项目1 传送比较指令基本应用

,教学目标:,项目1传送比较指令基本应用,知识目标：1.学习PLC的传送、比较指令及其应用方法2训练应用功能指令简化程序的方法和技巧，增强应用功能指令的意识能力目标：1熟悉PLCI/O配置，提高应用PLC的能力2会根据实际控制要求设计PLC的外围电路3会根据实际控制要求设计梯形图程序,任务一：用传送指令实现数据的传递。通过此任务的训练,了解功能指令的基本规则,掌握传送指令的基本功能和使用注意事项任务二：传送指令在输出中的应用。通过此任务的训练，掌握传送指令的编程方法和技巧，比较使用功能指令与基本逻辑指令编程的特点。任务三：计数器当前值显示。通过此任务的训练，学习七段译码指令的使用方法,学会使用数码显示管显示相关的信息，会使用七段译码指令编写相应的显示程序。,项目任务:,PLC制造商逐步在小型PLC中引入一些功能指令或称为应用程序，这类指令实际上就是一个个功能完整的子程序。随着芯片技术的进步，小型PLC的运算速度，存贮量不断增加，其功能指令的功能越来越强。许多技术人员梦寐以求甚至以往不敢想象的功能，现在通过功能指令就成为极容易实现的现实，不敢从而大大提高了PLC的实用价值和普及率。FX系列可编程控制器是三菱小型PLC的典型产品，FX系列的功能指令可分为程序控制、传送与比较、算术与逻辑运算、移位与循环、数据处理、高速处理、外部I/O处理及外部功能模块控制等基本类型。,相关理论知识,一、功能指令的基本格式1功能的指令的表示形式如下功能的指令的表示形式如表3-1-1所示：表3-1-1,S,K,KnX,KnY,KnM,KnS,T,C,D,V.Z,D,n,功能指令按功能号FNC00FNC99编排。每条功能指令都有一个指令助记符。例如上图中功能号为45的FNC45功能指令的助记符为MEAN，它是一条数据处理平均值功能指令。有的功能指令只需指定功能编号即可，但更多的功能指令在指定功能编号的同时还需指定操作元件。操作元件由1到4个操作数组成。下面将操作说明如下：S是源操作数。若使用变址功能时，表示为S形式。有时源操作数不止一个，可用S1、S2表示。D是目标操作数。若使用变址功能时，表示为D形式。目标不止一个时用，用D1、D2表示。m与n是表示其它操作数。常用来表示常数或者作为源操作数和目标操作数的补充说明。表示常数时，十进制K和十六进制H。需注释的项目较多时可采用m1、m2等方式。功能指令的功能号和指令助记符占一个程序步。操作数占2个或4个程序步（做16位操作是2个程序步，32位操作是4个程序步）。,2数据长度及指令的执行形式（1）16位或32位功能指令可处理16位的数据和32位数据图3-1-1功能指令数据长度例图功能指令中附有符号（D）表示处理32bit数据。如（D）MOV、FNC（D）12、FNC12（D）。处理32bit数据时，用元件号相邻的两元件组成元件对。元件对的首元件号用奇数、偶数均可。但为避免错误，元件对的首元件建议统一用偶数编号。32bit计数器（C200C235）不能用作16bit指令的操作数。,（2）连续执行/脉冲执行图3-1-2功能指令执行形式例图图3-1-2（a）程序是连续执行方式的例子。当X1为ON状态时，上述指令在每个扫描周期都被重复执行。某些指令，例如XCH、INC、DEC等，用连续执行方式时要特别留意。这些指令用“！”标示。助记符后附的（P）符号表示脉冲执行。（P）和（D）可同时使用，如（D）MOV（P）。上图3-1-2（b）所示功能指令仅在X0由OFF变为ON时执行。在不需要每个扫描周期都执行时，用脉冲执行方式可缩短程序处理周期。注意：当X0和X1为OFF状态时，上述两指令不执行。目标元件的内容不变化，除非另行指定。,3操作数操作数按功能分有源操作数、目标操作数和其他操作数；按组成形式分有位元件、字元件和常数。（1）位元件和字元件只处理ON/OFF状态的元件称为位元件，例如X、Y、M和S。处理数据的元件称为字元件，例如T、C和D等。（2）位元件的组合位元件的组合就是由4个位元件作为一个基本单元进行组合，如K1Y0就是位元件的组合。通常的表现形式为KnM、KnS、KnY，其中的n表示组数，M、S、Y表示位元件组合的首元件。16位操作时n为14，32位操作时n为18。例如，K2M0表示由M7MO组成的8位数据，M0是最低位，M7是最高位；K4M10表示由M25M10组成的16位数据，M10是最低位，M25是最高位；K1Y0表示由Y3Y0组成的4位数据，Y0是最低位，Y3是最高位。当一个16位的数据传送到一个少于16位的目标元件(如K2M0)时，只传送相应的低位数据，较高位的数据不传送(32位数据传送也一样)。在作16位操作时，参与操作的源操作数由K4指定，若仅由K1K3指定，则目标操作数中不足部分的高位均作0处理，这意味着只能处理正数(符号位为0)(在作32位数操作时也一样)。数据传送的过程如图5-2所示。,图3-1-3数据传送的过程因此，字元件D、T、C向位元件组合的字元件传送数据时，若位元件组合成的字元件小于16位(32位指令的小于32位)，只传送相应的低位数据，其他高位数据被忽略。位元件组合成的字元件向字元件D、T、C传送数据时，若位元件组合不足16位(32位指令的不足32位)时，高位不足部分补0。因此，被组合的位元件的首元件号可以是任意的，但习惯上常采用以0结尾的元件，如X0、X10等。,4娈址寄存器（V、Z）娈址寄存器在传送、比较指令作来修改操作对象的元件号，其操作方式与普通数据寄存器一样。对于32位指令，V、Z自动组对使用，V作高16位，Z作低16位，其用法如下：图3-1-4变址寄存器的应用功能指令每次执行时都会影响标志的状态，而功能指令不执行或出错时标志状态不受影响，许多功能指令都会影响标志的状态，编程时要多加小心。,二、传送比较指令及应用FX系列可编程控制器数据传送比较类指令含比较指令、区间比较指令、传送指令、块传送指令、多点传送指令、数据交换指令、BCD变换指令、BIN变换指令，是数据处理类程序中使用十分频繁的指令。比较指令CMP（FNC10）（1）功能：比较指令CMP是将源操作数S1、S2的数据进行比较，结果送到目标操作数D中。（2）操作数范围：S1、S2：K、H、KnX、KnY、KnM、KnS、T、C、D、V、ZD：Y、M、S（3）程序步：CMP、CMPP7步；DCMP、DCMPP13步（4）程序表达方式：如图3-1-5所示图3-1-5CMP指令使用说明,（5）指令使用规则数据比较是进行代数值大小比较（即带符号比较）。所有的源数据均按二进制处理。对于多个比较指令，其目标D也可指定为同一软元件，但每执行一次比较指令，D的内容随之发生变化。当比较指令的操作数不完整（若只指定一个或两个操作数），或者指定的操作数不符合要求（例如把X、D、T、C指定为目标操作数），或者指定的操作数的元件号超出了允许范围等情况，用比较指令就会出错。在不执行指令，需清除比较结果时，要用RST或ZRST复位指令。图3-1-6比较结果复位,2区间比较指令ZCP（FNC11）（1）功能：区间比较指令ZCP是将一个数据S与两个源操作数S1和S2间的数据进行代数比较，比较结果送到目标操作数D中。（2）操作数范围：S1、S2、S：K、H、KnX、KnY、KnM、KnS、T、C、D、V、ZD：Y、M、S（3）程序步：ZCP、ZCPP9步DZCP、DZCPP17步（4）程序表达方式：如图3-1-7图3-1-7ZCP指令使用说明说明如图3-1-7。在X0断开，即不执行ZCP指令时，M3M5保持X0断开前的状态。,（5）指令使用规则源S1的内容应小于源的内容，如果S1大于，则被看作与一样大。在不执行指令需清除比较结果时，可用复位指令。3传送指令MOV（FNC12）（1）功能：传送指令MOV是将源操作数内的数据传送到指定的目标操作数内，即SD。（2）操作数范围：S：K、H、KnX、KnY、KnM、KnS、T、C、D、V、ZD：KnY、KnM、KnST、C、D、V、Z（3）程序步：MOV、MOVP5步DMOV、DMOVP9步（4）程序表达方式：如图3-1-8图3-1-8传送指令使用说明当X0=ON时，源操作数的常数K100传送到目标操作元件D10中。当指令执行时，常数K100自动转换成二进制数。当X0断开时，指令不执行，数据保持不变。,5）指令的使用举例如下。1）定时器、计数器当前值读出，如图3-1-9（a）。在图中，T0当前值（D20），计数器相同。2）定时器、计数器当前值的间接指定，如图3-1-9（b）。在图中K200（D12），（D12）中的数值作为T0的时间常数，定时器延时20s。图3-1-9传送指令应用举例,4块传送指令BMOV（FNC15）（1）功能：BMOV指令是从源操作数指定的软元件开始的n点数据传送到指定的目标操作数开始的n点软元件。如果元件号超出允许的元件号范围，数据仅传送到允许的范围内。（2）操作数范围：S：K、H、KnX、KnY、KnM、KnS、T、C、DD：KnY、KnM、KnS、T、C、D（3）程序步：BMOV、BMOVP7步（4）程序表达方式：如图3-1-10(a)所示图3-1-10（a）块传送指令使用说明1,在具有位指定的位元件的场合，源与目标要采用相同的位数，如图3-1-10(b)所示。图3-1-10（b）块传送指令使用说明2在传送的源与目标地址号范围重叠的场合，为了防止传送源数据没传送就被改写，PLC自动确定传送顺序，如图3-1-10(C)中的顺序。图3-1-10（C）块传送指令使用说明3利用BMOV指令可以读出文件寄存器（D1000D7999）中的数据。,5多点传送指令FMOV（FNC16）（1）功能：FMOV指令是将源操作数指定的软元件的内容向以目标操作数指定的软元件开头的n点软元件传送。N点软元件的内容都一样。如果元件号超出允许的元件号范围，数据仅传送到允许的范围内。（2）操作数范围：S：K、H、KnX、KnY、KnM、KnS、T、C、D、V、ZD：KnX、KnY、KnM、KnS、T、C、D（3）程序步：FMOV、FMOVP7步DFMOV、DFMOVP13步（4）程序表达方式：如图3-1-11所示图3-1-11多点传送指令使用说明,6数据交换指令XCH（FNC17）（1）功能：XCH指令是在指定的目标软元件间进行数据交换。（2）操作数范围：D1、D2：KnY、KnM、KnS、T、C、D、V、Z（3）程序步：XCH、XCHP5步DXCH、DXCHP9步（4）程序表达方式：如图3-1-12所示图3-1-12数据交换指令使用说明在指令执行前，目标元件D10和D11中的数据分别为20和530；当X0=ON，数据交换指令XCH执行后，目标元件D10和D11中的数据分别为530和20。即D10和D11中的数据进行了交换。当特殊继电器M8160接通，目标元件为同一地址号时，16位数据进行高8位与低8位的交换；如果是32位指令亦相同，如图3-1-13所示。图3-1-13数据交换指令扩展使用说明上述功能与FNC147（SWAP）指令相同，通常采用FNC147（SWAP）指令。,7BCD变换指令BCD（FNC18）（1）功能：BCD变换指令是将源元件中的二进制数转换成BCD码送到目标元件。（2）操作数范围：S：K、H、KnX、KnY、KnM、KnS、T、C、D、V、ZD：KnY、KnM、KnS、T、C、D、V、Z（3）程序步：BCD、BCDP5步DBCD、DBCDP9步（4）程序表达方式：如图3-1-14所示图3-1-14BCD指令使用说明当X0=ON时，源元件D12中的二进制数转换成BCD码送到目标元件Y0Y7中去。如果是16位操作，变换结果超出09999的范围就会出错；如果是32位操作，变换结果超出099999999的范围就会出错。BCD变换指令可用于PLC内的二进制数据变为七段显示等需的BCD码而向外部输出。,8BIN变换指令BIN（FNC19）（1）功能：BIN变换指令是将源元件中的BCD码转换成二进制数送到目标元件。（2）操作数范围：S：K、H、KnX、KnY、KnM、KnS、T、C、D、V、ZD：KnY、KnM、KnS、T、C、D、V、Z（3）程序步：BIN、BINP5步DBIN、DBINP9步（4）程序表达方式：如图3-1-15所示图3-1-15BIN指令使用说明BIN变换指令的说明如图3-1-15所示。当X0=ON时，源元件K2X000中BCD码转换成二进制数送到目标元件中D13去。（5）规则说明数值范围：16位操作数为09999；32位操作数为099999999。如果源数据不时BCD时，M8067为ON（运算错误），M8068（运算错误锁存）不工作为OFF。常数K自动进行二进制变换处理因此不可作为该指令的操作数。,三、其它指令1区间复位指令ZRST（P）FNC401）功能：区间复位，也称为成批复位指令。2）操作数范围：D1、D2：Y、M、S、T、C、D（D1D2）3）程序步：ZRST、ZRSTP5步4）程序表达方式：ZRST指令说明如图3-1-16所示。当M8002由OFFON时，执行区间复位指令。位元件M500M599成批复位、字元件C235C255成批复位、状态元件S0S127成批复位。,5）指令使用注意事项目标操作数D1和D2指定的元件应为同类软元件，D1指定的元件号应小于等于D2指定的元件号。若D1的元件号大于D2的元件号，则只有D1指定的元件被复位。该指令为16位处理指令，但是可在D1、D2中指定32位计数器。不过不能混合指定，即不能在D1中指定16位计数器，在D2中指定32位计数器。与其他复位指令的比较：采用RST指令仅对位元件Y、M、S和字元件T、C、D单独进行复位。不能成批复位。也可以采用多点传送指令FMOV(FNC16)将常数K0对KnY、KnM、KnS、T，C、D软元件成批复位。这类指令的应用如图3-1-17所示。图3-1-17其他复位指令的使用,2七段译码指令SEGD（FNC73）（1）功能：当条件为ON时，SEGD指令是将源元件中的低4位指定的0F（16进制）的数据译为七段码，显示的数据存入目标元件的低8位，高8位不变；当条件为OFF后，目标元件的输出不变。七段高高译码表如表3-1-2所示。（2）操作数范围：S：K、H、KnX、KnY、KnM、KnS、T、C、D、V、ZD：KnY、KnM、KnS、T、C、D、V、Z（3）程序步：SEGD（P）5步（4）程序表达方式：如图3-1-18所示当X0为ON时，将D0的低4位指定的0F的数据译成七段码，显示的数据存入K2Y0。,任务一：用传送指令实现数据的传递。其具体控制要求如下：按执行按钮，将数据“200518”分别存入D0D2中；按复位按钮，使D0D2中的数据清零。1根据控制要求，分配输入输出端口，并画出端口的接线原理图（1）I/O分配表如表3-1-3所示。表3-1-3任务一I/O分配表,项目操作（相关实践知识）,2）I/O外部接线如图3-1-19所示。2程序设计梯形图及指令程序如图3-1-20所示。当X000为ON时，分别用MOV指令将“2005”送到DO，“1”送到D1，“8”送到D2。当X001为ON时，用区间复位指令ZRST将DOD2复位(清零)。图3-1-19PLCI/O端口接线图,3程序运行及调试按图3-1-19连接好PLC的外部设备和带开关的交流220V电源。将PLC置“STOP”，通过计算机将图3-1-20所示程序写入PLC。然后将PLC置“RUN”，分别按SB1或SB2，运行程序。图3-1-20数据传递的梯形图及语句表按SB1(X000为ON)或SB2(X001为ON)进行试验。用编程软件的监视功能观察D0D2的数值变化，并观察清零后的情况。如发现程序运行与控制要求不符，应分析原因，重新修改，直到程序运行与控制要求相符为止。,任务二传送指令在输出中的应用。其具体控制要求为：某机械设备用8台微型电机(1#8#)驱动，要求每隔5s隔号运行，反复循环；用一个开关控制启停。1任务分析在PLC的应用中，一般通过输出继电器驱动负载，实现控制功能。基本逻辑指令中用OUT、SET指令都能实现，但只能实现位的输出，即每条OUT指令(或SET指令)只能使一位输出变化。如需要很多输出，就需要众多的OUT指令，使程序冗长，如要修改，比较烦琐不便。但如采用MOV功能指令，就能事半功倍。对于8台微型电动机的控制，用MOV指令可以简化程序。2根据控制要求，分配输入输出端口，并画出端口的接线原理图（1）I/O分配表如表3-1-4所示。表3-1-4任务二I/O分配表,（2）I/O外部接线如图3-1-21所示。图3-1-21I/O端口接线图图3-1-22基本指令编程的梯形图,3程序设计（1）用基本指令编程，如图3-1-22所示。（2）用传送指令MOV编程，如图3-1-23所示。其中送出的十进制数字，是根据控制要求将所需输出位设为“1”后形成的二进制数转换而来，如某时刻要求Y000、Y002、Y004、Y006有输出，则K2Y0对应的二进制数应为01010101，十进制数为85。图3-1-23传送指令编程的梯形图由此可知，用MOV指令实现较多的输出，能大大地简化程序。如输出有变化，只需修改输出字的数值，无需逐项修改程序。4程序运行及调试按图3-1-21连接好PLC的外部设备和带开关的交流220V电源，并连上有编程软件的电脑。将PLC置“STOP”，将指令程序写入PLC。然后，PLC置“RUN，接通SA，运行程序。用编程软件的监视功能观察Y000Y007的数值变化。如发现程序运行与控制要求不符，应分析原因，重新修改，直到程序运行与控制要求相符为止。,任务三计数器当前值显示。在控制系统中，常有计数显示，其中简单的是采用七段数码管显示。显示程序可用基本逻辑指令编程，也可用功能指令编程，下面通过实例来说明。其具体控制为：用一个七段数码管，显示X001输入的接通次数；第4次接通后，再从“0”开始。1根据控制要求，分配输入输出端口，并画出端口的接线原理图（1）I/O分配表如表3-1-5所示。数码显示管示意图如图3-1-24表3-1-5任务三I/O分配表（2）I/O外部接线如图3-1-25所示。图3-1-24七段数码管示意图图3-1-25I/O端口接线图,2程序设计（1）用传送比较指令编制的七段数码显示梯形图程序如图3-1-26所示。程序分两部分，第一部分主要是用计数器累计按钮接通次数；第二部分是将比较计数器当前值，根据比较结果并把对应的次数的段选码值送七段数码管显示。此程序构思比较直观，容易理解，能用于无七段数码编译指令的PLC。但程序显得冗长。如果使用带译码器的数码显示管，程序则可简化。图3-1-26传送比较指令编