零基础轻松学会松下PLC
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1.3 松下产品的概述

松下公司从1982年开始研制PLC产品,属于可编程序控制器市场的后起之秀。主要有FP1、FP-M和FP0等数十个系列的机型。其中FP-M是板式结构的PLC,可镶嵌在控制机箱内,其指令系统与硬件配置均与FP1兼容;FP0是超小型PLC,是近几年开发的新产品。

1.3.1 松下PLC

松下的产品进入我国市场较晚,但由于其设计上有不少独到之处,所以一经推出就备受用户关注。其产品特点可归纳为以下几点。

1.丰富的指令系统

在FP系列PLC中,即使是小型机,也具有近200条指令。除能实现一般逻辑控制外,还可进行运动控制、复杂数据处理,甚至可通过直接控制变频器实现电动机调速控制。中、大型机还加入了过程控制和模糊控制指令。而且其各种类型的PLC产品的指令系统都具有向上兼容性,便于应用程序的移植。

2.快速的CPU处理速度

FP系列PLC各种机型的CPU速度均优于同类产品,小型机尤为突出。如FP1型PLC的CPU处理速度为1.6ms/千步,超小型机FP0的处理速度为0.9ms/千步。而其大型机中由于使用了采用RISC结构设计的CPU芯片,其处理速度更快。

3.大程序容量

FP系列PLC的用户程序容量与同类机型相比较大,其小型机一般都可达3千步左右,最高可达到5千步,而其大型机则最高可达60千步。

4.功能强大的编程工具

FP系列PLC无论采用的是手持编程器还是编程工具软件,其编程及监控功能都很强。除手持编程器外,松下电工已陆续汉化推出若干版本的编程软件,目前基于Windows操作系统的新版编程软件FPWINGR也已广泛应用。这些工具都为用户的软件开发提供了方便的环境。

5.强大的网络通信功能

FP系列PLC的各种机型都提供了通信功能,而且它们所采用的应用层通信协议又具有一致性,这为构成多级PLC网络,开发PLC网络应用程序提供了方便。松下提供了多种PLC网络产品,在同一子网中集成了几种通信方式,用户可根据需要选用。尽管这些网络产品的数据链路层与物理层各不相同,但都保持了应用层的一致性。特别值得一提的是,在其最高层的管理网络中采用了包含TCP/IP技术的Ethernet网,可通过它连接到计算机互联网上,这反映了工业局域网标准化的另一种趋势,也使它的产品具有更广阔的应用前景。

1.3.2 FP0系列产品的简述

与其他同型PLC相比,FP0产品体积小巧但功能十分强大,它增加了许多大型机的功能和指令,例如PID指令和PWM(脉宽调制)输出功能:PID指令可以进行过程控制,PWM脉冲可直接控制变频器。它的编程口为RS-232C口,可以直接和PC相连,无需适配器。其CPU速度也比FP1快了近一倍。

1.FP0的主控单元外形结构

FP0机型小巧精致,其主机外形结构如图1-6所示。

外形尺寸高90mm,长60mm,一个控制单元宽25mm,I/O可扩充至128点,总宽度为105mm。其安装面积在同类产品中是最小的,所以FP0可安装在小型机器、设备及体积越来越小的控制板上。图1-6中所示各部分的用途如下所述。

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图1-6 FP0主机外形结构图

1—状态指示发光二极管 2—模式开关 3—编程口 4—电源连接器 5—输出指示发光二极管 6—输出端子 7—输入指示发光二极管 8—输入端子

1)状态指示发光二极管:用于对PLC的运行状态进行监视。运行程序时,“RUN”指示灯亮;当中止执行程序(如在编程)时,“PROG”指示灯亮;当发生自诊断错误时,“ERROR/A-LARM”指示灯闪。

2)输入/输出端子:图示主机有8个输入端,编号分别为X0~X7,共用一个公共端(COM);8个输出端,编号分别为Y0~Y7,共用一个公共端(COM)。

3)输入/输出指示发光二极管:各个I/O端子均有LED指示其(通、断)状态。

4)模式开关:该开关有两挡,“RUN”挡为运行挡,“PROG”挡为编程挡,可通过该开关改变PLC的运行状态,也可通过编程工具改变PLC运行状态。

5)编程口:用于连接编程工具(如使用编程软件的计算机)。

6)电源连接器:用于为PLC提供电源支持。

2.FP0的特点

(1)品种规格

FP0系列的产品型号及其含义如图1-7所示。

FP0主控单元有C10、C32等多种规格,扩展模块也有E8、E32等多种规格。表1-2列出了FP0的主要产品规格类型。其型号中后缀为R、T、P三种,它们的含义是:R是继电器输出型,T是NPN型晶体管输出型,P是PNP型晶体管输出型。

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图1-7 FP0系列的产品型号及其含义

表1-2 FP0的产品规格类型

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FP0可单台使用,也可多模块组合,最多可增加3个扩展模块。I/O点从最小10点至最大128点,用户可根据自己的需要选取适合的组合。FP0机型可实现轻松扩展,扩展单元不需任何电缆即可直接连接到主控单元上。

(2)运行速度

FP0的运行速度在同类产品中是最快的,每条基本指令执行速度为0.9μs。500步的程序只需0.5ms的扫描时间。FP0具有的脉冲捕捉功能还可读取短至50μs的窄脉冲。

(3)程序容量

FP0具有5000步的大容量内存及大容量的数据寄存器,可用于复杂控制及大数据量处理。

(4)特殊功能

FP0具备两路脉冲输出功能,可单独进行运动位置控制,互不干扰。具备双相、双通道高速计数功能。此外,FP0具备PWM(脉宽调制)输出功能,利用它可以很容易地实现温度控制,而且该PWM脉冲还可用来直接驱动松下微型变频器VF0,构成小功率变频调速系统。

(5)通信功能

FP0可经RS-232口直接连接调制解调器,通信时若选用调制解调器通信方式,则FP0可使用AT命令自动拨号,实现远程通信。如果使用CNET通信单元,还可将多个FP0单元连接在一起构成分布式控制网络。松下的各种编程工具软件适用于任何FP系列可编程控制器。而且,由于FP0的编程工具接口是RS-232C,所以连接PC仅需一根电缆,不需适配器。

(6)其他性能

FP0维护简单,程序内存使用EEPROM,无需备用电池;此外,FP0还增加了程序运行过程中的重写功能。