【正文】 32 FX2N48MR001 FX2N48MS FX2N48MT 24 24 48～ 64 FX2N64MR001 FX2N64MS FX2N64MT 32 32 48～ 64 FX2N80MR001 FX2N80MS FX2N80MT 40 40 48～ 64 FX2N128MR001 FX2N128MT 64 64 48～ 64 PLC擴(kuò)展模塊的選擇 模擬量輸入模塊主要用于連接傳感器或者變送器并接受其電壓信號(hào)或者電流信號(hào)。 模擬量輸出模塊， 用于控制被 控設(shè)備，例如，電動(dòng)調(diào)節(jié)閥、比例電磁鐵、比例壓力閥、比例流量閥、液壓伺服馬達(dá)、伺服電動(dòng)機(jī)等，這些設(shè)備的輸出與模擬量輸出模塊給定的電壓或電流成比例，以實(shí)現(xiàn)模擬量控制。 選擇模擬量輸入、模擬量輸出模塊的主要指標(biāo)為模擬量的范圍、分辨率、轉(zhuǎn)換精度、轉(zhuǎn)換速度、數(shù)字位數(shù)及數(shù)字量存儲(chǔ)格式。 I/O 模塊是 PLC 與被控對(duì)象之間的接口，模塊選擇是否合適直接影響控制系統(tǒng)的可靠性。 本控制系統(tǒng)主要是順序控制， 功能較為普通，對(duì)特殊功能 擴(kuò)展模塊沒(méi)有 太大需求 。 可編程控制器的內(nèi)部編程等效元件是程序設(shè)計(jì)的重要基礎(chǔ)概念。 FX2N 列的 PLC 的等效編程元件包括輸入繼電器 X、輸出繼電器 Y、定時(shí)器 T、計(jì)數(shù)器 C、輔助繼電器 M、狀態(tài)繼電器 S、數(shù)據(jù) 寄存器 D、變址寄存器 V/Z、指針、常數(shù)等。根據(jù)國(guó)際電工委員會(huì)制定的工業(yè)控制編程語(yǔ)言標(biāo)準(zhǔn)（ IEC11313）。 梯形圖語(yǔ)言（ LD） 梯形圖語(yǔ)言是 PLC 程序設(shè)計(jì)中最常用的編程語(yǔ)言。由于電氣設(shè) 計(jì)人員對(duì)繼電器控制較為熟悉，因此，梯形圖編程語(yǔ)言得到了廣泛的歡迎和應(yīng)用。 梯形圖編程語(yǔ)言與原有的繼電器控制的不同點(diǎn)是，梯形圖中的能流不是實(shí)際意義的電流，內(nèi)部的繼電器也不是實(shí)際存在的繼電器，應(yīng)用時(shí)，需要與原有繼電器控制的概念區(qū)別對(duì)待。在無(wú)計(jì)算機(jī)的情況下， 適合采用 PLC 手持編程器對(duì)用戶程序進(jìn)行編制。圖 3 就是與圖 2PLC 梯形圖對(duì)應(yīng)的指令表。其特點(diǎn)與梯形圖語(yǔ)言基本一致。采用功能模塊圖的形式來(lái)表示模塊所具有的功能，不同的 功能模塊有不同的功能。 順序功能流程圖語(yǔ)言（ SFC） 順序功能流程圖語(yǔ)言是為了滿足順序邏輯控制而設(shè)計(jì)的編程語(yǔ)言。每一步代表一個(gè)控制功能任務(wù)，用方框表示。這種編程語(yǔ)言使程序結(jié)構(gòu)清晰，易于閱讀及維護(hù)，大大減輕編程的工作量，縮短編程和調(diào)試時(shí)間。圖 5 是一個(gè)簡(jiǎn)單的功能流程編程語(yǔ)言的示意圖。 結(jié)構(gòu)化文本語(yǔ)言（ ST） 結(jié)構(gòu)化文本語(yǔ)言是用結(jié)構(gòu)化的描述文本來(lái)描述程序的一種編程語(yǔ)言。在大中型的 PLC 系統(tǒng)中，常采用結(jié)構(gòu)化文本來(lái)描述控制系統(tǒng)中各個(gè)變量的關(guān)系。 結(jié)構(gòu)化文本編程語(yǔ)言采用計(jì)算機(jī)的描述方式來(lái)描述系統(tǒng)中各種變量之間的各種運(yùn)算關(guān)系，完成所需的功能或操作。 結(jié)構(gòu)化文本編程語(yǔ)言的特點(diǎn)：采用高級(jí)語(yǔ)言進(jìn)行編程，可以完成較復(fù)雜的控制運(yùn)算；需要有一定的計(jì)算機(jī)高級(jí)語(yǔ)言的知識(shí)和編程技巧，對(duì)工程設(shè)計(jì)人員要求較高。 不同型號(hào)的 PLC 編程軟件對(duì)以上五種編程語(yǔ)言的支持種類是不同的，早期的 PLC 僅僅支持梯形圖編程語(yǔ)言和指令表編程語(yǔ)言。 比 如 ，SIMATIC STEP7 MicroWIN 。 PLC控制的程序設(shè)計(jì) PLC程序的設(shè)計(jì)方法 在 PLC 發(fā)展的初期，沿用了設(shè)計(jì)繼電器電路圖的方法來(lái)設(shè)計(jì)比較簡(jiǎn)單的 PLC的梯形圖，即在一些典型電路的基礎(chǔ)上，根據(jù)被控對(duì)象對(duì)控制系統(tǒng)的具體要求，不斷地修改和完善梯形圖。 梯形圖的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法師目前使用比較廣泛的一種設(shè)計(jì)方法，該 方法的核心時(shí)候輸出線圈，這是因?yàn)?PLC 的動(dòng)作就是從線圈輸出的（可以稱為面向輸出線圈的梯形圖設(shè)計(jì)方法）。這是因?yàn)樵械睦^電器控制系統(tǒng)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期使用和考驗(yàn)，已經(jīng)被證明能完成系統(tǒng)要求的控制系統(tǒng)，而繼電器電路圖又與梯形圖有很多相似之處，因此可以將繼電器電路圖“翻譯”成梯形圖，即用 PLC 的外部硬件接線和梯形圖軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)繼電器系統(tǒng)的功能，這種方法習(xí)慣上也稱為翻譯法。 （ 2）確定 PLC 的輸入信號(hào)和輸出負(fù)載，以及與它們對(duì)應(yīng)的梯形圖中的輸入位和輸出位的地址，畫(huà)出 PLC 的外部接線圖。這兩步建立了繼電器電路圖中的元件和梯形圖中的 位地址之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。 對(duì)于輸出的變化完全是按時(shí)間書(shū)序動(dòng)作的系統(tǒng)，可以用多個(gè)計(jì)時(shí)器的“接力賽”來(lái)實(shí)現(xiàn)其功能，此法稱之為時(shí)序設(shè)計(jì)法。 。 梯形圖。 FX2N系列可編程控制器的步進(jìn)順控指令及大量的狀態(tài)軟元件就是為狀態(tài)編程法安排的。進(jìn)行狀態(tài)編程時(shí) ，一般先繪出狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖，再轉(zhuǎn)換成狀態(tài)梯形圖（ STL）或指令表。順序功能圖并不涉及所描述的控制功能的具體技術(shù) , 它是一種通用的技術(shù)語(yǔ)言 , 可以供進(jìn)一步設(shè)計(jì)和不同專業(yè)的人員之間進(jìn)行技術(shù)交流之用 ①步 順序控制設(shè)計(jì)法最基本的思想是將系統(tǒng)的一個(gè)工作周期劃分為若干個(gè)順序相連的階段 , 這些階段稱為步 , 并用編程元件 (例如輔助繼電器 M) 來(lái)代表各步。與系統(tǒng)的初始狀態(tài)相對(duì)應(yīng)的步稱為初始步 , 初始狀態(tài)一般是系統(tǒng)等待起動(dòng)命令的相對(duì)靜止的狀態(tài)。 用與相應(yīng)的步的符號(hào)相連的矩形框表示動(dòng)作或命令 , 并用框中的文字或符號(hào)來(lái)說(shuō)明它們。步處于活動(dòng)狀態(tài)時(shí) , 相應(yīng)的動(dòng)作 被執(zhí)行 。 ②有向連線 在順序功能圖中 , 隨著時(shí)間的推移和轉(zhuǎn)換條件的實(shí)現(xiàn) , 將會(huì)發(fā)生步的活動(dòng)狀態(tài)的進(jìn)展 , 這種進(jìn)展按有向連線規(guī)定的路線和方向進(jìn)行。步活動(dòng)狀態(tài)習(xí)慣的進(jìn)展方向是從上到下或從左至右 , 在這兩個(gè)方向有向連線上的箭頭可以省略。步間轉(zhuǎn)換用有向連線上與有向連線垂直的短劃線來(lái)表示。使系統(tǒng)由當(dāng)前步進(jìn)入下一步的信號(hào)稱為轉(zhuǎn)換條件 , 轉(zhuǎn)換條件可能是外部輸入信號(hào) , 也可能是 PLC 內(nèi)部定時(shí)器、計(jì)數(shù)器產(chǎn)生的 , 轉(zhuǎn)換條件還可以是若干個(gè)信號(hào)的與、或、非邏輯組合。有的步根據(jù)需要可以不驅(qū)動(dòng)任何負(fù)載，稱之為等待步。步是根據(jù)輸出量 Y 的狀態(tài)劃分的 , M 與 Y 之間具有很簡(jiǎn)單的“與”邏輯關(guān)系 , 輸出電路的設(shè)計(jì)極為簡(jiǎn)單。由于 M 是依次順序?yàn)?ON/ OFF 狀態(tài)的 , 實(shí)際上已經(jīng)基本上解決了經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法中的記憶、聯(lián)鎖等問(wèn)題。狀態(tài)編程法的一般設(shè)計(jì)思想是：將一 個(gè)復(fù)雜的控制過(guò)程分解為若干個(gè)工作狀態(tài)，弄清各工作狀態(tài)的工作細(xì)節(jié)（狀態(tài)功能、轉(zhuǎn) 移條件和轉(zhuǎn)移方向），再依據(jù)總的控制要求，將這些工作狀態(tài)聯(lián)系起來(lái)，就構(gòu)成了狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖，簡(jiǎn)稱為 SFC 圖。根據(jù) SFC 圖進(jìn)而可以編繪出狀態(tài)梯形圖。 ② 建立 SFC 圖。 根據(jù)組合機(jī)床控制功能 要求列出的 I/O 分配 表 32 繪制順序功能圖， 其中涉及并 行分支與會(huì)和，具體見(jiàn) 圖 41，如圖所示。在狀態(tài) S31 之前，有一個(gè)并行序列的合并，還有一個(gè)選擇序列的分支。當(dāng)狀態(tài) S20 是活動(dòng)狀態(tài)，并且轉(zhuǎn)移條件 T0 為ON 時(shí)，狀態(tài) S21 和 S26 同 時(shí) 變?yōu)榛顒?dòng)狀態(tài)，兩個(gè)序列開(kāi)始同時(shí)工作。圖中并行序列合并處的轉(zhuǎn)移有兩個(gè)前級(jí)狀態(tài) S25 和 S30，根據(jù)轉(zhuǎn)移實(shí)現(xiàn)的基本規(guī)則，當(dāng)它們均為活動(dòng)狀態(tài)并且轉(zhuǎn)移條件滿足時(shí)，將實(shí)現(xiàn)并行序列的合并。 編程軟件的應(yīng)用 (1)． FXGPWINC 編程軟件界面介紹 a 當(dāng)前編程文件名 ,例 如標(biāo)題欄中的文件名 untit101 b 菜單 :文件（ F）、編輯（ E）、工具（ T）、 PLC、 遙控（ R）、監(jiān)控 /測(cè)試（ M）等等。 d 當(dāng)前編程工作區(qū) :編輯用指令（梯形圖）形式表示的程序。 f 狀態(tài)欄 : 梯形圖。 h 功能圖 : 常開(kāi)、常閉、輸入元件、輸入指令等等。假設(shè) D： \PLC*設(shè)置為文件存取路徑。 首先打開(kāi) FXGP 編程軟件，點(diǎn)擊〈文件〉子菜單〈新文件〉或點(diǎn)擊常用工具欄 彈出 [PLC 類型設(shè)置 ]對(duì)話框，供選擇 FX2N，然后 [確認(rèn) ]，進(jìn)入編輯程序狀態(tài)。 (4)． 文件程序編輯 當(dāng)正確進(jìn)入 FXGP 編程系統(tǒng)后，采用梯形圖編輯 狀態(tài)形式。 部分步驟見(jiàn)下表： 表 41 FXGP 編程步驟 序號(hào) 操作步驟 解釋 1 點(diǎn)擊菜單〈文件〉中的〈新文件〉或〈打開(kāi)〉選擇 PLC 類型設(shè)置， 選擇 FX2N 后確認(rèn)，彈出“梯形圖”（注：如果不是梯形圖，可從菜單“視圖”內(nèi)選擇“梯形圖” 建立新文件，進(jìn)入“梯形圖編輯” 狀態(tài)，進(jìn)入輸入狀態(tài)，光標(biāo)處于元件輸入位置。 確認(rèn)正確后 進(jìn)行下一步 轉(zhuǎn)換 。但有時(shí)輸入的梯形圖無(wú)法將其轉(zhuǎn)換為指令格式。 (5) 文件保存 點(diǎn)擊〈文件〉子菜單〈另存為〉，彈出 [File Save As]對(duì)話框，在“文件名”框中輸入一個(gè)帶有（保存文件類型）特征的文件名。 選擇 第一種 ， 單擊“確定”鍵，彈出“另存為”對(duì)話框，在“文件題頭名”框中輸入一個(gè)自己認(rèn)可的名字，單擊“確定”鍵，完成文件保存。 第 五 章 安裝維護(hù) 擴(kuò)展設(shè)備組成 1． FX 系列編程器 編程器是 PLC 的一個(gè)重要外圍設(shè)備，用它將用戶程序?qū)懭?PLC 用戶程序存儲(chǔ)器。隨著 PLC 技術(shù)的發(fā)展，編程語(yǔ)言的多樣化，編程器的功能也不斷增加。他們具有體積小、重量輕、價(jià)格便宜、功能強(qiáng)的特點(diǎn)。顯示采用液晶顯示屏，分別顯示 2 行和4 行字符，配有 ROM 寫(xiě)入器接口、存儲(chǔ)器卡盒接口?？杀O(jiān)視位編程元件的ON/OFF 狀態(tài)和字編程元件中的數(shù)據(jù)。 （ 2） PC 機(jī) +編程開(kāi)發(fā)軟件 FX 系列還有一些編程開(kāi)發(fā)軟件，如 GX 開(kāi)發(fā)器。他在 Windows 操作平臺(tái)上運(yùn)行，便于操作和維護(hù)，可以用梯形圖，語(yǔ)句表等進(jìn)行編程，程序兼容性強(qiáng)?？捎锰菪螆D、指令表和順序功能圖來(lái)寫(xiě)入和編輯程序，并能進(jìn)行各種編程方式的互換。 2．其他外部設(shè)備 在一個(gè) PLC 控制系統(tǒng)中，人機(jī)界面也非常重要。 現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境 （ 1）環(huán)境溫度在 0 ～ 55 ℃ 范圍內(nèi)。 （ 3）周?chē)鸁o(wú)易燃和腐蝕性氣體。 （ 5）避免過(guò)度的震動(dòng)和沖擊。 安裝工程 安裝注意事項(xiàng) （ 1） PLC 要安裝在 DIN46277（ 35mm 寬）導(dǎo)軌上，或直接用 M4 螺釘對(duì)準(zhǔn)螺孔固定。電震、火災(zāi)、誤操作是造成產(chǎn)品損傷或劣化的原因。 （ 4） PLC 主機(jī)和其他設(shè)備或結(jié)構(gòu)物之間留 50mm 以上的空隙，要遠(yuǎn)離高壓線、高壓設(shè)備和動(dòng)力設(shè)備。輸入、輸出線達(dá)到 50~100m,基本不會(huì)有噪聲問(wèn)題，但是，一般為安 全起見(jiàn)，配線長(zhǎng)度定在 20m 以內(nèi)為好。 （ 7）通電中不要觸摸端子，清掃及擰緊端子，須在關(guān)閉電源后進(jìn)行。 FX 系列 PLC 使用直流 24V 、交流 100V ～ 120V 或 200V ～ 240V 的工業(yè)電源。使用直徑為 的雙絞線作為電源線。為避免由此引起的事故發(fā)生，在電源接線時(shí)，需采取隔離變壓器等有效措施，且用于 FX 系列可編程控制器， I/O 設(shè)備及電動(dòng)設(shè)備的電源接線應(yīng)分開(kāi)連接。為保證這一點(diǎn)，可采取下面的措施： 所有外部設(shè)備都上電后再將方式選擇開(kāi)關(guān)由“ STOP ”方式設(shè)置為“ RUN ”方式。 ② 當(dāng)控制單元與其他單元相接時(shí)，各單元的電源線連接應(yīng)能同時(shí)接通和斷開(kāi)。 ④ 為避免因失常而引起的系統(tǒng)癱瘓或發(fā)生無(wú)法補(bǔ)救的重大事故，應(yīng)增加緊急停車(chē)電路。 良好的接地是保證 PLC 正常工作的必要條件。 ② 接地電阻應(yīng)小于 100 Ω。 ④ PLC 的各單元的接地線相連。在進(jìn)行輸入端子接線時(shí)，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： ① 輸入線盡可能遠(yuǎn)離輸出線、高壓線及電機(jī)等干擾源。 ③ 交流型 PLC 的內(nèi)藏式直流電源輸出可用于輸入；直流型 PLC 的直流電源輸出功率不夠時(shí)，可使用 外接電源。 ⑤ 切勿將用于輸入的電源并聯(lián)在一起，更不可將這些電源并聯(lián)到其他電源上。在進(jìn)行輸出端子接線時(shí)，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： ① 輸出線盡可能遠(yuǎn)離高壓線和動(dòng)力線等干擾源。 ③ 各“ COM ”端均為獨(dú)立的，故各輸出端既可獨(dú)立輸出，又可采用公共并接輸出。 ④ 當(dāng)多個(gè)負(fù)載連到同一電源上時(shí)，應(yīng)使用型號(hào)為 AFP1803 的短路片將它們的“ COM ”端短接起來(lái)。在交流感性負(fù)載兩端并接 RC 串聯(lián)電路；在直流感性負(fù)載兩端并接二極管保護(hù)電路；在帶低電流負(fù)載的輸出端并接一個(gè)泄放電阻以避免漏電流的干擾。 ⑥ 在 PLC 內(nèi)部輸出電路中沒(méi)有保險(xiǎn)絲，為防止因負(fù)載短路而造成輸出短路，應(yīng)在外部輸出電路中安裝熔斷器或設(shè)計(jì)緊急停車(chē)電路。 若一臺(tái) PLC 的輸入輸出點(diǎn)數(shù)不夠時(shí)，還可將 FX 系列的基本單元與其他擴(kuò)展單元連接起來(lái)使用。 6. FX 系列可編程控制器的 A/D ， D/A 轉(zhuǎn)換單元接線 A/D ， D/A 轉(zhuǎn)換單元的接線方法在有關(guān)章節(jié)已敘述，下面是連接時(shí)的注意事項(xiàng)。 b. 建議將屏蔽電纜接到框架接地端（ ） c. 若需將電壓范圍選擇端（ RNAGE ）短路，應(yīng)直接在端子板上短接，不要拉出引線短接。 f. 應(yīng)確保使用同一組電源線對(duì)控制單元和 A/D 單元進(jìn)行供電。 b. 建議將屏蔽電纜接到負(fù)載設(shè)備的接地端。沒(méi)有使用的輸出端子應(yīng)開(kāi)路。 e. 應(yīng)確保使用同一組電源線對(duì)控制單元和 D/A 單元進(jìn)行供電。文章主要采用狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖設(shè)計(jì)法進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)，利用步進(jìn)指令并根據(jù)狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖設(shè)計(jì)出相應(yīng)的梯形圖，然后利用 FXGP_