三菱FXN系列可编程控制器基础知识

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1、三菱三菱FXN系列可编程控制器基础系列可编程控制器基础知识知识第第1 1章章 可编程控制器概述可编程控制器概述第二页，共94页。 Programmable Logic Controller(PLC) Programmable Controller(PC) 可编程控制器是在继电器控制和计算机控制的基础上，逐步发展成以微处理器为核心，把自动化技术、计算机技术、通信技术融为一体的新型工业自动控制装置。 一、发展概况PLC 可编程控制器第三页，共94页。继电接触控制系统的问题？继电接触控制系统的问题？以低压电器构成的继电接触电路，以低压电器构成的继电接触电路，是以接线逻辑实现控制功能，一经生产，是以接

2、线逻辑实现控制功能，一经生产，功能固定。功能固定。概括而言概括而言设备体积大、开关动作设备体积大、开关动作慢、功能较少、接线逻辑复杂、触点易损慢、功能较少、接线逻辑复杂、触点易损坏、改接麻烦、灵活性差等坏、改接麻烦、灵活性差等第四页，共94页。可编程控制器的产生可编程控制器的产生n 世界上第一台世界上第一台PLCPLC 19691969年由美国数字设备公司（年由美国数字设备公司（DECDEC）根据美国根据美国通用汽车公司（通用汽车公司（GMGM）的要求研制成功的要求研制成功 n背景：背景： 19681968年美国通用汽车公司（年美国通用汽车公司（GMGM），），为为了适应汽车型号的不断更新，生

3、产工了适应汽车型号的不断更新，生产工艺不断变化的需要，实现小批量、多艺不断变化的需要，实现小批量、多品种生产，希望能有一种新型工业控品种生产，希望能有一种新型工业控制器，它能做到尽可能减少重新设计制器，它能做到尽可能减少重新设计和更换电器控制系统及接线，以降低和更换电器控制系统及接线，以降低成本，缩短周期。成本，缩短周期。第五页，共94页。n 设计思想：设计思想： 吸取继电器和计算机两者的优点吸取继电器和计算机两者的优点 继电器控制系统体积大、可靠性低、接线复杂、不易继电器控制系统体积大、可靠性低、接线复杂、不易更改、查找和排除故障困难，对生产工艺变化的适应性差，更改、查找和排除故障困难，对生

4、产工艺变化的适应性差，但但简单易懂、价格便宜；简单易懂、价格便宜； 计算机计算机功能强大、灵活（可编程）、通用性好功能强大、灵活（可编程）、通用性好，但编程困难；，但编程困难； 采用面向控制过程、面向问题的采用面向控制过程、面向问题的“自然语言自然语言”进行编程，进行编程，使不熟悉计算机的人也能很快掌握使用。（梯形图）使不熟悉计算机的人也能很快掌握使用。（梯形图）第六页，共94页。v19691969年年，美国数字设备公司（，美国数字设备公司（DECDEC）研制了第）研制了第1 1台可台可编程控制器编程控制器PDP-14PDP-14。将继电接触控制的硬连线逻辑。将继电接触控制的硬连线逻辑转变为计

5、算机的软件逻辑编程转变为计算机的软件逻辑编程v7070年代年代，将微机技术应用到可编程控制器中，将微机技术应用到可编程控制器中v8080年代年代，可编程控制器都采用了，可编程控制器都采用了CPUCPU、ROMROM、RAMRAM或或单片机作为其核心单片机作为其核心v9090年代末年代末，PLCPLC几乎完全计算机化几乎完全计算机化第七页，共94页。n 近年来近年来PLCPLC发展迅速发展迅速 PLCPLC集三电（电控、电仪、电传）为一体、性集三电（电控、电仪、电传）为一体、性能价格比高、高可靠性的特点，能价格比高、高可靠性的特点，已成为自动化工程已成为自动化工程的核心设备的核心设备。 PLCP

6、LC成为具备计算机功能的一种通用成为具备计算机功能的一种通用工业控制装置，其使用量高居首位。工业控制装置，其使用量高居首位。 PLCPLC成为现代工业自动化的三大技术支柱（成为现代工业自动化的三大技术支柱（PLCPLC、机器人、机器人、CAD/CAMCAD/CAM）之一。之一。第八页，共94页。二、可编程控制器的基本概念二、可编程控制器的基本概念1 1、PLCPLC的定义的定义19871987年，美国电器制造协会给出可编程控制器年，美国电器制造协会给出可编程控制器（Programmable Logic Controller Programmable Logic Controller 简称简称P

7、LCPLC）定）定义为：义为：可编程序控制器是一种带有指令存储器和可编程序控制器是一种带有指令存储器和数字或模拟数字或模拟I/OI/O接口，以位运算为主，能完成逻辑、接口，以位运算为主，能完成逻辑、顺序、定时、计数和算术运算功能，用于控制机器顺序、定时、计数和算术运算功能，用于控制机器或生产过程的自动控制装置。或生产过程的自动控制装置。第九页，共94页。2 2、PLCPLC的主要优点的主要优点v可靠性高，抗干扰能力强可靠性高，抗干扰能力强 v配套齐全，功能完善，适用性强配套齐全，功能完善，适用性强v易学易用，深受工程技术人员欢迎易学易用，深受工程技术人员欢迎v系统设计周期短系统设计周期短, ,

8、维护方便维护方便, ,改造容易改造容易v体积小、重量轻、功耗低体积小、重量轻、功耗低v联网方便，便于集成联网方便，便于集成第十页，共94页。可靠性高，抗干扰能力强可靠性高，抗干扰能力强硬件方面硬件方面：I/OI/O接口采用采用光电隔离，有效地抑制了外部接口采用采用光电隔离，有效地抑制了外部干扰源的影响；对供电电源及线路采用多种形式的滤波，干扰源的影响；对供电电源及线路采用多种形式的滤波，从而消除或抑制了高频干扰；对从而消除或抑制了高频干扰；对CPUCPU等重要部件采用良好的导等重要部件采用良好的导电、导磁材料进行屏蔽，以减少空间电磁干扰；对有些模块设置了电、导磁材料进行屏蔽，以减少空间电磁干扰

9、；对有些模块设置了联锁保护、自诊断电路等。联锁保护、自诊断电路等。软件方面软件方面：采用扫描工作方式，减少了外界的干扰；设有故：采用扫描工作方式，减少了外界的干扰；设有故障检测和自诊断程序，能对系统硬件电路等故障实现检测障检测和自诊断程序，能对系统硬件电路等故障实现检测和判断；当由干扰引起故障时，能立即将当前重要信息加和判断；当由干扰引起故障时，能立即将当前重要信息加以封存，禁止任何不稳定的读写操作，一旦正常后，便可以封存，禁止任何不稳定的读写操作，一旦正常后，便可恢复到故障发生前的状态，继续原来的工作。恢复到故障发生前的状态，继续原来的工作。第十一页，共94页。3、主要功能 1.逻辑控制 可

10、编程序控制器具有逻辑运算功能，它设置有“与”、“或“、“非”等逻辑运算指令，能够描述继电器触点的串联、并联、串并联、并串联等各种连接。因此它可以代替继电器进行组合逻辑和顺序逻辑控制。 2. 定时控制 可编程序控制器具有定时控制功能。它为用户提供若干个定时器并设置了定时指令。定时时间可由用户在编程时设定，并能在运行中被读出与修改，定时时间的最小单位也可在一定的范围内进行选择，因此，使用灵活，操作方便。第十二页，共94页。 3.计数控制 可编程序控制器具有计数控制功能。它为用户提供若干个计数器并设置了记数指令。计数值可由用户在编程时设定，并能在运行中被读出与修改，有些可编程序控制器还设置了加计数、

11、减计数两种不同的记数方式。 4. A/D、D/A转换 大多数可编程序控制器还具有摸/数（A/D）和数/摸（D/A）转换功能，能完成对模拟量的检测与控制。第十三页，共94页。 5.定位控制 有些可编程序控制器具有步进电动机和伺服电动机控制功能，能组成开环系统或闭环系统，实现位置控制。 6.通信与联网 有些可编程序控制器具有联网和通信功能，可以进行远程I/O控制，多台可编程序控制器之间还可以进行同位链接，还可以与计算机进行上位链接。由一台计算机和多台可编程序控制器可以组成“集中管理、分散控制”的分布式控制网络，以完成较大规模的复杂控制。第十四页，共94页。 7.数据处理功能 大多数可编程序控制器都