第1节+基本逻辑指令与梯形图规则

第四章三菱PLC的系统配置与指令系统系统配置与元件基本指令与梯形图规则状态转换图及步进指令功能指令第一节FX系列PLC的基本指令与梯形图规则•编程语言概述•FX系列的用户数据结构•基本指令•梯形图规则编程语言概述•PLC语言的国际标准•PLC五种语言表达方式•梯形图主要特点编程语言概述•PLC语言的国际标准不同厂家的PLC语言有很大区别，用户不得不学习多种编程语言和查找故障方法。IEC（国际电工委员会）1994年5月公布了PLC标准（IEC1131），该标准由5部分组成：通用信息、设备与测试要求、可编程序控制器的语言（IEC1131-3）、用户指南和通讯。IEC1131-3是PLC编程语言标准；它详细地说明了句法、语义和5种PLC语言的表达方式。PLC的编程语言（见图3.1）编程语言概述•PLC五种语言表达方式1、顺序功能图（Sequentialfunctionchart--SFC）2、梯形图（Laddetdiagram--LD）3、功能块图（Functionblockdiagram--FBD）4、指令表(InstructionList--IL)5、结构文本（Structuredtext--ST）编程语言概述1、顺序功能图（Sequentialfunctionchart--SFC）0一种结构块控制程序流程图，位于其他编程语言之上的图形语言，用来编制顺序控制程序。作为图形语言，给用户提供3种主要元件：步、转换和动作，步——一种逻辑块，对应于特定的控制任务的编程逻辑；转换——是从一个任务到另一个任务的原因；动作——是控制任务的独立部分。动作：在顺序结构中，CPU反复执行步1中的动作，直到转换1变为ON状态，CPU将处理第2步。编程语言概述2、梯形图（Laddetdiagram--LD）是一种使用得最多的PLC图形编程语言，与继电器控制系统的电路图很相似，直观易懂，易被现场电气人员掌握；有线圈、常开触点和常闭触点，功能块。编程语言概述3、功能块图（Functionblockdiagram--FBD）一种类似于数字逻辑电路的编程语言，有数字电路基础的人容易掌握。与控制元件之间的信息数据流动有关的高级应用场合，很有用。也是一种图形语言，也允许嵌入别的语言（如梯形图，指令表和结构文本）编程语言概述4、指令表(InstructionList--IL)是一种与微机的汇编语言中的指令相似的助记符表达式。指令表与梯形图之间可以相互转换。5、结构文本（Structuredtext--ST）为增强PLC的数学运算、数字处理、图形显示、报表打印等功能，方便用户使用，在大中型PLC上配备了Pascal、Basic、C等高级编程语言。结构文本（ST）是为IEC1131-3标准创建的一种专用的高级编程语言，受过计算机编程语言训练的人很容易用它来编制控制逻辑。与梯形图比有两大优点：一是能实现复杂的数学运算，二是非常简洁、紧凑，用其编制极复杂的数学运算可能只占一页纸。编程语言概述•IEC1131-3，还允许在同一程序中使用多种编程语言，使编程者能选择不同语言来适应特殊的工作。•目前只有部分厂家的PLC的编程语言支持IEC1131-3标准。梯形图主要特点•梯形图中编程元件沿用了继电器这一名称，但是“软继电器”，每一编程元件与PLC存储器中元件映像寄存器的一个存储单元相对应，元件的“1”状态，对应“接通”（ON）；“0”状态，对应“断开”（OFF）•梯形图两侧的垂直公共线称为公共母线（Busbar）,执行用户程序的逻辑运算顺序是从左向右•根据梯形图中各触点的状态和逻辑关系，求出与图中各线圈对应的编程元件的状态，称为梯形图的逻辑解算。逻辑解算是从上到下，从左至右顺序进行的，解算的结果马上可被后面的解算利用•梯形图中线圈和其他输出类指令应放在最右边•梯形图中各编程元件的常开触点和常闭触点均可无限次使用。FX系列的用户数据结构•用户数据结构有3种，1、bit数据（位数据，位编程元件，即二进制的1位），用来表示开关量的状态，如触点的通/断、线圈的通/断，其值为二进制数1/0，或编程元件ON/OFF；2、字数据，16位二进制数组成一个字，在FX系列内部，常数以二进制补码的形式存储，所有四则运算、加1、减1运算都用二进制来进行；3、字与位（bit）的结合，如定时器和计数器的触点为bit，而它们的设定值寄存器和当前值寄存器为字。FX系列PLC的基本指令•FX系列共有27条基本指令。仅用基本指令就可编制出开关量控制系统的用户程序。1、LD，LDI，OUT指令2、AND、ANI指令3、OR、ORI指令4、ORB指令5、ANB指令6、MPS、MRD、MPP指令7、MC、MCR指令8、SET、RST指令9、PLS、PLF指令10、NOP指令11、END指令FX系列PLC的基本指令1、LD，LDI，OUT指令LD（Load）：常开触点与母线连接的指令LDI（LoadInverse）：常闭触点与母线连接的指令LD、LDI可与ANB、ORB指令配合，用于电路块的起点，其操作元件是X、Y、M、S、T、C的接点。OUT（Out）：驱动线圈的输出指令操作元件是Y、M、S、T、C，对T、C，OUT指令后应设定常数K，NOTE：输入的窄脉冲得不到响应，输入脉冲ON或OFF的时间，均应大于PLC的扫描周期。NOTE：1、若扫描周期为10ms,考虑到输入滤波器的响应滞后时间为10ms，则输入脉冲的ON或OFF时间至少应为20ms。2、如果输入脉冲的频率＞25HZ，则T＜0.04s,PLC就有可能处理不到该信号。LD，LDI，OUT指令FX系列PLC的基本指令2、AND、ANI指令AND（And）:常开触点串联连接指令ANI(AndInverse)：常闭触点串联连接指令操作元件为X、Y、M、S、T、C的接点，NOTE：（1）串联接点的个数没有限制。（2）OUT指令后，通过接点对其它线圈使用OUT指令称为：连接输出。（3）原则上对串联接点数目和连接输出次数没有限制。AND、ANI指令FX系列PLC的基本指令3、OR、ORI指令OR（Or）：常开触点的并联连接指令ORI(OrInverse)：常闭触点的并联连接指令OR、ORI用于单个触点与前面电路的并联，并联触点的左端接到LD点上，右端与前一条指令对应的触点的右端相连。操作元件为X、Y、M、S、T、C的接点FX系列PLC的基本指令4、ORB指令ORB（OrBlock）：电路块并联连接指令两个或两个以上触点串联连接成的电路块称串联电路块；该指令无操作元件；每个串联电路块的起点用LD或LDI指令，电路块后面用ORB指令。FX系列PLC的基本指令5、ANB指令ANB（AndBlock）：电路块串联连接指令。两个或两个以上触点并联连接成的电路块称并联电路块；将并联电路块与前面的电路串联，在使用ANB指令之前，应先完成并联电路块的内部连接。该指令无操作元件；每个并联电路块各支路的起点用LD或LDI指令，电路块后面用ANB指令。FX系列PLC的基本指令6、MPS、MRD、MPP指令栈存储器，用于存放中间结果；MPS（Push）：进栈指令，将当时的运算结果压入栈的第一层，栈中原来的数据依次向栈的下一层推移。MRD(Read)：读栈指令，用于读出第一层栈所存放的数据，而栈内的数据不发生移动。MPP(Pop)：出栈指令，第一层的数据被读出，栈内各层的数据同时向上移动一次。NOTE：MPS、MPP连续使用的次数必须小于11次，且要成对使用。MPS、MRD、MPP指令MPS、MRD、MPP指令FX系列PLC的基本指令7、MC、MCR指令MC（MasterControl）:主控指令或公共触点串联连接指令MCR(MasterControlReset)：主控复位指令。MC、MCR可用于输出继电器Y和辅助继电器M（但不能用特殊辅助继电器M）。在编程时，经常遇到许多线圈同时受一个或一组触点控制的情况，如果每个线圈的控制电路中都串入同样的触点，将占用很多的存储单元，主控指令可解决这一问题。使用主控指令的触点称为主控触点，在梯形图中与一般的触点垂直，是控制一组电路的总开关。MC、MCR指令FX系列PLC的基本指令8、SET、RST指令SET：置位指令，使操作保持的指令；操作元件Y，M，SRST：复位指令，使操作保持复位的指令；操作元件Y，M，S，T，C，D，V，Z动作过程（1）X0为ON，Y0为ON并保持，即使X0的常开触点断开，Y0也仍保持ON状态，（2）X1为ON，Y0为OFF并保持，即使X1的常开触点断开，仍保持OFF状态。FX系列PLC的基本指令9、PLS、PLF指令PLS：上升沿微分输出指令，PLF：下降沿微分输出指令操作元件都是Y，M（但不能是特殊M），FX系列PLC的基本指令10、NOP指令NOP（Nonprocessing）:空操作指令执行程序全清操作后，全部指令都变成NOP。11、END指令END（End）:结束指令，表示程序结束。o若不写END指令，从用户程序第一步执行到最后一步；o将END指令放在程序结束处，只执行第一步至END之间的程序。o进行输入输出处理后程序回第“0”步，使用END指令可以缩短扫描周期。梯形图规则1、按照自上而下，从左向右的原则；2、接点不能画在垂直分支上；3、元件多的串联支路置于上边，并联支路置于左边；4、元件线圈的右边不能安排接点。作业见书P58页：4－2；4－4（一）、4-7、4-81、与主控触点下端相连的常闭触点应使用指令。2、图4-38示，将梯形图写成指令表。3.根据下列指令表画相应梯形图•LDX0•ORX1•ANIX2•ORM0•LDX3•ANDX4•ORM2•ORB•ORIM1•OUTY2•OUTM0（1）•LDX0•ANDX1•MPS•ANDX2•OUTY0•MPP•ANDX3•OUTY1•LDX4•MPS•ANDX5•OUTY2•MRD•ANDX6•OUTY3•MPP•ANDX7•OUTY4（2）