三菱FX系列PLC的指令及编程PPT课件

.,可编程控制器及其系统,主讲：郎朗,.,目录,第3章三菱FX系列PLC的指令及编程3.1FX系列PLC概述3.2FX系列PLC的软元件地址编号及其功能3.3FX系列PLC的基本指令3.4定时器与计数器的编程3.5编程举例3.6FX系列PLC的步进指令及其编程3.7FX系列PLC的应用指令及其编程3.8FX系列PLC的常用特殊功能模块3.9FX系列PLC的扩展设备的配置方法,.,3.1FX系列PLC概述3.1.1FX系列PLC的主要特点3.1.2FX系列PLC的主要性能,.,三菱公司推出的常用FX系列小型、超小型PLC有FX0、FX2、FX0N、FX0S、FX2C、FX2N、FX2NC、FX1N、FX1S等系列。,.,3.1FX系列PLC概述在PLC的正面，一般都有表示该PLC型号的符号，通过阅读该符号即可以获得该PLC的基本信息。FX系列PLC的型号命名基本格式如下：,.,序列号：如0S、0N、2、2C、1S、2N、2NCI/O总点数：10256设备类型：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方式：R继电器输出（有接点、交流、直流负载两用）S三端双向可控硅开关元件输出（无接点、交流负载用）T晶体管输出（无接点，直流负载用）,.,特殊品种区别：（电源和输入、输出类型等特性）DC电源，DC输入A1AC电源，AC输入大电流输出扩展模块立式端子排的扩展模块接插口输入输出方式输入滤波器1ms的扩展模块TTL输入扩展模块独立端子（无公共端）扩展模块,湖南水利水电职业技术学院HunanTechnicalCollegeofWaterResourcesandHydroPower,.,若“特殊品种”处无符号，表示交流100/200V电源，直流24V输入，横式端子排，继电器输出时为2A/1点，晶体管输出时为0.5A/1点，可控硅输出时为0.3A/1点。,.,例1：FX2N-48MRD含义：FX2N系列，输入输出总点数为48点，M:基本单元,R:继电器输出，D:DC电源，DC输入的基本单元。例2：FX-4EYSH含义：FX系列，输入点数为0点，EY:输出4点，S:可控硅输出，H:大电流输出扩展模块。FX还有一些特殊的功能模块，如模拟量输入输出模块、通信接口模块及外围设备等，使用时可以参照FX系列PLC产品手册。,湖南水利水电职业技术学院HunanTechnicalCollegeofWaterResourcesandHydroPower,.,FX2N系列PLC外部结构,FX2N-64MR的主机外形图,返回,火线、零线、地,.,3.1.1FX系列PLC的主要特点（1）系统配置灵活方便具有基本单元、扩展单元和扩展模块及特殊功能单元。#基本单元包括CPU、存储器、输入输出及供给扩展模块和传感器的标准电源。#扩展单元是用于增加可编程控制器I/O点数的装置，内部有电源,以便进一步扩展。#扩展模块用于增加可编程控制器I/O点数及改变可编程控制器I/O点数比例，内部无电源，所用电源由基本单元或扩展单元供给。#扩展单元及扩展模块无CPU，必须与基本单元一起使用。#特殊功能单元是一些专门用途的装置。,.,（2）具有在线和离线编程功能在线修改和编写程序，实现元件监控和测试功能。在计算机上进行离线编程。（3）高速处理功能*FX系列PLC内置多点高速计数器，对输入脉冲进行计数。*不受扫描周期限制，实现定位控制；*中断输入方式对具有优先权和紧急情况的输入可快速响应。（4）高级应用功能提供了适应多种情况的多种应用指令。,3.1.1结束,.,3.1.2FX系列PLC的主要性能FX系列PLC电源电压适应范围100240ACV，将FX0S、FX2、FX2N主要技术指标对比列入表3.1中。书P3334超小型机中FX2N系列功能最强，速度最快，容量最大，属于高档机。FX-2N系列PLC是由电源、CPU、存贮器和输入/输出器件组成的单元型可编程控制器。AC电源、DC输入型的内装DC24V电源作为传感器的辅助电源；可进行逻辑控制、开关量控制、模拟量控制，并可进行各种运算、传送、变址寻址、移位等功能。,3.1.2结束,.,3.2FX系列PLC的软元件地址编号及其功能3.2.1输入继电器（X）和输出继电器（Y）3.2.2辅助继电器（M）3.2.3定时器（T）3.2.4计数器（C）3.2.5寄存器（D/V/Z）3.2.6状态（S）3.2.7指针（P、I）3.2.8常数（K、H）,.,软元件：用户使用的每一个输入、输出端子和内部的每一个存储单元。各种元件具有各自的功能和地址号。3.2.1输入继电器（X）和输出继电器（Y）*输入继电器（X）和输出继电器（Y）用于PLC的CPU和外部用户之间的数据传送。*PLC主机上有许多标有输入/输出地址号的接线端子。输入端子用于可编程控制器从外部开关接收信号，输出端子用于PLC向外部负载发送信号。*以八进制数字编号。*基本单元的输入和输出总点数128点（FX2N-128M),可扩展到256点。（地址顺序排列）,.,采用继电器输出，输出侧左端4个点公用一个COM端，右边多输出点公用一个COM端。输出的COM比输入端要多，主要考虑负载电源种类较多，而输入电源的类型相对较少。对于晶体管输出其公用端子更多。端子为空端子，在外部配线工作中作中继端子使用。,I/O端子编号,.,（1）输入继电器（X）*输入继电器接收用户输入设备（按钮、开关等）发送的输入信号。*其线圈（在梯形图中不会出现）与PLC的输入端子相连，由外部信号驱动（不能在程序内部用指令驱动），有ON/OFF两种状态。*它具有无数对常开接点和常闭接点，供PLC编程时使用。*输入继电器触点不能直接驱动负载。*地址采用八进制编号。,图3.1输入继电器电路,.,（2）输出继电器（Y）*输出继电器有一对输出接点与PLC的输出端子相连直接驱动负载。*输出继电器的线圈由程序执行结果驱动。*内部具有无数对常开接点和常闭接点供编程用。（触点的状态对应输出元素映像寄存器中该元件的状态）*地址采用八进制编号。,图3.2输出继电器电路,3.2.1结束,.,3.2.2辅助继电器（M）辅助继电器是一种内部的状态标志，它相当于继电器控制系统中的中间继电器，用于信息的传递、转移等功能。*线圈被PLC内的各种软元件的触点驱动。（即与输出继电器一样由程序驱动。）*内部具有无数对常开接点和常闭接点供编程用，不能驱动外部负载。*地址采用十进制编号。,.,辅助继电器有三种类型：（1）普通型辅助继电器无断电保持功能（2）保持型辅助继电器有断电保持功能（3）特殊辅助继电器为两类：触点利用型和线圈驱动型,.,图3.3保持型辅助继电器电路及其动作时序这是一种运行时自保持电路，当停电时，造成系统停止，但后备电池接上保持M700状态，其接点M700也一直闭合。再通电时，即使不合上X3，M700也继续通电。但是，若通电时，如果X4的常闭触点断开，由于是系统已通电，后备电池撒去，M700也断电，不工作了。,例:保持型辅助继电器电路及其动作时序,.,1）触点利用型：用户只能用其触点，线圈由PLC自动驱动。M8000、M8001：运行监视继电器（在运行时接通）,图3.4M8000、M8001的动作时序,.,图3.5M8002、M8003的动作时序,M8002、M8003：初始脉冲继电器（仅在运行开始时瞬间接通）,.,M8005：锂电池电压过低继电器,图3.6M8005的用法,.,图3.7M8012的动作时序,M8011M8014：内部时钟脉冲。PLC运行时M8011M8014产生周期分别为10mS（接通、断开各5mS）、100mS、1S、1MIN的脉冲信号。,.,M8020M8022：运算结果标志。加减结果为零时M8020接通，减法运算：结果有借位时M8021接通，加法运算：结果有进位时M8022接通。,.,2）线圈驱动型线圈由用户驱动，PLC作特定动作。M8034：全部输出禁止继电器。,图3.8M8034的用法,.,M8040：禁止状态转移,状态转移条件满足也不能转移。M8033：停止时保持输出继电器,PLC由运行到禁止时存储器中的内容保持运行时的状态。M8030：电池灭灯,电池电压降低，PLC面板上的指示灯不会亮。M8039：恒定扫描,PLC以D8039中的内容为扫描周期运行程序。,3.2.2结束,.,3.2.3定时器（T）1地址号：以十进制数分配。2定时时基（100mS,10mS,1mS）。以增计数的方式对PLC内的时钟脉冲累计计时，当计时的当前值与定时器的设定值相等时，触点工作，线圈失电时，其触点立即复位。3采用程序存储器内的常数（K）将其作为设定值，可在数据寄存器（D）的内容中进行间接指定。定时器有以下两种类型：（1）普通定时器（2）积算定时器,.,（1）普通定时器,普通定时器分为100ms和10ms两种。,（2）积算定时器积算定时器分为1ms积算定时器和100ms积算定时器两种。,定时器累计的时基增量值132767(16进制表示00007FFF),.,加法计数器,设定值,K、H或D,触点动作,Tx,Tx,时钟脉冲,驱动,K123,相等比较器,普通定时器的工作原理,T10,.,图3.9100ms普通定时器的工作过程(a)梯形图；(b)时序图,.,图3.101ms积算定时器的工作过程(a)梯形图；(b)时序图,.,3举例:常数指定K延时停止输出,.,闪烁电路,.,(2)间接指定D,直接传送数据用的指令K100(D5)D5=K10010mS定时在指定停电保持用的数据存触器时，如果电池电压低，设定值不定。,3.2.3结束,.,3.2.4计数器（C）有内部计数器和高速计数器。（1）内部计数器内部计数器又分为以下两类：1）16位增计数器2）32位增/减计数器,.,1、地址号：以十进制数分配2、计数器对可编程控制器的内部信号X,Y,M,S,C等触点的动作进行循环扫描并计数。3、设定值可以用常数K设定也可以用数据寄存器地址号间接设定。,.,.,16位：32726,.,4、如果切断PLC的电源，普通用途计数器清除增计数值，而停电保持用的计数器则可存储即停电前的计数器数值，因此计数器可按停电前数值累积计数。5、16位计数器增计数后（到设定值）动作保持。,图3.1116位增计数器的工作过程,.,6、复位输入接通，计数器的当前值为零，输出触点停止动作。,例：,在执行第10次线圈指令时，输出触点动作即使以后计数器输入X011动作，计数器的当前值不变化。直到复位输入X010接通，计数器的当前值为零。,.,7、32位增计数/减计数可利用特珠的辅助继电器M8200M8234指定增计数/减计数的方向。ON为减计数，OFF为加计数。8、32位加法计数器：增计数达设定值时其触点置位；减计数达设定值时触点复位；只要计数脉冲不间断，计数器的当前值仍在变化，直到执行了复位指令。（计数器的当前值变化与触点动作无关。),.,图3.1232位增/减计数器的工作过程,在利用计数输入X4驱动C205线圈时，是32位增/减计数。在计数器的当前值由-4-5减少时，输出触点复位，在由-5-4增加时，输出触点置位。,.,（2）高速计数器1、高速计数器是32位停电保持性增/减计数器，计数范围-2，147，48，648+2，147，483，6472、高速计数器只能对X0-X5端的脉冲进行计数，最多同时使用6个高速计数器，一个特定的端子不能同时被两个高速计数器使用。3、高速计数器采用中断处理来进行计数，执行KHz的计数，而与扫描时间无关。,高速计数器根据增、减计数切换方法的不同，分为三类编号为：p41,.,X6和X7只能用于计数启动输入信号，不能用于高速计数输入,具有两个计数输入端：增计数和减计数,A,B有90度的相位差,.,1）单相单计数输入高速计数器（11点）增、减计数方式由辅助继电器M82358245的状态决定，ON为减计数，OFF为加计数。,3.13单相单输入高速计数器,注意：当X11接通时，执行RST指令，使C245复位（程序复位）；C245还可由外部输入X3复位，当X3接通时，即使X11为OFF，C245也立即复位（不受扫描周期的影响）。当X12接通时，只选中C245，计X2端脉冲。,.,不能用高速计数输入端作高速计数器线圈的驱动触点。如：,图3.14错误的驱动方式,.,2）单相双计数输入高速计数器（5点）1、计数器有两个计数输入端，一个用于增计数，一个用于减计数。2、M82468250可监视输入口是增/减计数方式，增计数时M82468250为OFF状态，减计数时为ON状态。,.,当X11接通时，执行RST指令，使C246复位（程序复位）；X12接通时，选中C246;当计数脉冲从X0端接入时，计数器增计数，此时M8246为OFF状态，Y20断开；当计数脉冲从X1端接入时，计数器减计数，此时M8246为NO状态，Y20接通。,图3.15单相双计数输入高速计数器,.,3）双相双计数输入高速计数器（5点）1、计数器有A、B两个计数输入。有90度相位差。2、A、B两项输入决定了增、减计数方向。A相输入为ON时，B相输入从OFF变为ON时，为增计数；A相输入为ON时，B相输入从ON变为OFF时，为减计数。3、M82518255可监视计数器是增/减计数状态。,.,例：,图3.16双相双计数输入高速计数器,3.2.4结束,当X11接通时，执行RST指令，使C254程序复位；C254还可由外部输入X2复位，（不受扫描周期的影响）。,X12接通时，若X6（C254的启动输入）也为ON，C254立即对X0（A相）X1（B相）的动作计数。当计数当前值低于设定值时，Y10断开，当计数当前值不低于设定值（D3，D2）时,Y10接通。增计数时，M8254为OFF，Y11断开；减计数时，M8254为NO状态，Y11接通。,.,3.2.5寄存器（D/V/Z）寄存器有数据寄存器和变址寄存器两类。（1）数据寄存器（D）,.,地址号：以十进制分配数据寄存器是存贮数值数据的元件，这些寄存器都是16位（最高位为正负符号，数值为-32，768+32，767）。将2个相邻的数据寄存器组合，可存贮32位（最高位为正负符号）的数值数据，低位用偶地址编号。数值写入与读出一般用应用指令。而且可以从数据存取单元与编程装置直接读出/写入。在采用PC间简易链接或并联链接的情况下，D490D509被作为通信占用。利用参数设定，可改变普通用途与停电保持用的分配。,.,注意：一旦在数据寄存器中写入数据，只要不再写入其它数据，就不会变化。在RUNSTOP时或停电时，所有数据被清除为0。如果此前驱动特殊辅助继电器M8033（STOP时输出保持），则可以保持。停电保持用的数据寄存器在RUNSTOP时或停电时，则可以保持其内容。,.,在停电保持用的数据寄存器内，D1000以后的一部分通过参数设定，可指定若干个块（1块相当于500个文件寄存器）作为文件寄存器使用。即以500为单位用作文件寄存器成批传送数据。特殊用途的数据寄存器是指写入特定目的的数据，或事先写入特定内容的数据寄存器。其内容在电源接通时，置位于初始值。例如：在D8000（监视定时器）中，监视定时器的时间是由系统只读寄存器进行设定的(200ms),其改变要利用传送指令。,.,plc有一个系统监视定时器，也叫看门狗定时器，用来监视plc扫描周期时间的，看门狗定时器缺省值为200mS。在程序的执行过程中，如果扫描的时间（从第0步到END语句）超过了200ms，造成plc的一个扫描周期无法完成，出现这个情况，看门狗定时器，会立刻停止plc的运行并报警。在这种情况下，使用WDT指令用于控制程序中的监视定时器刷新,使程序执行到END。PLC看门狗定时器的修改方法：用MOV指令，把需要的时间用MOV指令传到D8000中即可。,.,.,（2）变址寄存器（V、Z）1、变址寄存器V、Z也是16位的数据寄存器，地址编号V7V0,Z7Z0共16点。进行32位运算时，将V,Z组合起来使用，Z放低位数据，例：（V0,Z0),(V1,Z1)。2、变址寄存器修改的软元件：X、Y、M、S、T、C、D等，但不能修改自身。,3.2.5结束,.,3.2.6状态（S）（1）普通型（2）停电保持型,在由指令表向状态转移图进行逆变时，需要识别流程的起始段，因此将S0S9用作初始状态，原点归位的操作必须使用状态S10S19。,.,特点：1地址号：以十进制分配2对工序步进型控制进行编程的软元件，与步进梯形图指令STL组合使用。3有无数对常开常闭触点。4普通用途与停电保持用的状态继电器比例，可通过外围设备设定的参数进行调整。5在不用于步进阶梯指令时，状态继电器（S）也与辅助继电器（M）一样，可在一般的PLC中应用,.,例如：（1）工序步进控制中：如果启动信号X0为ON，则状态S20置位（ON）,下降用的电磁阀Y0开始动作；如果下限开关X1为NO,则状态S21置位（ON），夹紧用的电磁阀Y1动作；如果夹紧动作确认的限位开关X2为ON，则状态S22置位ON；随着状态动作的转移，状态自动返回原状态。,.,（2）做普通继电器使用（不用于步进阶梯指令）。,（3）作信号报警器使用（与功能指令配合）：供信号报警器用的状态，也可用作外部故障诊断的输出。,3.2.6结束,.,3.2.7指针（P、I）（用于跳转、调用、中断需要用的“操作标记”）（1）分支指针（P）指针编号：POP62,P64P127共127点，P63用于结束跳转，不能作标记。,图3.17指针P用于跳转指令,图3.18指针P用于子程序调用指令,.,（2）中断指针（I）（指定中断程序的起点）1）输入中断指针1、接收特定地址号（X000X005）的输入信号不受PLC扫描周期的影响；2、中断指针的地址编号为：I00(X000)、I10(X001)、I20(X002)、I30(X003)、I40(X004)、I50(X005)；6点。3、为1时上升沿中断，为0时下降沿中断。例如:指针I100,表示输入X001从ON-OFF变化时,执行标号I100之后的中断程序,并由IRET结束该中断程序.,.,2）定时器中断用指针1、中断指针的地址编号为：I6、I7、I8，3点。2、为099MS，表示每隔多少时间进行的中断。3、IRET中断结束指令。例如:I720表示每隔20mS执行一次标号I720后面的中断程序,并由IRET结束该中断程序.,.,3）高速计数器中断用指针1、据PLC内部的高速计数器的比较结果执行中断子程序；2、地址编号为：I010、I020、I030、I040、I050、I060，6点。,图3.19中断指针的用法,3.2.7结束,当高速计数器C252的当前值为2000时,执行一次标号I020后面的中断程序,并由IRET返回到中断时的原程序位置.,例如:,.,3.2.8常数（K、H）十进制数和十六进制数用于定时器和计数器的设定值或应用指令的操作数。,3.2.8结束,.,3.3FX系列PLC的基本指令3.3.1操作开始指令（LD/LDI）3.3.2触点串联连接指令（AND/ANI）3.3.3触点并联连接指令（OR/ORI）3.3.4支路（电路块）连接指令(ANB/ORB）3.3.5输出指令（OUT）3.3.6上、下沿检测指令LDP（LDF）/ANDP（ANDF）/ORP（ORF）3.3.7置位与复位指令（SET、RST）3.3.8脉冲微分输出指令（PLS、PLF）3.3.9操作结果进栈、读栈、出栈指令（MPS、MRD、MPP）3.3.10主控指令（MC/MCR）即打开和关闭母线3.3.11取反指令（INV）3.3.12空操作指令（NOP）3.3.13程序结束指令（END）,.,3.3FX系列PLC的基本指令3.3.1操作开始指令（LD/LDI）*LD取指令常开接点与母线连接指令。*LDI取反指令常闭接点与母线连接指令。*目标元素：X、Y、M、T、C、S,图3.20LD、LDI指令的编程,3.3.1结束,.,3.3.2触点串联连接指令（AND/ANI）*AND与指令单个常开接点与左边电路串联指令*ANI与非指令单个常闭接点与左边电路串联指令*串联触点数量不受限制，*目标元素：X、Y、M、T、C、S,图3.21AND/ANI指令的用法,3.3.2结束,.,3.3.3触点并联连接指令（OR/ORI）*OR或命令单个常开接点与上面电路并联指令*ORI或非命令单个常闭接点与上面电路并联指令*目标元素：X、Y、M、T、C、S*串联触点数量不受限制，,图3.22OR/ORI指令的用法,3.3.3结束,.,3.3.4支路（电路块）连接指令(ANB/ORB）*ANB（与块）指令（块串联）串联电路块的指令*ORB（或块）指令（块并联）分支电路的并联指令*独立使用，无目标元素。（不是触点指令，连接指令）*每个串、并联电路块结束后紧接着使用ANB/ORB指令，串、并联块的数目无限制；但所有串、并联电路块结束后多次使用ANB/ORB指令时，不能连续使用7次。*每一分支电路都从LD/LDI指令开始操作，即母线后移。,图3.23ANB/ORB指令的用法,.,LDX0ORX1LDIX2ANIX3LDX4ANIX5ORBORX6ANBORIX7OUTY1,3.3.4结束,.,3.3.5输出指令（OUT）*线圈驱动指令。（据前面逻辑运算的结果驱动线圈，并联OUT可连续使用多次）*目标元素：Y、M、T、C、S,图3.24连续输出的编程(a)连续输出；(b)非连续输出,.,上述指令编程举例：图3.25编程举例(a)梯形图；(b)指令表,3.3.5结束,.,3.3.6LDP（LDF）/ANDP（ANDF）/ORP（ORF）指令*目标元素：X,Y,M,S,T,C*LDP、ANDP、ORP是进行上升沿检测的触点指令，仅在指定位软元件上升沿时（由OFFON变化时）接通一个扫描周期。*LDF、ANDF、ORF是进行下降沿检测的触点指令，仅在指定位软元件下降沿时（由ONOFF变化时）接通一个扫描周期。*在梯形图中的位置与LD、AND、OR相同，编程规则也相同。,.,图3.26LDP、ANDP、ORP指令的用法,.,图3.27LDF、ANDF、ORF指令,3.3.6结束,.,3.3.7置位与复位指令（SET、RST）SET置位指令.目标元素：Y,M,SRST复位指令.目标元素：Y,M,S,T,C，D,Z,V,图3.28SET和RST指令的用法(a)梯形图及指令表；(b)时序图,*在一个梯形图中，SET、RST编程次序可以任意，但当两条指令的执行条件同时有效时，后编程的指令优先执行(X11在X10后扫描)。,.,如把X11和X10支路位置换一下:,3.3.7结束,.,3.3.8脉冲微分输出指令（PLS、PLF）目标元素：Y、M（不包括特殊辅助继电器）PLS上升沿微分输出。接通一周期的扫描时间。PLF下降沿微分输出。接通一周期的扫描时间。作用：常用来给计数器提供复位信号。,图3.29PLS/PLF指令的用法(a)梯形图及指令表；(b)时序图,.,图3.30PLS与LDP指令比较(a)(LDP)上升沿检测指令；(b)脉冲指令(PLS)；(c)时序图,3.3.8结束,上升、下降沿检测目标元素：X,Y,M,S,T,C,脉冲微分输出目标元素：Y、M,.,3.3.9操作结果进栈、读栈、出栈指令（MPS、MRD、MPP）无目标元素（不带软元件的独立指令，用于多重分支输出电路编程）MPS进栈存储执行MPS前的操作结果。MRD读栈读出由MPS存储的操作结果，即读出栈的最上层数据。MPP出栈读出由MPS存储的操作结果，并清除,.,说明：1）MPS/MRD/MPP指令的功能是将连接点的结果按堆栈的形式存储。a、每执行一次MPS，将原有数据按顺序下移一层，留出最上层存放新的数据。b、每执行一次MPP，将原有数据按顺序上移一层，原先最上层数据被覆盖掉。c、执行MRD，读出最上段所存的最新数据,栈存储器内的数据不发生移动.,.,2）MPS与MPP可以嵌套使用，但堆栈的深度应11层3）用于带分支的多路输出电路。4）MPS和MPP必须成对使用，且连续使用次数应少于11次。5）进栈和出栈指令遵循先进后出、后进先出的次序。6）使用栈指令母线没有移动，故栈指令后的触点不能用LD。,.,图3.31MPS、MRD、MPP指令的用法,例1:单个分支程序（一层栈电路）,.,例2:一层堆栈，并用ANB、ORB指令,块指令母线移动，栈指令母线不移动,.,例3：多个分支程序（二层栈电路）,21OUTY3,电路块,0LDX0,1MPS,2ANDX1,3MPS,4ANDX2,5OUTY0,6MPP,7ANDX3,8OUTY1,9MPP,10ANDX10,11MPS,12LDX4,13ORX11,14ANB,15OUTM0,16MPP,17ANDX12,18OUTY2,19LDX5,20ANIX6,.,图3.32MPS/MPP指令的应用举例（三层栈）,例4:MPS/MPP指令的应用（三层栈）,说明：用软件生成梯形图再转换成指令表时，编程软件会自动加入MPS、MRD、MPP指令。写入指令表时，必须由用户来写入MPS、MRD、MPP指令,MPP,MPP,MPP,MPS,MPS,MPS,.,三层栈对应的连续输出方式:(图3.32上下翻一下),指令简单,占存储空间小,尽量采用.,.,.,LDX0MPSANDX1OUTY1ANDX3OUTY2MPPANDX4OUTY3,练习1:,MPS,MPP,.,LDX0MPSANDX1MPSANDX2OUTY1MPPANDX3OUTY2MPPANDX4OUTY3,练习2:,3.3.9结束,MPS,MPP,MPS,MPP,.,3.3.10主控指令（MC/MCR）打开和关闭母线,用于许多线圈同时受一个或一组触点控制，以节省存储单元。MC主控指令:母线转移，用于公共串连接点的连接。MCR主控复位指令：母线复位，主控结束时返回母线。目标元表：M、Y,.,在程序中常常会有这样的情况，多个线圈受一个或多个触点控制，若是在每个线圈的控制电路中都要串入同样的触点，将占用多个存储单元，应用主控指令就可以解决这一问题，如下图。,.,图3.34MC/MCR指令的用法,MCN0M0指令中N表示母线的第几次转移，若母线转移时用了M0，则在程序中就不允许再出现M0线圈，否则可能导致双线圈输出。当输入X0为ON时，执行从MC到MCR的指令；当输入X0为OFF时(Y20和Y21均断开)。,.,MCR指令说明：1、主控点必须是常开点。当输入X0接通时：就执行从MC到MCR的指令。当输入X0断开时：就不执行从MC到MCR的指令。2、如果主控电路是连续的，最后只需一个主控点返回指令。3、MCR指令所在的分支上不能有触点。4、执行MC指令后，母线（LD、LDI）向MC触点后移动，将其返回原母线的指令为MCR.,.,5、通过更改软元件号Y，M，可多次使用主控指令（MC）。6、在MC指令内采用MC指令时，嵌套级N的编号按顺序增大。（N0-N1-N2-N3-N4-N5-N6-N7）在将该指令返回时，采用MCR指令，则从大的嵌套级开始消除。（N7-N6-N5-N4-N3-N2-N1-N0）,最多可嵌套8层。7、在没有嵌套结构时，N0的使用次数无限制。,.,图3.35MC/MCR指令的嵌套结构,.,图3.36多级嵌套在同一地方使用MCR指令,3.3.10结束,.,3.3.11取反指令（INV）无目标元素（不带软元件的独立指令)说明：在能输入AND、ANI、ANDP、ANDF指令的相同位置处编写INV指令;不能像指令表中LD、LDI、LDP、LDF一样与母线相连；LD、LDI、OR、ORI指令步的位置不能使用INV;INV指令是将INV电路之前的运算结果取反；在含有ORB、ANB指令的电路中，INV是将执行INV之前的运算结果取反。,.,图3.37INV指令的用法(a)梯形图及指令表；(b)时序图,3.3.11结束,.,3.3.12空操作指令（NOP）无目标元素NOP空操作指令。NOP指令在指程序中占一个步序，在执行NOP指令时，并不做任何动作，待执行完NOP指令的时间过后再执行下一步的程序。NOP指令不执行任何动作，当将全部程序清除时，全部指令均为NOP。NOP指令用于以下情况：为程序提供调试空间；删除一条指令而不改变程序的步数（用NOP代替要删除的指令）；临时删除一条指令；,.,图3.38使用NOP指令修改电路(a)短路触点（AND、ANI）；(b)短路触点（LD、LDI）,3.3.12结束,短路某些触点，如图3.38所示。,#在将LD或LDI的地方改为该指令时，梯形图的结构将发生很大变化，甚至出错。,.,3.3.13程序结束指令（END）无目标元素使用END指令可缩短扫描周期。在程序结束处写上END指令，PLC只执行第一步至END之间的程序，并立即输出处理。若不写END指令，PLC将以用户存贮器的第一步执行到最后一步。在调试程序时使用。可以将END指令插在各程序段之后，分段检查各程序段的动作，确认无误后，再依次删去插入的END指令。,3.3.13结束,.,基本指令：,一.LD/LDI、AND/ADI、OR/ORI、ANB/ORB、OUT指令二.LDP、LDF、ANDP、ANDF、ORP、ORF指令三.SET、RST指令四.PLS、PLF指令五.MPS、MRD、MPP指令六.MC、MCR指令七.INV反八.NOP九.END,计27条,返回,.,3.4定时器与计数器的编程3.4.1接通延时定时器的编程3.4.2断开延时定时器的编程3.4.3计数器的编程3.4.4定时范围与计数范围的扩展,.,3.4.1接通延时定时器的编程,第一逻辑行是自复位的定时器控制逻辑电路。第二-四逻辑行是10秒延时输出的控制逻辑电路,3.4.1结束,图3.39接通延时定时器(a)梯形图；(b)时序图；(c)指令表,.,3.4.2断开延时定时器的编程,图3.40断开延时定时器,3.4.2结束,.,3.4.3计数器的编程图3.11对应的指令表(书p39)：图3.12对应的指令表(书p40)：LDX3LDX2RSTC5OUTM8205LDX4LDX3OUTC5RSTC205K5LDX4LDC5OUTC205OUTY2K-4LDC205OUTY10,3.4.3结束,.,3.4.4定时范围与计数范围的扩展在PLC中，每个16位的计数器的最大计数值为32767，定时器的定时时基最大为0.1秒，所以定时器的最大值为3276.7秒。若需要更大的值则可将几个定时器和计数其串联起来使用。,.,（1）定时器与定时器的串接使用多个定时器串联使用，定时时间为多个定时器设定时间之和。最大定时时间3276.7*n秒。,图3.41定时器与定时器的串接使用(a)梯形图；(b)时序图；(c)指令表,.,（2）定时器与计数器串接使用定时器与计数器串接的最大定时时间为3276.7*32767。,图3.42定时器与计数器的串接使用(a)梯形图；(b)时序图；(c)指令表,T0每10秒接通一次，计数器C0对这一脉冲进行计数150次，使Y0接通。时间为：150*10=1500秒即：,.,（3）计数器与计数器串接使用扩展计数范围,图3.43计数器与计数器的串接使用(a)梯形图；(b)时序图；(c)指令表*计数器C0对X4接通次数计数50次，C1计数一次，并C0自复位一次，重新对X4接通次数计数50次，C1计数30次时Y20有输出，共30*50次即计数值为个计数期的设定值之积。*N个计数器串联使用最大计数值为32767N，若再串联定时器则最大定时值为3276.7*32767N秒。*除末级外，其余设计为自复位形式。若没有将不能进行下一次计数。,3.4.4结束,C0自复位,.,3.5编程举例3.5.1脉冲发生器3.5.2利用脉冲发生器实现顺序控制3.5.3对有限循环次数的顺序控制的编程3.5.4利用定时器和计数器实现顺序控制3.5.5通风机监视3.5.6交通灯控制3.5.7笼型电动机正反转的控制线路,.,3.5.1脉冲发生器（也叫振荡器）（1）“先通后断”的脉冲发生器（T20的常闭点接在Y20线圈前）,图3.44“先通后断”的脉冲发生器(a)时序图；(b)梯形图,.,（2）“先断后通”的脉冲发生器（T25的常开点接在Y20线圈前）,图3.45“先断后通”的脉冲发生器(a)时序图；(b)梯形图,3.5.1结束,.,3.5.2利用脉冲发生器实现顺序控制,输入：X2启动输入，输出：Y20和Y21分别接M1,M2电动机接触器的线圈。,硬件图：,要求：M1,M2周期28秒，M1运行17秒后停止11秒，M1动作15秒后M2动作，M1下一次动作5秒后M2停止。,5秒,图3.46两台电机顺序控制时序图,.,选定时器：按要求有5个时间段：T20通17秒，T21断11秒，T22延时15秒，T23通18秒，T24断10秒M1：通17秒后断11秒，“先通后断”M2：在启动15秒后时序也是通18秒后断10秒，“先通后断”,图3.47两台电机顺序控制的梯形图,3.5.2结束,.,3.5.3对有限循环次数的顺序控制的编程,图3.48运行状态相反的两台电机时序,输入：X5接启动按钮，X6停止按钮输出：Y20和Y21分别接M1,M2电动机接触器的线圈。,硬件图：,要求：M1运行10秒,停止5秒，M2运行与M1相反，反复3次后M1、M2停止。,.,选定时器、计数器：按要求有2个时间段：10秒和5秒，利用T20和T21组成一个振荡器。M1：通10秒后断5秒；M2：断10秒后通5秒，计数器C值应设为4，M1,M2运行完3个周期才结束。工作：X5接通M100接通并自保并复位C2T20计时并Y20输出，C2计数一次，10秒钟后T21接通计时并Y20断开，Y21接通，5秒钟后T21断开重复上述过程直到C2计数3次。X5?,图3.49梯形图,3.5.3结束,注意,.,3.5.4利用定时器和计数器实现顺序控制（P60）,图3.50三台电动机顺序控制的时序图,三台电机5秒钟就有一个动作，用定时器和计数器,.,输入：X5接启动按钮输出：Y20、Y21和Y22分别接M1,M2,M3电动机接触器的线圈。分析：1个定时器定时5秒产生1个脉冲，4个计数器对5秒计数（4个5秒）控制3台电动机起停。脉冲微分指令使M100接通一个扫描周期，使计数器复位。C5的常开点使计数器复位循环工作。,图3.51三台电机顺序控制梯形图,3.5.4结束,复位循环工作,20秒,10秒,5秒,10秒,15秒,.,3.5.5通风机监视(书P61)例：用一只信号灯监视三台风机的运行状态。若两台以上风机运行时，信号灯常亮；若一台风机运行时，信号灯以0.5HZ的频率闪光；若一台风机也不运行时，信号灯以2HZ的频率闪光。试用PLC实现其控制。,这类问题主要是输入输出的关系问题，应把风机的输出状态作为监控装置的输入来处理。,要点,.,图3.52通风机监视的梯形图,3.5.5结束,分析：风机运行信号为输入信号，1-3号风机接触器KM1-KM3的常开触点接PLC的X5-X7端；监视总开关接PLC的X8端；信号灯为输出信号接PLC的Y20端,.,十字路口的车行灯和人行灯的动作过程如下图所示。其中，车行道有红、黄、绿三种颜色的指示灯；人行道有红、绿两种颜色的指示灯（下图所示即为各交通灯在一个周期内的动作情况）。,3.5.6交通灯控制,图3.53交通灯的动作过程图,车道输出：绿Y32(T20)黄Y31(T21)红Y30(Y32，Y31)T26定时5秒后一个周期结束。人道输出：红Y33(T22)绿Y34(T22，T23，T24，T25),.,3.5.6结束,.,3.5.7交流异步电动机正反转的控制线路,KMF,FR,FU,SB1,SBF,KMF,KMF,FR,Q,KMR,KMR,SBR,KMR,KMF,KMR,以此电路为例，介绍PLC控制的编程方法。,.,(1)确定I/O点数及其分配,电动机正反转控制外部接线图,共需5个I/O点输入:SB1X0SBFX1SBRX2输出:KMFY1KMRY2,.,(2)编制梯形图和指令语句,3.5.7结束,.,3.6FX系列PLC的步进指令及其编程3.6.1状态转移图3.6.2步进梯形图和步进指令3.6.3步进指令的编程要点3.6.4多流程步进控制3.6.5步进控制的应用举例,.,一步进指令的基本概念.步进指令是由状态转移图设计梯形图的一种步进型指令，状态转移图直观地表示工艺流程。前面介绍的继电器梯形图通常用于一些串/并联接点组成的简单控制过程，各逻辑操作的条件信号较易得到；而步进梯形图要用于顺序动作的过程。在这种情况下，各逻辑操作的条件信号有时不易得到。这时采用步进状态梯形图进行顺序控制，很易实现控制要求。因此，采用步进指令的设计梯形图具有特点简单直观，使程序变得容易，大大地缩短了设计者的时间。,.,转移条件,开始状态,状态1,驱动负载,转到下一状态,步进控制是指在多工步的控制中，按照一定的顺序分步动作，即上一动作结束后，下一动作才开始。,S0,S20,.,二：步进指令STL步进接点指令（只有常开接点）RET步进返回指令STL后的接点用LD/LDI指令连接。即STL具有主控功能。状态Sn+1用Sn的STL接点置位后，状态Sn自动复位。即STL提供了转移后自动复位功能。,.,对步进控制进行编程时需要两步：第一步：根据工艺流程画出状态转移图第二步：根据状态转移图画出步进梯形图，并写出指令表。,返回,.,3.6.1状态转移图状态转移图是用状态描述的工艺流程图。例：,图3.55机械手,图3.56状态转移图,3.6.1结束,单周期,自动循环,初始状态,.,3.6.2步进梯形图和步进指令,图3.57步进梯形图,.,图3.56状态转移图图3.57步进梯形图,单周期,自动循环,初始状态,.,步进梯形图,对应的指令表,图3.57步进梯形图,.,1）驱动负载；2）转移条件；3）置位转移后的状态(上一个状态自动复位）,3.6.2结束,状态转移图每一状态提供三种功能：,.,3.6.3步进指令的编程要点状态也可作普通的辅助继电器使用。输出的驱动方法。#STL后的接点用LD/LDI指令连接,STL内的母线上不能直接驱动线圈；#(b)图Y20、Y22时由S20状态驱动，并联支路上下没有关系。,图3.58输出的驱动方法(a)Y22不能编程；(b)Y22可以编程,OUT,.,栈指令的位置。不能在STL内的母线上直接使用栈指令，需在LD或LDI后使用。,图3.59栈指令的位置,图3.60状态的转移方法,状态的转移方法,OUT,.,在不同的步进段，允许有重号的输出（注意：状态号不能重复使用）。在不相邻的步进段，允许使用同一地址编号的定时器（注意：在相邻的步进段不能使用）。,图3.61重复输出和定时器,.,状态转移时，若需要保持某一个输出，可以采用置位指令SET，当该输出不需要再保持时，可采用复位指令RST。初始状态用双线框表示，通常用特殊辅助继电器M8002的常开触点提供初始信号，如图3.56所示。,图3.62状态的区间复位,3.6.3结束,采用应用指令FNC40（ZRST）进行状态的区间复位。例如，图3.62用于将S0S30之间的31点状态同时复位。,.,3.6.4多流程步进控制以上是单流程结构。多流程步进过程是具有两个以上的顺序动作的过程。其状态转移图具有两条以上的状态转移支路。1）选择分支与汇合的结构：这时多个流程由条件选择执行，状态不能同时执行。2）并联分支与汇合的结构：这时多个流程同时转移执行，状态同时转移。3）跳步与循环的结构：,.,图3.63选择分支与汇合(a)状态转移图；(b)步进梯形图,（1）选择分支与汇合（在多个分支中选择执行某一分支）,条件选择执行,.,*有X0和X10那个条件先满足决定执行那个分支，后满足的不会被执行。因为状态转移后的前一状态（S20）已被复位。*单条支路中任一条都可以使汇合点状态被置位（即X2和X12都可置位S40）。,图3.63（b）对应的指令表如下：,.,（2）并行分支与汇合(条件满足是同时执行几个分支),图3.64并联分支与汇合(a)状态转移图；(b)步进梯形图,.,*当所有分支都执行完若转移条件满足则转向汇合状态。即S22和S31同时被置位并X10接通时才能置位S40。（S22、S31、X10与的关系）。,图3.64（b）对应的指令表如下：,.,（3）跳转与循环,图3.65跳转与循环(a)循环；(b)跳转；(c)向流程外跳转；(d)自复位,.,*循环时用OUT指令代替SET指令。*跳转、转移时用OUT指令代替SET指令。*复位时用RST指令。,3.6.4结束,.,3.6.5步进控制的应用举例（P69）（1）花样喷水控制单周期运行（X1接通）:按下启动按钮X0,则输出Y1Y4按1秒钟的定时顺序动作，并返回到待机状态。连续运行方式（X2接通）:循环重复Y1Y4顺序动作。单步运行（X3接通）:按一次X0只走一步。若没有按下X0，则8040接通，状态转移被禁止。若按下X0时，X0的常闭点使8040禁止状态转移断开，状态可以转移，按一次走一步。,.,图3.66I/O接线图,图3.67状态转移图,.,图3.68梯形图及指令表*状态从S23转向S0或S20时，对S0和S20的编程用OUT指令。（循环）,步进点返回跟在步进接点后,.,三台电机M1M3的控制要求为：起动时，M1起动2s后M2才起动，当M2起动起动3s后M3才起动。停止时，要求按M3M1的顺序停止。设：三台电机M1-M3的接触器KM1-KM3分别接在PLC的Y1、Y2和Y3上，电机的启动和停止按钮分别接在PLC的X0和X1上。,（2）多台电机的顺序启停控制,.,图3.69实现多台电机顺序启停的状态转移图及指令表,问题：为什么用SET而不用OUT,.,十字路口的车行灯和人行灯的动作过程如下图所示。其中，车行道有红、黄、绿三种颜色的指