1、可編程控制器原理及應用可編程控制器原理及應用PC：Programmable ControllerPLC：Programmable Logic Controller2課程安排課程安排 第一章 概述 由來；特點；應用狀況位及發展趨勢第二章 PC(PLC)硬件構成 工作原理；構成；結構特點；技術指標第三章 PC(PLC) 軟件 梯形圖；指令第四章 PC應用系統設計及實例3第一章第一章 概述概述 1.1 PC(PLC)發展及現狀發展及現狀1.2 可編程控制器的定義及特點可編程控制器的定義及特點 41.1 PC(PLC)發展及現狀發展及現狀1.1.1 由來1.1.2 出現及發展1.1.3 系列化、標準化

2、、規模化、網絡化51.1 PC(PLC)發展及現狀發展及現狀1.1.1 由來由來 20世紀60年代來自控制裝置產品結構：由大批量少品種 小批量多品種；生產線的控制系統：繼電器控制系統特點：體積大、可靠性低、耗電多、更改難。6l 美國通用汽車公司GM招標十項要求1) 計算機取代繼電器邏輯控制 體積小于繼電器控制盤； 可靠性高于繼電器控制盤； 數據可直接送入計算機； 成本可與繼電器控制盤競爭； 用戶存儲器容量大于4K 2) 程序代替硬件接線 編程方便，現場可修改程序；73) 輸入/輸出電平直接與外部裝置接口 輸入可為市電； 輸出可為市電，要求2安培以上，可直接驅動電磁閥、接觸器； 4) 結構易于擴

3、展 維修方便，采用插件式結構； 擴展時原系統變更最小； 滿足上述四方面十項要求的控制裝置在當時是先進的；現在的可編程控制器的性能已遠遠超出上述要求。81.1.2 出現及發展出現及發展 l 出現* 1969年美國 數字設備公司DEC研制成功第一臺PLC用于通用汽車公司生產線, 開創了PLC新紀元。* 1971年日本* 1973年歐洲* 1974年中國91.1.3 系列化、標準化、規模化、網絡化系列化、標準化、規模化、網絡化 1) 系列化：大、中、小、微型系列2) 標準化： * 國際電工委員會 IEC * IEC61131可編程控制器-1992年開始制定標準 1 總論 2 裝置要求與試驗 3 編程

4、語言 4用戶指南 5 技術條件3) 規模化自動控制領域中銷量最大4 ) 網絡化串行、并行、以太網現場總線101.2 可編程控制器的定義及特點可編程控制器的定義及特點 1.2.1 定義定義l“可編程控制器是一種數字運算操作的電子系統，專為在工業環境下應用而設計，它采用可編程序的存儲器，用于其內部存儲程序，執行邏輯運算、順序控制、定時、計數和算術運算等面向用戶的操作指令，并通過數字式或模擬式的輸入/輸入控制各種類型的機械或生產過程。可編程控制器及其有關外部設備，都按易于與工業控制系統聯成一個整體、易于擴充其功能的原則設計。”IEC，1985年可編程控制器標準草案IEC61131-1 1992。11

5、可編程控制器是：l 一種計算機，“可編程控制器是一種數字運算操作的電子系統”；l 工業控制計算機，“專為在工業環境下應用而設計”；l 藍領計算機，“面向用戶的操作指令”。12l 發展發展1）20世紀70年代中期實用化 * 8位微處理器，8位單片機 * 數值運算 * 速度加快，規模擴大 * 與計算機網絡接口PLC集散控制2）20世紀70年代末期成熟 * 16位微處理器，8/16位單片機，協處理器 * 系列化 * 分布網絡 * 梯形圖語言 * 外部設備（編程器、通信接口.）3）20世紀80年代中末期廣泛應用131.2.2 特點特點 1）高可靠性，強抗干擾性）高可靠性，強抗干擾性 * 影響可靠性因素

6、 外因：電磁、輻射干擾。I/0、電源線干擾，環境（濕度、溫度、粉塵、 振動、沖擊） 內因：器件失效、老化，存儲器信息丟失、錯誤，程序分支錯誤。 14 * PLC的措施硬件：全部I/0光隔 模擬/數字濾波 電磁屏蔽 開關電源 元器件篩選、老化、環境試驗軟件：Watchdog 自檢 操作系統 在線監控設計、生產 專業人員設計 規模化生產嚴格工藝質量保證152）編程簡單，使用方便，適用性強）編程簡單，使用方便，適用性強* 梯形圖接近實際電路圖藍領計算機* 編程集中于設計思想，編程只是一個簡單的手段* 現場調試、維護、擴展方便 3）適用于工業等運行現場環境）適用于工業等運行現場環境 溫度、溫度、振動、

7、干擾.164) 與其它裝置接口方便與其它裝置接口方便 * 接口種類： 數字I/0、模擬I/0 各種通信接口（RS232、RS422、RS485以太網，現場總線） * 模塊系列化、標準化、通用化 * 接口符合國際標準 * 特殊接口：數顯、觸摸屏、聲音、打印、位置控制.自動控制產品選用自動控制產品選用 15個因素排序個因素排序 可靠性、性能、維護、工作環境、使用方便、使用效果、編程方便與原有設備兼容，擴展能力、診斷、接口容量、價格、特殊性能、聯網能力運算速度 單片機、單片機、STD總線、總線、PLC幾個里程碑。幾個里程碑。 數控、工業機器人、PLC機械工業自動化三大支柱新一代工人的藍領計算機計算機

8、技術，自動控制技術，通信技術完善結合。17第二章第二章 可編程控制器硬件構成可編程控制器硬件構成 2.0 基于計算機的控制系統2.1 可編程控制器的構成及原理 2.2 PC分類及主要系列簡介 2.3 CPU單元（模塊） 2.4 開關量輸入/輸出2.5 特殊模塊 2.6 通信系統 2.7 編程設備2.8 微型PLC FX0 2.9 FX2n特殊模塊2.10 FX2N硬件配置 182.0 基于計算機的控制系統基于計算機的控制系統 2.0.1 微型計算機工作原理2.0.2 基于微機的應用系統2.0.3 微機控制系統的難點192.0.1 微型計算機工作原理微型計算機工作原理馮諾依曼原理：以電子器件為硬

9、件基礎；以二進制編碼為軟件基礎；程序存儲原理；程序控制原理。 l 什么是指令？ l 指令和程序是如何自動執行的？201）指令）指令指令是規定機器完成某一操作的約定代碼。即：事先約定一種機器能夠識別的代碼描述形式，規定某個具體代碼對應機器的某種具體操作。那么，任何時候，給機器一個指令代碼，機器將完成代碼所約定的操作。 電子線路的實現：加法電路 可控加法電路 加法減法電路 可控減法電路 集成為 減法 可控左移位電路 左移 可控右移位電路 右移 21若約定控制線為高電平(1)時，選中集成電路中相應的功能電路，那么有：1000 電路將執行加法運算；0100 電路將執行減法運算；0010 電路將執行左移

10、位運算；0001 電路將執行右移位運算；上述01代碼即是指令。注意：原理理解與工程技術的差別，實際芯片尚需考慮更多的細節，如：考慮電路的合并、譯碼策略、執行時序等；商用CPU中為什么只有少數幾個寄存器（特別是累加器）具有豐富的操作功能。222）指令程序的自動執行）指令程序的自動執行 CPU自動執行程序（一定順序的若干條指令的集合）的關鍵在于 CPU內部的程序計數器（PC, Program Counter）。 程序記數器的計數值作為CPU從存儲器中取指令的依據，即：程序計數器的計數值標識CPU將要執行指令所在存儲器單元的地址。程序計數器有兩個功能：能夠被賦予初始值，即計數起點可以設定；一條指令執

11、行完后，在內部時序電路的控制下程序計數器的數字加1。 通過對程序記數器的控制，可以讓CPU完成程序的順序執行，可以根據需要完成各種分支、跳轉、調用。一般來說，對程序計數器的控制是CPU制造商預先規定的，如：CPU上電或復位，程序計數器清0；中斷入口有固定入口和矢量方式；子程序調用、跳轉指令等。232.0.2 基于微機的應用系統基于微機的應用系統 1) 微機系統的原理構成微機系統的原理構成CPU DB/AB/CBRAM/ROM 微機 I/O口 微機系統 I/O設備 242) 調速系統（調速器部分）調速系統（調速器部分）l 硬件I/O口：A/D，D/A，開關量輸入/輸出l 軟件及其運行方式主控程序

12、以一定周期運行；掃描輸入：鍵盤/按鈕、開關位置、模擬量(頻率/接力器行程/導葉開度等)采集；控制策略：根據當前狀況計算控制量；輸出：D/A轉換（接力器行程指令）、工作狀態的顯示。頻率采樣程序則以中斷方式運行。253) 單板機單板機l 硬件I/O口：開關量輸入/輸出。l 軟件及其運行方式主控程序以一定周期運行；掃描輸入：鍵盤/按鈕控制策略：根據當前狀況及鍵盤/按鈕狀態進行相應操作編輯指令、運行程序、等待等；輸出：工作狀態的顯示。復位程序則以中斷方式運行。 異同點：所有系統均包含微機的核心部分，硬件上差異在I/O部分；程序運行框架大同小異，一般以定時方式啟動，完成輸入/處理/輸出。262.0.3

13、微機控制系統的難點微機控制系統的難點 1）系統開發的快捷）系統開發的快捷2）保證系統的可靠運行保證系統的可靠運行 硬件缺點：很難形成工業化生產，線路設計沒有優化，元器件 沒有嚴格篩選，抗干擾措施不夠。 軟件缺點：沒有統一標準，技術文檔缺失，缺乏后續改進和維護。3）系統維護的簡便系統維護的簡便 系統維護人員需要有對計算機硬件和軟件有深入詳細的掌握。272.1 可編程控制器的構成及原理可編程控制器的構成及原理 2.1.1 PC(PLC)硬件框圖 編程器編程接口擴展接口輸出接口電源、后備電池通信接口輸入接口智能接口CPU 模塊ROM、RAM28* CPU模塊：CPU操作系統、用戶程序存儲器總結控制、

14、計數器、定時器、繼電器* 數字開關量輸入/輸出（I/0）* 模擬量* 通信：人機、機機* 智能I/0：自帶CPU、獨立工作（模擬、定位、聲音、通信、PIC）* 擴展I/0：* 編程292.1.2 原理 自 檢輸入處理執行用戶程序輸出處理特殊處理順序執行？定時到?302.2 PC分類及主要系列簡介分類及主要系列簡介 2.2.1 PC分類分類 1) 按規模分類31性能 機型 微型小型中型大型CPU單CPU8/16位 單CPU8/16位雙CPU16/32 多CPU16/32 I/0量80點2048點速度2050ms/k字1020ms/k字510ms/k字13ms/k字存儲量1k字64k字指令少多多多

15、編程語言梯形圖、流程圖、功能塊圖、高級語言 特殊模塊A/D、D/A、通信 A/D、D/A、定位、通信、觸摸屏 A/D、D/A、通信、定位、觸摸屏 A/D、D/A、通信、定位、觸摸屏、聲音322）按結構分類* 單元型（整體型）.微型 硬件（CPU、I/0、電源）一體，可擴展簡單* 模塊型大、中型 模塊化、標準化 靈活、擴展組合方便*混合型小型 基本單元、擴展單元+擴展模塊 兼具以上兩種優點332.2.2 PC主要生產廠家主要生產廠家1德國西門子（SIEMENS）SIMATIC S7200，S7300，S74002美國GEGE9020，GE90303美國A-B（ALLENBRADLEY）PLC-5

16、/XX （10、12、15、25、40、60、250）SLC4施耐德公司（SCHNE1DER） ModiconTSX MICRO, Modicon TSX 9845 日本歐姆龍 （OMRON）SYSMAC CVMI/CV CLOOH, C200HX/HG/HE,CQM1/CV346日本三菱（MITSUBISHI）電氣公司FX0S， FX0N，FX2n, AnS, MELSEC-Q, FX1N, FX1Z, FX2NC7羅克威爾（ROCKWELL）公司SLC 500， Micrologix 10008日本松下（Natiomal）公司FP39日本光洋（KOYO）公司SG-810日本富士（FUJ1）

17、公司FLEX-PC11 日本東芝（TOSH1BA）公司EX100352.3 CPU單元（模塊）單元（模塊） 2.3.1 微處理器（微處理器（CPU）1 處理器 總線控制、自診斷、輸入/輸出、字節指令、計數/定時2 位處理器 位指令、語言轉換（梯形圖機器語言）3 協處理器 運算、超越，2.3.2 存儲器存儲器ROM RAM 備用得電池 E2PROM362.3.3 操作、顯示操作、顯示運行、停機運行、停機 電源、后備電池，CPU出錯2.3.4 編程器接口編程器接口RS232C， RS422372.4 開關量輸入開關量輸入/輸出輸出 2.4.1 開關量輸入模塊 2.4.2 開關量輸出模塊 382.4

18、.1 開關量輸入模塊 1 直流輸入模塊源入（source） 漏入（sink） 源入：電流由輸入點流入。39 COM (710)mA 1.3K 2.5K 2CW52 100F +5V (12/24W) 40 漏入：電流由輸入點流出。漏入：電流由輸入點流出。 COM +5V 12/24V (710)mA 41* 限流：不同PC輸入電流（7-10）mA。* 濾波* 過壓保護* 光電隔離* 輸入顯示* 電源可由外接，也可由PC提供42 2 交流輸入模塊 * 濾波 * 電流 * 光隔 * 電源一般由外部供給 * 輸入顯示43 220V 15mA 56K 240 0.1F 20K 1000p 44 2.4

19、.2 開關量輸出模塊開關量輸出模塊 1 直流輸出模塊 繼電器輸出模塊 * 光電隔離 * 電接點輸出 * 接點間并壓敏電阻 * 輸出顯示45 46 源出：電流由輸出點流出。 COM 負載 +5V(12/24V) 0.1A 0.5A 2.0A 47 漏出：電流由輸出點流入。 COM 負載 +5V(12/24V) 0.1A 0.5A 2.0A 48 輸入與輸出的配合 a漏出/漏入。 b.源出/源入 +5V (12, 24V) +5V(12/24V) 49 2 交流輸出 * 濾波電容 * 壓敏電阻 * 光電隔離 * 輸出指示 502.5.特殊模塊：特殊模塊：2.5.1、 模擬量輸出模塊（D/A）2.5

20、.2、 模擬量輸入模塊（A/D）2.5.3. 定位模塊 FX2N-1PG2.5.4、 位置控制模塊：2.5.5. 通信2.5.6、 模擬控制模塊：A84AD2.5.7、 CRT/LCD模塊2.5.8、 ASC碼顯示單元 A6FD2.5.9、 音頻輸出模塊 A11VC2.5.10、PID控制模塊 A8ICPU2.5.11、存貯器卡與并行接口模塊 AD592.5.12、中斷輸入模塊 AI612.5.13、多路A/D，D/A轉換模塊 512.5.1、模擬量輸出模塊、模擬量輸出模塊（D/A） RAM 緩沖 存貯器 CPU ROM 系統 E2PROM 增益速定 方式 偏移 增益 上/下 開關 開關 開關

21、 開關 D/A 轉換 +5V 5V 電流 電流 電流 電流 24V DC 電 源 增/減 52使用FROM TO指令。占用8點I/O，但不影響正常入、出地址，只影響總I/O點數。 * -10+10V 020MA * 光隔 * 內部提供15V、5V電源。（24V直流DC/DC） * 方式，偏移（0點）、增益開關。 * 分辨率5mV（10V滿程。1/2000）。 精度+/-1% * 轉換時間2.5mS10mS * 5V，30mA；24V，130mA。 * 占用I/0點，8點。53 1 緩沖存貯器：32個16位存貯器 0# 31#BFM * 模似輸出模式（電流/電壓） * 通道1/通道2輸出數據 *

22、 最后一個數據復位 * 偏移/增益整定 * 偏移數據數字是0時的輸出值 * 增益數據數字是1000時的輸出值 * 錯誤狀態 * 識別碼（K3010）54 2 FNC 79 16進制 00010000 T0 K1 K0 H0 K1 T0 K1 K1 D0 K2 第一個 特殊 模塊 BFM 0# 傳送 字數 BFM 1# CH1和CH2均為電壓輸出 (D0)BFM 1# CH1 (D1)BFM 2# CH2 傳送 2個字 55 3 偏移和增益調整. 用開關調整三個選擇開關一個增減開關一方方式開關 用程序調整H10BFM#0K1BFM#21KXBFM#123(offset)K2000BFM#24(g

23、aim)KXBFM#22（offset/gain set） FX-2DA A62DA（2ch，32點。2000。10V，+420mAAOJ2-A2DA（2ch，64點）。562.5.2、模擬量輸入模塊（A/D） RAM 緩沖 存貯器 CPU ROM E2PROM 偏移及增益 增益 偏移 模式開關 A/D 信號 控制 多路轉換 15V 5V D 24V 57使用FROM，TO指令占用8個I/O點 * -10V+10V +4+20mA -20mA+20mA * 光隔 * 由內部提供15V電源 * 方式偏移，增益開關 * 分辨率： 5mV（10V滿量程） 精度： +/-1% * 轉換時間： 15mS

24、/延長 * 5V，30mA，24V，50mA * 占用I/O點：8點58 1 緩沖存貯器 BFM#0#31 * 邏輯初始化 0 -10V+10V * CH1 平均采樣數（14096） H0000 1 +4+20mA CH2 平均采樣數2 -20+20mA CH3 平均采樣數3 OFF CH4 平均采樣數 * CH1 平均值 CH2 平均值 H3310 CH3 平均值 CH1 -10V+10V CH4 平均值 CH2 +4+20mA * CH1 現行值OFF CH2 現行值 OFF CH3 現行值 CH4 現行值 * 偏移，增益調整 * 錯誤狀態 * 識別碼（K2010）59 2 FNC 79

25、T0 K0 K0 H1100 K1 第 0 個模 塊 BFM #0 送一個字 FROM K0 K5 D0 R4 FNC 78 FNC 79 CH3 CH4 +4+20mA CH1 CH2 10+10V 傳送 4 個字 BFM #5 D0 CH1 #6 D1 CH2 #7 D2 CH3 #8 D3 CH4 60 3 偏移，增益調整。 用開關。 用程序 H0000 BFM#0 K1BFM#21 K0BFM#23 K2500 BFM#24 K3BFM#22612.5.3.定位模塊定位模塊 FX2N-1PG * 1軸 * 最大輸出脈沖數 10PPS-100KPPS * 定位單位 0.001,0.01,

26、0.1,1mm或1，10，100，1000PLS * 最大指令值 999.999 * 指定位置 相對或絕對 * 原點返回 手控式或自動 * 占用I/O點 8點 * 輸出 FP正轉脈沖 RP反轉脈沖 CLR偏差計數清空62 FX2N-1PG 步進電機 伺服電機 旋轉編碼器 伺服 電機 驅動 單元 FP(正轉) RP(反轉) 632.5.4、位置控制模塊： 1 脈沖串輸出：（AD71，ADJ2-D71） * 具有線性內釋功能的2-軸位置模塊（雙座標） AD71用于A1、A2、A3；AOJ2-D71用于AOJ2。 * 廣泛的位置范圍 116252928 高速：10200000脈沖/秒 1012000

27、0毫米/分 112000英時/分 112000度/分 齒隙游移校正，錯誤校正 定零點，慢進給操作，手握脈沖發生器慢速移動64 * 占用I/O點數：AD71 （32點） HOJ2-D71 （64點）數據容量： 400點/每軸。定位方法： 絕對/增量。加/減速時間：644999mS 自動梯形加速/減速。電源（外接）：5/12/24VDC，150mA65 驅動 單元 驅動 單元 開環 66 2.5.5.通信 1 RS422FX2N-422-BD 50米 2 RS232FX2N-232-BD FX2N-232IF 非絕緣 光電隔離 15米 數據位 7位，8位 奇偶校驗 無，奇，偶 停止位 1或2 分辨

28、率 300/600/1200/2400/4800/9600/19200BPS67 3 RS485FX2N-485-BD 50米 4 電壓輸出：（AD72）* 電壓輸出：2-軸定位模塊，具有線性內釋動能。能用于閉環精密位控回路的伺服馬達控制。* 占用點數： 48點 控制軸： 雙軸（2-軸） 定位數據容量：400點/每軸 定位方法： 絕對/增量 定位范圍： 116252928脈沖0.1UM162M10英時16200英時10度16200度68定位速度：10200000脈沖/秒10120000毫米/分 112000英時/分 112000度/分校正：齒隙游移校正，錯誤校正加/減速：644999MS，自動

29、梯形加/減速。定零點：慢進給操作，手控脈沖發生器低速移動。模似輸出：310V（可源）電 源：5/12/24V，150MA。偏碼方式：OC，TTL，（最大50K/秒）。69 角環 驅動 脈沖輸入 脈沖輸入 驅動 編碼器 編碼器 70 2.5.6、模擬控制模塊：A84AD * 4個通道的模擬控制模塊，可直接連接PT100，熱電偶或半導體型的溫度傳感器。無需設置前置放大器，也無需進行線性處理。* 偏差和增益精度調整，瞬時值/平均值。* 占用I/O點數：48點。 通道數： 4 數字I/O： 02074或-1024+1023 轉換速度： 溫度傳送：10MS/延長 模擬輸入：5mS/延長 模似輸出：0.8

30、mS 電 源； 24V，0.53A。712.5.7、CRT/LCD模塊 廉價的圖示照視系統，CRT，等離子顯示器LCD專用輸入鍵盤、專用顯示器（單色）。AD57、AD57（SI）AD58、AD57-KeyBoardA6CRT-E。AD57 AD57（SI）AD58占用點： 64 6464聯 接： 彩顯、單顯、等離子彩顯、等離子異常LCD顯示結構：標 80字符20行 （820點/每個字符） 準 40字符20行 （1620點/每個字符） 加 40字符10行（820點/每個字符）大 20字符10行（1620點/每個字符）72 可輸入的畫面數據： 標準：8屏幕 擴大：22屏幕 輸入點數： 64 輸出點

31、數； 16 外部電源： 24V、0.16A 字符發生器ROM數據ROM： 16KHROM，（16KROM不能用！）73 單顯(AD57) AD57(s1) 等離子屏幕 plasma display 鍵盤 彩顯 鍵盤 LCD AD58 742.5.8、ASC碼顯示單元 A6FD * LED顯示 * 16個字符/標，最大字符17mm。57點/字符 16個字符/行 * 占用輸出點：10，用晶體管輸出控制 8數據 1脈沖迭送 1共用（地） 12/24V（4/10mA）75 2.5.9、音頻輸出模塊 A11VC * 程序選擇60個預先記錄的一個聲音信息輸出* 專用話筒錄音* 占用I/O點：16點* 音頻

32、合成方式：自適應三角形調制* 總記錄時間：32/64秒* 信息記錄通道數：60（160）* 每通道記錄時間：1，2，4，8秒可送* 音頻輸出：內部揚聲器 8，0.3W內部放大器 8，5W外部放大器輸出 600，1V* 音頻頻率特性：100H2500H* 存貯器： 16KRAM或16KROM* 外接電源： 24V DC，0.06A76 2.5.10、PID控制模塊 A8ICPU * 含量程PID，64個回路 * 具有實時時鐘功能，同時使用CRT模塊AD5791可在CRT顯示PID狀態。 * 可與A68AD，A6DA連接 * 占用點數：128點 * 程序數：32（250步/程序） * 采樣周期：0

33、.01 99.99秒 * 參數范圍：KP：0.01100.0 KI：132767秒 KD：0200.00秒 濾波常數：01.00 * 設備數：I/O： 512點 內部繼電器：1024 計時器： 128 數據寄存器：102477 2.5.11、存貯器卡與并行接口模塊 AD59* 占用點：32* 標準：contronics* FIFO存貯器：1024字節* 隔離：光隔* 電平：TTL* 存貯容量：32K字（CMOS，固態RAM）電池供電RAM：5年78 2.5.12、中斷輸入模塊 AI61 * 占用點數：32點 * 中斷輸入點數：16 * 隔離方式：光隔 * 輸入電壓：12/24V DC 輸入電阻

34、：2.4K 輸入電流：6/14mA * 最大同時接送點數：100%（16點同時） * 響應時間：斷 通 0.2mS 通 斷 0.2mS * 中斷號：上升沿/下降沿792.5.13、多路A/D，D/A轉換模塊： 1 A616AD 16路A/D* 占用32I/O點* -10V+10V，-20MA+20MA* -484047/-2048+2047* 1/400，0.3%* 轉換時間：0.6mS/通道80 2 16路D/AA616DAIA616DAV占用點： 32通道數16輸 入：04096 -4096+4096輸 出：020mA -10V+10V精 度：0.5%分辨率：2.64mA 1.3mV/0.

35、65mV速 度：0.5mS/通道81 3 多路開關 A60MX A60MXR占用點： 1616通道數： 1616多路元件：半導體開關（CMOS） 水銀繼電器（濕度）通送間絕緣：不能能精度：0.2%0.2%模擬輸入：-10+10V-10+10V -20+20mA-20+20mA模擬輸出：-10+10V-10+10V8226 通信系統通信系統 1、概述2、MELSEC NET數據通信系統3、MEL9EC NET/MINI數據通信系統4、與計算機通信的接口模塊831、概述* 當前工廠自動化（FA）和柔性制造系統（FMS）時代 高質量、高性能。 新思路、新控制策略任務在系統中。* 工廠自動化一般分成三

36、級 數據管理級計算機系統 數據控制級PLC或計算機 順序控制，連續控制PLC* 通信同一級或不同級間的通信和工具和接口。842、MELSEC NET數據通信系統 1 特點： 多層（最多分三層）數據通信系統，每層可達64從站或遠程I/O站，或兩者混合。 可用的噪光導行系統電系統，也可用經濟的同軸電系統。 速度可高達1.25MBPS（位/秒） 標準系統備RS232C和RS422計算和運行接口，還可自裝入RS422接口構成1:32多點通信。85 2 環路通信結構 若某一段主環、副環均壞。可有回送功能，即主環發（收），由同一路程副環收（發）。 網絡中有1024位通信繼電路和1024516位通信寄存器被

37、所有的站適當地加以使用。 從 從 從 從 主 主 副環 主環 86 3 網絡用模塊 空站： 光站：AJ71P32 雙絞：AJ71T32 * 可聯64個遠程I/O站 * 通信點數：輸入（x）512點 輸出（y）512點 刷新時間：34mS，1.5MBPS 環形：站間距離50M。87 從站： AJ35 - PJ光纜 TJ雙絞 PTF混合 824：全入或出 2816 入，12 出 3632 入，24 出 128128 動態掃描 A：入 100200VAC D：入 12104VDC R：出繼電器 T：出晶體管 S：雙向可控 883、MEL9EC NET/MINI數據通信系統 MINI網絡： 將常規遠程

38、I/O系統加以擴展，把小型PLC（F1、F2、Fx）。交流電和變頻調速裝置。* 快速I/O刷新：空站與遠程I/O站之間，512點只需34ms。* 最多控制512 I/O點。* 可與MEL9EC NET網組合。894、與計算機通信的接口模塊： 計算機通信功能：AJ71C24（-S3）AD51EAO52-C214AJ71C24-S3AO52-C214AD51E接口：RS232C 1 1 2 RS422 1 1 2傳輸速度： 300，600，1200 300，600，1200 300，600，1200 BPS 2400，4800 2400，4800 2400，4800，96009600，19200

39、9600 1920090向主站CPU存取數據能力：所有內部軟元件，參數、程序、特殊功能模塊緩沖存貯器可聯站數： RS232C 1:1 1:1 1:1 RS422 1:32 1:32 1:32 multidvop link 最多32個 912.7編程設備編程設備 1、手持編程器：A7PU* 2個RS422接口與PC相連，與遠程裝置相連 1個音頻接口音頻磁帶存貯器程序和數據* LCD顯示2、便攜式多功能等離子圖形編程器 A6PHPE 便攜式多功能LCD圖形編程器 A6HGPE * 1個3.5英寸驅動器 * 1個RS232C接口1個RS422接口 * 可與ROM容入器 A6WV相連。92 3、智能編

40、程器 A6GPPE* 強有力的檢錯和編程功能，可與MELSEC NET從站通信。* 打印功能具有RS232C接口的打印機。* 2個3.5英寸軟驅動器（FLOPPY DESK DRIVES）FDD* P-ROM容入器功能2716，2732，2746，27128，27256。* 存貯卡接口功能* 豐富的各種軟件包。 4、IBM-PC/XT軟件* A6GPPE所有功能均可在IBM-PC/XT上實現* RS422/RS232C接口轉換* MEDOC軟件932.8 微型微型PLC FX0 （1992、6） 1、基本規格入/出（繼電器） 1 交流供電 FX0-14MR-ES 8 6 1008075 FX0

41、-20MR-ES 12 8 1308075 FX0-30MR-ES 16 14 1708075 2 直流24V FX0-14MR-DS 8 6 1008075 供電FX0-24MR-DS 12 8 1308075 FX0-30MR-DS 16 14 1708075晶體管輸出 FX0-14MT-DSS 8 6 1008075FX0-20MT-DSS 12 8 1308075FX0-30MT-DSS 16 14 170807594 2、特性 執行速度 1.63.6mS/基本指令，幾百mS/應用指令 程 序 800Step EEPROM 指 令 順序20，步進2，應用35 輔助繼電器 運用：M0-M

42、495 （496點） 鎖存：M496-M511 （16點） 特殊：M8000-M8255 （56點） 狀 態 初始 S0-S9 （10點） 運用 S10-S63 （54點） 定時 100ms 0.13276.7 T0-755（56點） 10mS 0.01327.67 T32-755（24點） 模 擬 025.5 D8013（1點）95 16位計數器 運用 C0-C13（14點）電池 C14-C15（2點）高速 C235-C249（4點） C251-C254（1點） 寄 存 器 D0-D29（30） D30-D31（2） D8000-D8069（27） 指 針 P0-P63 常 數 I0-I89

43、62.9 FX2n特殊模塊特殊模塊2.9.1 FX2n-4AD/2AD2.9.2 FX2n4DA/2DA2.9.3 通信模板通信模板2.9.4 定位模塊定位模塊 FX2N1PG972.9.1 FX2n-4AD/2AD 1 特性 項目電壓輸入電流輸入根據是電流輸入還是電壓輸入，使用端子有所不同模擬量輸入范圍DC-10V +10V(輸入電阻200K，絕對最大輸入15V)DC-20 +20mA(輸入電阻250歐姆，絕對最大輸入32mA)數字輸出范圍帶符號位的12位二進制（有效數值11位）2047以上固定為2047，2048以下固定為2048分辨率5mV（10VX1/2000）20uA（20mA 1X

44、1/2000 ）綜合精確度1（相對于最大值）轉換速度15msX（14）通道（高速轉換方式為6msX（14）通道）隔離方式光電隔離及采用DC/DC轉換器使輸入和PLC電源間隔離（各輸入端子間不隔離）模擬量用電源DC24V 10% 55mA輸入輸出占有點數程序上為8點（計輸入或輸出點均可）由PLC供電的消耗功率為5V，30mA982 內部RAM及編程992.9.2 FX2n4DA/2DA1 特性 項目電壓輸出電流輸出根據是電流輸出還是電壓輸出，使用端子有所不同模擬量輸出范圍DC-10V +10V(外部負載電阻1K1M)DC4 +20mA(外部負載電阻500歐姆以下)數字輸入范圍帶符號位的12位二進

45、制但有效數值為11位（ -2048 2047 ）電流輸出（02047）分辨率5mV（10VX1/2000）20uA（20mA 1X1/2000 ）綜合精確度1（相對于最大值）轉換速度15ms（4通道）隔離方式光電隔離及采用DC/DC轉換器使輸入和PLC電源間隔離（各輸入端子間不隔離）模擬量用電源DC24V 10% 130mA輸入輸出占有點數程序上為8點（計輸入或輸出點均可）由PLC供電的消耗功率為5V，30mA1002 內部RAM及編程 1012.9.3 通信模板1 FX2n422-BD規格內容型號FX2N-422-BD適用PLC系列FX2N系列傳送規格RS422絕緣方式非絕緣傳送距離50m消

46、耗電流30mA/DC5V(由PLC供電)通信協議和程序專用，編程規定主要連接設備DU,GOT及編程工具附屬件螺釘（2個）1022 FX2N232BD規格內容型號FX2N-232-BD適用PLC系列FX2N系列傳送規格RS232C絕緣方式非絕緣傳送距離15m消耗電流30mA/DC5V(由PLC供電)通信方式半二重雙向/全二重數據長度7位或8位奇偶校驗無，奇數，偶數停止位1位或2位波特率300/600/1200/2400/4800/9600/19200b/s主要可連接機器各種RS232C機器附屬件螺釘（2個）103l3FX2N485BD規格內容型號FX2N-485-BD適用PLC系列FX2N系列傳

47、送規格RS485/RS422絕緣方式非絕緣傳送距離50m消耗電流60mA/DC5V(由PLC供電)通信方式半二重通信數據長度7位或8位奇偶校驗無，奇數，偶數停止位1位或2位波特率300/600/1200/2400/4800/9600/19200b/s標題沒有，或任意數據控制線沒有，硬件，調制解調器方式和數校驗附加和碼，不附加和碼結束符號沒有，或任意數據協議和步驟專用協議（形式1或4）主要可連接機器計算機連接，并列連接，簡易PLC間連接附屬件螺釘（2個）1042.9.4 定位模塊 FX2N1PG 項目規格控制軸數1軸（對應1臺PLC，最多可接8臺）不能做插補控制輸入/輸出占有點數每臺占有PLC的

48、輸入或輸出8點脈沖輸出方式開式連接器，晶體管輸出DC524V 20mA以下控制輸入操作系統：STOP，機械系統：DOG（近點信號），支持系統：PGO(零點信號)，正轉界限，逆轉界限等，其它輸入接在PLC上控制輸出支持系統：FP（正轉脈沖），RP（反轉脈沖），CLR（偏差計數器清零）1052.10 FX2N硬件配置硬件配置 2.10.1 基本單元基本單元 （17種）種） 1規格：16/32/48/64/80/128 2電源100240V=24V 3 MS可控硅輸出 MT晶體管輸出 MR繼電器輸出 FX2N64MT，FX2N128MR2.10.2 擴充單元（擴充單元（5種）種） 1規格：32/48

49、 2 電源：100240V=24V 3 型號：ES ET ER2.10.3 擴展模塊（擴展模塊（7種）種） 1 規格 16 2 型號 EX輸入 EYR繼電器輸出 EYS可控硅輸出 YET晶體管輸出1062.10.4 主要特殊模塊主要特殊模塊 FX2N4AD FX2N4DA FX2N4ADPT FX2N4ADPC FX2N1HC FX2N1PG FX2N232IF FX2N232BD FX2N422BD FX2N485BD FX2N(現場總線FB)2.10.5 主要外設主要外設 F940 GOT 彩色 F940 GOT 黑白107第三章第三章 PC（PLC）軟件）軟件 3.1 3.1 硬件硬件/

50、 /軟件結構關系軟件結構關系3.2 FX3.2 FX2N2N基本性能和軟元件基本性能和軟元件3.3 3.3 編程語言和軟件基本概念編程語言和軟件基本概念3.4 3.4 基本邏輯指令（以基本邏輯指令（以FX2FX2為例）為例） 3.5 3.5 步進順控指令步進順控指令 狀態轉移圖狀態轉移圖3.6 3.6 應用指令（功能指令）應用指令（功能指令）1083.1 3.1 硬件硬件/ /軟件結構關系軟件結構關系操作系統：PLC微處理器存儲器管理輸入/輸出管理通信管理語言轉換控制應用（用戶）程序執行1093.2 FX 2N基本性能和軟元件基本性能和軟元件 3.2.13.2.1 性能性能3.2.2 3.2.

51、2 軟元件軟元件 1103.2.13.2.1 性能性能1速度：基本指令 0.08mS/命令 應用指令 數1.52ms數100ms/命令2程序容量：內附8k步RAM，可裝RAM。EPROM，E2PROM存儲 卡盒最多達16k步。3指令數：基本、順序： 27+2 應用：128種298個1113.2.2 軟元件軟元件 1輸入繼電器：X0X267 184點 2輸出繼電器：y0y267 184點 但輸入點數+輸出點數=256點 3輔助繼電器：一般M0499，500點 鎖存M500M3071， 2572點 特殊M8000M8255，256點 4狀態繼電器：初始化 S0S9 , 10點 一般 S10S499

52、, 490點 鎖存 S500S899，400點 報警 S900S999， 100點 1125定時器 100ms T0T199，100點 10mS T200T245 ，46點 1ms(積算) T246T249 4點 100ms（積算） T250T255 6點 模擬 1點6 計數器 增計數 一般 C0C99，100點 鎖存 C100C199，100點 增/減計數 一般 C200C219，20點 鎖 存 C220C234，15點 高 速 1相60KHZ 2點 C235C246 2相30KHZ 1點113 7 數據存儲器 通用 一般 D0D199 200個字 鎖存 D200D7999 7800個字 特

53、殊 D8000D8255 ，256個字 變址 V0V7，Z0Z7，16個字 文件 D1000D1499 8指針 轉移 P0P127 128點 中斷 I0I8 15點 9 嵌套 N0N7 8點10常數 十進制K -32768+32767 -2147483648+2147483647 十六進制H 0FFFF（H） 0FFFFFFFF（H）1143.3 編程語言和軟件基本概念編程語言和軟件基本概念 3.3.1 編程語言編程語言1 梯形圖 * 邏輯關系清晰* 編程簡單、可靠* 更改、維護方便* 一般用計算機軟件編制 2 指令語言(助記符語言) 類似于匯編語言0 LD X01 OR Y02 ANI X2

54、3 OUT Y04 END3 流程圖語言(機械制造的工藝流程等常用) 能表示過程中動態變量與信號的相互連接，分支、判斷等一目了然。4其它：現正探索采用FORTRAN、C和PASCAL等高級語言。1153.3.2 基本概念1 步序號、操作碼、操作數、變量、常數步序號 指令執行的序號操作碼 指令名稱操作數 數據變量 位元件，字元件常數K，H2 編程通則(1)形式MEAN FNC 45 取平均值指令(2) 數據長度D雙倍字運算(3) 執行方式P脈沖執行116(4) 位元件字操作 * X、Y、M、S位元件 T、C、D字元件 * 位元件組合4個位一組 K2M0表示 K4例如：MOV X0 D100 意思

55、是把X33X30 。X03X00 存到D100（5）程序流控制 子程序 CALL， SRET 中斷 中斷返回 IRET 開中斷 EI 禁止中斷 DI 中斷指針 I0 輸入中斷 定時中斷 1173.4 基本邏輯指令（以基本邏輯指令（以FX2為例）為例） 3.4.1 邏輯取及輸出線圈（LD / LDI / OUT）3.4.2 觸點的串聯（AND / ANI）3.4.3 觸點的并聯（OR / ORI）3.4.4 串聯塊的并聯（ORB）3.4.5 并聯塊的串聯（ANB）3.4.6 多重輸出（MPS/MRD/MPP）3.4.7 主控觸點（MC/MCR）3.4.8 自保持與解除（SET/RST）3.4.9

56、 計數器、定時器（OUT/RST）3.4.10 脈沖輸出（PLS/PLF）3.4.11 其它1183.4.1 邏輯取及輸出線圈（邏輯取及輸出線圈（LD / LDI / OUT）0 LDX01 OUTY0 2 LDIX13 OUTM1004 OUT T0SP K19 SP空格鍵7 LD T08 OUT Y1 X0 Y0 X1 M100 T0 K19 T0 Y1 119LD：取繼電器常開觸點狀態繼電器包括輸入繼電器、輸出繼電器、輔助繼電器、狀態繼電器、定時器和記數器等常開觸點：當繼電器線圈通電時，觸點閉合；當繼電器線圈失電時，觸點斷開；LDI：取繼電器常閉觸點狀態OUT：對繼電器（輸入繼電器除外）

57、的線圈的驅動指令。 注意點：1）利用OUT驅動定時器/記數器線圈時，必須設定常數K。 2）輸出線圈的反復使用（雙線圈問題）P.48 同一繼電器的線圈被多次驅動； 該繼電器的觸點又參與了其它計算； 那么：由可編程控制器的工作原理，有如下結論： 該繼電器的映象寄存器的狀態隨程序的執行而相應變化； 該繼電器的輸出狀態是該繼電器的映象寄存器的最后變化狀態。 3）輸入狀態應持續足夠時間才能被PLC識別。1203.4.2 觸點的串聯（觸點的串聯（AND / ANI） 0 LDX21 ANDX02 OUTY33 LDY34 ANIX35 OUTM1016 ANDT17 OUTY4 X2 Y3 Y3 M101

58、 Y4 X0 X3 T1 121AND：取常開觸點串聯運算ANI：取常閉觸點串聯運算注意點：x1( M101 ) T1( Y4 ) x1T1( Y4 ) ( M101 ) 1223.4.3 觸點的并聯（觸點的并聯（OR / ORI） OR / ORI：單個觸點的并聯運算0LDX41ORX62ORI X1023OUT Y54LDI Y55AND X76ORM1037ANI X108ORM1109OUT M103 X6 X102 M103 X4 Y5 Y5 X7 X10 M110 X10 1233.4.4 串聯塊的并聯（串聯塊的并聯（ORB） 1 LDX02 ANDX13 LDX64 ORBX35

59、 LDIX1026 ANIX57 ORB8 OUTY6 X 6 X 102 X 0 Y 6 X 3 X 5 X 1 1243.4.5 并聯塊的串聯（并聯塊的串聯（ANB） 0 LDX01 ORX12 LDX2 分支起點3 ANDX34 LDIX45 ANDX16 ORB 并聯塊結束7 ORX68 ANB 與前面電路串聯9 ORX310 OUT X 1 X 0 X 3 X 2 X 3 X 4 X 1 X 6 1253.4.6 多重輸出（多重輸出（MPS/MRD/MPP） LD X5MPPMPSANDX12ANDX7OUTY7OUTY4MPDANDX10OUTY5MPDANDX11OUTY6 X1

60、0 X11 X7 Y 4 X12 Y 5 Y 6 Y 7 X5 M PS M PD M PD M PP 1263.4.7 主控觸點（主控觸點（MC/MCR） X0接通，則執行MCMCR之間程序！ LD X0MCN0M100LD X1OUTY0LD X21OUTY1MCRN0 X1 Y 0 X0 N0 M 100 M C N0 M 100 X2 Y 1 M CRINO 起 點 終 點 1273.4.8 自保持與解除（自保持與解除（SET/RST） (SET/RST與OUT指令有別) X0接通，斷開后，Y0也接通X1接通，斷開后，Y0也斷開 X 0 X 1 S E T Y 0 R S T Y 0