FX系列PLC编程元件与指令系统

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5.2 FX系列PLC的编程元件
一、PLC软件系统组成
管理程序 系统监控程序 软件系统 解释程序
运行管理
生成用户环境 系统内部自检
标准程序模块、系统调用
用户程序
用户环境包括用户数据结构、用户元件、用户程序存贮区、文件存储 区等
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二、FX系列PLC的用户数据结构
第1种是位(bit)数据，用来表示开关量的状态，如触 点的接通、断开，线圈的通电和断电，其值为二进制数 1或0，或称为该编程元件ON或OFF状态。
T250 Y1 X2
t1 X1 T250 Y1 X2
当前值
RST t2
T250
100ms 积算定时器T250～T255 的设定范围为0.1～3276.7s。 X1的常开触点接通时，T250的 当前值计数器对100ms时钟脉冲进行 累加计数。当前值等于设定值345时， 定时器的常开触点接通，常闭触点断 开。
章FX系列PLC的编程元件及指令 系统
5.1FX系列PLC的技术指标 5.2FX系列PLC的编程元件 5.3FX系列PLC的基本逻辑指令
5.1 FX系列PLC的技术指标
● FX系列家族成员
FX1 FX0 FX2 FX0S FX2C FX0N FX1N FX2N FX2NC
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灵活多变的系统配置：
FX系列PLC的系统配置灵活，用户除了可以选用不同的子系列外，还 可以选用多种基本单元、扩展单元和扩展模块，组成不同I/O点和不同 功能的控制系统，各种配置都可以得到很高的性价比。
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（五） 计数器（C） 16位加计数器（ C0~C199 ）
设定值：1～32767。
ห้องสมุดไป่ตู้
通用型：C0~C99共100点
断电保持型：C100~C199 共100点 X10
X10 RST X11 C0 C0 Y0 K10 设定值 也可以间接设定
Y0
C0
X11 7 8 9 10
C0当前值
0 1 2 3
fx2n系列可编程控制器介绍一plcplc软件系统组成软件系统组成系统监控程序运行管理生成用户环境系统内部自检管理程序解释程序标准程序模块系统调用用户程序软件系统52fx52fxplcplc用户环境包括用户数据结构用户元件用户程序存贮区文件存储二fx系列plc的用户数据结构第1种是位bit数据用来表示开关量的状态如触点的接通断开线圈的通电和断电其值为二进制数1或0或称为该编程元件on或off状态
D：DC电源，DC输入 H：大电流输出扩展模块 C：接插口输入输出方式 L：TTL输入型模块 A1：AC电源，AC输入(100－120V)或AC输入模块 V：立式端子排的扩展模块 F：输入滤波器1ms的扩展模块 S：独立端子（无公共端）扩展模块
特殊品种项无记号——AC电源，DC输入，横式端子排、标准输出（继电器输出 4 为 2A/1点、晶体管输出0.5A/1点、晶闸管输出0.3A/1点的标准输出）
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X12 X12 M8200 X13 RST X14 C200 C200 Y1 Y1 K-5 C200 C200当前值 0 1 X13 X14
上升
下降
上升
2
3
4
5
4
3
2
1
0 -1 -2 -3 -3
0
-4
-5
-6
设定值也可以间接设定
-7
若输出已经接通
-8
-7
-6
-5
-4
32位加/减计数器工作过程示意图
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2、断电保持辅助继电器M500～M3071
X0 M500
X0 M500
M500～M3071可以记忆电源 中断时的状态，其中的M500～ M1023可用软件来设定，变为非断 电保持辅助继电器。 PLC在电源中断时用锂电池保持 它们映像寄存器中的内容，它们只 是在PLC重新通电后的第一个扫描 周期继续为ON，见左图。
4
5
6
16位计数器工作过程示意图
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32位双向计数器
设定值：-2147483648～+2147483647。
通用计数器：C200～C219共20点
断电保持计数器：C220～C234共15点
计数方向由特殊辅助继电器M8200～M8234设定。 加减计数方式设定：对于C△△△，当M8△△△ 接通（置1）时，为减计数器，断开（置0）时， 为加计数器。 计数值设定：直接用常数K（H）或间接用数据寄
（一） 输入继电器与输出继电器
FX系列PLC的输入继电器和输出继电器的元件号 用八进制表示，八进制数只有0～7这8个数字，遵循 “逢8进1”的运算规则。例如，八进制数7和10是两个相 邻的整数。 1、输入继电器（X）
输入继电器是PLC接收外部输入的开关信号的窗口。 输入可以外接常开触点或常闭触点，也可以接多个触点 组成的串并联电路。 在梯形图中，每一个输入继电器的常开触点和常闭触点都 10 可以多次使用。
X0~X77 64点 Y0~Y77 64点
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（二） 辅助继电器（M）
辅助继电器是用软件实现的，它们不能接收外部 的输入信号，也不能直接驱动外部负载，相当于继电 器控制系统中的中间继电器。 1、通用辅助继电器M0～M499 FX系列PLC的通用辅助继电器的元件号为M0～ M499，共500点。在FX系列PLC中，除了输入继电 器和输出继电器的元件号采用八进制外，其他编程元 件的元件号均采用十进制。 如果在PLC运行时电源突然中断，输出继电器和 M0～M499将全部变为OFF。若电源再次接通，除 了因外部输入信号而变为ON的以外，其余的仍将保 持OFF状态。
• 有3000多点辅助继电器，1000点状态继电器，200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。 • 有128种功能指令，具有中断输入处理、修改输入滤波器时间常数、 数学运算、逻辑运算、浮点运算、数据检索、数据排序、 PID运算、 开方、三角函数运算、脉冲输出、脉宽调制、 ASCII码输出、BCD与 BIN相互转换、串行数据传送、校验码、比较触点等功能指令。
t1+t2=34.5s
积算定时器
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T250
X2 1 X1
复位输入
K、 D 设定值
相等 比较器
加法计数器
T250
触点动作
&
100ms时钟脉冲
X1 T250 X2 T250 Y1 RST K345 T250
积算定时器的工作原理
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3、定时器的瞬动触点 可以用辅助继电器触点代表定时器的瞬动触点。
4、延时断开电路设计
断电
扫描周期
断电保持功能
若要保持通电状态，可以设计 为自保持电路，如左图。
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3、特殊辅助继电器（M8000~M8255）
特殊辅助继电器共256点，它们用来表示PLC的某些状态， 提供时钟脉冲和标志（如进位、借位标志），设定PLC的运行 方式，或者用于步进顺控、禁止中断、设定计数器是加计数或 是减计数等。 FX2N系列的特殊辅助继电器可分成线圈型和触点型两大 类。
二、一般技术指标
一般技术指标主要指PLC保证正常工作情况下对外部条件的要求指标和 自身的一些物理指标。
三、性能技术指标
包括输入指标、输出指标、性能指标和电源指标等。
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FX0S的功能简单实用，价格相应也比较便宜，一般用于不需联 网通信的小型开关量控制系统； FX0N可以用于要求比较高的中小型控制系统； FX2N的功能最强，可以用于I/O点数多、控制功能复杂、要求联 网通信的系统。 6
第2种是字数据，16位二进制数组成一个字，在FX系列PLC内部，常 数以二进制补码的形式存储，所有四则运算和加1、减1运算都用二进制来 运算。
第3种是字与位的结合。
不同形式的数据如何存放和调用完全由系统程序自动管理。
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三、FX系列的用户元件（编程元件）
FX系列PLC梯形图中的编程元件的名称由字母和数 字组成，它们分别表示元件的类型和元件号。
FX2N系列可编程控制器介绍
• 是FX系列中功能最强、速度最快的微型PLC。它的基本指令执行时 间高达0.08微秒。用户程序步数可扩展到16K步，最大可扩展到256 个I/O点，有5种模拟量输入输出模块、高速计数器模块、脉冲输出 模块、4种位置控制模块、多种串行通信模块或功能扩展板，以及 模拟器扩展板。
X2已夹紧
S22
Y2
上升
X3上限位
状态的使用
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（四） 定时器（T）
PLC中的定时器相当于继电器系统中的时间继电器。它有一个设定值 寄存器（一个字长）、一个当前值寄存器（一个字长）和一个用来储存 其输出触点状态的映像寄存器（占二进制的一位）。这3个存储单元使用 同一个元件号。 FX系列PLC的定时器分为通用定时器和积算定时器。
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5、定时器的编程注意 定时器的工作特点：不管程序运行位置，只要当前值与设定 值相等，则触点动作。 —— 若编程不当，则可能造成程序漏洞。
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定时器（T）的思考题
1. 当一个定时器的定时时间不够时，怎么办?
（长延时）
如：当X0接通后，Y0过5000S后得电并保持（即不 受X0影响）， 直到X1接通为止Y0断开。 2. 如何实现如下图所示周期为50s的脉冲输出？
（1）线圈型 由用户程序驱动线圈后PLC执行特定的动作。例如：
M8030：若使其线圈得电，则使PLC的BATT LED熄灭。
M8033：若使其线圈得电，则PLC停止时保持输出映象存储器和数据 寄存器内容。
M8034：若使其线圈得电，则禁止PLC的所有输出，程序仍执行。 M8039：若使其线圈得电，则PLC按D8039中指定的扫描时间工作。 16
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FX2N系列个别型号PLC的输入/输出继电器元件号:
型号
FX2N16M
FX2N32M
FX2N64M
FX2N-80M
FX2N-128M
输入
输出
X0~X7 8点 Y0~Y7 8点
X0~X17 16点 Y0~Y17 16点
X0~X37 32点 Y0~Y37 32点
X0~X47 40点 Y0~Y47 40点
X0 T10 T10 Y0 12.3s X0 T10 Y0 当前值 K123
1、通用定时器（T0～T245）
T0～T199为100ms定时器，定时范 围为0.1～3276.7s，其中T192～ T199为子程序和中断服务程序专用的 定时器； T200～T245为10ms定时器（共46 点），定时范围为0.01～327.67s。 左图中X0的常开触点接通时，T10 的当前值计数器从零开始，对100ms 时钟脉冲进行累加计数。
FX 系列PLC的硬件配置图
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一、三菱公司的FX系列PLC型号说明
1——系列名称，如0S，0N，1N，2N，2NC等 2——FX系列输入输出的总点数（10～128） 3——单元类型：M为基本单元，E为输入输出混合扩展单元与扩展模块，EX 为输入专用扩展模块，EY为输出专用扩展模块 4——输出形式：R为继电器输出，T为晶体管输出，S为双向可控硅输出 5——特殊品种的区别：
M8012 100 ms
波形图
M8011～M8014分别是10ms，100ms，1s和1min时钟脉冲。 M8005（锂电池电压降低）：电池电压下降至规定值时变为ON， 可以用它的触点驱动输出继电器和外部指示灯，提醒工作人员更 换锂电池。
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（三） 状态(S)
状态是用于编制顺序控制程序的一种编程元件，它与 STL指令（步进梯形指令）一起使用。
（2）触点型 其线圈由PLC自动驱动，用户只可使用其触点。例如：
M8000 M8002 扫描周期
RUN
STOP
M8000(运行监视）：当PLC执行 用户程序时，M8000为ON；停止 执行时，M8000为OFF（见左图）。 M8002（初始化脉冲）：M8002 仅在M8000由OFF变为ON状态时 的一个扫描周期内为ON（见左 图），可以用M8002的常开触点 来使有断电保持功能的元件初始化 复位和清零。
定时器
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T10
X0
1 &
复位输入 加法计数器 K、D 相等 比较 器
T10
触点动作
设定值
100ms时钟脉冲
X0 T10 K123 T10
Y1
通用定时器的工作原理
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2、积算定时器（T246～T255）
X1 T250 K345
特点：累计计时
1ms积算定时器T246～T249的 定时范围为0.001～32.767s，
S2 初始状态
X0起动
S20
Y0
下降
通用状态（S0～S499）没有断电保持功 能，但是用程序可以将它们设定为有断电 保持功能的状态，其中包括供初始状态用 的S0～S9和供返回原点用的S10～S19 S500～S899有断电保持功能，
X1下限位
S21
Y1
夹紧
S900～S999报警用。
例：某机械手先后有下降、夹紧和上升 3个动作，其顺序功能图如图所示。
X0
X1
注：输入继电器不能用程序驱动
——〉输入继电器的线圈不能在梯形图中出现。
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2、输出继电器（Y）
输出继电器是PLC向外部负载发送信号的窗口。输出 继电器用来将PLC的输出信号传送给输出模块，再由后者 驱动外部负载。 输出模块中的每一个硬件继电器仅有一个常开触点, 但是在梯形图中，每一个输出继电器的常开触点和常闭触 点都可以多次使用。