FX2N系列PLC的硬件系统配置 《电气控制与PLC应用技术》 电子教案 教学课件

1、?电气控制与PLC应用技术?电子教案主 编 伍金浩 曾庆乐中等职业教育机电技术应用专业规划教材丛书主编 李乃夫第4章 FX2N系列PLC的硬件系统配置现代工业生产自动化三大支柱 机器人PLC计算机辅设计与制造第4章 FX2N系列PLC的硬件系统配置PLC 是一种专门用于工业控制的计算机。为满足不断开展的大规模工业生产柔性控制的要求而逐步开展起来的。最早用于取代继电器控制线路 其功能根本限于开关量逻辑控制，仅执行逻辑运算、定时、计数等顺序控制功能。但随着微电子技术和计算机技术的飞速开展，的功能已大大超出了原先的逻辑运算。 可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采

2、用可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字的、模拟的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器及其有关设备，都应按易于与工业控制系统形成一个整体、易于扩充其功能的原那么设计。 第4章 FX2N系列PLC的硬件系统配置第4章 FX2N系列PLC的硬件系统配置FX2N是 FX 系列中功能最强、速度最高的微型可编程控制器。它的根本指令执行速度高达 ，远远超过了很多大型可编程控制器，用户储存容量可扩展到 16K 步，最大可以扩展到 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

3、制控制模块、多数 RS232C/RS422/RS485 串行通信模块或功能扩展板，以及模拟定时器功能扩展板。使用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。 4.1 PLC的根本结构4.1 PLC的根本结构中央处理单元CPU存储器输入、输出I/O单元 电源1.中央处理单元CPU将各种输入信号取入存储器。编译、执行指令。 把结果送到输出端。响应各种外部设备的请求PLC 内部存储器系统程序存储器用户程序及数据存储器 系统程序存储器：主要存放系统管理和监控程序及对用户程序作编译处理的程序。系统程序已由厂家固定，用户不能更改。 用户程序及数据存储器：主要存放用户编制的应用程

4、序及各种暂存数据、中间结果。3.输入、输出I/O单元 开关量输入接口 直流输入单元 交流输入单元 作用：把现场的开关量信号变成内部处理的标准信号直流输入单元 PLC输入端,开关类元件工作电流流向交流输入单元 上“下“下“上“开关量输出口 开关量输出接口继电器输出方式晶体管输出方式晶闸管输出方式作用：把内部的标准信号转换成现场执行机构所需的开关量信号继电器输出方式PLC继电器负载COM内部电路外围电路继电器型输出接口用于交/直流两种电源,但接通断开频率低晶体管输出方式PLC负载COM24V晶体管输出方式有较高的接通断开频率,但只适于直流驱动场合输入输出扩展接口用于将扩充外部输入/输出端子数扩展单

5、元与根本单元即主机联接在一起。PLC一般采用高质量的开关式稳压电源为内部电路供电，向CPU、存储器及输入输出接口提供各自所需的直流电压。电源的性能将直接影响PLC的功能和工作的可靠性。 系列的内部存放器配置 输入输出I/O继电器 辅助继电器M状态存放器S 定时器T 计数器C数据存放器D 指针P、I 输入输出I/O继电器输入继电器X作用是将用户输入设备发来的开关信号输入PLC 编号采用八进制数表示 触点数在编程时没有限制，即有无数对动合和动断触点供编程使用 输入输出I/O继电器 输出继电器Y 作用是将PLC程序的结果输出传给负载只能由内部程序指令来驱动，不能由外部信号驱动 有无数对动合和动断触点

6、供编程使用 输出继电器的线圈只能使用一次 辅助继电器M 辅助继电器不能直接驱动外部负载，供内部编程使用触点在PLC内部编程时可无限次使用线圈在一个程序中只能使用一次 采用十进制编号辅助继电器M通用辅助继电器M0M499500点掉电保持辅助继电器M500M1023524点特殊辅助继电器M8000M8255256点辅助继电器M特殊辅助继电器触点型特殊辅助继电器M8000：运行监视器在PLC运行中接通 M8002：初始脉冲仅在运行开始时瞬间接通 M8011：产生10ms时钟脉冲的特殊辅助继电器。线圈型特殊辅助继电器M8033：PLC停止时保持输出映像存储器和数据存放器内容。M8034：将PLC的输出

7、全部禁止。M8039：PLC按D8039中指定的扫描时间工作状态存放器S 它用来记录系统运行中的状态，与步进顺控指令STL配合应用 状态存放器与辅助继电器一样有无数的动合和动断触点状态存放器不与步进顺控指令STL配合使用时，可作为辅助继电器M使用FX2N系列可通过程序设定将S0S499设置为有断电保持功能的状态器 状态存放器S状态有五种类型：初始状态S0S9共10点回零状态S10S19共10点通用状态S20S499共480点保持状态S500S899共400点报警用状态S900S999共100点定时器T FX2N系列中定时器时可分为通用定时器和积算定时器。定时器实际是内部脉冲计数器，可对内部1m

8、s、10ms和100ms时钟脉冲进行加计数，当到达用户设定值时，触点动作。定时器T通用定时器的特点是不具备断电保持功能，即当输入电路断开或停电时定时器复位。通用定时器T0T245100ms定时器T0T199共200点，设定范围10ms定时器T200T245共46点，设定范围。定时器T积算定时器具有计数累积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。积算定时器T246T255 1ms定时器T246T249共4点，设定范围 100ms定时器T250T255共6点，设定范

9、围为4.2.4 定时器T 积算定时器当X0接通时，T253当前值计数器开始累积100ms时钟脉冲的个数。当PLC电源经t0后断开，而T253尚未计数到设定值K345，那么当前计数值保存。电源接通并使X0再次接通后，T253从保存的当前计数值开始继续累积。经过t1时间，当前计数值到达K345时，定时器的常开触头T253接通，使线圈Y0接通。累积总时间为。当复位输入X1接通时，定时器才复位，当前值变为0，常开触头也随之复位。计数器C FX2N系列计数器分为内部计数器和高速计数器两类 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 16位增计数器C0C199 共200点 ，其中

10、C0C99为通用型，C100C199共100点为断电保持型 32位增/减计数器C200C234 共有35点，其中C200C219共20点为通用型，C220C234共15点为断电保持型。 计数器C16位增计数器 X0为复位信号，当X0为0N时C0复位为零开始进入计数状态。Xl是计数输入，每当X1接通一次计数器当前值增加1。假设计数器计数设定为10，那么计数当前值到达10后计数器C0的常开触头接通，使线圈Y0接通。即使输入X1再接通，计数器的当前值也保持不变直至复位输入X0再次接通，执行RST复位指令为止。计数器CX10控制M8200实现计数方式选择，假设X10闭合，为减计数方式。X12为计数输入

11、，C210的设定值为5。X10断开，控制M8200为OFF，置为加计数方式。当X12计数输入累加至5时，计数器的常开触头C200接通，输出继电器线圈Y0通电。 32位增/减计数器 计数器C当前值大于5时计数器仍为ON状态，只有当前值由减至4时，计数器才变为OFF，输出保持为OFF状态。复位输入X11接通时，计数器的当前值为0，输出触点也随之复位。 32位增/减计数器 数据存放器D通用数据存放器D0D199只要不写入其它数据，已写入的数据不会变化。但是PLC状态由运行停止时，全部数据均清零。断电保持数据存放器D200D7999只要不改写，原有数据不会丧失。 特殊数据存放器D8000D8255这些数据存放器供监视PLC中各种元件的运行方式用变址存放器V/Z 用于改变元件的编号变址。变址存放器可以像其它数据存放器