第五章 松下FP1可编程控制器

第五章松下FP1可编程控制器第一节松下FP1系列PLC技术性能第三节FP1系列可编程控制器的高级指令本章小结第二节FP1系列可编程序控制器的指令系统

第五章松下FP1可编程控制器目的：了解PLC的工作过程，掌握常用指令，梯形图编程方法及技巧。要求：熟练掌握常用指令的用法，梯形图编程技巧。第五章松下FP1可编程控制器本章介绍了松下FP1系列可编程序控制器（PLC）的技术性能及指令系统，FP1的指令系统包含近200多条指令,按照功能可分为两大类,即基本指令和高级指令。基本指令包括基本顺序指令、基本功能指令、控制指令和比较指令（78条）。高级指令可分为数据传输指令、算术运算指令、数据比较指令、逻辑运算指令、数据转换指令、数据移位指令、位操作指令、特殊功能指令（116条）。本章重点介绍基本的和常用的指令，并提供简短的应用程序以便读者理解指令的功能与应用。

5.0FP0的产品及性能简介5.0.1、FP0的外形结构基本单元尺寸：60mm×25mm×90mm

5.0.2FP0的特点

1）品种规格

FP0主控单元有C10～C32多种规格，扩展模块有E8～E32多种规格。就其输出而言有：继电器输出型、NPN晶体管输出型和PNP晶体管输出型。

2）运行速度每个基本指令执行速度是0.9μs，它还可以捕捉到50μs的窄脉冲。

3）程序容量

FP0具有5000步的大容量内存和数据寄存器，可用于复杂控制和大数据量的处理。

4）通信功能

FP0可以很方便地和计算机连接起来，并且还可以通过C-NET通信单元把多个PLC连接起来构成一个分布式控制网络。

5）特殊功能具备两路脉冲输出功能；具备高速计数功能；具备PWM输出功能等。5.0.2、FP0的特点5.0.3FP0的内部寄存器及I/O配置名称符号编号输入继电器X（bit）X0～X12F（共208个）WX（word）WX0～WX12（共13个）输出继电器Y（bit）Y0～Y12F（共208个）WY（word）WY0～WY12（共13个）通用内部继电器R（bit）R0～R62F（共1008个）WR（word）WR0～WR62（共6个）特殊内部继电器R（bit）R9000～R903F（共64个）定时器T（bit）T0～T99（共100个）计数器C（bit）C100～C143（共144个）预置值寄存器SV（word）SV0～SV143（共144个）经过值寄存器EV（word）EV0～EV143（共144个）通用数据寄存器DT（word）DT0～DT1659（共1660个）十进制常数寄存器K（word）K-32768～K32767十六进制常数寄存器H（word）H0～HFFF1.FP0的内部继电器1）输入、输出继电器（X、WX、Y、WY），通用内部继电器（R、WR）

X、Y、R是按位（bit）寻址的，WX、WY、WR是按字（word）寻址的。它们之间存在这样的关系，以X、WX为例说明。X、Y、R的编号说明如下：2）特殊内部继电器R

特殊内部继电器是具有特殊用途的专用内部继电器，地址是R9000～R903F，共64个。用户不能占用这些继电器。它们一般用作标志继电器、特殊控制继电器、信号源继电器。

3）定时器（T）/计数器（C）、预置值寄存器（SV）、经过值寄存器（EV）

定时器和计数器的编号是统一编排的，一般定时器编号是T0～T99，计数器编号是C100～C143。我们可以通过设定系统寄存器的值来改变定时器/计数器的个数，但定时器/计数器总的个数是不变的。1.FP0的内部继电器每个定时器/计数器都有一组SV和EV与之对应。如下表：定时器/计数器编号预置值寄存器（SV）经过值寄存器（EV）T0：T99C100：C143SV0：SV99SV100：SV143EV0：EV99EV100：EV1431.FP0的内部继电器

4）数据寄存器DT

数据寄存器中存放各种数据，它只能按字存取。

5）常数寄存器K和H

K和H中分别存放十进制和十六进制的常数。它们也只能以字进行存取。十进制数的取值范围是：－32768～＋32767。十六进制数的取值范围是：0000H～FFFFH。1.FP0的内部继电器型号输入编号输出编号控制单元C10X0～X5Y0～Y3C16X0～X7Y0～Y7C32X0～XFY0～YF扩展单元第一扩展E8X20～X23Y20～Y23E16X20～X27Y20～Y27E32X20～X2FY20～Y2F第二扩展E8X40～X43Y40～Y43E16X40～X47Y40～Y47E32X40～X4FY40～Y4F2.FP0的I/O地址分配5.1松下FP1系列PLC技术性能松下公司的FP1型PLC是一种功能很强的小型机，主机控制单元内有高速计数器，可输入频率高达10kHz的脉冲，并可同时输入两路脉冲。另外还可输出频率可调的脉冲信号，具有8个中断源的中断优先权管理。主机控制单元还配有RS422或RS232接口，可实现PLC和PC机之间的通信。5.1松下FP1系列PLC技术性能FP1系列的硬件配置较全，除主机控制单元外还配有扩展单元、智能单元和链接单元等。扩展单元为一些扩展I/O点数的模块，由E8-E40系列组成。智能单元主要为A/D、D/A模块，当需要对模拟量进行测量和控制时，可以连接智能单元。用FP1的I/O链接（LINK）单元，通过远程I/O可实现与主FP系统进行I/O数据通信，从而实现一台主控制单元对多台控制单元的控制。5.1.1FP1系列产品类型及构成

FP1系列的产品有C14、C16、C24、C40、C56、C72六种型号的主机，E8、E16、E24、E40四种型号的扩展单元。型号中以C字母开头代表主控单元（或称主机），以E字母开头代表扩展单元（或称扩展机），后面的数字代表I/O点数。表7-1列出了FP1的主要产品规格类型。表5-1FP1的主要产品规格类型表品名类型I/O点数内部寄存器工作电压输出形式C14标准型8/6EEPROMDC24V或AC100~240V继电器晶体管（NPN）(PNP）C16标准型8/8C24(C24C）标准型(带RS232口和时钟/日历）16/8RAMC40(C40C）标准型(带RS232口和时钟/日历）24/16C56(C56C）标准型（带RS232口和时钟/日历）32/24C72(C72C）标准型（带RS232口和时钟/日历）40/32E88/04/40/8//

E1616/08/80/16/E2416/8/DC24V或AC100~240VE4024/16/FP1-C24型可编程控制器的主控单元外形图

FP1产品的硬件组成1．RS232端口：该端口能与PC机通信编程，也可连接其他外围设备，如I.O.P（IntelligentOperatingPanel）智能操作板、条形码判读器和串行打印机等。2．运行监视指示灯：当程序运行时，“RUN”指示灯亮；当中止执行程序时，“PROG”指示灯亮；当发生自诊断错误时，“ERR”指示灯亮；当检测到异常情况或出现“Watchdog”定时故障时，“ALARM”指示灯亮。3．电池座：在控制单元中设有备份用电池，其使用寿命大约为3-6年。4．电源端子：有交流、直流两种类型，交流型接100-240V交流电源，直流型接24V直流电源。5．存储器和主存储器插座：该插座可用于连接存储器EPROM和主存储器EEPROM。6．工作方式选择开关：共有三个档位，即“RUN”、“REMOTE”和“PROG”。（1）“RUN”工作方式。当开关扳到这个档位时，控制单元运行程序。（2）“REMOTE”工作方式。在此方式下，可以使用编程工具（编程器或编程软件）改变可编程控制器的工作方式为“RUN”或“PROG”。（3）“PROG”工作方式。在此方式下可以编辑程序。若在“RUN”工作方式下编辑程序，则按出错对待，PLC鸣响报警，提示编程者将工作方式选择到“PROG”。7．输入端子、输出端子：该端子板的两头带螺钉可方便拆卸。C24型有8点输入、16点输出，其它型号参见表7-1。FP1产品的硬件组成8．编程工具连接插座（RS422口）：可连接编程工具，如FP编程器Ⅱ或PC机等。9．波特率选择开关：有19200bps和9600bps两档，应根据不同的外设选定波特率。10．电位器（V0、V1）：这两个电位器可手动调节，实现外部设定模拟量。调节该电位器时，PLC内部对应的特殊数据寄存器DT9040和DT9041的内容在0～255之间变化。11．I/O状态指示灯：用来指示输入/输出的通断状态。每个输入输出点都对应有一个指示灯。12．扩展插座：用于连接I/O扩展单元及A/D、D/A转换单元、链接单元。FP1产品的硬件组成

FP1的内部寄存器1．输入继电器输入继电器的作用是将外部开关信号或传感器的信号输入到PLC。每个输入继电器的编程使用次数没有限制，因此可视为每个输入继电器可提供无数对常开和常闭触点供编程使用。

需要注意的是：输入继电器只能由外部信号来驱动，而不能由内部指令来驱动，其触点也不能直接输出去驱动执行元件。

FP1的内部寄存器2．输出继电器输出继电器的作用是将PLC执行程序的结果向外输出，驱动外设（如接触器、电磁阀等）动作。输出继电器必须是由PLC执行控制程序的结果来驱动，在作内部编程使用时，其触点的使用次数同样没有限制，也即每个输出继电器可提供无数对常开和常闭触点供PLC内部编程使用。作为输出变量，每个输出继电器只能使用一次，即当它作为OT和KP指令输出时，不允许重复使用同一输出继电器，否则PLC不予执行。如果需要重复输出，则需改变系统寄存器No.20的设置。FP1的内部寄存器3．内部继电器PLC的内部继电器可供用户存放中间变量使用，其作用与继电器-接触器控制系统的中间继电器相似，。内部继电器只供PLC内部编程使用，不提供外部输出。每个继电器同样可提供无数对常开和常闭触点供编程使用，而且同输出继电器一样，在作为输出变量使用时只能使用一次，不允许重复输出。FP1的内部寄存器4．特殊内部继电器R9000～R903F的内部继电器为特殊内部继电器，有着专门的用途，用户不能占用，不能用于输出，只能做内部触点使用。主要功能是作为错误标志、工作状态的标志或特殊控制继电器标志。FP1的内部寄存器5．定时器/计数器定时器（T）的触点是定时器指令（TM）的输出，当定时指令时间到，其触点动作。计数器（C）的触点是计数器指令（CT）的输出，当计数指令计数完毕，其触点动作。定时器和计数器的编号用十进制数表示，在FP1中一共有100个定时器，编号为T0~T99，计数器的编号从100开始。如果改变系统寄存器No.5的设置值，则可以改变计数器的起始地址，从而改变定时器和计数器的个数，但定时器和计数器的总数是不变的。FP1的内部寄存器6．定时器/计数器的设定值寄存器与经过值寄存器定时器/计数器的设定值寄存器（SV）是存储定时器/计数器指令预置值的寄存器，而定时器/计数器的经过值寄存器（EV）是用于存储经过值的，它的内容随着程序的运行而递减变化，当它的内容变为0时，定时器/计数器的触点动作。

FP1的内部寄存器7．数据寄存器和特殊数据寄存器数据寄存器（DT）用来存储各种数据，如外设采集来的各种数据或运算、处理的中间结果等。每个数据寄存器由一个字（16bit）组成。数据寄存器不带任何触点，是纯粹的寄存器。特殊数据寄存器的主要功能是作为工作状态或错误状态的寄存器，如作为时钟/日历寄存器，作为高速计数器的寄存器等。FP1的内部寄存器8．常数寄存器在FP1系列的PLC中，常数使用十六进制数和十进制数，在数字前面加字母K表示十进制数，加字母H表示十六进制数。FP1的内部寄存器9．索引寄存器在FP1系列的PLC内部有两个索引寄存器IX和IY，这是两个16位的寄存器，可用于存放地址和常数的修正值。索引寄存器的作用有以下两类：（1）作寄存器用当索引寄存器作为16位寄存器使用时，IX和IY可单独使用。当索引寄存器作为32位寄存器时，IX作低16位，IY作高16位。当把它作为32位操作数编程时，如果指定IX为低16位，则高16位自动指定为IY。（2）其他操作数的修正值索引寄存器还可以以索引指针的形式与寄存器或常数一起使用，可起到寄存器地址或常数修正值作用。FP1的内部寄存器10．I/O的地址分配当使用PLC组成控制系统时，除了选择合适的主控单元外，还可根据需要选择I/O扩展单元以扩展I/O点数；选择A/D单元进行模/数和数/模转换；选择C—NET和链接单元LINK进行网络通信等。5.2FP1系列可编程序控制器的指令系统

FP1系列可编程控制器的指令系统包含近200条指令，内容十分丰富，不仅可以实现继电器—接触器系统中的基本逻辑操作，还能完成数学运算、数据处理、中断、通信等复杂功能。考虑到实用性和学习的方便，本书将分类重点介绍一些常用的指令，并配合举例进行说明；对于其它指令，仅做简单说明，可根据课时安排及授课需要选择，详细用法请参见《松下可编程控制器编程手册》。FP0的指令系统FP0指令系统基本指令高级指令顺序指令功能指令控制指令条件比较指令数据传输指令数据运算指令数据比较指令数据转换指令数据移位指令位操作指令特殊功能指令5.2.1基本指令5.2.2基本功能指令5.2.3主控指令5.2.4条件比较指令5.2FP1系列可编程序控制器的指令系统

5.2.1基本指令

1.输入输出指令2.逻辑操作指令3.块逻辑操作指令

4.堆栈指令5.微分指令6.置位、复位指令7.保持指令KP8.空操作指令NOP1.输入输出指令输入输出指令包括ST、ST/、OT和/等指令。指令功能说明如下：ST加载指令常开触点与左母线相连，开始一逻辑运算。另外，在分支接点处也可使用。ST/加载非指令常闭触点与左母线相连，开始一逻辑运算，其它同上。OT输出指令将逻辑运算结果输出到指定的继电器，是继电器线圈的驱动指令。/非指令将该指令处的运算结果取反。

例：输入输出指令举例/（NOT）指令

NOT(/)：取反指令，将指令处的运算结果取反。此指令不仅可以和ST、AN、OR、DF等指令连用，也可以单独使用。

例：输入输出指令举例输入输出指令举例［说明］当X1接通时，Y1接通（ON）；当X1断开时，Y1断开（OFF）,而Y2、Y3接通（ON）。由例中可见，Y1和Y2都受控于X1的常开触点，但是由于Y2前面有非指令，因此与Y1状态正好相反，这与继电器系统明显不同，在继电器系统中，X1断开，Y2回路就不可能导通。此外，对于输出Y3，也是当X1断开时才导通，与Y2的控制方式一样。可见，常闭触点的功能可以用上述两种方式实现，这在时序图中可以更直观地看出。输入输出指令使用注意事项(1)ST和ST/指令的操作数为继电器触点X、Y、R和定时器/计数器触点T、C。(2)OT指令的操作数为继电器Y和R。(3)OT指令不能直接从左母线开始（使用步进指令时除外）。(4)OT指令不能串联使用，在梯形图中位于一个逻辑行的末尾与右母线相连。(5)OT指令可以连续使用，构成并联输出。(6)一般情况下，对于某个输出继电器只能用一次OT指令，否则，可编程控制器按出错对待。

2.逻辑操作指令逻辑操作指令有AN、AN/、OR、OR/。指令功能说明如下：AN与指令串联一个常开触点。AN/与非指令串联一个常闭触点。OR或指令并联一个常开触点。OR/或非指令并联一个常闭触点。例2：逻辑操作指令举例例3：逻辑操作指令举例逻辑操作指令举例［说明］当X1闭合(ON)时,Y1导通(ON);当X2闭合(OFF)时,Y1断开(OFF)，Y2闭合（ON）。本例中，Y1、Y2的常开触点起自锁作用，而其常闭触点起互锁作用。同理，X1、X2的常闭触点也是起互锁作用。逻辑操作指令使用注意事项(1)AN和AN/指令的操作数为触点X、Y、R、T、C。(2)AN和AN/把多个触点串联在一起，指令可多次连续使用。(3)OR和OR/指令的操作数为触点也是X、Y、R、T、C。(4)OR和OR/，把多个触点并联在一起，指令也可多次连续使用。电动机正、反转控制举例1）I/O分配：输入输出SB1：X0KM1：Y0SB2：X1KM2：Y1SB3：X22）画梯形图STX1ORY0AN/X0AN/Y1OTY0STX1ORY0AN/X0AN/Y1OTY0ED电动机正、反转控制举例3）PLC外部接线图电动机正、反转控制举例1.顺序启动同时停止控制FU1KM1M13～FR1QL1L3L2KM2M23～FR2主电路控制电路KM2FU2FR1SB3FR2KM1SB1SB4SB2KM1KM2KM1作业：2.按钮控制正反转控制电路梯形图编程注意事项1.水平不垂直

梯形图的接点应画在水平线上，不能画在垂直分支上，如图1所示，图(a)中触点3被画在垂直线上，就很难正确识别它与其他触点的关系，及对输出线圈的控制方向。因此，根据自上而下、自左至右的原则，应将图(a)改画成图(b)的形式。图1梯形图画法之一(a)不正确；(b)正确梯形图编程注意事项2.多上串右

有串联电路相并联时，应将接点最多的那个串联回路放在梯形图最上面。有并联电路相串联时，应将接点最多的并联回路放在梯形图的最左边。这种安排程序简洁、语句也少，如图2所示。梯形图编程注意事项图2梯形图画法之二(a)串联多的电路尽量放上部；(b)并联多的电路尽量靠近母线梯形图编程注意事项

3.线图右边无接点

不能将接点画在线圈右边，只能在接点的右边接线圈，如图3所示。图3梯形图画法之三(a)不正确；(b)正确

4.双线圈输出不可用

如果在同一程序中一元件的线圈使用两次或多次，则称为双线圈输出。这时前面的输出无效，只有最后一次才有效，如图4所示。一般不应出现双线圈输出。图6-20双线圈输出梯形图编程注意事项图4双线圈输出梯形图编程注意事项3.块逻辑操作指令块逻辑操作指令有ANS和ORS。指令功能说明如下：ANS：组与指令执行多指令块的“与”操作，即实现触点组和触点组的串联。ORS：组或指令执行多指令块的“或”操作，即实现触点组和触点组的并联。注意：每一个逻辑块必须用ST或ST/指令开始。例4：块逻辑指令举例例5：例6：块逻辑指令举例块逻辑指令举例［说明］从时序图上看，该例的逻辑关系显得比较复杂，但是仔细分析就可发现Y0有四个接通段，分别代表了该例子的四种有效组合。（1）当X0、X1接通且X4接通时，Y0接通，对应图中第1段接通情况。（2）当X0、X1接通且X5接通时，Y0接通，对应图中第2段接通情况。（3）当X2、X3接通且X4接通时，Y0接通，对应图中第3段接通情况。（4）当X2、X3接通且X5接通时，Y0接通，对应图中第4段接通情况。块逻辑指令使用注意事项掌握ANS、ORS指令的关键主要有两点：一是要理解好串、并联关系，二是要形成块的观念。针对例题，在下面分别从程序和逻辑关系表达式两方面加以具体说明。从图7-5中可见，X0和X1串联后组成逻辑块1，X2和X3串联后组成逻辑块2，用ORS将逻辑块1和逻辑块2并联起来，组合成为逻辑块3；然后由X4和X5并联后组成逻辑块4，再用ANS将逻辑块3和逻辑块4串联起来，组合成为逻辑块5，其结果输出给Y0。4.堆栈指令堆栈指令有PSHS、RDS和POPS三个。主要用于具有分支结构的梯形图编程。指令功能说明如下：PSHS：推入堆栈指令将该指令处以前的操作结果存储起来。RDS：读出堆栈指令读出由PSHS指令存储的操作结果。POPS：弹出堆栈指令读出并清除由PSHS指令存储的操作结果。例7：堆栈指令举例说明：（1）只有当分支点与输出线圈之间串有触点时，在分支点处使用堆栈指令，否则为一般的并联输出。（2）在需要使用堆栈指令的分支点处，开头和结尾处分别使用PSHS和POPS指令，中间的分支点都使用RDS指令，且使用次数不受限制。例8：堆栈指令举例例9：堆栈指令举例堆栈指令举例［说明］当X0接通时，程序执行过程如下：（1）存储PSHS指令处的运算结果（指X0的接通状态），这时，如X1也接通且X2断开，则Y0输出。（2）由RDS指令读出存储的结果，即X0接通，此时，如X3也接通，则Y1输出。（3）由RDS指令读出存储的结果，即X0接通，此时，如X4仍断开，则Y2输出。（4）由POPS指令读出存储的结果，即X0接通，此时，如X5接通，则Y3输出；然后将PSHS指令存储的结果清除，即解除与X0的关联，后续指令的执行将不再受X0影响。（5）当X6接通时，Y4输出。此时与X0的状态不再相关。本例中连用了两个RDS指令，目的是为了说明该指令只是读存储结果，而不影响存储结果；在执行了POPS后，就结束了堆栈指令，不再与X0的状态相关。堆栈指令举例［说明］当X0接通时，程序执行过程如下：（1）存储PSHS指令处的运算结果（指X0的接通状态），这时，如X1也接通且X2断开，则Y0输出。（2）由RDS指令读出存储的结果，即X0接通，此时，如X3也接通，则Y1输出。（3）由RDS指令读出存储的结果，即X0接通，此时，如X4仍断开，则Y2输出。（4）由POPS指令读出存储的结果，即X0接通，此时，如X5接通，则Y3输出；然后将PSHS指令存储的结果清除，即解除与X0的关联，后续指令的执行将不再受X0影响。（5）当X6接通时，Y4输出。此时与X0的状态不再相关。本例中连用了两个RDS指令，目的是为了说明该指令只是读存储结果，而不影响存储结果；在执行了POPS后，就结束了堆栈指令，不再与X0的状态相关。堆栈指令使用注意事项（1）当分支点以后只有两个支路时，只能使用PSHS和POPS两个指令。（2）当分支点以后有三个支路时，同时使用PSHS、RDS、POPS三个指令。（3）当分支点以后有三个以上支路时，开始和结束分别使用PSHS和POPS指令，中间可反复使用RDS指令。（4）堆栈指令可以嵌套使用。（5）注意梯形图中分支结构和并联输出结构的区别。分支结构中分支点与输出之间还串有触点，而不只是输出线圈。5.微分指令微分指令有DF和DF/两个。指令功能说明如下：DF：上升沿微分指令当检测到触发信号上升沿时，使指定继电器接通一个扫描周期。DF/：下降沿微分指令当检测到触发信号下降沿时，使指定继电器接通一个扫描周期。例10：微分指令举例微分指令举例［说明］当检测到X0由OFF→ON的上升沿时，Y0接通一个扫描周期；当检测到X0由ON→OFF的下降沿时，Y1接通一个扫描周期。

微分指令使用注意事项（1）DF和DF/指令只有在触发信号的状态发生变化时才有效，如果触发信号一直保持不变，则DF和DF/指令是无效的。这两个微分指令在实际程序中很有用，常用于控制只需触发执行一次的动作.（2）DF和DF/指令无使用次数限制。6.置位、复位指令置位、复位指令有SET和RS两个。指令功能说明如下：SET置位指令保持输出继电器Y和内部继电器R的触点为接通状态。RST复位指令保持输出继电器Y和内部继电器R的触点为断开状态。例12：置位、复位指令举例置位、复位指令举例［说明］当X0接通时，Y0保持接通，以后不管X0是何状态，Y0一直保持接通；而当X1接通时，将Y0断开，此后不管X1是何状态，Y0一直保持断开。置位、复位指令使用注意事项（1）当置位（SET）前的触发信号接通时，执行SET指令，则以后不管该触发信号如何变化，输出始终接通并保持。（2）当复位（RST）前的触发信号接通时，执行RST指令，则以后不管该触发信号如何变化，输出始终断开并保持。（3）SET和RST指令可以允许输出继电器（Y或R）重复使用，且次数不限。7.保持指令保持指令KP。指令功能说明如下：KP保持指令使输出继电器（Y或R）接通并保持。该指令有两个控制端，一是置位控制端（S），一是复位控制端（R）。当置位控制端S接通时，输出继电器接通并保持；当复位控制端R接通时，输出继电器断开。S端与R端相比，R端的优先权高，即当两个控制端同时接通时，复位优先，输出继电器断开。例13：保持指令举例说明：（1）KP指令中，置位和复位为同一指令的两个控制端，当两者同时接通时，复位优先。

（2）对于同一编号的输出线圈，SET和RST指令可以重复使用，而KP指令不可重复使用。（3）程序中SET和RST指令是相互独立的，故在程序上是按顺序执行的，外部输出是由运行的最终结果决定的。

保持指令举例保持指令举例［说明］当X0接通（ON）时，继电器Y0接通（ON）并保持；当X1接通（ON）时，继电器Y0断开（OFF）。保持指令使用注意事项（1）当置位触发信号接通（ON）时，指定的继电器输出接通（ON）并保持。（2）当复位触发信号接通（ON）时，指定的继电器输出断开（OFF）。（3）一旦置位信号将指定的继电器接通，则无论置位触发信号是接通（ON）状态还是断开（OFF）状态，指定的继电器输出保持为ON，直到复位触发信号接通（ON）。（4）如果置位、复位触发信号同时接通（ON），则复位触发优先。（5）即使在MC指令运行期间，指定的继电器仍可保持其状态。（6）当工作方式选择开关从“RUN”切换到“PROG”方式，或切断PLC电源时，KP指令不再保持。如果要在这两种情况下保持输出状态，则要使用保持型内部继电器。用PLC设计一个水塔自动供水系统（1）控制要求：水位浸过液面传感器S1、S2、S3、S4时，传感器状态为ON，否则为OFF。当水池水位低于低水位界时，S4为OFF，此时电磁阀YV打开进水；当水池水位高于高水位界时，S3为ON，则电磁阀YV关闭；当水塔水位低于低水位界（S2为OFF），而水池水位高于低水位界，则抽水机M打开，若水塔水位高于高水位界（S1为ON），则M关闭。若在抽水过程中，水池水位下降到低于水池水位界，则M也关闭。I/O分配表输入：水塔高水位界S1X1水塔低水位界S2X2水池高水位界S3X3

水池低水位界S4X4输出：进水电磁阀YY0抽水电机MY1水塔自动供水系统示意图水塔自动供水系统参考程序利用置位复位指令编写的梯形图利用保持指令编写的梯形图8.空操作指令NOP空操作指令不执行任何操作。PLC执行NOP指令时，无任何操作，但是要消耗一定的时间。在程序中插入空操作指令可对程序进行分段，便于检查、修改和调试程序。

NOP（NoOperation）：空操作指令，CPU不做任何操作，只是消耗该指令的执行时间。

例14：空操作指令举例基本功能指令包括定时器指令、计数器指令和移位寄存器指令三大类，共计8条。5.2.2基本功能指令

基本功能指令表名称助记符功能说明适用型号中文名称英文名称C14/C16C24/C40C56/C720.01s定时器0.01stimerTMR以0.01s为单位设置延时接通定时器0.1s定时器0.1stimerTMX以0.1s为单位设置延时接通定时器1s定时器1stimerTMY以1s为单位设置延时接通定时器辅助定时器AuxiliarytimerF137（STMR）以0.01s为单位设置延时接通定时器(参见高级指令)××计数器CounterCT减计数器加减计数器UP/DOWNcounterF118（UDC）加减计数器(参见高级指令)移位寄存器ShiftregisterSR16位数据左移1位左右移位寄存器Left/rightshiftregisterF119（LRSR）16位数据区左移或右移1位（参见高级指令）1.定时器指令定时器指令有TMR、TMX和TMY指令。指令功能说明如下：TMR

以0.01s为最小时间单位设置延时接通的定时器。TMX

以0.1s为最小时间单位设置延时接通的定时器。TMY

以1s为单最小时间单位设置延时接通的定时器。TM指令是一递减计数型预置定时器。当定时器的执行条件成立时，定时器以R、X、Y所规定的时间单位对预置值作减计数，预置值减为0时（即延时时间到），定时器导通。其对应的常开触点接通，常闭触点断开。1.定时器指令FP1–C24、C40、C56、C72型PLC中默认的定时器数为100个，编号为0～99。定时器的延时时间为：预置时间单位×预置值预置值只能用十进制数表示，编程格式为K加上十进制数，其取值范围为K1～K32767。预置值也可以是预设区SV的内容，但是SV的编号应和定时器的编号相同。定时器指令指令举例［说明］本例中，TM为定时器，X表示预置时间单位为0.1s，10表示使用的是10号定时器，K100表示预置值为十进制数100，则延时时间为：0.1s×100＝10s程序执行过程：当X0接通时，定时器开始定时，10s后，定时时间到，定时器的常开触点T10接通，使输出继电器Y0接通为ON；当X0断开时，定时器复位，其常开触点T10断开，输出继电器Y0断开为OFF。定时器指令使用注意事项（1）在同一个程序中，相同编号的定时器只能使用一次，但其触点（常开或常闭）可以重复使用。（2）由于定时器在定时过程中需持续接通，所以在程序中定时器的控制信号后面不能接微分指令。（3）可以利用高级指令F0(MV)直接在SV寄存器中写入预置值，从而实现可变定时时间控制。2.计数器指令

CT计数器:是一个递减计数型的预置计数器。其功能为：计算输入的脉冲数，每来一个脉冲的上升沿，计数器的预置值减1，当预置值减为0时，计数器导通，其对应的常开触点接通，常闭触点断开。计数器指令举例

［说明］当检测到X0的上升沿5次时（PLC每检测到一次上升沿时，经过值存储单元EV100减1），计数器触点C100接通，随后输出继电器Y0接通。当X1接通时，计数器复位清零（经过值存储单元EV100清零），计数器触点C100断开，输出继电器Y0断开。计数器指令使用注意事项

（1）FP1–C24以上系列的PLC中，计数器共有44个，默认编号为C100~C143，预置值规定同定时器。（2）与定时器一样，每个计数器都有对应相同编号的16位专用寄存器SV和EV，用来存储预置值和过程值。（3）同一程序中相同编号的计数器只能使用一次，而对应的常开和常闭触点可使用无数次。（4）计数器有两个输入端：计数脉冲输入端（例中的X0）和复位控制端（例中的X1）。3.移位寄存器指令SR左移位寄存器

SR左移寄存器指令是一个串行输入移位寄存器，其功能是将16位的内部字继电器WR的数据左移1位。移位指令举例［例题说明］当复位信号X2为OFF状态时，每当检测到移位信号X1的上升沿，内部继电器WR6（即内部继电器R60到R6F）的数据向左移动1位，最高位丢失，最低位（R60）由数据输入信号X0的状态决定，如果X0接通则R60置为1，如果X0断开则R60置为0。如果X2接通，则WR6中的内容被清零，即WR6的所有位都变为0。移位指令使用注意事项（1）用SR指令编程时，一定要有数据输入（例中的X0）、移位（例中的X1）和复位（例中的X2）触发信号。当数据输入信号接通时，新移进数据为1，断开时新移进数据为0；当移位触发信号接通时数据左移1位；当复位信号接通时，数据区所有位变为0。（2）当PLC同时检测到复位触发信号和移位触发信号时，复位触发优先。（3）SR指令的操作数只能用内部字继电器WR。FP1中C14和C16系列内部字继电器WR的编号范围是WR0～WR15；FP1中C24以上系列内部字继电器WR的编号范围是WR0～WR62。5.2.3控制指令

控制指令可以用来决定程序执行的顺序和流程，正确使用控制指令能够使程序更加整齐、清晰和易读。因此控制指令在PLC的指令系统中占有重要的地位。

1.结束指令2.主控指令3.跳转、循环指令4.步进指令基本控制指令可以根据控制系统的要求而改变程序的执行顺序和流程，产生跳转和循环。基本控制指令主要有结束指令ED、CNDE；主控继电器指令MC、MCE；跳转、循环指令JP、LOOP、LBL；子程序调用指令CALL、SUB、RET；步进控制指令NSTP、SSTP、CSTP、STPE；中断控制指令ICTL、INT、IRET等指令。控制指令表名称助记符功能说明中文名称英文名称主控继电器开始MastercontrolrelayMC当控制触点为ON时，执行MC和MCE之间的指令主控继电器结束MastercontrolrelayendMCE跳转JumpJP当控制触点为ON时，跳转到和JP指令具有相同编号的LBL指令处跳转标记LabelLBL执行JP和LOOP指令时的跳转目的标号循环LoopLOOP当控制触点为ON时，跳转到和LOOP指令具有相同编号的LBL指令处，反复执行结束EndED表示一个主扫描周期的结束条件结束CondtionalendCNDE当触发信号接通时，结束一个扫描周期步进开始StartstepSSTP表示步进过程的开始步进转移（脉冲式）NextstepNSTP当检测到触发信号上升沿时，激活当前过程，并将前一个过程复位步进转移（扫描式）NextstepleveltypeNSTL当触发信号接通时，激活当前过程，并将前一个过程复位步进清除ClearstepCSTP清除指定步进过程步进结束StependSTPE退出步进子程序调用SubroutinecallCALL调用与其编号相同的子程序子程序入口SubroutineentrySUB子程序开始子程序返回SubroutinereturnRET子程序结束并返回到主程序中断控制InterruptICTL确定中断中断入口InterruptreturnINT中断程序开始中断返回InterruptcontrolIRET中断程序结束并返回到主程序

1.结束指令

ED：主程序结束指令。

CNDE：条件结束指令。当触发信号接通时程序结束；否则，将继续执行该指令后面的程序。例20：梯形图助记符STX0ORY30AN/X1OTY30``````STX3CNDE``````ED

结束指令举例2.主控继电器指令MC主控继电器指令MCE主控继电器结束指令。主控继电器指令主要用于将某一段程序单独界定出来。当MC前面的控制触点闭合时，执行MC和MCE间的指令；当控制触点断开时，执行MC和MCE以外的指令。

主控继电器指令举例

［例题说明］当控制触点X0接通时，执行MC2和MCE2之间的指令；否则不执行MC2和MCE2之间的指令，运行结果见图7-23中的时序图主控继电器指令使用注意事项

（1）当MC指令的控制触点断开时，在MC和MCE之间的程序只是处于停控状态，PLC仍然扫描这段程序，不要认为PLC跳过了这段程序。（2）MC指令不能直接从左母线开始，必须要有控制触点。（3）在程序中MC和MCE应成对出现，且每对编号相同，编号的取值范围C16及以下机型为0～15，C24及以上机型为0～31。不允许出现两个或多个相同编号的主控继电器对，而且MC和MCE的顺序不能颠倒。（4）MC、MCE指令可以嵌套使用。

1）JP、LBL指令

JP（jump）、LBL（lable）：当预置触发信号接通时，跳转到与JP指令编号相同的LBL处。例22：梯形图助记符

3.跳转、循环指令说明：（1）JP指令不能直接从左母线开始，前面必须有触发信号。（2）JP、LBL可以嵌套使用。（3）同一程序中可以使用多个编号相同的JP指令，编号可以取0~63之间的任意整数，但不能出现相同编号的LBL指令。（4）跳转指令不能从ED指令以前的程序跳转到ED指令之后的程序；不能在子程序或中断程序和主程序之间跳转；不能在步进程序区和非步进程序区之间跳转。（5）在执行JP指令期间，位于JP和LBL之间的指令不执行，所以它们之间的所有输出线圈断开；定时器复位；计数器的经过值和左移指令的移位寄存器的值保持。

1）JP、LBL指令

2）LOOP、LBL指令

LOOP、LBL：当预置触发信号接通时预置寄存器内容减1，若结果不为0，则跳转到与LOOP指令编号相同的LBL指令处，反复执行LOOP到LBL指令之间的程序，直到预置寄存器的值为0。``````LBL1``````STX0LOOP1DT0例23：梯形图助记符说明：（1）LOOP和LBL指令必须成对使用，且编号应相同。编号可以取0～63之间的任意整数。（2）LOOP指令不能之间从左母线开始，前面必须有触发信号。（3）LOOP、LBL可以嵌套使用。（4）跳转指令不能从ED指令以前的程序跳转到ED指令之后的程序；不能在子程序或中断程序和主程序之间跳转；不能在步进程序区和非步进程序区之间跳转。（5）在不执行LOOP指令期间，位于LOOP和LBL之间的指令不执行，所以它们之间的所有输出线圈断开；定时器复位；计数器的经过值和左移指令的移位寄存器的值保持。

2）LOOP、LBL指令

3）子程序调用指令

CALL：子程序调用指令，执行指定的子程序。

SUB：子程序开始标志指令。

RET：子程序结束并返回主程序。功能：当触发信号接通时，执行CALL指令，转到与CALL指令编号相同的子程序运行，子程序执行完毕，返回主程序并从CALL指令下一条指令继续运行。

3）子程序调用指令举例STX0CALL1``````EDSUB1``````RET例24：梯形图助记符说明：（1）子程序必须编写在ED指令后面，由子程序入口标志SUB开始，最后是RET指令，缺一不可。（2）子程序可以嵌套，但最多五层。

3）子程序调用指令举例3.步进指令SSTP步进开始指令，表明开始执行该段步进程序。NSTP脉冲式转入步进指令，当控制触点闭合的一瞬间（即检测到控制触点的上升沿），程序转入下一段步进程序段，并将前面程序所用过的数据区清除，输出（OT）关断、定时器（TM）复位。NSTL扫描式转入步进指令，当控制触点闭合后，程序转入下一段步进程序段，并将前面程序所用过的数据区清除，输出（OT）关断、定时器（TM）复位。CSTP步进清除指令，当最后的一个步进段的程序结束后，使用这条指令清除数据区，输出（OT）关断、定时器（TM）复位。STPE步进结束指令，结束整个步进过程。步进指令可用于顺序控制、选择分支控制和并行分支控制等。步进指令举例［例题说明］当控制触点X1闭合的一瞬间，执行步进过程1（从SSTP1到SSTP2）；当X3闭合时，清除步进过程1，并执行步进过程2；当X5闭合时，清除步进过程2，步进程序执行完毕。步进指令使用注意事项（1）每一段步进程序都应进行编号。编号的取值范围C16及以下机型为0～63，C24及以上机型为0～127。各段的编号不能相同。但各段的编号可以不按顺序排列，因为PLC执行步进程序时，是按梯形图上排列的顺序来执行各段步进程序的。（2）在步进程序中，允许输出指令OT直接与左母线相连。（3）步进程序中不能使用下列指令：JP和LBL、LOOP和LBL、MC和MCE、SUB和RET、ED和CNDE。（4）步进程序区中，识别一个过程是从一个SSTP指令开始到下一个SSTP指令，或从一个SSTP指令到STPE指令。（5）在各段步进程序中所使用的输出继电器、内部继电器、定时器、计数器不能出现相同的编号，否则按出错处理。5.2.4条件比较指令

比较指令就是用来进行数据比较。在FP1–C24及以上机型的可编程控制器的指令系统中，比较指令共计36条。为了更好地理解比较指令，首先分析一下比较指令的组成。比较指令由三部分组成，第一部分为助记符，分别由ST、AN、OR开始，用于指定条件满足后要执行的操作；第二部分为比较运算符，主要有等于（=）、大于（＞）、小于（＜）、大于等于（＞＝）、小于等于（＜＝）、和不等于（＜＞）共六种关系，满足关系则为真，不满足则为假；第三部分为比较操作数，可以为常数，也可以为寄存器的值。另外比较指令还分为单字（16-bit）比较和双字（32-bit）比较。语法完全一样，差别只是参与比较的数据字长不同。条件比较指令格式比较指令应用举例该程序的功能为：若WR0中的数据等于10，EV5中的数据大于等于20或DT0、DT1中的数据小于等于50时，Y0导通，输出为ON；否则Y0断开，输出为OFF。从该例中可以看出，比较指令实际上相当于一个条件触点，根据条件是否满足，决定触点通断。

比较指令使用注意事项（1）单字比较为16位数据，双字比较为32位数据，用寄存器寻址时，后者采用两个相邻寄存器联合取值，如例中的（DT1，DT0），表示由DT1和DT0联合构成32位数据。（2）在构成梯形图时，ST、AN、OR与基本顺序指令中的用法类似，区别仅在于操作数上。（3）单字比较指令的步数为5步，而双字比较指令的步数为9步。5.3FP1系列可编程控制器的高级指令

FP1系列PLC除基本指令外，还有100多条高级指令。这是一类执行数据传输、运算和转换等功能的指令。正确使用高级指令可使控制变得更加灵活、方便，使PLC的功能变得更加强大。高级指令的类型在FP1系列PLC的指令系统中，在高级指令的功能号前以大写字母"F"开始，所以高级指令又称为F指令。根据指令功能的不同，可把高级指令分为以下8种类型：1．数据传输指令：主要完成对16位或32位数据的传送、拷贝、交换等功能。2．算术运算指令：完成对二进制数和BCD码的加、减、乘、除等算术运算。3．数据比较指令：16位或32位数据的比较。4．逻辑运算指令：16位数据的与、或、异或和同或等运算。5．数据转换指令：将16位或32位数据按指定的格式进行转换。6．数据移位指令：16位数据进行左移、右移、循环移位和数据块移位等。7．位操作指令：16位数据以位为单位，进行置位、复位、求反、测试以及位状态统计等操作。8．特殊功能指令：包括时间单位的变换、I/O刷新、进位标志的置位和复位、串口通信及高速计数器等指令。高级指令的结构形式高级指令由高级指令功能号、助记符和操作数三部分构成如下图所示。图中：（1）Fn是指令功能号，Fn＝F0～F165。不同的功能号规定CPU进行不同的操作。（2）指令功能助记符一般用与指令功能相关的英文单词的缩写表示，如高级指令F0的助记符MV是英文MOVE的缩写。（3）S是源区、源操作数或源数据区。源区可以是寄存器，也可以是16位常数。（4）D是目的区、目标操作数或目标数据区。目的区只能是寄存器。

高级指令的使用注意事项（1）在高级指令的前面必须加控制触点。（2）当控制触点闭合后，指令在每次扫描过程中都被执行一次，若只要求指令在触点闭合的一瞬间（即触发信号上升沿到来时）执行一次，则应在高级指令的前面使用微分指令（DF）。（3）如果多个高级指令连续使用同一控制触点，则在编程时不必每次都画出或写出该控制触点。从第二条高级指令开始的后续高级指令的控制触点可以省略同一触点控制多个高级指令的省略画法

1.数据传输指令F0（MV）16位数据传输指令指令功能：将16位（bit）数据从一个16位区拷贝到另一个16位区。说明：当控制触点X0闭合后，每个扫描周期都要将十进制数100传送到外部字继电器WY0中。2.F11（COPY）块传输指令指令功能：当触发信号接通时，由源区S指定的16位常数或等值常数传输到由目的区首地址D1和末地址D2指定的所有16位数据区块中，且D1≤D2，并具有相同类型的操作数。说明：当控制触点X0闭合时，数据寄存器DT1的内容拷贝到以内部字继电器WR0为首地址的区块WR0到WR4中.

3.算术运算指令1．指令分类按照进位制可分为二进制BIN算术运算指令和BCD码算术运算指令，各为16条指令，后者在指令中增加大写字母“B”以示区别。这两类指令除码制不同外，概念及格式上是一一对应的，甚至在指令功能编号上均是相差20。对于同样的运算，在BIN码指令中，参于运算的是16位或32位二进制，而在BCD码指令中，参于运算的是4位或8位BCD码数据，对应的也是16位或32位二进制数。如[F20+S，D]和[F40B+S，D]，前者表示将S和D中的16位二进制（BIN）数据相加，结果送到D中去，后者表示将S和D中的4位BCD码数据相加，结果送到D中去。这两条指令在功能上十分相似，仅是操作数采用的码制不同，其规律性是显而易见的。2．操作数的数据范围16位二进制数：-32768-32767或H8000-H7FFF32位二进制数：-2147483648-2147483647或H80000000-H7FFFFFFF。4位BCD码：0-9999。8位BCD码：0-999999993.算术运算指令3．运算标志算术运算要影响到标志继电器，包括特殊内部继电器R9008、R9009和R900B。这里仅对影响情况做简单概括，详细情况需要结合具体的指令，参考手册学习掌握。R9008：错误标志。当有操作错误发生时，R9008接通一个扫描周期，并把错误的地址存入DT9018中。R9009：进位、借位或溢出标志。当运算结果溢出或由移位指令将其置1时，R9009接通一个扫描周期。R900B：0结果标志。当比较指令中比较结果相同，或是算术运算结果为0时，R900B接通一个扫描周期。算术运算指令4．运算规则（1）加法指令的算法两操作数：（D）+（S）→（D）三操作数：（S1）+（S2）→（D）（2）减法指令的算法两操作数：（D）－（S）→（D）三操作数：（S1）－（S2）→（D）（3）乘法指令的算法乘法运算可能会导致16位数据升为32位，因此结果用32位存储；同理，32位乘法结果用64位存储。存储区自动取向与指定寄存器连续的高位寄存器，例如指定寄存器为D，对于64位，其结果自动存于（D+3，D+2，D+1，D）4个连续寄存器中。（4）除法指令的算法（S1）÷（S2）→（D）除法运算在每次运算完后，商数保存于D中或（D+1，D）中。此外，还可能产生余数，如果是单字运算，可到DT9015中取余数；如果是双字运算，可到（DT9016，DT9015）中取余数。（5）加1和减1指令算法加1指令：（D）+1→（D）减1指令：（D）－1→（D）５．其它算术运算一般都是一次性的，而PLC采用的是扫描方式，因此该类指令常常和微分指令（DF）联合使用。算术运算指令举例用算术运算指令完成下式的运算，这里包括加、减、乘、除四种运算。要求X1闭合时开始运算，X0闭合时各单元清零，且清零优先。

4.数据比较指令数据比较指令包括16位或32位数据比较指令、一个16位或32位数据与数据区间进行比较、数据块比较等5条指令。比较结果用特殊内部继电器R9009、R900A、R900B和R900C的状态来表示.

F60（CMP）16位数据比较指令指令功能：当控制触点接通时，将S1指定的16位数据与S2指定的16位数据进行比较，比较的结果存储在特殊继电器R9009、R900A、R900B、R900C中。由S1和S2的比较结果所决定的R9009~R900C的输出状态如下页表所示。

R9009~R900C状态表比较S1和S2标志结果R900AR900BR900CR9009>标志=标志<标志进位标志有符号数比较S1<S2OFFOFFON－S1=S2OFFONOFFOFFS1>S2ONOFFOFF－无符号数比较S1<S2－OFF－ONS1=S2OFFONOFFOFFS1>S2－OFF－OFFF60（CMP）16位数据比较指令举例［例题说明］当控制触点X0接通后，将数据寄存器DT0中的内容与十进制常数K100进行比较。当DT0>K100时，R900A为ON，内部继电器R0接通。当DT0=K100时，R900B为ON，内部继电器R1接通。当DT0<K100