嵌入式增强型PLC编程手册

嵌入式增强型PLC编程手册将PLC语言（梯形图语言）嵌入到单片机中，使单片机产品的二次开发从使用汇编语言变为使用梯形图语言编程，获取了商品梯形图编程平台所提供的各种强大的应用功能。我们称用于单片机产品开发、自身具有强大功能的梯形图语言编程的装置为嵌入式PLC。嵌入式PLC能广泛应用于各种单片机产品的二次开发，解决了产品设计开发人员不熟悉C和汇编的困难。利用嵌入式PLC软件开发出的应用产品，我们称之为嵌入式PLC产品。嵌入式PLC产品具有以下特点：☆用梯形图语言编写应用程序,可借用现成的商品PLC软件所提供的各种强大的应用功能。☆能与各个品牌的人机界面（屏）通讯，协议公开。可与三菱、松下、EView等人机连接。☆能与其它厂家、品牌的PLC并联运行，也可通过AD/DA、485、PWM、数显等与外部连接。本嵌入式PLC针对各型通用设备开发，功能强大，有16路开关量输入、8路关量输出，增强型增加了4路模拟量输入、两路模拟量输出、PID功能、两路PWM输出、两路二相高速计数，RS232,RS485通讯口各一，故称为增强型PLC。可组成485网络，网中每台PLC均支持人机界面。第一章硬件介绍①、上端子排：N、L、【空】、H0、H1、X00、X01、X02、X03、X04、X05、X06、X07、GND、X10、X11、X12、X13、X14、X15、X16、X17、GND、12V。上端子排主要是输入端口，N、L为220V输入；当X输入端口或高速计数端口（H0、H1）接到GND时指示灯亮，表示相应位输入为1，这两种端口最大输入电压为30V，H0作为断电保持数据储存时占用1#编码器口；②、下端子排：12V、5V、GND、AD0、AD0-、AD1、AD1-、AD2、AD2-、AD3、AD3-、DA0、DA1、PL0、PL1、A、B、COM1、Y00、Y01、Y02、Y03、COM2、Y04、Y05、Y06、Y07、COM2。下端子排为功能端口及输出端口，12V、5V、GND等电源接口，可以是输入，也可以输出，当本板带有电源，那么这个接口可以输出给接近开关等检测仪器；若本板没有电源，可以外接。AD0、AD0-组成差分放大电路：分别都接上一个电阻R，可以对差分（AD0和AD0-的差）mV微信号放大，其放大倍数为100K/R；若AD0-不接，那么，D3读出的值就是输入的AD0的值。差分放大在压力、温度的测量上有极大的用处。AD1~AD3与AD0一样。DA0、DA1为0~5V输出，其精度为0.00244V（12位Max=2048）。PL0、PL1为PWM脉冲输出（62.5K/0～100%）。B为485通信口(可组成1主机、63从机的485网络)。COM1是Y00、Y01、Y02、Y03继电器输出的公用口。COM2是Y10、Y11、Y12、Y13继电器输出的公用口。③、串口：RS232C，为编程口以及232串行的人机界面接口。④、拨动开关：用于运行（↓RUN）、编程（↑Program）转换。⑤、两线数码管驱动：本PLC封装了对16个数码管的串行移位驱动，按照给定的硬件原理图制作的移位电路，可以动态显示16个数码管，其器件为三个74HC164，一个ULN2003。电路原理图另行介绍。二、指令集简介①、基本逻辑指令：助记符及名称：LD：读取常开点。LDI：读取常闭点。AND：串入常开点。ANI：串入常闭点。OR：并入常开点。ORI：并入常闭点。ANB：电路块串联。ORB：电路块并联。OUT：线圈输出。SET：线圈输出保持。RST：清除线圈输出。PLS：上升沿输出脉冲。PLF：下降沿输出脉冲。LDP：读取上升沿。LDF：读取下降沿。ANDP：上升沿接通，串联连接。ANDF：下降沿接通，串联连接。ORP：上升沿接通，并联连接。ORF：下降沿接通，并联连接。INV：运算触点取反。MPS：压栈。MRD：读栈。MPP：出栈。MC：主控。MCR：主控结束。NOP：空操作。END：程序结束。梯形图与指令表：梯形图是电气控制的专业语言，方便编程人员编程。运行时单片机是按指令表解释执行控制（扫描方式）。梯形图与指令表二者自动相互转换。下例是二者相互转换示意图。②、步进顺控指令：助记符及名称：STL：步进梯形图开始。仅对状态继电器S。步序间状态转移必须使用SETS，不能用OUTS。RET：步进梯形图结束。③、基本功能指令：助记符及名称：CJ：条件跳转。CALL：子程序调用。SRET：子程序返回。FEND：主程序结束。FOR：循环开始。NEXT：循环结束。******************CMP：比较。MOV：传送。CML：取反传送。******************ADD：加法。SUB：减法。MUL：乘法。p：除法。INC：自加1运算。DEC：自减1运算。WAND：字与运算（按位）。WOR：字或运算（按位）。WXOR：字异或运算（按位）。NEG：取补运算。******************LD=：读取“等于比较节点”。LD：读取“大于比较节点”。LD：读取“小于比较节点”。LD：读取“不等于比较节点”。LD=：读取“小于等于比较节点”。LD=：读取“大于等于比较节点”。AND=：串联“等于比较节点”。AND：串联“大于比较节点”。AND：串联“小于比较节点”。AND：串联“不等于比较节点”。AND=：串联“小于等于比较节点”。AND=：串联“大于等于比较节点”。OR=：并联“等于比较节点”。OR：并联“大于比较节点”。OR：并联“小于比较节点”。OR：并联“不等于比较节点”。OR=：并联“小于等于比较节点”。OR=：并联“大于等于比较节点”。④、专家功能指令：助记符及名称：PID控制算法：[PIDS1S2S3D]（PID目标值测定值参数输出值）。二、资源集简介（本控制器支持以下资源的8位、16位运算，不支持32位以上的编程和运算）①、输入X：扩展数量：50点。标号范围：X000-----X061；标号为8进制。主板为X000~X017(K4X0)，X060~X061（即H0～H1），扩展板X020~X057②、输出继电器Y：扩展数量：40点。标号范围：Y000-----Y047为8进制。主板为Y000~Y007(K2Y0)，扩展板Y010~Y047③、辅助继电器M：数量：640点标号范围：M0---M639；标号为十进制（M0～M17为增强型功能控制）。④、状态继电器S：数量：256点标号范围：S0---S255；标号为十进制。⑤、时间继电器T：数量：96点（M0为内部10mS时钟、M1为内部100mS时钟，数据分别在D0、D1中）标号范围：T0---T95；标号为十进制。T0---T5，10ms型，计6点；T6---T95，100ms型，计90点；累加型：T6---T10，100ms型，计5点；⑥、计数器C：数量：96点标号范围：C0---C95；标号为十进制。⑦、数据寄存器D：数量：628点标号范围：D0---D627；标号为十进制（D0～40为内部增强型功能占用）。⑧、变址寄存器V：⑨、变址寄存器Z：⑩、程序位置指针P：数量：50个标号范围：P0---P49；标号为十进制。⑾、十进制常数标记K、H：标号K后的常数为十进制常数。标号H后的常数为十六进制常数。如H10=K16。⑿、特殊软元件：M8000：程序运行时ON；M8002：程序开运行时第一个扫描周期时ON；M8020：零标志；M8021：借位标志；M8022：进位标志；三、编程及应用简介①、编程软件梯形图编程软件FXGP_WIN-C：支持梯形图编程、下载、监控，可对嵌入式PLC产品设置加密口令。②、编程设备个人计算机，操作系统可以是：Windows95，Windows98，Windows2000，WindowsXP。四、特殊资源说明：（红色标注的是2007年6月以后版本的新功能，是以前版本中所没有的。）1．M0：10mS基本脉冲发生器，数据在D0中；M1：100mS基本脉冲发生器，数据在D1中。2、D3456：四路ADC输入，对应AD0~AD3（或差分放大）口，（是11位只读数据）。D7D8：两路DAC输出，最大值255。0~255对应输出电压0~5V(与PWM输出共用)。2007-7月后D7、D8改为12位(0～4096)寄存器，相应提高了DA输出和PWM输出的精度。4．D9(1、2两个数码管)；D10(3、4两个数码管)；D11(5、6两个数码管)；D12(7、8两个数码管)；D14(9、10两个数码管)；D15(11、12两个数码管)；D16(13、14两个数码管)；D17(15、16两个数码管)；5．M9、M10、M11、M12、M14、M15、M16、M17控制对应位置的数码管亮或灭。6．M2：函数调用D2=1写FLASH；D2=2读FLASH；D19为读入/写出起始地址,D2=0无动作，D2021222324252627为读入/写出FLASH专用缓冲区；FLASH地址为0~1000。7．M4=1启动高速计数0，A+B相法：A接H0，B接X0；M4=0，H0为普通开关量输入X060。M5=1启动高速计数1，A+B相法：A接H1，B接X1；M5=0，H1为普通开关量输入X061。D2829高速计数H0数据寄存器；D31D32高速计数H1数据寄存器（高8位仅盼正负用）。范围D28=0~32767，D29=-32767~+32767，D31=0~32767，D32=-32767~+32767。D34=255为485网络主控制器；D34=1~63为485网络从控制器。当M8=1时，启动485网络功能，反之，当M8=0时，关闭485网络功能。D35为485网络读从站报文起始地址；D36为报文个数，最多63个；D37每个报文长度（字节），最长8个字节，4个数据字。D38为485网络写从站报文起始地址；D39为报文个数，最多63个；D40每个报文长度（字节），最长8个字节，4个数据字。D41、D42、D43、D44表示0~63个节点网络在线情况，0表示不在线，1表示在线.。12·掉电瞬间保存数据：M6=1设定H0为掉电检测中断,M4=1,H0接GND，5V与GND间接4000UF电容，掉电瞬间，进入中断，将D20D21D22D23四个数据写入D19位起始的FLASH中。特别注意：M4=1,M6=1时，H0不能接编码器。（2007年6月新增自动写入功能）M0：10mS脉冲发生器；M1：100mS脉冲发生器；M2：函数调用D2=1写FLASH；D2=2读FLASH；M4=1启动高速计数0；M5=1启动高速计数1；M6=1设定H0为掉电检测中断；第二章指令解说一、逻辑指令助记符、名称功能可用软元件程序步LD取常开触点逻辑运算开始X,Y,M,S,T,C1LDI取反常闭触点逻辑运算开始X,Y,M,S,T,C1LDP取脉冲上升沿上升沿检出运算开始X,Y,M,S,T,C2LDF取脉冲下降沿下降沿检出运算开始X,Y,M,S,T,C2OUT输出线圈驱动Y,M,S,T,C见说明LD,LDI,LDP,LDF指令将触点连接到母线上。多个分支用ANB,ORB时也使用。LDP指令在上升沿（软元件由OFF到ON变化时）接通一个周期；LDF指令在下降沿（软元件由ON到OFF变化时）接通一个周期。LD,LDI,LDP,LDF指令的重复使用次数在8次以下。即与后面的ANB,ORB指令使用时串并连使用的最多次数为8个。软元件为Y和一般M的程序步为1，S和特殊辅助继电器M的程序步为2，定时器T的程序步为3，计数器C的程序步为3－5。OUT指令各种软元件的线圈驱动，但对输入继电器不能使用。并列的OUT可多次连续使用。OUT指令驱动计数器时，当前面的线圈从ON变成OFF，或者是从OFF变成ON时，计数器才加一。用LD,LDI,LDP,LDF指令与母线连接。输出使用OUT指令驱动线圈。使用OUT指令驱动定时器的计时线圈或者计数器的计数线圈时，必须设定定时和计数的时间和计数的值，可以是常数K，或者由数据寄存器