基本觀念:
(1)電基本上可分為AC(交流)與DC(直流)兩種 。
(a)AC(大陸為50HZ)又有三相與單相之分:
三相:220V、380V。
單相:110V(台灣)、220V(大陸)。
220V 110V……變壓器。
(b)DC常用的又有5V、12V、24V…等。
VAC VDC……變壓器、Power Supply(電源供應器)。
(2)歐姆定律: V = I * R
電壓:用V代表,單位是伏特(VOLTS)。
電流:用I代表,單位是安培(AMPERES)。
電阻:用R代表,單位是歐姆(OHMS)。
電功率:用P代表,單位是瓦特(WATT)。
P = I * V
(3)開關:
(a)接觸式開關(Switch):常見者有按鈕開關、搖頭開關、旋鈕開關、微動開關、觸摸開關…等。此種類的開關必須藉由外力的觸碰,才能使其產生動作。
(b)非接觸式開關(Sensor):常見者有近接開關(電磁式/電容式)、光電開關(反射式/遮斷式)、磁簧開關、超音波開關、熱敏開關、壓力開關、紅外線開關…等。此種類的開關不須觸碰到sensor(感應器)本身,即可使其產生動作。
(c)開關常見之接點:
NO(a接點) NC(b接點)
(4)保險絲(Fuse):防止負載短路、過電壓、過電流的一種自我保護裝置。
(5)無熔絲開關(NFB):功能同於保險絲,不同於傳統保險絲之處在於可以
重複的使用,而無須更換燒毀的保險絲。
(6)電晶體(Transistor):可將其視為一種用來控制負載導通或斷開的控制開
關,常用者有NPN及PNP兩種類型。
(a)NPN:當B極(Vin)輸入一大於E極(0V)之電壓時,此時C極
及E極會導通,並驅動C極上的線圈激磁,使線圈動作。
(b)PNP:當E極(Vin)輸入一大於B極(0V)之電壓時,此時C極
及B極會導通,並驅動C極上的線圈激磁,使線圈動作。
(7)計時器(Timer):在其所設定的時間內,控制開關導通或斷開的元件。
(8)計數器(Counter):在其所設定的計算次數內,控制開關導通或斷開的
元件。
(9)繼電器(Relay):透過線圈的激磁與否,來控制開關的導通或斷開。
(a)線圈(Coil)種類: (b)接點(Contact)種類:
DC12V、24V 2A、5A、10A
AC110V、220V 24V、110V、220V
(c)接點數:1a1b、2a2b、4a4b。
Relay內部可以看成由一個a接點、一個b接點與一個線圈所組成。當Relay的線圈被激磁後,a接點導通,則燈炮L1亮起,而此時的b接點則不導通,燈炮L2不亮。反之亦然,當Relay的線圈不被激磁時,a接點不導通,燈炮L1不亮,b接點導通,燈炮L2亮起,如圖c所示。
(10)蜂鳴器(Buzzer):當通上電流後,會產生聲音的元件。
(11)電錶:用來量測電壓、電流、電阻…等的多功能儀器。
PLC-硬體:
(1)PLC就是所謂的可程式控制器(Programmable Logic Controller)。
(2)基本架構:
(a)輸入裝置:指的是接觸式與非接觸式的開關…等元件。
(b)輸出裝置:指的是電磁閥、繼電器、指示燈、蜂鳴器…等元件。
(c)擴充裝置:I / O模組、特殊功能模組、通訊模組。
(3)PLC可以看成,是由下列三部份所組成:
Timer、Counter、Relay。
(4)PLC的運轉原理:
(5)機種型號的認識:
FX2N- M R-
1.產品類別型號:FX2N、FX1N、FX1S…等
2.輸入/輸出的點數:16~128個輸出入點數。
3.M代表主機、E代表擴充機種。
4.輸出方式:
R:繼電器輸出,(有接點,AC/DC負載均可)。--常用。
S:SSR閘流體輸出,(無接點,AC負載專用)。
T:電晶體輸出,(無接點,DC負載專用)。
5.無記號代表主機AC110V/220V電源,輸入端DC24V(內部供給)
(6)相關規格(FX1S-小狐狸):
型號
輸入點數
輸出點數
繼電器輸出
電晶體輸出
FX1S-10MR-ES/UL
FX1S-10MT
6
4
FX1S-14MR-ES/UL
FX1S-14MT
8
6
FX1S-20MR-ES/UL
FX1S-20MT
12
8
FX1S-30MR-ES/UL
FX1S-30MT
16
14
機種
W(MM)
重量(KG)
L(MM)
H(MM)
FX1S-10M
60
0.3
90
75
FX1S-14M
FX1S-20M
75
0.4
FX1S-30M
100
0.45
項目
規格
演算控制方式
往覆來回掃描(專用LSI)
I/O處理方式
結束再生方式
演算處理速度
基本命令
0.55~0.7μs
應用命令
3.7~數100μs
程式語言
階梯圖+步進階梯圖(SFC表現可)
記憶容量?記憶體種類
?2000 STEP EEPROM內藏(不能裝置記憶卡匣)
指令數命令的種類
基本?步進階梯圖指令
基本指令27個步進階梯圖指令2個
應用指令
?85種 167個
輸入點
16點 X0~X17?
合計30點
輸出點
14點 Y0~Y15
輔助繼電器
一般用
?M0~M383 384點
EEPROM保持
?M384~M511 128點
特殊用
?M8000~M8255 256點
步進點
初始狀態用
?S0~S9 10點
EEPROM保持
?S10~S127 118點
停電保持
?全部停電保持 (S0~S127)
計時器
100ms
?T0~T62 63點
10ms
?M8028 為ON時T32~T62 是10ms 計時器 31點
1ms
?T63 1點
類比旋鈕
?VR1:D8030 VR2:D8031 2點
計數器
16位元加算型
C0~C15 16點
16位元加算型(EEPROM保持)
C16~C31 16點
高速用計數器(EEPROM保持)
C235~C255
1相 60KHz / 4點 10KHz/2點
(最多6點)
2相 30KHz /1點 5KHz/1點
資料暫存器
16位元(一般用)
D0~D127 128點
16位元(EEPROM保持)
?D128~D255 128點
檔案暫存器(EEPROM保持)
D1000~D2499 最多1500點
特殊用
?D8000~D8255 256點
間接指定用
?V0~V7 Z0~Z7 16點
指標
JUMP,CALL用
?P0~P63 64點
插斷用
?I0 □ □ ~ I5 □□ 6點
主控點
?N0~N7 8點
定數
10進位數K
?16位元:-32,768~+32,767 32位元:-2,147,483,648~+2,147,483,647
16進位數H
?16位元:0000~FFFF(H) 32位元:00000000~FFFFFFFF(H)
PLC-外部配線:
(1)基本迴路:由電源、開關、負載三部份所組成。
(2)輸入迴路與配線-NPN
(3)輸入迴路與配線-PNP
(4)輸出迴路與配線
PLC-軟體:
FX系列的PLC支援3種程式語言,指令碼、階梯圖及步進階梯圖(SFC)。此三種語言在撰寫程式的過程中,均可相互的變換。其中又以步進階梯圖的寫法為最簡單、便利。以下即是SFC的相關流程及寫法。
(1)單一流程: (2)選擇性分歧流程
(3)並進合流流程
EX1:機機手臂動作流程
1.流程圖: 2.SFC:
作業一
A+10s [B+B-]5 5s C+5s C- A-
A Y0 X0 X1
B Y1 X2 X3
C Y2 X4 X5
作業二(法一):
A+5s [ B+5s [ C+3s C- ]5 3s B- ]2 3s A-
氣缸A Y0 X0 X1
氣缸B Y1 X2 X3
氣缸C Y2 X4 X5
蜂鳴器 Y3
啟動開關 X6
緊急停止 X7
法二:
A+5s [ B+5s [ C+3s C- ]5 3s B- ]2 3s A-
作業三:
A+3s [B+3s B-]3 B+3s C+3s C- B- A-
[C+5s C-]5
1.此次程式不用M8034這指令。
2.當緊急停止的開關被按下時,蜂鳴器會以鳴叫2秒停1秒的方式發出聲音,直到緊急停止開關被復歸為止。
3.當緊急停止的開關被按下時,氣壓缸會有順序的退回,依C、B、A順序退回。
A氣壓缸 Y0 X0 X1
B氣壓缸 Y1 X2 X3
C氣壓缸 Y2 X4 X5
蜂鳴器 Y3
啟動開關 X6
緊急停止 X7
PLC-軟體:FXGP/WIN
附件
(1)S/S與X及COM與Y的關係:
共點:在PLC中S/S端與COM端均為X、Y的共點,也就是一個共接線端子。當S/S與X、COM與Y加上其它條件時,會在PLC中可形成一個迴路,此時所形成的迴路與基本控制迴路等效,如下圖所示:
(2)S/S與X的迴路說明:
S/S與X0、S/S與X1在PLC內部可看成有一Relay相接,當外部有一輸入電源E1、開關S1時,這時的輸入部份便可以構成一個完整的基本控制電路,如圖a所示。當S1導通時,整個迴路導通,這時Relay開始激磁,並在PLC內部形成一個X0的輸入訊號。如果再加入另一組S/S與X,而每一組的S/S與X都只控制一個X,也就是說S/S與X0一組、S/S與X1一組,若是兩個S/S的電源是接相同的電壓(24V),此時就可以將兩個以上的S/S接在一起,如圖b所示,而為了可以省略空間起見,便將兩個S/S合併在一起,如圖c所示。所以由此可知S/S與X的關係。
當然S/S可以只單獨與一個X端搭配,也可以同時與多個X端搭配。在圖c當中,X0、X1、X2與S/S是一組,也就是它們共用一個端子S/S,當電源E接通,S1、S2、S3各自導通時,X0、X1、X2也分別構成回路。所以說S/S是X的共點。
(3)COM與Y的迴路說明:
在PLC中,COM與Y的接點,類似於S/S與X,可看成在COM與Y之間有一開關相接,此時只需在COM端與Y端的外部加入一電源與一負載(被控對象),則整個外部的輸出即可構成一個基本的控制迴路,當給PLC內部程式輸出一個相對應的指令時,內部開關導通,此時整個迴路即導通,而所負載的繼電器就動作。如圖a所示。
當然COM可以搭配一個Y,同時也可以搭配多個Y,如圖b所示。當相對應的程式有所輸出後,Y0、Y1、Y2分別導通,而去趨動不同的負載。