三PLC中的軟元件

在PLC中軟元件有三種類型。第一種為位元件，PLC中的輸入繼電器X、輸出繼電器Y、輔助繼電器M和狀態(tài)繼電器S為位元件。存儲單元中的一位表示一個繼電器，其值為“0”或“1”，“0”表示繼電器失電，“1”表示繼電器得電。第二種為字元件，最典型的字元件為數(shù)據(jù)寄存器D，一個數(shù)據(jù)寄存器可以存放16位二進制數(shù)，兩個數(shù)據(jù)寄存器可以存放32位二進制數(shù)，在PLC控制中用于數(shù)據(jù)處理。定時器T和計數(shù)器C也可以作為數(shù)據(jù)寄存器來使用。第三種為位與字混合元件，如定時器T和計數(shù)器C，它們的線圈和接點是位元件，它們的設定值寄存器和當前值寄存器為字元件。13.1輸入、輸出繼電器(X、Y)表3-9輸入繼電器和輸出繼電器元件分配表型號FX2N－16MFX2N－32MFX2N－48MFX2N－64MFX2N－80MFX2N－128M擴展時輸入繼電器X0～X78點X0～X1716點X0～X2724點X0～X3732點X0～X4740點X0～X7764點X0～X267184點輸出繼電器Y0～Y78點Y0～Y1716點Y0～Y2724點Y0～Y3732點Y0～Y4740點Y0～Y7764點Y0～Y267184點輸入繼電器(X)和輸出繼電器(Y)在PLC中各有184點，采用八進制編號。輸入繼電器編號為：X0～X7、X10～X17、X20～X27……X267。輸出繼電器編號為：Y0～Y7、Y10～Y17、Y20～Y27……Y267。但輸入繼電器和輸出繼電器點數(shù)之和不得超過256，如接入特殊單元、特殊模塊時，每個占8點，應從256點中扣除。2例3-1用PLC控制一個電熱水箱，如圖3-13所示，電熱水箱用3KW電加熱器燒水，用2個水位開關檢測水位?？刂埔螅菏紫冗M水電磁閥得電打開，進水，當水位高于水位開關1時，加熱器得電開始加熱，當水位高于水位開關2時，進水電磁閥失電關閉，當加熱器加熱到100度時停止，放水電磁閥得電將放水閥打開，水龍頭可以放水。當水位低于水位開關1時，加熱器不得加熱，進水電磁閥重新得電開始進水。進水時放水電磁閥關閉。圖3-1電熱水箱示意圖3電熱水箱PLC的控制圖3-14電熱水箱的控制43.2輔助繼電器(M)輔助繼電器(M)相當于中間繼電器，它只能在內部程序(梯形圖)中使用，不能對外驅動外部負載，在梯形圖用于邏輯變換和邏輯記憶作用。輔助繼電器有通用輔助繼電器、斷電保持輔助繼電器和特殊輔助繼電器。1、通用輔助繼電器通用輔助繼電器的元件編號為M0～M499，共500點。它和普通的中間繼電器功能一樣，運行時如果通用輔助繼電器線圈得電，當電源突然中斷時線圈失電，若電源再次接通時，線圈仍失電?？赏ㄟ^參數(shù)設定將其改為斷電保持輔助繼電器。2、斷電保持輔助繼電器斷電保持輔助繼電器的元件編號為M500～M3071其中M500～M1023共524點，可通過參數(shù)設定將其改為通用輔助繼電器。M1024～M3071共2048點，為專用斷電保持輔助繼電器。其中M2800～M3071用于上升沿，下降沿指令的接點時，有一種特殊性。。5例3-2用傳送帶運送產(chǎn)品。傳送帶由三相鼠籠型電動機控制，在傳送帶末端安裝一個限位開關SQ，工人在傳送帶首端放好產(chǎn)品，按下起動按鈕，傳送帶開始運行。當產(chǎn)品到達傳送帶末端并超過限位開關（即產(chǎn)品全部離開傳送帶）時，皮帶停止。圖3-15傳送帶示意圖6傳送帶PLC控制接線圖和梯形圖圖3-16傳送帶PLC控制接線圖和梯形圖例3-3

在例3-2用傳送帶傳運送產(chǎn)品控制中，在停電之后再來電時傳送帶不會自行起動?，F(xiàn)要求停電之后再來電時傳送帶能夠繼續(xù)工作，試畫出對應的梯形圖。圖3-17傳送帶PLC控制梯形圖7例3-4一輛小車在一條線路上運行，如圖3-18所示。線路上有1＃~5＃共5個站點，每個站點各設一個行程開關和一個呼叫按鈕。要求無論小車在哪個站點，當某一個站點按下按鈕后，小車將自動行進到呼叫點。試用PLC對小車進行控制。圖3-18小車行走示意圖8小車行走PLC控制圖圖3-19小車行走PLC控制圖9小車行走PLC控制圖圖3-19小車行走PLC控制圖103、特殊輔助繼電器特殊輔助繼電器的元件編號為M8000—M8255，共有256點。特殊輔助繼電器通常分為兩大類。

(1)接點型(只讀型)特殊輔助繼電器此類輔助繼電器的接點由PLC定義，在用戶程序中只可直接使用其觸點。下面介紹幾種常用的接點型特殊輔助繼電器的定義和應用實例。M8000：運行監(jiān)控。常開接點，PLC在運行(RUN)時接點閉合。M8002：初始化脈沖。常開接點，僅在PLC運行開始時接通一個掃描周期。M8005：鋰電池電壓降低。鋰電池電壓下降至規(guī)定值時接點閉合，可以用它的觸點和輸出繼電器驅動外部指示燈，以提醒工作人員更換鋰電池。M8011～M8014分別為10mS、100mS、1S、1min時鐘脈沖。占空比均為0.5。例M8013為1秒鐘時鐘脈沖，該接點為0.5秒接通，0.5秒斷開。圖3-20接點型特殊輔助繼電器應用舉例11(2)線圈型(可讀可寫型)特殊輔助繼電器這類特殊輔助繼電器由用戶程序控制其線圈，當其線圈得電時能執(zhí)行某種特定的操作。如：M8033、M8034的線圈等。M8030：M8030的線圈得電時，PLC面板上的鋰電池電壓降低指示燈熄滅。M8033：M8033的線圈得電時，在PLC停止(STOP)時，元件映象寄存器中(Y、M、C、T、D等)的數(shù)據(jù)仍保持。M8034：線圈得電時．全部輸出繼電器失電不輸出。M8035：強制運行(RUN)模式。M8036：強制運行(RUN)指令。M8037：強制停止(STOP)指令。M8039：線圈得電時，PLC以D8039中指定的掃描時間工作。這類繼電器不僅可以用其線圈，也可以用其接點。圖3-21線圈型特殊輔助繼電器應用舉例12用特殊輔助繼電器控制PLC的運行和停止圖3-22用特殊輔助繼電器控制PLC的運行和停止133.4定時器(T)定時器相當于通電延時型時間繼電器，在梯形圖中起時間控制作用。

FX2N系列PLC給用戶提供了256個定時器，其編號為T0～T255。定時器按時鐘脈沖分有1ms、10ms、100ms三擋。表3-10定時器的類型16位定時器（設定值K0～K32767）（共256點）通用定時器T0～T199（共200點）100ms時鐘脈沖（Tl92—T199中斷用）T200～T245（共46點）10ms時鐘脈沖，積算定時器T246～T249(共4點)1ms時鐘脈沖(執(zhí)行中斷電池備用)T250～T255(共6點)100ms時鐘脈沖(電池備用)141、定時器的基本用法圖3-23通用定時器圖3-24積算定時器152、定時器設定值的設定方法(1)常數(shù)設定方法：用于固定延時的定時器，如圖3-23和圖3-24的設定值均為十進制常數(shù)設定。(2)間接設定方法：一般用數(shù)據(jù)寄存器D存放設定值，數(shù)據(jù)寄存器D中的值可以是常數(shù)，也可以是用外部輸入開關或數(shù)字開關輸入的變量，間接設定方法靈活方便，但是一般需要占用一定數(shù)量的輸入量。。(3)機能擴充板設定方法：用FX2N-8AV-D型機能擴充板，安裝在PLC基本單元上，擴充板上有8個可變電阻旋鈕可以輸入8點模擬量，并把模擬量轉換成8位二進制數(shù)(0～255)。當設定值大于255時，可以用乘法指令(MUL)乘以一個常數(shù)使之變大作為定時器的設定值。編程方法詳見功能指令VRRD。16定時器設定方式圖3-25定時器設定方式173、定時器的誤差圖3-26定時器的誤差18定時器的誤差定時器的誤差可以表示如下：T＋2T0T0：掃描周期－αα：與1mS、10mS、100mS定時器對應，分別是1mS、10mS、100mST：定時器設定值在子程序與中斷程序中應采用T192～T199定時器。如果在子程序與中斷程序中采用1mS型累積定時器T246～T249，當線圈得電時，采用中斷工作方式對1mS時鐘脈沖進行計數(shù)，當達到設定值時，在執(zhí)行最初線圈指令時接點動作。194、典型定時器應用梯形圖(1)斷電延時型定時器(2)通斷電均延時型定時器圖3-27斷電延時型定時器圖3-28通斷電均延時型定時器204、典型定時器應用梯形圖(3)定時脈沖電路(4)震蕩電路圖3-29定時脈沖電路圖3-30震蕩電路214、典型定時器應用梯形圖(5)占空比可調震蕩電路(6)上升沿單穩(wěn)態(tài)電路圖3-31占空比可調震蕩電路圖3-32上升沿單穩(wěn)態(tài)電路224、典型定時器應用梯形圖(7)下降沿單穩(wěn)態(tài)電路圖3-33下降沿單穩(wěn)態(tài)電路23例3-5為了保證運行安全，許多大型生產(chǎn)機械在運行起動之前需用電鈴或蜂鳴器發(fā)出報警信號，預示機器即將起動，警告人們迅速退出危險地段。試設計PLC控制接線圖和梯形圖。圖3-34起動報警控制電路24例3-6用按鈕控制三臺電動機，為了避免三臺電動機同時起動，起動電流過大，要求每隔5秒起動一臺，試設計PLC控制梯形圖。圖3-35三臺電動機順序起動控制253.5計數(shù)器(C)計數(shù)器用于對各種軟元件接點的閉合次數(shù)進行計數(shù)。計數(shù)器可分為兩大類：內部信號計數(shù)器和外部信號計數(shù)器(即高速計數(shù)器)。

1.內部信號計數(shù)器內部信號計數(shù)器用于對PLC中的內部軟元件(如X、Y、M、S、T、C)的信號進行計數(shù)?？煞譃?6位加計數(shù)器（共200點）和32位加／減計數(shù)器（共35點）。表3-11內部信號計數(shù)器通用型斷電保持型16位加計數(shù)器（共200點）設定值1～32767C0～C99（共100點）C100～C199（共100點）32位加／減計數(shù)器（共35點）設定值-2147483648～+2147483647C200～C219（共20點）加減控制（M8200～M8219）C220～C234（共15點）加減控制（M8220～M8234）26(1)16位加計數(shù)器l6位加計數(shù)器的元件編號為C0～C199。其中C0～C99為通用型，C100～C199為斷電保持型。設定值為K1～K32767。圖3-3616位加計數(shù)器的工作過程示意圖27(2)32位加／減計數(shù)器32位加／減計數(shù)器C200～C234可以加計數(shù)，也可以減計數(shù)，其加／減計數(shù)方式由特殊輔助繼電器M8200～M8234設定。如表3-12所示。當特殊輔助繼電器為1時，對應的計數(shù)器為減計數(shù)，反之為0時為加計數(shù)。計數(shù)器編號加減方式計數(shù)器編號加減方式計數(shù)器編號加減方式計數(shù)器編號加減方式C200M8200C209M8209C218M8218C227M8227C201M8201C210M8210C219M8219C228M8228C202M8202C211M8211C220M8220C229M8229C203M8203C212M8212C221M8221C230M8230C204M8204C213M8213C222M8222C231M8231C205M8205C214M8214C223M8223C232M8232C206M8206C215M8215C224M8224C233M8233C207M8207C216M8216C225M8225C234M8234C208M8208C217M8217C226M8226C235M8235表3-1232位加/減計數(shù)器的加減方式控制用的特殊輔助繼電器28(2)32位加／減計數(shù)器圖3-3732位加減計數(shù)器的工作過程示意圖292、典型計數(shù)器應用梯形圖(1)循環(huán)計數(shù)器(2)長延時定時器圖3-40長延時定時器圖3-39循環(huán)計數(shù)器30（3）365天定時器圖3-41365天定時器31(4)單按鈕控制電動機起動停止圖3-42單按鈕控制電動機起動停止323、高速計數(shù)器高速計數(shù)器采用中斷工作方式，和掃描周期無關，可以對高頻率的輸入信號計數(shù)。高速計數(shù)器只對固定的輸入繼電器(X0～X5)進行計數(shù)。高速計數(shù)器都具有停電保持功能，也可以利用參數(shù)設定變?yōu)榉峭ｋ姳３中?。如果不作為高速計?shù)器使用時也可作為32位數(shù)據(jù)寄存器使用。一相一計數(shù)輸入一相二計數(shù)輸入AB相計數(shù)輸入C235C236C237C238C239C240C241C242C243C244C245C246C247C248C249C250C251C252C253C254C255X0U/DU/DU/DUUUAAAX1U/DRRDDDBBBX2U/DU/DU/DRRRRX3U/DRRUUAAX4U/DU/DDDBBX5U/DRRRRRX6SSSX7SSS1型2型3型1型2型3型1型2型3型表3-14高速計數(shù)器U：加計數(shù)輸入，D：減計數(shù)輸入，R：復位輸入，S：起動輸入，A：A相輸入，B：B相輸入。33高速計數(shù)器一相一計數(shù)輸入型高速計數(shù)器計數(shù)器編號C235C236C237C238C239C240C241C242C243C244C245指定減計數(shù)特殊輔助繼電器M8235M8236M8237M8238M8239M8240M8241M8242M8243M8244M8245一相二計數(shù)輸入型高速計數(shù)器AB相計數(shù)輸入型高速計數(shù)器計數(shù)器編號C246C247C248C249C250C251C252C253C254C255減計數(shù)特殊輔助繼電器接點M8246M8247M8248M8249M8250M8251M8252M8253M8254M8255表3-15高速計數(shù)器對應的特殊輔助繼電器34各種高速計數(shù)器的使用方法(1)一相一計數(shù)輸入高速計數(shù)器一相一計數(shù)輸入高速計數(shù)器的編號為C235～C245，共有11點。圖3-44一相一計數(shù)輸入高速計數(shù)器35(2)一相二計數(shù)輸入高速計數(shù)器一相二計數(shù)輸入高速計數(shù)器的編號為C246～C250。圖3-45一相二計數(shù)輸入高速計數(shù)器36(3)AB相計數(shù)輸入高速計數(shù)器AB相高速計數(shù)器的編號為C251～C255，共5點。AB相高速計數(shù)器的兩個脈沖輸入端子是同時工作的，其計數(shù)方向的控制方式由A、B兩相脈沖間的相位決定。圖3-46AB相計數(shù)輸入高速計數(shù)器37圖2-4-6兩相高速計數(shù)器383.6狀態(tài)繼電器(S)狀態(tài)繼電器(S)主要用于步進順序控制。狀態(tài)繼電器有3種類型。元件編號范圍為S0～S999。1、通用型狀態(tài)繼電器：S0～S499共500點，其中S0～S9共10點用于初始狀態(tài)，S10～S19共10點用于回零狀態(tài)。通用型狀態(tài)繼電器沒有失電保持功能。2、失電保持型狀態(tài)繼電器：S500～S899共４00點，在失電時能保持原來的狀態(tài)不變。3、報警型狀態(tài)繼電器：S900～S999共100點，失電保持型，它和功能指令ANS、ANR等配合可以組成各種故障診斷電路，并發(fā)出報警信號。利用外部設備（如編程軟件或編程器）進行參數(shù)設定，可改變其狀態(tài)繼電器的失電保持的范圍。狀態(tài)繼電器如果不用于步進指令編程，也可以當作輔助繼電器使用，使用方法和輔助繼電器一樣。393.7數(shù)據(jù)寄存器1、普通型數(shù)據(jù)寄存器普通型數(shù)據(jù)寄存器元件號為D0～D199，共200點。2、停電保持型的數(shù)據(jù)寄存器停電保持型的數(shù)據(jù)寄存器元件號為D100～D511，共312點。3、停電保持專用型的數(shù)據(jù)寄存器停電保持專用型的數(shù)據(jù)寄存器元件號為D512～D7999，共7488點。4、特殊型的數(shù)據(jù)寄存器特殊型的數(shù)據(jù)寄存器元件號為D8000～D8255，共256點。5、變址寄存器[V、Z]數(shù)據(jù)寄存器變址寄存器元件號為V0～V7、Z0～Z7共16點。40特殊型的數(shù)據(jù)寄存器特殊用途的數(shù)據(jù)寄存器有兩種：一種是只能讀取或利用其中數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)寄存器。如可以從D8005中讀取PLC中鋰電池的電壓值。一種是用于寫入特定的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)寄存器。如圖3-48中，利用傳送指令(MOV)向監(jiān)視定時器時間的數(shù)據(jù)寄存器D8000中寫入設定時間，并用監(jiān)視定時器刷新指令WDT對其刷新。圖3-48特殊數(shù)據(jù)寄存器的數(shù)據(jù)設定41變址寄存器[V、Z]圖3-49變址寄存器變址寄存器和通用型數(shù)據(jù)寄存器一樣，可以進行數(shù)值數(shù)據(jù)讀與寫，但主要用于操作數(shù)地址的修改。423.5.7指針(P)、(I)指針用于跳轉、中斷等程序的入口地址，與跳轉、子程序、中斷程序等指令一起應用。按用途可分為分支用指針P和中斷用指針I(yè)兩類，其中中斷用指針I(yè)又可分為輸入中斷用、定時器中斷用和計數(shù)器中斷用三種。表3-19FX2N型PLC指針種類分支用指針中斷用指針輸入中斷用定時器中斷用計數(shù)器中斷用P0～P127128點其中P63為結束跳轉I00□(X0)I10□(X1)I20□(X2)I30□(X3)I40□(X4)I50□(X5)6點I6□□I7□□I8□□3點I010I020I030I040I050I0606點說明□=１時上升沿中斷□=0時下降沿中斷□□=10～99mS431、分支用指針P分支用指針P用于條件跳轉，子程序調用指令圖3-50分支用指針P的使用442、中斷用指針(I)中斷用指針常與中斷返回指令IRET、開中斷指令EI、關中斷指令DI一起使用。

(1)輸入中斷用指針6個輸入中斷指針僅接收對應特定輸入繼電器X0～X5的觸發(fā)信號，才執(zhí)行中斷子程序，不受可編程控制器掃描周期的影響。由于輸入采用中斷處理速度快，在PLC控制中可以用于需要優(yōu)先處理和短時脈沖處理的控制。例如I201表示當X2在閉合時(上升沿)產(chǎn)生中斷，I300表示當X3在斷開時(下降沿)產(chǎn)生中斷。(2)定時器中斷用指針定時器中斷