【正文】 S7200 德國西門子公司 EX20 EX40 日本東芝公司 SR20/21 中外合資無錫華光電子工業(yè)有限公司 Ⅱ 中型 PLC—— I/O點數(shù) 256～ 2048 點；雙 CPU，用戶存儲器容量 2～ 8K 如： S7300 德國西門子公司 SR400 中外合資無錫華光電子工業(yè)有限公司 SU SU6 德國西門子公司 C500 日本立石公司 GEⅢ GE 公司 Ⅲ 大型 PLC—— I/O點數(shù) 2048 點；多 CPU， 16位、 32 位處理 器，用戶存儲器容量 8～ 16K 48 如： S7400 德國西門子公司 GEⅣ GE 公司 C2021 立石公司 K3 三菱公司 ④ 按輸出形式分類 按輸出形式分可分為 : R繼電器輸出 (有觸點，可帶交直流負載 )； S雙向晶閘管輸出（無觸點，帶交流負載）； T晶體管輸出（無觸點，帶直流負載）。 經濟性的考慮 選擇 PLC 時，應考慮性能價格比。考慮經濟性時，應同時考慮應用的可擴展性、可操作性、投入產出比等因素，進行比較和兼顧，最終選出較滿意的產品。 輸入輸出點數(shù)對價格有直接影響。每增加一塊 輸入輸出卡件就需增加一定的費用。當點數(shù)增加到某一數(shù)值后，相應的存儲器容量、機架、母板等也要相應增加，因此，點數(shù)的增加對 CPU 選用、存儲器容量、控制功能范圍等選擇都有影響。在估算和選用時應充分考慮，使整個控制系統(tǒng)有較合理的性能價格比。 因需要 7個輸入點， 14 個輸出點，考慮到實際應用留有一定的 I/O 端口余量，且電鈴為直流負載，由于三菱 FX2N 系列的 PLC 在小型控制系統(tǒng)中比較占有優(yōu)勢和市場，本次設計也是小型的控制系統(tǒng)，我們學習的也是三菱 FX2N 系列的 PLC，所以我們采用我們熟悉的三菱 FX2N 32MR001 來控制該系統(tǒng) [8]。 FX2N 功能介紹 FX2N 系列是 FX系列 PLC 家族中最先進的系列。 控制規(guī)模： 16～ 256 點（基本單元： 16/32/48/64/80/128 點） 特點： （ 1） 集成型高性能。 CPU、電源、輸入輸出三 位 一體。對 6種基本單元，可以以最小 8 點為單元連接輸入輸出擴展設備，最大可以擴展輸入輸出 256 點。 （ 2） 高速運算 基本指令： 應用指令 :～數(shù) 100μs/ 指令 49 （ 3） 安心、寬裕的存儲器規(guī)格 內置 8000 步 RAM 存貯器 ， 安裝存儲盒后，最大可以擴展到 16000步。 （ 4） 豐富的軟元件范圍 輔助繼電器： 3072 點 定 時器： 256 點 計數(shù) 器 ： 235 點 數(shù)據(jù)寄存器 ： 8000 點 （ 5） 除了 具有輸入輸出 16～ 256 點的一般速途，還有模擬量控制、定位控制等特殊控制。 （ 6） 面向海外的產品適合各種安全規(guī)格 ① 為大量實際應用而開發(fā)的特殊功能： 開發(fā)了各個范圍的特殊功能模塊以滿足不同的需要 模擬 I/O，高速 計數(shù) 器。 定位控制達到 16 軸，脈沖串輸出或為 J 和 K 型熱電偶或 Pt傳感器開發(fā)了溫度模塊。 對每一個 FX2N 主單元可配置總計達 8個特殊功能模塊。 ② 網(wǎng)絡和數(shù)據(jù)通信： 連接到世界上最流行的開放式網(wǎng)絡 CCLink， Profibus Dp 和 DeviceNet 或者采用傳感器層次的網(wǎng)絡解決您的通信 需要 。 FX2N 規(guī)格型號 FX2N 系列 PLC 可以分為交流輸入和直流輸入兩大類。交流輸入見表 ，直流輸入見表 [9]。 表 交流電源、 24V 直流輸入類型 模型 I/O總數(shù) 輸入 輸出 尺寸 mm(英寸） （寬） x（厚） x（高） 數(shù)目 類型 數(shù) 目 類型 FX2N16MR001 16 8 漏型 8 繼電器 130x87x90 () FX2N16MT 晶體管 FX2N32MR001 32 16 漏型 16 繼電器 150x87x90 () FX2N32MT 晶體管 FX2N48MR001 48 24 漏型 24 繼電器 182x87x90 () FX2N48MT 晶體管 50 FX2N64MR001 64 32 漏型 32 繼電器 220x87x90 () FX2N64MT 晶體管 FX2N80MR001 80 40 漏型 40 繼電器 285x87x90 () FX2N80MT 晶體管 FX2N128MR001 128 64 漏型 64 繼電器 350x87x90 () FX2N128MT 晶體管 表 24V 直流電源、 24V 直流輸入類型 模型 I/O總數(shù) 輸入 輸出 尺寸 mm(英寸） （寬） x（厚） x（高） 數(shù)目 類型 數(shù)目 類型 FX2N32MRD 32 16 漏型 16 繼電器 150x87x90 () FX2N32MTD 晶體管 FX2N48MRD 48 24 漏型 24 繼電器 182x87x90 () FX2N48MTD 晶體管 FX2N64MRD 64 32 漏型 32 繼電器 220x87x90 () FX2N64MTD 晶體管 FX2N80MRD 80 40 漏型 40 繼電器 285x87x90 () FX2N 系列 PLC 的技術指標包括一般技術指標、電源技術指標、輸入技術指標、輸出技術指標和性能技術指標。表 給出了性能技 術指標 [10]。 表 FX2N 性能技術指標 項目 規(guī)格 備注 運轉控制方法 通過儲存的程序周期運轉 I/O控制方法 批次處理方法（當執(zhí)行 END指令時） I/O指令可以刷新 運轉處理方法 基本指令： 。 應用指令： μs 指令 編程語言 邏輯梯形圖和指令清單 使用步進梯形圖能生成 SFC類型程序 程式容量 8000步內置 使用附加寄存器盒可擴展到 16000步 指令數(shù)目 基本順序指令： 27 步進梯形指令： 2 應用指令： 128 最大可用 298條應用指令 I/O配置 最大 硬體 I/O配置 256，依賴于用戶的選擇（最大軟件可設定地址輸入 25輸出 51 256） 輔助繼電器（ M線圈） 一般 500點 M0到 M499 鎖定 2572點 M384至 M3071 特殊 256點 M8000至 8255 狀態(tài)繼電器 （ S線圈） 一般 490點 S0至 S499 初始 10點（子系統(tǒng)） S0至 S9。T0至 T199 鎖定 400點 S500至 S899 信號報警器 100點 S900至 S999 定時器（ T） 100毫秒 范圍： 0至 200點 T0至 T199 10毫秒 范圍： 0至 46點 T200至 T245 1毫秒保持型 范圍： 4點 T246至 T249 100毫秒保持型 范圍： 0至 6點 T250至 T255 計數(shù)器（ C） 一般 范圍： 0至 32767數(shù) 200點 C0至 C199 類型： 16位上計數(shù)器 鎖定 16位 100點（子系統(tǒng)） C100至 C199 類型： 16位上計數(shù)器 一般 32位 范圍： 2147483648至 +32147483648數(shù) 目 35點 C200至 C219 類型： 32位上 /下計數(shù)器 鎖定 32位 15點 C220至 C234 類型： 32位上 /下計數(shù)器 高速計數(shù)器 單相 范圍： 2147483648+2147483648數(shù) 一般規(guī)則：選擇組合計數(shù)頻率不 大于 注意所有的計數(shù)器都鎖定。 C235至 C240 6點 單相 c/w起始 停止輸入 C241至 C245 5點 52 （ C） 雙相 C246至 C250 5點 A/B相 C251至 C252 5點 數(shù)據(jù)寄存器 （ D） 一般 200點 D0至 D199 類型： 32位元件的 16 位數(shù)據(jù)存儲寄存器 鎖定 7800點 D200至 D7999 類型： 32位元件的 16 位數(shù)據(jù)存儲寄存器 文件寄存器 7000點 D1000至 D7999通過 14塊 500程式步的參數(shù)設置類型： 16位數(shù)據(jù)存儲寄存器 特殊 256點 從 D8000至 D8255 類型： 16位數(shù)據(jù)存儲寄存器 變址 16點 V0至 V7和 Z0至 Z7 類型： 16位數(shù)據(jù)存儲寄存器 指標（ P） 用于CALL 128點 N0至 P127 嵌套層次 用于 MC和 MRC時 8點 N0至 N7 常 數(shù) 十進位 K 16位： 32768至 32768 32位： 2147483648 至 +2147483647 十六進位 H 16位： 32768至 +32768 32位： 214783648至 +2147483647 浮點 32位： 177。 ， 177。 （不能直接輸入） 53 第 4 章 系統(tǒng)總體設計 系統(tǒng)組成 該系統(tǒng)采用 FX2N32MR001 PLC 作控制器。時間顯示 4 個數(shù)碼管，星期顯示 1 個數(shù)碼管，均采用 7448 進行外部七段譯碼，其中時間顯示為動態(tài)顯示，星期顯示為靜態(tài)顯示；有電鈴輸出功能。有分鐘調節(jié)、小時調節(jié)和星期調節(jié)按 鈕各 1 個，計時開始和假期控制按鈕各 1 個，啟動和停止按鈕各一個。共用 7 個輸入口， 14 個 輸出 口 。下圖是總體設計框圖 ： 按 鈕 輸入 信 號譯 碼 器電 鈴 電 路FX2N32MR001顯 示 器 圖 系統(tǒng)框圖 顯示接口電路 此方法是利用 PLC 的定時計數(shù)功能計時， 通過用戶編輯的內部邏輯 將二進制數(shù)轉換成 BCD 碼送到目標元件 產生輸出信號 ，通過常用的 7448 七段顯示譯碼器驅動共陰極顯示器顯示數(shù)碼。 目前 最常用的顯示器是 LED（發(fā)光二極管顯示器 ） 和 LCD（液晶顯示器）。這兩種顯示器可顯示數(shù)字、字符及系統(tǒng)的狀態(tài)。它們 的驅動電路簡單、易于實現(xiàn)且價格低廉，因此，得到了廣泛應用。本次設計要用到 5 個數(shù)字作為時間和星期的顯示 , 不需顯示圖形或字符 ,采用 LED 做顯示器。 LED 顯示器由 7 個發(fā)光二極管組成，因此也稱之為七段 LED顯示器。 54 圖 七段 LED數(shù)碼管顯示原理圖 此外，顯示器中還有一個圓點型發(fā)光二極管（在圖中以 dp表示），用于顯示小數(shù)點。通過七個發(fā)光二極管亮暗的不同組合，可以顯示多種數(shù)字、字母以及其它符號。LED 顯示器中的發(fā)光二極管共有兩種連接方法： 共陽極接法如圖 (b) 把發(fā)光二極管的陽極連在一起構成公共陽極 。使用時公共陽極接 +5V。這樣陰極端輸入低電 平 的段發(fā)光二極管就導通點亮，而輸入高電平的則不點亮。 共陰極接法如圖 (a) 把發(fā)光二極管的陰極連在一起構成公共陰極 ,使用時公共陰極接地，這樣陽極端輸入高電平的段發(fā)光二極管就導通點亮，而輸入低電平的則不點亮。 使用 LED 顯示器時要注意區(qū)分這兩種不同的接法。 七段發(fā)光二極管，再加上一個小數(shù)點位，共計八段。因此提供給 LED 顯示器的字型代碼正好一個字節(jié)。各代碼位的對就關系如下表 表 LED 顯示器的字型代碼 代碼位 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 顯示段 dp G f E d c b a 用 LED顯示器顯示十六進制數(shù)的字形代碼如下表 55 表 LED 顯示器顯示十六進制數(shù)的字形代碼 字型 共陽極代碼 共陰極代碼 字型 共陽極代碼 共陰極代碼 0 C0H 3FH 9 90H 6FH 1 F9H 06H A 88H 77H 2 A4H 5BH b 83H 7CH 3 B0H 4FH c C6H 39H 4 99H 66H d A1H 5EH 5 92H 6DH E 86H 79H 6 82H 7DH F 8EH 71H 7 F8H 07H 滅 FFH 00H 8 80H 7FH 此次計設采用的共陰極 LED 顯示器，其中時間顯示為動態(tài)顯示，星期顯示為靜態(tài)顯示。 744