PLC應(yīng)用技術(shù)（三菱機型）FX系統(tǒng)資源

PLC應(yīng)用技術(shù)（三菱機型）FX系統(tǒng)資源2.2編程軟件22.1硬件性能

312.4編程電纜42.3編程資源332.1硬件性能FX系列PLC型號含義1FX系列PLC基本構(gòu)成2FX系列PLC硬件接線31.型號含義FX系列PLC是三菱PLC小型系列產(chǎn)品。目前主要分1N、2N、3U、5U等系列。這類機型具有緊湊的尺寸、豐富的擴展模塊及特殊功能模塊、優(yōu)良的性價比、使用方便簡單等特點。FX系列的PLC基本單元和擴展單元的型號由字母和數(shù)字組成，其格式如圖2-1所示，其中，各方框含義如下：圖2-1FX系列PLC型號含義系列序號：1N、2N、3U、5U等。系列序號中若有“C”則為緊湊型產(chǎn)品，輸入\輸出為連接器型；I/O總點數(shù)：即輸入點數(shù)與輸出點數(shù)之和，三菱PLC的輸入點數(shù)和輸出點數(shù)相等。單元類型：M—該模塊為基本單元（CPU模塊）；E—輸入、輸出混合擴展單元或擴展模塊；輸出形式：R—繼電器輸出；S—雙向晶閘管輸出；T—晶體管輸出。特殊品種區(qū)別：D—直流電源，直流輸入；A—交流電源，交流輸入或交流輸入模塊。1.型號含義FX3U是FX2N的升級版，屬第3代產(chǎn)品，控制規(guī)模達(dá)384點，其高速處理及定位等內(nèi)置功能得到大幅強化，是功能強、容量大、速度快的高性能微型可編程控制器。其基本單元可以和輸入模塊、輸出模塊、模擬量輸入輸出模塊、高速計數(shù)器模塊、脈沖輸出模塊、位置控制模塊、轉(zhuǎn)換電纜接口、特殊適配器、多種串行通信模塊連接，構(gòu)成一套可以滿足廣泛需要的PLC，還可連接FX2N用的特殊擴展設(shè)備。2.基本構(gòu)成基本單元擴展單元適配器2.基本構(gòu)成FX系列PLC的面板由三部分組成，即外部接線端子、指示部分和接口部分外部接線端子包括PLC電源、輸入用直流電源、輸入端子、輸出端子和機器接地等。外部接線端子指示部分接口部分

指示部分包括各輸入輸出點的狀態(tài)指示、機器電源指示、機器運行狀態(tài)指示、用戶程序存儲器后備電池指示和程序錯誤或CPU錯誤指示等。接口部分包括編程器接口、存儲器接口、擴展接口和特殊功能模塊接口等。在機器面板上，還設(shè)置了一個PLC運行模式轉(zhuǎn)換開關(guān)，使PLC處于RUN或者STOP狀態(tài)。2.基本構(gòu)成端子排布：3.硬件接線圖2-2FX3U系列PLC端子排布輸入電路把輸入設(shè)備（如按鈕、轉(zhuǎn)換開關(guān)等）接至對應(yīng)的輸入點，另一端與0V接通，該點就為ON，此時對應(yīng)輸入指示燈就點亮，電流流出該端子。3.硬件接線輸出接口電路通過輸出點，將負(fù)載和負(fù)載電源連接成一個回路，這樣負(fù)載就由PLC輸出點的ON/OFF進(jìn)行控制，輸出點動作，負(fù)載得到驅(qū)動。3.硬件接線圖2-4PLC晶體管輸出電路硬件接線圖第2章FX系統(tǒng)資源2.2編程軟件22.1硬件性能

312.4編程電纜42.3編程資源33三菱PLC的編程軟件有GX系列編程軟件和FX系列編程軟件兩種，多個版本。其中GX系列為綜合版編程軟件，它包含了GXWork2編程和GXSimulator仿真兩個部分。GXWork2是三菱電機基于Windows操作系統(tǒng)，支持三菱Q系列、QnA系列、A系列、L系列、FX系列PLC及運動控制等設(shè)備的全系列編程軟件。它可用梯形圖、SFC及結(jié)構(gòu)化梯形圖等多種語言編程，進(jìn)行程序編輯、參數(shù)設(shè)定、網(wǎng)絡(luò)設(shè)定、程序監(jiān)控、調(diào)試及在線更改，具有智能功能模塊設(shè)置、系統(tǒng)標(biāo)簽功能，可與HMI、運動控制器共享數(shù)據(jù)。1.軟件獲取注冊登錄三菱電機自動化（中國）有限公司/fa/zh/下載最新正版GXWork2軟件。2.安裝GXWork2編程軟件安裝環(huán)境：Windows/Vista/XP/7/10操作系統(tǒng)。打開安裝目錄，找到Disk1\setup進(jìn)行安裝；在彈出的“用戶信息窗口”，任意填寫姓名和公司名；填寫產(chǎn)品通用ID:570-986818410；安裝完畢重啟計算機，編程軟件安裝完成。1.軟件安裝1.新建工程2.GXWork2基本界面編程界面如圖2-7所示，包括標(biāo)題欄、菜單欄、常用工具欄、編程工具欄、導(dǎo)航欄、編輯區(qū)、狀態(tài)欄等。2.GXWork2基本操作編程快捷鍵2.GXWork2基本操作讀寫程序單擊[在線]→[PLC讀取]，就可以打開“在線數(shù)據(jù)操作”對話框，進(jìn)行相關(guān)設(shè)置并執(zhí)行，就可將PLC中的程序讀取到電腦。單擊[在線]→[PLC寫入]，同樣打開“在線數(shù)據(jù)操作”對話框，進(jìn)行相關(guān)設(shè)置并執(zhí)行，就可將電腦中已編好的程序?qū)懭氲絇LC。2.GXWork2基本操作（1）梯形圖監(jiān)視按F3就可監(jiān)視PLC的程序運行狀態(tài)，可以觀察到被監(jiān)視的PLC的最大掃描時間、當(dāng)前的運行狀態(tài)等相關(guān)信息。（2）當(dāng)前值更改單擊[調(diào)試]→[當(dāng)前值更改]，就可以打開“當(dāng)前值更改”（也稱為強制）對話框，進(jìn)行通斷或數(shù)據(jù)值設(shè)置。（3）批量監(jiān)視單擊[在線]→[監(jiān)視]→[軟元件\緩沖存儲區(qū)監(jiān)視]，就可以打開“軟元件\緩沖存儲區(qū)監(jiān)視”對話框操作。（4）模擬仿真單擊工具欄上的“模擬開始/停止”按鈕，或單擊主菜單中[調(diào)試]→[模擬開始/停止]選項，會看到GXSimulator2窗口，來進(jìn)行工程調(diào)試，進(jìn)行監(jiān)視等。2.GXWork2基本操作第2章FX系統(tǒng)資源2.2編程軟件22.1硬件性能

312.4編程電纜42.3編程資源33編程軟元件是與電路硬元件相對應(yīng)的一種叫法，硬件電路（如繼電器）由物理的硬元件組成，PLC程序就由軟元件組成。它是PLC的存儲單元，調(diào)用軟元件就是讀寫它的狀態(tài)（0或1），參與程序運算的只不過是軟元件的映像，可以被無限次調(diào)用或查詢，其狀態(tài)在PLC中可以直接查詢到。所有PLC程序也稱為PLC電路，如振蕩程序也叫振蕩電路。1.編程軟元件1.輸入繼電器X輸入繼電器（又稱輸入映像寄存器）即為我們常說的“輸入點”，它與PLC的輸入端子相對應(yīng)；一般PLC上都設(shè)有與輸入繼電器相對應(yīng)的指示燈用來顯示其ON/OFF狀態(tài)。輸入信號通過隔離電路改變輸入繼電器的狀態(tài)，一個輸入繼電器在存儲區(qū)中占一位。輸入繼電器的狀態(tài)不受程序的執(zhí)行所左右，僅與輸入狀態(tài)有關(guān)。1.編程軟元件2.輸出繼電器Y輸出繼電器（又稱輸出映像寄存器）即為我們常說的“輸出點”，它存儲程序執(zhí)行的結(jié)果，與PLC的輸出端子相對應(yīng)，一般PLC上都設(shè)有與輸入輸出繼電器相對應(yīng)的指示燈用來顯示其ON/OFF狀態(tài)。每個輸出繼電器在存儲區(qū)中占一位，與一個輸出口相對應(yīng)。輸出繼電器通過隔離電路，將程序運算結(jié)果送到輸出口并決定輸出口所連接器件的工作狀態(tài)。正常運行中（強制除外）輸出繼電器的狀態(tài)由程序的執(zhí)行結(jié)果決定。1.編程軟元件3.輔助繼電器M輔助繼電器（中間繼電器）的線圈與輸出繼電器一樣，是通過PLC中的軟元件觸點來驅(qū)動的。輔助繼電器的常開觸點和常閉觸點無數(shù)量限制，在程序中可隨意使用，但是不能通過輔助繼電器觸點直接驅(qū)動外部負(fù)載，PLC的外部負(fù)載只能通過輸出繼電器進(jìn)行驅(qū)動。輔助繼電器采用10進(jìn)制分配編號。1.編程軟元件4.狀態(tài)S狀態(tài)S是對工序步進(jìn)形式的控制進(jìn)行簡易編程所需的重要軟元件，需要與步進(jìn)梯形圖指令STL或順序功能圖SFC組合使用。狀態(tài)與輔助繼電器相同，有無數(shù)個常開觸點和常閉觸點，可以在順控程序中隨意使用。當(dāng)狀態(tài)不用于步進(jìn)梯形圖指令時，在一般的順控程序中把它當(dāng)做輔助繼電器M來使用。1.編程軟元件5.定時器T定時器的原理是用加法計算PLC中的1ms、10ms、100ms等的時鐘脈沖，當(dāng)加法計算的結(jié)果達(dá)到所指定的設(shè)定值時輸出觸點就動作的軟元件。根據(jù)PLC型號的不同，其定時器編號范圍以及代表的功能也不相同。定時器編號不用于定時器功能時可以當(dāng)做數(shù)據(jù)寄存器用來保存數(shù)據(jù)（16位）。定時器可以分為一般用、累積型、電位器型等。1.編程軟元件6.計數(shù)器和高速計數(shù)器C計數(shù)器可以分為16位計數(shù)器和32位計數(shù)器。兩種計數(shù)器都有一般用和停電保持用兩種類型。計數(shù)器編號不用于計數(shù)器功能時可以當(dāng)做數(shù)據(jù)寄存器用來保存數(shù)據(jù)。1.編程軟元件1.編程軟元件

7.數(shù)據(jù)寄存器D數(shù)據(jù)寄存器（變量）是存儲數(shù)值數(shù)據(jù)的軟元件，這些寄存器都是16位的，最高位為符號位，其余15位代表數(shù)值大小。兩個連續(xù)的數(shù)據(jù)寄存器組合后可存儲32位數(shù)據(jù)，在32位指令中只需指定低16位的數(shù)據(jù)寄存器，其緊接著的數(shù)據(jù)寄存器就會被自動占為高16位。在編程時需注意這點，以免重復(fù)使用數(shù)據(jù)寄存器造成邏輯混亂。1.編程軟元件8.變址寄存器V、Z變址寄存器V和Z同普通的數(shù)據(jù)寄存器一樣，是進(jìn)行數(shù)據(jù)數(shù)值儲存的16位寄存器，其編號為V0~V7和Z0~Z7共有16個。這種寄存器除了和普通的數(shù)據(jù)寄存器有相同的使用方法外，在應(yīng)用指令的操作數(shù)中還可以同其它的軟元件編號或數(shù)值組合使用，從而在程序中更改軟元件的編號和數(shù)值的內(nèi)容。1.編程軟元件9.指針P、IP為分支用指針，它用來作為分支的標(biāo)識，與跳轉(zhuǎn)指令CJ或子程序調(diào)用指令CALL組合使用，使程序掃描到這些指令時會轉(zhuǎn)移到該標(biāo)識處繼續(xù)執(zhí)行。P63是一個特殊的分支用指針，它表示使用CJ指令時直接跳到END，所以該指針不能用于標(biāo)識。I為中斷用指針，它用來作為中斷程序的標(biāo)識，與各種中斷配合使用驅(qū)動中斷程序。FX系列的中斷主要有輸入中斷、定時器中斷和計數(shù)器中斷三種類型。只有X0~X5這六個輸入點具備輸入中斷功能，同時這些輸入點還被指定為高速計數(shù)器和SPD等高速指令時的專用輸入點，故使用這三種指令時需注意其編號占用不能相互沖突。2.編程語言（1）梯形圖（LadderDiagram）和繼電接觸器電路圖類似，梯形圖（LAD）是用圖形符號及圖形符號間的連接關(guān)系表達(dá)控制思想的。梯形圖所使用的符號主要是觸點、線圈及功能框。這些符號加上母線及符號間的連線就可以構(gòu)成梯形圖。梯形圖中左右兩垂直的線就是母線，左母線總是連接由各類觸點組成的觸點“群”或者叫觸點“塊”，右母線總是連接線圈或功能框（右母線可省略）。2.編程語言（2）順序功能圖（SequentialFunctionChart）順序功能圖編程方式采用畫工藝流程圖的方法編程，只要在每一個工藝方框的輸入和輸出端，標(biāo)上特定的符號即可。對于在工廠中搞工藝設(shè)計的人來說，用這種方法編程，不需要很多的電氣知識，非常方便。2.編程語言（3）指令表（InstructionList）指令表（STL）語言類似于通用計算機程序的助記符語言，是可編程控制器的另一種常用基礎(chǔ)編程語言。是一系列指令按一定順序的排列，每條指令有一定的含義，指令的順序也表達(dá)一定的含義。指令往往由兩部分組成：一是由幾個容易記憶的字符（一般為英文縮寫詞）來代表某種操作功能，稱為助記符，比如用“MUL”表示“乘”；另一部分則是用編程元件表示的操作數(shù)，準(zhǔn)確地說是操作數(shù)的地址，也就是存放乘數(shù)與積的地方。2.編程語言（4）功能塊圖（FunctionBlockDiagram）這是一種由邏輯功能符號組成的功能塊來表達(dá)命令的圖形語言，這種編程語言基本上沿用了半導(dǎo)體邏輯電路的邏輯方塊圖。對每一種功能都使用一個運算方塊，其運算功能由方塊內(nèi)的符號確定。常用“與”、“或”、“非”等邏輯功能表達(dá)控制邏輯。和功能方塊有關(guān)的輸入畫在方塊的左邊，輸出畫在方塊的右邊。2.編程語言（5）高級語言在一些大型PLC中，為了完成一些較為復(fù)雜的控制，采用功能很強的微處理器和大容量存儲器，將邏輯控制、模擬控制、數(shù)值計算與通信功能結(jié)合在一起，配備BASIC、PASCAL、C等計算機語言，從而可像使用通用計算機那樣進(jìn)行結(jié)構(gòu)化編程，使PLC具有更強的功能。3.尋址方式（1）立即數(shù)尋址立即數(shù)尋址實質(zhì)上是常數(shù)的使用方式，這與數(shù)字的表達(dá)形式有關(guān)，一定長度的存儲單元能存儲一定的表達(dá)形式的數(shù)字范圍是有限的。3.尋址方式（2）直接尋址直接尋址實質(zhì)上是存儲單元的使用方式，也涉及存儲數(shù)據(jù)的類型及長度。存儲的數(shù)據(jù)是邏輯量的“是”或“非”時，只占用存儲單元的一位。為了合理地使用存儲器，各種PLC的存儲單元都做到了既可以位的形式使用，也可按字節(jié)、字及雙字使用，如：X10、D10、U1\G10、K2Y03.尋址方式（3）間接尋址（指針）間接尋址是指使用地址指針來存取存儲器中的數(shù)據(jù)。使用前，首先將數(shù)據(jù)所在單元的內(nèi)存地址放入地址指針寄存器中，然后根據(jù)此地址存取數(shù)據(jù)。FX系列CPU中允許使用指針進(jìn)行間接尋址V、Z，這與C語言中的指針是一致的。第2章FX系統(tǒng)資源2.2編程軟件22.1硬件性能

312.4編程電纜42.3編程資源33編程電纜就是電腦和設(shè)備之間的鏈接線，也稱數(shù)據(jù)線，用來灌輸電腦寫好的程序給設(shè)備，即進(jìn)行上傳及下載，還可實現(xiàn)設(shè)備間通信控制，一般為傳統(tǒng)的COM串口（如232、485、422）、USB口和，不提倡帶電拔插電纜。計算機要安裝編程軟件（通信協(xié)議），同等機型不同型號的電纜通信協(xié)議是不一樣的。1.FX-USB編程電纜FX-USB是通過USB接口提供串行連接及RS422信號轉(zhuǎn)換的編程電纜，在電腦中運行的驅(qū)動程序控制下（Win7可自行驅(qū)動），將電腦的USB接口仿真成傳統(tǒng)串口（俗稱COM口），從而使用現(xiàn)有的各種編程軟件、通信軟件和