任務二：

FX2N系列PLC的硬件與編程元件的認識PLC基礎...主要內容...1．學習并掌握FX2N

PLC的硬件組成。2．熟悉三菱FX2NPLC的外部接線。3．了解三菱FX2NPLC的編程元件并掌握其應用。任務目標...FX系列PLC型號名稱可按如下格式定義：（1）子系列名稱，如1S，1N，1NC，2N，2NC等。（2）輸入/輸出的總點數。（3）單元類型：M為基本單元，E為輸入/輸出混合擴展單元與擴展模塊，EX為輸入專用擴展模塊，EY為輸出專用擴展模塊。（4）輸出形式：R為繼電器輸出，T為晶體管輸出，S為雙向晶閘管輸出（或稱為可控硅輸出）。（5）其他定義：D表示DC電源，DC輸入；UA1/UL表示AC電源，AC輸入；001表示專為中國推出的產品。如果“其他定義”這一項無符號，則表示為AC電源、DC輸入。...FX2N系列PLC的硬件結構系統可以分為硬件基本單元、擴展單元、擴展模塊、特殊功能模塊和相關輔助設備。三菱FX2N系列PLC的硬件結構...基本單元即主機或本機。它包括CPU、存儲器、基本輸入/輸出點和電源等，是PLC的主要部分。它實際上是一個完整的控制系統，可以獨立完成一定的控制任務。FX2N基本單元有16/32/48/64/80/128個I/O點，見表1-2。這些基本單元可以通過采用擴展單元或模塊擴充到256個I/O點。1．基本單元...型號輸入輸出輸入輸出總點數繼電器輸出晶閘管輸出晶體管輸出點數點數FX2N-16MR-001FX2N-16MS-001FX2N-16MT-0018816FX2N-32MR-001FX2N-32MS-001FX2N-32MT-001161632FX2N-48MR-001FX2N-48MS-001FX2N-48MT-001242448FX2N-64MR-001FX2N-64MS-001FX2N-64MT-001323264FX2N-80MR-001FX2N-80MS-001FX2N-80MT-001404080FX2N-128MR-001-FX2N-128MT-0016464128表1-2FX2N基本單元...擴展單元由內部電源、內部輸入/輸出電路組成，需要和基本單元一起使用。在基本單元的I/O點數不夠時，可采用擴展單元來擴展I/O點數（總點數只有兩種即32/48點）。2．擴展單元...擴展模塊由內部輸入/輸出電路組成，自身不帶電源，由基本單元、擴展單元供電，需要和基本單元一起使用。在基本單元的I/O點數不夠時，可采用擴展模塊來擴展I/O點數（輸入/輸出點數只有16點的）。3．擴展模塊...FX2N系列PLC提供了各種特殊功能模塊，當需要完成某些特殊功能的控制任務時，就需要用到特殊功能模塊。這些特殊模塊又分為：①模擬量輸入/輸出模塊，例如FX2N-3A、FX2N-2AD、FX2N-2DA、FX2N-4AD-PT等。②數據通信模塊，例如FX2N-232-DB、FX2N-422-DB、FX2N-485-DB、FX2N-16CCL-M等。③高速計數器模塊，例如FX2N-1HC。④運動控制模塊，例如FX2N-1PG-E、FX2N-10GM等。4．特殊功能模塊...（1）專用編程器

FX-10P-E和FX-20P-E（2）編程軟件

SWOPC-FXGP/WIN-C（3）顯示模塊

FX-10DM-E（4）圖形操作終端

GOT-900系列圖形操作終端5．相關設備...FX2N系列PLC性能指標在使用PLC的過程中，除了需要熟悉PLC的硬件結構，還應了解PLC的一些性能指標。包括：FX2N的基本性能指標；FX2N的輸入/輸出技術指標。...FX2N系列PLC的基本性能指標項目FX2N運算控制方式存儲程序，反復運算I/O控制方式批處理方式（在執行END指令時），可以使用I/O刷新運算處理速度基本指令0.08μs/指令應用指令1.52μs/指令~數百微秒/指令程序語言邏輯梯形圖和指令表，可以用步進梯形指令來生成順序控制指令程序容量（EEPROM）內置8KB步，用存儲盒可達16KB步指令容量基本、步進基本指令27條，步進指令2條應用指令128條I/O設置最多256點...輸入電壓輸入電流輸入ON電流輸入OFF電流輸入阻抗輸入隔離輸入響應時間x0~7x10~x0~7x10~x0~7x10~x0~7x10~DC24V7mA5mA4.5mA3.5mA≤1.5mA≤1.5mA3.3kW4.3kW光耦合器隔離0~60ms可變FX2N輸入技術指標...項目繼電器輸出晶閘管輸出晶體管輸出外部電源AC250V,DC30V以下AC（85~240）VDC（5~30）V最大負載電阻負載2A/1點；8A/4點；8A/8點0.3A/1點；0.8A/4點；0.5A/1點；0.8A/4點感性負載80VA15A/AC100V30A/AC200V12W/DC24V燈負載100W30W1.5W/DC24V開路漏電流__1MA/AC100V2MA/AC200V0.1mA以下/DC30V響應時間OFF到ON約10ms1ms以下0.2ms以下ON到OFF約10ms最大10ms0.2ms以下電路隔離繼電器隔離光敏晶閘管隔離光耦合器隔離動作顯示繼電器通電時LED燈亮光敏晶閘管驅動時LED燈亮光耦合器隔離驅動時LED燈亮FX2N的輸出技術指標...PLC控制系統的設計中，雖然接線工作量的比重減小，但它是編程設計工作的基礎。只有在正確無誤地完成接線的前提下，才能確保編程設計工作的順利進行。三菱FX2N系列PLC的外部接線...1．端子排FX2N-32MR的端子排列...2．漏型輸入和源型輸入漏型輸入和源型輸入是針對直流輸入的，對于FX2N系列PLC來說，DC電流從PLC公共端（COM端）流進，而從輸入端流出，稱為漏型輸入。而源型輸入電路的電流是從PLC的輸入端流進，從公共端流出。三菱公司在中國銷售的FX2N系列PLC只有漏型輸入的型號。...輸入接線無電壓觸點輸入接線圖2線式接近傳感器輸入接線圖3線式接近傳感器輸入接線圖...3．漏型輸出和源型輸出FX2N系列的PLC輸出有漏型輸出和源型輸出兩種類型，漏型輸出是指負載電流流入輸出端子，而從公共端子流出。源型輸出是指負載電流從輸出端子中流出，而從公共端子流入。...輸出示例漏型輸出源型輸出...以FX2N-32MR型PLC為例，在PLC的輸入端接入一個按鈕、一個限位開關，還有一個接近開關；輸出為一個220V的交流接觸器和一個電磁閥。4．外部接線實例...外部接線圖...PLC的某些編程單元沿用了繼電器這一名稱，如輸入繼電器、輸出繼電器、內部輔助繼電器等，但它們不是真實的物理繼電器（即硬繼電器），而是在軟件中使用的編程單元，每一個編程單元與PLC的一個存儲單元相對應，也稱為軟繼電器。這些軟繼電器就是PLC的編程元件，這些編程元件在PLC內部有惟一的地址。三菱FX2N系列PLC的編程元件...（1）輸入繼電器（X）（2）輸出繼電器（Y）（3）輔助繼電器（M）（4）狀態繼電器（S）（5）定時器（T）（6）計數器（C）（7）高速計數器（HSC）（8）數據寄存器（D）（9）指針（P/I）（10）常數（K/H）1．三菱FX2N系列PLC的編程元件...型號FX2N-16MFX2N-32MFX2N-48MFX2N-64MFX2N-80MFX2N-128M擴展時輸入X0~X78點X0~X1716點X0~X2724點X0~X3732點X0~X4740點X0~X7764點X0~X267184點輸出Y0~Y78點Y0~Y1716點Y0~Y2724點Y0~Y3732點Y0~Y4740點Y0~Y7764點Y0~Y267184點輸入/輸出繼電器（X/Y）...FX2N系列PLC內部有很多輔助繼電器，和輸出繼電器一樣，只能由程序驅動，每個輔助繼電器也有無數對常開、常閉觸點供編程使用。輔助繼電器的觸點在PLC內部編程時可以任意使用，但它不能直接驅動負載，外部負載必須由輸出繼電器的輸出觸點來驅動。在邏輯運算中經常需要一些輔助繼電器作為輔助運算用，這些器件往往用作狀態暫存、移位等運算。另外一些輔助繼電器還有一些特殊功能。以下是幾種常用的輔助繼電器：一般輔助繼電器M0~M499;電池后備輔助繼電器M500~M3071；特殊輔助繼電器M8000~M8255。輔助繼電器（M）...編號功能描述M8000RUN監控，PLC為RUN時為ONM8002初始脈沖，RUN后1個掃描周期為ONM801110ms時鐘脈沖M8012100ms時鐘脈沖M80131s時鐘脈沖M80141min時鐘脈沖M8020加運算結果為零時置位M8021減運算結果小于最小負數值時置位M8022加運算在進位或結果溢出時置位M8039M8039接通后，PLC以定時掃描的方式運行PLC的常用特殊輔助繼電器元件...初始狀態繼電器：地址范圍是從S0~S9，共10個點。回零狀態繼電器：地址范圍是從S10~S19，共10個點。通用狀態繼電器：地址范圍是從S20~S499，共480個點。斷電保持狀態繼電器：地址范圍是從S500~S899，共400個點。報警用狀態繼電器：地址范圍是從S900~S999，共100個點。（4）狀態繼電器（S）...PLC提供的定時器相當于繼電器控制系統中的時間繼電器，是累計時間增量的編程元件，定時值由程序設置。定時器有個16位的當前值寄存器，當定時器的輸入條件滿足時開始計時，當前值從0開始按一定的時間單位增加，當定時器的當前值等于程序中的設定值時，定時時間到，定時器的觸點動作。每個定時器提供的常開觸點和常閉觸點有無數個。定時器的定時精度分別為1ms，10ms和100ms三種，定時器的地址范圍是T0~T255，它們的定時精度和定時范圍并不相同，用戶可以根據所要定時的時間來選擇定時器。（5）定時器（T）...計數器用于累計計數輸入端接收到的由斷開到接通的脈沖個數，其設定計數值由程序設置。計數器的當前值是16位有符號整數，用于存儲累計的脈沖個數，當計數器的當前值等于設定值時，計數器的觸點動作。每個計數器提供的常開觸點和常閉觸點有無數個。計數器的地址范圍是C0~C234。（6）計數器（C）...高速計數器的工作原理和普通計數器基本相同。不同的是普通計數器的計數頻率受掃描周期的影響，因此計數的頻率不能太高；而高速計數器用來累計比CPU掃描速率更快的高速脈沖。高速計數器的地址范圍是C235~C255。（7）高速計數器（HSC）...在進行輸入/輸出處理、模擬量控制、位置控制時，需要許多變量或數據。這些變量或數據由數據寄存器來存儲。數據寄存器是16位的寄存器，可存放16位二進制數，最高位為符號位；也可以用兩個數據寄存器合并起來存放32位數據，最高位仍為符號位。數據寄存器可分為以下5個類型。（8）數據寄存器（D）...通用數據寄存器：D0~D199，共200點。電池后備/鎖存數據寄存器：D200~D7999，共7800個點，具有斷電保護功能。特殊寄存器：D8000~D8255，用來控制和監視PLC內部的各種工作方式和元件。文件寄存器：D1000~D7999，共7000個點。文件寄存器是以500點為一個單位，用于外部設備的存取。文件寄存器實際上是被設置為PLC的參數區。變址寄存器：FX2N系列PLC有16個變址寄存器，地址范圍分別是V0~V7、Z0~Z7，當進行32位操作時，將V、Z合并使用，指定Z為低位，V為高位。五種數據寄存器...指針（P/I）包括分支和子程序用的指針（P）及中斷用的指針（I）。分支和子程序用的指針從P0~P127，共128點。中斷用的指針從I0□□~I8□□，共9點。（9）指針（P/I）...常數也作為編程元件對待，它在存儲器中占有一定的空間，十進制數用K表示，十六進制常數用H表示。（10）常數（K/H）...FX2N系列PLC將數據存于不同的存儲單元（軟繼電器），每個存儲單元都有自己惟一的地址，這就是尋址方式。PLC有兩種尋址方式，分別是直接尋址和間接尋址。直接尋址方式是指直接找到元件的名稱進行存儲，而間接尋址則不直接通過元件名稱來存儲。取代繼電器控制的數字控制系統，一般只用直接尋址。2．三菱FX2N系列PLC的尋址方式...①位尋址格式：對于X、Y、M、S、T、C按位尋址格式，就是直接指出存儲器的類型和編號。②字尋址和雙字尋址：字尋址在字元件（數據存儲器D）存儲時使用。在雙字尋址指令中，操作數地址的編號（低位）一般用偶數表示，地址加1編號（高位）的存數單元同時被占用。雙字尋址時存儲單元為32位，如（D11，D10）表示為32位存儲單元，D11為高16位，D10為低16位。③位組合尋址為了使位元件（X、Y、M、S）聯合起來存儲數字，PLC提供了位組合尋址方式，4位為一組，用KnP來表示。P為位元件的首地址，n為組數（1~8）。如K2Y0表示由Y0~Y7組成的2組8