可編程控制器技術(第三版)——PLC實現工作臺自動往返循環控制主編何瓊任務九PLC實現實現工作臺自動往返循環控制任務目標任務描述任務實施任務檢查與評價知識鏈接鞏固與拓展

任務目標（1）掌握功能指令的基本格式和使用注意事項。（2）能應用功能指令編寫較復雜的程序。（3）能使用編程軟件中輸入功能指令編寫的程序，并正確調試。任務描述任務內容

工作臺自動往返循環控制。如圖9-1為工作臺工作示意圖。工作臺前進及后退由電動機通過絲杠拖動，要求實現如下控制功能：（1）點動控制（2）自動循環控制單循環運行，即工作臺前進及后退一次循環后停止在原位，碰到換向行程開關時不延時；6次循環計數控制，即工作臺前進及后退一次為一個循環，每碰到換向行程開關時停止3s后再運行，循環6此后停止在原位，原位在SQ2處。

任務描述實施條件校內教學做一體化教室，PLC實訓裝置（含FX3U-48MR或FX2N-48MRPLC基本單元)，個人計算機（已安裝GXWorks2編程軟件），電動機，電工常用工具若干，導線若干。任務實施步驟一

準備工作通電檢查實訓裝置是否正常，檢查PLC與計算機的連接是否正常，置PLC于“STOP”狀態。步驟二讀懂控制要求從工作任務來看，要求有點動控制和自動控制，在自動循環控制中，工作臺還有前進、后退、限位、停止等，其中分單次循環和6次循環計數控制等。

任務實施步驟三設計PLC控制I/O分配表類別元件I/O點編號備注輸入S1X000點動/自動選擇開關SB1X001停止按鈕SB2X002前進點動/啟動按鈕SB3X003后退點動S2X004單次/6次循環選擇開關SQ1X005前進轉后退的開關SQ2X006后退轉前進的開關SQ3X007前進限位開關SQ4X010后退限位開關輸出KM1Y001接觸器（前進）KM2Y002接觸器（后退）任務實施步驟四畫出I/O硬件接線圖為了確保設備安全，在PLC外部接線采用接觸器KM1和KM2的常閉觸點實現硬件互鎖。

任務實施步驟五

設計任務程序任務實施任務實施步驟六下載程序打開編程軟件GXWorks2，正確將程序輸入并下載到PLC。步驟七

運行程序，整體調試。將PLC的運行方式置于“RUN”位置。小組成員打開手動/自動開關SA1，分別在自動/手動下按下相應按鈕觀察物料輸送線的運行情況，并記下運行結果。步驟八

整理技術文件任務檢查與評價一級指標比例二級指標比例得分電路設計及接線20%1.I/O地址分配5%

2.設計硬件接線圖5%

3.控制面板設計情況5%

4.接線情況5%

程序設計與輸入40%1.程序設計20%

2.指令的使用5%

3.編程軟件使用5%

4.程序輸入與下載10%

系統整體運行調試30%1.正確通電5%

2.系統模擬調試10%

3.故障排除15%

職業素養與職業規范10%1.設備操作規范性2%

2.材料利用效率，接線及材料損耗2%

3.工具、儀器、儀表使用情況2%

4.現場安全、文明情況2%

5.團隊分工協作情況2%

總計100%知識鏈接一、什么是功能指令

功能指令，也稱為應用指令。許多功能指令有很強大的功能，往往一條指令就可以實現幾十條基本指令才可以實現的功能，還有很多功能指令具有基本指令難以實現的功能，實際上，功能指令是許多功能不同的子程序。隨著應用領域的擴展，制造技術的提高，功能指令的數量還將不斷增加，功能也將不斷增強。知識鏈接二、FX3U系列PLC數據類軟元件

前面的項目中所用的輸入繼電器X、輸出繼電器Y、輔助繼電器M等編程元件主要用于PLC開關量信息的處理，每個元件只有1位，故稱為“位軟元件”。因為功能指令的引入，需要對PLC中大量數據和工作參數進行處理或表示，則要用數據類軟元件，這些元件大多是以存儲器字節或字為存儲單位，稱為“字軟元件”。知識鏈接二、FX3U系列PLC數據類軟元件

1.數據寄存器D這是FX系列PLC數據類軟元件中應用得最多的一種，在模擬量檢測與控制以及位置控制等場所用來儲存數據和參數?；鹃L度是16位(最高位是符號位)，如將兩個相鄰數據寄存器組合，可存儲32位(最高位為符號位)的數值數據。知識鏈接

(1)通用數據寄存器DO-Dl99(200點)(2)斷電保持數據寄存器D200-D511(312點)(3)斷電保持專用數據寄存器D512-D7999

（4）特殊數據寄存器D8000-D8511（請注意，沒有定義的特殊數據寄存器不要使用。FX2N系列PLC的特殊數據寄存器編號為D8000～D8255）知識鏈接

(1)通用數據寄存器DO-Dl99(200點)將數據寫入通用數據寄存器后，只要不再寫入其他數據，其內容就不會變化，其編號為DO～Dl99。但是在PLC從運行到停止或停電時，所有數據被清除為0(如果特殊輔助繼電器M8033置1時，則可以保持)。

知識鏈接

(2)斷電保持數據寄存器無論PLC是從運行到停止，還是停電時，斷電保持數據寄存器將保持原有數據而不丟失，其中編號為D200～D7999。其中D200～D511的斷電保持數據寄存器可以通過參數的設定，更改為非斷電保持數據寄存器。D512～D7999為斷電保持專用數據寄存器，參數設置無法改變其保持性質。(3)特殊數據寄存器D8000～D8511寫入特定目的的數據，預先寫入特定內容的數據寄存器。該內容在每次上電時被設置為初始值，利用系統只讀存儲器寫入。例如，在D8000中，存有監視定時器的時間設定值。它的初始值由系統只讀存儲器在通電時寫入。要改變時可利用傳送指令將目的時間送入D8000中。該值在PLC從運行到停止時保持不變。知識鏈接2.文件寄存器D、R與擴展文件寄存器ER文件寄存器是對相同地址數據寄存器設定初始值的軟元件（FX3U系列和FX2N系列PLC相同），通過參數設定可以將D1000以后的7000點設置為文件寄存器，可以指定1～14個塊（每個塊相當于500點文件寄存器），但是沒指定一個塊將減少500步程序內存區域。知識鏈接

文件寄存器R和擴展文件寄存器ER則是FX3U系列PLC特有的。文件寄存器R是寄存器D的擴展軟元件，通過電池進行停電保持。使用存儲盒時，文件寄存器R的內容可以擴展保存在擴展文件寄存器ER中，而不必用電池保護。文件寄存器R可以作為數據寄存器來使用，處理各種數值數據，可以用通用指令進行操作，但如果作為文件寄存器時，則必須用專用指令進行操作。FX3U系列PLC文件寄存器分配區間為R0～R32767，擴展文件寄存器分配區間為ER0～ER32767。知識鏈接3.變址寄存器V/Z

變址寄存器由兩個16位數據寄存器V和Z組成，它們可以像其他數據寄存器一樣進行數據的讀寫。需要32位操作時，將V0～V7，ZO～Z7對號結合使用，注意Z為低16位。使用注意：變址寄存器通常用來修改軟元件的元件號，存放在它里面的數據為一個增量。

知識鏈接使用說明，當XO00＝0，執行第1行，(D5)(Dl5)，第2行不能執行，變址寄存器V、Z不起作用。當XO00＝1，則執行第2行，此時傳送數據的源地址和目標地址隨V、Z的值變化而變化。例如，V＝1，Z＝2，則D5V＝D(5+V)＝D6，Dl5Z＝D(15+Z)＝Dl7，程序執行結果為(D6)(Dl7);V＝6，Z＝10，則D5V＝Dll，Dl5Z=D25，程序執行結果為(Dl1)(D25)。這就是變址寄存器的作用。知識鏈接

可以用變址寄存器進行變址的軟元件是:X、Y、M、S、T、C、D、K、H、KnX、KnY、KnM、KnS。(KnA為位組合元件，見本單元后述說明)。但是，變址寄存器不能修改V與Z本身或位數指定用的Kn參數。知識鏈接

4.指針P、I

指針用作跳轉、中斷等程序的入口地址，與跳轉、子程序、中斷程序等指令一起應用。地址號采用十進制數分配。按用途可分為分支類指針P和中斷用指針1兩類，其中中斷用指針又可分為3種，分別是輸入中斷用，定時器中斷用及計數器中斷用。

指針用作跳轉、中斷等程序的入口地址，與跳轉、子程序、中斷程序等指令一起應用。地址號采用十進制數分配。按用途可分為分支類指針P和中斷用指針1兩類。注意：在梯形圖中，指針放在左側母線的左邊。知識鏈接（1）P指針指針P用于分支指令，其地址號P0～P127，共128點。P63即相當于END指令。在同一個程序中，指針編號不能重復使用。(2)I指針指針I根據用途又分為三種類型。輸入中斷用指針,定時器中斷用指針,計數器中斷用指針知識鏈接5.位組合元件Kn□位組合元件常用X、Y、M及S組成,元件表達為KnX,KnY、KnM、KnS等形式,式中Kn指有n組這樣的數據。如KnX0表示位組合元件是從X0開始的n組位元件的組合。若n為1,則K1X0指X0、Xl、X2、X3四位輸入繼電器的組合;而n為2,則K2X0是指X0～X07八位輸入繼電器的二組組合。除此之外,位組合元件還可以變址使用,如KnXZ、KnYZ、KnMZ、KnSZ等,這給編程帶來很大的靈活性。知識鏈接6.

字元件位指定的位指定D□.bFX3U系列PLC特有的功能，指定字軟元件中的位，可以作為位元件使用，其表現形式D□.b，其中□是字元件的編號，b為字元件的指定位數。如D1.0，指數據寄存器D1的0位編號。通常字元件的位指定D□.b使用方法與普通字元件相同，但使用過程中不能進行變址操作。知識鏈接三、功能指令的表達形式在PLC的梯形圖中，功能指令直接用功能框的形式表達本指令要做什么，指令一般由助記符(操作碼)和操作數組成。大多數功能指令有1到4個操作數，也有的功能指令沒有操作數。S表示源操作數，D表示目標操作數。源操作數和目標操作數不止1個時，可用Sl、S2、Dl、D2表示。知識鏈接(1)功能指令編號(2)助記符(3)數據長度(4)執行形式。功能指令有脈沖執行型和連續執行型。在指令標示欄中用“◥”警示。（5）操作數。操作數是功能指令涉及或產生的數據。操作數分為源操作數、目標操作數及其他操作數。源操作數是指令執行后不改變其內容的操作數，用（S?）表示，目標操作數是指令執行后將改變其內容的操作數，用（D·）表示。（6）變址功能。操作數可具有變址功能。操作數旁加有“·”的即為具有變址功能的操作數。(7)程序步數。程序步數為執行該指令所需的步數。知識鏈接(1)功能指令編號(2)助記符(3)數據長度(4)執行形式。功能指令有脈沖執行型和連續執行型。在指令標示欄中用“◥”警示。（5）操作數。操作數是功能指令涉及或產生的數據。操作數分為源操作數、目標操作數及其他操作數。源操作數是指令執行后不改變其內容的操作數，用（S?）表示，目標操作數是指令執行后將改變其內容的操作數，用（D·）表示。（6）變址功能。操作數可具有變址功能。操作數旁加有“·”的即為具有變址功能的操作數。(7)程序步數。程序步數為執行該指令所需的步數。知識鏈接

功能指令學習指南：FX3U系列和FX2N系列PLC功能指令較多，而且在使用中會涉及到很多細節問題，如指令每個操作數可以指定的軟元件類型、是否可以使用32位和脈沖執行方式、適用的PLC型號、對標志位的影響、是否有變址功能等。初學者沒有必要花大量時間去死記硬背這些指令的細節，在使用時可以通過編程手冊或編程軟件指令的幫助信息了解它們的使用詳細使用方法。下面我們來學習一些較為常用的功能指令。知識鏈接四、程序流程類功能指令程序流程類指令用來控制程序執行的流程的相關指令。主要包括跳轉指令、子程序指令、中斷指令和程序循環指令。1.條件跳轉指令CJCJ、CJ（P）指令用于跳過順序程序某一部分的場合，以減少掃描時間。條件跳轉指令CJ的應用說明如圖2-7-8所示。當X20為ON時，程序跳到標號P1O處。如果X20為OFF時，跳轉不執行，程序按原順序執行。

知識鏈接知識鏈接

(1)P63是END所在的步序，在程序中不需要設置P63。

(2)多條跳轉指令可以使用相同的指針，但一個指針只能出現一次，如出現兩次或兩次以上，則會出錯。

(3)指針一般設在相應跳轉指令之后，也可以出現在跳轉指令之前，但是如果反復跳轉的時間超過監控定時器的設定時間，會引起監控定時器出錯。

(4)在一個程序中，因使用跳轉而不可能同時執行的程序段中的同一線圈不看作是雙線圈。

(5)處于被跳過程序段中的Y、M、S由于該段程序沒執行，故即使驅動它們的電路狀態改變了，其工作狀態仍保持跳轉前的狀態不變。同理，T、C如果被跳過，則跳轉期間它們的當前值被凍結。

(6)高速計數器的工作獨立于主程序，其狀態不受跳轉的影響。

(7)編寫有跳轉指令的程序時，標號單獨占一行。知識鏈接2.子程序調用指令CALL與返回指令SRETCALL指令使用說明知識鏈接使用子程序指令應注意的幾個問題:(1)子程序應放在“FEND”指令之后，即主程序在前，子程序在后。同一指針只能出現一次，“CJ”指令中用過的指針不能再用。不同位置的“CALL”指令可以調用程序同一指針的子程序。(2)當有多個子程序排列在一起時，標號和最近的一個子程序返回指令構成一個子程序。(3)子程序最多可以有5級嵌套，即在子程序中調用子程序。(4)因為子程序是間歇使用的，因此在子程序中使用的定時器應在T246～T255(積算定時器)中選擇。知識鏈接3.主程序結束指令FEND

（1）FEND指令不對軟元件進行操作，不需要觸點驅動。（2）CALL指令的指針及子程序、中斷指針及中斷子程序都應放在FEND指令之后。CALL指令調用的子程序必須以子程序返回指令SRET結束。（3）在CALL指令執行后，SRET指令執行之前，如果執行了FEND指令，則程序會出錯。（4）在使用多個FEND指令的情況下，應在最后的FEND指令與END指令之間編寫子程序或中斷子程序。FEND指令表示主程序的結束，與END作用相同。程序執行到FEND指令時，進行輸出處理、輸入處理、監視定時器刷新，完成后返回第0步程序。知識鏈接五、傳送比較指令1.比較指令CMPCMP指令有三個操作數:兩個源操作數S1(?)和S2(?)，一個目標操作數D(?)，該指令將S1(?)和S2(?)進行比較，結果送到D(?)中。知識鏈接應用實例：

簡易密碼鎖控制。利用PLC實現密碼鎖控制。密碼鎖有3個置數開關(12個按鈕),分別代表3個十進制數，如所撥數據與密碼鎖設定值相等，則3S后開鎖，20秒后重新鎖上。密碼為十進制數316。思考：如何使用功能指令編程？提示：K316：0011

00010110知識鏈接知識鏈接2.區間比較指令ZCP知識鏈接3.傳送指令MOV應用實例：有時候定時器、計數器的需要間接設定。知識鏈接4.塊傳送指令BMOV知識鏈接請注意，所有三菱FX系列PLC功能指令，語句中給出的操作數總地址是代表編號最低的元件，當一條指令隱含了多個操作數時，第2個(或以后)操作數的元件編號從最低開始，按順序依次遞增。在塊傳送指令中，當源與目標地址號碼重疊時，PLC按“先傳送后改寫”的原則，自動確定傳送順序，保證了一個源操作數對應一個目標操作數的傳送。知識鏈接六、算術和邏輯運算指令1.加法指令ADD、減法指令SUBADD、SUB與DADD、DSUB使用區別知識鏈接2.乘法指令MUL、除法指令DIVMUL指令使用說明知識鏈接（1）參與運算的兩個16位源操作數內容的乘積，以32為數據的形式存入指定目標，其中低16位放在指定的目標，高16位存放在指定目標的下一個元件中，結果的最高位為符號位。（2）32位相乘類似。但必須注意，目標元件為位元件組合時，只能得到低32位結果。（3）DIV指令的S2不能為0，否則運算會出錯。目標元件為位組合元件時，對于32位運算，將無法得到余數。知識鏈接（4）應用實例。如有一組彩燈15個，要求當啟動/停止開關SB1（接X0）接通時，燈（接Y0、Y1……Y16）直到15盞燈亮以后，再反向單燈反序每隔1ms單個移位至第一盞燈亮，如此循環。將SB1換到停止，所有燈熄滅。知識鏈接知識鏈接3.加1指令INC、減1指令DECINC、DEC指令操作數只有一個，且不影響零標志、借位標志和進位標志。上圖中的X0每次由OFF變為ON時，由D(?)指定的元件中的數增加1。如果不用脈沖指令，每一個掃描周期都要加1。在16位運算中，32767再加1就變成了-32768；32位運算時，2147483647再加1就變成-2147483648。DEC指令與INC指令處理方法類似。知識鏈接（1）INC、DEC指令執行一次，D的內容自動加1或減1。（2）INC、DEC通常要求使用脈沖類指令，即INCP和DECP。（3）應用實例。如有15盞彩燈HL1、HL2……HL15，要求初始狀態為全滅，合上啟動/停止按鈕后，每100ms變化一次。其中啟動按鈕接X0，彩燈HL1、HL2……HL15分別接Y0、Y1……Y16。知識鏈接注意：K4Y000Z0所代表的元件。知識鏈接七、循環與移位指令1.右循環移位指令ROR、左循環移位指令ROLROR指令的使用說明

移位類指令將目標操作數中的數向左或右移動，移出的空位用其他數據來填補。知識鏈接ROL指令的使用說明知識鏈接2.位右移位指令SFTR、位左移位指令SFTLSTFR指令的使用說明知識鏈接SFTL指令的使用說明知識鏈接（1）使用移位指令時，通常要求使用脈沖類指令。（2）應用實例。某燈光招牌有HL1～HL8八個彩燈，要求當啟動按鈕開啟時，彩燈先以正序每隔1秒輪流點亮，當L8亮后，停5秒；然后以反序每隔1秒輪流點亮，當L1亮后，停5秒，重復上述過程。按停止按鈕，停止工作。在控制設計時，HL1～HL8八個彩燈分別接PLC的Y0～Y7，啟動按鈕接X0，停止按鈕接X1。知識鏈接知識鏈接八、區間復位指令與觸點比較指令1.區間復位指令ZRSTZRST指令的使用說明

D1(?)和D2(?)指定的應為同類元件，ZRST指令使D1(?)～D2(?)的元件復位。D1(?)指定的元件號應小于或等于D2(?)指定的元件號。若D1(?)號大于D2(?)號，則只有D1(?)指定的元件被復位。D1(?)、D2(?)也可以同時指定32位計數器。知識鏈接2.觸點比較指令LD觸點比較指令使用說明知識鏈接AND、OR觸點比較指令使用說明知識鏈接（1）LD□是連接到母線觸點比較指令，它分為16位和32位觸點比較指令。LD□觸點比較指令的最高位為符號位，最高為1則作為負數處理。（2）AND□和OR□是串聯連接觸點比較指令和并聯觸點比較指令，都可以分為16位和32位觸點比較。知識鏈接（3）應用實例。自動車庫管理系統中常要對車輛的進出進行實時的統計，并根據統計的結果給出相應的指示信息。有一簡單自動車庫，控制要求如下:車庫共有100個車位，進出使用各自通道，通道口有電動欄桿機，有車進或有車出時欄桿可以抬起，且能自動放下。車輛進出分別由駛入傳感器和駛出傳感器判斷。當車庫有空車位時，有“尚有車位”指示燈亮表示可以繼續停放，如沒有空車位時，則有“車位已滿”指示燈亮，表示已占滿，不再允許車輛駛入。知識鏈接自動車庫示意圖知識鏈接編程思路：本例的控制關鍵是將車庫中的實際的停車數量跟停車場容量進行比較，從而得出可以再停車和不可再停車兩種結果。在設計中，PLC輸入端地址分配為：啟動按鈕接X0，停止按鈕接X1，初始化復位按鈕接X2，入口檢測車傳感器接X3，出口檢測車傳感器接X4。輸出端地址分配為：入口欄桿機接觸器接Y1，出口欄桿機接觸器接Y2，有車位指示燈接Y3，車位已滿指示燈接Y4。知識鏈接鞏固與拓展

一、

鞏固自測1.三電動機相隔5S啟動，各運行10S，循環往復，使用傳送指令完成控制要求。2.用PLC控制一個自動閃爍的廣告牌，其內容是“電子系歡迎你”。這六個字用用六個燈點亮并實現閃爍，間隔時間1S，并循環工作。請選用合適的功能指令來實現其控制。12345678910電亮

亮

亮

子

亮

亮

亮

系

亮

亮

亮

歡

亮

亮

亮

迎

亮

亮

亮

你

亮亮

亮鞏固與拓展

二、

拓展任務

PLC實現自動售貨機控制。自動售貨機工作示意圖鞏固與拓展

SB1為選咖啡按鈕，SB2為選汽水按鈕，SB3為找零按鈕；HL1為咖啡指示燈，HL2為汽水指示燈，HL3為找零指示燈。具體控制要求如下：按啟動按鈕SB售貨機開始工作，售貨機能接收1元、2元、5元三種貨幣；一杯咖啡的售價是8元，一杯汽水的售價是5元；如果投入的貨幣總值大于或等于5元，則汽水指示燈亮，如果投入的貨幣總值大于或等于8元，則咖啡和汽水的指示燈都亮；咖啡指示燈亮時，選擇咖啡按鈕，則售貨機應輸出咖啡，汽水指示燈亮時，選擇汽水按鈕，則售貨機應輸出汽水；如果所投入貨幣的總數買咖啡或汽水后還結余，則售貨機以1元硬幣的形式，將余額退還給顧客。整個購買要求在30s內完成。謝

謝！可編程控制器技術(第三版)——任務十PLC實現模擬量控制主編何瓊任務十PLC實現模擬量控制

任務目標任務描述任務實施任務檢查與評價知識鏈接鞏固與拓展

任務目標（1）掌握特殊功能模塊及相關指令的應用；（2）學會使用模擬量輸入模塊；（3）學會使用模擬量輸出模塊。任務描述任務內容

在電氣控制中，存在大量的開關量，用PLC的基本單元就可以直接控制，但也常常要對一些模擬量（如壓力、溫度、濕度、光照度、流量等）進行控制。利用FX3U-4AD模塊讀取變送器的4-20mA的模擬量信號并將其轉換為數字量傳給PLC，再利用FX3U-4DA模塊將PLC輸出的數字量轉換為0-10V的模擬量信號。實施條件

校內教學做一體化教室，PLC實訓裝置（含FX3U-48MR或FX2N-48MRPLC基本單元)，FX3U-4AD模擬量輸入模塊，FX3U-4DA模擬量輸出模塊，個人計算機（已安裝GXWorks2編程軟件），導線及工具若干.任務實施步驟一準備工作；步驟二讀懂控制要求；步驟三設計PLC控制I/O分配表；步驟四畫出I/O硬件接線圖；步驟五設計任務程序步驟六上傳程序步驟七運行程序，整體調試步驟八整理技術文件

任務檢查與評價一級指標比例二級指標比例得分電路設計及接線20%1.I/O地址分配5%

2.設計硬件接線圖5%

3.元件的選擇5%

4.接線情況5%

程序設計與輸入40%1.程序設計20%

2.指令的使用5%

3.編程軟件使用5%

4.程序輸入與下載10%

系統整體運行調試30%1.正確通電5%

2.系統模擬調試10%

3.故障排除15%

職業素養與職業規范10%1.設備操作規范性2%

2.材料利用效率，接線及材料損耗2%

3.工具、儀器、儀表使用情況2%

4.現場安全、文明情況2%

5.團隊分工協作情況2%

總計100%知識鏈接一、FX系列模擬量控制概述

控制系統中有兩個常見的術語，模擬量和開關量。不論輸入還是輸出，要么是開關量，要么就是模擬量。

開關量:該物理量只有兩種狀態，如開關的導通和斷開的狀態，繼電器的閉合和斷開，電磁閥的通和斷等。開關量分為輸入開關量和輸出開關量，前面任務所學均為開關量控制。

模擬量：控制系統量的大小是一個在一定范圍內變化的連續數值，比如溫度、壓力、流量、液位和電動閥門開度等，這些量都是模擬量。模擬量也有輸入和輸出之分，一般輸入的模擬量用作反饋監視或者控制計算，輸出模擬量一般用于控制輸出。

二、三菱FX系列的模擬量控制模塊

三菱FX系列的模擬量控制有模擬量輸入（電壓/電流輸入）、模擬量輸出（電壓/電流輸出）、溫度變送器輸入等。用FX系列PLC進行模擬量控制時，需要模擬量輸入輸出產品，有功能擴展板、特殊適配器和特殊功能模塊三種。1.特殊擴展板模擬量功能特殊擴展板使用特殊軟元件與PLC進行數據交換。2.特殊適配器模擬量特殊適配器使用特殊軟元件與PLC進行數據交換。特殊適配器連接在FX3UPLC的左側，連接特殊適配器時，需要特殊功能擴展板，最多可以連接4臺模擬量特殊功能適配器。知識鏈接3.特殊功能模塊特殊功能模塊是為了實現某種特殊功能，如A/D轉換、D/A轉換、高速輸入、脈沖輸出定位、通信等模塊。特殊功能模塊中都含有緩沖存儲器BFM，用來對特殊功能模塊進行設置并存儲外部寫入獲取的數據以及向外部輸出的數據。BFM緩沖存儲器類似于PLC的D數據寄存器。特殊功能模塊連接在FX3UPLC右側，最多可以連接8臺特殊功能模塊，特殊功能模塊使用緩沖存儲器BFM與PLC進行數據交換。知識鏈接圖10-1FX3UPLC與特殊功能模塊的連接知識鏈接三、三菱FX系列的模擬量控制模塊

PLC與特殊功能模塊交換數據都是通過特殊功能模塊的緩沖寄存器BFM來完成的。FX3UPLC對BFM的讀出、寫入方法有直接指定和使用指令兩種。1．BFM的直接指定U□\G□

U□表示模塊單元號No.，為0～7，G□表示BFM編號，為0～32766；

知識鏈接圖10-2BFM直接指定示例11．BFM的直接指定U□\G□知識鏈接圖10-3BFM直接指定示例2圖10-4BFM直接指定示例32．BFM的使用指令BFM的使用指令包括讀出指令和寫入指令兩種。（1）BFM讀出指令FROM

知識鏈接圖10-5BFMFROM指令助記符功能操作數（括號內表示FX3U有，FX2N無）程序步m1m2D(?)nFROMFNC78讀特殊功能模塊從模擬量模塊讀取相應數據D、（R）、K、HD、（R）、K、HKnY、KnM、KnS、T、C、D、V、Z、（R）D、（R）、K、HFROM、FROMP：9步DFROM、DFROMP：17步（2）BFM寫入指令TO

知識鏈接圖10-6BFMTO指令助記符功能操作數（括號內表示FX3U有，FX2N無）程序步m1m2S(?)nTOFNC79寫特殊功能模塊向模擬量模塊寫入數據或命令D、（R）、K、HD、（R）、K、HKnY、KnM、KnS、T、C、D、V、Z、（R）D、（R）、K、HTO、TOP：9步DTO、DTOP：17步四、FX3U-4AD模擬量輸入模塊知識鏈接1.FX3U-4AD的功能概要FX3U-4AD連接在FX3U系列PLC上，也可連接在FX3G、X3UC系列PLC上，是獲取4通道的電壓/電流數據的模擬量特殊功能模塊。其功能如下：（1）在PLC上最多可以連接8臺(包括其它特殊功能模塊的連接臺數)。（2)

可以對各通道指定電壓輸入、電流輸入。（3）A/D轉換值保存在FX3U-4AD的緩沖存儲區(BFM)中。（4）通過數字濾波器的設定，可以讀取穩定的A/D轉換值。（5）各通道中，最多可以存儲1700次A/D轉換值的歷史記錄。知識鏈接2.FX3U-4AD的接線（1）端子排列通道2模擬量輸入接地端子通道1模擬量輸入通道4模擬量輸入通道3模擬量輸入DC24V電源圖10-7

FX3U-4AD的接線知識鏈接（2）模擬量輸入接線1.電流輸入時，V+端子和I+端子短接。2.電壓輸入時，將信號的+、-極分別于模塊的V+和VI-相連。3.輸入電壓有電壓波動或外部接線上有噪聲時，并聯0.1~0.47uF/25V的電容。圖10-8

FX3U-4AD模擬量輸入接線知識鏈接（3）連接PLC時的電源接線圖10-9

FX3U-4AD的電源接線3.FX3U-4AD的BFM分配知識鏈接BFM編號內容備注#0指定通道ch1～ch4的輸入模式可停電保持，出廠時為H0000#1不使用—#2～#5通道ch1～ch4的平均采樣次數，設定范圍為1～4095初始值為K1#6～#9通道ch1～ch4的濾波采樣時間，設定范圍0～1600初始值為K0#10～#13通道ch1～ch4數據（及時或平均值數據），采樣次數設定為1或以下數據為及時數據—#19設定變更或禁止，K2080允許，其他數值禁止出廠時為K2080#20初始化功能，用K1初始化。初始化結束后，自動變為K0初始值為K0#21輸入特性寫入，偏置/增益值寫入結束后，自動變為H0000初始值為H0000#22便利功能設置，便利功能：自動發送功能、數據加法運算、上下限值檢測、突變檢測、峰值保持出廠時為H0000#30模塊代碼K2080初始值為K2080#41～#44ch1～ch4輸入通道偏移設置（mV或μA）出廠時為K0#51～#54ch1～ch4輸入通道增益設置（mV或μA）出廠時為K5000#61～#64ch1～ch4加法運算數據，設置范圍-16000～+16000初始值為K0知識鏈接BFM＃0輸入模式的指定，用于設定通道ch1～ch4的輸入模式。輸入模式的指定采用4位數的十六進制碼，對各位分配各通道的編號，如圖10-15所示。通過在各位中設定0～F的數值，可以改變輸入模式。

設定值（HEX）輸入模式模擬量輸入范圍數量輸出范圍0電壓輸入模式-10～+10V-32000～+320001電壓輸入模式-10～+10V-4000～+40002電壓輸入模式-10～+10V-10000～+100003電流輸入模式4～20mA0～160004電流輸入模式4～20mA0～40005電流輸入模式4～20mA4000～200006電流輸入模式-20～+20mA-16000～+160007電流輸入模式-20～+20mA-4000～+40008電流輸入模式-20～+20mA-20000～+200009～E不可以設定——F通道不使用——知識鏈接4、FX3U-4AD基本程序示例

FX3UPLC上連接了FX3U-4AD（單元號0），輸入模式設定通道ch1、ch2模式為0，通道ch3、ch4模式為3，設定通道ch1～ch4平均次數為10次，數值濾波器功能無效（初始值）。分配軟元件D0～D3對應通道ch1～ch4的A/D轉換數字值。圖10-10FX3U-4AD示例程序1知識鏈接圖10-11FX3U-4AD示例程序2知識鏈接四、FX3U-4DA模擬量輸出模塊1.FX3U-4DA功能概要

FX3U-4DA連接在FX3U系列PLC上，也可以連接在FX3UC、FX3G系列PLC上，是將來自PLC的4個通道的數字值轉換成模擬量值(電壓/電流)并輸出的模擬量特殊功能模塊。（1)在PLC上最多可以連接8臺(包括其它特殊功能模塊的連接臺數)。（2)可以對各通道指定電壓輸出、電流輸出。（3)將FX3U-4DA的緩沖存儲器(BFM)中保存的數字值轉換成模擬量值(電壓、電流)，并輸出。（4)可以用數據表格的方式，預先對決定好的輸出形式做設定，然后根據該數據表格進行模擬量輸出。知識鏈接2.FX3U-4DA的接線（1）端子排列圖10-12

FX3U-4DA的接線知識鏈接（2）模擬量輸出接線圖10-13

FX3U-4DA模擬量輸出接線（1）連接的基本單元為FX3G或FX3UPLC(AC電源型)時，可以使用DC24V供給電源。（2）請不要對·端子接線。（3）模擬量的輸出線使用2芯的屏蔽雙絞電纜，與動力線或者易于受感應的線分開布線。（4）輸出電壓有噪音或者波動時，請在信號接收側附近連接0.1～0.47μF25V的電容。（5）請將屏蔽線在信號接收側進行單側接地。知識鏈接3.FX3U-4DA的BFM分配BFM編號內容備注#0指定通道ch1～ch4的輸出模式可停電保持，出廠時為H0000#1～#4通道ch1～ch4的輸出數據初始值為K0#5當PLC為STOP時的輸出設定初始值為H0000#6輸出狀態初始值為H0000#9通道ch1～ch4的偏移、增益設定值的寫入指令初始值為H0000#10～#13通道ch1～ch4的偏移數據（mV或μA）根據模式而定#14～#17通道ch1～ch4的增益數據（mV或μA）根據模式而定#19設定變更或禁止，K3030允許，其他數值禁止出廠時為K3030#20初始化功能，用K1初始化。初始化結束后，自動變為K0初始值為K0#28斷線檢測狀態（僅在電流輸出模式有效）—#29出錯狀態初始值為H0000#32～#35通道ch1～ch4在PLC為STOP時的輸出數據初始值為K0#41～#44通道ch1～ch4下限值初始值為K-32640#45～#48通道ch1～ch4上限值初始值為K32640#60狀態自動傳送功能的設置初始值為K0#81～#84通道ch1～ch4的輸出形式（K1～K10）初始值為K1知識鏈接BFM＃0輸出模式的指定，用于設定通道ch1～ch4的輸出模式。輸出模式的指定采用4位數的十六進制碼，對各位分配各通道的編號，如圖10-20所示。通過在各位中設定0～4、F的數值，可以改變輸出模式。設定值（HEX）輸出模式模擬量輸出范圍數量輸入范圍0電壓輸出模式-10～+10V-32000～+320001電壓輸出模擬量值mV指定模式-10～+10V-10000～+100002電流輸出模式0～20mA0～320003電流輸出模式4～20mA0～320004電流輸出模擬量值μA指定模式0～20mA0～200005～E無效（設定值不變化）——F通道不使用——知識鏈接4、FX3U-4DA基本程序示例

FX3UPLC上連接了FX3U-4DA（單元號0），輸出模式設定通道ch1、ch2模式為0，通道ch3模式為3，通道ch4模式為2，并向四個通道均寫入數字量10000,分別采用BFM直接指定法和使用指令法編程。圖10-14FX3U-4DA示例程序1知識鏈接圖10-15FX3U-4DA示例程序2鞏固與拓展

一、

鞏固自測1.查詢三菱公司的相關手冊，了解不同特殊適配器的使用方法。2.FX3UPLC基本單元要向特殊功能模塊0號單元的BFM＃20寫入數據K500，寫出其程序。3.FX3UPLC上連接了FX3U-4AD（單元號0）檢測3個通道傳感器輸入。這3個通道傳感器的輸出信號分別為：通道1電壓輸入-10V～+10V；通道2電流輸入4～20mA；通道3沒有輸入；通道4電流輸入4～20mA；BFM＃0應寫入什么值？二、

拓展任務某系統FX3UPLC上連接了FX3U-4AD(單元號：0)。其輸出模式設定通道1為模式0(電壓輸出-10V～+10V)，將模塊的通道1連接0～10V直流電壓源，利用FX3U-4AD讀取模擬量對應的數字量，并通過PLC內部計算得出該數字量對應的電壓，試觀察計算的電壓與直流電壓源電壓。設計出軟元件分配表，并寫出程序。THANKS！可編程控制器技術(第三版)——任務十一PLC實現自動生產線控制主編何瓊任務十一PLC實現自動生產線控制任務目標任務描述任務實施任務檢查與評價知識鏈接鞏固與拓展

任務目標（1）了解自動生產線的組成和功能，能進行簡單的安裝和調試。（2）熟悉N:N鏈接和并行鏈接網絡通信中軟元件的分配及通信程序的編寫。（3）熟悉觸摸屏的設計軟件，三菱變頻器的工作原理。（4）掌握PLC進行對象控制時I/O點的確定，觸摸屏、變頻器的正確接線方法。（5）掌握觸摸屏編程軟件制作觸摸屏畫面、通用變頻器的操作及設置方法，能解決簡單的實際工程問題。（6）提高自動生產線控制設備的操作、調試和故障排除的能力。任務描述任務內容自動生產線是綜合機械技術、控制技術、傳感技術、驅動技術、網絡技術于一體的機械電氣一體化裝置系統。實施條件教學做一體化教室，PLC實訓裝置（含PLC基本單元)，

自動生產線實訓裝置，個人計算機（已安裝GXWorks2、MCGS編程軟件），電工常用工具、連接導線若干。任務實施步驟一

準備工作，通電檢查自動生產線的各站是否正常，置PLC于“STOP”狀態。步驟二

讀懂控制要求，自動生產線皮帶傳送分揀單元的工作目標是完成對不同工件的分揀。1.設備上電和氣源接通后，若工作單元的三個氣缸均處于縮回位置，則“正常工作”指示燈HL1常亮，表示設備準備好。否則，該指示燈以1Hz頻率閃爍。任務實施2.若設備準備好，按下啟動按鈕，系統啟動，“設備運行”指示燈HL2常亮。當傳送帶入料口人工放下已裝配的工件時，變頻器即啟動，驅動傳動電機以固定頻率為30Hz的速度，把工件帶往分揀區。3.設備的工作目標是完成對白色金屬或塑料工件，黑色金屬或塑料工件進行分揀。為了在分揀時準確推出工件，要求使用旋轉編碼器作定位檢測，并且工件材料和芯體顏色屬性應在到達推料氣缸前的適應位置被檢測出來。

任務實施步驟三

設計PLC控制I/O分配表。表11-1輸入輸出I/O點分配表任務實施步驟四

根據I/O分配表，畫出I/O硬件接線圖。圖11-5皮帶傳送分揀單元PLC的I/O接線圖任務實施步驟五變頻器參數設置

根據任務要求完成變頻器電氣接線和頻率設定，使用變頻器驅動傳動電機以固定頻率為30Hz的速度把工件送往分揀區。測試時變頻器參數可設置為Pr.79=1，Pr.161=0；可以在變頻器操作面板進行啟動或停止的操作，用M旋鈕進行變頻器頻率的調節；測試結束后，變頻器參數可設置為Pr.79=2，Pr.161=1，Pr.4=30Hz，固定為外部運行模式，M旋鈕電位器式，通過模擬量電壓輸入信號調頻，高速段運行頻率為30Hz。任務實施步驟六設計任務程序，在此主要講述單機工作模式下分揀單元程序的編制。1.旋轉編碼器脈沖當量測試

旋轉編碼器脈沖當量結果為測試的估算值，所以需要進行調試和測試。脈沖當量=工件移動距離/高速計數脈沖數。其中工件移動距離通過尺子測量，高速計數脈沖數通過在PLC程序監控界面上觀察高速計數器C251的讀數得到。通過脈沖當量可以計算傳送帶移動的距離，通過反復測試與計算，從而可以保證工件能正好停在出料槽入口處的中間，推桿能準確地將工件推入槽中。任務實施2.分揀控制程序

分揀過程可以考慮用步進順控程序更加方便，在程序的初始階段，當檢測到工件到達傳送帶入料口處時，復位高速計數器C251，以固定頻率啟動變頻器驅動電機運轉，分揀控制程序初始步梯形圖如圖11-6（a）所示。當工件經過光纖傳感器和金屬傳感器時，根據工件的屬性，產生不同的程序分支流向，傳感器判斷工件屬性梯形圖如圖11-6（b）所示。判斷工件是否到達出料槽入口處的中間，可通過觸點比較指令判斷C251當前計數脈沖數與傳感器預設的位置值對應的脈沖數是否相等來實現。任務實施（a）分揀控制程序初始步梯形圖任務實施（b）傳感器判斷工件屬性梯形圖圖11-6單機工作模式下分揀單元關鍵程序任務實施步驟七下載程序，打開編程軟件GXWorks，正確將程序輸入并下載到PLC。步驟八運行程序，整體調試。

將PLC的運行方式置于“RUN”狀態。小組成員在傳送帶上放置各種顏色的物料，設置變頻器參數，觀察設備的運行情況，并記錄運行結果。步驟九整理技術文件。任務檢查與評價一級指標比例二級指標比例得分電氣接線25%1.I/O分配接線10%

2.變頻器及驅動電動機接線10%

3.電氣接線工藝5%

程序設計與輸入30%1.程序設計20%

2.指令的使用5%

3.程序輸入與下載5%

系統整體運行調試35%1.復位功能5%2.變頻器參數設置10%3.變頻器啟動及運行5%4.工件分揀精度5%5.故障排除10%職業素養與職業規范10%1.設備操作規范性4%2.工具、儀器、儀表的擺放、使用情況2%3.現場安全、文明情況2%4.團隊分工協作情況2%總計100%知識鏈接一、FX系列PLC通信概述

在生產應用過程中，對于復雜的生產線自動控制系統，通常使用單個PLC很難完成控制要求，為了實現生產任務的統一管理和調度，這時必須將完成各個子任務的PLC組成網絡，通過通信的方式傳遞控制指令和各個工作部件之間的狀態信息，因此PLC使用用戶必須掌握PLC的通信功能。

FX系列PLC支持N：N網絡、并行鏈接、計算機鏈接（用專用協議進行數據傳輸）、無協議通訊（用RS指令進行數據傳輸）、變頻器通信、CC-Link、可選編程端口等通信方式，但都需要擴展通信板或通信適配器。支持FX3U系列PLC通信的通信板與通信適配器有FX3U-232-BD、FX3U-232ADP、FX3U-422-BD、FX3U-485-BD、FX3U-485ADP等。二、數據通信方式

PLC聯網的目的是PLC之間或PLC與計算機之間進行通信和數據交換，所以必須確定通信方式。1.并行通信和串行通信（1）并行通信，即所傳送數據的各位同時發送或接收。（2）串行通信，即以二進制為單位的數據傳輸方式，所傳送數據按位一位一位地發送或接收。2.同步傳送和異步傳送3.串行通信接口標準（1）RS-232C串行接口標準。（2）RS-422C串行接口標準。（3）RS-485串行接口標準。計算機目前都有RS-232通信口(不含筆記本電腦)，三菱FX系列PLC采用RS-422通信口，三菱FR變頻器采用RS-422通信口。知識鏈接三、N:N網絡鏈接1.N：N網絡特點N：N網絡通信也叫簡易PLC間鏈接，使用此通信網絡通訊，PLC能鏈接成一個小規模的數據網絡，主要具有以下特點：(1)N：N網絡通信最多在8臺FX系列PLC之間進行，其中一臺作為網絡中的主站，其它PLC作為從站；(2)該網站之間通過RS-485通信連接，進行軟元件相互鏈接的功能；(3)網絡中各PLC最長通信距離不超過500m；這些PLC通過站點號作為每個PLC的唯一識別碼，網絡中每一個PLC都必須安裝通信用特殊功能模塊。知識鏈接知識鏈接2.鏈接模式和鏈接點鏈接模式共有3種，分別為模式0、模式1和模式2。知識鏈接3.N：N網絡接線方式N：N網絡的接線方法都采用1對線方式。知識鏈接4.N：N網絡通信的相關軟元件使N：N網絡時，FX系列PLC的部分輔助繼電器盒數據寄存器被用作通信專用標志。輔助繼電器的使用如表11-4，數據寄存器的使用如表11-5所示。知識鏈接表11-4通信標志輔助繼電器知識鏈接表11-5數據寄存器知識鏈接5.三臺PLC構建N:N網絡實例講解用三臺FX3U系列的PLC構建一個N:N網絡，每臺PLC都裝有FX3U-485-BD。3臺PLC設置站號分別為0、1、2。其中0號站為主站，其它兩站為從站?，F要求控制如下，編寫控制程序。(1)接通1號從站輸入X0，則主站Y0輸出為ON；(2)接通1號從站輸入X1，則2號從站Y0輸出為ON；(3)接通2號從站輸入X0，則主站Y1輸出為ON；(4)接通2號從站輸入X1，則1號從站Y0輸出為ON；主站程序如圖11-9所示，1號從站程序如圖11-10所示，2號從站程序如圖11-11所示。圖11-9主站程序知識鏈接圖11-101號從站程序知識鏈接圖11-112號從站程序知識鏈接知識鏈接6.自動生產線通信實例講解

控制要求：把自動生產線輸送單元作為0號主站，分揀單元作為1號從站，其他站注意把PLC工作電源關掉，編寫PLC程序，完成1:1的主從通信控制。主站程序如圖11-12所示，從站程序如圖11-13所示。知識鏈接知識鏈接圖11-12主站程序知識鏈接三、N:N鏈接圖11-13從站程序四、并行鏈接

1.并行鏈接特點FX系列PLC使用并行鏈接的數據通信，在1:1基礎上進行數據傳輸，主要具有以下特點：

(1)并行鏈接是在2臺FX系列PLC之間進行，一臺為主站，一臺為從站；

(2)該網站之間通過RS-485或RS-422通信連接，進行軟元件相互鏈接的功能；

(3)根據要鏈接的點數，可以選擇普通模式和高速模式兩種模式；

(4)網絡中每個網絡單元使用FX0N-485時最長通信距離不超過500m，每個網絡單元使用FX1N-485或FX2N-485-BD時最長通信距離不超過50m；(5)并行鏈接在通信過程中不會占用系統的I/O點數，而是在輔助繼電器M和數據寄存器D中專門開辟一塊地址區域，按照特定的編號分配給PLC。在通信過程中，兩臺PLC的這些特定的地址區域不斷地自動交換信息。知識鏈接知識鏈接圖11-14并行網絡普通模式及軟元件鏈接2.鏈接模式和鏈接點數

并行鏈接可分為普通模式和高速模式兩種。知識鏈接圖11-15普通并行鏈接模式知識鏈接圖11-16高速并行鏈接模式3.并行鏈接接線方式并行鏈接的接線方法有2種方式，即1對線方式和2對線方式。知識鏈接圖11-17并行鏈接1對線方式知識鏈接圖11-18并行鏈接2對線方式4.并行鏈接通信相關的軟元件

使用并行鏈接時，必須設定軟元件。知識鏈接表11-7通信標志輔助繼電器和數據寄存器

5.并行鏈接網絡構建實例講解

用二臺FX3U系列的PLC構建一個并行鏈接網絡，2臺PLC設置站號分別為0、1。其中0號站為主站，1號站為從站?，F要求控制如下，編寫控制程序。

(1)將主站輸入信號X0～X7的狀態傳送到從站，通過從站的0～Y7輸出；

(2)將從站輸入信號X0～X7的狀態傳送到主站，通過主站的Y0～Y7輸出；

(3)當并行鏈接出現中斷時，主站Y20輸出為ON；(4)用從站D20來設置主站定時器的延時時間。知識鏈接知識鏈接圖11-19主站程序知識鏈接圖11-20從站程序知識鏈接CC-Link概念

CC-Link是指控制和通信鏈路協議。CC-Link系統是指將分散配置的輸入輸出模塊、智能功能模塊、特殊功能模塊等通過專用電纜相連接，通過可編程控制器CPU對這些模塊進行控制的系統。

（1）通過將各個模塊分散安裝到流水線及機械裝置等設備中，系統可以省配線。

（2）可以方便高速地對各模塊輸入輸出的ON/OFF信息、數值數據進行發送接收。

（3）通過連接PLC的CPU，可以方便地構建分布式系統。

（4）通過連接三菱合作廠商的各種裝置設備產品，可以靈活地對應于所有系統。五、CC－Link通信和以太網通信知識鏈接2.CC-Link通信

CC-Link的通信包括遠程I/O站通信、遠程設備站通信、本地站通信、智能設備站通信四種方式。

（1）遠程I/O站通信

遠程I/O站是僅處理位信息的遠程站。使用遠程輸入RX、遠程輸出RY對開關的ON/OFF及指示燈的ON/OFF狀態進行通信。

（2）遠程設備站通信

遠程設備站是處理位信息及字信息的遠程站。

（3）本地站通信

本地站可以與具有PLC的主站及其它本地站進行通信。主站與本地站的通信中，使用循環傳送、瞬時傳送這兩種傳送方法。

（4）智能設備站通信

智能設備站是可以處理位信息、字信息的站。在主站與智能設備站的通信中，使用循環傳送以及瞬時傳送這兩種傳送方式。知識鏈接3.以太網通信

以太網是現有局域網采用的最普遍的通信協議標準，該標準定義了局域網中采用的電纜類型和信號處理的方法，連接的設備之間為了互相通信，必須具備可識別的地址，即IP地址，掛在網上的每個設備地址不能相同。三菱FX5U系列、三菱Q系列PLC內置含有以太網通信接口及功能。

以三菱小型PLCMELSECIQ-F系列為例，使用集線器，可以連接CPU模塊與多個工程工具、三菱觸摸屏等，1個CPU模塊最多可以同時連接8臺外部設備，其內置以太網功能如下。

（1）與MELSOFT的直接連接：不使用集線器，用1根以太網電纜直接連接CPU模塊與工程工具（GXWorks3）。無需設定IP地址，僅連接指定目標即可進行通信。

（2）MELSOFT連接：在公司內部局域網內，與MELSOFT產品（GXWorks3）進行通信。

（3）連接CPU搜索功能：對與使用GXWorks3的計算機連接在同一集線器上的CPU模塊進行搜索。從搜索結果一覽中選擇，從而獲取IP地址。知識鏈接3.以太網通信

（4）MELSOFT的診斷功能：通過GXWorks3對CPU模塊的內置以太網端口進行診斷（以太網診斷）。

（5）SLMP通信功能：從對方設備讀取/寫入數據。

（6）通信協議支持功能：通過使用通信協議支持功能，可以與對象設備進行數據通信。

（7）Socket通信功能：通過Socket通信命令，可以與通過內置以太網端口連接的外部設備以TCP/UDP協議收發任意數據。

（8）遠程口令：通過設置遠程口令，防止來自外部的非法訪問，加強安全性。

（9）IP地址更改功能：本功能用于從外圍設備等將IP地址設置至特殊寄存器，并通過將特殊繼電器置為ON，從而更改CPU模塊的IP地址。知識鏈接(1)使用PLC通信功能實現各PLC之間信息的傳送有多種方法?？梢允褂肅C－LINK通信模塊實現PLC和I/O設備的組網。感興趣的讀者可以自學CC－LINK的相關知識。(2)計算機鏈接方式和無鏈接方式都需要根據通信協議編寫通信程序。因此除了掌握連接方式之外，還需要掌握PLC通信專用功能指令。(3)并行鏈接和N：N網絡方式不需要讀者了解通信的具體細節。開發人員只需要知道通信初始化編程和數據共享方式就可以方便的在三菱公司的帶通信功能的模塊間實現通信。(4)不論采用何種組網方式，參與通信的各個模塊都必須具備通信特殊功能模塊才能實現通信。(5)三菱公司的PLC通信都是使用異步串行通信方式。(6)通信模塊的電氣標準有RS-232-C、RS-485和RS-422三種。開發人員可以根據系統要求自行選擇。一般用的最多的是RS-485。(7)在通信硬件連接時，要清楚通信端子的信號定義和各個模塊的通信線的連接方法。六、觸摸屏相關知識及應用

在20世紀90年代初，隨著計算機技術的迅猛發展和廣泛普及，出現一種新的人機交互媒介——觸摸屏技術，又稱人機界面技術。觸摸屏是操作人員和機械設備之間進行相互溝通的窗口和界面，人只需用手指輕輕觸碰顯示屏幕上的圖符或文字，就可實現對主機的控制操作;同時也可以通過顯示屏幕，監控管理機械設備的運行狀態，隨時處理機械設備運行的反饋信息。

觸摸屏應用范圍較為廣泛，不僅應用于公共信息的查詢，如銀行、電信、電力等部門信息的查詢，而且也應用于工業自動控制、軍事指揮等領域。在計算機多媒體技術的推動下，觸摸屏作為極富吸引力的全新多媒體交互設備，在現代生產、軍事指揮、日常生活中的應用越來越廣泛。知識鏈接

1.觸摸屏工作原理觸摸屏主要由觸摸檢測部件、觸摸屏幕、控制器和多個通信接口等組成。觸摸檢測部件安裝在顯示器屏幕前面，用于檢測用戶的觸摸位置坐標。觸摸屏由上、下層弱導電薄膜組成，中間以極小絕緣點隔開；當上、下層弱導電薄膜接觸時，便產生接觸信號。當手指觸摸時，兩層導電薄膜在觸摸點處接觸面產生信號。此信號被觸摸檢測部件感知、接收后，并將它轉換成觸點坐標，再送給控制器?？刂破鞲鶕|點坐標位置，控制觸摸屏模擬計算機鼠標的運作方式進行工作。觸摸檢測部件同時也能接收控制器發來的指令信號，并且加以執行。多個通信接口用來完成觸摸屏與外部設備之間的信息交換。觸摸屏的顯示功能與普通顯示器相同，因此，在一定程度上觸摸屏是集鼠標和顯示器的功能于一體，人機交互更為簡捷方便。知識鏈接2.觸摸屏的分類按照觸摸屏的工作原理和傳輸信息的介質，把觸摸屏分為四種：電阻式、電容感應式、紅外線式以及表面聲波式。電阻式觸摸屏利用壓力感應進行控制，電容感應式觸摸屏利用人體的電流感應進行工作，紅外線式觸摸屏利用密布的紅外線矩陣來檢測并定位用戶的觸摸，表面聲波式觸摸屏是利用聲波能量傳遞進行控制。3.觸摸屏的作用與功能觸摸屏一般通過串行接口與個人計算機、PLC、變頻器以及其他外部設備連接通信、傳輸數據信息，由專用軟件完成畫面制作和傳輸，實現其作為圖形操作和顯示終端的功能。在控制系統中，觸摸屏常作為PLC輸入和輸出設備，通過使用相關軟件設計適合用戶要求的控制畫面，實現對控制對象的操作和顯示。知識鏈接

4.觸摸屏界面設計軟件MCGS組態軟件簡介

觸摸屏界面設計軟件是對機器生產過程或者控制過程進行操作并使其可視化，根據需要盡量精確地把機器生產過程或者控制過程映射到操作單元中，進行可視化操作控制。觸摸屏界面設計軟件有很多種，MCGS是用于昆侖通態觸摸屏界面設計的組態軟件，主要完成現場數據的采集與監測、前端數據的處理與控制。本書采用McgsPro組態軟件完成觸摸屏界面設計。5.MCGS組態軟件新建工程

（1）啟動MCGS組態軟件，進入MCGS組態環境界面，如圖11-21所示。知識鏈接圖11-21McgsPro組態軟件環境界面知識鏈接圖11-22“新建工程設置”對話框知識鏈接（2）選擇“新建工程”命令后，彈出如圖11-22所示的“新建工程設置”對話框。圖11-23新建界面知識鏈接

（3）在“新建工程設置”對話框中選擇觸摸屏類型，單擊“確定”按鈕，彈出如圖11-23所示的新建工程界面。圖11-27設備組態界面知識鏈接

（4）選擇“設備窗口”選項卡，如圖11-25所示，單擊“設備組態”按鈕，右鍵單擊選擇“設備工具箱”命令，如圖11-26所示，彈出如圖11-27所示的設備組態界面。圖11-30設備管理界面知識鏈接

（5）單擊設備組態界面中的“設備管理”按鈕，雙擊“三菱FX系列編程口”選項，單擊“確認”按鈕。此時出現圖11-30所示的選擇設備管理界面。圖11-32“通用TCP/IP設備屬性編輯”對話框知識鏈接

（6）在設備管理界面的“設備工具箱”窗口中，雙擊“通用TCP/IP父設備”選項，雙擊“FX3_ETHERNET”選項，將設備添加到設備組態中，如圖11-31所示。在“設備組態”窗口中，先雙擊“通用TCPIP父設備0—[通用TCP/IP父設備]”選項，在如圖11-32所示的“通用TCP/IP設備屬性編輯”對話框中，設置IP地址和端口號或者默認屬性，再雙擊“設備0—[FX3_ETHERNET]”選項，出現如圖11-33所示的設備編輯窗口。圖11-33設備編輯窗口1知識鏈接

（6）在設備管理界面的“設備工具箱”窗口中，雙擊“通用TCP/IP父設備”選項，雙擊“FX3_ETHERNET”選項，將設備添加到設備組態中，如圖11-31所示。在“設備組態”窗口中，先雙擊“通用TCPIP父設備0—[通用TCP/IP父設備]”選項，在如圖11-32所示的“通用TCP/IP設備屬性編輯”對話框中，設置IP地址和端口號或者默認屬性，再雙擊“設備0—[FX3_ETHERNET]”選項，出現如圖11-33所示的設備編輯窗口。圖11-35“添加設備通道”對話框知識鏈接

（7）在設置編輯窗口中單擊“刪除全部通道”按鈕，如圖11-34所示，再單擊“增加設備通道”按鈕，選擇“M輔助寄存器”選項，彈出如圖11-35所示的“添加設備通道”對話框。圖11-36“變量選擇”對話框知識鏈接

（8）在添加設備通道對話框中，單擊“確認”按鈕，彈出如圖11-36所示的“變量選擇”對話框。圖11-37設備編輯窗口2知識鏈接

（9）雙擊設備編輯窗口中的連接變量的空白位置，輸入變量名為“電機正轉”，單擊“確認”按鈕，彈出如圖11-37所示的設備編輯窗口。圖11-38“添加變量”提示框知識鏈接

（10）單擊設備編輯窗口中的“確認”按鈕，彈出如圖11-38所示的“添加變量”提示框。圖11-39“用戶窗口”選項卡知識鏈接

（11）在“添加變量”提示框中單擊“全部添加”按鈕，修改CPU類型，保存并關閉設備組態窗口和設備工具箱窗口。在新建工程界面中，選擇“用戶窗口”選項卡，如圖11-39所示。圖11-40“窗口0”圖標知識鏈接

（12）在“用戶窗口”選項卡中，單擊“新建窗口”，出現“窗口1”圖標，或使用默認“窗口0”圖標，如圖11-40所示，右鍵單擊“窗口0”圖標，在彈出的快捷菜單中，選擇“屬性”選項，彈出如圖11-41所示“用戶窗口屬性設置”對話框，可修改窗口名稱、窗口背景色等，設置完成后，單擊“確認”按鈕。雙擊新建的窗口或者點擊“動畫組態”即可進入動畫組態窗口設計編輯界面。圖11-41“用戶窗口屬性設置”對話框知識鏈接

（12）在“用戶窗口”選項卡中，單擊“新建窗口”，出現“窗口1”圖標，或使用默認“窗口0”圖標，如圖11-40所示，右鍵單擊“窗口0”圖標，在彈出的快捷菜單中，選擇“屬性”選項，彈出如圖11-41所示“用戶窗口屬性設置”對話框，可修改窗口名稱、窗口背景色等，設置完成后，單擊“確認”按鈕。雙擊新建的窗口或者點擊“動畫組態”即可進入動畫組態窗口設計編輯界面。知識鏈接6.MCGS組態工程的一般過程

（1）工程項目系統分析。分析工程項目的系統構成、技術要求和工藝流程，弄清系統的控制流程和測控對象的特征，明確監控要求和動畫顯示方式，分析工程中的設備采集及輸出通道與軟件中實時數據庫變量的對應關系，分清哪些變量是要求與設備連接的，哪些變量是軟件內部用來傳遞數據及動畫顯示的。

（2）工程立項搭建框架。MCGS稱為建立新工程，主要內容包括：定義工程名稱、封面窗口名稱和啟動窗口（封面窗口退出后接著顯示