第4章FX系列PLC的指令系统及编程方法

第4章FX系列PLC的指令系统及编程方法4.1FX系列PLC的内部系统配置4.2FX系列PLC的基本指令4.3常用单元电路及编程4.4步进指令和功能指令4.1FX系列PLC的内部系统配置PLC内部存储器的每一个存储单元均称为元件，各个元件与PLC的监控程序、用户的应用程序合作，会产生或模拟出不同的功能。后面介绍的各类继电器、定时器、计数器都指此类软元件。元件的数量及类别是由PLC监控程序规定的，它的规模决定着PLC整体功能及数据处理的能力。FX系列PLC是三菱公司后期的产品。命名方式如下:下一页返回4.1FX系列PLC的内部系统配置序列号:0,0S,0N,2,2C,1S,2N,2NC。I/O总点数:0-256。单元类型:M—基本单元;E输入输出混合扩展单元及扩展模块;EX—输入专用扩展模块;EY—输出专用扩展模块。输出形式:R—继电器输出;T—晶体管输出;S—晶闸管输出。上一页下一页返回4.1FX系列PLC的内部系统配置特殊品种区别:D—DC电源、直流输入;A1—AC电源、交流输入;H—大电流输出扩展模块(1A/点);V立式端子排的扩展模块;C—接插口输入/输出方式;F输入滤波1ms的扩展模块;L—TTL输入扩展模块;S—独立端子(无公共端)扩展模块。上一页下一页返回4.1FX系列PLC的内部系统配置4.1.1输入/输出(I/O)继电器输入继电器用X表示，是PLC中用来专门存储系统输入信号的内部虚拟继电器。它又被称为输入的映像区，它可以有无数个动合触点和动断触点，在PLC编程中可以随意使用。这类继电器的状态不能用程序驱动，只能用输入信号驱动。FX系列PLC的输入继电器采用八进制编号。输出继电器用Y表示，是PLC中专门用来将运算结果信号经输出接口电路及输出端子送达并控制外部负载的虚拟继电器。它在PLC内部直接与输出接口电路相连，它有无数个动合触点与动断触点，这些动合与动断触点可在PLC编程时随意使用。如表4-1所示。上一页下一页返回4.1FX系列PLC的内部系统配置4.1.2辅助继电器(M)PLC内有很多辅助继电器。辅助继电器的线圈与输出继电器一样，由PLC内各软元件的触点驱动。辅助继电器的动合和动断触点使用次数不限，在PLC内可以自由使用。但是，这些触点不能直接驱动外部负载，外部负载的驱动必须由输出继电器执行。在逻辑运算中经常需要一些中间继电器作为辅助运算用。1.通用辅助继电器FXON-60M型PLC的通用辅助继电器编号为:MO-M383共384点(在FX系列PLC中除了输入/输出继电器外，其他所有的器件都采用十进制数编号)。上一页下一页返回4.1FX系列PLC的内部系统配置2.保持辅助继电器保持继电器的编号为:M384-M511共128点。保持继电器有后备铿电池供电，所以在电源中断时能够保持它们原来的状态不变，可用于要求保持断电前状态的控制系统。3.特殊辅助继电器这些特殊辅助继电器各自具有特殊的功能，一般分成两大类。一类是只能利用其触点，其线圈由PLC自动驱动。例如:M8000(运行监视)、M8002(初始脉冲),M8013(1s时钟脉冲)。另一类是可驱动线圈型的特殊辅助继电器，用户驱动其线圈后，PLC做特定的动作。上一页下一页返回4.1FX系列PLC的内部系统配置4.内部状态器状态器是使用步进指令的基本元件，其编号为:SO-S127，共128点。这128点状态器的动合触点供PLC编程时使用，且使用次数不限。不用步进指令时，状态器S可以作为辅助继电器在程序中使用。状态器S属于掉电保护继电器。上一页下一页返回4.1FX系列PLC的内部系统配置4.1.3定时器T定时器在PLC相当于一个时间继电器，它有一个设定值寄存器(一个字)、一个当前值寄存器(字)以及无数个触点(位)。对于每一个定时器，这三个量使用同一个名称，但使用场合不一样，其所指的也不一样。通常在一个可编程控制器中有几十个至数百个定时器，可用于定时操作。上一页下一页返回4.1FX系列PLC的内部系统配置4.1.4计数器C计数器是PLC重要内部部件，它是在执行扫描操作时对内部元件X,Y,M,S,T,C的信号进行计数。当计数达到设定值时，计数器触点动作。计数器的动合、动断触点可以无限使用。上一页下一页返回4.1FX系列PLC的内部系统配置4.1.5常数(K/H)常数计数器也作为器件对待，它在存储器中占有一定的空间，十进制常数用K表示，如18，表示为K18;十六进制常数用H表示，如18表示为H18。上一页下一页返回4.1FX系列PLC的内部系统配置4.1.6数据寄存器D可编程控制器用于模拟量控制、位置控制、数据I/O时，需要许多数据寄存器存储参数及工作数据。这类寄存器的数量随着机型不同而不同。数据寄存器分为以下几类:(1)通用数据寄存器DO-D199只要不写入数据，则数据将不会变化，直到再次写入。这类寄存器内的数据，一旦PLC状态由运行(RUN)转成(STOP)时全部数据均清零。(2)停电保持数据寄存器D200-D7999除非改写，否则数据不会变化。即使PLC状态变化或断电，数据仍可以保持。上一页下一页返回4.1FX系列PLC的内部系统配置(3)特殊数据寄存器D8000-D8255用于监视PLC内各种元件的运行方式用，其内容在电源接通(ON)时，写入初始化值(全部清零，然后由系统ROM安排写入初始值)。(4)文件寄存器D1000-D7999实际上是一类专用数据寄存器，用于存储大量的数据，例如采集数据、统计计算器数据、多组控制参数等。其数量由CPU的监视软件决定。在PLC运行中，用BMOV指令可以将文件寄存器中的数据读到通用数据寄存器中，但不能用指令将数据写入文件寄存器。(5)V/Z变址寄存器变址寄存器通常用于修改器件的地址编号。V和Z都是16位的寄存器，可进行数据的读与写;当进行32位操作时，将V,Z合并使用，指定Z为低位。上一页返回4.2FX系列PLC的基本指令4.2.1逻辑取及输出线圈指令(LD,LDI,OUT)LD(Load):从母线取用常开触点指令。LDI(LoadInverse):从母线取用常闭触点指令。OUT(Out):是对输出继电器、辅助继电器、状态继电器、定时器、计数器的线圈进行驱动的指令，但不能用于输入继电器。上述3条指令的使用如图4-1所示。下一页返回4.2FX系列PLC的基本指令(1)LD,LDI两条指令用于将触点接到母线上。(2)OUT是驱动线圈的输出指令，对于x不能使用。OUT指令可以连续使用多次。使用OUT指令驱动定时器，必须设定常数K，常数K的设定在编程中也占一个步序位置。定时器的设定常数见表4-2。定时器的动作时序如图4-2所示。上一页下一页返回4.2FX系列PLC的基本指令4.2.2触点并联指令(OR,ORI)OR(OR):或指令，用于动合触点;ORI(ORInverse):或非指令，用于动断触点。OR,ORI指令紧接在LD,LDI指令后使用，亦即对LD,LDI指令规定的触点再并联一个触点，并联的次数无限制，但限于编程器和打印机的幅面限制，尽量做到24行以下。使用说明如图4-3所示。上一页下一页返回4.2FX系列PLC的基本指令4.2.3触点串联指令(AND,ANI)AND(And):与指令，是动合触点的串联指令;ANI(AndInverse):与非指令，动断触点的串联指令。AND,ANI指令是单个触点的串联指令，串联触点的次数不限，即可以多次使用。使用说明如图4-4所示。在图4-5中的连续输出不能采用图4-3所对应的指令语句，必须采用后面要讲的堆找指令，否则将使得程序步增多，因此不推荐使用图4-5中梯形图的形式。上一页下一页返回4.2FX系列PLC的基本指令4.2.4电路块串联连接指令(ANB)ANB(AndBlock):块与指令，即电路块串联连接指令。无操作数。两个或两个以上触点并联连接的电路称为并联电路块。当分支电路并联电路块与前面的电路串联连接时，使用ANB指令。即分支起点用LD,LDI指令，并联电路块结束后使用ANB指令，表示与前面的电路串联。使用说明如图4-6(a)所示。上一页下一页返回4.2FX系列PLC的基本指令4.2.5电路块并联连接指令(ORB)ORB(OrBlock):块或指令，即电路块并联连接指令。无操作数。两个以上的触点串联连接的电路为串联电路块，将串联电路块并联使用时，用LD,LDI指令表示分支开始，用ORB指令表示分支结束。使用说明如图4-7所示。上一页下一页返回4.2FX系列PLC的基本指令4.2.6栈指令(MPS,MRD,MPP)MPS:进栈指令;MRD:读栈指令;MPP:出栈指令。栈指令用于多重输出电路。可将连续点先存储，用于连接后面的电路。MPS,MRD和MPP指令的使用分别如图4-8、图4-9和图4-10所示。FX2系列可编程序控制器中有11个用来存储运算的中间结果的存储区域被称为栈存储器。使用一次MPS指令，便将此刻的运算结果送入堆栈的第一层，而将原存在第一层的数据移到堆栈的下一层。使用MPP指令，各数据顺次向上一层移动，最上层的数据被读出。同时该数据就从堆栈内消失。上一页下一页返回4.2FX系列PLC的基本指令4.2.7置位与复位指令(SET,RST)SET(Se小置位指令，操作保持指令;RST(Reset):复位指令，操作复位指令。SET,RST指令的使用如图4-11所示。图中的XO触点闭合，YO得电，处于保持的状态，即使XO再断开对YO也无影响，YO得电的状态一直保持到X1触点闭合，复位信号RST到来。上一页下一页返回4.2FX系列PLC的基本指令4.2.8主控指令(MC,MCR)MC(MasterControl):主控指令，用于公共串联触点的连接指令。MCR(MasterControlReset):主控复位指令，即MC指令的复位指令。主控指令所完成的操作功能是当某一触点(或一组触点)的条件满足时，按正常顺序执行;当这一条件不满足时，则不执行某部分程序，与这部分程序相关的继电器状态全为OFF。MC,MCR指令的使用说明如图4-12所示。上一页下一页返回4.2FX系列PLC的基本指令4.2.9脉冲输出指令(PLS,PLF)PIS(pluse):脉冲上微分指令，在输入信号的上升沿产生脉冲输出。PLF(Pulse):脉冲下微分指令，在输入信号的下降沿产生脉冲输出。PLS,PLF指令使用如图4-13所示。使用PLS指令时，元件Y,M仅在驱动输入触点闭合的一个扫描周期内动作，而使用PLF指令，元件Y,M仅在驱动输入触点断开后的一个扫描周期内动作。MO在XO由OFF-ON时刻动作，其动作时间为一个扫描周期。M1在X1由ON-OFF时刻动作，其动作时间为一个扫描周期。上一页下一页返回4.2FX系列PLC的基本指令4.2.10空操作指令(NOP)NOP(NoOperation):空操作指令。无动作、无操作数的程序步。在程序中加入空操作指令，在变更或增加指令时可以减少步序号的变化。用NOP指令替换一些已写入的指令，可以改变电路。当执行程序全部清零操作时，所有指令均变成NOP。使用说明如图4-14所示。上一页下一页返回4.2FX系列PLC的基本指令4.2.11程序结束指令(END)END是一个无操作数的指令。PLC的工作原理为循环扫描方式，即开机执行程序均由第一句指令语句(步序号为000)开始执行，一直执行到最后一条语句END，依次循环执行，END后面的指令无效，即PLC不执行。所以利用在程序的适当位置上插人END，可以方便地进行程序的分段调试。但要注意在某段程序调试完毕后，及时删去END指令。上一页返回4.3常用单元电路及编程4.3.1画梯形图的规则和技巧.梯形图的左母线与线圈间一定要有触点，而线圈与右母线间不能有任何触点。触点应画在水平线上，不能画在垂直分支上，根据从左至右，自上而下的