上海理工大学 过程装备控制技术及应用 指令系统3

.,1,脉冲输出控制指令,中断控制指令,步进控制指令,特殊指令,.,2,.,3,CPM1A系列PLC的输出点01000和01001可输出20Hz2KHz的脉冲信号。,输出的脉冲可设置成两类：独立模式和连续模式。,同一时刻只能从一个点输出脉冲。,输出脉冲的模式和频率要用控制指令来设定。,正在输出脉冲时，不能用指令改变输出脉冲个数。,概述,.,4,输出脉冲控制指令,N:存放输出脉冲个数的首通道(N低4位、N+1高4位),功能：在执行条件为ON时，设定独立模式脉冲输出的脉冲个数。,1.设置脉冲指令,.,5,功能：在执行条件为ON时，设定脉冲的输出点、输出模式及脉冲频率。,P：000由01000输出010由01001输出,M：000独立模式001连续模式,F：取值范围为00020200对应202000Hz,2.速度输出指令,.,6,使用脉冲输出指令举例（1）,连续输出模式,从01000输出,连续模式,1500Hz,当00000OFFON时，执行SPED指令，从01000输出1500Hz的连续脉冲信号。,当00001OFFON时，执行INI指令停止脉冲输出。,停止脉冲输出,程序功能,.,7,使用脉冲输出指令举例（2）,独立输出模式,存放设置脉冲个数的首通道,从01001输出脉冲,独立模式,脉冲频率500Hz,当00100OFFON时，执行PULS指令设置输出脉冲的个数，执行SPED指令启动脉冲输出，从01001输出500Hz的脉冲信号。,程序功能,.,8,脉冲输出功能的应用,.,9,.,10,间隔定时器中断功能,中断的优先级,中断控制指令,外部输入中断功能,.,11,一、外部输入中断功能,1.外部输入中断的输入点,CPM1A系列20、30、40点的主机为0000300006。,CPM1A系列10点的主机为00003和00004。,中断输入点的编号,00003：中断输入000004：中断输入100005：中断输入200006：中断输入3,2.外部输入中断的优先级,中断输入0中断输入1中断输入2中断输入3,.,12,3.外部输入中断的模式,（1）输入中断模式,在中断输入点非屏蔽时，只要中断输入点接通即产生中断响应；在该点屏蔽时，待解除屏蔽时再响应中断。,对中断输入点进行高速计数，当达到设定次数时产生中断，且停止计数。计数范围065535、最高1KHz。,（2）计数中断模式,计数器的设定值和（当前值-1）存放在指定的通道中。,.,13,4.外部输入中断子程序的编号,中断输入0（输入点00003）：子程序号为000中断输入1（输入点00004）：子程序号为001中断输入2（输入点00005）：子程序号为002中断输入3（输入点00006）：子程序号为003,当不使用中断时，000003可作为普通子程序号.,.,14,注意：不论哪种模式的中断，其子程序必须用SBN/RET指令定义，且必须放在主程序之后、END之前。,5.外部输入中断的设定,输入点00003(0：普通输入点1：中断输入点),输入点00004(0：普通输入点1：中断输入点),输入点00005(0：普通输入点1：中断输入点),输入点00006(0：普通输入点1：中断输入点),.,15,二、间隔定时器中断功能,1.间隔定时器,当间隔定时器（递减）定时到，可以不受扫描周期影响，停止主程序而转去执行子程序。,间隔定时器可以实现高精度的定时和中断处理。,2.间隔定时器的中断模式,（1）单次中断模式,当间隔定时器定时到，停止定时并产生中断信号，但只执行一次中断。,.,16,（2）重复中断模式,间隔定时器每隔一定时间产生一次中断，停止执行主程序而去执行中断子程序。,3.间隔定时器的中断处理子程序,不论是何种间隔定时器中断模式，子程序号都是由指令STEM来确定的。,在执行中断子程序的同时，定时器的当前值又恢复为设定值并重新开始定时，直到定时器停止计数为止。,.,17,三、中断的优先级,外部输入中断0外部输入中断1外部输入中断2外部输入中断3间隔定时器中断高速计数器中断.,在执行某中断子程序时，若发生了优先级更高的中断，则立即停止执行当前的中断子程序，而转去执行优先级更高的子程序。,该子程序执行完毕再返回断点处继续执行程序。,同时发生了几个中断请求信号时，先响应优先级最高的中断。,.,18,四、中断控制指令,1.中断控制指令,功能：当执行条件为ON时，根据CC的内容执行6种功能中的一种。,D：设定输入点屏蔽/非屏蔽CC：控制码,输入点00003(0：不屏蔽1：屏蔽),输入点00004(0：不屏蔽1：屏蔽),输入点00005(0：不屏蔽1：屏蔽),输入点00006(0：不屏蔽1：屏蔽),CC=000,（屏蔽/不屏蔽输入点）,.,19,输入点00003(0：不清除1：清除),输入点00004(0：不清除1：清除),输入点00005(0：不清除1：清除),输入点00006(0：不清除1：清除),CC=001,输入点00003(0：不屏蔽1：屏蔽),输入点00004(0：不屏蔽1：屏蔽),输入点00005(0：不屏蔽1：屏蔽),输入点00006(0：不屏蔽1：屏蔽),CC=002,清除/不清除输入中断记忆,读出中断输入点当前状态,.,20,输入点00003(0：更新1：不更新),输入点00004(0：更新1：不更新),输入点00005(0：更新1：不更新),输入点00006(0：更新1：不更新),CC=003,CC=100（D=000）,屏蔽所有中断。若有中断信号先记忆，待解除屏蔽时立即响应.,CC=200（D=000）,解除所有中断屏蔽，恢复到执行屏蔽所有中断之前的状态，但不解除单独中断类的中断。,更新/不更新计数设定值,屏蔽所有中断输入点,解除所有中断屏蔽,.,21,外部输入中断举例,C(1100),当00003接通时产生中断，停止执行主程序、转去执行子程序000使20000ON，返回执行主程序使01000ON。,当00004接通产生中断时，转去执行子程序001使20001ON，返回执行主程序使01000OFF。,设DM6628为0011，即00003和00004为中断输入点。,.,22,外部输入计数中断举例,计数器设定值更新,00004为更新,设DM6628为0010，即00004为中断输入点。,在PLC上电后的第一个扫描周期，执行一次MOV指令，将#00FA（十进制250）传送到241通道（存放00004中断输入点计数设定值）。,程序分析,.,23,执行一次INT指令，设置输入中断1为计数中断模式，设定00004输入点为非屏蔽。,当00004输入点接通250次时产生中断，停止执行主程序、并转去执行子程序001。,执行子程序001，使20000ON。返回主程序使TIM000开始定时。经过5秒TIM000ON、使01000ON。,外部输入计数中断举例（续）,.,24,2.间隔定时器中断控制指令,功能：当执行条件为ON时，根据C1的内容执行4种功能中的一种。,C1：控制码C2、C3：设定值(C2、C3的值取决于C1),(1)C1=000启动单次中断模式C2若为常数(BCD00009999)时，则为定时器的设定值。时间间隔固定为1ms。实际定时时间即为该常数值，单位为毫秒。C3为子程序号。,.,25,C2若为通道号，则其内容(BCD00009999)为定时器的设定值。时间间隔由C2+1的内容(BCD00050320，对应0.532ms)确定，实际定时时间为：C2的内容(C2+1)的内容0.1ms，故实际定时时间的范围是0.5319968ms。C3为子程序号。,.,26,(2)C1=003启动重复中断模式C2、C2+1、C3的意义及定时时间的计算同上.,(3)C1=006读出定时器的当前值可读出计数器减1的次数、时间间隔和从上一次减1到当前时刻的时间。读出的数据分别放在C2、C2+1、C3中，由此计算出定时开始到当前时刻的时间为：C2的内容(C2+1)的内容+C3的内容0.1ms,.,27,(4)C1=010停止间隔定时器工作此时C2、C3固定为000。,使用指令STEM时比较烦琐，必须认真核对指令的操作数设置是否正确。,.,28,程序分析,间隔定时器单次中断举例,间隔定时器的定时设定值为200100.1=200ms。子程序号为010。,PLC上电即传送间隔定时器的设定值。,.,29,在00000为ON时执行指令STIM，确定中断模式（单次），并启动间隔定时器开始定时。,间隔定时器单次中断举例（续）,当达到设定时间200ms时，产生中断并转去执行010号子程序，使20000ON。,.,30,返回去执行主程序使01000ON、并使TIM000开始定时，5秒后01000OFF。,间隔定时器单次中断举例（续）,欲再次实现单次中断，需要再令触点00000OFFON一次。,.,31,间隔定时器重复中断举例,程序分析,PLC上电后执行STIM指令，确定间隔定时器为重复中断模式，间隔定时器的定时值为50ms，子程序号为005。,.,32,间隔定时器重复中断举例（续）,当间隔定时器达到设定时间50ms时，产生中断并转去执行005号子程序，同时定时器的当前值又恢复为设定值并重新开始定时。,再过50ms时又产生一次中断。,.,33,间隔定时器重复中断举例（续）,第一次中断执行子程序使20001ON、20000OFF，返回去执行主程序使01001ON50ms、01000OFF50ms。,第二次中断执行子程序时20000ON、20001OFF，所以01000ON50ms、01001OFF50ms。,.,34,间隔定时器重复中断举例（续）,可见该段程序的功能是：01000和01001均能产生0.1S的脉冲，直到间隔定时器停止计数为止。,间隔定时器的定时时间最小可达0.5ms，所以用间隔定时器可实现高精度的定时控制。,.,35,STIM指令的各种设定举例,.,36,STIM指令的设定举例（续）,自00000OFFON后，过400ms产生中断，转去执行子程序002，使20000ON。,程序分析,.,37,STIM指令各种设定举例（续）,20000ON，执行主程序使CNT000开始计数（或定时）。,.,38,STIM指令的各种设定举例（续）,经过200msCNT000ONCNT000和20000复位。自此再过200ms产生第二次中断，计数器CNT000重复上述定时过程。,.,39,STIM指令的各种设定举例（续）,可见从第一次响应中断之后，每过200ms，CNT000ON一次。,.,40,STIM指令的各种设定举例（续）,当00001OFFON时执行第二个STIM指令。可从屏幕上看到DM0000DM0002的内容，据此可以计算定时器的当前值。,.,41,STIM指令的各种设定举例（续）,当00002ON时执行第三个STIM指令。这时停止间隔定时器的定时。在断开00002后，间隔定时器可恢复工作。,.,42,中断控制指令小结,(1)两种子程序的相同点,子程序都必须由指令SBN和RET来定义。,子程序都要放在主程序之后、END之前。,当SBS指令的执行条件不满足时、或没产生中断信号时，CPU都不扫描子程序。,1.普通子程序调用与中断功能子程序的区别,.,43,(2)两种子程序调用上的区别,在子程序调用的控制方式上的区别。,普通子程序的调用是受程序的控制，即必须在主程序中安排SBS指令，当CPU扫描到SBS指令、且其执行条件满足时调用子程序。,中断处理子程序的调用不是由程序直接控制的，在中断控制指令设定之后，是否调用子程序取决于有无中断请求信号。而且，对外部输入中断，若中断被屏蔽，即使有中断请求信号也不能立即执行中断子程序。,.,44,两种子程序执行完毕返回地址的区别。,用SBS指令调用子程序时，执行完毕返回地址只能是与指令SBS相邻的下一条指令。,中断处理子程序执行完毕也要返回断点处，但其断点地址是随机的。,响应各子程序的优先级问题。,用指令SBS调用的各子程序没有优先级问题。按扫描顺序执行程序，满足条件的SBS即调用子程序。,由于各种中断存在优先级，所以各中断处理子程序在执行时有优先顺序。,外部输入中断处理子程序的编号是固定的。,.,45,2.中断控制功能,(1)关于外部输入中断,使用外部输入中断时要使用指令INT，以确定中断模式、中断输入点的状态等。,(2)关于间隔定时器中断,使用外部输入中断时要在DM6628中进行必要的设定，否则使用无效。,使用间隔定时器中断时不必在DM区设定。,使用间隔定时器中断时，要用指令STEM确定间隔定时器的模式、定时器的设定值等。,.,46,3.使用中断功能时注意的问题,在中断处理子程序内部不可使用指令SBS，即中断处理子程序不可调用普通子程序。,不可用SBS指令去调用中断处理子程序，即普通子程序不可调用中断处理子程序。,中断处理子程序内部，不可以调用别的中断处理子程序。,.,47,.,48,步进控制指令,步进控制程序的结构,步进控制程序的编程,.,49,把一个较大的程序分成若干个程序段（对应实际的某些操作）。一个程序段称为一个步，用指令来控制各步执行的顺序步进控制程序。,当执行步进程序时，在执行完上一步、启动下一步之前，可将上一步使用的定时器、数据区等复位。这样，在以下各步程序中还可以重复使用这些资源。,步进控制概述,.,50,一、步进控制指令,功能：当SNXT指令的执行条件为ON时，结束上一步的执行、复位上一步用过的定时器和数据区，并启动以B为控制位的、以STEPB定义的下一个步。,B：步的控制位号,功能：步结束指令。当所有步都执行完毕时，要安排SNXT(09)B(B是虚控制位、无实际意义)和STEP指令以结束步程序。,.,51,二、步进控制程序的结构,1.步进程序的基本结构,每一步都由具有执行条件的SNXT(09)B开始，其后紧随无执行条件的STEP(08)B。,STEP(08)B之后是步的内容,步程序结束时，要安排一个具有执行条件的SNXT(09)B(此B无意义,可是程序中有用过的位号)。,最后安排一个STEP(08),.,52,2.步进控制程序的类型,.,53,(1)顺序执行类程序中无分支，前一步结束被清除、复位，后一步即被启动并开始执行。,例如,条件1,条件2,条件3,步结束,.,54,(2)选择分支类程序有几个分支，每个分支可以有若干个步。每个步要有执行条件。,在同一时刻只能执行其中的一个分支。编写程序时各分支的执行条件间要互锁。如条件1和条件3。,每个分支执行完毕都要去执行同一个步，如图中步E。,.,55,(3)并行分支程序有几个分支，每个分支可能有若干个步。在满足条件时几个分支将同时被启动。,几个分支都执行完毕时，又被同一个执行条件所清除、同时进入下一步。,如步B、步D执行完毕，可被条件4复位，并同时进入步E。,.,56,三、步进控制程序的编程方法,步进控制程序的结构不同，编写出的程序结构也有区别。,要根据实际控制的要求，确定程序的结构。,编写不同结构的步进控制程序的方法是有章可循的，下面举例说明。,.,57,步进控制程序举例(1),选择分支步进程序,程序流程图,HR0000HR0004是控制位,.,58,步A开始,步B开始,步结束,步E开始,复位步E,00000ON、00001OFF,.,59,步C开始,步D开始,步结束,步E开始,复位步E,00000OFF、00001ON,.,60,步进控制程序举例(2),并行分支步进程序,程序流程图,.,61,步D开始,步结束,步E开始,复位步E,步B开始,步进控制程序举例(2)(续),并行分支步进程序,.,62,步进控制指令小结,1.步进程序要设置控制位,各步的控制位必须在同一个区，前后步的控制位最好连续。,2.步程序内不能使用以下几个指令：END、IL/ILC、JMP/JME、SBN。,3.当SNXT（09）B执行时，将结束步（B-1）的执行，并复位前一步使用的定时器、数据区。,此时，前一步使用的定时器、数据区的状态为：IR、HR、AR、LR为OFF，定时器复位，移位寄存器、计数器及KEEP、SET、RESET指令的输出位保持。,.,63,5.各步必须以前一步的结束为启动条件，即不能先启动中间的步。,6.下一步开始执行后，若前一步的执行条件再次满足，时，前一步可再次启动。如果不希望前一步再启动，应编写程序予以禁止。,.,64,.,65,故障诊断指令,信息显示指令,I/O刷新指令,位计数指令,.,66,一、故障诊断指令,1.可继续运行的故障诊断指令FAL/FAL,功能,N1:故障代码N1取值：0099,当执行条件为ON时，将故障代码N1传送到FAL的输出区SR2530025307中，同时使主机面板上的ALM指示灯闪烁，程序可继续执行。,当N1为00时，执行FAL(06)00可以将前一个故障代码清除、将下一个故障代码存入FAL的输出区,.,67,2.停止程序运行的故障诊断指令FALS,N2:故障代码N2取值：0199,功能,当执行条件为ON时，将故障代码N2传送到FAL的输出区SR2530025307中，同时主机面板上的ERR灯常亮，RUN灯灭，停止执行程序，所有输出均复位。,清除故障后，将PLC的工作方式转换到编程档，再转回RUN或MONITOR档，可使程序再启动；或将PLC关机再开机，也可使程序再启动。,.,68,故障诊断指令举例（1）,图中设置了3个非严重故障码01、02、03和1个严重故障码04。,当发生了故障码是01的非严重故障时，00100为ON，执行指令FAL（06）01后，ALM指示灯闪烁。,程序分析,排除故障后00100又变为OFF，则执行FAL（06）00后，清除01号故障码、ALM指示灯灭，并存入下一个故障码。,.,69,当发生了故障码为02或03的非严重故障时，00101或00102为ON，指令执行情况同上。,当发生了故障码为04的严重故障时，00103为ON，执行FALS（07）04后，ERR指示灯常亮、RUN指示灯灭并停止执行程序。,排除故障后，采用上述两种重新启动程序的方法之一，使ERR指示即灭并重新开始执行程序。,.,70,二、信息显示指令,FM:存放信息的首通道,功能,当执行条件为ON时，从FM开始的8个通道中读取ASCII码，并显示其对应的字符。,若出现非ASCII码，则该码以后的信息将显示。,执行FAL(06)00指令时，可清除当前显示的信息。,.,71,1.存放ASCII码的顺序,ASCII码按顺序存放在以FM为首地址的连续通道中。,每个ASCII码两个数字,每个通道只能存2个ASCII码。,例如，在以FM为首地址的一个MGS信息的存放：,.,72,2.显示ASCII码的顺序,信息显示缓冲区最多能存放存放三个MGS信息。,显示屏上每次只能显示一个MGS信息。,各信息的优先级，取决于存放该信息的存储区的优先级，其顺序为：,LRI/OIR(除I/O外)HRARTCDM/*DM。,同区域内地址小的优先，间接寻址DM地址小的优先。,各信息按优先级的高低存入信息缓冲区，优先级高的先存入，按照先进先出的顺序进行显示。,.,73,3