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1、北京邮电大学出版社,PLC原理与应用课件,第2章 三菱FX2N系列可编程控制器,第1章 可编程控制器基本知识,第3章 三菱FX2N系列可编程控制器指令及应用,第4章 三菱FX2N系列可编程控制器通讯技术,PLC原理与应用,北京邮电大学出版社 课件系列,第5章 OMRON系列可编程控制器,第6章 OMRON可编程控制器指令系统,第7章 可编程控制器的应用,第一节 FX2N系列可编程控制器基本指令,FX系列PLC有基本逻辑指令27条、步进指令2条、功能指令100多条（不同系列有所不同），指令一览表详见附录1。本节以FX2N为例，介绍其基本逻辑指令和步进指令及其应用。 一、FX系列PLC的基本逻辑指
2、令 1、取指令与输出指令（LD/LDI/OUT）,Y,M程序步1步 S,特殊M程序步2步 T程序步3步 C程序步35步,指令说明 LD（取指令）：LD,LDI 指令用于将触点连接到母线上。其他用法与ANB指令组合，在分支起点处也可使用。 OUT（输出指令）：是对输出继电器（Y）、辅助继电器(M)、状态元件(S)、定时器(T)、计数器(C)的线圈驱动指令，对输入继电器不使用。 并列的OUT命令可多次连续使用（如图3-2中，OUT M100接着是OUT TO）,指令应用,2、触点串联指令（AND/ANI）,指令说明： 用AND,ANI指令可串联连接1个触点,可多次使用,串联触点数量不受限制。 用O
3、UT指令后，通过触点对其他线圈使用OUT指令，称为纵接输出（图3-3中M101与OUT Y004），如果顺序不错，可重复多次。 指令应用：,3、触点并联指令（OR/ORI ）,指令说明： OR，ORI被用作一个触点的并联连接指令 。 OR，ORI是指从该指令的步开始，与前述的LD、LDI指令同步进行并联连接 。 指令应用：,4、上升沿、下降沿检测的串、并联指令（LDP/LDF/ANDP/ANDF/ORP/ORF ）,指令说明： LDP、ANDP、ORP指令是进行上升沿检出的触点指令，仅在指定位软元件的上升沿时（OFFON变化时）接通一个扫描周期 。 LDF、ANDF、ORF指令是进行下降沿检出
4、的触点指令，仅在指定位软元件的下降沿时（ONOFF变化时）接通一个扫描周期。图3-5中，X000X002由ONOFF或由OFFON变化时，MO或M1仅有一个扫描周期接通,指令应用：,5、块操作指令（ORB / ANB）,ORB指令说明： 几个串联电路块并联连接时，每个串联电路块开始时应该用LD或LDI指令 。 有多个电路块并联回路，如对每个电路块使用ORB指令，则并联的电路块数量没有限制 ORB指令也可以连续使用，但这种程序写法不推荐使用，LD或LDI指令的使用次数不得超过8次，也就是ORB只能连续使用8次以下,ANB指令说明,并联电路块串联连接时，并联电路块的开始均用LD或LDI指令。 多个
5、并联回路块连接按顺序和前面的回路串联时，ANB指令的使用次数没有限制。也可连续使用ANB，但与ORB一样，使用次数在8次以下。 ORB指令应用,ANB指令应用,6、置位与复位指令（SET/RST ）,指令说明 对于同一目标元件，SET、RST可多次使用，顺序也可随意，但最后执行者有效 。 图3-8中，X000一旦接通后，即使它再断开，Y000仍继续动作。X001一旦接通时，即使它断开，Y000仍保持不被驱动,指令应用,7、微分指令（PLS/PLF）,指令说明： 使用PLS指令时，仅在驱动输入为ON后的一个扫描周期内，软元件Y、M动作 。 使用PLF指令时，仅在驱动输入为OFF后的一个扫描周期内
6、，软元件Y、M动作,指令应用,8、主控/主控复位指令（MC/MCR）,指令说明： MC、MCR指令的目标元件为Y和M，但不能用特殊辅助继电器。MC占3个程序步，MCR占2个程序步； 主控触点在梯形图中与一般触点垂直（如图3-10的M100）。主控触点是与左母线相连的常开触点，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。 MC指令的输入触点断开时，在MC和MCR之内的积算定时器、计数器、用复位/置位指令驱动的元件保持其之前的状态不变。非积算定时器和计数器，用OUT指令驱动的元件将复位，如图3-10中当X000断开，Y000和Y001即变为OFF。 在一个MC指令区内若再使
7、用MC指令称为嵌套。嵌套级数最多为8级，编号按N0N1N2N3N4N5N6N7顺序增大，每级的返回用对应的MCR指令，从编号大的嵌套级开始复位。,指令应用,9、堆栈指令（MPS/MRD/MPP ）,指令说明 在可编程控制器中有11个记忆运算中间结果的存储器，称为栈。 使用一次MPS指令，就将此时刻的运算结果送入栈的第一段存储。再使用MPS指令，又将该时刻的运算结果送入栈的第一段存储，而将先前送入存储的数据依次移到栈的下一段。 使用MPP指令，各数据按顺序向上移动，将最上端的数据读出，同时该数据从栈中消失。 MRD是读出最上端所存的最新数据的专用指令，栈内的数据不发生移动。 这些指令都是不带软元
8、件编号的独立指令。,指令应用,10、逻辑反、空操作与结束指令（INV/NOP/END ）,指令说明 OR，ORI被用作一个触点的并联连接指令 。 OR，ORI是指从该指令的步开始，与前述的LD、LDI指令同步进行并联连接 。,指令说明 INV（反指令） 执行该指令后将原来的运算结果取反。使用时应注意INV不能象指令表的LD、LDI、LDP、LDF那样与母线连接，也不能象指令表中的OR、ORI、ORP、ORF指令那样单独使用。如图3-12，如果X000断开，则Y000为ON，如果X000接通，则Y000断开。 NOP（空操作指令） 不执行操作，但占一个程序步。执行NOP时并不做任何事，有时可用N
9、OP指令短接某些触点或用NOP指令将不要的指令覆盖。当PLC执行了清除用户存储器操作后，用户存储器的内容全部变为空操作指令。 END（结束指令） 表示程序结束。若程序的最后不写END指令，则PLC不管实际用户程序多长，都从用户程序存储器的第一步执行到最后一步；若有END指令，当扫描到END时，则结束执行程序，这样可以缩短扫描周期。在程序调试时，可在程序中插入若干END指令，将程序划分若干段，在确定前面程序段无误后，依次删除END指令，直至调试结束。,INV指令的应用,二、FX系列PLC的步进指令,1、步进梯形图指令（STL/RET）,指令说明： 步进梯型图指令（STL）是利用内部软元件状态（S
10、），在顺控程序上面进行工序步进形控制的指令。返回（RET）是表示状态（S）流程的结束，用于返回主程序（母线）的指令。根据后面陈述的一定的规则，编写的步进梯型图回路也可作为SFC图处理。从SFC图也可反过来形成步进梯型图回路。 状态号不可重复使用 如果STL触点接通，则与其相连的回路动作；如果STL触点断开，则与其相连的回路不动作。 如图所示，在不同的状态之间，可编写同样的输出（Y002），此时，S21或S22接通时，Y002输出。（而在普通的继电器梯形图中，要用双重线圈处理，动作复杂）。,2、状态转移图（SFC图） SFC图（Sequential Function Chart），又称状态转移图
11、或功能图，它将系统的工作过程分成若干阶段“状态”，“状态”之间满足转换条件时，可以转换。 3、步进梯形图指令的动作与SFC图的表示,如果以SFC图表示上图所示的步进梯形图回路，则表示如下图：,第二节 FX2N系列可编程控制器应用（功能）指令,PLC做为工业控制计算机，不仅具有用于逻辑处理的基本指令，还具有功能指令（Functional Instruction），也称作应用指令(Applied Instruction)，主要用于数据的传送、运算、变换及程序控制等功能。功能指令相当于功能完整的子程序，以往需要大段程序才能完成的任务，现在一条指令就能实现，如PID功能、表功能指令等。 FX2N系列P
12、LC具有128种298条应用指令，可分为程序控制类、数据处理类、特种应用类及外部设备类。其中数据处理类指令最多，使用最频繁，又可分为传送比较、四则及逻辑运算、移位、编码解码等类别。程序控制类指令主要用于程序的结构及流程控制，包含子程序、中断、跳转及循环等指令。以上两大类指令我们将在后两节专门介绍。外部设备类指令含一般的输入输出口设备及专用的外部设备两大类。特种应用指令是机器的一些特殊应用，如高速计数器等指令。应用指令的种类详见附录2。 功能指令处理的数据很多，数据在存储单元中流转的过程复杂，所以重要的是掌握指令的数据形式及数据的流传过程。,一、应用指令的一般规则,1、应用指令的表达形式 1）功
13、能指令表示格式与基本指令不同。功能指令用编号FNC00FNC294表示，并给出对应的助记符（大多用英文名称或缩写表示）。例如FNC45的助记符是MEAN（平均），若使用简易编程器时键入FNC45，若采用智能编程器或在计算机上编程时也可键入助记符MEAN。 2）有的功能指令没有操作数，而大多数功能指令有1至4个操作数。如图3-15所示为一个计算平均值指令，它有三个操作数，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S1、S2、D1、D2表示。用n和m表示其它操作数，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明，当这样的操作数多时可用n
14、1、n2和m1、m2等来表示。 图中源操作数为D0、D1、D2，目标操作数为D4Z0（Z0为变址寄存器） K3表示有3个数，当X0接通时，执行的操作为（D0）+（D1）+（D2）3（D4Z0），如果Z0的内容为20，则运算结果送入D24中。 3）功能指令的指令段通常占1个程序步，16位操作数占2步，32位操作数占4步,2、数据位长和指令执行形式,1）连续执行与脉冲执行 功能指令有连续执行和脉冲执行两种类型。如图3-16所示，指令助记符MOV后面有“P”表示脉冲执行，即该指令仅在X000接通（由OFF到ON）时执行（将D10中的数据送到D12中）一次；如果没有“P”则表示连续执行，即该在X000
15、接通（ON）的每一个扫描周期指令都要被执行。,2）数据长度 功能指令可处理16位数据或32位数据。处理32位数据的指令是在助记符前加“D”标志，无此标志即为处理16位数据的指令。注意32位计数器（C200C255）的一个软元件为32位，不可作为处理16位数据指令的操作数使用。如图3-17所示，若MOV指令前面带“D”，则当X001接通时，执行D21D20D23D22（32位）。在使用32位数据时建议使用首编号为偶数的操作数，不容易出错。,3、位元件与字元件 X、Y、M、S等只处理ON/OFF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16位二进制数组成。 位
16、元件可以通过组合使用，4个位元件为一个单元，通用表示方法是由Kn加起始的软元件号组成，n为单元数。例如K2 M0表示M0M7组成两个位元件组（K2表示2个单元），它是一个8位数据，M0为最低位。如果将16位数据传送到不足16位的位元件组合（n4）时，只传送低位数据，多出的高位数据不传送，32位数据传送也一样。在作16位数操作时，参与操作的位元件不足16位时，高位的不足部分均作0处理，这意味着只能处理正数（符号位为0），在作32位数处理时也一样。被组合的元件的首位元件号可以任意选择，但为避免混乱，建议采用编号以0结尾的元件，如S10，X0，X20等。,4、数据格式 在FX系列PLC内部，数据是以二进制（BIN）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0，负数的符号位为1。FX系列PLC可实现二进制码与BCD码的相互转换。 为更精确地进行运算，
