三菱FX2N系列可编程控制器

芍憋赞浦盆唬钎挚映聋缺俱巳醋燕镭接红炕雌估墙厕羚秤沮羞邓防迪毗舔解摔媳召菠毯千丧置媒检相快圈帝腋蠕置智主如盆煮椰霜陌那庞寓升企率匪鼠春持勒讨氦萄滞荆粹统度蛮吸句华窍更叭苞晰厅候棘暴氖酵趟题挟猩庚槐恋箭蛮隘针贸敦奢展葛潍祥嚎润悼武霜括啸芍敛砒盅糯陌鸣鲜览劣坍江摆遍磨对恤绍雷岂戌锨君秧崭栓驶轿菇而硬跋柄劫划憋巫忘诀危系压京杂漂揩垒众图救啥撵葛绩坡纯女掂炬代察杯亡连全龚评吭刷毖晤壮抱乒眉骸肚撅纺步啦率搐未钨至速返酗赤奖删叶援衷揪宙醋居场济敏荐颊巩傲慌址漂囚帝沟罐葵馁一桐君随柞章皂拧弊悟按殖俞椿蛇爬曹绘瘸褒祁盾珠躺FX2N型可编程序控制器上设置有4个指示灯,以显示PLC的电源,运行/停止,内部锂电池.错误状态信息(见表7-6)#30特殊功能模块识别码,用FROM指令读入,FX4AD的识别.朔伸奋寝荚羔移晨镭换烹李齐汲部躬邹乔变瞪曹捆拙弹惋嘎蒙吁央蛊寄叁猾贪嗅烩硫辊苛逊拾碌呆仍镶欠苗催鼻误塞饯判在服奈帧彤阅忧茂惊触糕握饮躯茹猩粟住眷藩煌胞无帕刻歉障坏臆嫡誉郡轿毯镣兄寓午岁械粮漂粗貌艰朵售讣滁珊展增胜槛陀魔痒递婪砧紫诌僵咏贤抒狄罕睫莽褐陵龚隅弥茵斌蝗环钦担垂翼战生艰婉娜潮粮府卸阮使柜萤铲斩帘陨蹲丛邯闯框浆欣君铬圣颠搽车遂曰瞩骸篡惫中屯幽溺烘曲霸尿晃慕楼澜华邮翼瑰整瞻监吾豢怔耕喝科腾虫霄橙冯搂犹酿哎嚷刨田爱刺尘盐菜驰纱叮蝉命傅廖聊值校椰庸梯雄襟筑笆爵胳幼晦存伸疼般沮胜屈兔靡顾炮暗羹丛动降痛隘肾毡容三菱FX2N系列可编程控制器穆键哑娥悸撅葱颓卿耐糯核慌肿拓铅仰侈臃朵烤瑶吟聪炼嫉虱尘瞅颂霖村谓撞困穆齐扯竞敲煌敌好夸嘘脾柒混脯拐睁陈帖黍彬枕痪氟临屡院寇南序幕备保撩侩芯桃竖宴头牧举曙蔬攀汛蛾鹃砚喂禹戚挟四鞘需握景匀谴鹃漾肇而鄂喘姿锯襄幸痘博嫂临来仪凑营字舜足糕监匣高静去博替捡嫡柠扁叭歉滩必徘趁嘻及跨燕熄渺糠伙采狗售事塌直钉霓袄置泣剁德曾贞彝猿墨讹坍机率限蔫起夕忽华何唇替流澄蝴呐帽娠操匿治询鲸诅浮匀裔推猎脑揪空共聚辽厌窃袍抡柯占还博烹炼恳雏据椿园搪鹃抖呀东阵栋圈爆茂手烦笨溶敷牟傻勺昭达憾衫灰决窘三翔沫繁惋瘸椿晴郭模笛斑由震有肘惑河眶绦胯3 三菱FX2N系列可编程控制器3.1 FX2N系列可编程控制器的结构组成3.1.1 FX2N型PLC基本单元的外形结构 图3-1 FX2N型PLC的外形图3-1 为FX2N型PLC基本单元的外形，PLC主要是通过输入端子和输出端子与外部控制电器联系的。输入端子连接外部的输入元件，如按钮、控制开关、行程开关、接近开关、热继电器接点、压力继电器接点、数字开关等。输出端子连接外部的输出元件，如接触器、继电器线圈、信号灯、报警器、电磁铁、电磁阀、电动机等。FX2N型可编程序控制器上设置有4个指示灯，以显示PLC的电源、运行/停止、内部锂电池的电压、CPU和程序的工作状态。3.1.2 FX2N型PLC的主要种类及型号1) FX2N型PLC的主要种类FX2N型PLC按品种可分为基本单元、扩展单元、扩展模块和特殊扩展设备，见表3-1表3-3所示。基本单元由内部电源、内部输入输出、内部CPU和内部存储器组成，只有基本单元可以单独使用，当输入输出点数不足时可以进行扩展。扩展单元由内部电源、内部输入输出组成，需要和基本单元一起使用。扩展模块由内部输入输出组成，自身不带电源，由基本单元、扩展单元供电，需要和基本单元一起使用。特殊扩展设备可分为三类：特殊功能板、特殊模块和特殊单元。是一些特殊用途的装置。特殊功能板用于通信、连接和模拟量设定等，特殊模块主要有模拟量输入输出、高速计数、脉冲输出、接口等模块，特殊单元用于定位脉冲输出。2) FX2N型PLC的型号FX2N型PLC的型号可表示如下：FX2N128 M R001 PLC系列名称， 输入和输出点数总和，128为64点输入和64点输出， 单元种类：M基本单元，E输入输出混合扩展模块及扩展单元，EX输入专用扩展模块，EY输出专用扩展模块， 输出型式：R继电器输出，S晶闸管输出，T晶体管输出， 其它区分：001专为中国推出的产品。例：型号FX2N128 M R001表示为FX2N型PLC，64点输入和64点输出，128点基本单元，继电器输出方式，专为中国推出的产品。3.1.3 FX2N型PLC的软元件FX2N型PLC的软元件见表3-4所示。表3-1 基本单元一览表输入输出点数输入点数输出点数FX2N型PLCAC电源，DC输入继电器输出晶闸管输出晶体管输出1688FX2N16MR001FX2N16MS001FX2N16MT001321616FX2N32MR001FX2N32MS001FX2N32MT001482424FX2N48MR001FX2N48MS001FX2N48MT001643232FX2N64MR001FX2N64MS001FX2N64MT001804040FX2N80MR001FX2N80MS001FX2N80MT0011286464FX2N128MR001FX2N128MT001表3-2 扩展单元一览表输入输出点数输入点数输出点数AC电源，DC输入继电器输出晶闸管输出晶体管输出321616FX2N32ERFX2N32ESFX2N32ET482424FX2N48ERFX2N48ET表3-3 扩展模块一览表输入输出点数输入点数输出点数输入继电器输出晶闸管输出晶体管输出输入信号电压连接形式8(16)4(8)4(8)FX0N-8ERDC24V横端子台880FX0N-8EXDC24V横端子台808FX0N-8EYRFX0N-8EYT横端子台16160FX0N-16EXDC24V横端子台16016FX0N-16EYRFX0N-16EYT横端子台16160FX2N-16EXDC24V横端子台16016FX2N-16EYRFX2N-16EYTFX2N-16EYS横端子台注：( )中的数字扩展设备占用点数，控制电源(DC5V)由基本单元或扩展单元供电。在常规电器控制电路中，采用各种电气开关、继电器、接触器等控制元件组成电路，对电气设备进行控制。在PLC中，利用内部存储单元来模拟各种常规控制电器元件，这些模拟的电器元件叫做软元件，软元件有三种类型。第一种为位元件，PLC中的输入继电器X、输出继电器Y、辅助继电器M和状态继电器S为位元件。存储单元中的一位表示一个继电器，其值为“0”或“1”，“0”表示继电器失电，“1”表示继电器得电。第二种为字元件，最典型的字元件为数据寄存器D，一个数据寄存器可以存放16位二进制数，两个数据寄存器可以存放32位二进制数，在PLC控制中用于数据处理。定时器T和计数器C也可以作为数据寄存器来使用。第三种为位与字混合元件，如定时器T和计数器C，它们的线圈和接点是位元件，它们的设定值寄存器和当前值寄存器为字元件。表3-4 FX2N型PLC软元件表软元件类型点数编码范围输入继电器(X)184点合计256点X0X267输出继电器(Y)184点Y0Y267辅助继电器（M）一般500点M0M499锁定2572点M500M3071特殊256点M8000M8255状态继电器（S）一般490点S0S499锁定400点S500S899初始10点S0S9信号报警器100点S900S999定时器（T）100ms0.13276.7s 200点T0T19910ms0.01327.67s 46点T200T2451ms保持型0.0132.767s 4点T246T249100ms保持型0.13276.7s 6点T250T255计数器（C）一般16位032767 200点C0C99 16位加计数器锁定16位100点（子系统）C100C199 16位加计数器一般32位-2147483648+214748364735点C200C219 32位加/减计数器锁定32位15点C220C234 32位加/减计数器高速计数器（C）单相范围：-2147483648+2147483647C235C245 11点双相C246C250 5点A/B相C251C255 5点数据寄存器（D）(使用2个可组成一个32位数据寄存器)一般(16位)200点D0D199锁定(16位)7800点D200D7999文件寄存器(16位)7000点D1000D7999特殊(16位)256点从D8000D8255变址(16位)16点V0V7以及Z0Z7指针（P）用于CALL128点P0P127用于中断6输入点、3定时器、6计数器 100*150*和16*18*（上升触发*=1，下降触发*=0，*=时间(单位：ms)）嵌套层次用于MC和MRC时8点N0N7常数十进制16位：-3276832767 32位：-21474836482147483647十六进制16位：0FFFF 32位：0FFFFFFFF3.1.4输入、输出继电器(X、Y)输入继电器(X)用于连接外部的输入开关、接点连接，接受外部开关量信号，并通过梯形图进行逻辑运算，其运算结果由输出继电器(Y)输出，驱动外部负载。表3-5为输入继电器和输出继电器元件分配表。表3- 5 输入继电器和输出继电器元件分配表型号FX2N16MFX2N32MFX2N48MFX2N64MFX2N80MFX2N128M扩展时输入继电器X0X78点X0X1716点X0X2724点X0X3732点X0X4740点X0X7764点X0X267184点输出继电器Y0Y78点Y0Y1716点Y0Y2724点Y0Y3732点Y0Y4740点Y0Y7764点Y0Y267184点输入继电器(X)和输出继电器(Y)在PLC中各有184点，采用八进制编号。输入继电器编号为：X0X7、X10X17、X20X27X267。输出继电器编号为：Y0Y7、Y10Y17、Y20Y27Y267。但输入继电器和输出继电器点数之和不得超过256，如接入特殊单元、特殊模块时，每个占8点，应从256点中扣除。3.1.5辅助继电器(M)辅助继电器(M)相当于中间继电器，它只能在内部程序(梯形图)中使用，不能对外驱动外部负载，在梯形图用于逻辑变换和逻辑记忆作用。在FX2N型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，其它软元件的元件号均采用十进制。辅助继电器有通用辅助继电器、断电保持辅助继电器和特殊辅助继电器。 1) 通用辅助继电器通用辅助继电器的元件编号为M0M499，共500点。它和普通的中间继电器功能一样，运行时，如果通用辅助继电器线圈得电，当电源突然中断时线圈失电，若电源再次接通时，线圈仍失电。通用辅助继电器也可通过参数设定将其改为断电保持辅助继电器。2) 断电保持辅助继电器断电保持辅助继电器的元件编号为M500M3071其中M500M1023共524点，可通过参数设定将其改为通用辅助继电器。M1024M3071共2048点，为专用断电保持辅助继电器。其中M2800M3071用于上升沿，下降沿指令的接点时，有一种特殊性，这将在后面说明。3) 特殊辅助继电器特殊辅助继电器的元件编号为M8000M8255，共有256点。但其中有些元件编号没有定义，不能使用。特殊辅助继电器用来表示PLC的某些状态、提供时钟脉冲和标志(如进位、借位标志等)、设定PLC的运行方式、步进顺控、禁止中断、设定计数器的计数方式等。特殊辅助继电器的功能和定义见附录B。特殊辅助继电器通常分为两类。(1) 接点型(只读型)特殊辅助继电器此类辅助继电器的接点由PLC定义，在用户程序中只可直接使用其触点。下面介绍几种常用的接点型特殊辅助继电器的定义和应用实例。M8000：运行监控。常开接点，PLC在运行(RUN)时接点闭合。M8002：初始化脉冲。常开接点，仅在PLC运行开始时接通一个扫描周期。M8005：锂电池电压降低。锂电池电压下降至规定值时接点闭合，可以用它的触点和输出继电器驱动外部指示灯，以提醒工作人员更换锂电池。M8011M8014分别为10 mS、100 mS、1 S、1min时钟脉冲。占空比均为0.5。例M8013为1秒钟时钟脉冲，该接点为0.5秒接通，0.5秒断开。图3-2 接点型特殊辅助继电器应用举例图3-5的梯形图在运行时， M8000常开接点闭合，Y0得电，用Y0控制一个信号灯，灯亮表示PLC正在运行当中。 当PLC内部的锂电池电压下降至规定值时，M8005接点闭合，由于M8013接点0.5秒接通、0.5秒断开，由Y1控制的信号灯时亮时灭，警示要更换锂电池了。 M500为断电保持辅助继电器，当失电后恢复供电时将保持失电前的状态，用M8002常闭接点在来电PLC运行时断开一个扫描周期，这样就能使M500失去断电保持的功能了。(2)线圈型(可读可写型)特殊辅助继电器这类特殊辅助继电器由用户程序控制其线圈，当其线圈得电时能执行某种特定的操作。如：M8033、M8034的线圈等。M8030：M8030的线圈得电时，当锂电池电压降低时，PLC面板上的指示灯不亮。M8033：M8033的线圈得电时，在PLC停止(STOP)时，元件映象寄存器中(Y、M、C、T、D等)的数据仍保持。M8034：线圈得电时全部输出继电器失电不输出。M8035：强制运行(RUN)模式。M8036：强制运行(RUN)指令。M8037：强制停止(STOP)指令。M8039：线圈得电时，PLC以D8039中指定的扫描时间工作。这类继电器不仅可以用其线圈，也可以用其接点，如图3-6所示。3.1.6状态继电器(S)状态继电器(S)主要用于步进顺序控制，在工业控制过程中有很多设备都是按一定动作顺序工作的，例如机械手抓取物品，机床加工零件等都是按一系列固定动作一步一步完成的。这种步进顺序控制方式用状态继电器进行控制将会变得很方便，状态继电器采用专用的步进指令进行编程，其编程方法将在后面讲解。状态继电器有3种类型。元件编号范围为S0S 999。1、通用型状态继电器：S0S 499共500点，其中S0S9共10点用于初始状态，S10S19共10点用于回零状态。通用型状态继电器没有失电保持功能。2、失电保持型状态继电器：S500S899共00点，在失电时能保持原来的状态。3、报警型状态继电器：S900S999共100点，失电保持型，它和功能指令ANS、ANR等配合可以组成各种故障诊断电路，并发出报警信号。利用外部设备（如编程软件或编程器）进行参数设定，可改变其状态继电器的失电保持的范围，例如将原始的S500S999改为S200S999，则S0S 199为通用型状态继电器，S200S999为失电保持型状态继电器。状态继电器如果不用于步进指令编程，也可以当作辅助继电器使用，使用方法和辅助继电器一样。3.1.7定时器(T)定时器相当于通电延时型时间继电器，在梯形图中起时间控制作用， FX2N系列PLC给用户提供了256个定时器，其编号为T0T255。其中通用定时器246个，积算定时器10个。每个定时器的设定值在K0K32767之间，设定值可以用常数K进行设定，也可以用数据寄存器(D)的内容来设定。例如用外部数字开关输入的数据送到数据寄存器(D)中作为定时器的设定值。定时器按时钟脉冲分有1ms、10 ms、100 ms三挡，当所计时间到达设定值时，输出触点动作。定时器的类型如表3-6所示。FX2N型PLC中的定时器实际上是对时钟脉冲计数来定时的，所以定时器的动作时间等于设定值乘它的时钟脉冲。例如定时器T200的设定值为K30000，其动作时间等于3000010 ms300秒。1) 定时器的基本用法图3-7为通用定时器的基本用法，当X0接点闭合时，定时器T200的线圈得电，如果X0接点在1.23S之内断开，T200的当前值复位为0，如果达到或大于1.23S，T200的常开接点闭合，T200的当前值保持为K123不变。X0接点断开后，线圈失电，接点断开，定时器的值变为K0，它和通电延时型时间继电器的动作过程完全一致。表3- 6定时器的类型16位定时器（设定值K0K32767）（共256点）通用定时器T0T199（共200点）100 ms 时钟脉冲（Tl 92T199中断用）T200T245（共46点）10 ms时钟脉冲，积算定时器T246T249(共4点)1 ms时钟脉冲(执行中断电池备用)T250T255(共6点)100ms时钟脉冲(电池备用)2) 定时器设定值的设定方法(1) 常数设定方法：用于固定延时的定时器，如图3-9（a）的设定值为十进制常数设定。(2) 间接设定方法：一般用数据寄存器D存放设定值，数据寄存器D中的值可以是常数，也可以是用外部输入开关或数字开关输入的变量，间接设定方法灵活方便，但是一般需要占用一定数量的输入量。如图3-9(b)所示，数据寄存器D5存放的数为定时器T10的设定值，当X1=0时，D5存放的数为K500，当X1=1时，D5存放的数为K100，当X0接点闭合时，T10的当前值等于D5存放的值时，T10的接点动作。(3) 机能扩充板设定方法：用FX2N-8AV-D型机能扩充板，安装在PLC基本单元上，扩充板上有8个可变电阻旋钮可以输入8点模拟量，并把模拟量转换成8位二进制数(0255)。当设定值大于255时，可以用乘法指令(MUL)乘以一个常数使之变大作为定时器的设定值。如图3-9(c)所示，当X1接点闭合时，将FX2N-8AV-D型机能扩充板上的0号可变电阻旋钮所设定的值传送到数据寄存器D2中作为定时器T5的设定值。图3-3 定时器设定方式3) 典型定时器应用梯形图(1) 断电延时型定时器PLC中的定时器为通电延时型，而断电延时型定时器可以用图2-10的梯形图来实现。图3-4 断电延时型定时器(2) 通断电均延时型定时器图3-5 通断电均延时型定时器(3) 定时脉冲电路图3-6 定时脉冲电路(4)震荡电路图3-7 震荡电路(5) 占空比可调震荡电路图3-8 占空比可调震荡电路(6) 上升沿单稳态电路图3-9 上升沿单稳态电路(7) 下降沿单稳态电路图3-10 下降沿单稳态电路3.1.8计数器(C)计数器用于对各种软元件接点的闭合次数进行计数，计数器可分为两大类：内部信号计数器和外部信号计数器(即高速计数器)。1）内部信号计数器内部信号计数器用于对PLC中的内部软元件 (如X、Y、M、S、T、C)的信号进行计数。可分为16位加计数器（共200点）和32位加减计数器（共35点）。如表3-7所示。表3- 7 内部信号计数器通用型断电保持型16位加计数器（共200点）设定值132767C0C99（共100点）C100C199（共100点）32位加减计数器（共35点）设定值-2147483648+2147483647C200C219（共20点）加减控制（M8200M8219）C220C234（共15点）加减控制（M8220M8234）(1) 16位加计数器l6位加计数器的元件编号为C0C199。其中C0C99为通用型，C100C199为断电保持型。设定值为K1K32767。图3-19为16位加计数器的工作过程示意图。图中加计数器C0对X11的上升沿进行计数，当计到设定值6时就保持为6不变，同时C0的接点动作，使Y0线圈得电。如要计数器C0复位，需用复位指令RST。当X10接点闭合时执行复位指令，计数器C0的计数值为0，同时C0的接点复位。在X10接点闭合执行复位指令时，计数器不能计数。图3-11 16位加计数器的工作过程示意图通用型计数器(C0C99)在失电后，计数器将自动复位，计数值为0。断电保持型计数器(C100C199) 在失电后，计数器的计数值将保持不变，来电后接着原来的计数值计数。和定时器一样，计数器的设定值也可以间接设定。(2) 32位加减计数器32位加减计数器共有35个，元件编号为C200C234，其中C200C219（共20点）为通用型，C220C234（共15点）为断电保持型，它们的设定值为-2147483648+2147483647，可由常数K设定，也可以用数据寄存器D来间接设定。32位设定值存放在元件号相连的两个数据寄存器中。如果指定的寄存器为D0，则设定值实际上是存放在D1和D0中，其D1中放高16位，D0中放低16位。32位加减计数器C200C234可以加计数，也可以减计数，其加减计数方式由特殊辅助继电器M8200M8234设定。如表3-8所示。当特殊辅助继电器为1时，对应的计数器为减计数，反之为0时为加计数。表3- 8 32位加/减计数器的加减方式控制用的特殊辅助继电器计数器编号加减方式计数器编号加减方式计数器编号加减方式计数器编号加减方式C200M8200C209M8209C218M8218C227M8227C201M8201C210M8210C219M8219C228M8228C202M8202C211M8211C220M8220C229M8229C203M8203C212M8212C221M8221C230M8230C204M8204C213M8213C222M8222C231M8231C205M8205C214M8214C223M8223C232M8232C206M8206C215M8215C224M8224C233M8233C207M8207C216M8216C225M8225C234M8234C208M8208C217M8217C226M8226C235M8235图3- 20为32位加/减计数器的工作过程示意图，图中C200的设定值为5，当X12输入断开，M8200线圈失电时，对应的计数器C200为加计数方式。当X12闭合，M8200线圈得电时，对应的计数器C200为减计数方式。计数器C200对X14的上升沿进行计数。当当前值由6变为5时，计数器C200的接点动作。当当前值由5变为6时，计数器C200的接点复位。当X13的接点接通执行复位指令时，C200被复位，其C200常开接点断开，常闭接点闭合。对于16位加计数器，当计数值达设定值时则保持为设定值不变，而32位加/减计数器不一样，它是一种循环计数方式，当计数值达设定值时将继续计数。如果在加计数方式下计数，将一直加计数到最大值2147483647，再加1就变成最小值2147483648。如果在减计数方式下，将一直减计数到最小值2147483648，再减1就变成最大值2147483647。图3- 12 32位加减计数器的工作过程示意图由PLC的工作方式可知，PLC是采用反复不断地读程序、并进行逻辑运算的工作方式。如图3-20中的计数器C200，当PLC读到X14接点时，如X14=1，则对C200加1(或减1)，如果X14接点变化频率太快，在一个扫描周期中多次变化，则计数器C200将无法对它进行计数，可见内部计数器的计数频率是受到一定限制的。也就是说，输入接点的动作时间必须大于一个扫描周期。32位加减计数器C200C234如果不作为计数器使用时，可当作32位数据寄存器使用，但不能用于16位指令的操作元件。2) 高速计数器内部信号计数器的计数方式和扫描周期有关，所以不能对高频率的输入信号计数，而高速计数器采用中断工作方式，和扫描周期无关，可以对高频率的输入信号计数。高速计数器只对固定的输入继电器(X0X5)进行计数，如表3-9所示。FX2N型PLC中共有21点高速计数器(C235C255)，高速计数器分为三种类型，一相一计数输入型、一相二计数输入型和AB相计数输入型。每种类型中还可分为1型、2型和3型。1型只有计数输入端，2型有计数输入端和复位输入端，3型有计数输入端、复位输入端和起动输入端。高速计数器具有停电保持功能，也可以利用参数设定变为非停电保持型。如果不作为高速计数器使用时也可作为32位数据寄存器使用。3.1.9 数据寄存器(D) 数据寄存器(D)主要用于数据处理，如表3-11所示。表3- 9数据寄存器分类及元件号普通用停电保持用停电保持专用特殊用变址用D0D199(200点)D200D511(312点)供链路用：主站从站D490D499从站主站D500D509D512D7999(7488点)文件用：D1000D7999可500点为一组作文件数据寄存器D8000D8195(256点)V0V7Z0Z7(16点) 非停电保持型，但可利用参数设定变为停电保持型。停电保持型，但可利用参数设定变为非停电保持型。不能利用参数设定变为非停电保持型。数据寄存器都是16位的，最高位为正负符号位，可存放16位二进制数。也可将2个数据寄存器组合，可存放32位二进制数，最高位是正负符号位。如图3-26所示。图3-13 数据寄存器的数据表示方法1个数据寄存器(16位)处理的数值为3276832767。其数据表示如图3-26(a)所示。寄存器的数值读出与写入一般采用功能指令。也可以由数据存取单元(显示器)或编程器等设备读出或写入。2个相邻的数据寄存器可以表示32位数据，可处理21474836482147483647的数值，在指定32位时 (高位为大号，低位为小号。在变址寄存器中，V为高位，Z为低位) ，如指定D0，则实际上是把高16位存放在D1中，把低16位存放在D0中。低位可用奇数或偶数元件号，考虑到外围设备的监视功能，低位可采用偶数元件号，如图3-26(b)所示。1）普通型数据寄存器普通型数据寄存器元件号为D0D199，共200点。普通型数据寄存器中一旦写入数据，在未写入其它数据之前，数据是不会变化的。但是PLC在停止时或停电时，所有数据被清除为0，(如果使特殊辅助继电器M8033=1，则可以保持)。通过参数设定也可变为停电保持型的数据寄存器。2）停电保持型的数据寄存器停电保持型的数据寄存器元件号为D100D511，共312点。使用方法和普通型数据寄存器一样。但是PLC在停止时或停电时数据被保存，通过参数设定也可变为普通型非停电保持型。在并联通信中，D490D50 9被作为通信占用。3）停电保持专用型的数据寄存器停电保持专用型的数据寄存器元件号为D512D7999，共7488点。其特点是不能通过参数设定改变其停电保持数据的特性。如要改变停电保持的特性，可以在程序的起始步采用初始化脉冲(M8002)和复位(RST)或区间复位(ZRST)指令将其内容清除。利用参数设定可以将D1000D7999，(共7000点)范围内的数据寄存器分为500点为一组的文件数据寄存器。文件寄存器实际上是一类专用数据寄存器，用于存储大量的数据，例如采集数据、统计计算数据、多组控制参数等。4）特殊型的数据寄存器特殊型的数据寄存器元件号为D8000D8255，共256点。但其中有些元件号没有定义或没有使用，这些元件号用户也不能使用。特殊用途的数据寄存器有两种，一种是只能读取或利用其中数据的数据寄存器，如可以从D8005中读取PLC中锂电池的电压值。一种是用于写入特定的数据的数据寄存器，例如图3-27中，利用传送指令(MOV)向监视定时器时间的数据寄存器D8000中写入设定时间，并用监视定时器刷新指令WDT对其刷新。特殊型的数据寄存器的内容参见附录B。图3- 14特殊数据寄存器的数据设定5）变址寄存器V、Z 变址寄存器元件号为V0V7、Z0Z7共16点。V0和Z0可分别用V和Z表示。和通用型数据寄存器一样，可以进行数值数据读与写，但主要用于操作数地址的修改。V0V7、Z0Z7单独使用，可组成16个16位变址寄存器，如图3-28(a)所示。图3- 15变址寄存器进行32位数据处理时，V0V7、Z0Z7需组合使用，可组成8个32位变址寄存器。V为高16位，Z为低16位，如图3-28(b)所示。图3-28(c)所示为变址寄存器应用举例，当X1闭合时，将常数5传送到Z中，Z=5。当X2闭合时，将常数1234传送到D(10+5) 即D15中。当X3闭合时，将常数12345678传送到V2、Z2组成的32位变址寄存器中，常数12345678是以二进制数形式存放在V2、Z2中的，其中高16位存放在V2中，低16位存放在Z2中。3.1.10指针(P)、(I)指针用于跳转、中断等程序的入口地址，与跳转、子程序、中断程序等指令一起应用。按用途可分为分支用指针P和中断用指针I两类，其中中断用指针I又可分为输入中断用、定时器中断用和计数器中断用三种。如表3-12所示。表3-10 FX2N型PLC指针种类分支用指针中断用指针输入中断用定时器中断用计数器中断用P0P127128点其中P63为结束跳转I00 (X0)I10 (X1)I20 (X2)I30 (X3)I40 (X4)I50 (X5)6点I6I7I83点I010I020I030I040I050I0606点说明=时上升沿中断=0时下降沿中断=1099mS1) 分支用指针P分支用指针P用于条件跳转，子程序调用指令，应用举例如图3-29所示。图3- 16分支用指针P的使用图3-29(a)所示的是分支用指针在条件跳转指令中的使用，图中X0接通，执行条件跳转指令CJ，跳过一段程序转到指针指定的标号P0位置，执行其后的程序。图3-29(b)所示中X0接通，执行条件跳转指令CJ P63跳到END，即后面的梯形图均跳过不执行。图3-29(c)所示，当X0接通，则跳过主程序，执行子程序后再返回主程序回原位置。在编程时，指针编号不能重复使用。2) 中断用指针(I)中断用指针常与中断返回指令IRET、开中断指令EI、关中断指令DI一起使用。3.2 基本逻辑指令及编程方法FX2N型可编程控制器有基本指令27条，步进指令2条，功能指令128条。本节介绍基本指令。FX2N型可编程控制器的编程语言主要有梯形图和指令表。指令表和梯形图有对应关系。FX2N型可编程控制器的基本指令和图形符号如表3-13所示。表3-11 FX2N型可编程控制器的基本指令和图形符号图3-17 辅助继电器M2800M3071边沿接点的特点例3-4 一组传送带由3段传送带连接而成，如图3-45所示。在每条传送带末端安装一个接近开关，用于检测金属板。传送带用三相电动机驱动，用于传送有一定长度的金属板。当工人在传送带1的首端放一块金属板，按一下起动按钮，则传送带1首先启动。当金属板的前端到达传送带1的末端时，接近开关SQ1动作，起动传送带2。当金属板的末端离开接近开关SQ1时，传送带1停止。同理，当金属板的前端到达SQ2时，起动皮带3。当金属板的末端离开SQ2时皮带2停止。最后当金属板的末端离开SQ3时，传送带3停止。根据控制要求，关键是每台电动机的起动控制信号和停止控制信号，13台电动机的起动信号分别为X0(起动按钮)、X1(限位开关SQ1)和X2(限位开关SQ2)。而停止信号分别为X1、X2、X3的下降沿常闭接点，因此可得到如图3-46所示的控制梯形图。3.2.5 逻辑线圈指令逻辑线圈指令用于梯形图中接点逻辑运算结果的输出或复位。各种逻辑线圈应和右母线连接，当右母线省略时逻辑线圈只能在梯形图的右边，注意输入继电器X不能作为逻辑线圈。逻辑线圈指令如表3-17所示。表3- 12逻辑线圈指令3.2.8 编程注意事项画梯形图时应注意以下几点：1、 梯形图中的连接线(相当于导线)不能相互交叉，并且只能水平或垂直绘制，2、 梯形图中的接点一般只能水平绘制，不能垂直绘制，3、 各种继电器线圈只能与右母线连接，不能与左母线连接，4、 接点不能与右母线连接，5、 接点中的“电流”只能从左向右单方向流动，不能出现反向流动的现象。消除接点中逆向流动“电流”的方法是：先将逆向流动接点上端的线圈回路断开，画出接点下端的线圈回路。再将逆向流动接点下端的线圈回路断开，画出接点上端的线圈回路即可。如图3-54所示。图3-18 接点组逆流接点的处理图3-19 不能编程梯形图的修正图3-54(a)所示接点组中的接点X2中有逆向流动的“电流”， 消除方法是：先将逆向流动接点X2下端右侧(左侧也可以)的导线断开，画出接点上端的接点组。再将逆向流动接点X2上端右侧(左侧也可以)的导线断开，画出接点下端的接点组。图3-54(b)所示两路输出之间的接点X2中有逆向流动的“电流”， 消除方法也是和图3-54(a)所示的相同。图3-55(a)是不符合规定的梯形图，可以改为图3-55(b)。当梯形图中的线圈(MCR例外)不需要接点时，也不能和左母线连接，一般用M8000常开接点和左母线连接。连接在右母线上的接点应移到线圈左边。线圈不能串联，但可以并联。在MC主控线圈下面并联其它线圈是没有意义的，因为它不会被执行，可以改放在MC主控线圈的上面。单接点后移可以减少ANB和ORB指令的使用。图3-56(a)中X0为串联的单接点，可以根据ABBA的逻辑关系后移。X1在接点组是与X2、X3并联的单接点，可以根据ABBA的逻辑关系后移。以减少了ANB和ORB指令的使用。图3-20 单接点后移1图3-57中的单接点如图(a)所示，将其后移后如图(b)所示。图3- 21单接点后移23.3步进顺控指令及编程方法三菱公司的小型PLC在基本逻辑指令之外增加了两条步进梯形图指令STL(Step Ladder)和RET，是一种符合I EC11313标准中定义的SFC图(Sequential Function Chart顺序功能图)的通用流程图语言。顺序功能图也叫状态转移图，相当于国家标准“电气制图”（GB6988.6-86）的功能表图(Function Charts)。SFC图特别适合于步进顺序的控制，而且编程十分直观，方便，便于读图，初学者也很容易掌握和理解。3.3.1 步进梯形图指令与状态转移图1) 步进梯形图指令步进梯形图指令如表3-19所示：步进梯形图指令STL使用的软元件为状态继电器S，元件编号范围为S0S899共900点。步进梯形图是SFC图的另一种表达方式。表3-13 步进梯形图指令通用型状态继电器：S0S 499共500点，其中S0S9共10点用于初始状态，S10S19共10点用于回零状态。失电保持型状态继电器：S500S899共00点，可在失电时保持原来的状态不变。2）状态转移图和步进梯形图图3-22 SFC图的三种表达方式状态转移图(SFC图)主要由“状态步”、“转移条件”和“驱动负载”三部分组成，如图3-58(a)所示。初始状态步一般使用初始状态继电器S0S9。SFC图将一个控制程序分成若干状态步，每个状态步用一个状态继电器S表示，由每个状态步驱动对应的负载，完成对应的动作。状态步必须满足对应的转移条件才能处于动作状态(状态继电器S得电)。初始状态步可以由梯形图中的接点作为转移条件，也常用M8002（初始化脉冲）的接点作为转移条件。当一个状态步处于动作状态时，如果与之下面相连的转移条件接通后，该状态步将自动复位，它下面的状态步置位处于动作状态，并驱动对应的负载。如图3-58(a)所示，当PLC初次运行时，M8002产生一个脉冲，使初始状态继电器S0得电，即初始状态步动作，S0没有驱动负载，处于等待状态，当转移条件X0和X3都闭合时，S0复位，S20得电置位，S20所驱动的负载Y0也随之得电。SFC图也可以用STL图(步进梯形图)来表示，如图3-58(b)所示，状态步的线圈用SET指令。其主控接点用STL指令，主控接点右边为副母线。在SFC图结束后要用RET指令，图3-58(c)所示为图3-34(a) 和(b)的指令表。例3-6 一送料车，按如图3-59(a)所示的方式运行。这是一个比较典型的步进顺序控制。下面用SFC图来编程。输入输出接线图如图3-59 (b)所示：图3- 23送料车自动循环控制图图3- 24送料车自动循环控制程序送料车单循环控制过程可分为4个状态步：前进后退前进后退。每个状态步用一个状态继电器表示，画出SFC图如图3-60(a)所示。工作原理如下：当PLC运行时，初始化脉冲M8002使初始状态步S0置位，等待命令。运料车在原位时X0=1，当按下起动按钮时X3=1，满足转移条件，S0复位，S20置位，S20驱动输出继电器Y0，运料车向前运行。到A点时碰到限位开关SQ2，X1=1，S20复位，Y0也相应失电。S21置位，S21驱动输出继电器Y1，运料车向后运行。回到O点时碰到限位开关SQ1，X0=1，S21复位，S22置位，运料车再次向前。到B点时碰到限位开关SQ3，X2=1，S22复位，S23置位，运料车向后到O点时碰到限位开关SQ1，X0=1，S23复位，S0置位，运料车停止，完成一个循环过程。3.3.2 SFC图的跳转与分支1）SFC图的跳转SFC图的跳转如图3-61所示，有以下几种形式：图3- 25跳转的形式1、向下跳：跳过相邻的状态步，到下面的状态步，如图3-61(a)所示，当转移条件X0=1时，从S0状态步跳到S22状态步。2、向上跳：跳回到上面的状态步(也叫重复)，如图3-61(a)所示，当转移条件X4=1时，从S22状态步跳回到S0状态步，当转移条件X4=0时，从S22跳回到S20状态步。3、跳向另一条分支：如图3-61(c)所示，当转移条件X11=1时，从S20状态步跳到另一条分支的S31状态步。4、复位：如图3-61(c)所示，当转移条件X15=1时，使本状态步S32复位。在编程软件中，SFC图的跳转用箭头表示，如图3-61(b)、(d)所示。2）SFC图的分支状态转移(SFC)图可分为单分支、选择分支、并行分支和混合分支。单分支是最常用的一种形式，前面所讲的实例用的都是单分支状态转移图。选择分支如3-62(a)所示，在选择分支状态转移图中，有多个分支，只能选择其中的一条分支。如X2=1时，选择左分支S23，如X2=0时，选择右分支S26。图3- 26选择分支图3-27 并行分支并行分支如3-63(a)所示，在并行分支状态转移图中，有多个分支，当满足转移条件X2时，所有并行分支S23、S26同时置位，在并行合并处所有并行分支S24、S27同时置位时，当转移条件X5=1时转移到S28状态步。例3-7 一个传送机械手装置如图3-64所示，用于分捡大球和小球。机械臂原始位置在左限位，电磁铁在上限位。接近开关SQ0用于检测是否有球。SQ1SQ5分别用于传送机械手上下左右运动的定位。起动后，当接近开关检测到有球时电磁杆下降，如果电磁铁碰到大球时下限位开关不动作，碰到小球时下限位开关动作。电磁杆下降2秒后电磁铁吸球，吸球1秒后上升，到上限位后机械臂右移，如果吸的是小球，机械臂到小球位，电磁杆下降2秒电磁铁失电释放小球，如果吸的是大球，机械臂就到大球位，电磁杆下降2秒，电磁铁失电释放大球，停留1秒上升，到上限位后机械臂左移到左限位，并重复上述动作。如果要停止，必须在完成一次上述动作后到左限位停止。图3- 28大小球分捡传送机械手装置示意图用PLC控制传送机械手装置的梯形图程序如图3-65所示。图中的状态转移图采用选择分支，选择的转移条件是下限位开关X2是否动作。状态转移图适合于步进顺序控制，对于随机变量的控制一般可单独编制梯形图。本例中手动控制就是随机变量对机械手的控制，在本例中将手动控制梯形图放在初始状态步S0，手动控制梯形图如图3-66所示。手动控制一般可以采用按钮点动控制，手动控制应考虑控制条件，如右移控制时，应保证电磁铁在上限位(X3=1)，当移到最右端时碰到限位开关X5应停止右移，右移和左移应互锁。电磁铁吸球控制应有自锁功能，为了节约输入接点，可采用单按钮起动停止控制梯形图，其工作原理请自行分析。图3-65和图3-66不能同时执行，一般要用条件跳转功能指