日本松下ＰＬＣ的应用探讨

摘 要：介绍了松下PLC分类，阐述了松下PLC的基本特点，并对FP1、FPΣ、FP2/FP2SH、FP3/FP10SH类型的PLC性能与应用做了论述。
关键词：松下；PLC；FPX
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　　PLC是一个以微处理器为核心的数字运算操作的电子系统装置，专为在工业现场应用而设计，它采用可编程序的存储器，用以在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时/计数和算术运算等操作指令，并通过数字式或模拟式的输入、输出接口，控制各种类型的机械或生产过程。本文对松下PLC的特点与应用做出阐述。
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　　1 松下PLC概述
　　
　　世界上PLC产品可按地域分成三大流派：美国、欧洲和日本。日本的PLC技术是由美国引进的，但日本的主推定位在小型PLC上，在小型机领域中颇具盛名。某些用欧美的中型机或大型机才能实现的控制，日本的小型机就可以解决。在开发较复杂的控制系统方面明显优于欧美的小型机，所以格外受用户欢迎。日本有许多PLC制造商，如三菱、欧姆龙、松下、东芝等，在世界小型PLC市场上，日本产品约占有70％的份额。
　　松下 PLC是目前国内比较常见的PLC产品之一，其功能完备，性价比高。松下的小型PLC有：FP-X、FP0、FP1、FPΣ、FP-e系列等；中型PLC为：FP2、FP2SH、FP3系列PLC等。
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　　2 松下PLC的基本特点
　　
　　（1）超高速处理基本指令只需0.32μs，可快速扫描。小型PLC内，通过高速处理速度0.32μsec，也可对应要求高速扫描的用途。
　　（2）充裕的大容量充裕的程序容量达到32k步。注释区域也可以充分保证。※2通过超过小型PLC范畴的高程序容量32K步，可对应随着将来设备扩展而产生的范围广泛的各种应用。
　　（3）广泛的扩展性I/O最多300点。可通过功能扩展插件，使扩展范围更进一步扩大。也可控制成本。还有，利用扩展FP0适配器，最多可连3台现有的FP0扩展单元。
　　（4）可靠的安全性通过8位密码和禁止上传功能，有效保护程序。
　　（5）配备USB端口※3通过普通USB电缆（AB型），可与计算机实现简便连接。
　　※1 基本指令占35％和高级指令（数据转送、四则运算）占65％组合而成的5K步的程序；
　　※2 C14型为16k步；
　　※3 C14型未具备此功能。
　　松下公司近几年PLC产品，具有指令系统功能强的特点；有的机型还提供可以用FP-BASIC语言编程的CPU及多种智能模块，为复杂系统的开发提供了软件支持；FP系列各种PLC都配置通信机制，由于它们使用的应用层通信协议具有一致性，这给构成多级PLC网络和开发PLC网络应用程序带来方便。
　　
　　3 松下PLC的应用
　　
　　3.1 松下FP1 PLC
　　FP1是日本松下电工生产的小型PLC，该产品有C14、C16、C24、C40、C56、C72多种规格，形成系列化。虽然是小型机性能价格比却很高，特别适合于中小企业。
　　FP1硬件配置除主机外还可加I/O扩展模块，A/D（模/数转换）、D/A（数/模转换）模块等智能单元。最多可配置几百点，机内有高速计数器，可输入频率高达10kHz的脉冲，并可同时输入两路脉冲，还可输出频率可调的脉冲信号（晶体管输出型）。
　　FP1有190多条功能指令，除基本逻辑运算外还可进行+、-、×、÷等四则运算。有8位、16位、32位数字处理功能，并能进行多种码制变换。FP1还有中断、子程序调用、凸轮控制、高速计数、字符打印、步进指令等特殊功能指令。
　　FP1监控功能很强，可实现梯形图监控、列表继电器监控、动态时序图监控（可同时监控16个I/O点的时序）具有几十条监控命令，多种监控方式。指令和监控结果可用日、英、德、意四种文字显示。另外还有链接单元，例如用于远程信息交换的I/O LINK单元；用于PLC与计算机间通信的C-NET适配器。
　　3.2 松下FPΣ PLC
　　FPΣ型的PLC采用通信模块插件充实通信功能，可以实现最大100KHZ的位置控制，体现免维护性及考虑数据备份的结构，具有高速、丰富的实数运算功能。
　　FPΣ依照小型PLC的标准在保持机身小巧、使用简便的同时，加载中型PLC的功能。 大幅度充实通信功能、大幅度提升位置控制性能，实现卓越的维护性。考虑到设备组装后的维护问题，采用Flash Rom内置方式。FPΣ可以对数据寄存器区进行完全备份，日历时钟的数据也能由电池后备，配备有2个分辨率为1/1000的模拟量调节旋钮，可以作为模拟量定时器等使用。在16点输出中的12点，采用了带短路保护功能的晶体管。为了防止出厂后的意外改写程序或保护原始程序不被窃取，FPΣ可以设置密码功能。其I/O注释可以与程序一同写入本体，大幅提高了系统保存性。同时，FPΣPLC实现了PID控制的指令化，可以进行自整定，实现简便、高性能的控制。3.3 松下FP2/FP2SH PLC

　　FP2系列PLC有FP2-C1，FP2-C1D，FP2-C1SL，FP2-C1A 等型号产品。可控I/O点： 基本结构最大768点；扩展结构最大1600点；使用远程I/O系统最大2048点（采用S-LINK或MEWINET-F系统）。
　　FP2系列具有优良的性能价格比。虽然保持了中规模PLC的功能，安装面积却很小，结构紧凑，有利于装置的小型化。它集多种功能于一体，CPU单元配有一个RS232编程口中，可直接与人机界面相联。此外还带有一个用于远程监控和通过调制解调器器进行维护的高级通讯接口。FP2提供多种高功能单元，使得本系统能够从事诸如模拟量控制，联网和位置控制。
　　FP2SH型的扫描时间为1ms/20k步时，以同业界最高级别的运算速度实现了超高速处理，缩短了节拍时间，实现了装置的高速化。它的程序容量最大为120k步，具有足够的程序容量，根据机种，可以选择60k型或120k型。同时，在选项中配备了小PC卡，可用于程序备份或用作扩张数据内存，应用与大量数据进行处理的领域。此外，它内置注释和日历定时器功能，在FP2中预先内置了选项功能，其I/O单元和高机能单元与FP2系列通用。
　　3.4 松下FP3/FP10SH PLC
　　FP10SH是FP3的升级换代产品，它们都具有如下特点：高速CPU，最多可控制2,048个I/O点；中继功能：可利用中继功能执行高优先级的中断程序；调试和测试运行功能；注释功能：编程器可在你的程序中插入注释, 便于以后的检查与调试；高效的辅助定时功能；高精度定时功能/日历功能；具备16K步的大程序容量；同时具有定时时钟功能,288条方便指令功能,EPPROM写入功能；网络的连接及安装简便。
　　作为FP3的升级换代产品，FP10SH具有较大的内存，特别适用于网络系统的发展潮流。FP10SH采用了高速计算机和工作站通用的RISC流水线体系结构，所以可以高速运行大程序，此外由于程序和工具服务可并行处理，大大缩减了通信中通常所需的开销时间，这使得FP10SH能够在控制现场设备的同时保证高速的通信性能。
　　
　　4 结束语
　　
　　文章对松下PLC的常见的几类PLC特点与应用做了分析与论述。松下PLC主要是小型和中型应用居多，同其他PLC产品一样被广泛的应用于工业的自动控制领域。
　　
　　参考文献
　　［1］常斗南.可编程程序控制器原理应用试验［M］.北京：机械工业出版社，1998.
　　［2］李国厚.PLC原理与应用［M］.北京：清华大学出版社，2005.