三菱PLC的内部结构

PLC的硬件系统组成PLC的构成框图和计算机是一样的，都由中央处理器（CPU）、存贮器和输入/输出接口等构成。

因此，从硬件结构来说，可编程控制器实际上就是计算机，图1是其硬件系统的简化框图。

从图中可以看出PLC内部主要部件有:（1）CPU（Central Process Unit）CPU是PLC的核心组成部分，与通用微机的CPU一样，它在PLC系统中的作用类似于人体的神经中枢，故称为“电脑”。

其功能是：a、按PLC中系统程序赋予的功能，•接收并存储从编程器输入的用户程序和数据。

b、用扫描方式接收现场输入装置的状态式数据，并存入映象寄存器或数据寄存器中。

c、诊断电源、PLC内部电路的工作状态和编程过程中的语法错误。

d、在PLC进入运行状态后，从存储器中逐条读取用户程序，经过命令解释后按指令规定的任务，产生相应的信号，去启闭有关控制门电路。

分时分渠道地去执行数据的存取、传送、组合、比较和变换等操作，完成用户程序中规定的逻辑式算术运算等任务。

根据运算结果，更新有关标志位的状态和输出映象寄存器的内容，再由输出映象寄存器的位状态式数据寄存器的有关内容，实现输出控制、制表、打印式数据通讯等。

PLC常用的CPU主要采用通用微处理器、单片机或双极型位片式微处理器。

通用的微处理器常用的是8位机和16位机，如Z80A、8085、8086、6502、M6800、M6809、M68000等。

单片机常用的有8039、8049、8031、8051等。

双极型位片式微处理器常用的有AMD2900、AMD2903等。

①用通用微处理器作CPU在低档PLC中，用Z80A做CPU较为普遍，Z80A用于PLC有如下长处：Z80（或Z80A）CPU及其配套的芯片廉价、普及、通用，用这套芯片制成的PC，给维修及推广普及带来方便。

Z80有独立的输入/输出指令,而且指令格式较短，•执行时间也较短，这样有利于扫描周期的缩短。

Z80输入/输出指令格式较短，相应的输入/输出设备编码也较短，所以相应的译码硬件器较简单。

三、三菱FX2 PLC 实物图及面板上的LED 指示说明（用鼠标在各处点点）全屏观看第二节 PLC 的工作过程PLC 大多采用成批输入/输出的周期扫描方式工作，按用户程序的先后次序逐条运行。

一个完整的周期可分为三个阶段： （一）输入刷新阶段程序开始时，监控程序使机器以扫描方式逐个输入所有输入端口上的信号，并依次存入对应的输入映象寄存器。

（二）程序处理阶段所有的输入端口采样结束后，即开始进行逻辑运算处理，根据用户输入的控制程序，从第一条开始，逐条加以执行，并将相应的逻辑运行结果，存入对应的中间元件和输出元件映象寄存器，当最后一条控制程序执行完毕后，即转入输出刷新处理。

（三）输出刷新阶段将输出元件映象寄存器的内容，从第一个输出端口开始，到最后一个结束，依次读入对应的输出锁存器，从而驱动输出器件形成可编程的实际输出。

一般地，PLC 的一个扫描周期约10ms ，另外，可编程序控制器的输入/输出还有响应滞后（输入滤波约10ms ），继电器机械滞后约10ms ，所以，一个信号从输入到实际输出，大约有20--30ms 的滞后。

输入信号的有效宽度应大于1个周期+10ms 。

第三节 三菱FX PLC 中各种元件介绍（以FX2-64MR 为例） 一、输入继电器 X •X 、Y 还有无数个常开、常闭触点供编程使用。

• Y 外部分仅有一个常开触点供带动负载使用。

• 可以看出每组都是8个X0--X7 X10-X17（共32点）X20-X27 X30-X37 •输入输出点数根据实际工程需要来确定。

•可采用主机+扩展的方式来使用，扩展的编号依次编下去。

二、输出继电器 YY0--Y7Y10--Y17Y20--Y27Y30--Y37（共32点）三、辅助继电器 M（1）通用辅助继电器M0--M499（共500个），关闭电源后重新启动后，通用继电器不能保护断电前的状态。

（2）掉电保持辅助继电器M500--M1023（共524个），PLC断电后再运行时，能保持断电前的工作状态，采用锂电池作为PLC掉电保持的后备电源。

三菱FX系列PLC教学课程---一个从基础讲起的电梯控制实例第一节 PLC简述一、PLC的特点：1、高可靠性2、编程简单，使用方便可采用梯形图编程方式，与实际继电器控制电路非常接近，一般电气工作者很容易接受。

3、环境要求低适用于恶劣的工业环境。

4、体积小，重量轻5、扩充方便，组合灵活二、PLC的硬件结构：1、硬件框图2、输入接口电路为了保证能在恶劣的工业环境中使用，PLC输入接口都采用了隔离措施。

如下图，采用光电耦合器为电流输入型，能有效地避免输入端引线可能引入的电磁场干扰和辐射干扰。

在光敏输出端设置RC滤波器，是为了防止用开关类触点输入时触点振颤及抖动等引起的误动作，因此使得PLC内部约有10ms的响应滞后。

当各种传感器（如接近开关、光电开关、霍尔开关等）作为输入点时，可以用PLC机内提供的电源或外部独立电源供电，且规定了具体的接线方法，使用时应加注意。

3、输出接口电路PLC一般都有三种输出形式可供用户选择，即继电器输出，晶体管输出和晶闸管输出。

在线路结构上都采用了隔离措施。

特点：继电器输出：开关速度低，负载能力大，适用于低频场合。

晶体管输出：开关速度高，负载能力小，适用于高频场合。

晶闸管输出：开关速度高，负载能力小，适用于高频场合。

注意事项：（1）PLC输出接口是成组的，每一组有一个COM口，只能使用同一种电源电压。

（2）PLC输出负载能力有限，具体参数请阅读相关资料。

（3）对于电感性负载应加阻容保护。

（4）负载采用直流电源小于30V时，为了缩短响应时间，可用并接续流二极管的方法改善响应时间。

三、三菱FX2 PLC实物图及面板上的LED指示说明（用鼠标在各处点点）全屏观看第二节 PLC的工作过程PLC大多采用成批输入/输出的周期扫描方式工作，按用户程序的先后次序逐条运行。

一个完整的周期可分为三个阶段：（一）输入刷新阶段程序开始时，监控程序使机器以扫描方式逐个输入所有输入端口上的信号，并依次存入对应的输入映象寄存器。

辽宁石油化工大学实习设计本(第册)专业班级：电气自动化技术 0832班姓名：夏姣姣学号： 18号实习、设计名称：顶岗实践实习、设计地点：江苏长乐纤维科技有限公司实习、设计时间： 2011 年 3 月 5 日至 2011 年 4 月 29 日指导教师：牟淑杰杨贵义成绩:评阅人：职业技术学院教务科目录前言 (1)1.总体设计 (1)功能介绍 (1)总体构想 (1)元器件的选择 (2)2.硬件设计 (2)控制元件—PLC (2)三菱FX2N-48MR PLC 介绍 (2)三菱FX2N-48MR PLC技术参数 (3)三菱FX2N-48MR PLC开发环境 (3)检测元件—磁性开关 (3)D-C73型磁性开关的技术参数 (4)D-C73型磁性开关的工作原理 (5)D-C73型磁性开关的安装要求 (5)气缸 (5)CDM2B20-45型气缸 (6)CDJ2B10-60-B 气缸 (6)气缸的工作原理 (7)电磁阀 (7)4V120-60电磁阀的技术参数 (7)4V120-60电磁阀的工作原理 (7)4V120-60电磁阀的安装要求 (8)3．软件设计 (8)I/O分配表 (8)流程图 (9)主程序梯形图 (12)4．实例说明 (13)加工单元控制系统 (13)工作任务 (13)PLC的分配及系统安装接线 (13)编写和调试PLC控制程序 (15)装配单元PLC控制系统设计 (17)工作任务 (17)PLC的分配及系统安装接线 (17)编写和调试PLC控制程序 (20)5．总结 (21)参考文献 (22)前言本实训指导书主要阐述三菱FX2N-48MR PLC型自动生产线实训考核装备的基本结构、工作原理和工作过程。

实训指导书力求采用项目教学的方法介绍本装备所涉及的技术，使学生在知识的学习和综合应用，PLC的编程和组网能力，设备的安装与调试等方面能收到较好的效果。

三菱FX2N-48MR PLC型自动生产线实训考核装备在铝合金导轨式实训台上安装送料、加工、装配、输送、分拣等工作单元，构成一个典型的自动生产线的机械平台，系统各机构的采用了气动驱动、变频器驱动和步进电机位置控制等技术。

1，看图，首先要搞清楚PLC内部大致结构（三菱FX2N为例）：如图：AC/DC转换器，一次回路，二次回路。

转换器为一二次回路供电，一二次回路通过光耦连接。

2，AC/DC转换器外部输入220V转出24V和5V，供内部使用。

24V：要非常熟悉，并且要区分好24V的这两个用途，很多兄弟就是在这个地方混淆了，迷失了。

下面分别介绍这两个用途。

A，为一次回路驱动接口电路供电，驱动各个信号通道的发光二极管工作。

从图上看，X和COM这两个端子，如果这两个端子闭合的话讲形成回路电流，经过正向二极管，发光二极管发光，流回COM端，也就是24V的负极。

当发光二极管工作，就光电耦合到二次回路，完成信号输入。

每个通道会消耗掉7ma的电流。

一个FX2N-24mr的PLC 的AC/DC转换器24V电源容量为250ma。

该电流与外部传感器没有关系，就负责当有信号回路时让发光二极管发光。

B，为外部负载提供工作电源。

很少这样使用。

从图上看，我用虚线画了一条线，端子为24V+。

这个端子在三菱PLC上都是有的。

是PLC为我们提供的一个24V负载电源，可以驱动一些光电开关之类。

这个转换器容量不大，fx2n24MR为250mA,如果后面不接扩展的话，这些容量就都可以拿来供外接传感器工作。

所以要充分考虑到外接开关的工作电流。

不能超过转换器的容量。

一般情况，可以带几个微型传感器。

举个例，一个光电传感器工作负载电流100ma，空载电流30ma。

那么就可以带250除以100=2个这样的传感器。

当然，只带2个传感器没什么用，而且与PLC共电源比较危险，所以我们一般在输入端外加开关电源，很少直接挂负载。

这部分后面会讲。

这就是内部24V的两个作用。

5V，二次回路硬件工作电压及主板工作电压，这里我们不讨论。

就像西门子的PS模块一样，需要产生一个工作电压给整个PLC系统，包括给后面的扩展模块。

需要考虑容量的问题，这里不讨论。

3，一次回路，如图，前面说的基本都是一次回路。

一、PLC柜子介绍它有五大部分组成：1、按钮区在面板的左上角有四排按钮，二排红色的按钮是不带锁的按钮，另二排绿色按钮是自锁的按钮。

2、三菱FX 2N PLC区：在面板的左下角输入区：有数字量输入点16点：X0…X17，模拟量输入点2点，DI0，DI1。

输出区：有数字量输出点16点：Y0….Y17，模拟量输出点2点DO0，DO1。

3、西门子S7 300 PLC区：在面板的右下角输入区：有数字量输入点16点：X0…X17，模拟量输入点2点DI0，DI1。

输出区：有数字量输出点16点：Y0….Y17，模拟量输出点2点DO0，DO1。

4、触摸屏区：在面板的上方5、上角是红外线对谢装置和接近开关装置红外线对谢装置有PNP和NPN二种；接近开关装置也有PNP和NPN二种。

在柜子的左旁边有柜子的总开关。

二、PLC实训台使用说明书（考核装置硬件使用说明）一、开机与关机实训柜侧面的2P空气开关为本实训柜的主电源，将其合上，中间标有电源的红色指示灯亮，则表示已开机。

二、各部分功能说明：1．面板按钮开关控制说明SB1~SB8为8副非自锁按钮,均为无源触点,COM1为其公共端。

SB9~SB16为8副带自锁按钮,也均为无源触点,COM2为其公共端。

.以上按钮均为带灯按钮，当按钮触点状态为闭合时，按钮自身带灯会亮。

HL1~HL8,HL9~HL16为16个指示灯,COM3,COM4分别为其公共端,供电电源为24V2．三菱PLC面板说明1）此面板选用的为三菱PLC FX2n型号，点数为32。

另带有扩展AD,DA模块及晶体管输出模块。

2）实训台左下面板上的红色船型开关为三菱PLC的电源开关，带有“运行”标签的纽子开关为三菱PLC中的RUN－STOP开关，按钮朝上为RUN,朝下为STOP。

3）面板上的插孔为PLC点数的引出，与PLC上的出入输出点一一对应。

X0~X7,X10~X17为16点开关量输入，Y0~Y7,Y10~Y17为16点继电器输出。