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1、1 可編程序控制器的 編程方法與工程應(yīng)用 第 3章 FX2N系列 PLC 的指令系統(tǒng) 2 主要內(nèi)容 3.1 FX2N系列 PLC的基本邏輯指令 3.2 FX2N系列 PLC的功能指令 3.3 梯形圖的特點(diǎn) 3.4 梯形圖編程規(guī)則 3 (1) 輸入、輸出指令 LD(Load)：取指令，常開(kāi)觸點(diǎn)與母線(xiàn)連接的指令。 LDI(Load Inverse)：取反指令，常閉觸點(diǎn)與母線(xiàn)連接的指令。 OUT（ Out）：驅(qū)動(dòng)線(xiàn)圈的輸出指令。 說(shuō)明 : OUT指令不能用于驅(qū)動(dòng)輸 入繼電器線(xiàn)圈 ; OUT指令可以連續(xù)使用多 次，用于線(xiàn)圈并聯(lián)，但不可 串聯(lián)使用 ; 定時(shí)器、計(jì)數(shù)器使用 OUT 指令后，須設(shè)置系數(shù) K。
2、 3.1 FX2N系列 PLC的基本邏輯指令 4 (2) 單個(gè)觸點(diǎn)串聯(lián)指令 AND、 ANI AND（ And）：與指令，常開(kāi)觸點(diǎn)串聯(lián)連接指令。 ANI（ And Inverse）：與反指令，常閉觸點(diǎn)串聯(lián)連接指令。 OUT指令后，通過(guò)觸點(diǎn)對(duì)其它線(xiàn)圈使用 OUT指令稱(chēng)為連 續(xù)輸出。在順序正確的前提下，可以多次使用。 說(shuō)明： AND、 ANI均用 于單個(gè)觸點(diǎn)的串 聯(lián)，串聯(lián)數(shù)目沒(méi) 有限制，該指令 可以重復(fù)使用多 次。 3.1 FX2N系列 PLC的基本邏輯指令 5 (3) 觸點(diǎn)并聯(lián)指令 OR、 ORI OR（ Or）：或指令，單個(gè)常開(kāi)觸點(diǎn)的并聯(lián)連接指令。 ORI（ Or Inverse）：或反指令，
3、單個(gè)常閉觸點(diǎn)的并聯(lián)連接 指令。 3.1 FX2N系列 PLC的基本邏輯指令 6 (4) LDP、 LDF、 ANDP、 ANDF、 ORP、 ORF脈沖指令 LDP、 ANDP和 ORP：上升沿檢測(cè)的觸點(diǎn)指令 LDF、 ANDF和 ORF：下降沿檢測(cè)的觸點(diǎn)指令 3.1 FX2N系列 PLC的基本邏輯指令 0 LDP X2 1 ORF X3 2 OUT Y0 3 LD M3 4 ANDP T5 5 OUT M0 7 (5) 串聯(lián)電路塊的并聯(lián)指令 ORB ORB（ Or Block）：串聯(lián)電路塊的并聯(lián)連接指令。 兩個(gè)以上的觸點(diǎn)串聯(lián)連接而成的電路塊稱(chēng)為“串聯(lián)電 路塊”。 ORB指令是一個(gè)獨(dú)立指令，后
4、無(wú)操作元件。 3.1 FX2N系列 PLC的基本邏輯指令 8 (6) 并聯(lián)電路塊的串聯(lián)指令 ANB ANB（ And Block）：并聯(lián)電路塊的串聯(lián)連接指令。 兩個(gè)以上的觸點(diǎn)并聯(lián)連接而成的電路塊稱(chēng)為“并聯(lián) 電路塊”。同 ORB一樣， ANB后無(wú)操作元件。 3.1 FX2N系列 PLC的基本邏輯指令 9 (7) 多重輸出指令 MPS、 MRD、 MPP MPS（ Push）：進(jìn)棧指令。 MRD（ Read）：讀棧指令。 MPP（ Pop）：出棧指令。 說(shuō)明 : MPS、 MPP必須配對(duì)使用，而且 MPS、 MPP連續(xù)使用不得超過(guò) 11次。 MPS、 MRD、 MPP指令是三個(gè)獨(dú) 立指令，后無(wú)操元
5、件。 3.1 FX2N系列 PLC的基本邏輯指令 10 (8) 主控及主控復(fù)位指令 MC、 MCR MC（ Master Control）：主控指令，用于公共串聯(lián)接點(diǎn)的連接。 MCR（ Master Control Reset）：主控復(fù)位指令，即 MC的復(fù)位指 令。 MC為 3步指令 MCR為 2步指令 3.1 FX2N系列 PLC的基本邏輯指令 11 MC、 MCR的嵌套使用 說(shuō)明 : N為嵌套級(jí)數(shù)，選擇范圍為 N0-N7。 MC指令后，母線(xiàn)移至 MC觸點(diǎn)后， 返回原來(lái)母線(xiàn)用 MCR，且 MC、 MCR 必須成對(duì)使用。 MC與 MCR可以嵌套使用，嵌套級(jí)的 編號(hào)順次增大 （ N0N1N2N3
6、 N4N5N6N7 ）， 返回時(shí)從大 的嵌套級(jí)開(kāi)始解除。 MC不是嵌套結(jié)構(gòu)時(shí) ,可在 MC N0- MCR N0之后多次反復(fù)使用。 3.1 FX2N系列 PLC的基本邏輯指令 N1 N0 12 思考題： 當(dāng) X0閉合后， X1、 X2、 X3、 X4均接通 5s， Y0、 T0、 T250 和 M0將作何變化？ 3.1 FX2N系列 PLC的基本邏輯指令 13 (9) 置位指令和復(fù)位指令 SET、 RST SET（ Set）：置位指令，使操作保持的指令。 RST（ Reset）：復(fù)位指令，使操作保持復(fù)位的指令。 說(shuō)明 : SET、 RST指令具有自 保持功能。 SET、 RST指令的使用 沒(méi)有
7、順序限制， SET和 RST之間可以插入別的程 序。 RST可用于對(duì) T、 C的復(fù) 位，使它們的當(dāng)前計(jì)時(shí)值 和計(jì)數(shù)值清零。 3.1 FX2N系列 PLC的基本邏輯指令 14 (10) 脈沖輸出指令 PLS、 PLF PLS（ Pulse）：上升沿微分輸出 PLF：下降沿微分輸出 說(shuō)明 : PLS和 PLF只能用于元件 Y和 M，使 用 PLS指令， Y、 M僅在驅(qū)動(dòng)輸入 接通后的一個(gè)掃描周期內(nèi)動(dòng)作；使 用 PLF指令， Y、 M僅在驅(qū)動(dòng)輸入 斷開(kāi)后的一個(gè)掃描周期內(nèi)動(dòng)作。 3.1 FX2N系列 PLC的基本邏輯指令 15 (11) 反向指令 INV INV：運(yùn)算結(jié)果反向 3.1 FX2N系列 P
8、LC的基本邏輯指令 執(zhí)行 INV指令之 前的運(yùn)算結(jié)果 到 INV指令執(zhí)行之 后的運(yùn)算結(jié)果 OFF ON ON OFF 0 LD X0 1 INV 2 OUT Y0 16 (12) 空操作指令 NOP NOP（ Non Processing）：空操作指令，用于程序的修改。 3.1 FX2N系列 PLC的基本邏輯指令 NOP指令使該步序作空操作，在程序中只占一個(gè)步序， 沒(méi)有元件編號(hào)。 在程序中加入 NOP指令，改動(dòng)或追加程序時(shí)，可以減少步序 號(hào)的改變。 用 NOP指令替換已寫(xiě)入的指令，可改變電路。 LD、 LDI、 AND、 ORB等指令若換成 NOP指令，電路構(gòu)成將有大幅度變 化。 執(zhí)行程序全清
9、操作后，全部指令變成 NOP。 17 (12) 程序結(jié)束指令 END END（ End）：程序結(jié)束指令。 3.1 FX2N系列 PLC的基本邏輯指令 END指令用于程序的結(jié)束，是無(wú)元件編號(hào)的獨(dú)立指令。 使用 END指令可以縮短掃描周期。 END指令還可用于程序調(diào)試。在程序調(diào)試過(guò)程中，可 分段插入 END指令，再逐段調(diào)試：先調(diào)試第一段程序， 待該程序調(diào)試好后，刪去 END指令，然后進(jìn)行下段程序 的調(diào)試，直到調(diào)試完全部程序?yàn)橹埂?18 思考題 如果 X1一直為 ON， M100怎么變化？ 19 3.2 FX2N系列 PLC的功能指令 1 功能指令的表示方法 0 LD X0 1 MEAN 45 3
10、D0 5 D4Z0 7 K3 MEAN表示取平均值（ FNC45） (D0)+(D1)+(D2)/3(D4Z0) Z0是變址寄存器 ,如果 Z0的內(nèi)容為 10,則 D4Z0=D14 n或 m用來(lái)表示常數(shù)，用來(lái)對(duì)源操作數(shù)或目標(biāo)操作做補(bǔ)充說(shuō)明 D表示 Destination目標(biāo)操作數(shù) S表示 Sourse源操作數(shù) 20 3.2 FX2N系列 PLC的功能指令 (D)MOV(P)按鍵輸入為 FNC D 12 P (D11)(D10)(D13)(D12) 2 數(shù)據(jù)長(zhǎng)度 ,脈沖執(zhí)行與連續(xù)執(zhí)行 D P MOV為數(shù)據(jù)傳送指令 (FNC12) (D)表示處理 32位 (32bit)數(shù)據(jù) ,沒(méi)有 (D)表示處理
11、 16位數(shù)據(jù) (P)表示脈沖執(zhí)行 ,如果沒(méi)有 (P)表示連續(xù)執(zhí)行 (即每次掃描都要 執(zhí)行 ) 21 3.2 FX2N系列 PLC的功能指令 3 位元件與字元件 位元件 :只有 ON/OFF狀態(tài)的元件 ,如 X,Y,M,S 字元件 :處理數(shù)據(jù)的元件 ,如 T,C,D 一個(gè)字由 16位二進(jìn)制數(shù)組成。 位元件的組合： 每相鄰 4位元件組成一個(gè)單元，用 Kn表示。如 K2M0表示由 M0M7組成的兩個(gè)位元件組。 K4S10表示由 S10S25組成的 16位數(shù)據(jù)。 K8就組成 32位數(shù)據(jù) 為避免混亂，采用以 0結(jié)尾的元件為首元件號(hào)。 22 3.2 FX2N系列 PLC的功能指令 4 變址寄存器 V， Z
12、 S和 D表示有變址功能 對(duì) 32位指令， V表示高位， Z表示低位 10V0 20Z1 (D15)+(D35)(D60) 23 3.2 FX2N系列 PLC的功能指令 5 常見(jiàn)功能指令 (1) 條件跳轉(zhuǎn)指令 CJ CJ（ Conditional Jump）：條件跳轉(zhuǎn)指令，用于跳過(guò)順序程 序中的某一部分，以減少掃描時(shí)間。 條件跳轉(zhuǎn)指令 CJ的功能指令編號(hào)為 FNC00，操作數(shù)為 P0 P127， P63是 END所在步序，不需要標(biāo)記。在梯形圖中， 一個(gè)標(biāo)號(hào)只能出現(xiàn)一次。 24 3.2 FX2N系列 PLC的功能指令 條件跳轉(zhuǎn)指令 CJ的應(yīng)用舉例： 當(dāng) X0為 ON時(shí)，執(zhí)行跳轉(zhuǎn)； 跳步期間，即時(shí)
13、驅(qū)動(dòng) Y、 S、 T的電路狀態(tài)改變，它們?nèi)?保持跳步前的狀態(tài)。 如果跳步之前， T、 C正在 工作，在跳步期間它們將停 止定時(shí)和計(jì)數(shù)，在 CJ指令復(fù) 位后才繼續(xù)工作。但高速計(jì) 數(shù)器不管是否跳轉(zhuǎn)，一直工 作。 25 3.2 FX2N系列 PLC的功能指令 自動(dòng)與手動(dòng)程序的切換 26 3.2 FX2N系列 PLC的功能指令 (2)子程序調(diào)用與返回 CALL 子程序調(diào)用指令 , 操作數(shù)為 P0P127(不 包括 P63),FNC01 SRET子程序返回指令 , 無(wú)操作數(shù) ,FNC02 FEND主程序結(jié)束指令 , 無(wú)操作數(shù)， FNC06 主 程 序 子 程 序 子程序可以嵌套使用，但不能超過(guò) 5級(jí) 標(biāo)
14、號(hào)應(yīng)寫(xiě)在 FEND之后，同一標(biāo)號(hào)只能用一次， CJ使 用過(guò)的標(biāo)號(hào)也不能再用。 27 3.2 FX2N系列 PLC的功能指令 (3) 比較指令 CMP（ Compare） 功能號(hào)為 FNC10， 16位運(yùn)算占 7個(gè)程序步 ， 32位運(yùn)算占 13個(gè) 程序步 。 當(dāng) X1為 ON時(shí)，十進(jìn)制常數(shù) 100與計(jì)數(shù)器 C10的當(dāng)前值比 較，比較結(jié)果送到 M0M2。 如果 S1 S2， M0 ON； 如果 S1=S2， M1 ON； 如果 S1 S2， M2 ON； 28 3.2 FX2N系列 PLC的功能指令 (4)傳送指令 MOV 功能指令編號(hào)為 FNC12， 16位運(yùn)算占 5個(gè)程序步 ， 32位運(yùn) 算占
15、 9個(gè)程序步 。 當(dāng) X1為 ON時(shí)，常數(shù) 100被傳送到 D10，并 自動(dòng)轉(zhuǎn)換成二制數(shù)。 29 3.2 FX2N系列 PLC的功能指令 (5)數(shù)據(jù)變換指令 BCD：二進(jìn)制轉(zhuǎn)換成 BCD碼并傳送。 BIN： BCD碼轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制并傳送。 FNC18 FNC19 30 3.2 FX2N系列 PLC的功能指令 (6)算術(shù)運(yùn)算指令 加法運(yùn)算： ADD， FNC20。 減法運(yùn)算： SUB， FNC21。 (D10)+(D12)(D14) （ D1， D0） 22 （ D1， D0） 31 3.2 FX2N系列 PLC的功能指令 乘法運(yùn)算： MUL， FNC22。 除法運(yùn)算： DIV， FNC23。 D
16、0 D2(D5,D4) 目標(biāo)元件可用 K1K8來(lái)指定位數(shù)。如果用 K4，只能得 到乘積的低 16位。兩個(gè) 32位數(shù)相乘必須用浮點(diǎn)運(yùn)算。用字 元件時(shí)，高 32位將丟失。除法運(yùn)算 ，若除數(shù)為 0則出錯(cuò)。 （ D7， D6） （ D9， D8 ) (D3 ， D2) 32 (7)循環(huán)移位指令 右循環(huán)移位指令 ROR， FNC30；左循環(huán)移位指令 ROL， FNC31。 16位指令占 5個(gè)程序步， 32位指令占 9個(gè)程序步。 3.2 FX2N系列 PLC的功能指令 右循環(huán)移位 33 3.2 FX2N系列 PLC的功能指令 左循環(huán)移位 34 (8) 位移指令 SFTL和 SFTR SFTL（ Shift
17、 Left）：位左移指令； SFTR（ Shift Right）：位右移指令。 SFTL和 SFTR指令的功能指令編號(hào)分別為 FNC34和 FNC35。 LD X20 SFTR (FNC 35) X0 M0 K16 K4 3.2 FX2N系列 PLC的功能指令 35 (9) 區(qū)間復(fù)位指令 ZRST ZRST（ Zone Reset）：區(qū)間復(fù)位指令，用于對(duì)同類(lèi)元件 成批復(fù)位。 100 LD M8002 101 ZRST (FNC 40) M500 M599 106 ZRST (FNC 40) C235 C255 ZRST指令的功能指令編號(hào)為 FNC40，該指令占 5個(gè)程 序步。 3.2 FX2N
18、系列 PLC的功能指令 36 (10) 狀態(tài)初始化指令 IST LD M8000 IST( FNC60) X20 S20 S29 X20為與工作方式有關(guān)的輸入首元件的編號(hào)， S20、 S29 分別為自動(dòng)方式的最小狀態(tài)元件編號(hào)和最大狀態(tài)元件編號(hào)。 3.2 FX2N系列 PLC的功能指令 IST（ Initial State）：狀態(tài)初始化指令，用于與 STL指令一 起使用，自動(dòng)設(shè)置初始狀態(tài)和相關(guān)輔助繼電器的狀態(tài)。 IST指令的功能指令編號(hào)為 FNC60，源操作數(shù)可取 X、 Y和 M，目標(biāo)操作數(shù)可取 S20 S899，且 D1 D2，該 指令占 7個(gè)程序步，在程序中只能使用 1次。 37 當(dāng)條件滿(mǎn)足
19、（ M8000為 ON，即 PLC為 RUN）時(shí)，以 下?tīng)顟B(tài)元件和特殊輔助繼電器自動(dòng)被指定如下功能： 3.2 FX2N系列 PLC的功能指令 X20：手動(dòng)； X27：停止； X21：回原點(diǎn)； S0：手動(dòng)操作初始狀態(tài)； X22：?jiǎn)尾竭\(yùn)行； S1：回原點(diǎn)初始狀態(tài)； X23：?jiǎn)沃芷谶\(yùn)行； S2：自動(dòng)操作初始狀態(tài)； X24：連續(xù)運(yùn)行； M8040：禁止?fàn)顟B(tài)轉(zhuǎn)移； X25：回原點(diǎn)起動(dòng)； M8041：開(kāi)始轉(zhuǎn)移； X26：自動(dòng)操作起動(dòng)； M8042：起動(dòng)脈沖。 38 3.3 梯形圖的特點(diǎn) 梯形圖中各編程元件的常開(kāi)觸點(diǎn)和常閉觸點(diǎn)均可以 無(wú)限多次使用。 PLC梯形圖中某些編程元件使用了繼電器這一名稱(chēng)， 它們不是
20、真實(shí)的物理繼電器，我們稱(chēng)之為“軟繼電器”。 梯形圖兩側(cè)的垂直公共線(xiàn)稱(chēng)為母線(xiàn)。 梯形圖的邏輯解算是從上到下、從左到右的順序進(jìn)行的。 39 3.4 梯形圖編程規(guī)則 規(guī)則 2 多個(gè)回路串聯(lián)時(shí)，應(yīng)將觸點(diǎn)最多的回路放在梯 形圖的最上面；多個(gè)回路并聯(lián)時(shí)，應(yīng)將觸點(diǎn)最多的并聯(lián) 回路放在梯形圖的最左邊，如此可減少指令條數(shù)。 規(guī)則 1 梯形圖的編寫(xiě)應(yīng)遵循從左到右，自上而下的 原則進(jìn)行。對(duì)于復(fù)雜的梯形圖，可將其分成若干塊， 逐塊編程，然后將各塊順次連接起來(lái)。 40 3.4 梯形圖編程規(guī)則 41 3.4 梯形圖編程規(guī)則 規(guī)則 3 梯形圖中的線(xiàn)圈應(yīng)放在最右邊，且不能直接接在 左母線(xiàn)上，并且所有的觸點(diǎn)不能放在線(xiàn)圈的右邊。
21、若線(xiàn) 圈有并聯(lián)，建議將單個(gè)線(xiàn)圈放在最上面。 42 3.4 梯形圖編程規(guī)則 規(guī)則 4 梯形圖中的“流動(dòng)”只能從左到右、從上到下單 向“流動(dòng)”，下圖所示的橋式電路是不可編程的，必須 按功能等效的原則進(jìn)行轉(zhuǎn)換。 43 3.4 梯形圖編程規(guī)則 規(guī)則 5 在同一程序中，一般不應(yīng)出現(xiàn)同一元件的線(xiàn)圈使 用兩次或多次（即 雙線(xiàn)圈輸出 ），否則，前面的輸出 無(wú)效，只有最后一次輸出有效。 44 1 寫(xiě)出下面梯形圖的指令表程序 練習(xí)題 45 練習(xí)題 2 畫(huà)出下面指令表程序?qū)?yīng)的梯形圖 LDI X4 ANI M3 LD X24 AND M37 ORB ORI X22 LD Y13 OR T10 ANI X12 OR X7 ANB OR X15 MPS OUT M34 MPP ANI X17 OUT T21 K 100 46 練習(xí)題 3 指出下圖中的錯(cuò)誤 47
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