PLC接线图及辅助继电器课件.ppt

第一章PLC基础第二章功能指令第三章模拟量第四章通讯 FX系列PLC FX2NPLC外形各个端子功能 FX2N系列PLC外部结构FX2N系列PLC的硬件结构可以参考图1 4中带扩展模块的PLC 图中表示出主机如何扩展 通信接口位置等 图1 8为FX2N 64MR的主机外形图 其面板部件如图中注释 详细I O端子编号见图1 9 采用继电器输出 输出侧左端4个点公用一个COM端 右边多输出点公用一个COM端 输出的COM比输入端要多 主要考虑负载电源种类较多 而输入电源的类型相对较少 对于晶体管输出其公用端子更多 图1 10为FX2N 16MT的输出端子 一 按照PLC的系列来分三菱PLC可以分为三种系列即Q系列 FX系列 以及最近三菱公司刚推出的L系列 Q系列是主要用于中大型机 FX系列是主要用于小型机上 在Q系列之前还有A系列但是现在A系列逐渐的被淘汰了 在FX系列当中最早期的有F1 F2FX0N FX1S FX1N C FX2N C FX3U C 以及FX3G 二 按照PLC的输出类型三菱PLC有三种即继电器输出 晶体管输出 晶闸管输出 继电器输出的PLC既可以带交流又可以带直流负载 晶体管输出的PLC只能接直流负载 晶闸管输出的PLC只接交流负载 FX3U本身自己集成的最大I O点数为128 其点数有16 32 48 64 80 128 FX3UC的点数有16 32 64 96 128点 FX3G的点数为14 24 40 60 对于FX2N C FX3U C 其输入输出点数之比为1 1 序列号 0 0S 0N 2 2C 1S 2N 2NC 3U 3UC 3G I O总点数 10 128 单元类型 M 基本单元 E 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 输出形式 R 继电器输出 T 晶体管输出 S 晶闸管输出 特殊品种区别 DC电源 DC输入 A1 AC电源 AC输入 大电流输出扩展模块 1A 1点 立式端子排的扩展模块 接插口输入输出方式 输入滤波器1ms的扩展模块 TTL输入扩展模块 独立端子 无公共端 扩展模块 二 在三菱PLC里面我们用X表示输入 Y表示输出并且输入输出是八进制的X0 X7 X10 X17 Y0 Y7 Y10 Y17 等等 输入是触点型的有没有信号的输入关键是在于按钮有没有接通或者是传感器有没有接通 输出是由一个线圈一对触点组成 常开和常闭 当它的线圈得电的时候常开触点接通 常闭触点断开 1 关于PLC输入的接线 在三菱FX系列PLC里其输入可以分为两种情况即源型和漏型输入其特点如下基本单元的输入 X 是内部供电DC24V漏型 源型输入通用型 FX2N系列输入输出扩展单元 模块的输入中 包括了漏型 源型输入通用型和漏型输入专用的产品 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 漏型输入 连接 24V 端子和 S S 端子 源型输入 连接 0V 端子和 S S 端子 3 使用时的注意事项 关于漏型 源型输入的混合使用通过选择 可以将基本单元的所有输入 X 设置为漏型输入或是源型输入 但是不能混合使用 各基本单元和输入输出扩展单元 可以分别选择漏型输入 或是源型输入 输入输出扩展模块 是根据扩展单元 供电侧 的漏型输入 或是源型输入的选择来决定 选择机型时的注意事项由于输入输出扩展单元 模块 分为漏型 源型输入通用型和漏型输入专用型2种 所以选择时请注意 三线是传感器分为NPN和PNP型以下是其接线方法以下是三线式传感器NPN型的接线方法 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 漏型输入 连接 24V 端子和 S S 端子 源型输入 连接 0V 端子和 S S 端子 3 使用时的注意事项 关于漏型 源型输入的混合使用通过选择 可以将基本单元的所有输入 X 设置为漏型输入或是源型输入 但是不能混合使用 各基本单元和输入输出扩展单元 可以分别选择漏型输入 或是源型输入 输入输出扩展模块 是根据扩展单元 供电侧 的漏型输入 或是源型输入的选择来决定 选择机型时的注意事项由于输入输出扩展单元 模块 分为漏型 源型输入通用型和漏型输入专用型2种 所以选择时请注意 三线是传感器分为NPN和PNP型以下是其接线方法以下是三线式传感器NPN型的接线方法 2 关于PLC的输出的接线在FX2N之前在三菱PLC晶体管的都是漏型输出但是在FX3U之后三菱PLC的输出既有源型输出又有漏型输出 关于两种输出形式的接线如下图所示 2 针对负载短路的保护回路当连接在输出端子上的负载短路时 有可能会烧坏输出元器件或者印刷线路板 请在输出中加入起保护作用的保险丝 请选用容量约为负载电流2倍的负载驱动用电源 3 对于继电器输出的PLC来说其接线为下图所示 在COM1 COM2这两个公共端子上接的是交流负载 在COM3 COM34上接的是交流负载 在PLC输出的上其公共端上是相互独立的它们之间没有任何的联系 所以可以在不同的公共端上接不同电压的负载 4 对于晶体管漏型输出的PLC其接线为下图所示 对以漏型输出的PLC来说其公共端即COM1 COM2 COM3 COM4 只能接开关电源的负极 5 对于晶体管源型输出的PLC其接线如下图所示 对以源型输出的PLC来说其公共端即 V0 V1 V2 V3 V4只能接开关电源的正极 三 关于PLC的工作原理PLC的工作原理是采用循环扫描的工作方式 在三菱FX3U C 里默认的扫描周期时间为200ms 我们可以通过对PLC特殊寄存器D8000里的数值进行更改从而改变PLC的扫描周期时间 关于PLC程序的工作方式如下图所示 四 PLC内部的软元件 1 辅助继电器 M 可编程控制器中有多个辅助继电器 这些辅助继电器的线圈与输出继电器相同 是通过可编程控制器中的各种软元件的触点来驱动 辅助继电器有无数的电子常开触点和常闭触点 可在可编程控制器中随意地使用 但是 不能通过这个触点直接驱动外部负载 外部负载必须通过输出继电器进行驱动 1 非停电保持区 根据设定的参数 可以更改为停电保持 保持 区域 2 停电保持区域 保持 根据设定的参数 可以更改为非停电保持 3 关于停电保持的特性可以通过参数进行变更 4 选件的电池 使用时 可通过参数变为停电保持 电池保持 但是 不能设定停电保持范围 5辅助继电器 M 的编号如下表所示 编号以10进制数分配 当X0接通时M0的线圈得电 M0的线圈得电其常开触点接通 这是即使X0断开这是M0的线圈还是可以利用其自己的常开触点保持其通电 这是Y0有输出 因为PLC是处理数字量的对于位元件来说当其线圈得电是其状态为 1 当其线圈失电是其状态为 0 当PLC的电源失电时M0的线圈失电其状态为 0 即为一般用途 2 停电保持用如在可编程控制器的运行过程中断开电源 输出继电器和一般的辅助继电器全部都变为OFF 当再次上电时 除去输入条件为ON的以外 都为OFF 但是 根据控制对象不同 也可能出现停电之前的状态被记住 在再次运行时重新再现的情况 这样的情况下 使用停电保持用辅助继电器 又名保持继电器 FX3U FX3UC可编程控制器的情况下 可以通过可编程控制器内置的电池执行软元件的停电保持 FX3G可编程控制器的情况下 可以通过可编程控制器内置的EEPROM执行软元件的停电保持 使用选件的电池时 通过电池可以停电保持一般用软元件的一部分 图中是使用M600 停电保持用软元件 自保持动作的梯形图实例 在该梯形图中 X000为ON M600动作的话 X000即使开路 M600也能对动作进行自我保持 由于M600是停电保持用的软元件 即使由于停电导致X000开路 当再次运行的时候 M600会继续之前的动作 但是 再次运行的时候 如X001的常闭触点开路 M600就不会动作 使用了置位 复位指令时 为左图所示的梯形图 将停电保持专用电器作为一般用继电器使用的方法 将停电保持专用辅助继电器作为一般用的辅助继电器使用时 请在程序的开头步置如下图所示的附近设复位梯形图 希望再次起动时 前进方向与停电前的前进方向相同 X000 ON 左限 M600 ON 向右驱动 停电 平台中途停止 再次起动 M600 ON X001 ON 右限 M600 OFF M601 ON 向左驱动 3 特殊辅助继电器从M8000后的辅助继电器全部为特殊辅助继电器在该程序中只要PLC在运行M8000的常开出触点就接通Y0有输出 M8000为开机运行 M8002只是在PLC从STOP到RUN状态时接通一个扫描周期 在后面一直是断开M8013是1秒钟脉冲在1秒这个周期里面有0 5秒接通 0 5秒断开 M8000 M8002 M8013是触点型 我们只需使用其触点就可以 4 辅助继电器主要在程序中起的主用是中间的转换 在PLC内部输入和输出之间本来没有联系 是因为程序让它们之间建立起了关系 例 一台电机即可点动控制 也可以长动控制 X0为点动按钮X1为长动的启动按钮X2为长动的停止按钮Y0为输出点控制电机运转 两种控制方式之间要有互锁 程序如下图所示 当X0接通时M0的线圈得电 此时其常开触点接通 当X0断开时M0线圈失电其常开触点断开 此时电机实现点动功能 当X1接通M1的线圈得电 其常开触点接通且可以利用自己的常开触点保持其线圈得电这样就实现了电机的连续运行 X2是长动的停止按钮 互锁是由点动和连续运行 M0和M1 的常闭触点实现的 2 状态 S 状态S是位状态元件其组成为一个线圈 一对触点 常开和常闭 它和后面所学到的步进阶梯指令配合来使用 1 非停电保持区域 根据设定的参数 可以更改为停电保持 保持 区域 2 停电保持区域 保持 根据设定的参数 可以更改为非停电保持区域 3 关于停电保持的特性可以通过参数进行变更 3 定时器 T 定时器是由一个线圈 一对触点 常开和常闭 一个经过值和一个设定值组成 当其经过值和其设定值相等时其常开触点接通常闭触点断开 不作为定时器使用的定时器编号 也可以作为存储数值用的数据寄存器使用 1 FX3U FX3UC可编程控制器的累计型定时器是通过电池进行停电保持的 2 FX3G可编程控制器的累计型定时器是通过EEPROM存储器进行停电保持的 2019 12 20 31 可编辑 1 功能和动作实例当定时器线圈T200的驱动输入X000为ON T200用的当前值计数器就对10ms的时钟脉冲进行加法运算 如果这个值等于设定值K123时 定时器的输出触点动作 也就是说 输出触点是在驱动线圈后的1 23秒后动作 驱动输入X000断开 或是停电时 定时器会被复位并且输出触点也复位 当定时器线圈T250的驱动输入X001为ON T250用的当前值计数器就对100ms的时钟脉冲进行加法运算 如果这个值等于设定值K345时 定时器的输出触点动作 在计数过程中 即使出现输入X001变OFF或停电的情况 当再次运行时也能继续计数 其累计动作时间为34 5秒 复位输入X002为ON时 定时器会被复位并且输出触点也复位 2 设定值的指定方法T10是以100ms 0 1s 为单位的定时器 将常数指定为100 则0 1s 100 10s的定时器工作 间接指定的数据寄存器的内容 或是预先在程序中写入 或是通过数字式开关等输入 指定了停电保持 电池保持 用寄存器的时候 如果电池电压下降 设定值有可能会变得不稳定 需要注意 5 程序举例 断开延时定时器 闪烁 4 计数器 C 计数器是由一个线圈一对触点组成当它的经过值和设定值相等时常开触点接通常闭触点断开 1 非停电保持区域 根据设定的参数 可以更改为停电保持 保持 区域 2 停电保持区域 保持 根据设定的参数 可以更改为非停电保持区域 不作为计数器使用的计数器编号 可以作为保存数值用的数据寄存器使用 5 计数器的特征16位计数器和32位计数器的特点如下所示 可以按照计数方向的切换 以及计数范围等的使用条件不同而分开使用 6 相关软元件 增 减的指定 32位计数器 增减计数切换用的辅助继电器如果ON时为减计数器 OFF时为增计数器 7 位计数器一般用 停电保持用 16位的2进制增计数器的设定值在K1 K32767 10进制常数 范围内有效 K0的动作和K1相同 在初次计数时输出触点动作 一般用计数器的情况下 如果可编程控制器的电源断开 则计数值会被清除 但是停电保持用计数器的情况下 会记住停电之前的计数值 所以能够继续在上一次的值上进行累计计数 通过计数输入X011 每驱动一次C0线圈 计数器的当前值就会增加 在第10次执行线圈指令的时候输出触点动作 此后 即使计数输入X011动作 但是计数器的当前值不会变化 如果输入复位X010为ON 在执行RST指令的时候 计数器的当前值变0 输出触点也复位 作为计数器的当前值 除了可以通过上述的常数K进行设定以外 还可以通过数据寄存器编号进行指定 例如 指定D10后 D10的内容如果是123时 就等同于K123的设定 使用MOV指令等对当前值寄存器写入超过设定值的数据时 当有下一个计数输入的时候 OUT线圈为ON 当前值寄存器为设定值 停电保持用的情况下 计数器的当前值和输出触点的动作 复位状态都会被停电保持 FX3U FX3UC可编程控制器的情况下 可以通过可编程控制器内置的电池执行计数器的停电保持 FX3G可编程控制器的情况下 可以通过可编程控制器内置的EEPROM执行计数器的停电保持 8 32位增 减计数器一般用 停电保持用32位的2进制增 减计数器的设定值在 2 147 483 648 2 147 483 647 10进制常数 的范围内有效 可以使用辅助继电器M8200 M8234指定增计数 减计数的方向 对于C 驱动M8 后为减计数器 不驱动的时候为增计数器 根据常数K或是数据寄存器D的内容 设定值可以使用正负的值 使用数据寄存器的情况下 将编号连续的软元件视为一对 将32位数据作为设定值 例如 指定D0的情况下 D1 D0这2个就是32位的设定值 使用计数输入X014驱动C200线圈的时候 可增计数也可减计数 在计数器的当前值由 6 增加到 5 的时候 输出触点被置位 在由 5 减少到 6 的时候被复位 当前值的增减与输出触点的动作无关 如果从2 147 483 647开始增计数的话则变成 2 147 483 648 同样地 如果从 2 147 483 648开始减计数 就变成2 147 483 647 像这样的动作称为环形计数 如果复位输入X013为ON 执行RST指令 此时计数器的当前值变为0 输出触点也复位 停电保持用的情况下 计数器的当前值和输出触点的动作 复位状态都会被停电保持 FX3U FX3UC可编程控制器的情况下 可以通过可编程控制器内置的电池执行计数器的停电保持 FX3G可编程控制器的情况下 可以通过可编程控制器内置的EEPROM执行计数器的停电保持 32位的计数器也可以作为32位的数据寄存器使用 而且 32位的计数器不能成为16位应用指令中的对象软元件 使用DMOV指令等对当前值寄存器写入超过设定值的数据的情况下 当有下一个计数输入时 计数器就会继续计数 触点也不会变化 9 设定值的指定方法 10进制常数 1 32767常数计数100次 间接指定用数据寄存器以2个一对为单位进行处理 使用32位指令写入设定值 同时请注意数据寄存器不要与其他程序中所使用的重复 常数 10进制常数 2 147 483 648 2 147 483 647计数43210次 10 计数器的响应速度计数器就是在对可编程控制器的内部信号X Y M S C等触点的动作执行循环运算的同时进行计数 例如 X011作为计数输入时 它的ON和OFF的持续时间必须要比可编程控制器的扫描时间还要长 通常是几10Hz以下 对于这个问题 后面将要提及的高速计数器 就是用中断处理对特定的输入计数 与扫描时间无关 执行几kHz的计数 11 作为数据软元件的使用计数器按使用方法分为 根据设定值动作的输出触点被使用的情况 以及在控制中将计数器数值 当前值 作为数值数据使用的情况 计数器的当前值寄存器的结构如下所示 如果在应用指令的操作数中指定计数器编号时 与数据寄存器相同 可以作为16位或是32位的数据保存软元件处理 但是 32位的计数器 是作为1点32位数据处理 例2 一台电动机运转20S后停止五秒 重复如此动作5次 在运行的过程中也可以按停止按钮X1使其停止 X0为启动按钮 试编写PLC程序 当X0接通时M0的线圈得电同时自锁 此时Y0有输出当Y0输出20秒钟之后T0定时器的常闭触点断开常开触点接通 Y0停止输出且T1开始定时当Y0停止输出5秒钟之后 T1的常闭触点断开 T1的常闭触点断开T0和T1定时器全部复位 进行下一个循环 C0计数器在Y0从接通到断开 即产生下降沿时加一 当计数5次之后使M0断开且使计数器复位 按下X1是M0断开同时使C0计数器复位 试想一下把利用CO的常开触点复位C0这一步写到程序的最后面 看还能不能实现上述要求 不能实现的话原因又是什么 例3 某皮带运输机由Y1 Y2 Y3 Y4四台电机拖动 要求 1 启动时 按Y1 Y2 Y3顺序启动 停止时按Y3 Y2 Y1顺序停止 间隔也为3S X0为启动按钮X1为停止按钮 试编写PLC控制程序 5 高速计数器 C 高速计数器是对一些现场产生脉冲的周期可能比PLC的扫描还要短的时候 普通计数器根本就实现不了对高速脉冲的计数功能这时候就得借助于我们的高速计数器 基本单元的通用输入端子可以输入开集电极型晶体管输出的信号 可以进行最大100KHZ 单相 的计数 高速输入特殊适配器可以输入差动输出信号 可以进行最大200KHZ 单相 的计数 PLC有三种形式的高数计数器 单相单计数单相双计数双相双计数下面是三菱高数计数器的种类及其特性 U 表示增计数D 表示减计数R 表示复位S 表示启动 三菱PLC高速计数器的使用分为两个步骤 激活高数计数器有硬件上启动点的使其闭合对应各个高速计数器的编号 输入X000 X007如下表所示进行分配 使用高速计数器时 对应的基本单元输入编号的滤波器常数会自动变化 X000 X005 5 s 3 有关禁止重复使用输入端子 输入X000 X007 可用于高速计数器 输入中断 脉冲捕捉以及SPD ZRN DSZR DVIT指令和通用输入 因此 请勿重复使用输入端子 例如 使用C251的时候X000 X001被占用了 所以 C235 C236 C241 C244 C246 C247 C249 C252 C254 输入中断指针I000 I101 脉冲捕捉用触点M8170 M8171 以及 使用相应输入的SPD ZRN DSZR DVIT指令 都不可以使用 下列是三种高速计数的使用 C235在X012为ON时 对输入X000的OFF ON进行计数 X011为ON时 执行RST指令 此时C235将被复位 通过M8235 M8245的ON OFF 使计数器C235 C245在减 增计数之间变化 C244在X012为ON 且输入X006变ON以后 立即开始计数 计数输入为X000 在这个例子中设定值就是间接指定的数据寄存器的内的 D1 D0 如图所示 可以通过X011在程序上进行复位 但是合上X001也会立即被复位 所以不需要这样的程序 通过M8235 M8245的ON OFF 使计数器C235 C245在减 增计数之间变化 根据计数输入X000 C235通过中断进行增或是减的计数 当前值从 6 增加到 5 的时候输出触点被置位 当前值从 5