1、项目驱动单元项目驱动单元15FX2N系列PLC的认识 15.1学习与实训目标学习与实训目标n1熟练掌握PLC的基本概念、基本构成，了解PLC的发展历程和应用情况。n2了解不同系列三菱PLC的基本特点，FX2N系列PLC的型号、外部端子的功能与连接方法。n3了解PLC技术应用的一般方法。任务学习任务学习1 PLC的特点和主要功能的特点和主要功能 1PLC的特点15.3任务驱动的相关知识任务驱动的相关知识（1）可靠性高，抗干扰能力强（2）编程简单易学（3）功能完善，适应性强（4）使用简单，调试维修方便（5）体积小，重量轻，功耗低2PLC的主要功能（1）开关量控制（2）模拟量控制（3）运动控制（4）
2、数据处理（5）通信联网任务学习任务学习2 PLC的定义、结构和组成的定义、结构和组成 1PLC的定义早期的定义美国电气制造商协会 国际电工委员会（IEC）：可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式、模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。2FX2N系列系列PLC的结构和组成的结构和组成（1）PLC的硬件结构图15-1 PLC的硬件结构 CPU存储器电源输入/输出单元编程器I/O扩展单元数据通信接口2FX2N系列系列PLC的结构和组成的结构和组成（
3、2）FX2N系列PLC的外部结构图15-2 FX2N系列PLC的外部结构图PNP型传感器图15-3 输入回路的连接COM24V+X000X001X002X003X004X005X006X007SB1SB2SQ1SQ2FRPLC图15-4 输出回路的连接PLCCOM1 Y000Y001Y002Y003Y004COM2Y005Y006Y007Y010Y011Y012Y012COM3AC220VKAKMYVHAHL1HL2HL3HL4AC6.3VAC5VRRRRVD1VD2VD3VD4在实现输入/输出回路时，应注意：I/O点的共COM问题 输出点的技术规格 多种负载和不同负载电源共存的处理 Y000
4、图15-5 输入/输出继电器功能示意图X000常开触点X000常闭触点Y000常开触点Y000常闭触点输出继电器Y000X000X001X000X001Y000Y001Y002COM1COMX000X001PLC输出继电器触点输入信号负载 为了适应控制的需要，PLC I/O具有不同的类别，其输入分直流输入和交流输入两种形式；输出分继电器输出、可控硅输出和晶体管输出三种形式（3）FX2N系列PLC型号 FX系列PLC的型号表示：FX特殊品种的区别输出形式单元类型I/O总点数系列序号系列序号：0、0S、0N、2、2C、1S、2N、2NC。单元类型：M-基本单元；E-输入输出混合扩展单元及扩展模块；
5、EX-输入专用扩展模块；EY-输出专用扩展模块。输出形式：R-继电器输出；T-晶体管输出；S-晶闸管输出。特殊品种区别：D-DC电源，DC输入；A1-AC电源，AC输入；H-大电流输出扩展模块（1A/1点）；V-立式端子排的扩展模块；C-接插口输入输出方式；F-输入滤波器1ms的扩展模块；L-TTL输入扩展模块；S-独立端子（无公共端）扩展模块。若特殊品种一项无符号，说明通指AC电源、DC输入，横排端子排；继电器输出2A/1点；晶体管输出0.5A/1点；晶闸管输出0.3A/1点。项目驱动单元项目驱动单元16PLC程序执行过程和工作原理 16.1学习与实训目标学习与实训目标n1深入理解PLC程序
6、执行的过程和扫描工作方式。掌握PLC的工作原理。n2 FX2N系列PLC软元件认识，明确内部继电器的分类与编号等。n3对PLC输出响应滞后现象有一定了解。16.3任务驱动的相关知识任务驱动的相关知识任务学习任务学习1 FX2N系列系列PLC的软件系统的软件系统 1软件系统（1）系统程序 系统程序可分为管理程序、编译程序、标准程序模块和系统调用三部分。（2）用户程序2PLC的编程语言（1）梯形图语言（2）助记符语言 0LD X11ANI X22OUT TO3SP/K4004LD T05OUT Y0END(b)指令表ENDX1X2T0K400Y0T0（a）梯形图图16-1 梯形图与助记符语言 例：
7、某一过程控制系统中，工艺要求开关1闭合40S后，指示灯亮，按下开关2后灯熄灭，采用三菱FX2N系列PLC实现控制。2PLC的编程语言（3）顺序功能图 图16-2顺序功能图转换1转换2转换3X0X1X2Y0Y1Y2步1步2步3步43FX2N系列PLC的软元件（内部继电器）软元件简称元件，PLC的内部存储器的每一个存储单元均称为元件，各个元件与PLC的监控程序、用户的应用程序合作，会产生或模拟出不同的功能。当元件产生的是继电器功能时，称这类元件为软继电器，简称继电器，它不是物理意义上的实际器件，而是一定的存储单元与程序结合的产物。（1）输入继电器X（2）输出继电器Y（3）内部辅助继电器M 通用辅助
8、继电器M0M499（500点）：按十进制进行编号的，FX2N系列PLC有500点，其编号为M0M499。断电保持辅助继电器M500M1023：PLC在运行中发生停电，输出继电器和通用辅助继电器全部成断开状态。再运行时，除去PLC运行时就接通的以外，其他都断开。特殊辅助继电器M8000M8255：这些特殊辅助继电器各自具有特殊的功能，一般分成两大类。一类是只能利用其触点，其线圈由PLC自动驱动；另一类是可驱动线圈型的特殊辅助继电器，用户驱动其线圈后，PLC做特定的动作。（4）内部状态继电器S 与步进顺序控制指令STL组合使用。状态继电器分成四类，其编号及点数如下：初始状态：S0S9（10点）；回
9、零：S10S19（10点）；通用：S20S499（480点）；保持：S500S899（400点）；报警：S900S999（100点）。（5）内部定时器T：定时器在PLC中相当于一个时间继电 器，它有一个设定值寄存器（一个字）、一个当前值寄存器（字）以及无数个触点（位）。（6）内部计数器C（7）数据寄存器D 通用数据寄存器D0D199 只要不写入数据，则数据将不会变化，直到再次写入。停电保持数据寄存器D200D7999 除非改写，否则数据不会变化。特殊数据寄存器D8000D8255 文件寄存器D1000D7999（8）内部指针（P、I）：内部指针是PLC在执行程序时用来改变执行流向的元件。分支指
10、令专用指针P0P63：要与相应的应用指令CJ、CALL、FEND、SRET及END配合使用，P63为结束跳转使用。中断用指针I是应用指令IRET的返回、EI开中断、DI关中断配合使用的指令。任务学习任务学习2 PLC的工作原理的工作原理 当PLC投入运行后，其工作过程一般分为三个阶段，即输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段，完成上述三个阶段称作一个扫描周期。输入采样阶段程序执行阶段输出控制阶段输入刷新输出刷新现场输入信号输出信号输出模板输出映像区输出数据锁存现场执行元件输入模板输入映像区图16-3 PLC用户程序扫描过程用户程序（梯形图语言）1输入采样阶段2用户程序执行阶段3输出刷新阶段
11、但严格说来，PLC的一个工作周期还包括下述四个过程，这四个过程都是在扫描过程之后进行的。系统自监测 与编程器交换信息 与数字处理器交换信息 网络通信 4扫描周期的计算5PLC的I/O响应时间 6PLC对输入/输出的处理规则输入采样阶段程序执行阶段输出控制阶段输入刷新输出刷新现场输入信号输出信号输出模板输出映像区输出数据锁存现场执行元件输入模板输入映像区图16-3 PLC用户程序扫描过程用户程序（梯形图语言）任务学习任务学习3 PLC工作过程举例工作过程举例【例【例1】指示灯控制ENDY000Y001（a）梯形图图16-4 指示灯PLC控制的线路图Y001X000X000HL1HL2（a）指示灯
12、PLC接线示意图24VY000Y001COMCOMPLCX000X001SB2SB1X000ENDY000Y001梯形图Y001X000X000X001X007Y000 Y002Y007输入映像区输出映像区输入扫描执行程序输出刷新一个扫描周期（a）初始运行状态（按钮没按下）两个指示灯都没亮CCCCC10000X000ENDY000Y001梯形图Y001X000X000X001X007Y000 Y002Y007输入映像区输出映像区输入扫描执行程序输出刷新一个扫描周期（b）按下SB1后第一个周期第2个指示灯亮1CC1C10000X000ENDY000Y001梯形图Y001X000X000X001X
13、007Y000 Y002Y007输入映像区输出映像区输入扫描执行程序输出刷新一个扫描周期（c）按下SB1后第二个周期两个指示灯都亮1C11C10000X000ENDY000Y001梯形图Y001X000X000X001X007Y000 Y002Y007输入映像区输出映像区输入扫描执行程序输出刷新一个扫描周期（d）松开SB1按钮后的第一个扫描周期两个指示灯都灭CCCCC10000图16-5 每个扫描周期程序执行过程分析任务学习任务学习3 PLC工作过程举例工作过程举例【例【例2】定时计数ENDX000T0X000T0K10X000C0C0K3000RSTM8011ENDX000T0T0K10X0
14、00C0K3000M8011ENDT0X000X000C0C0K3000RSTM8011X000C0RSTX000T0K10梯形图梯形图梯形图图16-6 程序执行过程例2(a)C0X000T0C0C0T0X000X000T000099981001s1s1s(b)(c)时序图时序图时序图项目驱动单元项目驱动单元17三相异步电动机的启动和可逆PLC控制 17.1学习与实训目标学习与实训目标n1通过编程并上机操作训练，加深对基本指令的理解。n2熟练掌握编程的方法和技巧，进一步熟悉编程器的使用。n3进一步理解PLC工作原理，掌握PLC外围的接线方法。17.3任务驱动的相关知识任务驱动的相关知识任务学习
15、任务学习1 FX系列系列PLC的基本指令及编程方法的基本指令及编程方法 1逻辑取指令和线圈驱动指令LD、LDI、OUT （1）取指令LD(Load)、取反指令LDI(Load Inverse)：指令使用器件：X，Y，M，T，C，S的指令接点。（2）线圈驱动指令OUT（Out）:指令使用器件：Y，M，T，C，S和F的线圈。步序号指令语句注释助记符器件号0LDX1(X1)R1OUTY1(R)Y12LDIX2()R,(R)S13OUTM0(R)M04OUTT2(R)T2K20定时器延时5LDT2(R)Y26OUTY2X1X2T2Y1M0T2Y2K20图17-1 LD、LDI、OUT指令的使用2触点串
16、联指令AND、ANI X2Y4Y4M100Y50LD X2 (X2)R1AND M100 (R).(M100)R2OUT Y4 (R)Y43LD Y4 (Y4)R,(R)S14AND X3 (R).(X3)R5OUT M100 (R)M1006AND T4 (R).(T4)R,(R)S1,(S1)S2,7OUT Y5 (R)Y5图17-2 AND、ANI指令的使用M100T4X3X3Y6Y7图17-3 不推荐的梯形图形式X4X53触点并联指令OR、ORI X1Y1M1000 LD X1 1OR X22OR M1003OUT Y1 4LD X3 5OR M100 6ANI X4 7ORI M11
17、08OUT M110图17-4 OR、ORI指令的使用X3X2M101M100M110X44上升沿和下降沿的取指令LDP、LDF X1Y1Y2 LDP X1 OUT Y1LDF X3 OUT Y2图17-5 LDP、LDF指令的使用X3X1 Y1 X3 Y2 5上升沿和下降沿的与指令ANDP、ANDF M1 X1Y1Y2 LD X1 ANDP X1OUT Y1LD X2 ANDF X3OUT Y2图17-6 ANDP、ANDF指令的使用X3Y1 X3 Y2 M1X2X2 X1 一个扫描周期一个扫描周期6上升沿和下降沿的或指令ORP、ORF M0Y00 LDP X0 1 ORP X1上升沿检出并
18、联连接2 OUT M03 LDF X44 ORF X5下降沿检出并联连接5 OUT Y0图17-7 ORP、ORF指令的使用X4X1X5X07电路块的并联连接指令ORB：ORB（Or Block）是块或指令，用于电路块的并联连接。Y10 LD X1 1 AND X2 2 LDI X33 AND X44 ORB 5 LD X56 ANI X67 ORB8 OUT Y1图17-8 ORB指令的使用说明X6X3X1X2X4X50 LD X1 1 AND X2 2 LDI X33 AND X44 LD X55 ANI X66 ORB7 ORB8 OUT Y18电路块串联连接指令ANB：ANB（And
19、Block）为块与指令，用于电路块的串联连接。X0X4X3X1X2(c)Y1图17-9 ANB指令的使用说明X1X0X2X3X4(b)Y10 LD X01 OR X12 LD X23 LDI X34 AND X45 ORB 6 ANB7 OUT Y1Y10 LD X01 OR X12 LDI X23 OR X3X1X0X2X3X4(a)4 ANB 5 OR X46 OUT Y18电路块串联连接指令ANB：ANB（And Block）为块与指令，用于电路块的串联连接。9空操作指令NOP NOP（No Operation）为空操作指令。NOP是一条无动作、无目标元件的程序步，它有两个作用：一是在执
20、行程序全部清除后用NOP显示；二是用于修改程序，利用在程序中插入NOP指令。10逻辑取反指令INV：INV取反指令用于将运算结果取反。当执行到该指令时，将INV指令之前的运算结果（如LD、LDI都）变为相反的状态，如由原来的OFF到ON变为由ON到OFF的状态。X1Y0图17-10 INV指令的使用0LD X11INV2OUT Y0X1Y011程序结束指令END任务学习任务学习2 典型的控制回路分析典型的控制回路分析 1自保持（自锁）电路 图17-11 自锁电路举例分析(a)自锁电路Y001X001X000Y001(b)时序图X001X000Y0012优先（互锁）电路 图17-12 优先电路举
21、例分析M100X000M100M101X001M101M100M101M101M100Y000Y001(b)时序图X000X001M100Y000M101Y001(a)优先电路X002X002项目驱动单元项目驱动单元18数控机床步进电机PLC的速度控制 18.1学习与实训目标学习与实训目标n1掌握FX2N系列PLC的堆栈指令和PLC编程思路。n2掌握PLC的I/O配置，熟悉三相步进电动机的控制与运行。应用PLC技术实现对步进电机的速度控制。n3熟悉使用PLC技术和应用能力，掌握梯形图程序设计方法。18.3任务驱动的相关知识任务驱动的相关知识任务学习任务学习1多重输出指令多重输出指令(MPS、M
22、RD、MPP)11栈指令MPS、MRD、MPP MPS为进栈指令，将状态读入栈存储器；MRD为读栈指令，读出用MPS指令记忆的状态；MPP为出栈（读并清除）指令，读出用MPS指令记忆的状态并清除这些状态。FX系列的PLC有11个存储中间结果的存储区域称为栈存储器。Y10LD X01MPS 进栈2AND X13OUT Y14MRD 读栈5AND X26OUT Y2X0X1X2MPPX3MPSMRDY2Y37 MPP 出栈8 AND X39 OUT Y3图18-1 栈指令的使用说明Y40 LD X01 AND X12 MPS 3 AND X24 OUT Y05 MPP 6 OUT Y17 LD X
23、38 MPS9 AND X4X3X4X5MPPX6MPSMRDY5Y610 OUT 11 MRD 12 AND X513 OUT Y514 MRD15 AND X616 OUT Y617 MPP18 AND X719 OUT Y7Y0X0X2(a)MPPY1Y7X7MPSX1MRDY10 LD X01 MPS 2 LD X13 OR X24 ANB5 OUT Y0 6 MRD 7 LD X38 AND X49 LD X510 AND X6MPPMRDY211 ORB 12 ANB 13 OUT Y114 MPP15 AND X716 OUT Y217 LD X1018 OR X1119 ANB
24、 20 OUT Y3Y0X0X2(b)Y3X7X1X3X4X5X6X10X11MPS图18-2 栈指令使用之一多重输出指令的入栈出栈工作方式是：后进先出、先进后出。Y00 LD X01 MPS 2 AND X13 MPS 4 AND X25 OUT Y06 MPP 7 AND X38 OUT Y1X0X1X2(a)Y2X4X5X6X3Y1Y3MPSMPSMPPMPPMPPMPS9 MPP10 AND X4 11 MPS 12 AND X513 OUT Y214 MPP 15 AND X616 OUT Y3X0X1X2X3X4Y0Y1Y2Y3Y4图18-3 栈指令使用之二MPSMPSMPSMPS
25、MPPMPPMPPMPP(b)0 LD X01 MPS2 AND X13 MPS4 AND X25 MPS6 AND X37 MPS8 AND X49 OUT Y010 MPP11 OUT Y112 MPP13 OUT Y214 MPP15 OUT Y316 MPP17 OUT Y4 MPS、MPP两指令必须成对出现，而MPS、MPP之间的MRD指令在只有两层输出时不用。而若输出的层数多，使用的次数就多。Y10 LD X01 AND X12 OUT Y13 LD X04 AND X25 OUT Y2X0X1X2X3Y2Y37 LD X08 AND X39 OUT Y3图18-4 多重输出指令表
26、示方法X0X02主控指令MC、MCR MC（Master Control）为主控指令，用于公共串联触点的连接指令；MCR（Master Control Rreset）为主控复位指令，即MC指令的复位指令。MC、MCR两条指令的操作目标元件是Y、M，但不允许使用特殊的辅助继电器。0 LD X01 MC N0 SP M1002 LD X13 OUT Y04 LD X25 OUT Y16 MCR N07 LD X38 OUT Y2X0Y0Y1M100Y2N0MCN0MCRN0M100X3X1X2图18-5 MC、MCR指令使用之一在使用时注意：（1）与主控触点相连接的触点用LD、LDI指令；（2）编
27、程时对于主母线中串联的触点不输入指令，如图19-5中的“NO M100”,它仅是主控指令的标记。（3）在MC指令内再使用MC指令时，嵌套级N的编号（07）顺次增大，返回时使用MCR指令，从大的嵌套级开始解除。0 LD X01 MC N0 SP M1002 LD X43 OUT Y44 LD X55 OUT Y56 LD X17 MC N1SP M1018 LD X69 OUT Y610 LD X711 OUT Y712 MCR N113 MCR N0X0Y4Y5M100N0MCN0MCRN0M100X4X5X1Y6Y7M101N1MCN1MCRN1M100X6X7图18-6 MC、MCR指令使
28、用之二任务学习任务学习2编程注意事项及编程技巧编程注意事项及编程技巧 1程序应按自上而下，从左到右的顺序编制 2同一编号的输出元件在一个程序中使用两次，即形成双线圈输出，双线圈输出容易引起误操作，应尽量避免。但不同编号的输出元件可以并行输出。图18-7 双线圈及并行输出X000X010(a)双线圈输出Y000Y000Y000Y001Y002X000(b)并行输出3线圈不能直接与左母线相连 图18-8 线圈与母线的连接(a)不正确Y000Y001Y000Y001M8000(b)正确X017 4.适当安排编程顺序，以减少程序步数。串联多的支路应尽量放在上面，并联多的电路应靠近左母线。图18-9 串
29、联多的电路应放在上部(a)电路安排不当Y000(b)电路安排得当Y000X000X001X002X000X002X001图18-10 并联多的电路应靠近左母线(a)电路安排不当Y000(b)电路安排得当Y000X000X001X002X001X000X0025不能编程的电路应进行等效变换后再编程 图18-11 桥式电路的变换方法(a)桥式电路Y000(b)等效电路Y0001233514521543图18-12 线圈右边的触点应置于左边(a)电路不正确5(b)电路正确312412453 6.对复杂电路，用ANB、ORB等指令难以编程，可重复使用一些接点画出其等效电路，然后再进行编程。Y002X0
30、02X0031（a）复杂电路图18-13 复杂电路编程技巧Y002X002X003X0041X005X006X007X010X011X004X002X005X006X007X002X005X006X010X011（b）等效电路项目驱动单元项目驱动单元19数控车床液压尾座PLC控制 19.1学习与实训目标学习与实训目标n1通过学习了解数控机床的PLC形式，掌握内装型PLC的特点。n2通过学习了解FANUCPLC指令系统，PMCL的指令系统、功能指令，熟悉。数控车床尾座套筒的控制原理。n3通过学习了解FANUC PLC的程序输入的几种方法，熟悉液压或气动控制系统的建立及其控制。19.3任务驱动的相
31、关知识任务驱动的相关知识任务学习任务学习1数控机床的数控机床的PLC PLC位于CNC侧和机床侧之间，对CNC装置和机床的输入输出信号进行处理。PLC与CNC装置之间的信息交换，包括由CNC发送给PLC各种功能代码（M、S、T）的信息，PLC发送给CNC的主要是CNC装置各坐标轴的机床基准点，以及M、S、T功能的应答信号等。1数控机床PLC的控制对象图19-1 数控机床的结构简图PLC辅助控制装置主轴驱动装置进给驱动装置反馈系统适应控制机床数控装置人机接口 PLC向机床传递的信息，主要是控制机床执行元件（如电磁阀、接触器、继电器等）的信息，以及机床各运动部件状态的信号和故障信号。机床给PLC的
32、信息，主要是机床操作面板及床身上各开关、按钮的信息，其中包括机床起动与停止、机构变速选择、主轴正反转和停止、冷却液的开与关、各坐标轴的点动、刀架夹盘的夹紧与松开等信号，以及上述各部件的限位开关等保护信号，主轴伺服保护状态监视信号和伺服系统运行准备信号等。CNC和PLC协调配合共同完成数控机床的控制，其中CNC主要完成与数字运算和管理有关的功能，PLC主要完成与逻辑运算有关的动作，或者说对数控机床进行辅助控制。2数控机床PLC的形式 主轴电动机进给电动机辅助动作换刀动作冷却开关机床操作面板MDI/CRT面板强电回路主轴单元进给单元图19-2 具有内装型PLC的数控装置框图PLCCNC计算机CNC
33、装置输入/输出电路（1）内装型PLC内装型PLC的特点：内装型PLC实际上是CNC装置附加的功能，一般作为基本或可选择的功能提供给用户。内装型PLC的性能指标是根据CNC系统及机床的规格确定的，其硬件和软件被作为CNC系统的基本或附加功能而与CNC系统一起统一设计和制造的。在系统的具体结构上，内装型PLC可与CNC共用CPU，也可以单独使用一个CPU。采用内装型PLC结构，CNC系统可以具有某些高级的控制功能。2数控机床PLC的形式 （1）独立型PLC 主轴电动机进给电动机辅助动作换刀动作冷却开关机床操作面板MDI/CRT面板强电回路主轴单元进给单元图19-3 采用独立型PLC的数控装置框图P
34、LCCNC计算机CNC装置输入/输出电路输入/输出电路输入/输出电路PLC装置独立型PLC的特点：独立型PLC具有独立的功能结构，具有独立的CPU及其控制电路、程序存储器、输入/输出接口电路、通信接口和电源，具有独立的软件系统。独立型PLC一般采用积木式模块结构或插板式结构，各功能电路多做成独立的模块或印刷电路插板，具有安装方便，功能易于扩展和变更等优点。独立型PLC的输入、输出点数可以通过I/O模块或插板的增减灵活配置。专门用于FMS（Flexible Manufacture System）、FA（Factory Automation）而开发的独立型PLC具有强大的数据处理、通信和诊断功能，
35、可用作“单元控制器”，是现代化生产制造系统重要的控制装置，当然也可以用于单机控制。任务学习任务学习2数控机床数控机床PLC的程序编制的程序编制 1PLC用户程序的表达方法 PLC程序传统上一般使用梯形图编制。FUNAC数控系统的PLC程序便采用这种方式编写。而SIEMENS公司则提供了STEP7软件。STEP7软件除标准的梯形图、指令表、功能块图编程语言外，还可外挂S7SCL（结构化控制语言）、S7GRAPH（顺序功能图语言）、S7HiGraph（状态图形语言）和S7CFC（连续功能图语言）等编程语言，其中S7SCL是一种类似于C语言的编程方式。2FANUCPLC指令系统 在FUNAC数控系统
36、中，最常用的内装型PLC就是PMCL系列，在基本指令和功能指令执行中，逻辑操作的中间结果暂时存放在“堆栈寄存器”中，PMCL堆栈寄存器由九位组成，分别称作ST0、ST1、ST9，其中ST0为当前操作堆栈位。在程序结构上，同一般PLC不同的是，PMCL系列PLC为提高响应速度，采用了高级顺序和低级顺序的处理方式。第2段END1END2第1段第n段 图19-4 顺序程序的划分高级顺序高级顺序简单介绍PMCL的指令系统（1）基本指令：常用的PMCL基本指令有12条 序号指令功 能1RD将信号的状态置入ST0，功能同FX系列PLC的LD指令2RD.NOT将信号的“非”状态置入ST0，功能同LDI3WR
37、T输出运算的结果（ST0状态）到指定地址，功能同OUT4WRT.NOT输出运算的结果（ST0状态）的“非”到指定地址5AND逻辑与，功能同FX系列PLC相同6AND.NOT以指定地址信号的“非”状态进行逻辑与，功能同ANI7OR逻辑或，功能同FX系列PLC相同8OR.NOT以指定地址信号的“非”状态进行逻辑或，功能同ORI9RD.STK指定信号置入ST0，原ST0内容左移到ST1，功能同MPS10RD.NOT.STK指定信号的“非”状态置入ST0，原ST0内容左移到ST111AND.STK将ST0与ST1内容进行逻辑与，结果存入ST0，其他寄存器右移一位12OR.STK同上类似，堆栈内容进行逻
38、辑“或”，结果存于STO，堆栈寄存器右移一位表19-3 PMCL的基本指令（2）功能指令：常用的PMCL功能指令有35条 序号指令功能序号指令功能1END1第一级顺序程序结束19DSCH数据检索2END2第二级顺序程序结束20XMOV变址数据转移3END3第三级顺序程序结束21ADD加法运算4TMR定时器处理22SUB减法运算5TMRB固定定时器处理23MUL乘法运算6DEC译码24DIV除法运算7CTR计数25NUME定义常数8ROT旋转控制26PACTL位置Mate-A 9COD代码转换27CODB二进制代码转换10MOVB逻辑乘后数据转移28DCNVB扩展数据转换11COM公共线控制29
39、COMPB二进制比较12COME公共线控制结束30ADDB二进制数加13JMP跳转31SUBB二进制数减14JMPE跳转结束32MULB二进制数乘15PARI奇偶检查33DIVB二进制数除16DCNN数据转换34NUMEB定义二进制常数17COMP比较35DISP在CRT上显示信息18COIN符合检查表19-4 PMCL的功能指令 控制条件 指令 步号指令地址号注释步号指令地址号注释1RDR500.0A7SUB指令2AND.NOTX3.1B8(PRM)参数13RD.STKR510.0C9(PRM)参数24AND.NOTX4.1D10(PRM)参数35RD.STKR520.0RST11(PRM)
40、参数46RD.STKR530.0ACT12WRTR540.0W参数 输出 指令指令参数参数参数参数参数输出控制条件R540.0M（1）（2）（3）（4）ABCDRSTACTR500.0R510.0R520.0R530.0X3.1X4.1图19-5 功能指令格式3FANUC PLC梯形图编制的一般规则 （1）输入/输出信号及继电器等的名称和记号易懂、确切，名称长度不超过8个字符，第1个字符用字母P代表正，B代表“非”，N代表负。（2）梯形图中的继电器，一般按其作用来给定符号，且字母要大写。（3）当出现PLC机床侧输入/输出信号的名称与CNC设备连接手册中输入/输出名称相同的情况时，应在机床侧的信
41、号名称之后加“M”，以便于与CNC信号相区别。表19-6 梯形图中的符号 ABBAABBA符号说明符号说明PLC中的继电器触点，A为常开，B为常闭PLC中的定时器触点，A为常开，B为常闭从CNC侧输入的信号，A为常开，B为常闭PLC中的继电器线圈输出到CNC侧继电器线圈从机床侧（包括机床操作面板）输入的信号，A为常开，B为常闭输出到机床侧继电器线圈PLC中定时器线圈编制PLC流程图如图所示 整理出有关图样及维修所需资料入口结束程序正确？程序正确？写入EPROM用带有EPROM的PLC最终调试建立被控对象的控制关系图用以写好的EPROM输入顺序程序确定控制对象选定可用的PLC制定接口格式并定义输
42、入/输出信号制作梯形图程序输入用编程器键盘写入顺序程序用纸带写入顺序程序图19-6 PLC程序编制流程图用模拟台调试顺序程序，并修改错误程序NNFANUC PLC的程序输入方法：1、编程器 2、PLC纸带 3、EPROM 任务学习任务学习3液压与气动控制回路图液压与气动控制回路图 1按钮切换Y/降压起动控制线路 图19-7 数控车床尾座套筒液压系统YA1YA2图19-8 数控车床尾座套筒气动控制回路YA1YA2SQ1SQ2241365%项目驱动单元项目驱动单元20数控机床润滑系统的控制 20.1学习与实训目标学习与实训目标n1通过学习了解MDI接口、CRT接口位置和连接，数控系统的I/O接口。
43、n2通过学习使学生掌握数控系统常用的串行通信接口标准，DNC通信接口技术，数控系统网络通信接口。n3通过学习了解数控机床润滑系统电气控制，学会编制梯形图。20.3任务驱动的相关知识任务驱动的相关知识任务学习任务学习1输入输出及其通信接口输入输出及其通信接口 1数控系统对输入输出接口的要求（1）能够可靠地传送控制机床动作的相应控制信息，并能够输入控制机床所需的有关状态信息。（2）能够进行相应的信息转换，以满足CNC系统的输入与输出要求。（3）具有较强的抗干扰能力，提高系统的可靠性。2CNC装置的人机接口 CNC装置的人机接口主要是指MDI/CRT。MDI是指手动数据输入设备，也就是键盘输入装置，
44、用于控制机床的状态及输入程序。CRT是指显示器，用于显示机床的运行参数及状态。（1）MDI接口图20-1MDI接口框图（1）CRT接口 图20-2 CRT接口框图从主CPU来FIFO地址译码FIFORAMCPUCRTCRTC多路转换图形RAM字符RAM或门移位寄存器移位寄存器字符发生器视频控制3数控系统的I/O接口 对CNC装置而言，由MT侧向CNC传送的信号称为输入信号，由CNC侧向MT侧传送的信号称为输出信号。（1）输入信号图20-3 输入接口（2）输出信号图20-4 输出接口任务学习任务学习2数控系统常用的串行通信接口标准数控系统常用的串行通信接口标准 数控系统常用的串行通信接口主要有R
45、S232C、RS422A、RS485等三种，其中RS232C常用于数控系统与计算机的连接，RS422A和RS485则用于数控系统与网络及外围设备的连接。1RS232C标准 RS232C是EIA于1962年公布的一种标准化接口。在电气性能上，RS232C采用负逻辑，规定逻辑“1”电平在5V15V范围内，逻辑“0”电平在5V15V范围内，具有较强的抗干扰能力。在机械性能方面，RS232C采用标准的25针连接器，也可以简化为9针。在通信距离较近，且通信速度要求不高的场合，可以直接采用RS232C接口。接收器MC1489TTL电平TTL电平MC1488图20-5 RS232C电气接口电路-12V信号地
46、发送器+12V+5V2RS422A/RS-499标准 1977年，EIA又制定了串行通信标准RS499，对RS232C的电气性能作了改进，RS422就是RS499的子集。平衡发送器差分接收器MC3486TTL电平TTL电平MC3487B图20-6 RS422A电气接口图AAB3RS485标准 RS485接口实际上是RS422A接口的变形，它与RS422A的不同在于RS422A为全双工，而RS485为半双工。RS422A采用两对平衡差动信号线，分别用于发送和接收。RS484只有一对平衡差动信号线，不能同时发送和接收。项目驱动单元项目驱动单元21数控机床主轴的运动控制 21.1学习与实训目标学习与
47、实训目标n1通过学习使学生掌握DNC通信技术的计算机群控系统三种方式。n2通过学习了解数控机床可编程控制器的位置控制功能。n3通过训练了解数控机床主轴运动控制功能键盘操作的认识和逐渐掌握操作。21.3任务驱动的相关知识任务驱动的相关知识任务学习任务学习1DNC通信接口技术通信接口技术 DNC系统计算机群控系统，可以简单理解为用一台大型通用计算机直接控制一群机床。1间接型DNC系统 图21-1 间接型DNC系统框图人机界面外围设备通用计算机接口装置 数控装置1数控装置2数控装置n机床1机床2机床n 2.直接型DNC系统 图21-2 直接型DNC系统框图人机界面外围设备通用计算机接口装置 控制器1
48、机床1机床2机床n 控制器2控制器n3计算机网络DNC系统 数控机床、机器人、检验站等主计算机计算机计算机计算机计算机计算机计算机图21-3 计算机网络DNC系统框图4数控系统网络通信接口 CNC装置中设有专用的通信微处理机的通信接口，担负网络通信任务。其通信协议都采用以ISO开放式互连系统参考模型的7层结构为基础的有关协议，或IEEE802局域网络有关协议。ISO的开放式互连系统参考模型（ISO/RM）是国际标准组织提出的分层结构的计算机通信协议的模型。ISO/RM在系统结构上具有7个层次.各层功能直接向应用程序提供各种服务用户A用户B第七层应用层第七层应用层第六层表示层第六层表示层第五层会
49、议层第五层会议层第四层传输层第四层传输层第三层网络层第三层网络层第二层链路层第二层链路层第一层物理层第一层物理层格式转换以适应网络要求数据管理同步提供节点到最终节点间可靠通明的数据传输完成节点间数据传送的包路由选择提供相邻节点传送的差错控制提供节点间传送及编码实际链路图21-4 ISO/RM的七层结构 不管两个系统之间的差异有多大，只要具有下述特点就可以相互有效地通信:（1）它们完成一组同样的通信功能。（2）这些功能分成相同的层次，对等层提供相同的功能。（3）同等层必须共享共同的协议。双绞线、同轴电缆、光纤OSI/RMLAN分层LLC逻辑链路控制第二层链路层第二层物理层载体介质存取单元基带或宽
50、带MAC介质存取控制令牌总线令牌环树形结构CSMA/CD总线图21-5 LAN的分层结构1适用点位控制的脉冲输出单元F2-30GMF2-30GM是一种为F1、F2和FX系列PLC配套的位置控制单元。任务学习任务学习2PLC位置控制位置控制 图21-6 F2-30GM位置控制系统框图编程器编程器操作面板现场输出开关数字开关现场输入开关电动机驱动器脉冲编码器（PG）F2-30GMF1、F2系列PLC F2-30GM作为智能化定位控制器按用户编制的定位程序，向驱动器发出定位脉冲、运行方向等信号。驱动器按这些控制信号驱动电动机带动丝杠进行定位。2A系列PLC位置控制功能模块AD71、AD72 AD71
