PLC功能指令的应用技巧.pdf

第 5期 总第 1 5 6期 2 0 0 9年 1 O月 机 械 工 程 与自 动 化 MECHANI CAL ENGI NEERI NG AUTOMAT1 0N No． 5 Oc t ． 文 章 编号 1 6 7 2 6 4 1 3 2 0 0 9 0 5 0 1 7 2 - 0 3 P L C功能指令的应用技巧 易 铭 佛 山职业技术学院，广东 佛 山 5 2 8 2 3 7 摘要 P L C作为一种工业控制计算机 ，在工业控制 中获得了非常广泛 的应用 。结合应用实例 ，从 4个方面介 绍了 P L C功能指令 的应用技巧与方法 。 关键词 可编程控制器 ；功能指令 ；应用技巧 中图分 类号 T P 2 7 3 文献标识码 B 0 引言 可编程控制器 P I C 是 “ 为工业环境下应用 ”而设 计的计算机，能控制 “ 各种类型”的工业设备及生产过 程， 因其二次开发十分容易， 在工业控制中获得了非常 广泛的应用。 P I c的应用领域涉及开关量控制、 模拟量 控制、运动控 制、过程控制 、数据处理 、通讯及联 网等 等。 在 P L C中引入功能指令 或称为应用程序 ， 用于数 据的传送、运算、变换及程序控制等， 使得可编程控制 器成 了真正意义上的计算机 。 特别是近年来 ． 功能指令 又向综合性方面迈进了一大步， 往往通过一条指令即能 实现以往需要大段程序才能完成的某项任务，如 P I D 功能、 表功能等． 从而大大提高了P I C的实用价值和普 及率 。 面对如此庞大复杂 的指令系统 ，掌握 一定的功能 指令的应用技巧与方法尤其重要 。 1 功 能指令 的基本 要素 1 ． 1 功 能指令 的表 示形式 要 学 习与应 用指令 ， 首先要 掌握 指令 的表达形式 。 和基 本指令不 同 ，功 能指令 不含表 达梯形 图符号 问相 互关系的成分 ，而是直接表达指令要做什么，在梯形 图 中用 功能框表 示 。 功 能框 中分栏表示 指令 的名称 、 相 关数据 或数据 的存储地 址 。功能 指令用 编号F NC 0 0 F NC 2 9 4表示 ， 并给 出对应 的助记符 大多用 英文名 称 或缩写 表 。 有的 力能指令没有操作数 ，而大多数功能指令有 1个～4个操作数。 [ s ] 表示源操作数 ， [ D ] 表示 目标操 作数 ， 如果使用变址功能， 则可表示为[ s ] 和[ D ] 。 当源或 目标不止一个 时， 用 I S 1 ] 、 [ S 2 ] 、 [ D1 ] 、 I - D 2 ] 表示。用 和 ／ T ／ 表示其他操作数， 它们常用来 表示常数 K 和 H，或 作 为 源 和 目标 操 作 数 的补 充 说 收稿 日期 2 3 0 9 0 2 1 2 ；修回 日期 2 0 0 9 0 5 1 9 作者筒分 } 铭 1 9 7 3 ， 女 ． 湖南湘乡人 ， 讲 师， 硕士。 明 ，当这样 的操作 数多 时可用 1 、n 2 、ml 、m2等来 表示 。 1 ． 2 功 能指令 的执行 方式与数据 长度 1 ． 2 ． 1 功能指令的执行方式 功能指令有连续执行和脉冲执行两种类型。指令 助 记符后 面有 “ P ”表示脉 冲执行 ，即该 指令仅 在执行 条 件接通 由 OF F到 ON 时 执行一次 ；如果没有 “ P ” 则表示连续执行 ，即在执行条件接通 ON 的每一个 扫描周期 该指令 都要被 执行 。 1 ． 2 ． 2 功能指令的数据长度 功能 指令 可处理 1 6位数据 或 3 2 位数 据 。处理 3 2 位数据的指令是在助记符前加 “ D” 标志 ， 无此标志即 为处理 1 6位数据 的指令 。 1 ． 2 ． 3 功能指 令 的数据格 式 1 位元件 与字元 件 由于功 能指令 的引入 ，需 处理 大量 的数 据信息 ，则要设 置用 于存储 数值数据 的 软元件 ，每种 软元件存 储 的数 据和使 用特 征不 同 ，以 满足 各种 指令 的操 作数要 求 。X、Y、M 、S等 只处 理 ON／ OF F信息的软元件称为位元件 ； 而 T、 C、 D等处 理数值的软元件则称为字元件， 一个字元件由 1 6 位二 进制数组 成 。 2 数据格式在 F X系列 P I C内部 ，数据是 以 二进制 B I N 补码的形式存储 ，所有的四则运算都使 用二进 制数 。二进 制补码 的最高位 为符号 位 ，正数 的 符号位为 O ， 负数的符号位为 1 。 F X系列 P I C可实现 二进制 码 与 B C D码 的相互转换 。 为更精确地进行运算 ， 可采用浮点数运算 。 在 F X 系列 P I C 中提供 了二进 制 浮点 运算 和 十进 制 浮 点运 算 ，设有将二进制浮点数与十进制浮点数相互转换的 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 2 0 0 9 年 第 5 期 易铭 P L C功能指令 的应用技 巧 1 7 3 指令。二进制浮点数采用编号连续的一对数据寄存器 表示 ， 如在 D1 1和 D1 0 组成的 3 2位寄存器 中， D1 0的 1 6位加 上 D1 1的 7位共 2 3位 ， 为浮 点数 的尾数 。 十进 制的浮点数也用一对数据寄存器表示 ，编号小的数据 寄存器为尾数段 ，编号大的为指数段 ，如使用数据寄 存器 D1 ， DO 时 ， 表示 为 十进 制浮点 数 尾数 DO 1 0 [ 指 数 m 。 其中D O 、D1的最高位是正 、负符号位。 2 功能 指令 的应 用技巧 2 ． 1 进 行功 能指令 归类 和使 用场合 的 区分 F X2系列 P I c具有丰富的功能指令， 包括程序流 向控制、传送与比较、算术与逻辑运算 、循环与移位 等 1 9 类功能指令 。 指令 的类型不同， 使用的场合也不 同。合理安排程序的结构 ，有效提高程序的功能 ，实 现某些技巧性运算 ，达到控制要求 ，都具有重要的意 义 。 2 ． 2 深入 功 能指 令 内部 找 出各 元 件 的状 态分 配 和等 效 电路 功能指令综合性比较强 ，一条指令 即能实现以往 需要大段程序才能完成 的某种任务，如 P I D功能 、表 功能等，这类指令实际上就是一个个功能完整的子程 序 。所 以有 些功能 指令 内部 电路 比较 复杂 ，某些 指令 一 旦执行，功能指令内相关元件 自动受控 ，相关状态 与存储 器 自动分配 ，甚 至相关 辅 助继 电器 与元件 内部 具有 自动等 效 电路 。 2 ． 3 在 实践 中深化理 解灵 活运 用 任何一 种指令 的学 习与 掌握 都离 不开 实践 。先学 别人 的经验 与成果 ，以例题 为模 板进 行嫁 接 ，为 己所 用 ，从而成为 自己的知识。程序编制仅仅是开始，还 需反 复调试 ，直 到解决 所有 可能 出现 的实 际 问题 。此 外 ，有些指令存在工程上的一些习惯用法 ，只有在实 践中不断摸索，才能灵活运用。 3 I S T初始化 状 态功能 指令 的应 用 实例 3 ． 1 I S T初 始化 状 态指令 及使 用要 素 I S T初始化状态指令 便利指令的一种 是 自动控 制步 进顺 控 中 的状 态初 始化 ，指令 形式 见 图 1 。 M S X 2 I s ] E ra] 『 D 2 ] t ． ． H卜 亘卫 臣圜 l 图 1 I S T指令 形式 图 1中， [ S ] 是源操作数 ， 为运行模式的初始输入 ； E D1 ] 是 目标操作数 1 ， 为 自动模式 中的实用状态的最 小号码 ； [ D2 ] 是 目标操作数 2 ， 为自动模式中实用状态 的最大 号码 ， 即指定 操作 方式 输入 的首元 件 。 I S T 指令 一 旦如上所设 ，则相关元件 自动设置如下 X2 O 手动 ； X2 1 回原 点 ； X2 2 单步 ； X2 3 单周 期 ； X2 4 全 自动运 行 ； X2 5 回原 点启 动 ； X2 6 自动操作 ； X2 7 停 止 。 [ s 1 ] [ D1 ] [ D2 ] 必须具有连续编号的输入点 ， 如果 无法使指令连续编号， 则要用辅助继 电器 M 重新安 排输 入编 号 。 3 ． 2 I S T 初 始状 态指令 和初 始状 态动作 指令执行条件变为 ON后 ， 下列元件 自动受控； 其 后 若 执 行条 件 变 为 OF F ，这 些元 件 的状 态 仍 保 持 不 变 。 M8 0 4 0 禁 止转移 ； M 8 0 4 1 传输 开始 ； M8 0 4 2 起始脉冲； M8 0 4 3 S T I 监控 使 能 ； S O 手动操作初始状态 ； S 1 回原 点初 始状态 ； S 2 自动操作初始状态 。 指令 执行 时 初始状 态 动作 流程见 图 2 。 图 2 I S T指令初始状 态动 作流程图 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 1 7 4 机 械 工 程 与自 动 化 2 0 0 9年第 5 期 3 ．3 路 I S T指令 自动动作 下特殊辅助继 电器的等效 电 有效的学习技巧与方法尤为重要。 I S T 初始状 态指令一 旦设 置好 操作 数 ，当执行 条 件满足 时 ，则 指令 自动 动作 ，各 相关 状态元 件和特 殊 辅助继电器 自动受控 。M8 0 4 7为 O N，状态S 0 -- 8 9 9 中正在 动作 的状 态号从最 低号 开始顺序 存人 特殊 寄存 器D 8 0 4 0 D 8 0 4 7 ， 最 多可存 8个状态 号 ， M8 0 4 0 禁 止 转移 ，手动状 态下 M8 0 4 0总是接通 。 1 回原 点 ，单周期 运行 按动 停止按 钮后 一直 到按 动启 动按 钮期间 ，M8 0 4 0一直为 O N 状 态 。 2 单步执行 M8 0 4 0常通，但是在按动启动按 钮 时变为 OF F状态 ，可 以顺 序转移 一步 。 P I C在 S T OP - R UN 切 换 时 M 8 0 4 0保 持 接 通 ， 按启 动按钮后 M8 0 4 0断开 ， 转移开 始 ， M8 0 4 1 是 从初 始状 态 S 2向另一状 态转 移的转 移条件 辅助继 电器 。 3 步进，单周期仅在按启动按钮时动作。 4 自动 按启 动按钮后 保持 O N， 按 停止按 钮后 为 O F F 。 M8 0 4 0 M8 0 4 2 、M8 0 4 7的动作 内容 等效 电路见 图 3 。 4结论 l l X 2 6 启动X 2 0 手动 l I l 』 ／ I DT 】 MRnA9 l 启粼冲 X 2 5 回零启动 x 2 ,o m r _ ]I X 2 1 回原点X 2 7 停止 M 8 0 4 2 Ll_ _ I I I I 【 l l l ／ l 启动脉冲 X 2 2 单步 I l X 2 3 单周期X 2 7 停止 I I 【 l l l f I M 8 0 0 2 初 始脉冲 M 8 0 4 0 保 持 M 8 0 0 0 允许s l l 、l ⋯ 图 3 I S T指令特殊辅助继电器的动作内容等效电路 参考文献 功 能指令 是 可编 程控 制器 数 据处 理 能力 的标 志 。 [ 1 ] 訾玲玲， 訾贵昌． 基于P L C功能指令的组合应用[ J ] ． 机床 数据处理远 比逻辑处理复杂，因此 ，功能指令无论从 E 2 3 钟肇新 , 2 0 ， 0 范 5 建 3 东 3 ． 程控制器原理与应用[ M] ． 广州 华 梯形 图的表达形式上，还是从涉及的机 内件种类以及 南理工大学出版社， 2 0 0 3 ． 信息的数量上都有其特殊性和复杂性，掌握一种行之 Ap p l i c a t i o n S k i l l s 0 f PLC Fu n c t i o n I ns t r u c t i o ns YI M i ng Fo s ha n P o l y t e c hn i c ， F os h a n 5 2 82 3 7， Ch i n a Ab s t r a c t As a k i n d o f i n dus t r i a l c ont r ol c o mpu t e r ，PLC ha s v e r y b r o a d ap pl i c at i o n i n i n dus t r i a l c ont r o1 ．Co m b i ni ng s o me p r a c t i c a l e xa mp l e s，t hi s pa p e r i nt r od uc e d t he a p pl i c a t i on s ki l l s o f PLC f unc t i o n i ns t r uc t i on s． Ke y wor d s PLC ；f un c t i on i n s t r uc t i o n； a pp l i c a t i on s ki l l s I- 接第 1 7 1 页 通用件图形库 ，进一步扩大其应用范围。 只需轻轻一点 ，就能完成绘图环境的自动设置。 参考文献 5 结束 语 E 1 3 徐源， 荆冰彬， 贺利乐， 等． Au t o C AD 2 0 0 0二次开发技术 上述程序的实际运行和应用表明， 利用 Au t o C AD E M] 北京 人民交通出版社， 2 0 0 1 篓 的 皇 星 盖 。 。 。 Ⅶ 发 技 北 清 华 大 问 题 。同时还可 进行 图形的参 数化设 计 ，建立标 准件 、 ⋯⋯⋯ ⋯ Dr a wi ng Env i r o n m e n t Au t o m a t i c S e t t i ng s Ba s e d o n Au t o CAD VBA AN M e i l i ng De p a r t me n t o f M e c ha n i c a l En g i n e e r i n g， La n z h o u Po l y t e c h n i c a l Co l l e g e ， La n z h o u 7 3 0 0 5 0， Ch i n a Ab s t r a c t Th i s p a p e r i n t r o d u c e s t h e p r o c e d u r e o f s e c o n d a r y d e v e l o p me n t o f Au t o C AD wi t h Au t o CAD VBA． I t i s p o s s i b l e t ha t d r a wi n g l i mi t，t i t l e c o l umn，l ay e r a nd t e x t s t yl e，d i men s i on s t yl e， s ymb ol c a n b e a ut 0 一 g e ne r at e d a nd up t o gr a ph i c s s t a nd a r d ． I t ha s be e n put i nt o pr ac t ic e a nd pr ov e d e f f i c i e nt ． I t r eme di e s a n i ns uf f i c i e nc y of Aut oCAD． 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m