plc課程教學(xué)課件

1、PLC課程教學(xué)課件,——電力工程系機(jī)電教研室制作,湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power,目 錄,項(xiàng)目一 FX2N系列PLC的認(rèn)識(shí)FX2N系列PLC的認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目三 編程軟件的使用編程軟件的使用實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目四 PLC的接線PLC的接線實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目五 PLC的程序執(zhí)行過(guò)程認(rèn)識(shí)PLC的程序執(zhí)行過(guò)程認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目六 三相異

2、步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)與正反轉(zhuǎn)控制三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)與正反轉(zhuǎn)控制實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目七 三相異步電動(dòng)機(jī)過(guò)載保護(hù)及報(bào)警控制,湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power,目 錄,三相異步電動(dòng)機(jī)過(guò)載保護(hù)及報(bào)警控制實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目八 三相異步電動(dòng)機(jī)的星型·三角形降壓?jiǎn)?dòng)控制三相異步電動(dòng)機(jī)的星型-三角形降壓?jiǎn)?dòng)PLC控制實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目九 交通信號(hào)燈控制

3、交通信號(hào)燈控制實(shí)驗(yàn) 項(xiàng)目十 機(jī)械手的順序控制機(jī)械手的順序控制實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目十一 某化學(xué)反應(yīng)生產(chǎn)過(guò)程的PLC控制某化學(xué)反應(yīng)生產(chǎn)過(guò)程的PLC控制實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目十二 APV燃燒爐點(diǎn)火系統(tǒng)的控制APV燃燒爐點(diǎn)火系統(tǒng)的控制實(shí)驗(yàn),湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power,目 錄,項(xiàng)目十三 工作臺(tái)自動(dòng)往返循環(huán)控制工作臺(tái)自動(dòng)往返循環(huán)控制實(shí)驗(yàn)

4、項(xiàng)目十四 藝術(shù)彩燈造型的PLC控制藝術(shù)彩燈造型的PLC控制實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目十六 某爐溫閉環(huán)控制系統(tǒng)的PLC控制項(xiàng)目十七 電梯的PLC控制項(xiàng)目十七 電梯的PLC控制實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目十八 PLC改造PLC改造實(shí)訓(xùn) PLC的網(wǎng)絡(luò)與通信總復(fù)習(xí),湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power,【授課課次】1,【基本課題】 項(xiàng)目一 FX2

5、N系列PLC的認(rèn)識(shí)【目的要求】（1）熟練掌握PLC的基本概念、PLC的基本構(gòu)成、了解PLC的發(fā)展歷程和應(yīng)用情況。（2）了解不同系列三菱PLC的基本特點(diǎn)，F(xiàn)X2N系列PLC的型號(hào)、外部端子的功能與連接方法。（3）FX2N系列PLC軟元件認(rèn)識(shí)，明確內(nèi)部繼電器的分類與編號(hào)等?！窘虒W(xué)重點(diǎn)】PLC的基本構(gòu)成【教學(xué)難點(diǎn)】FX2N系列PLC軟元件認(rèn)識(shí)【教學(xué)方法】項(xiàng)目教學(xué)【教學(xué)手段】多媒體教學(xué),湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院Hunan Te

6、chnical College of Water Resources and Hydro Power,項(xiàng)目一 FX2N系列PLC的認(rèn)識(shí),一、相關(guān)知識(shí)可編程控制器是一種以CPU為核心的計(jì)算機(jī)工業(yè)控制裝置，由于其良好的性能價(jià)格比和穩(wěn)定的工作狀態(tài)以及簡(jiǎn)便的操作性，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)際中?？删幊炭刂破魇且环N數(shù)字運(yùn)算操作系統(tǒng)，專為工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)，有較強(qiáng)的抗干擾能力。它采用了可編程序的存貯器，在其內(nèi)部存貯執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)

7、數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并通過(guò)數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的生產(chǎn)過(guò)程?？删幊炭刂破骷捌溆嘘P(guān)外圍設(shè)備，都按易于與工業(yè)系統(tǒng)聯(lián)成一體、易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì)。,湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power,項(xiàng)目一 FX2N系列PLC的認(rèn)識(shí),1.3.1 PLC基礎(chǔ)知識(shí)1.3.1.1 PLC的發(fā)展過(guò)程1969年，美國(guó)數(shù)字設(shè)備

8、公司(DEC)研制出第一臺(tái)可編程控制器，用于通用汽車公司的生產(chǎn)線，取代生產(chǎn)線上的繼電器控制系統(tǒng)，開(kāi)創(chuàng)了工業(yè)控制的新紀(jì)元。1971年，日本開(kāi)始生產(chǎn)可編程控制器，德、英、法等各國(guó)相繼開(kāi)發(fā)了適于本國(guó)的可編程控制器，并推廣使用。1974年，我國(guó)也開(kāi)始研制生產(chǎn)可編程控制器。早期的可編程控制器是為取代繼電器-接觸器控制系統(tǒng)而設(shè)計(jì)的，用于開(kāi)關(guān)量控制，具有邏輯運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)等順序控制功能，故稱之為可編程邏輯控制器PLC (Programmable L

9、ogic Controller)。,湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power,項(xiàng)目一 FX2N系列PLC的認(rèn)識(shí),隨著微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)及數(shù)字控制技術(shù)的高速發(fā)展，到80年代末，PLC技術(shù)已經(jīng)很成熟，并從開(kāi)關(guān)量邏輯控制擴(kuò)展到計(jì)算機(jī)數(shù)字控制 (CNC) 等領(lǐng)域。近年生產(chǎn)的PLC在處理速度、控制功能、通信能力等方面均有新的突破，并向電氣控

10、制、儀表控制、計(jì)算機(jī)控制一體化方向發(fā)展，性能價(jià)格比不斷提高，成為了工業(yè)自動(dòng)化的支柱之一。這時(shí)候的可編程控制器的功能已不限于邏輯運(yùn)算，具有了連續(xù)模擬量處理、高速計(jì)數(shù)、遠(yuǎn)程輸入和輸出和網(wǎng)絡(luò)通信等功能。國(guó)際電工委員會(huì)(IEC)將可編程邏輯控制器改稱為可編程控制器PC (Programmable Controller)。后來(lái)由于發(fā)現(xiàn)其簡(jiǎn)寫與個(gè)人計(jì)算機(jī)（Personal Computer）相同，所以又重新沿用PLC的簡(jiǎn)稱。,湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)

11、院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power,項(xiàng)目一 FX2N系列PLC的認(rèn)識(shí),目前在世界先進(jìn)工業(yè)國(guó)家PLC已經(jīng)成為工業(yè)控制的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備，它的應(yīng)用幾乎覆蓋了所有的工業(yè)企業(yè)。PLC技術(shù)已經(jīng)成為當(dāng)今世界的潮流，成為工業(yè)自動(dòng)化的三大支柱（PLC技術(shù)、機(jī)器人、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和制造）之一。,湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院Hunan Technical College of

12、Water Resources and Hydro Power,項(xiàng)目一 FX2N系列PLC的認(rèn)識(shí),1.3.1.2 PLC的基本構(gòu)成FX2N系列PLC硬件組成與其他類型PLC基本相同，主體由三部分組成，主要包括中央處理器CPU、存儲(chǔ)系統(tǒng)和輸入、輸出接口。PLC的基本結(jié)構(gòu)如圖1-1所示。系統(tǒng)電源有些在CPU模塊內(nèi)，也有單獨(dú)作為一個(gè)單元的，編程器一般看作PLC的外設(shè)。PLC內(nèi)部采用總線結(jié)構(gòu)，進(jìn)行數(shù)據(jù)和指令的傳輸。,湖南水利水電職業(yè)

13、技術(shù)學(xué)院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power,項(xiàng)目一 FX2N系列PLC的認(rèn)識(shí),湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power,項(xiàng)目一 FX2N系列PLC的認(rèn)識(shí),外部的開(kāi)關(guān)信號(hào)、模擬信號(hào)以及各種傳感器檢測(cè)信號(hào)作為PLC的輸入變量，它們經(jīng)PLC的輸入端子進(jìn)入P

14、LC的輸入存儲(chǔ)器，收集和暫存被控對(duì)象實(shí)際運(yùn)行的狀態(tài)信息和數(shù)據(jù)；經(jīng)PLC內(nèi)部運(yùn)算與處理后，按被控對(duì)象實(shí)際動(dòng)作要求產(chǎn)生輸出結(jié)果；輸出結(jié)果送到輸出端子作為輸出變量，驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。PLC的各部分協(xié)調(diào)一致地實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的控制。,湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power,項(xiàng)目一 FX2N系列PLC的認(rèn)識(shí),（1）中央處理器CPUCPU的主要作

15、用是解釋并執(zhí)行用戶及系統(tǒng)程序，通過(guò)運(yùn)行用戶及系統(tǒng)程序完成所有控制、處理、通信以及所賦予的其它功能，控制整個(gè)系統(tǒng)協(xié)調(diào)一致地工作。常用的CPU主要有通用微處理器、單片機(jī)和雙極型位片機(jī)。,湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power,項(xiàng)目一 FX2N系列PLC的認(rèn)識(shí),（2）存儲(chǔ)器模塊隨機(jī)存取存儲(chǔ)器RAM 用于存儲(chǔ)PLC內(nèi)

16、部的輸入、輸出信息，并存儲(chǔ)內(nèi)部繼電器（軟繼電器）、移位寄存器、數(shù)據(jù)寄存器、定時(shí)器／計(jì)數(shù)器以及累加器等的工作狀態(tài)，還可存儲(chǔ)用戶正在調(diào)試和修改的程序以及各種暫存的數(shù)據(jù)、中間變量等。只讀存儲(chǔ)器ROM 用于存儲(chǔ)系統(tǒng)程序。可擦除可編程序的只讀存儲(chǔ)器EPROM主要用來(lái)存放PLC的操作系統(tǒng)和監(jiān)控程序，如果用戶程序已完全調(diào)試好，也可將程序固化在EPROM中。,,,湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院Hunan Technical Col

17、lege of Water Resources and Hydro Power,項(xiàng)目一 FX2N系列PLC的認(rèn)識(shí),（3）輸入輸出模塊可編程序控制器是一種工業(yè)控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，它的控制對(duì)象是工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程，與DCS相似，它與工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的聯(lián)系也是通過(guò)輸入輸出接口模塊(I/O)實(shí)現(xiàn)的。I/O模塊是可編程序控制器與生產(chǎn)過(guò)程相聯(lián)系的橋梁。PLC連接的過(guò)程變量按信號(hào)類型劃分可分為開(kāi)關(guān)量（即數(shù)字量）、模擬量和脈沖量等，相應(yīng)輸入輸出模塊可分為開(kāi)關(guān)

18、量輸入模塊、開(kāi)關(guān)量輸出模塊、模擬量輸入模塊、模擬量輸出模塊和脈沖量輸入模塊等。,湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power,項(xiàng)目一 FX2N系列PLC的認(rèn)識(shí),（4）編程器編程器是PLC必不可少的重要外部設(shè)備。 編程器將用戶所希望的功能通過(guò)編程語(yǔ)言送到PLC的用戶程序存儲(chǔ)器中。編程器不僅能對(duì)程序進(jìn)行寫入、讀出、修

19、改，還能對(duì)PLC的工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，同時(shí)也是用戶與PLC之間進(jìn)行人機(jī)對(duì)話的界面。隨著PLC的功能不斷增強(qiáng)，編程語(yǔ)言多樣化，編程已經(jīng)可以在計(jì)算機(jī)上完成。 具體介紹將在項(xiàng)目二、三中詳細(xì)說(shuō)明。,湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power,項(xiàng)目一 FX2N系列PLC的認(rèn)識(shí),1.3.1.3 PLC的分類（1）按容量分

20、 大致可分為“小”、“中”、“大”三種類型a.小型PLC I/O點(diǎn)總數(shù)一般小于或等于256點(diǎn)。 其特點(diǎn)是體積小、結(jié)構(gòu)緊湊，整個(gè)硬件融為一體，除了開(kāi)關(guān)量I/O以外，還可以連接模擬量I/O以及其他各種特殊功能模塊。它能執(zhí)行包括邏輯運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)、算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)處理和傳送、通訊聯(lián)網(wǎng)以及各種應(yīng)用指令。如OMRON的C**P/H、CPM1A系列、CPM2A系列、CQM系列，SIMENS的S7-20

21、0系列。,湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power,項(xiàng)目一 FX2N系列PLC的認(rèn)識(shí),b.中型PLC I/O點(diǎn)總數(shù)通常從256點(diǎn)至2048點(diǎn)，內(nèi)存在8K以下 。 I/O的處理方式除了采用一般PLC通用的掃描處理方式外，還能采用直接處理方式，即在掃描用戶程序的過(guò)程中，直接讀輸入、刷新輸出。它能

22、聯(lián)接各種特殊功能模塊，通訊聯(lián)網(wǎng)功能更強(qiáng)，指令系統(tǒng)更豐富，內(nèi)存容量更大，掃描速度更快。如OMRON的C200P/H，SIMENS的S7-300系列。c.大型PLC I/O點(diǎn)數(shù)一般在2048點(diǎn)以上的稱為大型PLC。 大型PLC的軟、硬件功能極強(qiáng)。具有極強(qiáng)的自診斷功能。通訊聯(lián)網(wǎng)功能強(qiáng)，有各種通訊聯(lián)網(wǎng)的模塊，可以構(gòu)成三級(jí)通訊網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)工廠生產(chǎn)管理自動(dòng)化。如OMRON的C500P/H、C1000P/

23、H，SIMENS的S7-400系列。,湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power,項(xiàng)目一 FX2N系列PLC的認(rèn)識(shí),（2）按硬件結(jié)構(gòu)分 可分為整體式、模塊式、疊裝式三類a.整體式它是將PLC各組成部分集裝在一個(gè)機(jī)殼內(nèi)，輸入、輸出接線端子及電源進(jìn)線分別在機(jī)箱的上、下兩側(cè)，并有相應(yīng)的發(fā)光二極管顯示輸入/輸出狀態(tài)。面板上留有編程器的插座

24、、EPROM存儲(chǔ)器插座、擴(kuò)展單元的接口插座等。編程器和主機(jī)是分離的，程序編寫完畢后即可拔下編程器。具有這種結(jié)構(gòu)的可編程控制器結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、價(jià)格低。小型PLC一般采用整體式結(jié)構(gòu)。 如圖1-2所示的三菱FX1S系列PLC,湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power,項(xiàng)目一 FX2N系列PLC的認(rèn)識(shí),圖1-2 三菱FX1S系列PL

25、C的外形圖,湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power,項(xiàng)目一 FX2N系列PLC的認(rèn)識(shí),b.模塊式PLC輸入/輸出點(diǎn)數(shù)較多的大、中型和部分小型PLC采用模塊式結(jié)構(gòu)。模塊式PLC采用積木搭接的方式組成系統(tǒng)，便于擴(kuò)展，其CPU、輸入、輸出、電源等都是獨(dú)立的模塊，有的PLC的電源包含在CPU模塊之中。PLC由框架和各模塊組成，各模塊插在

26、相應(yīng)插槽上，通過(guò)總線連接。PLC廠家備有不同槽數(shù)的框架供用戶選用。用戶可以選用不同檔次的CPU模塊、品種繁多的I/O模塊和其他特殊模塊，硬件配置靈活，維修時(shí)更換模塊也很方便。采用這種結(jié)構(gòu)形式的有SIEMENS的S5系列、S7-300、400系列，OMRON的C500、C1000H及C2000H等以及小型CQM系列。圖1-3所示為三菱MELSEC-Q系列PLC的外形圖,湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院Hunan Technical Colle

27、ge of Water Resources and Hydro Power,項(xiàng)目一 FX2N系列PLC的認(rèn)識(shí),圖1-3 三菱MELSEC-Q系列PLC外形圖,湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power,項(xiàng)目一 FX2N系列PLC的認(rèn)識(shí),c.疊裝式上述兩種結(jié)構(gòu)各有特色，整體式PLC結(jié)構(gòu)緊湊、安裝方便、體積小，易于與被控設(shè)備組成一體，

28、但有時(shí)系統(tǒng)所配置的輸入輸出點(diǎn)不能被充分利用，且不同PLC的尺寸大小不一致，不易安裝整齊；模塊式PLC點(diǎn)數(shù)配置靈活，但是尺寸較大，很難與小型設(shè)備連成一體。為此開(kāi)發(fā)了疊裝式PLC，它吸收了整體式和模塊式PLC的優(yōu)點(diǎn)，其基本單元、擴(kuò)展單元等高等寬，它們不用基板，僅用扁平電纜連接，緊密拼裝后組成一個(gè)整齊的體積小巧的長(zhǎng)方體，而且輸入、輸出點(diǎn)數(shù)的配置也相當(dāng)靈活。帶擴(kuò)展功能的PLC，擴(kuò)展后的結(jié)構(gòu)即為疊裝式PLC如圖1-4所示的三菱公司FX2N系列P

29、LC外形圖,湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power,項(xiàng)目一 FX2N系列PLC的認(rèn)識(shí),圖1-4 三菱公司FX2N系列PLC外形圖,湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power,項(xiàng)目一 FX2N系列PLC的認(rèn)識(shí),1.3.1.4 PL

30、C的編程語(yǔ)言可編程控制器目前常用的編程語(yǔ)言有以下幾種：梯形圖語(yǔ)言助記符語(yǔ)言順序功能圖功能塊圖某些高級(jí)語(yǔ)言手持編程器多采用助記符語(yǔ)言，計(jì)算機(jī)軟件編程采用梯形圖語(yǔ)言，也有采用順序功能圖、功能塊圖的。,湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power,項(xiàng)目一 FX2N系列PLC的認(rèn)識(shí),（1）梯形圖語(yǔ)言梯形圖的表達(dá)式沿用了原電氣控制系

31、統(tǒng)中的繼電接觸控制電路圖的形式，二者的基本構(gòu)思是一致的，只是使用符號(hào)和表達(dá)方式有所區(qū)別。【例1-1】某一過(guò)程控制系統(tǒng)中，工藝要求開(kāi)關(guān)1閉合40S后，指示燈亮，按下開(kāi)關(guān)2后燈熄滅。采用三菱 FX2N系列 PLC實(shí)現(xiàn)控制。 圖1-5(a)為實(shí)現(xiàn)這一功能的梯形圖程序它是由若干個(gè)梯級(jí)組成的，每一個(gè)輸出元素構(gòu)成一個(gè)梯級(jí)，而每個(gè)梯級(jí)可由多條支路組成。,湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院Hunan Technical College of Wa

32、ter Resources and Hydro Power,項(xiàng)目一 FX2N系列PLC的認(rèn)識(shí),梯形圖從上至下按行編寫，每一行則按從左至右的順序編寫。CPU將按自左到右，從上而下的順序執(zhí)行程序。梯形圖的左側(cè)豎直線稱母線(源母線)。梯形圖的左側(cè)安排輸入觸點(diǎn)(如果有若干個(gè)觸點(diǎn)相并聯(lián)的支路應(yīng)安排在最左端)和輔助繼電器觸點(diǎn)（運(yùn)算中間結(jié)果）最右邊必須是輸出元素。,湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院Hunan Technical College of

33、 Water Resources and Hydro Power,項(xiàng)目一 FX2N系列PLC的認(rèn)識(shí),梯形圖中的輸入觸點(diǎn)只有二種：動(dòng)合觸點(diǎn)（ ）和動(dòng)斷觸點(diǎn)（ ），這些觸點(diǎn)可以是PLC的外接開(kāi)關(guān)對(duì)應(yīng)的內(nèi)部映像觸點(diǎn)，也可以是PLC內(nèi)部繼電器觸點(diǎn)，或內(nèi)部定時(shí)、計(jì)數(shù)器的觸點(diǎn)。每一個(gè)觸點(diǎn)都有自己特殊的編號(hào)，以示區(qū)別。同一編號(hào)的觸點(diǎn)可以有常開(kāi)和動(dòng)斷兩種狀態(tài)，使用次數(shù)不限。因?yàn)樘菪螆D中使用的“繼電器”對(duì)應(yīng)PLC內(nèi)的存儲(chǔ)區(qū)某字節(jié)或某位，所

34、用的觸點(diǎn)對(duì)應(yīng)于該位的狀態(tài)，可以反復(fù)讀取，故人們稱PLC有無(wú)限對(duì)觸點(diǎn)。梯形圖中的觸點(diǎn)可以任意的串聯(lián)、并聯(lián)。梯形圖中的輸出線圈對(duì)應(yīng)PLC內(nèi)存的相應(yīng)位，輸出線圈包括輸出繼電器線圈、輔助繼電器線圈以及計(jì)數(shù)器、定時(shí)器線圈等，其邏輯動(dòng)作只有線圈接通后，對(duì)應(yīng)的觸點(diǎn)才可能發(fā)生動(dòng)作。用戶程序運(yùn)算結(jié)果可以立即為后續(xù)程序所利用。,湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院Hunan Technical College of Water Resources and Hydr

35、o Power,項(xiàng)目一 FX2N系列PLC的認(rèn)識(shí),（2）助記符語(yǔ)言助記符語(yǔ)言又稱命令語(yǔ)句表達(dá)式語(yǔ)言，它常用一些助記符來(lái)表示PLC的某種操作。它類似微機(jī)中的匯編語(yǔ)言，但比匯編語(yǔ)言更直觀易懂。用戶可以很容易地將梯形圖語(yǔ)言轉(zhuǎn)換成助記符語(yǔ)言。圖1-5(b)為梯形圖對(duì)應(yīng)的用助記符表示的指令表,湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power,項(xiàng)目一

36、 FX2N系列PLC的認(rèn)識(shí),這里要說(shuō)明的是不同廠家生產(chǎn)的PLC所使用的助記符各不相同，因此同一梯形圖寫成的助記符語(yǔ)句不相同。用戶在將梯形圖轉(zhuǎn)換為助記符時(shí)，必須先弄清PLC的型號(hào)及內(nèi)部各器件編號(hào)、使用范圍和每一條助記符的使用方法。,湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power,項(xiàng)目一 FX2N系列PLC的認(rèn)識(shí),（3）順序功能圖順序功能圖

37、常用來(lái)編制順序控制程序，它包括步、動(dòng)作、轉(zhuǎn)換三個(gè)要素。順序功能圖法可以將一個(gè)復(fù)雜的控制過(guò)程分解為一些小的工作狀態(tài)。對(duì)于這些小狀態(tài)的功能依次處理后再把這些小狀態(tài)依一定順序控制要求連接成組合整體的控制程序。圖1-6所示為采用順序功能圖編制的程序段詳情請(qǐng)見(jiàn)項(xiàng)目十,步1,步2,步3,,,,,,,動(dòng)作1,動(dòng)作2,轉(zhuǎn)換1,轉(zhuǎn)換2,圖1-6 順序功能圖,,湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院Hunan Technical College of Water

38、Resources and Hydro Power,項(xiàng)目一 FX2N系列PLC的認(rèn)識(shí),（4）功能塊圖功能塊圖是一種類似于數(shù)字邏輯電路的編程語(yǔ)言，用類似與門、或門的方框來(lái)表示邏輯運(yùn)算關(guān)系，方塊左側(cè)為邏輯運(yùn)算的輸入變量，右側(cè)為輸出變量，輸入端、輸出端的小圓點(diǎn)表示“非”運(yùn)算，信號(hào)自左向右流動(dòng)。類似于電路一樣，方框被“導(dǎo)線”連接在一起。圖1-7所示為功能塊圖示例,湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院Hunan Technical College o

39、f Water Resources and Hydro Power,,項(xiàng)目一 FX2N系列PLC的認(rèn)識(shí),1.3.2 FX2N系列PLC硬件認(rèn)識(shí)三菱公司的FX系列PLC是比較具有代表性的微型PLC，除具有基本的指令表編程以外，還可以采用梯形圖編程及對(duì)應(yīng)機(jī)械動(dòng)作流程進(jìn)行順序設(shè)計(jì)的SFC(Sequential Function Chart)順序功能圖編程，而且這些程序可以相互轉(zhuǎn)換。在FX系列PLC中設(shè)置了高速計(jì)數(shù)器擴(kuò)大了PLC的應(yīng)用領(lǐng)域

40、。,湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power,項(xiàng)目一 FX2N系列PLC的認(rèn)識(shí),1.3.2.1 FX2N系列PLC外部結(jié)構(gòu)FX2N系列PLC的硬件結(jié)構(gòu)可以參考圖1-4中帶擴(kuò)展模塊的PLC，圖中表示出主機(jī)如何擴(kuò)展，通信接口位置等。圖1-8為FX2N-64MR的主機(jī)外形圖。 其面板部件如圖中注釋。詳細(xì)I/O端子編號(hào)見(jiàn)圖1-

41、9。采用繼電器輸出，輸出側(cè)左端4個(gè)點(diǎn)公用一個(gè)COM端，右邊多輸出點(diǎn)公用一個(gè)COM端。輸出的COM比輸入端要多，主要考慮負(fù)載電源種類較多，而輸入電源的類型相對(duì)較少。對(duì)于晶體管輸出其公用端子更多 圖1-10為FX2N-16MT的輸出端子,湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power,項(xiàng)目一 FX2N系列PLC的認(rèn)識(shí),湖南水利水電職業(yè)

42、技術(shù)學(xué)院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power,項(xiàng)目一 FX2N系列PLC的認(rèn)識(shí),湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power,項(xiàng)目一 FX2N系列PLC的認(rèn)識(shí),1.3.2.2 FX系列PLC型號(hào)的含義在PLC的正面，一般都有表示該P(yáng)LC型號(hào)的符號(hào)，通過(guò)

43、閱讀該符號(hào)即可以獲得該P(yáng)LC的基本信息。FX系列PLC的型號(hào)命名基本格式如下：,湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power,,項(xiàng)目一 FX2N系列PLC的認(rèn)識(shí),序列號(hào)：0、0S、0N、2、2C、1S、2N、2NCI/O總點(diǎn)數(shù)：10～256單元類型： M —基本單元； E — 輸入輸出混合擴(kuò)展單元及擴(kuò)展模塊

44、EX—輸入專用擴(kuò)展模塊 EY—輸出專用擴(kuò)展模塊輸出形式： R — 繼電器輸出 T — 晶體管輸出 S — 晶閘管輸出,湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power,項(xiàng)目一 FX2N系列PLC的認(rèn)識(shí),特殊品種區(qū)別： Ｄ — DC電源，DC輸入 A1 — AC電源，AC輸入 Ｈ —

45、 大電流輸出擴(kuò)展模塊（1A/1點(diǎn)） Ｖ — 立式端子排的擴(kuò)展模塊 Ｃ — 接插口輸入輸出方式 Ｆ — 輸入濾波器1ms的擴(kuò)展模塊 Ｌ — TTL輸入擴(kuò)展模塊 Ｓ — 獨(dú)立端子（無(wú)公共端）擴(kuò)展模塊,湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power,項(xiàng)目一 FX2N系列PLC的認(rèn)識(shí),若特殊品種一項(xiàng)

46、無(wú)符號(hào)，說(shuō)明通指AC電源、DC輸入、橫排端子排；繼電器輸出：2A/點(diǎn)；晶體管輸出：0.5A/點(diǎn)；晶閘管輸出：0.3A/點(diǎn)。例如：FX2N-48MRD含義為FX2N系列，輸入輸出總點(diǎn)數(shù)為48點(diǎn)，繼電器輸出，DC電源，DC輸入的基本單元。又如FX-4EYSH的含義為FX系列，輸入點(diǎn)數(shù)為0點(diǎn)，輸出4點(diǎn)，晶閘管輸出，大電流輸出擴(kuò)展模塊。FX還有一些特殊的功能模塊，如模擬量輸入輸出模塊、通信接口模塊及外圍設(shè)備等，使用時(shí)可以參照FX系列PLC產(chǎn)

47、品手冊(cè)。FX2N系列17種基本單元（CPU單元或主機(jī)單元）見(jiàn)表1-2,湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power,項(xiàng)目一 FX2N系列PLC的認(rèn)識(shí),湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power,項(xiàng)目一 FX2N系列PLC的認(rèn)識(shí),1.3.

48、3 FX2N系列PLC軟元件認(rèn)識(shí) 1.3.3.1 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 在PLC內(nèi)部結(jié)構(gòu)和用戶應(yīng)用程序中使用著大量的數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)從結(jié)構(gòu)或數(shù)制上具有以下幾種形式:（1）十進(jìn)制數(shù) （2）二進(jìn)制數(shù) （3）八進(jìn)制數(shù) （4）十六進(jìn)制數(shù) （5）BCD碼 （6）常數(shù)K、H,湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power,項(xiàng)目一

49、FX2N系列PLC的認(rèn)識(shí),1.3.3.2 軟元件(內(nèi)部繼電器) 軟元件簡(jiǎn)稱元件。將PLC內(nèi)部存儲(chǔ)器的每一個(gè)存儲(chǔ)單元均稱為元件，各個(gè)元件與PLC的監(jiān)控程序、用戶的應(yīng)用程序合作，會(huì)產(chǎn)生或模擬出不同的功能。當(dāng)元件產(chǎn)生的是繼電器功能時(shí)，稱這類元件為軟繼電器，簡(jiǎn)稱繼電器，它不是物理意義上的實(shí)物器件，而是一定的存儲(chǔ)單元與程序的結(jié)合產(chǎn)物。后面介紹的各類繼電器、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器都指此類軟元件。元件的數(shù)量及類別是由PLC監(jiān)控程序規(guī)定的，它的規(guī)模決定著P

50、LC整體功能及數(shù)據(jù)處理的能力。我們?cè)谑褂肞LC時(shí)，主要查看相關(guān)的操作手冊(cè)。表1-3表示FX2N系列PLC軟元件一覽表。,湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power,項(xiàng)目一 FX2N系列PLC的認(rèn)識(shí),表1-3 FX2N系列PLC軟元件一覽表,湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院Hunan Technical College of Water Re

51、sources and Hydro Power,項(xiàng)目一 FX2N系列PLC的認(rèn)識(shí),,湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power,項(xiàng)目一 FX2N系列PLC的認(rèn)識(shí),(1)輸入繼電器（X）輸入繼電器是PLC中用來(lái)專門存儲(chǔ)系統(tǒng)輸入信號(hào)的內(nèi)部虛擬繼電器。它又被稱為輸入的映像區(qū)，它可以有無(wú)數(shù)個(gè)動(dòng)合觸點(diǎn)和動(dòng)斷觸點(diǎn)，在PLC編程中可以隨意使用。這

52、類繼電器的狀態(tài)不能用程序驅(qū)動(dòng)，只能用輸入信號(hào)驅(qū)動(dòng)。FX系列PLC的輸入繼電器采用八進(jìn)制編號(hào)。FX2N系列PLC帶擴(kuò)展時(shí)，輸入繼電器最多可達(dá)184點(diǎn)，其編號(hào)為X0～X7、X10～X17…X260～X267。,湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power,項(xiàng)目一 FX2N系列PLC的認(rèn)識(shí),(2)輸出繼電器（Y）輸出繼電器是PLC中專門用

53、來(lái)將運(yùn)算結(jié)果信號(hào)經(jīng)輸出接口電路及輸出端子送達(dá)并控制外部負(fù)載的虛擬繼電器。它在PLC內(nèi)部直接與輸出接口電路相連，它有無(wú)數(shù)個(gè)動(dòng)合觸點(diǎn)與動(dòng)斷觸點(diǎn)，這些動(dòng)合與動(dòng)斷觸點(diǎn)可在PLC編程時(shí)隨意使用。外部信號(hào)無(wú)法直接驅(qū)動(dòng)輸出繼電器，它只能用程序驅(qū)動(dòng)。FX系列PLC的輸出繼電器采用八進(jìn)制編號(hào)。FX2N系列PLC帶擴(kuò)展時(shí)，輸出繼電器最多可達(dá)184點(diǎn)，其編號(hào)為Y0～Y267。,湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院Hunan Technical College of

54、 Water Resources and Hydro Power,項(xiàng)目一 FX2N系列PLC的認(rèn)識(shí),(3)內(nèi)部輔助繼電器（Y）PLC內(nèi)有很多輔助繼電器FX2N系列PLC的輔助繼電器按照其功能分成以下三類：a.通用輔助繼電器M0～M499（500點(diǎn)）b.斷電保持輔助繼電器M500～M1023（524點(diǎn)）c.特殊輔助繼電器M8000～M8255（256點(diǎn)）,湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院Hunan Technical College

55、 of Water Resources and Hydro Power,項(xiàng)目一 FX2N系列PLC的認(rèn)識(shí),(4)內(nèi)部狀態(tài)繼電器（S） 狀態(tài)繼電器是PLC在順序控制系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)控制的重要內(nèi)部元件。 狀態(tài)繼電器分成四類，其編號(hào)及點(diǎn)數(shù)如下： 初始狀態(tài)：S0～S9（10點(diǎn)） 回零：S10～S19（10點(diǎn)） 通用：S20～S499（480點(diǎn)） 保持：S500～S899（400點(diǎn)） 報(bào)

56、警：S900～S999（100點(diǎn)）有關(guān)狀態(tài)繼電器的應(yīng)用，參考項(xiàng)目十STL指令的內(nèi)容,湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power,項(xiàng)目一 FX2N系列PLC的認(rèn)識(shí),(5)內(nèi)部定時(shí)器定時(shí)器在PLC中相當(dāng)于一個(gè)時(shí)間繼電器，它有一個(gè)設(shè)定值寄存器（一個(gè)字）、一個(gè)當(dāng)前值寄存器（字）以及無(wú)數(shù)個(gè)觸點(diǎn)（位）。對(duì)于每一個(gè)定時(shí)器，這三個(gè)量使用同一個(gè)名稱，

57、但使用場(chǎng)合不一樣，其所指的也不一樣。通常在一個(gè)可編程控制器中有幾十個(gè)至數(shù)百個(gè)定時(shí)器，可用于定時(shí)操作。 其詳細(xì)介紹參照項(xiàng)目七(6)內(nèi)部計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器是PLC重要內(nèi)部部件，它是在執(zhí)行掃描操作時(shí)對(duì)內(nèi)部元件X、Y、M、S、T、C的信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)。當(dāng)計(jì)數(shù)達(dá)到設(shè)定值時(shí)，計(jì)數(shù)器觸點(diǎn)動(dòng)作。計(jì)數(shù)器的動(dòng)合、動(dòng)斷觸點(diǎn)可以無(wú)限使用。 其詳細(xì)介紹參照項(xiàng)目八,湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

58、Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power,項(xiàng)目一 FX2N系列PLC的認(rèn)識(shí),(7)數(shù)據(jù)寄存器（D）可編程控制器用于模擬量控制、位置控制、數(shù)據(jù)I/O時(shí)，需要許多數(shù)據(jù)寄存器存儲(chǔ)參數(shù)及工作數(shù)據(jù)。這類寄存器的數(shù)量隨著機(jī)型不同而不同。每個(gè)數(shù)據(jù)寄存器都是16位，其中最高位為符號(hào)位，可以用兩個(gè)數(shù)據(jù)寄存器合并起來(lái)存放32位數(shù)據(jù)（最高位為符號(hào)位）。 a.通用數(shù)據(jù)寄存

59、器D0～D199 b.停電保持?jǐn)?shù)據(jù)寄存器D200～D7999 c.特殊數(shù)據(jù)寄存器D8000～D8255 d.文件寄存器D1000～D7999,湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power,項(xiàng)目一 FX2N系列PLC的認(rèn)識(shí),(8)內(nèi)部指針（P、I） 內(nèi)部指針是PLC在執(zhí)行程序時(shí)用來(lái)改變執(zhí)行流向

60、的元件。它有分支指令專用指針P和中斷用指針I(yè)兩類。a.分支指令專用指針P0～P63 分支指令用指針在應(yīng)用時(shí)，要與相應(yīng)的應(yīng)用指令CJ、CALL、FEND、SRET及END配合使用，P63為結(jié)束跳轉(zhuǎn)使用。b.中斷用指針I(yè) 中斷用指針是應(yīng)用指令I(lǐng)RET中斷返回、EI開(kāi)中斷、DI關(guān)中斷配合使用的指令。作業(yè)：P12/3,湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院Hunan Technical College of Water Resources a

61、nd Hydro Power,項(xiàng)目一 FX2N系列PLC的認(rèn)識(shí),謝 謝 ！本節(jié)完,湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power,【授課課次】2,【基本課題】 FX2N系列PLC的認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn) 【目的要求】（1）掌握FX2N系列PLC的型號(hào)、外部端子的功能與連接方法（2）FX2N系列PLC軟元件認(rèn)識(shí)，明確內(nèi)部繼電器的分類

62、與編號(hào)等（3）了解PLC在生產(chǎn)控制中的應(yīng)用情況【教學(xué)重點(diǎn)】PLC的基本構(gòu)成【教學(xué)難點(diǎn)】FX2N系列PLC軟元件認(rèn)識(shí)【教學(xué)方法】實(shí)驗(yàn)法【教學(xué)手段】PLC實(shí)驗(yàn)裝置,湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power,FX2N系列PLC的認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn),1.4 訓(xùn)練內(nèi)容1.4.1 項(xiàng)目描述根據(jù)提供的接線圖與程序，教師寫入PLC內(nèi)，并完成接線

63、。學(xué)員根據(jù)要求操作，并觀察PLC的運(yùn)行情況和計(jì)算機(jī)監(jiān)視情況，理解內(nèi)部軟元件的意義和應(yīng)用情況。根據(jù)PLC面板標(biāo)注的信息，分析PLC的型號(hào)等相關(guān)信息。提供模塊化PLC實(shí)物，分析PLC的硬件結(jié)構(gòu)，指出PLC主機(jī)、I/O模塊、通信模塊、電源模塊等。,湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power,FX2N系列PLC的認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn),1.4.2 實(shí)訓(xùn)要求

64、1.4.2.1 PLC硬件認(rèn)識(shí) 完成以下任務(wù)，并在實(shí)驗(yàn)報(bào)告中記錄。（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)室的PLC寫出具體型號(hào)及其含義（2）指出PLC各部分的結(jié)構(gòu)組成；認(rèn)識(shí)手持編程器、編程適配器、通信電纜等（3）分析模塊化PLC各模塊的名稱和作用（4）參觀學(xué)校PLC控制設(shè)備的運(yùn)行情況或觀看PLC應(yīng)用情況錄像等,湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院Hunan Technical College of Water Resources and Hydr

65、o Power,FX2N系列PLC的認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn),1.4.2.2 FX2N系列PLC內(nèi)部軟元件認(rèn)識(shí)教師提前按照表1-4所示I/O情況和圖1-11所示接線圖接好線。注意：圖中沒(méi)有標(biāo)出PLC電源的接線，在實(shí)訓(xùn)接線時(shí)必須接上。按照?qǐng)D1-12提供的梯形圖寫入PLC，并將計(jì)算機(jī)和PLC通信連接好，學(xué)員按照以下步驟觀察。,湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院Hunan Technical College of Water Resources and Hy

66、dro Power,表1-4,FX2N系列PLC的認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn),湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power,FX2N系列PLC的認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn),（1）PLC通電，但置于非運(yùn)行（RUN）狀態(tài)。觀察PLC面板上的LED指示燈和計(jì)算機(jī)上顯示程序中各觸點(diǎn)和線圈的狀態(tài)。（2）PLC置于運(yùn)行狀態(tài)，按下啟動(dòng)按鈕，觀察接觸器KM及指示燈的狀態(tài)以及計(jì)算機(jī)上顯示程

67、序中各觸點(diǎn)和線圈的狀態(tài)。（3）斷開(kāi)PLC的電源5s后，再通電（PLC在運(yùn)行狀態(tài)），觀察接觸器KM與指示燈的狀態(tài)以及計(jì)算機(jī)上顯示程序中各觸點(diǎn)和線圈的狀態(tài)。,湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power,FX2N系列PLC的認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn),1.5 實(shí)訓(xùn)報(bào)告要求與考核標(biāo)準(zhǔn)1.5.1 實(shí)訓(xùn)報(bào)告要求（1）整理實(shí)訓(xùn)操作結(jié)果，按標(biāo)準(zhǔn)寫出實(shí)訓(xùn)報(bào)告。

68、（2）根據(jù)觀察完成以下問(wèn)題： a.實(shí)驗(yàn)中的PLC型號(hào) ，其含義 。 b.畫出PLC的基本結(jié)構(gòu)，并說(shuō)明各部分的作用。按照提供的PLC實(shí)物或圖片，寫出各部分的型號(hào)。（3）根據(jù)PLC的運(yùn)行觀察結(jié)果，回答以下問(wèn)題： a.通電后，PLC呈非運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，哪些輸入、輸出的LED指示燈亮？為什么？從計(jì)算機(jī)程序監(jiān)視看，有哪些觸點(diǎn)是閉合的？有哪些觸點(diǎn)是斷開(kāi)的？為什么？,湖南水利