三菱plc:存儲器品牌-中文百科頻道

基本原理

PLC系統組成及各部分的功能：

PLC相關組成(6張)

一．系統組成。

二．各部分的作用。

1． CPU運算和控制中心

起“心髒”作用。

縱：當從編程器輸入的程序存入到用戶程序存儲器中，然後CPU根據系統所賦予的功能（系統程序存儲器的解釋編譯程序），把用戶程序翻譯成PLC内部所認可的用戶編譯程序。

橫：輸入狀态和輸入信息從輸入接口輸進，CPU将之存入工作數據存儲器中或輸入映象寄存器。然後由CPU把數據和程序有機地結合在一起。把結果存入輸出映象寄存器或工作數據存儲器中，然後輸出到輸出接口、控制外部驅動器。

組成：CPU由控制器、運算器和寄存器組成。這些電路集成在一個芯片上。CPU通過地址總線、數據總線與I/O接口電路相連接。

2．存儲器

具有記憶功能的半導體電路。

分為系統程序存儲器和用戶存儲器。

系統程序存儲器用以存放系統程序，包括管理程序，監控程序以及對用戶程序做編譯處理的解釋編譯程序。由隻讀存儲器組成。廠家使用的，内容不可更改，斷電不消失。

用戶存儲器：分為用戶程序存儲區和工作數據存儲區。由随機存取存儲器（RAM）組成。用戶使用的。斷電内容消失。常用高效的锂電池作為後備電源，壽命一般為3~5年。

3．輸入/輸出接口

（1）輸入接口：

光電耦合器由兩個發光二極度管和光電三極管組成。

發光二級管：在光電耦合器的輸入端加上變化的電信号，發光二極管就産生與輸入信号變化規律相同的光信号。

光電三級管：在光信号的照射下導通，導通程度與光信号的強弱有關。在光電耦合器的線性工作區内，輸出信号與輸入信号有線性關系。

輸入接口電路工作過程：當開關合上，二極管發光，然後三極管在光的照射下導通，向内部電路輸入信号。當開關斷開，二極管不發光，三極管不導通。向内部電路輸入信号。也就是通過輸入接口電路把外部的開關信号轉化成PLC内部所能接受的數字信号。

（2）輸出接口

PLC的繼電器輸出接口電路

工作過程：當内部電路輸出數字信号1，有電流流過，繼電器線圈有電流，然後常開觸點閉合，提供負載導通的電流和電壓。當内部電路輸出數字信号0，則沒有電流流過，繼電器線圈沒有電流，然後常開觸點斷開，斷開負載的電流或電壓。也就是通過輸出接口電路把内部的數字電路化成一種信号使負載動作或不動作。

三種類型：

繼電器輸出：有觸點、壽命短、頻率低、交直流負載

晶體管輸出：無觸點、壽命長、直流負載

晶閘管輸出：無觸點、壽命長、交流負載

4．編程器

編程器分為兩種，一種是手持編程器，方便。我們實驗室使用的就是手持編程器。二種是通過PLC的RS232口。與計算機相連。然後敲擊鍵盤。通過NSTP-GR軟件（或WINDOWS下軟件）向PLC内部輸入程序。

第二節 PLC的基本工作原理

一．PLC采用“順序掃描，不斷循環”的工作方式

1．每次掃描過程。集中對輸入信号進行采樣。集中對輸出信号進行刷新。

2．輸入刷新過程。當輸入端口關閉時，程序在進行執行階段時，輸入端有新狀态，新狀态不能被讀入。隻有程序進行下一次掃描時，新狀态才被讀入。

3．一個掃描周期分為輸入采樣，程序執行，輸出刷新。

4．元件映象寄存器的内容是随着程序的執行變化而變化的。

5．掃描周期的長短由三條決定。（1）CPU執行指令的速度（2）指令本身占有的時間（3）指令條數

6．由于采用集中采樣。集中輸出的方式。存在輸入/輸出滞後的現象，即輸入/輸出響應延遲。

二．PLC與繼電器控制系統、微機區别

1．PLC與繼電器控制系統區别

前者工作方式是“串行”，後者工作方式是“并行”。

前者用“軟件”，後者用“硬件”。

2．PLC與微機區别

前者工作方式是“循環掃描”。後者工作方式是“待命或中斷”

PLC 編程方式

PLC最突出的優點采用“軟繼電器”代替“硬繼電器”。用“軟件編程邏輯”代替“硬件布線邏輯”。

PLC編程語言有梯形圖、布爾助記符語言，等等。尤其前兩者為常用。

梯形圖語言特點：

1．每個梯形圖由多個梯級組成。

2．梯形圖中左右兩邊的豎線表示假想的邏輯電源。當某一梯級的邏輯運算結果為“1”時，有假想的電流通過。

3．繼電器線圈隻能出現一次，而它的常開、常閉觸點可以出現無數次。

4．每一梯級的運算結果，立即被後面的梯級所利用。

5．輸入繼電器受外部信号控制。隻出現觸點，不出現線圈。

第四節主要技術性能

用戶程序存儲容量：是衡量可存儲用戶應用程序多少的指标。通常以字或K字為單位。16位二進制數為一個字，每1024個字為1K字。PLC以字為單位存儲指令和數據。一般的邏輯操作指令每條占1個字。定時/計數，移位指令占2個字。數據操作指令占2~4個字。

每五節 PLC的分類

按結構分類：

1．整體式：是把PLC各組成部分安裝在一起或少數幾塊印刷電路闆上，并連同電源一起裝在機殼内形成一個單一的整體，稱之為主機或基本單元、小型、超小型PLC采用這種結構。

模塊式：是把PLC各基本組成做成獨立的模塊。中型、大型PLC采用這種方式。便于維修

産品系列

FX1S系列:

三菱PLC是一種集成型小型單元式PLC。且具有完整的性能和通訊功能等擴展性。如果考慮安裝空間和成本是一種理想的選擇。

FX1N系列:

是三菱電機推出的功能強大的普及型PLC。具有擴展輸入輸出，模拟量控制和通訊、鍊接功能等擴展性。是一款廣泛應用于一般的順序控制三菱PLC。

FX2N系列:

在當時，是三菱PLC是FX家族中最先進的系列。具有高速處理及可擴展大量滿足單個需要的特殊功能模塊等特點，為工廠自動化應用提供最大的靈活性和控制能力。

FX3U系列：

是三菱電機公司新近推出的新型第三代三菱PLC,可能稱得上是小型至尊産品。基本性能大幅提升，晶體管輸出型的基本單元内置了3軸獨立最高100kHz的定位功能，并且增加了新的定位指令，從而使得定位控制功能更加強大，使用更為方便。FX3U系列産品為FX2N替代産品，FX2N系列産品2012年12月三菱電機不再供貨。以後大家都會選用FX3U系列産品。三菱PLC-FX3U系列産品介紹：

● FX3U系列PLC第三代微型可編程控制器，内置高達64K大容量的RAM存儲器。

● 内置業界最高水平的高速處理0.065μS/基本指令。

● 控制規模:16~384(包括CC-LINK I/O)點。

● 内置獨立3軸100kHz定位功能(晶體管輸出型)。

● 基本單元左側均可以連接功能強大簡便易用的适配器。

● 内置的編程口可以達到115.2kbps 的高速通信，而且最多可以同時使用3 個通信口。

● 通過CC-Link 網絡的擴展可以實現最高84 點（包括遠程I/O 在内）的控制。

● 模塊上可以進行軟元件的監控、測試，時鐘的設定。

● FX3U系列還可以将該顯示模塊安裝在控制櫃的面闆上。

● FX3U系列PLC編程軟件：需要GX Developer 8.23Z 以上版本。

FX3G系列：

是三菱電機公司新近推出的新型第三代三菱PLC，基本單元自帶兩路高速通訊接口（RS422&USB，内置高達32K大容量存儲器，标準模式時基本指令處理速度可達0.21μs，控制規模:14~256點（包括CC-LINK網絡I/O），定位功能設置簡便（最多三軸），基本單元左側最多可連接4台FX3U特殊适配器，可實現浮點數運算，可設置兩級密碼，每級16字符，增強密碼保護功能

FX1NC FX2NC FX3UC三菱PLC:

在保持了原有強大功能的基礎上實現了極為可觀的規模縮小I/O型接線接口降低了接線成本，并大大節省了時間。

Q系列三菱PLC:

三菱機公司推出的大型PLC,CPU類型有基本型CPU，高性能型CPU，過程控制CPU,運動控制CPU,冗馀CPU等。可以滿足各種複雜的控制需求。三菱電機中國事業的快速發展，為了更好地滿足國内用戶對三菱PLC，Q系列産品高性能、低成本的要求，三菱電機自動化特推出經濟型QUTESET型三菱PLC，即一款以自帶64點高密度混合單元的5槽Q00JCOUSET；另一款自帶2塊16點開關量輸入及2塊16點開關量輸出的8槽Q00JCPU-S8SET，其性能指标與Q00J完全兼容，也完全支持GX-Developer等軟件，故具有極佳的性價比。

A系列三菱PLC:使用三菱專用順控芯片（MSP），速度/指令可媲美大型三菱PLC;A2ASCPU支持32個PID回路。而QnASCPU的回路數目無限制，可随内存容量的大小而改變；程序容量由8K步至124K步，如使用存儲器卡，QnASCPU則内存量可擴充到2M字節；有多種特殊模塊可選擇，包括網絡，定位控制，高速計數，溫度控制等模塊。

保養方法

一、保養規程、設備定期測試、調整規定

（1）每半年或季度檢查PLC櫃中接線端子的連接情況，若發現松動的地方及時重新堅固連接；

（2）對櫃中給主機供電的電源每月重新測量工作電壓；

二、設備定期清掃的規定

（1）每六個月或季度對PLC進行清掃，切斷給PLC供電的電源把電源機架、CPU主闆及輸入/輸出闆依次拆下，進行吹掃、清掃後再依次原位安裝好，将全部連接恢複後送電并啟動PLC主機。認真清掃PLC箱内衛生；

（2）每三個月更換電源機架下方過濾網；

三、檢修前準備、檢修規程

（1）檢修前準備好工具；

（2）為保障元件的功能不出故障及模闆不損壞，必須用保護裝置及認真作防靜電準備工作；

（3）檢修前與調度和操作工聯系好，需挂檢修牌處挂好檢修牌；

四、設備拆裝順序及方法

（1）停機檢修，必須兩個人以上監護操作；

（2）把CPU前面闆上的方式選擇開關從“運行”轉到“停”位置；

（3）關閉PLC供電的總電源，然後關閉其它給模坂供電的電源；

（4）把與電源架相連的電源線記清線号及連接位置後拆下，然後拆下電源機架與機櫃相連的螺絲，電源機架就可拆下；

（5） CPU主闆及I/0闆可在旋轉模闆下方的螺絲後拆下；

（6）安裝時以相反順序進行；

五、檢修工藝及技術要求

（1）測量電壓時，要用數字電壓表或精度為1%的萬能表測量

（2）電源機架，CPU主闆都隻能在主電源切斷時取下；

（3）在RAM模塊從CPU取下或插入CPU之前，要斷開PC的電源，這樣才能保證數據不混亂；

（4）在取下RAM模塊之前，檢查一下模塊電池是否正常工作，如果電池故障燈亮時取下模塊PAM内容将丢失；

（5）輸入/輸出闆取下前也應先關掉總電源，但如果生産需要時I/0闆也可在可編程控制器運行時取下，但CPU闆上的QVZ（超時）燈亮；

（6）撥插模闆時，要格外小心，輕拿輕放，并運離産生靜電的物品；

（7）更換元件不得帶電操作；

（8）檢修後模闆安裝一定要安插到位。

三菱PLC的主要特點（此處PLC是指電力線上網屬錯誤引用）

① 結構靈活

不受環境的限制，有電即可組建網絡，同時可以靈活擴展接入端口數量，使資源保持較高的利用率，在移動性方面可與WLAN媲美。

② 傳輸效果好

可以很平順的在線觀賞DVD影片，它所提供的14Mbps帶寬可以為很多應用平台提供保證。最新的電力線标準HomePlug AV傳輸速度已經達到了200Mbps；為了确保QoS，HomePlug AV采用了時分多路訪問（TDMA）與帶有沖突檢測機能的載體偵聽多路訪問（CSMA）協議，兩者結合，能夠很好地傳輸流媒體。

③ 範圍廣

無所不在的電力線網絡也是這種技術的優勢。雖然無線網絡可以做到不破牆，但對于高層建築來說，其必需布設N多個AP才能滿足需求，而且同樣不能避免信号盲區的存在。而電力線是最基礎的網絡，它的規模之大，是其他任何網絡無法比拟的。由此，運營商就可以輕松地把這種網絡接入服務滲透到每一處有電力線的地方。這一技術一旦全面進入商業化階段，将給互聯網普及帶來極大的發展空間。終端用戶隻需要插上電力貓，就可以實現因特網接入，電視頻道接收節目，打電話或者是可視電話。

④ 低成本

充分利用現有的低壓配電網絡基礎設施，無需任何布線，節約了資源。無需挖溝和穿牆打洞，避免了對建築物、公用設施、家庭裝潢的破壞，同時也節省了人力。相對傳統的組網技術，PLC成本更低，工期短，可擴展性和可管理性更強。目前國内已開通電力寬帶上網的地方，其包月使用費用一般為50-80元/月左右，這樣的價格和很多地方的ADSL包月相持平。

⑤ 适用面廣

PLC作為利用電力線組網的一種接入技術，提供寬帶網絡“最後一公裡”的解決方案，廣泛适用于居民小區，酒店，辦公區，監控安防等領域。它是利用電力線作為通信載體，使得PLC具有極大的便捷性，隻要在房間任何有電源插座的地方，不用撥号，就立即可享受4.5~45Mbps的高速網絡接入，來浏覽網頁﹑撥打電話，和觀看在線電影，從而實現集數據、語音、視頻，以及電力于一體的“四網合一”。

plc發展新動向PLC是一種專門為在工業環境下應用而設計的數字運算操作的電子裝置。它采用可以編制程序的存儲器，用來在其内部存儲執行邏輯運算、順序運算、計時、計數和算術運算等操作的指令，并能通過數字式或模拟式的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生産過程。PLC已經廣泛應用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機械制造、汽車、輕紡、交通運輸、環保及文化娛樂等各個行業，它具有高可靠性、抗幹擾能力強、功能強大、靈活，易學易用、體積小，重量輕，價格便宜的特點。

發展動向

1：産品規模向大、小兩個方向發展大：I/O點數達14336點、32位為微處理器、多CPU并行工作、大容量存儲器、掃描速度高速化。小：由整體結構向小型模塊化結構發展，增加了配置的靈活性，降低了成本。 2：PLC在閉環過程控制中應用日益廣泛 3：不斷加強通訊功能 4：.新器件和模塊不斷推出高檔的PLC除了主要采用CPU以提高處理速度外，還有帶處理器的EPROM或RAM的智能I/O模塊、高速計數模塊、遠程I/O模塊等專用化模塊。 5：編程工具豐富多樣，功能不斷提高，編程語言趨向标準化有各種簡單或複雜的編程器及編程軟件，采用梯形圖、功能圖、語句表等編程語言，亦有高檔的PLC指令系統 6：發展容錯技術采用熱備用或并行工作、多數表決的工作方式。 7：追求軟硬件的标準化。

發展曆史

發展：20世紀70年代初出現了微處理器。人們很快将其引入可編程控制器，使PLC增加了運算、數據傳送及處理等功能，完成了真正具有計算機特征的工業控制裝置。此時的PLC為微機技術和繼電器常規控制概念相結合的産物。個人計算機發展起來後，為了方便和反映可編程控制器的功能特點，可編程序控制器定名為Programmable Logic Controller（PLC）。

20世紀70年代中末期，可編程控制器進入實用化發展階段，計算機技術已全面引入可編程控制器中，使其功能發生了飛躍。更高的運算速度、超小型體積、更可靠的工業抗幹擾設計、模拟量運算、PID功能及極高的性價比奠定了它在現代工業中的地位。

20世紀80年代初，可編程控制器在先進工業國家中已獲得廣泛應用。世界上生産可編程控制器的國家日益增多，産量日益上升。這标志着可編程控制器已步入成熟階段。

20世紀80年代至90年代中期，是PLC發展最快的時期，年增長率一直保持為30~40%。在這時期，PLC在處理模拟量能力、數字運算能力、人機接口能力和網絡能力得到大幅度提高，PLC逐漸進入過程控制領域，在某些應用上取代了在過程控制領域處于統治地位的DCS系統。

20世紀末期，可編程控制器的發展特點是更加适應于現代工業的需要。這個時期發展了大型機和超小型機、誕生了各種各樣的特殊功能單元、生産了各種人機界面單元、通信單元，使應用可編程控制器的工業控制設備的配套更加容易。