可编程序控制器原理及应用.

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1、第3章 基本指令 可编程序控制器原理及应用 主 编 郭健 陈丽 邢台职业技术学院电子系 第3章 基本指令 第3章 基本逻辑指令 3.1 FX2系列可编程序控制器主要技术性能 3.2 FX2系列可编程序控制器主要编程元件 3.3 基本指令简介 3.4 梯形图编程注意事项 第3章 基本指令 3.1 FX2系列可编程序控制器主要技术性能 FX2系列可编程序控制器是日本三菱公司继F1、F2系列可 编程序控制器之后推出的新产品。它采用整体式结构，按功能 可分为基本单元、扩展单元、扩展模块及特殊适配器等四种类 型产品。基本单元内有CPU、存储器、输入/输出(I/O)、电源等 ，是一个完整的PC机，可以单独

2、使用。 第3章 基本指令 基本单元型号表示方法如下： FX2M 1 2 式中，1部分用两位数表示输入/输出(I/O)的总点数，有16、 24、32、48、64和80六种；2部分用字符表示输出类型：R表示 继电器触点输出，T表示晶体管输出，S表示双向晶闸管输出。 例如，FX2-32MR表示是FX2系列的基本单元，输入/输出 (I/O)总点数为32点，其中16点为直流24 V输入，16点为继电器输 出。 第3章 基本指令 表3.1 FX2系列PC机的主要技术性能 第3章 基本指令 续表 第3章 基本指令 续表 第3章 基本指令 FX2系列输入类型为直流输入，采用直流(DC 24 V)供电。 输出类

3、型有继电器、晶体管、双向晶闸管三种输出形式。继电 器输出可靠性高，价格低，适用电压范围广，既可控制交流负 载又可控制直流负载，因而使用广泛；但因为有触点输出，尤 其在感性负载时继电器触点寿命较短，动作响应时间较长(10 ms 以下)，因而不适应要求高速通断、快速响应的工作场合。晶体 管输出是无触点输出，动作响应时间短(0.5 ms以下)，用于控制 直流负载。双向晶闸管输出亦是无触点输出，动作响应时间较 短，用于控制交流负载。晶体管和双向晶闸管输出过载、过压 能力较差，价格高，因而适应于要求高速通断、快速响应的工 作场合。 第3章 基本指令 3.2 FX2系列可编程序控制器主要编程元件 PC是按

4、照电气继电控制线路的设计思想，借助于大规模集 成电路和计算机技术开发的一种新型工业控制器。使用者可以 不必考虑PC内部元器件的具体组成线路，可以将PC看成是由 各种功能元器件组成的工业控制器，利用编程语言对这些元器 件线圈、触点进行编程以达到控制要求，为此使用者必须熟悉 和掌握这些元器件的功能、编号及其使用方法。每种元器件都 用特定的字母来表示，如X表示输入继电器、Y表示输出继电 器、M表示辅助继电器、T表示定时器、C表示计数器、S表示 状态元件等，并对这些元器件给予规定的编号。 第3章 基本指令 1. FX2编程元件的分类及编号 FX2系列PLC具有数十种编程元件，已在表8.1中列出。 FX

5、2系列PLC编程元件的编号分为两部分，第一部分是代表功 能的字母，如输入继电器用“X”表示，输出继电器用“Y”表示； 第二部分为数字，为该类器件的序号，FX2系列PLC中输入继 电器及输出继电器的序号为八进制，其余器件的序号为十进制 。 第3章 基本指令 2. 输入继电器 FX2系列可编程控制器输入继电器编号范围为X0 X177(128点)。 输入继电器与PLC的输入端相连，是PLC接收外部开关信 号的元件，如开关、传感器等输入信号，输入继电器必须由外 部信号来驱动，不能用程序驱动。它可提供无数对常开接点、 常闭接点，如图8.1所示。这些接点在PLC内可以自由使用。 FX2型PLC输入继电器采

6、用八进制地址编号，最多可达128点 (X0X177)。 第3章 基本指令 3. 输出继电器(Y0Y177) 输出继电器是PLC用来输送信号到外部负载的元件，输出 继电器只能用程序指令驱动，如图8.1所示。每一个输出继电器 有一个外部输出的常开触点。而内部的软接点，不管是常开还 是常闭，都可以无限次地自由使用，输出继电器的地址是八进 制，最多可达128点。 第3章 基本指令 图3.1 输入、输出继电器示意图 第3章 基本指令 4. 辅助继电器(M) PLC内部有很多辅助继电器，辅助继电器与输出继电器一 样只能用程序指令驱动，外部信号无法驱动它的常开常闭接点 ，在PLC内部编程时可以无限次地自由使

7、用。但是这些接点不 能直接驱动外部负载，外部负载必须由输出继电器的外部接点 来驱动。 在逻辑运算中经常需要一些中间继电器作为辅助运算用， 这些器件往往用作状态暂存、移位等运算。另外，辅助继电器 还具有一些特殊功能。下面是几种常见的辅助继电器。 第3章 基本指令 1) 通用辅助继电器M0M499(500点) 通用辅助继电器按十进制地址编号(在FX型PLC中除了输入 /输出继电器外，其他所有器件都是十进制编号)。 2) 断电保持辅助继电器M500M1023(524点) PLC在运行时若发生停电，输出继电器和通用辅助继电器 全部成为断开状态。上电后，除了PLC运行时被外部输入信号 接通的以外，其它仍

8、断开。不少控制系统要求保持断电瞬间状 态。断电保持辅助继电器就是用于此场合的，断电保持是由 PLC内装锂电池支持的。 第3章 基本指令 3) 特殊辅助继电器M8000M8255(256点) PLC内有256个特殊辅助继电器，这些特殊辅助继电器各自 具有特定的功能。通常分为下面两大类。 (1) 只能利用其接点的特殊辅助继电器。线圈由PLC自动驱 动，用户只可以利用其接点。例如： M8000为运行监控用，PLC运行时M8000接通。 M8002为仅在运行开始瞬间接通的初始脉冲特殊辅助继电器 。 M8012为产生100 ms时钟脉冲的特殊辅助继电器。 第3章 基本指令 (2) 可驱动线圈型特殊辅助继

9、电器。用户激励线圈后，PLC作 特定动作。例如： M8030为锂电池电压指示灯特殊辅助继电器，当锂电池电压 跌落时，M8030动作，指示灯亮，提醒PLC维修人员赶快调换锂 电池。 M8033为PLC停止时输出保持辅助继电器。 M8034为禁止全部输出特殊辅助继电器。 M8039为定时扫描特殊辅助继电器。 需要说明的是，未定义的特殊辅助继电器可在用户程序中使 用。辅助继电器的常开常闭接点在PLC内可无限次地使用。 第3章 基本指令 5. 状态器(S) 状态器(S)是构成状态转移图的重要器件，它与后述的步进 顺控指令配合使用。通常，状态器软件有下面五种类型： (1) 初始状态器S0S9，共10点。

10、 (2) 回零状态器S10S19，共10点。 (3) 通用状态器S20S499，共480点。 (4) 保持状态器S500S899，共400点。 (5) 报警用状态器S900S999，共100点。这100个状态器器 件可用作外部故障诊断输出。 第3章 基本指令 S0S499没有断电保持功能，但是用程序可以将它们设定 为有断点保持功能的状态。状态器的常开常闭接点在PLC内可 以使用，且使用次数不限。不用步进顺控指令时，状态器S可 以作辅助继电器M在程序中使用。此外，每一个状态继电器还 提供一个步进触点，称为STL触点，用符号 表示，在步 进控制的梯形图中使用。 第3章 基本指令 6. 定时器(T)

11、 PC中定时器T相当于继电器控制系统中的延时继电器，它 可提供无限对常开延时触点、常闭延时触点供编程使用。定时 器元件号按十进制编号，设定时间由编程时设定系数K决定。 T0T199为0.1 s定时器，设定值范围为0.13276.7 s，最小单 位为0.1 s。T200T245为0.01 s定时器，设定值范围为0.01 327.67 s。除此之外，还有积算型定时器等。 第3章 基本指令 7. 计数器(C) 计数器元件号按十进制编号，计数器计数次数由编程时设 定的系数K决定。它可提供无限对常开触点、常闭触点供编程 使用。C0C99为通用加计数器，计数范围为132 767。C100 C199为停电保

12、持加计数器，计数范围为132 767。除此之 外，还有可逆、加、减计数器等。 第3章 基本指令 3.3 基本指令简介 1. 逻辑取指令LD、LDI及线圈驱动指令OUT LD，取指令，表示读入一个与母线相连的常开接点指令， 即常开接点逻辑运算起始。 LDI，取反指令，表示读入一个与母线相连的常闭接点指 令，即常闭接点逻辑运算起始。 OUT，线圈驱动指令，也叫输出指令。 第3章 基本指令 图3.2 LD、LDI、OUT指令的使用说明 第3章 基本指令 LD、LDI两条指令的目标元件是X、Y、M、S、T、C，用 于将接点接到母线上。也可以与后述的ANB、ORB指令配合， 用于分支起点。 OUT是驱动

13、线圈的输出指令，它的目标元件是Y、M、S、T 、C。对输入继电器X不能使用。OUT指令可以连续使用多次。 对定时器的定时线圈使用OUT指令后，必须设定常数K，图 中K为10，对应的延时时间为1 s。因为T0T199为0.1 s(100 ms) 定时器，设定值范围为0.13276.7 s，定时最小单位为0.1 s， K=10，则对应定时时间为100.1 s；如K改为100，则对应定时 时间为1000.1 s。 对计数器的计数线圈使用OUT指令后，也必须设定常数K， K表示计数器设定次数。 第3章 基本指令 2. 接点串联指令AND、ANI AND，与指令，用于单个常开接点的串联。 ANI，与非指

14、令，用于单个常闭接点的串联。 AND与ANI都是一个程序步指令，它们串联接点的个数 没有限制，也就是说，这两条指令可以多次重复使用。AND 、ANI指令的使用说明如图8.3所示。这两条指令的目标元件 为X、Y、M、S、T、C。 第3章 基本指令 图3.3 AND、ANI指令的使用说明 第3章 基本指令 3. 接点并联指令OR、ORI OR，或指令，用于单个常开接点的并联。 ORI，或非指令，用于单个常闭接点的并联。 OR与ORI指令都是一个程序步指令，它们的目标元件是X、 Y、M、S、T、C。对这两种指令的使用作如下说明： (1) OR、ORI指令用于单个触点的并联连接指令。 (2) 两个以上

15、接点串联连接电路块并联连接时，要用后述的 ORB指令。 OR、ORI是从该指令的当前步开始，对前面的LD、LDI指令 并联连接的。并联的次数无限制。OR、ORI指令的使用说明如 图8.4所示。 第3章 基本指令 图3.4 OR、ORI指令的使用说明 第3章 基本指令 4. 串联电路块的并联连接指令ORB 两个或两个以上的接点串联连接的电路叫串联电路块。对 串联电路块并联连接时，有如下的说明： (1) 分支开始用LD、LDI指令，分支终点用ORB指令。 (2) ORB指令为无目标元件指令，为一个程序步；它不表示 触点，可以看成电路块之间的一段连接线。 ORB有时也简称或块指令。ORB指令的使用说

16、明如图8.5所 示。 第3章 基本指令 图3.5 ORB指令的使用说明之一 第3章 基本指令 ORB指令的使用方法有两种：一种是在要并联的每个串联 电路块后加ORB指令，详见图8.6(b)所示语句表；另一种是集 中使用ORB指令，详见图8.6(c)所示语句表。对于前者分散使 用ORB指令时，并联电路的个数没有限制，但对于后者集中使 用ORB指令时，这种电路块并联的个数不能超过8个(即重复使 用LD、LDI指令的次数限制在8次以下)。 第3章 基本指令 图3.6 ORB指令的使用说明之二 (a) 梯形图；(b) 语句表一；(c) 语句表二 第3章 基本指令 5. 并联电路块的串联连接指令ANB 两个或两个以上接点并联的电路称为并联电路块，分支电路 并联电路块与前面电路串联连接时，应使用ANB指令。在使用时 应注意： (1) 分支的起点用LD、LDI指令，并联电路块结束后，使用 ANB指令与前面电路串联。 (2) ANB指令也简称与块指令，ANB也是无操作目标元件， 是一个程序步指令