Date: 2020/4/16
Page: 1
三菱FX2N系列PLC工作原理及内部资源
输入处理
程序处理
输出处理
输
内
输
输
输号
入
映
像
端
寄
子
存
器
行
存
用
储
户
器
程
刷
序
新
映
出
像
寄
端
存
子
器
出 信 号
PLC的工作过程示意图
Date: 2020/4/16
Page: 2
三菱FX2N系列PLC工作原理及内部资源
3.顺序功能图语言
顺序功能图SFC是一种描述顺序控制系统功能的图解 表示法，主要由“步、“转移”及“有向线段”等元素 组成。它将一个完整的控制过程分为若干个阶段（状 态），各阶段具有不同的动作，阶段间有一定的转换条 件，条件满足就实现状态转移，上一状态动作结束，下 一动作开始。
Date: 2020/4/16
3)梯形图中的触头有两种，即常开触头和常闭触头。这些触头可以是 PLC的输入触头或内部继电器触头，也可以是内部继电器、定时 器／计数器的状态。与传统的继电器控制图一样，每一触头都有 自己的特殊标记，以示区别。因每一触头的状态存入PLC内的存 储单元中，可以反复读写，所以同一标记的触头可以反复使用， 次数不限。
FX 系列PLC的网络通信能力
Date: 2020/4/16
Page: 12
三菱FX2N系列PLC工作原理及内部资源
二、PLC硬件系统组成
1.微处理器（CPU）
➢接收并存储用户程序和数据； ➢诊断电源、PLC工作状态及编程的语法错误； ➢接收输入信号，送入数据寄存器并保存； ➢运行时顺序读取、解释、执行用户程序，完成用户 程序的各种操作； ➢将用户程序的执行结果送至输出端。
Date: 2020/4/16
Page: 9
三菱FX2N系列PLC工作原理及内部资源
二、PLC硬件系统组成
PLC基本单元
～110V/220V市电
电源变换器
现场用户输入设备 现场信号 按钮、开关 传感器
输
微处理器（CPU）
输
入
出
部
运算器
控制器
部
件
件
外部设备 编程设备 计算机 打印机等
通
讯
系
用
I/O
及
一、型号及意义
❖I/O点数：16～256点 ❖单元类型
➢M——表示基本单元 ➢E——表示扩展单元及扩展 模块 ➢EX——扩展输入单元 ➢EY——扩展输出单元
Date: 2020/4/16
Page: 8
三菱FX2N系列PLC工作原理及内部资源
一、型号及意义
❖型号变化
➢DS——24VDC，世界型 ➢ES——世界型（晶体管型为漏输出） ➢ESS——世界型（晶体管型为源输出） ❖输出形式 ➢R——继电器输出 ➢T——晶体管输出 ➢S——晶闸管输出
四、PLC的程序执行过程
1.输入采样（输入刷新 ） PLC以扫描方式按顺序将所有输入端的输入信号状态
（"0'，或“1"，表现在接线端上是否承受外加电压）读 入输入映像寄存器区。 2.程序执行（程序处理阶段）
PLC对程序按顺序进行扫描，根据逻辑运算的结果，刷新 输出映像寄存器区或系统RAM区对应位的状态。 3.输出刷新 PLC将输出映像寄存器中的内容送到输出锁存器中，再通 过一定的方式去驱动用户设备的过程。
统
户
扩
编
存
存
展
程
储
储
接
接
器
器
口
口
PLC系统结构示意图
Date: 2020/4/16
Page: 10
现场用户输出设备 执行器
中间继电器 电磁阀
扩展设备 扩展单元 通讯模块 功能模块
三菱FX2N系列PLC工作原理及内部资源
FX 系列PLC的硬件配置图
Date: 2020/4/16
Page: 11
三菱FX2N系列PLC工作原理及内部资源
4)梯形图的最右侧必须连接输出元素。
5)梯形图中的触头可以任意串、并联，而输出线圈只能并联，不能串 联。
Date: 2020/4/16
Page: 5
三菱FX2N系列PLC工作原理及内部资源
2．助记符语言
不同型号的PLC，其助记符语言也不同，但其基本原 理是相近的。编程时，一般先根据要求编制梯形图语言， 然后再根据梯形图转换成助记符语言。不同型号PLC的 指令符号不尽相同。
Date: 2020/4/16
Page: 4
三菱FX2N系列PLC工作原理及内部资源
六、PLC的编程语言
1．梯形图语言（最常用）
特点：
1)梯形图从上至下编写，每一行从左至右顺序编写。PLC程序执行顺 序与梯形图的编写顺序一致。
2)图左、右边垂直线称为起始母线、终止母线。每一逻辑行必须从起 始母线开始画起，终止母线可以省略。
特殊品种 输出形式 单元类型 I/O总点数 系列序号
R—继电器输出 M—基T本—单晶元体管输出 E及1—6扩~输2展S5入模6—点输块晶出闸混管合输扩展出单元
02EE、CXY、2— —、2输输N1N入出、专专用用扩扩展展模模块块
Date: 2020/4/16
Page: 7
三菱FX2N系列PLC工作原理及内部资源
Page: 6
三菱FX2N系列PLC工作原理及内部资源
5-3 三菱PLC的组成及内部资源
一、型号及意义
❖型号的命名方式
FX
D—DC电源 A1—AC电源 H—大电流输出扩展模块 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 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
三菱FX2N系列PLC工作原理及内部资源
5-2 PLC的基本原理
一、工作方式—— 周期循环扫描 优点：可靠性好 缺点：输出相对于输入有滞后，不适于快速反应的要求 二、工作过程——自诊断、输入采样、程序扫描、输出刷新
几个外阶段。 三、扫描周期
T =自检时间+读入一点时间×输入点数+程序步数×运算 速度+输出一点时间×输出点数。
Date: 2020/4/16
Page: 3
三菱FX2N系列PLC工作原理及内部资源
五、PLC的I/O响应时间
PLC采用集中I/O刷新方式，在程序执行阶段和输出 刷新阶段，即使输入信号发生变化，输入映像寄存器区 的内容也不会改变，不会影响本次循环的扫描结果。输 出信号的变化滞后于输入信号的变化，这产生了PLC的 输入输出响应滞后现象，最大滞后时间为2-3个扫描周期。 PLC的这种滞后响应，在一般的工业控制系统是完全允 许的，但不能适应要求I/O响应速度快的实时控制场合。 大、中、小型PLC除了加快扫描速度，还在软硬件上采 取一些措施，以提高I/O的响应速度 。