日本松下ＰＬＣ的應用探討

摘 要：介紹了松下PLC分類，闡述了松下PLC的基本特點，并對FP1、FPΣ、FP2/FP2SH、FP3/FP10SH類型的PLC性能與應用做了論述。

關鍵詞：松下；PLC；FPX

中圖分類號：TP文獻標識碼：A文章編號：1672-3198（2008）09-0350-02

PLC是一個以微處理器為核心的數字運算操作的電子系統裝置，專為在工業現場應用而設計，它采用可編程序的存儲器，用以在其內部存儲執行邏輯運算、順序控制、定時/計數和算術運算等操作指令，并通過數字式或模擬式的輸入、輸出接口，控制各種類型的機械或生產過程。本文對松下PLC的特點與應用做出闡述。

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1 松下PLC概述

世界上PLC產品可按地域分成三大流派：美國、歐洲和日本。日本的PLC技術是由美國引進的，但日本的主推定位在小型PLC上，在小型機領域中頗具盛名。某些用歐美的中型機或大型機才能實現的控制，日本的小型機就可以解決。在開發較復雜的控制系統方面明顯優于歐美的小型機，所以格外受用戶歡迎。日本有許多PLC制造商，如三菱、歐姆龍、松下、東芝等，在世界小型PLC市場上，日本產品約占有70％的份額。

松下 PLC是目前國內比較常見的PLC產品之一，其功能完備，性價比高。松下的小型PLC有：FP-X、FP0、FP1、FPΣ、FP-e系列等；中型PLC為：FP2、FP2SH、FP3系列PLC等。

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2 松下PLC的基本特點

（1）超高速處理基本指令只需0.32μs，可快速掃描。小型PLC內，通過高速處理速度0.32μsec，也可對應要求高速掃描的用途。

（2）充裕的大容量充裕的程序容量達到32k步。注釋區域也可以充分保證。※2通過超過小型PLC范疇的高程序容量32K步，可對應隨著將來設備擴展而產生的范圍廣泛的各種應用。

（3）廣泛的擴展性I/O最多300點。可通過功能擴展插件，使擴展范圍更進一步擴大。也可控制成本。還有，利用擴展FP0適配器，最多可連3臺現有的FP0擴展單元。

（4）可靠的安全性通過8位密碼和禁止上傳功能，有效保護程序。

（5）配備USB端口※3通過普通USB電纜（AB型），可與計算機實現簡便連接。

※1 基本指令占35％和高級指令（數據轉送、四則運算）占65％組合而成的5K步的程序；

※2 C14型為16k步；

※3 C14型未具備此功能。

松下公司近幾年PLC產品，具有指令系統功能強的特點；有的機型還提供可以用FP-BASIC語言編程的CPU及多種智能模塊，為復雜系統的開發提供了軟件支持；FP系列各種PLC都配置通信機制，由于它們使用的應用層通信協議具有一致性，這給構成多級PLC網絡和開發PLC網絡應用程序帶來方便。

3 松下PLC的應用

3.1 松下FP1 PLC

FP1是日本松下電工生產的小型PLC，該產品有C14、C16、C24、C40、C56、C72多種規格，形成系列化。雖然是小型機性能價格比卻很高，特別適合于中小企業。

FP1硬件配置除主機外還可加I/O擴展模塊，A/D（模/數轉換）、D/A（數/模轉換）模塊等智能單元。最多可配置幾百點，機內有高速計數器，可輸入頻率高達10kHz的脈沖，并可同時輸入兩路脈沖，還可輸出頻率可調的脈沖信號（晶體管輸出型）。

FP1有190多條功能指令，除基本邏輯運算外還可進行+、-、×、÷等四則運算。有8位、16位、32位數字處理功能，并能進行多種碼制變換。FP1還有中斷、子程序調用、凸輪控制、高速計數、字符打印、步進指令等特殊功能指令。

FP1監控功能很強，可實現梯形圖監控、列表繼電器監控、動態時序圖監控（可同時監控16個I/O點的時序）具有幾十條監控命令，多種監控方式。指令和監控結果可用日、英、德、意四種文字顯示。另外還有鏈接單元，例如用于遠程信息交換的I/O LINK單元；用于PLC與計算機間通信的C-NET適配器。

3.2 松下FPΣ PLC

FPΣ型的PLC采用通信模塊插件充實通信功能，可以實現最大100KHZ的位置控制，體現免維護性及考慮數據備份的結構，具有高速、豐富的實數運算功能。

FPΣ依照小型PLC的標準在保持機身小巧、使用簡便的同時，加載中型PLC的功能。 大幅度充實通信功能、大幅度提升位置控制性能，實現卓越的維護性。考慮到設備組裝后的維護問題，采用Flash Rom內置方式。FPΣ可以對數據寄存器區進行完全備份，日歷時鐘的數據也能由電池后備，配備有2個分辨率為1/1000的模擬量調節旋鈕，可以作為模擬量定時器等使用。在16點輸出中的12點，采用了帶短路保護功能的晶體管。為了防止出廠后的意外改寫程序或保護原始程序不被竊取，FPΣ可以設置密碼功能。其I/O注釋可以與程序一同寫入本體，大幅提高了系統保存性。同時，FPΣPLC實現了PID控制的指令化，可以進行自整定，實現簡便、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 等型號產品。可控I/O點： 基本結構最大768點；擴展結構最大1600點；使用遠程I/O系統最大2048點（采用S-LINK或MEWINET-F系統）。

FP2系列具有優良的性能價格比。雖然保持了中規模PLC的功能，安裝面積卻很小，結構緊湊，有利于裝置的小型化。它集多種功能于一體，CPU單元配有一個RS232編程口中，可直接與人機界面相聯。此外還帶有一個用于遠程監控和通過調制解調器器進行維護的高級通訊接口。FP2提供多種高功能單元，使得本系統能夠從事諸如模擬量控制，聯網和位置控制。

FP2SH型的掃描時間為1ms/20k步時，以同業界最高級別的運算速度實現了超高速處理，縮短了節拍時間，實現了裝置的高速化。它的程序容量最大為120k步，具有足夠的程序容量，根據機種，可以選擇60k型或120k型。同時，在選項中配備了小PC卡，可用于程序備份或用作擴張數據內存，應用與大量數據進行處理的領域。此外，它內置注釋和日歷定時器功能，在FP2中預先內置了選項功能，其I/O單元和高機能單元與FP2系列通用。

3.4 松下FP3/FP10SH PLC

FP10SH是FP3的升級換代產品，它們都具有如下特點：高速CPU，最多可控制2，048個I/O點；中繼功能：可利用中繼功能執行高優先級的中斷程序；調試和測試運行功能；注釋功能：編程器可在你的程序中插入注釋， 便于以后的檢查與調試；高效的輔助定時功能；高精度定時功能/日歷功能；具備16K步的大程序容量；同時具有定時時鐘功能，288條方便指令功能，EPPROM寫入功能；網絡的連接及安裝簡便。

作為FP3的升級換代產品，FP10SH具有較大的內存，特別適用于網絡系統的發展潮流。FP10SH采用了高速計算機和工作站通用的RISC流水線體系結構，所以可以高速運行大程序，此外由于程序和工具服務可并行處理，大大縮減了通信中通常所需的開銷時間，這使得FP10SH能夠在控制現場設備的同時保證高速的通信性能。

4 結束語

文章對松下PLC的常見的幾類PLC特點與應用做了分析與論述。松下PLC主要是小型和中型應用居多，同其他PLC產品一樣被廣泛的應用于工業的自動控制領域。

參考文獻

［1］常斗南.可編程程序控制器原理應用試驗［M］.北京：機械工業出版社，1998.

［2］李國厚.PLC原理與應用［M］.北京：清華大學出版社，2005.