第7章三菱FX2N系列PLC的基本指令及编程

1、第第7章章 三菱三菱FX2N系列系列PLC的基本指令及编程的基本指令及编程 7.1 PLC编程语言概述编程语言概述7.2 FX2N系列系列PLC的技术特点的技术特点7.3 FX2N系列系列PLC的基本指令的基本指令7.3.1 LD、LDI、OUT指令指令,7.3.2 AND、ANI指令指令, 7.3.3 OR、ORI指令指令,7.3.4 0RB指令指令,7.3.5 ANB指令指令,7.3.6 MPS. MRD. MPP指令指令,7.3.7 SET、RST指令指令,7.3.8 PLS、PLF指令指令,7.3.9 MC、MCR指令指令,7.3.10 NOP指令指令,7.3. 11 END指令指令,

2、7.3.12步步进指令进指令,7.3.13其他基本指令其他基本指令7.4 梯形图编程的基本规则梯形图编程的基本规则7.5 基本指令应用举例基本指令应用举例7.1 PLC编程语言概述编程语言概述 1梯形图编程语言梯形图编程语言 1)梯形图中每个梯级流过的不是物理电流，而是“概念电流”，从左流向右，其两端没有电源。这个“概念电流”只是形象地描述用户程序执行中应满足线圈接通的条件。 2)梯形图中的触头只有常开和常闭触头，通常是PLC内部继电器触头或内部寄存器、计数器等的状态。不同PLC内每种触头有自己特定的号码标记，以示区别。 3)梯形图按从左到右、从上到下的顺序排列。每一逻辑行起始于左母线，然后是

3、触头的串、并联，最后是线圈与右母线相连。最左边的竖线称为起始母线（也叫作左母线），最后以继电器线圈结束。7.1 PLC编程语言概述编程语言概述 4)输入继电器用于接收外部的输入信号，而不能由PLC内部其他继电器的触头来驱动。因此梯形图中只出现输入继电器的触头，而不出现其线圈。输出继电器输出程序执行结果给外部输出设备。 5)梯形图中的继电器线圈，如输出继电器、辅助继电器线圈等，它的逻辑动作只有线圈接通以后才能使对应的常开或常闭触头动作。 6)梯形图中的触头可以任意串联或并联，但继电器线圈只允许并联而不能串联。 7)当梯形图中的输出继电器线圈得电时，就有信号输出，但不是直接驱动输出设备，而要通过输

4、出接口的继电器，由晶体管或晶闸管实现。 7.1 PLC编程语言概述编程语言概述 8) PLC是按循环扫描方式沿梯形图的先后顺序执行程序的，对同一扫描周期中的结果，保留在输出状态寄存器中，所以输出点的值在用户程序中可当作条件使用。 9)程序结束时，一般要有结束标志END。 2助记符编程语言助记符编程语言 助记符语言表示一种与计算机汇编语言相类似的助记符编程方式，但比汇编语言直观，编程简单，比汇编语言易懂易学。要将梯形图语言转换成助记符语言，必须先弄清楚所用PLC的型号及内部各种器件的标号，使用范围及每条助记符的使用方法。一条指令语句是由步序、指令语和作用器件编号三部分组成。7.1 PLC编程语言

5、概述编程语言概述 3逻辑功能图逻辑功能图 逻辑功能图也是PLC的一种编程语言。这种编程方式采用半导体逻辑电路的逻辑框图来表达。框图的左边画输入，右边画输出。控制逻辑常用“与”“或”“非”三种逻辑功能来表达。 4高级语言高级语言 对大型PLC设备，为了完成比较复杂的控制，有时采用BASIC等计算机高级语言，使PLC的功能更强大。7.2 FX2N系列系列PLC的技术特点的技术特点 1) FX2N系列PLC采用一体化箱体结构，其基本单元将CPU、存储器、输入输出接口及电源等都集成在一个模块内，结构紧凑，体积小巧，成本低，安装方便。 2) FX2N是FX系列中功能最强、运行速度最快的PLC。 3) F

6、X2N的用户存储器容量可扩展到16 K； I/O点数最大可扩展到256点。 4) FX2N有多种特殊功能模块，如模拟量输入/输出模块、高速计数器模块、脉冲输出模块、位置控制模块、RS-232C/RS-422/RS-485串行通信模块或功能扩展板、模拟定时器扩展板等。7.2 FX2N系列系列PLC的技术特点的技术特点 5) FX2N有3000多点辅助继电器、1000点状态继电器、200多点定时器、200点16位加计数器、35点32位加减计数器、8000多点16位数据寄存器、128点跳步指针、15点中断指针。 6) FX2N具有中断输入处理、修改输入滤波器常数、数学运算、浮点数运算、数据检索、数据

7、排序、PID运算、开平方、三角函数运算、脉冲输出、脉宽调制、ACL码输出、串行数据传送、校验码、比较触点等功能指令。 7) FX2N还有矩阵输入、10键输入、16键输入、数字开关、方向开关、7段显示器扫描显示等方便指令。 8) FX2NC的性能指标与FX2N基本相同，FX2NC的基本单元的I/O点为16/3 2/64/96，所不同的是FX2NC采用插件式输入输出，用扁平电缆连接，体积更小。7.3 FX2N系列系列PLC的基本指令的基本指令 7.3.1 LD、LDI、OUT指令指令指令用法 (1) LD 取指令。表示第一个常开触头与母线连接指令。常开触头开始一逻辑运算的指令，在分支处也可使用。

8、(2) LDI 取反指令。表示第一个常闭触头与母线连接指令。即以常闭触头开始一逻辑运算的指令在分支处也可使用。 (3) OUT 线圈驱动指令。用于将逻辑运算的结果驱动一个指定的线圈，也叫作输出指令。图7-1 LD、LDI、OUT指令(一)7.3 FX2N系列系列PLC的基本指令的基本指令 7.3.1 LD、LDI、OUT指令指令图7-2 LD、LDI、OUT指令（二）7.3 FX2N系列系列PLC的基本指令的基本指令 7.3.2 AND、ANI指令指令7.3.2 AND、ANI指令指令 (1) AND 与指令。用于单个常开触头串联指令。 (2) ANI 与非指令。用于单个常闭触头串联指令。图7

9、-3 AND、ANI指令7.3 FX2N系列系列PLC的基本指令的基本指令 7.3.3 OR、ORI指令指令 (1) OR (Or)或指令。常开触头并联指令，用于单个常开触头的并联，如图7-4中的常开触头X001。 (2) ORI (Or Inverse) 或非指令。常闭触头并联指令，用于单个常闭触头的并联，如图7-4中的常闭触头X003。7.3 FX2N系列系列PLC的基本指令的基本指令 7.3.4 ORB指令指令 ORB(Or Block)是块或指令，它是将两个或两个以上串联电路块并联连接的指令，用于多触头电路块之间的并联连接图7-5 ORB指令7.3 FX2N系列系列PLC的基本指令的基

10、本指令 7.3.5 ANB指令指令 ANB 是块与指令。它是将并联电路块的始端与前一个电路串联连接的指令。两个或两个以上触头并联的电路称作并联电路块，并联电路块串联连接时要用ANB指令。在与前一个电路串联时，用LD与LDI指令作分支电路的始端，分支电路的并联电路块完成之后，再用ANB指令来完成两电路的串联。图7-6 ANB指令应用(一)7.3 FX2N系列系列PLC的基本指令的基本指令 7.3.5 ANB指令指令 图7-6 ANB指令应用(二)7.3 FX2N系列系列PLC的基本指令的基本指令 7.3.6 MPS. MRD. MPP指令指令 (1) MPS (Push) 进栈指令。将状态读入栈

11、寄存器。 (2) MRD (Read) 读栈指令。读出用MPS指令记忆的状态。 (3) MPP (POP) 出栈指令。 这组指令可将触头的状态先进栈保护，当后面需要触头的状态时，再出栈恢复，确保后面电路正确连接。 图7-7一层栈指令 7.3 FX2N系列系列PLC的基本指令的基本指令图7-8二层栈指令 7.3 FX2N系列系列PLC的基本指令的基本指令7.3 FX2N系列系列PLC的基本指令的基本指令7.3.7 SET、RST指令指令 (1) SET 置位指令。使操作保持ON的指令。 (2) RST 复位指令。使操作保持OFF的指令。 RST适用于将计数器的当前值回复到设定值，或对定时器、计数

12、器、数据寄存器、变址寄存器、移位寄存器中所有位的信息清零。图7-9 SET、RST指令7.3 FX2N系列系列PLC的基本指令的基本指令 7.3.8 PLS、PLF指令指令 (1) PLS脉冲输出指令，上升沿有效。 (2) PLF脉冲输出指令，下降沿有效。 这两个指令用于目标元件的脉冲输出，当输入信号跳变时产生一个宽度为扫描周期的脉冲。图7-10 b PLS、PLF指令 7.3 FX2N系列系列PLC的基本指令的基本指令7.3 FX2N系列系列PLC的基本指令的基本指令 7.3.9 MC、MCR指令指令 (1) MC (Master Control) 主控开始指令，公共串联触头的连接指令（公共

13、串联触头另起新母线）。 (2) MCR(Master Control Reset) 主控复位指令，MC指令的复位指令。 这两个指令分别设置主控电路块的起点和终点。图7-11 MC、MCR指令 图7-12 MC、MCR指令 7.3 FX2N系列系列PLC的基本指令的基本指令 7.3.10 NOP指令指令 NOP 是空操作指令，用于删除一条指令。空操作指令是该步序作空操作。恰当地使用NOP指令，会给用户带来许多方便。a)短接触头X001、X002图7-13 b NOP指令 图7-13 c NOP指令 7.3 FX2N系列系列PLC的基本指令的基本指令 7.3. 11 END指令指令 END (En

14、d)是程序结束指令。 在程序调试过程中，恰当地使用END指令，会给用户带来许多方便。 END指令用于程序的结束，是无元件编号的独立指令。PLC反复进入输入处理、程序运算、输出处理，若在程序最后写入END指令，则END以后的程序步就不再执行，直接进行输出处理。在程序调试过程中，按段插入END指令，可以顺序扩大对各程序段的检查。END指令的另一个用处是分段程序调试。在程序调试过程中，可分段插入END指令，再逐段调试，在该段程序调试好后，依次删去END指令，直到全部程序调试完为止。7.3 FX2N系列系列PLC的基本指令的基本指令7.3.12步进指令步进指令 STL 为步进触头指令。 RET 为步进

15、返回指令。 在使用步进指令时，用状态转换图设计步进梯形图。状态转换图中的每个状态表示顺序工作的一个操作，因此步进指令常用于控制时间和位移等顺序的操作过程。图7-14 STL、RET指令（一）(a)状态转换图 (b)梯形图图7-15 STL、RET指令（二）( c) 指令图7-15 STL、RET指令 7.3 FX2N系列系列PLC的基本指令的基本指令 7.3.13其他基本指令其他基本指令 在27个基本指令中，以下7个基本指令不常用，一般只要掌握前面20个基本指令就可以了。下面简单介绍一下这7个基本指令： 1LDP、LDF指令 LDP:上升沿的取指令，用于在输入信号的上升沿接通一个扫描周期。 L

16、DF:下降沿的取指令，用于在输入信号的下降沿接通一个扫描周期。 2ANDP、ANDF指令 ANDP:上升沿的与指令，上升沿进行与逻辑操作的指令。 ANDF:下降沿的与指令，下降沿进行与逻辑操作的指令。 7.3 FX2N系列系列PLC的基本指令的基本指令 3ORP、ORF指令 ORP:上升沿的或指令，上升沿的或逻辑操作指令。 ORF:下降沿的或指令，下降沿的或逻辑操作指令。 4INV指令 INV:逻辑取反指令。将运算结果进行取反。当执行到该指令时，将INV指令之前的运算结果变为相反的状态，比如由原来的OFF到ON变为由ON到OFF的状态。 INV指令的使用中应注意： 1) INV指令不能直接和主

17、母线相连接，也不能像OR、ORI等指令那样单独使用。 2) INV指令是一个无操作数的指令。 7.4梯形图编程的基本规则梯形图编程的基本规则 1)梯形图的各种符号，每一行要以左母线为起点，右母线为终点，在画图时可以省去右母线。梯形图是按照从上到下、从左到右的顺序设计，继电器线圈与右母线直接连接，在右母线与线圈之间不能连接其他元素。 2)在并联连接支路时，应将有多触头的支路放在上方，如图7 -17b所示，这样编排可以少写一条ORB指令。 3)触头和线圈的常规位置。触头应画在水平线上，不能画在垂直分支线上。 4)输出线圈、内部继电器线圈及运算处理框必须写在一行的最右端，它们的右 5)输入继电器、输

18、出继电器、辅助继电器、定时器、计数器和状态继电器的触头可以多次使用，不受限制。边不许再有任何的触头存在。7.4梯形图编程的基本规则梯形图编程的基本规则 6)在梯形图中，每行串联的触头数和每组并联电路的并联触头数，虽然理论上没有限制，但在使用图形编程器时，要受到屏幕尺寸的限制，每行串联触头数最好不要超过1 1个。 7)继电器的输入线圈是由输入点上的外部输入信号控制驱动的，因此梯形图中继电器的输入触头用以表示对应点上的输入信号。 8)把并联电路中，触头最多的电路编排在左边，这样才会使编制的程序简洁明了，语句较少可省去一条ANB指令。 9)对桥式电路的编程。桥式电路不能直接编程，必须画相应的等效梯形

19、图。 10)对复杂电路的编程处理。如果电路结构复杂，用ANB、ORB等难以处理，可以重复使用一些触头改画出等效电路。 1 )梯形图的各种符号, 每一行要以左母线为起点,右母线为终点，在画图时可以省去右母线。梯形图是按照从上到下、从左到右的顺序设计,继电器线圈与右母线直接连接,在右母线与线圈之间不能连接其它元素,如图7-16所示。 (a)错误 (b)正确图7-167.4梯形图编程的基本规则梯形图编程的基本规则v 2 )在并联连接支路时，应将有多触头的支路放在上方，如图7 -17b所示，这样编排可以少写一条ORB指令。(a) (b)图7-17 避免双线圈7.4梯形图编程的基本规则梯形图编程的基本规

20、则v 3 ) 触点和线圈的常规位置。触点应画在水平线上,不能画在垂直分支线上。梯形图的左母线与线圈间一定要有触点,而线圈与右母线间不能有任何触点,因此,应根据从上到下、从左到右顺序的原则和对输出线圈Y的几种可能控制路径画成右图所示的形式。如图7-18所示。 图7-18 垂直触点的编辑排(a) (b)7.4梯形图编程的基本规则梯形图编程的基本规则v 4)输出线圈、内部继电器线圈及运算处理框必须写在一行的最右端，它们的右边不许再有任何的触头存在。v 5)输入继电器、输出继电器、辅助继电器、定时器、计数器和状态继电器的触头可以多次使用，不受限制。v 6)在梯形图中，每行串联的触头数和每组并联电路的并联触头数，虽然理论上没有限制，但在使用图形编程器时，要受到屏幕尺寸的限制，每行串联触头数最好不要超过1 1个。v 7)继电器的输入线圈是由输入点上的外部输入信号控制驱动的，因此梯形图中继电器的输入触头用以表示对应点上的输入信号。7.4梯形图编程的基本规则梯形图编程的基本规则v 8 ) 把并联电路最多的接点电路编排在左边, 这样,才会使编制的程序简洁明了,语句较少,如图7-19(b)所示。可省去一条ANB指令。 图7-19(a) (b)7.4梯形图编程