YL-235光机电一体实训指导书 - 图文

PLC综合实训指导书

--基于YL-235光机电一体化实训考核装置

（校编教材）

湖州职业技术学院

姚晴洲

目 录

绪 论

第一章 实训装置简介 1.1 外观与概述 1.2 实训项目

1.3 系统配置与技术参数

第二章 装置机构说明 2.1 工作流程与原理 2.2 机械机构 2.3 气动原理与机构 第三章 控制系统设计与调试 3.1 电气电路的组成 3.2 PLC控制原理图 3.3 变频器参数设置要求

第四章 系统调试与实训组织 4.1系统调试 4.2 实训的组织

附录 FX—20P—E简易编程器的使用方法

绪 论

自动化技术是当今几大高新技术之一，从某种意义来说，自动化技术已成为现代化的代名词。随着我国产业结构的调整、现代化进程的加快，自动化技术对现代工业生产的推动作用将越来越重要。浙江省近几年来已基本形成了以制造业为主体的四大特色优势产业，确定了以“打造先进制造基地，促进工业结构优化升级”作为今后一段时期政府的主要工作目标。随着各类工业企业的技术进步，工业自动化生产必将得到广泛的普及，电气控制设备、自动化生产线的安装、调试、维修；自动控制系统的技术改造、开发应用；设备运行管理等方面工作量是非常巨大，需要大量的懂原理、能动手的专业技术人才，而能从事一线现代化生产的技术人员需求量更大。

实训装置作为掌握与应用新技术的重要载体，其作用已为广大科技工作者所共识。发达国家和地区，一方面投入大量人力、物力进行新技术、新工艺等的研究，同时极其重视实训装置的开发工作，并常常将最为先进、完善的设备与装置首先投入职业培训与职业教育中。我校是教育部定点的电工电子及自动化技术国家实训基地，承担着本地区的职业培训和职业教育、新技术的吸收与转化之重任。为了加快人才培养，完善教学手段，积极吸收与转化新技术、新工艺、新方法，研发符合应用人才培养目标的、较先进的实训装置，对本地区的技术进步，促进工业结构的优化升级，具有重要的作用。

基于以上情况，并认真调查了高职学生现有的知识和技术水平，我们设计开发了本套实验装置，以满足电类专业课程设计、毕业设计之用。

第一章 实训装置简介

1.1 外观

1.2 概述

亚龙YL－235型光机电一体化实训考核装置，由铝合金导轨式实训台、上料机构、上料检测机构、搬运机构、物料传送和分拣机构等组成。各个机构紧密相连，学生可以自由组装和调试。

控制系统采用模块组合式，由PLC模块、变频器模块、按钮模块、电源模块、接线端子排和各种传感器等组成。PLC模块、变频器模块、按钮模块等可按实训需要进行组合、安装、调试。

该系统包含了机电一体化专业学习中所涉及的诸如电机驱动、机械传动、气动、可编程控制器、传感器，变频调速等多项技术，为学生提供了一个典型的综合实训环境，使学生对过去学过的诸多单科的专业和基础知识，在这里能得到全面的认识、综合的训练和实际运用。

1.3 实训项目

1. 自动检测技术使用实训 2. 气动技术应用实训 3. 可编程控制器编程实训 4. 电气控制电路实训 5. 变频器应用实训 6. 自动控制技术教学与实训 7. 机械系统安装和调试实训 8. 系统维护与故障检测实训

1.4 配置

该装置配置了可编程控制器（PLC）、变频器装置、气动装置、传感器、机械手、上料器、送料传动和分拣装置等实验机构。整个系统为模块化结构提供开放式实训平台，实训模块可根据不同的实训要求进行组合；同时学校还可以根据教学需要，配置不同品牌的（PLC）模块和变频器模块，也可以增加其它实训模块。

系统的控制部分采用可编程控制器（PLC），执行机构由气动电磁阀-气缸构成的气压驱动装置，实现了整个系统自动运行，并完成物料的分拣。整个实训考核装置的模块之间连接方式采用安全导线连接，以确保实训和考核安全。

1.5 配置清单

序号

名称 主要元件或型号、规格

数量 单位 备注

1 2 3 工作台 PLC模块 变频器模块 1190mm×800 mm 三相电源总开关（带漏电和短路保护）11 1 1 张 台 台 用户可在清单内选择，见1.5.1 4 电源模块 个，熔断器3只，单相三极电源插座2个，安全插座5个 开关电源（24V/6A）1组，急停按钮1只，1 块 5 按钮模块 转换开关2只，蜂鸣器1只，复位按钮黄、绿、红各1只，自锁按钮黄、绿、红各1只，24V指示灯黄、绿、红各2只 直流减速电机（24V，输出转速r/min）1台，送料盘1个，物料导槽1个，支撑架1 套 6 送料机构 1个 单出杆气缸1只，光电开关1只，安装支架1个，双向电控阀24V 1只，磁性开关2只 单出双杆气缸1只，单出杆气缸1只，气手指及气缸1只，旋转气缸1只，光电开1 套 7 气动机械手部件 关1只，磁性开关2只，缓冲阀2只，安装支架1个，双向控电磁换向阀3只，单向电控阀1只 三相减速电机（380V，输出转速40 r/min）1台，平皮带70mm×1500 mm 1条，安装支架1个 单出杆气缸2只，金属传感器1只，光电开关2只，磁性开关4只，物件导槽2个，单向电控阀1只，双向控电磁换向阀1只 1 套 8 物料传送和分拣机构 1 套 9 10 11 12 13 14 15 16 17 接线端子排 物料 安全接插线 气压导管 PLC编程线缆 PLC编程软件 电脑推车 计算机 空气压缩机 选配模块 接线端子和安全插座 金属和塑料各15个 φ4\\φ6 亚龙 亚龙 品牌机 30 1 1 1 1 1 1 1 1套 个 套 套 条 套 台 台 台 拷贝版 学校自备 学校自备 见1.5.2、1.5.3 学校可按要求选购

1.5.1 亚龙YL-701实操单元模块（电动机控制元件模块）

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 名称 多孔板 交流接触器 自复位按钮 自锁按钮 行程开关 行程开关 转换开关 指示灯 蜂鸣器 漏电保护开关 三相电动机 主要元件或型号、规格 数量 690mm×400mm×30mm CJ20-10 ， 220V 绿色，220V，2A 红色，220V，2A LX-19 ，220V，5A TZ-8104，220V，5A 220V，5A 220V 红、绿、黄各只 220V，连续发声 DZ47LE-32 ，380V，15A JW5014，380V，0.25A， 1 6 6 6 2 2 2 6 1 1 3 单位 块 只 只 只 只 只 只 只 只 只 台 备注 用于手动、自动转换 其中一台为△接法 1.6 技术参数

1、交流电源：三相 AC 380V±10% 50 Hz； 2、温度：-10℃~40℃；环境湿度：≤90%（25℃）； 3、外形尺寸：长×宽×高=1200mm×800mm×840mm 4、整机消耗：≤1kVA

5、安全保护措施：具有接地保护、漏电保护功能，安全性符合相关的国家标准。采用高绝缘的安全型插座及带绝缘护套的高强度安全型实验导线。

第二章 装置机构说明

2.1 整机工作流程

2.2 工作原理

按启动按扭后，PLC启动送料电机驱动放料盘旋转，物料由送料槽滑到物料提升位置，物料检测光电传感器开始检测；如果送料电机运行4秒钟后，如果物料检测光电传感器仍未检测到物料，则说明送料机构已经无物料，这时要停机并报警；当物料检测光电传感器检测到有物料，将给PLC发出信号,由PLC驱动上料单向电磁阀上料，机械手臂伸出手爪下降抓物，然后手爪提升臂缩回，手臂向右旋转到右限位，手臂伸出，手爪下降将物料放到传送带上，传送带输送物料，传感器则根据物料性质（金属和非金属），分别由PLC控制相应电磁阀使气缸动作，对物料进行分拣。最后机械手返回原位重新开始下一个流程。

2.3 送料机构

放料转盘： 转盘中共放两种物料，一种金属物料、一种非金属物料。 驱动电机： 电机采用24V 直流减速电机，转速10r/min 转矩30 kg/cm；用于

驱动放料转盘旋转。

物料滑槽： 放料转盘旋转，物料互相推挤趋向入料口，物料则从入料口顺着滑

槽落到提升台上。

提升台： 将物料和滑槽有效分离，并确保每次只上一个物料。

物料检测： 物料检测为光电漫反射型传感器，主要为PLC提供一个输入信号，

如果有物料在提升台上，就会驱动提升气缸提升物料；如果运行中，光电传感器没有检测到物料并保持4秒钟，则让系统停机然后报警。

磁性传感器：用于气缸的位置检测。检测气缸伸出和缩回是否到位，为此在前

点和后点上各一个，当检测到气缸准确到位后将给PLC发出一个信号。磁性传感器接线时注意。 （棕色接“+”，蓝色接“-”）

提升气缸： 提升气缸使用的是单向电控气阀。当电控气阀得电，物料提升台

上升，当电控气阀断电，则物料提升台下降。

2.4 机械手搬运机构

整个搬运机构能完成四个自由度动作，手臂伸缩、手臂旋转、手爪上下、手爪紧松。

手爪提升气缸：提升气缸采用双向电控气阀控制，气缸伸出或缩回可任意定位。 磁性传感器：检测手爪提升气缸处于伸出或缩回位置。（接线注意 棕色接“+”、

蓝色接“-”）

手爪: 抓取物料由单向电控气阀控制，当单向电控气阀得电，手爪夹紧磁性传

感器有信号输出，指示灯亮，单向电控气阀断电，手爪松开。 旋转气缸：机械手臂的正反转，由双向电控气阀控制。

接近传感器：机械手臂正转和反转到位后，接近传感器信号输出。（接线注意 棕

色接“+”、蓝色接“-”、黑色接输出）

双杆气缸：机械手臂伸出、缩回，由双向电控气阀控制。气缸上装有两个磁性

传感器，检测气缸伸出或缩回位置。（接线注意 棕色接“+”、蓝色接“-”）

缓冲器： 旋转气缸高速正转和反转到位时，起缓冲减速作用。

2.5 物料传送和分拣机构

落料光电传感器：检测是否有物料到传送带上，并给PLC一个输入信号。（接线

注意 棕色接“+”、蓝色接“-”、黑色接输出）

放料孔：物料落料位置定位。 金属料槽：放置金属物料。 塑料料槽：放置非金属物料。

电感式传感器：检测金属材料，检测距离为3~5mm（接线注意 棕色接“+”、蓝

色接“-”、黑色接输出）

电容式传感器：用于检测非金属材料，检测距离为5~10mm（接线注意 棕色接“+”、

蓝色接“-”、黑色接输出）

三相异步电机：驱动传送带转动，由变频器控制。 推料气缸：将物料推入料槽，由双向电控气阀控制。

2.6 气动原理

本装置气动主要分为两部分：一、气动执行元件部分有单出杆气缸、单出双杆气缸、旋转气缸。二、气动控制元件部分有单控电磁换向阀、双控电磁换向阀、磁性限位传感器。

气 路 原 理 图

2.7 气缸电控阀使用

气缸示意图

注：气缸的正确运动使物料分到相应的位置，只要交换进出气的方向就能改变气

缸的伸出（缩回）运动，气缸两侧的磁性开关可以识别气缸是否已经运动到位。

双向电磁阀示意图

注：双向电控阀用来控制气缸进气和出气，从而实现气缸的伸出、缩回运动。电

控阀内装的红色指示灯有正负极性，如果极性接反了也能正常工作，但指示灯不会亮。

单相电磁阀示意图

注： 单向电控阀用来控制气缸单个方向运动，实现气缸的伸出、缩回运动。与

双向电控阀区别在双向电控阀初始位置是任意的可以随意控制两个位置，而单控阀初始位置是固定的只能控制一个方向。

气动手爪控制图：

手爪控制示意图

上图中手爪夹紧由单向电控气阀控制，当电控气阀得电，手爪夹紧。当电控气阀断电后手爪张开。

第三章 控制系统设计与调试

3.1电气电路组成

本装置电气部分主要有电源模块、按钮模块、可编程控制器（PLC）模块、变频器模块、三相异步电动机、接线端子排等组成。所有的电气元件均连接到接线端子排上，通过接线端子排连接到安全插孔，由安全接插孔连接到各个模块，提高实训考核装置安全性。结构为拼装式，各个模块均为通用模块，可以互换，能完成不同的实训项目，扩展性较强，

3.2三菱PLC主机、变频器

电源模块：三相电源总开关（带漏电和短路保护）、熔断器。单相电源插座用于

模块电源连接和给外部设备提供电源，模块之间电源连接采用安全导线方式连接。

按钮模块：提供了多种不同功能的按钮和指示灯（DC24V），急停按钮、转换开

关、蜂鸣器。所有接口采用安全插连接。内置开关电源（24V/6A）为外部设备提供电源。

PLC模块：采用三菱FX2N-48MR 继电器输出，所有接口采用安全插连接。 变频器模块：三菱E540-0.75KW 控制传送带电机转动，所有接口采用安全插连 警示灯：共有绿色和红色两种颜色。引出线五根，其中并在一起的两根粗线是

电源线（红线接“+24” ，黑红双色线接“GND” ），其余三根是信号控制线（棕色线为控制信号公共端，如果将控制信号线中的红色线和

端　子　接　线　布　图注：１、传感器引出线　棕色表示“正”　蓝色表示“负”　黑色表示“输出”２、电控阀分单向和双向，单向一个线圈　双相两个线圈。图中“１”“２”表示一个线圈的两个接头３、图中电感式传感器用于检测金属放在推料一位置、电容式传感器用于检测非金属放在推料二位置、光电传感器用于检测传送带下料口是否有物体。驱动手臂缩回双向电控阀2物料驱动电机电正物料驱动电机电负驱动启动警示灯红驱动停止警示灯绿指示灯信号公共端警示灯电源正警示灯电源负驱动手爪单向电控阀1驱动手爪单向电控阀2驱动推料二伸出双向电控阀1驱动手臂左转双向电控阀1驱动手臂左转双向电控阀2驱动手臂右转双向电控阀1驱驱驱驱动动动动手手手手臂爪爪爪右提提下转升升降双双双双向向向向电电电电控控控控阀阀阀阀2121驱动手爪下降双向电控阀2驱动手臂伸出双向电控阀1驱动手臂伸出双向电控阀2驱动手臂缩回双向电控阀1

则绿灯闪烁）。

驱动提升物料上升单向电控阀1驱动提升物料上升单向电控阀2

3.2.1 端子接线图

驱动推料二伸出双向电控阀2驱动推料一伸出双向电控阀2驱动推料一缩回双向电控阀1驱动推料一缩回双向电控阀2驱动推料二缩回双向电控阀1驱动推料二缩回双向电控阀2驱动推料一伸出双向电控阀1棕色线接通，则红灯闪烁，将控制信号线中的绿色线和棕色线接通，

手爪提升气缸上限位磁性传感器负物料检测光电传感器正物料检测光电传感器负物料检测光电传感器输出推料一气缸伸出磁性传感器正电感式接近传感器正推料一气缸伸出磁性传感器负推推推推料料料料一一二二气气气气缸缸缸缸缩缩伸伸回回出出磁磁磁磁性性性性传传传传感感感感器器器器正负正负推推料料二二气气缸缸缩缩回回磁磁性性传传感感器器正负电感式接近传感器负电感式接近传感器输出手爪提升气缸下限位磁性传感器正手爪提升气缸下限位磁性传感器负物料提升气缸上限位磁性传感器正物料提升气缸下限位磁性传感器正物料提升气缸上限位磁性传感器负物料提升气缸下限位磁性传感器负电容式接近传感器正电容式接近传感器负电容式接近传感器输出手爪磁性传感器正手爪磁性传感器负手臂旋转左限位接近传感器正手臂旋转左限位接近传感器负手手手手手手臂手手臂臂臂臂臂旋臂臂旋气气气气转旋旋转缸缸缸缸左转转右伸伸缩缩限右右限出出回回位限限位限限限限接位位接位位位位近接接近磁磁磁磁传近近传性性性性感传传感传传传传器感感器感感感感输器器输器器器器出正负出正负正负手爪提升气缸上限位磁性传感器正光电传感器正光光电电传传感感器器输负出电机PE

驱动提升气缸上升驱动旋转气缸正转驱动旋转气缸反转3.2.2 三菱PLC控制原理图

驱动M电机驱动报警接变器频低速接变频器接变频器正转驱动提升物料驱动推料一缩回驱动手爪夹紧驱动推料一伸出驱动推料二缩回驱动推料二伸出驱动臂气缸伸出驱动臂气缸缩回驱动提升气缸下降接端子启动绿色指示灯接端子停止红色指示灯

三菱FX2N-48MR启动气动手臂伸出传感器气动手臂缩回传感器手爪提升限位传感器上料提升限位传感器手爪下降限位传感器停止气动手爪传感器旋转左限位传感器旋转右限位传感器上料下限位降传感器物料检测光电传感器推料一伸出限位传感器推料一缩回限位传感器推料二伸出限位传感器推料二缩回限位传感器启动推料一电感式传感器启动推料二电容式传感器传送带入料检测光电传感器

3.2.3 三菱I/O分配图

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 序号 1 输入地址 X0 X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7 X10 X11 输出地址 Y0 说明 启动 停止 气动手爪传感器 旋转左限位（接近） 旋转右限位（接近） 伸出臂前点 缩回臂后点 提升气缸上限位 提升气缸下限位 上料气缸上限位 说明 驱动电机 序号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 序号 10 输入地址 X12 X13 X14 X15 X16 X17 X20 X21 X22 X23 输出地址 Y11 说明 上料气缸下限位 物料检测（光电） 推料一气缸前限位 推料一气缸后限位 推料二气缸前限位 推料二气缸后限位 电感式传感器(推料1气缸) 电容式传感器(推料2气缸) 传送带物料检测光电传感器 说明 推料一气缸(推出) 推料二气缸(推出) 推料二气缸(缩回) 报警输出 手爪夹紧 停止指示 启动指示 变频器正转 变频器低速度 2 Y1 上料电磁阀 11 Y12 3 4 5 6 7 8 9 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 Y10 臂气缸伸出 臂气缸返回 提升气缸下降 提升气缸上升 旋转气缸正转 旋转气缸反转 推料一气缸(缩回) 12 13 14 15 16 17 18 Y13 Y14 Y15 Y16 Y17 Y20 3.2.4三菱变频器操作

3.2.5 变频器操作面版说明

3.2.6 参数设置方法

3.2.7三菱变频器参数设置

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 参数代号 P4 P5 P6 P7 P8 P14 P79 P80 参数值 35 20 11 5 5 0 2 默认 高速 中速 低速 加速时间 减速时间 电动机控制模式 电动机的额定功率 9 P82 默认 电动机的额定电流 10 P83 默认 电动机的额定电压 11 P84 默认 电动机的额定频率

说明

第四章 系统调试及实训组织

4.1 系统调试

这一步骤是生产设备在正式投入使用以前的必经步骤。 4.1.1 调试前的准备工作 1、

调试前必须了解各种电器设备和整个电气系统的功能，掌握调试的方法和步骤。

2、

做好调试前的检查工作，包括：

⑴、 根据电气原理图和电气安装接线图、电器布置图检查元件的位置

是否正确，并检查其外观有无损坏；触点接触是否良好；配线时候符合要求；柜内柜外的接线是否正确可靠；电动机有无卡壳现象；各种操作、复位机构是否灵活；保护电器的整定值是否适合；各种指示和信号装置是否能按照要求发出指定信号等。

⑵、 对电动机和连接电线进行绝缘电阻检查。如连接导线的绝缘电阻

不小于7MΩ，电动机的绝缘电阻不小于0.5MΩ等。 ⑶、 检查各开关按钮、行程开关等电器元件应处于原始位置。

4.1.2 电气控制柜的调试

在调试前的准备工作完成之后方可进行试车和调整工作。 1、空操作试车

断开主电路，接通电源开关，使控制电路空操作。检查控制电路的工作情况，如按钮对继电器、接触器的控制作用；自锁连锁的功能；PLC输入输出指示是否正常；限位开关的作用等。如有异常马上切断电源检查原因。

2、空载试车

在第一步的基础上，接通主电路即可进行。首先点动检查各电动机的转向及转速是否符合要求，然后调整好保护电器的整定值，检查指示信号和照明灯的完好性等。

3、带负荷试车

在第一、第二步通过之后，才可进行带负荷试车。此时，在正常工作条件下，验证电气设备所以部件运行的正确性，特别是验证在电源中断和恢复时对人身和设备是否伤害、损害程度等。并进一步观察机械动作和电器动作是否符合原始工

艺要求；对各种电器元件的整定值做进一步调整。

4、试车的注意事项

①、通电时，先接通主电源。断电时顺序相反。

②、通电后，注意观察各种现象，随时做好停车准备，以防止意外事故发

生。如有异常应立即停车，待查明原因后再继续进行。未查明事故原因不得强行送电。

4.1.3 本系统的调试

本系统在调试过程中要注意以下情况：

1、强电和弱电的公共端（工作地）应明确区分，不能合并。

2、由于继电器系统和PLC系统共用一套液位检测开关，所以必须采用隔离

开关，以免互相干扰。

3、上水箱液位在上升或下降时，由于受水流冲击的影响液位会产生波动，

从而使液位检测开关产生扰动信号。在调试时应注意该情况。 4、由于继电器系统和PLC系统控制的是同一对象，所以在调试时应注意系

统输出的极性是否一致。

5、PLC程序的调试可在安装前进行，利用本身提供的24V电源作为输入信

号，测试输出信号是否按照程序设定执行。

6、若在调试过程中发现疑难问题，必须先向指导老师汇报。在问题排除以

前，不能强行送电。

4.2 实训的组织

为了充分利用实训设备，调动学生动手的兴趣，提高实际工作能力。我们必须精心组织、合理安排。以期达到我们预期的实训效果。 4.2.1 人员安排

根据现有的实训设备，预计可安排4—5组学生同时进行实训。每组五人，其中继电器控制二人、PLC控制二人、组长一人。参训的学生必须已取得中级电工证书，组长最好已取得高级电工证。 4.2.2 设备安排

在已有二个台式控制柜的基础上，配置控制板8—10块；不同型号的低压控制电器若干，如有不足应及时配齐；不同型号的PLC2—4只；工具、导线若干。

总的原则是必须满足实训要求。 4.2.3 时间安排

这项实训总体时间以二周为宜。其中方案设计、器件选择二天；控制板布置与安装三天；系统总装和调试三天；实训总结及实训报告写作二天。 4.2.4 考核要求

本次实训总分为100分，其中方案设计、器件选择：25分；控制板布置与安装：25分；系统总装和调试：25分；实训报告：25分。

每小组按照其完成质量、完成时间、实训报告写作情况，由实训指导老师给出小组成绩。小组成员得分则由组长按其表现给出得分系数（百分比），该系数乘以小组分即为该学生实训得分。

各小组按本指导书提供的参考方案进行安装，则满分为七十分。若能提出新的控制方案、设计出新的控制线路、采用新的控制器件等，每创新处加五分。

附录 FX—20P—E简易编程器的使用方法

编程器是可编程序控制器最重要的外部设备，除了用它来给可编程序控制器编程外，还可以用来监视可编程序控制器的工作状态。简易编程器具有体积小、重量轻、价格低等特点，广泛用于小型可编程序控制器的用户程序编制、现场调试和监控。

FX—20P—E简易编程器可以用于FX2，FX0，FX0s，FX2N，FX2c系列可编程序控制器，也可以通过FX—20P—FKIT转换器用于Fl和F2系列可编程序控制器。

一、 FX—20P—E型简易编程器的组成与面板布置

1、FX—20P—E型简易编程器的组成

FX—20P—E型简易编程器的硬件主要包括以下几个部件： (1) FX—20P—E型编程器； (2) FX—20P—CAB型电缆；

(3) FX—20P—RWM型ROM写入器模块； (4) FX—20P—ADP型电源适配器； (5) FX—20P—FKIT型接口。

其中编程器与电缆是必须的，其他部分是选配件。编程器右侧面的上方有一个插座，将FX—20P—CAB电缆的一端插入该插座内(见图3.1)，电缆的另一端插到FX系列可编程序控制器的RS-422编程器插座内。

图3.1

FX—20P—E型编程器的顶部有一个插座，可以连接FX-20P-RWM型ROM写入器，编程器底部插有系统程序存储器卡盒，需要将编程器的系统程序更新时，只要更换系统程序存储器即可。

在FX-20P-E型编程器与可编程序控制器不相连的情况下(脱机或离线方式)，需要用该编程器编制用户程序时，可以使用FX-20P-ADP型电源适配器对编程器供电。

FX-20P-E型编程器内附有8K步RAM，脱机方式时用来保存用户程序。编程器内附有高性能的电容器，通电一小时后，在该电容器的支持下，RAM内的信息可以保留三天。

2、FX-20P-E型编程器的面板布置

FX-20P-E型编程器的面板布置如图3.2所示。面板的上方是一个16*4个字符的液晶显示器。它的下面共有35个键，最上面一行和最右边一列为11个功能键，其余的24个键为指令键和数字键。 图3.2

3、FX-20P-E型编程器的功能键

11个功能键在编程时的功能简述如下：

RD/WR：读出/写入键；INS/DEL：插入/删除键；MNT/TEST：监视/测试键。3个键都是双功能键，以RD/WR键为例，按第一下选择读出方式：按第二下选择写入方式，按第三下又回到读出方式，编程器当时的工作状态显示在液晶显示屏的左上角。

GO键为执行键，用于对指令的确认和执行命令，在键入某指令后，再按GO键，编程器就将该指令写入可编程序控制器的用户程序存储器中，该键还用来选择工作方式。

CLEAR键为清除键，在未按GO键之前，按下CLEAR键，刚刚键入的操作码或操作数被清除。另外，该键还用来清除屏幕上的错误内容或恢复原来的画面。

SP键为空格键，输入多参数的指令时，用来指定操作数或常数。在监视工作方式下，若要监视位编程元件，先按下SP键，再送该编程元件的元件号。 STEP键为步序键，如果需要显示某步的指令，先按STEP键，再送步序号。

↑、↓键为光标键，使光标“?”上移或下移。

HELP键为帮助键，在编制用户程序时，如果对某条功能指令的编程代码不清楚，按下FNC键后按HELP键，屏幕上会显示特殊功能指令的分类菜单，再按下相应的数字键，就会显示出该类指令的全部编程代码。在监视方式下按HELP键，可以使字编程元件内的数据在十进制和十六进制数之间进行切换。 OTHER键为“其他”键，无论什么时候按下，立即进入工作方式的选择。 4、指令键、元件符号键和数字键

它们都是双功能键，键的上面是指令助记符，下面是元件符号或数字，上、下档功能自动切换，下面的元件符号Z/V，K/H和P/I交替起作用，反复按键时，相互切换。

5、液晶显示器

在编程时，液晶显示器显示屏的画面示意图如图3.3 R ? 1 0 0 LD M 所示。 10 液晶显示器的显示屏可显示4行，每行16个字符， 1 0 1 OUT T 第一行第一列的字符代表编程器工作方式。其中R为读 5 出用户程序；W为写入户程序；I为将编制的程序插入光 K 标“?”所指的指令之前； D为删除“?”所指的指令； 130 M表示编程器处于监视工作状态，可以监视位编程元件 的ON/OFF状态、字编程元件内的数据，以及对基本逻辑指令的通断状态进行监视。T表示编程器处于测试工作状态，可以对位编程元件的状态以及定时器和计数器的线圈状态强制接通或强制关断，也可以对字编程元件内的数据进行修改。 第3到6列为指令步序号，第7列为空格，第8列到11列为指令助记符，第12列为操作数或元件的类型，第13到16列为操作数或元件号。

二、 编程器工作方式选择与用户程序存储器初始化

1、编程器的工作方式选择

FX-20P-E型编程器具有在线(ONLINE，联机)编程和离线(OFFLINE，脱机)编程两种工作方式。联机编程时编程器与可编程序控制器直接相联，编程器直接对可编程序控制器的用户程序存储器进行读写操作。若可编程序控制器内装有EEPROM卡盒，程序写入该卡盒，若没有EEPROM卡盒，程序写入可编程序控制器内的RAM中。在离线编程时，编制的程序首先写入编程器内的RAM中，以后再成批地传入可编程序控制器的存储器。

FX-20P-E型编程器上电后，其液晶屏幕上显示的内容如图3.4所示。 其中闪烁的符号“▇”指明编程器目前所处的工作方式。用↑或↓键将“▇”移动到选中的方式上，然后再按“GO”键，就进入所选定的编程方式。 在联机方式下，用户可用编程器直接对可编程序控

PROGRAM MODE 制器的用户程序存储器进行读／写操作，在执行写操作

■ONLINE (PC) 时，若可编程序控制器内没有安装EEPROM存储器卡

OFFLINE (HPP) 盒，程序写入可编程序控制器的RAM存储器内；反之

图3.4 ONLINE MODE 则写入EEPROM内，此时，EEPROM存储器的写保护

FX 开关必须处于“OFF”的位置。只有用FX-20P-RWM型

■1.OFFLINE MODE ROM写入器才能将用户程序写入EPROM。

2.PROGRAM CHECK 按OTHER键，进入工作方式选择的操作。此时，液

3.DATA TRANSFER

晶屏幕显示的内容如图3.5所示。

闪烁的符号“▇”表示编程器所选的工作方式，按↑或↓键，“▇”上移或下移，移到所需位置上，在接“GO”键，就进入选定的工作方式。在联机编程方式下，可供选择的工作方式共有7种，它们依次是：

(1)OFFLINE MODE(脱机方式)：进入脱机编程方式。

(2)PROGRAM CHECK：程序检查，若没有错误，显示“NO ERROR”(没有错误)；若有错，显示出错指令的步序号及出错代码。 (3)DATA TRANSFER：数据传送，若可编程序控制器内安装有存储器卡盒，在可编程序控制器的RAM和外装的存储器之间进行程序和参数的传送。反之则显示“NO MEM CASSETTE”(没有存储器卡盒)，不进行传送。

(4)PARAMETER：对可编程序控制器的用户程序存储器容量进行设置，还可以对各种具有断电保持功能的编程元件的范围以及文件寄存器的数量进行设置。

(5)XYM．．NO．CONV．：修改X，Y，M的元件号。 (6)BUZZER LEVEL：蜂呜器的音量调节。

(7)LATCH CLEARi复位有断电保持功能的编程元件。

对文件寄存器的复位与它使用的存储器类别有关，只能对RAM和写保护开关处于OFF位置的EEPROM中的文件寄存器复位。

2.用户程序存储器初始化

在写入程序之前，一般需要将存储器中原有的内容全部清除，先按RD/WR键，使编程器处于W工作方式，接着按以下顺序按键：

NOP→ A → GO →GO

三、 指令的读出

1.根据步序号读出指令

STEP→ 1→ 0→ 0→ GO

基本操作如图3.6所示，先按RD/WR键，使编程器处于R工作方式，如果要读出步序号为100的指令，按下列的顺序操作，该步的指令就显示在屏幕上。

RD →STEP →步序号 GO ↑↓ 读出功能 执行

图3.6 若还需要显示该指令之前或之后的其他指令，可以按↑、↓或GO键。按↑、↓键可显示上一条或下一条指令：按GO键可显示下四条指令。 2.根据指令读出 基本操作为：先按RD/WR键，使编程器处于R工作方式，然后根据以下例题所示的操作步骤依次按相应的键，该指令就显示在屏幕上。

例3-1 指定指令LD X10，从可编程序控制器中读出并显示该指令。 按RD/WR键，使编程器处于R工作方式，然后按以下的顺序按键：

LD → X → 1 → 0 → GO

例3-2 读出数据传送指令(D)MOV(P) D0 D4。

MOV指令的功能指令代码为12，先按RD/WR键，使编程器处于R工作方

式，然后按下列顺序按键：

FUN → D → 1 → 2 → P → GO

按GO键后屏幕上显示出指定的指令和步序号。接着再按功能键GO，屏幕上显示出下一条相同的指令及其步序号。如果用户程序中没有该指令，在屏幕的最后一行显示“NOT FOUND”(未找到)。按↑或↓键可读出上一条或下一条指令。按CLEAR键，屏幕显示原先的内容。

3. 根据元件读出指令

基本操作步骤如下所示，在R工作方式下读出含有X0的指令的操作步骤如下：

SP → X → 0 → GO

这种方法只限于基本逻辑指令，不能用于功能指令。 4. 根据指针查找其所在的步序号

基本操作如下所示，在R工作方式下读出10号指针的操作步骤如下： P → 1 → 0 → GO

屏幕上将显示指针P10及其步序号。读出中断程序用的指针时，按了P键后应按I键。

四、 指令的写入

按RD/WR键，使编程器处于W工作方式，然后根据该指令所在的步序号，按STEP键后键入相应的步序号，接着按功能键GO，使“?”移动到指定的步序号，这时，可以开始写入指令。如果需要修改刚写入的指令，在未按GO键之前，按下CLEAR键，刚键入的操作码或操作数被清除。按了GO键之后，可按↑键，回到刚写入的指令，再作修改。

1.写入基本逻辑指令

写入指令LD X10时，先使编程器处于W工作方式，将光标“?”移动到指定的步序号位置，然后按以下顺序按键：

LD → X → 1 → 0 → GO 2.写入功能指令 基本操作如下所示，按RD/WR键，使编程器处于W工作方式，将光标“?”移动到指定的步序号位置，然后按“FNC”键，接着按该功能指令的指令代码对应的数字键，然后按SP键，再按相应的操作数键。如果操作数不止一个，每次键入操作数之前，先按一下SP键，键入所有操作数后，再按GO键，该指令就被写入可编程序控制器的存储器内。

如果操作数为双字，按“FNC”键后，再按D键；如果仅当其控制电路由“断开”到“闭合”(上升沿)时才执行该功能指令的操作(脉冲执行)，在键入其编程代码的数字键后，接着再按P键。

例3-3 写入数据传送指令MOV D0 D4。

MOV指令的功能指令编号为12，写入的操作步骤如下： FUN → 1 → 2 → SP → D → 0 → SP → D → 4 → GO 例3-4 写入数据传送指令(D)MOV(P) D0 D4。 操作步骤如下：

FUN → D → 1 → 2 → P → SP → D → 0 → SP → D → 4 → GO

3.写入指针：写入指针的基本操作为：如写入中断用的指针，按了P键后按I键。

五、 程序的修改

1.修改指定步序号的指令

例3-5 将100步原有的指令改写为OUT TO K15。

按步序号读出原指令后，按RD/WR键，使编程器处于W工作方式，然后按下列操作步骤按键：

OUT → T → 0 → SP → K →1 → 5 →GO

如果要修改功能指令中的操作数，读出该指令后，将光标“?”移到欲修改的操作数所在的行，然后修改该行的参数。 2.指令的插入

如果需要在某条指令之前插入一条指令，按照前述指令读出的方法，先将某条指令显示在屏幕上，此时，“?”指向该指令。然后按INS/DEL键，使编程器处于I(插入)工作方式，接着按照指令写入的方法，将该指令写入，按GO键后写入的指令插在原指令之前，后面的指令依次向后推移。

例如要在200步之前插入指令AND X4，在I工作方式下首先读出200步的指令，然后按以下顺序按键：

INS → AND → X → 4 → GO 3.指令的删除

(1)单条指令或单个指针的删除

如果需要将某条指令或某个指针删除，按照指令读出的方法，先将该指令或指针显示在屏幕上，此时，“?”指向该指令。然后按INS/DEL键，使编程器处于D(删除)工作方式，接着按功能键GO，该指令或指针就被删除。 (2)将用户程序中间的NOP指令全部删除

按INS/DEL键，使编程器处于D(删除)工作方式，依次按NOP和GO键，执行完毕后，用户程序中间的NOP指令被全部删除。 (3)删除指定范围内的程序

按INS/DEL键，使编程器处于D(删除)工作方式，接着按下列操作步骤依次按相应的键，该范围内的程序就被删除：

STEP → 起始步序号 →SP →STEP →终止步序号 →GO (4)删除程序

若要对整个程序进行删除达到清除的目的，可进行如下操作： 按RD/WR键，使编程器处于W工作方式，然后按NOP → A → GO → GO 即可。

3.1.6 对可编程序控制器编程元件与基本逻辑运算指令通／断状态的监视

使用编程器可以对各个位编程元件的状态和各个字编程元件内的数据进行监视和测试，监视功能可监视和确认联机方式下可编程序控制器编程元件的动作和控制状态，包括对编程元件的监视和对基本逻辑运算指令通／断状态的监视。测试是指用编程器对位编程元件的强制置位与复位、对字操作元件内数据的修改(如对T，C，D，Z，V当前值的修改和对T，C设定值的修改)和文件寄存器的写入等。

1.对位编程元件的监视

基本操作如下所示，FX2N有多个变址寄存器Z，V，应送它们的元件号。以监视辅助继电器M153的状态为例，先按MET/TEST键，使编程器处于M(测试)工作方式，然后按下列的操作步骤按键：

SP → M → 1 → 5 → 3 → GO

屏幕上就会显示出M153的状态。如果在编程元件的左侧有字符“■”(见图3.7)，表示该编程元件处于ON状态：如果没有，表示它处于OFF状态，最多可监视8个元件。按↑或↓键，可以监视前面或后面元件的状态。

2.监视16位字编程元件(D，Z，V)内的数据

以监视数据寄存器D0内的数据为例，首先按MNT/TEST键，使编程器处于M工作方式，接着按下面的顺序按键：

SP → D → 0 → GO M■M 153 Y 10 屏幕上就会显示出数据寄存器D0内的数 S 1 ■X 3 据。再按功能键↓，依次显示D1，D2，D3 X 4 S 5 内的数据。此时显示的数据均以十进制数表? X 6 X 7 示。若要以十六进制数表示，可按功能键 图3.7 HELP，重复按功能键HELP，显示的数据

在十进制数和十六进制数之间切换。

3.监视32位字编程元件(D，Z，V)内的数据

以监视由数据寄存器D0和D1组成的32位数据寄存器内的数据为例，按MNT/TEST键，使编程器处于M工作方式，接着按下面的顺序按键：

SP → D → D → 0 → GO

屏幕上就会显示出由数据寄存器D0和D1组成的32位数据寄存器内的数据(见图3.8)。若要以十六进制数表示，可用功能键HELP来切换。 4.对定时器和16位计数器的监视

以监视定时器C99的运行情况为例，首先按MNT/TEST键，使编程器处于M工作方式，接着按下面的顺序按键：

SP →C → 9 → 9 → GO

屏幕上显示的内容如图3.9所示。图中第三行末尾显示的数据K20是C99的当前计数值，第四行末尾显示的数据K100是C99的设定值。第四行中的字母P表示C99输出触点的状态，当其右侧显示“■”时，表示其常开触点闭合：反之则表示其常开触点断开。第四行中的字母“R”表示C99复位电路的状态，当其右侧显示“■”时，表示其复位电路闭合，其复位位为ON状态；反之则表示其复位电路断开，复位位为OFF状态。非积算定时器没有复位输入，图3.9中T100的“R”未用。 M D 1 D M T 1 0 0 K 1 0 0 0 K P R K

图3.8 图3.9 5.对32位计数器的监视

以监视32位计数器C200的运行情况为例，首先按MNT/TEST键，使编程器处于M工作方式，接着按下面的顺序按键：

SP →C → 2 → 0 → 0 →GO

屏幕上显示的内容如图3.10所示。第一行显示的P和R的意义与 C 200 P R M ? 图3.9中的一样，U表示该计数器是递增还是递减计数方式，当其U ■ 右侧显示“■”时(见图3.10)，表示其计数方式递增(UP)，反之为 K 减计数方式。第二行显示的数据为当前计数值，第三行和第四行 显示设定值，如果设定值为常数，直接显示在屏幕的第三行上； 图3.10

如果设定值存放在某数据寄存器内，第三行显示该数据寄存器的元件号，第四行才显示其设定值。按功能键HELP，显示的数据在十进制数和十六进制数之间切换。

6.通/断检查(Continuity check)

在监视状态下，根据步序号或指令读出指令，可监视指令中元件触点的通／断和线圈的状态，基本操作如图3.11所示。按GO键后显示4条指令，第一行是指定的指令。若某一行的第11列(即元件符号的左侧)显示空格，表示该行指令对应的触点断开，对应的线圈“断电”；若第11列显示“■”，表示该行指令对应的触点接通，对应的线圈“通电”。

图3.11

设在M工作方式下，按以下顺序按键：

STEP →1 → 2 → 6 → GO

屏幕上显示的内容如图3.12所示。根据各行是否显示“■”，就可以知道触点和线圈的状态。但是对定时器和计数器来说，若OUT T或OUT C指令所在行显示“■”，仅表示定时器或计数器分别处于定时或计数工作状态(其线圈“通电”)，并不表示其输出常开触点接通。 7.活动状态的监视

用指令或编程元件的测试功能使M8047(STL监视有效)为ON，先按MNT／TEST键，使编程器处于M工作方式，再按STL键和GO键，可以监视最多8点为ON的状态(S)，它们按元件号从大到小的顺序排列。 3.1.7 对编程元件的测试 1.位编程元件强制ON/OFF

先按MNT／TEST键，使编程器处于M工作方式，然后按照监视位编程元件的操作步骤，显示出需要强制ON/OFF的那个位编程元件，接着再按MNT／TEST键，使编程器处于T工作方式，确认“?”指向需要强制接通或断开的编程元件以后，按一下SET键，即强制该位编程元件ON；按一下RST键，即强制该编程元件OFF。

强制ON／OFF的时间与可编程序控制器的运行方式有关，也与位编程元件的类型有关。一般来说，当可编程序控制器处于STOP状态时，按一下SET键，除了输入继电器X接通的时间仅一个扫描周期以外，其他位编程元件的ON状

态一直持续到按下RST键为止 (注意，每次只能对“?”所指的那一个位编程元件执行强制ON／OFF)。但是，当可编程序控制器处于RUN状态时，除了输入继电器X的执行情况与在STOP状态时的一样以外，其他位编程元件的执行情况还与梯形图的逻辑运算结果有关。

例如，设扫描用户程序的结果使输出继电器Y0为ON，按RST键只能使Y0为OFF的时间维持一个扫描周期；反之，设扫描用户程序的结果使输出继电器Y0 OFF，按SET键只能使Y0为ON的时间维持一个扫描周期。 2.修改T，C，D，Z，V的当前值

基本操作如下所示，在M工作方式下，按照监视字编程元件的操作步骤，显示出需要修改的那个字编程元件，再按MNT／TEST键，使编程器处于T工作方式，将定时器T5的当前值修改为K20的操作如下： 监视T5 →TEST →SP → K →2 → 0 → GO

常数K为十进制数设定，H为十六进制数设定，若要输入十六进制数，按了K键后还应按H键。

3.修改定时器和计数器的设定值

基本操作如下所示。先按MNT／TEST键，使编程器处于M工作方式，然后按照前述监视定时器和计数器的操作步骤，显示出待监视的定时器和计数器指令后，再按TEST键，使编程器处于T工作方式，将定时器T2的设定值修改为K414的操作为：

监视T2 →TEST →SP →SP → K →4 → 1 →4 → GO

第一次按SP后，提示符“?”出现在当前值前面，这时可以修改其当前值：第二次按SP键后，提示符“?”出现在设定值前面，这时可以修改其设定值；键入新的设定值后按GO键，设定值修改完毕。

将T7存放设定值的数据寄存器的元件号修改为D125的键操作如下：

监视T7 →TEST → SP → SP → D →1 → 2 →5 → GO

另外一种修改方法是先对OUT T7(以修改T7的设定值为例)指令作通／断检查，然后按功能键使“?”指向设定值所在行，接着再按MNT／TEST键，使编程器处于T工作方式，键入新的设定值，最后按GO键，便完成了设定值的修改。

将100步的OUT T7指令的设定值修改为K225的键操作如下：

监视100步的指令→↓ → TEST → K → 2 →2 →5 →GO

3.1.8 脱机(OFFLINE)编程方式 1.概述

脱机方式编制的程序存放在简易编程器内部的RAM中，联机方式键入的程序存放在可编程序控制器内的RAM中，编程器内部RAM中的程序不变。编程器内部RAM中写入的程序可成批地传送到可编程序控制器的内部RAM，也可成批地传送到装在可编程序控制器上的存储器卡盒。往ROM写入器的传送，在脱机方式下进行。

简易编程器内RAM的程序用超级电容器作断电保护，充电1h(小时)，可保持3d(天)以上。因此，可将在实验室里脱机生成的装在编程器RAM内的程序，传送给安装在现场的可编程序控制器。 2.进入脱机编程方式的方法

有两种方法可以进入脱机(OFFLINE)编程方式

(1)FX-20P-E型编程器上电后，按“↓”键，将闪烁的符号“■”移动到OFFLINE(HPP)位置上(HPP是手持式编程器的英文缩写)，然后再按GO键，就

进入脱机(OFFLINE)编程方式。

(2)FX-20P-E型编程器处于联机(ONLINE)编程方式时，按功能键OTHER，进入工作方式选择，此时，闪烁的符号“■”处于OFFLINE MODE位置上，接着按GO键，就进入脱机(OFFLINE)编程方式。 3.工作方式

FX-20P-E型编程器处于脱机编程方式时，所编制的用户程序存入编程器内的RAM中，与可编程序控制器内的用户程序存储器以及可编程序控制器的运行方式都没有关系。除了联机编程方式中的M和T两种工作方式不能使用以外，其余的工作方式(R，W，I和D)及操作步骤均适用于脱机编程。按OTHER键后，即进入工作方式选择的操作。此时，液晶屏幕显示的内容如图3.12所示。

在脱机编程方式下，可供选择的工作方式共有7种，它们依次是： (1)ONLINE MODE；

OFFLINE MODE 3.HPP<—> FX (2)PROGRAM CHECK;

■HPP→ FX FX (3)HPP<—>FX；

HPP← FX ■ 1.ONLINE MODE (4)PARAMETER：

HPP∶ FX (5)XYM． ．NO．CONV．

(6)BUZZER LEVEL； 图3.12

(7)MODULE。 图3.13

选择ONLINE MODE时，编程器进入联机编程方式。PROGRAM CHECK，PARAMETER，XYM．．NO．CONV．和BUZZER LEVEL的操作与联机编程方式下的相同。 4.程序传送

选择HPP<—> FX时，若可编程序控制器内没有安装存储器卡盒，屏幕显示的内容如图3.13所示。按功能键↑或↓将“■”移到需要的位置上，再按功能键GO，就执行相应的操作。其中“→”表示将编程器的RAM中的用户程序传送到可编程序控制器内的用户程序存储器中去，这时，可编程序控制器必须处于STOP状态。“←”表示将可编程序控制器内存储器中的用户程序读入编程器内的RAM中，“：”表示将编程器内RAM中的用户程序与可编程序控制器的存储器中的用户程序进行比较，可编程序控制器处于STOP或RUN状态都可以进行后两种操作。

若可编程序控制器内安装了RAM，EEPROM或EPROM扩展存储器卡盒，屏幕显示的内容类似图3.13，但图中的RAM分别为CSRAM，EEPROM和EPROM，且不能将编程器内RAM中的用户程序传送到可编程序控制器内的EPROM中去。 5.MODULE功能

MODULE功能用于EEPROM和EPROM的写入，先将FX-20P-RWM型ROM写入器插在编程器上，开机后进入OFFLINE(脱机)方式，选中MODULE功能，按功能键GO后进入。

在MODULE方式下，共有四种工作方式可供选择： (1)HPP→ROM

将编程器内RAM中的用户程序写入插在ROM写入器上的EPROM或EEPROM内。写操作之前必须先将EPROM中的内容全部擦除或先将EEPROM的写保护开关置于OFF位置。

(2)HPP←ROM

将EPROM或EEPROM中的用户程序读入编程器内的RAM。 (3)HPP∶ROM

将编程器内RAM中的用户程序与插在ROM写入器上的EPROM或EEPROM内的用户程序进行比较。

(4)ERASE CHECK

用来确认存储器卡盒中的EPROM是否已被擦除干净。如果EPROM中还有数据，将显示“ERASH ERROR”(擦除错误)。如果存储器卡盒中是EEPROM，将显示“ROM MISCONNECTED”(ROM连接错误)。

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