第2章FX2N系列PLC性能课件

1、第 2 章 FX2N系列PLC 可编程序控制器的编程方法与工程应用2.1 FX系列PLC及性能2.1 FX系列PLC及性能2.1.1 FX系列PLC概述2.1 FX系列PLC及性能2.1.1 FX系列PLC概述 FX系列家族成员 FX1 FX2 FX2C：高性能小型PLC FX0S FX0N FX2N ：微型PLC 2.1 FX系列PLC及性能2.1.2 FX系列PLC型号说明 F X 系 列 名 I / O点数 单元类型 输出方式 特殊品种 如：0S 1S 0N 1N 2N 等 单 元 类 型： M 基本单元 E 输入输出混合扩展单元 EX 输入专用扩展模块 EY 输出专用扩展模块输 出 方

2、 式：R 继电器输出S 双向可控硅输出T 晶体管输出特 殊 品 种：D - DC电源，DC输出A - AC电源，AC（AC100120V）输入或 AC输出模块H - 大电流输出扩展模块V - 立式端子排的扩展模块C - 接插口输入输出方式F - 输入滤波时间常数为1ms的扩展模块L - TTL输入扩展模块S -独立端子扩展模块 如果特殊品种一项无符号，为AC电源、DC输入、横式端子排、标准输出。举例：FX2N-40MR-D属于FX2N系列，是有40个I/O点的基本单元，继电器输出型，使用DC24V电源。2.1 FX系列PLC及性能2.1.3 FX2N系列PLC FX2N是FX系列中功能最强、运

3、行速度最快的PLC基本指令执行时间高达0.08s，超过了许多大、中型PLC FX2N的用户存贮器容量可扩展到16K FX2N的I/O点数最大可扩展到256点 FX2N有多种模拟量输入输出模块、高速计数器模块、脉冲输出模块、位置控制模块、RS-232C/RS-422/RS-485串行通信模块或功能扩展板、模拟定时器扩展板等。使用这些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。 2.1 FX系列PLC及性能2.1.3 FX2N系列PLC FX2N有3000多点辅助继电器、1000点状态、200多点定时器、200点16位加计数器、35点32位加减计数器、8000多点16位

4、数据寄存器、128点跳步指针、15点中断指针 FX2N有128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、PID运算、开平方、三角函数运算、脉冲输出、脉宽调制、ASCll码输出、串行数据传送、校验码、比较触点等功能指令 FX2N内装实时钟，有时钟数据的比较、加减、读出/写入指令，可用于时间控制 FX2N还有矩阵输入、10键输入、16键输入、数字开关、方向开关、7段显示器扫描显示等方便指令 2.1 FX系列PLC及性能2.1.3 FX2N系列PLC (型号规格) 类 型 型 号 输入点数 输出点数 电源类型 FX2N-16MR(S、T) 8 8 F

5、X2N-32MR(S、T) 16 16基本单元 FX2N-48MR(S、T) 24 24 AC 100 FX2N-64MR(S、T) 32 32 240V FX2N-80MR(S、T) 40 40 或DC 24V FX2N-128MR( T ) 64 64扩展单元 FX2N-32ER(S、T) 16 16 FX2N-48ER ( T ) 24 242.1 FX系列PLC及性能2.1.3 FX2N系列PLC (型号规格 ) 类 型 型 号 输入点数 输出点数 电源类型 FX2N-16EX 16 - FX2N-16EX-C 16 - 不需要 FX2N-16EXL-C 16 - 单独供电扩展模块 F

6、X2N-16EYR - 16 FX2N-16EYS - 16 FX2N-16EYT - 16 FX2N-16EYT-C - 162.1 FX系列PLC及性能2.1.3 FX2N系列PLC(特殊功能模块) 型 号 功 能 说 明 FX2N-4AD 4通道12位模拟量输入模块FX2N-4AD-PT 供PT-100温度传感器用的4通道12位模拟量输入FX2N-4AD-TC 供热电偶温度传感器用的4通道12位模拟量输入FX2N-4DA 4通道12位模拟量输出模块FX2N-3A 2通道输入、1通道输出的8位模拟量模块FX2N-1HC 2相50HZ的1通道高速计数器FX2N-1PG 脉冲输出模块FX2N-

7、10GM 有4点通用输入、6点通用输出的1轴定位单元2.1 FX系列PLC及性能2.1.3 FX2N系列PLC(特殊功能模块)FX-20GM和E-20GM 2轴定位单元，内置EEPROMFX2N-1RM-SET 可编程凸轮控制单元FX2N-232-BD RS-232C通信用功能扩展板FX2N-232IF RS-232C通信用功能模块FX2N-422-BD RS-422通信用功能扩展板FX-485PC-IF-SET RS-232C/485变换接口FX2N-485-BD RS-485C通信用功能扩展板FX-16NP/NT MELSECNET/MINI接口模块FX2N-8AV-BD 模拟量设定功能扩

8、展板2.2 FX系列PLC编程元件 PLC的编程元件输入继电器 X输出继电器 Y辅助继电器 M状态继电器 S定时器 T计数器 C数据寄存器 D变址寄存器 V&Z指针 P常数 K&H2.2 FX系列PLC编程元件 不同厂家、不同系列的PLC，其内部软继电器的功能和编号也不相同，因此用户在编制程序时，必须熟悉所选用PLC的软继电器功能和编号。 FX系列PLC软继电器编号由字母 和 数字 组成，它们分别表示元件的类型和元件号，如Y10,M129.其中: 输入继电器和输出继电器用八进制数字编号 其它均采用十进制数字编号2.2 FX系列PLC编程元件2.2.1 输入继电器（X） 输入继电器是PLC用来接

9、收外部输入的开关量信号。 输入继电器线圈由外部输入信号所驱动，只有当外部信号接通时，对应的输入继电器才得电，不能用指令来驱动。 在梯形图中绝对不可能出现输入继电器的线圈，只能出现输入继电器的触点。 每个输入继电器的常开与常闭触点均可无数次使用。 2.2 FX系列PLC编程元件2.2.1 输入继电器（X）FX系列PLC的输入继电器以八进制进行编号 FX2N输入继电器的编号范围为： X000X007、 X010X017 、X020X027、 X030X037 、 X040X047、 X050X057 注：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，顺序进行编号基本

10、单元FX2N-48MR扩展单元FX2N-40ER扩展模块FX2N-8EXX000X027 X030X053 X054X063 2.2 FX系列PLC编程元件2.2.2 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，再由输出模块驱动外部负载。 继电器型输出模块中的每一个硬件继电器仅有一对常开触点，但在梯形图中，每一个输出继电器的常开触点和常闭触点都可以无数次使用。 2.2 FX系列PLC编程元件2.2.2 输出继电器（Y） FX系列PLC的输出继电器也是八进制编号 FX2N编号范围为Y000Y007、 Y010Y017 。 与输入

11、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本单元最靠近开始，顺序进行编号实际使用中，输入/ 输出继电器的数量，要根据系统配置而定 基本单元FX2N-48MR扩展单元FX2N-40ER扩展模块FX2N-8EXY000Y027 Y030Y0532.2 FX系列PLC编程元件2.2.3 辅助继电器（M） 辅助继电器是PLC中数量最多的一种继电器，其作用相当于继电器控制系统中的中间继电器。 和输出继电器一样，其线圈由程序指令驱动，每个辅助继电器都有无限多对常开常闭触点，供编程使用。但是，其触点不能直接驱动外部负载，要通过输出继电器才能实现对外部负载的驱动。 FX系

12、列PLC的辅助继电器有：1）通用辅助继电器 （3种） 2）保持辅助继电器 3）特殊辅助继电器2.2.3 辅助继电器（M）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，除因程序使其变为 ON外，其它仍保持OFF X0M0M0M0编号：FX2N M0M499注：可通过程序设定，将它们变为断电保持辅助继电器 2.2.3 辅助继电器（M） 断电保持辅助继电器 断电保持辅助继电器在PLC电源中断后，它具有保持断电前瞬间状态的功能，并在恢复供电后继续断电前的状态。 注：M500-M1023可通过程序设定，将它们变为通用辅助继电器编号：M500M307

13、12.2.3 辅助继电器（M） 断电保持辅助继电器 但它只能在PLC重新通电后的第一个扫描周期为ON。 当电源中断又重新通电后，为了保证其线圈一直“通电”，可用其常开触电来实现自保持功能。2.2.3 辅助继电器（M） 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电器。 通常可分为两类：触点型 和 线圈型 触点型 由PLC的系统程序来驱动线圈，用户只可以利用其触点。 线圈型 由用户程序来驱动线圈，使PLC执行特定操作。 2.2.3 辅助继电器（M） 特殊辅助继电器（触点型1）M8000 （M8001） -运行监视用特殊辅助继电器PLC运行时M8000得电（M80

14、01断电），PLC停止时M8000失电（M8001得电）2.2.3 辅助继电器（M） 特殊辅助继电器（触点型2）M8002（M8003）-初始脉冲特殊辅助继电器 M8002（M8003）只在PLC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）。 常用M8002的触点作为一些继电器的初始化复位信号2.2.3 辅助继电器（M） 特殊辅助继电器（触点型3）M8011、M8012、M8013、M8014-分别为产生周期为10ms、100ms、1s、1min脉冲的特殊辅助继电器 例如：2.2.3 辅助继电器（M） 特殊辅助继电器（线圈型1）M8028 - 10ms定时器切换标志当M802

15、8线圈被接通时，则T32-T62变为10ms定时器M8034 - 禁止全部输出的特殊辅助继电器当M8034线圈被接通时，则PLC的所有输出自动断开M8039 - 恒定扫描周期的特殊辅助继电器当M8039线圈被接通时，则PLC以恒定的扫描方式运行恒定扫描周期值由D8039决定2.2.3 辅助继电器（M） 特殊辅助继电器（线圈型2）M8040-禁止状态转移M8041-从起始状态开始转移M8042-启动脉冲M8043-回原点结束M8044-原点条件M8045-禁止输出复位M8047-STL状态监控有效与步进指令有关2.2.3 辅助继电器（M） 特殊辅助继电器（线圈型3）M8235 -设置C235为减

16、计数方式M8236 -设置C236为减计数方式M8237 -设置C237为减计数方式M8238 -设置C238为减计数方式M8241 -设置C241为减计数方式M8242 -设置C242为减计数方式M8244 -设置C244为减计数方式2.2.3 辅助继电器（M） 特殊辅助继电器（M8000M8255）注意： FX系列中，不同型号PLC的特殊辅助继电器的数量也不同。 在M8000M8255的256个特殊辅助继电器中，PLC未定义的不可在用户程序中使用，具体可参见使用手册。 2.2 FX系列PLC编程元件2.2.4 状态器（S） 状态器是用于编制顺序控制程序的一种编程元件，它与后述的步进梯形指令

17、STL组合使用。 不使用步进指令时，状态器也可当作辅助继电器使用编号：初始用状态器： S0S9 返回原点用状态器： S10S19 普通用状态器 ： S20S499 保持用状态器： S500S899 报警用状态器： S900S999其中S0S499没有断电保持功能，但可用程序设定为有断电保持功能的状态。2.2 FX系列PLC编程元件2.2.5 定时器（T） PLC的定时器相当于继电器系统中的通电延时时间继电器。 定时器可提供无数对的常开、常闭延时触点供编程用。定时器中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）和一个用来存储其输出触点状态的映像寄存器（一个二进制位），这三个存储单

18、元使用同一地址编号。但使用场合不一样，意义也不同。 2.2 FX系列PLC编程元件2.2.5 定时器（T） PLC定时器工作原理： 定时器是根据时钟脉冲累积计数而达到定时的目的，时钟脉冲有1ms 、10ms 、100ms，当所计数达到设定值时，其触点动作。 设定值可用常数K或数据寄存器D的内容来设置。定时器时可分为通用定时器、积算定时器两种。 2.2.5 定时器（T） 通用定时器 通用定时器不具备断电的保持功能，即当输入电路断开或停电时定时器复位。 设定值：常数K 或 数据寄存器D的内容 设定值的范围：1327672.2.5 定时器（T） 通用定时器通用定时器有100ms和10ms两种。 10

19、0ms 定时范围为0.13276.7s。 编号:T0T199 10ms 定时范围为0.01327.67s。编号: 200T245 2.2.5 定时器（T） 通用定时器通用定时器（例）如果需要在定时器线圈通电时就动作的瞬时触点，可以在定时器线圈两端并联一个辅助继电器的线圈，并使用它的触点。2.2.5 定时器（T） 积算定时器积算定时器具有计数累积的功能。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。 1ms积算定时器：对1ms时钟脉冲进行累积计数，定时范围为0.0013

20、2.767s。 T246T249100ms积算定时器：对100ms时钟脉冲进行累积计数，定时范围为0.13276.7s 。T250T2552.2.5 定时器（T） 积算定时器积算定时器（例）2.2.5 定时器（T） ？思考题1.如何实现断电延时？如：当X0接通时，Y0马上得电；当X0断开时，Y0过20S后断电。2.当一个定时器的定时时间不够时，怎么办?如：当X0接通后，Y0过5000S后得电并保持，至到X1接通为止。2.2 FX系列PLC编程元件2.2.6 计数器（C）内部计数器 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。内部输入信号的接通和断开时间应比PLC的

21、扫描周期稍长。 内部计数器包括16位加计数器和32位加/减计数器。 高速计数器 采用中断方式进行计数，与 PLC的扫描周期无关 与内部计数器相比除允许输入频率高之外，应用也更为灵活，高速计数器均有断电保持功能，通过参数设定也可变成非断电保持。 2.2.6 计数器（C） 内部计数器之一-16位加计数器 16位加计数器的设定值：1-32767 设定值可由常数K来设定；也可通过指定的数据寄存器D来设定，这时设定值等于指定的数据寄存器中的数。 16位加计数器包括C0C199共200点，其中，C0C99为通用型，C100C199为断电保持型2.2.6 计数器（C） 内部计数器之一-16位加计数器X0的常

22、开触点接通后，C0被复位，位存储单元被置0，常开触点断开，常闭触点闭合，同时计数当前值被置0。X1用来提供计数输入信号，当计数器的复位输入电路断开，计数输入电路由断开变为接通（即计数脉冲的上升沿）时，计数器的当前值加1。在10个计数脉冲后，C0当前值等于设定值10，位存储单元被置1，常开触点闭合，常闭触点断开。再来计数脉冲时， C0的当前值不变，直到复位输入电路接通，计数器的当前值被置0。2.2.6 计数器（C） 内部计数器之二- 32位加/减计数器这类计数器与16位加计数器除位数不同外，还在于它能通过控制实现加/减双向计数。32位加/减计数器的设定值：-2147483648-21474836

23、4732位加/减计数器包括C200C234共35点，其中，C200C219为通用型，C220C234为断电保持型。2.2.6 计数器（C） 内部计数器之二- 32位加/减计数器加/减计数由特殊辅助继电器M8200M8234设定。对应的特殊辅助继电器被置为ON时为减计数，置为OFF时为增计数。例：C200- M8200 当M8200为ON时，C200为减计数 当M8200为OFF时，C200为增计数 设定值可由常数K来设定；也可通过指定的数据寄存器D来设定。32位设定值存放在元件号相连的两个数据寄存器中。如果指定的是D0，则设定值存放在D1和D0中。思 考 ？如何用计数器实现定时功能？ 2. 如

24、何用计数器与定时器配合实现长延时？2.2.6 计数器（C） 高速计数器高速计数器是采用中断方式进行高速计数的，与PLC的扫描周期无关。高速计数器是对特定的输入进行计数（如FX2N为X0X5）高速计数器均为32位加/减计数型，具有断电保持功能 （设定值范围：2147483648 +2147483647 ）高速计数器应答频率:1相 60KHZ 2相 30KHZ 什么是高速计数器？2.2.6 计数器（C） 高速计数器高速计数器共21点（C235C255） C235C240：一相无启动/复位输入端 C241C245：一相带启动/复位输入端 C246C250：一相双计数输入（加减脉冲输入） C251C2

25、55: 两相(A-B相型)双计数输入2.2.6 计数器（C） 高速计数器之一-1相1输入高速计数器中断输入1相1计数输入C235C236C237C238C239C240C241C242C243C244C245X000U/DU/DU/DX001U/DRRX002U/DU/DU/DX003U/DRRX004U/DU/DX005U/DRX006SX007S+/-M8235M8236M8237M8238M8239M8240M8241M8242M8243M8244M82452.2.6 计数器（C） 高速计数器之一-1相2输入和2相2输入高速计数器中断输入1相2计数输入2相2计数输入C246C247C24

26、8C249C250C251C252C253C254C255X000UUUAAAX001DDDBBBX002RRRRX003UUAAX004DDBBX005RRRRX006SSX007SS+/-M8246M8247M8248M8249M8250M8251M8252M8253M8254M82552.2.6 计数器（C） 高速计数器之一-单相单输入高速计数器例：2.2.6 计数器（C） 高速计数器之二-单相双输入高速计数器2.2.6 计数器（C） 高速计数器之三-双相高速计数器增计数减计数2.2 FX系列PLC编程元件2.2.7 数据寄存器（D） PLC在进行输入输出处理、模拟量控制、位置控制时，需

27、要许多数据寄存器以存储数据和参数 数据寄存器为16位，最高位为符号位 32位数据可用两个数据寄存器来存储（如D1D0） 数据寄存器有：通用数据寄存器保持数据寄存器 特殊数据寄存器 文件寄存器2.2 FX系列PLC编程元件2.2.7 数据寄存器（D） 通用数据寄存器(D0D199)通用数据寄存器无断电保持功能。在PLC由运行（RUN）变为停止（STOP）时，其数据全部清零。如果将特殊继电器M8033置1，则PLC由运行变为停止时，数据可以保持。 2.2 FX系列PLC编程元件2.2.7 数据寄存器（D） 断电保持数据寄存器(D200D7999)断电保持数据寄存器只要不改写，原有数据就不会丢失，无

28、论电源接通与否，PLC运行与否，都不会改变寄存器内容 D200D511有断电保持功能,但可改为非保持型D490509供通信用D512D7999的断电保持功能不能用软件改变，但可以用RST和ZRST清除它们的内容2.2 FX系列PLC编程元件2.2.7 数据寄存器（D）特殊数据寄存器（D8000 D8255 ） 特殊数据寄存器用于PLC内各种元件的运行监视。未加定义的特殊数据寄存器，用户不能使用。例如： D8000-WDT监控定时器定时参数（初始值200ms） D8001-CPU型号 D8020-X0X7输入滤波时间（初始值10ms） D8030-1号模拟电位器的数值 D8031-2号模拟电位器的数值 D8039-恒定扫描时间（ms） 具体可参见PLC使用手册，不再一一介绍2.2 FX系列PLC编程元件2.2.7 数据寄存器（D）D1000D7999以500点为单位可以组成文件寄存器文件寄存器是用于存放大量数据的专用数据寄存器例如：用于存放采集数据、统计计算数据、多组控制参数等。文件寄存器占用用户程序存储器内的某一存储区间，可用编程器或编程软件进行写操作 PLC运行时，可用BMOV指令将文件寄存器内容读到通用数据寄存器中，但不能用指令将数据写入文件寄存器。