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文档简介

FX2N系列PLC基本组成2024/11/9电气控制与PLC1

三菱公司是日本生产PLC的主要厂家之一。先后推出的小型、超小型PLC有F、F1

、F2

、FX1、FX2、FX2C、FX2N等系列。其中F系列已停产,取而代之的是FX2系列机型,属于高性能叠装式机型,是三菱公司的典型产品。

FX2N系列PLC的主机称为基本单元,包括CPU、存储器、输入输出口及电源,是PLC的主要部分。为主机备有扩展其输入输出的扩展单元、扩展模块及特殊功能模块单元。扩展单元是用于增加I/O点数的装置,内部设有电源。扩展模块用于增加I/O点数及改变I/O比例,内部无电源,由基本单元或扩展单元供电。扩展单元及扩展模块无CPU,必须与基本单元一起使用。特殊功能单元是一些专门用途的装置,如温度控制模块、高速计数器模块、位置控制模块、模拟量控制模块、计算机通信模块等。

FX2N系列PLC名称组成符号说明:输入/输出点数:指基本单元、扩展单元或扩展模块的输入输出总点数。基本单元、扩展单元输出形式:R(表示继电器输出,有触点,交流、直流负载用);S(表示三端双向可控硅开关元件输出,无触点,交流负载用);T(表示晶体管输出,无触点,直流负载用)。扩展模块输入/输出形式:R(表示DC24V输入,继电器输出);X(表示DC24V输入专用,无输出);YR(表示继电器输出专用,无输入);YT(表示晶体管输出专用,无输入);YS(表示三端双向晶闸管开关元件输出专用,无输入)。其他区分:一般无符号,表示AC100V/200V电源,DC24V输入。FX2N系列PLC基本单元2024/11/9电气控制与PLC2

基本单元包括内部电源、输入/输出口、CPU及存储器,共有16种,其型号名称及组成如下:输入输出总点数输入点数输出点数FX2N系列AC电源,DC输入继电器输出晶闸管输出晶体管输出1688FX2N-16MR-001-FX2N-16MT-001321616FX2N-32MR-001FX2N-32MS-001FX2N-32MT-001482424FX2N-48MR-001FX2N-48MS-001FX2N-48MT-001643232FX2N-64MR-001FX2N-64MS-001FX2N-64MT-001804040FX2N-80MR-001FX2N-80MS-001FX2N-80MT-0011286464FX2N-128MR-001-FX2N-128MT-001FX2N系列PLC基本单元示例2024/11/9电气控制与PLC3FX2N系列PLC扩展单元和扩展模块2024/11/9电气控制与PLC4

扩展单元包括内部电源、输入/输出口,共有2种,其型号名称及组成:输入输出总点数输入点数输出点数FX2N系列AC电源,DC输入继电器输出晶闸管输出晶体管输出321616FX2N-32ER-FX2N-32ET482424FX2N-48ER-FX2N-48ET

扩展模块仅包括输入/输出口,由基本单元或扩展单元供电,其型号名称及组成:输入输出总点数输入点数输出点数继电器输出输入晶体管输出晶闸管输出输入信号电压8(16)4(8)4(8)FX0N-8ER--DC24V880-FX0N-8EX--DC24V808FX0N-8EYR-FX0N-8EYT--16160-FX0N-16EX--DC24V16016FX0N-16EYR-FX0N-16EYT--16160-FX2N-16EX--DC24V16016FX2N-16EYR-FX2N-16EYTFX2N-16EYS-FX2N系列PLC特殊功能扩展模块2024/11/9电气控制与PLC5类别型号名称占有点数耗电输入输出DC5V特殊功能板FX2N-8AV-BD容量适配器-20mAFX2N-422-BDRS422通信板-60mAFX2N-485-BDRS485通信板-60mAFX2N-232-BDRS232通信板-20mAFX2N-CNV-BDFX0N用适配器连接板--特殊模块FX0N-3A2路模拟输入、1路模拟输出830mAFX0N-16NTM-NET/MINI用(绞和导线)8820mAFX2N-4AD4路模拟输入-8-30mAFX2N-4DA4路模拟输出-8-30mAFX2N-4AD-PT4路温度传感器输入-8-30mAFX2N-4AD-TC4路温度传感器输入(热电偶)-8-30mAFX2N-1HC50kHz2相调整计数器-8-90mAFX2N-1PG每秒100k个脉冲输出模块-8-55mAFX2N-232IFRS-232C通信接口-8-40mA

需要指出的是,有些扩展模块和特殊功能单元占有点数和有效点数是不一致的。FX2N系列PLC特殊功能扩展模块2024/11/9电气控制与PLC6类别型号名称占有点数耗电输入输出DC5V特殊模块FX-16NPM-NET/MINI用(光纤)16880mAFX-16NTM-NET/MINI用(绞和导线)16880mAFX-16NP-S3M-NET/MINI-S3用(光纤)88880mAFX-16NT-S3M-NET/MINI-S3用(绞和导线)88880mAFX-2DA2路模拟输出-8-30mAFX-4DA4路模拟输出-8-30mAFX-4AD4路模拟输入-8-30mAFX-2AD-PT2路温度传感器输入(PT-100)-8-30mAFX-4AD-TC4路温度传感器输入(热电偶)-8-40mAFX-1HC50kHz2相高速计数器-8-70mAFX-1PG每秒100k个脉冲输出模块-8-55mAFX-1DIF1DIF接口888130mA特殊单元FX-1GM定位脉冲输出单元(1轴)-8-自给FX-10GM定位脉冲输出单元(1轴)-8-自给FX-20GM定位脉冲输出单元(2轴)-8-自给FX2N系列功能扩展示例2024/11/9电气控制与PLC7FX2N系列PLC一般技术指标2024/11/9电气控制与PLC8环境温度工作时0~55℃,保存时-20~70℃相对湿度工作时35~85%RH(不结露)抗振动符合JIS,C0911、0~55Hz、0.5mm(最大2G),三轴向各2h抗冲击符合JIS,C0912、10G,三轴向各3次抗噪声噪声电压1000Vp-p、噪声宽1μs、周期30~100Hz耐压AC1500V、1min全部端子和接地端子之间绝缘电阻DC500V,欧姆表量,在5MΩ以上接地专用接地最好,可与其他设备共用接地,但不可与强电系统相连后公共接地工作环境适于没有腐蚀性、可燃性气体以及导电尘埃不严重的场合FX2N系列PLC性能技术指标2024/11/9电气控制与PLC9项目FX2N系列运算控制方式存储程序反复运算方式、中断命令输入输出控制方式批处理方式,但有I/O刷新指令程序语言梯形图、指令表、功能图程序存储器最大存储容量16KB,有键盘保护功能内置存储器容量8KB步RAM(锂电池后备),电池寿命约五年,使用RAM卡盒约三年可选存储卡盒RAM8KB(16KB)/EEPROM4KB、8KB、16KB/EPROM8KB(16KB)步,不能使用带有实时锁存功能存储卡盒指令种类顺控步进指令顺控指令27条,步进梯形指令2条应用指令128种,298个运算处理速度基本指令0.08μs/指令应用指令1.52~数百μs/指令输入输出点数扩展并用时输入点数X000~X267,184点(八进制编号)扩展并用时输出点数Y000~Y267,184点(八进制编号)扩展并用时总点数256点FX2N系列PLC性能技术指标2024/11/9电气控制与PLC10项目FX2N系列辅助继电器一般用(可变)M0~M499,500点保持用(可变)M500~M1023,524点保持用(不可变)M1024~M3071,2048点特殊用M8000~M8255,256点状态寄存器初始化S0~S9,10点一般用(可变)S10~S499,490点保持用S500~S899,400点信号用(不可变)S900~S999,100点定时器100msT0~T199,200点(0.1~3276.7s)10msT200~T245,46点(0.01~327.67s)1ms乘法型(不可变)T246~T249,4点(0.001~32.767s)100ms乘法型(不可变)T250~T255,6点(0.1~3276.7s)计数器16位向上一般用(可变)C0~C99,100点(0~32767)16位向上保持用(可变)C100~C199,100点(0~32767)32位双向一般用(可变)C200~C219,20点(-2147483648~+2147483647)FX2N系列PLC性能技术指标2024/11/9电气控制与PLC11项目FX2N系列计数器32位双向保持用(可变)C220~C234,15点(-2147483648~+2147483647)32位高速双向保持(可变)C235~C255中的6点数据寄存器(使用一对时为32位)16位通用(可变)D0~D199,200点16位保持(可变)D200~D511,312点16位保持(不可变)D512~D7999,7488点16位保持用D8000~D8195,106点16位保持用V0~V7,Z0~Z7,16点指针JAMP、CALL分支用P0~P127,128点输入中断、计时中断I0□□~I8□□,9点计数中断I010~I060,6点嵌套主控N0~N7,8点常数十进制(K)16位(-32768~+32767),32位(-2147483648~+2147483647)十六进制(H)16位(0~FFFF),32位(0~FFFFFFFF)FX2N系列PLC输入技术指标2024/11/9电气控制与PLC12项目DC输入DC输入机型FX2N基本单元扩展单元、扩展模块输入信号电压DC24V±10%DC24V(±10%)输入信号电流7mA/DC24V(X010以后5mA/DC24V)5mA/DC24V输入ON电流4.5mA以上/DC24V(X010以后3.5mA/DC24V)3.5mA以上/DC24V输入OFF电流1.5mA以下/DC24V(X010以后1.5mA/DC24V)1.5mA以上/DC24V输入应答时间约10ms约10msX000~X017内含数字滤波器,可在20~60ms内转换,但最小50μs输入信号形式触点输入或开路集电极晶体管输入电路绝缘光电耦合绝缘输入动作表示输入连接时LED灯亮FX2N系列PLC输出技术指标2024/11/9电气控制与PLC13项目继电器输出三端双向晶闸管开关输出晶体管输出机型FX2N基本单元扩展单元扩展模块FX2N基本单元扩展模块FX2N基本单元扩展单元扩展模块内部电源AC250V,DC30V以下AC85~242VDC5~30V电路绝缘机械绝缘光控晶闸管绝缘光电耦合绝缘动作指示继电器线圈通电时LED亮光控晶闸管驱动时LED亮光电耦合器驱动时LED亮最大负载电阻负载2A/点8A/4点(公用)8A/8点(公用)0.3A/1点0.8A/4点0.5A/1点,0.8A/4点,1.6A/8点(Y0,Y1除外);0.3A/1点(Y0,Y1)感应性负载80VA15VA/AC100V,30VA/AC100V(50VA/AC100V,100VA/AC100V)12W/DC24V(Y0,Y1外)7.2W/DC24V(Y0,Y1)灯负载100W30W[100W]1.5W/DC24V(Y0,Y1外)0.9W/DC24V(Y0,Y1)开路漏电流-1mA/AC100V,2mA/AC200V0.1mA/DC30V最小负载DC5V,2mA(参考值)0.4VA/AC100V,1.6VA/AC100V-响应时间OFF→ON约10ms1ms以下0.2ms以下15μs(Y0,Y1)ON→OFF约10ms10ms以下0.2ms以下30μs(Y0,Y1)FX2N系列PLC电源技术指标2024/11/9电气控制与PLC14项目FX2N-16MFX2N-32MFX2N-32EFX2N-48MFX2N-48EFX2N-64MFX2N-80MFX2N-128M额定电压AC100~240V电压允许范围AC85~264V额定频率50/60Hz允许瞬间断电时间10ms以内的瞬间断电,机器继续运行。当电源电压为AC200V系列时,通过程序可将其改为10~100ms。电源保险丝250V,3.15A(3A),Φ5mm×20mm250V,5A,Φ5mm×20mm耗电量VA3040506070100冲击电流最大40A5ms以下/AC100V,最大60A5ms以下/AC200V传感器电源无扩展DC24V,250mA以下DC24V,460mA以下有扩展需进行核定FX2N系列PLC编程元件2024/11/9电气控制与PLC15分类及编号:FX2N系列PLC具有数十种编程元件。编程元件的编号分为两个部分:第一部分是代表功能的字母。如输入继电器用“X”表示、输出继电器用“Y”表示。第二部分为数字,数字为该类器件的序号。输入继电器及输出继电器的序号为八进制,其余器件的序号为十进制。从元件的最大序号我们可以了解可编程序控制器可能具有的某类器件的最大数量。例如输入继电器的编号范围为X0~X177,为八进制编号,可计算出FX2N系列PLC可能接入的最大输入信号数为128点、这是以CPU所能接入的最大输入信号数量标示的,并不是一台具体的基本单元或扩展单元所安装的输入口的数量。基本特征:编程元件的使用主要体现在程序中,一般地可认为编程元件和继电接触器的元件类似、具有线圈和常开常闭触点。而且触点状态随着线圈的状态而变化,即当线圈披选中(通电)时,常开触点闭合,常闭触点断开,当线圈失去选中条件时,常闭接通,常开断开。和继电接触器器件不同的是,作为计算机的存储单元,从实质上来说,某个元件被选中,只是代表这个元件的存储单元置1,失去选中条件只是这个存储单元置0,由于元件只不过是存储单元,可以无限次地访问,可编程序控制器的编程元件可以有无数多个常开、常闭触点。和继电接触器元件不同的另一个特点是,作为计算机的存储单元,可编程序控制器的元件可以组合使用。在存储器中只占一位,其状态只有置1置0两种情况的元件称为位元件。使用位元件的组合表示数据的称为位组合元件及字元件。编程元件的使用有一定的使用要点,这些要点一般都可以反映在梯形图上。FX2N系列PLC数值的处理2024/11/9电气控制与PLC16

FX2N系列PLC根据不同的用途和目的,使用不同类型的数值:十进制数(K):

定时器和计数器的设定值(K常数)。

辅助继电器(M)、定时器(T)、计数器(C)、状态器等的编号(软元件编号)。

指定应用指令操作数中的数值与指令动作(K常数)。十六进制数(H):同十进制数一样,用于指定应用指令操作数中的数值与指令动作(H常数)。二进制数(B):FX2N系列PLC的定时器、计数器或数据寄存器是以十进制或十六进制数进行数值指定,但在PLC内部,这些数字都是用二进制处理的。而且,在外围设备上进行监控时,这些软元件将自动变换为十进制数(也可切换为十六进制)。八进制数(O):FX2N系列PLC的输入继电器、输出继电器的软元件编号以八进制数值进行分配。因此,可进行0~7、10~17、20~27、…等的进位,不存在数字8或9。BCD码:BCD是以4位二进制表示十进制数各位0~9数值的方法。各位的处理很容易,因此,可用于BCD输出形的数字式开关或七段码的显示器控制等方面。其他数值(浮点数):FX2N系列PLC具有可进行高精度的浮点运算功能。用二进制浮点数进行浮点运算,同时用十进制浮点数实施监控。

FX2N系列PLC输入/输出继电器2024/11/9电气控制与PLC17输入继电器:输入端子是PLC从外部开关接受信号的窗口。在PLC内部,与PLC输入端子相连的输入继电器是一种光电隔离的电子继电器,有无数的电子常开触点和常闭触点,可在PLC内随意使用。这种输入继电器不能用程序驱动。输出继电器:输出端子是PLC向外部负载发送信号的窗口。输出继电器的外部输出用触点(继电器触点,晶闸管、晶体管等输出元件)在PLC内与该输出端子相连,有无数的电子常开触点和常闭触点,可在PLC内随意使用。PLC外部输出用触点,按照输出用软元件的响应滞后时间动作。

FX2N系列PLC输入继电器(X)、输出继电器(Y)的编号:是由基本单元固有地址号和按照与这些地址号相连的顺序给扩展设备分配的地址号组成的。这些地址号使用八进制数,因此不存在8、9这样的数值。输入、输出继电器总点数不能超过256点。

型号FX2N-16MFX2N-32MFX2N-48MFX2N-64MFX2N-80MFX2N-128M扩展时输入X000~X0078点X000~X01716点X000~X02724点X000~X03732点X000~X04740点X000~X07764点X000~X267184点输出Y000~Y0078点Y000~Y01716点Y000~Y02724点Y000~Y03732点Y000~Y04740点Y000~Y07764点Y000~Y267184点FX2N系列PLC辅助继电器2024/11/9电气控制与PLC18

PLC内有许多辅助继电器,其线圈与输出继电器一样,由PLC内的各种软元件的触点驱动。辅助继电器也有无数的电子常开和常闭触点,在PLC内可随意使用。但是,该触点不能直接驱动外部负载,外部负载的驱动要通过输出继电器进行。

FX2N系列PLC的辅助继电器(M)分为一般用(M0~M499)、停电保持用(M500~M3071)和特殊用途(M8000~M8255)辅助继电器。

如果在PLC运行过程中停电,输出继电器及一般用辅助继电器都断开。再运行时,除了输入条件为ON(接通)的情况以外,都为断开状态。停电保持用辅助继电器利用PLC内装备用电池或EEPROM进行掉电保持,PLC运行过程中停电时记忆停电前的状态,再运行时再现该状态。一般用辅助继电器和部分停电保持用辅助继电器(M500~M1023)的分配可通过外围设备的参数设定进行调整。将停电保持专用继电器作为一般辅助继电器使用,还可在程序的最前面的地方用RST或ZRST指令清除其内容。

特殊辅助继电器(M8000~M8255)各有其功能,按照使用方式可以分为两类:触点利用型特殊辅助继电器:其线圈由PLC自动驱动,用户只可使用这些触点。常用作时基、状态标志或专用控制元件出现在程序中。如M8000(运行监视,PLC运行时监控接通);M8002(初始脉冲,只在PLC开始运行的第一个扫描周期接通);M8011、M8012、M8013、M8014(分别为10ms、100ms、1s和1min时钟);M8020、M8021、M8022(分别为零标志、借位标志和进位标志)。线圈驱动型特殊辅助继电器:用户驱动线圈后,PLC作特定的动作。存在驱动时有效和END指令执行后有效两种情况。如M8030(关电池灯指示,熄灭锂电池欠压指示灯);M8033(停止时存储保存,PLC进入STOP状态后,输出继电器状态保持不变);M8034(全输出禁止,禁止所有的输出);M8039(恒定扫描方式,PLC按D8039寄存器中指定的以ms为单位扫描周期运行)。

FX2N系列PLC状态器和定时器2024/11/9电气控制与PLC19状态器:是对工序步进控制简易编程的重要软元件,常与步进梯形指令结合使用。状态器与辅助继电器一样,有无数的电子常开和常闭触点,在顺控程序内可随意使用。此外,不用于步进梯形指令时,状态器也可与辅助继电器一样在一般的顺控中使用。FX2N系列PLC状态器(S)分为一般用(S0~S499)、停电保持用(S500~S899)和报警器用(S900~S999),其中,S0~S9一般用于步进梯形图的初始状态,S10~S19一般用作返回原点的状态。供信号报警器用的状态器也属于停电保持型,还可以作为诊断外部故障用的输出。通过外围设备参数的设定,可以改变一般用和停电保持型状态器的分配。定时器:相当于继电器系统中的时间继电器,在程序中用于延时控制。定时器累计PLC内1ms、10ms、100ms等时钟脉冲,当达到设定值时,输出触点动作。定时器除占有自己编号的存储器位外,还占有一个设定值寄存器(字)和一个当前值寄存器(字)。设定值寄存器存储编程时赋值的计时时间设定值。当前值寄存器记录计时当前值。这些寄存器为16位二进制存储器。其最大值乘以定时器的计时单位值即是定时器的最大计时范围值。定时器满足计时条件开始计时,当前值寄存器则开始计数,当当前值与设定值相等时定时器动作,其常开触点接通,常闭触点断开,并通过程序作用于控制对象,达到时间控制的目的。FX2N系列PLC定时器(T)有4种类型:100ms定时器:T0~T199,200点。定时范围:0.1~3276.7s;10ms定时器:T200~T245,46点。定时范围:0.01~327.67s;1ms累积型定时器:T246~T249,4点,执行中断保持。定时范围:0.001~32.767s;100ms累积型定时器:T250~T255,6点,定时中断保持,定时范围:0.1~3276.7s。FX2N系列PLC定时器的使用2024/11/9电气控制与PLC20

定时器设定值可采用程序存储器内的常数(K)直接指定,也可用数据寄存器(D)的内容间接指定。使用数据寄存器设定定时器设定值时,一般使用具有掉电保持功能的数据寄存器,这样在断电时不会丢失数据。不用作定时器的定时器编号,可以用作数值存储用数据寄存器。定时器的当前值也可通过应用指令等作为数值软元件使用。普通非累积型定时器的使用:如果定时器线圈T200的驱动输入X000为ON,T200用当前值计数器累计10ms的时钟脉冲。如果该值等于设定值K123时,定时器的输出触点动作,也就是说输出触点在线圈驱动1.23s后动作。驱动输入X000断开或停电,定时器复位,输出触点复位。累积型定时器的使用:如果定时器线圈T250的驱动输入X001为ON,则T250用当前值计数器累计100ms的时钟脉冲。如果该值达到设定值K345时,定时器的输出触点动作。在累计过程中,即使输入X001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X002为ON,定时器复位,输出触点也复位。FX2N系列PLC定时器误差2024/11/9电气控制与PLC21

在子程序与中断程序内,采用T192~T199定时器。这种定时器在执行线圈指令或执行END指令时计时。如果计时达到设定值,则在执行线圈指令或END指令时,输出触点动作。普通的定时器只是在执行线圈指令时计时,因此,在某种条件下,线圈指令用于执行中的子程序或中断程序时不计时,不能正常动作。如果在子程序或中断程序内采用1ms累积型定时器时,在其达到设定值后,必须注意的是,在执行最初的线圈指令时,输出触点动作。除了中断执行型的定时器外,在线圈驱动后,定时器开始计时。在计时完了后的最初的线圈指令执行时,输出触点动作。当定时器设定值为0时,在执行下一个扫描的线圈指令时,输出触点开始动作。此外,中断执行型的1ms定时器在执行线圈指令后,以中断方式对1ms时钟脉冲计数。

从驱动线圈开始到触点动作结束的定时器触点动作精度,大致可用式t=T+T0-α表示。其中,α与1ms、10ms、100ms定时器对应,分别为0.001s、0.01s、0.1s;T为定时器设定时间;T0为扫描周期。编程时,定时器触点写在线圈指令前时,最大误差为-2T0。FX2N系列PLC计数器2024/11/9电气控制与PLC22计数器:在程序中用作计数控制。计数器分为内部信号计数器和外部信号计数器两类。内部计数器是对机内的元件的信号计数,由于机内元件信号的频率低于扫描频率,因而是低速计数器,也称普通计数器。对高于机器扫描频率的外部信号进行计数,需要用高速计数器。计数器累计内部或外部信号的脉冲数,当达到所定的设定值时,输出触点动作。计数器除了占有自己编号的存储器位外,还占有一个设定值寄存器和一个当前值寄存器。设定值寄存器存储编程时赋值的计数设定值。当前值寄存器记录计数当前值。

FX2N系列PLC计数器(C)分类:16位增计数器:一般用:C0~C99;停电保持用:C100~C199。32位增/减双向计数器:停电保持用:C200~C219;特殊用:C220~C234。32位增/减双向高速计数器:停电保持C235~C255中的6点。

一般计数器和停电保持型计数器的分配可通过外围设备的参数设定进行调整。不用作计数器的计数器编号,可以用作数值存储用数据寄存器。FX2N系列PLC16位增计数器2024/11/9电气控制与PLC23

16位是指其设定值及当前值寄存器为二进制16位寄存器,其设定值在K1~K32767范围内有效。设定值K0与K1意义相同,均在第一次计数时,其触点动作。如果PLC断电,则一般用计数器的计数值被清除,而停电保持用计数器则可存储停电前的计数值,恢复电源后,计数器可按上一次数值累计计数。

16位计数器的使用:计数输入X011每驱动C0线圈一次,计数器的当前值就增加1,在执行第十次的线圈指令时,输出触点动作,以后即使计数输入X011再动作,计数器的当前值不变。如果复位输入X010为ON,则执行RST指令,计数器的当前值为0,输出触点复位。计数器的设定值,除用常数K设定外,还可由数据寄存器指定。再以MOV等指令将设定值以上的数据写入当前值寄存器时,则在下次输入时,输出线圈接通,当前值寄存器变为设定值。FX2N系列PLC32位双向计数器2024/11/9电气控制与PLC24

32位增/减双向计数器的设定值有效范围为-2147483648~+2147483647。利用特殊辅助继电器M8200~M8234指定对应计数器的增/减计数方向。

32位增/减双向计数器的使用:如果驱动M8200,则计数器C200为减计数,不驱动时,则为增计数。根据常数K或数据寄存器D的内容,设定值可正可负,将连号的数据寄存器内容视为一对,作为32位的数据处理。利用计数输入X014驱动C200线圈,可增计数或减计数。在计数器的当前值由-6→-5增加时,输出触点置位;在由-5→-6减少时,输出触点复位。当前值的增减与输出触点的动作无关,但是如果从2147483647开始增计数,则成为-2147483648,同样如果从-2147483648开始减计数,则成为2147483647,形成循环计数。如果复位输入X013为ON,则执行RST指令,计数器当前值变为0,输出触点也复位。使用停电保持用计数器时,计数器的当前值、输出触点动作与复位状态停电保持。32位计数器也可作为32位数据寄存器使用,但是,32位计数器不能作为16位应用指令中的软元件。在以D-MOV指令等把设定值以上的数据写入当前值数据寄存器时,则在以后的计数输入时可继续计数,触点也不变化。FX2N系列PLC内置高速计数器2024/11/9电气控制与PLC25

计数器与定时器根据设定值动作,可以将计数器或定时器的当前值作为数值数据用于控制。普通计数器对PLC的内部信号(X、Y、M、S、T、C)等触点的动作进行循环扫描并计数,这些内部信号接通和断开的持续时间必须比PLC的扫描周期长,才能保证准确可靠计数。高速计数器通过对特定的输入作中断处理来进行计数,与扫描周期无关,可以执行数KHz的计数。

FX2N系列PLC内置高速计数器是32位增/减双向计数器,根据不同增/减计数切换及控制方法,分为1相1计数输入、1相2计数输入以及2相2计数输入三种类型,按计数器的编号(C235~C255)分配在输入X000~X007。由于X000~X007不能重复使用,内置高速计数器最多只有6点。不作为高速计数器使用的输入编号可作为普通输入继电器使用。不作为高速计数器使用的高速计数器编号也可作为数值存储用的32位数据寄存器使用。1相1计数输入C235C236C237C238C239C240C241C242C243C244C245X000U/DU/DU/DX001U/DRRX002U/DU/DU/DX003U/DRRX004U/DU/DX005U/DRX006SX007SFX2N系列PLC内置高速计数器2024/11/9电气控制与PLC261相2计数输入2相2计数输入C246C247C248C249C250C251C252C253C254C255X000UUUAAAX001DDDBBBX002RRRRX003UUAAX004DDBBX005RRRRX006SSX007SS项目1相1计数输入1相2计数输入2相2计数输入计数方向指定方法根据M8235~M8245的启动与否,相应的计数器C235~C245作增/减计数对应于增/减计数输入的动作,计数器自动增/减计数A相输入ON同时,B相输入OFF→ON时增计数动作,ON→OFF时减计数动作计数方向监控-通过监控M8246~M8255,可以知道相应计数器增/减计数的情况。U:增计数输入;D:减计数输入;A:A相输入;B:B相输入;R:复位输入;S:启动输入。FX2N系列PLC内置高速计数器2024/11/9电气控制与PLC27

FX2N系列PLC内置1相1计数输入高速计数器应用:在X012为ON时,利用计数输入X000,通过中断,C235按X010设定的方式增计数或减计数。计数器的当前值由-6→-5增加时,输出触点被置位,由-5→-6减少时,输出触点被复位。虽然当前值的增减与输出触点的动作无关,但是如果从2147483647开始增计数,则成为-2147483648,同样如果从-2147483648开始减计数,则成为2147483647,形成循环计数。如果复位输入X011为ON,则执行RST指令,计数器当前值变为0,输出触点也复位。在停电保持用高速计数器中,即使断开电源,计数器的当前值、输出触点动作与复位状态停电保持。

FX2N系列PLC内置1相2计数输入高速计数器应用: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,不需要该程序。

FX2N系列PLC内置高速计数器2024/11/9电气控制与PLC28

FX2N系列PLC内置2相2计数输入高速计数器应用: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,如图a所示。

C251应用:图b中,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)。

C254应用:图c中,X012为ON时,如果X006也为ON,则C254立即开始对A相输入X000、B相输入X001的动作计数。可以通过顺控程序上的X011执行复位,另外,当X002闭合,C254也可立即复位。如果当前值超过设定值(D1,D0),则Y004为ON;如果当前值小于设定值,则为OFF。根据不同的计数方向,Y005接通(增计数)或断开(减计数)。FX2N系列PLC内置高速计数器2024/11/9电气控制与PLC29

高速计数器的当前值达到设定值时,要求立即输出的情况,要采用高速计数器专用比较指令。另外,使用高速计数器时,还需要注意以下问题:

高速计数器线圈驱动用触点,在高速计数时,应采用一直接通的触点。

如果利用模拟开关等有触点的设备进行高速计数,需注意由于开关振动等原因会造成计数器的计数错误。

如果对高速计数器的线圈编程,则与其对应的输入继电器的输入滤波器会自动变为20μs(X000,X001)或50μs(X002~X005),不需要采用应用指令或特殊的数据寄存器D8020调整。不作为高速计数器输入使用的输入继电器的输入滤波器维持初始值10ms。

高速计数器输入使用输入继电器不能与采用同样输入的其他指令一起使用。

所有高速计数器,即使以当前值=设定值的状态执行指令,只要不给于计数输入脉冲,输出触点就不会动作。

通过让高速计数器输出线圈接通/断开,就可以执行计数开始/停止,但该输出线圈要在主程序上编程。如果在步进梯形图回路内、子程序内或中断程序内编程,则直到执行这些程序,高速计数器的计数与停止才能执行。

向高速计数器输入信号时,其所用频率要低于规定的频率,否则就会发生监视定时器(WDT)错误,而且并联链接不能正常工作。FX2N系列PLC数据寄存器2024/11/9电气控制与PLC30数据寄存器:是存储数值数据的软元件,可以处理各种数值数据,利用它还可以进行各种控制。FX2N系列PLC的数据寄存器(D)分为以下几种类型:

一般用:D0~D199,200点,通过参数设定可以变更为停电保持型。

停电保持用:D200~D511,312点,通过参数设定可以变更为非停电保持型。

停电保持专用:D512~D7999,7488点,无法变更其停电保持特性。根据参数设定可以将D1000以后的数据寄存器以500点为单位设置文件寄存器。

特殊用:D8000~D8255,256点。

变址寄存器:V0~V7,Z0~Z7,16点。

这些寄存器都是16位,最高位为符号位,数值范围为-32768~+32767。将相邻两个数据寄存器组合,可存储32位数值数据,最高位为符号位(高位为大的号码,低位为小的号码。变址寄存器中,V为高位,Z为低位),可处理-2147483648~+2147483647的数值。在指定32位时,如果指定了低位,则高位为继其之后的编号自动占用。低位可以用奇数或偶数编号指定,考虑到外围设备的监视功能,建议低位采用偶数编号。FX2N系列PLC数据寄存器2024/11/9电气控制与PLC31一般用及停电保持用数据寄存器

一旦数据寄存器中写入数据,只要不再写入其他数据,就不会变化。在RUN→STOP或停电时,数据被清除为0,但如果驱动特殊辅助继电器M8033,则可以保持,与停电保持用数据寄存器功能类似。

利用外围设备的参数设定,可以改变一般用与停电保持用数据寄存器的分配。而对于将停电保持专用数据寄存器作为一般用途时,则要在程序的起始步采用RST或ZRST指令清除其内容。

在使用PC间简易链接或并联链接的情况下,一部分数据寄存器被链接所占用。特殊用途数据寄存器

是指写入特定目的的数据,或已事先写入特定内容的数据寄存器,其内容在电源接通时被置于初始值。一般初始值为零,需要设置时,则利用系统ROM将其写入。例如,系统ROM在D8000中初始设定监视定时器时间,需要改变时,可利用传送指令(FNC12MOV),在D8000中写入目标时间。

其他特殊用途数据寄存器的种类及功能说明参见有关说明书。变址寄存器

变址寄存器V与Z同普通数据寄存器一样,是进行数值数据的读入、写出的16位数据寄存器。V0~V7、Z0~Z7共有16个。此外,在应用指令的操作数中,还可以同其他软元件编号或数值组合使用,在程序中改变软元件编号或数值内容,是一个特殊的数据寄存器。对于十进制数的软元件、数值(M、S、T、C、D、KnM、KnS、P、K),若V0=K5,执行D20V0时,被执行的软元件编号为D25【D(20+5)】;指定K30V0时,被执行的是十进制数值K35【K(30+5)】。对于八进制软元件(X、Y、KnX、KnY),变址时,V、Z的内容要换算成八进制数,然后作加法运算。若Z1=K8,执行X0Z1时,则被执行的软元件编号为X10【X(0+8):八进制加法】。对于十六进制的数值(H),若以V5=K30指定常数H30V5,则被认为是H4E【30H+K30】。

需要注意FX2N系列PLC基本顺控指令或步进梯形指令的软元件编号不能同变址寄存器组合使用。

FX2N系列PLC文件寄存器2024/11/9电气控制与PLC32文件寄存器:FX2N系列PLC的数据寄存器D1000~D7999是普通停电保持用数据寄存器,通过参数设定,可以500为单位指定1~14个块作为最大7000点的文件寄存器,未被设为文件寄存器的剩余部分可以作为普通停电保持数据寄存器使用。文件寄存器的处理方法如下:

当PLC从STOP→RUN时,在内置可选内存中设定的文件寄存器区域,被批次传送至主系统RAM中的数据存储区域。随后,在程序中使用的软元件编号以及除FNC15(BMOV)指令之外的应用指令中的操作数的指定全部是针对数据寄存器区域工作的。

在外围设备上对文件寄存器进行监视时,将数据存储器中对应的的数据寄存器区域读出。从外围设备进行文件寄存器元件“当前值变更”、“强制复位”或“PC内存全部清除”等情况,是对程序存储区内的文件寄存器区域进行修改,随后向对应的数据寄存器区域自动传送。因此,对文件寄存器软元件进行改写的程序存储器,需要将内置内存(可选RAM或EEPROM内存)的保护开关置为OFF状态。

使用除FNC15(BMOV)指令以外的一般应用指令处理文件寄存器编号时,对数据存储器内对应的数据寄存器进行与一般数据寄存器相同的读出写入处理。由于在PLC的系统RAM设置了该区域,因而可以不受可选内存形式的限制而随意修改内容。与此相对应,FNC15(BMOV)指令对文件寄存器具有特殊功能。将FNC15(BMOV)指令的目标指定为文件寄存器软元件时,可向程序存储区内的文件寄存器区域直接写入。FX2N系列PLC指针2024/11/9电气控制与PLC33指针:FX2N系列PLC的指针包括分支用指针(P)和中断用指针(I)。分支用指针:编号为P0~P127,用作程序跳转和子程序调用的编号,其中P63专门用于结束跳转。中断用指针:与应用指令FNC03(IRET)中断返回、FNC04(EI)开中断和FNC03(DI)关中断一起使用,有以下三种类型:输入中断用:与输入X000~X005对应编号为I00□~I05□,6点。接收来自特定输入编号的输入信号,不受PLC扫描周期的影响,触发该输入型号,执行中断子程序。通过输入中断可以处理比扫描周期更短的信号,因而可在顺控程序中作为必要的优先处理或短时脉冲处理控制中使用。定时器中断:编号为I6□□、I7□□、I8□□,3点。在各指定的中断循环时间(10~99ms)执行中断子程序。在需要有别于PLC运算周期的循环中断处理控制中使用。计数器中断:编号为I010~I060,6点。根据PLC内置高速计数器的比较结果,执行中断子程序,用于利用高速计数器优先处理计数结果的控制。FX2N系列PLC基本指令2024/11/9电气控制与PLC34

LD、LDI、OUT指令LD、LDI指令功能:分别用于将常开、常闭触点连接到母线上,或者与后述ANB或ORB指令组合,在分支回路的起点使用常开、常闭触点。OUT指令功能:是对输出继电器、辅助继电器、状态器、定时器、计数器的线圈驱动指令,对输入继电器不能使用。

并列的OUT指令能多次连续使用。

对定时器或计数器线圈,使用OUT指令后,必须设定常数,可通过常数K直接指定或用数据寄存器编号间接指定。FX2N系列PLC基本指令2024/11/9电气控制与PLC35

AND、ANI指令AND、ANI指令功能:分别用于单个常开、常闭触点的串联,串联触点的数量不受限制,该指令可以连续多次使用。

如果有两个以上的触点并联连接,并将这种并联回路块与其他回路串联连接时,要采用后述的ANB指令。

OUT指令后,通过触点对其他线圈使用OUT指令实现纵接输出时,如果顺序不错,可以重复连续使用,否则必须使用后述的MPS指令。FX2N系列PLC基本指令2024/11/9电气控制与PLC36

OR、ORI指令OR、ORI指令功能:分别用于单个常开、常闭触点的并联,并联触点的数量不受限制,该指令可以连续多次使用。

如果有两个以上的触点串联连接,并将这种串联回路块与其他回路并联连接时,要采用后述的ORB指令。FX2N系列PLC基本指令2024/11/9电气控制与PLC37

ORB、ANB指令

ORB、ANB指令都是不带软元件的独立指令。

由两个以上触点串联连接的回路称为串联回路块,将串联回路块并列连接时,分支开始用LD或LDI指令,分支结束用ORB指令。若有多个串联回路块按顺序与前面的回路并联时,对每个回路块使用ORB指令,则对并联的回路个数没有限制。而若成批使用ORB指令并联连接多个串联回路块时,由于LD、LDI指令的重复次数限制在8次以下,因此这种情况下并联的回路个数限制在8个以下。

由两个以上触点并联连接的回路称为并联回路块,将并联回路块串联连接时,分支开始用LD或LDI指令,分支结束用ANB指令。若有多个并联回路块按顺序与前面的回路串联时,对每个回路块使用ANB指令,则对串联的回路个数没有限制。而若成批使用ANB指令串联连接多个并联回路块时,由于LD、LDI指令的重复次数限制在8次以下,因此这种情况下串联的回路个数限制在8个以下。FX2N系列PLC基本指令2024/11/9电气控制与PLC38

ORB、ANB指令应用FX2N系列PLC基本指令2024/11/9电气控制与PLC39

LDP、LDF、ANDP、ANDF、ORP、ORF指令LDP、ANDP、ORP指令是进行上升沿检出的触点指令,仅在指定位元件的上升沿OFF→ON变化时接通一个扫描周期。LDF、ANDF、ORF指令是进行下降沿检出的触点指令,仅在指定位元件的下降沿ON→OFF变化时接通一个扫描周期。示例:X000~X002由OFF→ON变化或由ON→OFF变化时,M0或M1仅接通一个扫描周期。这些指令的功能有时与脉冲指令的功能相同。将辅助继电器M指定为这些指令的软元件时,软元件编号范围不同,会造成动作上的差异。FX2N系列PLC基本指令2024/11/9电气控制与PLC40

MPS、MRD、MPP指令

FX2N系列PLC中有11个被称为堆栈的记忆运算中间结果的存储器。

使用一次MPS指令,就将此时刻的运算结果送入堆栈的第一段存储。再使用MPS指令,又将中间结果送入第一段存储,而将先前送入存储的数据依次移到堆栈的下一段。

使用MPP指令,各数据按顺序向上移动,将最上端的数据读出,同时该数据就从堆栈中消失。MRD指令是读出最上端所存数据的专用指令,堆栈内的数据不发生移动。

这些指令都是不带软元件编号的独立指令,是进行分支多重输出回路编程的方便指令。MPS指令与MPP指令必须成对使用,连续使用的次数应小于11。MRD指令可以多次使用,但最终输出回路必须采用MPP指令,从而在读出存储数据的同时将它复位。FX2N系列PLC基本指令2024/11/9电气控制与PLC41

MPS、MRD、MPP指令应用一段堆栈与ANB、ORB指令并用

二段堆栈

FX2N系列PLC基本指令2024/11/9电气控制与PLC42

MPS、MRD、MPP指令应用四段堆栈:采用三重MPS指令

如果改变回路的结构,则可能不必采用MPS指令,编程也很方便。FX2N系列PLC基本指令2024/11/9电气控制与PLC43

MC、MCR指令MC为主控指令,用于公共串联触点的连接;MCR为主控复位指令,即MC的复位指令。

编程时,经常遇到多个线圈同时受一个或一组触点控制。若在每个线圈的控制电路中都串入同样的触点,将多占存储单元。应用主控触点可以解决这一问题。它在梯形图中与一般的触点垂直。它们是与母线相连的常开触点,是控制一组电路的总开关。FX2N系列PLC基本指令2024/11/9电气控制与PLC44

MC、MCR指令应用

输入X000接通时,执行从MC到MCR之间的指令,累计定时器、计数器和用置位/复位指令驱动的软元件保持现状,而非累计定时器、计数器和OUT指令驱动的软元件断开。

执行MC指令后,母线(LD、LDI)向MC触点后移动,将其返回到原母线的指令为MCR。通过更改软元件号Y、M,可以多次使用主控指令(MC),但是,如果使用同一软元件号,将同OUT指令一样,会出现双线圈输出。

在MC指令内采用MC指令实现嵌套时,嵌套级N的编号按N0→N7顺序增大。采用MCR指令将该指令返回时,则从编号大的嵌套级开始N7→N0消除。嵌套级最大为8级。FX2N系列PLC基本指令2024/11/9电气控制与PLC45

INV指令

其功能是将INV指令执行之前的运算结果取反,不需要指定软元件号。

梯形图中,只能在能输入AND或ANI、ANDP、ANDF指令步的相同位置处,才可编写INV指令,而不能像LD、LDI、LDP、LDF那样与母线直接相连,也不能像OR、ORI、ORP、ORF指令那样单独使用。FX2N系列PLC基本指令2024/11/9电气控制与PLC46

PLS、PLF指令

使用PLS指令时,仅在驱动输入为ON的一个扫描周期内,软元件Y、M动作。

使用PLF指令时,仅在驱动输入为OFF的一个扫描周期内,软元件Y、M动作。FX2N系列PLC基本指令2024/11/9电气控制与PLC47

SET、RST指令

SET为置位指令,使操作保持;RST为复位指令,使操作保持复位。

X000一旦接通后,即使再断开,Y000仍继续动作,X001接通时,即使再断开,Y000仍保持不被驱动。对于M、S也是一样。

对于同一软元件,SET、RST可多次使用,顺序也随意,但最后执行的有效。

数据寄存器(D)、变址寄存器(V、Z)的内容清零,也可使用RST指令,与用常数K0传送指令的结果一样。

累计定时器T246~T255的当前值以及触点复位也可使用RST指令。

RST指令对计数器复位:C0对X011的OFF→ON次数进行增计数,当达到设定值K10时,输出触点C0动作。此后,X011即使再从OFF→ON变化,计数器的当前值不变,输出触点仍保持动作。为了将此清除,让X010为接通状态,使输出触点复位。FX2N系列PLC基本指令2024/11/9电气控制与PLC48

NOP、END指令

NOP指令:空操作指令,将程序全部清除时,全部指令成为NOP。若在普通的指令之间加入NOP指令,则PLC无视其存在继续工作。在程序中加入NOP指令,有利于修改或增加程序时,减小程序步号的变化,但是程序要求有余量。若将已写入的指令改成NOP指令时,则回路会发生变化,必须注意。

END指令:程序结束指令。PLC反复进行输入处理、程序执行和输出处理,在程序的最后写入END指令,则END以后的其余程序不再执行,而直接进行输出处理。在程序中如果没有END指令,PLC一直处理到最终的程序步,然后从0步开始重复处理。在程序调试阶段,在各程序段插入END指令,可依次检查各程序段的动作,确认前面的程序动作无误后,依次删去END指令,有助于程序的调试。另外,执行END指令时,对监视定时器也刷新,因此,一般一个完整的程序都必须以END指令结束,否则会出现WDT溢出。FX2N系列PLC编程注意事项2024/11/9电气控制与PLC49梯形图编程规则:PLC的基本指令只有有限的数量,只有有限种的编程元件的符号组合可以为指令表达,不能为指令表达的梯形图从编程语法上来说就是不正确的,尽管这些“不正确”的梯形图有时能正确地表达某些正确的逻辑关系。梯形图作为一种编程语言,绘制时应当有一定的规则。

梯形图的各种符号,要以左母线为起点,右母线为终点(有时可以省略右母线),从左向右分行绘出。每一行的开始是触点群组成的“工作条件”,最右边是线圈表达的“工作结果”。一行写完,自上而下依次再写下一行。

触点应

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