plc 第五章 编程元件及指令第一节.ppt

1、第五章 FX系列PLC的编程元件及指令系统,第一节 FX系列PLC的技术指标,第二节 FX系列可编程序控制器的编程元件,第三节 FX2N系列可编程控制器的基本逻辑指令,第四节 FX2N系列可编程控制器的功能指令,第一节 FX系列PLC的技术指标, FX系列家族成员 FX0 FX2 FX2C FX0S FX1S FX0N FX1N FX2N FX2NC,叠装式结构,DDC电源 A1AC电源 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输入滤波器1ms 扩展模块 LTTL输入扩展模块 S独立端子（无公共端）扩展模块,R继电器输出 T晶体管输出 S晶闸管输出,M基本单元 E

2、输入输出混合扩展单元及扩展模块 EX输入专用扩展模块 EY输出专用扩展模块,16256点,0、2、ON、2C、2N,型号的命名方式,一、FX系列PLC型号说明,I/O点数：16256点 单元类型 M表示基本单元 E表示输入输出混合扩展单元及扩展模块 EX输入专用扩展模块 EY输出专用扩展模块,型号变化 DS24VDC，世界型 ES世界型（晶体管型为漏输出） ESS世界型（晶体管型为源输出） 输出形式 R继电器输出 T晶体管输出 S晶闸管输出,FX0S、FX1S系列PLC ,FX0S、FX1S系列PLC是用于极小规模系统的超小型PLC 只有10-30个I/O点，而且不能扩展 它们都有继电器输出和

3、晶体管输出两种输出方式 使用的电源有交流和直流电源两种,二、FX0S、FX0N和 FX2N系列PLC技术性能指标,FX0S、FX1S系列PLC ,内置RUN/STOP开关 内置用于调整定时器设定时间的模拟电位器（其中FX0S 1个、FX1S 2个） FX1S系列PLC还内置有时钟功能，可以进行时间控制,装上显示模块FX1N-5DM，可进行时间显示与设定 FX1S系列PLC还可选用FX1N系列的各种功能扩展板，具有与上位计算机通信功能。,FX0S、FX1S系列PLC ,FX0N、FX1N系列PLC（型号规格）,FX0N、FX1N系列PLC（I/O扩展）,FX0N、FX1N系列PLC（ FX0N

4、特殊模块及外围设备）, FX0N所有特殊模块与外围设备全部可用于FX1N 扩展板FX1N-232-BD、FX1N-422-BD、FX485-BD，通过RS-232C/422/485和外部设备实现通信 装有8个模拟电位器的FX1N-8AV-BD选件板 可通过FX1N-5DM模块进行时间显示与设定。,FX0N、FX1N系列PLC（一般性能指标）,FX0N、FX1N系列PLC（输入性能指标）,FX0N、FX1N系列PLC（输出性能指标）,FX0N、FX1N系列PLC（输出性能指标）,FX0N、FX1N系列PLC（输出性能指标）,FX2N、FX2NC系列PLC ,FX2N是FX系列中功能最强、运行速度

5、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,FX2N、FX2NC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位数据寄存器、128点跳步指针、

6、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,FX2N、FX2NC系列PLC , FX2NC的性能指标与FX2N基本相同 FX2NC的基本单元I/O点为16/32/64/96 所不同的是FX2NC采用插件式输入输出，用扁平电缆连接

7、，体积更小,FX2N、FX2NC系列PLC (型号规格),FX2N、FX2NC系列PLC (型号规格 ),FX2N、FX2NC系列PLC(特殊功能模块),FX2N、FX2NC系列PLC(特殊功能模块),FX0S的功能简单实用，价格相应也比较便宜，一般用于不需联网通信的小型开关量控制系统； FX0N可以用于要求比较高的中小型控制系统； FX2N的功能最强，可以用于I/O点数多、控制功能复杂、要求联网通信的系统。,小结,第二节 FX系列可编程控制器的编程元件,FX2N系列PLC编程元件的分类及编号,代表功能的字母。如输入继电器用“X”表示、输出继电器用“Y”表示。 数字，数字为该类器件的序号。 F

8、X2N系列PLC中输入、输出继电器的序号为八进制，其余为十进制。,编程元件的基本特征,编程元件和继电接触器的元件类似、具有线圈和常开常闭触点 。 当线圈被选中（通电）时，常开触点闭合，常闭触点断开，当线圈失 去选中（断电） 时，常闭接通，常开断开。 可编程序控制器的编程元件可以有无数多个常开、常闭触点 。,十进制数(K),1) 定时器和计数器的设定值（K常数）。 2) 辅助继电器（M）、定时器（T）、计数器 （C）、状态器等的编号（软元件编号）。 3) 指定应用指令操作数中的数值与指令动作（K常数）。,十六进制数（H）： 同十进制数一样，用于指定应用指令操作数中的数值与指令动作。 二进制数（B

9、）： PLC内部数据类型。 八进制数（O）：FX2N系列的输入继电器、输出继电器的软元件编号。 以八进制数值进行分配。 输入继电器用X00X07、X10X17、X20X27等八进制格式进行编号； 输出继电器用Y00Y07、Y10Y17、Y20Y27等八进制格式进行编号。 BCD码：用二进制形式表示的十进制数，常采用8421BCD码。 常用BCD码编码开关将BCD码数据送入PLC； PLC常以BCD码格式将输出数据送数码显示器显示 其他数值（浮点数）：FX2N系列具有可进行高精度的浮点运算功能。,数据结构,PLC的内部软继电器,输入继电器 输出继电器 辅助继电器 状态继电器 定时器 计数器 数据

10、寄存器 变址寄存器 指针 常数,输入继电器（X） 输入继电器是PLC用来接收用户输入设备发来的输入信号，与输入端子相对应，在PLC内部是光电隔离的电子继电器。 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，不能用程序驱动。,一、输入继电器和输出继电器,输出继电器（Y） 输出继电器具有一常开硬触点向外部负载发送信号，直接驱动外部负载。 每一输出继电器的常开硬触点（或输出管）与可编程控制器的一个输出点相连，二者一一对应。 由内部程序驱动，不受外部信号控制。 在梯形图中既能出现其线圈又能出现其触点。 输出继电器有无数个内部常开和常闭触点，编程时可随意使用。, 在程

11、序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,输入、输出继电器采用八进制编号,二、辅助继电器（M） 辅助继电器M是用软件来实现的，用于状态暂存、移位辅助运算及赋予特殊功能的一类编程元件，采用十进制编号。 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。 分类： 通用辅助继电器M0M499（500点） 断电保持辅助继电器M500M3

12、071（2572点） 特殊辅助继电器M8000M8255（256点） 通用辅助继电器与断电保持用辅助继电器的比例，可通过外设设定参数进行调整。,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,断电保持辅助继电器 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 其中的M500M1023可以用软件来设定使其变为非断电保持辅助继电器。,特殊辅助继电器 是具有某项特定功能的辅助继电器，用来表示可编程控制器的某些状态、设定计数器为加计数或减计数及提供功能指令中的标志等。 特殊辅助继电器

13、通常可分为两类：触点利用型和线圈驱动型,触点利用型 特殊辅助继电器的线圈由PLC的系统程序驱动，用户只可以利用其触点。 线圈驱动型 特殊辅助继电器的线圈由用户程序驱动（用户控制），其线圈得电后，PLC完成特定操作。,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（M8001断电），PLC停止时M8000失电（M8001得电）,M8002（M8003）-初始化脉冲辅助继电器 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,特殊辅助

14、继电器（触点型2）,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 （ PLC RUN ）,例如：,特殊辅助继电器（触点型3）,M8005 锂电池电压降低继电器 锂电池电压低于规定值时动作，它的触点接通可编程控制器面板上的指示灯，提醒工程技术人员更换锂电池。,特殊辅助继电器（触点型4）,线圈驱动型特殊辅助继电器 M8030：锂电池欠压指示灯特殊继电器。 M8033：PLC停止时输出保持特殊辅助继电器。 RUNSTOP时，输出保持RUN前状态 M8034：禁止全部输出特殊辅助继电器。 当M8034线圈被接通时，则PLC

15、的所有输出自动断开 M8039：定时扫描特殊辅助继电器。 当M8039线圈被接通时，则PLC以D8039中指定的扫描时间工作,状态器（S） 状态器在步进顺控类的控制程序中起着重要的作用，它与步进指令STL配合使用，采用十进制编号。 状态器有无数个常开触点与常闭触点，编程时可随意使用； 状态器不用于步进顺控指令时，可作辅助继电器使用。 状态器同样有通用状态器（S0S499，共500点）和断电保持状态器，其比例分配可由外设设定。,三、状态器,状态器有五种类型： 初始状态器S0S9共10点 用于顺序功能图的初始状态 回零状态器S10S19共10点 用于自动回原点程序的顺序功能图 通用状态器S20S4

16、99共480点 保持状态器S500S899共400点 有断电保持功能 报警用状态器S900S999共100点 用于外部故障诊断的输出（又称为报警器）。,四、定时器（T） 定时器相当于继电器系统中的通电延时时间继电器，可在程序中用于延时控制。定时器累计PLC内1ms、10ms、100ms等时钟脉冲，当达到用户所定的设定值时，触点动作。 定时器可提供无数对的常开、常闭延时触点供编程用。 FX2N系列PLC定时器设定值可以采用程序存储器内的常数（K）直接指定，也可以用数据寄存器（D）的内容间接指定。 通用定时器（T0T245） 100ms定时器T0T199共200点，设定范围0.13276.7s；

17、10ms定时器T200T245共46点，设定范围0.01327.67s。 积算定时器（T246T255） 1ms定时器T246T249共4点，设定范围0.00132.767s； 100ms定时器T250T255共6点，设定范围为0.13276.7s。,通用定时器的工作原理, 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。,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。,积算定时器的工作原理,如果X1为ON，则T25

18、0用当前值计数器累计100ms的时钟脉冲。当达到设定值K345时，定时器的输出触点动作。在累计过程中，即使输入X1断开或停电时，再起动时，继续累计，其累计时间为34.5s。如果复位输入X2为ON，定时器复位，输出触点也复位。,如何实现断电延时？,如果需要输出信号在输入信号停止后一定时间才停止（相当于继电接触控制系统中的断电延时型时间继电器），可采用右图所示电路。,计数器可分为内部信号计数器和高速计数器。 内部计数器 内部计数器是在执行扫描操作时对内部编程器件的通断状态（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的扫描周期稍长。 高速计数器 采用中断方式进行计数，与

19、 PLC的扫描周期无关 对机器的外部信号进行计数，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。,五、计数器（C）,16位加计数器 C0C99共100点为无断电保持计数器，C100C199共100点为断电保持计数器。 计数设定值可用常数K设定，也可以通过数据寄存器D，设定范围为132767 。,如上图所示，当C0当前值等于设定值10时，输出触点动作。如果复位输入X10为ON，则执行RST指令，计数器的当前值为0，输出触点复位。,32位双向计数器 这类计数器与16位增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。 有

20、两种32位加/减计数器，设定值：-2147483648+2147483647。 通用计数器：C200C219共20点 保持计数器：C220C234共15点 计数方向由特殊辅助继电器M8200M8234设定。 加减计数方式设定：对于32位双向计数器C，当M8接通（置1）时，为减计数器，断开（置0）时，为加计数器。 计数值设定：直接用常数K或间接用数据寄存器D的内容作为计数值。间接设定时，要用元件号紧连在一起的两个数据寄存器。,用X14作为计数输入，驱动C200线圈进行加计数或减计数。 当前值的增减与输出触点的动作无关，但是如果从2147483647开始增计数，则成为-2147483648，同样从

21、-2147483648开始减计数，则成为+2147483648，形成循环计数。 如果复位输入X13为ON，则执行RST指令，计数器当前值变为0，输出触点也复位。,在计数器的当前值由-6-5增加时，输出触点置位；在由-5-6减少时，输出触点复位，,高速计数器 高速计数器C235C255共21点，共享PLC上6个高速计数器输入（X000X005）。 高速计数器采用中断方式进行高速计数，与PLC的扫描周期无关，可以执行数KHz的计数。 高速计数器为32位增/减计数型，具有停电保持功能（设定值范围：2147483648 +2147483647 ） 根据不同加/减计数切换及控制方法，分无启动/复位输入端

22、的1相1计数输入、带启动/复位输入端的1相1计数输入、1相双向计数输入以及2相双向计数输入四种类型。,U表示加计数输入； D表示减计数输入； A表示A相输入； B表示B相输入； R表示复位输入； S表示启动输入。,（1）无启动/复位输入端的一相一计数高速计数器C235C240，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。,M8235为ON时，减计数；M8235为OFF时，加计数； X11接通时，C235当前值立即复位至0； 当X12接通后，C235开始对X000端子输入的信号上升沿计数。,一相无S/R高速计数器,（2）带启动/复位输入端的一相一计数高速计数器C241C245。,一相

23、带S/R高速计数器,利用M8245，可以设置C245为加计数或减计数； X11接通时，C245立即复位至0，因为C245带有复位输入端，也可以通过外部输入端X003复位； 因为C245带有启动输入端X007，所以需不仅X12为ON，并且X007也为ON的情况下才开始计数。 计数输入端为X002，设定值由数据寄存器D0和D1的内容来指定。,（3）一相双向计数的高速计数器C246C250。固定PLC的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。,C249在X012为ON时，如果X006也为ON，就立即开始计数，增计数的计数输入为X000，减计数的计数输入为X00

24、1。 可以通过顺控程序上的X011执行复位，另外，当X002闭合，C249也可立即复位。,（4）两相（A-B相型）双计数输入高速计数器C251C255。这种计数器的计数方向由A相脉冲信号与B相脉冲信号的相位关系决定。,加计数 减计数,这种计数器在A相接通的同时，B相输入为OFFON则为增计数，ONOFF时为减计数,X012为ON时，C251通过中断，对A相输入X000、B相输入X001的动作计数。如果X011为ON时，则执行RST复位指令。如果当前值超过设定值，则Y002为ON；如果当前值小于设定值，则为OFF。根据不同的计数方向，Y003接通（增计数）或断开（减计数）。,当X012为ON时，

25、如果X006也为ON，则C254立即开始对A相输入X000、B相输入X001的动作计数。可以通过顺控程序上的X011执行复位。 当X002闭合，C254也可立即复位。如果当前值超过设定值（D1，D0），则Y004为ON；如果当前值小于设定值，则为OFF。根据不同的计数方向，Y005接通（增计数）或断开（减计数）。,六、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，需要许多数据寄存器以存储数据和参数。 每个寄存器都是16位，最高位为符号位，数值范围为-32768+32767。将相邻两个数据寄存器组合，可存储32位数值数据，最高位为符号位（高位为大的号码，低位为小的号码），可

26、处理-2147483648+2147483647的数值。, 数据寄存器有： 1. 通用数据寄存器 2. 断电保持数据寄存器 3. 特殊数据寄存器,通用数据寄存器D0 D199共200点,通用数据寄存器在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。,断电保持数据寄存器D200 D7999共7800点,保持数据寄存器只要不改写，原有数据就不会丢失，无论电源接通与否，PLC运行与否，都不会改变寄存器内容. 断电保持用：D200D511，312点，通过参数设定可以变为非断电保持型。 断电保持专用：D512D7999，7488点，无法变更其断电保持特性。 以500点为单位，可将D1000D7999设为文件寄存器，用于存储大量的数据。例如：用于存放采集数据、统计计算数据、多组控制参数等。,特殊数据寄存器D8000 D8255共256点, 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定时器定时参数（初始值200ms） D8001-CPU型号 D8020-X0 X7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