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FP-X系列PLC硬件配置及其功能

FP-X系列PLC有C14、C30、C60等控制单元，还有E16、E30、E60扩展单元和多种功能的扩展插卡。它们都是紧凑式的箱体结构，可安装在DM导轨上。各单元之间通过插座、电缆相连接。

  FP-X单元部件

  主机型单元(控制单元)

  FP-X的主机单元(控制单元)的面板布置示于图2-11。从图中可以看出C14部件只有RS-232编程口，没有USB编程口，其他都有2个编程口。C14有1个插卡位置，C30有2个插卡位段，C60有3个插卡位置。

  图2-11中有编号的器件说明如下∶

  ①运行监视灯。显示PLC的运行/停止、错误/报警等动作状态。具体状态见表2-13。

  ②I/O状态指示灯。用发光二极管指示各输入输出的通断状态。

  ③RUN/PROG模式切换开关。模式开关切换到RUN时主机进入运行程序方式;模式开关切换到PROG时主机停止运行程序进入编程方式。

  注∶使用计算机编程软件FPWINGR可以操作主机的运行/停止模式状态。重新接通电源时，用RUN/PROG模式切换开关确定主机的工作状态。

  ④USB连接器。标准USB接口，用于计算机与PLC的编程和通信。

  ⑤模拟电位器。通过转动可调电位器，特殊数据寄存器DT90040～DT90043的值在K0～K1000的范围内变化。可以应用于模拟定时器等。C14/C30有2个，C60有4个。

  ⑥RS-232C编程口。连接编程工具的连接器。在控制器主机的编程口中，可使用市售的微型5针DIN连接器与计算机串行口相接。编程口的引脚图及功能分别如图2-12和表2-14所示。

  ⑦电源和输入端子台。供电电源以及输入信号接口配线端子。其中供电电源有AC输入和DC输入两种。

  ⑧输入用通用电源和输出端子台。输入用通用电源的输出端子和输出信号接口配线端子。当供电电源为AC时输入用通用电源的输出端子为24V电源，当供电电源为DC时输入用通用电源的输出端子是空端子。

  ⑨扩展盖。扩展电缆、电池安装后，请装上盖。

  ⑩连接扩展插卡的连接器。

  ⑪扩展I/O单元、扩展FPO适配器连接用连接器。用了插入专用的扩展电缆。

  ⑫电池盖。当使用另售的备份电池时，拆下该盖后进行安装。利用备份电池对实时钟或者数据寄存器进行备份。

  ⑬ DIN 导轨安装推杆(左右钩)。可以轻松一按即在DIN导轨上安装。

  扩展单元

  扩展单元内部设有中央处理器和存储器，而设置的I/O接口和端子只能与主机型单元配合使用，以扩展I/O点数。图2-13所示为扩展单元的面板布置图。

  图2-13 扩展单元的面板布置图

  图2-13中有编号的器件说明如下∶

  ①I/O状态指示灯。用发光二极管指示各输入输出的通断状态。

  ②输入端子台。输入信号接口配线端子(注意FP-X E30有电源端子)。

  ③输出端子台。输出信号接口配线端子(注意FP-XE30有电源端子)。

  ④扩展接线插座。使用专用电缆用于与控制单元或另一个扩展单元连接。

  ⑤扩展盖。扩展电缆、电池安装后，请装上盖。

  ⑥DIN导轨安装推杆(左右钩)。可以轻松一按即在DIN导轨上安装。

  ⑦终端设定DIP开关。*后部分的扩展单元中，全部开关均置ON。

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PLC顺序功能图

顺序功能图(Sequential FunctionChart，SFC)是一种位于其他编程语言之上的图形语言，用来编制顺序控制程序。

  SFC提供了一种组织程序的图形方法，在顺序功能图中可以用别的语言嵌套编程。步、转换和动作是顺序功能图中的几种主要元件，步是一种逻辑块，即对应于特定的控制任务的编程逻辑;动作是控制任务的独立部分;转换是从一个任务变换到另一个任务的原因或条件。如图1-43所示。可以用顺序功能图来描述系统的功能，根据它可以很容易地编写出梯形图程序。

  功能块图

  功能块图是一种类似于数字逻辑电路的编程语言，有数字电路基础的人很容易掌握。该编程语言用类似“与门”“或门”“非门"的方框来表示逻辑运算关系，方框的左侧为逻辑运算的输入变量，右侧为输出变量，输入、输出端的小圆圈表示"非"运算，信号是自左向右流动的。功能块图如图1-44所示。

  结构文本及其他**编程语言

  结构文本(Structured Text，ST)是为IEC1131-3标准创建的一种专用的**编程语言，与FBD相比，它能实现复杂的数学运算，编写的程序非常简洁和紧凑。

  目前也有一些PLC可用BASIC和C等**语言进行编程，但使用尚不普遍，本书从略。

  PLC有5种编程语言，但在FXaNPLC的编程软件中，用户只可以选用LAD、FBD和STL这三种编程语言，其中FBD不常用。STL程序较难阅读，其中的逻辑关系很难一眼看出，在设计复杂的开关量控制程序时一般都使用LAD语言。但STL可以处理某些不能用LAD处理的问题，且STL输入方便快捷，还可以为每一条语句加上注释，便于复杂程序的阅读。在设计通信、数学运算等**应用程序时建议使用语句表语言。LAD程序中输入信号与输出信号之间的逻辑关系一目了然，易于理解，与继电器-接触器控制系统电路图的表达方式极为相似，设计开关量控制程序时建议选用LAD语言。

作为西门子**合作伙伴的一员，我们一定会做得更好，以下系列产品本公司都有现货销售

S7-200CN: CPU222CN CPU224CN CPU224XP CN CPU226CN EM221CN EM222CN EM223CN EM231CN EM232CN EM235CN

S7-200： CPU221 CPU222 CPU224 CPU224XP CPU226 

EM221 EM222 EM223 EM231 EM232 EM235

S7-300 CPU312 CPU313/C CPU314/C-2DP CPU315-2DP/PN

CPU315T/CPU315F CPU317F/CPU317T CPU319

SM321 SM322 SM323 SM331 SM332 SM334 307电源

IM361 IM360 IM365 FM350 CP340 CP341 CP343 FM355

S7-400 : 407电源 CPU412 CPU414 CPU417 CPU414H CPU417H

CPU416 CPU416F CPU414F CPU417F CPU412-2H

SITOP电源：6EP1331 6EP1332 6EP1334 6EP1336 6EP1436 6EP1437

EM200: IM151 IM153 EM131 EM132 EM133 IM152 

LOGO: 12/24RC 12/24RCo 230RC 230RCo DM8 DM16 AM2 

触摸屏：精彩系列面板：SAMRT700 SMART1000 

按键面板：KP8 KP8F PP7/PP17

微型面板：TD200 TD200C TD400C OP73micro TP177micro

移动面板：MP177 MP277

精简面板： KP300 KTP400 KTP600单色 KTP600彩色 KPT1000 TP1500

精智面板： KP400comfort KTP400comfort TP700 comfort KP700 comfortKP900 TP900comfort KP1200 TP1200

伺服系列：V80 V90 V60 伺服电机（1PH，1PM，1FT，1FK，1FS）

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840D备件：6FC5357---NCU: NCU571.2 / NCU572.2 / NCU573.2 

                   NCU571.3 / NCU572.3 / NCU573.3

                   NCU571.4 / NCU572.4 / NCU573.4

                   NCU571.5 / NCU572.5 / NCU573.5

PLC的编程语言

PLC的编程语言目前常用的主要有以下几种。

  梯形图

  梯形图(Ladder，Diagram，LAD)是*常用的PLC图形编程语言。梯形图与继电器-接触器控制系统的电路图很相似，具有直观易懂的优点，很容易被工厂熟悉继电器-接触器的电气人员掌握，它特别适用于开关量逻辑控制。有时也把梯形图称为电路或程序。梯形图示例如图1-42所示。

  LAD由触点、线圈和用方框表示的功能块组成。触点代表逻辑输入条件，如外部的开关、按钮和内部条件等;线圈通常代表逻辑输出结果，用来控制外部的指示灯、交流接触器和内部的输出条件等;功能块用来表示定时器、计数器或者数学运算等附加指令。

  在分析梯形图中的逻辑关系时，为了借用继电器-接触器控制系统电路图的分析方法，可以想象左右两侧垂直母线(右侧垂直母线可省略)之间有一个“左正右负”的直流电源，当图图1-42梯形图示例的触点接通时，有一个假想的“能流”(PowerFlow)流过Y1的线圈。利用能流这一概念，可以直观、形象、更好地理解和分析梯形图，能流只能从左向右流动。

  在PLC中，把触点和线圈等组成的独立电路称为网络(Network)，用编程软件生成的梯形图和语句表程序中有网络编号，允许以网络为单位，给梯形图加注释。在网络中，程序的逻辑运算按从左到右的方向执行，与能流的方向一致。各网络按从上到下的顺序执行，执行完成所有的网络后，返回到*上面的网络重新执行。使用编程软件可以直接生成和编辑梯形图，并将它下载到PLC中。

  指令表

  用梯形图等图形编程直观、简便，但要求PLC配置LRT显示器方可输入图形符号。在许多小型、微型PLC的编程器中没有LRT屏幕显示，或没有较大的液晶屏幕显示，就只能用一系列PLC操作命令组成的指令程序将梯形图控制逻辑描述出来，并通过编程器输入到PLC中去。

  PLC的指令表(InstructionList，IL，也称为语句表、指令字程序、助记符语言)是由若干条PLC指令组成的程序。PLC的指令类似于计算机汇编语言的形式，它是用指令的助记符来编程的。PLC的指令系统远比计算机汇编语言的指令系统简单得多。PLC一般有20多条基本逻辑指令，可以编制出能替代继电器控制系统的梯形图。指令表也是一种应用很广的编程语言。

  PLC中*基本的运算是逻辑运算，*常用的指令是逻辑运算指令，如“与”“或”“非”等。这些指令再加上“输入”“输出”和“结束”等指令，就构成了PLC的基本指令。不同厂家的PLC，指令的助记符不相同。如松下FP1系列PLC常见指令的助记符为∶

  ST∶表示输入一个逻辑变量，每一逻辑行起始处必须用这一指令。

  AN逻辑“与”，表示输入变量串联。

  OR∶逻辑“或”，表示输入变量并联。

  NOT(/)逻辑“非”，表示输入变量求反。

  OT表示输出一个变量。

  ANS实现多个指令块的“与”运算，相当于“组与”。

  ORS∶实现多个指令块的“或”运算，相当于“组或”。

  ……

  ED表示结束。

  指令表是梯形图的派生语言，它保持了梯形图的简单、易懂的特点，并且键入方便、编程灵活。指令表不如梯形图形象、直观，较难阅读，其中的逻辑关系也很难一眼看出。在设计时一般多使用梯形图语言;而在使用指令表编程时，也是先根据控制要求编出梯形图，根据梯形图转换成指令表后再写入PLC中，这种转换的规则是很简单的。在用户程序存储器中，指令按步序号顺序排列。

  指令表比较适合熟悉PLC和逻辑程序设计的经验丰富的程序员，指令表可以实现某些不能用LAD或FBD实现的功能。