可编程序控制器下学期知识复习要点

1、2012 学年下学期 期末考试复习要点第三章 FP1 系列可编程序控制器第一节 FP1 系列可编程序控制器的结构及性能FP1系列PLC有C14、C16 C24、C40、C56 C72等型号，虽然是小型机，但它们的硬件 结构、指令系统、性能指标、编程方法基本相同。一、硬件配置1 、控制单元 控制单元设有与编程器、计算机相连的接口，与 I/O 扩展单元（或 A/D、D/A 转换单元） 相连的扩展口，输入输出端子，电源输入和输出端子等。C24控制单元提供输入点 16个，输出点8个；C40控制单元提供输入点 24个，输出点16个。以C24型控制单元的外形图为例说 明各部分的作用 :1）RS232接口只

2、有 C24、 C40、C56 和 C72 四种型号的 C 型机才配有 RS-232 接口，利用该接口能与 PC 机通信编程， 也可连接其他外部设备 （如 I.O.P 智能操作板， 条形码判读器和串行打印机等） 。2 ）电源端子FP1的主机有交、直流电源两种类型，交流型接AC10CH 240V交流电源，直流型接 DC24V直流电源。3）存储器和主存储器插座该插座可用于连接存储器 EPROM和主存储器E2PROM4）工作方式选择开关该开关有三挡：“RUN挡为运行挡，“PROG挡为编程挡，而“ REMOTE挡则可使用编程 工具（FP编程器H或使用编程软件的计算机），改变PLC的工作方式为“ RUN或

3、“ PROG。5）输出接线端子C24型主机有8个输出端，编号为 Y0Y7,其接地（COM端各自独立。6）I/O 扩展标签和状态指示灯标签可供标注各I/O 口均有一个发光二极管（LED用于指示其通、断状态。7）I/O 扩展单元接口插槽用于连接 FP1 扩展单元及 A/D、 D/A 转换单元、链接单元。8）输入端子接线C24 型主机有 16 个输入端，分为两组（共地） ，编号分别为 X0 X7、 X8 XF。9）直流电源输出端子在FP1主机内部均配有一个供输入使用的24V直流电源。10）编程器接口插座（ RS-422）可用该插座经过 FP的外设专用电缆连接编程工具（FP编程器H或使用编程软件的计算

4、 机）。11 ）波特率选择开关有9600、19200 （bps）两挡，当主机连接编程工具时，应根据不同的外设选定波特率。2、扩展单元FP1 主机（控制单元）可连接两极扩展单元，还可以连接配置的智能单元和链接单元 .3、智能单元FP1 A/D 转换单元与 D/A 转换单元如。4、链接单元FP1链接单元与C-NET适配器5、编程工具一种是 FP1 手持编程器进行程序编辑，另一种是使用编程软件的个人计算机。二、类型及技术性能1、类型FP1是日本松下电工生产的小型 PLC产品，该产品有 C14C72多种规格，形成系列化。 它集 CPU、 I/O 、通信等诸多功能模块为一体，具有体积小，功能强、性能价格

5、比高等特点。 它适用于单机、小规模控制，在机床、纺机、电梯控制等领域得到了广泛的应用，特别在中 小企业推广应用。FP1分为主机、扩展、智能单元三种。其中主机包括14点、16点、24点、40点、 56 点、 72点，扩展单元包括 8点、 16点、 24点、 40点，智能单元包括远程 I/O 单元、 C-NET网络单元、A/D单元、D/A单元。最多可扩展到 152点，同时还可以控制 4路A/D、4路D/A。2、技术性能PLC的功能是否强大，很大程度上取决于它的技术性能。第二节 FP1 的 I/O 分配与系统配置1、FP1的I/O接口和内部寄存器的配置1）输入继电器X,作用是将外部开关信号或传感器的

6、信号输入PLC供编程使用，只能由外部信号来驱动。2 ）输出继电器的作用是将 PLC的程序执行结果向外输出，驱动外设（如电动机、电磁阀、接触器等），必须由PLC的执行控制程序的结果来驱动。3）特殊内部继电器主要用于作为错误标志或者工作状态的标志.4）定时器/计数器,PF1系列提供100各定时器和28个（C14、C16型）或44个（C24 C72 ）5）数据寄存器用来存储各种数据 , 如外设采集来的各种数据或运算、处理的中间结果。特 殊数据寄存器用来：作为工作状态或错误状态的存储器，作为时钟、日历的寄存器，作为高 速计数的寄存器。6）索引寄存器 ,FP1 有两个索引寄存器 （IX 和 IY）, 可

7、用于存放地址和常数的修正值。7）常数寄存器,K和H分别为十进制和十六进制常数寄存器。2、内部寄存器的寻址方式FP1 的输入、输出继电器和内部继电器的地址号是由字地址号和位地址号结合起来表示 的，其编号由三部分组成：第一部分：用英文字母 X、Y、R表示寄存器符号；第二部分：用十进制数表示字地址； 第三部分：用十六进制数表示位地址。 输入、输出继电器和内部继电器可以按“字”寻址，也可以按“位”寻址。第三节 FP1 系列的指令系统1. 令系统按功能分可以分为两大类：基本指令 81 条和高级指令 111 条。2. 基本指令包括括：基本顺序指令：基本功能指令：控制指令： 比较指令：ST （初始加载指令）

8、、ST/ （初始加载非指令）、0T（输出指令）、（/） NOT （非指令）、 AN （与指令）、AN/ （与非指令）、OR（或指令）、OR/（或非指令）、ANS（组与指令）、ORS（组 或指令）、PSHS（推入堆栈指令）、RDS（读出堆栈指令）、POPS（弹出堆栈指令）、DF （上升沿 微分指令）、DF/ （下降沿微分指令）、SET （置位指令）、RST （复位指令）、KP （保持指令）、 NOP（空操作指令）。1） KP指令的操作数可以是输出继电器Y或者内部继电器 Ro KP指令的两个控制端：只为 控制端S和复位控制端 R,且R端比S端优先，若同时接通，则复位端有效。2） DF （DF/）指

9、令被触发时，时所控制的继电器（寄存器）仅接通一个扫描周期。 DF指令的 触发信号为上升沿，而 DF/指令的触发信号为下降沿。3）计数器有两个控制端 ： 计数信号输入端 （ 时钟端 ）CP 和复位端 R。4）控制指令Mg MCR的编号必须一致，其编号取值范围为C16及以下机型为 0到15,对C24及以上机型为 0到31 o3 高级指令是一类执行数据传输、运算、转换等数据处理功能的指令。主要有数据传输指令 二进制算术运算指令 数据比较指令 数据移位指令 位操作指令 数据变换指令。高级指 令前一定要有触发信号，当多高级条指连续使用并由同一信号触发时，从第二条指令开始可 以省去触发信号。1）F0:16

10、数据传输指令，将源寄存器S的数据传送到目标寄存器 D中。2）F1：32 位数据传输指令 ： 将源寄存器 （S+1） 的数据传送到目标寄存器 （D+1） 中将源寄存器S的数据传送到目标寄存器D中。3）F20:16 位数据相加指令。4）F32:16 位数据相除指令。5）F60: 16位数据比较指令。第四节 FP1 系列的特殊功能及指令FP1 的特殊功能FP1 是小型机，主要功能有：脉冲输出、输入延时滤波、脉冲捕高速计数和中断功能。 一控制功能1 ）脉冲输出功能（晶体管输出型）FP1可在Y7端输出一路脉冲信号。脉冲的频率可以通过专门数据寄存器的设置进行调节。 其频率的输出范围为 360HZ 5KHZ

11、。2） 输入延时滤波，为了提高抗干扰能力，FP1 输入端可以设置输入延时滤波功能，输入延时滤波功能还能减少因输入端机械振动而造成的不可靠。T为延时滤波时间。延时时间的设定系统寄存器。NO404NO40 中预先存放设置的时间常数。分别对应时间为： 0=1MS 1=2MS 2=4MS 3=8MS 4=16MS 5=32MS 6=64MS3）脉冲捕捉功能PLC 采用“循环扫描“工作方式。在程序执行阶段，如果有时间很短的输入信号，可能 被遗漏掉，这时可加上脉冲捕捉功能。不受扫描周期的限制。4）高速计数器（ HSC）FP1内部有高速计数器。可输入一路脉冲信号，最高计数频率为单相10KHZ可输入两路脉冲信

12、号。最高计数频率为双相5KHZ HSC的4中计数方式：单路加计数 单路减计数两路单相输入 两路双相输入。HSC的特殊指令有：置位指令、复位指令、速度控制指令、凸轮控制指令，以及16位和32位数据传输指令F0,F1。其中速度控制指令中 SPD0指令由两种控制方式：一种是脉冲输 出控制方式，另一种是波形输出控制方式。5) 中断功能中断分为外部硬中断和内部软中断。输入端子X0X7可作为外部中断输入。X0- INTO X7INT7o INT0为最高。INT7为最低。设置中断使能的系统寄存器NO403低8位使用。INT 为中断服务程序入口指令， IRET 为中断程序结束返回指令。6) . 特殊功能的优先

13、权排列顺序由高到低依次为高速计数、脉冲捕捉、中断、输入延时 滤波。二 FP1 的功能模块1) . 对模拟量控制的时候可以配接 A/D 转换模块、 D/A 转换模块2) . A/D 转换单元 4 个模拟输入通道占用输入端子分别为： CHO 到 CH3： PLC每个扫描周期对各通道采样一次， 并进行模数转换， 转换的结果分别存放在输入通道 (WX9 WX12)中。A/D转换的编程可用指令 F0实现，如F0 MV, WX9, DTO 。执行这一指令后，CHO输入的模拟信号经 A/D转换变成数字信号后送入WX9并由F0指令读出保存到DTO中。其它通道也可仿照此格式进行编程。注意：FP1对A/D模块读取

14、数据，每个扫描周期只进行一次。3) .D/A 转换模块FP1 可扩展两个 D/A 模块，可用开关设定其单元号，即 No.O 和 No.1 ；每个 D/A 模块有两 个输出通道，即 CHO和 CH1当开关置于左边时，该模块设为 No.O， 当开关置于右边时，该模块设为 No.1 ， FP1 对 D/A 模块写入数据，每个扫描周期只进行一次。三通讯功能FP1 有三种通讯功能，即 FP1 与计算机之间， FP1 与外围设备之间以及 FP1 与大、中 型PLC之间三种通讯方式。1 FP1 与计算机之间的通讯 一台计算机与一台 FP1 之间的通讯称 1： 1 方式，一台计算机与多台 FP1 之间的通讯称

15、 1： N方式。有两种方式可以实现一台计算机与一台 FP1 之间的通讯。一种方法是直接通过 FP1 的 RS232 口与PC进行串联使用。另一种方法可经RS232/RS422 口适配器用编程器、电缆同PC进行通讯。采用 1： N 的通讯方式主要是用于构成集中控制系统 , 连接需要通过 C-NET 适配器 , 一台 FP1 最多可以连接 32 台 FP1。2FP1 与上位机的通讯FP1通过特殊功能模块与大中型PLC连接，连接时使用双绞线电缆。3FP1 与外设之间的通讯FP1经RS-232C 口可与外围设备如智能终端IOP、条形码判读器和 EPROM!入器等通讯4. FP1 采用松下电工公司专用通

16、信协议 - MEWTOCOLFP1 的波特率选择开关应该拨至 96OO 档第五节 编程器及其应用FP1系列PLC的编程手段有两种：一种是使用FP手持编程器，另一种是装有配套编程软件在个人计算机上进行。FP编程器H是一种手持编程工具。适用于FP系列的PLC(FP1、FP3 FP5 FP10S、FP10、FP-C和FP-M等)。手持编程器的功能如下： 程序编辑。 FP编程器n具有“ OF”功能。用此功能，可监视或设置存储于PLC中的继电器通/断状态、寄存器内容以及系统寄存器参数等。 程序双向传送到 FPWINh GR或PLC中等。 手持编程器的面板分为显示屏和操作键，操作键共有 35 个，分为 I

17、/O 指令键、功能键和数字键三部分。FP的指令输入有三种方式：可直接输入的键盘指令，另外一种是需要指令代码的非键盘 指令 , 还有一种是扩展功能指令 , 需要 F 功能键输入。手持编程器输入程序的方法：(1) 首先使用专用的电缆将手持编程器与 FP1 主机相连。电缆的孔式插头接主机上 的 RS-422 口，电缆的针式插头接到手持编程器的插座上，并将波特率选择开 关拨至” 9600”。(2)如要输入程序，将主机面板上的工作方式选择开关拨至”编程PROG当”,然后接通电源 ， 按操作建议后手持编程器内的蜂鸣器会发出声音 ， 一声表示操作正常 ， 响两声表示操作有误 ， 若连续发生表示出错。( 3)

18、 在输入新的程序之前 ， 需要清楚内存中的原程序。第四章 三菱 F1 系列可编程序控制器日本三菱公司的可编程序控制器种类较多，有F、F1、F2、FX和A系列，F1系列是在F系列的基础上开发出来的产品，是小型工业过程和机械设备较为理想的控制器件。第一节F1系列PLC的结构与特点1. F1 系列 PLC 为小型单元式整体结构，有三种基本单元，即，基本单元、扩展单元和特殊单元。基本单元内有(CPU)存储器和输入/输出接口电路等，基本单元能够独立工作，要增加 I/O 点数可连接扩展单元 ，要增加控制功能则可连接相应的特殊单元。扩展单元 和特殊单元不能单独使用，只能与基本单元配合使用。2.F1 系列 P

19、LC 有 5 种类型的基本单元 F1 -12MR 、 F1 -20MR 、 F1-30MR 、F1-40MR 、 F1-60MR 等。可见输入输出点数最多为 60点，可在基本单元上面通过电 缆连接扩展单元，共有 F1 -10ER 、 F1 -20ER 、 F1 -40ER 、 F1 -60ER 等四种扩展单 元。 I/O 最多可扩展到 120点。3. 扩展单元的安装位置可以是基本单元的上方，下方或者右侧，一般每台机器周围留50mm 的空间 ,利于通风。4. F1 系列 PLC 电源为 AC110120V/220240V 单相 50/60HZ。环境温度为 OC 55 C.程 序执行方式为存储程序

20、，反复执行，输入/输出的集合体，执行速度为平均12us/步。程序容量为 1OOO 步。掉电保护采用锂电池寿命为 5 年。输出为继电器输出、晶闸管输 出、晶体管输出。第二节 F1 系列的内部编程元件F1 系列的编号采用英文字母加 3位 8进制数，首位英文字母表示编程元件类型， 后面数字 表示元件编号1）.输入继电器（ X）输入继电器专门用来接收从外部发来的信号，它与输入端子相连，可以提供无数对动合、动断触点供内部编程使用。只能由外部驱动，不能用指令从内部驱动。 ：XOOOXO13 ， X4OOX413， X5OOX513 扩展单元： XO14XO27 ，X414X427 ， X514X527 共

21、 24 个输入点。2）.输出继电器（ Y） 输出继电器专门用来将输出信号传送给外部设备，外部信号无法直接驱动输出继电器，它只能在程序内部用指令驱动。编号为 Y43OY437 ， Y53OY537 ，共16个输出点3）.辅助继电器（ M） PLC 中有许多辅助继电器，每个辅助继电器都有无数对动合、 动断触点，供编程使用。 和输出继电器一样，辅助继电器只能由程序驱动，其作用相当于 继电控制中的中间继电器。 辅助继电器的触点不能直接输出驱动外部设备。4）. .移位寄存器 移位寄存器是由辅助继电器组成。移位寄存器有三个操作，在移位控制信号的作用下，移位寄存器的每一位数据都向右移一位，首位进入数据输入信

22、号，末尾数据溢出，复位控制 信号可以使移位寄存器的 16位同时为零。5）.特殊辅助继电器（M ）内部使用继电器，提供触电给用户，不允许驱动其工作线圈，M7O ：运行监视， PLC 运行时 M7O 为接通；停止时为断开状态。M71 ：初始化脉中 PLC 开始运行时 M71 接通，但接通时间仅为一个扫描周期。可用来 对计数器、移位寄存器，状态继存器等进行初始复位。M72、M73 : M72可提供振荡周期为 100ms的脉冲；M73可提供振荡周期为10ms的脉冲。 可作计数或时钟脉冲。M76 :当锂电池电压下降到规定值时接通，发出指示，提醒操作者更换电池。M77 :禁止全部输出。当 M77接通时，全

23、部输出继电器（Y）的输出均自动切断，但其它 继电器、定时器，计数器仍继续工作。可作为输出紧急情况下切断全部输出。M570 错误标志，在功能指令中，继电器编号和线圈设定错误的时候，M570 接通。6）.定时器（T） F1系列PLC共有24点0.1999s定时器和8点0.0199.9s定时器,F1 定时器都是通电延迟型 ,线圈断电时自动复位 ,定时器有两个数据寄存器 ,一个为设定值寄存 器;另一个为当前值寄存器 .7）.计数器（C）F1系列PLC共有30个3位计数器和1个刘位计数器，每个计数器都 有断电保持功能计数器的编号为 :C060C067,C460c467,C560C567,C660C667

24、 。计数器的设定值由编程时设定常数 K 值决定。8）.状态寄存器 S 状态寄存器是应用在步进顺序控制并与步进指令一起使用使用。在 不用步进梯形指令时，状态寄存器可以作为普通的辅助继电器使用。F1 系列 PLC 提供了 40 种状态寄存器。9）.数据寄存器 D F1 的数据寄存器共 64 个，每个可以存放 三位 BCD 码，用以存 储数据或参数。10） .功能指令线圈F651F675 为设定线圈，用于设定条件， F670 为执行线圈，用于设定功能， F677 用于设定某一段程序的执行时间。第三节 F1 系列的指令系统F1系列PLC共有118条指令，其中基本指令 20条，步进指令2条，功能指令96

25、条。一、基本指令1） LD （取）：常开接点与母线连接指令。LDI （取反）： 常闭接点与母线连接指令。OUT （输出）：线圈驱动指令。LD 和 LDI 指令用于接点与母线相连。 另外，在分支开始处， 这些指令与后述的 AND 指令一起使用。 OUT 指令是线圈驱动指令。用于驱动输出继电器、辅助继电器、定时器、 计数器、状态继电器和功能指令，但是不能用来驱动输入继电器。指令对象器件： LD、LDI ：X、Y、M、T、C、S OUT：Y、M、T、C、S、F2）.AND （与）：常开接点串联指令； ANI （与非）：常闭接点串联指令AND （与）和 ANI （与非）指令用于接点串联，串联接点的数量

26、不限，这个指令可以连 续使用。指令对象器件： X、Y、M、T、 C、S。3） .OR （或）：常开接点并联指令；ORI （或非）：常闭接点并联指令OR 和 ORI 指令是用作接点并联接的指令，当二个以上接点的串联电路并联连接 时，需用后述的 ORB 指令。OR 和 ORI 指令引起的并联，是从 OR 和 ORI 一直并联到前面最近的 LD 和 LDI 指令上，并联的数量不受限制。指令对象器件： X、Y、M、T、 C、S。4）.ORB （电路段或） ：分支电路并联指令两个以上接点串联的电路称作 “串联电路段 ”。串联电路段并联连接时，在支路始端 用 LD 和 LDI 指令，在支路终端用 ORB

27、指令。 ORB 指令是独立指令，不带任何器件编号。5）. ANB （电路段与） ：将分支电路的始端与前一个电路串联连接的指令。用 ANB 指令将分支电路（并联电路块）与前一个电路串联。在与前一个电路串 联的时候， 用 LD 与 LDI 指令作分支电路的始端， 分支电路的并联电路块完成之后， 用 ANB 指令来完成两电路的串联。 指令对象器件：无。6）. S （置位）：置位指令；R （复位）：复位指令这两个指令用于输出继电器、 状态继电器和辅助继电器 M200-377 ，用作置位和复 位操作。指令对象器件： Y、M 200-377、S。7）. PLS （脉冲）：微分输出指令 当输入信号上升时产生

28、一个宽度为扫描周期的脉冲。 指令对象器件： M100-377 。8）. RST （复位）：计数器和移位寄存器清零指令RST 指令断开计数器输出， 或使现行值恢复到设定值， 也可用来清除寄存器的内容。9）. SFT （移位） ：使移位寄存器中内容作移位的指令移位寄存器是由 16个辅助继电器组合进行工作的， 用16 个辅助继电器的首位编号 来代表各移位寄存器。10）. MC （主控）：公共串联接点的连接指令（公共串联接点另起新母线）;MCR （主控复位） ： MC 指令的复位指令11）.NOP （空操作）：删除一条指令或空一条指令：无器件编号的独立指令。在修改或增加程序时，如果插入 NOP 指令，

29、可使步进编号的更改减到最少， 此外，可以用 NOP 指令来取代已写入的指令，从而修改电路。12）. CJP（条件跳转）：当输入接通时跳转至 EJP; EJP（跳转终止）：设置条件跳转目标条件跳转指令是用来跳过部分程序，跳去执行EJP以下的程序,PLC共有64个跳转继电器， 指令对象器件： D700D777.13）.END ：程序结束指令。PLC 能重复地进行输入处理、程序执行和输出处理。程序结束时，写入 END 指令，则立即执行输出处理，而不再执行后面额外的步骤， 并且程序返回第 0 步。二、定时器 ,计数器的使用及编程 ,1 ） . F1 系列 PLC 提供 32 个定时器均为接通延时定时器

30、,即线圈得电以后触电须经过设定的时间才能动作 ,而线圈失电 ,其触点立即复位。 F1 定时器不仅能够实现通电延时功能， 也能实现断电延时功能。2）.计数器的使用及编程， F1 系列 PLC 共有 30个3位计数器， 1 个6位计数器计数器 具有停电保持功能，其中的清除指令 RST 指令。三、步进指令及其编程方法1） 步进指令是由状态转移图设计梯形图的一种步进型指令。状态转移图能够直观的表示 工艺流程，步进指令是与状态寄存器配合使用的。 F1 系列 PLC 有 40 个状态寄存器 .状态转移图使用状态描述的工艺流程图。 每个状态提供三种功能： 对负载进行操作处理; 制定的条件转移;指定的转移目标

31、。2）.多顺序流程的基本结构有 :单一流程、 选择分支与结合、 并行分支与结合、 跳步与循环。四、F1 系列的功能指令简介1. F1 系列 PLC 具有 96 条功能指令，诸如数据处理，算术运算，高数计数和模拟量控制等。功能指令的编程按输入触电、设定线圈和执行线圈依次编程。常用的指令有:1）.数据传输指令F670 K2713 位十进制常数的写入。F670 K33 十进制常数（ 3 位）写入当前值寄存器2 ） .算术运算指令3）.高速 I/O 处理指令 4）.复位指令5）.A/D 、D/A 指令 6）.模拟量扩展单元 F2-6A-E 的调试2. 模拟量扩展单元 F2-6A-E 的调试工作有 :1

32、）.准备工作把编程器插在可编程序控制器的基本单元之上,使之连接 ,接好扩展口 ,连接电源。2）.输出通道调整 ;首先选择输出类型 ,输出电压信号还是电流信号 ,然后调零和调增益。3）.输入通道的选择 ;首先选择输出类型 ,输出电压信号还是电流信号 ,然后调零和调增益第四节 F1-20P-E 编程器及应用1编程器可以对用户程序进行写入，独处.检查，修改，还能对PLC时时监控。F1-20P-E编程器适用于三菱公司F,F1,F2系列可编程控制器其面板配置主要由有：1）.PLC的类型选择开关根据使用的PLC不同而设置2）.编程器的编程/监视（PROGRAM/MONITR）另种工作状态由开关决定3） 指令与数字键共 22 个 4） 操作键共有 9 个5） 显示说明2编程操作：（1）清除用户程序 （2）程序的写 （3）.用步序号读出程序（ 4） 指令查询 （ 5）指令的修改（