PLC的硬件认识PLC的硬件认识.doc

实训一 PLC的硬件认识 一、实训目的 通过实训使学生明确FX2N可编程控制器的硬件工作环境，掌握输入/输出设备的接线，知道PLC技术应用的一般方法。 二、基础知识 （一）FX2N系列PLC硬件工作环境 1．机器硬件认识与使用 （1）机器的外部特征 PLC按结构形式不同，可分为整体式和模块式两类。整体式PLC是将电源、CPU、存储器、输入/输出单元等各个功能部件集中在一个机壳内，具有结构紧凑、体积小、价格低的特点；模块式PLC将各个功能部件做成独立模块，如电源模块、CPU模块、I/O模块等，然后按需要进行组合。 PLC按控制规模大小，可分为小型、中型和大型三种类型。小型PLC的I/O点数在256点以下，存储容量在8K步以内，具有逻辑运算、定时、计数、移位、自诊断和监控等基本功能。 FX2N系列小型PLC其外形如图1所示。FX2N系列PLC是FX系列中最高级的模块，它拥有极高的速度、高级的功能、逻辑选件以及定位控制等特点，能满足从16到256路输入／输出多种应用的要求。 图 1 FX2N 系列PLC外形图 一套PLC系统的硬件一般由基本单元（包括CPU、存储器、输入/输出接口及内部电源等）、I/O扩展模块、扩展单元、转换电缆接口、特殊适配器和特殊功能模块等外部设备组成。 FX2N系列PLC的面板由三部分组成，即外部接线端子、指示部分和接口部分，各部分的组成及功能如下。 ① 外部接线端子 外部接线端子包括PLC电源（L、N）、输入用直流电源（24+、COM）、输入端子（X）、输出端子（Y）和机器接地等。它们位于机器两侧可拆卸的端子板上，每个端子均有对应的编号，主要用于电源、输入信号和输出信号的连接。 ② 指示部分 指示部分包括各输入输出点的状态指示、机器电源指示（POWER）、机器运行状态指示（RUN）、用户程序存储器后备电池指示（BATT.V）和程序错误或CPU错误指示（PROG-E、CPU-E）等，用于反映I/O点和机器的状态。 ③ 接口部分 主要包括编程器接口、存储器接口、扩展接口和特殊功能模块接口等。在机器面板上，还设置了一个PLC运行模式转换开关SW（RUN／STOP），RUN使机器处于运行状态（RUN指示灯亮）；STOP使机器处于停止运行状态（RUN指示灯灭）。当机器处于STOP状态时，可进行用户程序的录入、编辑和修改。接口的作用是完成基本单元同编程器、外部存储器、扩展单元和特殊功能模块的连接。在PLC技术应用中会经常用到。 （2）机器的电源 FX2N系列PLC机器上有两组电源端子，分别用于PLC电源的输入和输入回路所用直流电源的供出。其中L、N是PLC的电源输入端子，额定电压为AC100V～240V（电压允许范围AC85V～264V），50/60HZ；24+、COM是机器为输入回路提供的直流24V电源，为减少接线，其正极在机器内已与输入回路连接。当某输入点需给定输入信号时，只需将COM通过输入设备接至对应的输入点，一旦COM与对应点接通，该点就为ON，此时对应输入指示灯就点亮。接地端子用于PLC的接地保护。 2．I/O点的类别、编号及使用说明 I/O端子是PLC与外部输入、输出设备连接的通道。输入端子（X）位于机器的一侧，而输出端子（Y）位于机器的另一侧。I/O点的数量、类别随机器的型号不同而不同，但I/O点数量相等及编号规则完全相同。FX2N系列PLC的I/O点编号采用8进制，即000～0007、010～017、020～027……，输入点前面加“X”，输出点前面加“Y”。扩展单元和I/O?扩展模块，其I/ O点编号应紧接基本单元的I/O编号之后，依次分配编号。 I/O?点的作用是将I/O设备与PLC进行连接，使PLC与现场设备构成控制系统，以便从现场通过输入设备（元件）得到信息（输入），或将经过处理后的控制命令通过输出设备（元件）送到现场（输出），从而实现自动控制的目的。 输入回路的连接如图2所示。输入回路的实现是将COM通过输入元件（如按钮、转换开关、行程开关、继电器的触点、传感器等）连接到对应的输入点上，再通过输入点X将信息送到PLC内部。一旦某个输入元件状态发生变化，对应输入继电器X的状态也 图 2 输入回路的连接 就随之变化，PLC在输入采样阶段即可获取这些信息。 输出回路就是PLC的负载驱动回路，输出回路的连接如图3所示。通过输出点，将负载和负载电源连接成一个回路，这样负载就由PLC输出点的ON/OFF进行控制，输出点动作负载得到驱动。负载电源的规格应根据负载的需要和输出点的技术规格进行选择。 图 3 输出回路的连接 在实现输入/输出回路时，应注意的事项如下。 （1）I/O点的共COM问题 一般情况下，每个I/O点应有两个端子，为了减少I/O端子的个数