三菱__模拟量控制与编程

三菱PLC编程及指令详解1三菱PLC 编程及指令详解三菱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，2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,,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。

三菱PLC模拟量控制在变频调速的应用
三菱PLC有许多的特殊功能模块，而模拟量模块则是其中的一种，它包括数模转换模块和模数转换模块。

例如数模转换模块可将一定的数字量转换成对应的模拟量(电压或电流)输出，这种转换具有较高的精度。

在设计一个控制系统时，常常会需要对电机的速度进行控制，利用PLC的模拟量控制模块的输出来对变频器实现速度控制则是一个经济而又简便的方法。

下面以三菱FX2n系列PLC为例进行说明。

同时选择FX2N-4DA模拟量模块作为对变频器进行速度控制的控制信号输出和压力信号的采集。

控制系统采用具有模拟量输出的模块对变频器进行速度控制。

下面是2线制电流信号远程压力表原理图
下面是2线制电流信号远程压力表实物图
系统中PLC模拟量控制变频调速需要解决的主要问题
1、模拟量模块输出信号的选择：
通过对模拟量模块连接端子的选择，可以得到两种信号，0~10V或0~5V电压信号以及4~20mA 电流信号。

这里选择4~20mA的信号进行控制变频器。

2、模拟量模块的增益及偏置调节：
模块的增益可设定为任意值。

然而如果要得到最大12位的分辨率可使用0~4000。

可对模块进行偏置调节，例如数字量0~4000对应4~20mA。

任务1.2思考与练习参考答案1. CPU 输入输出接口 电源 编程器 随机存储器 只读存储器2. 直流输入 交流输入 交直流3. 系统监控程序 用户程序4. 整体式 模块式5. 3U 32 基本 晶体管6. 答：断开接触器电源，将万用表放置电阻档，表笔分接两个触点，如果两个接点之间电阻为0或很小，说明是常闭触点，如果电阻无穷大，说明是常开触点。

7. 答：将按钮SB1的常开触点接X10，常闭触点接X14，并正确连接输入【S/S】和输入公共端。

8. 答：（1）通过内置RUN/STOP开关进行操作，（2）通过编程工具进行远程RUN/STOP 操作。

9. 答：FX3U系列PLC可以控制3轴，比FX2N多一轴。

扩展点数也比FX2N的多，并且FX2N 的程序可以直接导入FX3U同等型号的PLC中。

FX3U与FX2N接线最大的区别在于，3U有s/s 端，通过s/s端可以对PLC变为漏型输入或源型输入，FX2N就没有此功能。

把s/s端与24V 短接，就是漏型输入，也就是PLC接收信号是NPN型；把S/S端与0V短接，就是源型输入，也就是PLC接收信号是PNP型；如上图，FX3U就是漏型输入法（第7题）。

10. 答：三菱公司目前生产的PLC主要有MELSEC iQ-R系列、Q系列、L系列、F系列（FX 系列）和QS/WS系列。

旧的还有FX1S系列（集成型小型单元式PLC）、FX1N系列（普及型PLC，具有扩展输入输出，模拟量控制和通讯、链接功能等扩展性）、FX2N系列（具有高速处理及可扩展大量满足单个需要的特殊功能模块等特点，为工厂自动化应用提供最大的灵活性和控制能力)。

FX3U(新型第三代三菱PLC,可能称得上是小型至尊产品。

基本性能大幅提升，晶体管输出型的基本单元内置了3轴独立最高100kHz的定位功能，并且增加了新的定位指令，从而使得定位控制功能更加强大，使用更为方便)。

FX1NC FX2NCFX3UC三菱PLC: 保持了原有强大功能的基础上实现了极为可观的规模缩小I/O型接线接口降低了接线成本，并大大节省了时间。

第8章可编程控制器的特殊功能模块教学目的及要求通过教学，使学生了解模拟量处理模块和通信模块的功能及使用方法。

8.1 模拟量处理模块及应用FX2系列PLC模拟量输入/输出模块主要包括4模拟量输入模块FX-4AD，2模拟量输出模块FX-2DA，2通道热电阻温度传感器模拟量输入模块FX-2DA-PT，4通道热电偶温度创肝气模拟量输入模块FX-4AD-TC等。

1. 模拟量输入模块FX-4AD的技术指标FX-4AD为4通道12位A/D转换模块，是一种具有高精度的直接在扩展总线上的模拟量输量单元。

FX-4AD的技术指标如表8-1所示。

表8-1 FX-4AD技术指标项目电压输入电流输入4通道模拟量输入。

通过输入端子变换可选电压或电流模拟量输入范围DC-10~+10V（输入电阻200kΩ）绝对最大输入±15VDC-20~+20mA（输入电阻250Ω）绝对最大输入±32mA数字量输出范围带符号为的16位二进制（有线数值11位）数值范围-2048~+2047 分辨率5mV（10V⨯1/2000）20μA（20mA⨯1/1000）综合精确度±1%(在-10~+10V范围) ±1%(在-20~+20V范围)转换速度每通道15ms（高速转换方式时为每通道6ms）隔离方式模拟量与数字量间用光电隔离。

从基本单元来的电源经DC/DC转换器隔离。

各输入端子间不隔离模拟量用电量24（1±10%）VDC 50mAI/O占有点数程序上为8点（计输入或输出点均可），有PLC供电的消耗功率为5V 30mA2．模拟量输出模块FX-2DA的技术指标FX-2DA为2通道12位D/A转换模块，每个通道可独立设置电压或电流输出。

FX-2DA是一种具有高精度的直接在扩展总线上的模拟量输出单元。

FX-2DA的技术指标如表8-2 所示。

表8-2 FX-2DA技术指标项目电压输入电流输入2通道模拟量输出。

根据电流输出还是电压输出，使用不同的端子模拟量输出范围-10~+10V DC（外部负载电阻1~10MΩ）+4~+20mA DC（外部负载电阻500Ω以下）数字量输入电压=-2048~+2047 电流=0~1024分辨率5mV （10V⨯1/2000）20μA（20mA⨯1/1000）综合精确度满量程10V的±1% ±1%(在-20~+20V范围)转换速度每通道9ms（高速转换方式时为每通道3.5ms）隔离方式模拟量与数字量间用光电隔离。

三菱FX2N系列模拟量输入输出模块在水箱控制系统方面的应用......１．概述模拟量输入模块（A/D模块）是把现场连续变化的模拟信号转换成适合PLC内部处理的数字信号。

输入的模拟信号经运算放大器放大后进行A/D转换，再经光电藕合器为PLC 提供一定位数的数字信号。

FX2N系列常用的PLC模拟量输入/输出模块如图所示。

此主题相关图片如下，点击图片看大图：模拟量输出模块（D/A模块）是将PLC处理后的数字信号转换成相应的模拟信号输出，以满足生产过程现场连续控制信号的需求。

模拟信号输出接口一般由光电隔离、D/A转换、信号驱动等环节组成。

2．模拟量输入/输出单元以三菱公司的F2-6A模块为例，来说明模拟量输入输出单元模块的有关情况。

F2-6A是三菱公司F1、F2系列PLC的扩展单元，为8位4通道输入、2通道输出的模拟量输入输出单元模块。

F2-6A模块与F1、F2系列PLC连接示意图如下：此主题相关图片如下，点击图片看大图：3．A/D转换、D/A转换1）模数转换（A/D）模块：将现场仪表输出的（标准）模拟量信号0-10mA、4-20mA、1 -5VDC等转化为计机可以处理的数字信号数模转换（D/A）模块：将计算机内部的数字信号转化为现场仪表可以接收的标准信号4-20mA等。

如：12位数字量（0-4095）→4-20 mA；2047对应的转换结果：12mA。

2）A/D转换（A/D、AI）的作用。

3）D/A转换（D/A、AO）的作用。

4．几种常见模拟量输入/输出模块简介：1）模拟量输入模块FX-4AD。

FX-4AD为4通道12位A/D转换模块，根据外部连接方法及PLC指令，可选择电压输入或电流输入，是一种与F2-6A相比具有高精确度的输入模块。

2）热电偶温度传感器模拟量输入模块FX-4AD-TC。

FX-4AD-TC是4通道热电偶温度传感器模拟量输入模块。

3）模拟量输出模块FX-2DA。

FX-2DA为2通道12位D/A转换模块，每个通道可独立设置电压或电流输出。

设备部件实操考试试题一、题目：三菱Q系列模拟量控制.模拟复合线速度同步控制系统，用三菱Q系列PLC模拟量输出模块电压控制三菱E500变频器的电机运转速度，电机速度动态偏量跟随变送器模拟量输入信号而作出线性比例变化，最终达到速度动态同步控制系统的要求。

二、控制系统要求如下：1、PLC基板组态：（10分）注：#号为可变数值。

模块名称按装插槽I/O分配QX40 # #QY10 # #Q68AD # #Q68DA # #2、元件使用列表：（10分）元件名注释说明元件名注释说明变频启动按扭（X#）CH #模拟量输入寄存器“AD”变频停止按扭（X#）CH #模拟量输出寄存器“DA”变频电源控制（Y#）DA模块的CH #开通输出。

AD模块准备DA模块准备AD运行条件设置请求DA运行条件设置请求3、控制要求：（60分）单选项模拟量输入类型（AD）模拟量输出类型（DA）速度动态偏量（HZ）4~20mA 0~10 设定25HZ；偏移量：0~5HZ0~10V 0~5 设定30HZ；偏移量：0~ 10HZ √4~20mA 0~10 设定35HZ；偏移量：-5HZ~+5HZ 0~10V 0~5 设定20HZ；偏移量：-5HZ~0HZ4~20mA 0~10 设定40HZ；偏移量：-10HZ~0HZ0~10V 0~5 设定30HZ；偏移量：-5HZ~+5HZ4、编写程序（抄写在试卷背面）：（10分）三、考试得分：项目说明扣分说明得分PLC基板组态（10分）元件使用列表（10分）控制要求（60分）编写程序（10分）安全操作（10分）日期：姓名：总成绩：开始时间：结束时间：总时间：。

三菱PLC编程指令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。

1、PLC输入输出接点的连接方式有方式和方式。

（汇点、分组）2、将编程器内编写好的程序写入PLC时，PLC必须处在模式。

（RUN，STOP）3、F2N-32ER是F2N系列PLC的（基本单元，扩展单元）。

4、输出指令不能用于映像寄存器。

（输入）5、PLC需要通过电缆与微机连接。

（编程）6、LDI、ANI、ONI等指令中的“I”表示功能，其执行时从实际输入点得到相关的状态值。

（取反）7、定时器和记数器除了当前值以外，还有一位状态位，状态位在当前值= 预置值时为ON。

8、F2N-48MR是F2N系列PLC的（基本单元，扩展单元），40表示其具有输入输出总点数为40 。

9 、______M8002______是初始化脉冲，仅在_____PLC接通过____________ 时接通一个扫描周期。

10、选择PLC型号时，需要估算I/O点数，并据此估算出程序的存储容量，是系统设计的最重要环节。

11、PLC一般（能，不能）为外部传感器提供24V直流电源。

12、被置位的点一旦置位后，在执行RST 指令前不会变为OFF，具有锁存功能。

13、JMP跳转指令（能，不能）在主程序、子程序和中断程序之间相互跳转。

14、GX Develope是三菱PLC的编程软件，使用该软件的微机（可以，不可以）直接与PLC通讯，（能，不能）进行PLC运行状态的在线监视。

15、PLC扫描过程的任务有：（自诊断、与编程器等的通讯处理、执行用户程序、输入处理和输出处理。

）16、程序运行监控可以用以下三种方法：指令语句表、功能块图、梯形图。

17、PLC的输入模块一般使用____来隔离内部电路和外部电路。

（光电耦合）18、如果系统负载变化频繁，则最好选用____________型输出的PLC。

（晶闸管）19、对于系统输出的变化不是很频繁，建议优先选用____________型输出模块。

（继电器）20、PLC的最基本的应用是用它来取代传统的____________进行____________控制。

FX3U-4AD模拟量编程实例随着工业自动化技术的不断发展，PLC（可编程逻辑控制器）在生产现场的应用越来越广泛。

在工业控制中，模拟量信号的采集和处理是非常重要的一环。

而Mitsubishi的FX3U-4AD模块提供了方便、可靠的模拟量信号采集解决方案。

本文将通过一个简单的实例，介绍FX3U-4AD模块的编程方法，帮助读者更好地了解如何利用该模块进行模拟量信号处理。

一、硬件连接1. 将FX3U-4AD模块插入FX3U PLC的扩展槽中，确保连接牢固。

2. 将模拟量输入信号接入FX3U-4AD模块的对应通道上。

注意信号接入时的极性，确保接线正确无误。

3. 完成硬件连接后，接通PLC电源，确保模块供电正常。

二、参数设置1. 在GX Works2或者GX Developer软件中，打开PLC程序。

2. 找到FX3U-4AD模块的参数设置界面，配置模块的工作参数，如采样频率、输入范围、滤波方式等。

根据实际需求进行设置，并保存配置。

三、PLC编程1. 在PLC程序中定义模拟量输入的位置区域，如I0、I1等，对应FX3U-4AD模块的输入通道。

2. 编写PLC程序，使用模块提供的指令对模拟量信号进行采集和处理。

例如可使用ADPR指令读取模拟量输入数值，并存储到寄存器中。

3. 根据实际需求，可以在程序中添加逻辑控制，对采集的模拟量数据进行判断和处理，以实现预定的控制功能。

可以根据模拟量信号的大小控制执行器的运行状态，实现自动化控制。

四、调试和运行1. 在程序编写完成后，将PLC联机，并下载程序到PLC中。

2. 通过外部模拟量信号源，输入不同的模拟量信号，观察PLC程序的运行状态和输出结果，进行调试和验证。

3. 调试完成后，将系统投入运行，观察系统的实际工作情况，以确保模块的正常工作和控制效果的实现。

通过上述简单的实例，我们了解了FX3U-4AD模块的硬件连接、参数设置和PLC编程方法。

我们也看到了模拟量输入信号的采集和处理在工业自动化控制中的重要性。

我们都知道三菱FX 3U PLC本体是不带模拟量接口的，我们要做模拟量控制，要加模拟量模块或模拟量适配器。

我们可以采用PLC+模拟量模块组合方式，可以采用PLC+转接器+模拟量适配器组合方式，而且可以同时使用模拟量模块和模拟量适配器。

注意：FX3U PLC支持3U/2N 模拟量模块。

模拟量输入模块一般用来接收模拟量信号，并转换成数字量，即AD模块是模数转换。

模拟量输出模块将数字量信号转换成模拟量信号进行输出控制，即DA模块是数模转换。

模拟量模块很多，我们在使用之前需要看一些模块的规格，以下以FX3U-4AD模块为例，我们主要是看模拟量输入范围和数字量输出就可以了。

如果我们要将一个传感器接入模拟量模块，有几点需要注意：1、注意电气接口是否对应；2、注意量程与数字量是否满足控制要求。

我们再用一个例子说明无源模拟量输入连接。

使用PT100热电阻，变送器使用4~20mA的。

以下就是其接线图，PT100热电阻接到变送器，变送器再接到FX3U-4AD模块中。

注意：接电流信号的时候，需要将V+和I+短接起来。

硬件连接起来之后就是根据模块手册，也就是模块的BFM缓冲器，通过FROM/TO指令进行读写，或者使用U\G软元件的方式也可以。

换句话说就是，用户要通过FROM/TO指令或智能软元件U\G，读取BFM或写入BFM来操作特殊功能模块。

FROM和TO指令怎么使用呢？下面简单的来看一下吧。

FROM指令：当X0接通时，把位置编号为m1的特殊模块中以BFM#m2为首址的n个缓冲存储器的内容读到PLC中以S为首址的n个16位数据单元里面。

TO指令：当X0接通时，把PLC中以S为首址的n个16位数据的内容写入到位置编号为m1的特殊模块中以BFM#m2为首址的n个缓冲存储器里面。

了解了指令的使用之后，那么接下来我们开始学习模拟量模块和对应的程序编写。

我们以模拟量输入模块FX3U-4AD为例进行讲解。

模拟量输入模块使用流程包括几个部分，1、确定单元号；2、模块型号判断；3、模块状态判断；4、输入模式设置；5、平均值设置；6、数字滤波器设置；7、当前值读取。

第1章可编程序控制器概述一、判断题1．可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计，它采用可编程序的存储器。

（）2．可编程序控制器的输出端可直接驱动大容量电磁铁、电磁阀、电动机等大负载。

（）4．PLC采用了典型的计算机结构，主要是由CPU、RAM、ROM和专门设计的输入输出接口电路等组成。

（）5．梯形图是程序的一种表示方法，也是控制电路。

（）6．梯形图两边的两根竖线就是电源。

（）7．PLC的指令语句表达形式是由操作码，标识符和参数组成。

（）8．PLC可编程序控制器是以“并行”方式进行工作的。

（）9．PLC机产品技术指标中的存储容量是指其内部用户存储器的存储容量。

（）10．PLC机产品技术指标中的存贮容量是指内部所有RAM、ROM的存贮容量。

（）11．PLC机虽然是电子产品，但它的抗干扰能力很强，可以直接按装在强电柜中。

（）二、选择题1．可编程序控制器是以（）为基本元件所组成的电子设备。

A．输入继电器触头B．输出继电器触头C．集成电路D．各种继电器触头2．PLC的基本系统需要哪些模块组成？（）A．C．PU模块B．存储器模块C．电源模块和输入输出模块D．以上都要3．PLC的程序编写有哪些图形方法？（）A．梯形图和流程图B．图形符号逻辑C．继电器原理图D．卡诺图4．PLC可编程序控制器的整个工作过程分五个阶段，PLC通电运行时，第四个阶段应为（）。

A．与编程器通信B．执行用户程序C．读入现场信号D．自诊断9．输入采样阶段，PLC的中央处理器对各输入端进行扫描，将输入信号送入（）A．累加器B．指针寄存器C．状态寄存器D．存储器10．PLC机将输入信息采入PLC内部，执行（）后达到的逻辑功能，最后输出达到控制要求。

A．硬件B．元件C．用户程序D．控制部件11．PLC机的扫描周期与程序的步数、（）及所用指令的执行时间有关。

A．辅助继电器B．计数器C．计时器D．时钟频率三、简答题1．1968年美国通用汽车公司（GM）公开招标提出十项PLC指标是什么？2．简述PLC的定义。