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1、第第4章章 三菱三菱FX系列系列PLC4.1 三菱三菱FX系列系列PLC简介简介4.3 基本指令及编程基本指令及编程4.4 步进指令及编程步进指令及编程4.5 功能指令及编程功能指令及编程本章小结本章小结习题与思考题习题与思考题 第第4章章 三菱三菱FX系列系列PLC本章主要以日本三菱公司FX系列为例，介绍其系统硬件、技术特点、指令系统及应用等基本知识。 4.1 三菱三菱FX系列系列PLC简介简介 4.1.1 FX系列系列PLC的特点的特点1.体积极小的微型PLCFX1S,FX1N和FX2N系列PLC的高度为90mm,深度为75mm（FX1S和FX1N系列）和87mm（FX2N和FX2NC系列
2、），FX1S-14M（14个I/O点的基本单元）的底部尺寸仅为90mm60mm，相当于一张卡片大小，很适合与在机电一体化产品中使用。内置24VDC电源可作为输入回路的电源和传感器的电源。2.先进美观的外部结构三菱公司的FX系列PLC吸收了整体式和模块式PLC的优点，它的基本单元、扩展单元和扩展模块的高度和深度相同，但宽度不同。它们之间用扁平电缆连接，紧密拼装后组成一个整齐的长方体。3.提供多个子系列供用户选用FX1S、FX1N和FX2N的外观、高度、深度差不多，但是性能和价格有很大差别（见表4-1）。FX1S的功能简单实用，价格便宜，可用于小型开关量控制系统，最多30个I/O点，有通信功能，可
3、用于一般的紧凑型的PLC不能应用的地方；FX1N最多可配置128个I/O点，可用于要求较高的中小型系统；FX2N的功能最强，可用于要求很高的系统。FX2NC的结构紧凑，基本单元有16点、32点、64点和96点4种，可扩展到256点，有很强的通信功能。由于不同的系统选用不同的子系列，避免了功能的浪费，使用户能用最少的投资来满足系统的要求。4.灵活多变的配置系统FX系列PLC的配置灵活，用户除了可选不同的子系列外，还可选用多种基本单元、扩展单元和扩展模块，组成不同IO点和不同功能的控制系统，各种配置都可以得到很高的性能价格比。FX系列的硬件配置就像模块式PLC那样灵活，因为它的基本单元采用整体式结
4、构，又具有比模块式PLC更高的性能价格比。每台PLC可将一块功能扩展板安装在基本单元内，不需要外部的安装空间，这种通信功能的扩展板价格非常便宜。功能扩展板有以下品种：4点开关量输入板、2点开关量输出板、2点模拟量输入板、1点模拟量输出板、8点模拟量调整板、RS-232C通信板、RS-485通信板和RS-422通信板。显示模块FX1N-5DM的价格便宜，还可以安装在FX1S和FX1N上，它可以显示时钟的当前时间和错误信息，可对定时器、计数器和数据寄存器等进行监视，可对设定值进行修改。FX系列还有许多特殊模块，如模拟量输入输出模块、热电阻/热电偶温度传感器用模拟量输入模块、温度调节模块可编程凸轮开
5、关、高速计数器模块、脉冲输出模块、定位控制器、可编程凸轮开关、CC-Link接口模块、MELSEC远程IO连接系统主站模块、AS-i主站模块、DeviceNet接口模块、Profibus接口模块、RS-232C通信接口模块、RS-232C适配器、RS-485通信板适配器、RS-232C/RS-485转换接口等。FX系列PLC还有多种规格的数据存取单元，可用来修改定时器、计数器和数据寄存器的数据，也可用来监控装置，有的显示字符，有的显示画面。5.功能强，使用方便FX系列的体积虽小，却具有很强功能。它内置高速计数器，有输入输出刷新、中断、输入滤波时间调整、恒定时间等功能，有高速计数器的专用比较指令
6、。使用脉冲列输出功能，直接控制步进电动机或伺服电动机。脉冲宽度调制功能可用于温度控制或照明灯的调光控制。可设置8位数字密码，以防止别人对用户程序的改写或盗用，保护设计者的知识产权。FX系列基本单元和扩展单元一般采用插接式的接线端子排，更换单元方便快捷。FX1S和FX1N系列PLC使用EEPROM，不需要定期更换电池，成为几乎不需要维护的电子控制装置；FX2N系列使用带后备电池的RAM。若采用可选的存储器扩充卡盒，FX2N的用户存储器容量可扩充到16K步，可选用RAM，EPROM和EEPROM储存卡盒。FX1S和FX1N系列PLC有两个内置的设置参数用的小电位器，FX2N和FX1N系列可选用有8
7、点模拟设定功能的扩展板，可以用旋具来调节设定植。FX系列PLC可在线修改程序，通过调制解调器和电话线可实现监视和编程，组件注释可储存在程序储存器中。持续扫描功能可用于定义扫描周期，可调节8点输入滤波器的时间常数，面板上运行/停止开关易于操作。 4.1.2 FX系列系列PLC的介绍的介绍1FX系列型号名称的含义FX系列PLC型号名称的含义如下：FX(1)(2)(3)(4)(5)子系列的名称，如1S，1N，2N等。输入输出的总点数。单元类型：M为基本单元，E为输入输出混合扩展单元与模块，EX为输入专用扩展模块，EY为输出专用扩展模块。输出形式：R为继电器输出，T为晶体管输出，S为双向晶闸管输出。电
8、源和输入输出类型等特性。D和DS为24V电源；DSS为DC24V电源，源晶体管输出；ES为交流电源；ESS为交流电源，源晶体管输出；UA1为AC电源。AC输入。例如FX2N-48MR-D属于FX2N系列，是有48个I/O点的基本单元，继电器输出型，使用24V直流电源。2FX系列PLC的一般技术指标(如表4-2、表4-3所示)2FX系列PLC的一般技术指标(如表4-2、表4-3所示)3FX1S系列PLCFX1S系列PLC是用于极小规模系统的超小型PLC，可降低成本。该系列有16种基本单元，1030个I/O点，用户存储器（EEPROM）容量为2000步。FX1S可使用一块I/O点扩展板、串行通信扩
9、展板或模拟量扩展板，可同时安装显示模块和扩展板，有两个内置的设置参数用的小电位器。一个单元可同时输出2点100KHz的高速脉冲，有7条特殊的定位指令。通过通信扩展板可实现多种通信和数据链接，如S-232、RS-422和RS-485通信，NN链接、并行链接和计算机链接。表4-4为FX1S系列的基本单元。4FX1N系列PLCFX1N系列有13种基本单元，可组成14128个I/O点的系统，并能使用特殊功能模块、显示模块和扩展板，用户存储容量为8000步,有内置的实时时钟。PID指令可实现模拟量闭环控制，一个单元可同时输出2点100KHz的高速脉冲，有7条特殊的定位指令，有两个内置的设置参数用的小电位
10、器。通过通信扩展板或特殊适配器可实现多种通信和数据链接，CC-Link，AS-i网络，S-232、RS-422和RS-485通信，NN链接、并行链接和计算机链接和I/O链接。表4-5为FX1N系列基本单元。5FX2N系列PLCFX2N是FX系列中功能最强、速度最高的微型PLC。它的基本指令执行时间高达0.08us每条指令，内置的用户存储器为8K步，可扩展到16K,最大可扩展到256个I/O点，有多种特殊功能模块或功能扩展板，可实现多轴定位控制。机内有实时时钟，PID指令可实现模拟量闭环控制。有功能很强的数学指令集，如浮点数运算、开平方和三角函数等。每个FX2N基本单元可扩展8个特殊单元。通过通
11、信扩展板或特殊适配器可实现多种通信和数据链接，如CC-Link,，AS-I，Profibus，DeviceNet等开放式网络通信，RS-232、RS-422和RS-485通信，NN链接、并行链接和计算机链接和I/O链接。表4-6为FX2N系列基本单元，表4-7为FX1N和FX2N系列带电源的I/O扩展单元。表4-6为FX2N系列基本单元，表4-7为FX1N和FX2N系列带电源的I/O扩展单元。表4-8中的扩展模块可用于FX1N、FX2N和FX2NC。此外输入扩展板FX1N-4EX-BD有4点24VDC输入，输出扩展板FX1N-2EYT-BD有2点晶体管输出，可用于FX1S和FX1N。6FX2N
12、C系列PLCFX2NC具有很高的性能体积比和通信功能，可安装到比标准的PLC小很多的空间内。I/O型连接器可降低连接线成本，节约接线时间。I/O点数可扩展到256点，可选用实时时钟，最多连接4个特殊功能模块。利用内置的功能，可控制两轴（包括插补功能），通过增加扩展单元可控制多轴。通过通信扩展板特殊适配器可实现多种通信和数据链接，如CC-Link，AS-I，Profibus，DeviceNet等开放式网络通信，如RS-232、RS-422和RS-485通信，NN链接、并行链接和计算机链接和I/O链接。FX2NC系列也可以使用FX0N和FX2N的扩展模块。表4-9为FX2NC系列基本单元，表4-1
13、0为FX2NC系列扩展模块 4.1.3 三菱三菱FX系列系列PLC的外部接线图的外部接线图PLC的外部接线包括输入模块的外部接线和输出模块的外部接线。FX系列PLC基本单元端子排列图图4-1为三菱FX2N-48MR型PLC基本单元端子排列图。其中，X为输入端子，Y为输出端子。图中输入部分的COM点是输入的公共点；输出部分有COM1、COM2、COM3，是输出的公共点，这些公共点构成不同组输出，各组公共点间相互隔离。对共用一个公共点的同一组输出，必须用同一电压类型和等级的电源电压，不同的公共点组可以使用不同的电压类型和等级。如FX2N-48MR型PLC，Y0Y3共用COM1、Y4Y7共用COM2
14、。电源接在L、N端子间；24、COM端子可以作为传感器供电电源，此电源容量为400mA/DC24V,另外，这个端子不能由外部电源供电；端子是空端子，不要对其进行外部接线或作为中间端子使用。图4-1PLC基本单元端子排列图2输入模块的外部接线输入模块是通过输入端子与外部输入设备连接的。输入模块通常由若干个输入点，每一个输入点能接收输入设备发出的开关信号。典型的输入设备有操作开关、按钮、行程开关以及继电器和传感器的节点等。如图4-2（a）所示为直流输入模块、如图4-2（b）所示为交流输入模块。（a）直流模块（b）交流模块图4-2输入接线3输出模块的外部接线输出模块是通过输出端子与外部输出设备连接的
15、。输出模块通常有若干个输出点，每一个输出点能驱动一个用户输出设备。典型的用户输出设备有继电器、接触器、电磁线圈以及信号灯等。由于FX系列PLC输出端有对应的COM端，因此对应的输出端就有对应的COM端。各输出回路有一个公共端，全部输出点为一组共用一个公共端和一个电源，如图4-3（a）所示；将全部输出点分为几组，每组有一个公共端和单独的一个电源，如图4-3（b）所示。（a）汇点式（b）分组式图4-3输出接线4输入/输出模块的外接线这种模块具有输入、输出双重功能，既有若干个输入点，又有若干个输出点，如图4-4所示。各输入回路的直流电源由PLC自身的电源提供，各输出回路的负载电源由用户提供。负载电源
16、既可以是直流，也可以是交流。不同的PLC，其输入输出的外部接线方式可能不同，使用时应查看PLC的使用说明。图4-4输入输出模块接线 4.2 三菱三菱FX系列系列PLC的软继电器的软继电器PLC提供给用户使用的I/O继电器、状态继电器、辅助继电器、计数器、定时器及每个存储单元都称为软继电器，由于这些软继电器都可以用程序（即软件）来指定，故又称为软元件或编程元件。各软继电器有各自的功能，有其固定的地址，软继电器的多少决定了PLC整个系统的规模及数据处理能力。软继电器的名称由字母和数字组成，它们分别代表软继电器的类型和号码。1输入继电器（X）输入继电器与PLC输入端子相连，是PLC接受外部输入信号的
17、窗口。输入继电器与输入端子之间是通过光电耦合的。输入继电器与输入端子是一一对应的，有多少输入端子就有多少输入继电器端子可以外接常开或常闭触点，也可以接由多个触点组成的串并联电路或电子传感器（如接近开关）等。输入继电器是一种软继电器，其常开或常闭触点在梯形图中可以多次使用，这与普通的电磁继电器不同。输入继电器只能由外部信号驱动，而不能在程序中由指令驱动，所以其线圈在程序设计时不允许出现，其触点也不能直接输出带动负载。图4-5为PLC输入继电器电路示意图。图4-5PLC输入继电器电路示意图输入继电器的元件编号为八进制。如：FX2N48MR型PLC共有24个输入点，编号为别为X0X7，X10X17，
18、X20X27。扩展单元和扩展模块的输入继电器编号是从基本单元开始按连续顺序，以八进制进行编号。表4-11为三菱FX系列PLC主机输入继电器元件编号表。2输出继电器（Y）输出继电器是PLC向外部负载发送控制信号的窗口。输出继电器用来将PLC的输出信号通过输出电路硬件驱动外部负载。外部信号不能直接驱动输出继电器，外部信号只能在程序内部由指令来驱动。输出继电器的触点分为外部输出触点（硬件）和内部触点（软继电器触点）2种。外部输出触点（继电器触点、晶闸管和晶体管等输出元件）连接在PLC的输出端子上，用于控制负载电路的接通和关断，且只有1个常开触点；内部触点如同输入继电器一样，其常开触点和常闭触点在梯形
19、图中可以多次使用，不受次数限制。输出继电器与输出端子是一一对应的，有多少输出端子就有多少输出继电器。图4-6PLC输出继电器电路示意图输出继电器的元件编号为八进制，如：FX2N48MR型PLC共有24个输出点，编号为别为Y0Y7，Y10Y17，Y20Y27。扩展单元和扩展模块的输出继电器编号是从基本单元开始按连续顺序，以八进制进行编号。表4-12为三菱FX系列PLC主机输出继电器元件编号表。3辅助继电器（M）PLC内部有很多辅助继电器，它们是用软件实现的。辅助继电器的线圈可以由PLC内部各软继电器的触点驱动，它们不能像输入继电器那样接收外部的输入信号，也不能像输出继电器那样直接驱动外部负载，而
20、是一种内部的状态标志，相当于继电器控制系统中的中间继电器的作用。辅助继电器的触点使用次数不限，在梯形图中可以多次使用。辅助继电器用十进制进行编号，这一点与输入输出继电器不同。辅助继电器往往用作状态暂存和位移等运算，但也有一些辅助继电器具有一些特殊功能。FX系列PLC的辅助继电器分为通用辅助继电器、失电保持辅助继电器和特殊辅助继电器3种。1）通用辅助继电器通用辅助继电器在PLC编程中起辅助作用，在使用时，除了不能驱动外部元件外，其他功能与输出继电器非常相似。不同型号的PLC其通用辅助继电器的数量是不同的，其编号范围也不同。使用时，必须参照编程手册。三菱FX1S系列和FX1N系列PLC通用辅助继电
21、器的点数为384点，元件号为M0M383；FX2系列和FX2NC系列PLC通用辅助继电器的点数为500点，元件号为M0M499。FX系列PLC的通用辅助继电器与输出继电器一样，没有断电保持功能，即断电后，无论程序运行时是ON还是OFF，其状态将变为OFF。通电后，必须由其它逻辑条件使之变为ON。图4-7为含有辅助继电器的梯形图图4-7有辅助继电器的梯形图2）失电保持辅助继电器PLC在运行时如果突然停电，有时需要保持失电前的状态，以使来电后继续进行断电前的工作，这靠输出继电器和通用继电器是无能为力的。这时就需要一种能保存失电前状态的辅助继电器，即失电保持辅助继电器。失电保持辅助继电器并非断电后真
22、正能在自身电源也切断的条件下保存PLC原工作状态，而是靠PLC内部的备用电池供电而已。图4-8失电保持辅助继电器FX1S系列PLC失电保持辅助继电器点数为128点，组件号为M384M511；FX1N系列PLC失电保持辅助继电器点数为1152点，元件号为M384M1535；FX2N系列和FX2NC系列PLC失电保持辅助继电器点数为2572点，元件号为M500M3071。图4-8所示是具有停电保持功能的失电保持辅助继电器用法举例。图中X1接通后，M500动作，其常开触点闭合自锁，即使X1再断开，M500的状态仍保持不变。若此时PLC失去供电，等PLC恢复供电后再运行时，只要停电前X2的状态不发生改
23、变，M500仍能保持动作。M500保持动作的原因并不是因为自锁，而是因为M500是失电保持辅助继电器，有后备电池供电的缘故。3）特殊辅助继电器三菱FX系列PLC内有256个特殊辅助继电器，元件号为M8000M8255，这些特殊辅助继电器各自有特定的功能。可以分为只能利用触点型和可驱动线圈型。1）只能利用触点型。这类特殊辅助继电器的线圈由PLC自动驱动，用户只能利用其触点。例如：M8000运行监控，PLC运行时为ON。M8001运行监控，PLC运行时为OFF。M8002初始脉冲，PLC运行开始时接通一个扫描周期M8003初始脉冲，PLC运行开始时关断一个扫描周期。M8005PLC后备锂电池电压过
24、低时接通。M801110ms时钟脉冲。M8012100ms时钟脉冲。M80131s时钟脉冲。M80141min时钟脉冲。图4-9为只能利用触点型特殊辅助继电器在PLC运行（RUN）和停止（STOP）时给出的时序图。图4-9只能利用触点型特殊辅助继电器时序图2）可驱动线圈型。这类特殊辅助继电器的线圈由用户驱动，线圈被驱动以后，PLC将作特定动作。M8030线圈被驱动以后，后备锂电池欠电压指示灯熄灭。M8033线圈被驱动以后，在PLC停止运行时，输出保持运行时的状态。M8034线圈被驱动以后，禁止所有的输出。M8039线圈被驱动以后，PLC以D8039中指定的扫描时间工作。应注意，没有定义的特殊辅
25、助继电器不可在用户程序中出现。表4-13为FX系列PLC辅助继电器元件编号。4状态继电器（S）状态继电器是一种在步进顺序控制程序中表达“步”的继电器，是一类非常重要的软元件，它与后述的步进顺控指令STL组合使用；状态继电器不作“步”使用时，也可作为普通的辅助继电器使用，或用作信号报警器，用于外部故障诊断。FX1S系列PLC共有状态继电器128点，元件号为S0S127；FX1N、FX2、FX2NC系列PLC共有状态继电器1000点，元件号为S0S999；状态继电器一般分为5种类型：初始状态继电器、回零状态继电器、通用状态继电器、失电保持状态继电器和报警用状态继电器。FX1N、FX2N、FX2NC
26、系列PLC状态继电器分类如下：1）初始状态继电器。元件号为S0S9，共10点，在顺序控制功能图（状态转移图）中，指定初始状态。2）回零状态继电器。组件号为S10S19，共10点，在多运行模式控制中，指定返回原点的状态。3）通用状态继电器。元件号为S20S499，共480点，在顺序控制功能图中，指定中间工作状态。4）失电保持状态继电器。元件号为S500S899，共400点，用于来电后继续执行停电前状态的场合。5）报警用状态继电器。元件号为S900S999，共100点，可作为报警组件使用。通用状态继电器没有失电保持功能。在使用IST（初始状态功能）指令时，S0S9供初始状态使用。失电保持状态继电器
27、S500S899在断电时依靠后备锂电池供电保持。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，报警用状态继电器S900S999可用作外部故障诊断输出。报警用状态继电器为失电保持型。图4-10为机械手抓取物体动作顺序控制功能图。设起动信号输入点为X0，下限位开关信号输入点为X1，夹紧限位开关信号输入点为X2，上限位开关信号输入点为X3，控制下降电磁阀的输出点为Y0，控制夹紧电磁阀的输出点为Y1，控制上升电磁阀的输出点为Y2，S0为初始状态（原位），S20、S21、S22为工作状态继电器，其动作过程如下：接通起动信号，X0=ON，状态继电器S20置位（=ON），随之，控制下降
28、电磁阀的输出继电器Y0动作；当下限位开关X1变为ON后，状态继电器S21位置（=ON），状态继电器S20自动复位（=OFF），输出继电器Y0随之复位，控制夹紧电图4-10机械手抓取物体顺序控制功能图磁阀的输出继电器Y1动作；当夹紧限位开关X2变为ON时，状态继电器S22置位，同时状态继电器S21自动复位，输出继电器Y1随之复位，控制上升电磁阀的输出继电器Y2动作。随着状态动作的转移，前一状态继电器的状态自动复位（变为OFF），这是在步进指令执行过程中自动完成的。表4-14为FX系列PLC状态继电器元件编号。5定时器（T）PLC内的定时器，其功能相当于继电控制系统中的时间继电器。定时器是根据时钟
29、脉冲的累积计时的。时钟脉冲有1ms、10ms、100ms3种，当所计时间到达设定值时，其输出触点动作。定时器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的映像寄存器（占二进制的一位），这3个单元使用同一个元件号。定时器用常数K作为设定值时，也可将数据寄存器（D）的内容作为设定值。将数据寄存器（D）的内容作为设定值时，一般用失电保持型数据寄存器，目的是断电时不会丢失数据。FX系列PLC的定时器分为非积算定时器和积算定时器。1）非积算定时器非积算定时器是在驱动定时器线圈后开始计时，当计时时间达到设定值时，其触点动作。若线圈驱动条件在未达到设定值时已断开，则原
30、计时作废，当线圈驱动条件再次接通时，重新计时。FX1S系列PLC内有100ms非积算定时器63点（T0T62），时间设定值为0.13276.7s，当特殊辅助继电器线圈M8028工作时，T32T62可作为10ms非积算定时器使用，时间设定值为0.01327.67s；FX1N、FX2、FX2NC系列PLC内有非积算定时器200点（T0T199），时间设定值为0.13276.7s，10ms非积算定时器46点（T200T245），时间设定值为0.01327.67sFX1N型PLC内有1ms非积算定时器4点（T246T249），时间设定值为0.00132.767s。图4-11为非积算定时器在程序中的使用
31、及动作时序。a）梯形图（b）时序图图4-11非积算定时器在程序中的使用及动作时序如果定时器线圈T200的驱动输入X0接通,T200用的当前值计数器将10ms时钟脉冲相加计算。如果该值等于设定值K123，定时器的输出触点就动作即X0接通1.23s（也就是T200的线圈“通电”，0.01s1231.23s）后，T200的触点动作，Y0随之动作。X0断开或停电，定时器复位，输出触点复位。非积算定时器没有失电记忆功能。2）积算定时器积算定时器是在驱动定时器线圈后开始计时，当计时时间达到设定值时，其触点动作。若线圈驱动条件在未达到设定值时已断开，则原计时保留，当线圈驱动条件再次接通时，累加计时。FX1S
32、系列PLC内有1ms积算定时器1点（T31），FX1N、FX2、FX2NC系列PLC内有1ms积算定时器4点（T246T249），时间设定值为0.00132.767s，100ms积算定时器6点（a）梯形图（b）时序图图4-12积算定时器在程序中的使用及动作时序（T250T255），时间设定值为0.132.767s。图4-12为积算定时器在程序中的使用及动作时序。如果定时器线圈T250的驱动输入X1接通，T250用的当前值计数器将100ms时钟脉冲相加计算。如果相加值等于设定值K345（即0.1s34534.5s），则定时器的输出触点动作。在计算过程中，X1断开或停电，在再次动作后，继续进行相加
33、计算，直到相加的时间等于设定时间后，定时器的输出触点动作。积算定时器具有失电记忆功能。要想使得T250复位，只有复位输入X2接通，强制进行。非积算定时器没有电池后备，在定时过程中，若停电或定时器线圈输入断开，非积算定时器复位，当上电或定时器线圈输入再当上电或定时器线圈输入再次接通后，积算定时器继续计时，计时时间为原保存时间与继续计时时间之和，非积算定时器重新计时。积算定时器有锂电池后备，若停电或定时器线圈输入断开，积算定时器保存已计时间，当上电或定时器线圈输入再次接通后，积算定时器继续计时，计时时间为原保存时间与继续计时时间之和，直到计时时间达到设定值，积算定时器的触点动作。1ms、10ms、
34、100ms定时器的分辨率分别为1ms、10ms、100ms，要想提高计时精度，可用时钟脉冲较小的定时器。表4-15为FX系列PLC定时器元件编号。FX1S系列PLC的定时器T32T62为100ms型定时器，但当特殊辅助继电器M8028被程序驱动变成10ms型定时器，所以定时范围有2种。6计数器（C）计数器在程序中用作计数控制。三菱FX系列PLC的计数器分为内部信号计数器和外部信号计数器。内部信号计数器是在执行扫描操作时对内部元件（如X、Y、M、S、T、C）的信号进行计数的计数器。因此，其接通和断开时间应长于PLC的扫描周期；外部信号计数器是对外部高频信号进行计数，因此这类计数器又称为高速计数器
35、，工作在中断工作方式下。由于待计量的高频信号来自机外，所以PLC中高速计数器都设有专用的输入端子及控制端子。这些专用的输入端子既能完成普通端子的功能，又能接受高频信号。1）内部计数器 三菱FX系列PLC的内部计数器分为16位增计数器和32位增减双向计数器。16位增计数器。16位是指其设定值及当前值寄存器为二进制16位寄存器，其设定值在K1K32767范围内有效。设定值K0与K1的意义相同，均在第1次计数时，其触点动作。FX系列PLC有2种类型的16位增计数型计数器，一种为通用型，一种为失电保持型。通用型16位增计数器FX1S和FX1N系列PLC通用型16位增计数器为C0C15，共16点；FX2
36、N和FX2NC系列PLC通用型16位增计数器为C0C99，供100点，它们的设定值均为K1K32767。当计数输入信号每接通1次，计数器的当前值増1，当计数器的当前值为设定值时，计数器的输出触点接通，之后即使计数输入信号再接通，计数器的当前值都保持不变，只有复位输入信号接通时，执行复位指令，才可将计数器当前值复位为0，其输出触点也随之复位。计数过程中如果失电，通用型计数器失去原计数数值，再次通电后，将重新计数。失电保持型16位增计数器FX1S系列PLC失电保持型16位增计数器为C16C31，共16点；FX1N系列PLC失电保持型16位增计数器为C16C199，共184点；FX2和FX2NC系列
37、PLC失电保持型16位增计数器为C100C919，供100点，它们的设定值均为K1K32767。其工作过程与通用型相同，只是在计数过程中如果失电，失电保持型16位增计数器其当前值和输出触点的置位复位状态保持不变。计数器的设定值除了可以用常数K直接设定外，还可以通过指定数据寄存器的元件号来间接设定，该寄存器内的内容便是设定值。如指定D125，而D125的内容是200，则与设定值K200等效。图4-13所示为16位增计数器的动作时序。（a）梯形图（b）时序图图4-1316位增计数器的动作时序X2为计数输入，X2每接通1次，计数器的当前值增1，当计数器的当前值为10时，即计数达10次，计数器C0的输
38、出触点接通，随之Y0线圈得电。当复位输入X1接通时，执行RST（复位）指令，计数器当前值复位为0，其输出触点也随之复位。32位增减双向计数器。32位增减双向计数器既可以设置为增计数又可以设为置为减计数的计数器。32位增减双向计数器计数值设定范围为21474836482147483647。FX系列PLC有2种类型的32位增减双向计数器，一种为通用型，一种为失电保持型。通用型32位增减双向计数器FX1N、FX2N和FX2NC系列PLC通用型32位增减双向计数器为C200C219，共20点作增计数或减计数由特殊辅助继电器M8200M8219设定。计数值的设定可以直接用常数（K）或间接用常数（K）或间
39、接用数据寄存器（D）的内容作为设定值，但间接设定时，要用元件号连在一起的2个数据寄存器，因为2个数据寄存器组成32位。失电保持型32位增减双向计数器FX1N、FX2N和FX2NC系列PLC失电保持型32位增减双向计数器为C220C234，共15点，作增计数或减计数，由特殊辅助继电器M8220M8234设定。其工作过程与通用型32位增减双向计数器相同，不同之处在于失电保持型32位增减双向计数器当前值和触点状态在失电时均能保持。图4-14为32位增减双向计数器的动作时序。（a）梯形图（b）时序图图4-1432位增/减计数器的动作时序计数器C212作增计数还是减计数取决于M8212的通断。M8212
40、断开时，C212作增计数，M8212接通时C212作减计数，因而X1的通断决定了C212的计数方向。X3作为计数输入，驱动C212线圈进行增计数或减计数。X2用于计数器C212复位。当计数器的当前值由32（增加）时，计数器的触点接通（置位），Y1便有输出，当计数器的当前值由23（减小）时，计数器的触点断开（复位）。当复位输入X2接通时，通过RST（复位）指令使计数器C212复位，其触点断开（复位），随之Y1停止输出。32位增减双向计数器是循环计数器，如果计数器的当前值在最大值2147483647时进行增计数，则当前值就成为最小值2147483648，类似地，如果计数器的当前值在最小值21474
41、83648时进行减计数，则当前值就成为最大值2147483647。表4-16为三菱FX系列PLC内部计数器元件编号。2）高速计数器高速计数器用来对外部信号进行计数，工作方式是按中断方式运行的，与扫描周期无关。一般高速计数器均为32位增减双向计数器，最高计数频率可达10kHz。高速计数器除了具有普通计数器通过软件完成启动、复位、使用特殊辅助继电器改变计数方向外，还可通过机外信号实现对其工作状态的控制，如启动、复位和改变计数方向等。高速计数器除了具有普通计数器的达到设定值其触点动作这一工作方式外，还具有专门控制指令，可以不通过本身的触点，以中断的工作方式直接完成对其它器件的控制。三菱FX系列PLC
42、共有21点高速计数器，元件编号为C235C255。这些计数器在PLC中共享6个高速计数器输入端X0X5。当一个输入端被某个高速计数器占用时，这个输入端就不能再用于另一个高速计数器，也不能用作其它的输入。即由于只有6个高速计数器的输入，因此最多只能同时使用6个高速计数器。X6、X7也是高速输入，但只能用作启动信号，而不能用于高速计数。高速计数器都具有失电保持功能，也可以利用参数设定变为非失电保持型，不作为高速计数器使用的输入端可作为普通输入继电器使用，不作为高速计数器使用的高数计数器编号也可作为普通32位数据寄存器使用。7数据寄存器（D）数据寄存器是存储数据的软组件，用D表示。数据寄存器可以存储
43、16位二进制数（或称一个字）。要想存储32位二进制数据（双字），必须同时用2个序号连续的数据寄存器进行数据存储。例如，用D0和D1存储双字，D0存放地16位，D1存放高16位。字或双字的最高位为符号位，0表示为正数，1表示负数。（a）16位数据寄存器（b）32位数据寄存器图4-1516/32位数据寄存器表示方法数据寄存器数值的读出与写入一般采用应用指令完成，并可以利用显示模块（如FX1N5DM模块）及编程器直接读出与写入。1632位数据寄存器表示方法如图4-15所示数据寄存器主要分为通用数据寄存器、失电保持数据寄存器、特殊数据寄存器、文件寄存器、变址寄存器、外部调整寄存器。表4-17为三菱FX
44、系列PLC各类数据寄存器的点数及地址编号范围。1）通用数据寄存器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。当PLC由运行（RUN）状态进入到停止（STOP）状态时，所有的通用数据寄存器的值都置0。但是，当特殊辅助继电器M8033置1、PLC由运行（RUN）进入到停止（STOP）状态时，通用数据寄寄存器的值将保持不变。2）失电保持数据寄存器失电保持数据寄存器在PLC由运行（RUN）状态进入到停止（STOP）状态时，其值保持不变。利用参数设定，可以改变失电保持数据寄存器的范围。当失电保持数据寄存器作为一般用途时，要在程序的起始步采用RST或ZPST指令清除其内容。3）特殊数据寄
45、存器 特殊数据寄存器是指写入特定目的的数据，或事先写入特定的内容，用来监控和监视PLC内部的各种工作方式的元件，如备用锂电池的电压、扫描时间和正在动作的状态的编号等。特殊数据寄存器的内容在PLC电源接通时被置于初始值（先全部清0，然后由系统ROM安排写入初始值），如D8000所存的警戒监视时钟的时间由系统ROM设定，当警戒监视时钟的时间改变时，用传送指令将目的时间送入D8000，该值在PLC由RUN状态到STOP状态保持不变。对于未定义的特殊数据寄存器，用户不能用。4）文件寄存器 文件寄存器实际是一类专用数据寄存器，用于存储大量数据，如采集数据、统计计算数据和多组控制参数等。文件寄存器移是50
46、0点为单位，可被外部设备存取。文件数据器寄存与锁存寄存器重叠，数据不会丢失。FX系列PLC的文件寄存器可以通过传送指令来改写其内容。5）变址寄存器 变址寄存器V、Z和通用数据寄存器一样，是进行数值数据读、写的16位数据寄存器，主要用于运算操作数地址的修改。这种变址寄存器除了和普通的数据寄存器有相同的使用方法外，在应用指令的操作数中，还可以同其它的软元件编号或数值组合使用。在进行32位数据运算时，要用指定的Z0Z7和V0V7组合修改运算操作数地址，指定Z为低位，即（V0，Z0）、（V1，Z1）、（V7，Z7）。6）外部调整寄存器FX1S、FX1N系列PLC的外部调整寄存器为D8030和D8031
47、。在FX1S和FX1N系列PLC的外部由2个小电位器，这2个电位器常用来修改定时器的时间设定值，通过调整小电位器，可以改变D8030和D8031的值（0255），依此来修改定时器的时间设定值。8指针（PI）指针是跳转和中断程序的入口地址，与跳转、中断和子程序指令一起使用。指针（PI）包括分支和子程序用的指针（P）和中断用的指针（I）。其中，中断用的指针（I）又分为输入中断用、定时器中断用、计数器中断用3种，其地址号采用十进制数分配，表4-18为FX系列PLC的指针种类及地址分配表。9常数（KH）常数也作为元件对待，它在PLC的存储器中占用一定的空间。十进制常数用表示，16为常数的范围为-327
48、68+32767，32位常数的范围为-2147483648+147473647。十六进制常数用H表示，16位常数的范围为0FFFF，32位常数的范围为0FFFFFFFF。如18用十进制表示为K18，用十六进制表示为H12。 4.3 基本指令及编程基本指令及编程 4.3.1 基本指令介绍基本指令介绍三菱FX系列PLC共有基本指令27条，基本指令一般由助记符和操作元件组成。助记符是每一条基本指令的符号，它表明操作功能；操作元件是被操作的对象。有些基本指令只有助记符，没有操作元件。根据控制要求编好的程序，利用编程器按照指令格式一条条存入到PLC的存储器中，必然要占用存储空间，不同的指令及不同的操作元
49、件占用的空间不同，有的要占用一个字节，有的要占用2个字节或3个字节等。指令存储占用存储器的字节数称为程序步。1LD指令 称为“取指令”。功能：常开触点逻辑运算开始，即常开触点与梯形图左母线连接。操作元件：X、Y、M、S、T、C。程序步：1。图4-16为LD指令在梯形图中的表示。2LDI指令称为“取反指令”。图4-16LD指令在梯形图中的表示图4-17LDI指令在梯形图中的表示功能：常闭触点逻辑运算开始，即常闭触点与梯形图左母线连接。操作元件：X、Y、M、S、T、C。程序步：1。图4-17为LDI指令在梯形图中的表示。图4-18OUT指令在梯形图中的表示图4-19OUT指令并行输出及设定值在梯形
50、图中的表示另外，LD、LDI指令与后面讲到的ANB指令组合，分支起点处也可使用。3OUT指令称为“输出指令”，或“线圈驱动指令”。功能：输出逻辑运算结果，也就是根据逻辑运算结果去驱动一个指定的线圈。操作元件：Y、M、S、T、C。程序步：1。图4-18为OUT指令在梯形图中的表示。 OUT指令使用说明：指令使用说明：OUT指令不能用于驱动输入继电器，因为输入继电器的状态由输入信号决定。OUT指令可以连续使用，相当于线圈并联，且不受使用次数的限制。OUT指令并行输出及设定值在梯形图中的表示如图4-19所示。定时器（T）及计数器（C）使用OUT指令后，必须有常数设定值语句。此外，也可指定数据寄存器的
51、地址号，以此地址号数据寄存器内的内容作为设定值。常数K的设定范围、实际的定时器常数、相对于OUT指令的程序步数（包含设定值）如表4-19所示。4AND指令称为“与指令”。功能：使继电器的常开触点与其它继电器的触点串联。操作元件：X、Y、M、S、T、C。程序步：1。图4-20为AND指令在梯形图中的表示。5ANI指令称为“与非指令”。功能：使继电器的常闭触点与其它继电器的触点串联。操作元件：X、Y、M、S、T、C。程序步：1。图4-21为ANI指令在梯形图中的表示。图4-20AND指令在梯形图中的表示图4-21ANI指令在梯形图中的表示 AND、ANI指令使用说明指令使用说明1）。串联触点的数量
52、不受限制，该指令可以多次使用。2）OUT指令后，通过触点对其他线圈使用OUT指令，称之为纵接输出。如图4-22所示，X1的常开触点与Y1线圈串联后，又与Y0线圈并联，就是纵接输出。这时X1的常开触点仍可以用AND指令。这种纵接输出，如果顺序不错，可多次重复。如图4-23所示。图4-22纵接输出图图4-23多次重复的纵接输出（a）梯形图（b）指令语句表（a）梯形图（b）指令语句表6OR指令称为“或指令”。功能：使继电器的常开触点与其它继电器的触点并联。操作元件：X、Y、M、S、T、C。程序步：1。图4-24为OR指令在梯形图中的表示。7ORI指令称为“或非指令”功能：使继电器的常闭触点与其它继电
53、器的触点并联。操作元件：X、Y、M、S、T、C。程序步：1。图4-25为ORI指令在梯形图中的表示。图4-24OR指令在梯形图中的表示图4-25ORI指令在梯形图中的表示 OR、ORI指令使用说明指令使用说明OR、ORI指令可以连续使用，且不受使用次数限制，如图4-26所示。当继电器的常开触点或常闭触点与其他继电器的触点组成的混联电路块并联时，也可以使用OR指令或ORI指令，如图4-27所示。图4-26OR和ORI指令连续使用的例子图4-27OR和ORI的例子（a）梯形图（b）指令语句表（a）梯形图（b）指令语句表8LDP指令称为“取上升沿脉冲指令”。功能：上升沿检测运算开始。操作元件：X、Y
54、、M、S、T、C图4-28为LDP指令在梯形图中的表示图4-28LDP指令在梯形图中的表示图4-29ANDP在梯形图中的表示9ANDP指令称为“与上升沿脉冲指令”。功能：上升沿检测串联连接。操作元件：X、Y、M、S、T、C。程序步：1。图4-29为ANDP在梯形图中的表示。图4-30ORP指令在梯形图中的表示10ORP指令称为“或上升沿指令”。功能：上升沿检测并联连接。操作元件：X、Y、M、S、T、C。程序步：1。图4-30为ORP指令在梯形图中的表示。11LDF指令称为“取下降沿脉冲指令”。功能：下降沿检测运算开始。操作元件：X、Y、M、S、T、C。程序步：1。图4-31为LDF指令在梯形图
55、中的表示。12ANDF指令称为“与下降沿脉冲指令”。功能：下降沿检测串联连接。操作元件：X、Y、M、S、T、C。程序步：1。图4-32为ANDF指令在梯形图中的表示。图4-31LDF指令在图4-32ANDF指令在图4-33ORF指令在梯形图中的表示梯形图中的表示梯形图中的表示13ORF指令称为“或下降沿脉冲指令”。功能：下降沿检测并连接。操作元件：X、Y、M、S、T、C。程序步：1。图4-33为ORF指令在梯形图中的表示。14PLS指令称为“上升沿脉冲微分指令”。功能：在脉冲信号的上升沿时，其操作元件的线圈得电1个扫描周期，产生1个扫描周期的脉冲输出。操作元件：Y、M（特殊辅助继电器除外）。程
56、序步：2。图4-34为PLS指令在梯形图中的表示。15PLF指令称为“下降沿脉冲微分指令”。功能：在脉冲信号的下降沿时，其操作元件的线圈得电1个扫描周期，产生1个扫描周期的脉冲输出。操作元件：Y、M（特殊辅助继电器除外）。程序步：2。图4-34PLS指令在梯形图中的表示图4-35PLF指令在梯形图中的表示16ANB指令称为“电路块与指令”。功能：电路块与电路块串联。操作元件：无。程序步：1。图4-36为ORB指令在梯形图中的表示。图4-36ORB指令在梯形图中的表示17ORB指令称为“电路块或指令”。功能：电路块与电路块并联。操作元件：无。程序步：1。图4-38为ORB指令在梯形图中的表示。电
57、路块的含义：所谓电路块，就是由几个触点按一定的方式连接成的梯形图。由2个以上触点串图4-37ORB指令在梯形图中的表示图4-38各种电路块的梯形图表示（a）串联电路块；（b）并联电路块；（c）混联电路块的电联而成的电路块就是串联电路块；由2个以上触点并联而成的电路块就是并联电路块。触点的混联就形成了混联电路块。图4-38为各种电路块的梯形图表示。18MPS指令称为“进栈指令”。功能：使用1次MPS指令，将此时刻的运算结果送入栈存储器的第1单元，再使用MPS指令，将此时刻的运算结果送入栈存储器的第1单元，而原栈存储器的数据依次下移1个单元。操作元件：无。程序步：1。19MRD指令称为“读栈指令”
58、。功能：读出第1单元所存的最新数据，栈存储器内的数据不发生移动。操作元件：无。程序步：1。20MPP指令称为“出栈指令”。功能：将栈存储器第1单元的数据读出，同时该数据消失，栈存储器内的数据移次上移1个单元。操作元件：无。程序步：1。图4-39为MPS、MRD、MPP指令在梯形图中的表示。图4-40为执行MPS、MRD、MPP指令时栈存储器内的数据移动方向。图4-39MPS、MRD、MPP指令在梯形图中的表示图4-40执行MPS、MRD、MPP指令时栈存储器内的数据移动方向 MPS、MRD、MPP指令使用说明指令使用说明MPS、MPP指令必须成对使用。MPS指令的使用次数不能超过11次。MPS
59、、MRD、MPP指令后如果有其他触点串联，要用AND或ANI指令；若有电路块串联，要用ANB指令；若直接与线圈相连，应该用OUT指令。21MC指令称为”主控指令”。功能：公共串联触点的连接，用于表示主控电路块的开始。MC指令只能用于输出继电器Y和辅助继电器M（不包括特殊辅助继电器）。通过MC指令的操作，元件Y或M的常开触点将左母线临时移到一个所需的位置，产生一个临时左母线，形成一个主图4-41MC指令在梯形图中的表示操作元件：N、Y或M（特殊辅助继电器除外）。程序步：3。N为主控指令使用次数（N0N7），也称主控嵌套，一定按从小到达大的顺序使用。图4-41为MC指令在梯形图中的表示。22MCR
60、指令称为”主控复位指令”。功能：用于表示主控电路块的结束，即取消临时左母线，将临时左母线返回到原来的位置，结束主控电路块。操作元件：N。程序步：2。MCR指令的操作元件即主控指令使用次数N一定要与MC指令中使用的嵌套层数相一致。如果是多层嵌套，主控返回时，一定要按从大倒小的顺序返回。如果没有嵌套，通常用N0来编程，N0没有使用次数限制。图4-42为MCR指令在梯形图中的表示图4-42MCR指令在梯形图中的表示23SET指令称为”置位指令”。功能：驱动线圈，使其保持接通状态。操作元件：Y、M、S。程序步：Y、M为1步，S、特殊辅助继电器M为2步。图4-43为SET指令在梯形图中的表示。图4-43
61、SET指令在梯形图中的表示24RST指令称为”复位指令”。功能：清除线圈，使其复位。操作元件：Y、M、S、T、C、D、V、Z。程序步：Y、M为1步，S、特殊辅助继电器M、T、C为2步，D、V、Z特殊数据寄存器D为3步。图4-44为RST指令在梯形图中的表示。图4-44RST指令在梯形图中的表示 SET、RST指令使用说明指令使用说明对同一元件，SET、RST指令可以多次使用，顺序也可以随意，但以最后执行的指令为准；可以用RST指令对数据寄存器D、变址寄存器V、Z的内容进行清零；可以使用RST指令对积算定时器T246255的当前值及触点进行复位。本章中介绍过编程元件计数器，计数器的当前值达到设定
62、值后输出触点动作，即使被计数信号次数增加，其输出触点依然动作，要想使当前值和输出触点复位，就要使用RST指令完成。图4-45INV指令在梯形图中的表示25INV指令称为”取反指令”。功能：该指令执行之前的运算结果取反。操作元件：无。程序步：1图4-45为INV指令在梯形图中的表示。26NOP指令称为”空操作指令”。功能：在程序清除后，指令成为空操作，在程序调试过程中，可以取代一些不必要的指令。另外，使用NOP指令可以延长扫描周期。NOP指令在程序中不予表示。操作元件：无。程序步：1。27END指令称为”结束指令”。功能：执行到END指令后，END指令后面的指令不予执行，直接返回到0步。操作元件
63、：无。程序步：1。图4-46为END指令在梯形图中的表示。图4-46END指令在梯形图中的表示 4.3.2 应用举例应用举例1LD、LDI、OUT指令应用举例例1写出图4-47所示梯形图的指令语句表。解看到梯形图后，要按从上到下、自左到右的原则将梯形图阅读清楚，充分了解各触点之间的逻辑关系，然后应用基本指令写出指令语句表。图4-47例1图上图所示梯形图对应的指令表如下：步序助记符操作数0LDX01OUTY12OUTTK205LDIT06OUTY2图4-48例2图2AND、ANI指令应用举例例2写出图4-48所示梯形图的指令语句表。解上图所示梯形图对应的指令语句表如下：步序助记符操作数0LDX0
64、1ANDX12ANIX23OUTY03OR、ORI指令的应用举例图4-49例3图例3写出图4-49所示梯形图的指令语句表。解上图所示梯形图对应的指令语句表如下：0LDX01ORX32ORIX43ANDX14ANIX25OUTY0图4-50例4图解上图所示梯形图对应的指令语句表如下：0LDPX01ORPX12OUTM03LDM80004ANDPX25OUTM1图中，X0、X1、X2由OFFON变化时，M0或M1仅接通1个扫描周期。图4-51例5图图4-52时序图解指令语句表如下，时序图如图4-52所示。0LDPX01OUTM0例5中X0由OFFON变化时，M0接通1个扫描周期。5LDF、ANDF
65、、ORF指令应用举例例6写出图4-53所示梯形图的指令语句表。图4-53例6图解上图所示梯形图对应的指令语句表如下：0LDFX01ORFX12OUTM03LDM80004ANDFX25OUTM1图中，X0、X1、X2由ONOFF变化时，M0或M1仅接通1个扫描周期。图4-54例7图图4-55时序图解图4-54所示梯形图指令语句表如下，时序图如图4-55所示。0LDFX01OUTM06PLS、PLF指令应用举例例8写出图4-56所示梯形图的指令语句表，并画出时序图。图4-56例8图图4-57时序图解图4-56所示梯形图指令语句表如下，时序图如图4-57所示。0LDX11PLSM103LDX14P
66、LFM207ANB、ORB指令应用举例例9写出图4-58所示梯形图指令语句表。图4-58例9图解上图所示梯形图指令表语句表如下：0LDX01ORIM0电路块A2ORY23LDX14ANDT05ORM1电路块B6ORIC27ANB电路块A与B串联称较大的电路块C8OUTY0例10写出图4-59所示梯形图指令语句表。图4-59例10图解上图所示梯形图指令语句表如下：0LDX01ANDX12ANDX3LDIX34ANDM15ORB电路块A与B并联成较大的电路块D6LDY27ANIM28ORB电路块C与D并联成较大的电路块E9OUTY18MPS、MRD、MPP指令应用举例例11写出图4-60所示梯形图
67、中的指令语句表。图4-60例11图解上图所示梯形图的指令语句表如下：0LDX01MPS2ANDX13OUTY04MRD5ANDX6OUTY16OUTY17MRD8ANDX39OUTY210MPP11ANDX412OUTY3例11为1层堆栈编程实例。例12将图4-61所示多路输出梯形图转换成采用主控指令编程的梯形图，并写出采用主控指令编程的梯形图的指令语句表。图4-61例12图图4-62采用主控指令编程的梯形图解将图4-61输出梯形图转换成采用主控指令编程的梯形图如图4-62所示。在图中，X1接通，N0层嵌套的主控指令执行，M0线圈被驱动，其触点动作，M0就是主控触点。这时，如果X2接通，Y0线
68、圈被驱动；如果X3接通，Y1线圈被驱动。即X1接通后，执行MC与MCR之间的所有程序，执行完后，执行后续程序。如果X1没有接通，不执行MC与MCR之间的所有程序，直接执行后续程序。图4-62示梯形图对应的指令语句表如下：0LDX11MCN0M04LDX25OUTY0图4-63例8图图4-64时序图6LDX37OUTY08MCRN010LDX411OUTY29SET、RST指令应用举例例13写出图4-63所示梯形图的指令语句表，并画出时序图。解图4-63所示梯形图的指令语句表如下，时序如图4-64所示。0LDX11SETY12LDX2 4.4 步进指令及编程步进指令及编程FX2N系列PLC的步进
69、指令有两条：步进接点指令STL和步进返回指令RET。1STL指令STL指令的梯形图符号为，该指令的作用为激活某个状态，在梯形图上体现为从主母线上引出的状态接点。STL指令有建立子母线的功能，以使某状态的所有操作均在子母线上进行。图4-65步进接点指令STL的符号及含义STL指令在梯形图中使用情况如图4-65所示。表表4-20步进指令步进指令STL和和RET2RET指令RET指令的梯形图符号为，该指令用于返回主母线，使步进顺控程序执行完毕时，非状态程序的操作在主母线上完成，防止出现逻辑错误。状态转移程序的结尾必须使用RET指令。STL和RET指令的助记符、名称、功能及回路表示和可用软元件见表4-
70、20。表表4-20步进指令步进指令STL和和RET3步进指令使用说明1）STL指令使用时其顺序控制功能图与梯形图有严格的对应关系。每个状态继电器有3个功能，即驱动有关负载、指令转移目标和指令的转移条件。图4-66状态继电器的功能2）与STL触点相连的触点应使用LD或LDI指令，即LD点移到STL触点的右侧，直到出现下一条STL指令或出现RET指令，RET指令使LD点返回左侧母线。各个STL触点驱动的电路一般放在一起，只是最后1个电路结束时一定要使用RET指令。3）STL触点可以直接驱动或通过别的触点驱动Y、M、S和T等元件的线圈，STL触点也可以使Y、M和S等元件置位或复位。4）STL触点断开
71、时，CPU不执行它驱动的电路块，即CPU执行活动步对应的程序。在没有并行序列时，任何时候只有1个活动步，因此大大缩短了扫描周期。5）由于CPU只执行活动步对应的电路块，使用STL指令时允许双线圈输出，即同一元件的几个线圈可以分别被不同的STL触点驱动。实际上，在1个扫描周期内，同一元件的几条OUT指令中只有1条被执行。6）STL指令只能用于状态继电器，在没有并行序列时，1个状态继电器的STL触点在梯形图中只能出现1次。7）STL触点驱动的电路块中不能使用MC和MCR指令，但是可以使用条件跳转指令。当执行CJPi指令跳入某一STL触点驱动的电路块时，不管该STL触点是否为“1”状态，均执行指定的
72、位置Pi之后的电路。8）可以对状态继电器使用LD、LDI、AND、ANI、OR、ORI、SET、RST和OUT等指令，这时状态继电器触点的画法与普通触点的画法相同。9）如果状态继电器置位的指令不在STL触点驱动的电路块内，执行置位指令时，系统程序不会自动地将前级状态步对应的状态继电器复位。10）除了并行序列的步进梯形指令方式外，STL触点是与左母线相连的常开触点，当某步为活动步时，对应的STL触点接通，该步的负载被驱动。前文没讲。在后边的功能指令介绍当该步后面的转换条件满足时，转换实现，即后续步对应的状态继电器被SET指令位置，后续步变为活动步，同时与当前的活动步对应的状态继电器被系统程序自动
73、复位，其活动步对应的STL触点断开，变为不活动步。OUT指令与SET指令均可用于步的活动状态的转换，将原来的活动步对应的状态寄存器复位，此外还有自保持功能。在STL区内的OUT指令用于顺序功能图中的闭环和跳步，如果想跳回已经处理过的步，或向前跳过若干步，可对状态继电器使用OUT指令，如图4-67所示。图4-67OUT指令的应用 4.5 功能指令及编程功能指令及编程 4.5.1 功能指令的基本格式功能指令的基本格式功能指令的表示形式功能指令的表示形式见表4-21。功能指令按功能号FNC00FNC99编排.每条功能指令都有1个指令助记符,如表4-21中功能号为45的FNC45功能指令的助记符为ME
74、AN，它是一条数据处理平均值功能指令。有的功能指令只需指定功能编号即可，但更多的功能指令在指定功能编号的同时，还需指定操作元件。操作元件由14个操作数组成。下面对操作数说明如下：S是源操作数，若使用变址功能时，表示为S.形式。有时源操作数不止1个，可用S1.、S2.表示。D是目标操作数，若使用变址功能时，表示为D.形式。目标操作数不止1个，可用D1.、D2.表示。m与n表示其它操作数，常用来表示常数或者作为源操作数和目标操作数的补充说明。表示常数或者作为源操作数和目标操作数的补充说明。表示常数时，十进制为K，十六进制为H。需注释的项目较多时可采用m1和m2等方式。功能指令的功能号和指令助记符占
75、1个程序步。操作数占2个或4个程序步（16位操作是2个程序步，32位操作是4个程序步）。例如取平均的功能指令表达形式如图4-68所示图4-68取平均值的功能指令表达形式说明图（a）梯形图；（b）指令语句表在图4-68中，D0是源操作数的首元件，n是指定取值个数，此处为3，D30是指定计算结果存放的数据寄存器地址。很显然，上面这条平均值指令的含义是（D0）+(D1)+(D2)（D30）3图4-69功能指令数据长度例图注意：某些功能指令在某个程序中只能出现1次，即使使用跳转指令使其分别处于两段不可能同时执行的程序中也不允许，但可利用变址寄存器多次改变其操作数。2）数据长度及指令的执行方式16位或3
76、2位。功能指令可处理16位数据和32位数据。图4-69为功能指令数据长度例图。图4-70功能指令形式例图（a）连续执行方式；（b）脉冲执行方式功能指令中附有符号（D）表示处理32位数据，如（D）MOV、FNC（D）12、FNC12（D）。处理32位数据时，用元件号相邻的两元件组成元件对。元件队的首元件号用奇数、偶数均可，但为避免错误，元件对的首元件建议统一用偶数编号。32位计数器（C200C235）不能用作16位指令的操作数。连续执行/脉冲执行。图4-70（a）程序是连续执行方式的例子。当X1为ON状态时，上述指令在每个扫描周期都被重复执行。某些指令，例如XCH、INC和DEC等，用连续执行时
77、要特别留意，这些指令用“！”标示。助记符后附的（P）符号表示脉冲执行。（P）和（D）可同时使用，如（D）MOV(P)。图4-70（b）所示功能指令仅在X0由OFF变为ON时执行。再不需要每个扫描周期都执行时，用脉冲执行方式可缩短程序处理周期。注意：当X0和X1为OFF状态时，上述2条指令不执行，目标元件的内容不变化，除非另行指定。2PLC的数据格式1）基本形式数据寄存器是用于存储数值数据的软元件，其数值可通过应用指令、数据存储单元（显示器）及编程装置读出与写入。这些寄存器都是16位（最高位为符号位，可处理数值范围为-32789+32767）的数值数据。FX系列PLC数据类组件的基本结构为16位
78、存储单元，最高位（第16位）为符号位，单元标号如上所述，称为“字元件”。2）双字元件为了完成32位数据的存储，可以使用2个字元件组成“双字元件”，其中低位元件存储32位数据的低位部分，高位元件存储32位数据的高位部分。最高位（第32位）为符号位。在指令中使用双字元件时，一般只用其低位地址表示这个元件，其高位同时被指令使用。虽然取奇数或偶数地址作为双字元件的低位是任意的，但为了减少元件安排上的错误，建议用偶数作为双字元件的元件号。3）位组合元件作为用户环境的重要内容，在可编过程控制器中，人们除了要用二进制数据外，也希望能直接使用十进制数据。FX系列PLC中使用4位BCD码表示一位十进制数据，由此
79、产生了位组合元件，这是由4位位元件成组使用的情况。在输入继电器、输出继电器及辅助继电器中都有使用。位组合元件表达为KnX、KnY、KnM和KnS等形式，式中Kn指有n组这样的数据，如KnX0表示位组合元件是由从X0开始的n组位元件组合。若n为1，则K1X0指由X0X3四位输入继电器的组合；而n为2，则K2X0指由X0X7八位输入继电器的组合。 4.5.2 功能指令介绍功能指令介绍1比较指令CMP(FNC10)(16/32)1）功能。比较指令CMP是将源操作数S1.、S2.的数据进行比较，结果送到目标操作数D.中。2）操作数范围。S1.和S2.的操作数包括K、H、KnX、KnY、KnM、KnS、
80、T、C、D、V、Z，D.的操作数包括Y、M、S。3）程序步。CMP和CMPP为7步；DCMP和DCMPP为13步。4）程序表达式。CMP指令使用说明如图4-71所示。因为源操作数S1和S2比较的结果有3种可能，即大于、等于和小于，所以目标操作数要用3个位元件来体现结果。当目标操作数指定某位元件时，其后的2个位元件也同时被占用。在图4-69中指定的目标操作数为M0，这样M0、M1、M2同时被占用，用来表示3种结果。在X0断开，即不执行CPM指令时，M0M2保持X0断开前的状态。当X0接通后，C20当前值大于K100时，M0=ON；C20当前等于K100时，M1=ON；C20当前值小于K100时，
81、M2=ON。如果要清除比较结果，要采用RST复位指令，如图4-72所示。5）比较指令使用规则数据比较是进行代数值大小比较（即带符号比较）。所有的源数据均按照二进制处理对于多个比较指令，其目标操作数D.也可指定为同一软元件，但每执行一次比较指令，图4-71CMP指令使用说明图4-72比较结果复位 （a）形式1（b）形式2D.的内容随之发生变化。当比较指令的操作数不完整（若只指定1个或2个操作数），或者指定的操作数不符合要求（例如把X、D、T、C指定为目标操作数），或者指定的操作数的元件号超出了允许范围等情况，用比较指令就会出错。在不执行指令，需清除比较结果时，要用RST或ZRST复位指令。2区间
82、比较指令ZCP（FNC11）（16/32）1）功能。区间比较指令ZCP是将1个数据S.与2个源操作数S1.和S2.间的数据进行代数比较，比较结果送到目标操作数D.中。2）操作数范围。S1.S2.S.的操作数包括K、H、KnX、KnY、KnM、KnS、T、C、D、V、Z，D.的操作数包括Y、M、S。3）程序步。ZCP和ZCPP为9步，DZCP和DZCPP为17步。图4-73ZCP指令使用说明4）程序表达方式。ZCP指令使用说明如图4-73所示。在X0断开，即不执行ZCP指令时，M3M5保持X0断开前的状态。在不执行指令，需清除比较结果时，可用复位指令。5）区间比较指令使用规则（1）源操作数S1.
83、的内容应小于源操作数S2.的内容，如果S1.大于S2.，则S2.被看作与S1.一样大。（2）在不执行指令需清除比较结果时，可用复位指令。3传送指令MOV（FNC12）(16/32)1）功能。传送指令MOV是将源操作数内的数据传送到指定的目标操作数内，即S1.D.。2）操作数范围。S.的操作数包括K、H、KnX、KnY、KnM、KnS、T、C、D、V、Z，D.的操作数包括KnY、KnM、KnS、T、C、D、V、Z。图4-74MOV指令使用说明3）程序步。MOV和MOVP为5步，DMOV和DMOVP为9步。4）程序表达式。MOV指令使用说明如图4-74所示。当X0=ON时，源操作数S.的常数K10
84、0创送到目标操作元件D10中。当指令执行时，常数K100自动转换成二进制；当X0=OFF时，指令不执行，数据保持不变。4块传送指令BMOV（FNC15）(16/32)1）功能。BMOV指令是将从源操作数指定的软元件开始的n点数据传送到指定的目标操作数开始的n点软元件中。如果元件号超出允许的元件号范围，数据仅传送到允许的范围内。2）操作数范围。S.的操作数包括K、H、KnX、KnY、KnM、KnS、T、C、D，D.的操作数包括KnY、KnM、KnS、T、C、D。3）程序步。BMOV和BMOVP为7步。4）程序表达方式。BMOV指令使用说明如图4-75（a）所示。在具有位指定的位元件的场合，源操作
85、数和目标操作数要采用相同的位数，如图4-75（b）所示。在传送的源操作数和目标操作数地址号范围重叠的场合，为了防止传送源数据没传送就被改写，PLC自动确定传送顺序，如图4-75（c）中的顺序。利用BMOV指令在M8024传送方向控制下可以读/写文件寄存器（D1000D7999）中的数据。图4-75BMOV指令使用说明（a）BMOV指令使用说明之一；（b）BMOV指令使用说明之二；（c）BMOV指令使用说明之三图4-76XCH指令使用说明5数据交换指令XCH（FNC17）（16/32）1）功能。XCH指令是在指定的目标软元件间进行数据交换。2）操作数范围。D1.和D2.的操作数包括KnY、KnM
86、、KnS、T、C、D、V、Z。3）程序步。XCH和XCHP为5步；DXCH和DXCHP为9步。4）程序表达方式。如图4-76所示。图4-77XCH指令扩展使用说明在执行指令之前，目标元件D10和D11中的数据分别为20和530；当X0=ON时，数据交换指令XCH执行后，目标元件D10和D11中的数据分别为530和20，即D10和D11中的数据进行了交换。当特殊继电器M8160接通，目标元件为同一地址号时，16位数据进行高8位与低8位进行交换；如果是32位指令亦相同，如图4-77所示。上述功能与FNC147（SWAP）指令相同，通常采用FNC147（SWAP）指令。6BCD变换指令BCD（FNC
87、18）（16/32）1）功能。BCD变换指令是将源元件中的二进制数转换成BCD码送到目标元件中。2）操作数范围。S.的操作数包括KnX、KnY、KnM、KnS、T、C、D、V、Z，D.的操作数包括KnY、KnM、KnS、T、C、D、V、Z。3）程序步。BCD和BCDP为5步，DBCD和DBCDP为9步。程序表达式。BCD指令说明如图4-78所示。图4-78BCD指令使用说明当X0=ON时，源元件D12中的二进制数转换成BCD码送到目标元件Y0Y7中去。如果是16位操作，变换结果超出09999的范围就会出错；如果是32位操作，变换结果超出099999999的范围就会出错.BCD变换指令可用于将P
88、LC内的二进制数据变为七段显示等所需的BCD码，并向外部输出。图4-79ADD指令使用说明（a）ADD指令使用说明之一（b）指令使用说明之二7二进制加法指令ADD（FNC20）（16/32）1）功能。ADD加法指令是将指定的源元件中的二进制数相加的结果送到指定的目标元件中。2）操作数范围。S1.和S2.的操作数包括KnX、KnY、KnM、KnS、T、C、D、V、Z，D.的操作数包括KnY、KnM、KnS、T、C、D、V、Z。3）程序步。ADD和ADDP为7步，DADD和DADDP为13步。4）程序表达式。ADD加法指令的使用说明如图4-79（a）所示。当执行条件X0由OFFON时，(D10)+
89、(D12)(D14)。运算是代数运算，如5+（-8）=-3。ADD加法指令有3个常用标志：M8020为零标志，M8021为借位标志，M8022为进位标志。如果运算结果为0，则零标志M8020位置1；如果运算结果超过32767（16位）或2147483647（32位），则进位标志M8022置1；如果运算结果小于-32767（16位）或-2147483647（32位），则借位标志M8021置1。在32位运算中，被指定的起始字元件是低16位元件，而下一个字元件则为高16位元件，如D0(D1)。指源操作数和目标操作数可以用相同的元件号。若指源操作数和目标操作数元件号相同而采用连续执行的ADD、（D）A
90、DD指令时，加法的结果在每个扫描周期都会改变。若指令采用脉冲执行型时，如图4-77b所示，每当X1从OFFON变化时，D0的数据加1，这与INC（P）指令的执行结果相似。其不同之处在于用ADD指令时，零位、借位、进位标志将按上述方法置位。8二进制减法指令SUB（FNC21)(16/32)1）功能。SUB加法指令是将指定的源元件中的二进制数相减的结果送到指定的目标元件中。图4-80SUB减法指令使用说明（a）SUB减法指令使用说明；（b）32位减法指令使用说明2）操作数范围。S1.和S2.的操作数包括K、H、KnX、KnY、KnM、KnS、T、C、D、V、Z，D.的操作数包括KnY、KnM、Kn
91、S、T、C、D、V、Z。3）程序步。SUB和SUBP为7步，DSUB和DSUBP为13步。4）程序表达式。SUB减法指令的使用说明如图4-80（a）所示。当执行条件X0由OFFON时，(D10)-(D12)(D14)。运算是代数运算，如5-（-8）=13。各种标志的动作、32位运算中软元件的指定方法、连续执行型和脉冲执行型的差异等均与上述加法指令相同。图4-80（b）所示是32位减法指令的使用说明，与后面讲述的二进制减1指令相似，但采用减法指令实现减1，零位和借位等标志位可能动作。9二进制乘法指令MUL（FNC22)(16/32)1）功能。MUL乘法指令是将指定的源元件中的二进制数相乘的结果送
92、到指定的目标元件中。2）操作数范围。S1.和S2.的操作数包括K、H、KnX、KnY、KnM、KnS、T、C、D、V、Z，D.的操作数包括KnY、KnM、KnS、T、C、D、V、Z。3）程序步。MUL和MULP为7步，DMUL和DMULP为13步。4）程序表达式。MUL乘法指令的使用说明如图4-81所示。分16位和32位2种运算情况。16位运算如图4-81（a）所示。当执行条件X0由OFFON时，(DO)(D2)(D5，D4)。源操作数是16位，目标操作数是32位。若令（D0）=8，（D2）=9时，D5，D4=72.最高位为符号位，0为正，1为负。32位运算如图4-81（b）所示。当执行条件X
93、0由OFFON时，（D1，DO）（D3，D2）（D7，D6，D5，D4）。源操作数是32位，目标操作数是64位。若令（D1，D0）=238，（D4，D3）=189时，(D7，D6，D5，D4)=44982.最高位为符号位，0为正，1为负。如果将位组合元件用于目标操作数时，限于K的取值，只能得到低位32位的结果，不能得到高32位的结果。这时应将数据移入字元件再进行计算。用字元件作目标操作数时，也不能对作为运算结果的64位数据进行监视，在这种场合下，建议采用浮点运算。Z不能在32位运算中作为目标元件，只能在16位运算中作为目标元件。10二进制除法指令DIV（FNC23)(16/32)1）功能。DI
94、V除法指令是将指定的源元件中的二进制数相除，S1.为被除数，S2.为除数，商送到指定的目标元件D.中，余数送到目标元件D.的下一个目标元件中。2）操作数范围。S1.和S2.的操作数包括K、H、KnX、KnY、图4-81MUL指令使用说明图4-82DIV指令使用说明（a）16位运算（b）32位运算（a）16位运算（b）32位运算KnM、KnS、T、C、D、Z，D.的操作数包括KnY、KnM、KnS、T、C、D、Z。3）程序步。DIV和DIVP为7步，DDIV和DDIVP为13步。4）程序表达式。DIV乘法指令的使用说明如图4-82所示。分16位和32位2种运算情况。16位运算如图4-82（a）所
95、示。当执行条件X0由OFFON时，(D0)(D2)(D4)。若令（D0）=19，（D2）=3时，商（D4）=6，余数（D5）=1。32位运算如图4-82（b）所示。当执行条件X0由OFFON时，(D1、D0)(D3、D2)商在(D5、D4)，余数在（D7、D6）中。商与余数的最高位为符号位，0为正，1为负。当被除数或除数中有1个为负数时，商为负数。当被除数为负数时，余数为负数。11二进制加一指令INC（FNC24）（16/32）1）功能。当条件为ON时，由D.指定的元件中数值增加1，如果不用脉冲指令，则每个扫描周期加1。2）操作数范围。D.的操作数包括KnY、KnM、KnS、T、C、D、V、Z
96、。3）程序步。INC和INCP为3步，DINC和DINCP为5步。4）程序表达式。INC指令使用说明如图4-83所示。当X0由OFFON变化时，由D.指定的元件D10中的二进制数自动加1。5）二进制加1指令使用规则。（1）若用连续指令时，每个扫描周期都加1。（2）进行16位运算时，+32767再加上1就变为-32768，但标志位不动作。进行32位运算时，+2147483647再加1就变为-2147483647，标志位不动作。图4-83INC指令使用说明12二进制减1指令DEC（FNC25）(16/32)1）功能。当条件为ON时，由D.指定的元件中数值减1，如果不用脉冲指令，则每个扫描周期减1。
97、2）操作数范围。D.的操作数包括KnY、KnM、KnS、T、C、D、V、Z。3）程序步。DEC和DECP为3步，DDEC和DDECP为5步。4）程序表达式。DEC指令使用说明如图4-84所示。图4-84DEC指令使用说明当X1由OFFON变化时，由D.指定的元件D10中的二进制数自动减1。5）二进制减1指令使用规则若用连续指令时，每个扫描周期都减1。进行16位运算时，-32768再减上1就变为+32767，但标志位不动作。进行32位运算时，-2147483648再减1就变为+2147483647，标志位不动作。13循环右移指令ROR(FNC30)(16/32)和循环左移指令ROL(FNC31)
98、(16/32)1）功能。循环右移指令可以使16位数据、32位数据向右循环移位；循环左移指令可以使16位数据、32位数据向左循环移位。2）操作数范围。D.的操作数包括KnY、KnM、KnS、T、C、D、V、Z。3）程序步。ROR和RORP位5步，DROR和DRORP为9步；ROL和ROLP为5步，DROL和DROLP为9步。4）程序表达式。循环右移指令使用说明如图4-85（a）所示，循环左移指令的使用说明如图4-85（b）所示。图4-85ROR指令和ROL指令使用说明（a）ROR指令（b）ROL指令对于循环右移指令，当X0由OFFON时，由D.指定的元件内各位数据向右移n位，最后1次从低位移出的
99、状态存于进位标志M8022中。对于循环左移指令，当X1由OFFON时，由D.指定的元件内各位数据向左移n位，最后1次从高位移出的状态存于进位标志M8022中。5）循环右移指令和循环左移指令使用规则用连续指令执行时，循环移位操作每个周期执行一次。在指定位软元件的场合下，只有K4（16位指令）或K8（32位指令）有效如K4Y0和K8Y0.14位右移指令SFTR（FNC34）（16）和位左移指令SFTL（FNC35）（16）1）功能。位移位指令是对D.所指定的n1个位元件连同S.所指定的n2个位元件的数据右移或左移n2位。2）操作数范围。S.的操作数包括X、Y、M、S，D.的操作数包括Y、M、S，n
100、1和n2的操作数包括K、H。3）程序步。SFTR和SFTRP为9步，SFTL和SFTLP为9步。4）程序表达式。位右移指令使用说明如图4-86（a）所示，位左移指令的使用说明如图4-86（b）所示。图4-86SFTR指令和SFTL指令使用说明（a）SFTR指令图4-86SFTR指令和SFTL指令使用说明（b）SFTL指令对于图4-86（a）所示的位右移指令的梯形图，当X10由OFFON时，D.内（M0M15）16位数据连同S.内（X0X3）4位数据向右移4位，（X0X3）4位数据从D.的高位端移入，而D.的低位M0M3数据移出（溢出）。若图中n2=1，则每次只进行一位移位。对于图4-86（b）
101、所示的位左移指令的梯形图移位原理也类同。5）位右移和位左移指令使用规则用脉冲执行刑指令时，当X10由OFFON时指令执行一次，进行位移位；而用连续指令执行时，移位操作是每个扫描周期执行1次。本指令使位元件中的状态向右或向左移位，由n1指定位元件长度，n2指定移位位数（n2n11024）。图4-87ZRST指令使用说明15区间复位指令ZRST（FNC40）（16）1）功能。区间复位，也称为成批复位指令。2）操作数范围。D1.和D2.的操作数包括Y、M、S、T、C、D（D1D2）。3）程序步。ZRST和ZRSTP为5步。4）程序表达式。ZRST指令使用说明如图4-87所示。当M8002由OFFON
102、时，执行区间复位指令。位元件M500M599成批复位、字元件C235C255成批复位、状态元件S0S127成批复位。5）区间复位指令使用规则操作数范围。D1.和D2.指定的元件应为同类软元件，D1.指定的元件号应小于等于D2.指定的元件号。若D1.的元件号大于D2.的元件号，则只有D1.指定的元件被复位。该指令为16位处理指令，但是可在D1.和D2.中指定32位计数器。不过不能混合指定，即不能在D1.中指定16位计数器，而在D2.中指定32位计数器。16平均值指令MEAN（FNC45）(16)图4-88MEAN指令使用说明1）功能。平均值指令MEAN是将S.指定的n个（元件的）源操作数据的平均
103、值（用n除代数和）存入目标操作数D.中，舍去余数。2）操作数范围。S.的操作数包括KnY、KnM、KnS、T、C、D，D.的操作数包括KnY、KnM、KnS、T、C、D、V、Z，n的操作数包括K、H（1n64）。3）程序步。MEAN和MEANP为7步。4）程序表达式。平均值指令使用说明如图4-88所示。5）平均值指令使用规则。当n超出元件规定地址号范围时，n值自动减少；当n在164以外时，会发生错误。17跳转指令CJ（FNC00）（16）1）功能。在满足跳转条件之后的各个扫面周期中，PLC将不再扫描跳转指令与跳转指针Pn之间的程序，即跳到以指针Pn为入口的程序段中执行。直到跳转的条件不再满足，
104、跳转停止进行。2）操作数范围。D.的操作数包括P0P63（允许变址修改）。3）程序步。CJ、CJ（P）为3步，标号P为1步。4）程序表达式。跳转指令在梯形图中使用的情况如图4-89所示，图中跳转指令P8、P9分别对应CJP8及CJP9两条跳转指令。图4-89跳转指令使用说明当X0置1，跳转指令CJP8执行条件满足，程序从CJP8指令处跳至标号P8处，X0常闭触点断开，仅执行梯形图中40号地址的最后3行程序。图4-89中跳转发生前后输入或其它器件发生变化对程序执行结果的影响见表4-22从表4-22中可以看出以下几点：处于被跳过程序段中的输出继电器Y、辅助继电器M、状态寄存器S由于该段程序不再执行
105、，即使梯形图中涉及的工作条件发生变化，它们的工作状态将保持跳转发生前的状态不变。被跳过程序段中的时间继电器T及计数器C，无论其是否具有断电保持功能，由于相关程序停止执行，它们的现实值寄存器被锁定，跳转发生后其计时、计数值保持不变，在跳转中止、程序继续执行时，计时、计数将继续进行。另外，计时器和计数器的复位指令具有优先权，即使复位指令位于被跳过的程序段中，当执行条件满足时，复位工作也将执行。5）跳转指令使用规则由于跳转指令具有选择程序的功能，所以在同一程序且位于因跳转而不会被同时执行程序段中的同一线圈不被视为双线圈。可以有多条跳转指令使用同一标号。在图4-90中，如X21接通，而X1接通，则第2
106、条跳转指令有效，程序从第2条跳转指令处跳到P9处。但不允许一个跳转指令对应2个标号的情况存在，即在同一程序中不允许存在2个标号。在编写跳转指令的指令表时，标号需占1行。标号一般设在相关的跳转指令之后，也可以设在跳转指令之前，如图4-91所示。应注意的是，从程序执行顺序来看，如果X24接通约200ms以上，造成该程序的执行时间超过了警戒时钟设定值，会发生监视定时器出错。图4-902条跳转指令共用同一标号图4-91指针标号可以设在跳转指令之前使用CJ(P)指令时，跳转只执行一个扫描周期，但若用辅助继电器M8000作为跳转指令的工作条件，跳转就成为无条件跳转。跳转可用来执行程序初始化工作，如图4-9
107、2所示。在PLC运行的第1个扫描周期中，跳转CJP7将不执行，初始化程序被跨过，不再执行。图4-92跳转指令用于初始化18子程序调用指令CALL（FNC01）(16)子程序是为一些特定的控制目的编制的相对独立的程序。为了区别于主程序，规定在程序编排时，将主程序排在前边，子程序排在后边，并以主程序结束指令FEND（FNC06）将这两部分隔开。1）功能。当子程序调用指令的执行条件为ON时，CALL指令使程序跳到标号处，子程序被执行。2）操作数范围。D.的操作数包括P0P62（允许变址修改）。3）程序步。CALL、CALL(P)为3步，标号P为1步。19子程序返回指令SRET9(FNC02)1）功能
108、。返回主程序。2）操作数。无。3）程序步。1步。20主程序结束指令FEND（FNC02）1）功能。表示主程序结束。执行到FEND指令时，机器进行I/O处理，监视定时器刷新后，返回0步的程序。2）操作数。无。3）程序步。1步。图4-93子程序调用指令使用说明图4-94子程序的嵌套子程序调用指令CALL安排在主程序段中，X0是子程序执行的条件，当X0置1时，执行指针标号为P10的子程序1次。在SRET指令执行后，程序回到主程序中的104步处。子程序P10安排在主程序结束指令FEND之后，标号P10和子程序返回指令SRET之间的程序构成P10子程序的内容。当主程序带有多个子程序或子程序中嵌套子程序时
109、，子程序可依次列在主程序结束指令之后，并以不同的标号相区别。5）子程序指令使用规则标号范围从P0P62，但同一标号出现不能多于1次；CJ指令中用过的标号不能重复再用，但不同CALL指令可调用同一标号的子程序。在子程序中可再调用子程序，形成了程序嵌套，总共可有5级嵌套。图4-94所示是一级嵌套的例子。子程序P1是脉冲执行方式，即X0置1一次，子程序P1只执行1次。当子程序P1开始执行并X2置1时，程序转去执行子程序P2，当P2执行完毕后又回到P1原断点处执行P1，直到P1执行完成后返回主程序。21中断返回指令IRET（FNC03）中断是计算机所特有的一种工作方式，指在主程序的执行过程中，中断主程
110、序的执行去执行中断子程序。和前面所讲的子程序一样，中断子程序也是为某些特定的控制功能而设定的。和普通子程序的不同点是，这些特定的控制功能都有一个共同的特点，即要求响应时间小于机器的扫描周期。1）功能。返回主程序，用在中断服务程序的末尾，表示中断服务程序的结束。2）操作数。无。3）程序步。1步。22允许中断指令EI（FNC04）和禁止中断指令DI（FNC05）1）功能。在主程序中，EI和DI一起规定允许中区间。EI表示允许中断区间的起点，DI表示允许中断区间的终点。2）操作数。无。3）程序步。1步。4）FX系列可编程控制器中断编号方法FX系列可编程过程控制器有3类中断源，即输入中断、定时器中断和
111、计数器中断。为了区别不同的中断，在程序中表明中断子程序的入口，规定了中断指针标号。中断编号方法与中断相关的辅助继电器见表4-23。从表4-23可以看出，输入中断信号从输入端子送入，可用于机外突发随机事件引起的中断；定时器中断是机内中断，使用定时器引出，多用于周期性工作场合；计数器中断是利用机内高速计数器的比较结果引起中断的。由于中断的控制是脱离于程序的扫描执行机制的，多个突发事件出现时处理也必须有个秩序，这就是中断优先权。FX系列PLC一共有15个中断，其优先权由中断号的大小决定，号数小的中断优先权高。由于外部中断号整体上高于定时器中断，即外部中断的优先权较高。由于中断子程序是为一些特定的随机
112、事件而设计的，在主程序的执行过程中，就有可能结合不同的程序段中PLC所要完成工作的性质决定能否响应中断。对可以响应中断的程序段用允许中断指令EI及禁止中断指令DI指令标出来。如在程序的任何地方都可以响应中断，称为全程中断。另外，如果机器安排的中断比较多，而这些中断又不一定需同时响应时，还可以通过特殊辅助继电器M8050-M8059实现中断的选择。这些特殊辅助继电器和15个中断的关系见表4-23。机器规定，当这些特殊辅助继电器通过控制信号被置1时，其対应的中断被封锁。5）中断指令的程序表达方式中断指令使用说明如图4-93所示。由图4-95可以看出，中断程序作为一种子程序安排在主程序结束指令FEN
113、D之后。当主程序中允许中断指令EI及禁止中断指令DI之间的区间表示可以开放中断的程序段。当主程序带有多个中断子程序时，中断标号和与其最近的一处中断返回指令构成一个中断子程序。FX2N型可编程控制器可实现不多于二级的中断嵌套。另外，1次中断请求，中断程序一般仅能执行1次。23循环开始指令FOR（FNC08）(16)1）功能。循环区起点。2）操作数范围。FOR指令的操作数包括K、H、KnX、KnY、KnM、KnS、T、C、D、V、Z。3）程序步。3步24循环结束指令NEXT（FNC09）1）功能。循环区终点。2）操作数。无3）程序步。1步。4）循环指令程序表达方式循环指令由FOR及NEXT两条指令
114、构成，这两条指令总是成对出现的。循环指令使用说明图4-96所示。循环次数范围132767，当循环次数设置为-327670时，循环次数作1处理，FORNEXT循环1次。图4-96中有3条FOR指令和3条NEXT指令相互对应，构成3层循环，这样的嵌套可达5层。在梯形图中相距最近的FOR指令和NEXT是一对，构成最内层循环,其次是中间的一对指令构成中循环，再就是最外层的一对指令构成外循。每一层循环间包括了一定的程序，这就是所谓程序执行过程中需依一定的次数循环的部分。该程序中内层循环程序是向数据存储器D100中加1。若循环值从输入端设定为4，它的中层循环值D3中为3，则最外层循环值为4。循环嵌套程序的
115、执行总是从最内层开始。当程序执行到内循环程序段时先先向D100中加4次1，然后执行中层循环，中层循环要将内层的过程执行3次，执行完成后D100中的值为12。最后执行最外层循环，即将内层及中层循环再执行4次。从以上的分析可以看出，多层循环间的关系是循环次数相乘的关系，这样，本例中的加1指令在1个扫描周期中就要向数据存储器D100中加入48个1了。5）循环指令使用规则在使用循环指令时，下述情况下会出错：NEXT指令在FOR指令之前。只有FOR指令，而没有NEXT指令与之对应。NEXT指令编在FEND或END指令之后。NEXT指令的数目与FOR指令数目步符合。图4-95中断指令使用说明图4-96循环
116、指令使用说明6）循环程序的应用循环指令用于某种操作需反复进行的场合。如对某一取样数据做一定次数的加权运算，控制输出口依一定的规律作重复的输出动作或利用重复的加减元算完成一定量的增加或减少，或利用重复的乘除运算完成一定量的数据移位。循环程序可以使程序简明扼要，使得编程更加方便，提高程序执行效率。 4.5.3 应用举例应用举例1传送比较类指令应用举例例1用程序构成1个闪光信号灯，通过数字拨码开关可改变闪光频率（即信号灯亮ts，熄灭ts）。解闪光信号灯的起动开关信号接于输入点X20，4位数字拨码开关接于输入点X0X17，闪光灯接于输出点Y0，梯形图如图4-97所示。图4-97闪光信号灯梯形图图4-9
117、7闪光信号灯梯形图例2小车自动选向自动定位控制某车间有4个工作台，小车往返于工作台之间运料。每个工作台设有1个到位开关（SQ）和1个呼叫按钮（SB）。具体控制要求如下：1）小车初始是应停在4个工作台中的任意1个到位开关位置上。2）设小车现暂停于m号工作台，（此时SQm动作）这时n号工作台有呼叫（即SBn动作）。当mn时，小车左行，直至SQn动作，到位停车。即当小车所停位置SQ的编号大于呼叫的SQ的编号时，小车往左运行至呼叫的SB位置后停止。当mn时，小车右行，直至SQn动作，到位停车。即当小车所停位置SQ的编号小于呼叫的SB的编号时，小车往右运行至呼叫的SB位置后停止。当m=n时，小车原地不动
118、。即当小车位置SQ与呼叫SB编号相同时，小车不动作。解本例采用传送和比较指令来实现控制要求。主要解决以下几个要求：1）工位号和呼叫位置的确定。因为小车同时只可能停在1个工位上，所以用位组合K1X4即为确定的值。即1号位为1，2号位为2，3号位为4，4号位为8。呼叫位置的标号由传送指令完成。即当1号位有呼叫即给D0送值1，2号位有呼叫则送2，3号位有呼叫则送4，4号位有呼叫则送8。这样，m、n在任意位置都给它们赋了1个确定的值。2）小车行进方向的确定。通过比较指令来完成。3）到位停车。通过比较结果来控制。小车自动控制系统I/O点的分配见表4-24。图4-98小车自动选向自动定位控制梯形图小车自动
119、选向自动定位控制梯形图如图4-98所示。例3 试设计1个简易定时报时器，具体控制要求如下：1）早上6：30，电铃（Y0）每秒响1次，6次后自动停止。2）9：0017：00，启动住宅报警系统（Y1）。3）晚上6：00开启园内照明（Y2）。4）晚上10：00关园内照明（Y2）。解完成本例的控制要求要解决如下几个问题：1)产生1个实时时钟，即1个周期24h循环的时钟信号。利用内部时钟脉冲信号和计数器结合使用即可构成，每15min位一设定单位，共96个时间单元。2)能按设定时间进行控制。应用计数器产生的实时时间与设定时间进行比较，利用比较结果进行相关控制。3)能进行校时。为了能进行校时，设置X1位15
120、min快速调整开关，X2为格数设定的快速调整开关。时间设定值位钟点数乘4。设置X0位启动开关。使用时，在0：00时启动定时器。定时器控制梯形图如图4-99所示。图4-99定时控制器梯形图2.四则运算指令应用举例例4 图4-100（a）所示为产品入库出库示意图，进行入/出库的计数和在库量的显示(K4Y0)。若在库量超过100个，则报警灯（Y20）输出。试设计仓库在库量统计梯形图。解本例采用加1，减1指令构成1个计数器，用传送指令把在库量送去显示，并用在库量与设定值进行比较，利用比较结果控制报警灯输出。设入库传感器输入点为X0。出库传感器输入点为X1，仓库在库量统计梯形图如图4-100（b）。图4
121、-100例4图（a）产品入库出库示意图（b）仓库在库量统计梯形图3.循环与移位指令应用举例例5某灯光招牌有L1L8八个灯接于K2Y0，要求按下启动按钮X0时，灯先以正序每隔1s轮流点亮，当L8亮后，停2s；然后以反序每隔1s轮流点亮，当L1再亮后，停2s，重复上述过程。当停止按钮X1按下时，停止工作。试设计该流水灯光控制梯形图。解本例采用位左移和位右移指令来实现其控制要求。主要解决以下几个问题：1）位移寄存器，有4个要素：移位寄存器的长度。因为有8个灯。可直接由Y0Y7构成，即8位；每次移动的位数。要求轮流点亮，则每次移1位；移位的状态。因为每次只有1个灯亮，所以要求在移位寄存器中只有1个“1
122、”在流动；移动脉冲。每隔1s点亮1个灯，可以使用内部时钟脉冲M8013。采用位左移指令构成1个移位寄存器，即正序每隔1s轮流点亮，采用位右移指令构成1个移位寄存器，即反序每隔1s轮流点亮。2）灯先以正序轮流点亮，当L8亮后，停2s，再反序轮流点亮。当Y7为ON后，停止左移，并定时2s，定时到启动右移；当Y0为ON后，停止右移，同时定时2s，定时到再启动左移，即可进入正常的循环。流水灯光控制梯形图如图4-101所示。图4-102温度控制子程序结构图5.中断指令的执行过程及应用举例1）外部中断子程序。外部中断常用来引入发生频率高于机器扫描频率的外控制信号，或用于处理那些需快速响应的信号。图4-10
123、3是带有外部输入中断子程序的梯形图。在主程序段程序执行中。特殊辅助继电器M8050为零时，标号为I001的中断子程序允许执行。该中断在输入口X0送入上升沿信号时执行。上升沿信号出现1次，该中断执行1次。执行完毕后即返回主程序。中断子程序的内容为1s时钟脉冲继电器M8013驱动输出继电器Y12工作。作为执行结果的Y12的状态，视M8013上升沿出现时的状态而定。即M8013置1，则Y12置1,M8013为零时，Y12置0。2）时间中断子程序。图4-104所示为一段试验性质的定时器中断子程序。中断标号I610的中断序号为6，时间周期为10ms。不明白，请核对从梯形图的程序来看，每执行1次中断程序，
124、将向数据存储器D0中加1，当加到1000时，M2为ON，使Y002置1，为了验证中断程序执行的正确性，在主程序段中设有时间继电器T0，设定值为100，并用此时间继电器控制输出端Y1。这样，当X1由ON变为OFF并经历10s后,Y1及Y2应同时置1。以上讨论的中断用指针的动作会受到机内特殊辅助继电器M8050M8056的控制，特殊辅助继电器若接通，则中断禁止。例如，M8056接通，则计数器中断全禁止。图4-103外部中断子程序图4-104定时器中断子程序 本章小结本章小结本章以日本三菱公司的FX系列为例介绍其性能、特点、指令系统及指令应用等基本知识。通过介绍FX系列PLC，要求学生掌握PLC的特
125、点，会使用各种软继电器，会使用各种基本指令、功能指令进行编程；通过本章的学习使学生能利用所学的知识进行程序编写，对三菱FX系列PLC有一个较全面的了解。 习题与思考题习题与思考题1FX系列PLC的特点是什么？2FX2N-48MR是基本单元还是扩展单元?输入点和输出点各是多少?输出是什么类型？3FX系列PLC主要由那些软继电器?其主要功能是什么？4FX系列PLC中共有几种类型的辅助继电器？这些辅助继电器各有什么特点？5积算定时器与非积算定时器的相同之处与不同之处是什么？6FX系列PLC中共有几种类型的计数器？它们各有什么特点？7FX系列PLC的基本指令共有多少条？说明每一条指令的名称和功能。8简
126、要说明AND指令与ANB指令、OR指令与ORB指令之间的区别。9绘出下列指令语句表对应的梯形图。0LDX19ORB1ANIX210ANB2LDX311M13ANIX412ANDM24ORB13ORB5LDX514ANDM36ANDX615OUTY17LDX716END8ANIX1010绘出下列指令语句表对应的梯形图。0LDX06OUTC01ANIM0K82OUTM19LDC03LDX110OUTY04RSTC011END5LDM111绘出下列指令语句表对应的梯形图。0LDX110MPP1MPS11OUTY22ANDX212MPP3MPS13OUTY34ANDX314MPP5MPS15OUTY4
127、6ANDX416MPP7MPS17OUTY58ANDX518END9OUTY112绘出下列指令语句表对应的梯形图。0LDX28LDX31ORY29OUTT12ANIX1K503MCN012MCRN0M014END6LDIT17OUTY2图4-105题13图图4-106题14图13写出图4-105所示梯形图的指令语句表。14写出图4-106所示梯形图的指令语句表。图4-107例15图15写出图4-107所示梯形图的指令语句表。图4-108题16图（a）梯形图；（b）时序图16写出图4-108所示梯形图的指令语句表，并补画出M1、M2和S20的时序图。17写出图4-109所示梯形图的指令语句表，并
128、补画出M1、M2、M3和Y1的时序图。如果PLC的输入点X1接1个按钮，输出点Y1所接的接触器控制1台电动机，则通过这段程序能否用该按钮控制电动机启动和停止？图4-109题17图（a）梯形图（b）时序图18设计装配线的计数控制电路，此电路用来对装配线上的产品进行检测和计数。要求检测到每12个产品通过时，产生1个输出，接通电动阀5s，试设计梯形图，并写出指令语句表。19有1个指示灯，控制要求为：按下启动按钮后，亮5s，熄灭5s，重复5次后停止工作。试设计梯形图，并写出指令语句表。20有3台电动机，控制要求为：按M1、M2、M3的顺序启动；前级电动机不启动，后级电动机不能启动；前级电动机停止时，后级电动机也停止。使设计梯形图，并写出指令语句表。21简述步进控制指令的用法和特点。22用CMP指令实现下面功能：X0为脉冲输入，当脉冲数大于5时，Y1为ON；反之，Y0为ON。画出其梯形图。233台电动机每隔5s起动，各运行10s停止，循环往返。使用传送比较指令完成程序设计，画出梯形图。24跳转发生后，CPU是否对被跳转指令跨越的程序段逐行扫描，逐行执行？被跨越的程序中，输出继电器、定时器及计数器的工作状态怎样？25某化工设备设有外应急信号，用以封锁全部输出口，以保证设备的安全。试用中断方法设计相关梯形图。
