FX2N系列PLC性能.ppt

第2章FX2N系列PLC 可编程序控制器的编程方法与工程应用 主要内容 2 1FX系列PLC及性能 2 2FX系列PLC编程元件 2 1FX系列PLC及性能 2 1FX系列PLC及性能2 1 1FX系列PLC概述 2 1FX系列PLC及性能2 1 1FX系列PLC概述 FX系列家族成员FX0FX2FX2CFX0SFX1SFX0NFX1NFX2NFX2NC 2 1FX系列PLC及性能2 1 2FX系列PLC型号说明 FX 系列名 I O点数 单元类型 输出方式 特殊品种 如 0S1S0N1N2N等 单元类型 M 基本单元E 输入输出混合扩展单元EX 扩展输入模块EY 扩展输出模块 输出方式 R 继电器输出S 晶闸管输出T 晶体管输出 特殊品种 D DC电源 DC输出A AC电源 AC AC100 120V 输入或AC输出模块H 大电流输出扩展模块V 立式端子排的扩展模块C 接插口输入输出方式F 输入滤波时间常数为1ms的扩展模块 如果特殊品种一项无符号 为AC电源 DC输入 横式端子排 标准输出 2 1FX系列PLC及性能2 1 3FX2N系列PLC FX2N是FX系列中功能最强 运行速度最快的PLC 基本指令执行时间高达0 08 s 超过了许多大 中型PLC FX2N的用户存贮器容量可扩展到16K FX2N的I O点数最大可扩展到256点 FX2N有多种模拟量输入输出模块 高速计数器模块 脉冲输出模块 位置控制模块 RS 232C RS 422 RS 485串行通信模块或功能扩展板 模拟定时器扩展板等 使用这些特殊功能模块和功能扩展板 可以实现模拟量控制 位置控制和联网通信等功能 2 1FX系列PLC及性能2 1 3FX2N系列PLC FX2N有3000多点辅助继电器 1000点状态 200多点定时器 200点16位加计数器 35点32位加 减计数器 8000多点16位数据寄存器 128点跳步指针 15点中断指针 FX2N有128种功能指令 具有中断输入处理 修改输入滤波器常数 数学运算 浮点数运算 数据检索 数据排序 PID运算 开平方 三角函数运算 脉冲输出 脉宽调制 ASCll码输出 串行数据传送 校验码 比较触点等功能指令 FX2N内装实时钟 有时钟数据的比较 加减 读出 写入指令 可用于时间控制 FX2N还有矩阵输入 10键输入 16键输入 数字开关 方向开关 7段显示器扫描显示等方便指令 2 1FX系列PLC及性能2 1 3FX2N系列PLC 型号规格 类型型号输入点数输出点数电源类型FX2N 16MR S T 88FX2N 32MR S T 1616基本单元FX2N 48MR S T 2424AC100FX2N 64MR S T 3232 240VFX2N 80MR S T 4040或DC24VFX2N 128MR T 6464FX2N 16EYT 16FX2N 16EYT C 16 2 1FX系列PLC及性能2 1 3FX2N系列PLC 型号规格 类型型号输入点数输出点数电源类型扩展单元FX2N 32ER S T 1616FX2N 48ER T 2424FX2N 16EX16 FX2N 16EX C16 不需要FX2N 16EXL C16 单独供电扩展模块FX2N 16EYR 16FX2N 16EYS 16 2 1FX系列PLC及性能2 1 3FX2N系列PLC 特殊功能模块 型号功能说明FX2N 4AD4通道12位模拟量输入模块FX2N 4AD PT供PT 100温度传感器用的4通道12位模拟量输入FX2N 4AD TC供热电偶温度传感器用的4通道12位模拟量输入FX2N 4DA4通道12位模拟量输出模块FX2N 3A2通道输入 1通道输出的8位模拟量模块FX2N 1HC2相50HZ的1通道高速计数器FX2N 1PG脉冲输出模块FX2N 10GM有4点通用输入 6点通用输出的1轴定位单元 2 1FX系列PLC及性能2 1 3FX2N系列PLC 特殊功能模块 FX 20GM和E 20GM2轴定位单元 内置EEPROMFX2N 1RM SET可编程凸轮控制单元FX2N 232 BDRS 232C通信用功能扩展板FX2N 232IFRS 232C通信用功能模块FX2N 422 BDRS 422通信用功能扩展板FX 485PC IF SETRS 232C 485变换接口FX2N 485 BDRS 485C通信用功能扩展板FX 16NP NTMELSECNET MINI接口模块FX2N 8AV BD模拟量设定功能扩展板 本节内容结束 2 2FX系列PLC编程元件 PLC的编程元件 输入继电器X输出继电器Y辅助继电器M状态继电器S定时器T计数器C数据寄存器D变址寄存器V Z指针P I常数K H 2 2FX系列PLC编程元件 不同厂家 不同系列的PLC 其内部软继电器的功能和编号也不相同 因此用户在编制程序时 必须熟悉所选用PLC的软继电器功能和编号 FX系列PLC软继电器编号由字母和数字组成其中 输入继电器和输出继电器用八进制数字编号其它均采用十进制数字编号 2 2FX系列PLC编程元件2 2 1输入继电器 X 输入继电器是PLC用来接收用户输入设备发来的输入信号 输入继电器线圈由外部输入信号所驱动 只有当外部信号接通时 对应的输入继电器才得电 不能用指令来驱动 在程序中绝对不可能出现输入继电器的线圈 只能出现输入继电器的触点 每个输入继电器的常开与常闭触点均可无数次使用 2 2FX系列PLC编程元件2 2 1输入继电器 X FX系列PLC的输入继电器以八进制进行编号 FX2N输入继电器的编号范围为 X000 X007 X010 X017 X020 X027 X030 X037 X040 X047 X050 X057 X256 注 基本单元输入继电器的编号是固定的 扩展单元和扩展模块是按与基本单元最靠近开始 顺序进行编号 基本单元FX2N 48MR 扩展单元FX2N 48ER 扩展模块FX2N 8EX X000 X027X030 X057X060 X067 2 2FX系列PLC编程元件2 2 2输出继电器 Y 输出继电器是用来将PLC内部信号输出传送给外部负载 输出继电器线圈是由PLC内部程序驱动 其线圈状态传送给输出单元 再由输出单元对应的硬触点来驱动外部负载 每个输出继电器在输出单元中都对应有一个常开硬触点 但在程序中供编程的输出继电器 不管是常开还是常闭触点 都可以无数次使用 2 2FX系列PLC编程元件2 2 2输出继电器 Y FX系列PLC的输出继电器也是八进制编号 FX2N编号范围为Y000 Y007 Y010 Y017 与输入继电器一样 基本单元的输出继电器编号是固定的 扩展单元和扩展模块的编号也是按与基本单元最靠近开始 顺序进行编号 实际使用中 输入 输出继电器的数量 要根据系统配置而定 基本单元FX2N 40MR 扩展单元FX2N 40ER 扩展模块FX2N 8EX X000 X017X020 X037 2 2FX系列PLC编程元件2 2 3辅助继电器 M 辅助继电器是PLC中数量最多的一种继电器 其作用相当于继电器控制系统中的中间继电器 和输出继电器一样 其线圈由程序指令驱动 每个辅助继电器都有无限多对常开常闭触点 供编程使用 但是 其触点不能直接驱动外部负载 要通过输出继电器才能实现对外部负载的驱动 FX系列PLC的辅助继电器有 通用辅助继电器 三种 保持辅助继电器特殊辅助继电器 2 2 3辅助继电器 M 通用辅助继电器 通用辅助继电器和输出继电器一样 在PLC电源中断后 其状态将变为OFF 当电源恢复后 除因程序使其变为ON外 其它仍保持OFF X0 M0 M0 M0 2 2 3辅助继电器 M 通用辅助继电器 编号 FX2NM0 M499 注 可通过程序设定 将它们变为保持辅助继电器 按十进制编号 2 2 3辅助继电器 M 保持用辅助继电器 保持用辅助继电器在PLC电源中断后 它具有保持断电前的瞬间状态的功能 并在恢复供电后继续断电前的状态 注 也可通过程序设定 将它们变为通用辅助继电器 编号 M500 M3071 2 2 3辅助继电器 M 特殊辅助继电器 M8000 M8255 特殊辅助继电器是具有某项特定功能的辅助继电器通常可分为两类 触点型和线圈型 触点型特殊辅助继电器的线圈由PLC自动驱动 用户只可以利用其触点 线圈型特殊辅助继电器的线圈由用户控制 其线圈得电后 PLC作出特定动作 2 2 3辅助继电器 M 特殊辅助继电器 触点型1 M8000 M8001 运行监视用特殊辅助继电器PLC运行时M8000得电 M8001断电 PLC停止时M8000失电 M8001得电 2 2 3辅助继电器 M 特殊辅助继电器 触点型2 M8002 M8003 初始脉冲特殊辅助继电器M8002 M8003 只在PLC开始运行的第一个扫描周期内得电 断电 其余时间均断电 得电 常用M8002的触点作为一些继电器的初始化复位信号 2 2 3辅助继电器 M 特殊辅助继电器 触点型3 M8011 M8012 M8013 M8014 分别为产生周期为10ms 100ms 1s 1min脉冲的特殊辅助继电器 PLCRUN 例如 2 2 3辅助继电器 M 特殊辅助继电器 线圈型1 M8028 10ms定时器切换标志当M8028线圈被接通时 则T32 T62变为10ms定时器M8034 禁止全部输出的特殊辅助继电器当M8034线圈被接通时 则PLC的所有输出自动断开M8039 恒定扫描周期的特殊辅助继电器当M8039线圈被接通时 则PLC以恒定的扫描方式运行恒定扫描周期值由D8039决定 2 2 3辅助继电器 M 特殊辅助继电器 线圈型2 M8040 禁止状态转移M8041 从起始状态开始转移M8042 启动脉冲M8043 回原点结束M8044 原点条件M8045 禁止输出复位M8047 STL状态监控有效 与步进指令有关 2 2 3辅助继电器 M 特殊辅助继电器 线圈型3 M8235 设置C235为减计数方式M8236 设置C236为减计数方式M8237 设置C237为减计数方式M8238 设置C238为减计数方式M8241 设置C241为减计数方式M8242 设置C242为减计数方式M8244 设置C244为减计数方式 2 2 3辅助继电器 M 特殊辅助继电器 M8000 M8255 注意 FX系列中 不同型号PLC的特殊辅助继电器的数量也不同 在M8000 M8255的256个特殊辅助继电器中 PLC未定义的不可在用户程序中使用 具体可参见使用手册 2 2FX系列PLC编程元件2 2 4状态器 S 状态器对在步进顺控类的控制程序中起着重要的作用 它与后述的步进指令STL组合使用 初始用状态器 返回原点用状态器 FX2N 普通状态器 保持状态器 报警用状态器 FX2N 不使用步进指令时 状态器也可当作辅助继电器使用 2 2FX系列PLC编程元件2 2 4状态器 S 编号 初始用S0 S9返回原点用S10 S19普通用S20 S499保持用S500 S899报警用S900 S999 2 2FX系列PLC编程元件2 2 5定时器 T PLC的定时器相当于电器系统中的通电延时时间继电器 定时器可提供无数对的常开 常闭延时触点供编程用 定时器中有一个设定值寄存器 一个当前值寄存器和一个用来存储其输出触点的映象寄存器 一个二进制位 这三个量使用同一地址编号 但使用场合不一样 意义也不同 定时器时可分为通用定时器 积算定时器二种 2 2FX系列PLC编程元件2 2 5定时器 T PLC定时器工作原理 定时器是根据时钟脉冲累积计数而达到定时的目的 时钟脉冲有1ms 10ms 100ms 当所计数达到设定值时 其触点动作 设定值可用常数K或数据寄存器D的内容来设置 2 2 5定时器 T 通用定时器 通用定时器不具备断电的保持功能 即当输入电路断开或停电时定时器复位 通用定时器有100ms和10ms两种 设定值 常数K或数据寄存器D的内容 设定值的范围 1 32767 2 2 5定时器 T 通用定时器 编号 100msT0 T199 10msT200 T245 2 2 5定时器 T 通用定时器 100ms定时器定时范围为0 1 3276 7s 10ms定时器定时范围为0 01 327 67s 2 2 5定时器 T 通用定时器 通用定时器 例 2 2 5定时器 T 积算定时器 积算定时器具有计数累积的功能 在定时过程中如果断电或定时器线圈OFF 积算定时器将保持当前的计数值 当前值 通电或定时器线圈ON后继续累积 即其当前值具有保持功能 只有将积算定时器复位 当前值才变为0 1ms积算定时器 对1ms时钟脉冲进行累积计数的 定时范围为0 001 32 767s T246 T249100ms积算定时器 对100ms时钟脉冲进行累积计数的定时范围为0 1 3276 7s T250 T255 2 2 5定时器 T 积算定时器 积算定时器 例 2 2FX系列PLC编程元件2 2 6计数器 C 内部计数器内部计数器是在执行扫描操作时对内部信号 如X Y M S T等 进行计数 内部输入信号的接通和断开时间应比PLC的扫描周期稍长 高速计数器采用中断方式进行计数 与PLC的扫描周期无关与内部计数器相比除允许输入频率高之外 应用也更为灵活 高速计数器均有断电保持功能 通过参数设定也可变成非断电保持 2 2 6计数器 C 内部计数器 计数器的设定值范围 1 32767 16位 214783648 214783647 32位 计数器的设定值可由常数K或间接通过指定的数据寄存器 D 来设定 内部计数器包括16位增计数器和32位可逆计数器 2 2 6计数器 C 内部计数器之一 16位增计数器 基本原理 注 16位增计数器分为通用型和保持型两种 2 2 6计数器 C 内部计数器之一 16位增计数器 16位增计数器编号 C0 C199共200点 C0 C99为通用型 C100 C199为断电保持型 2 2 6计数器 C 内部计数器之二 32位可逆计数器 这类计数器与16位增计数器除位数不同外 还在于它能通过控制实现加 减双向计数 增 减计数由对应的特殊辅助继电器设定 对应的特殊辅助继电器被置为ON时为减计数 置为OFF时为增计数 例 C200 M8200当M8200为ON时 C200为减计数当M8200为OFF时 C200为增计数 2 2 6计数器 C 内部计数器之二 32位可逆计数器 32位增 减可逆计数器编号 C200 C234共35点 C200 C219为通用型 C220 C234为断电保持型对应的加 减计数方式由特殊辅助继电器M8200 M8234设定 思考 如何用计数器实现定时功能 2 如何用计数器与定时器配合实现长延时 2 2 6计数器 C 高速计数器 高数计数器是采用中断方式进行高速计数的 与PLC的扫描周期无关 高数计数器是对特定的输入进行计数 如FX2N为X0 X7 高数计数器均为32位增 减计数型 具有断电保持功能 设定值范围 2147483648 2147483647 高速计数器应答频率 1相60KHZ2相30KHZ 什么是高速计数器 2 2 6计数器 C 高速计数器 高速计数器共21点 C235 C255 C235 C240 一相无启动 复位输入端C241 C245 一相带启动 复位输入端C246 C250 一相双计数输入 加减脉冲输入 2 2 6计数器 C 高速计数器之一 1相1输入高速计数器 2 2 6计数器 C 高速计数器之一 1相2输入和2相2输入高速计数器 2 2 6计数器 C 高速计数器之一 单相单输入高速计数器 例 2 2 6计数器 C 高速计数器之二 单相双输入高速计数器 2 2 6计数器 C 高速计数器之三 双相高速计数器 增计数 减计数 2 2FX系列PLC编程元件2 2 7数据寄存器 D PLC在进行输入输出处理 模拟量控制 位置控制时 需要许多数据寄存器以存储数据和参数 数据寄存器为16位 最高位为符号位 32位数据可用两个数据寄存器来存储 如D1D0 数据寄存器有 通用数据寄存器保持数据寄存器特殊数据寄存器文件寄存器 2 2FX系列PLC编程元件2 2 7数据寄存器 D 通用数据寄存器 D0 D199 通用数据寄存器在PLC由运行 RUN 变为停止 STOP 时 其数据全部清零 如果将特殊继电器M8033置1 则PLC由运行变为停止时 数据可以保持 2 2FX系列PLC编程元件2 2 7数据寄存器 D 断电保持数据寄存器 D200 D7999 断电保持数据寄存器只要不改写 原有数据就不会丢失 无论电源接通与否 PLC运行与否 都不会改变寄存器内容 D200 D511有断电保持功能 但可改为非保持型 D490 509供通信用 D512 D7999的断电保持功能不能用软件改变 但可以用RST和ZRST清除它们的内容 2 2FX系列PLC编程元件2 2 7数据寄存器 D 特殊数据寄存器 D8000 D8255 特殊数据寄存器用于PLC内各种元件的运行监视 未加定义的特殊数据寄存器 用户不能使用 例如 D8000 WDT定时器定时参数 初始值200ms D8001 CPU型号D8020 X0 X7输入滤波时间 初始值10ms D8030 1号模拟电位器的数值D8031 2号模拟电位器的数值D8039 恒定扫描时间 ms 具体可参见PLC使用手册 不再一一介绍 2 2FX系列PLC编程元件2 2 7数据寄存器 D D1000 D7999以500点为单位可以组成文件寄存器 文件寄存器是用于存放大量数据的专用数据寄存器例如 用于存放采集数据 统计计算数据 多组控制参数等 文件寄存器占用用户程序存储器内的某一存储区间 可用编程器或编程软件进行写操作PLC运行时 可用BMOV指令将文件寄存器内容读到通用数据寄存器中 但不能用指令将数据写入文件寄存器 文件数据寄存器 D1000 D7999 2 2FX系列PLC编程元件2 2 8变址寄存器 V Z 变址寄存器V Z实际上是一种特殊用途的数据寄存器V0 V7Z0 Z7 变址寄存器V Z的作用 相当于微机中的变址寄存器 用于改变元件的编号 变址 还可以用来修改常数的值 V Z都是16位的数据寄存器 与其它寄存器一样读写 需要32位操作 可将V Z串联使用 Z为低位 V为高位 例 D0Z0若Z0 10 则为D10 K48Z0相当于K58 2 2FX系列PLC编程元件2 2 9常数 K H 常数也可作为元件处理 因为它占用一定的存储空间 常数的表示 十进制常数用K表示 如常数123表示为K123十六进制常数则用H表示 如常数345表示为H159 FX系列PLC的常数范围为 16位 K 32 768 32 767H 0000 FFFFH32位 K 2 147 483 648 2 147 483 647H 00000000 FFFFFFFF 2 2FX系列PLC编程元件2 2 10指针 P I 分支指令用指针 P0 P63 P127 它作为一种标号 用来指定跳转指令或子程序调用指令等分支指令的跳转目标 嵌套用指针 N0 N7 2 2FX系列PLC编程元件2 2 10指针 P I 中断用指针 I 输入中断 I 0 0 下降沿中断1 上升沿中断输入中断号 0 5 接受外部信号执行相应中断子程序 定时中断 I 10 99ms定时中断号 6 8 用于定时周期执行中断子程序 2 2FX系列PLC编程元件2 2 10指针 P I 中断用指针 I 计数中断 I0 0 1 6 计数中断用于PLC内置的高速计数器 根据高速计数器的计数当前值与计数设定值的关系来确定是否执行相应的中断服务程序子程序 2 2FX系列PLC软继电器及编号2 2 10指针 P I N0 N7 P0 P127 I00 I50 为1 0 表示上升 下降 沿中断 I6 I8 为定时中断时间间隔 10ms 99ms I010 I060 思考 1 如何实现断电延时 X0接通时 Y0马上得电 X0断开时 Y0过20S后断电 思考 2 当一个定时器的定时时间不够时 怎么办 X0接通 Y0过5000S后得电并保持 至到X1接通为止 2 2 5定时器 T 思考题 3 如何实现如下图所示周期为50s的脉冲输出