PLC基本指令及编程

1 第三节基本指令及编程 FX2N型可编程控制器有基本指令27条 步进指令2条 功能指令128条 本节介绍基本指令 2 单接点指令 用于对梯形图中的一个接点进行编程的指令 它表示一个接点在梯形图中的串联 并联和在左母线的初始连接的逻辑关系 3 普通单接点指令普通单接点指令有 LD LDI OR ORI AND ANI 普通单接点指令的使用 4 设PLC内逻辑运算器用符号A表示LD将常开接点的逻辑值装入A 通为 1 断为 0 LDI将常闭接点的逻辑值装入A OUT将运算结果赋给指定线圈 OUT指令后出现LD或LDI A的值将被LD LDI所刷新 OUT可连续使用 即可将A的值赋给不同的线圈 形成线圈并联 5 AND指令 与 取后跟标号值和A进行 与 运算 用于串联常开接点 ANI指令 与非 取后跟标号值的非和A进行 与 运算 用于串联常闭接点 OR指令 或 取后跟标号值和A进行 或 运算 用于并联单个常开接点 ORI指令 或非 取后跟标号值的非和A进行 或 运算 用于并联单个常闭接点 6 AND ANI OR ORI指令的混合使用 7 连续输出 一个线圈后面又通过单接点连接线圈输出称为连续输出连续输出与非连续输出电路 8 ORB指令 块或 并联连接接点块 把前面两个以LD或LDI指令开始的接点块并联成一个新接点块ORB指令后不带任何编号 连续使用次数不能多于7次 9 10 ANB指令 块与 串联连接接点块 把以LD或LDI指令开始的接点块串联到该块前的接点或块上ANB指令后不带编号 连续使用不能多于7次 11 也可以把一个单接点或多个单接点看成是接点组 1个单接点 2个单接点 12 自动往返循环控制 13 例 采用PLC控制工作台自动往返 14 15 16 17 逻辑线圈指令逻辑线圈指令用于梯形图中接点逻辑运算结果的输出或复位 各种逻辑线圈应和右母线连接 当右母线省略时逻辑线圈只能在梯形图的右边 注意输入继电器X不能作为逻辑线圈 18 普通线圈指令普通线圈的指令为OUT 用于表示Y M S T C的线圈 是最常用的指令之一 例 用一个按钮控制电动机的起动和停止 要求起动时按下按钮先预警5秒钟后电动机起动 停止时再按下按钮先预警5秒钟后电动机停止 19 MC MCR主控 主控返回指令MC指令后连接的接点必须用LD LDI指令编程 主控线圈指令为MC 用于对一段电路的控制 只能用于输出继电器Y和辅助继电器M 主控复位线圈指令为MCR 用于表示被控制电路的结束 主控指令MC可嵌套 最多8级 序号为N0 N7 一个完整的主控程序由OUT MC 和MCR三条指令组合构成 20 有嵌套级时MC MCR指令的应用 21 22 23 24 用主控指令实现工作台往返控制梯形图 25 置位线圈指令和复位线圈指令置位线圈指令为SET 用于对Y M和S线圈的置位 复位线圈指令为RST 用于对Y M S T C的线圈和D V Z寄存器的复位 26 SET RST指令的应用 27 二分频电路二分频电路 置位 复位指令 28 例子 智力竞赛抢答 八个人进行智力竞赛抢答 编号分别为0 7 每个抢答台上放一个按钮和一个指示灯 主持人用一个按钮控制八个抢答台 当主持人报完题目后 按一下主持人按钮 抢答者才可按按钮 否则无效 抢答开始后 先按按钮者的灯亮 同时蜂鸣器响 并保持一直响 后按按钮者灯不亮 当主持人再按一下主持人按钮时 所有指示灯和蜂鸣器复位 智力竞赛抢答PLC接线图 29 智力竞赛抢答梯形图 30 边沿线圈指令有上升沿线圈指令PLS和下降沿线圈指令PLF PLS上升沿接通一个T后断开 仅用于M和Y PLF下降沿接通一个T后断开 仅用于M和Y 31 位左移指令 SFTL 指令格式 指令说明位左移指令 SFTL 用于位元件的左移 D 为n1位移位寄存器 S 为n2位数据 当执行该指令时 n1位移位寄存器 D 将 S 的n2位数据向左移动n2位 32 位右移指令 SFTR 指令格式 指令说明位右移指令 SFTR 用于位元件的右移 D 为n1位移位寄存器 S 为n2位数据 当执行该指令时 n1位移位寄存器 D 将 S 的n2位数据向右移动n2位 33 由 台三相异步电动机M1 M4驱动4台水泵 正常要求2台运行2台备用 为了防止备用水泵长时间不用造成锈蚀等问题 要求4台水泵中2台运行 并每隔8小时切换一台 使4台水泵轮流运行 例 4台水泵轮流运行控制 34 条件跳转指令 CJ 指令格式 跳转指令的常见形式跳转指令在梯形图中可以有多样的形式 常见的条件跳转形式如图所示 35 36 指令说明 跳转指令CJ或CJP在梯形图中用于跳过一段程序 PLC对被跳转的程序不扫描读取 所以可以减少扫描周期的时间 各种软元件在跳转后其线圈仍然保持原来的状态不变 也不能对其接点进行控制 T和C的当前值也保持不变 37 跳转指令应用实例 例 手动 自动控制方式选择 38 空操作和结束指令 空操作指令如果在调试程序时加入一定量的NOP 在追加程序时可以减少步序步号的变动 在修改程序时可以用NOP指令删除接点或电路 也就是用NOP代替原来的指令 这样可以使步序号不变动 NOP指令的应用 39 接点逻辑取反指令接点逻辑取反指令为INV 或NOPP 用于在INV取反指令前的用起始接点指令LD LDI LDF LDP开始的接点或接点组的逻辑结果取反 在图 a 中 取反指令为INV是它前面的以LD开始的X0 X1并联接点的逻辑结果取反 相当于图 b 40 结束指令结束指令为END PLC所执行的程序从第0步到END指令结束 如果在程序结束后不加END指令 PLC将继续读NOP空指令 一直读到最大步序号 在调试程序过程中 也可以在程序中插入END指令 把程序分成若干段 由于PLC只执行从第0步到第一个END指令之间的程序 如果有错误就一定在这段程序中 将错误纠正后将第一个END删除 再调试或检查下一段程序 41 定时器 T 定时器相当于通电延时型时间继电器 在梯形图中起时间控制作用 FX2N系列PLC给用户提供了256个定时器 其编号为T0 T255 定时器按时钟脉冲分有1ms 10ms 100ms三挡 定时器的类型 42 起动条件有效时开始计时 到达设定值时 接点动作 起动条件失效定时器立即复位 接点恢复初始状态 定时完成后若想再次起动该定时器 必须先使起动条件失效 43 如果要求断电延时 可以采用图示的电路 44 定时器的基本用法 通用定时器 FX2N系列积算定时器 45 定时器设定值的设定方法 常数设定方法 用于固定延时的定时器 如图3 23和图3 24的设定值均为十进制常数设定 间接设定方法 一般用数据寄存器D存放设定值 数据寄存器D中的值可以是常数 也可以是用外部输入开关或数字开关输入的变量 间接设定方法灵活方便 但是一般需要占用一定数量的输入量 机能扩充板设定方法 用FX2N 8AV D型机能扩充板 安装在PLC基本单元上 扩充板上有8个可变电阻旋钮可以输入8点模拟量 并把模拟量转换成8位二进制数 0 255 当设定值大于255时 可以用乘法指令 MUL 乘以一个常数使之变大作为定时器的设定值 编程方法详见功能指令VRRD 46 定时器的滞后误差在对定时精度有要求时 编程应尽可能使定时器线圈控制程序在其接点上方 47 典型定时器应用梯形图 断电延时型定时器 通断电均延时型定时器 48 定时脉冲电路 震荡电路 49 占空比可调震荡电路 上升沿单稳态电路 50 下降沿单稳态电路 51 例子1为了保证运行安全 许多大型生产机械在运行起动之前需用电铃或蜂鸣器发出报警信号 预示机器即将起动 警告人们迅速退出危险地段 试设计PLC控制接线图和梯形图 起动报警控制电路 52 例子2用按钮控制三台电动机 为了避免三台电动机同时起动 起动电流过大 要求每隔5秒起动一台 试设计PLC控制梯形图 三台电动机顺序起动控制 53 典型计数器应用梯形图 循环计数器 长延时定时器 54 365天定时器 55 例 用PLC控制一个圆盘 圆盘的旋转由电动机控制 要求按下起动按钮后每转1圈后停止3秒 转5圈后停止 56 编程注意事项 画梯形图时应注意的以下几点 梯形图中的连接线 相当于导线 不能相互交叉 并且只能水平或垂直绘制 梯形图中的接点一般只能水平绘制 不能垂直绘制 各种继电器线圈只能与右母线连接 不能与左母线连接 接点不能与右母线连接 接点中的 电流 只能从左向右单方向流动 不能出现反向流动的现象 不连接导线和逆流接点的处理 57 接点组逆流接点的处理 58 不能编程梯形图的修正图 a 是不符合规定的梯形图 可以改为图 b 59 单接点后移可以减少ANB和ORB指令的使用 单接点后移 60 单接点后移 61 62 多路分支电路的化简 63 实例1 异步电动机串电阻起动定时器的使用方法 设电动机串电阻起动后转入全压起动的时间为0 5秒 方法1 直接按原理图编程 按各线圈供电线路独立编程方法2 按各线圈供电线路写出逻辑表达式 分析简化后编程 64 原电路的逻辑表达式为KM1 FR SB1 SB2 KM1 KM2 KT KM2KT FR SB1 SB2 KM1 KM2 KT KM1KM2 FR SB1 KM2 KT SB2 KM1 通断条件分析简化 KT KM1 顺序联锁 KT后动KM1 FR SB1 SB2 KM1 KM2 KM2对KM1有联锁 KM2 1不可能KM1 1 KM2 KT项可去掉 KM2 FR SB1 KM2 KT KT 1隐含KM1 1 65 实例2 直流电动机的运行控制 省略KT2线圈 KT2 延时3秒 和KT1 延时2秒 并联 66 分析 原电气控制线路定时器采用断电延时动作触点 不便用直接代换方法编程 动作分析 起动前须先有励磁 电流继电器KA2动作 顺序联锁起动时串R1 R2 KM1动作 KM2 KM3不动作 经定时先KM2动作切除R1 再定时KM3动作切除R2 采用两个定时器 T0 设定时2s T1 设定时1s 起动 运行中若发生过电流 KA1动作则断电停车 KM1断开时KM2 KM3均应断开 67 现场输入信号有 按钮 SB1 SB2 电流继电器触点 KA1 KA2 分配 X0 停车 X1 起动 X2 过流 X3 无励磁 需输出控制的接触器 KM1 KM2 KM3 分配 Y1 Y2 Y3 68 69 方法2 分析起动动作时序 逻辑表达式 KM1 Y1 X1 Y1 X3 X2 X0 原控制不含定时器 可直接代换KT1 T0 Y1 K 2KM2 Y2 T0KT2 T1 Y2 T0 K 1KM3 Y3 T1说明 当有停车 X0 过流 X2 或欠励磁 X3 发生使Y1 KM1 释放时 T0释放 Y2也释放 进而T1释放 Y2释放 70 71 实例3 自动门控制系统 控制要求 人靠近门 感应器X0为ON Y0驱动电机高速开门 碰到开门减速开关X1 变为Y1低速开门 碰开门极限开关X2 电机停车 延时 1秒内感应器检测到无人 Y2起动电机高速关门 碰关门减速开关X3时 改为Y3低速关门 碰关门极限开关X4时电机停止 关门期间若感应器X0检测到有人 立即停止关门 延时0 5秒后自动转换为高速开门 72 编程分析 输出线圈 Y0 高速开 Y1 低速开 Y2 高速关 Y3 低速关 定时器 T0 1s T1 0 5s 接通条件分析 Y0 高开 1 有人 X0 1 2 关门中来人 X0 1且0 5s延时到 T1 1 编程要点 能区别两种情况 情形2时应能使情形1接通条件失效 接通条件 X0 T1分析 两种情形均有X0 1成立 若直接以X0 1为接通条件将使第二种情形变为无延时接通 情形2的不同在X0 1前有关门动作 但关门动作在X0 1时会停止 故增加内部继电器记忆关门动作 并令此记忆在开门时失效 M0 Y2 Y3 自锁M0 Y0接通条件 X0 M0 T1分断条件 低速限位X1