PLC外部I-O设备指令.ppt

5．9外部I/O设备指令外部I/O设备指令主要是使PLC通过最少量的程序与外部接线，可以简单地进行较复杂的控制。包括为了控制特殊单元和特殊模块的FROM与TO指令。,5.9.1十键输入（TKY）,1.十键输入指令的助记符和功能，见表5-52所示,3.说明1TKY是用十个按键输入4位十进制数的指令。它的意义是当控制触点（如图5-125的X30）闭合时，将由源（S.）X0开始的连续10个软元件输入值存放到目标元件（D1.）中，并以（D2.）的M10为首址的10个软元件输出。当TKY指令用于16位操作时，（D1.）所存的数的范围为0～9999，四位数。当TKY指令用于32位操作时，（D1.）的范围最大为8位数，即0～99999999,图5-126十个键与PLC连接,图5-127TKY指令的使用,2图5-127为TKY指令的使用情况，执行图5-127，按X2、X1、X6、X10时，则D0的当前值为2168，且M12、M11、M16、M18线圈得电，相应的触点闭合使Y2、Y1、Y6、Y10依次得电。上述操作结果表明当一个源（S.）的软元被置位，其相应的目标（D2.）的软元件也被置位，直到另一源（S.）的软元件操作时该目标（D2.）的软元件将一直被置位。而目标（D1.）软元件则存放此十进制数。,3图5-128表明TKY指令的另一次执行情况。依次按下X2、X1、X3、X0，则目标D0的当前值为2130，M12、M11、M13、M10记录每一次按键被接通的情况。,图5-128TKY指令执行情况,5.9.2十六键输入（HKY）,1.十六键输入指令的助记符和功能见表5-53所示。,3.说明1HKY是用16键写入数值和输入功能的指令，它是通过扫描目标（D1.）的4个输出图5-129中为Y0、Y1、Y2、Y3和源（S.）的4个输入X0、X1、X2、X3来读取16个不同的软元件，可存储0～9的十进制数，同时设置其余六个标志位。目标（D2.）用来存储输入信号，目标（D3.）用于读出所使用的输入的元件。HKY指令适用于晶体管输出的PLC，其外部配线如图4-130所示。2前十个源元件0～9中每一个直接对应的数值为0～9。输入时如果源软元件被置位，那么相应的数值就被加到当前存放在目标（D2.）的数据串中。这些键中的任何键被按下，则将会使目标元件D3.7即M7置位，直到该键被松开为止。,3最后6个源元件A～F称为功能键，对应位元件D3.0～D3.5即A～F对应于M0～M5。如按A键时，M0为ON；如按D键时，M3为ON，M0为OFF等。功能键中任何键被按下时将使目标元件D3.6即M6置位，直到该键被松开为止。4当HKY指令用于16位操作时，目标（D2.）存储的数为0～9999，最大为4位数。当用于32位操作时，为0～99999999，最大为8位数，存储在目标元件（D2.）和（D2.）1中。如果所有的数超过允许的范围，最高位即溢出。6十六键输入指令全部扫描16个键需扫描8次，需时间较长，实用上常采用一时间中断来加快16键输入信息的采集，如图5-131所示。,图5-130,图5-131,5.9.3数字开关（DSW）,1.数字开关指令的助记符和功能如表5-54所示,3.说明1DSW是输入BCD码开关数据的指令，它的意义为通过源（S.）的4个n1或8个n2连续软元件X10～X13组成的4位BCD码数字开关，由选通目标（D1.）的Y10～Y13顺序读入，作为BIN值存储到目标元件（D2.）中去。n为数字开关的组数。DSW常宜使用晶体管输出的PLC，其外部接线如图5-133所示。当n1时，使用一组拨码开关输入；当n2时，使用两组拨码开关输入。第一组连接X10～X13的BCD4位数字开关的数据，根据Y10～Y13顺序读入，以BIN值存入到目标元件（D2.）。第一组连接X14～X17的BCD4位数字开关的数据，根据Y10～Y13顺序读入，以BIN值存入到目标元件（D2.）1中。,,2DSW指令可以作为多重扫描输出。每一次读操作完成后执行结束，标志M8029被置位。3当使用继电器输出的PLC时，可以使用图5-134程序。接通X0，DSW开始工作，一直到标志M8029被置位，输入结束。,图5-133数字开关外围配线,图5-134使用继电器输出的DSW程序,5.9.4七段码译码（SEGD）,1.7段码译码指令的助记符与功能见表5-55所示,3.说明1SEGD为驱动1位七段译码显示的指令。十六进制数与七段码显示的关系见表5-56所示。由表可知，7段码显示中不用B7，故B7总为OFF。,,2SEGD指令的意义是将源S.的低4位指定的十六进制数据译成七段码显示的数据存入目标元件（D.）中，（D.）的高8位不变。3图5-136是将源数据显示为七段码数据显示的程序，使用了BCD指令和SEGD指令。,图5-136BCD和SEGD指令的应用,5.9.5带锁存七段码显示（SEGL）,1.带锁存七段码显示指令的助记符和功能见表5-57所示,3.说明1SEGL的意义是将十进制值源S.写到一组4路扫描的软元件（D.）中，驱动由4个七段码显示单元组成的显示器中。本指令最多可以带两组显示器。显示器共享选通脉冲输出信号D.4～D.7，图5-138中为Y4～Y7.第一组的数据由Y0～Y3输出，第二组数据由Y10～Y13输出。图5-138为应用SEGL指令的外接线图。,图5-138应用SEGL指令外接线图,2当n0～3时，为4位1组，D0为二进制数，经BCD换算，最大范围为0～9999，由Y0～Y3输出。当n4～7，为4位2组，D0向Y0～Y3输出，D1向Y10～Y13输出。选通脉冲信号Y4～Y7共用，按顺序输出。当完成4位数输出后，完成标志M8029置1。3参数n0～7，其选择按PLC的正负逻辑和七段码的正负逻辑来定n值的选取与选通逻辑、数据逻辑的关系如表5-58所示,5.9.6方向开关（ARWS）,1.方向开关指令的助记符和功能见表5-59所示,3.说明1ARWS为通过方向开关可以改变目标D1.显示在4位七段数码管上数值的指令,见图5-139所示。目标D1.为存储16位BCD码0～9999有效数据,源S.是首址为X10的方向开关。,,在这方向开关中，每次按X10,都使指定位的数值减少;每次按X11,都使指定位的数值增加;每次按X12,都使指定位退位，例如指定位为103位,每次按X12,则103→102→101→100→103；每次按X13,都使指定位进位，例如指定位为103位,每次按X13,则103→100→101→102→103。见图5-140所示。,图5-1404位七段数码管与方向开关,2目标D2.首址Y0起的连续8位Y0～Y7为驱动四位七段数码管的输出。参数n取0～3。根据PLC的正负逻辑,七段数码管的输入数据以及选通脉冲信号的正负逻辑选取。3本指令只适用于晶体管输出PLC。本指令与PLC的扫描周期同时执行,如扫描时间短,请使用恒定扫描模式,或定时中断,按一定时间间隔运行。,5.9.6ASCII码转换（ASC）,1.ASCII码转换指令的助记符和功能如表5-60所示,3.说明1数字0～9,字母A～Z的ASCII码如表5-61所示,2ASC指令的意义为将源S的最大8位数字字母串转变为ASCII码存储在目标元件D.中,目标元件由四个连续地址的元件组成。,3执行图5-141,当X0接通,将ABCDEFGH转换成ASCII码存储在目标元件D300～D303中,其低8位,高8位存储的内容如右表所示,4如果特殊辅助继电器M8161置位后,执行ASC指令.则向目标D.只传送低8位,占用D300～D307个与传送字符相同数目的元件,如右表所示,,5图5-142为ASCII码转换指令应用程序,图中当M8161为OFF时,按X2,D300～D303分别为16961,17475,17989,18503;当M8161为ON时,按X2,D300～D307分别为65,66,67,68,69,70,71,72。,图5-142ASCII码转换指令应用,5.9.8ASCII码打印（PR）,1.ASCII码打印指令的助记符和功能如表5-62所示,3．说明1PR指令的意义为将存储在以源S.为首址ASCII码发送到以目标D.为首址的单元中去。,,2例如源S.D300～D303存放着ABCDEFGH的ASCII码,则发送时以首址D300的A为起始,以H为结束。发送输出到Y0低位～Y7高位等8个连续元件。目标元件D.＋10八进制的Y10为选通脉冲信号,目标元件D.＋11八进制的Y11为执行标志信号。发送的示意图如图5-144所示。,图5-144ASCII码发送示意图,3PR指令只适用于晶体管输出PLC。本指令与PLC的扫描周期上图的T0同时执行,如扫描时间短,请使用恒定扫描模式,或定时中断,按一定时间间隔运行。,5.9.9BFM读出（FROM）,1.从BFM（特殊单元缓冲存储器）读出指令的助记符和功能如表5-63所示,3.说明1FROM是将特殊功能模块的数据缓冲区BFM的内容读到可编程序控制器的指令。PLC有各种特殊模块，例如模拟输入输出模块、高速计数模块、A/D和D/A模块等。这些模块都连接在PLC右侧的扩展总线上，或连接到其它扩展模块或单元的右边。以最靠近基本单元的那个地址为0，依次为0～7，如图5-146所示。,,图5-146PLC的基本单元与扩展模块的排列,2FROM指令的操作数各项的意义m1特殊单元或模块号，K0～K7；m2特殊单元或模块号的数据缓冲区首地址，K0～K31（D.）数据写入的目标元件；n传送的点数，K1～K32，K1到K16是对32位操作的。,5.9.10BFM写入（TO）1.将数据写入到特殊功能模块的缓冲区指令的助记符和功能如表5-64所示,3.说明1TO指令中操作数m1，m2，S.，n的意义与FROM指令操作数意义相似。图5-147的意义是将源S.D1、D0的32位一个数据写入到特殊模块No.1的数据缓冲器13、12中。2操作数中源（S.）为写到特殊功能模块中去的数据的首址。3FROM和TO指令中的控制触点为ON时，表示执行指令，进行数据的读出或写入。当控制触点为OFF时，表示不执行传送，传送地点的数据不变化。,5.9.11特殊功能模块FX2N-4AD的使用,FX2N系列有很多特殊功能模块，如FX2N-2AD、FX2N-4AD、FX2N-4AD-PT、FX2N-2DA、FX2N-4DA、FX2N-232-BD、FX2N-485-BD等。本节只介绍较为常用的FX2N-4AD和FX2N-4DA。接线方式FX2N-4AD与主单元FX2N及电压、电流的输入的接线方式如图5-148所示。,图5-148FX2N-4AD的接线方式,图中①模拟量输入用双绞屏蔽线；②当有电压波动时，最好在（V）及（VI-）接线端之间并接一个平滑电容器（0.1μF～0.47μF，25V）；③电流的输入，将（V）端及（I）端并联，另一输入端为（VI-）；④当有过多的电气干扰，将（FG）端与FX2N-4AD地端接；⑤FX2N-4AD接地端与主单元接地端接。电源DC24V可使用外部或主单元的24VDC电源。,2.FX2N-4AD的缓冲存储器（BFM）分配及内容,表中BFM29的错误状态如表5-66所示。,3.通道的选择FX2N-4AD要选择通道，对通道进行初始化。初始化由缓冲器BFM0中4位十六进数字H□□□□控制，从右到左第1位字符控制通道1（CH1），而第4位字符控制通道4（CH4）等。,,字符的意义如下□0，预设电压输入（-10V～10V）；□1，预设电流输入（-20mA～20mA）；□2，预设电流输入（4mA～20mA）；□3，通道关闭，OFF。例如H3310，其意义为选择第1通道（CH1）作电压输入（-10V～10V），选择第2通（CH2）为电流输入（4mA～20mA），选择第3通道（CH3）及选择第4通道（CH4）关闭。FX2N-4AD的输入电流、电压与输出数字之间的关系如图5-149所示。对应于电压输入（-10V～10V）,其数字输出为-2000～2000；对应于电流输入（-20mA～20mA）,其数字输出为-1000～1000；对应于电流输入（4mA～20mA）,其数字输出为0～1000。,图5-149输入电流、电压与输出数字之间的关系,,4．程序实例如将FX2N-4AD模块连接在特殊功能模块的0号（KO）位置，编程如图5-150所示,图中第0行是读出FX2N-4AD的识别码，它的识别码为K2010，放在BFM30中。执行TO指令，将放在0号位置的特殊功能模块的BFM30的内容写到D4中去.执行CMP指令，当K2010与FX2N-4AD的识别码相同时，M1置1。第12行，执行第一个TO指令，对通道进行初始化，将H3300写入到FX2N-4AD的BFM0，建立模拟通道CH1及CH2。执行第二个TO指令，将K4写入BFM1及2，将CH1和CH2的平均采样设为4。执行FROM指令，将FX2N-4AD的操作状态由BFM29中读出。并输入到FX2N的K4M10。当BFM29的b0为OFF，表示无错，当b10为OFF，表示数字输入值正常。如果FX2N-4AD没有错误，将BFM5和6采样内容的平均值读入到FX2N主单元的D0，D1中去。,图5-150FX2N-4AD使用实例,5.9.12特殊功能模块FX2N-4DA,FX2N-4DA为具有四输出通道、接收数字信号并转换成等价的模拟信号（即D/A转换）的特殊功能模块。对选用的模拟范围是电压-10V～10VDC（分辨率5mV），或电流0～20mA（分辩率为20μA），也有32个缓冲存储器（每个16位）。占用FX2N扩展总线8个点，这8个点可以是输入或输出1.接线方式FX2N-4AD与主单元FX2N的接线方式如图5-151所示,图中①模拟量输出用双绞屏蔽线；②输出电缆负载端使用单点接地；③如有电压波动，电压输出端并一电容（（0.1μF～0.47μF，25V）；④FX2N-4DA接地端与主单元地端接；⑤可使用FX2N的24VDC的服务电源；⑥未用端子⊙不要与任何元件相接；,图5-151FX2N-4DA的接线方式,,2.FX2N-4DA的缓冲存储器（BFM）分配及内容FX2N-4DA的部分BFM分配及内容如表5-67所示。,3.通道选择FX2N-4DA要选择通道，对通道进行初始化。初始化由缓冲器BFM0中4位十六进制数字H□□□□控制，从右到左第1位字符控制通道1（CH1），而第4位字符控制通道4（CH4）等。字符的意义如下□0，设置电压输出（-10V～10V）；□1，设置电流输出模式（4mA～20m）；□2，设置电流输出（0mA～20mA）；,,例如H2110，其意义为第1通道（CH1）输出电压（-10V～10V），第2通道（CH2）输出电流（4mA～20mA），第3通道CH3输出电流（4mA～20mA），第4通道CH4输出电流（0mA～20mA）。模式0的数字输入范围为-2000～2000，模式1的数字输入范围为0～1000，模式2的数字输入范围为0～1000，如图5-152所示。,图5-152输入数字与输出电流、电压的关系,,4.程序实例如将FX2N-4AD放在特殊功能模块的1号（K1）位置上，编程如图5-153所示。,图5-153FX2N-4DA的实例,图中第0行是读出放在1号位置的FX2N-4AD的识别码，它的识别码为K3020，放到D4中。执行CMP指令，将K3020与D4的内容比较，当两者相同，M1常开闭合。执行TO指令，对通道进行初始化，使CH1和CH2为电压输出，CH3为从4mA～20m的电流输出，CH4为从0mA～20mA的电流输出。执行MOV指令，将-100送D0，100送D1，50送D2，150送D3。再执行TO指令。将D0→BFM1（输出到CH1），D1→BFM2（输出到CH2），D3→BFM3（输出到CH3），D4→BFM4（输出到CH4）。执行FROM指令，将FX2N-4AD的操作状态由BFM29读出并输出到K4M10。当无错（M10为OFF）及输出值正常（M20为OFF），M3得电，再由M3驱动其它状态。,例5-14设有两台空压机，起动时按空压机主管道的压力上限、下限停止和起动。为此，使用压力感应器与模拟量特殊模块读取主管道压力，再与预设的压力值上、下限进行比较，再根据比较的结果去控制两台空压机轮番起动。设Y0为1空压机起动输出Y1为2空压机起动输出Y2为1空压机停止输出Y3为2空压机停止输出Y4为报警输出（1）编制程序的设想,（2）采样压力的读取将空压机主管道压力下限送D5，将压力上限送D6。通过压力感应器将主管道压力值读入特殊模块FX2N-4AD中，并将此压力读出到D8,如图5-154所示。图中使用了MOV、FROM、TO等指令,图5-154读取压力,（3）比较压力大小、驱动1、2空压机起动将采样得到的压力D8与下限压力D5、上限压力D6比较。当D8＜D5，使M20得电，1、2空压机起动；当D5≤D8≤D6，M21得电，维持原运行状态；当D8＞D6，M22得电，1、2空压机停止。空压机起动或停止时，间隔3分钟。见图5-155所示。,图5-155压力比较与驱动空压机,图5-155中ZCP为区间数据比较指令。当D8＜压力下限D5时，M20闭合，延时3s，秒脉冲M8013将M2置1，驱动左移位指令SFTL，将M1状态“1”移入M30，M30得电，驱动Y0，1空压机起动工作。3分钟后，若管道压力仍低于压力下限，M20仍得电，此时，T5延时K1800到达，使M50失电，M4失电，从而秒脉冲M8013使M1状态“1”移入M31，驱动2空压机。（4）利用SFWR指令，将M2的两次得电的数据即1空压机起动运行，2空压机起动运行写入到D12、D13。见图5-156。,图5-156将M2读入到D12、D13,（5）当压力大于压力上限，顺序停止1、2空压机程序如图5-157所示。,当D8＞D6时，M22得电，驱动T7，M8013脉冲使M3得电，从而执行SFRD指令，将D12读入到D15，执行MOV指令，M15置1，驱动Y2，使1空压机停止。若此时，D8仍大于D6，则延时3分钟，M8013称脉冲使M3又一次得电，再将D12读入到M16，则驱动Y3，使2空压机停止。,图5-157顺序停机程序,（6）报警电路程序见图5-58所示。本报警电路使用了特殊辅助继电器M8049和M8048当M8049被驱动，S元件得电，M8048置1，使用了ANS指令。图中X2为1空压机故障，X3为2空压机故障，当空压机有故障时，X2或X3闭合。X0为1空压机运行信号输入，X1为2空压机运行信号输入。当空压机运行正常时，X0及X1闭合。故此，图5-158中第188行为空压机自身故障报警。第197行为空压机起动故障报警，第209行为空压机停机故障报警。,图5-158故障报警,