章-FX系列PLC硬件配置及软元件

第二章FX系列PLC硬件配置及软元件

2.1PLC的硬件配置（编程资源)2.2PLC使用中注意事项2.3时序图与逻辑表达式2.4PLC的软元件

2.1FX系列PLC硬件配置一.FX系列PLC基本情况PLC专为工业场合设计，采用了典型的计算机结构，主要是由CPU、电源、存储器和专门设计的输入输出接口电路等组成。图2.1为一典型PLC结构简图。图2.1

PLC结构简图图2.2

PLC结构图FX系列家族成员FX0FX2FX2CFX0SFX1SFX0NFX1NFX2NFX2NC叠装式结构

PLC都是按点数设计的，点数和成本直接相关。因此在设计PLC系统时，选择合适的PLC输入输出点数就成为一个重要的考虑因素。最严格的要求是多出三分之一。但一般普通系统只要输入输出多3~5点即可。

FX□─□□□─□

I/O点数

单元类型

输出方式

特殊品种

系列名

系列名：0S1S0N1N2N等

二.FX系列PLC型号说明三.FX0N、FX1N系列PLC（型号规格）类型型号输入点数输出点数电源电压

FX0N(1N)-24M(R,T)1410

基本单元FX0N(1N)-40M(R,T)2416AC100～240VFX0N(1N)-60M(R,T)3624或DC24V扩展单元FX0N-40ER2416AC100～240V

FX0N-8EX8-

扩展模块FX0N-8EYR-8不需要

FX0N-8EYT-8

三.FX0N、FX1N系列PLC（I/O扩展）基本单元扩展模块FX0N-60MRFX0N-40ERFX0N-8EYR例如：FX0N、FX1N最大可构成的I/O点数为128点扩展单元三.FX0N、FX1N系列PLC（一般性能指标）项目性能FX0NFX1N用户存储程序存储容量2K步（EEPROM）8K步（EEPROM）

可选存储器FX-EEPROM-4(4K)FX1N-EEPROM-8LFX-EEPROM-8(8K)FX-EPROM-8(8K)指令种类基本指令20条27条步进指令2条2条应用指令36种51条89种187条运算速度基本指令1.6~3.6μs/指令0.55~0.7μs/指令应用指令数十μs~数百μs/指令数μs~数百μs/指令三.FX0N、FX1N系列PLC（输入性能指标）输入点X000-X007X010-输入电流DC24V7mADC24V5mA输入ON电流≥

4.5mA

≥

3.5mA输入OFF电流＜1.5mA＜1.5mA响应时间约10ms约10ms(0---15ms可调)电路隔离光电耦合隔离四.FX0N、FX1N系列PLC（输出性能指标

）------继电器输出(R)最大负载感性负载80VA

灯负载100W响应时间约10ms电路隔离继电器隔离输出状态显示输出ON时LED亮外部电源AC250V或DC30V以下驱动能力2A/1点8A/4点8A/8点-------晶体管输出(T)外部电源DC5~30V驱动能力0.5A/1点0.8A/4点最大负载感性负载12W/DC24V

灯负载15W/DC24V开路漏电流0.1mA以下响应时间<0.2ms大电流OFF时<0.4ms电路隔离光电耦合器隔离输出状态显示输出ON时LED亮------晶闸管输出(S)外部电源AC85~240V驱动能力0.3A/点0.8A/4点

最大负载感性负载15VA/AC100V、30VA/AC200V

灯负载30W

开路漏电流1mA/AC100V2mA/AC200V响应时间ON：1msOFF:10ms电路隔离光电晶闸管隔离输出状态显示输出ON时LED亮五.FX2N、FX2NC系列PLC☆FX2N是FX系列中功能最强、运行速度最快的PLC☆基本指令执行时间高达0.08μs，超过了许多大、中型PLC☆FX2N的用户存贮器容量可扩展到16K☆FX2N的I/O点数最大可扩展到256点

☆FX2N有多种模拟量输入输出模块、高速计数器模块、脉冲输出模块、位置控制模块、RS-232C/RS-422/RS-485串行通信模块或功能扩展板、模拟定时器扩展板等。使用这些特殊功能模块和功能扩展板，可以实现模拟量控制、位置控制和联网通信等功能

☆FX2N有3000多点辅助继电器、1000点状态、200多点定时器、200点16位加计数器、35点32位加／减计数器、8000多点16位数据寄存器、128点跳步指针、15点中断指针☆FX2N有128种功能指令，具有中断输入处理、修改输入滤波器常数、数学运算、浮点数运算、数据检索、数据排序、PID运算、开平方、三角函数运算、脉冲输出、脉宽调制、ASCll码输出、串行数据传送、校验码、比较触点等功能指令☆FX2N内装实时钟，有时钟数据的比较、加减、读出/写入指令，可用于时间控制☆FX2N还有矩阵输入、10键输入、16键输入、数字开关、方向开关、7段显示器扫描显示等方便指令★FX2NC的性能指标与FX2N基本相同★FX2NC的基本单元I/O点为16/32/64/96★所不同的是FX2NC采用插件式输入输出，用扁平电缆连接，体积更小FX2N、FX2NC系列PLC(型号规格①)类型型号输入点数输出点数电源类型

FX2N-16MR(S、T)88FX2N-32MR(S、T)1616基本单元FX2N-48MR(S、T)2424AC100FX2N-64MR(S、T)3232~240VFX2N-80MR(S、T)4040或DC24VFX2N-128MR(T)6464FX2N-16EYT-16FX2N-16EYT-C-16FX2N、FX2NC系列PLC(型号规格②)类型型号输入点数输出点数电源类型扩展单元FX2N-32ER(S、T)1616FX2N-48ER(T)2424

FX2N-16EX16-FX2N-16EX-C16-不需要

FX2N-16EXL-C16-单独供电扩展模块FX2N-16EYR-16FX2N-16EYS-16单元类型

M──基本单元

E──输入输出混合扩展单元

EX──扩展输入模块

EY──扩展输出模块输出方式R──继电器输出

S──晶闸管输出

T──晶体管输出2.2PLC使用中注意事项两种安装方式（震动强烈时推荐使用螺钉直接安装）；安装时选择通风条件较好位置输入输出连接线最好分开布置?输入标准信号延迟约在10ms?

保证输入信号稳定可靠使用公共端的输出必须是相同形式的避免引发发干扰现象由于输入接口都是光电隔离的。而且光耦的后面还有阻容式滤波电路，该电路使输入产生延迟要求输入端接通电流在4.5mA以上，最小电流也不能小于2.5mA。最小切断电流必须在1.5mA以下2.3时序图与逻辑表达式一.

时序图描述软电器线圈的通电时刻、断电时刻、通电状态持续时间、断电状态持续时间，也可用来描述软电器的闭合时刻、断开时刻、闭合状态持续时间、断开状态持续时间。二.逻辑表达式运算的优先顺序是：

（）→“逻辑乘”→“逻辑加”运算规则:1+1=11·1=11+0=11·0=00+1=10·1=00+0=00·0=02.4FX系列PLC软元件（软电器）一.

软元件功能介绍FX2

系列PLC中的软元件有：输入继电器X输出继电器Y辅助继电器M状态元件（继电器）S定时器T计数器C数据寄存器D变址寄存器V/Z指针P/I常数K/H二.输入继电器（X）◆

输入继电器是PLC用来接收用户输入设备发来的输入信号◆

输入继电器线圈由外部输入信号所驱动，只有当外部信号接通时，对应的输入继电器才得电，不能用指令来驱动。※在程序中绝对不可能出现输入继电器的线圈，只能出现输入继电器的触点※每个输入继电器的常开与常闭触点均可无数次使用

扩展单元FX2-48ER扩展模块FX2-8EXX000~X027X030~X057X060~X067●FX系列PLC的输入继电器以八进制进行编号●

FX2输入继电器的编号范围为：

X000~X007、X010~X017、X020~X027、X030~X037、X040~X047、X050~X057．．．．

注：基本单元输入继电器的编号是固定的，扩展单元和扩展模块是按与基本单元最靠近开始，顺序进行编号基本单元FX2-48MR三.输出继电器（Y）◆输出继电器是用来将PLC内部信号输出传送给外部负载◆输出继电器线圈是由PLC内部程序驱动，其线圈状态传送给输出单元，再由输出单元对应的硬触点来驱动外部负载※每个输出继电器在输出单元中都对应有一个常开硬触点，但在程序中供编程的输出继电器，不管是常开还是常闭触点，都可以无数次使用。

※每个输出继电器都是无源的，因此需要外接电源。

◆

FX系列PLC的输出继电器也是八进制编号◆

FX2编号范围为Y000~Y007、Y010~Y017...。◆与输入继电器一样，基本单元的输出继电器编号是固定的，扩展单元和扩展模块的编号也是按与基本单元最靠近开始，顺序进行编号实际使用中，输入/输出继电器的数量，要根据系统配置而定基本单元FX2-32MR扩展单元FX2-32ER扩展模块FX2-8EXY000~Y017Y020~Y037四.辅助继电器（M）

◆辅助继电器是PLC中数量最多的一种继电器，其作用相当于继电器控制系统中的中间继电器。

◆和输出继电器一样，其线圈由程序指令驱动，每个辅助继电器都有无限多对常开常闭触点，供编程使用。但是，其触点不能直接驱动外部负载，要通过输出继电器才能实现对外部负载的驱动。◆

FX系列PLC的辅助继电器有：通用辅助继电器（三种）保持辅助继电器特殊辅助继电器通用辅助继电器●通用辅助继电器和输出继电器一样，在PLC电源中断后，其状态将变为OFF。当电源恢复后，除因程序使其变为ON外，其它仍保持OFFM0M0M0X0保持用辅助继电器

●保持用辅助继电器在PLC电源中断后，它具有保持断电前的瞬间状态的功能，并在恢复供电后继续断电前的状态

●保持用辅助继电器其它特性与通用辅助继电器完全一样

特殊辅助继电器（M8000～M8255）●特殊辅助继电器是具有某项特定功能的辅助继电器通常可分为两类：触点型和线圈型

●触点型

特殊辅助继电器的线圈由PLC自动驱动，用户只可以利用其触点。

●线圈型

特殊辅助继电器的线圈由用户控制，其线圈得电后，PLC作出特定动作。

M8000（M8001）----运行监视用特殊辅助继电器PLC运行时M8000得电（M8001断电），PLC停止时M8000失电（M8001得电）M8002（M8003）----初始脉冲特殊辅助继电器

M8002（M8003）只在PLC开始运行的第一个扫描周期内得电（断电），其余时间均断电（得电）。

常用M8002的触点作为一些继电器的初始化复位信号M8011、M8012、M8013、M8014-------分别为产生周期为10ms、100ms、1s、1min脉冲的特殊辅助继电器（PLCRUN）例如：M8004----

出错特殊继电器

当PLC出现硬件出错、参数出错、语法出错、电路出错、操作出错、运算出错等时，M8004得电M8061----

硬件出错特殊继电器→D8061（出错代码）M8064----

参数出错特殊继电器→D8064（出错代码）M8065----

语法出错特殊继电器→D8065（出错代码）M8066----

电路出错特殊继电器→D8066（出错代码）M8067----

操作出错特殊继电器→D8067（出错代码）M8020----

零标志M8021----

错位标志M8022----

进位标志M8029----

指令执行完毕标志M8046----STL状态置1M8246----C246减计数监视M8247----C247减计数监视M8249----C249减计数监视M8251----C251减计数监视M8252----C252减计数监视M8254----C254减计数监视特殊辅助继电器（线圈型）M8034----

禁止全部输出的特殊辅助继电器当M8034线圈被接通时，则PLC的所有输出自动断开M8039----

恒定扫描周期的特殊辅助继电器当M8039线圈被接通时，则PLC以恒定的扫描方式运行恒定扫描周期值由D8039决定M8031----非保持型继电器、寄存器状态清除M8032----保持型继电器、寄存器状态清除M8033----RUN→STOP时，输出保持RUN前状态M8035----强制运行（RUN）监视M8036----强制运行（RUN）M8037----强制停止（STOP）M8040----禁止状态转移M8041----从起始状态开始转移M8042----启动脉冲M8043----回原点结束M8044----原点条件M8045----禁止输出复位M8047----STL状态监控有效与步进指令有关M8050----I000禁止M8051----I100禁止M8052----I200禁止M8053----I300禁止…M8058----I800禁止禁止中断继电器M8235----设置C235为减计数方式M8236----设置C236为减计数方式M8237----设置C237为减计数方式M8238----设置C238为减计数方式M8241----设置C241为减计数方式M8242----设置C242为减计数方式M8244----设置C244为减计数方式继电器为ON时，设定减计数方式与高速计数器有关五.状态器（S）

状态器对在步进顺控类的控制程序中起着重要的作用，它与后述的步进指令STL组合使用。

①初始用状态器②返回原点用状态器③一般通用状态器④有断电保持功能状态器

⑤报警用状态器（程序流程故障诊断）不使用步进指令时，状态器也可当作辅助继电器使用编号：FX0SFX1S

FX0NFX1NFX2N

（FX2NC）

返回原点用--------S10~S19普通用S0~S63S10~S127S10~S127S10~S999S20~S499初始用S0~S9S0~S9S0~S9S0~S9S0~S9保持用--S0~S127S0~S127S0~S999S500~S899报警用--------S900~S999六、定时器T定时器在PLC中的作用相当于一个时间继电器，它有一个设定值寄存器，一个当前值寄存器以及无限个触点。通常PLC中有几十至数百个定时器T。

PLC内定时器是根据时钟脉冲累积计时，时钟脉冲有1ms、10ms、100ms三档。当所计时时间到达设定值时，输出触点动作。定时器可用用户程序存储器内的常数K作为设定值，也可用D的内容作为设定值。三菱FX系列PLC的所有定时器都是接通延时定时器。它又分为通用定时器和积算定时器两种。（1）通用定时器T0～T245(246点）T0～T199的计时单位为100ms，定时范围0.1～3276.7s；T200～T245的计时单位为10ms，定时范围0.01～327.67s。当输入条件满足时，开始计时，当输入条件不满足时，当前值恢复为零，定时器复位。T10K123X0T10Y1（2）积算定时器T246~T255T246~T249的计时单位为1ms，定时范围0.001~32.767s；T250~T255的计时单位为100ms，定时范围0.1~3276.7s。积算定时器具有计数累积的功能。在定时过程中如果断电或定时器线圈OFF，积算定时器将保持当前的计数值（当前值），通电或定时器线圈ON后继续累积，即其当前值具有保持功能，只有将积算定时器复位，当前值才变为0。

RSTT250K345X1X2T250Y1T250如果X1为ON，则T250用当前值计数器累计100ms的时钟脉冲。当达到设定值K345时，定时器的输出触点动作。在累计过程中，即使输入X1断开或停电时，再起动时，继续累计，其累计时间为34.5s。如果复位输入X2为ON，定时器复位，输出触点也复位。计数器可分为普通计数器和高速计数器。普通计数器又称为内部信号计数器，它是在执行扫描操作时对内部元件（X、Y、M、S、T、C）的信号进行计数的计时器。因此，其接通和断开时间应比PLC的扫描周期要长。高速计数器是按中断原则运行的，与PLC的扫描周期无关。七、计数器C1）16位加计数器通用型：C0～C99共100点断电保持型：C100～C199共100点设定值K在1～32767之间。设定值K0与K1含义相同，即在第一次计数时，其输出触点动作。1、内部信号计数器X1１为计数输入，每次X1１接通时，当前值加1。当C0当前值等于设定值10时，输出触点动作。之后即使输入X11再接通，计时器的当前值也保持不变。如果复位输入X10为ON，则执行RST指令，计数器的当前值为0，输出触点复位。２）32位双向计数器有两种32位加/减计数器，设定值：-2147483648～+2147483647。通用计数器：C200～C219共20点保持计数器：C220～C234共15点计数方向由特殊辅助继电器M8200～M8234设定。加减计数方式设定：对于C△△△，当M8△△△接通（置1）时，为减计数器，断开（置0）时，为加计数器。计数值设定：直接用常数K或间接用数据寄存器D的内容作为计数值。间接设定时，要用元件号紧连在一起的两个数据寄存器。用X14作为计数输入，驱动C200线圈进行加计数或减计数。用X12设定计数方向。在计数器的当前值增加至设定值时（由-6→-5时），输出触点置位；在当前值减少至小于设定值时（由-5→-6时），输出触点复位，。如果复位输入X13为ON，则执行RST指令，计数器当前值变为0，输出触点也复位。如果从2147483647开始增计数，则成为-2147483648，同样从-2147483648开始减计数，则成为+2147483648，形成循环计数。

2、高速计数器高速计数器C235～C255共21点，共享PLC上6个高速计数器输入（X000～X005）。高速计数器采用中断方式进行高速计数，与PLC的扫描周期无关，可以执行数KHz的计数。高速计数器为32位增/减计数型，具有停电保持功能（设定值范围：－2147483648～

+2147483647）根据不同加/减计数切换及控制方法，分无启动/复位输入端的1相1计数输入、带启动/复位输入端的1相1计数输入、1相双向计数输入以及2相双向计数输入四种类型。U表示加计数输入；D表示减计数输入；A表示A相输入；B表示B相输入；R表示复位输入；S表示启动输入。U表示加计数输入；D表示减计数输入；A表示A相输入；B表示B相输入；R表示复位输入；S表示启动输入。（1）无启动/复位输入端的一相一计数高速计数器C235～C240，对一相脉冲计数，只有一个脉冲输入端，计数方向由程序决定。

M8235为ON时，减计数；M8235为OFF时，加计数；X11接通时，C235当前值立即复位至0；当X12接通后，C235开始对X000端子输入的信号上升沿计数。（2）带启动/复位输入端的一相一计数高速计数器C241～C245

利用M8245，可以设置C245为加计数或减计数；X11接通时，C245立即复位至0，因为C245带有复位输入端，也可以通过外部输入端X003复位；因为C245带有启动输入端X007，所以需不仅X12为ON，并且X007也为ON的情况下才开始计数。计数输入端为X002，设定值由数据寄存器D0和D1的内容来指定。（3）一相双向计数的高速计数器C246～C250。固定PLC的一个输入端用于加计数，另一个输入端用于减计数，其中几个计数器还有启动端和复位端。

C249在X012为ON时，如果X006也为ON，就立即开始计数，增计数的计数输入为X000，减计数的计数输入为X001。可以通过顺控程序上的X011执行复位，另外，当X002闭合，C249也可立即复位。

（4）两相（A-B相型）双计数输入高速计数器C251～C255。这种计数器的计数方向由A相脉冲信号与B相脉冲信号的相位关系决定。这种计数器在A相接通的同时，B相输入为OFF→ON则为增计数，ON→OFF时为减计数

X012为ON时，C251通过中断，对A相输入X000、B相输入X001的动作计数。如果X011为ON时，则执行RST复位指令。如果当前值超过设定值，则Y002为ON；如果当前值小于设定值，则为OFF。根据不同的计数方向，Y003接通（增计数）或断开（减计数）。（4）两相（A-B相型）双计数输入高速计数器C251～C255。这种计数器的计数方向由A相脉冲信号与B相脉冲信号的相位关系决定。（4）两相（A-B相型）双计数输入高速计数器C251～C255。这种计数器的计数方向由A相脉冲信号与B相脉冲信号的相位关系决定。当X012为ON时，如果X006也为ON，则