三菱Q系列PLC解读.docx

1、三菱Q系列PLC解读三菱Q系列PLC解读技师核心技术专题研修课 题 报 告 课题名称 三菱Q系列课题设计 专业班级 0 学生姓名 学 号 0 指导教师 宁波技师学院电气技术系二零一二年 五月引言三菱公司PLC网络继承了传统使用的MELSEC网络，并使其在性能、功能、使用简便等方面更胜一筹。Q系列PLC提供层次清晰的三层网络，针对各种用途提供最合适的网络产品. （1）信息层/Ethernet（以太网） 信息层为网络系统中最高层，主要是在PLC、设备控制器以及生产管理用PC之间传输生产管理信息、质量管理信息及设备的运转情况等数据，信息层使用最普遍的Ethernet。它不仅能够连接windows系统

2、的PC、UNIX系统的工作站等，而且还能连接各种FA设备。Q系列PLC系列的Ethernet模块具有了日益普及的因特网电子邮件收发功能，使用户无论在世界的任何地方都可以方便地收发生产信息邮件，构筑远程监视管理系统。同时，利用因特网的FTP服务器功能及MELSEC专用协议可以很容易的实现程序的上传/下载和信息的传输。（2）控制层/MELSECNET/10（H） 是整个网络系统的中间层，在是PLC、CNC等控制设备之间方便且高速地进行处理数据互传的控制网络。作为MELSEC控制网络的MELSECNET/10，以它良好的实时性、简单的网络设定、无程序的网络数据共享概念，以及冗余回路等特点获得了很高的

3、市场评价，被采用的设备台数在日本达到最高，在世界上也是屈指可数的。而MELSECNET/H不仅继承了MELSECNET/10优秀的特点，还使网络的实时性更好，数据容量更大，进一步适应市场的需要。（3）设备层/现场总线CC-Link 设备层是把PLC等控制设备和传感器以及驱动设备连接起来的现场网络，为整个网络系统最低层的网络。采用CC-Link现场总线连接，布线数量大大减少，提高了系统可维护性。而且，不只是ON/OFF等开关量的数据，还可连接ID系统、条形码阅读器、变频器、人机界面等智能化设备，从完成各种数据的通信，到终端生产信息的管理均可实现，加上对机器动作状态的集中管理，使维修保养的工作效率

4、也大有提高。在Q系列PLC中使用，CC-Link的功能更好，而且使用更简便。在三菱的PLC网络中进行通信时，不会感觉到有网络种类的差别和间断，可进行跨网络间的数据通信和程序的远程监控、修改、调试等工作，而无需考虑网络的层次和类型。 MELSECNET/H和CC-Link使用循环通信的方式，周期性自动地收发信息，不需要专门的数据通信程序，只需简单的参数设定即可。MELSECNET/H和CC-Link是使用广播方式进行循环通信发送和接收的，这样就可做到网络上的数据共享。对于Q系列PLC使用的Ethernet、MELSECNET/H、CC-Link网络，可以在GX Developer软件画面上设定网

5、络参数以及各种功能，简单方便。1总体设计1.1控制要求本课题是2台电动机用一台变频器控制并完成以下功能：1）电动机运行速度在0.1HZ50HZ之间任意可调；2）在低频率段运行时，需保证100%转矩（5HZ）；3）触摸屏显示电机运行曲线；4）加减速时间控制；5）触摸屏开机画为学校的俯视图；6）调电动机频率设定键要有权限（18）密码；7）主页显示设计者信息（照片、电话、单位、邮箱）;8）主页显示万年历（可调来源PLC）；9）设备自动运行，每天8:0013:30，下午13:0017:00，双休日不运行，一台电机;10）触摸屏无法使用时可以通过远程I/O进行控制1HZ（BCD码）；11）保护齐全，设备

6、故障，错误代码显示（声光报警）；2、硬件设计 2.1变频器2.1.1 变频器 变频器（Variable-frequency Drive，VFD）是应用变频技术与微电子技术，通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备。变频器主要由整流（交流变直流）、滤波、逆变（直流变交流）、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成。变频器靠内部IGBT的开断来调整输出电源的电压和频率，根据电机的实际需要来提供其所需要的电源电压，进而达到节能、调速的目的，另外，变频器还有很多的保护功能，如过流、过压、过载保护等等。随着工业自动化程度的不断提高，变频器也得到了非常广泛的应用。变器主要参数使用：P

7、79运行模式设置，P340通讯启动模式选择，P542通讯EEPROM写入选择根据站号选择变频器的内部设备编号指令，主要用到：RYn0(启动正转)，RYn1(启动正转)，RYnC(启动监视器)，RYnD(启动频率设定RAM)，RYnF(启动命令代码执行)。RXnF(命令代码执行完成)变频器内部代码用到：H1（监视代码），RWw0（远程监视寄存器），W0（监视值），H7（加速时间读取代码P.7），W102（RWw2加速时间读取远程寄存器）， H87（加速时间代码），W103（RWw3加速时间写入远程寄存器），W101（设定频率写入远程寄存器）。图2-1-1 变频器2.1.2 变频器接线图 图2-1

8、-2 变频器接线图 2.2 CPU模块Q02HCPU简介：属于高性能型CPU，I/O点数达到4096点，程序容量28K步，基本处理速度达到0.034us。 Q02HCPU特点：高性能模式（Q02CPU，Q02H/06H/12H/25HCPU） 支持的本地I/O达4096点，最快指令仅34纳秒 程序容量从28K-252K步（1步=4byte） 支持结构化编程，最大程序数量为252个，每个程序克设定为扫描、低速、等待，且可互相切换 内置标准RAM及ROM，文件寄存器数量128K，且可扩展到1M 具有12M USB及115K RS232编程接口（Q02只有RS232编程口） 内部软元件约30K，可自

9、由设定 支持多达4个CPU，一个系统中可集成顺控CPU、过程控制CPU、运动控制CPU（最大96轴）、PC CPU 支持100M以太网，另有WEB SERVER模块，可用浏览器通过INTRANET、INTERNET监控PLC，进行程序监控、读写等远程维护功能 高可靠10M/25M MELSECNET/H光纤双环网，通讯距离达30KM，同时支持总线型同轴电缆MELSECNET/H网络，最远距离2500米 除支持开放式现场总线CC-LINK外，还支持主要的工业网络，如Profibus,DeviceNet,Modbus,ASi等如图2-2，属于高性能型CPU，I/O点数达到4096点，程序容量28K

10、步，基本处理速度达到0.034us。具有12M USB及115K RS232编程接口（Q02只有RS232编程口）。支持100M以太网，另有WEB SERVER模块，可用浏览器通过INTRANET、INTERNET监控PLC，进行程序监控、读写等远程维护功能 。支持开放式现场总线CC-LINK外，还支持主要的工业网络。图2.2 Q02HCPU模块2.3输入模块QX41是Q系列输入模块，是可配用Q系列CPU模块的总线输入模块，DC输入模块的响应时间可改变，且可支持在线更换，输入点数为32点，额定输入电压24VDC，额定输入电流4mA；图2-3 输入模块2.4 输出模块三菱输出模块QY41P是晶体

11、管输出模块（漏型），型号为QY41P，额定负载电压12-24VDC，最大负载电流0.1A/1点，最大启动电流0.7A，有热保护和短路保护，输出点数为32点。信号编号Y00到Y0F和Y10到Y1F，引脚B02，B01必须接12/24VDC，引脚A02，A01必须接COM在使用时要注意对应的卡槽位置，用来分配输出的设定。输出的设定是根据卡槽的位置改变的。图2-4 输出模块2.5远程I/O控制远程I/O模块在保持了传统模块的功能，而且缩小了体积，我们使用的是AJ65SBTC1-32DT为晶体管输出复合型，连接站点的最大数量64个，远程站/本地站/智能设备站/备用主站每个站的最大链接点数，远程I/O（

12、RX,RY）：32点本地站点。连接远程I/O模块是要把，DA（黄现），DG（蓝线），DB（白线）与在主站上上的QJ61BT11N对应上否则CPU就会报错，远程I/O的电源+24V和24G的电源必须要接，还有I/O的点源COM+和 COM-都要接。注意：如果过把远程I/O模块设置为第一站，要把STATION下的按钮拨到1的位置，说明是第一站，它的I/O就可以定义为，输入X0到XF，输出Y10到Y1F。如果把如果过把远程I/O模块设置为第二站，要把STATION下的按钮拨到2的位置，说明是第二站，它的I/O就可以定义为，输入X20到X2F，输出Y30到Y3F。如果指示灯RUN没亮说明没有通讯上。要

13、检查接线，和软件设置。图2.4为AJ65SBTC1-32DT2.6三菱触摸屏GOT1000GOT1000是三菱电机全新一代的人机界面产品，它强大的功能不仅可以适用各种各样的FA场合，也同样是非FA行业的理想选择。为了满足不同客户的需要，GOT1000分为GT15和GT11两个系列，其中GT15为高性能机型，GT11为基本功能机型。它们均采用64位处理器，内置有USB接口。对应GOT1000系列的画面设计软件为GT Designer2 Version2软件。GT11-C主要面向低端市场，具备独立操作的基本功能，是性价比很高的触摸屏产品，现有256色显示与单色显示；屏幕尺寸有10.4英寸,8.4英

14、寸和5.7英寸。特点：1 GT11-C采用64位RISC处理器，同时内置3MB的内存容量，这使得监控及画面操作速度更为快捷，响应速度约为以前的4倍。2 在通讯方面，其内置的RS-232口和RS-422口可以实现高速通讯。其内置的USB高通讯接口可以实现最高115.2kbps的高速通讯，无论是连接三菱PLC，还是其他品牌的PLC都可以实现高速通讯。其内置的USB高速通讯接口可以实现高速的画面数据传送。3 可以连接种类繁多的对象，包括三菱变频器、三菱伺服放大器、温度控制器、三菱CNC以及其他品牌的PLC等。4 A/FX列表编辑功能，方便在现场对程序做出修改。5 他最高的亮度可达350cd/m2,在

15、任何环境下都可以清晰显示。6除了以上特点之外，GT11-C可以使用Windows字体，还可以对文字进行装饰，因此可以实现绚丽的文字显示，同时由于支持Unicode 2.1，可以显示多国语言，使其可以方便地在全世界范围内使用。图2.5为GOT1000触摸屏3软件设计3.1工程创建打开软件图标，点击工程，选择创建新工程，出现对话框，选择对应的系列和类型，如图3-1-1，图3-1-1选好以后就可以点击确定，出现编程的页面，找到工程设置对话框点击参数，如图3-1-2图3-1-2在点击PLC参数，选择I/O分配表，此I/O分配表，可以自己选择，也可从PLC内部读取，但前提是要连接PLC，选选择好以后就可

16、以结束设置了，注意：如果收动设置一定要对应卡槽上的模块，不能选择错，否则PLC报错，如图3-1-3图3-1-33.2 以太网设置在工程中设置对话框中设置，网络参数如图3-2-1选择以太网，进行设置，我们的触摸屏，是用以太网进行通讯的，点击以太网会出现，如图3-2-2图4-2-1图3-2-2在这里起始I/O要填写注意，因为我们组态时CC-LINK是放在第一个位子说明的它的起始I/O已经被站用（0000和0010）2个，而以太网模块是放在第二格位置，所以起始I/O从0020开始，设置完这些点机操作设置，如图3-2-3图3-2-3在图3-2-3中的IP必须设置，这是个固定IP，设置不对，对通讯会造成

17、影响。设置好以后就可以结束设置，以太网PLC软件上就完成了。3.3 CC-LINK设置设置CC-LINK我们还是在工程窗口里选择，如图3-3-1图3-3-1在这里我们要设置起始I/O，类型，模式，远程输入输出，远程寄存器。特殊继电器。设置完后如图3-3-1。在完成以上设置还有一项站信息要设置。如图3-3-2图3-3-2我们在这里把变频器设置为第一站，CC-LINK设置为第二站。设置好以后点击结束设置，CC-LINK在软件上就设置好了。3.4 变频器设置我们使用的变频器可以用三菱变频器软件设置，。点击变频器图标出现，选择Easy Setup如图3-4-1图3-4-1选择好以后就出现，如图3-4-

18、2，点击下一步。图3-4-2点击下一步出现，如图3-4-3，选择USB端口。在出现如图3-4-4对话框时，点机开始进行搜索变频器型号参数。图3-4-4在点击了开始之后就会出下变频器型号，注意一定要和变频器通信上，如图3-4-5图3-4-5在完以上操作后点击下一步，将出现图3-4-6，点击登入系统设置在出现的对话框中选择是，完成登入设置。图3-4-6在完成以后就会出现如图3-4-6对话框，在这里要注意，不能点击下一步了，如果点击下一步将会反回到上一步，我们点击完成就可以了。图4-4-6根据以上图步骤，就会出现，如图3-4-7在这里我们点击参数一览表就会出现我们变频器所有的参数了，但是要点机ONL

19、INE开始设置按钮，否则，改完参数，不能写入。图3-4-7到这里我们的变频器设置就完成了。3.5 触摸屏设置点击触摸频设置图标，首先选择新建工程如图3-5-1，点击下一步，图3-5-1出现如图3-5-2，选择GOT类型，我们用的是800*600的，选择还点击下一步。图3-5-2之后选择的都是默认的，只要下一步就好了。当出现如图3-5-3时，对话框上出现了，我们使用的触摸屏的好多数据，看看是否对应，之后点击结束。就新建工程完成。图3-5-3下面在触摸屏上创建画面，在工程-基本画面上右击，新建，出现如下图3-5-4对话框，点击确定按钮，这样我们新花面就完成了。图3-5-4在创建画面完成后我们要设置

20、以太网，在工程上点击公共设置，选择以太网。如图3-5-5，对IP地址进行设置，这个IP要与PLC的IP对应，否则不能通讯，设置成功后点击确定。完成以太网设置。图3-5-5在完成以上设置后，还要对连接机进行设置。在工程上-公共设置-系统环境设置-连接机器设置。出现如图3-5-6。对标准I/F-1设置，扩展I/F1-2设置，在设完之后，还要点击详细设置，进行修改。图3-5-6详细设置如图3-5-7，设置GOT网络号，GOT站号，IP，这里的是触摸屏的IP，要设置对，在完成以后，点击确定就可以一了，这样我们的触摸频全都设置好了。就可以使用，和写入了。图3-5-73.6 PLC程序说明3.6.1电机的

21、比较图3.6.1为排序指令的使用图为使用两个寄存器，为之后排序过后进行比较；图为当排序完成之后M30得电，最小的和之前的值进行比较，如相等驱动辅助寄存器，从而驱动继电器，使其电机运转；这个程序为再次比较时使用的，因为D0-D5在排序过后时的数值已经混乱了；如要再次比较的话那要将没有改变过的D10-D15的数值进行传送给D0-D5寄存器当中；3.6.2万年历要是写时钟数据时要先将要改的数据先改好，这改数据时要根据现实生活当中实际情况进行修改，不然CPU会报错，导致程序不能运行；4结论经过4个星期的学习，对三菱Q系列的PLC有了一个初步的了解，从刚开始的错误的认识，到一个模糊地概念，再到能按要求编

22、出程序的过程中，我自己看资料，靠同学的帮助，过程虽然很累，但当自己学会后还挺开心的。进入技师班以后，在大部分的情况下还是要靠自己自学，从没有资料到有资料后的自学，老师不再会长时间地给我们讲课，只会给我们稍做介绍，再当我们遇到麻烦的时候稍作指点。进过这4个星期，我感觉我的自学能力还是有待提高。对于三菱Q系列的PLC我们还是刚刚接触，对它的使用还很生疏，虽然它与FX系列的PLC有很多的共通之处，但刚开始学的时候还是感觉很吃力，特别是那些特殊寄存器的应用，都与FX系列的PLC有很大的区别。在老师刚给我们题目的时候感觉很简单，在FX下面写这个程序，但是要用到Q系列的时候，就没有办法了，只能自己慢慢地看

23、老师给我们的资料，有很多的资料刚开始看的时候感觉迷茫，不知重点在那里该从哪里着手。看了好长时间以后，慢慢有了感觉。又在其他同学的帮助下，程序慢慢成形了，但调试了好久也没有成功，后来就边调试边修改程序，经过半天的努力，终于把程序调试成功了。附录1 控制系统 I/O 分配表I/O分配表如表4-1 所示: 输入 输出选择电机启动X416台电机Y60Y65启动X42时间控制Y66停止X45手动控制Y67急停X44奇偶电机Y68比较X43报警灯Y69方式选择M40正转Y1000方式启动X48频率设定Y100D方式停止X49频率监视Y100C方式急停X4A命令代码执行Y100F调时确定X40报错按钮X4BX52附录2 程序图