1、电气控制与电气控制与PLC应用技术应用技术l范国伟范国伟l安徽工业大学安徽工业大学2022-10-91第四章第四章 三菱三菱FX系列系列PLC的基本编程指令的基本编程指令l三菱电机公司是日本三菱电机公司是日本PLC的主要生产厂家之的主要生产厂家之一。一。FX系列系列PLC是三菱电机的小型是三菱电机的小型PLC.FX1N型型PLC主机单元有主机单元有14点、点、24点、点、40点和点和60点点4种。最大可配置到种。最大可配置到128点。点。FX1S属于超小型属于超小型PLC，主机控制点数有，主机控制点数有10点、点、14点、点、20点、点、30点点4种。种。FX2N是三菱具是三菱具有代表性的小型
2、有代表性的小型PLC，FX2N的体积只有的体积只有FX2的的50%，而运行速度比，而运行速度比FX2快快6倍，达到倍，达到0.08s/步。步。2022-10-924.1 三菱三菱PLC的型号和外形的型号和外形2022-10-932、输出继电器（Y）l输出继电器的作用是PLC向外部负载发送信号的窗口。输出继电器用来将可编程序控制器的输出信号传送给输出模块，每一输出继电器具有一个常开硬触点与PLC的一个相连直接驱动负载，同时也提供了无数常开和常闭软触点用于编程。2022-10-964.2.2 辅助继电器（M）lPLC内部有很多辅助继电器，辅助继电器和PLC外部无任何直接联系，它的线圈只能由PLC内
3、部程序控制，它的常开和常闭两种触点只能在PLC内部编程时使用，且可以无限次自由使用，但不能直接驱动外部负载。2022-10-971、通用辅助继电器lFX2N的辅助继电器的元件编号为M0M499，共500点如果PLC运行时电源突然中断，输出继电器和M0M499将全部变为OFF。若电源再次接通，除了因外部输入信号而变为ON的以外，其余的仍保持OFF状态。2022-10-982、断电保持辅助继电器M500M3071lFX2N系列PLC在运行中若发生断电，输出继电器和通用辅助继电器全部成为断开状态，上电后，这些状态不能恢复。某些控制系统要求记忆电源中断瞬时的状态，重新通电后再现状态，M500M3071
4、辅助继电器可以用于这种场合。2022-10-993、特殊辅助继电器lFX2N内有256个特殊辅助继电器，地址编号为M8000M8255，它们用来表示PLC的某些状态，提供时钟脉冲和标志（如进位、借位标志等），设定PLC的运行方式，或者用于步进顺控、禁止中断、设定计数器的计数方式等。特殊辅助继电器通常分为两大类。2022-10-9104.2.3 状态继电器（S）l状态继电器S是用于编制顺序控制程序的一种编程元件，它与步进指令配合使用。当不对状态继电器S使用步进指令时，其作用相当普通辅助继电器M。通常状态继电器有下面五种类型：2022-10-9114.2.4 定时器（T）l可编程序控制器中的定时器
5、T相当于继电接触器控制系统中的通电延时型时间继电器。l定时器T有一个设定值寄存器、一个当前值寄存器和一个用来存储“0/1”状态的元件映像寄存器。这三个存储单元使用同一个元件号。可编程序控制器内部定时器是根据时钟脉冲累计计时的，不同类型的定时器有不同脉宽的时钟脉冲，反应了定时器的定时精度。计时时钟脉冲有0.001s、0.01s、0.1s三种。2022-10-9121、常规定时器T0T245lT0T199为100ms定时器，共200点，定时时间范围为0.13276.7s。其中T192T199为子程序中断服务程序专用的定时器；T200T245为10ms定时器，共46点，定时范围为0.01327.67
6、s。l常规定时器如果没有保持功能，在输入电路断开或停电时复位（清零）。2022-10-9132、积算定时器T246T255l积算定时器有两种，一种是T246T249（共4点）为1ms积算定时器，定时范围为0.00132.767s；另一种是T250T255（共6点）为100ms积算定时器，每点设定值范围为0.13276.7s。2022-10-9144.2.5 计数器（C）l计数器是可编程序控制器内部不可缺少的重要软元件，主要用来记录脉冲的个数。按所计脉冲的来源可将计数器分为内部信号计数器和高速计数器。2022-10-9151、内部信号计数器l可编程序控制器在执行扫描操作时，对内部编程器件的通断状
7、态进行计数的计数器称为内部信号计数器。为避免漏计数的发生，被计信号的接通和断开时间应该大于可编程序控制器的扫描时间。内部信号计数器根据当前值和设定值所存放的数据寄存器位数以及计数器的方向又分为以下两种类型：2022-10-916（1）16位加计数器 lC0C99共100点为无断电保持计数器，C100C199共100点为断电保持计数器。它们的计数器设定值可用常数K设定，范围为132767，也可以通过数据寄存器D设定。图4-2表示16位加计数器的工作过程，2022-10-917（2）32位双向计数器 lC200C219共20点为无断电保持计数器；C220C234共15点为断电保持计数器（可累计计数
8、）。它们计数设定值可用常数K设定，范围为21474836482147483647，也可以通过数据寄存器D设定，32位设定值存放在元件号相连的两个数据寄存器中。比如说指定的D0，那么设定值存放在D1和D0中。计数方向由特殊辅助继电器M8200M8234设定。对应32位双向计数器C，当M8接通时为减计数器，断开时为加计数器。2022-10-9182、高速计数器l高速计数器又叫中断计数器，它的计数不受扫描周期的影响，但最高计数频率受输入响应速度和全部高速计数器处理速度这两个因素限制，后者影响更大，因此高速计数器用得越少，计数频率就越高。计数信号来自可编程序控制器的外部。2022-10-9194.2.
9、6 数据寄存器（D）l可编程控制器在模拟量检测与控制以及位置控制等许多场合都需要数据寄存器来存储数据和参数。每个数据寄存器都为16位，最高位为符号位，两个数据寄存器串联起来可存放32位数据，最高位仍为符号位。2022-10-920（1）通用数据寄存器D0D199（共200点）l可编程控制器状态由运行转到停止时，这类数据寄存器全部清零。但当特殊辅助继电器M8033为ON情况下，状态由RUNSTOP时，这类数据寄存器中的内容可以保持。2022-10-921（2）断电保持数据寄存器D200D7999 l数据寄存器D200D511（共312点）中的数据在可编程序控制器停止状态或断电情况都可以保持。通过
10、改变外部设备的参数设定，可以改变通用数据寄存器与此类数据寄存器的分配。其中D490D509用于两台可编程控制器之间的点对点通信。D512D7999的断电保持功能不能用软件改变，可以用RST、ZRST或FMOV将断电保持数据寄存器复位。2022-10-922（3）特殊数据寄存器D8000D8255 l它用来监控可编程控制器的运行状态，如电池电压、扫描时间、正在动作的状态的编号等，其在电源接通时被清零，随后被系统程序写入初始值。例如D8000用来存放监视时钟的时间，此时间是由系统设定，也可以使用传送指令MOV将目的时间送给D8000对其内容加以改变。2022-10-923（4）变址寄存器V0V7和
11、Z0Z7 l在传送指令、比较指令中，变址寄存器V、Z中的内容用来修改操作对象的元件号，在循环程序中经常使用变址寄存器。lV和Z都是16位的数据寄存器，在32位操作时，可以将V、Z串联使用并且规定Z为低位，V为高位。32位指令中使用变址指令仅需指定Z，Z就代表了V和Z，因为32位指令中V、Z自动配对使用。2022-10-9244.2.7 指针（P/T）l指针包括分支用指针P和中断用指针I两种。l1.分支指令用指针P（共128点）lP0P127用来指示跳转指令CJ的跳转目标和子程序调用指令CALL调用的子程序入口地址。l2.中断用指针I（共15点）l可编程控制器在执行程序过程中，任何时刻只要复合中
12、断条件，就停止正在进行的程序转而去执行中断程序，执行到中断返回指令IRET时返回到原来的中断点。2022-10-9254.3 三菱三菱PLC的基本指令的基本指令lPLC是在工程控制中最简单的计算机，所以能够迅速推广的优点之一就是编程简单。梯形图的编程虽然比较直观，但是指挥PLC运行的机器语言的中间过程便是基本指令。基本逻辑指令是PLC中最基础的编程语言，掌握了基本逻辑指令也就初步掌握了PLC的使用方法。而且在手头只有简易编程器时，必须将梯形图转换成助记符指令表后，才能写入可编程序控制器。2022-10-9264.3.1 输入/输出指令和结束指令 l(1)LD（Load）取指令l常开触点或常闭触
13、点与左母线连接指令，也可在分支开始处使用，与后述的块操作指令ANB或ORB配合使用。其操作的目标元件(操作数)为X、Y、M、T、C、S。l(2)OUT（Out）输出指令l线圈驱动指令，用逻辑运算的结果去驱动一个指定的线圈，线圈必须与右母线相连（程序中右母线可以省略不画）。l(3)END（End）结束指令2022-10-927(4)LDI（Load Inverse）取反指令l常闭触点与母线连接指令，也可在分支开始处使用，与后述的块操作指令ANB或ORB配合使用。其操作的目标元件为X、Y、M、T、C、S。2022-10-9284.3.2 触点串联指令和触点并联指令 l(5)AND（And）与指令l
14、使继电器的常开触点与其他继电器的触点串联。串联接点的数量不限，重复使用指令的次数不限;操作的目标元件为X、Y、M、T、C、S。l(6)ANI（And Inverse）与非指令l使继电器的常闭触点与其他继电器的触点串联。它的使用与AND指令相同。2022-10-9294.3.2 触点串联指令和触点并联指令l(7)OR（Or）或指令l并联单个常开触点，将OR指令后的操作元件从此位置一直并联到离此条指令最近的LD或LDI指令上，并联的数量不受限制。若要将两个以上的接点串联而成的电路块并联，要用到后述的ORB指令。l(8)ORI(Or Inverse)或非指令l并联单个常闭触点，它的使用同OR指令 2
15、022-10-9304.3.3 电路块并联指令和串联指令ORB/ANB l(9)ORB（Or Block）电路块并联指令l并联的电路块的最小组合是由两个触点串联组成。分支的电路块开始是由LD或LDI指令引导，分支电路块的结尾用ORB指令。因此ORB指令不针对单个元件。l(10)ANB（And Block）电路块串联指令l串联的电路块的最小组合是由两个触点并联组成。分支的电路块也开始是由LD或LDI指令引导，分支电路块的结尾用ANB指令。因此ANB指令不针对单个元件。2022-10-9314.3.4 栈操作指令 l(11)MPS（Push）压栈指令l使用一次MPS指令，该时刻的运算结果就压入栈的
16、第一层。再次使用MPS指令时，当时的运算结果就压入栈的第一层，先压入的数据依次向栈的下一层压移。l(12)MRD（Read）读栈指令lMRD是最上层所存的最新数据的读出专用指令。栈内的数据不发生下压或上托。l(13)MPP（Pop）出栈指令l使用MPP指令，各数据依次向上层托移。最上层的数据在读出后就从栈内消失。2022-10-9324.3.5 主控指令和主控复位指令 l(14)MC（Master Control）主控开始指令l或称公共触点串联连接指令，用于表示主控区的开始。执行MC指令后，相当于将左母线移到主控触点的后面，另外开辟分支母线。l(15)MCR（Master Control Re
17、set）主控复位指令l主控指令MC的复位指令，其作用是使分支母线回到原来的位置，它的操作元件只有N0N7，但一定要和MC指令中嵌套层数相一致。2022-10-9334.3.6 脉冲输出指令 l(16)PLS（Pulse）上升沿微分脉冲输出指令l(17)PLF（Pulse Fal）下降沿微分脉冲输出指令lPLS/PLF指令的操作元件为Y或M，特殊辅助继电器除外。当检测到输入信号的上升沿（对应于PLS）或下降沿（对应于PLF）时，被操作的元件产生一个脉宽为一个扫描周期的脉冲输出信号。2022-10-9344.3.7 置位与复位指令 l(18)SET（Set）置位指令lSET指令能够操作的元件为Y、
18、M、S，使元件的状态为ON并保持。l(19)RST（Reset）复位指令lRST指令能够操作的元件为Y、M、S、T、C，使位元件的状态为OFF，使字元件数据接触器D、变址寄存器V和Z的内容清零，还可以用来复位积算定时器和计数器。2022-10-9354.3.8 脉冲沿应用指令 l(20)LDP（取）（取）脉冲上升沿应用指令l(21)ANP（与）（与）脉冲上升沿应用指令l(22)ORP（或）（或）脉冲上升沿应用指令l(23)LDF（取）（取）脉冲下降沿应用指令l(24)ANF（与）（与）脉冲下降沿应用指令l(25)ORF（或）（或）脉冲下降沿应用指令2022-10-9364.3.9 取反指令和空操作指令 l(26)INV（Inyerse）取反指令lINV指令的功能是将该指令处的逻辑运算结果取反。表现形式是在梯形图的横档线中用一条45的短斜线表示INV指令。它将执行该指令之前的逻辑运算结果取反，即运算结果如为逻辑0将它变为逻辑1，运算结果如为逻辑1将它变为逻辑0。l(27)NOP（Non Processing）空操作指令lNOP指令的作用是指定某步序的内容为空的。灵活运用NOP指令可以起到短接触点和删除触点的作用。2022-10-937
