PLC的基本指令系统和编程工作

1、PLC的基本指令系统和编程工作7.1 三菱PLC简介7.2 FX系列PLC的系统配置7.3 FX系列PLC的内部资源7.4 基本指令系统7.5 编程注意事项7.6 编程实例三菱 PLC 简介三菱PLC有如下系列Q系列, AnS系列，QnA系列，A系列和FX系列前三个系列的PLC为模块型FX系列PLC为主机连输入输出接点型Q4AR系列为双机热备系列，最大输入输出点数为8192点A系列PLC的最大输入输出点数为2048点FX系列程控器的最大输入输出点数为256点三菱小型 FX 系列程控器的输入输出点数为256点以下FX系列是日本三菱姬路制作所生产的包括 FX 系列在內三菱姬路制作所已生产超过三百万

2、台 FX系列 PLC目前FX系列PLC为中国内地销量最多的小型PLC三菱小型程控器7.1 FX系列PLC简介叠装式结构 FX系列家族成员 FX0 FX2 FX2C FX0S FX1S FX0N FX1N FX2N FX2NC7.1 FX系列PLC简介FX 系列PLC根据输入出点数不同及功能而分为多个不同的系列输入出点数在30点以內可使用 FX1S系列输入出点数在128点以內可使用FX1N系列输入出点数在256点以內可使用 FX2N系列FX2N是FX2的持续.基本单元 (16128点) 有继电器或晶体管输出 最多可扩展到256点.內置有8K步RAM (最多可扩展到16K步)可选用存储卡盒, 有R

3、AM, EPROM和EEPROM7.2.1 FX系列命名方式7.2.2 FX系列PLC的基本构成1) FX0S、 FX1S系列PLC7.2.2 FX系列PLC的基本构成1) FX0S、 FX1S系列PLC7.2.2 FX系列PLC的基本构成1) FX0S、 FX1S系列PLC7.2.2 FX系列PLC的基本构成2) FX0N、 FX1N系列PLC7.2.2 FX系列PLC的基本构成2) FX0N、 FX1N系列PLC7.2.2 FX系列PLC的基本构成2) FX0N、 FX1N系列PLC7.2.2 FX系列PLC的基本构成3) FX2N、 FX2NC系列PLC7.2.2 FX系列PLC的基本构

4、成3) FX2N、 FX2NC系列PLC7.2.2 FX系列PLC的基本构成3) FX2N、 FX2NC系列PLC7.2.2 FX系列PLC的基本构成3) FX2N、 FX2NC系列PLC7.2.2 FX系列PLC的基本构成3) FX2N、 FX2NC系列PLC7.2.2 FX系列PLC的基本构成3) FX2N、 FX2NC系列PLC7.2.2 FX系列PLC内部资源FX系列的用户数据结构 1） BIT位数据 ON / OFF ( 通/断 ) 2）字数据 BCD码(外部，内部BIN） 3）字与位数据 定时器、计数器设定值BCD 触点：ON / OFF7.3 FX系列PLC内部资源输入继电器输出

5、继电器辅助继电器状态继电器定时器计数器数据寄存器变址寄存器指针常数7.3 FX系列PLC内部资源 不同厂家、不同系列的PLC，其内部软继电器的功能和编号也不相同，因此用户在编制程序时，必须熟悉所选用PLC的软继电器功能和编号。 FX系列PLC软继电器编号由字母 和 数字 组成其中: 输入继电器和输出继电器用八进制数字编号 其它均采用十进制数字编号7.3.1 输入继电器(X)与输出继电器(Y)7.3.1 输入继电器(X)与输出继电器(Y)输入继电器是PLC用来接收用户输入设备发来的输入信号输入继电器线圈由外部输入信号所驱动，只有当外部信号接通时，对应的输入继电器才得电，不能用指令来驱动。在程序中

6、绝对不可能出现输入继电器的线圈，只能出现输入继电器的触点 每个输入继电器的常开与常闭触点均可无数次使用 7.3.1 输入继电器(X)与输出继电器(Y)FX系列PLC的输入继电器以八进制进行编号FX0N输入继电器的编号范围为： X000X007、 X010X017 、X020X027、 X030X037 、 X040X047、 X050X057 注：基本单元输入继电器的编号是固定的，扩展单元和扩展模块是按与基本单元最靠近开始，顺序进行编号基本单元FX0N-40MR扩展单元FX0N-40ER扩展模块FX0N-8EXX000X027 X030X057 X060X067 7.3.1 输入继电器(X)与

7、输出继电器(Y)每个输出继电器在输出单元中都对应有一个常开硬触点，但在程序中供编程的输出继电器，不管是常开还是常闭触点，都可以无数次使用。 输出继电器线圈是由PLC内部程序驱动，其线圈状态传送给输出单元，再由输出单元对应的硬触点来驱动外部负载 7.3.1 输入继电器(X)与输出继电器(Y) FX系列PLC的输出继电器也是八进制编号 FX0N编号范围为Y000Y007、 Y010Y017 。 与输入继电器一样，基本单元的输出继电器编号是固定的，扩展单元和扩展模块的编号也是按与基本单元最靠近开始，顺序进行编号实际使用中，输入/ 输出继电器的数量，要根据系统配置而定 基本单元FX0N-40MR扩展单

8、元FX0N-40ER扩展模块FX0N-8EXX000X017 X020X037 7.3.2 辅助继电器(M) 辅助继电器是PLC中数量最多的一种继电器，其作用相当于继电器控制系统中的中间继电器。 和输出继电器一样，其线圈由程序指令驱动，每个辅助继电器都有无限多对常开常闭触点，供编程使用。但是，其触点不能直接驱动外部负载，要通过输出继电器才能实现对外部负载的驱动。 FX系列PLC的辅助继电器有：通用辅助继电器 （三种） 保持辅助继电器 特殊辅助继电器7.3.2 辅助继电器(M)1) 通用辅助继电器 通用辅助继电器和输出继电器一样，在PLC电源中断后，其状态将变为OFF。当电源恢复后，除因程序使其

9、变为 ON外，其它仍保持OFF 7.3.2 辅助继电器(M)1) 通用辅助继电器注：可通过程序设定，将它们变为保持辅助继电器 编号:（按十进制编号）7.3.2 辅助继电器(M)2) 断电保持辅助继电器注：可通过程序设定，将它们变为通用辅助继电器 编号:（按十进制编号）保持用辅助继电器在PLC电源中断后，它具有保持断电前的瞬间状态的功能，并在恢复供电后继续断电前的状态7.3.2 辅助继电器(M)2) 断电保持辅助继电器7.3.2 辅助继电器(M)3) 特殊辅助继电器(M8000M8255)特殊辅助继电器是具有某项特定功能的辅助继电器通常可分为两类：触点型 和 线圈型 触点型 特殊辅助继电器的线圈

10、由PLC自动驱动，用户只可以利用其触点。线圈型特殊辅助继电器的线圈由用户控制，其线圈得电后，PLC作出特定动作。7.3.2 辅助继电器(M)3) 特殊辅助继电器(M8000M8255)注意： FX系列中，不同型号PLC的特殊辅助继电器的数量也不同。 在M8000M8255的256个特殊辅助继电器中，PLC未定义的不可在用户程序中使用，具体可参见使用手册。 7.3.2 辅助继电器(M)3) 特殊辅助继电器(M8000M8255)7.3.2 辅助继电器(M)3) 特殊辅助继电器(M8000M8255)7.3.2 辅助继电器(M)3) 特殊辅助继电器(M8000M8255)7.3.2 辅助继电器(M

11、)3) 特殊辅助继电器(M8000M8255)7.3.2 辅助继电器(M)3) 特殊辅助继电器_触点型7.3.2 辅助继电器(M)3) 特殊辅助继电器_触点型7.3.2 辅助继电器(M)3) 特殊辅助继电器_线圈型7.3.2 辅助继电器(M)3) 特殊辅助继电器_线圈型7.3.2 辅助继电器(M)3) 特殊辅助继电器_线圈型与步进指令有关7.3.2 辅助继电器(M)3) 特殊辅助继电器_线圈型7.3.2 辅助继电器(M)3) 特殊辅助继电器_线圈型7.3.3 状态继电器(S)7.3.3 状态继电器(S)7.3.3 状态继电器(S)7.3.4 定时器(T)7.3.4 定时器(T)7.3.4 定时

12、器(T)通用定时器不具备断电的保持功能，即当输入电路断开或停电时定时器复位。通用定时器有100ms和10ms两种。设定值：常数K 或 数据寄存器D的内容设定值的范围：1327671) 通用定时器7.3.4 定时器(T)1) 通用定时器7.3.4 定时器(T)1) 通用定时器7.3.4 定时器(T)1) 通用定时器7.3.4 定时器(T)积算定时器具有计数累积的功能。在定时过程中如果断电或定时器线圈OFF，积算定时器将保持当前的计数值（当前值），通电或定时器线圈ON后继续累积，即其当前值具有保持功能，只有将积算定时器复位，当前值才变为0。2) 积算定时器1ms积算定时器：对1ms时钟脉冲进行累积

13、计数的，定时范围为。 100ms积算定时器：对100ms时钟脉冲进行累积计数的定时范围为3276.7s 7.3.4 定时器(T)2) 积算定时器7.3.4 定时器(T)2) 积算定时器t=0.1s260=26s7.3.4 定时器(T)3) 定时器误差分析7.3.5 计数器(C)7.3.5 计数器(C)内部计数器包括 16位增计数器和32位可逆计数器 计数器的设定值范围：1-32767（16位） -214783648+214783647（32位）计数器的设定值可由常数K 或间接通过指定的数据寄存器（D）来设定 1) 内部计数器7.3.5 计数器(C)1) 内部计数器7.3.5 计数器(C)1)

14、内部计数器_ 16位增计数器基本原理注：16位增计数器分为通用型和保持型两种7.3.5 计数器(C)1) 内部计数器_ 32位可逆计数器7.3.5 计数器(C)1) 内部计数器_ 32位可逆计数器7.3.5 计数器(C)2) 高速计数器7.3.5 计数器(C)2) 高速计数器_单相单输入高速计数器带起动/复位端子7.3.5 计数器(C)2) 高速计数器_单相单输入高速计数器7.3.5 计数器(C)2) 高速计数器_单相单输入高速计数器(无起动/复位端子)X010控制加、减计数，ON为减，OFF为加；X011复位C235；X012为ON时，对X0端子的脉冲计数。7.3.5 计数器(C)2) 高速

15、计数器_单相单输入高速计数器(有起动/复位端子)X010控制加、减计数，ON为减，OFF为加；X011复位C244； C244还可以由X1复位。X012为ON时，对X0端子的脉冲计数。7.3.5 计数器(C)2) 高速计数器_单相双输入高速计数器7.3.5 计数器(C)2) 高速计数器_双相高速计数器7.3.6 指针(P/I)与高速计数器置位指令（HSCS）配合使用7.3.6 指针(P/I)7.3.7 数据寄存器(D)7.3.7 数据寄存器(D)7.3.7 数据寄存器(D)7.3.7 数据寄存器(D)7.3.8 变址寄存器(V/Z)7.3.8 变址寄存器(V/Z)7.3.9 常数(K/H)7.

16、4 基本指令系统 PLC的基本逻辑指令 27条 2条步进顺序控制指令 功能指令 128种(298条) 三菱FX2N系列可编程序控制器7.4.1 LD、LDI、OUT指令LD (Load) 常开触点与母线连接指令LDI(Load Inverse) 常闭触点与母线连接指令OUT (Out) 驱动线圈输出指令 说明 LD,LDI编程元件：X、Y、M、T、C、S ； LD,LDI与ANB,ORB指令配合，用于分支电路的起点；OUT指令不能用于输入继电器X ；OUT指令可以连续输出（相当于线圈并联）； 定时器和计数器的OUT指令之后应设置常数K(或数据寄存器号)，占一个步序。 7.4.1 LD、LDI、

17、OUT指令X0X1M100T0Y0T0Y1K19LDX0OUTY0LDIX1OUTT0 K19OUTM100LDT0OUTY1梯形图程序指令表程序7.4.1 LD、LDI、OUT指令7.4.2 AND与ANI指令AND(And) 常开触点串连连接指令ANI(And Inverse) 常闭触点串连连接指令说明 AND和ANI编程元件：X、Y、M、T、C、S ； 单个触点与左边的电路串连时使用AND和ANI，触点的个数没有限制；AND指令和ANI指令只能用于一个触点与前面的触点串联，不能用于两个及以上触点并联的电路块与前面的电路串联，并联电路块串联要使用ANB指令LDX2ANDX0OUTY0LDI

18、X1ANIY0OUTM101ANDT0OUTY1梯形图程序指令表程序7.4.2 AND与ANI指令X2X1M101Y0T0Y1X0Y0ANDANIANDLDX1ANIY0MPSANDT0OUTM101MPPOUTY1注意：逻辑求解含义梯形图程序指令表程序7.4.2 AND与ANI指令X1M101T0Y1Y0MPSMPP7.4.2 AND与ANI指令7.4.3 OR与ORI指令OR(Or) 常开触点并联连接指令ORI(Or Inverse) 常闭触点并联连接指令说明 OR和ORI编程元件：X、Y、M、T、C、S ； 单个触点与前面的电路并联时使用OR和ORI，并联触点的左端接到LD点上，右端与前

19、一条指令的触点对应的右端相连；7.4.3 OR与ORI指令LDX4ORX6ORIM106OUTY0LDIX1ANIY0ORM103ANIY2ORIM116OUTM103梯形图程序指令表程序X1M103Y0X4Y0X6M106M103M116Y2LDORORIORORI7.4.4 ANB指令ANB(And Block) 并联电路块串联连接指令 说明：并联电路块：两个以上的触点并联而成的电路块；将并联电路块与前面的电路串联时用ANB指令；使用ANB指令之前，应先完成并联电路块内部的连接。并联电路块中各支路的起点使用LD或LDI指令；ANB指令相当于两个电路块之间的串联连线。X0X4Y0X1Y0X2

20、X1X0Y2X2X5X6Y2并联电路块并联电路块7.4.4 ANB指令X1M115Y0M100X2Y2M101X3T0ANB LDORBLDIX1ORIX2LDIY0ANIM100LDIY2ANDM101ORBORT0ANBORIX3OUTM1157.4.4 ANB指令多个电路块组成的串联电路，在组成一个电路块后，紧跟一条ANB指令，则串联电路块的个数没有限制，这种编程方式较好。也可以在所有的电路块组成之后，集中写若干条ANB指令，但这种写法串联电路块不能超过8个，是不好的编程方式。7.4.5 ORB指令ORB(AR Block) 串联电路块并联连接指令 说明：串联电路块：两个以上的触点串连而

21、成的电路块；将串联电路块并联时用ORB指令；ORB指令不带元件号（相当于触点间的垂直连线）每个串联电路块的起点都要用LD或LDI指令，电路块后面用ORB指令X2X1Y0X0Y2串联电路块X0X4Y0X1Y0X2X5X6Y2串联电路块7.4.5 ORB指令ORB(AR Block) 串联电路块并联连接指令 LDIX1ANIY0ANIM100LDIX2ANIY2ANDM101ORBLDIX3ANDT0ANIM112ORBOUTM115指令表程序X1M115Y0M100X2Y2M101X3T0M1127.4.5 ORB指令注意：当电路块连续并联时,程序的指令代码有两种形式,但在执行时,按照指令代码1

22、处理。7.4.5 ORB指令所用的ORB的次数不受限制。如果所用的ORB的次数超过限制次，PLC不能正常工作，FX为7次。7.4.5 ORB指令ORB(AR Block) 串联电路块并联连接指令 7.4.5 ORB指令ORB(OR Block) 串联电路块并联连接指令 X1Y0M100X2Y2M101X3C0Y0M110M105Y6LDI X1AND Y0ORI X2LD Y0ANI M100LDI Y2AND M101ORBOR C0ANBORI X3OUT Y6AND M105OUT M110END7.4.6 LDP、ANDP、ORP、LDF、ANF、ORF指令LDP,ANDP,ORP:

23、上升沿检测触点指令，仅在制定元件的上升沿（由OFFON变化）时接通一个扫描周期。LDF,ANDF,ORF: 下升沿检测触点指令，仅在制定元件的下升沿（由ONOFF变化）时接通一个扫描周期。说明 编程元件：X、Y、M、T、C、S ； 7.4.6 LDP、ANDP、ORP、LDF、ANF、ORF指令LDPX2ORFX3ANDX0OUTY0LDPT10ANDM100OUTM101梯形图程序指令表程序X2Y0X0X3T10M101M1007.4.7 栈存储器与多重输出指令说明：MPS：将运算结果（或数据）压入栈存储器；MRD：将栈的第一层内容读出来；MPP：将栈的第一层内容弹出来；MPS MRD MP

24、P 进栈、读栈和出栈指令 0 LD X6 10 MPP1 MPS 11 AND AND X7 12 ENDOUT Y4MRDAND X10OUT Y5MRDAND X11OUT Y67.4.7 栈存储器与多重输出指令LDIX1MPSANDX2MPSANIM100OUTY0MPPANDM102OUTY1MPPANDX3MPSANDM100OUTY2MPPANDM105OUTY3MPS MRD MPP 进栈、读栈和出栈指令 X1X2M100Y1M102Y0X3M100Y3M105Y27.4.7 栈存储器与多重输出指令7.4.7 栈存储器与多重输出指令7.4.7 栈存储器与多重输出指令主控与主控复位

25、指令MC (Master Control) 主控指令(公共触点串联)MCR (Master Control Reset) 主控复位指令说明：编程元件Y和MLDX0MCN0SPM100LDX1OUTY1LDX3OUTY2MCRN0主控与主控复位指令注意当MC指令的ON/OFF命令为ON时，从MC到MCR之间的程序的操作结果保持不变。即使MC指令的ON/OFF命令为OFF，仍然对MC和MCR的指令进行扫描，因此扫描时间不变。但此时，MC和MCR之间的操作结果发生变化。 1） 通用定时器和用OUT驱动的软元件均复位； 2）积算定时器、计数器和用RST、SET驱动的元件保持当前状态。 3）与主控触点相

26、连的触点必须用LD和LDI指令。主控与主控复位指令多重嵌套主控指令LDX0MCN0SPM100LDX1OUTY0.LDX2MCN1SPM101LDX3OUTY1MCRN1LDX4OUTY2MCRN0LDX5OUTY3X0Y0X1X4Y2M100X2M101X3Y1MCN0M100MCN1M101MCRN1MCRN0Y3X5(A)(B)(C)(B)(A)7.4.9 SET与RST指令SET : 置位指令RST : 复位指令说明：LDX0SETY0LDX1RSTY0LDX2RSTD0SETY0X0RSTY0X1RSTD0X2X0X1Y0SET:编程元件Y、M和SRST:编程元件Y、M、S、T、C、

27、D计数器、定时器复位 LDX0RSTT250LDX1OUTT250K1200LDX2OUTM8200LDX3RSTC200LDX4OUTC200SP347.4.9 SET与RST指令X1X0T250RSTT250K1200X2M8200X4C200RSTC200K34X3积分定时器和计数器X0X1M0M1Y07.4.10 PLS与PLF指令PLS(Pulse) : 上升沿微分输出指令PLF : 下降沿微分输出指令说明：只能用于编程元件Y和MLDX0PLSM0LDM0SETY0LDX1PLFM1LDM1RSTY0PLSM0X0SETY0M0PLFM1RSTY0M1X17.4.10 PLS与PLF

28、指令4-113用SET，RST和微分指令设计满足下图的梯形图INV (Inverse) 该指令前的运算结果取反。 0 1 1 07.4.11 INV取反指令 X1Y0LDX1INVOUTY0INV (Inverse) 7.4.11 INV取反指令 1) INV不能直接与母线相连; 2) INV不能单独并联使用; 3) 在使用ORB,ANB指令时,INV取反是仅以LD(I、P、F）开始到INV之前的结果取反。INV (Inverse) 7.4.11 INV取反指令 INV (Inverse) 7.4.11 INV取反指令 ABE和为并联电路块的串联LDLD ANBOUT Y0 NOP : 空操作

29、指令若在程序中写入NOP指令，可使变更和增加程序时，步序号变更最小。7.4.12 NOP与END指令 NOP : 空操作指令但需注意，若将程序中的LD、LDI、ANB、ORB等指令改为NOP指令，会引起电路结构的重大变化，因此，NOP指令的使用应慎重。7.4.12 NOP与END指令7.4.12 NOP与END指令END : 结束指令程序结束时写入END指令。调试程序时，若在每个程序块的末尾写上END指令，检查每一个程序块的运行情况时就可以减少调试时间，检查完毕后，再将各个END指令删去。7.4.13 定时器与计数器指令1）定时器7.4.13 定时器与计数器指令2）计数器7.4.13 定时器与

30、计数器指令7-123X0T0K90Y1T1X0K70T0Y1T1K70Y19 SX07 SY1T0T1延时断开电路当X0的常开触点闭合时，T0开始定时，9s后T0的常开触点闭合，使Y1有输出，当X0为ON时，X0的常闭触点断开，使T1复位。当X0变为OFF时，T1开始定时，6s后T1的常闭触点断开，使Y1断电，T1复位。加计数器的动作过程示例 012345678910X010X011Y000当前数据7.4.13 定时器与计数器指令7.5 编程注意事项 1）每一逻辑行总是起于左母线，然后是触点的连接，最后终止于线圈或右母线（右母线可以不画出）。注意：左母线与线圈之间一定要有触点，而线圈与右母线之

31、间则不能有任何触点。梯形图中的触点可以任意串联或并联，但继电器线圈只能并联而不能串联。 7-125X2Y0X1Y1X3X1X3Y1X2Y07.5 编程注意事项2）在梯形图中的触点应画在水平线上，不应画在垂直线上，这是因为这种形式的梯形图无法用指令语句编程，应改画成能够编程的形式。7-1267.5 编程注意事项3）绘制梯形图时，应按照“上重下轻、左重右轻”的原则进行。即当几条支路并联时，串联触点多的应画在上面；几个电路块串联时，并联触点多的电路块应画在左边。按照这个原则绘制的梯形图符合“从左到右、自上而下” 的程序执行顺序，并易于用指令语句编程。71277.5 编程注意事项7-1284）一般情况

32、下，在梯形图中同一线圈只能出现一次。如果在程序中，同一线圈使用了两次或多次，称为“双线圈输出”。对于“双线圈输出”，有些PLC将其视为语法错误，绝对不允许；有些PLC则将前面的输出视为无效，只有最后一次输出有效；而有些PLC，在含有跳转指令或步进指令的梯形图中允许双线圈输出。触点的使用次数不受限制。X1Y0X2Y0X4Y0X1Y0X2X47.5 编程注意事项_优化设计7-129设计并联电路时，应将单个触点的支路放在下面；X1Y0X2X4X1Y0X2X4LDX2LDX1ANDX4ORBOUTY0LDX1ANDX4ORX2OUTY0不好！好！7.5 编程注意事项_优化设计7-130设计串联电路时，

33、应将单个触点放在右边。X1Y0X2X4LDX2LDX1ORX4ANBOUTY0LDX1ORX4ANDX2OUTY0X1Y0X2X4不好！好！7.5 编程注意事项_优化设计8-131线圈并联电路中，应将单个线圈放在上边。LDX1MPSANDX2OUTY0MPPOUTY1LDX1OUTY1ANDX2OUTY0不好！好！X2Y0X1Y1X1Y0X2Y1经验设计法在一些典型电路的基础上，根据被控对象对控制系统的具体要求，不断地修改和完善梯形图。特点： 没有普遍的规律可以遵循，具有很大的试探性和随意性。结果不唯一设计时间、质量与设计者的经验有很大的关系。7.6 编程实例7.6 编程实例_启动、保持和停止电路7-133X1Y0Y0X2X1X2Y0特点： 短信号的记忆和自保持功能 启动信号、停止信号可以是由多个触点组成的串、 并联电路7.6 编程