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- 1. 三菱 FX 系列 PLC 及基本指令 第四章
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第 4 章 三菱 FX 系列 PLC 及基本指令
【概述】
日本三菱 PLC 是最早进入中国市场的进口品牌之一，在我国已广泛应用。其有多个系列的 PLC 产品（Q、L、FX
系列等），最具代表性的是其 FX 系列家族。家族成员有 FX0、FX2、FX2C、FX0S、FX1S、FX0N、FX1N、FX2N、FX2NC。
FX 系列 PLC 型号的含义如下：
FX □ ─ □ □ □ ─ □
系列名称
输入输出总点数 特殊品种
单元类型 输出方式
其中系列名称：如 0、2、0S、1S、ON、1N、2N、2NC 等
单元类型：M──基本单元、E──输入输出混合扩展单元、Ex──扩展输入模块 、EY──扩展输出模块
输出方式：R──继电器输出、S──晶闸管输出、T──晶体管输出
特殊品种：D──DC 电源，DC 输出
A1──AC 电源，AC（AC100～120V）输入或 AC 输出模块
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──输入滤波时间常数为 1ms 的扩展模块
如果特殊品种一项无符号，为 AC 电源、DC 输入、横式端子排、标准输出。
例如 FX2N－32MT－D 表示 FX2N 系列，32 个 I/O 点基本单位，晶体管输出，使用直流电源，24V 直流输出型。
FX2N‐16MR 产品的外形、内部结构和面板如图所示。
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4.1 三菱 FX 系列 PLC 系统结构
FX2N 系列 PLC 由基本单元、扩展单元、扩展模块和特殊功能模块构成。
基本单元即为 PLC 主机，包括 CPU、存储器、I/O 口及电源。FX2N 系列基本单元扩展连接最大 I/O 数为 256 以内。
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4.2 FX 系列 PLC 基本编程元件
借鉴于早先的继电器‐接触器电控技术的称呼，在 PLC 技术中也设置了许多元件，如：输入（X）/输出（Y）继
电器、辅助继电器（M） 、状态继电器（S） 、数据继电器（D） 、变址继电器（V/Z） 、定时器（T）
、计数器（C）等。
但实际上它们是由电子电路和存储器组成的，是人为抽象虚拟的器件。在使用时，它们都有唯一的确定地址。所以
通常称这些元件为“软元件” 。
软元件和继电接触器的元件类似、具有线圈和常开常闭触点。当线圈被选中（通电）时，常开触点闭合，常闭
触点断开，当线圈失去选中（断电）时，常闭接通，常开断开。 可编程序控制器的编程元件可以有无数多个常开、
常闭触点。
软元件编号由字母和数字组成，例 X0 表示 0 号输入继电器。
输入继电器和输出继电器用八进制数字编号，其它均采用十进制数字编号
PLC 的内部软继电器如下：
n 输入继电器 X
n 输出继电器 Y、
n 辅助继电器 M、
n 状态继电器 S、
n 数据继电器 D、
n 变址继电器 V/Z、
n 指针 P/I
n 常数 K/H
n 定时器 T、
n 计数器 C
1、输入继电器（X）
输入继电器是 PLC 用来接收用户输入设备发来的输入信号，与输入端子相对应，在 PLC 内部是光电隔离的电子
继电器。输入继电器线圈由外部输入信号所驱动，只有当外部信号接通时，对应的输入继电器才得电，不能用程序
驱动。
由于 PLC 仅在每一扫描周期开始时读取输入信号， 所以输入信号为 on 或 off 的持续时间必须大于 PLC 扫描周期，
否则会丢失此输入信号。
FX2N 系列的输入继电器，X0～X267 最多可达 184 点。
2、输出继电器（Y）
输出继电器是用来将 PLC 内部信号输出传送给外部负载，PLC 输出接口的一个接线点对应一个输出继电器。
输出继电器线圈是由 PLC 内部程序驱动， 其线圈状态传送给输出单元， 再由输出单元对应的硬触点来驱动外部负载。
FX2N 系列的输出继电器，Y0～Y267 最多可达 184 点。
3、辅助继电器（M）
辅助继电器是 PLC 中数量最多的一种继电器，其作用相当于继电器控制系统中的中间继电器。其线圈由程序指
令驱动，其触点不能直接驱动外部负载，要通过输出继电器才能实现对外部负载的驱动。
FX2N 系列 PLC 的辅助继电器有：
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名称 功能 编号 注释
通用辅 无断电保 M0～M499
助继电 持 共 500 个点
器
断电保 断电保持 M500～M1023 仅在重新通电后的第一个扫描周期保持。
持辅助 可转无保持
继电器 M1024‐M3071
共 2572 点)
特殊辅 内部专用 M8000‐M8255 M8000：PLC 执行用户程序时 ON，运行监视
助继电 共 256 个点 触 M8002：M8000 上升沿触发接通一个扫描周期，可用于初始化
器 点 M8005：锂电耗尽
型 M8011～M8014：10ms、100ms、1s、1min 时钟脉冲
线 M8030：通电则将电池电压低指示灯熄灭
圈 M8033：通电则在 PLC 进入 STOP 状态，所有输出继电器状态保持不变
型 M8034：通电则禁止所有输出
M8039：通电则则 PLC 将以 D8039 中指定的扫描时间工作
4、状态器（S）
状态器 S 是构成状态转移图（用于顺序控制）的重要软元件，它与 STL（步进梯形指令）配合使用。在不对状
态继电器使用步进指令时，可将其作通用辅助继电器（M）来用。FX2N 系列的状态继电器元件编号 S0~S999。分成
3 类： 通用状态继电器 S000~S499 500 点；
锁存状态继电器 S500~S899 400 点；
报警状态继电器 S900~S999 100 点。
5、定时器（T）
PLC 的定时器相当于继电系统中的通电延时时间继电器。
定时器中有一个设定值寄存器、一个当前值寄存器和一个用来存储其输出触点的映象寄存器（一个二进制位） ，
这三个量使用同一地址编号。定时器根据时钟脉冲累积计数而达到定时的目的，时钟脉冲有 1ms 、10ms 、100ms，
当所计数达到设定值时，其触点动作。设定值可用常数（K）或数据寄存器（D）的内容来设置。定时器的常开、常
闭延时触点可无限制使用。
FX2NPLC 系列定时器 计时脉冲宽 元件编号 元件数量 定时范围
100ms T000～T199 200 0.1～3267.7s
通用定时器
10ms T200～T245 46 0.01～327.67s
1ms T246～249 4 0.001～32.767s
积算定时器
100ms T250～T255 6 0.1～3276.7s
6、计数器（C）
在应用中作计数控制，计数的次数由程序中设定的系数（K）决定。
FX2NPLC 系列计数器 名称 元件编号 数量 方式设定 设定值范围及设定
16 位普通加计数器 C000～C99 100 ‐
1～32767
16 位保持加计数器 C100～C199 100 ‐
内部定时器
32 位普通加/减计数器 C200～C219 20 M8200～M8234 ‐2147483648～
32 位保持加/减计数器 C220～C234 15 ON 为减计数 +2147483648
高速计数器（外部） 单相高速计数器 C235～C240 6
双向高速计数器 C246～C250 4 计数信号只能由 X0～X5 输入
32 位 A、B 向高速计数器 C251～C255 5
内部计数器是在执行扫描操作时对内部映像区（内部信号如 X、Y、M、S、T 等）进行计数。内部输入信号的接
通和断开时间应比 PLC 的扫描周期稍长。
内部计数器的设定值由常数（K ）或间接通过指定的数据寄存器（D）来设定。对于 32 位用 D 设定时，设定值
是存放在相邻的两个数据寄存器中（如指定 D0，设定值则存放在 D1 和 D0 中）
。
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7、数据寄存器（D）
PLC 在进行输入输出处理、模拟量控制、位置控制时，需要许多数据寄存器以存储数据和参数。
每个寄存器都是 16 位，最高位为符号位，数值范围为‐32768～+32767。将相邻两个数据寄存器组合，可存储 32 位
数值数据，最高位为符号位（高位为大的号码，低位为小的号码） ，可处理‐2147483648～+2147483647 的数值。
名称 元件编号 数量 注释
通用数据寄存器 D000～D199 200 PLC 由 RUN 变 STOP 时清零，但将 M8033 置 1 则保持
D200～D511 312 通过参数设定可以变为非断电保持型。
断电保持数据寄存器 D512～D999 488 无法变更断电保持。以 500 点为单位，可将 D1000～
D1000～D7999 7000 D7999 设为文件数据寄存器。
特殊数据继电器 D8000～D8255 256 PLC 内各种元件的运行监视。
8、变址寄存器（V/Z）
变址寄存器 V/Z 实际上是一种特殊用途的数据寄存器。其作用类似于一般微处理器中的变址寄存器通常用于修
改元件的编号（变址） 、操作数、常数等 。
V0～V7、Z0～Z7 共 16 点 16 位变址数据寄存器。需要 32 位操作时，可将 V、Z 串联使用（Z 为低位，V 为高位）分
别成为（V0、Z0）（V1、Z1）…（V7、Z7）
，
9、指针（P/I）
分支和子程序用指针（P）：指针编号为 P0～P63，用作程序跳转指令（CJ）和子程序调用指令（CALL）所调用
的子程序编号。
中断用指针（I）：指针编号为 I0～I8，用于指出某一中断源的中断入口地址，执行到 IRET 指令返回到中断指令
的下一条指令。
10、常数（K/H）
常数可作为元件处理，因为它占用一定的存储空间。
名称 元件 范围 注释
十进制常数 K ‐32,768～32,767（16 位） 常数 123 表示为 K123
‐2,147,483,648～2,147,483,647（32 位）
十六进制常数 I 0000～FFFFH（16 位） 常数 26 表示为 I1A
00000000～FFFFFFFF（32 位）
4.3 FX 系列 PLC 基本逻辑指令
【注】该节内容归入本课程实践课内，需在计算机教室授课。课件在“PLC 实践课”课件的环节二。
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