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第 4 部分 小型 PLC 及其指令系统( FX 系列) 授课教师:李 建 兴 ( E-mail:lijx@fjut)

可编程序控制器( PLC) 应用技术. 第 4 部分 小型 PLC 及其指令系统( FX 系列) 授课教师:李 建 兴 ( E-mail:lijx@fjut.edu.cn) (福建工程学院电子信息与电气工程系). 第3部分 可编程控制器基础知识 ( 内容回顾). 1.1 概述 1.2 PLC 系统与继电器系统比较 1.3 PLC 组成 1.4 PLC 工作原理 1.5 PLC 特点与分类 1.6 PLC 发展趋势.

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第 4 部分 小型 PLC 及其指令系统( FX 系列) 授课教师:李 建 兴 ( E-mail:lijx@fjut)

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  1. 可编程序控制器(PLC)应用技术 第 4 部分 小型PLC及其指令系统(FX系列) 授课教师:李 建 兴 (E-mail:lijx@fjut.edu.cn) (福建工程学院电子信息与电气工程系)

  2. 第3部分可编程控制器基础知识(内容回顾) • 1.1 概述 • 1.2 PLC系统与继电器系统比较 • 1.3 PLC组成 • 1.4 PLC工作原理 • 1.5 PLC特点与分类 • 1.6 PLC发展趋势

  3. 第4部分小型PLC及其指令系统(FX系列) PLC品种繁多,各有特色。 本章以目前较为常用的FX系列PLC为例进行讲授 4.1 FX系列PLC及性能 4.2 FX系列PLC内部软继电器及编号 4.3FX系列PLC的基本指令及应用 4.4FX系列PLC的功能指令简介

  4. 第4部分小型PLC及其指令系统(FX系列) 4.1 FX系列PLC及性能

  5. 4.1 FX系列PLC及性能4.1.1 FX系列PLC概述

  6. 4.1 FX系列PLC及性能4.1.1 FX系列PLC概述 ● FX系列家族成员 FX0 FX2 FX2C FX0S FX1S FX0N FX1N FX2N FX2NC 叠装式结构

  7. 4.1 FX系列PLC及性能4.1.2 FX系列PLC型号说明 F X □ ─ □ □ □ ─ □ 如:0S 1S 0N 1N 2N 等 I / O点数 单元类型 输出方式 特殊品种 系 列 名

  8. 4.1 FX系列PLC及性能4.1.3 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) 14 10 基本单元FX0N(1N)-40M(R,T) 24 16 AC100~240V FX0N(1N)-60M(R,T) 36 24 或DC24V 扩展单元FX0N-40ER 24 16 AC 100~240V FX0N-8EX 8 - 扩展模块FX0N-8EYR - 8 不需要 FX0N-8EYT - 8

  9. 4.1 FX系列PLC及性能4.1.3 FX0N、FX1N系列PLC(I/O扩展) 基本单元 扩展单元 扩展模块 例如: FX0N-60MR FX0N-8EYR FX0N-40ER FX0N、FX1N最大可构成的I/O点数为128点

  10. 4.1 FX系列PLC及性能4.1.3 FX0N、FX1N系列PLC( FX0N 特殊模块及外围设备) ※FX0N-3A 2路模拟输入/1 路模拟量输出 ※FX0N-232ADP RS232通信接口 ※FX0N-485ADP RS485通信接口 ※FX0N-16NT 16位数据传送接口 ※FX-10-P 、 FX-20-P 简易编程器 ※FXGP/WIN-C 编程软件 ※DU 、GOT 人机界面

  11. 4.1 FX系列PLC及性能4.1.3 FX0N、FX1N系列PLC( FX1N 特殊模块及外围设备) ※FX0N所有特殊模块与外围设备全部可用于FX1N ※扩展板FX1N-232-BD、FX1N-422-BD、FX485-BD,通过RS-232C/422/485和外部设备实现通信 ※装有8个模拟电位器的FX1N-8AV-BD选件板 ※可通过FX1N-5DM模块进行时间显示与设定。

  12. 4.1 FX系列PLC及性能4.1.3 FX0N、FX1N系列PLC(一般性能指标) 项 目 性 能 FX0N FX1N 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-8L FX-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

  13. 4.1 FX系列PLC及性能4.1.3 FX0N、FX1N系列PLC(输入性能指标) 输入点 X000-X007 X010- 输入电流 DC24V 7mA DC24V 5mA 输入ON电流   ≥4.5 mA     ≥3.5mA 输入OFF电流  < 1.5 mA < 1.5mA 响应时间 约10ms 约10ms (0---15ms可调) 电路隔离 光 电 耦 合 隔 离

  14. 4.1 FX系列PLC及性能4.1.3 FX0N、FX1N系列PLC(输出性能指标①) ------ 继 电 器 输 出 ( R ) 外部电源 AC250V或DC30V以下 驱动能力 2A/1点 8A/4点 8A/8点 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

  15. 4.1 FX系列PLC及性能4.1.3 FX0N、FX1N系列PLC(输出性能指标②) ------- 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

  16. 4.1 FX系列PLC及性能4.1.3 FX0N、FX1N系列PLC(输出性能指标③) ------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/AC100V 2mA/AC200V 响应时间 ON:1ms OFF: 10ms 电路隔离 光电晶闸管隔离 输出状态显示 输出ON时LED亮

  17. 4.1 FX系列PLC及性能4.1.4 FX0S、FX1S系列PLC • FX0S、FX1S系列PLC是用于极小规模系统的超小型PLC • 只有10~30个I/O点,而且不能扩展 • 它们都有继电器输出和晶体管输出两种输出方式 •  使用的电源有交流和直流电源两种 • 型 号 输入点数 输出点数 电源电压 • FX0S(1S)-10M(R,T) 6 4 • FX0S(1S)-14M(R,T) 8 6 AC 100~240V • FX0S(1S)-20M(R,T) 12 8 或DC 24V • FX0S(1S)-30M(R,T) 16 14

  18. 4.1 FX系列PLC及性能4.1.4 FX0S、FX1S系列PLC 内置RUN/STOP开关 内置用于调整定时器设定时间的模拟电位器(其中FX0S 1个、FX1S 2个) FX1S系列PLC还内置有时钟功能,可以进行时间控制,装上显示模块FX1N-5DM,可进行时间显示与设定 FX1S系列PLC还可选用FX1N系列的各种功能扩展板,具有与上位计算机通信功能。

  19. 4.1 FX系列PLC及性能4.1.4 FX0S、FX1S系列PLC 项目 性能 FX0S FX1S 用户存储器 程序存储容量 800步(EEPROM) 2000步(EEPROM) 可选存储器 FX1N-EEPROM-8L(只能用2K) 指令种类 基本指令 20条 27条 步进指令 2条 2 条 应用指令 35种50条 85种167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

  20. 4.1 FX系列PLC及性能4.1.5 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

  21. 4.1 FX系列PLC及性能4.1.5 FX2N、FX2NC系列PLC ☆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

  22. 4.1 FX系列PLC及性能4.1.5 FX2N、FX2NC系列PLC ★ 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

  23. 4.1 FX系列PLC及性能4.1.5 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) 8 8 FX2N-32MR(S、T) 16 16 基本单元 FX2N-48MR(S、T) 24 24 AC 100 FX2N-64MR(S、T) 32 32 ~240V FX2N-80MR(S、T) 40 40 或DC 24V FX2N-128MR( T ) 64 64 FX2N-16EYT - 16 FX2N-16EYT-C - 16

  24. 4.1 FX系列PLC及性能4.1.5 FX2N、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) 16 16 FX2N-48ER ( T ) 24 24 FX2N-16EX 16 - FX2N-16EX-C 16 - 不需要 FX2N-16EXL-C 16 - 单独供电 扩展模块 FX2N-16EYR - 16 FX2N-16EYS - 16

  25. 4.1 FX系列PLC及性能4.1.5 FX2N、FX2NC系列PLC(特殊功能模块①) 型 号 功 能 说 明 FX2N-4AD 4通道12位模拟量输入模块 FX2N-4AD-PT 供PT-100温度传感器用的4通道12位模拟量输入 FX2N-4AD-TC 供热电偶温度传感器用的4通道12位模拟量输入 FX2N-4DA 4通道12位模拟量输出模块 FX2N-3A 2通道输入、1通道输出的8位模拟量模块 FX2N-1HC 2相50HZ的1通道高速计数器 FX2N-1PG 脉冲输出模块 FX2N-10GM 有4点通用输入、6点通用输出的1轴定位单元

  26. 4.1 FX系列PLC及性能4.1.5 FX2N、FX2NC系列PLC(特殊功能模块②) FX-20GM和E-20GM 2轴定位单元,内置EEPROM FX2N-1RM-SET 可编程凸轮控制单元 FX2N-232-BD RS-232C通信用功能扩展板 FX2N-232IF RS-232C通信用功能模块 FX2N-422-BD RS-422通信用功能扩展板 FX-485PC-IF-SET RS-232C/485变换接口 FX2N-485-BD RS-485C通信用功能扩展板 FX-16NP/NT MELSECNET/MINI接口模块 FX2N-8AV-BD 模拟量设定功能扩展板

  27. 本 节 内 容 结 束

  28. 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

  29. 输 出 方 式: R ── 继电器输出S ── 晶闸管输出T ── 晶体管输出

  30. 特 殊 品 种: D ---- DC电源,DC输出A ---- AC电源, AC(AC100~120V)输入或 AC输出模块 H ---- 大电流输出扩展模块V ---- 立式端子排的扩展模块C ---- 接插口输入输出方式F ---- 输入滤波时间常数为1ms的扩展模块 ◆如果特殊品种一项无符号,为AC电源、DC输入、横式端子排、标准输出。

  31. 第4部分小型PLC及其指令系统(FX系列) 4.2 FX系列PLC内部软继电器及编号

  32. PLC的内部软继电器 • 输入继电器 • 输出继电器 • 辅助继电器 • 状态继电器 • 定时器 • 计数器 • 数据寄存器 • 变址寄存器 • 指针 • 常数

  33. 4.2 FX系列PLC软继电器及编号 不同厂家、不同系列的PLC,其内部软继电器的功能和编号也不相同,因此用户在编制程序时,必须熟悉所选用PLC的软继电器功能和编号。 FX系列PLC软继电器编号由字母 和 数字 组成 其中: 输入继电器和输出继电器用八进制数字编号 其它均采用十进制数字编号

  34. 4.2 FX系列PLC软继电器及编号4.2.1 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

  35. 4.2 FX系列PLC软继电器及编号4.2.1 输入继电器(X) ●FX系列PLC的输入继电器以八进制进行编号 ●FX0N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 FX0N-40MR 扩展单元 FX0N-40ER 扩展模块 FX0N-8EX X000~X027 X030~X057 X060~X067

  36. 4.2 FX系列PLC软继电器及编号4.2.2 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。

  37. 4.2 FX系列PLC软继电器及编号4.2.2 输出继电器(Y) ◆FX系列PLC的输出继电器也是八进制编号 ◆FX0N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 基本单元 FX0N-40MR 扩展单元 FX0N-40ER 扩展模块 FX0N-8EX X000~X017 X020~X037 实际使用中,输入/ 输出继电器的数量,要根据系统配置而定

  38. 4.2 FX系列PLC软继电器及编号4.2.3 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

  39. 4.2.3 辅助继电器(M)①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OFF X0 M0 M0 M0

  40. 4.2.3 辅助继电器(M)①通用辅助继电器 (按十进制编号) • 编号: FX0S FX1SFX0N FX1N FX2N (FX2NC) M0~ M0~ M0~ M0~ M0~ M495 M383 M383 M383 M499 注:可通过程序设定,将它们变为保持辅助继电器

  41. 4.2.3 辅助继电器(M)②保持用辅助继电器 • 编号: FX0S FX1SFX0N FX1N FX2N (FX2NC) M496~ M384~ M384~ M384~ M500~ M511 M511 M511 M1535 M3071 ● 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 注:也可通过程序设定,将它们变为通用辅助继电器

  42. 4.2.3 辅助继电器(M)③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。

  43. 4.2.3 辅助继电器(M)③特殊辅助继电器(触点型1) 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)

  44. 4.2.3 辅助继电器(M)③特殊辅助继电器(触点型2) 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

  45. 4.2.3 辅助继电器(M)③特殊辅助继电器(触点型3) 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 ( PLC RUN ) 例如:

  46. 4.2.3 辅助继电器(M)③特殊辅助继电器(触点型4) 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)

  47. 4.2.3 辅助继电器(M)③特殊辅助继电器(触点型5) 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1

  48. 4.2.3 辅助继电器(M)③特殊辅助继电器(触点型6) M8246 ---- 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

  49. 4.2.3 辅助继电器(M)③特殊辅助继电器(线圈型1) M8028 ---- 10ms定时器切换标志 当M8028线圈被接通时,则T32-T62变为10ms定时器 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

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