plc課程教學(xué)課件

1、PLC課程教學(xué)課件,——電力工程系機電教研室制作,湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power,目 錄,項目一 FX2N系列PLC的認(rèn)識FX2N系列PLC的認(rèn)識實驗項目三 編程軟件的使用編程軟件的使用實驗項目四 PLC的接線PLC的接線實驗項目五 PLC的程序執(zhí)行過程認(rèn)識PLC的程序執(zhí)行過程認(rèn)識實驗項目六 三相異

2、步電動機的啟動與正反轉(zhuǎn)控制三相異步電動機的起動與正反轉(zhuǎn)控制實驗項目七 三相異步電動機過載保護及報警控制,湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power,目 錄,三相異步電動機過載保護及報警控制實驗項目八 三相異步電動機的星型·三角形降壓啟動控制三相異步電動機的星型-三角形降壓啟動PLC控制實驗項目九 交通信號燈控制

3、交通信號燈控制實驗 項目十 機械手的順序控制機械手的順序控制實驗項目十一 某化學(xué)反應(yīng)生產(chǎn)過程的PLC控制某化學(xué)反應(yīng)生產(chǎn)過程的PLC控制實驗項目十二 APV燃燒爐點火系統(tǒng)的控制APV燃燒爐點火系統(tǒng)的控制實驗,湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power,目 錄,項目十三 工作臺自動往返循環(huán)控制工作臺自動往返循環(huán)控制實驗

4、項目十四 藝術(shù)彩燈造型的PLC控制藝術(shù)彩燈造型的PLC控制實驗項目十六 某爐溫閉環(huán)控制系統(tǒng)的PLC控制項目十七 電梯的PLC控制項目十七 電梯的PLC控制實訓(xùn)項目十八 PLC改造PLC改造實訓(xùn) PLC的網(wǎng)絡(luò)與通信總復(fù)習(xí),湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power,【授課課次】1,【基本課題】 項目一 FX2

5、N系列PLC的認(rèn)識【目的要求】（1）熟練掌握PLC的基本概念、PLC的基本構(gòu)成、了解PLC的發(fā)展歷程和應(yīng)用情況。（2）了解不同系列三菱PLC的基本特點，F(xiàn)X2N系列PLC的型號、外部端子的功能與連接方法。（3）FX2N系列PLC軟元件認(rèn)識，明確內(nèi)部繼電器的分類與編號等?！窘虒W(xué)重點】PLC的基本構(gòu)成【教學(xué)難點】FX2N系列PLC軟元件認(rèn)識【教學(xué)方法】項目教學(xué)【教學(xué)手段】多媒體教學(xué),湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院Hunan Te

6、chnical College of Water Resources and Hydro Power,項目一 FX2N系列PLC的認(rèn)識,一、相關(guān)知識可編程控制器是一種以CPU為核心的計算機工業(yè)控制裝置，由于其良好的性能價格比和穩(wěn)定的工作狀態(tài)以及簡便的操作性，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)實際中?？删幊炭刂破魇且环N數(shù)字運算操作系統(tǒng)，專為工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計，有較強的抗干擾能力。它采用了可編程序的存貯器，在其內(nèi)部存貯執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計

7、數(shù)和算術(shù)運算等操作的指令，并通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的生產(chǎn)過程?？删幊炭刂破骷捌溆嘘P(guān)外圍設(shè)備，都按易于與工業(yè)系統(tǒng)聯(lián)成一體、易于擴充其功能的原則設(shè)計。,湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power,項目一 FX2N系列PLC的認(rèn)識,1.3.1 PLC基礎(chǔ)知識1.3.1.1 PLC的發(fā)展過程1969年，美國數(shù)字設(shè)備

8、公司(DEC)研制出第一臺可編程控制器，用于通用汽車公司的生產(chǎn)線，取代生產(chǎn)線上的繼電器控制系統(tǒng)，開創(chuàng)了工業(yè)控制的新紀(jì)元。1971年，日本開始生產(chǎn)可編程控制器，德、英、法等各國相繼開發(fā)了適于本國的可編程控制器，并推廣使用。1974年，我國也開始研制生產(chǎn)可編程控制器。早期的可編程控制器是為取代繼電器-接觸器控制系統(tǒng)而設(shè)計的，用于開關(guān)量控制，具有邏輯運算、計時、計數(shù)等順序控制功能，故稱之為可編程邏輯控制器PLC (Programmable L

9、ogic Controller)。,湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power,項目一 FX2N系列PLC的認(rèn)識,隨著微電子技術(shù)、計算機技術(shù)及數(shù)字控制技術(shù)的高速發(fā)展，到80年代末，PLC技術(shù)已經(jīng)很成熟，并從開關(guān)量邏輯控制擴展到計算機數(shù)字控制 (CNC) 等領(lǐng)域。近年生產(chǎn)的PLC在處理速度、控制功能、通信能力等方面均有新的突破，并向電氣控

10、制、儀表控制、計算機控制一體化方向發(fā)展，性能價格比不斷提高，成為了工業(yè)自動化的支柱之一。這時候的可編程控制器的功能已不限于邏輯運算，具有了連續(xù)模擬量處理、高速計數(shù)、遠(yuǎn)程輸入和輸出和網(wǎng)絡(luò)通信等功能。國際電工委員會(IEC)將可編程邏輯控制器改稱為可編程控制器PC (Programmable Controller)。后來由于發(fā)現(xiàn)其簡寫與個人計算機（Personal Computer）相同，所以又重新沿用PLC的簡稱。,湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)

11、院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power,項目一 FX2N系列PLC的認(rèn)識,目前在世界先進(jìn)工業(yè)國家PLC已經(jīng)成為工業(yè)控制的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備，它的應(yīng)用幾乎覆蓋了所有的工業(yè)企業(yè)。PLC技術(shù)已經(jīng)成為當(dāng)今世界的潮流，成為工業(yè)自動化的三大支柱（PLC技術(shù)、機器人、計算機輔助設(shè)計和制造）之一。,湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院Hunan Technical College of

12、Water Resources and Hydro Power,項目一 FX2N系列PLC的認(rèn)識,1.3.1.2 PLC的基本構(gòu)成FX2N系列PLC硬件組成與其他類型PLC基本相同，主體由三部分組成，主要包括中央處理器CPU、存儲系統(tǒng)和輸入、輸出接口。PLC的基本結(jié)構(gòu)如圖1-1所示。系統(tǒng)電源有些在CPU模塊內(nèi)，也有單獨作為一個單元的，編程器一般看作PLC的外設(shè)。PLC內(nèi)部采用總線結(jié)構(gòu)，進(jìn)行數(shù)據(jù)和指令的傳輸。,湖南水利水電職業(yè)

13、技術(shù)學(xué)院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power,項目一 FX2N系列PLC的認(rèn)識,湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power,項目一 FX2N系列PLC的認(rèn)識,外部的開關(guān)信號、模擬信號以及各種傳感器檢測信號作為PLC的輸入變量，它們經(jīng)PLC的輸入端子進(jìn)入P

14、LC的輸入存儲器，收集和暫存被控對象實際運行的狀態(tài)信息和數(shù)據(jù)；經(jīng)PLC內(nèi)部運算與處理后，按被控對象實際動作要求產(chǎn)生輸出結(jié)果；輸出結(jié)果送到輸出端子作為輸出變量，驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)。PLC的各部分協(xié)調(diào)一致地實現(xiàn)對現(xiàn)場設(shè)備的控制。,湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power,項目一 FX2N系列PLC的認(rèn)識,（1）中央處理器CPUCPU的主要作

15、用是解釋并執(zhí)行用戶及系統(tǒng)程序，通過運行用戶及系統(tǒng)程序完成所有控制、處理、通信以及所賦予的其它功能，控制整個系統(tǒng)協(xié)調(diào)一致地工作。常用的CPU主要有通用微處理器、單片機和雙極型位片機。,湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power,項目一 FX2N系列PLC的認(rèn)識,（2）存儲器模塊隨機存取存儲器RAM 用于存儲PLC內(nèi)

16、部的輸入、輸出信息，并存儲內(nèi)部繼電器（軟繼電器）、移位寄存器、數(shù)據(jù)寄存器、定時器／計數(shù)器以及累加器等的工作狀態(tài)，還可存儲用戶正在調(diào)試和修改的程序以及各種暫存的數(shù)據(jù)、中間變量等。只讀存儲器ROM 用于存儲系統(tǒng)程序?？刹脸删幊绦虻闹蛔x存儲器EPROM主要用來存放PLC的操作系統(tǒng)和監(jiān)控程序，如果用戶程序已完全調(diào)試好，也可將程序固化在EPROM中。,,,湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院Hunan Technical Col

17、lege of Water Resources and Hydro Power,項目一 FX2N系列PLC的認(rèn)識,（3）輸入輸出模塊可編程序控制器是一種工業(yè)控制計算機系統(tǒng)，它的控制對象是工業(yè)生產(chǎn)過程，與DCS相似，它與工業(yè)生產(chǎn)過程的聯(lián)系也是通過輸入輸出接口模塊(I/O)實現(xiàn)的。I/O模塊是可編程序控制器與生產(chǎn)過程相聯(lián)系的橋梁。PLC連接的過程變量按信號類型劃分可分為開關(guān)量（即數(shù)字量）、模擬量和脈沖量等，相應(yīng)輸入輸出模塊可分為開關(guān)

18、量輸入模塊、開關(guān)量輸出模塊、模擬量輸入模塊、模擬量輸出模塊和脈沖量輸入模塊等。,湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power,項目一 FX2N系列PLC的認(rèn)識,（4）編程器編程器是PLC必不可少的重要外部設(shè)備。 編程器將用戶所希望的功能通過編程語言送到PLC的用戶程序存儲器中。編程器不僅能對程序進(jìn)行寫入、讀出、修

19、改，還能對PLC的工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，同時也是用戶與PLC之間進(jìn)行人機對話的界面。隨著PLC的功能不斷增強，編程語言多樣化，編程已經(jīng)可以在計算機上完成。 具體介紹將在項目二、三中詳細(xì)說明。,湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power,項目一 FX2N系列PLC的認(rèn)識,1.3.1.3 PLC的分類（1）按容量分

20、 大致可分為“小”、“中”、“大”三種類型a.小型PLC I/O點總數(shù)一般小于或等于256點。 其特點是體積小、結(jié)構(gòu)緊湊，整個硬件融為一體，除了開關(guān)量I/O以外，還可以連接模擬量I/O以及其他各種特殊功能模塊。它能執(zhí)行包括邏輯運算、計時、計數(shù)、算術(shù)運算、數(shù)據(jù)處理和傳送、通訊聯(lián)網(wǎng)以及各種應(yīng)用指令。如OMRON的C**P/H、CPM1A系列、CPM2A系列、CQM系列，SIMENS的S7-20

21、0系列。,湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power,項目一 FX2N系列PLC的認(rèn)識,b.中型PLC I/O點總數(shù)通常從256點至2048點，內(nèi)存在8K以下 。 I/O的處理方式除了采用一般PLC通用的掃描處理方式外，還能采用直接處理方式，即在掃描用戶程序的過程中，直接讀輸入、刷新輸出。它能

22、聯(lián)接各種特殊功能模塊，通訊聯(lián)網(wǎng)功能更強，指令系統(tǒng)更豐富，內(nèi)存容量更大，掃描速度更快。如OMRON的C200P/H，SIMENS的S7-300系列。c.大型PLC I/O點數(shù)一般在2048點以上的稱為大型PLC。 大型PLC的軟、硬件功能極強。具有極強的自診斷功能。通訊聯(lián)網(wǎng)功能強，有各種通訊聯(lián)網(wǎng)的模塊，可以構(gòu)成三級通訊網(wǎng)，實現(xiàn)工廠生產(chǎn)管理自動化。如OMRON的C500P/H、C1000P/

23、H，SIMENS的S7-400系列。,湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power,項目一 FX2N系列PLC的認(rèn)識,（2）按硬件結(jié)構(gòu)分 可分為整體式、模塊式、疊裝式三類a.整體式它是將PLC各組成部分集裝在一個機殼內(nèi)，輸入、輸出接線端子及電源進(jìn)線分別在機箱的上、下兩側(cè)，并有相應(yīng)的發(fā)光二極管顯示輸入/輸出狀態(tài)。面板上留有編程器的插座

24、、EPROM存儲器插座、擴展單元的接口插座等。編程器和主機是分離的，程序編寫完畢后即可拔下編程器。具有這種結(jié)構(gòu)的可編程控制器結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、價格低。小型PLC一般采用整體式結(jié)構(gòu)。 如圖1-2所示的三菱FX1S系列PLC,湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power,項目一 FX2N系列PLC的認(rèn)識,圖1-2 三菱FX1S系列PL

25、C的外形圖,湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power,項目一 FX2N系列PLC的認(rèn)識,b.模塊式PLC輸入/輸出點數(shù)較多的大、中型和部分小型PLC采用模塊式結(jié)構(gòu)。模塊式PLC采用積木搭接的方式組成系統(tǒng)，便于擴展，其CPU、輸入、輸出、電源等都是獨立的模塊，有的PLC的電源包含在CPU模塊之中。PLC由框架和各模塊組成，各模塊插在

26、相應(yīng)插槽上，通過總線連接。PLC廠家備有不同槽數(shù)的框架供用戶選用。用戶可以選用不同檔次的CPU模塊、品種繁多的I/O模塊和其他特殊模塊，硬件配置靈活，維修時更換模塊也很方便。采用這種結(jié)構(gòu)形式的有SIEMENS的S5系列、S7-300、400系列，OMRON的C500、C1000H及C2000H等以及小型CQM系列。圖1-3所示為三菱MELSEC-Q系列PLC的外形圖,湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院Hunan Technical Colle

27、ge of Water Resources and Hydro Power,項目一 FX2N系列PLC的認(rèn)識,圖1-3 三菱MELSEC-Q系列PLC外形圖,湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power,項目一 FX2N系列PLC的認(rèn)識,c.疊裝式上述兩種結(jié)構(gòu)各有特色，整體式PLC結(jié)構(gòu)緊湊、安裝方便、體積小，易于與被控設(shè)備組成一體，

28、但有時系統(tǒng)所配置的輸入輸出點不能被充分利用，且不同PLC的尺寸大小不一致，不易安裝整齊；模塊式PLC點數(shù)配置靈活，但是尺寸較大，很難與小型設(shè)備連成一體。為此開發(fā)了疊裝式PLC，它吸收了整體式和模塊式PLC的優(yōu)點，其基本單元、擴展單元等高等寬，它們不用基板，僅用扁平電纜連接，緊密拼裝后組成一個整齊的體積小巧的長方體，而且輸入、輸出點數(shù)的配置也相當(dāng)靈活。帶擴展功能的PLC，擴展后的結(jié)構(gòu)即為疊裝式PLC如圖1-4所示的三菱公司FX2N系列P

29、LC外形圖,湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power,項目一 FX2N系列PLC的認(rèn)識,圖1-4 三菱公司FX2N系列PLC外形圖,湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power,項目一 FX2N系列PLC的認(rèn)識,1.3.1.4 PL

30、C的編程語言可編程控制器目前常用的編程語言有以下幾種：梯形圖語言助記符語言順序功能圖功能塊圖某些高級語言手持編程器多采用助記符語言，計算機軟件編程采用梯形圖語言，也有采用順序功能圖、功能塊圖的。,湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power,項目一 FX2N系列PLC的認(rèn)識,（1）梯形圖語言梯形圖的表達(dá)式沿用了原電氣控制系

31、統(tǒng)中的繼電接觸控制電路圖的形式，二者的基本構(gòu)思是一致的，只是使用符號和表達(dá)方式有所區(qū)別?！纠?-1】某一過程控制系統(tǒng)中，工藝要求開關(guān)1閉合40S后，指示燈亮，按下開關(guān)2后燈熄滅。采用三菱 FX2N系列 PLC實現(xiàn)控制。 圖1-5(a)為實現(xiàn)這一功能的梯形圖程序它是由若干個梯級組成的，每一個輸出元素構(gòu)成一個梯級，而每個梯級可由多條支路組成。,湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院Hunan Technical College of Wa

32、ter Resources and Hydro Power,項目一 FX2N系列PLC的認(rèn)識,梯形圖從上至下按行編寫，每一行則按從左至右的順序編寫。CPU將按自左到右，從上而下的順序執(zhí)行程序。梯形圖的左側(cè)豎直線稱母線(源母線)。梯形圖的左側(cè)安排輸入觸點(如果有若干個觸點相并聯(lián)的支路應(yīng)安排在最左端)和輔助繼電器觸點（運算中間結(jié)果）最右邊必須是輸出元素。,湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院Hunan Technical College of

33、 Water Resources and Hydro Power,項目一 FX2N系列PLC的認(rèn)識,梯形圖中的輸入觸點只有二種：動合觸點（ ）和動斷觸點（ ），這些觸點可以是PLC的外接開關(guān)對應(yīng)的內(nèi)部映像觸點，也可以是PLC內(nèi)部繼電器觸點，或內(nèi)部定時、計數(shù)器的觸點。每一個觸點都有自己特殊的編號，以示區(qū)別。同一編號的觸點可以有常開和動斷兩種狀態(tài)，使用次數(shù)不限。因為梯形圖中使用的“繼電器”對應(yīng)PLC內(nèi)的存儲區(qū)某字節(jié)或某位，所

34、用的觸點對應(yīng)于該位的狀態(tài)，可以反復(fù)讀取，故人們稱PLC有無限對觸點。梯形圖中的觸點可以任意的串聯(lián)、并聯(lián)。梯形圖中的輸出線圈對應(yīng)PLC內(nèi)存的相應(yīng)位，輸出線圈包括輸出繼電器線圈、輔助繼電器線圈以及計數(shù)器、定時器線圈等，其邏輯動作只有線圈接通后，對應(yīng)的觸點才可能發(fā)生動作。用戶程序運算結(jié)果可以立即為后續(xù)程序所利用。,湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院Hunan Technical College of Water Resources and Hydr

35、o Power,項目一 FX2N系列PLC的認(rèn)識,（2）助記符語言助記符語言又稱命令語句表達(dá)式語言，它常用一些助記符來表示PLC的某種操作。它類似微機中的匯編語言，但比匯編語言更直觀易懂。用戶可以很容易地將梯形圖語言轉(zhuǎn)換成助記符語言。圖1-5(b)為梯形圖對應(yīng)的用助記符表示的指令表,湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power,項目一

36、 FX2N系列PLC的認(rèn)識,這里要說明的是不同廠家生產(chǎn)的PLC所使用的助記符各不相同，因此同一梯形圖寫成的助記符語句不相同。用戶在將梯形圖轉(zhuǎn)換為助記符時，必須先弄清PLC的型號及內(nèi)部各器件編號、使用范圍和每一條助記符的使用方法。,湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power,項目一 FX2N系列PLC的認(rèn)識,（3）順序功能圖順序功能圖

37、常用來編制順序控制程序，它包括步、動作、轉(zhuǎn)換三個要素。順序功能圖法可以將一個復(fù)雜的控制過程分解為一些小的工作狀態(tài)。對于這些小狀態(tài)的功能依次處理后再把這些小狀態(tài)依一定順序控制要求連接成組合整體的控制程序。圖1-6所示為采用順序功能圖編制的程序段詳情請見項目十,步1,步2,步3,,,,,,,動作1,動作2,轉(zhuǎn)換1,轉(zhuǎn)換2,圖1-6 順序功能圖,,湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院Hunan Technical College of Water

38、Resources and Hydro Power,項目一 FX2N系列PLC的認(rèn)識,（4）功能塊圖功能塊圖是一種類似于數(shù)字邏輯電路的編程語言，用類似與門、或門的方框來表示邏輯運算關(guān)系，方塊左側(cè)為邏輯運算的輸入變量，右側(cè)為輸出變量，輸入端、輸出端的小圓點表示“非”運算，信號自左向右流動。類似于電路一樣，方框被“導(dǎo)線”連接在一起。圖1-7所示為功能塊圖示例,湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院Hunan Technical College o

39、f Water Resources and Hydro Power,,項目一 FX2N系列PLC的認(rèn)識,1.3.2 FX2N系列PLC硬件認(rèn)識三菱公司的FX系列PLC是比較具有代表性的微型PLC，除具有基本的指令表編程以外，還可以采用梯形圖編程及對應(yīng)機械動作流程進(jìn)行順序設(shè)計的SFC(Sequential Function Chart)順序功能圖編程，而且這些程序可以相互轉(zhuǎn)換。在FX系列PLC中設(shè)置了高速計數(shù)器擴大了PLC的應(yīng)用領(lǐng)域

40、。,湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power,項目一 FX2N系列PLC的認(rèn)識,1.3.2.1 FX2N系列PLC外部結(jié)構(gòu)FX2N系列PLC的硬件結(jié)構(gòu)可以參考圖1-4中帶擴展模塊的PLC，圖中表示出主機如何擴展，通信接口位置等。圖1-8為FX2N-64MR的主機外形圖。 其面板部件如圖中注釋。詳細(xì)I/O端子編號見圖1-

41、9。采用繼電器輸出，輸出側(cè)左端4個點公用一個COM端，右邊多輸出點公用一個COM端。輸出的COM比輸入端要多，主要考慮負(fù)載電源種類較多，而輸入電源的類型相對較少。對于晶體管輸出其公用端子更多 圖1-10為FX2N-16MT的輸出端子,湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power,項目一 FX2N系列PLC的認(rèn)識,湖南水利水電職業(yè)

42、技術(shù)學(xué)院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power,項目一 FX2N系列PLC的認(rèn)識,湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power,項目一 FX2N系列PLC的認(rèn)識,1.3.2.2 FX系列PLC型號的含義在PLC的正面，一般都有表示該PLC型號的符號，通過

43、閱讀該符號即可以獲得該PLC的基本信息。FX系列PLC的型號命名基本格式如下：,湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power,,項目一 FX2N系列PLC的認(rèn)識,序列號：0、0S、0N、2、2C、1S、2N、2NCI/O總點數(shù)：10～256單元類型： M —基本單元； E — 輸入輸出混合擴展單元及擴展模塊

44、EX—輸入專用擴展模塊 EY—輸出專用擴展模塊輸出形式： R — 繼電器輸出 T — 晶體管輸出 S — 晶閘管輸出,湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power,項目一 FX2N系列PLC的認(rèn)識,特殊品種區(qū)別： Ｄ — DC電源，DC輸入 A1 — AC電源，AC輸入 Ｈ —

45、 大電流輸出擴展模塊（1A/1點） Ｖ — 立式端子排的擴展模塊 Ｃ — 接插口輸入輸出方式 Ｆ — 輸入濾波器1ms的擴展模塊 Ｌ — TTL輸入擴展模塊 Ｓ — 獨立端子（無公共端）擴展模塊,湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power,項目一 FX2N系列PLC的認(rèn)識,若特殊品種一項

46、無符號，說明通指AC電源、DC輸入、橫排端子排；繼電器輸出：2A/點；晶體管輸出：0.5A/點；晶閘管輸出：0.3A/點。例如：FX2N-48MRD含義為FX2N系列，輸入輸出總點數(shù)為48點，繼電器輸出，DC電源，DC輸入的基本單元。又如FX-4EYSH的含義為FX系列，輸入點數(shù)為0點，輸出4點，晶閘管輸出，大電流輸出擴展模塊。FX還有一些特殊的功能模塊，如模擬量輸入輸出模塊、通信接口模塊及外圍設(shè)備等，使用時可以參照FX系列PLC產(chǎn)

47、品手冊。FX2N系列17種基本單元（CPU單元或主機單元）見表1-2,湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power,項目一 FX2N系列PLC的認(rèn)識,湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power,項目一 FX2N系列PLC的認(rèn)識,1.3.

48、3 FX2N系列PLC軟元件認(rèn)識 1.3.3.1 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 在PLC內(nèi)部結(jié)構(gòu)和用戶應(yīng)用程序中使用著大量的數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)從結(jié)構(gòu)或數(shù)制上具有以下幾種形式:（1）十進(jìn)制數(shù) （2）二進(jìn)制數(shù) （3）八進(jìn)制數(shù) （4）十六進(jìn)制數(shù) （5）BCD碼 （6）常數(shù)K、H,湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power,項目一

49、FX2N系列PLC的認(rèn)識,1.3.3.2 軟元件(內(nèi)部繼電器) 軟元件簡稱元件。將PLC內(nèi)部存儲器的每一個存儲單元均稱為元件，各個元件與PLC的監(jiān)控程序、用戶的應(yīng)用程序合作，會產(chǎn)生或模擬出不同的功能。當(dāng)元件產(chǎn)生的是繼電器功能時，稱這類元件為軟繼電器，簡稱繼電器，它不是物理意義上的實物器件，而是一定的存儲單元與程序的結(jié)合產(chǎn)物。后面介紹的各類繼電器、定時器、計數(shù)器都指此類軟元件。元件的數(shù)量及類別是由PLC監(jiān)控程序規(guī)定的，它的規(guī)模決定著P

50、LC整體功能及數(shù)據(jù)處理的能力。我們在使用PLC時，主要查看相關(guān)的操作手冊。表1-3表示FX2N系列PLC軟元件一覽表。,湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power,項目一 FX2N系列PLC的認(rèn)識,表1-3 FX2N系列PLC軟元件一覽表,湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院Hunan Technical College of Water Re

51、sources and Hydro Power,項目一 FX2N系列PLC的認(rèn)識,,湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power,項目一 FX2N系列PLC的認(rèn)識,(1)輸入繼電器（X）輸入繼電器是PLC中用來專門存儲系統(tǒng)輸入信號的內(nèi)部虛擬繼電器。它又被稱為輸入的映像區(qū)，它可以有無數(shù)個動合觸點和動斷觸點，在PLC編程中可以隨意使用。這

52、類繼電器的狀態(tài)不能用程序驅(qū)動，只能用輸入信號驅(qū)動。FX系列PLC的輸入繼電器采用八進(jìn)制編號。FX2N系列PLC帶擴展時，輸入繼電器最多可達(dá)184點，其編號為X0～X7、X10～X17…X260～X267。,湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power,項目一 FX2N系列PLC的認(rèn)識,(2)輸出繼電器（Y）輸出繼電器是PLC中專門用

53、來將運算結(jié)果信號經(jīng)輸出接口電路及輸出端子送達(dá)并控制外部負(fù)載的虛擬繼電器。它在PLC內(nèi)部直接與輸出接口電路相連，它有無數(shù)個動合觸點與動斷觸點，這些動合與動斷觸點可在PLC編程時隨意使用。外部信號無法直接驅(qū)動輸出繼電器，它只能用程序驅(qū)動。FX系列PLC的輸出繼電器采用八進(jìn)制編號。FX2N系列PLC帶擴展時，輸出繼電器最多可達(dá)184點，其編號為Y0～Y267。,湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院Hunan Technical College of

54、 Water Resources and Hydro Power,項目一 FX2N系列PLC的認(rèn)識,(3)內(nèi)部輔助繼電器（Y）PLC內(nèi)有很多輔助繼電器FX2N系列PLC的輔助繼電器按照其功能分成以下三類：a.通用輔助繼電器M0～M499（500點）b.斷電保持輔助繼電器M500～M1023（524點）c.特殊輔助繼電器M8000～M8255（256點）,湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院Hunan Technical College

55、 of Water Resources and Hydro Power,項目一 FX2N系列PLC的認(rèn)識,(4)內(nèi)部狀態(tài)繼電器（S） 狀態(tài)繼電器是PLC在順序控制系統(tǒng)中實現(xiàn)控制的重要內(nèi)部元件。 狀態(tài)繼電器分成四類，其編號及點數(shù)如下： 初始狀態(tài)：S0～S9（10點） 回零：S10～S19（10點） 通用：S20～S499（480點） 保持：S500～S899（400點） 報

56、警：S900～S999（100點）有關(guān)狀態(tài)繼電器的應(yīng)用，參考項目十STL指令的內(nèi)容,湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power,項目一 FX2N系列PLC的認(rèn)識,(5)內(nèi)部定時器定時器在PLC中相當(dāng)于一個時間繼電器，它有一個設(shè)定值寄存器（一個字）、一個當(dāng)前值寄存器（字）以及無數(shù)個觸點（位）。對于每一個定時器，這三個量使用同一個名稱，

57、但使用場合不一樣，其所指的也不一樣。通常在一個可編程控制器中有幾十個至數(shù)百個定時器，可用于定時操作。 其詳細(xì)介紹參照項目七(6)內(nèi)部計數(shù)器計數(shù)器是PLC重要內(nèi)部部件，它是在執(zhí)行掃描操作時對內(nèi)部元件X、Y、M、S、T、C的信號進(jìn)行計數(shù)。當(dāng)計數(shù)達(dá)到設(shè)定值時，計數(shù)器觸點動作。計數(shù)器的動合、動斷觸點可以無限使用。 其詳細(xì)介紹參照項目八,湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

58、Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power,項目一 FX2N系列PLC的認(rèn)識,(7)數(shù)據(jù)寄存器（D）可編程控制器用于模擬量控制、位置控制、數(shù)據(jù)I/O時，需要許多數(shù)據(jù)寄存器存儲參數(shù)及工作數(shù)據(jù)。這類寄存器的數(shù)量隨著機型不同而不同。每個數(shù)據(jù)寄存器都是16位，其中最高位為符號位，可以用兩個數(shù)據(jù)寄存器合并起來存放32位數(shù)據(jù)（最高位為符號位）。 a.通用數(shù)據(jù)寄存

59、器D0～D199 b.停電保持?jǐn)?shù)據(jù)寄存器D200～D7999 c.特殊數(shù)據(jù)寄存器D8000～D8255 d.文件寄存器D1000～D7999,湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power,項目一 FX2N系列PLC的認(rèn)識,(8)內(nèi)部指針（P、I） 內(nèi)部指針是PLC在執(zhí)行程序時用來改變執(zhí)行流向

60、的元件。它有分支指令專用指針P和中斷用指針I(yè)兩類。a.分支指令專用指針P0～P63 分支指令用指針在應(yīng)用時，要與相應(yīng)的應(yīng)用指令CJ、CALL、FEND、SRET及END配合使用，P63為結(jié)束跳轉(zhuǎn)使用。b.中斷用指針I(yè) 中斷用指針是應(yīng)用指令I(lǐng)RET中斷返回、EI開中斷、DI關(guān)中斷配合使用的指令。作業(yè)：P12/3,湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院Hunan Technical College of Water Resources a

61、nd Hydro Power,項目一 FX2N系列PLC的認(rèn)識,謝 謝 ！本節(jié)完,湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power,【授課課次】2,【基本課題】 FX2N系列PLC的認(rèn)識實驗 【目的要求】（1）掌握FX2N系列PLC的型號、外部端子的功能與連接方法（2）FX2N系列PLC軟元件認(rèn)識，明確內(nèi)部繼電器的分類

62、與編號等（3）了解PLC在生產(chǎn)控制中的應(yīng)用情況【教學(xué)重點】PLC的基本構(gòu)成【教學(xué)難點】FX2N系列PLC軟元件認(rèn)識【教學(xué)方法】實驗法【教學(xué)手段】PLC實驗裝置,湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power,FX2N系列PLC的認(rèn)識實驗,1.4 訓(xùn)練內(nèi)容1.4.1 項目描述根據(jù)提供的接線圖與程序，教師寫入PLC內(nèi)，并完成接線

63、。學(xué)員根據(jù)要求操作，并觀察PLC的運行情況和計算機監(jiān)視情況，理解內(nèi)部軟元件的意義和應(yīng)用情況。根據(jù)PLC面板標(biāo)注的信息，分析PLC的型號等相關(guān)信息。提供模塊化PLC實物，分析PLC的硬件結(jié)構(gòu)，指出PLC主機、I/O模塊、通信模塊、電源模塊等。,湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power,FX2N系列PLC的認(rèn)識實驗,1.4.2 實訓(xùn)要求

64、1.4.2.1 PLC硬件認(rèn)識 完成以下任務(wù)，并在實驗報告中記錄。（1）根據(jù)實驗室的PLC寫出具體型號及其含義（2）指出PLC各部分的結(jié)構(gòu)組成；認(rèn)識手持編程器、編程適配器、通信電纜等（3）分析模塊化PLC各模塊的名稱和作用（4）參觀學(xué)校PLC控制設(shè)備的運行情況或觀看PLC應(yīng)用情況錄像等,湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院Hunan Technical College of Water Resources and Hydr

65、o Power,FX2N系列PLC的認(rèn)識實驗,1.4.2.2 FX2N系列PLC內(nèi)部軟元件認(rèn)識教師提前按照表1-4所示I/O情況和圖1-11所示接線圖接好線。注意：圖中沒有標(biāo)出PLC電源的接線，在實訓(xùn)接線時必須接上。按照圖1-12提供的梯形圖寫入PLC，并將計算機和PLC通信連接好，學(xué)員按照以下步驟觀察。,湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院Hunan Technical College of Water Resources and Hy

66、dro Power,表1-4,FX2N系列PLC的認(rèn)識實驗,湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power,FX2N系列PLC的認(rèn)識實驗,（1）PLC通電，但置于非運行（RUN）狀態(tài)。觀察PLC面板上的LED指示燈和計算機上顯示程序中各觸點和線圈的狀態(tài)。（2）PLC置于運行狀態(tài)，按下啟動按鈕，觀察接觸器KM及指示燈的狀態(tài)以及計算機上顯示程

67、序中各觸點和線圈的狀態(tài)。（3）斷開PLC的電源5s后，再通電（PLC在運行狀態(tài)），觀察接觸器KM與指示燈的狀態(tài)以及計算機上顯示程序中各觸點和線圈的狀態(tài)。,湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power,FX2N系列PLC的認(rèn)識實驗,1.5 實訓(xùn)報告要求與考核標(biāo)準(zhǔn)1.5.1 實訓(xùn)報告要求（1）整理實訓(xùn)操作結(jié)果，按標(biāo)準(zhǔn)寫出實訓(xùn)報告。

68、（2）根據(jù)觀察完成以下問題： a.實驗中的PLC型號 ，其含義 。 b.畫出PLC的基本結(jié)構(gòu)，并說明各部分的作用。按照提供的PLC實物或圖片，寫出各部分的型號。（3）根據(jù)PLC的運行觀察結(jié)果，回答以下問題： a.通電后，PLC呈非運行狀態(tài)時，哪些輸入、輸出的LED指示燈亮？為什么？從計算機程序監(jiān)視看，有哪些觸點是閉合的？有哪些觸點是斷開的？為什么？,湖南水利