PLC的生产厂家很多,并且各个厂家的产品种类繁多,特点各异,本章简要介绍几种常用的PLC产品系列.
8.1三菱FX2N系列PLC
8.2西门子S7-200系列PLC
8.3欧姆龙CPM1A系列PLC
8.1三菱FX2N系列PLC
三菱小型PLC共分为F和FX两大系列,FX系列是日本三菱公司近年推出的,它包含了FX0,FX2,FX0S,FX0N,FX2C,FX1S,FX1N,FX2N,FX2NC等系列型号,本节以FX2N系列PLC为例进行介绍.
8.1.1 FX2N系列PLC的特点和系统配置
8.1.2 FX2N系列PLC的内部资源
8.1.3 FX2N系列PLC的基本指令系统
8.1.1 FX2N系列PLC的特点和系统配置
三菱公司FX2N系列PLC吸收了整体式和模块式PLC的优点,其基本单元,扩展单元和扩展模块的高度和宽度相等,相互之间的连接无需使用基板,仅通过扁平电缆连接,紧密拼装后组成一个长方形的整体.
FX2N系列PLC的基本单元如表8-1所示,扩展单元如表8-2所示,扩展模块如表8-3所示.FX2N系列PLC的用户程序存储器可扩展到16k步,I/O点最多可扩展到256点.
表8-1 FX2N系列PLC基本单元
48～64
64
64
FX2N-128MT-001
—
FX2N-128MR-001
48～64
40
40
FX2N-80MT-001
FX2N-80MS-001
FX2N-80MR-001
48～64
32
32
FX2N-64MT-001
FX2N-64MS-001
FX2N-64MR-001
48～64
24
24
FX2N-48MT-001
FX2N-48MS-001
FX2N-48MR-001
24～32
16
16
FX2N-32MT-001
FX2N-32MS-001
FX2N-32MR-001
24～32
8
8
FX2N-16MT-001
—
FX2N-16MR-001
晶体管输出
晶闸管输出
继电器输出
扩展模块
可用点数
输出
点数
输入
点数
型 号
表8-2 FX2N系列PLC扩展单元
48～64
24
24
FX2N-48ET
—
FX2N-48ER
24～32
16
16
FX2N-32ET
—
FX2N-32ER
晶体管输出
晶闸管输出
继电器输出
扩展模块
可用点数
输出
点数
输入
点数
型 号
表8-3 FX2N系列PLC扩展模块
表8-4 FX2N系列PLC特殊功能模块
FX0N转接器连接用板(不需要电源)
FX2N-CNV-BD
RS-485通信用板(用于计算机链路,并联链路)
FX2N-485-BD
RS-232C通信用板(用于连接外围设备)
FX2N-422-BD
RS-232C通信用板(用于连接各种RS-232设备)
FX2N-232-BD
数字电位器,模拟量8点
FX2N-8AV-BD
功能扩展板
RS-232通信用,1通道
FX2N-232IF
通信模块
热电偶型温度传感器模块,4通道输入
FX2N-4AD-TC
PT-100型温度传感器模块,4通道输入
FX2N-4AD-PT
温度传感器模块
模拟量输出模块,12位4通道,电压输出:±10V,电流输出:4～20mA
FX2N-4DA
模拟输出模块
模拟量输入模块,12位4通道,电压输入:直流±10V,电流输入:直流±20mA
FX2N-4AD
模拟输入模块
单轴定位模块,4点输入,6点输出.可进行单轴定位和中断定位处理,最大脉冲200kHz
FX2N-10PG
运动控制模块
实现高精度的角度位置检测
FX2N-1RM-SET
凸轮控制模块
实现PID控制,可以设置响应速度和PID常数
FX2N-2LC
PID模块
高速计数模块,1相1输入,1相2输入:最大50kHz,2相输入:最大50kHz
FX2N-1HC
高速计数
脉冲输出模块,单轴用,最大频率100kHz,顺序控制程序控制
FX2N-1PG
定位高速
功 能 概 要
型 号
种 类
8.1.2 FX2N系列PLC的内部资源
FX2N系列PLC内部有CPU,存储器,输入/输出接口单元等硬件资源,这些硬件资源在其系统软件的支持下,使PLC具有很强的功能.对一个特定的控制对象,就需要编写相应的控制程序,因此在PLC的RAM存储区中应具备可以存放数据的存储单元.由于PLC是从继电接触器控制系统发展而来的,并为了便于电气技术人员容易学习和接受,因此将存放数据的存储单元用继电器来命名.按照存储数据的性质,这些数据存储器RAM被命名为输入继电器区,输出继电器区,辅助继电器区,状态继电器区,定时器区,计数器区,数据寄存器区和变址寄存器区等.这些继电器通常被称为编程元件,用户在编程时必须了解这些编程元件的符号,编号和特性.
1.输入继电器(X)与输出继电器(Y)
输入继电器(X)是PLC接受外部开关量输入信号的窗口.PLC将外部信号的状态读入并存储在输入映像寄存器中,即输入继电器中.外部输入电路接通时,对应的映像寄存器为ON("1"状态),表示该输入继电器的常开触点闭合,常闭触点断开.输入继电器的状态唯一地取决于外部输入信号,不可能由用户通过程序来控制,因此,在梯形图中绝对不能出现输入继电器线圈.
输出继电器(Y)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,再由后者驱动外部负载.
FX2N系列PLC的输入继电器和输出继电器的元件用字母和八进制数表示,输入继电器,输出继电器的编号与接线端子的编号一致.FX2N系列PLC的输入/输出继电器元件编号如表8-5所示.
表8-5 FX2N系列PLC的输入/输出继电器元件号
Y0～Y267
184点
Y0～Y77
64点
Y0～Y47
40点
Y0～Y37
32点
Y0～Y27
24点
Y0～Y17
16点
Y0～Y7
8点
输出
X0～X267
184点
X0～X77
64点
X0～X47
40点
X0～X37
32点
X0～X27
24点
X0～X17
16点
X0～X7
8点
输入
扩展时
FX2N-128M
FX2N-80M
FX2N-64M
FX2N-48M
FX2N-32M
FX2N-16M
型 号
形式
2.辅助继电器(M)
FX2N系列PLC内部有很多辅助继电器(M),辅助继电器和PLC外部无任何直接联系,其线圈只能由PLC内部程序控制.
在FX2N系列PLC中,除了输入继电器和输出继电器的元件号采用八进制外,其他编程元件的编号均采用十进制.各类辅助继电器编号和功能如表8-6所示.
表8-6 辅助继电器元件号和功能
M8033的线圈"通电"时,PLC由RUN进入STOP状态后,映像寄存器与数据寄存器的内容保持不变
M8033
分别是10ms,100ms,1s,1min时钟脉冲
M8011～M8014
锂电池电压降低显示.锂电池电压下降至规定值时变为ON,提醒及时更换电池
M8005
初始化脉冲.仅在PLC运行开始瞬间接通一个扫描周期
M8002
运行监控.当PLC执行用户程序时,M8000为ON;停止执行时,M8000为OFF
M8000
M8000～M8255
特殊辅助继电器
PLC在运行时电源突然断电,断电保持继电器在重新通电后将保持断电前的状态
M500～M3071
断电保持辅助继电器
共有500点,PLC在运行时电源突然断电,输出继电器和M0～M499将全部变为OFF
M0～M499
通用辅助继电器
功 能
元 件 编 号
辅助继电器类型
3.状态继电器(S)
状态继电器(S)是适用于编写顺序控制程序的一种编程元件,与步进顺控指令配合使用.状态继电器(S)的类型和编号如表8-7所示.
在不使用步进顺控指令时,状态继电器S可以作为辅助继电器使用.供报警用的状态继电器可用于外部故障诊断的输出.
表8-7 状态继电器的类型和编号
100
S900～S999
报警用状态继电器
400
S500～S899
断电保持状态继电器
没有断电保持功能,但是可以用程序将它们设定为有断电保持功能
480
S20～S499
通用状态继电器
供返回原点使用
10
S10～S19
回零状态继电器
10
S0～S9
初始状态继电器
备 注
数量
编 号
类 型
4.定时器(T)
PLC中的定时器T相当于继电接触器控制系统中的时间继电器.FX2N系列PLC可以为用户提供256个定时器,编号为T0～T255.其中常规定时器246个,积算定时器10个.常规定时器没有保持功能,在输入电路断开或停电时自动复位(清零);积算定时器具有保持功能,在输入电路断开或停电时保持当前值,当输入再接通或者重新通电时,计数器在原有值的基础上继续累计.每一个定时器都有一个设定定时时间的设定值寄存器(一个字长),一个对标准时钟脉冲计数的计数器(一个字长)和一个用来存储输出触点状态的映像寄存器(位寄存器),这三个存储单元使用同一元件号.
5.计数器(C)
FX2N系列PLC提供了两类计数器,一类是内部计数器,它是PLC在执行扫描操作时对内部信号X,Y,M,S,T,C等进行计数的计数器,要求输入信号的接通或断开时间应大于PLC的扫描周期;另一类是高速计数器,其响应速度高,对于频率较高的计数就需采用高速计数器.其功能都是设定预置数,当计数器输入端信号从OFF变为ON时,计数器减1或加1,计数值减为零或者加到设定值时,计数器ON.计数器的种类和编号如表8-9所示
表8-9 计数器的种类和编号
C251～C255
2相A-B型高速计数器
C246～C250
1相2输入双向高速计数器
C241～C245
1相带起动/复位端子高速计数器
用于高速计数器的输入端只有6点(X0～X5),如果其中一个被占用,就不能再用于其他高速计数器或者其他用途,因此只能有6个高速计数器同时工作
C235～C240
1相无起动/复位端子高速计数器
高速计数器
C220～C234
断电保护型
计数设定值为 –2147483648～+2147483647
C200～C219
通用型
32位加/减计数器
C100～C199
断电保护型
计数设定值为 1～32767
C0～C99
通用型
16位加计数器
内部计数器
备 注
编 号
种 类
注:高速计数器的详细使用请参阅FX2N的用户手册.
7.数据寄存器(D)
一个复杂的PLC控制系统需要存储大量的工作参数和数据,一般都存储在数据寄存器中.FX2N系列PLC的数据寄存器的长度为双字节(16位),也可以将两个寄存器合并起来存放一个4字节(32位)数据.数据寄存器的种类和编号如表8-10所示.
表8-10 数据寄存器的种类和编号
Z0～Z7
V0～V7
变址寄存器
D8000～D8255
特殊数据寄存器
D512～D7999
D200～D511
D200～D7999
断电保持数据寄存器
在PLC的运行状态,只要不改写,原有数据不会丢失.当PLC由运行(RUN)到停止(STOP)时,该类数据寄存器的数据均为零.当特殊辅助继电器M8033置"1",PLC由RUN转为STOP时,数据可以保持
D0～D199
通用数据寄存器
备 注
编 号
种 类
8.1.3 FX2N系列PLC的基本指令系统
FX2N系列PLC有27条基本指令,两条步进顺控指令,128种(298条)功能指令(或称为应用指令).下面主要介绍基本指令的名称,助记符,功能等,其他指令请参阅FX2N的用户手册.FX2N系列PLC的基本指令见表8-11.
表8-11 FX2N系列PLC基本指令一览表
在输入信号下降沿产生一个扫描周期的脉冲信号
Y,M
下降沿微分指令
PLF
在输入信号上升沿产生一个扫描周期的脉冲信号
Y,M
上升沿微分指令
PLS
清除动作保持,当前值及寄存器清零
Y,M,S,T,C,D
复位
RST
线圈接通保持指令
Y,M,S
置位
SET
驱动线圈的输出指令
Y,M,S,T |
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