FX软继电器
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FX系列PLC的编程元件不同厂家、不同系列的PLC,其内部软继电器的功能和编号都不相同,因此在编制程序时,必须熟悉所选用PLC的软继电器的功能和编号。
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,其它软继电器均采用十进制数字编号。
一、数据结构及软元件(继电器)概念1、数据结构1)十进制数2)二进制(在FX系列PLC内部,数据是以二进制(BIN)补码的形式存储,所有的四则运算都使用二进制数)。
3)八进制(输入继电器、输出继电器的地址采用八进制)4)十六进制、5)BCD码6)常数K、HK:十进制常数H:十六进制常数2、软元件(编程元件、操作数)1)软元件概念PLC内部具有一定功能的器件(输入、输出单元、存储器的存储单元)。
2)分类:位元件、字元件①位元件X:输入继电器,用于输入给PLC的物理信号;Y:输出继电器,从PLC输出的物理信号;M(辅助继电器)和S(状态继电器):PLC内部的运算标志。
说明:A、位单元只有ON和OFF两种状态,可用“0”和“1”表示。
B、元件可以通过组合使用,4个位元件为一个单元,通用表示方法是由Kn加起始的软元件号组成,n为单元数。
例如K2 M0表示M0~M7组成两个位元件组(K2表示2个单元),它是一个8位数据,M0为最低位。
②字元件数据寄存器D:模拟量检测以及位置控制等场合存储数据和参数。
字节(BYTE)、字(WORD)、双字(DOUBLE WORD)二、FX系列PLC的编程元件(一)输入继电器(X)作用:用来接受外部输入的开关量信号。
输入端通常外接常开触点或常闭触点。
编号:X000 ~ X007 X010 ~ X017 ······说明:1)输入继电器以八进制编号。
FX2系列PLC带扩展时最多可有184点输入继电器(X0 ~X267)。
2)输入继电器只能输入驱动,不能程序驱动3)可以有无数的常开触点和常闭触点。
三菱PLC编程第一部分软元件的功能与代号一、输入继电器(X)输入继电器与输入端相连,它是专门用来接受PLC外部开关信号的元件。
PLC 通过输入接口将外部输入信号状态(接通时为“1”,断开时为“0”)读入并存储在输入映象寄存器中。
如图3-2所示为输入继电器X1的等效电路。
输入继电器必须由外部信号驱动,不能用程序驱动,所以在程序中不可能出现其线圈。
由于输入继电器(X)为输入映象寄存器中的状态,所以其触点的使用次数不限。
FX系列PLC的输入继电器以八进制进行编号,FX2N输入继电器的编号范围为X000~X267(184点)。
注意,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。
例如:基本单元FX2N-64M 的输入继电器编号为X000~X037(32点),如果接有扩展单元或扩展模块,则扩展的输入继电器从X040开始编号。
二、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(用户输出设备)。
输出继电器线圈是由PLC内部程序的指令驱动,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。
如图3-3所示为输出继电器Y0的等效电路。
图3-3 输出继电器的等效电路每个输出继电器在输出单元中都对应有维一一个常开硬触点,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。
FX系列PLC的输出继电器也是八进制编号其中FX2N编号范围为Y000~Y267(184点)。
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。
在实际使用中,输入、输出继电器的数量,要看具体系统的配置情况。
三、通用辅助继电器(M0~M499)FX2N系列共有500点通用辅助继电器。
通用辅助继电器在PLC运行时,如果电源突然断电,则全部线圈均OFF。
当电源再次接通时,除了因外部输入信号而变为ON的以外,其余的仍将保持OFF状态,它们没有断电保护功能。
广东第二师范学院学生实验报告4) 首先,当指示灯 (Y10)点亮时,红色信号灯 (Y0) 闪烁 5 秒。
5) 红色信号灯 (Y0) 关闭。
黄色信号灯 (Y1) 点亮 5 秒。
6) 黄色信号灯 (Y1) 熄灭以后, 绿色信号灯 (Y2) 点亮 10 秒。
7) 绿色信号灯 (Y2) 关闭以后, 红色信号灯 (Y0) 以一秒间隔闪烁。
(ON 1秒后OFF 1秒)。
然后重复从 1) 开始的操作。
1.2编写梯形图程序图1交通灯梯形图1.3梯形图转换并写入PLC图2 没按下按钮,红灯一直闪烁图3 按下按钮,红灯闪烁5秒停止,黄灯点亮5秒图4 黄灯点亮5秒后绿灯点亮10秒2.F4“不良部件的分检”2.1实验要求控制对象:通过信号区分好坏部件并分派之。
控制规格:此单元可以进行以下的操作。
了解必要的细节然后创建程序并验证操作项目。
全体控制1) 当按下操作面板上的 [PB1] (X20) 按钮后, 漏斗供给指令 (Y0) 会被置为ON。
当松开 [PB1] (X20) 后, 供给指令 (Y0) 被置为。
当供给指令 (Y0) 被置为ON,漏斗补给一个部件。
2) 当在操作面板上的 [SW1] (X24) 被置为ON,传送带正转。
当 [SW1] (X24) 被置为OFF, 传送带停止。
钻洞控制1) 当在钻头内的部件在钻机下(X1) 感应器为ON,传送带停止。
2) 当开始钻孔 (Y2) 被置为ON,钻洞开始。
在钻孔 (X0) 被置为ON时,开始钻孔 (Y2) 被置为OFF。
3) 当开始钻孔 (Y2) 被置为ON,在钻机循环动作了一个完整的周期以后,钻孔正常(X2) 或者钻孔异常 (X3) 被置为ON。
(钻机不能中途停止)在此模拟中,每3个部件中有一个是不良品。
(如果一个部件上钻了好几个洞,那么它就是不良品)4) 当推动器中的检测到部件(X10)检测到一个不良品,传送带停止而推动器将其推到 '不良品' 的碟子上。
FX2N系列PLC辅助继电器(M) 简介辅助继电器是用软件实现的,它们不能接收外部的输入信号,也不能直接驱动外部负载,是一种内部的状态标志,相当于继电器控制系统中的中向继电器。
1.通用辅助继电器FX系列PLC的通用辅助继电器没有断电保功能。
在FX 系列PIC中,除了输入继电器和输出继电器的元件号采用八进制外,其他编程元件的元件号均采用十进制。
如果在PLC运行时电源突然中断,输出继电器和通用辅助继电器将全部变为OFF。
若电源再次接通,除了因外部输入信号而变为ON的以外,其余的仍将保持为OFF状态。
2. 电池后备/锁存辅助继电器某些控制系统要求记忆电源中断瞬时的状态,重新通电后再现其状态,电池后备/锁存辅助继电器可以用于这种场合。
在电源中断时用锂电池保持RAM中的映像寄存器的内容,或将它们保存在EEPROM中。
它们只是在PLC重新通电后的第一个扫描周期傈持断电瞬时的状态。
为了利用它们的断电记忆功能,可以采用有记忆功能的电路。
设图3–7中X0和X1分别是起动按钮和停止按钮,M500通过Y0控制外部的电动机,如果电源中断时M500为1状态,因为电路的记忆作用,重新通电后M500将保持为l状态,使Y0继续为ON,电动机重新开始运行。
3.特殊辅助继电器特殊辅助继电器共256点,它们用来表示PLC的某些状态,提供时钟脉冲和标志(如进位、借位标志),设定PLC的运行方式,或者用于步进顺控、禁止中断、设定计数器是加计数还是减计数等。
特殊辅助继电器分为两类:(1)触点利用型由PLC的系统程序来驱动触点利用型特殊辅助继电器的线圈,在用户程序中直接使用其触点,但是不能出现它们的线圈,下面是几个例子:M8000(运行监视):当PLC执行用户程序时,M8000为ON;停止执行时,M8000为OFF(见图3-8)。
M8002(初始化脉冲):M8002仅在M8000由OFF变为ON 状态的一个扫描周期内为ON(见图3-8),可以用M8002的常开触点来使有断电保持功能的元件初始化复位或给它们置初始值。
0引言现代社会要求制造业对市场需求做出迅速反应,生产出小批量、多品种、多规格、低成本和高质量的产品。
为了满足这一要求,生产设备和自动生产线的控制系统必须具有极高的可靠性和灵活性。
可编程序控制器(Programmable Logic Controller)正是顺应这一要求出现的,一经出现就广泛应用在所有工业领域。
但是市面上PLC的种类繁多,各企业使用的PLC没有统一性,这就要求我们工程师能够看懂不同品牌PLC的程序,并且能够相互之间的转换,使一些项目的程序能够在不同企业的设备上运行,节约公司成本,不必非要去买相同品牌型号的PLC,利用本公司现有的PLC设备就能满足新项目的要求。
在此,就以现在各企业常用的西门子S7系列和三菱FX系列的PLC的编程软元件和指令,来探讨一下,他们之间的异同。
1可编程序控制器(Programmable Logic Controller)简介可编程序控制器简称为PLC,它的应用面广、功能强大、使用方便,已经成为当代工业自动化的主要支柱之一。
PLC广泛地应用在各种机械设备和生产过程的自动控制系统中,PLC在其它领域,例如在民用和家庭自动化中的应用也得到了迅速发展。
两类PLC的组成相同,主要由CPU模块、输入模块、输出模块和编程器组成。
两类PLC具有以下特点:1)编程方法简单易学;2)功能强,性能价格比高;3)硬件配套齐全,用户使用方便,适应性强;4)可靠性高,抗干扰能力强;5)系统的设计,安装、调试工作量少;6)维修工作量小,维修方便;7)体积小,能耗低。
2PLC控制系统示意图3编程软元件编程元件是PLC内部的具有一定功能的各种单元电路,它们由寄存器和存储单元等组成,是支持该机型编程语言的软原件,按习惯叫法分别称为继电器、定时器、技术器等,由于它们与物理原件有很大的差别,一般称它们为“软继电器”。
编程元件的名称由字母和数字组成,它们分别表示原件的类型和元件号。
3.1输入继电器三菱FX系列输入继电器用字母X表示,数字为“0、1、2、3、4、5、6、7、10、11、12……”;西门子S7系列输入继电器用字母I表示,数字为“0.0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、1.0、1.1、1.2……”,遵循“逢8进1”的运算规则。
第七节 FX系列PLC的编程元件不同厂家、不同系列的PLC,其内部软继电器的功能和编号都不相同,因此在编制程序时,必须熟悉所选用PLC的软继电器的功能和编号。
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,其它软继电器均采用十进制数字编号。
一、数据结构及软元件(继电器)概念1、数据结构1)十进制数2)二进制(在FX系列PLC内部,数据是以二进制(BIN)补码的形式存储,所有的四则运算都使用二进制数)。
3)八进制(输入继电器、输出继电器的地址采用八进制)4)十六进制、5)BCD码6)常数K、HK:十进制常数H:十六进制常数2、软元件(编程元件、操作数)1)软元件概念PLC内部具有一定功能的器件(输入、输出单元、存储器的存储单元)。
2)分类:位元件、字元件①位元件X:输入继电器,用于输入给PLC的物理信号;Y:输出继电器,从PLC输出的物理信号;M(辅助继电器)和S(状态继电器):PLC内部的运算标志。
说明:A、位单元只有ON和OFF两种状态,可用“0”和“1”表示。
B、元件可以通过组合使用,4个位元件为一个单元,通用表示方法是由Kn加起始的软元件号组成,n为单元数。
例如K2 M0表示M0~M7组成两个位元件组(K2表示2个单元),它是一个8位数据,M0为最低位。
②字元件数据寄存器D:模拟量检测以及位置控制等场合存储数据和参数。
字节(BYTE)、字(WORD)、双字(DOUBLE WORD)二、FX系列PLC的编程元件(一)输入继电器(X)作用:用来接受外部输入的开关量信号。
输入端通常外接常开触点或常闭触点。
编号:X000 ~ X007 X010 ~ X017〃〃〃〃〃〃说明:1)输入继电器以八进制编号。
FX2系列PLC带扩展时最多可有184点输入继电器(X0 ~ X267)。
2)输入继电器只能输入驱动,不能程序驱动3)可以有无数的常开触点和常闭触点。
4)输入信号(ON、OFF)至少要维持维持一个扫描周期。
(二)输出继电器(Y)作用:输出程序运行的结果,驱动执行机构控制外部负载。
编号:Y000 ~ Y007 Y010 ~ Y017〃〃〃〃〃〃说明:1)输出继电器以八进制编号。
FX2系列PLC带扩展时最多可有184点输入继电器(Y0 ~ Y267)。
2)输入继电器只能程序驱动,不能外部驱动3)输出模块的硬件继电器只有一个常开触点,梯形图中输出继电器的常开触点和常闭触点可以多次使用。
(三)辅助继电器(M):中间继电器辅助继电器是用软件实现,是一种内部的状态标志,相当于继电器控制系统中的中间继电器。
说明:1)辅助继电器以十进制编号。
2)辅助继电器只能程序驱动,不能接收外部信号,也不能驱动外部负载。
3)可以有无数的常开触点和常闭触点。
辅助继电器:通用型、掉电保持型和特殊辅助继电器三种。
1、通用型辅助继电器:M0~M499 共500个特点:通用辅助继电器和输出继电器一样,在PLC电源断开后,其状态将变为OFF。
当电源恢复后,除因程序使其变为 ON外,否则它仍保持OFF。
用途:中间继电器(逻辑运算的中间状态存储、信号类型的变换)。
2、掉电保持型辅助继电器:M500~M1023特点:在PLC电源断开后,保持用辅助继电器具有保持断电前瞬间状态的功能,并在恢复供电后继续断电前的状态。
掉电保持是由PLC机内电池支持。
3、特殊辅助继电器:M8000~M8255特点:特殊辅助继电器是具有某项特定功能的辅助继电器。
分类:触点利用型和线圈驱动型。
1)触点型特殊辅助继电器:其线圈由PLC自动驱动,用户只可以利用其触点。
2)线圈型特殊辅助继电器:由用户驱动线圈,PLC将作出特定动作。
1)运行监视继电器:M8000——当PLC处于RUN时,其线圈一直得电M8001——当PLC处于STOP时,其线圈一直得电2)初始化继电器:M8002——当PLC开始运行的第一个扫描周期其得电M8003——当PLC开始运行的第一个扫描周期其失电(对计数器、移位寄存器、状态寄存器等进行初始化)3)出错指示继电器:M8004——当PLC有错误时,其线圈得电M8005——当PLC锂电池电压下降至规定值时,其线圈得电M8061—— PLC硬件出错D8061(出错代码)M8064——参数出错D8064M8065——语法出错D8065M8066——电路出错D8066M8067——运算出错D8067M8068——当线圈得电,锁存错误运算结果4)时钟继电器:M8011——产生周期为10ms脉冲M8012——产生周期为100ms脉冲M8013——产生周期为1s脉冲M8014——产生周期为1min脉冲5)标志继电器M8020——零标志。
当运算结果为0时,其线圈得电。
M8021——借位标志。
减法运算的结果为负的最大值以下时,其线圈得电。
M8022——进位标志。
加法运算或移位操作的结果发生进位时,其线圈得电。
6)PLC模式继电器:M8034——禁止全部输出。
当M8034线圈被接通时,则PLC的所有输出自动断开。
M8039——恒定扫描周期方式。
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M8031----非保持型继电器、寄存器状态清除M8032----保持型继电器、寄存器状态清除M8033----RUN→STOP时,输出保持RUN前状态M8035----强制运行(RUN)监视M8036----强制运行(RUN)M8037----强制停止( STOP )(四)状态寄存器(S)作用:用于编制顺序控制程序的状态标志。
1)初始化用:S0 ~ S9这10个状态寄存器作为步进程序中的初始状态用。
2)通用:S10 ~ S127这118个状态寄存器作为步进程序中的普通状态用。
注:不使用步进指令时,状态寄存器也可当作辅助继电器使用(五)定时器(T)作用:相当于时间继电器。
分类:普通定时器、积算定时器定时器工作原理:当定时器线圈得电时,定时器对相应的时钟脉冲(100ms、10ms、1ms)从0开始计数,当计数值等于设定值时,定时器的触点接通。
定时器组成:初值寄存器(16位)、当前值寄存器(16位)、输出状态的映像寄存器(1位)——元件号T。
t = 0.1×100 =10s定时器的设定值可用常数K,也可用数据寄存器D中的参数。
K的范围1~32767注意:若定时器线圈中途断电,则定时器的计数值复位。
1)普通定时器输入断开或发生断电时,计数器和输出触复位。
100ms定时器:T0 ~ T199,共200个,定时范围:0.1 ~ 3276.7s 10ms定时器:T20 ~ T245,共46个,定时范围:0.01 ~ 327.67st = 0.1×100 =10s2)积算定时器输入断开或发生断电时,当前值保持,只有复位接通时,计数器和触点复位。
复位指令:如RST T2501ms积算定时器: T246 ~ T249,共4个(中断动作),定时范围:0.001 ~ 32.767s 100ms积算定时器:T250 ~ 255,共6个,定时范围:0.1 ~ 3276.7s思考题:1.如何实现断电延时?如:当X0接通时,Y0马上得电;当X0断开时,Y0过20S后断电。
2.当一个定时器的定时时间不够时,怎么办?如:当X0接通后,Y0过5000S后得电并保持,至到X1接通为止。
3. 如何实现如下图所示周期为50s的脉冲输出?(六)计数器(C)计数器:对内部元件X、Y、M、T、C的信号进行记数(记数值达到设定值时计数动作)。
计数器分类:普通计数器、双向计数器、高速计数器计数器工作原理:计数器从0开始计数,计数端每来一个脉冲计数值加1,当计数值与设定值相等时,计数器触点动作。
计数器的设定值可用常数K,也可用数据寄存器D中的参数。
计数值设定范围1 ~ 32767。
注意:RST端一接通,计数器立即复位。
1、普通计数器(计数范围:K1~K32767)16位通用加法计数器:C0 ~ C15 16位增计数器16位掉电保持计数器:C16 ~ C31 16位增计数器2、双向计数器(计数范围:-2147483648~2147483647)32位通用双向计数器:C200~C219,共20个,32位掉电保持计数器:C220~C234,共15个。
说明:1)设定值可直接用常数K或间接用数据寄存器D的内容。
间接设定时,要用编号紧连在一起的两个数据寄存器。
2)C200~C234计数器的计数方向(加/减计数)由特殊辅助继电器M8200~M8234设定。
当M82xx接通(置1)时,对应的计数器C2xx为减法计数;当M82xx 断开(置0)时为加法计数。
3、高速计数器:C235 ~ C254 32位增/减计数器高数计数器工作原理:采用中断方式对特定的输入进行计数(FX0N为X0~X3),与PLC的扫描周期无关。
具有掉电保持功能高速计数器设定值范围:-2147483648 ~ +21474836471)单向单输入型:例1:当X12=1时,C235对X0的脉冲进行增(减)计数。
当X11接通时,C235复位。
例2:当X12=1,同时X3=1时,C244对X0的脉冲进行增(减)计数。
当X11=1,C244复位;或X1=1时C244立即复位。
2)单相双输入型:用M8246、M8247、M8249监视C246、C247、C249的增/减计数。
例1:当X12=1时,C246对X0的脉冲进行增计数,对X1的脉冲进行减计数。
当X11接通时,C246复位。
例2:当X12=1,同时X3=1时,C249对X0的脉冲进行增计数,对X1的脉冲进行减计数。
当X11=1,C249复位;或X2=1时C249立即复位。
3)双相输入型:用M8251、M8252、M8254监视C251、C252、C254的增/减计数。
机械转轴上安装的光电编码器在电动机正转或反转时分别输出如下波形,。
双相输入型高速计数器可根据A、B相波形的相对相位自动进行增/减计数,即可测得转轴的转向和转数。
计数方式:在A相接通时,若B相由断→通,则计数器作增计数。
在A相接通时,若B相由通→断,则计数器作减计数。
例:当X12=1时,C254进行增(减)计数。
当X11接通时,C254复位。
七、数据寄存器D:用来存储PLC进行输入输出处理、模拟量控制、位置量控制时的数据和参数。
数据寄存器为16位,最高位是符号位。
32位数据可用两个数据寄存器存储。
1、通用数据寄存器:D0 ~ D127通用数据寄存器在PLC由RUN →STOP时,其数据全部清零。
如果将特殊继电器M8033置1,则PLC由RUN →STOP时,数据可以保持。
2、保持数据寄存器:D128 ~ D255保持数据寄存器只要不被改写,原有数据就不会丢失,不论电源接通与否,PLC运行与否,都不会改变寄存器的内容。