4、 响应外部设备的请求。 （2） 存储器
可编程控制器有两种存储器，即系统存储器（EPROM）和用户存储器（RAM）。 系统存储器用来存放系统管理程序，用户不能访问和修改这部分存储器的内容。用户存储器用来存放编制的应用程序和工作数据状态。存放工作数据状态的用户存储器部分也称为数据存储区。它包括输入、输出数据映像区，定时器/计数器预置数和当前的数据区，存放中间结果的缓冲区。
（3） 输入/输出模块
PLC的控制对象是工业生产过程，实际生产过程中的信号电平是多种多样的，外部执行机构所需的电平也是各不相同的，而可编程控制器的CPU所处理的信号只能是标准电平，这样就需要有相应的I/O模块作为CPU与工业生产现场的桥梁，进行信号电平的转换。
2.3.2 PLC的基本工作原理
PLC是一种存储程序的控制器。用户根据某一对象的具体控制要求，编制好控制程序后，用编程器将程序键入到PLC的用户程序存储器中寄存。PLC的控制功能就是通过运行用户程序来实现的。
PLC扫描工作方式主要分三个阶段：输入采样、程序执行、输出刷新。
（1） 输入采样 PLC在开始执行程序之前，首先扫描输入端子，按顺序将所有输
入信号，读入到寄存输入状态的输入映像寄存器中，这个过程称为输入采样。PLC在运行程序时，所需的输入信号不是现时取输入端子上的信息，而是取输入映像寄存器中的信息。在本工作周期内这个采样结果的内容不会改变，只有到下一个扫描周期输入采样阶段才被刷新。
（2） 程序执行 PLC完成了采样工作后，按顺序从0000号地址开始的程序进行扫描执行，并分别从输入映像寄存器、输出映像寄存器以及辅助继电器中获得所需的数据进行运算处理。再将程序执行的结果写入寄存执行结果的输出映像寄存器中保存。但这个结果在全部程序未被执行完毕之前不会送到输出端子上。
（3）输出刷新 在执行到END的命令时，即执行完用户所有的程序后，PLC将输
- 13 -
出映像寄存器中的内容送到输出锁存器中进行输出，驱动用户设备。
2.4 PLC的编程语言
PLC的控制功能是由车工女婿实现的。目前PLC常用的编程语言有：梯形图语言、助记符（指令表）语言、功能图语言、顺序功能图语言、高级编程语言等。 2.4.1 梯形图语言
（1）梯形图与继电器控制的区别
梯形图语言形象直观，类似电气控制系统中继电器控制电路图。逻辑关系明显，电
气技术人员容易接受。读同一控制电路，继电器控制原理图和梯形图的输入、输出信号、控制过程等效。但两者有本质的区别：继电器控制原理图使用的是硬件继电器和定时器，靠硬件连接组成控制线路。而PLC的梯形图使用的是内部继电器、定时器/计数器等，靠软件实现控制。
（2）梯形图程序简介
1. 梯形图程序按行从上至下，每一行从左到右顺序编写。PLC程序执行顺序与梯形图的编写一致。
2. 梯形图左边垂直线称左母线，右边称为右母线。左母线右侧放置输入接点和内部继电器触点。梯形图触点有两种，即常开触点和常闭触点。
3 梯形最右侧必须放置输出器件。PLC的输出器件用圆圈表示，圆圈可以表示内部继电器线圈，输出继电器线圈或定时/计数器的逻辑运算结果。其逻辑动作只有在线圈接通后，对应的触点才动作。输出线圈直接与右母线相连，输出线圈与右母线之间不能连有触点。 4. 梯形图程序中的触点可以任意串、并联，而输出线圈只能并联不能串联。 5. 输出线圈只对应输出映像区的相应位，不能直接驱动现场设备。 6. 梯形图中每个编程元件应按一定的规则加标字母数字串。 2.4.2 助记符语言
PLC的助记符语言是PLC的命令语句表达式，它与计算机汇编语言相类似。用户可以直观地根据梯形图，写出助记符语言程序，并通过编程器送到PLC中去。 2.4.3 功能图语言
功能图语言是一种类似于数字逻辑电路图的编程语言，熟悉数字电路的人比较容易
- 14 -
掌握。
2.4.4顺序功能图语言
顺序功能图常用来编制顺序控制类程序，可以将一个复杂的控制过程分解为一些具体的工作状态，把这些具体的状态依一定的顺序控制要求，组合成整体的控制程序。
第三章 三菱FX系列PLC简介
3.1 FX系列PLC的特点
（1） 先进美观的外部结构 三菱公司FX系列PLC吸收了整体式和模块式可编程序控制器的优点，它的基本单元、扩展单元和扩展模块的高度和宽度相同。它们的相互连接不用基板，仅用扁平电缆连接，紧密拼装后组成一个整齐的长方体。其体积小，很适于在机电一体化产品中使用。
（2） 多种系列机型供用户选择 FX0s、FX0N 和FX2N外观相似，其性能
和价格上还是有某些差别（见表4-4-1）。
表4-4-1 FX0s、FX0N 和FX2N的性能比较
型号 I/O点数 用户程序步数 功能指令 通信功能 模拟量模块 基本指令条 步进指令 FX0s 10-30 800步EPROM 50 无 无 20 2 FX0N 24-128 2000步EPROM 55 较强 有 20 2 FX2N 16-256 内附8K步RAM 298 强 有 27 2 FX0s的功能简单实用，价格便宜，可用于小型开关量控制系统；FX0N可用于要求较高的中小型控制系统；FX2N的功能最强，可用于要求很高的系统。由于不同的FX系列PLC可供不同的用户系统选用，避免了功能的浪费，使用户用最少的投资来满足系统的要求。 （3） 灵活多变的系统配置 FX系列PLC的系统配置灵活，用户除了可以选用不同型号的FX系列PLC外，还可以选用各种扩展单元和扩展模块，组成不同I/O点和不同功能的控制系统。
3.2 FX2N系列PLC
FX2N是FX系列中功能最强、速度最高的微型可编程序控制器。其基本单元如表4-4-2所示，扩展单元如表4-4-3所示。用户存储器容量可扩展到16K步。I/O点最大可扩展到256
- 15 -
点。它有27条基本指令，其基本指令的执行速度超过了很多大型PLC。有多种特殊功能模块，使用特殊功能模块和功能扩展板，可实现模拟量控制、位置控制和联网通信等功能。 FX2N有3000多点辅助继电器、1000点状态继电器、200多点定时器、200点16位加计数器、35点32位加/减计数器、800多点16位数据寄存器、128点跳步指针、15点中断指针。这为应用程序的设计提供了丰富的资源。
表4-4-2 FX2N系列PLC基本单元
型 号 输入 输出 扩展模块 继电器输出 可控硅输出 晶体管输出 点数 点数 可用点数 FX2N-16MR-001 — FX2N-16MT-001 8 8 24—32 FX2N-32MR-001 FX2N-32MS-001 FX2N-32MT-001 16 16 24—32 FX2N-48MR-001 FX2N-48MS-001 FX2N-48MT-001 24 24 48—64 FX2N-64MR-001 FX2N-64MS-001 FX2N-64MT-001 32 32 48—64 FX2N-80MR-001 FX2N-80MS-001 FX2N-80MT-001 40 40 48—64 FX2N-128MR-001 — FX2N-128MT-001 64 64 48—64 表4-4-3 FX2N系列PLC扩展单元
型 号 输入 输出 扩展模块 继电器输出 可控硅输出 晶体管输出 点数 点数 可用点数 FX2N-32ER — FX2N-32ET 16 16 24—32 FX2N-48ER — FX2N-48ET 24 24 48—64 3.3 FX系列PLC内部资源
FX系列PLC内部有CPU、存储器、输入/输出接口单元等硬件资源，按存储数据的性质把这些数据寄存器RAM命名为输入继电器区，输出继电器区，辅助继电器区，状态继电器区，定时器、计数器区，数据寄存器区，变址寄存器区等。 3.3.1 输入继电器（X）与输出继电器（Y）
输入继电器（X）是PLC接收外部输入的开关量信号的窗口。PLC将外部信号的状态读入并存储在输入映像寄存器内，即输入继电器中。外部输入电路接通时对应的映像寄存
- 16 -
相关推荐：
loading