PLC教案0-2章

1、Chap 0 PLC 應(yīng)用技術(shù)簡介Programmable controller (PC),為了區(qū)別于Personal computer,又稱“Programmable logic controller (PLC)一、PLC地位、作用PC是以Computer為核心的通用自動控制裝置，功能強(qiáng)，可靠性高，可編程簡單，使用方便，被譽(yù)為“工業(yè)自動化的主要支柱之一”，成為電氣技術(shù)人員、大專院校有關(guān)專業(yè)的緊迫任務(wù)。1985年，IEE對PLC定義：“PLC是一種數(shù)字運(yùn)算操作電子系統(tǒng)，專為工業(yè)環(huán)境而應(yīng)用而設(shè)計，它采用可編程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲器執(zhí)行邏輯運(yùn)算，順序控制、定時、計數(shù)和運(yùn)算等操作的指令，并通

2、過數(shù)字式、模擬式的I/O，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程，PLC及其相關(guān)設(shè)備，都應(yīng)易于使工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體，易于擴(kuò)展其功能的原則設(shè)計。” 二、教材使用可編程序控制器應(yīng)用技術(shù)（第四版） 重慶大學(xué)出版社 主編：廖常初三、課程要求與安排1、理論教學(xué)（50學(xué)時）重點(diǎn)掌握三菱公司的FXON系列的應(yīng)用，了解OMRON的PLC及西門子的PLC 。FXON系列的編程元件，梯形圖，基本順序指令，步進(jìn)指令，編程器的使用，PC安裝、擴(kuò)展、使用和維護(hù)等。2、實驗教學(xué)（10學(xué)時）指導(dǎo)書：北京理工達(dá)盛股份有限公司提供的“PLC實驗指導(dǎo)書”與“FXON-指令說明書”；要求：掌握利用FXON系列PLC原理學(xué)會使用FXON

3、系列PLC和EL-型系統(tǒng)上作5個實驗，并學(xué)會維護(hù)系統(tǒng)，掌握一般使用方法。內(nèi)容： 熟悉系統(tǒng)操作，配置（調(diào)試與或非邏輯）；編程練習(xí)（C/T）交通燈控制檢瓶控制電梯控制四、考核方式理論考試（閉卷）：占70%100實驗考核：占10%100作業(yè)；占10%100考勤：占10%100五、學(xué)時安排理論課：50學(xué)時實驗課：10學(xué)時六、參考文獻(xiàn)：1可編程序控制應(yīng)用技術(shù)，廖常初，重慶大學(xué)出版社2可編程序控制原理極其應(yīng)用，電子工業(yè)出版社3FXON系列指令說明Chap1 緒論基本知識點(diǎn)：1PLC 發(fā)展歷史2PLC基本結(jié)構(gòu)3PLC特點(diǎn)、分類4PLC應(yīng)用領(lǐng)域5PLC與其他學(xué)科之間的聯(lián)系§1 歷史和發(fā)展一、歷史和發(fā)

4、展1、 電磁繼電器順序設(shè)備已經(jīng)滿足不了日益需求工業(yè)系統(tǒng)的要求；2、 繼電器本身易老化，控制柜結(jié)構(gòu)龐大，布局困難，價格昂貴；3、 繼電器控制系統(tǒng)維護(hù)、維修、調(diào)試和更新難1969年，美國DEC公司研制第一臺PLC，由分立元件與中小型規(guī)模IC電路70年代初；為處理器，體積小，功能強(qiáng)，價廉，工作速度快，可靠性高，成本下降，借鑒于高級語言（梯形圖方式）。1991年4月：在美國登記的PC廠家有88家，產(chǎn)品達(dá)377種，據(jù)美國市場情報研究公司報稱，1988年 LC銷售達(dá)7.5億$;1989年8.46億$；1990達(dá)29.7億$；1996年達(dá)55億$；世界PLC 及軟件市場報稱：1991年P(guān)C規(guī)模達(dá)35.9億$

5、；1993年達(dá)44億$；1998年達(dá)74億$；每年以百分之幾至十幾個點(diǎn)上上升，說明現(xiàn)代PLC應(yīng)用越來越廣泛。二、PLC廠家及產(chǎn)品1、 外國舉足輕重的公司（占世界市場80%100以上）美國 Rockwell自動化公司的下屬公司A-B公司、通用電氣GE-Fanuc公司；德國SICMENS公司；法國的施耐德(Schneider)、日本的三菱和歐姆龍(OMRON)公司，占有80%的市場。還有，德國AGE公司的Modicon公司；法國的TE公司。2、 國內(nèi)PLC廠家（50家以上）天津中環(huán)自動化儀表公司：DJK-1-84，172點(diǎn)，（仿Modicon）;北京第二機(jī)床廠：GK-40/擴(kuò)展112點(diǎn)，（仿東芝）

6、;上海電力電子設(shè)備廠：KKI系列128點(diǎn)（自行開發(fā)）§2 PLC基本結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu)：1 CPU 2 存儲器3 I/O模塊4 編程器5電源一、CPU模塊CPU通常用MOTOROLA6800、MOTOROLA68000、MCS-51的8051/8031、AMD2901、AMD2903（雙極型）；CPU采用掃描方式，每次掃描完成5項動作。二、存儲器1、 系統(tǒng)ROM：相當(dāng)于單片機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)或PC的操作系統(tǒng)，完成設(shè)計者規(guī)定工作（廠家提供），固化雜ROM中用戶不能直接存取。包括監(jiān)控子程序，基本指令功能的翻，系統(tǒng)診斷程序和通信管理程序。2、 用戶存儲器：用來存放用戶程序，以字為單位存放，1字=1步=1

7、6bit。通常CMOS RANM，EPROM 或EEPROM，其中CMOS RAM 中預(yù)防電源掉電故障的鋰電池保護(hù)措施，防止掉電丟失存儲器的數(shù)據(jù)。3、 數(shù)據(jù)存儲器（CMOS RAM）存放PC的DATA，I/O狀態(tài)映射寄存器區(qū)，T、C、M、S和D 特殊功能寄存器的映象寄存器（變化的、隨機(jī)性） 4、 高速暫存存儲器（Sratch Pad Memory）存放臨時結(jié)果，統(tǒng)計資料、診斷標(biāo)志位。二、I/O模塊（外設(shè)與CPU之間的橋梁）1、 I 模塊：用來接收采集的輸入信號開關(guān)量輸入信號：按鈕、選擇開關(guān)、撥碼開關(guān)、限位開關(guān)、接近開關(guān)、光電開關(guān)、壓力繼電器等開關(guān)量信號。模擬量輸入信號電位器、測溫傳感器、測速發(fā)

8、電機(jī)、各種過程參數(shù)變送器提供的連續(xù)變化的信號。2、 O模塊：控制接觸器、電磁閥、調(diào)節(jié)閥、調(diào)速裝置等執(zhí)行器，還有指示燈、數(shù)字顯示裝置和報警裝置。 I/O模塊既有傳遞信號，電平轉(zhuǎn)換作用，又能實現(xiàn)噪聲隔離和光電隔離。例如：CPU模塊的工作電壓為5V，PLC輸入（出）的電壓為DC24V，AC220V，I/O能實現(xiàn)電平的轉(zhuǎn)換。三、編程器作用：編輯用戶程序，監(jiān)視PC運(yùn)行時梯形圖元件各狀態(tài)，具有編輯、調(diào)試，運(yùn)行、監(jiān)控功能，可以用于多個PLC，一般用于程序輸入、調(diào)試和檢修使用，同系列產(chǎn)品可以一機(jī)多用。四、電源PC一般用于220VAC，內(nèi)部支直流電由各模塊內(nèi)元件提供，某些PC為I/O提供24DC ，驅(qū)動現(xiàn)場執(zhí)行

9、機(jī)構(gòu)的電源一般由用戶提供。面板圖（見封面）作業(yè)：§3 PLC特點(diǎn)和和應(yīng)用及相關(guān)技術(shù)一、PLC特點(diǎn)1、 使用靈活、編程靈活、手段簡單、程序可變，調(diào)試方便（可以模擬調(diào)試）2、 配備齊全，用戶使用方便，通用性好，適應(yīng)性強(qiáng)。3、 功能完善：功能完善：模擬量和數(shù)字量I/O、算術(shù)/邏輯運(yùn)算、C/T、鎖存、移位、比較，二-十進(jìn)制轉(zhuǎn)換，跳轉(zhuǎn)，強(qiáng)制I/O；擴(kuò)展功能，通信聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)傳送、 矩陣運(yùn)算、PID控制、排序、查表、中斷控制、特殊功能函數(shù)運(yùn)算、自診斷、報警和監(jiān)控。4、 性能穩(wěn)定可靠，抗干擾能力強(qiáng)，可靠性高?？垢蓴_技術(shù)：自診斷、糾錯功能、PLC出廠抗干擾實驗：受幅值1000V，上升時間=1ms,脈寬

10、為1us的矩形脈沖干擾、濾波(RC,RlHE 形濾波電路)、隔離(光電或電器隔離)、看門狗(Watch dog)、自動求和診斷。 故障：PLC的可靠性很高，是眾多自動化設(shè)備中可靠性最好的設(shè)備，大部分來源于外部帶觀、傳感器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)等引起的。5、系統(tǒng)設(shè)計、安裝和調(diào)試工作量少，維護(hù)方便。6、體積小，能耗低（幾十VA），速度快(msus級)。二、和PLC相關(guān)的工業(yè)控制技術(shù)1、計算機(jī)控制裝置個人計算機(jī)：辦公用，抗干擾能力較差單片機(jī)：價廉，開發(fā)能力弱，抗干擾能力差；工業(yè)控制機(jī)：用于實時控制，快速，功能復(fù)雜領(lǐng)域，若用于開關(guān)量大材小用。2、 繼電器控制系統(tǒng)（原理、功能、可靠性和維護(hù)、靈活性、響應(yīng)速度、設(shè)計調(diào)

11、試、定時和計數(shù)都無法和PLC進(jìn)行比較）3、 集散控制系統(tǒng)(Distributed control system )DCS側(cè)重于過程控制，有管理級、分散控制監(jiān)控部分和通信部分，使用組態(tài)王軟件和其他軟件。 PLC側(cè)重于開關(guān)量控制，但是現(xiàn)在的PLC產(chǎn)品也有模擬量控制和PID運(yùn)算，DCS也加強(qiáng)了開關(guān)量的控制功能，事實上，PLC和DCS等技術(shù)已經(jīng)相互融合，相互促進(jìn)和發(fā)展了。 目前的PLC已經(jīng)應(yīng)用于：開關(guān)量控制、運(yùn)動控制、閉環(huán)過程控制、數(shù)據(jù)處理和通信。應(yīng)用于電力、機(jī)械、熱動、化工、航空航天和醫(yī)療交通等公用事業(yè)當(dāng)中。突出在工業(yè)機(jī)械加工和生產(chǎn)的自動化流水線控制上，在現(xiàn)代工業(yè)控制領(lǐng)域有很大的發(fā)展?jié)摿涂臻g。補(bǔ)充

12、：PLC、DCS、FCS三大控制系統(tǒng)的基本特點(diǎn)    目前，在連續(xù)型流程生產(chǎn)自動控制（PA）或習(xí)慣稱之謂工業(yè)過程控制中，有三大控制系統(tǒng)，即PLC、DCS和FCS。它們各自的基本特點(diǎn)如下：  1 PLC    （1）從開關(guān)量控制發(fā)展到順序控制、運(yùn)送處理，是從下往上的。   （2）連續(xù)PID控制等多功能，PID在中斷站中。   （3）可用一臺PC機(jī)為主站，多臺同型PLC為從站。   （4）也可一臺PLC為主站，多臺同型PLC為從站，構(gòu)成PLC網(wǎng)絡(luò)。這比用PC機(jī)作主站方便之處是：有

13、用戶編程時，不必知道通信協(xié)議，只要按說明書格式寫就行。   （5）PLC網(wǎng)格既可作為獨(dú)立DCS/TDCS，也可作為DCS/TDCS的子系統(tǒng)。   （6）大系統(tǒng)同DCS/TDCS，如TDC3000、CENTUMCS、WDPFI、MOD300。   （7）PLC網(wǎng)絡(luò)如Siemens公司的SINECL1、SINECH1、S4、S5、S6、S7等，GE公司的GENET、三菱公司的MELSECNET、MELSECNET/MINI。   （8）主要用于工業(yè)過程中的順序控制，新型PLC也兼有閉環(huán)控制功能。  

14、 （9）制造商：GOULD（美）、AB（美）、GE（美）、OMRON（日）、MITSUBISHI（日）、Siemens（德）等。   2 DCS或TDCS    （1）分散控制系統(tǒng)DCS與集散控制系統(tǒng)TDCS是集4C（Communication，Computer， Control、CRT）技術(shù)于一身的監(jiān)控技術(shù)。   （2）從上到下的樹狀拓?fù)浯笙到y(tǒng)，其中通信（Communication）是關(guān)鍵。   （3）PID在中斷站中，中斷站聯(lián)接計算機(jī)與現(xiàn)場儀器儀表與控制裝置。   （4）是樹狀拓?fù)浜筒⑿羞B續(xù)

15、的鏈路結(jié)構(gòu)，也有大量電纜從中繼站并行到現(xiàn)場儀器儀表。   （5）模擬信號，A/DD/A、帶微處理器的混合。   （6）一臺儀表一對線接到I/O，由控制站掛到局域網(wǎng)LAN。   （7）DCS是控制（工程師站）、操作（操作員站）、現(xiàn)場儀表（現(xiàn)場測控站）的3級結(jié)構(gòu)。   （8）缺點(diǎn)是成本高，各公司產(chǎn)品不能互換，不能互操作，大DCS系統(tǒng)是各家不同的。   （9）用于大規(guī)模的連續(xù)過程控制，如石化等。   （10）制造商：Bailey（美）、Westinghous（美）、HITACH（日

16、）、LEEDS & NORTHRMP（美）、SIEMENS（德）、Foxboro（美）、ABB   （瑞士）、Hartmann & Braun（德）、Yokogawa（日）、Honewell（美國）、Taylor（美）等。   3 FCS    （1）基本任務(wù)是：本質(zhì)（本征）安全、危險區(qū)域、易變過程、難于對付的非常環(huán)境。   （2）全數(shù)字化、智能、多功能取代模擬式單功能儀器、儀表、控制裝置。   （3）用兩根線聯(lián)接分散的現(xiàn)場儀表、控制裝置、PID與控制中心，取代每臺儀器兩根線。&

17、#160;  （4）在總線上PID與儀器、儀表、控制裝置都是平等的。   （5）多變量、多節(jié)點(diǎn)、串行、數(shù)字通信系統(tǒng)取代單變量、單點(diǎn)、并行、模擬系統(tǒng)。   （6）是互聯(lián)的、雙向的、開放的取代單向的、封閉的。   （7）用分散的虛擬控制站取代集中的控制站。   （8）由現(xiàn)場電腦操縱，還可掛到上位機(jī)，接同一總線的上一級計算機(jī)。   （9）局域網(wǎng)，再可與internet相通。   （10）改變傳統(tǒng)的信號標(biāo)準(zhǔn)、通信標(biāo)準(zhǔn)和系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)入企業(yè)管理網(wǎng)。   （11）

18、制造商：美Honeywell 、Smar 、Fisher Rosemount、 AB/Rockwell、Elsag Bailey 、Foxboro 、Yamatake 、日Yokogawa、歐 Siemens、 GECAlsthom 、Schneider、 procesData、 ABB等。   （12）3類FCS的典型     1）連續(xù)的工藝過程自動控制如石油化工，其中“本安防爆”技術(shù)是絕對重要的，典型產(chǎn)品是FF、World FIP、ProfibusPA；     2）分立的工藝動作自動控制如

19、汽車制造機(jī)器人、汽車，典型產(chǎn)品是ProfibusDP、CANbus；     3）多點(diǎn)控制如樓宇自動化，典型產(chǎn)品是LON Work、ProfibusFMS。    從上述基本要點(diǎn)的描述中，我們是否注意到一點(diǎn)，用于過程控制的三大系統(tǒng)，沒有一個是針對電站而開發(fā)的，或者說，在他們開發(fā)的初期，都并非以電站做系統(tǒng)的首選控制對象。而在這些系統(tǒng)的使用說明中也絕不把電站做為首選適用范圍，有的在適用范圍中根本就不提電站?，F(xiàn)在奇怪的是，這三大控制系統(tǒng)，尤其是DCS、PLC，都在電站得到了廣泛應(yīng)用，而且效果也非常好。三、PLC 分類（按點(diǎn)數(shù)多少分類）1、超

20、小型：I/O點(diǎn)數(shù)< 64（300-1000步），家庭用，如F1-12MR2、小型：I/O點(diǎn)數(shù)65-128（2000步以下），如FXONX-3、中型：I/O點(diǎn)數(shù)129-512（2-8KB），如三菱AIS系列4、大型：I/O點(diǎn)數(shù)513-8192（8KB以上），如立石C100、C20005、超大型：I/O點(diǎn)數(shù)> 8192,目前達(dá)14336點(diǎn)，32bitCPU，如三菱A3A/A2A控制形式：1、 單機(jī)控制 2、集中控制3、分散控制 4、遠(yuǎn)程控制5、就地控制 6、網(wǎng)絡(luò)控制7、混合控制四、應(yīng)用領(lǐng)域1、開關(guān)量邏輯控制；2、運(yùn)動控制；3、閉環(huán)過程控制4、數(shù)據(jù)處理； 5、通信三、發(fā)展趨勢1、發(fā)展迅速

21、，更新?lián)Q代快； 2、向高性能、高速度、大容量發(fā)展3、大力發(fā)展微型PLC及其功能； 4、PLC與PC、DCS、CNC和FCS融合； 5、總線標(biāo)準(zhǔn)化，PLC編程語言標(biāo)準(zhǔn)化（IEC1131-3標(biāo)準(zhǔn)）產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化（IEC1131標(biāo)準(zhǔn)） 6、應(yīng)用與公用事業(yè)和民用產(chǎn)品上，傻瓜化和化7、組態(tài)軟件在PLC系統(tǒng)上的使用與推廣Chap2 PLC硬件與工作原理基本知識點(diǎn)：1PLC硬件 *2工作原理 *3常用PLC的工作特性4特殊功能模塊的簡介§1 可編程控制器的硬件結(jié)構(gòu)一、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)1、整體式（單元、箱體式）小型可配備專用特殊功能單元，如模擬量I/O、位置控制、數(shù)據(jù)輸入輸出等單元?；締卧河蠧PU、I/O模

22、塊、電源擴(kuò)展單元：I/O模塊、電源擴(kuò)展模塊；I或O模塊2、模塊式（大中型，小型）個模塊插在模塊插座上，模塊插座焊接在框架中的總線連接板上，電源可能是單獨(dú)的模塊，也可能含在CPU模塊上，用戶根據(jù)需要選擇所需的模塊組成PLC。3、疊裝式類似與模塊式，沒有基板，用扁平電纜連接，拼湊成長方形，輸入輸出點(diǎn)配置靈活。二、開關(guān)量I/O模塊工作狀態(tài)：接通/斷開電壓等級：DC5V、12V、24V、48V、110VAC110V、220V 高電平：170-265V，低電平：0-70V 頻率：47-63HZ（容易從50-60HZ變換）面板顯示明暗：發(fā)光二極管指示狀態(tài)點(diǎn)數(shù)分布：4、8、16、32、64、1281、I/O

23、模塊的接線方式（三種）com匯點(diǎn)式分隔式Com1Com2Com3Com1Com2分組式 外部接線：接線端X、Y表示，電線為4、8、16、32、642、I/O模塊內(nèi)部接線方式（三種）I模塊：具有RC濾波電路，防觸點(diǎn)抖動，外部干擾脈沖，濾波延十時間為10-20ms，上升沿和下降沿為20-50ms,輸入輸入電流為10mA。PLC 的I模塊具有三種基本輸入電路（1） 直流輸入電路：X0接通，發(fā)光D1面板顯示，D2發(fā)光使T飽和，導(dǎo)通，一方面實現(xiàn)電平轉(zhuǎn)換，另一方面實現(xiàn)電氣隔離，其中D0與R起限幅作用，為傳感器、接觸器和光電開關(guān)提供24VDC。RX0+24VD1內(nèi)部電路comD2 T（直流輸入電路）24VX

24、0COM傳感器PLC（傳感器輸入電路）(2) 交流輸入電路：D1/D2接面板顯示X0的狀態(tài)，D3/D4發(fā)光T飽和導(dǎo)通。內(nèi)部電路COM（交流輸入電路）O模塊：四種基本的輸出方式） (1).繼電器輸出電路：D1發(fā)光指示Y0的狀態(tài)，輸出電流為0.3-2A,電源由外部提供，輸出Ie與負(fù)載性質(zhì)有關(guān)，驅(qū)動2A電阻，80VA/220V LED燈和100W燈。 電路的功能：輸出電流、隔離、功率放大作用，一路提供一對常開觸點(diǎn)，利用RC與壓敏電阻來吸收觸點(diǎn)的電弧。(2) 晶體管輸出電路（延時時間<1ms）24V負(fù)載（晶體管輸出電路）(3) 場效應(yīng)管輸出電路（與b類似）(4) 雙向可控硅輸出電路：RC吸收電路

25、與壓敏電阻來抑制可控硅的關(guān)斷過電壓和外部浪涌電壓，（雙向可控硅輸出電路）SCOM負(fù)載延遲時間由斷-通<1ms,由通-斷<10ms三、模擬量I/O模塊有的大中型PLC設(shè)有溫度檢測模塊，溫度傳感器與之直接相連，也省去了溫度變送器。輸入信號可以為電流和電壓，單/雙極性，如電壓0-5V、0-10V、1-5V、電流4-20mA等。§2 PLC工作原理一、繼電器（用于電氣控制，用弱電控制強(qiáng)電）由電磁閥、鐵心、觸點(diǎn)、復(fù)位彈簧構(gòu)成作用：1、 功率放大，TTL電平（3.4V左右）稍加放大，可驅(qū)動220V/2A的電阻性負(fù)載（用6V、幾十mA DC）2、 電氣隔離：可接在不同等級電壓電路中，使

26、控制電路與主電路之間實現(xiàn)電隔離。3、邏輯運(yùn)算說明：繼電器與接觸器原理相同，區(qū)別在于繼電器一般用于小電流，接觸器一般用于大電流。二、PLC工作原理：1、工作狀態(tài)RUN/STOP2、工作方式：PLC采用掃描的工作方式，循環(huán)過程中，執(zhí)行內(nèi)部處理、通信與執(zhí)行用戶程序等工作，分為5個階段。a. 內(nèi)部處理階段；PLC檢查CPU模塊硬件是否正常，將監(jiān)控定時器復(fù)位，并完成別的內(nèi)部工作。b. 通信服務(wù)階段：PLC與別的的智能設(shè)備通信，響應(yīng)編程輸入命令，更新編程器顯示內(nèi)容。在STOP時循環(huán)執(zhí)行以上兩個階段（通電狀態(tài)下），在RUN狀態(tài)增加以下三階段。c. 輸入處理階段：把外部ON/OFF讀入輸入寄存器（在程序執(zhí)行時

27、不變，直到下次掃描。d. 程序執(zhí)行階段：從別的元件映射寄存器中讀入、運(yùn)算、寫入元件映射寄存器與輸出寄存器。e. 輸出處理階段：CPU將輸出寄存器中取數(shù)傳送到輸出鎖存器 中，經(jīng)O模塊隔離與功率放大后驅(qū)動外部負(fù)載。舉例說明掃描工作方式。KM Y1X1com com Y1X0 Y0 Y1(Y0)X0X1Y0 Y1X1X0Y0Input registerOutput registerY0=(X0+YO)*X1三、掃描周期 概念：PLC在RUN時，執(zhí)行一次操作所需要的時間，典型時間為1-100ms，包括三個防方面，執(zhí)行編程器外設(shè)時間為1-2ms，輸入輸出執(zhí)行時間=1ms,程序執(zhí)行時間，每1K條基本邏輯指

28、令為ms級。四、輸入輸出滯后時間 又稱系統(tǒng)響應(yīng)時間，PLC外輸入信號發(fā)生變化至有關(guān)外輸入信號發(fā)生響應(yīng)時間間隔。包括以下三個方面：1、濾波時間（10ms左右）2、 輸出模塊滯后時間（1ms,10ms）3、掃描工作滯后時間（取決于用戶1程序）從X400操作至Y430響應(yīng)最多時延2T，交換第1、2條支路，可節(jié)省響應(yīng)時間，即是一種優(yōu)化設(shè)計。§3 PLC性能1、掌握FX0N系列PLC性能 *2、了解F1系列、A系列性能3、了解西門子公司PLC、OMRON PLC性能§3-1 FX0N系列PLC 一、型號命名和單元模塊 FX0N PLC有基本單元，擴(kuò)展單元與擴(kuò)展模塊組成 基本單元：內(nèi)設(shè)

29、CPU，存儲器，I/O模塊； 擴(kuò)展單元：只有I/O模塊 擴(kuò)展模塊：增設(shè)PLC功能 基本/擴(kuò)展單元型號由字母和數(shù)字組成：1、基本單元：FX0N-*M#&： FX0N：系列名；M：基本單元；*：輸入輸出點(diǎn)數(shù)；#：輸出方式( R：繼電器輸出；S：雙向可控硅輸出；T:晶體管輸出)24(I14/O10);40(I24/O16);60(I36/O24)&：電源方式(無：AC電源；D:DC電源)FX0N-24MRD：14/10/R/AC100-240V；繼電器輸出；DC24V(+20%/-15%)；FX0N-24M（R，T）：14/10/R/AC100-240V；繼電器/晶體管輸出；AC10

30、0-220V；FX0N-40MRD：24/16/R/AC100-240V；繼電器輸出；DC24V(+20%/-15%)；FX0N-40M（R，T）：24/16/T/AC100-240V；繼電器/晶體管輸出；AC100-220V；FX0N-60MRD：36/24/R/AC100-240V；繼電器輸出；DC24V(+20%/-15%)；FX0N-60M（R，T）：36/24/T/AC100-240V；繼電器/晶體管輸出；AC100-220V；2、擴(kuò)展單元 ：FX0N-40ER： 40(I24/O16)E：擴(kuò)展單元； R：繼電器輸出FX0N-40ER：24/16/R/AC100-240V；繼電器輸出

31、；需要100-220V電源3、擴(kuò)展模塊： FX0N-8E$：8(輸入或輸出點(diǎn)數(shù)) ；不需要電源E：擴(kuò)展模塊；$：輸入輸出方式：(X：輸入專用擴(kuò)展模塊；YR：繼電器輸出專用模塊YT：晶體管輸出專用模塊)FX0N-8EX：8/0，輸入專用擴(kuò)展模塊FX0N-8EYR：0/8/R，繼電器輸出專用擴(kuò)展模塊，繼電器輸出，不需要電源，F(xiàn)XON-8EYT：0/8/T，晶體管輸出專用擴(kuò)展模塊，晶體管輸出，不需要電源4、特殊功能模塊FX0N-16NT：INPUT 8點(diǎn)/OUT 8點(diǎn)，不需要電源FX0N-3A：模擬量2路輸入1路輸出5、擴(kuò)展單元用延長電纜：FX0N65EC，650mm,一個系統(tǒng)中只能用1根 FXON

32、系列是實驗室設(shè)備（FX0N-24MR）， 24個I/O點(diǎn)數(shù)，繼電器輸出方式?？蛇B接擴(kuò)展單元/模塊擴(kuò)能夠展到128點(diǎn)，每臺基本單元最多可連接2臺擴(kuò)展單元，每臺基本單元或擴(kuò)展單元最多可連2只擴(kuò)展模塊(包括特殊功能模塊)，用戶存儲器的容量為2000步，可用于EEPROM/EPROM存儲器盒，編程器：FX-10P、FX-20P。建議：由于繼電器輸出壽命問題，在處理高速輸出時，采用晶體管輸出。二、基本單元外觀1、 電源端子(L/N)2、 輸入輸出端子和指示燈，COM端，3、 擴(kuò)展用插座，輔助電源4、 RUN/STOP開關(guān)5、 程控器狀態(tài)指示燈：POWER電源狀態(tài)；RUN 運(yùn)行狀態(tài)；ERROR：燈亮CPU

33、出錯/燈閃爍程序出錯三、技術(shù)規(guī)格1、電源電壓：100240V(+10%-15%)，保險絲電流3A；功耗50VA(24/40點(diǎn))/60VA2、最大浪涌電流30A5ms/AC100V,50A5ms/AC200V；最大允許瞬間斷電時間小于10ms,運(yùn)行不會終止；絕緣電阻>=5M歐姆，強(qiáng)度為交流1500V1分鐘；接地電阻=100歐姆3、工作環(huán)境溫度055度，濕度35度時，85%RH抗振動10-55HZ，0.5mm 3個方向各2小時，抗沖擊，標(biāo)準(zhǔn)10G，3個方向各3次，不可以有腐蝕性氣體，盡量少灰塵。4、輸入性能：X0-X7:ON大于4.5mA,OFF-小于1.5 mA； X10-X:ON大于3.

34、5mA, OFF-小于1.5 mA；繼電器輸出性能指標(biāo)：額定電流2A/1點(diǎn)，負(fù)載電壓交流230V，直流30V，最大感性負(fù)載80VA/燈100W，響應(yīng)時間約10ms,電氣隔離；晶體管輸出性能指標(biāo)：額定電流0.5A/1點(diǎn)，負(fù)載電壓直流5-30V，最大感性負(fù)載12VA/燈15W，響應(yīng)時間1ms,光電隔離；四、基本性能指標(biāo)：1：512(普通用)+57(特殊用)繼電器M2、128點(diǎn)狀態(tài)寄存器S； 3、62點(diǎn)(100 ms)+1(1ms)點(diǎn)定時器T；4、16(通用)+13(高速計數(shù))點(diǎn)計數(shù)器C；5、128(通用)+28(特殊)+1500(文件寄存器)+2(變址用)點(diǎn)數(shù)據(jù)寄存器D；6、1500點(diǎn)文件寄存器

35、；7、64點(diǎn)跳步指針；8、4點(diǎn)中斷指針；9、8點(diǎn)嵌套；10、K16位和H16位常數(shù)；五、指令系統(tǒng)主要性能20條基本順序指令、2條SFC步進(jìn)指令、36種功能指令簡易編程器F1-20P：插在基本單元上、或用專用電纜與基本單元相連；LCD手持圖形GP-20P：液晶顯示、可顯示梯形圖和指令表、監(jiān)視系統(tǒng)；個人PC機(jī)MEDOCE軟件包（中文版），可用于三菱各PLC系列，使用方便。§3-2 F1系列PLC的性能簡介一、F1 PLC 性能基本單元：F1-12M（6/6）/1VA/24DCV OUTPUT 0.1A F1-20M(12/8)20VA/24DCV OUTPUT 0.1A F1-30A(1

36、6/14)22VA/24DCV OUTPUT 0.1A F1-40MR(24/16)25VA/24DCV OUTPUT 0.1A F1-60MR(36/24) 40VA/24DCV OUTPUT 0.1A擴(kuò)展單元：F1-10E（4/6）/18VA/0.1A F1-20E(12/)20VA/0.1A F1-40E(24/16)25VA/0.1A F1-60E(36/24)40VA/.01A二、F1一般技術(shù)指標(biāo)：1、 電源 AC 100-110V/200-220V（+10%-15%）50/60HZ電源，瞬時失效10ms2、 環(huán)境溫度：0-550C3、 濕度：45%-85% RH4、 防震防沖擊：A

37、C1500V、1MIN5、 抗噪聲：1000V-VP-P、1us、30-100HZ6、 絕緣耐壓：AC1500V、1MIN7、 絕緣電阻：5G、DC500V8、 接地電阻：小于100 9、 環(huán)境：無腐蝕氣體，無導(dǎo)電粉末和微粒三、F1 PLC技術(shù)性能指標(biāo)（M單元）(1)執(zhí)行方式：存儲程序、反復(fù)執(zhí)行、集中 I/O(2)指令：基本邏輯指令20條、步進(jìn)2條、功能87條(3)程序存儲器：機(jī)內(nèi)CMOS RAM 、EPROM/EEPROM(4)輔助繼電器：192點(diǎn)、16個特殊功能繼電器(5)狀態(tài)寄存器：40點(diǎn)(6)定時器：24點(diǎn)0.1-999s、8點(diǎn)0.01-99.9sa) 計數(shù)器：30點(diǎn)1-999減法計數(shù)

38、器、1點(diǎn)0-999999加/減法計數(shù)器b) 掉電保護(hù)電池：（五年）c) 自診斷：程序檢查、監(jiān)控定時、電池電壓、電源電壓監(jiān)視四、F1 PLC 輸入技術(shù)指標(biāo)1、 輸入方式：NPN集電極開路晶體管，無源觸點(diǎn)2、 隔離：光電隔離3、 工作電流：機(jī)內(nèi)電源DC24V/7mA ；斷-通DC4mA以上；通-斷DC1.5mA以下。4、 響應(yīng)時間：約10ms(8點(diǎn)在0-60ms可變)5、 動作指標(biāo)：I/O接通LED亮五、F1 PLC 編程器/軟件1、簡易編程器F1-20P：插在基本單元上、或用專用電纜與基本單元相連2、LCD手持圖形GP-20P：液晶顯示、可顯示梯形圖和指令表、監(jiān)視系統(tǒng)3、個人PC機(jī)MEDOCE軟

39、件包（中文版），可用于三菱各PLC系列，使用方便。§3-3 OMRON與西門子PLC （略講）Chap4 指令系統(tǒng)基本知識點(diǎn)： 1、FXON 系列PLC 編程元件 * 2、FXON系列PLC 基本順序指令 * 3、FXON系列PLC功能指令簡介 *§1 MEDOC 上位編程軟件使用方法一、基本特性MEDOC是三菱公司PLC的隨機(jī)編程軟件。目前使用1.52版本，可用于F、F1、F2、FX、A等多種系列。功能齊全，可離線編程，具有良好的人機(jī)界面，能在個人計算機(jī)上繪制，檢查、編輯、轉(zhuǎn)換和運(yùn)行梯形圖程序，為PC機(jī)程序輸入提供極大的方便。二、運(yùn)行環(huán)境要求一個Install.EXE安裝

40、文件，運(yùn)行該程序后，在硬盤上建立30多個系統(tǒng)管理文件。主要有：*.TYP:PC機(jī)管理文件；*.HLP:查詢幫助文件：*.OVL:系統(tǒng)覆蓋文件；README.TXT：軟件說明文件。執(zhí)行MEDOC文件之后，是進(jìn)入MEDOC人機(jī)界面，具體操作在實驗課中詳細(xì)介紹和現(xiàn)場指導(dǎo)。三、PLC IEC1131 標(biāo)準(zhǔn)IEC1131-3標(biāo)準(zhǔn)：1、Sequential Function Chart (順序功能圖)2、Ladder diagram (梯形圖)3 、Function Block Diagram (功能塊圖)4、Instruction List(指令表)5、Structured text (結(jié)構(gòu)文本)四、梯

41、形圖特點(diǎn)（略）1、PLC梯形土中編程元件沿用了繼電器名稱，但是不是真實的物理繼電器，是軟件中的編程元件，每個編程元件與PLC存儲器中元件映射寄存器中的一個存儲單元相對應(yīng)，常開觸點(diǎn)閉合或常閉觸點(diǎn)斷開，稱為該編程元件“1”狀態(tài)，或“ON”(接通)；否則為“0”或“OFF”。2、梯形圖的公共母線，想象分別為左正右負(fù)的直流電壓，接通時假想“概念電流”流動。邏輯運(yùn)算從上到下，從左到右，解出的結(jié)果馬上可以被后面的邏輯解算利用，數(shù)據(jù)來源于輸入映射寄存器中的值，不是瞬時外部輸入觸點(diǎn)的狀態(tài)來進(jìn)行。3、梯形圖線圈和輸出型指令放在最右邊，編程元件的觸點(diǎn)可以無限次調(diào)用。§2 PLC 編程元件編程元件的構(gòu)成：

42、字母，表示功能； 數(shù)字，代表元件標(biāo)號FX0N PLC有20條基本邏輯指令，2條步進(jìn)指令，51條功能指令，有十種編程元件：一、輸入繼電器X（點(diǎn)）XO-X 127(88點(diǎn))功能：用于實現(xiàn)人機(jī)I/O接口用途：只用觸點(diǎn)（無限次），沒有線圈利用基本單元與擴(kuò)展單元/擴(kuò)展模塊相連，最多可以擴(kuò)展點(diǎn)輸入。輸入繼電器的觸點(diǎn)：是指當(dāng)該輸入信號為0電平時觸點(diǎn)的狀態(tài)，有常開和常閉觸點(diǎn)之分，當(dāng)輸入電平為1電平時，觸點(diǎn)狀態(tài)發(fā)生翻轉(zhuǎn)。二、輸出繼電器Y（點(diǎn)）Y0-Y77（64點(diǎn)）功能：驅(qū)動輸出繼電器動作使用：既可以用觸點(diǎn)，也可以用線圈，具有一對實際的常開觸點(diǎn)，還有軟觸點(diǎn)可以無限次使用。（Y0）（Y1）X0X1X2輸出繼電器的觸

43、點(diǎn)：是指當(dāng)相應(yīng)的線圈沒有通電時觸點(diǎn)的狀態(tài)，也有常開和常閉之分，當(dāng)線圈通電時，觸點(diǎn)的狀態(tài)發(fā)生翻轉(zhuǎn)。從X、Y可以看出，I/O點(diǎn)數(shù)最多可以擴(kuò)展點(diǎn)128點(diǎn)。舉例說明：三、輔助繼電器M 功能：相當(dāng)于機(jī)床電氣控制的中間繼電器 標(biāo)號：通用：M0-M383(384點(diǎn))；保持用：M384-M511（128點(diǎn)） 使用：既可以用觸點(diǎn)，又可以用線圈，但線圈不能直接驅(qū)動負(fù)載。 注意：掉電保護(hù)只能保持一個掃描周期，要實現(xiàn)長時間保護(hù)必須聯(lián)鎖。四、特殊輔助寄存器M8000-M8254（57點(diǎn)）注意：以下黑體的M不能使其置位的特殊輔助繼電器，只能用其觸點(diǎn)；不是黑體的可以使其置1的輔助繼電器。1、PLC狀態(tài)：M8000：運(yùn)行監(jiān)視（常開觸點(diǎn)a）； M8001:運(yùn)行監(jiān)視（常閉觸點(diǎn)b）;M8002:初始化脈沖（常開觸點(diǎn)a）； M8003:初始化脈沖（常閉觸點(diǎn)b）；M8004：出錯2、時鐘M8011：10ms時鐘； M8012：100ms時鐘；M8013：1s時鐘； M8014：1min時鐘3、標(biāo)志位M8020：清