一、定時器

三菱plc中的定時器（T）相當於(yu) 繼電器控製係統中的通電型時間繼電器。它可以提供無限對常開常閉延時觸點。定時器中有一個(ge) 設定值寄存器（一個(ge) 字長），一個(ge) 當前值寄存器（一個(ge) 字長）和一個(ge) 用來存儲(chu) 其輸出觸點的映象寄存器（一個(ge) 二進製位），這三個(ge) 量使用同一地址編號。但使用場合不一樣，意義(yi) 也不同。

FX2N係列中定時器時可分為(wei) 通用定時器、積算定時器二種。它們(men) 是通過對一定周期的時鍾脈衝(chong) 的進行累計而實現定時的，時鍾脈衝(chong) 有周期為(wei) 1ms、10ms、100ms三種，當所計數達到設定值時觸點動作。設定值可用常數K或數據寄存器D的內(nei) 容來設置。

1．通用定時器

通用定時器的特點是不具備斷電的保持功能，即當輸入電路斷開或停電時定時器複位。通用定時器有100ms和10ms通用定時器兩(liang) 種。

（1）100ms通用定時器（T0～T199） 共200點，其中T192～T199為(wei) 子程序和中斷服務程序專(zhuan) 用定時器。這類定時器是對100ms時鍾累積計數，設定值為(wei) 1～32767，所以其定時範圍為(wei) 0.1～3276.7s。

（2）10ms通用定時器（T200～T245） 共46點。這類定時器是對10ms時鍾累積計數，設定值為(wei) 1～32767，所以其定時範圍為(wei) 0.01～327.67s。

下麵舉(ju) 例說明通用定時器的工作原理。如圖1所示，當輸入X0接通時，定時器T200從(cong) 0開始對10ms時鍾脈衝(chong) 進行累積計數，當計數值與(yu) 設定值K123相等時，定時器的常開接通Y0，經過的時間為(wei) 123×0.01s=1.23s。當X0斷開後定時器複位，計數值變為(wei) 0，其常開觸點斷開，Y0也隨之OFF。若外部電源斷電，定時器也將複位。

 

圖1 通用定時器工作原理

2．積算定時器

積算定時器具有計數累積的功能。在定時過程中如果斷電或定時器線圈OFF，積算定時器將保持當前的計數值（當前值），通電或定時器線圈ON後繼續累積，即其當前值具有保持功能，隻有將積算定時器複位，當前值才變為(wei) 0。

（1）1ms積算定時器（T246～T249） 共4點，是對1ms時鍾脈衝(chong) 進行累積計數的，定時的時間範圍為(wei) 0.001～32.767s。

（2）100ms積算定時器（T250～T255）共6點，是對100ms時鍾脈衝(chong) 進行累積計數的定時的時間範圍為(wei) 0.1～3276.7s。

以下舉(ju) 例說明積算定時器的工作原理。如圖2所示，當X0接通時，T253當前值計數數器開始累積100ms的時鍾脈衝(chong) 的個(ge) 數。當X0經t0後斷開，而T253尚未計數到設定值K345，其計數的當前值保留。當X0再次接通，T253從(cong) 保留的當前值開始繼續累積，經過t1時間，當前值達到K345時，定時器的觸點動作。累積的時間為(wei) t0+t1=0.1×345=34.5s。當複位輸入X1接通時，定時器才複位，當前值變為(wei) 0，觸點也跟隨複位。

 

圖2 積算定時器工作原理

二、PLC輸入點

輸入繼電器與(yu) 輸入端相連，它是專(zhuan) 門用來接受plc外部開關(guan) 信號的元件。PLC通過輸入接口將外部輸入信號狀態（接通時為(wei) “1”，斷開時為(wei) “0”）讀入並存儲(chu) 在輸入映象寄存器中。如圖1所示為(wei) 輸入繼電器X1的等效電路。

 

圖1 輸入繼電器的等效電路

輸入繼電器必須由外部信號驅動，不能用程序驅動，所以在程序中不可能出現其線圈。由於(yu) 輸入繼電器（X）為(wei) 輸入映象寄存器中的狀態，所以其觸點的使用次數不限。

FX係列PLC的輸入繼電器以八進製進行編號，FX2N輸入繼電器的編號範圍為(wei) X000~X267（184點）。注意，基本單元輸入繼電器的編號是固定的，擴展單元和擴展模塊是按與(yu) 基本單元最靠近開始，順序進行編號。例如：基本單元FX2N-64M的輸入繼電器編號為(wei) X000~X037（32點），如果接有擴展單元或擴展模塊，則擴展的輸入繼電器從(cong) X040開始編號。

三、plc輸出點

輸出繼電器是用來將plc內(nei) 部信號輸出傳(chuan) 送給外部負載（用戶輸出設備）。輸出繼電器線圈是由PLC內(nei) 部程序的指令驅動，其線圈狀態傳(chuan) 送給輸出單元，再由輸出單元對應的硬觸點來驅動外部負載。如圖1所示為(wei) 輸出繼電器Ｙ０的等效電路。

 

圖1 輸出繼電器的等效電路

每個(ge) 輸出繼電器在輸出單元中都對應有維一一個(ge) 常開硬觸點，但在程序中供編程的輸出繼電器，不管是常開還是常閉觸點，都可以無數次使用。

FX係列PLC的輸出繼電器也是八進製編號其中FX2N編號範圍為(wei) Y000~Y267（184點）。與(yu) 輸入繼電器一樣，基本單元的輸出繼電器編號是固定的，擴展單元和擴展模塊的編號也是按與(yu) 基本單元最靠近開始，順序進行編號。

在實際使用中，輸入、輸出繼電器的數量，要看具體(ti) 係統的配置情況。

四、輔助繼電器

輔助繼電器是plc中數量最多的一種繼電器，一般的輔助繼電器與(yu) 繼電器控製係統中的中間繼電器相似。

輔助繼電器不能直接驅動外部負載，負載隻能由輸出繼電器的外部觸點驅動。輔助繼電器的常開與(yu) 常閉觸點在PLC內(nei) 部編程時可無限次使用。

輔助繼電器采用M與(yu) 十進製數共同組成編號（隻有輸入輸出繼電器才用八進製數）。

1．通用輔助繼電器（M0～M499）

FX2N係列共有500點通用輔助繼電器。通用輔助繼電器在PLC運行時，如果電源突然斷電，則全部線圈均OFF。當電源再次接通時，除了因外部輸入信號而變為(wei) ON的以外，其餘(yu) 的仍將保持OFF狀態，它們(men) 沒有斷電保護功能。通用輔助繼電器常在邏輯運算中作為(wei) 輔助運算、狀態暫存、移位等。

根據需要可通過程序設定，將M0～M499變為(wei) 斷電保持輔助繼電器。

2．斷電保持輔助繼電器（M500～M3071）

FX2N係列有M500～M3071共2572個(ge) 斷電保持輔助繼電器。它與(yu) 普通輔助繼電器不同的是具有斷電保護功能，即能記憶電源中斷瞬時的狀態，並在重新通電後再現其狀態。它之所以能在電源斷電時保持其原有的狀態，是因為(wei) 電源中斷時用PLC中的鋰電池保持它們(men) 映像寄存器中的內(nei) 容。其中M500～M1023可由軟件將其設定為(wei) 通用輔助繼電器。

下麵通過小車往複運動控製來說明斷電保持輔助繼電器的應用，如圖1所示。

 

圖1 斷電保持輔助繼電器的作用

小車的正反向運動中，用M600、M601控製輸出繼電器驅動小車運動。X1、X0為(wei) 限位輸入信號。運行的過程是X0= ON→M600=ON→Y0=ON→小車右行→停電→小車中途停止→上電（M600=ON→Y0=ON）再右行→X1=ON→M600=OFF、M601=ON→Y1=ON（左行）。可見由於(yu) M600和M601具有斷電保持，所以在小車中途因停電停止後，一旦電源恢複，M600或M601仍記憶原來的狀態，將由它們(men) 控製相應輸出繼電器，小車繼續原方向運動。若不用斷電保護輔助繼電器當小車中途斷電後，再次得電小車也不能運動。

3．特殊輔助繼電器

PLC內(nei) 有大量的特殊輔助繼電器，它們(men) 都有各自的特殊功能。FX2N係列中有256個(ge) 特殊輔助繼電器，可分成觸點型和線圈型兩(liang) 大類

（1）觸點型 其線圈由PLC自動驅動，用戶隻可使用其觸點。例如：

M8000：運行監視器（在PLC運行中接通），M8001與(yu) M8000相反邏輯。

M8002：初始脈衝(chong) （僅(jin) 在運行開始時瞬間接通），M8003與(yu) M8002相反邏輯。

M8011、M8012、M8013和M8014分別是產(chan) 生10ms、100ms 、1s和1min時鍾脈衝(chong) 的特殊輔助繼電器。

M8000、M8002、M8012的波形圖如圖2所示。

 

圖2 M8000、M8002、M8012波形圖

（2）線圈型 由用戶程序驅動線圈後PLC執行特定的動作。例如：

M8033：若使其線圈得電，則PLC停止時保持輸出映象存儲(chu) 器和數據寄存器內(nei) 容。

M8034：若使其線圈得電，則將PLC的輸出全部禁止。

M8039：若使其線圈得電，則PLC按D8039中指定的掃描時間工作。

4、狀態器（S）

狀態器用來紀錄係統運行中的狀態。是編製順序控製程序的重要編程元件，它與(yu) 後述的步進順控指令STL配合應用。

如圖3-6所示，我們(men) 用機械手動作簡單介紹狀態器S的作用。當啟動信號X0有效時，機械手下降，到下降限位X1開始夾緊工件，加緊到位信號X2為(wei) ON時，機械手上升到上限X3則停止。整個(ge) 過程可分為(wei) 三步，每一步都用一個(ge) 狀態器S20、S21、S22記錄。每個(ge) 狀態器都有各自的置位和複位信號（如S21由X1置位，X2複位），並有各自要做的操作（驅動Y0、Y1、Y2）。從(cong) 啟動開始由上至下隨著狀態動作的轉移，下一狀態動作則上麵狀態自動返回原狀。這樣使每一步的工作互不幹擾，不必考慮不同步之間元件的互鎖，使設計清晰簡潔。

 

圖3 狀態器（S）的作用

狀態器有五種類型：初始狀態器S0～S9共10點；回零狀態器S10～S19共10點；通用狀態器S20～S499共480點；具有狀態斷電保持的狀態器有S500～S899，共400點；供報警用的狀態器（可用作外部故障診斷輸出）S900～S999共100點。

在使用用狀態器時應注意：

1）狀態器與(yu) 輔助繼電器一樣有無數的常開和常閉觸點；

2）狀態器不與(yu) 步進順控指令STL配合使用時，可作為(wei) 輔助繼電器M使用；

3）FX2N係列PLC可通過程序設定將S0～S499設置為(wei) 有斷電保持功能的狀態器。

五、寄存器

plc在進行輸入輸出處理、模擬量控製、位置控製時，需要許多數據寄存器存儲(chu) 數據和參數。數據寄存器為(wei) 16位，最高位為(wei) 符號位。可用兩(liang) 個(ge) 數據寄存器來存儲(chu) 32位數據，最高位仍為(wei) 符號位。數據寄存器有以下幾種類型：1．通用數據寄存器（D0～D199）共200點。當M8033為(wei) ON時，D0～D199有斷電保護功能；當M8033為(wei) OFF時則它們(men) 無斷電保護，這種情況PLC由RUN →STOP或停電時，數據全部清零。2.斷電保持數據寄存器（D200～D7999）共7800點，其中D200～D511（共12點）有斷電保持功能，可以利用外部設備的參數設定改變通用數據寄存器與(yu) 有斷電保持功能數據寄存器的分配；D490～D509供通信用；D512～D7999的斷電保持功能不能用軟件改變，但可用指令清除它們(men) 的內(nei) 容。根據參數設定可以將D1000以上做為(wei) 文件寄存器。3.特殊數據寄存器（D8000～D8255）共256點。特殊數據寄存器的作用是用來監控PLC的運行狀態。如掃描時間、電池電壓等。未加定義(yi) 的特殊數據寄存器，用戶不能使用。具體(ti) 可參見用戶手冊(ce) 。4.變址寄存器（V/Z）三菱FX2N係列PLC有V0～V7和Z0～Z7共16個(ge) 變址寄存器，它們(men) 都是16位的寄存器。變址寄存器V/Z實際上是一種特殊用途的數據寄存器，其作用相當於(yu) 微機中的變址寄存器變，用於(yu) 改變元件的編號（變址），例如V0=5，則執行D20V0時，被執行的編號為(wei) D25（D20+5）。變址寄存器可以象其它數據寄存器一樣進行讀寫(xie) ，需要進行32位操作時，可將V、Z串聯使用（Z為(wei) 低位，V為(wei) 高位）