示范校PLC实训教材2分解.docx

1、示范校PLC实训教材2分解可编程序控制器、变频器控制技术实训一、实训课题名称实训课题2：三菱可编程序控制器的认识二、学时分配本课题安排在第 学期第 周，共12学时。三、实训学习目标知识目标：了解可编程控制器的定义、特点及应用领域；了解PLC的硬件及软件系统；掌握PLC的分类；掌握FX系列PLC的系统配置、命名方式及扫描周期的计算；重点掌握PLC的扫描工作方式与过程，对输入输出的处理规则及编程元器件。技能目标：会对可编程的软件简单应用。方法目标：教师讲授与实际操作结合使学生听懂、会干；实验过程中出现问题会分析、排除。职业态度：培养学生的学习兴趣，提高学生的动手操作能力；使学生养成在学习中相互配合

2、，团结协作的习惯；加强安全教育，使学生养成良好的安全操作习惯。四、实训项目具体工作任务（一）认真做好随堂笔记；（二）熟悉可编程控制器输入输出的接线方式，学会扫描周期的计算。五、安全生产注意事项（一）对于实体电气，必须轻拿轻放，防止摔落地面；（二）电器元件使用时，必须先固定在模拟板面上，再行操作；（三）使用时不可用力过猛，防止拧裂或螺丝滑扣。六、教师知识与技能准备FX2系列PLC的硬件及软件系统的组成及使用，PLC扫描工作方式与过程。七、学生知识与技能准备（一）对可编程的感性认识；（二）预习可编程控制器的基本组成及工作原理。八、工具、设备与材料准备（按两人一小组准备）设备与材料清单工具与仪表清单

3、名称型号数量名称规格、型号数量可编程控制器FX2N-32MR1台尖嘴钳自定1把编程电缆配套1跟中号螺丝刀1501把微机自定1台中号螺丝刀1501把机螺丝M420若干小号螺丝刀1001把小号螺丝刀1001把试电笔自定1支剥线钳自定1把断线钳自定1把万用表自定1块九、操作工艺步骤与技术要点（一）工艺流程预习提问听授笔记复习巩固整理工位。（二）技术要点拆解时要心细，不许用力过大，不许无目的拆解，不知后果要多问。十、教学进程安排（一）实训课进程安排1.入门指导及理论辅导，共6学时。第二章 三菱PLC的认识2.1 机器硬件的认识 2.1.1 FX2N系列PLC各部分名称1 35mm宽DIN导轨 2 安装

4、孔对角2个（4.5）3 电源、辅助电源、输入信号用的装卸式端子 4 输入指示灯 5 扩展单元、扩展模块特殊单元、特殊模块、接线插座盖板 6 输出用的装卸式端子 7 输出动作指示灯8 DIN导轨装卸用卡子9 面板盖 10 外围设备接线插座、盖板 11 动作指示灯POWER 电源指示RUN 运行指示灯BATT.V 电池电压下降指示PROG-E 出错指示闪烁（程序出错）CPU-E 出错指示亮灯（CPU出错）12 锂电池（F2-40BL，标准装备）13 锂电池连接插座14 另选存储器滤波器安装插座15 功能扩展板安装插座16 内置RUN/STUP开关17 编程设备、数据存储单元接线插座18 产品名牌标

5、示贴2.1.2三菱可编程控制器（FN2N-32MR）的部分外部端子2.1.3 FX系列PLC型号名称的含义系列名称，如0S、0N、2N等。输入输出的总点数（4128），2AD为2ch模拟输入的特殊模块，2DA为2ch模拟输出的特殊模块。单元类型：M为基本单元，E为输入输出混合扩展单元与扩展模块，EX为输入专用扩展模块，EY为输出专用扩展模块。输出形式：R为继电器输出，T为晶体管输出，S为双向可控硅输出。特殊品种的区别：2.1.4 系统框图的比较2.1.5 PLC的硬件等效电路图接触器控制电动机单向旋转控制电路2.1.6 PLC的内部等效电路图PLC控制系统等效电路图2.2 可编程控制器的软件组

6、成可编程控制器的软件主要包括两部分：系统程序和用户程序2.2.1系统程序系统程序主要包含：1、系统管理程序2、用户指令解释程序3、标准程序模块及系统调用程序2.2.2用户程序1、梯形图（LAD）编程（1）符号对照（2）典型的梯形图示意图2、指令表（STL）编程3、状态流程图（功能图）编程2.2.3 可编程序控制器的程序结构1、用户程序2、数据块3、参数块2.3 可编程序控制器的工作原理2.3.1可编程序控制器的工作方式与运行框图继电接触器控制与PLC控制方式比较a）继电接触器控制系统控制 b）PLC控制梯形图2.3.2 PLC的工作方式PLC的工作方式是一个不断循环的顺序扫描工作方式，每一次扫

7、描所用的时间称为扫描周期。CPU从第一条指令开始，按顺序逐条地执行用户程序直到用户程序结束，然后返回第一条指令开始新的一轮扫描。PLC就是这样周而复始地重复上述循环扫描工作的。2.3.3 PLC的完整等效电路图实例2.4 可编程序控制器的工作性能指标2.4.1描述PLC性能的几个术语 位：二进制的一位，仅有1、0 数字：4位二进制数构成一个数字 字节：2个数字或8位二进制数构成一个字节 字：两个字节构成一个字。2.4.2 PLC的主要性能指标（1）存储容量（2）输入输出点数（3）扫描速度（4）编程指令的种类和数量（5）扩展能力（6）智能单元的数量2.5 FX2系列PLC内部继电器的功能及编号2

8、.5.1输入继电器输入继电器X（X0-X177）FX2N为X0-X267 184点 八进制输入继电器是PLC用来接收用户设备发来的输入信号。输入继电器与PLC的输入端相连。输入继电器的地址编号采用八进制 。图5-1(a) 输入继电器等效电路2.5.2 输出继电器Y（Y0-Y177）输出继电器是PLC用来将输出信号传给负载的元件。输出继电器的外部输出触点接到PLC的输出端子上 。输出继电器的地址编号采用八进制。图5-1(b) 输出继电器等效电路2.5.3 辅助继电器M辅助继电器可分为：通用型、断电保持型和特殊辅助继电器三种，辅助继电器按十进制编号 。（1）通用辅助继电器M0 -M499（500点

9、）（2）断电保持辅助继电器M500-M1023（524点）。（3）特殊辅助继电器M8000-M8255（256点）PLC内的特殊辅助继电器各自具有特定的功能 ：1）只能利用其触点的特殊辅助继电器，线圈由PLC自动驱动，用户只利用其触点M8000：运行监控用，PLC运行时M8000接通M8002：仅在运行开始瞬间接通的初始脉冲特殊辅助继电器M8011 ：产生10ms时钟脉冲的特殊辅助继电器M8012 ：产生100ms时钟脉冲的特殊辅助继电器M8013 ：产生1s时钟脉冲的特殊辅助继电器2）可驱动线圈型特殊继电器，用于驱动线圈后，PLC作特定动作M8030：锂电池电压降低指示灯熄灭特殊继电器M80

10、33：PLC停止时映像寄存器与数据寄存器中的内容保持不变M8034：禁止输出的特殊辅助继电器M8039：线圈“通电”时，PLC以D8039中指定的扫描时间工作2.5.4 状态继电器S状态继电器S是编制步进控制顺序中使用的重要元件，它与步进指令STL配合使用状态继电器有下列五种类型：1）初始状态继电器：S0-S9共10点2）回零状态继电器：S10-S19共10点3）通用状态继电器：S20-S499共480点4）保持状态继电器：S500-S899共400点5）报警用状态继电器：S900-S999共100点2.5.5 定时器T定时器在PLC中的作用相当于一个时间继电器，它有一个设定值寄存器，一个当前

11、值寄存器以及无限个触点。三菱FX2N系列定时器的类型有两类:一种是通用定时器,通用定时器没有保持功能,在控制条件为断开或停电时将复位;另外一种是积算定时器,具有断电保持功能,其复位可通过RST强制执行。元器件个数和元件编号如表1所示,其定时值有一定范围,FX2N系列PLC定时器时间基数分为100ms,10ms,1ms,三档,由于时间常数范围在03276.7s,0.01327.67s,0.00132.767s,三档。定时器可以用用户程序存储器内的常数k作为设定值，也可以用数据寄存器D的内容作为设定值 。定时器时间基数ms元件编号元件个数设定值范围分辨率/ms100ms通用定时器100T0-T19

12、92000.13276.7s10010ms通用定时器10T200-T245460.01327.67s101ms积算定时器1T246-T24940.00132.767s1100ms积算定时器100T250-T25560.13276.7s100定时器的工作原理：图5-2 定时器的工作原理图5-3 积算定时器的工作原理图2.5.6 计数器C计数器可分为普通计数器和高速计数器（1）16位加计数器（设定值：1-32767）有两种16位加/减计数器：通用型：C0-C99共100点、断电保持型：C100-C199共100点。其设定值K在1-32767之间。设定值K0与K1含义相同，即在第一次计数时，其输出触

13、点动作。加计数器的动作过程示例 图5-4 加计数器的动作过程（2）32位双向计数器（设定值：-2147483648+2147483647）有两种32位加/减计数器：通用计数器：C200-C219共20点、保持计数器：C220-C234共15点。计数方向由特殊辅助继电器M8200-M8234设定。加减计数方式设定：对于C，当M8 接通（置1）时，为减计数器，断开（置0）时，为加计数器。计数值设定：直接用常数K或间接用数据寄存器D的内容作为计数值。间接设定时，要用元件号紧连在一起的两个数据寄存器。加减计数器的动作过程示例 图6-5 加减计数器的动作过程（3）高速计数器 高速计数器C235-C255

14、共21点共享PLC上6个高速计数器输入（X000-X005）。高速计数器按中断原则运行。2.5.7 数据寄存器D（1）通用数据寄存器D0-D199共200点。 只要不写入其它数据，已写入的数据不会变化。但是，PLC状态由运行停止时，全部数据均清零。（2）断电保持数据寄存器D200-D511共312点，只要不改写，原有数据不会丢失。 （3）特殊数据寄存器D8000-D8255共256点 这些数据寄存器供监视PLC中各种元件的运行方式用。（4）文件寄存器D1000-D2999共2000点。 2.5.8 变址寄存器（V/Z） 变址寄存器的作用类似于一般微处理器中的变址寄存器（如Z80中的IX、IY）

15、，通常用于修改元件的编号。2.6 认识三菱可编程FXGP软件2.6.1 设置编辑文件的路径：v 操作步骤：1.首先打开Windows界面进入“我的电脑”2.选中E盘，新建一文件夹取名为【学员PLC】3.此下再建文件夹取名为【2009电气1班】4.此下再建文件夹取名为【本人姓名】5.此下再建文件夹取名为【课题*】6.然后进入FXGP编程软件。点击“开始”所有程序MELSEC-F FX Applications FXGP_WINC2.6.2 编辑文件的正确进入：根据实际确定机型，若FX2N即选中FX2N，然后确认，就可马上进入编辑程序状态。 首先打开FXGP编程软件，点击文件子菜单新文件或点击常用

16、工具栏弹出PLC类型设置对话框，供选择机型。注意这时编程软件会自动生成一个SWOPC-FXGP / WIN-C-【UNTITL*】文件名，即C： FXGPWIN （UNTITL*）,在这个文件名下可编辑程序。2.6.3 编辑文件的正确保存：1.点击文件子菜单另存为2.弹出File Save As对话框，在“文件名” 中能见到自动生成的SWOPC-FXGP/WIN-C-UNTITL* 文件名3.这是编辑文件用的通用名，在保存文件时可以使用，但我们建议一般不使用此类文件名4.先擦去自动生成的“文件名”，然后在“文件名”框中输入（课题*.pmw） 5.有了文件名，单击“确定”键，弹出“另存为”对话框

17、，在“文件题头名”框中输入一个自己认可的名字，单击“确定”键，完成文件保存。注：如果点击工具栏中“保存”按键只是在同名下保存文件。2.6.4 打开已经存在的文件：v 首先点击编程软件FXGP-WIN-C， 在主菜单文件下选中打开弹出File Open对话框，选择正确的驱动、文件类型和文件名，单击“确定”键即可进入以前编辑的程序。2.6.5 FXGP-WIN-C编程软件的界面介绍： 2-7 各种各样的三菱PLC软件用途三菱PLC软件应用非常广泛，比如AD/DA/SC等等，不过这些都只能用于Q系列，FX系列还是得用原来的指令，比如DA/AD的话，只能使用FROM 和 TO 。下面就是三菱可程序设计

18、控制器系列软件介绍.1、三菱PLC编程软件FXGP-WIN-C三菱FX系列PLC程序设计软件（不含FX3U）,支持梯形图、指令表、SFC语言程序设计,可进行程序的线上更改、监控及调试，具有异地读写PLC程序功能。2、三菱PLC编程软件GX Developer三菱全系列PLC程序设计软件,支持梯形图、指令表、SFC、ST及FB、Label语言程序设计，网络参数设定，可进行程序的线上更改、监控及调试，结构化程序的编写（分部程序设计），可制作成标准化程序, 在其它同类系统中使用。 3、三菱PLC编程仿真软件GX Simulator三菱PLC的仿真调试软件，支持三菱所有型号PLC（FX,AnU,QnA

19、和Q系列），模拟外部I/O信号，设定软件状态与数值。 4、三菱PLC编程软件GX Explorer三菱全系列PLC维护工具,提供PLC维护必要的功能。类Windows操作，通过拖动进行程序的上传/下载，可以同时打开几个窗口监控多CPU系统的资料，配合GX RemoteService-I 使用网际网络维护功能. 5、三菱PLC编程软件GX RemoteService I三菱全系列PLC远程访问工具，安装在服务器上，通过网际网络/局域网连接PLC和客户。将PLC的状态发EMAIL给手机或计算机，可以通过网际网络流览器对软组件进行监控/测试。在客户机上，可使用GXExplorer软件通过网际网络/局

20、域网进入PLC。 6、三菱PLC编程软件GX Configurator-CCA系列专用，cclink单元的设定，监控工具。用于A 系列CC-Link主站模块的CC-Link网络参数设定,无需再编制顺控程序来设定参数，在软件图形输入屏幕中简单设定。可以监控, 测试和诊断CC-Link 站的状态（主站/其它站），可以设置 AJ65BT-R2的缓存寄存器。7、三菱PLC编程软件GX Configurator-ADQ系列专用，A/D转换单元的设定，监控工具。用于设置Q64AD、Q68ADV 和Q68ADI模数转换模块的初始化数据和自动刷新资料，不用编制顺控程序即可实现A/D模块的初始化功能。 8、三菱

21、PLC编程软件GX Configurator-DAQ系列专用，D/A转换单元的设定，监控工具。用于设置Q62DA、Q64DA、 Q68DAV和Q68DAI 数模转换模块的初始化及自动刷新数据。不用编制顺控程序即可实现D/A模块的初始化功能。 9、三菱PLC编程软件GX ConfigMBQ系列专用，MODBUS决议串行通信单元的设定，监控工具。用于设置串行通信模块QJ71MB91.10、三菱PLC编程软件GX Configurator-SCQ系列专用，串行通信单元的设定，监控工具。用于设置串行通信模块QJ71C24（N）、QJ71C24（N）-R2（R4）的条件资料。不用顺控程序即可实现（1）传

22、送控制，（2）MC 协议通讯，（3）无协议通讯，（4）交互协议通讯，（5）PLC 监视功能，（6）调制解调器设置参数设定。 11、三菱PLC编程软件GX Configurator-CTQ系列专用，高速计数器单元的设定，监控工具。用于设置QD62 、QD62E 或QD62D 高速计数模块的初始化数据和自动刷新资料，不用编制顺控程序即可实现初始化功能。 12、三菱PLC编程软件GX Configurator-PTQ系列专用，QD70单元的设定，监控工具。用来设定QD70P4 或QD70P8 定位模块的初始化数据。省去了用于初始化资料设定的顺控程序，便于检查设置状态和运行状态。 13、三菱PLC编程

23、软件GX Configurator-QPQ系列专用，QD75P/DM用的定位单元的设定，监控工具。可以对QD75进行各种参数、定位资料的设置、监视控制状态并执行运行测试。进行（离线）预设定位资料基础上的模拟和对调试和维护有用的监视功能，即以时序图形式表示定位模块I/O 信号、外部I/O 信号和缓冲存储器状态的采样监视。 14、三菱PLC编程软件GX Configurator-TIQ系列专用，温度输入器单元的设定，监控工具。用于设置Q64TD 或Q64RD 温度输入模块的初始化数据和自动刷新资料，不用编制顺控程序即可实现初始化功能。 15、三菱PLC编程软件GX Configurator-TC

24、Q系列专用，温度调节器单元的设定，监控工具。用于设置Q64TCTT、Q64TCTTBW、 Q64TCRT 或Q64TCRTBW 温度控制模块的初始化数据和自动刷新数据。 16、三菱PLC编程软件GX Configurator-ASQ系列专用，AS-I主控单元的设定，监控工具。用于设置AS-i主模块QJ71AS92自动读出/写入的通信资料、CPU软组件存储的自动刷新设置、配置资料的注册/EEPROM保存等的软件工具。 17、三菱PLC编程软件GX Configurator-DPMELSEC-PLC系列专用，Profibus-DP模块的设定，监控工具。用于设置Profibus-DP主站模块QJ71

25、PB92D和A（1S）J71PB92D网络参数（包括主站参数设定、总线参数设定、从站设定等）的软件工具。使用QJ71PB92D时可以实现自动刷新功能，可以通过网络线上远程登入模块。 18、三菱PLC编程软件GX ConverterGX Converter软件包用于将GX Developer的资料转换成Word或Excel 资料使文文件的创建简单化。把Excel资料（CSV格式）或文本资料（TXT文件）用于GPPW，把GPPW程序表和软组件注释转换为Excel资料（CSV格式）或文本资料（TXT文件）。 19、三菱PLC编程软件MX ComponentMX Component支持个人计算机与可程

26、序设计控制器之间的所有通信路径，支持VisualC+ 、Visual Basic 和Access Excel 的VBA、 VBScript。不用考虑各种通信协议的不同，只要经简单处理即可实现通信。不用连接PLC，和GX Simulator同时使用，实现仿真调试。 20、三菱PLC编程软件MX SheetMX Sheet是一种软件包，它使用Excel，不用程序设计，只要进行简单设置，即可运行可程序设计控制器系统的监视/记录/警报信息的采集/设置值的更改操作。将可程序设计控制器的软组件资料存储在Excel上，能够容易地收集和分析现场的品质、温度、试验结果等的资料。Excel上显示可程序设计控制器内

27、的软组件实时状态。将可程序设计控制器内的位信息作为警报信息存储在Excel上，保存故障发生的历史记录。自动保存按照指定时刻或可程序设计控制器发出触发条件Excel上显示出来的资料，可用来实现日报和试验结果表的制作和存储的自动化。2.8 USB-SC09-FX 编程电缆使用说明USB-SC09-FX ISO 采用美国Silicon公司推出的USB-UART数据转换器,通过它实现USB2.0到UART的转换.适合新一代的带有USB接口的系统.通过 USB 接口提供串行连接及 RS422 信号转换的编程电缆，在电脑中运行的驱动程序控制下，将电脑的 USB 接口仿真成传统串口（俗称 COM 口），从而

28、使用现有的各种编程软件、通信软件和监控软件等应用软件。本电缆的工作电源取自 USB 端口，不再由 PLC 的编程口供电，转换盒上的双色发光二极管指示数据的收发状态。 USB-SC09-FX ISO 光电隔离型编程电缆适用于三菱 FX3U/FX2N/FX1N/FX1S/FX0N/FX0S等系列 PLC。USB-SC09-FX ISO 电缆外形结构：使用方法： USB-SC09-FX ISO 编程电缆需要安装 USB 设备驱动程序才能使用，这些驱动程序均包含在随产品发售的光盘上，直接点击安装。 驱动程序安装完成后，在 Windows 的设备管理器中将出现 cp2102 USB to UART Br

29、idge Contrdler对应的 COM 口，只需在编程软件或其它应用软件中选择该 COM 口即可，其它通信参数使用默认设置，接下来的使用同传统的 RS232 口编程电缆完全相同。 特别注意：插拔数据线必须在PLC断电情况下进行！否则很容易烧毁数据线！方向、轻插轻拔。v 使用USB编程电缆：v 1、安装相应驱动程序；v 2、端口设置：v FXGP软件:菜单中选PLC端口设置（选COM3）2.学生训练及巡回指导，共4学时。内容及要求如下：（1）按组分发材料；（2）逐一登记，加强材料管理；（3）拆装可编程，了解其结构。3.结束指导及考核评价，共2学时。内容及要求如下：（1）对课堂发现的共性问题进行分析评价；（2）指出本课教学要点。十一、考核与评价1.考核方法现场提问及巡回评价，给出成绩。2.评价标准知识掌握：20%技能达标：30%方法掌握：15%职业态度：15%学习态度：20%.十二、教学建议先讲授后分组训练，全班按2人一个工作组，6-8人一个实训项目组，按人数不同分成若干项目组，每项目组设组长1人，副组长1人。教学过程中应根据学生的掌握情况安排课题进度，在巡回指导中对共性问题要强调解决。对学生的评价应客观公正，多鼓励少批评，激励学生的专业兴趣。