FX2N系列PLC课件-自动售货机的程序控制

可编程控制器应用技术三菱FX2N系列PLC教学课件模块四：功能指令的使用项目项目44－－33自动售货机的程序控制自动售货机的程序控制南京技师学院PLC精品课程课题组1、区间复位指令又叫什么指令？它的作用是什么？答：区间复位指令也称为成批复位指令经常用在主程序开始处，起到对所有数据寄存器、计数器或定时器进行初始清零的作用。2、编码指令和解码指令有什么关系？一、复习提问:答：编码指令是解码指令的反过程。二、情景模拟：本课题自动售货机是通过四则运算及逻辑运算指令来实现。系统示意图如下。控制功能要求如下：1）按下投币口按钮5角、1元、5元，数码显示投币金额为0.5、1.0、5.0。2）显示金额减去所买货物金额后，数码显示余额，可以一次多买，直到金额不足，灯L1亮提示余额不足。3）当投币余额不足时，如果继续投币则可连续购买。4）投币金额超过十元，L1灯闪烁，数码管显示低两位，但可以继续正确购物。5）购物4秒后，如果没有再操作，则取物口灯亮，有余额则退币口灯亮。6）如不买货物，按退币钮则退出全部金额、数码显示为零，退币口灯亮。（1）加法指令1、指令讲解三、知识准备：（2）减法指令（3）乘法指令（4）除法指令（5）加1指令（6）减1指令1）该指令的助记符、指令代码、操作数、程序步如表4-3-1所示。指令名称助记符指令代码位数操作数范围程序步[S1·][S2·]D（·）加法ADDADD(P)FNC20（16/32）K、H、KnX、KnY、KnM、KnS、T、C、D、V、ZKnY、KnM、KnS、T、C、D、V、ZADD、ADDP…7步DADD、DADDP…13步表4-3-1加法指令（1）加法指令2）指令梯形图ADD加法指令是将指定的源元件中的二进制数相加，结果送到目标元件中去。ADD加法指令的说明如下图。图4-3-2加法指令举例3）指令说明当执行条件X000由OFF→ON时，[DIO]+［D12]→[D14]。运算是代数运算，如5+(-8)=-3。ADD加法指令有3个常用标志。M8020为零标志，M8021为借位标志，M8022为进位标志。如果运算结果为0，则零标志M8020置1；如果运算结果超过32767(16位)或2147483647(32位)，则进位标志M8022置1，如图4-3-3所示；如果运算结果小于-32768(16位)或-2147483648(32位) ，则借位标志M8021置1。在32位运算中，被指定的字元件是低16位元件，而下一个元件为高16位元件。源操作数和目标操作数可以用相同的元件号。若源和目标元件号相同而采用连续执行的ADD、(D)ADD指令时，加法的结果在每个扫描周期都会改变。图4-3-316位数据运算范围（2）减法指令1）该指令的助记符、指令代码、操作数、程序步如表4-3-4所示。指令名称助记符指令代码位数操作数范围程序步[S1·][S2·][D·]减法SUBSUB(P)FNC21（16/32）K、H、KnX、KnY、KnM、KnS、T、C、D、V、ZKnY、KnM、KnS、T、C、D、V、ZSUB、SUBP…7步DSUB、DSUBP…13步表4-3-4减法指令2）指令梯形图SUB减法指令是将指定的源元件中的二进制数相减，结果送到指定的目标元件中去。SUB减法指令如下图。图4-3-5减法指令举例当执行条件X000由OFF→ON时，[D10]-[D12]→[D14]。运算是代数运算，如5-(-8)=13。各种标志的动作、32位运算中软元件的指定方法、连续执行型和脉冲执行型的差异等均与加法指令相同。3）指令说明（3）乘法指令1）该指令的助记符、指令代码、操作数、程序步如表4-3-3所示。指令名称助记符指令代码位数操作数范围程序步[S1·][S2·][D·]乘法MULMUL(P)FNC22（16/32）K、H、KnX、KnY、KnM、KnS、T、C、D、ZKnY、KnM、KnS、T、C、DMUL、MULP…7步DMUL、DMULP…13步表4-3-3乘法指令2）指令梯形图MUL乘法指令是将指定的源元件中的二进制数相乘，结果送到指定的目标元件中去。MUL乘法指令如图4-3-6所示，它分16位和32位两种情况。图4-3-6乘法指令举例3）指令说明当为16位运算、执行条件X000由OFF→ON时，[DO]×[D2]→[D5，D4]。源操作数是16位，目标操作数是32位。当[DO]=8，[D2]=9时，[D5，D4]=72。最高位为符号位，O为正，1为负。当为32位运算、执行条件X000由OFF→ON时，[D1，DO]×[D3，D2]→[D7，D6，D5，D4]。源操作数是32位，目标操作数是64位。当［D1，DO]=238，[D3，D2]=189时，[D7、D6、D5、D4]=44982。最高位为符号位，O为正，1为负。如将位组合元件用于目标操作数时，限于K的取值，只能得到低位32位的结果，不能得到高位32位的结果。这时，应将数据移入字元件再进行计算。用字元件作目标操作数时，也不能对作为运算结果的64位数据进行成批监视。在这种场合下，建议用浮点运算，最高位是符号位，V、Z不能用于[D·]目标元件。（4）除法指令1）该指令的助记符、指令代码、操作数、程序步如表4-3-4所示。指令名称助记符指令代码位数操作数范围程序步[S1·][S2·][D·]除法DIVDIV(P)FNC23（16/32）K、H、KnX、KnY、KnM、KnS、T、C、D、ZKnY、KnM、KnS、T、C、DDIV、DIVP…7步DDIV、DDIVP…13步表4-3-4除法指令2）指令梯形图DIV除法指令是将指定的源元件中的二进制数相除，[s1．]为被除数，［S2·]为除数，商送到指定的目标元件[D·]中去，余数送到[D·]的下一个目标元件。DIV除法指令使用说明如图4-3-7所示。它分16位和32位两种情况。图4-3-7除法指令举例3）指令说明当为16位运算、执行条件X000由OFF→ON时[DO]÷[D2]→[D4]。当[DO］=19、[D2]=3时，[D4]=6，[D5]=1。V、z不能用于[D·]中。当为32位运算、执行条件X000由OFF—ON时，[D1、DO]÷［D3、D2]，商在[D5、D4]，余数在[D7、D6]中。V和z不能用于[D·]中。除数为0时，运算错误，不执行指令。若[D·］指定位组合元件，得不到余数。商和余数的最高位是符号位。被除数或除数中有一个为负数时，商为负数；被除数为负数时，余数为负数。（5）加1指令1）该指令的助记符、指令代码、操作数、程序步如表4-3-5所示。指令名称助记符指令代码位数操作数范围程序步[D·]加1INCINC(P)FNC24（16/32）KnX、KnY、KnM、KnS、T、C、D、ZINC、INCP…3步DINC、DINCP…5步表4-3-5加1指令2）指令梯形图加1指令的说明如图4-3-8所示。当XOOO由OFF—ON变化时，由[D·]指定的元件DIO中的二进制数加1。图4-3-8加1指令举例3）指令说明若用连续指令时，每个扫描周期加1。16位运算时．-32767再加1就变为-32768，但标志不置位。同样，在32位运算时，[phone]再加1就变为-2147483647，标志也不置位。（6）减1指令1）该指令的助记符、指令代码、操作数、程序步如表4-3-6所示。指令名称助记符指令代码位数操作数范围程序步[D·]减1DECDEC(P)FNC25（16/32）KnX、KnY、KnM、KnS、T、C、D、ZDEC、DECP…3步DMUL、DMULP…5步表4-3-6减1指令2）指令梯形图减1指令的举例如图4-3-9所示。当X001由OFF→ON变化时，由[D·]指定的元件DIO中的二进制数减1。图4-3-9减1指令举例3）指令说明若用连续扫描指令时，每个扫描周期减1。在16位运算时，-32768再减1就变为+32767，但标志不置位。同样，在32位运算时，-2147483648再减1就变为+2147483647，标志也不置位。四、任务实施1、控制系￿程序分析:1）由于自￿售￿机具有求和、求减等运算功能，因此首先要定￿好各数据寄存器的功能。D10：投入￿￿的￿￿，投入￿￿作加运算，￿￿物品作减运算。D20：投入￿￿￿￿的十位数字。D21：投入￿￿￿￿的个位数字。2)使用比￿指令，当投入￿￿数￿￿≧10元￿，L1灯￿￿；投入￿￿0￿，L1灯亮提示余￿不足。3)按下退￿￿X0，M50置1，若￿￿投￿￿（M61=1），且余￿0(M32=1),表示没有￿物，￿取￿口灯Y1亮；若￿￿有￿物行￿(M60=1)，且投￿￿(M61=1),且余￿不小于0(M30),￿退物口灯Y2亮。1S后数额显示为零，再1S后退币口灯或退物口灯熄灭。4)如果购物4秒后，没有任何操作，则M50也置1，若这时投过币（M61=1），且余额0(M32=1),表示没有购物，则取币口灯Y1亮；若这时有购物行为(M60=1)，且投过币(M61=1),且余额不小于0(M30),则退物口灯Y2亮。1S后数额显示为零，再1S后退币口灯或退物口灯熄灭。2、控制系统的程序设计（1）I/O的分配（见表4-3-7）输入功能说明输出功能说明X001投￿口（5角）Y010A1X002投￿口（1元）Y011B1X003投￿口（5元）Y012C1X004￿￿按￿（1.5元）Y013D1X005￿￿按￿（2.5元）Y014A0X006￿￿按￿（3元）Y015B0X007￿￿按￿（3.5元）Y016C0X000退￿￿Y017D0Y002取物口灯Y001退￿口灯Y000L1表4-3-7自动售货机I/0分配（2）编写程序，并下载到PLC（见图4-3-10）图4-3-10自动售货机梯形图【程序说明】1、使用D10作为投入钱币的数据寄存器。若按下X001表示投入5元，再按下X003则又投入50元，然后按下可乐选择按钮X005，则D10=5+50-25=30，见图4-3-11。图4-3-11程序说明12、使用两位数码管显示余额，使用除法指令将十位及个位数分开，再使用BCD转换指令驱动输出。若D10余额为30，D20=D10/10=3,D21=0，则两位数据显示为30，见图4-3-12。图4-3-12程序说明23、系统安装及调试（1）首先应弄清楚系统的输入和输出，可按照图4-3-13在触摸屏上放置程序所需观察的输入和输出器件，建立好PLC与触摸屏的连接，并定义好各输入输出器件，为程序的调试和监控作好准备。图4-3-13自动售货机监控界面（2）根据图4-3-14PLC系统I/O分配图完成PLC的输入输出接线，并检查有无断路及短路现象，运行程序，观察PLC输出信号是否能满足控制要求。调试程序直至系统正常工作。图4-3-14自动售货机PLC系统I/O分配图五、拓展练习例：用乘除法指令实现灯组的移位点亮循环。有一组灯15个，分别接到输出Y000-Y007及Y010-Y016上，要求：当X000为ON时，灯正序每隔1S单个移位，并循环；当X000为OFF时，灯反序每隔1S单个移位至Y000为ON,停止。1.I/O分配（见表4-3-9）￿入元件作用￿入￿￿器￿出元件作用￿出￿￿器启￿X000￿灯（15个）Y000－Y007Y010-Y016表4-3-9输入输出分配表2、梯形图（见图4-3-15）图4-3-15例梯形图思考与练习：FX2N系列PLC具有较强的数学指令集,除了整数四则运算指令外，在一些要求较高的场合下使用浮点数运算，可以有效提高控制精度，更好地提高产品合格率。浮点数是指带有有限位小数的有理数，如-10.8、0.00、25.01等。 整数运算时，得到的结果是一个整数，并且计算结果中的小数部分将被忽略。例如：用整数运算时，100÷3＝33。浮点运算时，得到的结果是一个浮点数，计算结果中的小数部分将保留下来。例如：用浮点运算时，100.0÷3.0=33.33333333。