【正文】 為一步，而復(fù)雜的指令往往若干步，因而用“步”來表示程序容量，一般以最簡(jiǎn)單的基本指令為單位，稱為多少基本指令 (步 )。 3. 輸入 /輸出點(diǎn)數(shù) 可編程控制器的輸入 /輸出單元的種類和點(diǎn)數(shù)的多少?zèng)Q定了其應(yīng)用規(guī)模的大小。用戶應(yīng)根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)過程中的輸入 /輸出信號(hào)點(diǎn)數(shù)和信號(hào)類型來選擇不同的可編程控制器或相應(yīng)的輸入 /輸出單元模塊。通常，開關(guān)量輸入 /輸出單元采用最大的輸入 /輸出點(diǎn)數(shù)來表示，模擬量輸入 /輸出單元采用最大的輸入 /輸出通道數(shù)來表示。在總的點(diǎn)數(shù)中，輸入 /輸出點(diǎn)數(shù)總是按一定的比例設(shè)置，往往是輸入點(diǎn)數(shù)大于輸出點(diǎn)數(shù)。 第 3章 PLC的基礎(chǔ)知識(shí) 4. 掃描速度 可編程控制器一般以掃描 1000條基本指令所需的時(shí)間來表示其掃描速度，單位為 ms/K步，各類指令的執(zhí)行時(shí)間并不相同，所以大多場(chǎng)合還要標(biāo)明是哪類程序。用戶應(yīng)根據(jù)應(yīng)用程序的大小及所選產(chǎn)品給出的掃描速度指標(biāo)來估算實(shí)際的掃描周期，以滿足生產(chǎn)過程對(duì)控制周期的要求。 5. 可擴(kuò)展性 可編程控制器的可擴(kuò)展性包括： (1) 輸入 /輸出點(diǎn)數(shù)的擴(kuò)展； (2) 存儲(chǔ)容量的擴(kuò)展； (3) 控制區(qū)域和功能的擴(kuò)展。 第 3章 PLC的基礎(chǔ)知識(shí) 6. 使用條件 用戶在選擇機(jī)器時(shí)主要考查下列三個(gè)方面的使用指標(biāo)。 (1) 工作環(huán)境：如工作環(huán)境的溫度、濕度和環(huán)境空氣中塵埃的要求等； (2) 電源要求：如輸入電壓和頻率范圍、功耗等； (3) 抗干擾性能：如耐壓強(qiáng)度、抗電磁干擾強(qiáng)度、抗震動(dòng)強(qiáng)度等。 第 3章 PLC的基礎(chǔ)知識(shí) FX系列 PLC簡(jiǎn)介 目前，世界上生產(chǎn) PLC的主要廠家有 65個(gè)，其中市場(chǎng)占有率較高的有日本、美國(guó)和德國(guó)的幾個(gè)廠家。如：日本主要有三菱、富士、日立，東芝、橫河、立石、光洋、夏普等公司；美國(guó)主要有德州儀器公司、通用電氣公司，歌德公司，數(shù)字設(shè)備公司等；還有德國(guó)的西門子，荷蘭的飛利浦，香港的鷹達(dá)等公司也是很有名氣的。 日本三菱電機(jī)公司 (MITSUBISHI)于 1971年開始研制 PLC，目前主要有 F F FX、 K、 A等十幾個(gè)系列幾十種產(chǎn)品，在我國(guó) (主要是華東和華南地區(qū) )的工業(yè)控制領(lǐng)域具有一定的市場(chǎng)占有率。本書將以具有代表性的 FX系列超小型機(jī)作為對(duì)象進(jìn)行介紹和講解。 第 3章 PLC的基礎(chǔ)知識(shí) FX系列 PLC的特點(diǎn) FX系列超小型 PLC具有超小體積和卓越性能。它由基本單元、擴(kuò)展單元、擴(kuò)展模塊及特殊功能單元構(gòu)成。 FX系列 PLC有多種不同型號(hào)供用戶選擇，以滿足不同應(yīng)用場(chǎng)合的需求，如： FX0N、 FX0S、 FX1N、 FX1S、 FX FX2N等。其中 FX2系列 PLC是三菱公司高性能超小型機(jī)的代表。它的輸入 /輸出點(diǎn)數(shù)為 16～ 128點(diǎn)，配置擴(kuò)展單元后可達(dá) 256點(diǎn)；速度快，基本指令的執(zhí)行速度為 12 μs/步；容量大，具有 8K步的 EPROM或 E2PROM和 2K步的 RAM；豐富的軟元件，有與 F1系列兼容的 20條基本指令、 2條步進(jìn)指令和 95種功能指令；內(nèi)附高速計(jì)數(shù)器，有 6個(gè)和普通輸入口兼容的高速計(jì)數(shù)器兼容的輸入點(diǎn)，最高計(jì)數(shù)頻率為 10 kHz。 第 3章 PLC的基礎(chǔ)知識(shí) 20世紀(jì) 90年代，三菱公司推出了 FX2N系列產(chǎn)品，它是小型化，高速度，高性能和所有方面都相當(dāng)于 FX系列中最高檔次的超小型程序裝置。系統(tǒng)配置既固定又靈活，在基本單元上連接擴(kuò)展單元或擴(kuò)展模塊，可進(jìn)行 16～ 256點(diǎn)的靈活輸入 /輸出組合；程序容量大，內(nèi)置 800步 RAM(可輸入注釋 )，可使用存儲(chǔ)盒，最大可擴(kuò)充至 16K步；編程指令豐富，有 27條基本指令、 2條步進(jìn)指令和 128種功能指令，可完成諸如高速處理、數(shù)據(jù)檢索、數(shù)據(jù)排列、三角函數(shù)運(yùn)算、脈沖輸出 (20 kHz/DC5V， 10 kHz/DC12～ 24 V)、脈寬調(diào)制、 PID控制指令等功能。 FX系列 PLC的型號(hào)名稱含義 FX系列 PLC型號(hào)的命名基本格式為： 第 3章 PLC的基礎(chǔ)知識(shí) 系列序號(hào)： 0S， 0N， 1N， 1S， 2N， 2NC等。 I/O總點(diǎn)數(shù)： 14～ 256。 單元類型： M——基本單元； E——輸入 /輸出混合擴(kuò)展單元及擴(kuò)展模塊； EX——輸入專用擴(kuò)展模塊 (無輸入 )； EY——輸出專用擴(kuò)展模塊 (無輸出 )； EYR——繼電器輸出專用擴(kuò)展模塊； EYT——晶體管輸出專用擴(kuò)展模塊。 第 3章 PLC的基礎(chǔ)知識(shí) 輸出形式： R——繼電器輸出； T——晶體管輸出； S——晶閘管輸出。 特殊品種區(qū)別： D——DC電源， DC輸入； A1——AC電源， AC輸入； H——大電流輸出擴(kuò)展模塊 (1A/點(diǎn) )； V——立式端子排的擴(kuò)展模塊； C——接插口輸入 /輸出方式； F——輸入濾波器為 1 ms的擴(kuò)展模塊； L——TTL輸入型擴(kuò)展模塊； S——獨(dú)立端子 (無公共端 )擴(kuò)展模塊。 第 3章 PLC的基礎(chǔ)知識(shí) 若特殊品種區(qū)別一項(xiàng)無標(biāo)志，通常： AC電源， DC輸入，橫式端子排；繼電器輸出， 2A/點(diǎn)；晶體管輸出， ；晶閘管輸出， 。 對(duì)于混合擴(kuò)展模塊及某些特殊模塊的命名與上述規(guī)則略有不同。 FX系列 PLC的一般技術(shù)指標(biāo) FX系列可編程控制器的技術(shù)指標(biāo)包括一般技術(shù)指標(biāo)(General Specification)、輸入技術(shù)指標(biāo)、輸出技術(shù)指標(biāo)、電源技術(shù)指標(biāo)等。表 、表 、表 。 第 3章 PLC的基礎(chǔ)知識(shí) 表 FX一般技術(shù)指標(biāo) 環(huán)境溫度 0 ～ 55 ℃ ( 使用時(shí) ) ， 20 ～ 70 ℃ ( 存放時(shí) ) 環(huán)境濕度 35 % ～ 89%RH ( 不結(jié)露 )( 使用時(shí) ) 抗振 JIS C091 1 標(biāo)準(zhǔn) 10 ～ 55 Hz ，振幅 mm ( 最大 ZG ) 3 軸方向各 2 h 抗沖擊 JIS C0912 標(biāo)準(zhǔn) 10G 3 軸方向各 3 次 抗噪聲干擾 用噪聲仿真器產(chǎn)生電壓為 10 00 Vp p ，噪聲脈沖寬度為 1 μ s ，周期為 3 ～ 100 Hz 的噪聲，在此噪聲干擾下 PLC 工作正常 耐壓 AC 1500 V 1 min 絕緣電阻 5 M Ω 以上 ( DC 500 V 兆歐表 ) 各端子與接地之間 接地 第 3 種接地，不能接地時(shí)，亦可浮空 使用環(huán)境 禁止腐蝕性氣體，嚴(yán)禁塵埃、導(dǎo)電微粒和金屬碎屑 第 3章 PLC的基礎(chǔ)知識(shí) 表 FX系列 PLC的輸入技術(shù)指標(biāo) 項(xiàng)目 DC 輸入 AC 輸入 品種 FX0、 FX0N、 FX FX2C FX0N、 FX2C FX2 輸入電壓 DC 24 V 177。 10% AC 100 ～ 120 177。 10% ，50/60 H z 輸入電流 7 mA/D C 24 V 5 mA/D C24 V mA/A C 1 10 V ， 60 Hz ON(mA) ≥ ≥ ≥ 工作 電流 OFF( m A) ≤ ≤ 1 ≤ 響應(yīng)時(shí)間 約 10 m s ，其中 FX0的 X0 ～ X17 和 FX0N的 X0 ～ X7 在 0 ～ 15 m s 間變動(dòng) 約 30 ms ，不可高速輸入 電路隔離 電路隔離，光電隔離 (FX0， FX0N) 第 3章 PLC的基礎(chǔ)知識(shí) 表 FX輸出技術(shù)指標(biāo) 項(xiàng)目 繼電器輸出 晶閘 管輸出 晶體管輸出 外部電源 AC 250 V ， DC 30 V 以下 AC 85 ～ 242 V DC 5 ～ 30 V 電阻負(fù)載 2A/1 點(diǎn) 0. 3A/1 點(diǎn) A/4 點(diǎn) A/1 點(diǎn) A/4 點(diǎn) 感性負(fù)載 80 V A 15 V ? A /AC 10 0 V 30 V ? A /AC 24 0 V 12 W DC 24 V 最大 負(fù)載 燈負(fù)載 100 W 30 W W DC 24 V 開路漏電流 — 1 A/AC 10 0 V A/A C 24 0 V mA/ DC 30 V 最小負(fù)載 ① V ? A/AC 10 0 V V ? A/AC 24 0 V — OFF 到 ON 約 10 ms 1 ms 以下 ms 以下 響應(yīng) 時(shí)間 ON 到 OFF 約 10 ms 最大 10 ms ms 以下② 回路隔離 繼電器隔離 光電晶閘管隔離 光電耦合器隔離 動(dòng)作 顯示 繼電器通電時(shí) LED 燈亮 光電晶閘管隔離驅(qū)動(dòng)時(shí) LED 燈亮 光電耦合器隔離驅(qū)動(dòng)時(shí)LED 燈亮 第 3章 PLC的基礎(chǔ)知識(shí) 注： ① 當(dāng)外接電源電壓小于等于 24 V時(shí)，盡量保持 5 mA以上的電流。 ② 響應(yīng)時(shí)間 ms是在條件為 24 V， 200 mA時(shí)，實(shí)際所需時(shí)間為電路切斷負(fù)載電流到電流為 0的時(shí)間，可用并接續(xù)流二極管的方法改善響應(yīng)時(shí)間。若希望響應(yīng)時(shí)間短于 ms，應(yīng)保證電流為 24 V， 60 mA。 第 3章 PLC的基礎(chǔ)知識(shí) 小 結(jié) 本章主要介紹了 PLC的軟件、硬件結(jié)構(gòu)，工作原理以及PLC的分類、技術(shù)指標(biāo)等選型內(nèi)容，最后介紹日本三菱公司FX系列超小型機(jī)的特點(diǎn)和性能。 (1)? PLC硬件系統(tǒng)主要由中央處理單元 (CPU)、存儲(chǔ)器、輸入 /輸出模塊、編程器和電源等幾部分構(gòu)成。軟件系統(tǒng)由系統(tǒng)程序 (又稱系統(tǒng)軟件 )和用戶程序 (又稱應(yīng)用軟件 )兩大部分組成的。 (2) 可編程控制器與普通微機(jī)在許多方面有相似之處，但其工作方式卻與微機(jī)有很大的不同。計(jì)算機(jī)一般采用等待命令的工作方式，可編程控制器則采用循環(huán)掃描工作方式。 第 3章 PLC的基礎(chǔ)知識(shí) (3)? PLC可以按結(jié)構(gòu)形式、輸入 /輸出點(diǎn)數(shù)和功能的不同分為整體式、模塊式；超小型、小型、中型、大型、超大型；低檔、中檔、高檔不同類型。 (4) ?PLC的技術(shù)性能指標(biāo)主要指編程語言種類及功能、存儲(chǔ)容量、掃描速度、輸入 /輸出點(diǎn)數(shù)以及可擴(kuò)展性、可靠性、易操作性、經(jīng)濟(jì)性等。 (5) 三菱 FX系列超小型 PLC具有超小體積和卓越性能，由基本單元、擴(kuò)展單元、擴(kuò)展模塊及特殊功能單元構(gòu)成，有多種不同型號(hào)供用戶選擇，以滿足不同應(yīng)用場(chǎng)合的需求。 第 3章 PLC的基礎(chǔ)知識(shí) 思 ?考 ?與 ?練 ?習(xí) 1. 可編程控制器有哪些特點(diǎn)？ 2. 可編程控制器的發(fā)展趨勢(shì)如何？ 3. 可編程控制器主要應(yīng)用在哪些領(lǐng)域？ 4. 比較可編程控制器系統(tǒng)與繼電器控制系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的異同點(diǎn)。 5. ?PLC的硬件由哪幾部分組成？各部分起什么作用？ 6. 軟繼電器的含義是什么？它和實(shí)際的物理繼電器有何區(qū)別？ 7. 什么為掃描工作方式？什么為掃描周期？掃描周期長(zhǎng)短與哪些因素有關(guān)？ 第 3章 PLC的基礎(chǔ)知識(shí) 8. 簡(jiǎn)述 PLC的掃描工作過程。 9. 什么是輸入 /輸出滯后？產(chǎn)生的原因是什么？ 10. ?PLC輸入 /輸出處理的原則有哪些？