三菱PLC基础学习教程.doc
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三菱PLC基础学习教程.doc
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三菱PLC基础学习
(1)输出接口电路的隔离方式
(2)输出接口电路的主要技术参数
a.响应时间响应时间是指PLC从ON状态转变成OFF状态或从OFF状态转变成ON状态所需要的时间。
继电器输出型响应时间平均约为10ms;晶闸管输出型响应时间为1ms以下;晶体管输出型在0.2ms以下为最快。
b.输出电流继电器输出型具有较大的输出电流,AC250V以下的电路电压可驱动纯电阻负载2A/1点、感性负载80VA以下(AC100V或AC200V)及灯负载100W以下(AC100V或200V)的负载;Y0、Y1以外每输出1点的输出电流是0.5A,但是由于温度上升的原因,每输出4合计为0.8A的电流,输出晶体管的ON电压约为1.5V,因此驱动半导体元件时,请注意元件的输入电压特性。
Y0、Y1每输出1点的输出电流是0.3A,但是对Y0、Y1使用定位指令时需要高速响应,因此使用10—100mA的输出电流;晶闸管输出电流也比较小,FX1S无晶闸管输出型。
c.开路漏电流开路漏电流是指输出处于OFF状态时,输出回路中的电流。
继电器输出型输出接点OFF是无漏电流;晶体管输出型漏电流在0.1mA以下;晶闸管较大漏电流,主要由内部RC电路引起,需在设计系统时注意。
(3)输出公共端(COM)公共端与输出各组之间形成回路,从而驱动负载。
FX1S有1点或4点一个公共端输出型,因此各公共端单元可以驱动不同电源电压系统的负载。
5.电源
PLC的电源在整个系统中起着十分重要得作用。
如果没有一个良好的、可靠得电源系统是无法正常工作的,因此PLC的制造商对电源的设计和制造也十分重视。
一般交流电压波动在+10%(+15%)范围内,可以不采取其它措施而将PLC直接连接到交流电网上去。
如FX1S额定电压AC100V—240V,而电压允许范围在AC85V—264V之间。
允许瞬时停电在10ms以下,能继续工作。
一般小型PLC的电源输出分为两部分:
一部分供PLC内部电路工作;一部分向外提供给现场传感器等的工作电源。
因此PLC对电源的基本要求:
1)能有效地控制、消除电网电源带来的各种干扰;
2)电源发生故障不会导致其它部分产生故障;
3)允许较宽的电压范围;
4)电源本身的功耗低,发热量小;
5)内部电源与外部电源完全隔离;
6)有较强的自保护功能。
一、PLC的工作原理
由于PLC以微处理器为核心,故具有微机的许多特点,但它的工作方式却与微机有很大不同。
微机一般采用等待命令的工作方式,如常见的键盘扫描方式或I/O扫描方,若有键按下或有I/O变化,则转入相应的子程序,若无则继续扫描等待。
PLC则是采用循环扫描的工作方式。
对每个程序,CPU从第一条指令开始执行,按指令步序号做周期性的程序循环扫描,如果无跳转指令,则从第一条指令开始逐条执行用户程序,直至遇到结束符后又返回第一条指令,如此周而复始不断循环,每一个循环称为一个扫描周期。
扫描周期的长短主要取决于以下几个因素:
一是CPU执行指令的速度;二是执行每条指令占用的时间;三是程序中指令条数的多少。
一个扫描周期主要可分为3个阶段。
1.输入刷新阶段
在输入刷新阶段,CPU扫描全部输入端口,读取其状态并写入输入状态寄存器。
完成输入端刷新工作后,将关闭输入端口,转入程序执行阶段。
在程序执行期间即使输入端状态发生变化,输入状态寄存器的内容也不会改变,而这些变化必须等到下一工作周期的输入刷新阶段才能被读入。
2.程序执行阶段
在程序执行阶段,根据用户输入的控制程序,从第一条开始逐步执行,并将相应的逻辑运算结果存入对应的内部辅助寄存器和输出状态寄存器。
当最后一条控制程序执行完毕后,即转入输入刷新阶段。
3.输出刷新阶段
当所有指令执行完毕后,将输出状态寄存器中的内容,依次送到输出锁存电路(输出映像寄存器),并通过一定输出方式输出,驱动外部相应执行元件工作,这才形成PLC的实际输出。
由此可见,输入刷新、程序执行和输出刷新三个阶段构成PLC一个工作周期,由此循环往复,因此称为循环扫描工作方式。
由于输入刷新阶段是紧接输出刷新阶段后马上进行的,所以亦将这两个阶段统称为I/O刷新阶段。
实际上,除了执行程序和I/O刷新外,PLC还要进行各种错误检测(自诊断功能)并与编程工具通讯,这些操作统称为“监视服务”,一般在程序执行之后进行。
综上述,PLC的扫描工作过程如图1—4所示。
显然扫描周期的长短主要取决于程序的长短。
扫描周期越长,响应速度越慢。
由于每个扫描周期只进行一次I/O刷新,即每一个扫描周期PLC只对输入、输出状态寄存器更新一次,所以系统存在输入输出滞后现象,这在一定程度上降低了系统的响应速度。
但是由于其对I/O的变化每个周期只输出刷新一次,并且只对有变化的进行刷新,这对一般的开关量控制系统来说是完全允许的,不但不会造成影响,还会提高抗干扰能力。
这是因为输入采样阶段仅在输入刷新阶段进行,PLC在一个工作周期的大部分时间是与外设隔离的,而工业现场的干扰常常是脉冲、短时间的,误动作将大大减小。
但是在快速响应系统中就会造成响应滞后现象,这个一般PLC都会采取高速模块。
总之,PLC采用扫描的工作方式,是区别于其他设备的最大特点之一,我们在学习和使用PLC当中都应加强注意。
第二节FX1S的性能指标
Fx系列PLC个部分含义:
若特殊品种缺省,通常指AC电源、DC输入、横式端子排,其中继电器输出:
2A/1点;晶体管输出:
0。
5A/1点;晶闸管输出:
0。
3A/1点。
例如FX2N---40MRD,其参数含义为三菱FX2NPLC,有40个I/O点的基本单元,继电器输出型,使用DC24V电源。
FX1s性能规格:
项目
规格
备注
运转控制方法
通过储存的程序周期运转
I/O控制方法
批次处理方法(当执行END指令时)
I/O指令可以刷新
运转处理方法
基本指令:
0.55至0.7μs
应用指令:
3.7至几百μs
编程语言
逻辑梯形图和指令清单
使用步进梯形图能生成SFC类型程序
程式容量
内置2K步EEPROM
存储盒(FX1n-EEPROM-8L)可选
指令数目
基本顺序指令:
27
步进梯形指令:
2
应用指令:
85
最大可用167条应用指令,包括所有的变化
I/O配置
最大总I/O由主处理单元设置
辅助继电器
(M线圈)
一般
384点
M0到M383
锁定
128点(子系统)
M384至M511
特殊
256点
M8000至8255
状态继电器
(S线圈)
一般
128点
S0至S127
初始
10点(子系统)
S0至S9
定时器(T)
100毫秒
范围:
0至3276.7秒63点
T0至T55
10毫秒
范围:
0至3276.7秒31点
当特殊M线圈工作时T32到T62
1毫秒
范围:
0.001至32.767秒1点
T163
计数器(C)
一般
范围:
1至32767数16点
C0至C15
类型:
16位增计数器
锁定
范围:
1至32767数16点
C16至C31
类型:
16位增计数器
高速计数器(C)
单相
范围:
-2147483648+2147483648数
Fxo:
选择多达4个单相计数器,组合计数频率不
大于5KHz.或选择一个比相或A/B相计数器,组合
计数频率不大于2KHz.
FXos:
当使用多个单相计数器时,频率和必须不
大于14KHz.只允许单.双相高速计数器同时使
用。
当使用双相计数器时,最大遍数速度必须不
大于14KHz,计算为(遍数边数为5时,2ph计数
器速度)+1ph计数器速度。
C235至C238
4点(注意C235被锁定)
单相c/w起始
停止输入
C241(锁定上)C242和C244(锁定)3点
双相
C241、C247和C249(都锁定)3点
A/B相
C251、C252和C254(都锁定)3点
数据寄存器(D)
一般
128点
D0至D127
类型:
32位元件的16位数据存储寄存器
锁定
128点
D128至255
类型:
32位元件的16位数据存储寄存器
外部调节
范围:
0至255 2点
通过外部设置电位计间接输入D8013
或D8030&D803114数据
特殊
256点(包含D8030,D8031)
从D8000至D8255
类型:
16位数据存储寄存器
变址
16点
V和Z
类型:
16位数据存储寄存器
指标(P)
用于CALL
64点
N0至P63
用于中断
6点
100*至130*
(上升触发*=1,下降触发*=0)
嵌套层次
用于MC和MRC时8点
N0至N7
常数
十进位K
16位:
-32768至32768
32位:
-2147483648至+2147483647
十六进位H
16位:
0000至FFFF
32位:
00000000至FFFFFFFF
习题:
1.可编程序控制器的定义是什么?
2.可编程序控制器有哪些主要特点?
3.可编程序控制器的主要功能有哪些?
4.可编程序控制器由哪几部分组成?
各有什么作用?
5.PLC的工作方式是什么?
说明工作原理。
第二章FX1S的软元件及其编程软件
第一节FX1S的软元件地址号、错误代码介绍
一、FX1s可编程控制器一般软元件的种类和编号如下所示,因为和其他FX系列可编程控制器的内容不同,请注意区别:
FX1s-10M
FX1s-14M
FX1s-20M
FX1s-30M
输入继电器
X
X000~X005
6点
X000~X007
8点
X000~X013
12点
X000~X017
16点
输出继电器
Y
Y000~Y003
4点
Y000~Y005
6点
Y000~Y007
8点
Y000~Y015
14点
辅助继电器
M
M0~M383
384点
一般用
【M384~M511】
128点保持用
M8000~M8255
256点※1
特殊用
状态
S
S0~S127
128点保持用
【S0~S127】
128点
保持用
初始化用S0~S9
原点回归用S10~S127
定时器
T
T0~T31
32点100ms
T32~T62
31点10ms
M8028置ON
【T63】
1点
1ms累计
内置电位器2点
VR1:
D8030
VR2:
D8031
计数器C
16位增量记数
32位高速可逆计数器最大6点
C0~C15
16点
一般用
[C16~C31]
16点
保持用
[C235~C245]
单相单输入
[C246~C250]
单相双输入
[C251~C255]
双相输入
数据寄存器
D,V,Z
D0~D127
128点
一般用
[D128~D255]
保持用
[D1000~D2499]
1500点
文件专用
文件用
参数设定,可设
定为文件寄存器
D8000~D82455
256点※1
特殊用
V0~V7
Z0~Z7
16点
变址用
嵌套指针
N0~N7
8点
主控用
P0~P63
64点
跳转指令、子程序用跳转
地址指针
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