本文主要是關(guān)于三菱plc的相關(guān)介紹，并著重對(duì)三菱plc中的終端電阻的作用分析進(jìn)行了詳盡的闡述。

三菱plc

三菱PLC英文名又稱：Mitsubishi Programmable Logic Controller，是三菱電機(jī)在大連生產(chǎn)的主力產(chǎn)品。 它采用一類可編程的存儲(chǔ)器，用于其內(nèi)部存儲(chǔ)程序，執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。三菱PLC在中國市場常見的有以下型號(hào)： FR-FX1N FR-FX1S FR-FX2N FR-FX3U FR-FX2NC FR-A FR-Q）。

原理編輯

PLC系統(tǒng)組成及各部分的功能：

一．系統(tǒng)組成。

二．各部分的作用。

1． CPU運(yùn)算和控制中心

起“心臟”作用。

縱：當(dāng)從編程器輸入的程序存入到用戶程序存儲(chǔ)器中，然后CPU根據(jù)系統(tǒng)所賦予的功能（系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器的解釋編譯程序），把用戶程序翻譯成PLC內(nèi)部所認(rèn)可的用戶編譯程序。

橫：輸入狀態(tài)和輸入信息從輸入接口輸進(jìn)，CPU將之存入工作數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中或輸入映象寄存器。然后由CPU把數(shù)據(jù)和程序有機(jī)地結(jié)合在一起。把結(jié)果存入輸出映象寄存器或工作數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中，然后輸出到輸出接口、控制外部驅(qū)動(dòng)器。

組成：CPU由控制器、運(yùn)算器和寄存器組成。這些電路集成在一個(gè)芯片上。CPU通過地址總線、數(shù)據(jù)總線與I/O接口電路相連接。

2．存儲(chǔ)器

具有記憶功能的半導(dǎo)體電路。

分為系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器和用戶存儲(chǔ)器。

系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器用以存放系統(tǒng)程序，包括管理程序，監(jiān)控程序以及對(duì)用戶程序做編譯處理的解釋編譯程序。由只讀存儲(chǔ)器組成。廠家使用的，內(nèi)容不可更改，斷電不消失。

用戶存儲(chǔ)器：分為用戶程序存儲(chǔ)區(qū)和工作數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)。由隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（RAM）組成。用戶使用的。斷電內(nèi)容消失。常用高效的鋰電池作為后備電源，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(gè)發(fā)光二極度管和光電三極管組成。

發(fā)光二級(jí)管：在光電耦合器的輸入端加上變化的電信號(hào)，發(fā)光二極管就產(chǎn)生與輸入信號(hào)變化規(guī)律相同的光信號(hào)。

光電三級(jí)管：在光信號(hào)的照射下導(dǎo)通，導(dǎo)通程度與光信號(hào)的強(qiáng)弱有關(guān)。在光電耦合器的線性工作區(qū)內(nèi)，輸出信號(hào)與輸入信號(hào)有線性關(guān)系。

輸入接口電路工作過程：當(dāng)開關(guān)合上，二極管發(fā)光，然后三極管在光的照射下導(dǎo)通，向內(nèi)部電路輸入信號(hào)。當(dāng)開關(guān)斷開，二極管不發(fā)光，三極管不導(dǎo)通。向內(nèi)部電路輸入信號(hào)。也就是通過輸入接口電路把外部的開關(guān)信號(hào)轉(zhuǎn)化成PLC內(nèi)部所能接受的數(shù)字信號(hào)。

（2）輸出接口

PLC的繼電器輸出接口電路

工作過程：當(dāng)內(nèi)部電路輸出數(shù)字信號(hào)1，有電流流過，繼電器線圈有電流，然后常開觸點(diǎn)閉合，提供負(fù)載導(dǎo)通的電流和電壓。當(dāng)內(nèi)部電路輸出數(shù)字信號(hào)0，則沒有電流流過，繼電器線圈沒有電流，然后常開觸點(diǎn)斷開，斷開負(fù)載的電流或電壓。也就是通過輸出接口電路把內(nèi)部的數(shù)字電路化成一種信號(hào)使負(fù)載動(dòng)作或不動(dòng)作。

三種類型：

繼電器輸出：有觸點(diǎn)、壽命短、頻率低、交直流負(fù)載

晶體管輸出：無觸點(diǎn)、壽命長、直流負(fù)載

晶閘管輸出：無觸點(diǎn)、壽命長、交流負(fù)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(shí)驗(yàn)室使用的就是手持編程器。二種是通過PLC的RS232口。與計(jì)算機(jī)相連。然后敲擊鍵盤。通過NSTP-GR軟件（或WINDOWS下軟件）向PLC內(nèi)部輸入程序。

第二節(jié) PLC的基本工作原理

一．PLC采用“順序掃描，不斷循環(huán)”的工作方式

1．每次掃描過程。集中對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行采樣。集中對(duì)輸出信號(hào)進(jìn)行刷新。

2．輸入刷新過程。當(dāng)輸入端口關(guān)閉時(shí)，程序在進(jìn)行執(zhí)行階段時(shí)，輸入端有新狀態(tài)，新狀態(tài)不能被讀入。只有程序進(jìn)行下一次掃描時(shí)，新狀態(tài)才被讀入。

3．一個(gè)掃描周期分為輸入采樣，程序執(zhí)行，輸出刷新。

4．元件映象寄存器的內(nèi)容是隨著程序的執(zhí)行變化而變化的。

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

6．由于采用集中采樣。集中輸出的方式。存在輸入/輸出滯后的現(xiàn)象，即輸入/輸出響應(yīng)延遲。

二．PLC與繼電器控制系統(tǒng)、微機(jī)區(qū)別

1．PLC與繼電器控制系統(tǒng)區(qū)別

前者工作方式是“串行”，后者工作方式是“并行”。

前者用“軟件”，后者用“硬件”。

2．PLC與微機(jī)區(qū)別

前者工作方式是“循環(huán)掃描”。后者工作方式是“待命或中斷”

PLC 編程方式

PLC最突出的優(yōu)點(diǎn)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(diǎn)：

1．每個(gè)梯形圖由多個(gè)梯級(jí)組成。

2．梯形圖中左右兩邊的豎線表示假想的邏輯電源。當(dāng)某一梯級(jí)的邏輯運(yùn)算結(jié)果為“1”時(shí)，有假想的電流通過。

3．繼電器線圈只能出現(xiàn)一次，而它的常開、常閉觸點(diǎn)可以出現(xiàn)無數(shù)次。

4．每一梯級(jí)的運(yùn)算結(jié)果，立即被后面的梯級(jí)所利用。

5．輸入繼電器受外部信號(hào)控制。只出現(xiàn)觸點(diǎn)，不出現(xiàn)線圈。

第四節(jié) 主要技術(shù)性能

用戶程序存儲(chǔ)容量：是衡量可存儲(chǔ)用戶應(yīng)用程序多少的指標(biāo)。通常以字或K字為單位。16位二進(jìn)制數(shù)為一個(gè)字，每1024個(gè)字為1K字。PLC以字為單位存儲(chǔ)指令和數(shù)據(jù)。一般的邏輯操作指令每條占1個(gè)字。定時(shí)/計(jì)數(shù)，移位指令占2個(gè)字。數(shù)據(jù)操作指令占2~4個(gè)字。

第五節(jié) PLC的分類

按結(jié)構(gòu)分類：

1． 整體式：是把PLC各組成部分安裝在一起或少數(shù)幾塊印刷電路板上，并連同電源一起裝在機(jī)殼內(nèi)形成一個(gè)單一的整體，稱之為主機(jī)或基本單元、小型、超小型PLC采用這種結(jié)構(gòu)。

2．模塊式：是把PLC各基本組成做成獨(dú)立的模塊。中型、大型PLC采用這種方式，便于維修。

產(chǎn)品系列

FX1S系列：

常用的幾款三菱plc

常用的幾款三菱plc

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(kuò)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(jī)推出的功能強(qiáng)大的普及型PLC。具有擴(kuò)展輸入輸出，模擬量控制和通訊、鏈接功能等擴(kuò)展性。是一款廣泛應(yīng)用于一般的順序控制三菱PLC。

FX2N系列：

在當(dāng)時(shí)，是三菱PLC是FX家族中最先進(jìn)的系列。具有高速處理及可擴(kuò)展大量滿足單個(gè)需要的特殊功能模塊等特點(diǎn)，為工廠自動(dòng)化應(yīng)用提供最大的靈活性和控制能力。

FX3U系列：

是三菱電機(jī)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產(chǎn)品?；拘阅艽蠓嵘?，晶體管輸出型的基本單元內(nèi)置了3軸獨(dú)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(qiáng)大，使用更為方便。FX3U系列產(chǎn)品為FX2N替代產(chǎn)品，F(xiàn)X2N系列產(chǎn)品2012年12月三菱電機(jī)不再供貨。以后大家都會(huì)選用FX3U系列產(chǎn)品。三菱PLC-FX3U系列產(chǎn)品介紹：

● FX3U系列PLC第三代微型可編程控制器，內(nèi)置高達(dá)64K大容量的RAM存儲(chǔ)器。

● 內(nèi)置業(yè)界最高水平的高速處理0.065μS/基本指令。

● 控制規(guī)模：16~384（包括CC-LINK I/O）點(diǎn)。

● 內(nèi)置獨(dú)立3軸100kHz定位功能（晶體管輸出型）。

● 基本單元左側(cè)均可以連接功能強(qiáng)大簡便易用的適配器。

● 內(nèi)置的編程口可以達(dá)到115.2kbps 的高速通信，而且最多可以同時(shí)使用3 個(gè)通信口。

● 通過CC-Link 網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展可以實(shí)現(xiàn)最高84 點(diǎn)（包括遠(yuǎn)程I/O 在內(nèi)）的控制。

● 模塊上可以進(jìn)行軟元件的監(jiān)控、測試，時(shí)鐘的設(shè)定。

● FX3U系列還可以將該顯示模塊安裝在控制柜的面板上。

● 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(jī)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，內(nèi)置高達(dá)32K大容量存儲(chǔ)器，標(biāo)準(zhǔn)模式時(shí)基本指令處理速度可達(dá)0.21μs，控制規(guī)模：14~256點(diǎn)（包括CC-LINK網(wǎng)絡(luò)I/O），定位功能設(shè)置簡便（最多三軸），基本單元左側(cè)最多可連接4臺(tái)FX3U特殊適配器，可實(shí)現(xiàn)浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算，可設(shè)置兩級(jí)密碼，每級(jí)16字符，增強(qiáng)密碼保護(hù)功能

FX1NC FX2NC FX3UC三菱PLC：

在保持了原有強(qiáng)大功能的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了極為可觀的規(guī)模縮小I/O型接線接口降低了接線成本，并大大節(jié)省了時(shí)間。

Q系列三菱PLC：

三菱機(jī)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(yùn)動(dòng)控制CPU，冗余CPU等。可以滿足各種復(fù)雜的控制需求。三菱電機(jī)中國事業(yè)的快速發(fā)展，為了更好地滿足國內(nèi)用戶對(duì)三菱PLC，Q系列產(chǎn)品高性能、低成本的要求，三菱電機(jī)自動(dòng)化特推出經(jīng)濟(jì)型QUTESET型三菱PLC，即一款以自帶64點(diǎn)高密度混合單元的5槽Q00JCOUSET；另一款自帶2塊16點(diǎn)開關(guān)量輸入及2塊16點(diǎn)開關(guān)量輸出的8槽Q00JCPU-S8SET，其性能指標(biāo)與Q00J完全兼容，也完全支持GX-Developer等軟件，故具有極佳的性價(jià)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(gè)PID回路。而QnASCPU的回路數(shù)目無限制，可隨內(nèi)存容量的大小而改變；程序容量由8K步至124K步，如使用存儲(chǔ)器卡，QnASCPU則內(nèi)存量可擴(kuò)充到2M字節(jié)；有多種特殊模塊可選擇，包括網(wǎng)絡(luò)，定位控制，高速計(jì)數(shù)，溫度控制等模塊。

網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)編輯

三菱公司PLC網(wǎng)絡(luò)繼承了傳統(tǒng)使用的MELSEC網(wǎng)絡(luò)，并使其在性能、功能、使用簡便等方面更勝一籌。Q系列PLC提供層次清晰的三層網(wǎng)絡(luò)，針對(duì)各種用途提供最合適的網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品。

（1）信息層/Ethernet（以太網(wǎng)） 信息層為網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中最高層，主要是在PLC、設(shè)備控制器以及生產(chǎn)管理用PC之間傳輸生產(chǎn)管理信息、質(zhì)量管理信息及設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)情況等數(shù)據(jù)，信息層使用最普遍的Ethernet。它不僅能夠連接windows系統(tǒng)的PC、UNIX系統(tǒng)的工作站等，而且還能連接各種FA設(shè)備。Q系列PLC系列的Ethernet模塊具有了日益普及的因特網(wǎng)電子郵件收發(fā)功能，使用戶無論在世界的任何地方都可以方便地收發(fā)生產(chǎn)信息郵件，構(gòu)筑遠(yuǎn)程監(jiān)視管理系統(tǒng)。同時(shí)，利用因特網(wǎng)的FTP服務(wù)器功能及MELSEC專用協(xié)議可以很容易的實(shí)現(xiàn)程序的上傳/下載和信息的傳輸。

（2）控制層/MELSECNET/10（H） 是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的中間層，在是PLC、CNC等控制設(shè)備之間方便且高速地進(jìn)行處理數(shù)據(jù)互傳的控制網(wǎng)絡(luò)。作為MELSEC控制網(wǎng)絡(luò)的MELSECNET/10，以它良好的實(shí)時(shí)性、簡單的網(wǎng)絡(luò)設(shè)定、無程序的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)共享概念，以及冗余回路等特點(diǎn)獲得了很高的市場評(píng)價(jià)，被采用的設(shè)備臺(tái)數(shù)在日本達(dá)到最高，在世界上也是屈指可數(shù)的。而MELSECNET/H不僅繼承了MELSECNET/10優(yōu)秀的特點(diǎn)，還使網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)性更好，數(shù)據(jù)容量更大，進(jìn)一步適應(yīng)市場的需要。

（3）設(shè)備層/現(xiàn)場總線CC-Link 設(shè)備層是把PLC等控制設(shè)備和傳感器以及驅(qū)動(dòng)設(shè)備連接起來的現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)，為整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)最低層的網(wǎng)絡(luò)。采用CC-Link現(xiàn)場總線連接，布線數(shù)量大大減少，提高了系統(tǒng)可維護(hù)性。而且，不只是ON/OFF等開關(guān)量的數(shù)據(jù)，還可連接ID系統(tǒng)、條形碼閱讀器、變頻器、人機(jī)界面等智能化設(shè)備，從完成各種數(shù)據(jù)的通信，到終端生產(chǎn)信息的管理均可實(shí)現(xiàn)，加上對(duì)機(jī)器動(dòng)作狀態(tài)的集中管理，使維修保養(yǎng)的工作效率也大有提高。在Q系列PLC中使用，CC-Link的功能更好，而且使用更簡便。

在三菱的PLC網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行通信時(shí)，不會(huì)感覺到有網(wǎng)絡(luò)種類的差別和間斷，可進(jìn)行跨網(wǎng)絡(luò)間的數(shù)據(jù)通信和程序的遠(yuǎn)程監(jiān)控、修改、調(diào)試等工作，而無需考慮網(wǎng)絡(luò)的層次和類型。 MELSECNET/H和CC-Link使用循環(huán)通信的方式，周期性自動(dòng)地收發(fā)信息，不需要專門的數(shù)據(jù)通信程序，只需簡單的參數(shù)設(shè)定即可。MELSECNET/H和CC-Link是使用廣播方式進(jìn)行循環(huán)通信發(fā)送和接收的，這樣就可做到網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)共享。對(duì)于Q系列PLC使用的Ethernet、MELSECNET/H、CC-Link網(wǎng)絡(luò)，可以在GX Developer軟件畫面上設(shè)定網(wǎng)絡(luò)參數(shù)以及各種功能，簡單方便。

另外，Q系列PLC除了擁有上面所提到的網(wǎng)絡(luò)之外，還可支持 Profibus、Modbus、Devicenet、ASi等其它廠商的網(wǎng)絡(luò)，還可進(jìn)行 RS-232/RS-422/RS－485等串行通信，通過數(shù)據(jù)專線、電話線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送等多種通信方式。

三菱plc中的終端電阻的作用分析

終端電阻：在線型網(wǎng)絡(luò)兩端（相距最遠(yuǎn)的兩個(gè)通信端口上），并聯(lián)在一對(duì)通信線上的電阻。

終端電阻是為了消除在通信電纜中的信號(hào)反射。有效地增強(qiáng)信號(hào)強(qiáng)度。

在通信過程中，有兩種原因因?qū)е滦盘?hào)反射：阻抗不連續(xù)和阻抗不匹配。

1. 阻抗不連續(xù)，信號(hào)在傳輸線末端突然遇到電纜阻抗很小甚至沒有，信號(hào)在這個(gè)地方就會(huì)引起反射。這種信號(hào)反射的原理，與光從一種媒質(zhì)進(jìn)入另一種媒質(zhì)要引起反射是相似的。消除這種反射的方法，就必須在電纜的末端跨接一個(gè)與電纜的特性阻抗同樣大小的終端電阻，使電纜的阻抗連續(xù)。由于信號(hào)在電纜上的傳輸是雙向的，因此，在通訊電纜的另一端可跨接一個(gè)同樣大小的終端電阻。

2. 數(shù)據(jù)收發(fā)器與傳輸電纜之間的阻抗不匹配。這種原因引起的反射，主要表現(xiàn)在通訊線路處在空閑方式時(shí)，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)混亂。要減弱反射信號(hào)對(duì)通訊線路的影響，通常采用噪聲抑制和加偏置電阻的方法。

在實(shí)際應(yīng)用中，對(duì)于比較小的反射信號(hào)，為簡單方便，經(jīng)常采用加偏置電阻的方法。

終端電阻的作用

（1）一般說法：終端電阻是為了消除在通信電纜中的信號(hào)反射。在通信過程中，有兩種原因因?qū)е滦盘?hào)反射：阻抗不連續(xù)和阻抗不匹配。阻抗不連續(xù)，信號(hào)在傳輸線末端突然遇到電纜阻抗很小甚至沒有，信號(hào)在這個(gè)地方就會(huì)引起反射。這種信號(hào)反射的原理，與光從一種媒質(zhì)進(jìn)入另一種媒質(zhì)要引起反射是相似的。消除這種反射的方法，就必須在電纜的末端跨接一個(gè)與電纜的特性阻抗同樣大小的終端電阻，使電纜的阻抗連續(xù)。由于信號(hào)在電纜上的傳輸是雙向的，因此，在通訊電纜的另一端可跨接一個(gè)同樣大小的終端電阻。引起信號(hào)反射的另個(gè)原因是數(shù)據(jù)收發(fā)器與傳輸電纜之間的阻抗不匹配。這種原因引起的反射，主要表現(xiàn)在通訊線路處在空閑方式時(shí)，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)混亂。要減弱反射信號(hào)對(duì)通訊線路的影響，通常采用噪聲抑制和加偏置電阻的方法。在實(shí)際應(yīng)用中，對(duì)于比較小的反射信號(hào)，為簡單方便，經(jīng)常采用加偏置電阻的方法。

（2）永宏P(guān)LC手冊：信號(hào)傳輸電路由于各種傳輸線都有其特性阻抗（ 以Twisted Pair 而言約為120Ω）。當(dāng)信號(hào)在傳輸線中傳輸至終端時(shí)， 如果它的終端阻抗和特性阻抗不同時(shí)， 將會(huì)造成反射， 而使信號(hào)波形失真（ 凹陷或凸出）。該失真的現(xiàn)象在傳輸線短時(shí)并不明顯， 但隨著傳輸線的加長會(huì)更加嚴(yán)重， 致使無法正確傳輸， 這時(shí)就必須加裝終端電阻（ Terminator）。FBs-PLC 內(nèi)部已安裝有120Ω 終端電阻，要施加終端電阻時(shí)請(qǐng)打開PLC 通訊蓋板，將指撥開關(guān)調(diào)到＂ON″的位置上（ 出廠時(shí)指撥是置于＂OFF″位置），但注意終端電阻只能在Bus 的最左和最右的兩側(cè)PLC上施加， 兩側(cè)間的所有PLC 指撥需置于＂OFF″位置， 否則會(huì)造成RS-485 推動(dòng)能力不足。

結(jié)語

關(guān)于三菱plc的相關(guān)介紹就到這了，如有不足之處歡迎指正。

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