FX2N系列PLC硬件系统配置

FX2N系列PLC硬件系统配置第一页，共36页。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二页，共36页。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。为满足不断发展的大规模工业生产柔性控制的要求而逐步发展起来的。最早用于取代继电器控制线路其功能基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发展，ＰＬＣ的功能已大大超出了原先的逻辑运算。第三页，共36页。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则设计。第4章FX2N系列PLC的硬件系统配置第四页，共36页。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。它的基本指令执行速度高达0.08s，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种位置控制控制模块、多数RS–232C/RS–422/RS–485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。第五页，共36页。4.1PLC的基本结构第六页，共36页。4.1PLC的基本结构中央处理单元（CPU）存储器输入、输出（I/O）单元电源第七页，共36页。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第八页，共36页。2.存储器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序及各种暂存数据、中间结果。第九页，共36页。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ＰＬＣ内部处理的标准信号第十页，共36页。直流输入单元PLC输入端,开关类元件工作电流流向第十一页，共36页。交流输入单元上“＋”下“－”下“＋”上“－”第十二页，共36页。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ＰＬＣ内部的标准信号转换成现场执行机构所需的开关量信号第十三页，共36页。继电器输出方式PLC继电器负载COMＰＬＣ内部电路ＰＬＣ外围电路继电器型输出接口用于交/直流两种电源,但接通断开频率低第十四页，共36页。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第十五页，共36页。输入输出扩展接口用于将扩充外部输入/输出端子数扩展单元与基本单元（即主机）联接在一起。第十六页，共36页。4.电源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。第十七页，共36页。4.2FX2N系列的内部寄存器配置

输入／输出（I/O）继电器

辅助继电器（M）状态寄存器（S）

定时器（T）

计数器（C）数据寄存器（D）

指针（P、I）

第十八页，共36页。4.2.1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

第十九页，共36页。4.2.1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供编程使用输出继电器的线圈只能使用一次

第二十页，共36页。4.2.2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

采用十进制编号第二十一页，共36页。4.2.2辅助继电器（M）通用辅助继电器M0～M499（500点）掉电保持辅助继电器M500～M1023（524点）特殊辅助继电器M8000～M8255（256点）第二十二页，共36页。4.2.2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寄存器内容。M8034：将PLC的输出全部禁止。M8039：PLC按D8039中指定的扫描时间工作第二十三页，共36页。4.2.3状态寄存器（S）

它用来记录系统运行中的状态，与步进顺控指令STL配合应用状态寄存器与辅助继电器一样有无数的动合和动断触点状态寄存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S0～S499设置为有断电保持功能的状态器第二十四页，共36页。4.2.3状态寄存器（S）状态有五种类型：初始状态S0～S9共10点回零状态S10～S19共10点通用状态S20～S499共480点保持状态S500～S899共400点报警用状态S900～S999共100点第二十五页，共36页。4.2.4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1ms、10ms和100ms时钟脉冲进行加计数，当达到用户设定值时，触点动作。第二十六页，共36页。4.2.4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（T0～T245）100ms定时器T0～T199共200点，设定范围0.1～3276.7s10ms定时器T200～T245共46点，设定范围0.01～327.67s。第二十七页，共36页。4.2.4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（T246～T255）1ms定时器T246～T249共4点，设定范围0.001～32.767s100ms定时器T250～T255共6点，设定范围为0.1～3276.7s第二十八页，共36页。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，则当前计数值保留。电源接通并使X0再次接通后，T253从保留的当前计数值开始继续累积。经过t1时间，当前计数值达到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345×0.1s=34.5s。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。第二十九页，共36页。4.2.5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（C0～C199）共200点，其中C0～C99为通用型，C100～C199共100点为断电保持型32位增/减计数器（C200～C234）共有35点，其中C200～C219（共20点）为通用型，C220～C234（共15点）为断电保持型。第三十页，共36页。4.2.5计数器（C）16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。若计数器计数设定为10，则计数当前值到达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。第三十一页，共36页。4.2.5计数器（C）X10控制M8200实现计数方式选择，若X10闭合，为减计数方式。X12为计数输入，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

第三十二页，共36页。4.2.5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

第三十三页，共36页。4.2.6数据寄存器（D）通用数据寄存器（D0～D199）

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。断电保持数据寄存器（D200～D7999）

只要不改写，原有数据不会丢