1.3 三菱PLC入门实战

1.3.1 三菱FX_3U型PLC硬件介绍

三菱FX_3U系列PLC属于FX三代高端机型，图1-10所示是一种常用的FX_3U-32M型PLC，在没有拆下保护盖时，只能看到RUN/STOP模式切换开关、RS-422端口（编程端口）、输入/输出指示灯和工作状态指示灯，如图1-10（a）所示。拆下面板上的各种保护盖后，可以看到输入/输出端子和各种连接器，如图1-10（b）所示。如果要拆下输入和输出端子台保护盖，应先拆下黑色的顶盖和右扩展设备连接器保护盖。

1.3.2 PLC控制双灯先后点亮的硬件线路及说明

三菱FX_3U-MT/ES型PLC控制双灯先后点亮的硬件线路如图1-11所示。PLC控制双灯先后点亮系统实现的功能是：当按下开灯按钮时，A灯点亮，5s后B灯再点亮；当按下关灯按钮时，A、B灯同时熄灭。

工作过程如下。

当按下开灯按钮时，有电流流过内部的X0输入电路（电流途径：24V端子→开灯按钮→X0端子→X0输入电路→S/S端子→0V端子），有电流流过X0输入电路，使内部PLC程序中的X000常开触点闭合，Y000线圈和T0定时器同时得电。Y000线圈得电一方面使Y000常开自锁触点闭合，锁定Y000线圈得电，另一方面使Y0输出电路输出控制信号，控制晶体管导通，有电流流过Y0端子外接的A灯（电流途径：24V电源适配器的24V正端→A灯→Y0端子→内部导通的晶体管→COM1端子→24V电源适配器的24V负端），A灯点亮。在程序中的Y000线圈得电时，T0定时器同时也得电，进行5s计时，5s后T0定时器动作，T0常开触点闭合，Y001线圈得电，使Y1输出电路输出控制信号，控制晶体管导通，有电流流过Y1端子外接的B灯（电流途径：24V电源适配器的24V正端→B灯→Y0端子→内部导通的晶体管→COM1端子→24V电源适配器的24V负端），B灯也点亮。

当按下关灯按钮时，有电流流过内部的X1输入电路（电流途径：24V端子→关灯按钮→X1端子→X1输入电路→S/S端子→0V端子），有电流流过X1输入电路，使内部PLC程序中的X001常闭触点断开，Y000线圈和T0定时器同时失电。Y000线圈失电一方面使Y000常开自锁触点断开，另一方面使Y0输出电路停止输出控制信号，晶体管截止（不导通），无电流流过Y0端子外接的A灯，A灯熄灭。T0定时器失电会使T0常开触点断开，Y001线圈失电，Y001端子内部的晶体管截止，B灯也熄灭。

1.3.3 DC 24V电源适配器与PLC的电源接线

PLC供电电源有两种类型：DC 24V（24V直流电源）和AC 220V（220V交流电源）。对于采用220V交流供电的PLC，一般内置AC 220V转DC 24V的电源电路；对于采用DC 24V供电的PLC，可以在外部连接24V电源适配器，由其将AC 220V转换成DC 24V后再提供给PLC。

1.DC 24V电源适配器介绍

DC 24V电源适配器的功能是将220V（或110V）交流电压转换成24V的直流电压输出。图1-12所示是一种常用的DC 24V电源适配器。

电源适配器的L、N端为交流电压输入端，L端接相线（也称火线），N端接零线，接地端与接地线（与大地连接的导线）连接。若电源适配器出现漏电使外壳带电，外壳的漏电可以通过接地端和接地线流入大地，这样接触外壳时不会发生触电，当然接地端不接地线，电源适配器仍会正常工作。-V、+V端为24V直流电压输出端，-V端为电源负端，+V端为电源正端。

电源适配器上有一个输出电压调节电位器，可以调节输出电压，让输出电压在24V左右变化，在使用时应将输出电压调节到24V。电源指示灯用于指示电源适配器是否已接通电源。

在电源适配器上一般会有一个铭牌（标签），在铭牌上会标注型号及输入、输出电压和电流等参数。从铭牌上可以看出，该电源适配器输入端可以接100～120V的交流电压，也可以接200～240V的交流电压，输出电压为24V，输出电流最大为1.5A。

2.三线电源线及插头、插座说明

图1-13所示是常见的三线电源线及插头、插座，其导线的颜色、插头和插座的极性都有规定标准。

L线（即相线，俗称火线）可以使用红、黄、绿或棕色线，N线（即零线）使用蓝色线，PE线（即接地线）使用黄绿双色线，插头的插片和插座的插孔极性规定具体如图所示，接线时要按标准进行。

3.PLC的电源接线

在PLC下载程序和工作时都需要连接电源，三菱FX_3U-MT/ES型PLC没有采用DC 24V供电，而是采用220V交流电源直接供电，其供电接线如图1-14所示。

将三芯电源线的棕、蓝、黄绿双线分别接PLC的L、N和接地端子，若使用两芯电源线，只要接L、N端子即可，PLC也能正常工作。PLC内部电源电路将输入的220V交流电压转换成24V直流电压，从24V、0V端子输出。S/S为输入公共端子，小黑点标注的端子为空端子。

1.3.4 编程电缆（下载线）及驱动程序的安装

1.编程电缆

在计算机中用PLC编程软件编写好程序后，如果要将其传送到PLC，需要用编程电缆（又称下载线）将计算机与PLC连接起来。三菱FX系列PLC常用的编程电缆有FX-232型和FX-USB型，其外形如图1-15所示。一些旧计算机有COM端口（又称串口、RS-232端口），可使用FX-232型编程电缆，无COM端口的计算机可使用FX-USB型编程电缆。

2.驱动程序的安装

用FX-USB型编程电缆将计算机和PLC连接起来后，计算机还不能识别该电缆，需要在计算机中安装此编程电缆的驱动程序。

FX-USB型编程电缆驱动程序的安装如图1-16所示。打开编程电缆配套驱动程序的文件夹，如图1-16（a）所示，文件夹中有一个“HL-340.EXE”可执行文件，双击该文件，弹出如图1-16（b）所示的对话框，单击“INSTALL”（安装）按钮，即开始安装驱动程序；单击“UNINSTALL”（卸载）按钮，可以卸载先前已安装的驱动程序。安装成功后，会弹出驱动安装成功对话框，如图1-16（c）所示。

3.查看计算机连接编程电缆的端口号

编程电缆的驱动程序成功安装后，在计算机的“设备管理器”中可以查看计算机分配给编程电缆的端口号，如图1-17所示。

先将FX-USB型编程电缆的USB口插入计算机的USB口，再在计算机桌面上右击“计算机”图标，弹出右键快捷菜单，选择“设备管理器”，弹出“设备管理器”窗口。其中有一项“端口（COM和LPT）”，若未成功安装编程电缆的驱动程序，则不会出现该选项（操作系统为Windows 7系统时）。展开“端口（COM和LPT）”选项，从中看到一项端口信息“USB-SERIAL CH340（COM3）”，该信息表明编程电缆已被计算机识别出来，分配给编程电缆的连接端口号为COM3。

也就是说，当编程电缆将计算机与PLC连接起来后，计算机是通过COM3端口与PLC进行连接的。记住该端口号，在进行计算机与PLC通信设置时要输入或选择该端口号。如果编程电缆插在计算机不同的USB口，则分配的端口号会不同。

1.3.5 编写程序并传送给PLC

1.用编程软件编写程序

三菱FX₁、FX₂、FX₃系列PLC可使用三菱GX Developer软件编写程序。用GX Developer软件编写的控制双灯先后点亮的PLC程序如图1-18所示。

2.用编程电缆连接PLC与计算机

在将计算机中编写好的PLC程序传送给PLC前，需要用编程电缆将计算机与PLC连接起来，如图1-19所示。在连接时，将FX-USB型编程电缆一端的USB口插入计算机的USB口，另一端的9针圆口插入PLC的RS-422口，再给PLC接通电源，PLC面板上的POWER（电源）指示灯亮。

3.通信设置

用编程电缆将计算机与PLC连接起来后，除了要在计算机中安装编程电缆的驱动程序外，还需要在GX Developer软件中进行通信设置，这样两者才能建立通信连接。

在GX Developer软件中进行通信设置如图1-20所示。在GX Developer软件中执行菜单命令“在线”→“传输设置”，如图1-20（a）所示，弹出“传输设置”对话框，如图1-20（b）所示。在该对话框内双击左上角的“串行USB”项，弹出“PC I/F串口详细设置”对话框。在此对话框中选中“RS-232C”单选按钮，COM端口选择“COM3”（须与在设备管理器中查看的端口号一致，否则无法建立通信连接），传送速度设为19.2Kbps，然后单击“确认”按钮关闭当前对话框，返回上一个对话框（“传输设置”对话框），再单击对话框中的“确认”按钮，即完成通信设置。

4.将程序传送给PLC

在用编程电缆将计算机与PLC连接起来并进行通信设置后，就可以在GX Developer软件中将编写好的PLC程序（或打开先前已编写好的PLC程序）传送给（又称写入）PLC。

在GX Developer软件中将程序传送给PLC的操作过程如图1-21所示。在GX Developer软件中执行菜单命令“在线”→“PLC写入”，若弹出如图1-21（a）所示的对话框，则表明计算机与PLC之间未用编程电缆连接，或者通信设置错误；如果计算机与PLC连接正常，会弹出“PLC写入”对话框，如图1-21（b）所示。在该对话框中展开“程序”项，选中“MAIN”（主程序），然后单击“执行”按钮，弹出询问是否执行PLC写入对话框，单击“是”按钮，又弹出一个对话框，如图1-21（c）所示，询问是否远程让PLC进入STOP模式（PLC只有在STOP模式时才能被写入程序，若PLC的RUN/STOP开关已处于STOP位置，则不会出现该对话框）。单击“是”按钮，GX Developer软件开始通过编程电缆往PLC写入程序。图1-21（d）所示为程序写入进度条，程序写入完成后，会弹出一个对话框，如图1-21（e）所示，询问是否远程让PLC进入RUN模式。单击“是”按钮，弹出程序写入完成对话框，单击“确定”按钮，完成PLC程序的写入。

1.3.6 PLC实物接线

图1-22所示为PLC控制双灯先后点亮系统的实物接线（全图），图1-23所示为接线细节图，图1-23（a）所示为电源适配器的接线，图1-23（b）左图为输出端的A灯、B灯接线，右图为PLC电源和输入端的开灯、关灯按钮接线。在实物接线时，可对照图1-11所示的硬件线路进行。

1.3.7 PLC操作测试

PLC控制双灯先后点亮系统的硬件接线完成，程序也已经传送给PLC后，就可以给系统通电，观察系统能否正常运行，并进行各种操作测试，观察能否达到控制要求。如果不正常，应检查硬件接线和编写的程序是否正确，若程序不正确，用编程软件改正后重新传送给PLC，再进行测试。PLC控制双灯先后点亮系统的通电测试过程如表1-1所示。