FX系列PLC的编程元件

第二节FX2N系列PLC的编程元件及其功能不同厂家、不同系列的PLC，其编程元件的功能和编号也不相同，因此在编程时，必须熟悉所选用PLC的每条指令所涉及编程元件的功能和编号。FX系列中几种常用型号PLC的编程元件及编号如表3-13所示。FX系列PLC编程元件的编号由字母和数字组成，X、Y用八进制编号，其它均用十进制编号。为了能全面了解FX系列PLC的内部软继电器，本节以FX2N为背景进行介绍。表3-13FX系列PLC的内部软继电器及编号PLC型号编程元件种类FX0SFX1SFX0NFX1NFX2N（FX2NC）输入继电器X(按8进制编号)X0～X17(不可扩展)X0～X17(不可扩展)X0～X43(可扩展)X0～X43(可扩展)X0～X77(可扩展)输出继电器Y(按8进制编号)Y0～Y15(不可扩展)Y0～Y15(不可扩展)Y0～Y27(可扩展)Y0～Y27(可扩展)Y0～Y77(可扩展)辅助继电器M普通用M0～M495M0～M383M0～M383M0～M383M0～M499保持用M496～M511M384～M511M384～M511M384～M1535M500～M3071特殊用M8000～M8255(具体见使用手册)状态寄存器S初始状态用S0～S9S0～S9S0～S9S0～S9S0～S9返回原点用----S10～S19普通用S10～S63S10～S127S10～S127S10～S999S20～S499保持用-S0～S127S0～S127S0～S999S500～S899信号报警用----S900～S999定时器T100msT0～T49T0～T62T0～T62T0～T199T0～T19910msT24～T49T32～T62T32～T62T200～T245T200～T2451ms-T63--1ms累积-T63-T246～T249T246～T249100ms累积---T250～T255T250～T25516位增计数（普通）C0～C13C0～C15C0～C15C0～C15C0～C9916位增计数（保持）C14、C15C16～C31C16～C31C16～C199C100～C199计数器C32位可逆计数（普通）---C200～C219C200～C21932位可逆计数（保持）---C220～C234C220～C234高速计数器C235～C255(具体见使用手册)数据寄存器D16位普通用D0～D29D0～D127D0～D127D0～D127D0～D19916位保持用D30、D31D128～D255D128～D255D128～D7999D200~D799916位特殊用D8000～D8069D8000～D8255D8000～D8255D8000～D8255D8000～D819516位变址用VZV0～V7Z0～Z7VZV0～V7Z0～Z7V0～V7Z0～Z7指针N、P、I嵌套用N0～N7N0～N7N0～N7N0～N7N0～N7跳转用P0～P63P0～P63P0～P63P0～P127P0～P127输入中断用I00*～I30*I00*～I50*I00*～I30*I00*～I50*I00*～I50*定时器中断----I6**～I8**计数器中断----I010～I060常数K、H16位K:-32,768～32,767H:0000～FFFFH32位K:-2,147,483,648～2,147,483,647H:00000000～FFFFFFFF一、输入继电器（X）图3-2输入继电器电路1)符号:X2)线圈连输入端子，专用于接受PLC外部开关信号之元件;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。3)由线圈和触点组成,触点的状态由线圈的状态确定(PLC内元件均如此,以后不再说明);4)输入端子与输入继电器间一般用光电隔离;5)一一对应关系:每一输入端子对应一输入继电器,因此输入端子与输入继电器及其触点的编号一致;(输入继电器与输入端子一一对应)6)必须由外部信号驱动，不能用程序驱动，在用户程序中不出现其线圈,只出现其触点。7)其触点的使用次数不限(PLC内元件均如此,以后不再说明)。8)FX系列PLC,以八进制进行编号.FX2N输入继电器的编号范围为X000～X267（184点）。9)基本单元其编号固定，扩展单元和扩展模块紧接其进行编号。例如：基本单元FX2N-48MR的输入继电器编号为X000～X027（24点），如果接有扩展单元或扩展模块，则扩展的输入继电器从X030开始编号。二、输出继电器（Y）1)符号:Y1)用来将PLC内部信号唯一输出传送给外部负载之元件。2)由线圈和触点组成.其触点有内部与外部之分:内部触点在编程中用,常开或常闭,外部触点是唯一的常开硬触点,只与一输出端子相连因此,输出端子与输出继电器的编号一致,与输出继电器的触点的编号一致;(输出继电器与输出端子一一对应)3)其线圈是由PLC内部程序驱动。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4)八进制编号.其中FX2N编号范围为Y000～Y267（184点）。5)基本单元其编号固定，扩展单元和扩展模块紧接其进行编号。※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、辅助继电器（M）1.符号:M2.PLC中数量最多的一种继电器一般的辅助继电器相当于继电控制系统中的中间继电器3.分类:1)．通用辅助继电器（M0～M499,共500点）a)线圈断电即复位b)作辅助运算、状态暂存、移位用。c)可通过程序设定为断电保持辅助继电器。2)．断电保持辅助继电器（M500～M3071）断电保持(用PLC中的锂电池保持其映像寄存器中的内容)M500～M1023可设定为通用辅助继电器。M1024～M3071为断电保持专用辅助继电器。下面通过小车往复运动控制来说明断电保持辅助继电器的应用，如图3-4所示。小车正反向运动中，用M600(右行指令)、M601(左行指令)控制输出继电器驱动小车运动。X0、X1为限位输入信号,其分别由外部的限位开关SQ1,SQ2产生。图3-4断电保持辅助继电器的作用运行的过程是:小车左行压合左限位开关SQ1→X0=ON(左限位)→M600=ON→Y0=ON→小车右行→停电→小车中途停止→上电（M600=ON→Y0=ON）再右行→压合右限位开关SQ2→X1=ON(右限位)→M600=OFF、M601=ON→Y1=ON（小车左行）→如此往复下去。若不用断电保护辅助继电器当小车中途断电后，会发生什么?再次得电小车也不能运动。可见:所谓保持功能可理解为一种记忆功能3)．特殊辅助继电器(M8000～M8255)厂家已定义好用途或工作方式分成触点型和线圈型I.触点型线圈由PLC自动驱动，用户只可使用其触点。例如：M8000：运行监视（PLC开机运行时其线圈自动接通,PLC处于停止状态时断电），M8001与M8000逻辑相反。应用:其触点经输出继电器Y在外部显示程序是否运行.M8002：初始化脉冲（仅在开机运行时其线圈自动接通一个扫描周期），M8003与M8002逻辑相反。应用:利用其触点来实现开机复位或清0M8011、M8012、M8013和M8014:PLC上电时(不管是否运行)分别是产生周期为10ms、100ms、1s和1min的时钟脉冲。主要作为计数器的计数脉冲M8000、M8002、M8012的波形图如图3-5所示。图3-5M8000、M8002、M8012波形图II.线圈型由用户程序驱动线圈后PLC执行特定动作,用户不使用其触点。例如：M8030：使其线圈得电,则锂电池欠压时欠压指示灯熄灭M8033：使其线圈得电，则PLC停止时保持输出映象存储器和数据寄存器之内容。M8034：使其线圈得电，则将PLC的输出全部禁止(所有Y自动断开),但程序仍仍然正常执行.。M8039：使其线圈得电，则PLC按数据寄存器D8039中设定的时间扫描。注意:※所有其它的特殊辅助继电器请参考相关资料※未定义的特殊辅助继电器不能在用户程序中使用四、状态继电器（S）(S0～S999)1.符号:S2.用来记录系统运行中的状态,作为状态标志用于顺序控制，与步进顺控指令STL配合应用。3.不与STL配合使用时，可作为M使用4.分类:五类①初始S0～S9共10点；②回零S10～S19共10点；③通用S20～S499共480点；④断电保持S500～S899，共400点；⑤报警用（用作外部故障诊断输出）S900～S999共100点。※FX2N系列可通过程序将S0～S499设置为断电保持型。【例】:用机械手动作介绍状态器S的作用。如图3-6所示，1)当启动信号X0有效时，机械手下降；2)下降到限位X1开始夹紧工件；3)夹紧到位信号X2为ON时，机械手上升到上限X3则停止。整个过程分为三步，每一步都用一个状态器S20、S21、S22记录。每个状态器都有各自的置位和复位信号（如S21由X1置位，X2复位），并有各自要做的操作（驱动Y0、Y1、Y2）。这样使每一步的工作互不干扰，不必考虑不同步之间元件的互锁，使设计清晰简洁。图3-6状态器（S）的作用五、定时器（T）(FX2N:T0～T255)1．符号：T2．相当于继电控制系统中的时间继电器，用于程序中的延时控制3．FX系列只有通电延时型.线圈开始通电,定时器开始计时,时间到则其常开触点闭合,常闭触点断开.4．每个定时器所具有的三个寄存器:一个设定定时时间的设定值寄存器（16位二进制位长），一个定时时间累积值的当前值寄存器（16位二进制位长）一个触点状态的映像寄存器（一个二进制位）这三个存储单元使用同一个元件编号。但使用场合不一样，意义也不同。5．设定值可用常数K或断电保持型数据寄存器D的内容来设置。如外部数字开关输入的数据可以存入D中作为设定值.6．定时时间=计数次数×定时精度7．分类:I.通用型(非积算型)不具备断电保持功能，断电即复位。有两种:100ms型（T0～T199）.T192～T199为子程序和中断服务程序专用定时器对100ms时钟累积计数设定值为1～32767，定时范围为0.1～3276.7s。10ms型（T200～T245）对10ms时钟累积计数设定值为1～32767，定时范围为0.01～327.67s。【例】：图3-7，X0接通，T200从0开始对10ms脉冲累积计数，当计数值与设定值相等时，接通Y0，经过的时间为123×0.01s=1.23s。当X0断开后定时器复位，计数值变为0，其常开触点断开，Y0也随之OFF。若外部电源断电，定时器也将复位。II．积算型具有断电保持功能，只有将积算定时器复位，当前值才变为0有:1ms型（T246～T249，共4点）对1ms时钟脉冲进行累积计数定时的时间范围为0.001～32.767s。100ms型（T250～T255，共6点）对100ms时钟脉冲进行累积计数定时的时间范围为0.1～3276.7s。【例】：如图3-8，X0接通时，T253当前值计数器开始累积100ms的时钟脉冲之个数。当X0经t0后断开，而T253尚未计数到设定值K345，其计数的当前值保留。当X0再次接通，T253从保留的当前值开始继续累积，经过t1时间，当前值达到K345时，定时器的触点动作。累积的时间为t0+t1=0.1×345=34.5s。当复位输入X1接通时，定时器才复位，当前值变为0，触点也跟随复位。六、计数器（C）（C0～C234）一）．符号：C二）．作用：用于程序中的计数控制三）．FX2N系列分为内部计数器和高速计数器1．内部计数器1)是在执行扫描操作时对内部信号（如X、Y、M、S、T等,其触点的上升沿）进行计数2)计数频率最大为扫描频率3)分类:（1）16位增计数器（C0～C199）C0～C99为通用型C100～C199为断电保持型（即断电后能保持当前值待通电后继续计数）（C0～C199断电下都具有记忆最后结果的功能，因此要用程序复位语句来