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三菱FX系列PLC-编程1

内容包括三菱PLC命名规则和基本工作原理,介绍软件元件,介绍27本指令、梯形图编程规则、步进指令和状态转移图、编程软件使用、功能指令介绍。紫色文字是超链接,点击自动跳转到相关博客。不断更新,原创不容易!
目录:
1)编程元件概述
2)FX2N系列PLC的编程元件
(1)输入/输出继电器X/Y(2)辅助继电器M(3)定时器T (4)状态继电器S
(5)数据寄存器D (6)变址寄存器V、Z(7)位软元件、组合位元件和字元件
(8)指针P、I
1)系统程序 2)用户程序
1)编程指令表 2)梯形图编程 3)SFC编程顺序功能图
1)扫描方式 2)子程序调用3)中断
1)有两个步进指令:STL和RET 2)程序分支
1)进入编辑按F2或点击“写入模式”图标   2)修改部分元件   3)注释   4)改变显示触点数
1)软仿真   2)在线仿真
2)PLC用户程序加密
1)功能指令的表示形式   2)功能指令的表示形式   3)注意
1)条件跳转指令CJ   2)子程序调用与返回指令CALL、SRET    3)中断指令IRET、EI、DI
4)主程序指令FEND   5)警戒时钟指令WDT    6)循环开始与循环结束指令FOR、NEXT
1)比较指令CMP、DECMP   2)区间比较指令ZCP、DEZCP   3)传送指令MOV
4)数位传送指令SMOV
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1)编程元件的概述

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2)FX2N系列PLC的编程元件
(1)输入/输出继电器X/Y

功能:
输入继电器:指连接外部的各种开关信号,比如开关、按钮、脉冲信号。
输出继电器:指PLC连接外部负载的接口。
特点:
地址编号采用8进制,不同型号PLC其输入输出点数不同。编程中,输入继电器X只有常开触点和常闭触点,且可用无限次。输出继电器Y既有线圈也有触点,触点有常开和常闭,可用无限次。
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(2)辅助继电器M

通用辅助继电器M0-M499:
功能:
作为辅助运算工具,用作状态暂存、中间过渡等。
特点:
有线圈、有触点(常开、常闭,触点可用无限次)。不能直接驱动负载。系统断电时,所有的状态自动复位。
断电保持用辅助继电器M500-M1023、M1024-M3071
基本用法和功能同一般辅助继电器相同。
不同点:PLC在运行中若发生停电,输出继电器和通用辅助继电器全部呈断开状态。上电后,PLC恢复运行,断电保持用辅助继电器能保持断电前的状态。
在不少控制系统中,要求系统能保持断电瞬间的状态,这种场合就适用断电保持型继电器。断电保持是靠PLC的内装电池支持。
M500-M1023可通过设定PLC的参数来改变通用型和断电保持型的比例,而M1024-M3071不能进行改变。
当采用并联通信时,M800-M999作为通信被占用。
PLC内有很多特殊用途的辅助继电器,每个特殊辅助继电器的功能都不同,使用时要注意其特殊功——没有定义的辅助继电器不能用。
特殊用辅助继电器M8000-M8255,这类特殊辅助继电器又分为两类,详见“三菱FX2N-PLC功能指令应用详解”之P515。

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(3)定时器T
它是一个身兼位元件和字元件双重身份的软元件,其常开、常闭触点是位元件,而其时间设定值是一个字元件。
定时器在程序中主要使用其二种控制功能 :定时控制功能;当前值比较控制功能。
基本定时器:

积算定时器:
又名断电保持型定时器,在驱动条件不在立或停电引起计时停止时,其能保持计时当前值,等到驱动条件成立或复电后,计时会在原来基础上继续。复位只能用RST指令进行强制复位。

定时器延时断开,X2断开,Y0延时断开:

通电延时接通,断电延时断开控制:

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(4)状态继电器S
构成状态转移图的重要软器件,它与后述的步进顺序指令配合使用。状态器的常开和常闭触点在PLC内可以自由使用,且使用的次数不限。在不使用步进顺控指令时,状态继电器S可象辅助继电器M一样在程序中使用。

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(5)数据寄存器D
所有的数据寄存器均为16位存储器,若程序中仅处理8位数据,那么寄存器的低8位用作处理的数据存储,而高8位则全部为0.
数据寄存器的存储特点是“一旦写入、长期保持、存新除旧、断电归0”。
数据寄存器是功能指令中重要软元件,功能指令通过利用数据寄存器进行各种数据类型的处理与控制。
特殊数据寄存器编号为D8000~D8255,共有256个,这些特殊寄存器用来存放一些特定的数据。按照其使用功能可分为两种:一种是只能读取其内容,不能改写其内容,一种是可以进行读写的特殊寄存器。特殊数据寄存器D,详见“三菱FX2N-PLC功能指令应用详解”之P515。
文件寄存器:实际上是一类专用数据寄存器,用于存储大量的PLC应用程序需要用到的数据,如采集数据、统计计算数据、产品标准数据、数表、多组控制数等。
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(6)变址寄存器V、Z

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(7)位软元件、组合位元件与字元件
只有处理ON/OFF状态的元件,称为位软元件,如X、Y、M、S等,其他处理数字数据的元件,例如T、C、D、V、Z等,称为字软元件。位元件由Kn加首元件号的组合,也可以处理数字数据,组成字元件,称为组合位元件或位元件组合。
组合位元件规定:
编程符号:Kn+组件起始地址,其中n表示组数,起始地址为组件最低编址
位组规定:一组有4位位元件,表示4位二进制数
在使用时统一规定为位元件状态ON为1,OFF为0

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(8)指针P、I
当程序发生转移时,需一个要转移去的程序入口地址,这个入口地址是用指针来表示的。
指针按其用处分为分支指针P与中断指针I两种。
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1)系统程序
PLC赖以工作的基础,采用汇编或C语言编写,在PLC出厂时就已固化于ROM型系统程序存储器中,不需用户干预。
2)用户程序
又称为应用程序,是用户为完成某一特定任务而利用PLC的编程语言而编制的程序。用户程序通过编程器输入到PLC的用户存储器中,再通过运行PLC来完成这一特定的任务。
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1)指令表编程

手编只能用这种方式。 ------------------------------
2)梯形图编程

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3)SFC顺序功能图编程

它是应用步进指令与状态器进行编程的方法,一般在顺序控制时应用。
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1)扫描方式
采用循环扫描的工作方式,整个工作过程可分为输入处理、程序处理、输出处理三个阶段,分阶段执行。

扫描周期=扫描处理时间+程序处理时间+输出处理时间。 ------------------------------
2)子程序调用

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3)中断
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写指令的原则:从上到下,从上到下(从条件到结果)。
功能:
LD取指令,表示每一行程序中第一个与母线相连的常开触点。
LDI取反指令,与LD的用法相同,中是LDI是对常闭触点。
OUT线圈驱动指令,是对输出继电器(Y)、辅助继电器(M)、状态继电器器(S)、定时器(T)、计数器(C)的线圈驱动,对输入继电器(X)不能使用。
OUT 100mS时基;OUTH 10mS时基;OUTHS 1mS时基。

在梯形图中,功能指令是作为线圈处理的。但有一种功能指令例外,它是当作触点来处理的。这就是触点比较指令。

功能:在梯形图中,起始触点比较指令等同于1个与主母线相接常开触点。

功能:在梯形图中,串接触点比较指令等同于1个串联的常开触点。

功能:在梯形图中,并接触点比较指令等同于1个被并联的常开触点。

应用举例:
(1)3个彩灯,每隔1秒顺序点亮1个彩灯,3个彩灯全亮后,又重新开始。

(2)D0~D9十个数,找出其中最大值并存于D100。

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AND与指令,ANI与非指令

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OR或指令,ORI或非指令

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LDP、ANDP、ORP指令是进行上升沿检测的触点指令,仅在指定的位元件上升沿(OFF->ON变化)时,接通一个扫描周期;
ANDF、ORP、ORF指令是进行下升沿检测的触点指令,仅在指定的位元件下降沿(ON->OFF变化)时,接通一个扫描周期。

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两个或两个以上的接点串联的电路称为串联电路块;当串联电路块和其它电路并联时,分支开始用LD、LDI,分支结束用ORB。

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两个或两个以上接点并联的电路称为并联电路块。并联电路块和其他接点串联连接时,使用ANB。电路块的起点用LD、LDI指令,并联结束后,使用ANB指令与前面串联。

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程序出现分支:MPS进栈指令,MRD读栈指令(读取最上段存储专用),MPP出栈指令。

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MC主控指令,用于公共串联触点的连接;MCR主控复位指令,用于公共串联触点的清除。MC与MCR需要配对使用。

使用主控指令应注意的事项:
当主控指令为OFF时:
保持当前状态:积算定时器、计数器、用置位/复位指令驱动的软元件。
变为OFF的软元件:非积算定时器,用OUT指令驱动的软元件。
在没有嵌套结构时,通用N0编程。N0的使用次数没有限制。有嵌套结构时,嵌套级N的地址号增大,即N0->N1->N2……N7。在将指令返回时,采用MCR指令,并从大的嵌套级开始消除。
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在将执行INV指令之前的运算结果反转的指令,是不带操作数的独立指令。

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SET为置位指令,使动作保持,只能对位软元件操作,比如Y、M、S;RST复位指令,使操作保持复位,可以对位或字软元件操作。
注意:SET指令若有驱动条件,即使不成立时,仍然保持;OUT指令驱动条件不成立时,相应位OFF。

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需要短脉冲时使用。
RLS上升沿微分输出。当输入条件为ON时(上升沿),相应的输出位元件Y或M接通一个扫描周期。
PLF下降沿微分输出。当输入条件为OFF时(下降沿),相应的输出位元件Y或M接通一个扫描周期。

---------------------------------------------------------- NOP空操作指令,相当于将X1短路,即删除AND指令;END程序结束指令,END后的指令不起作用。

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Y3是双线圈输出,当出现双线圈输出时,前面的输出不起作用,只有最后的一条输出才起作用。避免双线圈的方法是把触点并联。

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有A、B、C三组喷头,要求启动后A组先喷5S,之后B、C同时喷,5S后B停止,再过5S,C停止而A、B同时喷,再过2S,C也喷;A、B、C同时喷5S后全部停止,再过3S重复前面过程;当按下停止按钮后,马上停止。时序图如下。编出PLC控制程序。

分析:这是一个关于时序循环的问题,这一类的问题很多,其编程有一定的规律,掌握这个规律,编程就会很容易。
1)根据时序图中各负载发生的变化,定下要用定时的编号和各定时器要延时的时间(见图)。
2)由于各定时器是按先后循环接通的,所以要用前一个定时器的触点接通后一个定时器的线圈,再用最后一个定时器的触点去断开最前一个定时器的线圈,这样就完成了定时器的循环计时。
3)写驱动负载的程序,根据图中各负载上升沿和下降沿的变化,上升沿是负载要接通,用相应的常开触点,下降沿表示负载断开,用相应的常闭触点。在一个周期中负载有多次接通时,用各路触点并联。
4)其程序和I/O地址分配如下:X0 启动按键,X1 停止按钮,Y0 A组喷头,Y1 B组喷头,Y2 C组喷头。

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学习2条步进指令STL(步进开始)与RET(步进结束);
掌握流程图、梯形图与指令表之间的互相转换;
应用步进指令进行编程。
含义:在顺序控制中,把每一个工序叫做一个状态,当一道工序完成做下一道工序时,可以表达为:从一个状态转移到另一个状态。
如有四个广告灯,每个灯亮1S,循环进行,则状态转移图如右图所示。

特点:当转换条件满足时,则会从上一个状态转移到下一个状态,而上一个状态自动复位 。
举例说明:
有一送料小车,初始位置在A点,按下启动按钮,在A点装料,装料时间5S,装完料后驶向B点卸料时间7S,卸完后又返回A点装料,装完后驶向C点卸料,按此规律分别给B、C两点送料,循环进行。当按下停止按钮时,一定要送完一个周期后停在A点。写出状态转移图。

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1)步进指令有两条:STL和RET
STL是步进开始指令,后面的操作数只能是状态器S;在梯形图中直接与母线相连,表示每一步的开始。RET步进结束指令,后面没有操作数,是指状态流程结束,用于返回主程序(母线)的指令。

------------------------------ 2)程序的分支
(1)可选择的分支
在应用步进指令进行编程时,通常会出现多种情况可供选择,这就构成一个可选择的分支。

特点:在程序执行时,多个分支只进行其中的一个分支。三菱PLC最多有8个分支。
选择性分支中把状态图转化成梯形图:

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(2)并行分支
特点:有多个分支,每个分支都要执行,当所有的分支都执行完毕后,才能执行汇合程序。

注意:转换方向指令的区别

 

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输出驱动的序列:

暂时停止与紧急停止的处理:

具体参看“三菱FX2N-PLC功能指令应用详解”之4.2.3节。
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在解决顺序控制之类的问题时,可以采用步进指令。用步进指令编程时,可以分如下几步进行:
(1)根据控制要求分配I/O地址,并画出状态流程图;
(2)把状态流程图转换成梯形图;
(3)对梯形图进行运行调试。

建立SFC流程图:

此处选择SFC

首先选择梯形图块,编写梯形图块程序。  
上步完毕后,“打开SFC块列表”,以增加SFC块。

更改工程类型,这里在“梯形图”与“SFC语言”之间自动转换。

应用举例:
(1)两种液体混合装置,如下图所示:YV1、YV2电磁阀控制流入液体A、B,YV3电磁阀控制流出液体C。H、M、L为高、中、低液体感应器,M为搅拌电机。控制要求如下:

(1)初始状态要求容器内是空的,各电磁阀关闭,电机M停转;按下启动,YV1打开,流入液体A,流至M时,YV1关闭;YV2打开,流入液体B,液体流至H时,YV2关闭;此时,搅拌电机M开始搅拌20S;然后YV3打开,流出混合液体C;当液体减至L时,开始计时,20S后电磁阀YV3关闭,容器内液体全部流出。完成一个周期,下一个周期自动开始运行。
(2)当按下停机按钮时,一直要到一个周期完成才能停止,中途不能停止。
(3)各工序能单独手动控制,写出PLC的控制程序。
分析控制要求并分配I/O地址:

写状态转移图:

通过SFC图手动转换为梯形图:

(2)左右送球工程STL指令

工程的程序见我的百度网盘“左右送球工程STL指令”。
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本处以GX Works2说明。
程序可以通过工具条上的图标输入,也可以使用键盘输入,方便快捷。输入程序完毕后呈灰色,按F4呈白色,程序出现步号。
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输出指令表:
GX Works2新建工程时,不勾选使用标签的情况下,在梯形图区域点击右键可以“写入至CSV文件”,再从保存目录中打开。

指令表语言
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1)进入编辑按F2或点击“写入模式”图标

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2)修改部分元件

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3)注释
(1)注释的添加
软元件注释的添加:

声明注释的添加:

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(2)显示与关闭注释

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(3)注释一行显示
工具/选项下,打开“选项”,如下图所示。

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(4)行间声明整体查看与修改

此处可以修改与清除相关声明。
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4)改变显示触点数
工具/选项下,打开“选项”,如下图所示。

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工程中查处某一个软元件方法:

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1)软仿真

 

方便查看软元件状态:

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2)在线仿真

此时可以实时监控程序的内部情况。

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1)PLC用户程序清除
工具栏“在线”/“PLC存储器操作”/“PLC存储器清除”
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2)PLC用户程序加密
工具栏“在线”/“口令/关键字”/“登录/更改”
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为方便三菱 PLC 编程,可以将很多功能做成 FB 功能块的形式进行直接调用,可大大缩短编程时间,所述的FB功能块均以三菱 GX-Works2 软件为基础平台所写。可以在【使用标签】的工程中使用下列功能块。目前支持的功能块如下:
FX2N2AD  适用三菱PLC模块 Fx2N-2AD 的直接调用
FX2N2DA  适用三菱PLC模块 Fx2N-2DA 的直接调用
FX3U4AD  适用三菱PLC模块 Fx3U-4AD 的直接调用
FX3U4DA  适用三菱PLC模块 Fx3U-4DA 的直接调用
取自FB库函数调用方法
1)新建使用标签项目的工程文件

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