2章-FX系列PLC硬件配置及软元件

1、 PLCPLC专为工业场合设计，采用了典型的计算机结构，主要是专为工业场合设计，采用了典型的计算机结构，主要是由由CPUCPU、电源、存储器和专门设计的输入输出接口电路等组、电源、存储器和专门设计的输入输出接口电路等组成。图成。图2.12.1为一典型为一典型PLCPLC结构简图。结构简图。CPU存储器电源部分输入单元输出单元编程器或其他设备按钮接触器电磁阀指示灯行程开关继电器触点图图2.1PLC结构简图结构简图图图2.2PLC结构图结构图 FX0 FX2 FX2C FX0 FX2 FX2C FX0S FX1S FX0N FX1N FX2N FX2NC FX0S FX1S FX0N FX1N F

2、X2N FX2NC叠装式结构叠装式结构 PLC都是按点数设计的，点数和成本直接相关。因此在设计PLC系统时，选择合适的PLC输入输出点数就成为一个重要的考虑因素。 最严格的要求是多出三分之一。但一般普通系统只要输入输出多35点即可。 F X I / O点数点数 单元类型单元类型 输出方式输出方式 特殊品种特殊品种 系系 列列 名名 系列名：系列名：0S 1S 0N 1N 2N 等等 二二. FX FX系列系列PLCPLC型号说明型号说明三三. FX0NFX0N、FX1NFX1N系列系列PLCPLC（型号规格）型号规格） 类类 型型 型型 号号 输入点数输入点数 输出点数输出点数 电源电压电源电

3、压 FX0N(1N)-24M(R,T) 14 10 基本单元基本单元 FX0N(1N)-40M(R,T) 24 16 AC100240V FX0N(1N)-60M(R,T) 36 24 或或DC24V 扩展单元扩展单元 FX0N-40ER 24 16 AC 100240V FX0N-8EX 8 - 扩展模块扩展模块 FX0N-8EYR - 8 不需要不需要 FX0N-8EYT - 8 三三. FX0N FX0N、FX1NFX1N系列系列PLCPLC（ I/O I/O扩展）扩展）FX0N-60MRFX0N-40ERFX0N-8EYR例如：三三. FX0N. FX0N、FX1NFX1N系列系列PL

4、C PLC （一般性能指标）（一般性能指标）项项 目目 性性 能能 FX0N FX1N用户存储用户存储 程序存储容量程序存储容量 2K步（步（EEPROM） 8K步（步（EEPROM） 可选存储器可选存储器 FX-EEPROM-4(4K) FX1N-EEPROM-8L FX-EEPROM-8(8K) FX-EPROM-8 (8K)指令种类指令种类 基本指令基本指令 20条条 27条条 步进指令步进指令 2条条 2 条条 应用指令应用指令 36种种51条条 89种种187条条运算速度运算速度 基本指令基本指令 1.63.6s/指令指令 0.550.7s/指令指令 应用指令应用指令 数十数十s数百

5、数百s/指令指令 数数s数百数百s/指令指令三三. FX0N FX0N、FX1NFX1N系列系列PLC PLC （输入性能指标）（输入性能指标）输入点输入点 X000-X007 X010-输入电流输入电流 DC24V 7mA DC24V 5mA输入输入ON电流电流 4.5 mA 3.5mA输入输入OFF电流电流 1.5 mA 1.5mA响应时间响应时间 约约10ms 约约10ms (0-15ms可调可调)电路隔离电路隔离 光光 电电 耦耦 合合 隔隔 离离四四. FX0N. FX0N、FX1NFX1N系列系列PLC PLC （输出性能指标输出性能指标 ）- 继继 电电 器器 输输 出出 ( R

6、 ) 最大负载最大负载 感性负载感性负载 80VA 灯负载灯负载 100W 响应时间响应时间 约约10ms 电路隔离电路隔离 继电器隔离继电器隔离 输出状态显示输出状态显示 输出输出ON时时LED亮亮 外部电源外部电源 AC250V或或DC30V以下以下驱动能力驱动能力 2A/1点点 8A/4点点 8A/8点点 - 晶体管输出晶体管输出 (T)外部电源外部电源 DC530V驱动能力驱动能力 0.5A/1 点点 0.8A/4点点最大负载最大负载 感性负载感性负载 12W/DC24V 灯负载灯负载 15W/DC24V开路漏电流开路漏电流 0.1mA以下以下响应时间响应时间 0.2ms 大电流大电流

7、OFF时时0.4ms电路隔离电路隔离 光电耦合器隔离光电耦合器隔离输出状态显示输出状态显示 输出输出ON时时LED亮亮 -晶闸管输出晶闸管输出 (S)外部电源外部电源 AC85240V驱动能力驱动能力 0.3A/点点 0.8A/4点点 最大负载最大负载 感性负载感性负载 15VA/AC100V、30VA/AC200V 灯负载灯负载 30W 开路漏电流开路漏电流 1mA/AC100V 2mA/AC200V响应时间响应时间 ON：1ms OFF: 10ms电路隔离电路隔离 光电晶闸管隔离光电晶闸管隔离输出状态显示输出状态显示 输出输出ON时时LED亮亮 五五. FX2N. FX2N、FX2NCFX

8、2NC系列系列PLCPLC FX2NFX2N有有30003000多点辅助继电器、多点辅助继电器、10001000点状态、点状态、200200多点定时器、多点定时器、200200点点1616位加计数器、位加计数器、3535点点3232位加减计数器、位加减计数器、80008000多点多点1616位数位数据寄存器、据寄存器、128128点跳步指针、点跳步指针、1515点中断指针点中断指针 FX2NFX2N有有128128种功能指令，具有中断输入处理、修改输入滤波种功能指令，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、器常数、数学运算、浮点数运算、数据检索、数据排序

9、、PIDPID运算、开平方、三角函数运算、脉冲输出、脉宽调制、运算、开平方、三角函数运算、脉冲输出、脉宽调制、ASCllASCll码输出、串行数据传送、校验码、比较触点等功能指令码输出、串行数据传送、校验码、比较触点等功能指令 FX2NFX2N内装实时钟，有时钟数据的比较、加减、读出内装实时钟，有时钟数据的比较、加减、读出/ /写入指写入指令，可用于时间控制令，可用于时间控制 FX2NFX2N还有矩阵输入、还有矩阵输入、1010键输入、键输入、1616键输入、数字开关、方键输入、数字开关、方向开关、向开关、7 7段显示器扫描显示等方便指令段显示器扫描显示等方便指令 FX2NFX2N、FX2NC

10、FX2NC系列系列PLC(PLC(型号规格型号规格) ) 类类 型型 型型 号号 输入点数输入点数 输出点数输出点数 电源类型电源类型 FX2NFX2N、FX2NCFX2NC系列系列PLC (PLC (型号规格型号规格 ) ) 类类 型型 型型 号号 输入点数输入点数 输出点数输出点数 电源类型电源类型 2 2.2 PLC 2 PLC 使用中注意事项使用中注意事项 两种安装方式（震动强烈时推荐使用螺钉直接安装）；两种安装方式（震动强烈时推荐使用螺钉直接安装）； 安装时选择通风条件较好位置安装时选择通风条件较好位置 输入输出连接线最好分开布置输入输出连接线最好分开布置? 输入标准信号延迟约在输入

11、标准信号延迟约在10ms? 保证输入信号稳定可靠保证输入信号稳定可靠 使用公共端的输出必须是相同形式的使用公共端的输出必须是相同形式的 避免引发发干扰现象避免引发发干扰现象 由于输入接口都是光电隔离的。而且光耦的后面还有阻容式由于输入接口都是光电隔离的。而且光耦的后面还有阻容式 滤波电路，该电路使输入产生延迟滤波电路，该电路使输入产生延迟 要求输入端接通电流在要求输入端接通电流在4.5mA以上，最小电流也不能小于以上，最小电流也不能小于 2.5mA。最小切断电流必须在。最小切断电流必须在1.5mA以下以下2.3 2.3 时序图与逻辑表达式时序图与逻辑表达式一一. 时序图时序图 描述软电器线圈的

12、通电时刻、断电时刻、通电描述软电器线圈的通电时刻、断电时刻、通电状态持续时间、断电状态持续时间，也可用来描述软状态持续时间、断电状态持续时间，也可用来描述软电器的闭合时刻、断开时刻、闭合状态持续时间、断电器的闭合时刻、断开时刻、闭合状态持续时间、断开状态持续时间。开状态持续时间。二二. 逻辑表达式逻辑表达式001001001000YXYX；时，当；时，当；时，当；时，当00000110031000000200011000111003100000020001100011100300001002100110001110030000000210010001003000002001YMXYXXYMXY

13、XXYMXYXXYMXYXXYMXYXX运算的优先顺序是： （ ）“逻辑乘”“逻辑加” 运算规则: 1+1 =1 11=1 1+0 =1 10=0 0+1 =1 01=0 0+0 =0 00=02.4 FX2.4 FX系列系列PLCPLC软元件（软电器）软元件（软电器）一一. 软元件功能介绍软元件功能介绍FX2 系列PLC中的软元件有： 输入继电器输入继电器X 输出继电器输出继电器Y 辅助继电器辅助继电器M 状态元件（继电器）状态元件（继电器）S 定时器定时器T 计数器计数器C 数据寄存器数据寄存器D 变址寄存器变址寄存器V/Z 指针指针P/I 常数常数K/H二二. 输入继电器（输入继电器（X

14、） 不能用指令来驱动。不能用指令来驱动。 基本单元输入继电器的编号是固定的，扩展单元和扩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，顺序进行编号展模块是按与基本单元最靠近开始，顺序进行编号三三. 输出继电器（输出继电器（Y）输出继电器是用来将输出继电器是用来将PLCPLC内部信号输出传送给外部负载内部信号输出传送给外部负载输出继电器线圈是由输出继电器线圈是由PLCPLC内部程序驱动，其线圈状态传送内部程序驱动，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给输出单元，再由输出单元对应的硬触点来驱动外部负载 FX系列系列PLC的输出继电器也是八

15、进制编号的输出继电器也是八进制编号 FX2编号范围为Y000Y007、 Y010Y017 .。与输入继电器一样，基本单元的输出继电器编号与输入继电器一样，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，顺序进行编号本单元最靠近开始，顺序进行编号实际使用中，输入实际使用中，输入/ 输出继电器的数量，要输出继电器的数量，要根据系统配置而定根据系统配置而定 四四. 辅助继电器（辅助继电器（M） 通用辅助继电器通用辅助继电器 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

16、其变为 ON外，其它仍保持OFF M0M0M0X0保持用辅助继电器保持用辅助继电器 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 保持用辅助继电器其它特性与通用辅助继 电器完全一样 特殊辅助继电器（特殊辅助继电器（M8000M8255）特殊辅助继电器是具有某项特定功能的辅助继特殊辅助继电器是具有某项特定功能的辅助继电器电器通常可分为两类：触点型通常可分为两类：触点型 和和 线圈型线圈型 特殊辅助继电器的线圈由特殊辅助继电器的线圈由PLC自动驱自动驱动，用户只可以利用其触点。动，用户只可以利用其触点。 特殊辅助继电器的线圈由用户控制，特殊辅

17、助继电器的线圈由用户控制，其线圈得电后，其线圈得电后，PLC作出特定动作。作出特定动作。 运行监视用特殊辅助继运行监视用特殊辅助继电器电器PLC运行时运行时M8000得电（得电（M8001断电），断电），PLC停停止时止时M8000失电（失电（M8001得电）得电）初始脉冲特殊辅助继电器初始脉冲特殊辅助继电器 M8002（M8003）只在只在PLC开始运行的第一个扫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）。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-分别为产生周期为分别为产生周期为10ms、1

18、00ms、1s、1min脉脉冲的冲的特殊辅助继电器特殊辅助继电器 （ PLC RUN ） 出错特殊继电器出错特殊继电器 当当PLC出现硬件出错、参数出错、语法出错、电路出现硬件出错、参数出错、语法出错、电路出错、操作出错、运算出错等时，出错、操作出错、运算出错等时，M8004得电得电 零标志零标志 错位标志错位标志 进位标志进位标志 指令执行完毕标志指令执行完毕标志 STL STL状态置状态置1 1 C246 减计数监视减计数监视 C247 减计数监视减计数监视 C249 减计数监视减计数监视 C251 减计数监视减计数监视 C252 减计数监视减计数监视 C254 减计数监视减计数监视特殊辅

19、助继电器（线圈型）特殊辅助继电器（线圈型） 禁止全部输出的特殊辅助继电器禁止全部输出的特殊辅助继电器当当M8034线圈被接通时，则线圈被接通时，则PLC的所有输出自动断开的所有输出自动断开 恒定扫描周期的特殊辅助继电器恒定扫描周期的特殊辅助继电器当当M8039线圈被接通时，则线圈被接通时，则PLC以恒定的扫描方式运行以恒定的扫描方式运行恒定扫描周期值由恒定扫描周期值由D8039决定决定非保持型继电器、寄存器状态清除非保持型继电器、寄存器状态清除保持型继电器、寄存器状态清除保持型继电器、寄存器状态清除RUNSTOP时，输出保持时，输出保持RUN前状态前状态强制运行（强制运行（RUN）监视监视强制

20、运行（强制运行（RUN）强制停止（强制停止（ STOP ）M8040-禁止状态转移禁止状态转移M8041-从起始状态开始转移从起始状态开始转移M8042-启动脉冲启动脉冲M8043-回原点结束回原点结束M8044-原点条件原点条件M8045-禁止输出复位禁止输出复位M8047-STL状态监控有效状态监控有效与步进指令有关M8050- I000禁止禁止M8051- I100禁止禁止M8052- I200禁止禁止M8053- I300禁止禁止M8058- I800禁止禁止禁止中断继电器M8235 -设置设置C235为减计数方式为减计数方式M8236 -设置设置C236为减计数方式为减计数方式M82

21、37 -设置设置C237为减计数方式为减计数方式M8238 -设置设置C238为减计数方式为减计数方式M8241 -设置设置C241为减计数方式为减计数方式M8242 -设置设置C242为减计数方式为减计数方式M8244 -设置设置C244为减计数方式为减计数方式继电器为继电器为ON时，设定减计数方式时，设定减计数方式与高速计数器有关五五. 状态器（状态器（S） 状态器对在步进顺控类的控制程序中起着重要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的作用，它与后述的步进指令STL组合使用。组合使用。 初始用状态器初始用状态器 返回原点用状态器返回原点用状态器 一般通用状态器

22、一般通用状态器 有断电保持功能状态器有断电保持功能状态器 报警用状态器报警用状态器（程序流程故障诊断）不使用步进指令时，状态器也可当作辅助继不使用步进指令时，状态器也可当作辅助继电器使用电器使用 编号： FX0S FX1S FX0N FX1N FX2N （FX2NC） 返回原点用返回原点用 - - - - S10S19 普通用普通用 S0S63 S10S127 S10S127 S10S999 S20S499 初始用初始用 S0S9 S0S9 S0S9 S0S9 S0S9保持用保持用 - S0S127 S0S127 S0S999 S500S899报警用报警用 - - - - S900S999T1

23、0K123X0T10Y1 RSTT250K345X1X2T250Y1T250 如果如果X1X1为为ONON，则，则T250T250用当前值计数器累计用当前值计数器累计100ms100ms的时钟的时钟脉冲。当达到设定值脉冲。当达到设定值K345K345时，定时器的输出触点动作。在累时，定时器的输出触点动作。在累计过程中，即使输入计过程中，即使输入X1X1断开或停电时，再起动时，断开或停电时，再起动时，继续累计继续累计，其累计时间为其累计时间为34.5s34.5s。如果复位输入。如果复位输入X2X2为为ONON，定时器复位，定时器复位，输出触点也复位。输出触点也复位。用用X14X14作为计数输入，

24、驱动作为计数输入，驱动C200C200线圈进行加计数或减计数。用线圈进行加计数或减计数。用X12X12设定计设定计数方向。数方向。在计数器的当前值增加至设定值时（由在计数器的当前值增加至设定值时（由-6-5-6-5时），输出触点置位；在时），输出触点置位；在当前值减少至小于设定值时（由当前值减少至小于设定值时（由-5-6-5-6时），输出触点复位，。时），输出触点复位，。如果复位输入如果复位输入X13X13为为ONON，则执行，则执行RSTRST指令，计数器当前值变为指令，计数器当前值变为0 0，输出触，输出触点也复位。点也复位。如果从如果从21474836472147483647开始增计数，

25、则成为开始增计数，则成为-2147483648-2147483648，同样从同样从-2147483648-2147483648开始减计数，则成为开始减计数，则成为+2147483648+2147483648，形形成循环计数。成循环计数。 U U表示加计数输入；表示加计数输入；D D表示减计数输入；表示减计数输入；A A表示表示A A相输入；相输入；B B表示表示B B相输入；相输入；R R表示复位输入；表示复位输入；S S表示启动输入。表示启动输入。U U表示加计数输入；表示加计数输入；D D表示减计数输入；表示减计数输入；A A表示表示A A相输入；相输入；B B表示表示B B相输入；相输入

26、；R R表示复位输入；表示复位输入；S S表示启动输入。表示启动输入。（1 1）无启动）无启动/ /复位输入端的一相一计数高速计数器复位输入端的一相一计数高速计数器C235C235C240C240，对一相脉冲计数，只有一个脉冲输入端，对一相脉冲计数，只有一个脉冲输入端，计数方向由程序决定。计数方向由程序决定。 M8235M8235为为ONON时，减计数；时，减计数；M8235M8235为为OFFOFF时，加计数；时，加计数；X11X11接通时，接通时，C235C235当前值立即复位至当前值立即复位至0 0；当当X12X12接通后，接通后，C235C235开始对开始对X000X000端子输入的信

27、号上升沿端子输入的信号上升沿计数。计数。 （2 2）带启动带启动/ /复位输入端的一相一计数高速计数器复位输入端的一相一计数高速计数器C241C241C245C245 利用利用M8245M8245，可以设置，可以设置C245C245为加计数或减计数；为加计数或减计数；X11X11接通时，接通时，C245C245立即复位至立即复位至0 0，因为，因为C245C245带有复位输入端，带有复位输入端，也可以通过外部输入端也可以通过外部输入端X003X003复位；复位；因为因为C245C245带有启动输入端带有启动输入端X007X007，所以需不仅，所以需不仅X12X12为为ONON，并且，并且X00

28、7X007也为也为ONON的情况下才开始计数。的情况下才开始计数。计数输入端为计数输入端为X002X002，设定值由数据寄存器，设定值由数据寄存器D0D0和和D1D1的内容来的内容来指定。指定。 （3 3）一相双向计数的高速计数器）一相双向计数的高速计数器C246C246C250C250。固定固定PLCPLC的的一个输入端用于加计数，另一个输入端用于减计数，其中一个输入端用于加计数，另一个输入端用于减计数，其中几个计数器还有启动端和复位端。几个计数器还有启动端和复位端。 C249在在X012为为ON时，如果时，如果X006也为也为ON，就立即，就立即开始开始计数计数，增计数的计数输入为，增计数

29、的计数输入为X000，减计数的计数输入为，减计数的计数输入为X001。 可以通过顺控程序上的可以通过顺控程序上的X011执行复位执行复位，另外，当，另外，当X002闭闭合，合，C249也可立即复位。也可立即复位。 （4 4）两相（）两相（A-BA-B相型）双计数输入高速计数器相型）双计数输入高速计数器C251C251C255C255。这种计数器的计数方向由这种计数器的计数方向由A A相脉冲信号与相脉冲信号与B B相脉冲信号的相位相脉冲信号的相位关系决定。关系决定。 这种计数器在这种计数器在A相接通的同时，相接通的同时，B相输入为相输入为OFFON则则为增计数，为增计数，ONOFF时为减计数时为

30、减计数 X012为为ON时时，C251通过中通过中断，对断，对A相输入相输入X000、B相输入相输入X001的动作计数。如果的动作计数。如果X011为为ON时，则执行时，则执行RST复位指令。复位指令。如果当前值超过设定值，则如果当前值超过设定值，则Y002为为ON；如果当前值小于设；如果当前值小于设定值，则为定值，则为OFF。根据不同的。根据不同的计数方向，计数方向，Y003接通（增计数）接通（增计数）或断开（减计数）。或断开（减计数）。（4 4）两相（）两相（A-BA-B相型）双计数输入高速计数器相型）双计数输入高速计数器C251C251C255C255。这种计数器的计数方向由这种计数器的计数方向由A A相脉冲信号与相脉冲信号与B B相脉冲信号的相位相脉冲信号的相位关系决定。关系决定。 （4 4）两相（）两相（A-BA-B相型）双计数输入高速计数器相型）双计数输入高速计数器C251C251C255C255。这种计数器的计数方向由这种计数器的计数方向由A A相脉冲信号与相脉冲信号与B B相脉冲信号的相位相脉冲信号的相位关系决定。关系决定。 当当X012为为ON时，如果时，如果X006也为也为ON，则则C254立即开