电气控制与PLC第10章课件

1、第10章 FX3U系列可编程序控制器介绍 10.1 FX3U系列可编程序控制器的性能、 规格与系统构成 10.2 FX3U系列可编程序控制器新增软 元件 10.3 FX3U系列可编程序控制器新增应 用指令10.4 FX3U系列可编程序控制器的功能 与应用 FX3系列可编程序控制器是三菱公司第三代高功能小型可编程序控制器，具有高速处理、大容量、高性能的特点，具有灵活的网络通讯、处理大规模I/O、高精度的内置定位、内置CC-link/LT主站等新功能，还具有丰富的扩展单元、扩展模块、特殊适配器等功能扩展设备。 FX3U系列机型在FX2N系列应用指令的基础上增加了83条应用指令，此外，FX3U系列机

2、型使用了FX2N系列的大部分扩展模块、扩展单元和特殊功能模块，其与基本单元的连接方式、编号分配、地址分配与FX2N系列相同（参见图7-1所示）。FX3U系列主要型号FX3U的I/O采用接线端子连接，FX3UC的I/O采用连接器连接。本章以FX3U为例简要介绍其新增功能和应用指令。 10.1 FX3U系列可编程序控制器的性能、 规格与系统构成 FX3U系列基本单元的I/O点数为16、32、48、64、80、128点，控制规模为16256点（使用CC-Link远程I/O时为384点）。其性能、规格见教材表10-1。10.1.1 FX3U系列可编程序控制器的性能、规格10.1.2 FX3U系列可编程

3、序控制器的系统构成 FX3U系列可编程序控制器与以前的FX其它系列可编程序控制器一样，其基本单元配以相应的扩展部件，即可灵活构成各种控制系统。FX3U可编程序控制器的系统构成如图10-1所示。图10-1 FX3U可编程序控制器的系统构成 构成FX3U系列可编程序控制器控制系统的可选扩展部件有：功能扩展板、特殊适配器、扩展模块、扩展单元、外围设备和选件等。以下介绍FX3U系列基本单元和扩展部件的型号、规格。 1. FX3U系列可编程序控制器基本单元 FX3U系列可编程序控制器基本单元的型号、规格如下所示： FX3U-M/ 其表示方式见表10-2。表10-2 FX3U系列基本单元的电源、输入输出方

4、式，连接方式的表示 / 电源 输入方式 输出方式 连接方式 R/ES AC电源 DC24V(漏型/源型)输入 继电器输出 端子排 T/ES AC电源 DC24V(漏型/源型)输入 晶体管(漏型)输出 T/ESSAC电源 DC24V(漏型/源型)输入 晶体管(源型)输出 S/ES AC电源 DC24V(漏型/源型)输入 晶体管(SSR)输出 R/DS DC电源 DC24V(漏型/源型)输入 继电器输出 T/DS DC电源 DC24V(漏型/源型)输入 晶体管(漏型)输出 T/DSS DC电源 DC24V(漏型/源型)输入 晶体管(源型)输出 R/DUI AC电源 AC100V输入 继电器输出 例

5、如：型号FX3U-48MT/ESS表示的意义为：基本单元、输入24点、输出24点、晶体管(源型)输出、工作电源为AC电源。 2. FX3U系列可编程序控制器的扩展部件 功能扩展板 FX3U系列可编程序控制器的功能扩展板的型号、规格、用途见表10-3。表10-3 FX3U系列基本单元的功能扩展板 项 目 型 号 功 能 功能扩展板 FX3U-232-BD RS-232C通信用 FX3U-422-BD RS-422通信用 (与基本单元中内置的连接外围设备用的连接口功能相同) FX3U-485-BD RS-485通信用 FX3U-USB-BD USB通信用(编程用) FX3U-8AV-BD 8个模拟

6、量旋钮用 连接板 FX3U-CNV-BD 安装特殊适配器用的连接转换器 扩展模块 1) 输入、输出扩展模块。输入输出扩展模块是以8、16点为单位用于扩展PLC输入输出扩展的部件。其型号规格表示如下： FX2N-E-/ 表示输入输出方式、连接方式的字母代号意义见表10-4。表10-4 输入/输出方式、连接方式的字母代号意义 / 输入方式输出方式连接方式RDC24V(漏型)输入继电器输出 端子排 R-ES DC24V(漏型/源型)输入通用 继电器输出 XDC24V(漏型)输入X-C DC24V(漏型)输入连接器 X-ES DC24V(漏型/源型)输入端子排 XL-C DC 5V 输入连接器 X-U

7、AIAC100V 输入端子排 YR继电器输出 YR-ES继电器输出 YT晶体管(漏型)输出 YT-H 晶体管(漏型)输出 YT-C 晶体管(漏型)输出 连接器 YT-ESS 晶体管(源型)输出 端子排 YS晶闸管(SSR)输出 输入扩展模块。输入扩展模块的型号、规格、见表10-5。 表10-5 输入扩展模块的型号、规格 型 号输入类型点 数连接方式FX2N-8EX-ES/UL DC24V漏型/源型通用 8 端子排FX2N-16EX-ES/UL DC24V漏型/源型通用 16 FX2N-8EX DC24V漏型8 FX2N-16EX DC24V漏型16 FX2N-16EX-C DC24V漏型16

8、连接器 FX2N-16EXL-C DC24V漏型16 FX2N-8EX-UA1/UL AC100V 8 端子排 输入/输出扩展模块。输入/输出扩展模块的型号、规格、见表10-6。 表10-6 输入/输出扩展模块的型号、规格 型 号输 入输 出连接方式注：* 输入类型点 数输出类型点 数 FX2N-8ER-ES/UL DC24V漏型/源型通用 4(8)* 继电器 4(8)* 端子排输入4点、输出4点作为空号被占用。 FX2N-8ER DC24V漏型 4(8)* 继电器 4(8)* 端子排 输出扩展模块。输出扩展模块的型号、规格见表10-7。 表10-7 输出扩展模块的型号、规格 型 号输出类型点

9、 数连接方式 FX2N-8EYR-ES/UL 继电器 8端子排 FX2N-8EYR-S-ES/UL 继电器8端子排 FX2N-8EYR 继电器8端子排 FX2N-16EYR-ES/UL 继电器16端子排 FX2N-16EYR 继电器16端子排 FX2N-8EYT 晶体管(漏型)输出 8端子排 FX2N-8EYT-H 晶体管(漏型)输出 8端子排 FX2N-16EYT 晶体管(漏型)输出 16端子排 FX2N-16EYT-C 晶体管(漏型)输出 16连接器 FX2N-16EYS 晶闸管(SSR)输出(漏型) 16端子排 FX2N-8EYT-ESS/UL 晶体管(源型)输出 8端子排 FX2N-1

10、6EYT-ESS/UL 晶体管(源型)输出 16端子排 2) 特殊功能模块。 模拟量输入/输出、控制模块。模拟量输入/输出、控制模块的型号、规格见表10-8。 表10-8 模拟量输入/输出、控制模块的型号、规格 项 目型 号通道数输入/输出类型 模拟量输入(A/D转换) FX3U-4AD 4通道 电压/电流输入 FX2N-2AD 2通道 电压/电流输入 FX2N-4AD 4通道 电压/电流输入 FX2N-8AD 8通道 电压/电流/温度(热电偶)输入 FX2N-4AD-PT 4通道 温度(热电阻)输入 FX2N-4AD-TC 4通道 温度(热电偶)输入 模拟量输出(D/A转换) FX3U-4D

11、A 4通道 电压/电流输出 FX2N-2DA 2通道 电压/电流输出 FX2N-4DA 4通道 电压/电流输出 模拟量输入/输出混合 FX0N-3A 2入1出 电压/电流输入输出 FX2N-5A 4入1出 电压/电流输入输出 温度调节 FX3U-4LC 4个回路 温度调节(热电阻/热电偶/低电压)输入 FX2N-2LC 2个回路 温度调节(热电阻/热电偶)输入 高速计数器、脉冲输出、定位控制模块。高速计数器、脉冲输出、定位控制模块的型号、规格见表10-9。 表10-9 高速计数器、脉冲输出、定位控制模块的型号、规格 项 目型 号功 能高速计数器 FX3U-2HC 2通道 高速计数器 FX2N-

12、1HC 1通道 高速计数器 脉冲输出定位控制 FX2N-1PG 单独控制1轴用的脉冲输出(100KHZ 晶体管输出) FX2N-10PG 单独控制1轴用的脉冲输出(1MHz 差动输出) FX3U-20SSC-H 同时控制2轴(独立2轴、支持SSCNET ) 支持直线插补和圆弧插补 FX2N-10GM 单独控制1轴用的脉冲输出(200KHZ 晶体管输出) FX2N-20GM 同时控制2轴(独立2轴)用的脉冲输出(200KHZ 晶体管输出) 支持直线插补和圆弧插补 FX2N-1RM-SET 1轴 可编程凸轮开关 网络/通讯模块。网络/通讯模块的型号、规格见表10-10。 表10-10 网络/通讯模

13、块的型号、规格 型 号功 能 FX2N-232IF 1通道 RS-232C无协议通信 FX3U-ENET-L 以太网通信用 FX2N-16CCL-M CC-Link用主站 允许连接的站：远程I/O站： 7个站；远程设备站： 8个站 FX3U-64CCL CC-Link接口(智能设备站)占用14个站 FX2N-32CCL CC-Link接口(远程设备站)占用14个站 FX2N-64CL-M CC-Link/LT用主站 FX2N-16LNK-M MELSEC I/O LINK用主站 FX2N-32ASI-M AS-i系统用主站 扩展单元 1) 输入、输出扩展单元。输入输出扩展单元是内置了电源回路和

14、输入输出、用于扩展输入输出的单元。 输入、输出扩展单元的型号、规格的表示方法与输入、输出扩展模块相同，见表10-4所示。 输入、输出扩展单元的输入输出合计点数为32点和48点两种。 2) 扩展电源单元。当基本单元或扩展单元的电源容量不足时，需增加扩展电源单元。 特殊适配器 特殊适配器的种类有： 模拟量功能、通信功能、高速输入输出功能和CF卡功能等。 特殊适配器的型号、规格见表10-11所示。表10-11 特殊适配器的型号、规格项 目型 号功 能 模拟量功能 FX3U-4AD-ADP 4通道 电压输入/电流输入 FX3U-4DA-ADP 4通道 电压输出/电流输出FX3U-3A-ADP 2通道

15、电压输入/电流输入1通道 电压输出/电流输出 FX3U-4AD-PT-ADP 4通道 Pt100温度传感器输入(-50+250) FX3U-4AD-PTW-ADP 4通道 Pt100温度传感器输入(-100+600) FX3U-4AD-PNK-ADP 4通道 电阻温度传感器输入(Pt1000/Ni1000) FX3U-4AD-TC-ADP 4通道 热电偶(K、 J型)温度传感器输入 通信功能FX3U-232ADP-MB RS-232C通信(MODBUS通讯用) FX3U-485ADP-MB RS-485通信(MODBUS通讯用) FX3U-232ADP RS-232C通信 FX3U-485AD

16、P RS-485通信 高速输入 输出功能 FX3U-4HSX-ADP 4通道 差动线性驱动输入-(高速计数器用) FX3U-2HSY-ADP 2轴 差动线性驱动输出-(定位输出用) CF卡功能 FX3U-CF-ADP CF卡特殊适配器 特殊适配器需使用功能扩展板安装在基本单元的左侧，不占I/O点数。一台FX3U系列可编程序控制器基本单元最多可扩展的特殊适配器台数如下： 1) 模拟量特殊适配器4台，编号从右至左依次为：第一台、第二台、第四台。 2) 通信特殊适配器2台，编号从右至左依次为：通道1、通道2。 3) 高速输入/输出特殊适配器各2台，可4轴定位（无插补），编号从右至左依次为：第一台、第

17、二台、第四台。 外围设备 外围设备包括：人机界面（图形操作终端）、手持式编程器、连接计算机用的转换器等。 选件 选件包括：存储盒、显示模块及附件等。 FX3U系列特殊适配器的安装如图10-2所示。图10-2 FX3U系列特殊适配器的安装 10.2 FX3U系列可编程序控制器新增软元件 FX3U系列可编程序控制器在FX2N系列基础上，增加了其基本单元存储器的容量，从而增加了软元件的数量。 10.2.1 输入、输出继电器 X、Y 输入继电器、输出继电器的编号是由基本单元的固定编号，和针对扩展设备连接顺序分配的编号组成的。 1. 输入继电器（X000X367） FX3U系列可编程控制器比FX2N系列

18、增加了64点。 2. 输出继电器（Y000Y367） FX3U系列可编程序控制器比FX2N系列增加了64点。 输入继电器、输出继电器的编号为8进制编号，输入输出合计为256点。 10.2.2 辅助继电器 M 辅助继电器分为：通用（一般用）、 停电保持用（电池保持、根据设定的参数，可以更改为非停电保持）、停电保持专用（电池保持）和特殊用四类。FX3U系列可编程序控制器比FX2N系列增加了停电保持专用和特殊用两类辅助继电器的数量。 1. 停电保持专用辅助继电器 停电保持专用辅助继电器的编号为：M1024M7679，共6656点，增加了4608点。 2. 特殊用辅助继电器 特殊用辅助继电器的编号为：

19、M8000M8511，共512点，增加了356点，其种类和功能见教材表10-12。 10.2.3 状态继电器 S FX3U系列增加了停电保持专用状态继电器，编号为：S1000S4095，共3096点。 10.2.4 定时器 T FX3U系列可编程序控制器增加了1ms型定时器，编号为：T256T511，共256点。 10.2.5 数据寄存器、文件寄存器 D 数据寄存器就是保存数值数据用的软元件，文件寄存器是处理这种数据寄存器的初始值的软元件。将2个数据寄存器、文件寄存器组合后可以保存32位的数值数据。 数据寄存器的种类和功能见附录C。 FX3U系列可编程序控制器增加了特殊用数据寄存器，编号为：D

20、8000D8511，共512点，其种类和功能见教材表10-13。 10.2.6 扩展寄存器 R、扩展文件寄存器 ER FX3U系列可编程序控制器增加了扩展寄存器(R)和扩展文件寄存器(ER)，扩展寄存器(R)是扩展数据寄存器(D)用的软元件。扩展寄存器(R)的内容也可以保存在扩展文件寄存器(ER)中。使用扩展文件寄存器(ER)时，需加装存储器盒（EEPROM）。 扩展寄存器和扩展文件寄存器的编号为： 扩展寄存器(电池保持)：R0R32767，共32768点； 扩展文件寄存器：ER0ER32767，共32768点。 10.2.7 指针 P FX3U系列可编程序控制器增加了分支用指针，编号为： 分

21、支用：P0P62、P64P4095，共4095点； 跳转用：P63，1点。 10.2.8 实数 E、字符串 “ ” 1. 实数 E E是表示实数（浮点数数据）的符号，主要用于指定应用指令的操作数的数值，例如: E1.234或是E1.234+3 在顺控程序中，实数可以指定“普通表示”和“指数表示”两种。 普通表示： 就将设定的数值指定。 例如，10.2345就以E10.2345指定。 指数表示： 设定的数值以（数值）10n指定。 例如，1234以E1.234+3指定。 2.字符串“ ” 字符串是顺控程序中直接指定字符串“ ”的软元件。 字符串中包括在应用指令的操作数中直接指定字符串的字符串常数和

22、字符串数据。 字符串常数“ABC” 字符串常数以“ ”框起来的半角字符指定，例如: “ABCD1234”指定。 字符串数据 字符串的数据，从指定软元件开始，到以NUL代码（00H）结束为止以字节为单位被视为一个字符串。 在指定位数的位软元件中体现（认识）字符串数据的时候，由于指令为16位长度，所以包含指示字符串数据结束的NUL代码（OOH）的数据也需要是16位。10.3 FX3U系列可编程序控制器 新增应用指令 FX3U系列可编程序控制器的新增应用指令突出增加了数学运算、数据处理、变频器运行控制、高速处理和定位控制等功能，并提高了指令使用的便捷性。其特点如下： 在基本指令中，FX3U系列可编程

23、序控制器可使用对位软元件的变址寻址、字软元件的位指定等功能。 在应用指令中，可用数据运算、处理指令直接处理特殊模块单元的数据，而不必使用FROM/TO指令；用一条数据块处理指令即可对连续的数据寄存器的数据进行加法、减法或比较运算；此外增加了数据转换指令、强化了浮点数运算指令、简化了扩展文件寄存器的使用等，因此，可减少程序步数。 应用指令的表示形式、指令格式与FX2N系列相同。FX3U系列可编程序控制器的新增应用指令（仅适用于FX3U系列）见教材表10-14。10.4 FX3U系列可编程序控制器的功能与应用 FX3U系列可编程控制器的性能和功能在FX2N系列的基础上有大幅强化与提升。其功能与应用

24、如下： 10.4.1 模拟量控制 在FA的过程控制中，传感器、变送器等将生产过程中的流量、流速、压力、温度、液位等信号变换成电流和电压模拟量信号，FX系列可编程序控制器都具有将模拟量信号进行A/D、D/A变换、处理和控制的功能。由于FX3U系列可编程序控制器的基本单元与模拟量特殊适配器间可实现数据自动交换，因此，通过简单编程，即可实现对上述模拟量信号的处理与控制。一台FX3U系列可编程序控制器基本单元最多可扩展四台模拟量特殊适配器。10.4.2 高速计数、脉冲输出及定位 在FA的运动控制中，旋转编码器将转轴的转速、转向、旋转位置和旋转量转换成二进制编码（脉冲信号）。FX系列可编程序控制器的基本单元都具有内置高速计数及定位功能，基本单元可实现单速定位、中断