三菱FX系列PLC及其指令系统.ppt

第9章三菱FX系列PLC及其指令系统,返回总目录,,,,,,,日本三菱电机公司MITSUBISHI于1971年开始研制PLC，目前主要有F1、F2、FX、K、A等十几个系列几十种产品。三菱PLC在我国的工业控制领域具有一定的市场占有率，本章介绍其代表性产品FX系列超小型机。,本章内容,●9.1FX系列PLC简介●9.2FX系列PLC的编程元件●9.3FX系列PLC的基本指令●9.4FX系列PLC功能指令●思考题与习题,9.1FX系列PLC简介,9.1.1FX系列PLC的特点FX系列PLC由基本单元、扩展单元、扩展模块及特殊功能单元构成。FX系列PLC有多种型号产品供用户选择，以满足不同应用场合的需求。如FX0N、FX0S、FX1N、FX1S、FX2、FX2N等。20世纪90年代，三菱公司推出了FX2N系列产品，该系列产品具有小型化，速度快，性能好的特点。系统配置既固定又灵活，在基本单元上连接扩展单元或扩展模块，可进行16～256点的灵活输入/输出组合；程序容量大，内置800步RAM可输入注释，可使用存储盒，最大可扩充至16K步；编程指令丰富，有27条基本指令、2条步进指令和128种功能指令，可完成诸如高速处理、数据检索、数据排列、三角函数运算、脉冲输出20kHz/DC5V，10kHz/DC12V～24V、脉宽调制、PID控制指令等功能。,9.1.2FX系列PLC型号名称的含义FX系列PLC型号的命名基本格式如图9.1所示。,,图9.1FX系列PLC型号命名格式,系列序号0S，0N，1N，1S，2N，2NC等。I/O总点数14～256。单元类型M基本单元；E输入/输出混合扩展单元及扩展模块；,9.1FX系列PLC简介,EX输入专用扩展模块无输出；EY输出专用扩展模块无输入；EYR继电器输出专用扩展模块；EYT晶体管输出专用扩展模块；输出形式R继电器输出；T晶体管输出；S晶闸管输出；特殊品种区别DDC电源，DC输入；A1AC电源，AC输入；H大电流输出扩展模块1A/点；V立式端子排的扩展模块；C接插口输入输出方式；F输入滤波器为1ms的扩展模块；LTTL输入型扩展模块；S独立端子无公共端扩展模块。,9.1FX系列PLC简介,若特殊品种区别一项无标志，则是指AC电源，DC输入，横式端子排；继电器输出，2A/点；晶体管输出，0.5A/点；晶闸管输出，0.3A/点。对于混合扩展模块及某些特殊模块的命名与上述略有不同。,9.1FX系列PLC简介,9.1.3FX系列PLC的技术指标FX系列PLC的技术指标包括一般技术指标、输入技术指标、输出技术指标、电源技术指标等。表9-1、表9-2、表9-3分别列出了其中一些指标。表9-1FX系列PLC的一般技术指标,用噪声仿真器产生电压为1000Vp-p，噪声脉冲宽度为1,9.1FX系列PLC简介,5M,9.1FX系列PLC简介,表9-2FX系列PLC的输入技术指标,9.1FX系列PLC简介,表9-3FX系列PLC的输出技术指标,9.1FX系列PLC简介,注①当外接电源电压小于等于24V时，尽量保持5mA以上的电流。②响应时间0.2ms是在条件为24V、200mA时，实际所需时间为电路切断负载电流到电流为0的时间，可用并接续流二极管的方法改善响应时间。若希望响应时间短于0.5ms，应保证电流为24V、60mA。,9.1FX系列PLC简介,9.2FX系列PLC的编程元件,9.2.1FX系列PLC的用户数据结构1.位元件FX系列PLC有4种基本编程元件。X输入继电器，用于直接给PLC输入物理信号。特点是其状态不受PLC程序的控制，只由外部控制现场的信号驱动。Y输出继电器，用于从PLC直接输出物理信号。特点是其状态受PLC程序的控制，并对应于输出接口中的物理继电器或其他可驱动的器件。M辅助继电器，PLC内部的运算标志。实质上起着中间继电器的作用，它们不能直接驱动执行元件。S状态继电器，PLC内部的运算标志。是有特殊用途的专用内部继电器，在监控或诊断故障时用来表示PLC内部的某些状态或工作条件。也可以被用户程序引用以简化程序。上述元件称为位bit元件，它们只有两种不同的状态，即ON和OFF，可以分别用二进制数1和0表示。位元件用来表示开关量的状态，如触点的通、断；线圈的通电、断电。,2.字元件8个连续的位组成一个字节byte，16个连续的位组成一个字word，32个连续的位组成一个双字doubleword。定时器和计数器的当前值和设定值均为有符号字，最高位第15位为符号位，正数的符号位为0，负数的符号位为1。有符号字可以表示的最大正整数为32767。3.位元件的组合FX系列PLC用KnP的形式表示连续的位元件组。每组由4个连续的位元件组成，P为位元件的首地址，n为组数，32位操作数时n1～8，16位操作数时n1～4。例如K2M0表示由M0～M7组成的两个位元件组，M0为数据的最低位首位。还有一种是字与位结合的数据结构。例如定时器和计数器的触点为bit，而它们的设定值寄存器和当前值寄存器的内容均为字。,9.2FX系列PLC的编程元件,9.2.2输入继电器和输出继电器PLC的存储器中有一个用来存储PLC信号输入/输出I/O状态的存储区，称为I/O状态表。该表上的输入部分表示现场的输入信号，称为输入继电器。该表上的输出部分表示所控制的执行单元的状态，称为输出继电器。某个I/O继电器实质上就是I/O存储区中的某一位。在I/O状态表中所表示的状态都是常开触点的状态。而对于常闭触点，只要将其相应的状态取反即可。输入继电器和输出继电器的触点可以在PLC程序中多次引用，次数不限。输入继电器和输出继电器对应于PLC的输入点和输出点。I/O点数是PLC的一个重要参数，直接影响到PLC的控制规模。FX系列PLC梯形图中的编程元件的名称由字母和数字组成，它们分别表示元件的类型和元件号，输入继电器名称用字母X表示，输出继电器名称用字母Y表示。如X24，Y12等。输入继电器和输出继电器的元件编号是用八进制数表示的。八进制数只有0～7这8个数字符号，遵循“逢八进一”的运算规则。例如八进制数X27和X30是两个相邻的整数。表9-4给出了FX2N系列PLC的输入/输出继电器元件编号。,9.2FX系列PLC的编程元件,表9-4FX2N系列PLC的输入/输出继电器元件编号,9.2FX系列PLC的编程元件,1.输入继电器X输入继电器是PLC接收外部输入的开关量信号的窗口。PLC通过光电耦合器将外部信号的状态读入并存储在输入映像区中。输入端可以外接控制开关、按钮、限位开关、传感器、常开触点或常闭触点，也可以接多个触点组成的串并联电路。在梯形图中，可以无限次使用输入继电器的常开触点和常闭触点。图9.2是一个PLC控制系统示意图。X0端子外接的输入电路接通时，它对应的输入映像区的状态为1，断开时状态为0。输入继电器的状态唯一地取决于外部输入信号的状态，不受用户程序的控制，因此梯形图中只出现输入继电器的触点，不能出现输入继电器的线圈。应注意的是，因为PLC只是在每一扫描周期开始时读取输入信号，输入信号为ON和OFF的持续时间应大于其扫描周期。若不满足这一条件，没有脉冲捕捉功能的PLC会丢失此输入信号。,9.2FX系列PLC的编程元件,图9.2输入继电器与输出继电器2.输出继电器Y输出继电器是PLC向外部负载发送信号的窗口。输出继电器用来将PLC的输出信号传送给输出模块，再由后者驱动外部负载。输出继电器的通断状态由程序执行结果决定，在PLC内部，它有一个线圈和许多对的常开触点、常闭触点，触点可以无限次使用。如图9.2梯形图中Y4的线圈“通电”，继电器型输出模块中对应的硬件继电器的常开触点闭合，使外部负载工作。,9.2FX系列PLC的编程元件,9.2.3辅助继电器MPLC中设有许多辅助继电器，其名称用字母M表示。每一个辅助继电器的线圈也有许多常开触点和常闭触点，供用户编程时使用。一个辅助继电器实质上是PLC中的一个存储单元位，在程序中起着类似于继电器控制系统中的中间继电器的作用。它们不能接收外部的输入信号，也不能直接驱动外部负载，是一种内部状态标志。由于这些继电器的存在，使PLC的功能大为加强，编程变得十分灵活。FX2N系列PLC的辅助继电器分为通用辅助继电器、电池后备/锁存辅助继电器、特殊辅助继电器3种。1.通用辅助继电器FX2N系列PLC的通用辅助继电器的元件编号为M0～M499，共500点。在用户程序中可做中间继电器使用。FX2N系列PLC的通用辅助继电器没有断电保持功能。在FX2N系列PLC中，除了输入继电器和输出继电器的元件号采用八进制外，通用辅助继电器和其他编程元件编号均采用十进制。如果在PLC运行时电源突然中断，输出继电器和通用辅助继电器将全部变为OFF。若电源再次接通，除了因外部输入信号而变为ON的以外，其余的仍将保持为OFF状态。,9.2FX系列PLC的编程元件,2.电池后备/锁存辅助继电器FX2N系列PLC的电池后备/锁存辅助继电器的元件编号为M500～M3071，共2572点。电池后备/锁存辅助继电器在电源中断时用锂电池保持它们的映像区中的内容，或将它们保存在E2PROM中。PLC重新通电后的第一个扫描周期将保持其断电瞬间的状态。其中的M500～M1023可以用软件来设定使其成为非断电保持辅助继电器。某些控制系统要求记忆电源中断瞬间的状态，重新通电后再现其状态，电池后备/锁存辅助继电器可以用于这种场合。假设图9.3中X0和X1分别是启动按钮和停止按钮，则M600通过Y0控制外部的电动机，如果电源中断时M600为1状态，因为电路的记忆作用，PLC重新通电后，M600将保持为1状态，使Y0继续为ON，电动机重新开始运行。,图9.3继电保持功能,9.2FX系列PLC的编程元件,应注意的是，电池后备/锁存辅助继电器只是在PLC重新通电后的第一个扫描周期保持断电瞬间的状态。3.特殊辅助继电器FX2N系列PLC的特殊辅助继电器的元件编号为M8000～M8255，共256点。它们用来表示PLC的某些状态，起着有特殊用途的专用内部继电器的作用，提供时钟脉冲和标志如进位、借位标志，设定PLC的运行方式，或者用于步进顺控、禁止中断、计数器的加、减计数设定等。特殊辅助继电器分为触点利用型和线圈驱动器型两类。1触点利用型触点利用型特殊辅助继电器的线圈由PLC的系统程序驱动，用户程序直接使用其触点，用户程序中不出现它们的线圈，下面是几个例子。M8000运行监视继电器，当PLC执行用户程序时，M8000为ON；停止执行时，M8000为OFF。M8002初始化脉冲继电器，M8002仅在M8000由OFF变为ON状态时的一个扫描周期内为ON。可以用M8002的常开触点对有断电保持功能的元件进行初始化、复位或置初始值。,9.2FX系列PLC的编程元件,M8005锂电池电压降低报警继电器，当锂电池电压下降至规定值时变为ON，可以用它的触点驱动输出继电器和外部指示灯提醒工作人员更换锂电池。M8011～M8014分别是10ms，100ms，1s和1min时钟脉冲继电器。以10ms时钟脉冲继电器为例说明它们的功能。10ms时钟脉冲继电器的功能是其触点以10ms为周期重复通/断动作，即ON5ms，OFF5ms。如图9.4所示。,图9.4时序图,9.2FX系列PLC的编程元件,2线圈驱动器型线圈驱动器型特殊辅助继电器的线圈由用户程序驱动，使PLC执行特定操作，用户并不使用它们的触点。下面是几个例子。M8030的线圈“通电”后，“电池电压降低”发光二极管熄灭。M8033的线圈“通电”时，PLC进入STOP状态后，所有输出继电器的状态保持不变。M8034的线圈“通电”时，禁止所有的输出。M8039的线圈“通电”时，PLC以D8039中指定的扫描时间工作。,9.2FX系列PLC的编程元件,9.2.4状态继电器S状态继电器是用于编制顺序控制程序的一种编程元件状态标志，它与STL指令步进梯形指令一起使用。FX2N系列PLC的状态继电器的元件编号为S0～S999，共1000点。分为通用状态继电器、锁存状态继电器和报警器用状态继电器3种类型。在不对状态使用步进梯形指令时，也可以把它们作为通用的辅助继电器M使用。1.通用状态继电器通用状态继电器的元件编号为S0～S499，共500点。通用状态继电器没有断点保持功能。但可以通过程序设定。在使用IST初始化状态功能指令时，其中的S0～S9供初始状态使用；S10～S19供返回原点使用。2.锁存状态继电器锁存状态继电器的元件编号为S500～S899，共400点。具有断电保持功能。锁存状态继电器在PLC断电时用带锂电池的RAM或E2PROM保存其ON/OFF状态。3.报警器用状态继电器报警器用状态继电器的元件编号为S900～S999，共100点。在使用应用指令ANS信号报警器置位和ANR信号报警器复位时，状态继电器S900～S999可以用作外部故障诊断的输出，成为信号报警器。,9.2FX系列PLC的编程元件,9.2.5定时器TPLC中的定时器相当于继电器控制系统中的时间继电器。它有一个设定值寄存器一个字长、一个当前值寄存器一个字长和一个用来存储其输出触点状态的映像区占二进制的一位，这3个存储单元使用同一个元件号。FX2N系列PLC的定时器分为通用定时器和积算定时器。PLC的定时器都有时间基数，在编程时，应给出一个时间常数即初始设定值。实际的定时时间值为时间基数乘以时间常数的积。PLC的定时器内部结构实际上是一个时间寄存器，将时间寄存器预置一个设定值时间常数后，在时钟脉冲作用下，进行加一操作。当时间寄存器的内容等于设定值时，表示定时时间到，定时器则有输出。常数K和数据存储器D的内容都可以作为定时器的设定值。例如外部数字开关输入的数据可以存入数据寄存器，作为定时器的设定值。应注意的是，外部设定的时间常数必须是一个0～32767之间的BCD码值，否则将出错。,1.通用定时器FX2N系列PLC各系列的定时器个数和元件编号见表9-5。,9.2FX系列PLC的编程元件,表9-5FX2N系列PLC的定时器,其中，T192～T199、T246～T249为子程序和中断服务程序专用的定时器。通过计算可知，100ms定时器的定时范围为0.1s～3276.7s。通用定时器没有保持功能，在控制条件为断开或停电时将复位。FX2N系列定时器只能提供其线圈“通电”后延迟动作的触点。图9.5所示为100ms定时器，控制触点X1接通时，T120的当前值寄存器从0开始，对100ms的时钟脉冲进行累加记数。当前值等于设定值268时，定时器的常开触点接通，常闭触点断开。即T120的输出触点在其线圈被驱动100ms26826.8s后动作。X1的常开触点断开后，定时器T120则复位，当前值恢复为0，它的常开触点断开。其逻辑功能是控制触点X1接通时，T120开始定时，26.8s后，Y5输出为1。,9.2FX系列PLC的编程元件,图9.5100ms定时器,9.2FX系列PLC的编程元件,2.积算定时器100ms积算定时器有T250～T255，具有保持功能。即其控制条件为逻辑1时开始定时，在定时过程中如果控制条件变为逻辑0或PLC断电，积算定时器停止定时且保持当前值，当控制条件再次为逻辑1或PLC上电，则继续定时，时间累计，直到定时时间到。通过计算可知，100ms积算定时器的定时范围为0.1s～3276.7s。图9.6是100ms积算定时器的梯形图。X1的常开触点接通时，T250的当前值寄存器对100ms时钟脉冲进行累加计数。X1的常开触点断开或停电时停止定时，当前值保持不变。X1的常开触点再次接通或重新上电时继续定时，累计时间为855100ms85.5s时，T250的触点动作。因为积算定时器的线圈断电时不复位，需要用X2的常开触点使T250强制复位。其逻辑功能是控制触点X1接通时，T250开始定时，85.5s到后，Y5输出为1。当控制触点X2接通时，复位指令RST使T250复位。3.定时器的定时精度定时器的精度与程序的安排有关，如果定时器的触点在线圈之前，精度将会降低。最小定时误差为输入滤波器时间减去定时器的分辨率，1ms、10ms和100ms定时器的分辨率分别1ms、10ms和100ms。,9.2FX系列PLC的编程元件,图9.6100ms积算定时器梯形图,9.2FX系列PLC的编程元件,9.2.6计数器CPLC设有用于内部计数的内部计数器C0～C234，共235点。还有用于外部输入端X0～X7计数的高速计数器C235～C255，共21点。内部计数器用来对PLC的内部映像区X，Y，M，S信号进行记数，记数脉冲为ON或OFF的持续时间，且持续时间应大于PLC的扫描周期，其响应速度通常小于几十赫兹。FX2N系列PLC的内部计数器有16位加计数器和32位双向计数器两种。此外，还有对外部高速脉冲计数的高速计数器HSC。1.16位加计数器16位计数器可以分为16位通用计数器和16位电池后备/锁存计数器。设定值为1～32767。16位通用计数器为C0～C99，共100点。16位电池后备/锁存计数器为C100～C199，共100点。电池后备锁存计数器可累计计数，它们在电源中断时可保持其状态信息，重新送电后能立即按断电时的状态恢复工作。即在电源中断时，计数器停止计数，并保持计数当前值不变，电源再次接通后在当前值的基础上继续计数。,9.2FX系列PLC的编程元件,图9.716位加计数器的梯形图图9.7给出了16位加计数器的梯形图。图中X0的常开触点接通后，C8被复位，它对应的位存储单元被置0，它的常开触点断开，常闭触点接通，同时其计数当前值被置0。X1用来提供计数输入信号，当计数器的复位输入电路断开，计数输入电路由断开变为接通即记数脉冲的上升沿时，计数器的当前值加1。在5个记数脉冲之后，C8的当前值等于设定值5，它对应的位存储单元的内容被置1，其常开触点接通，常闭触点断开。再来记数脉冲时当前值不变，直到复位输入电路接通，计数器的当前值被置为0，其触点全部复位。计数器也可以通过数据寄存器来指定设定值。,9.2FX系列PLC的编程元件,2.32位双向计数器32位双向计数器为C200～C234，共35点。设定值为-2147483648～2147483647，其中C200～C219共20点为通用型，C220～C234共15点为断电保持型。32位双向计数器的加/减计数方式由特殊辅助继电器M8200～M8234设定，当对应的特殊辅助继电器为ON时，为减计数，反之则为加计数。计数器的当前值在最大值2147483647时加1，将变为最小值-2147483648，类似地，当前值-2147483648减1时，将变为最大值2147483647，这种计数器称为“环形计数器”。32位计数器的设定值设定方法有2个，一是由常数K设定，二是通过指定数据寄存器设定。通过指定数据寄存器设定时，32位设定值存放在元件号相连的两个数据寄存器中。如指定的是D0，则设定值存放在D1和D0中。图9.8中C200的设定值为10，在加计数时，若计数器的当前值由9增加到10时，计数器的输出触点为ON，当前值大于10时，输出触点仍为ON。当前值由10减少到9时，输出触点OFF，当前值小于9时，输出触点仍为OFF。当复位输入X13的常开触点接通时，C200被复位，其常开触点断开，常闭触点接通，当前值被置为0。,9.2FX系列PLC的编程元件,3.高速计数器HSC高速计数器为C235～C255，共21点，均为32位加/减计数器。分为一相高速计数器C235～C240、两相双向计数器C246～C250、A-B相型双计数输入高速计数器C251～C2553种。一相和双向计数器最高计数频率为10kHz，A-B相计数器最高计数频率为5kHz。不同类型的高速计数器可以同时使用，它们共用PLC的8个高速计数器输入端X0～X7，但是，某一输入端同时只能供一个高速计数器使用，因此应注意高速计数器输入不能有冲突。高速计数器的运行建立在中断的基础上，与扫描时间无关。在对外部高速脉冲计数时，梯形图中高速计数器的线圈应一直通电，表示与它有关的输入点正被使用，其他高速计数器的处理不能与它冲突。在图9.9中，当控制触点X14为ON时，选择了高速计数器C235，并且指定了C235的计数输入端是X0，但是它并不在程序中出现，计数信号并不是X14提供的。其中，C235为一相无启动/复位输入端的高速计数器，C244为一相带启动/复位端的高速计数器，M8244设置C244的计数方向，ON时为减计数，OFF时为计加数。C235只能用RST指令来复位。对C244，X1和X6分别为复位输入端和启动输入端，它们的复位和启动与扫描工作方式无关，其作用是立即的、直接的。如果X12为ON，一旦X6变为ON，立即开始计数，计数输入端为X0。X6变为,9.2FX系列PLC的编程元件,OFF，立即停止计数。C244的设定值由D0和D1指定。除了用X1使之立即复位外，也可以在梯形图中用复位指令复位。有关高速计数器的用法详见FX2N系列PLC的技术手册。,图9.832位双向计数器图9.9一相高速计数器,9.2FX系列PLC的编程元件,9.2.7数据寄存器D1.通用数据寄存器通用数据寄存器在模拟量检测与控制、位置控制等场合用来存储数据和参数，与辅助继电器M不同，它是纯粹的寄存器，不带任何触点。通用数据寄存器可储存16位二进制数或一个字，两个数据寄存器合并起来可以存放32位数据双字。如在D0和D1组成的双字中，D0存放低16位，D1存放高16位。字或双字的最高位为符号位，该位为0时数据为正，为1时数据为负。将数据写入通用数据寄存器后，其值将保持不变，直到下一次被改写。PLC从RUN状态进入STOP状态时，所有的通用数据寄存器的值被改写为0。但是，如果特殊辅助继电器M8033为ON，PLC从RUN状态进入STOP状态时，通用数据寄存器的值保持不变。2.电池后备/锁存数据寄存器电池后备/锁存数据寄存器具有断电保持功能，PLC从RUN状态进入STOP状态时，电池后备/锁存数据寄存器的值保持不变。通过程控参数设定，可改变电池后备的数据寄存器的范围。,9.2FX系列PLC的编程元件,3.特殊寄存器特殊寄存器是有特殊用途的寄存器，元件编号为D8000～D8255，共256点。用来控制和监视PLC内部的各种工作方式和元件，如电池电压、扫描时间、正在动作的状态的元件编号等。PLC上电时，这些数据寄存器被写入默认值。4.文件寄存器文件寄存器以500点为单位，外部设备可对其进行文件的存取。文件寄存器实际上被设置为PLC的参数区。文件寄存器与电池后备/锁存数据寄存器是重叠的，以保证数据不会丢失。应注意的是，FX1S的文件寄存器只能用外部设备如手持式编程器或运行编程软件的计算机来改写，其他系列的文件寄存器可通过BMOV块传送指令改写。图9.10设置参数的小电位器,图9.10设置参数的小电位器,9.2FX系列PLC的编程元件,5.外部调整寄存器FX1S和FX1N有两个内置的设置参数用的小电位器，如图9.10所示。调节电位器，可以改变指定的数据寄存器D8030或D8031的值0～255。FX2N和FX2NC没有内置的供设置用的电位器，但是可用附加的特殊功能扩展板FX2N-8AV-BD实现同样的功能。该扩展板上有8个小电位器，使用应用指令VRRD模拟量读取和VRSC模拟量开关设置来读取电位器提供的数据。设置用的小电位器常用来修改定时器的时间设定值。6.变址寄存器变址寄存器用来改变编程元件的元件号、操作数、修改常数等。FX1S和FX1N有两个变址寄存器V和Z，FX2N和FX2NC有16个变址寄存器V0～V7和Z0～Z7，在32位操作时将V、Z合并使用，Z为低位，V为高位。变址寄存器可以用来改变编程元件的元件号，例如当V11时，数据寄存器的元件号D5V相当于D1611516。通过修改变址寄存器的值，可以改变实际的操作数。变址寄存器也可以用来修改常数，例如当Z23时，K35Z相当于常数58233558。,9.2FX系列PLC的编程元件,9.2.8指针P/I指针P/I包括分支和子程序用的指针P和中断用的指针I。在梯形图中，指针放在左侧母线的左边。除此之外，FX2N系列PLC还具有常数。常数K用来表示十进制常数，16位常数的范围为-32768～32767，32位常数的范围为-2147483648～2147483647。常数H用来表示十六进制常数，十六进制包括0～9和A～F这16个数字，16位常数的范围为0～FFFF，32位常数的范围为0～FFFFFFFF。,9.2FX系列PLC的编程元件,9.3FX系列PLC的基本指令,现以FX2N为例介绍FX系列PLC的指令系统。FX系列PLC共有27条基本逻辑指令，有127条功能指令。仅用基本逻辑指令便可以编制出开关量控制系统的用户程序。下面介绍FX2N系列PLC的基本逻辑指令。,9.3.1LD，LDI，OUT指令LDLoad以常开触点开始一次逻辑运算的指令，作用是将一个常开触点接到母线上。另外，在分支接点处也可使用。LD指令能够操作的元件为X，Y，M，T，C和S。LDILoadInverse以常闭触点开始一次逻辑运算的指令，作用是将一个常闭触点接到母线上。另外，在分支接点处也可使用。LDI指令能够操作的元件为X，Y，M，T，C和S。OUTOut输出指令，将运算结果输出到指定的继电器，是驱动线圈的输出指令。OUT指令能够操作的元件为Y，M，T，C和S。应用举例，如图9.11所示。其逻辑功能是当触点X0接通时，输出继电器Y0接通；当输入继电器X1断电时，定时器T0开始定时，定时时间1.0s到后，输出继电器Y1接通。图中的T0是100ms定时器，K10对应的定时时间为10100ms1.0s。也可以指定数据寄存器的元件号，用它里面的数作为定时器和计数器的设定值。LD与LDI指令对应的触点一般与左侧母线相连，在使用ANB、ORB指令在后面介绍时，用来定义与其他电路串并联的电路的起始触点。OUT指令不能用于输入继电器X，而且线圈和输出类指令应放在梯形图的最右边。,9.3FX系列PLC的基本指令,OUT指令可以连续使用若干次，相当于线圈的并联。定时器和计数器的OUT指令之后应设置以字母K开始的十进制常数。计数器的设定值用来表示计满多少个计数脉冲后计数器的位元件变为1。,a梯形图b指令表c时序图图9.11LD、LDI与OUT指令,9.3FX系列PLC的基本指令,9.3.2AND，ANI指令ANDAnd与指令。用于一个常开触点同另一个触点的串联连接。ANIAndInverse与非指令。用于一个常闭触点同另一个触点的串联连接。AND和ANI指令能够操作的元件为X，Y，M，T，C和S。AND和ANI指令用来描述单个触点与别的触点或触点组组成的电路的串联连接关系。单个触点与左边的电路串联时，使用AND或ANI指令。AND和ANI指令能够连续使用，即几个触点串联在一起，且串联触点的个数没有限制。在图9.12中，OUTM101指令之后通过T1的触点驱动Y4，称为连续输出。只要按正确的次序设计电路，就可以重复使用连续输出。对T1的触点应使用串联指令，T1的触点和Y4的线圈组成的串联电路与M101的线圈是并联关系，但是T1的常开触点与左边的电路是串联关系。,9.3FX系列PLC的基本指令,图9.12AND与ANI指令,9.3FX系列PLC的基本指令,9.3.3OR，ORI指令OROr或指令。用于一个常开触点同另一个触点的并联连接。ORIOrInverse或非指令。用于一个常闭触点同另一个触点的并联连接。OR与ORI指令能够操作的元件为X，Y，M，T，C和S。OR和ORI指令用来描述单个触点与别的触点或触点组组成的电路的并联连接关系。用于单个触点与前面电路的并联，并联触点的左侧接到该指令所在的电路块的起始点LD处，右端与前一条指令的对应的触点的右端相连。OR和ORI指令能够连续使用，即几个触点并联在一起，且并联触点的个数没有限制。,9.3FX系列PLC的基本指令,图9.13OR与ORI指令,OR和ORI指令总是将单个触点并联到它前面的电路中。如图9.13中的常闭触点M110，它前面的4条指令已经将4个触点Y5，X7，M103，X10串并联为一个整体，因此ORIM110指令把常闭触点M110并联到该电路上。,9.3FX系列PLC的基本指令,9.3.4ANB，ORB指令ANBAndBlack块与指令。用于多触点电路块之间的串联连接。ORBOrBlock块或指令。用于多触点电路块之间的并联连接。ANB和ORB指令都不带元件号。只对电路块进行操作。ANB指令将多触点电路块一般是并联电路块与前面的电路块串联。相当于两个电路块之间的串联连接，该点也可视为它右边的电路块的LD点。要串联的电路块的起始触点使用LD或LDI指令，完成了两个电路块的内部连接后，用ANB指令将它与前面的电路串联。ANB指令能够连续使用，串联的电路块个数没有限制。图9.14为ANB指令应用示例。,图9.14ANB指令,9.3FX系列PLC的基本指令,ORB指令将多触点电路块一般是串联电路块与前面的电路块并联。相当于电路块间左侧的一段垂直连接线。要并联的电路块的起始触点使用LD或LDI指令，完成电路块的内部连接后，用ORB指令将它与前面的电路并联。ORB指令能够连续使用，并联的电路块个数没有限制。图9.15为ORB指令应用示例。,图9.15ORB指令,9.3FX系列PLC的基本指令,9.3.5栈操作指令MPSPush进栈指令。将该指令以前的逻辑运算结果存储起来。MRDRead读栈指令。读出由MPS指令存储的逻辑运算结果。MPPPop出栈指令。读出并清除由MPS指令存储的逻辑运算结果。MPS、MRD、MPP实际上是用来解决如何对具有分支的梯形图进行编程的一组指令。用于多重输出电路。FX2N系列有11个存储中间运算结果的堆栈存储器，如图9.16所示。堆栈操作采用“先进后出”的数据存取方式。MPS指令用于存储电路中有分支处的逻辑运算结果，其功能是将左母线到分支点之间的逻辑运算结果存储起来，以备下面处理有线圈的支路时可以调用该运算结果。使用一次MPS指令，当时的逻辑运算压入堆栈的第一层，堆栈中原来的数据依次向下一层推移。MRD指令用在MPS指令支路以下、MPP指令以上的所有支路。其功能是读取存储在堆栈最上层的电路分支点处的运算结果，将下一个触点强制性地连接在该点。读数后堆栈内的数据不会上移或下移。实际上是将左母线到分支点之间的梯形图同当前使用的MRD指令的支路连接起来的一种编程方式。,9.3FX系列PLC的基本指令,MPP指令用在梯形图分支点处最下面的支路，也就是最后一次使用由MPS指令存储的逻辑运算结果，其功能是先读出由MPS指令存储的逻辑运算结果，同当前支路进行逻辑运算，最后将MPS指令存储的内容清除，结束分支点处所有支路的编程。使用MPP指令时，堆栈中各层的数据向上移动一层，最上层的数据在读出后从栈区内消失。应注意的是当分支点后面有很多支路时，在用过MPS指令后，反复使用MRD指令，当使用完毕，最后一条支路必须用MPP指令结束该分支点处所有支路的编程。图9.17和图9.18分别给出了使用一层栈和使用多层栈的例子。每一条MPS指令必须有一条对应的MPP指令，处理最后一条支路时必须使用MPP指令，而不是MRD指令。在一处独立支路中，用进栈指令同时保存在堆栈中的运算结果不能超过11个。,9.3FX系列PLC的基本指令,图9.16栈存储器图9.17一层栈,9.3FX系列PLC的基本指令,图9.18二层栈用编程软件生成梯形图程序后，如果将梯形图转换为指令表程序，编程软件会自动加入MPS，MRD和MPP指令。而写入指令表程序时，必须由用户来写入,9.3FX系列PLC的基本指令,9.3.6主控与主控复位指令MCMasterControl主控指令，或称公共触点串联连接指令。用于表示主控区的开始。MC指令能够操作的元件为Y和M不包括特殊辅助继电器。MCRMasterControlReset主控指令MC的复位指令，用来表示主控区的结束。在编程时，经常会遇到许多线圈同时受一个或一组触点控制的情况，如果在每个线圈的控制电路中都串入同样的触点，将占用很多存储单元，主控指令可以解决这一问题。使用主控指令的触点称为主控触点，它在梯形图中与一般的触点垂直。主控触点是控制一组电路的总开关。与主控触点相连的触点必须用LD或LDI指令，换句话说，执行MC指令后，母线移到主控触点的后面去了，MCR使母线LD点回到原来的位置。图9.19中，M50为主控触点，X0为控制条件。X0的常开触点接通时，执行从MC到MCR之间的指令。X0的常开触点恢复常开时，则不执行上述区间的指令，其中的积算定时器、计数器、用复位/置位指令驱动的软元件保持其当时的状态；其余的元件被复位，非积算定时器和OUT指令驱动的元件变为OFF。,9.3FX系列PLC的基本指令,图9.19主控与主控复位指令,在MC～MCR指令区内使用MC指令称为嵌套。如图9.20所示。MC和MCR指令中包含嵌套的层数为N0～N7，N0为最高层，最低层为N7。,9.3FX系列PLC的基本指令,图9.20嵌套主控指令示意图,9.3FX系列PLC的基本指令,没有嵌套结构时，通常用N0编程，N0的使用次数没有限制。有嵌套结构时，MCR指令将同时复位低的嵌套层，例如指令MCRN2将复位2～7层。应当指出，在主控指令的控制条件为逻辑0时，在MC与MCR之间的程序只是处于停控状态，PLC仍然扫描这一段程序，不能简单地认为PLC跳过了此段程序。另外，MC指令不能直接从左母线开始。在程序中MC与MCR指令总是成对出现的。,9.3FX系列PLC的基本指令,9.3.7取反指令INVInverse取反指令。该指令的功能是将该指令处的逻辑运算结果取反。在梯形图中用一条45的短斜线表示INV指令。它将执行该指令之前的逻辑运算结果取反。即运算结果如为逻辑0将它变为逻辑1，运算结果为逻辑1则变为逻辑0。图9.21的逻辑功能是如果X0和X1同时为ON，INV指令之前的逻辑运算结果为ON，INV指令对ON取反，则Y0为OFF；如果X0和X1不同时为ON，INV指令之前的逻辑运算结果则为OFF，INV对OFF取反，则Y0为ON。INV指令也可以用于LDP，LDF，ANDP等脉冲触点指令。,图9.21取反指令,9.3FX系列PLC的基本指令,9.3.8PLS与PLF指令PLSPulse上升沿微分输出指令。当检测到控制触点闭合的一瞬间，输出继电器或辅助继电器的触点仅接通一个扫描周期。PLFPulseFalling下降沿微分输出指令。当检测到控制触点断开的一瞬间，输出继电器或辅助继电器的触点仅接通一个扫描周期。PLS和PLF指令能够操作的元件为Y和M不包括特殊辅助继电器。图9.22中的M0仅在X0的常开触点由断开变为接通即X0的上升沿时的一个扫描周期内为ON；M1仅在X0的常开触点由接通变为断开即X0的下降沿时的一个扫描周期内为ON。,图9.22微分指令,9.3FX系列PLC的基本指令,应指出的是，PLS和PLF指令只有在检测到触点的状态发生变化时才有效，如果触点一直是闭合或者断开，PLS和PLF指令是无效的。即指令只对触发信号的上升沿和下降沿有效。PLS和PLF指令无使用次数的限制。当PLC从RUN到STOP，然后又由STOP进入RUN状态时，其输入信号仍然为ON，PLSM0指令将输出一个脉冲。然而，如果用电池后备锁存的辅助继电器代替M0，其PLS指令在这种情况下不会输出脉冲。微分指令在实际编程应用中十分有用，利用微分