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三菱PLC培训课程讲义,欢迎大家参加 三菱电机FX系列PLC课程！,FX-PLC课程主要内容,三菱PLC综合概述 关于MELSOFT PLC软件的说明 系统构建的实际应用 基础编程练习、综合编程练习 SFC和步进梯形图 特殊功能综合练习 典型应用：PID 温度控制 FX通信实践 CC-LINK总线通信在FX PLC上的应用 系统维护和故障排除,第一章 三菱电机PLC的概述,小型PLC,一体式结构、I/O点数：256点 （384点）、 多用于单机控制 如：FX1S、FX1N、FX2N、FX3U、FX3G整体化PLC F1、F2、 FX1、FX2 、FX0N、FX0S均已停产,FX系列,大中型系列PLC: 模块化结构、 I/O点数：2048点 用于较大规模控制 如: Q系列PLC :Q00J 、Q00 Q001Q02HQ06HQ12HQ25HQ03UD Q04UD(E)HQ06UD (E) HQ13UD (E) HQ26UD (E) H,Q系列,1.1 FX PLC的发展历史,自1981年面市至今，FX系列PLC全球销售业绩突破1000万台，已成为世界范围内高性能、高可靠性的代表。在三菱电机，我们结合以往的经验和最新的技术，一直致力于为客户开发最优质的产品。,第一章 三菱电机PLC的概述,控制规模 (输入/输出点数 & 程序容量),性能,第二代,第三代,FX1S,FX1N,FX2N （包括 FX2NC）,系列,第一章 三菱电机PLC的概述,1.2 FX系列各种型号PLC特点,第一章 三菱电机PLC的概述,FX系列性能比较,第一章 三菱电机PLC的概述,基本单元(10/14/20/30)有继电器或晶体管输出 不能连接扩展模块和特殊功能模块(可以通过FX1N系列的功能扩展板进行通讯、模拟量以及小点数的扩展) 内置2路最高100kHz的高速脉冲输出功能(晶体管输出型).,FX1S特点,第一章 三菱电机PLC的概述,基本单元(24/40/60)有继电器或晶体管输出 最多可以扩展到128点 内置2路最高100kHz的高速脉冲输出功能(晶体管输出型). 可以连接FX2N系列的特殊功能模块 备有多种功能扩展板供使用,FX1N特点,第一章 三菱电机PLC的概述,基本单元(16/32/48/64/80/128)有继电器或晶体管输出. 最多可以扩展到256点. 高速的运算速度: 0.08us/基本指令. 內置8K步RAM存储器(最大可扩展到16K步). 内置2路最高20kHz的高速脉冲输出功能(晶体管输出型).,FX2N特点,第一章 三菱电机PLC的概述,FX3U特点,基本单元(16/32/48/64/80/128)有继电器或晶体管输出. 最多可以扩展到384点(包括CC-Link远程I/O扩展在内). 最多可以扩展至3个通讯口(包括编程口在内). 超高速的运算速度: 0.065us/基本指令. 內置64K步RAM存储器. 内置3路最高100kHz的高速脉冲输出功能(晶体管输出型).,第一章 三菱电机PLC的概述,FX3G特点,重新设计、定义 FX1N系列PLC 并结合 FX3 系列PLC的创新技术 （左边总线、程序安全性等） 基本单元(14/24/40/60)有继电器或晶体管输出，可扩展到128（256）点 多扩展板设计，最多可以扩展至4个通讯口(USB、RS422编程口加上两个扩展通道). 內置32K步EEPROM存储器，双运行模式设计 内置23路最高100kHz的高速脉冲输出功能(晶体管输出型).,第一章 三菱电机PLC的概述,基本单元(16/32)为晶体管输出. 最多可以扩展到128点. 采用连接器方式接线，节省空间.,FX1NC特点,第一章 三菱电机PLC的概述,基本单元(16/32/64/96)为晶体管输出.16点机型有继电器输出. 最多可以扩展到256点. 采用连接器方式接线，节省空间.,FX2NC特点,第一章 三菱电机PLC的概述,基本单元为晶体管输出型(FX3UC-32MT-LT). 最多可以扩展到384点(包括CC-Link远程I/O扩展在内)*. 超高速的运算速度: 0.065us/基本指令. 內置64K步RAM存储器. 内置3路最高100kHz的高速脉冲输出功能. 内置CC-Link/LT主站功能. 内置高性能显示模块. *: Ver.2.20以上版本支持,FX3UC特点,第一章 三菱电机PLC的概述,FX PLC硬件分类,FX-PLC的硬件可分成3大类： 1、基本单元 内部配置CPU的单元，可以对它进行编程，型号 中以“M”表示，如FX2N-32MT 2、扩展单元 用于扩展系统I/O点数的单元，型号中以“E”表示， 如FX0N-8ER 3、特殊功能单元 用于实现特定功能的单元，如D/A、A/D、定位、 网络通讯等,FX PLC基本单元介绍,FX基本单元命名的一般规则： 例 FX3U-32MT（-ES/UL）,MELSEC是“三菱电机PLC控制系统”的缩写。,FX PLC基本单元介绍,FX PLC基本单元补充说明： 电源：请根据使用的基本单元连接适当的电源； 输入接线：对一般型号，在输入端和COM端间外接干接点 即可； 输出接线：在输出方式允许的前提下，不同的电压等级需 使用不同的COM端； 电池：型号FX3U-32BL，为3.6V锂电池，不可充电，寿命5年 （建议4-4.5年更换一次），更换时请断开PLC电源 （带RAM存储盒时为3年）。,FX PLC扩展单元介绍,FX PLC扩展单元命名的一般规则： 例 FX2N-8ER,FX2N-8EX 8点输入的扩展单元（X表示输入） FX2N-8EYT 8点输出的晶体管输出型扩展单元（Y表示输出）,特殊功能单元（模块）,特殊功能单元（模块）：用于实现CPU无法实现的特定功能的单元，其功能的实现独立于CPU。 特殊功能单元的工作原理： 基本单元通过FROM/TO指令与特殊功能单元实现数据交换。,特殊功能单元（FX2N-4DA）,TO指令： 把数据写入特殊功能单元的BFM中。 FROM指令： 从特殊功能单元的BFM中读出数据。,指令 模块号 BFM地址号 源数据 传送个数,指令 模块号 BFM地址号 目标数据 传送个数,0号模块的BFM 0#地址,H2110,0号模块的BFM 29#地址,D10,FX PLC特殊功能模块介绍,FX PLC特殊功能模块一般以其功能的缩写命名： 例 FX3U-4AD 4通道A/D转换模块 FX2N-2DA 2通道D/A转换模块 FX2N-1PG 脉冲发生单元 FX2N-16CCL-M CC-Link主站模块,1.3 关于MELSOFT 软件的说明,提供PLC和HMI 合成的系统仿真调试环境，缩短现场的程序调试时间,GT Works,GT Designer,GX Developer,GX Simulator,MX Chart,MX Monitor,虚拟PLC,PLC 程序调试,GOT 画面调试,监控 画面调试,第一章 三菱电机PLC的概述,GX Simulator 大幅缩短开发时间 无需PLC也可进行程序调试 使用 GT Simulator2可模拟测试完整的工程,编程软件,虚拟 PLC,虚拟GOT,画面设计软件,下载程序,通讯/监控,下载工程数据,顺控程序,RUN,用鼠标点击,GX Developer 编程方式直观易懂 软件系统功能强大 自带 FX Configurator-EN界面 参数设定简便,编程工具,第一章 三菱电机PLC的概述,1.4 GX Developer编程界面,第一章 三菱电机PLC的概述,1.5 MELSEC-F series 选型软件,第一章 三菱电机PLC的概述,第二章 系统构建,系统构成需要满足以下3点 ： 1、关于输入输出点数,2.1 系统构成上的规则,第二章 系统构建,2、关于特殊扩展设备的台数,功能扩展板、特殊适配器、特殊功能单元/模块的允许连接台数，分别如下所示。,*1.使用FX3U-CNV-BD以外的扩展功能板时最多9台,2.1 系统构成上的规则,第二章 系统构建,特殊功能模块占用点数,第二章 系统构建,2.1 系统构成上的规则,3、关于消耗电流的计算,仅扩展输入输出的情况【简表】 下面的简表中，要扩展的输入点数（横轴）和输出点数（纵轴）的交叉值表示剩余的电源容量。 选择要连接到基本单元上的输入输出扩展模块（点数）,确认是否是可以扩展的输入输出点数。,在FX3U-16/32M()上连接输入16点、输出16点的扩展模块时，DC24V提供电源的电流变为150mA以下。,第二章 系统构建,2.1 系统构成上的规则,让我们来看一下 这个错误的配置,思考与练习：配置实例,第二章 系统构建,2.1 系统构成上的规则,提示：考虑电源消耗量、控制点数、特殊扩展设备台数等 动手：请使用FX PLC选型软件实际配置一下,正确的配置 示例,思考与练习：配置实例,第二章 系统构建,2.1 系统构成上的规则,2.2 输入输出编号(X,Y)，单元No.的分配,从基本单元开始， X、Y各自独立按8进制以8点为单位连续分配，如果基本单元或扩展单元（模块）的X、Y不为8的倍数，则下一个单元（模块）从下一个8的倍数开始分配（即可能存在空号）；扩展单元（模块）的X、Y编号，各自独立顺接基本单元的编号连续分配； FX PLC基本单元（CPU）上电时，会自动就输入输出编号（X，Y） 进行（8进制数）分配。因此，无需通过参数制定输入输出编号。,第二章 系统构建,I/O分配原则：八进制独立分配,关于特殊功能单元/模块的单元No,1) 在基本单元上的特殊功能单元/模块 在特殊功能单元/模块中，从最靠近基本单元的开始，依次分配No.0，No.1No.7。 2) FX2N-1RM(-E)-SET 的场合 FX2N-1RM(-E)-SET在1个系统最末端最多可以连续连接3台。 已连接的所有FX2N-1RM(-E)-SET单元No.，都与第一台（FX2N-1RM(-E)-SET） 的单元No.相同 3) 不分配单元No.的产品 输入输出扩展单元: FX2N-32ER, FX2N-48ET-ESS/UL 等 输入输出扩展模块: FX2N-16EX, FX2N-16EYR 等 特殊功能模块: FX2N-16LNK-M 连接器转换适配器: FX2N-CNV-BC 功能扩展板: FX3U-232-BD等 特殊适配器: FX3U-232ADP等,第二章 系统构建,2.2 输入输出编号(X,Y)，单元No.的分配,思考与练习：输入输出编号(X,Y)的分配,下面是构成设备的输入输出编号（X,Y）的分配实例,第二章 系统构建,2.2 输入输出编号(X,Y)，单元No.的分配,思考与练习：输入输出编号(X,Y)的分配,第二章 系统构建,2.2 输入输出编号(X,Y)，单元No.的分配,思考与练习：单元No.的分配,第二章 系统构建,2.2 输入输出编号(X,Y)，单元No.的分配,在上面的实例中，如下所示分配特殊功能单元/模块的单元No.。,思考与练习：单元No.的分配,第二章 系统构建,2.2 输入输出编号(X,Y)，单元No.的分配,2.3 关于输入输出的接线,漏型/源型的输入（DC24V输入型） 基本单元的输入（X）为内部供电DC24V的漏型输入和源型输入的通用型产品。,1. 回路上的差异 1) 漏型输入【公共端】 当DC输入信号是从输入（X）端子流出电流然后输入时， 称为漏型输入。当连接晶体管输出型的传感器输出等时， 可以使用NPN开集电极型晶体管输出。,2) 源型输入【公共端】 当DC输入信号是电流流向到输入（X）端子的输入时，称 为源型输入。连接晶体管输出型的传感器输出等时，可以 使用PNP开集电极型晶体管输出。,2. 漏型/源型输入的切换方法 通过将【S/S】端子与【0V】端子或是【24V】端子中的一个连接，来进行漏型/源型输 入的切换。,第二章 系统构建,1. 漏型源型输出（晶体管）,1) 漏型输出- 公共端 负载电流流到输出(Y)端子，称为漏型输出。,2) 源型输出公共端 负载电流从输出(Y)端子流出，称为源型输出。,2. 继电器输出的使用 1) 输出端子 可以以各公共端为单位，驱动不同的回路电压系统 (例如 AC200V, AC100V,DC24V等)的负载。 2) 响应时间 输出继电器从线圈通电到输出触点合上为止，或是 从线圈断开到输出触点断开为止的响应时间均约为10ms。,第二章 系统构建,2.3 关于输入输出的接线,第三章 基础编程练习,3.1 PLC运行原理： PLC采用存储程序循环扫描的工作方式，一次扫描称为一个周期。 1个扫描周期的组成如下：,第三章 基础编程练习,3.1 PLC运行原理： PLC执行程序分为三个阶段，即输 入处理阶段、程序处理阶段、输出处理阶段。 通过循环执行如下所示的处理顺序而实现顺序控制的,1、GX Developer的画面构成和操作的基础知识 2、添加注释和声明练习 3、在线修改练习(RUN中写入) 4、双重密码相关练习 5、监控和诊断练习,3.2 软件介绍和使用说明,第三章 基础编程练习,1、 GX Developer的画面构成和操作的基础知识 GX Developer画面的构成,菜单栏,工具栏,工程数据,编辑画面,第三章 基础编程练习,新工程的创建： 选择工具栏的 新建按钮或者从菜单栏选择工程创建新工程（CTRL + N ） 点击PLC系列的下拉按钮 选择FXCPU 点击PLC类型的按钮 选择FX3U（与实际相同） 点击确定 显示出新工程画面,呈现可输入程序状态,第三章 基础编程练习,梯形图编辑 使用功能键或工具按钮编辑梯形图，功能键和梯形图符号关系显示在工具栏的按钮上，编辑梯形图时，必须先设置在“写入模式” 。,第三章 基础编程练习,将程序写入PLC： 电脑与PLC连接 GX Developer的传输设置 程序写入 应对FX-USB-AW的驱动分配给个人计算机的COM端口编号进行确认.,第三章 基础编程练习,2.添加注释和声明的练习 创建软元件注释的练习：通过列表进行输入操作,双击,输入软元件,输入注释,第三章 基础编程练习,创建软元件注释的练习：通过梯形图进行输入操作,双击软元件,输入注释,第三章 基础编程练习,创建声明的练习： 在菜单中选择编辑文档生成声明编辑 ，或点击声明按钮 输入声明后按F4变换,双击创建声明的位置,输入相应声明,第三章 基础编程练习,3、在线修改练习（RUN中写入） 该功能在PLC处于RUN状态时，只将更改过的梯形块写入PLC。由于该功能不对整个程序进行传送，可在短时间内完成程序的写入，很适合现场调试的场合 。,在线修改梯形图,第三章 基础编程练习,4、双重密码相关练习,第三章 基础编程练习,当不设置关键字时，所有操作都有效, 登录关键字： 选择在线登录关键字新建登录、改变后，会打开“新建登录关键字”的对话框。,设定关键字、第二关键字、登录条件。,第三章 基础编程练习,从登录了关键字的可编程中读出/写入程序,点击执行后，比较输入的关键字和登录的关键字。 一致的情况下，执行选择的“PLC读取”或“PLC写入” 不一致的情况下，不执行选择的“PLC读取”或“PLC写入”,第三章 基础编程练习,删除关键字 选择在线登录关键字取消后，会打开“取消关键字”的对话框，设定登录在可编程控制器中的关键字、第二关键字,点击执行后，比较输入的关键字和登录的关键字。 一致的情况下，删除关键字。 不一致的情况下，不执行所选择的删除,第三章 基础编程练习,关键字的解除与恢复 选择在线登录关键字解除后，会打开“关键字解除对话”框，设定关键字、第二关键字,点击执行后，解除关键字或将被解除的关键字恢复有效。,第三章 基础编程练习,5、监控和诊断练习 程序的监控 梯形图的监视 软元件登陆的监视 软元件/缓存的批量登录 软元件测试 PLC诊断,第三章 基础编程练习,3.3 软元件和软元件的分配 1.软元件的分类 位(Bit)软元件：只有两种状态的软元件（接通/断开或ON/OFF） X（输入）、Y（输出）、M（辅助继电器）、S（状态继电器） 字(Word)软元件：能存储数据的软元件 D（数据寄存器）、T（定时器）、C（计数器）、Z/V（变址寄存器） 常数 K（十进制常数）、H（十六进制常数）和浮点数 指针 跳转指针：P 嵌套指针：N 中断指针：I,第三章 基础编程练习,2.软元件的分配 软元件的分配由FX各个系列不同而有所不同，对于停电保持和非停电保持区域的软元件区域变更也是通过软件的参数来进行修改。,第三章 基础编程练习,3.4 基本指令的讲解和练习 1.基本指令的种类 FX3UFX3UC可编程控制器中，具有以触点指令、结合指令、输出指令、主控控制指令、结束指令、其他指令等基本指令，用于实现顺控程序的基本控制。 触点指令: LD、LDI 、 AND、ANI 、 OR、ORI 等 结合指令：ANB、ORB、MPS等 输出指令：OUT 、SET、RST等 主控指令：MC 、MCR 结束指令：END 其它指令：NOP,第三章 基础编程练习,2. 基本指令的练习 触点指令,输入条件X000变为ON,则Y000也变为ON, X000变为OFF,则Y000也变为OFF,输入条件X000变为OFF,则Y000变为ON, X000变为ON,则Y000变为OFF,第三章 基础编程练习,第三章 基础编程练习,OUT、SET、RST时序说明：,X0,Y0,Y0,X1,OUT指令,SET/RST指令,FX PLC定时器（T）的使用,使用定时器（T）时，用OUT指令设定定时时间。 定时器实际定时时间（t）= 定时器时基（T0） 设定值,设定值,FX PLC计数器（C）的使用,使用计数器（C）时，用OUT指令设定计数值。 一般用计数器（C0-C199）对计数条件的上升沿进行增计数，计数值与设定值相等时，计数器触点动作，用RST指令复位触点和当前值。, PLS和PLF指令,输入条件X000变为ON，则其上升沿指定的软元件仅一次扫描时间（一个运算周期）为ON。,输入条件X000由ON变为OFF，则其下降沿指定的软元件仅一次扫描时间（一个运算周期）为ON。,第三章 基础编程练习, MC指令和MCR指令,输入条件X000为ON时间内，虚线部分的梯形图变为有效，如果X001变为ON，则Y000也变为ON，如果X002变为ON，则Y001也变为ON。 X000为OFF时，Y000/Y001不动作。,第三章 基础编程练习,MC、MCR指令在程序中必须成对使用，使用嵌套指针N（N0N7）； 在MC指令内使用MC指令时，嵌套的号码必须从小变大。, NOP指令（空操作） 进行程序的全部删除时，全部指令变为NOP。 一般指令与指令之间如果有NOP存在，PLC会无视其存在而动作。 但是这样需要多余的程序步，所以应该尽可能删除。 END指令（结束） PLC会反复进行输入处理，程序执行和输出处理过程，但是，如果预先在程序 的最后写入END，就会不执行下列多余步，直接执行输出处理。 另外，试运行时，如果在预先程序的各块边界处插入END，就能依次扩展检查 各块的动作。这种情况下，确认前一个梯形图块的动作后，应该依次删除END 指令。,第三章 基础编程练习,3.5 编程注意事项 1.程序的步骤及执行顺序 触点的构成和步 即使是执行相同动作的顺控梯形图,触点的构成方法不同,也能简化程序和节约步数。,第三章 基础编程练习,并联触点较多的梯形图写在左方比较好。,第三章 基础编程练习, 程序的执行及编程顺序 顺控程序是按照从上至下到从左到右的顺序执行的，顺控指令表也按这个顺序编码。,第三章 基础编程练习,2.双线圈对策 双重输出的动作：如果顺控程序中执行线圈的双重输出(双线圈),则后侧的线圈优先动作,当输入X002为ON，X004为ON，输入X003 为OFF，输出Y003的结果为OFF，要Y003为ON，必须做如图的变更。,第三章 基础编程练习, 双重输出的对策：双重输出（双线圈），并非违背了程序的输入（程序出错），但是由于会使上述动作变得复杂，建议学习下面的例子后更改程序。,第三章 基础编程练习,3.不能编程的回来以及对策 桥式电路 按图所示，更改两个方向都有电流流过的回路。（将没有D时的回路和没有B时 的回路进行并联的结果。）,第三章 基础编程练习,线圈连接的位置 线圈右侧勿写触点 建议触点之间的线圈放在前面编程 如触点A和B之间的线圈（E）放在程序前面，可以节省步数。,第三章 基础编程练习,6.实验（红绿灯控制） 【实验目的】：,掌握梯形图编程中的基本指令 熟悉GX Developer软件的基本操作 了解梯形图编程中添加注释和声明的方法 了解通过软件来监控和诊断PLC的运行情况,第三章 基础编程练习,第三章 基础编程练习,6.实验（红绿灯控制） 【动作要求】 编写可以进行以下动作的程序. 1、启动控制X002后，PLC自动反复循环动作 2、控制开始后，绿色信号灯Y002保持ON10秒钟 3、10秒钟后，绿色信号灯Y002OFF，黄色信号灯保持ON 5秒钟 4、5秒钟之后，黄色信号灯Y003 OFF，红色信号灯保持ON 10秒钟 5、10秒钟之后，红色信号灯Y004 OFF，从绿色信号灯进行反复控制,第四章 综合练习,本章中，说明了在编写顺控程序的过程中，输入输出的 处理和指令相互的关系，以及编程方法等。,指令和操作数 应用指令的表示和执行形式 常见的应用指令 实验【模拟小车移动】 关于内置定位功能的说明和实验,X000,Y000,这个梯形图与上述继电器梯形图是等效梯形图,让我们来看一下，有几位学员能快速画出这样一个梯形图？ 如果用应用指令来画的话，就可以表达为下图所示的简单梯形图。 交变梯形图,我们来考虑一下交变的情况。这是一种只要按一下按钮就能够开、关指示灯的控制。,4.1 应用指令的一般通则,第四章 综合练习,该可编程控制器的应用指令被分配了FNC 00FNC的功能编号 例如，在FNC 13中被授予了称为SMOV（位移动）的符号。,：不会因通过执行指令，而使内容变化的操作数称为源操作数，以该符号表示。,：通过执行指令，其内容发生变化的操作数称为目标操作数，以该符号表示。,：不符合源操作数也不符合目标操作数的操作数以m和n表示。,1、指令和操作数,4.1 应用指令的一般通则,第四章 综合练习,2、应用指令的表示和执行形式,16位/32位指令,脉冲执行/连续执行型,4.1 应用指令的一般通则,第四章 综合练习,1、数值数据的传输指令,4.2 常见的应用指令,数据传输指令MOV,转换传输指令BCD/BIN,第四章 综合练习,思考与练习：数据传输指令,使X000变为ON：X000为ON的时间内定时器T0的当前值不断被传输 至数据寄存器D0。如果使X000变为OFF，数据寄存器D0的值是X000 变为OFF时保持的定时器当前值。,使X001变为ON：X001为ON的时间内C0的当前值一直被传输至数据 寄存器D1。如果使X001变为OFF，数据寄存器D1的值是X001变为OFF 时保持的计数器当前值。,使X002变为ON：X002为ON时定时器T0的当前值被传输至数据寄存 器D2。,使X003变为ON：X003为ON时计数器C0的当前值被传输至数据寄存 器D3。,使X004变为ON：153（十进制数值）被传输至数据寄存器D4（用 于初始值设置等用途）。,使X005变为ON：D5上显示出十进制数值19101（用于初始值设置 等用途）。,4.2 常见的应用指令,第四章 综合练习,动作确认 根据数值开关的变化，向输入X010X013（第1位）和 输入X014X017（第2位）分别输入BCD代码（BIN指令）。 左图的例子中，输入值“78”（二进制数值：1001110） 被保存。 向输出Y010Y017（第1位）和Y010Y017（第2位）分别 输出使7段显示器动作的BCD代码（BCD指令）。,思考与练习：数据传输指令,4.2 常见的应用指令,第四章 综合练习,2、数据比较指令,CMP / 比较,比较2个值，将其结果（大，一致，小）输出给位软元件（3点）。,即使是指令输入为OFF，CMP指令不执行时，也会保持当指令输入从ON变为OFF之前的状态。,4.2 常见的应用指令,第四章 综合练习,3、四则运算指令,ADD / BIN 加法运算,将S1和S2的内容进行二进制加法运算后传送到D中。,注意要点 (1) 使用32位运算(DADD,DADPP)指令时 在字软元件的指定中，是指定低16位一侧的软元件，其后连续编号的软元件则成为 高位侧。为了编号不重复，建议指定软元件为偶数编号。 (2) 源操作数和目标操作数中指定为同一软元件 源操作数和目标操作数也可以指定为同一个软元件编号。这种情况下，如使用连续 执行型的指令(ADD,DADD)，则每个运算周期加法运算的结果都会变化，请注意,4.2 常见的应用指令,第四章 综合练习,FX PLC应用指令说明,二进制四则运算 ADD 二进制加法 SUB 二进制减法 MUL 二进制乘法 DIV 二进制除法 注意：16位数据相乘的结果为32位数据；,D0 D10 （D101，D100）,D100 / D2 D8 （商） D9 （余数）,FX PLC应用指令说明,触点比较指令 比较指令的结果相当于一副触点 =、 可使用LD、OR、AND逻辑。,4.3 关于内置定位功能的说明和实验,FX3U可编程控制器可以向伺服电机、步进电机等输出脉冲信号， 从而进行定位控制。脉冲频率高的时候，电机转得快；脉冲数多的时 候，电机转得多。用脉冲频率、脉冲数来设定定位对象（工件）的移 动速度或者移动量。,第四章 综合练习,定位的相关知识,第四章 综合练习,基本单元（晶体管输出） FX3U可编程控制器中内置定位功能。 从通用输出（Y000Y002）输出最大100kHz的开集电极方式的脉冲串， 可同时控制3轴的伺服电机或者步进电机。,4.3 关于内置定位功能的说明和实验,第四章 综合练习,功 能 一 览,4.3 关于内置定位功能的说明和实验,第四章 综合练习,4.3 关于内置定位功能的说明和实验,第四章 综合练习,定位指令说明,作为定位控制时设定目标位置的方法，有以下2种。 (1) 增量方式（相对地址） 以当前停止的位置作为起点，指定移动方向和移动量（相对地址）进行定位。,4.3 关于内置定位功能的说明和实验,第四章 综合练习,(2) 绝对方式（绝对地址） 以原点为基准指定位置（绝对地址）进行定位。起点在哪里都没有关系。,4.3 关于内置定位功能的说明和实验,第四章 综合练习,1. 相对定位DRVI指令 (1) 指令格式,(2) 设定数据,4.3 关于内置定位功能的说明和实验,第四章 综合练习,(3) 功能和动作 这是采用相对驱动的单速定位指令。采用给从当前位置开始的移动距离附带正/负 符号进行指定的方式，也被称为增量（相对）驱动方式。,4.3 关于内置定位功能的说明和实验,第四章 综合练习,2.绝对定位DRVA指令 (1) 指令格式,(2) 设定数据,4.3 关于内置定位功能的说明和实验,第四章 综合练习,(3) 功能和动作 这是采用绝对驱动的单速定位指令。采用从原点（0点）开始的距离指定方式， 也被称为绝对驱动方式。,4.3 关于内置定位功能的说明和实验,第四章 综合练习,实验1：正反转的程序,【动作要求】,定位由原点开始，以X2启动，基底频率500HZ，输出脉冲频率50000HZ，加减速时间设置为200ms， 运行到500000脉冲的位置后，自动返回位置为12500的终点。,4.3 关于内置定位功能的说明和实验,第四章 综合练习,五、SFC和步进梯形图,5.1 SFC的功能说明 在SFC程序中，将状态S视作一个控制工序，在其中对输入条件和输出控制的顺序进行编辑。工序推进后，前工序不再执行，因此可以通过各个工序的简单顺序来控制机械。,当状态为ON时,与此连接的梯形图(内部梯形图)动作。当状态为OFF时，与此连接的内部梯形图不动作。1个运算周期以后，指令的OFF执行不动作。（跳转的状态） 当各状态之间设置的条件（转移条件）被满足时，下一个状态变为ON，此前为ON的状态变为OFF。（转移条件）， 在状态的转移过程中，仅仅在一瞬间（一个运算周期）两个状态会同时ON。转移前的状态在转移后的下一个运算周期OFF（复位）。 不能重复使用同一个状态编号。,五、SFC和步进梯形图,5.2 SFC程序的创建步骤 1、动作实例 2、根据动作实例创建工序图 3、软元件的分配 4、在GX Developer中输入及显示程序,五、SFC和步进梯形图,5.3 初始状态的使用和作用 初始状态的使用,占据SFC程序起始位置的状态称为初始状态,可以使用S0S9的状态编号。 初始状态也是凭借其它的状态驱动的，但是在运行开始时需要预先通过其它手段来驱动。 通过使用可编程控制器从STOP切换到RUN瞬间动作的特殊辅助继电器M8002进行驱动。 初始状态以外的一般状态，都必须通过其它状态驱动，没有被状态以外的程序驱动的情况。 像这样，通过STL指令以外的触点被驱动的状态称为初始状态，必须在流程图的起始处描述。,初始状态的作用 作为逆转换所需的识别软元件 从指令表逆转换到SFC程序时，需要识别流程的起始位置。 因此，作为初始状态请使用S0S9。使用除此之外的编号时不能进行逆转换。 针对初始状态的STL指令，要比针对紧接其后的一连串 状态的STL指令先编程，最后编写RET指令。由此有单独的多个流程时，执行流程的相互分离。 防止产生双重启动 在教材的实例中，例如状态S21动作时，即使再次按下启动按钮，也无效。（由于S0不动作）由此，可以防止产生双重启动。,五、SFC和步进梯形图,五、SFC和步进梯形图,5.4 SFC程序编辑注意事项 停电保持（保持用）状态 RET指令的作用 状态内可以处理的顺控指令 特殊辅助继电器 状态的动作和输出的重复使用 输出的互锁 定时器的重复使用 输出的驱动方法 状态的成批复位和禁止输出 MPS/MRD/MPP指令的位置 复杂转移条件的程序 转移条件已成立的状态处理,五、SFC和步进梯形图,5.5 SFC流程的形态 表示SFC的单流程动作模式,和选择分支及并行分支组合使用时的动作模型。 跳转.重复流程 跳转,直接转移到下方的状态以及转移到流程外的状态称为跳转，用 表示目标状态,五、SFC和步进梯形图,重复,转移到上方的状态称为重复,同样的使用 表示要转移的目标状态。,五、SFC和步进梯形图,选择分支和并行分支：工序转移的基本类型为单流程形式的控制,对单纯动作的顺控,只需单流程就足够了,但是当介入各种输入条件和操作者操作时,可以通过组合使用选择分支和并行分支流程,简单的处理复杂的条件。 选择分支 并行分支,五、SFC和步进梯形图,分支合并状态的程序 选择分支 选择汇合,请在分支后，编写转移条件,在编写转移条件后进行汇合,五、SFC和步进梯形图,并行分支 并行汇合,请在编写转移条件后再分支,请在汇合后编写转移条件,五、SFC和步进梯形图,5.6 实验:【红绿灯控制】 熟悉SFC程序的创建步骤 了解初始状态的使用和作用 掌握GX Developer 编制基本SFC程序 掌握基本的SFC编程,5.7 步进梯形图 1.概要 使用步进梯形图指令的程序,与SFC程序一样,以机械的动作为基础,对各工序分配状态S,作为连接在状态触点(STL触点)中的回路,对输入条件和输出控制的顺序编程. 关于编写程序的思考方法,状态的种类以及动作都与SFC程序相同,由于可以用梯形图来表示,所以其实质性内容与SFC完全相同,可以作为熟悉的继电器梯形图使用. 此外,在步进梯形图中,还可以采用指令表形式编程. SFC程序和步进梯形图程序都是按照各自固定的规则编程的,可以相互转换.,五、SFC和步进梯形图,五、SFC和步进梯形图,2.功能及动作说明 在步进梯形图中,把状态S当作一个控制工序,在其中编写输入条件和输出控制的顺控程序.由于工序推进时，前工序就转为不动作,所以可以按各个工序的简单的顺序来控制机械.,五、SFC和步进梯形图,3.步进梯形图指令的动作 在步进梯形图中用状态来表示机械运行的各个工序。可以采用这样的思维方式，认为状态和继电器一样，都是由驱动线圈和触点（STL触点）构成的。在驱动线圈中使用SET指令和OUT指令，在触点中使用STL指令。,状态为ON后，通过STL触点，使与其相连的梯形图（内部梯形图）动作。状态为OFF后，通过STL触点，使与其相连的内部梯形图不动作。一个运算周期后，不能执行指令的OFF。 满足各状态的转移中设置的条件（转移条件）时，下一个状态接通，此前一直为ON状态断开，（转移动作）在状态转移的过程中，仅一瞬间（一个运算周期）两个状态会同时接通。转移前的状态在转移后的下一个运算周期中被断开（复位）。 不能重复使用同一个状态编号,五、SFC和步进梯形图,4.步进梯形图的形式 步进梯形图 SFC程序,正如前面所描述的步进梯形图指令和SFC程序的实质是相同的，步进梯形图始终是继电器梯形图风格的表现形式，使用形态，可以按照机械控制的流程编写程序。,五、SFC和步进梯形图,5.8 步进梯形图的编写（SFC程序STL程序 ） SFC程序 STL程序,如图所示,从SFC程序中选取一个状态作为代表各状态具备了对负载的驱动处理、指定转移目标以及指定其转移条件的三个功能。以继电器顺控风格表示这个SFC程序 ，就是如图所示的步进梯形图。 程序是按照先对负载的驱动处理，然后执行转移处理的顺序执行的。当然在不带驱动负载的状态中，不需要进行负载的驱动处理。,第六章 特殊功能模块的使用,6.1 特殊功能模块示意图,什么是特殊功能模块 特殊功能模块是为了实现某种特殊功能如AD转换、DA转换、高速输入、脉冲输出定位等模块，带有其自身的CPU和特殊处理电路，只是和基本单元进行数据通信。 什么是模拟量 PLC是依靠内部的位软元件和字软元件的使用来进行PLC的输出控制的.因此,很难对外界的温度,电压,电流,流量,压力等连续变化的物理量实施直接的控制.为了进行模拟控制,必须采用模拟量控制单元.,第六章 特殊功能模块的使用,6.2 特殊功能模块的数据交换原理图：,第六章 特殊功能模块的使用,6.3 特殊功能模块的工作原理 通过PLC的FROM/TO指令对特殊功能模块的缓冲存储器(BFM)的数据进行信息交换. 1. FROM指令用于把特殊功能模块的缓冲存储器的信息读出其当前值或者是状态信息. 2. TO指令用于把数据及信息写入到特殊功能模块的缓冲存储器中,第六章 特殊功能模块的使用,6.4 特殊功能模块使用举例-FX2N-5A模块 具有4路输入通道和1路输出通道 具有-100mV-100mV的微电压输入范围，因此不需要信号转换器等 分辨率为15位二进制+符号1位（电压），14位二进制+符号1位电流） 的高精度模拟量输入输出模块。 各通道可用于不同的输入范围，输入模拟量范围有：100mV;10V/4-20mA;20mA 其他功能：输入滤波调整功能；内部运算功能；比例功能。,第六章 特殊功能模块的使用,FX2N-5A的标准I/O特性 模式0. 电压输入，-1010V-32000+32000 模式1. 电流输入，420mA0+32000,第六章 特殊功能模块的使用,FX2N-5A 缓冲存储器(BFM)的分配,第六章 特殊功能模块的使用,6.5 FX2N-5A 缓冲存储器(BFM)的详述及其使用试验：,第六章 特殊功能模块的使用,BFM#0指定输入方式（读/写） BFM#0对CH1到CH4的输入方式进行指定。BFM是由一个4位数的十六进制代码组成的，每一位数分配到每个输入通道。每位数的范围是0-F的十六进制数值。最高一位数对应输入通道4，最低一位数对应输入通道1.,第六章 特殊功能模块的使用,每位数的定义如下： 0：电压输入方式（-10-+10V）（显示范围：-32000-+32000） 1：电流输入方式 （4-20mA）（显示范围：0-+32000） 如果电流小于2mA的话，可以在BFM28中设定一个范围出错报警. 2：电流输入方式（-20-+20mA）（显示范围：-32000-+32000） 3：电压输入方式（-100-+100mV）（显示范围：-32000-+32000） 4：电压输入方式（-100-+100mV）（显示范围：-2000-+2000） 5：电压表显示方式（-10V-+10V）（显示范围：-10000-+10000） 6: 电流表显示方式（4mA-+20mA）（显示范围： 2000-+20000=2mA-20mA） 如果电流小于2MA的话，可以在BFM28中设定一个范围出错报警. 7：电流表显示方式（-20mA-+20mA）（显示范围：-20000-+20000） 8：电压表显示方式（-100mV-+100mV）（显示范围：-10000-+10000） 9：量程功能（-10-+10V）（最大显示范围：-32768to+32767）； 默认值=-32640-+32640 A：量程功能电流输入方式（-20-+20mA）（最大显示范围：-32768-+32767）； 默认值=-32640-+32640 B: 量程功能电压输入方式（-100-+100mV）（最大显示范围：-32768-+32767）； 默认值=-32640-+32640 F：通道无效，通道返回一直为0. C到E：无效，模块会自动恢复最后的有效设定。,第六章 特殊功能模块的使用,BFM#1指定输出方式（读/写） 每位数的定义如下： 0：电压输出方式（-10-+10V）（输出范围：-32000-+32000） 1：电压输出方式（-10-+10V）（输出范围：-2000-+2000） 2：电流输出方式（4-20MA） （输出范围：0-+32000） 3：电流输出方式（4-20MA）（输出范围： 0-1000） 4：电流输出方式（0-20MA）（输出范围： 0-32000） 5：电流输出方式（0-+20MA）（输出范围：0-1000） 6: 绝对电压输出方式（-10-+10V）（输出范围：-10000-+10000） 7：绝对电流输出方式（4-+20MA）（输出范围：4000-+20000） 8：绝对电流输出方式（0-20MA）（输出范围： 0-20000） 9：量程电压输出方式（-10-+10V）（最大输出范围：-32768-+32767）； A：量程电流输出方式（ 0-+20mA）（最大输出范围： 0-+32767）； B到F：无效，模块会自动恢复最后的有效设定。,第六章 特殊功能模块的使用,BFM#6和BFM#7指定输出方式（读/写） 输入通道的平均A/D转换数据会在BFM6中显示出来。计算平均数据用的取样数据会根据上述的BFM2的设定内容而改变。数据显示为已经处理的数据，因此，在计算得出平均值之前就已经执行了偏置和增益的运算，量程功能的运算，以及数字滤波。,第六章 特殊功能模块的使用,BFM #14 模拟量输出数据（读、写） BFM 14接收用于DA（数字转模拟量）转换的模拟量输出数据。为了得出这个数据，要执行偏置/增益运算或是量程功能运算，直接输出功能运算。因此，已经处理的数据会被发送到DA转换器中。,第六章 特殊功能模块的使用,BFM #29 出错状态,PID控制是应用于流量、速度、风量、温度、压力、配比等的过程控制的控制方式。通过PID控制可以使被控对象的测定值（PV）与用户的设定值（SV）基本保持一致。,第六章 特殊功能模块的使用,6.6 典型应用：PID温度控制,模拟量模块在整个温度控制系统中所起的作用,运算,模拟量信号 数字量,温度信号 模拟量信号 （电压/电流）,温度调节,数字量 模拟量信号,FX3UPLC,FX2N-5A模拟 量输入,温度传感器,加热设备,FX2N-5A模拟 量输出,第六章 特殊功能模块的使用,比例动作(P 动作) (1) 在比例动作中，MV(操作值)与偏差(设置值与测定值之差)成比例关系。 (2) 下面的公式表达了E(偏差)与MV 之间的关系。 MV=KpE 积分动作(I 动作) (1) 积分动作是指，存在有偏差时，连续地变化MV(操作值)以消除偏差的动作。该动作可消除比例动作中产生的偏置。 微分动作(D 动作) (1) 微分动作是指，产生偏差时，将与偏差随时间的变化率成比例的MV(操作值)施 加到偏差中以消除偏差的动作。 本动作可防止由外部干扰等导致控制目标发生大的波动。,第六章 特殊功能模块的使用,PID常用的概念： 1.正向动作和逆向动作 ：(现场变化趋势与PID输出变化趋势之间的关系） 在PID控制中，可以选择正向动作或逆向动作指定控制方向。 在正向动作中，与SV(设置值)相比，PV(测定值)增加时使MV(操作值)增加。（趋势相同） 在逆向动作中，与SV(设置值)相比， PV(测定值)减小时使MV (操作值)增加。 （趋势相反）,第六章 特殊功能模块的使用,PID控制指令的介绍：,第六章 特殊功能模块的使用,PID参数整定口诀,参数整定找最佳，从小到大顺序查 先是比例后积分，最后再把微分加 曲线振荡很频繁，比例度盘要放大 曲线漂浮绕大湾，比例度盘往小扳 曲线偏离回复慢，积分时间往下降 曲线波动周期长，积分时间再加长 曲线振荡频率快，先把微分降下来 动差大来波动慢。微分时间应加长 理想曲线两个波，前高后低4比1 一看二调多分析，调节质量不会低,第六章 特殊功能模块的使用,PID温度控制试验： 【实验目的】：通过FX2N-5A模块的使用以及PID指令的应用，对温控试验箱进行 自动温控控制,第六章 特殊功能模块的使用,试验系统配置,第六章 特殊功能模块的使用,【实验原理】： 温控试验箱是通过传感器（铂电阻）再经过变送器，利用FX2N-5A模块的模拟量输入部分获取的数字值作为PV值，按照用户设定的SV值进行PID运算，求出的MV值，通过FX5A模块的模拟量输出部分，对外部调节设备（灯泡）进行控制，由于本试验的输出部分没有模拟量的输出调节装置，所以把MV值控制的输出转化为动作周期为2秒的开关量控制灯炮的ONOFF，来控制加热,以此来将温控箱的温度控制在