第三讲 PLC 的基本结构与编程元件的认识本讲教学要求：1 、理解 FX2N 系列 PLCI/O 接口电路的特点及作用。2 、掌握 FX2N 系列 PLCI/O 单元的作用及接线方式。3 、熟悉 FX2N 系列 PLC 内部系统配置。

PLC与外部设备联系的桥梁 开关量输入单元

开关量输出单元

直流输入单元 交流输入单元晶体管输出单元晶闸管输出单元继电器输出单元

一、 I/O单元的作用

输入、输出接口：采用光电隔离，实现了 PLC的内部电路与外部电路的电气隔离，减小了电磁干扰。

输出接口作用：将主机向外输出的信号转换成可以驱动外部执行电路的信号，以便控制接触器线圈等电器通断电；另外输出电路也使计算机与外部强电隔离。输出三种形式：继电器 -- 低速大功率

可控硅 -- 高速大功率 晶体管 -- 高速小功率

输入接口作用：将按钮、行程开关或传感器等产生的信号，转换成数字信号送入主机。

（ 1 ）输入接口电路：采用光电耦合器，防止强电干扰。

COM 光电三极管

发光二极管

直流电源

输入端子

+ –

PLC

In

+24V–

内

部

电

路

3.3k

1000PF

470

内

部

电

路

3.3k

1000PF

470

发光二极管

直流输入电路

M

+5V

LED

S

R3

R1

AR2C →→

T

内

部

电 路

滤波→ →

→ →

光电耦合

外部开关

输入点的状态显示

输入点

公共端

交流输入电路LED +5V

A→→R2～

M

S

C

R1

内 部 电 路R3

滤波→ →

→ →

光电耦合 输入点的状态显示

外部开关 输入点

继电器输出（ 2）输出接口电路：以继电器形式为例：

PLC内部电路

内部电路

K

+交流电源或直流电源

Q

L+

-

晶体管输出电路

T2LED

→→D

FU

+5V内 部 电 路

T1

R1

R2

R3

负载→→

光电耦合 输出点的状态显示

公共端

输出点

晶闸管输出电路

LED

R2

C→→ T

FU

～内 部 电 路 R1

负载

→→

光电耦合 输出点的状态显示

公共端

输出点

继电器输出电路

LED K

～ R

内 部 电 路→→ 负载

输出点的状态显示 继电器 机械触点

公共端

输出点

11 、、 FX2NFX2N 系列可编程控制器型号格式如下：系列可编程控制器型号格式如下： FX2N— 4 8 M R

系列名I/O 总点数

单元功能 输出类型R ：继电器输出S ：晶体管输出T ：晶闸管输出

M ：基本单元E ：输入输出混合扩展单元与扩展模块EX ：输入专用扩展模块EY ：输出专用扩展模块

二、二、 FX2NFX2N －－ 48MR48MR 的结构说的结构说明明

22 、、 FX2NFX2N －－ 48MR48MR 的外观构的外观构成成

FX2N-48MRFX2N-48MR 平面图平面图

①① 输输入接口入接口

②② 输出输出接口接口 ①① 输输入接口入接口

②② 输出输出接口接口

③③ 输入输出输入输出状态指示灯状态指示灯

③③ 输入输出输入输出状态指示灯状态指示灯④④ 电源指示电源指示 运行状态运行状态锂电池状态锂电池状态 程序出错程序出错

④④⑤⑤

⑤⑤ 选择运行选择运行状态开关状态开关

⑤⑤ 通讯接口通讯接口 ⑤⑤ ④④

请大家观察实请大家观察实验台上的验台上的 PLCPLC ，，对照图示讲解对照图示讲解认识认识 PLCPLC 各各个部分个部分

FX2NFX2N －－ 48MR48MR 的输入输出端子介绍的输入输出端子介绍电源线电源线入口入口 输入公输入公共端共端

24V24V 内内置电源置电源

2424 点点输入端输入端子子

2424 点输点输出入端子出入端子44 个输出个输出公共端子公共端子

3. 开关量输入 /输出单元的接线方式• 开关量 I/O 接口电路的输入端的外部接线方式有两种。• 一种方式称为汇点式接线，八个（或四个）输入开关各自的一端分别接八个（或 4个）输入点，各自的另一端都接在一个公共端点上，和一个电源构成八个回路（或四个回路）。一般把公共端点称为 COM点。输出负载也有类似的接法。• 另一种方式称为分隔式接线，每个 I/O 点都存在两个独立的连接点和一个电源，独立构成回路。这样可实现每个 I/O 间的电隔离。

• 说明： a）输出电路的负载电源由外部提供。 b ）负载电流一般不超过 2A。使用中，输出电流额定值与负载性质有关系。

图 1.10 PLC 输入 /输出接口等效电路图

2. 输出端子的接线方式 输出端子有两种接线方式： a) 输出各自独立（无公共点）

b) 每 4～ 8个输出点构成一组，公用一个公共点。

• 注意： 1）输出公用一个公共点时，同组用同一电压类型和等级，不同组之间可以用不同类型和等的电压。

2） PLC 的输入接口个数和输出接口个数之和称为 PLC 的点数。

FXFX 系列系列 PLCPLC 编程元件的物理实质是：编程元件的物理实质是：电子电路及电子电路及存储器存储器，称“软继电器”。其编号由，称“软继电器”。其编号由 字母字母 和 和 数字 数字 组成组成其中其中 : : 输入继电器和输出继电器用输入继电器和输出继电器用八进制八进制数字编号数字编号 其它均采用 其它均采用十进制十进制数字编号数字编号例如：例如：

三、三、 PLCPLC 编程元件概述编程元件概述

X 0

功能字母 数字

可编程控制器的编程元件列表可编程控制器的编程元件列表输入继电器X 计数器C输出继电器Ｙ 数据寄存器D辅助继电器M 变址寄存器V/Z状态器S 指针P/I定时器T 常数（K/H）

11 、、 PLCPLC 编程元件功能及作用编程元件功能及作用

◆◆ 输入继电器是输入继电器是 PLCPLC 用来接收用户输入设备发来的输入信号，用来接收用户输入设备发来的输入信号，可编程控制器输入接口的一个接线点对应一个输入继电器。 可编程控制器输入接口的一个接线点对应一个输入继电器。 ◆◆ 输入继电器线圈由外部输入信号所驱动，不能用指令来驱动，输入继电器线圈由外部输入信号所驱动，不能用指令来驱动，所以所以程序中绝对不可能出现输入继电器的线圈程序中绝对不可能出现输入继电器的线圈

◆ ◆ 每个输入继电器的常开与常每个输入继电器的常开与常闭触点均可无数次使用 闭触点均可无数次使用

（（ 11 ）、 输入继电器（）、 输入继电器（ XX ））

◆ ◆ FX2NFX2N 系列的输入继电器 采用系列的输入继电器 采用八进制地址编号，八进制地址编号， X0X0 ～～ X267X267 最最多可达多可达 184184 点点

◆ ◆ 输出继电器是用来将输出继电器是用来将 PLCPLC 内部信号输出传送给外部负载，内部信号输出传送给外部负载，PLCPLC 输出接口的一个接线点对应一个输出继电器。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输出继电器线圈是由 PLCPLC 内部程序驱动，其线圈状态传送内部程序驱动，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 给输出单元，再由输出单元对应的硬触点来驱动外部负载 ..◆◆ 每个输出继电器在输出单每个输出继电器在输出单元中都对应有一个常开硬触点元中都对应有一个常开硬触点，，但在程序中供编程的输出继电但在程序中供编程的输出继电器，不管是常开还是常闭触点，器，不管是常开还是常闭触点，都可以无数次使用。都可以无数次使用。

（（ 22 ）、输出继电器）、输出继电器（（ YY））

◆◆ 输出继电器的地址编号也输出继电器的地址编号也是八进制，是八进制， Y0Y0 ～～ Y267Y267，最，最多可达多可达 184184 点。点。

输入输出继电器用法演示：输入输出继电器用法演示：