三菱plc编程教学从入门到精通教材（PLC编程初学者必看内容）

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一.计时器

PLC中的定时器(T)相当于继电器控制系统中的通电时间继电器。它可以提供无限对常开和常闭延迟触点。定时器有一个设定值寄存器(一个字长)、一个当前值寄存器(一个字长)和一个图像寄存器(一个二进制位)，用于存储其输出触点。这三个数量使用相同的地址号码。但是不同的场合有不同的含义。

FX2N系列定时器可分为通用定时器和积分定时器。它们通过累加一定周期的时钟脉冲来计时，包括1ms、10ms和100ms，当计数达到设定值时，触点动作。设定值可以通过常数k或数据寄存器d的内容来设置。

1.通用定时器

通用定时器的特点是不具有断电保持功能，即当输入电路断开或断电时，定时器复位。通用定时器有两种，100ms和10ms。

(1)100ms通用定时器(t0 ~ t199)共有200个点，其中T192~T199是子程序和中断服务程序的专用定时器。这种定时器累计计数100ms时钟，设定值为1 ~ 32767，因此其计时范围为0.1~3276.7s。

(2)10ms通用定时器(T200~T245)共有46个点。这种定时器累计计数10ms时钟，设定值为1 ~ 32767，因此其计时范围为0.01~327.67s。

下面的例子说明了通用定时器的工作原理。如图1所示，当输入X0接通时，定时器T200开始从0开始累计计数10ms时钟脉冲。当计数值等于设定值K123时，定时器常开Y0，经过时间为123×0.01s=1.23s，当X0断开时，定时器复位，计数值变为0，其常开触点断开，Y0也断开。如果外部电源被切断，定时器也将被重置。

图1通用定时器的工作原理

2.集成定时器

积分定时器具有计数和累加功能。在计时过程中，如果断电或定时器线圈断电，积分定时器会保持当前计数值(电流值)，通电或定时器线圈通电后继续累加，即其电流值具有保持功能，只有当积分定时器复位时，电流值才会变为0。

(1)1ms积分定时器(T246~T249)共有四个点，用于累加和计数1 ms时钟脉冲，计时时间范围为0.001~32.767s。

(2)100ms积分定时器(T250~T255)共有6个点，是累加和计数100ms时钟脉冲的定时。时间范围为0.1 ~ 3276.7秒。

以下示例说明了积分定时器的工作原理。如图2所示，当X0开启时，T253当前计数器开始累积100ms时钟脉冲的数量。当X0在t0之后关闭，但是T253没有计数到设定值K345时，其计数的当前值保持不变。当X0再次打开时，T253将继续从当前值开始累加。t1时间后，当电流值达到K345时，定时器的触点将动作。累计时间为t0 t1 = 0.1× 345 = 34.5s秒..当复位输入X1打开时，定时器复位，电流值变为0，触点也复位。

图2积分计时器的工作原理

二、PLC输入点

输入继电器与输入端子相连，是专门用来接收plc外部开关信号的元件。PLC通过输入接口读取外部输入信号的状态(连接时为“1”，断开时为“0”)，并将其存储在输入图像寄存器中。图1示出了输入继电器X1的等效电路。

图1输入继电器的等效电路

输入继电器必须由外部信号驱动，而不是由程序驱动，所以它的线圈不能出现在程序中。由于输入继电器(X)处于输入图像寄存器的状态，其触点可以无限次使用。

FX系列PLC的输入继电器采用八进制编号，FX2N输入继电器的编号范围为X000~X267(184点)。注意，基本单元的输入继电器的编号是固定的，扩展单元和扩展模块按照最接近基本单元的顺序编号。例如，基本单元FX2N-64M的输入继电器编号为X000~X037(32点)。如果连接了扩展单元或扩展模块，扩展输入继电器从X040开始编号。

三、plc输出点

输出继电器用于将plc的内部信号输出传输到外部负载(用户输出设备)。输出继电器线圈由PLC内部程序的指令驱动，其线圈状态传到输出单元，再由输出单元对应的硬触点驱动外部负载。如图1所示，它是输出继电器Y0的等效电路。

图1输出继电器的等效电路

每个输出继电器在输出单元中都有一个常开硬触点，但程序中编程的输出继电器，无论是常开还是常闭，都可以使用无数次。

FX系列PLC的输出继电器也是八进制编号，其中FX2N的编号范围是Y000到Y267 (184点)。和输入继电器一样，基本单元的输出继电器的编号是固定的，扩展单元和扩展模块的编号按照离基本单元最近的顺序编号。

在实际使用中，输入和输出继电器的数量取决于具体系统的配置。

第四，辅助继电器

辅助继电器是plc中数量最多的继电器，一般辅助继电器类似于继电器控制系统中的中间继电器。

辅助继电器不能直接驱动外部负载，负载只能由输出继电器的外部触点驱动。辅助继电器的常开和常闭触点在PLC中编程时可以无限使用。

辅助继电器用M和十进制数编号(只有输入输出继电器用八进制数)。

1.通用辅助继电器(M0 ~ M499)

FX2N系列有500个通用辅助继电器。一般辅助继电器在PLC中运行时，如果突然断电，所有线圈都断电。当电源再次开启时，除了因外部输入信号而开启外，其他都将保持关闭状态，没有断电保护功能。通用辅助继电器常用于逻辑运算中的辅助运算、状态暂存、移位等。

根据需要，M0 ~ M499可以通过程序设置变成断电辅助继电器。

2.断电辅助继电器(M500~M3071)

FX2N系列共有M500~M3071共2572个辅助继电器。与普通辅助继电器不同，它具有断电保护功能，即能记忆断电瞬间状态，并在重新通电后重现其状态。之所以在断电时还能保持原来的状态，是因为断电时PLC中的锂电池还保留着它们图像寄存器的内容。其中M500~M1023可以通过软件设置为通用辅助继电器。

下面将通过小车的往复运动控制来说明断电维护辅助继电器的应用，如图1所示。

图1断电维护辅助继电器的功能

在小车的前进和后退运动中，M600和M601用于控制输出继电器驱动小车运动。X1和X0是限幅输入信号。运行过程是X0=开→M600 =开→Y0 =开→车向右走→停电→车中途停→通电(M600 =开→Y0 =开)然后向右走→X1 =开→M600 =关，M601 =开→Y1 =开(左排)。可以看到M600和M601都有断电维护，所以一旦恢复供电，M600或M601还是会记住原来的状态，它们会控制相应的输出继电器，车子会继续按原来的方向行驶。如果不使用断电保护的辅助继电器，当汽车中途断电时，再次通电时汽车无法移动。

3.特殊辅助继电器

PLC中有大量的专用辅助继电器，它们都有各自的特殊功能。FX2N系列有256个专用辅助继电器，分为触点式和线圈式。

(1)触点式:其线圈由PLC自动驱动，用户只能使用其触点。例如:

M8000:运行监视器(PLC运行时连接)，M8001的逻辑与M8000相反。

M8002:初始脉冲(仅在操作开始时立即打开)，M8003是与M8002相反的逻辑。

M8011、M8012、M8013和M8014是特殊的辅助继电器，分别产生10ms、100ms、1s和1min时钟脉冲。

M8000、M8002和M8012的波形如图2所示。

图M8000、M8002和M8012的波形

(2)线圈类型线圈被用户程序驱动后，PLC执行特定动作。例如:

M8033:如果线圈通电，当PLC停止时，输出图像存储器和数据寄存器的内容将被保留。

M8034:如果线圈通电，PLC的所有输出都被禁止。

M8039:如果线圈通电，PLC将根据D8039中指定的扫描时间工作。

第四，状态机

状态机用于记录运行中系统的状态。它是编译顺序控制程序的重要编程元素，与后面介绍的步进顺序控制指令STL配合使用。

如图3-6所示，我们用机械手的动作简单介绍一下状态机S的功能。当开始信号X0有效时，机械手下降并开始在下降极限X1处夹紧工件。当拧紧信号X2打开时，机械手上升到上限X3并停止。整个过程可以分为三个步骤，每个步骤由状态机S20、S21和S22记录。每个状态机都有自己的置位和复位信号(例如，S21由X1置位，由X2复位)，并有自己的操作(驱动Y0、Y1和Y2)。从开始，状态从上到下移动，下一个状态自动移动到原始状态。这样每一步的工作互不干扰，不需要考虑异步之间的组件互锁，设计清晰简洁。

图3状态机的功能

状态机有五种类型:初始状态机S0 ~ S9共有10个点；归零状态器件S10~S19共10分；一般状态机S20~S499一共480分；S500~S899有400个状态设备有状态断电维护。报警状态机(可作为外部故障诊断输出)S900~S999共100分。

当使用状态机时，您应该注意:

1)状态机和辅助继电器一样，有无数个常开和常闭触点；

2)状态机不配合步序控制指令STL使用时，可作为辅助继电器M使用；

3)FX2N系列PLC可以通过编程将S0 ~ S499设置为具有断电保持功能的状态机。

动词 （verb的缩写）注册

Plc在进行输入输出处理、模拟控制和位置控制时，需要许多数据寄存器来存储数据和参数。数据寄存器为16位，最高位是符号位。两个数据寄存器可以用来存储32位数据，最高有效位仍然是符号位。有以下类型的数据寄存器:1 .共有200个通用数据寄存器(D0 ~ D199)。当M8033开启时，D0 ~ D199具有断电保护功能；当M8033关闭时，它们没有断电保护。在这种情况下，当PLC从运行变为停止或电源故障时，所有数据将被清除。2.掉电保持数据寄存器(D200~D7999)共有7800个，其中D200~D511(共12个点)具有掉电保持功能，通用数据寄存器和具有掉电保持功能的数据寄存器的分配可以利用外部设备的参数设置来改变；D490~D509用于通讯；D512~D7999的断电保持功能不能通过软件改变，但可以通过指令清除。根据参数设置，D1000及以上可以作为文件寄存器。3.共有256个特殊数据寄存器(D8000~D8255)。专用数据寄存器的作用是监控PLC的运行状态。例如扫描时间、电池电压等。用户不能使用未定义的特殊数据寄存器。详情请参考用户手册。4.变址寄存器(V/Z)三菱FX2N系列PLC有16个变址寄存器，V 0 ~ V7和Z 0 ~ Z7，都是16位寄存器。变址寄存器V/Z实际上是一个专用的数据寄存器，它的作用相当于微型计算机中的变址寄存器change，用来改变元件的数量(变址)。例如，当V0=5时，执行数为D25 (D20V0)。变址寄存器可以像其它数据寄存器一样读写。需要32位操作时，V和Z可以串联使用(Z为低位，V为高位)。

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