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1、,第五章 FX2N的功能指令 PLC的应用范围越来越广，特别是涉及模拟量、数字量信号处理，不仅在硬件构成上使PLC产品不断更新，促使各种特殊功能模块诞生，PLC的运算速度更快，存储容量更大，而且由于程序中有大量的数据传送，数据处理以及数值运算等工作，应用程序结构也越来越复杂，要求PLC的系统程序功能更强，各种专用的功能子程序更丰富。FX2r4系列PLC除了有27条基本指令、2条步进指令外，还有丰富的功能指令。功能指令实际上就是许多功能不同的子程序调用，既能简化程序设计，又能完成复杂的数据处理、数值运算、提升控制功能和信息化处理能力。,第一节 功能指令的基本格式 第二节 FX2N的功能指令,第一
2、节 功能指令的基本格式,FX2N 系列PLC功能指令格式采用梯形图和指令助记符相结合的形式。例如：,这是一条数据传送功能指令。K125是源操作数，D20是目标操作数，X0是执行条件， MOV是指令助记符。当X0满足条件(接通)时，MOV指令执行，就把常数K125送到数据寄存器D20中去。,一、功能指令的表示方法 功能指令应包含以下内容： 1)每一条功能指令有一个功能号和一个助记符，两者之间有严格的一一对应关系。功能号按FNC00FNC299编排，详见附录D。 2)有的功能指令只有操作码(助记符)而无操作数(操作元件号)，而有的功能指令既有操作码又有操作数。 下面是一条取平均值的功能指令的梯形图
3、和语句表表达式。,3)在程序中，每条功能指令占用一定的程序步数，功能号和助记符各占1个程序步， 操作数占2步(16位数)或4步(32位数)。当某条功能指令处理32位数据时，则在指令助记符前加用符号D，指令前无此符号，表示处理16位数据。 4)功能指令的执行方式有连续执行和脉冲执行两种。在指令助记符号后加用符号(P)表示脉冲(微分)执行方式。 平均指令MEAN的使用说明如下表示：,源操作数S和目标操作数D)及其他操作数n的取值范围如下,二、位元件和字元件 (1)位元件和字元件 只处理ONOFF状态的元件。 (2)位元件组合及数据处理方式 4个位元件构成一个组合单元。 三、数据长度与指令执行方式
4、(1)数据长度 功能指令可以处理16位数据，也能处理32位数据。例如： 当X1接通时，执行MOV指令，将D10中的数据传送到D12中去(处理16位数据)。 当X2接通时，执行(D)MOV指令，将D21和D20的数据传送到D23和D22中去(处理32位数据)。数据传送功能指令助记符MOV前面有(D)符号时，表示该指令处理32位数据。,(2)功能指令执行方式 有连续执行和脉冲执行两种方式。例如： 这是一条连续执行的指令。也就是说，当x1接通时，这一条指令在每一个扫描周期都 被重复执行。而 程序则是脉冲执行方式，由助记符后加上(P)表示，当扫描到该逻辑行时，仅是当X2由OFFON时执行一次。在不需要
5、每个扫描周期都执行时，用脉冲执行方式可以缩短程序处理时间。某些功能指令(P)和(D)可同时使用。,四、变址寄存器V、Z 变址寄存器在传送、比较指令中用来修改操作对象的元件号，其操作方式与普通数据寄存器一样。例如： 上图表示从K。Y到V，Z都可作为功能指令的目标操作数， D表示变址方式，可以加入变址寄存器。对32位指令，V作高16位，Z为低16位，32位指令中用到变址寄存器时，若只需指定Z，这时Z就代表了V和Z。在32位指令中，V、Z自动组对使用。 举例说明：,一 程序流向控制功能指令 二 传送和比较指令 三 算术运算和逻辑运算功能指令 四 循环与移位指令 五 数据处理指令 六 高速处理指令 七
6、 方便指令 八 外围设备UO功能指令 九 外围设备(SER)指令 十 浮点数功能指令 十一 数据处理(浮点)指令 十二 定位控制指令 十三 时钟运算指令 十四 触点比较指令,第二节 FX2N的功能指令,一、程序流向控制功能指令(FNC00FNC09共10条) (1)条件跳转指令CJ CJ(P) (FNC00) 该指令用于某种条件下跳过CJ指令和指针标号之间的程序，从指针标号处连续执行，以减少程序执行扫描时间。条件跳转指令CJ的使用说明如图5-1所示。CJ指令的目标元件是指针标号，其范围是P0P63(允许变址修改)，该指令程序步为3步，标号占1步。,图5-1 CJ指令使用说明,(2)子程序调用指
7、令CALL、CALL(P)(FNC01) 子程序返回指令SRET(FNC02)。 CALL和CALL(P)称为子程序调用功能指令，用于在一定条件下调用并执行子程序。该指令的目标操作元件是指针标号P0P62(允许变址修改)。图52是CALL、CALL(P)指令的使用说明。,图5-2 CALL、CALL(P)指令的使用说明,(3)中断指令IRET、EI、DI(功能号分别为FNC03、FNC04、FNC05)FX2N系列PLC设置有9个中断点(每个中断点占1个程序步)，并有3条中断指令即IRET中断返回指令，EI允许中断指令，DI禁止中断指令。中断信号从X0X5输入，某些定时器也可作为中断源。图5-
8、3是3条中断指令的使用说明。,PLC通常处于禁止中断状态，而EI与DI指令之间的程序段为允许中断区间。 当程序扫描到该区间并且出现中断信号时，则停止执行主程序，转去执行相应的中断子程序，处理到中断返回指令 IRET，返回原断点，继续执行主程序。,图53 中断指令的使用说明,(4)主程序结束指令FEND(FNC06) FEND指令表示主程序结束，是一步指令，无操作目标元件。 图54是FEND指令的使用说明。由图可见CALL和CL指令的区别。,图54 FEND指令的使用说明,(5)警戒时钟指令WDT(FNC07) 该指令也有连续型和脉冲执行型两种工作方式。,图55 WDT指令使用说明,(6)循环开
9、始指令FOR(FNC08)，循环结束指令NEXT(FNC09) PLC程序运行中，需对某一段程序重复多次执行后再执行以后的程序，则需要循环指令。循环指令的循环开始指令(FOR)和循环结束指令(NEXT)必须成对使用，这一对指令的使用说明示于图5-6中。,图56 FOR、NEXT指令的使用说明,二、传送和比较指令(FNCl0FNCl9共10条) (1)比较指令CMP(FNCl0) 比较指令CMP是将源操作数S1)和源操作数S2 进行比较，结果送到目标操作数D中，比较结果有大于、等于、小于3种情况。 比较指令CMP的使用说明如图57所示。,图57 CMP指令的使用说明,(2)区间比较指令ZCP(F
10、NC11) 区间比较指令ZCP是将一个数据与两个源数据进行比较，该指令的使用说明如图58所示。,图58 ZCP指令的使用说明,(3)传送指令MOV(FNC12)传送指令是将源操作数传送到指定的目标操作数，即S斗D。 传送指令MOV的使用说明如图59所示。,图59 MOV指令的使用说明,(4)移位传送指令SMOV(FNCl3) SMOV指令的使用说明如图510所示。移位传送过程如图5-11所示。,图510 SMOV指令的使用说明,图511 移位传送示意图,应用SMOV指令，可以方便地将不连续的若干输入端输入的数组合成一个数，其梯形图如图512所示。,图512 应用SMOV指令实例,(5)取反传送
11、指令CML(FNC14)CML指令的功能是将源操作数中的数据逐位取反并传送到指定目标操作数。CML指令的使用说明如图5-13所示。,图513 CML指令的使用说明,(6)块传送指令BMOV(FNCl5) BMOV指令的功能是将源操作数指定元件开始的n个数据组成的数据块传送到指定的目标中去。图514是BMOV指令的使用说明。,图514 BMOV指令的使用说明,(7)多点传送指令FMOV(FNCl6) FMOV指令是将源操作数中的数据传送到指定目标开始的n个元件中去，这n个元件中的数据完全相同。FMOV指令的使用说明如图515所示。 (8)数据交换指令XCH(FNCl7) XCH指令是将数据在指定
12、的目标之间进行交换的功能，该指令的使用说明如图5-16所示。,图515 FMOV指令的使用说明,图516 XCH指令的使用说明,(9)BCD变换指令(FNCl8) BCD变换指令是将源操作数中的二进制数转换成BCD码并送到目标操作数中去，BCD变换指令的使用说明如图5-17所示。 (10)BIN变换指令(FNCl9) BIN变换指令是将源元件中的BCD码转换成二进制数据送到目标元件中去，BIN变换指令的使用说明如图518所示。,图517 BCD指令使用说明,图518 BIN指令的使用说明,BIN指令常用于将BCD数字开关串设定值输入到PLC中去。 传送比较指令小结及应用实例 传送比较指令的主要
13、用途可以归纳下面几点： 1)用以获得程序的初始工作数据 一个控制程序总归需要初始数据。 2)机内数据的存取和管理 PLC运行时，机内数据的传送是大量的。 3)运算处理结果要向输出端口传送 4)比较指令常用于建立控制点 传送、比较指令应用举例 1)电动机的丫厶起动控制 本例使用向输出端口送数的方式实现控制，其梯形图如图5-19所示。,图519 电动机丫起动控制梯形图,2)用CMP指令实现多重输出 用计数器和比较指令，实现按计数值多重输出的梯形图及指令语句表如图520所示。,图5-20 利用CMP指令实现多重输出梯形图,三、算术运算和逻辑运算功能指令(FNC20FNC29共10条) 数据运算指令共
14、有10条，所有运算指令均为二进制代数运算。最常用的几种运算指令使用方法介绍如下： (1)加法指令ADD(FNC20) ADD指 令是把两个源操作数S1、 S2相加，结果存放到目标元件D中，ADD加法指令 的梯形图格式如图521所示。 若源和目标元件相同，而且采用连续执行的ADD、(D)ADD指令时，加法的结果在每个扫描周期都会改变，如图5-22所示。,图521 加法指令ADD的梯形图,图522 加法指令梯形图,(2)减法指令SUB(FNC21) 减法指令SUB的梯形图格式如图5-23所示。 图5-24所示的(D)SUB(P)指令执行结果与后述(D)DEC(P)指令的运算相似，区别仅在于前者可得
15、到标志的状态。,图5-23 减法指令SUB梯形图,图5-24 32位减法指令梯形图,(3)乘法指令MUL(FNC22) MUL指令是将两个源操作数S1、S2相乘，结果存放到目标操作数D中。16位运算如图5-25所示。 32位乘法时，如图5-26所示。,图5-25 乘法指令MUL的16位运算梯形图,图526 32位乘法梯形图,(4)除法指令DIV(FNC23) DIV指令是将两数相除，结果存放到目标元件中。除法指令DIV 16位运算如图527所示。 当32位数运算时如图5-28所示。,图527 除法指令DIV的16位运算梯形图,图5-28 除法32位运算梯形图,5)加1指令INC(FNC24)、减1指令DEC(FNC25) 加1指令INC的梯形图格式如图5-29所示。 减1指令DEC的梯形图格式如图5-30所示。,图5-29 加1指令INC的梯形图,图5-30 减1指令DEC的梯形图,(6)逻辑与指令WAND(FNC26) WAND指令的梯形图格式如下图5-31所示。 (7)逻辑或指令WOR(FNC27) 逻辑或运算指令的梯形图格式如图532所示。,图5-31 WAND指令的梯形图,图5-32 逻辑或指令WOR的梯形图,(8)逻辑异和指令WXOR(FNC28) 逻辑异和指令WXOR的梯形图格式如图533所示。 (9)求补指令NEG(FNC29) 求补指令NEG的梯
