三菱可编程控制器及其应用 FX2N系列可编程控制器是日本三菱公司近几年研究生产的主要机型之一，它功能强大，故障率底，能用三种不同方法对其编程，程序之间可相互转换。内置高速计数器能进行数千赫兹计数，该器件性能稳定易于使用，用于自动化控制时不需要太多的外围设备，并且能对编写的程序进行加密。 可编程控制器的特点 可编程控制器简称PLC ,是为替代继电器--接触器系统而研制的。由于引进计算机技术，它的功能在许多方面已远远超过继电器--接触器系统的范围。主要有日本的欧姆龙.三菱.德国的西门子等许多国家的品牌。现许多机床、纺织设备以及生产线都采用PLC技术。它仍保留着继-接系统某些原有的特点，同时又表现出它许多独特的优点：由于采取了屏蔽和光电隔离等一系列抗干扰措施，使其具有更高的可靠性和较长的适应寿命，并且本身具有完善的自诊断功能，使检查判断故障迅速方便，有助于对故障的快快速修复。硬件虽然和计算机基本相同，但使应的语言却完全不同。可编程控制器采用梯形图和指令表编程，方便易学，就连不懂计算机的人也能很快掌握。需要改变流程时，在生产过程中可以现场改变程序，便于编程。它不但具有强大的功能，而且具有良好的通用性，数据处理速度快、控制精度高，不仅有逻辑运算、定时、计数等顺控功能，也能完成数字运算、数据处理、模拟量控制。既可构成分布式控制系统，也可构成集中式控制系统。它体积小、重量轻、功耗底、环境适用性强，能在高温、震动大等恶劣环境下正常工作，是实现机电一体化较理想的设备，是工业自动控制系统不可缺少的一部分。下面简要介绍三菱fx2n系列可编程控制器的组成及应用。 三菱可编程控制器硬件组成 传统的继--接系统是由三个部分组成，其输入部分是有外部的各种开关和按扭，逻辑部分有若干懂得继电器和其触点组成有一定控制功能的电路，输出部分是各种执行元件，如线圈电磁阀指示灯。根据被控制对象发出的开关信息，逻辑电路就按规定的动作要求，判断该做什么动作驱动执行电器。它最大的缺点是：它按固定方式接线，不能灵活更改动作程序。 和传统的继--接装置相似，三菱可编程控制器也具有输入、输出、逻辑控制部分。输入部分采用光电隔离的光电偶合器件，经过隔离，使外部控制和PLC接口电路实现真正意义上的电隔离，故互不影响工作点。逻辑部分采应大规模集成电路（CPU）和存储器（ROM,RAM),通过对程序的编写和更改能随心所欲地控制设备的工作状态，相当于在继--接电路中更改控制电路的连线，但要比更改连线要简单得多 。 1：主机部分：fx2n--16三菱PLC输入输出接口采应螺钉压接，上边为交流电源供电端和机内输出+24伏电源。com接口和输入接口。输入接口，符号X,编号为X1--X7,以八进制数分配，输出部分符号为Y,分配编号为Y0--Y7,也以八进制数分配。左下角防护盖内有九针编程电缆插口，用来编写程序时使用。旁边的开关是停止/运行开关。当把开关置于ON时,PLC 内部程序可以运行，当置于OFF时，停止程序运行，任何一路都无输出。不管输入的信号如何，也绝不会动作。和输入输出接点对应的有红色的法光二极管(LED)指示，指示输入输出信号状态，当该路有指示时，表明该路有信号输入或输出。右边纵向发光管分别是电源(power)。电池(batt.3.6v)电压。程序(prog-err)错误指示.当电池电压底于一定值时，该灯点亮表示电池电量不足，应及时更换电池。当PLC内部损坏或由于某种原因导致程序混乱或消失时prog-err点亮。在输入接口中，PLC自身提供给输入接点DC+24V电源供输入接点接收外部信号。其交流电源使用范围极宽，从85--264V皆能正常工作。 2：输入输出组件：与被控设备相连接，是借助输入输出接口来完成工作的。它接收外部的开关信号和传感器信号，通过内部输入组件的光偶驱动内部电路接通或断开，每一个输入电路可以看成一个输入继电器，再经过和程序配合执行，控制输出级的通断，接通或断开外部负载。在三菱fx2n系列里输出方式有三种可供选择：1.FX2N--xxMT 2.FX2N--xxMR 3.FX2N--xxMS. MT为晶体三极管输出主要用于支流负载， MR为继电器输出，可用于交流性负载也可用于直流负载， MS为可控硅输出可用于直流负载可用于交流负载，但一般用于交流，每一个输出输入接点都对应于面板，并有相应指示，xx代表输入/输出点数。输入输出为1/1，如16MT为8输入8输出三极管型，64mR为32入/32出继电器型，使用时，可根据生产中实际情况灵活选用。 3：逻辑控制部分：有微处理器和存储器组成。微处理器即CPU,它是可编程控制器的神经中枢，是PLC的核心元件，接收并存储从编程器送来的用户程序和数据，运行时接收现场的输入状态，用扫描方式运行并将数据存入存储器或寄存器诊断电源及电路工作状态以及编程的语法错误，并及时给予提示，从存储器中逐条读取用户程序,按照指令规定的任务产生相应的控制信号，启动和关闭输出状态，分时分渠执行数据的存取。传送比较动作，完成程序中规定的运算任务，实现输出控制功能。存储器分系统存储器和用户存储器，系统存储器在设备出厂时就以被固化在内部，不能由用户直接读取。用户存储器存储用户编制的梯形图或指令，后备锂电池就是为用户程序而设计的。如果没有后备电池，设备停电后，用户程序就会消失。有了后备电池，即使停电也不会因为存储器失电而丢失程序。保存到直至用户改变为止。因此，CPU的自检功能指示，能及时告诉用户及时更换电池以免丢失程序 。 三菱FX2N PLC内部软元件及其编号 三菱可编程控制器内部有很多软元件常用的主要有以下几种： 1：输入继电器：专门用于接收外部开关及按扭或传感器发送的信号，它与PLC的输入端相接。每个输入端都有本身提供的+24V电源，一旦接在某一输入端的外部信号与公共端接通或断开，相应的输入继电器立即投入运行工作，它提供无数的常开和常闭触点，供编程时使用，软件编号，以不同型号的点数不同而不同，再系列中，输入点数=输出点数=1/2总点数。 2：输出继电器：将PLC输出的信号传递给外部负载，并有一定的负载能力。（MR系列为2000mA 、MS 系列为500mA 、 MT系列为500mA）。通过输出接线端与被控制负载连接，根据被控对象的外加电压，且输入信号满足某种要求时，输出继电器动作，控制负载开停。符号Y，和输入继电器一样可提供无数的常开常闭触点。以不同PLC点数不同而有不同。再梯形图中，它相当于继--接电路中的中间继电器。 3：定时器与计数器:FX2N内部有多种定时器供用户选择。主要有100ms、10ms和1ms三种.符号，编号T0--T199。当程序中定时设置到达时，输出继电器动作，带动外部负载断开或闭合。在编制梯形图和程序时，后面必须加有常数K，以十进制表示定时时间。如果K=100，选用100ms 定时器时，则定时时间为10s；计数器符号为C,从C0--C234共235点，也要加有十进制常数K。 4：内部辅助继电器：内部有许多辅助继电器，符号它有无数的常开和常闭触点，再编程时可随意使用。它不能直接驱动外部负载，外部负载的驱动是由输出继电器来完成的。 另外，其内部还有供停电保持用的辅助继电器和积算型定时器计数器用于电路控制时不经常应用。 PLC的梯形图与常用指令 继--接电路以被广大电器工作人员所熟悉，梯形图就是继--接电路的延伸，是由继--接电路演变而来的。程序的编写主要有两种编写方法：梯形图和指令表。 1：梯形图：它形象直观，是继--接电路的延伸，也是编程的主要方法之 一，如图1是一个电动机星--角启动继接电路和梯形图比较图 。 从图中可以看出：电路结构和形式大致想同，元件符号相近，经过处理后的信息输出控制功能相同。不同点在于：组成器件不同，继--接电路有许多继电器接触器组成，而梯形图则有许多软元件组成，继电器触点容易烧蚀，其余部件故障率也较高，软继电器则无此现象发生。工作方式不同：继--接电路中，电路接通时，线路中各电器都处于受约束状态，该吸合的即吸合，不吸合的都有于某种条件限制不能吸合。在PLC梯形图中，各软件都处于周期性循环扫描状态而且继--接电路继电器触点数量有限，梯形图中每只软继电器数量不受限制可以随意调用。 2：指令表：FX2N系列PLC编程指令最多可达8000条，以满足各个生产环节中的需要用图1说明指令的编写方法：（指令表见附页）。 程序由若干行组成，每一行就是一条指令，每条指令可让PLC执行某方面的操作功能，每条指令由三部分组成，第一部分为指令序号，第二部分为指令助记符，它规定执行某一特定的操作，执行输出继电器的开关状态和设计功能，第三部分为数据，指明各软件的编号和设置。 LD：指的是程序设计中常开触点的输入。如输入接点X0闭合，则 PLC程序开始运行输出接点Y0输出控制信号，控制外部继电器接通电机电源，电机安星型启动，原理同继--接电路。 LDI:是程序中常闭触点的输入，如输入接点X1断开，则程序停止运行。输出继电器Y0停止输出。LD、 LDI 都接在梯形图的母线上。 AND:用于常开触点的串联，而常闭触点串联用 ANI 指令。串并联触点在梯形图中的数量不