《PLC应用技术》课件第3章

第3

章FX2系列可编程控制器的基本指令3.1基本指令3.2编程规则3.3典型控制问题的编程习题三

本章知识点：

基本指令；

编程规则；

典型例题分析。本章主要介绍三菱FX2可编程控制器常用的基本指令及典型例题，结合实例阐述主要编程规则、程序设计思想及操作方法3.1基本指令

1.常开触点指令LD、常闭触点指令LDI及线圈输出指令OUTLD指令适用于梯形图中与左母线相连的第一常开触点，表示一个逻辑行的起始，主要的电路表示及操作元件为：X、Y、M、S、T、C等，程序步数为1步。LD指令可以与后面介绍的ANB、ORB连用。而LDI适用于梯形图中与左母线相连的第一常闭触点。线圈输出指令(又叫线圈驱动指令)，适用于将运算结果驱动输出继电器、辅助继电器、定时器和计数器的线圈，但是不能用于输入继电器。OUT指令用于定时器和计数器的线圈时，必须有常数K紧跟，K分别表示定时时间和计数次数。

LD、LDI、OUT指令的使用方法如图3.1所示。图3.1LD指令的使用方法

2.触点串联指令——AND、ANI

AND指令为“与”指令，用于常开触点的串联，完成逻辑“与”运算；ANI指令为“与反”指令，用于常闭触点的串联，完成逻辑“与非”运算。AND、ANI指令均用于单个触点的串联，单个触点数目没有限制，指令可以多次、反复地使用。指令的目标元件为X、Y、M、T、C、S。AND、ANI指令的使用方法如图3.2所示。

OUT指令后，通过触点对其他线圈使用OUT指令称为纵接输出，如图3.3中输出Y2后，再通过T2触点去驱动Y3。这种纵接输出，在顺序正确的前提下，可以多次使用。图3.2AND、ANI指令的使用方法

图3.3纵接输出如果程序中必须要用到如图3.4所示的梯形图，则要使用后文提到的MPS指令。图3.4必须使用MPS指令的梯形图

3.触点并联指令——OR、ORI

OR、ORI指令为单个触点的并联连接指令。OR为常开触点的并联，ORI为常闭触点的并联。OR、ORI指令紧接在LD、LDI指令后使用，即对LD、LDI指令规定的触点再并联一个触点，并联的次数无限制。OR、ORI指令的使用如图3.5所示。图3.5OR、ORI指令的使用方法图3.6ORB指令的使用方法

4.串联电路块的并联指令——ORB

ORB指令是不带操作元件的指令。两个以上的触点串联连接的电路称为串联电路块，将串联电路块并联起来使用时，用LD、LDI指令表示分支开始，用ORB指令表示分支结束。若有多条并联电路时，在每个电路块后使用ORB指令，对并联电路的数目没有限制，但考虑到LD、LDI指令只能连续使用8次，ORB指令的使用次数也应限制在8次。图3.6给出了ORB指令的使用情况。

5.并联电路块的串联指令——ANB

ANB指令是不带操作元件的指令。两个以上的触点并联连接的电路称为并联电路块，将分支电路并联电路块与前面的电路串联连接时，用ANB指令。也就是说，用LD、LDI指令表示分支开始，用ANB指令表示并联电路块的结束。ANB指令原则上可以无限制使用，但受到LD、LDI指令只能连续使用8次的影响，ANB指令的使用次数也应限制在8次。图3.7给出了ANB指令的使用情况。图3.7ANB指令的使用方法

6.与多重输出电路有关的指令——MPS、

MRD、MPP

MPS、MRD、MPP指令分别为进栈、读栈、出栈指令，用于多重输出电路，可以将连接点的数据信息先存储，再用于后面的电路中，如图3.8所示。图3.8MPS、MPP、MRD指令的使用方法在FX2系列可编程控制器中，有11个用来存储运算的中间结果的存储区域，称为栈存储器。使用一次MPS指令，便将此刻的运算结果送入堆栈的第一层，而将原来存储在第一层的数据移到堆栈的下一层。使用MPP指令时，各数据顺次向上一层移动，最上层的数据被读出。同时，该数据就从栈内消失。MRD指令用于读出最上层的最新数据，此时栈内的数据不移动。MPS、MRD、MPP指令都是不带操作数的指令。MPS和MPP指令必须成对使用，而且连续使用不应该超过11次。图3.9是使用MPS、MRD、MPP指令的一个实例。图3.9一层栈

7.主控触点指令——MC、MCR

MC为主控指令，用于公共串联触点的连接。MCR为主控复位指令，即MC的复位指令。编写程序时，经常遇到多个线圈同时受一个或一组触点控制，若在每个线圈的控制电路中都串联同样的触点，将多占存储单元，利用主控触点指令可以解决这一问题。主控触点在梯形图中与一般的触点垂直，与母线相连的是常开触点，控制一组电路的总开关。MC、MCR指令必须成对使用。图3.10是使用主控触点指令MC、MCR的实例。MC、MCR指令允许嵌套使用，如图3.11所示。图3.10主控触点指令MC、MCR的使用方法图3.11主控触点指令MC、MCR的嵌套

8.自保持及解除指令——SET、RST

SET为置位指令，使操作自保持。RST指令为复位指令，使操作保持复位。SET、RST的使用实例如图3.12所示。对同一元件，例如，图3.12中的Y1、M2等，SET、RST指令可以多次使用，而且不限制使用顺序，但是最后执行者有效。图3.12自保持及解除指令SET、RST的使用方法

9.脉冲输出指令——PLS、PLF

PLS、PLF为脉冲输出指令。PLS在输入信号上升沿产生脉冲输出，而PLF指令在输入信号下降沿产生脉冲输出。图3.13是使用PLS、PLF指令的实例，由动作时序图可以看出，使用PLS指令时，元件Y、M仅在驱动输入接通后的一个扫描周期内动作(置1)。使用PLF指令时，元件Y、M仅在驱动输入断开后的一个扫描周期内动作(置1)。图3.13脉冲输出指令PLS、PLF

10.空操作指令——NOP图3.14NOP指令的应用空操作指令使该步做空操作。在变更程序或增加指令时若使用NOP指令，将减少步序号的变化。用NOP指令替换一些已经写入的指令，可以改变电路，但也有可能出错，因此应当谨慎使用。NOP指令的应用如图3.14所示。图3.14NOP指令的应用

11.程序结束指令——END

END为程序结束指令，它具有以下两个作用：

(1)表示程序结束。可编程控制器按照输入采样、程序执行、输出刷新的过程循环工作，若在程序中不写入END指令，则可编程控制器从用户程序的第一步一直扫描到程序存储器的最后一步。若在程序中写入END指令，则END以后的程序步不再扫描，而是直接进行输出处理，即使用END指令可以缩短扫描周期。

(2)分段调试程序。有时候，在调试一个比较长的PLC程序时，可将PLC程序分段后插入END指令，从而依次对各程序段的运算进行检查。然后，在确认前面电路块动作正确无误之后依次删除END指令，如图3.15所示。图3.15END指令的使用方法

FX2系列PLC共有20条基本逻辑指令，指令助记符及功能详见表3.1。表3.1FX2系列PLC基本逻辑指令一览表3.2编程规则

PLC的梯形图作为一种编程语言，有其自身的规则，因此，在编辑梯形图时，要注意以下几点：

(1)自左向右书写程序，线圈画在最右面，即线圈的右面是不能出现触点的。一行写完，自上而下依次再写下一行，如图3.16所示。

(2)触点应该画在水平线上，不能画在垂直分支线上，如图3.17所示。图3.16编程规则(1)的说明图3.17编程规则(2)的说明

(3)不包含触点的分支应该放在垂直分支线上，不能放在水平位置，以便于识别触点的组合和对线圈的控制路径，如图3.18所示。

(4)应该将串联触点多的电路放在梯形图的最上面，以便使程序简洁明了，如图3.19所示。图3.18编程规则(3)的说明图3.19编程规则(4)的说明

(5)应该将并联触点多的电路放在梯形图的最左面，这样可使程序简洁明了，语句比较少，如图3.20所示。

(6)重新安排不可编程电路，如图3.21所示。

(7)双线圈输出不允许，如图3.22所示。图3.20编程规则(5)的说明图3.21编程规则(6)的说明图3.22编程规则(7)的说明3.3典型控制问题的编程

1.三相异步电动机单向运转控制：启动—保持—停止电路单元三相异步电动机因其运转可靠、经济耐用，在实际工作中被广泛使用。图3.23(a)为其单向运转控制的输入/输出接线图，从图中可知，启动按钮接于X0，停止按钮接于X1，交流接触器接于Y0，这就是端口分配，实质上是为程序安排代表控制系统中事物的机内元件。图3.23(b)为梯形图，它反映出机内元件的逻辑关系，也是控制系统内各事物间逻辑关系的体现。图3.23三相异步电动机的启动—保持—停止控制程序图3.23(b)梯形图的工作过程分析如下：按下按钮SB1时，X0接通，Y0置1，这时电动机开始运行，即使松开按钮SB1造成X0断开，Y0仍然置1，电动机连续运行。需要停车时，按下停车按钮SB2，串联于Y0线圈回路中的X1的常闭触点断开，Y0置0，电动机失电停止。

2.三相异步电动机可逆运转控制——互锁环节在上例基础上，如果希望实现三相异步电动机的可逆运转控制，则需要增加一个反转控制按钮和一只反转接触器。实现该功能的PLC的输入/输出接线图如图3.24(a)所示，梯形图如图3.24(b)所示。实现电动机可逆转控制的PLC的基本设计思路是：选择两套启动—保持—停止电路，一个用于正转(通过Y1驱动正转接触器KM1)，另一个用于反转(通过Y2驱动反转接触器KM2)。考虑到正转、反转两个交流接触器不能同时接通，在这两个交流接触器的驱动回路中分别串入另一个交流接触器的常闭触点(例如，Y1回路中串入Y2的常闭触点)。这样，当代表某个转向的驱动元件接通时，代表另一个转向的驱动元件就不可能同时接通了。这种两个线圈回路中互相串联对方常闭触点的电路结构形式叫做“互锁”。这个实例说明：在多输出的梯形图中，需要考虑多输出之间的互相制约问题(多输出时这种制约称为连锁)。图3.24电动机可逆运转控制——互锁环节

3.延时接通电路图3.25给出了两台电动机分时启动的梯形图及动作时序图，其工作原理为：按下启动按钮X1，Y1置1，KM1线圈得电，1号电动机启动，同时定时器T1开始延时，延时3秒后，T1的常开触点闭合，Y2置1，2号电动机启动，并且连续运行。按下停止按钮X2，则两台电动机全部停止运行。图3.25(b)的动作时序图读者可以自行分析。图3.25延时接通电路

4.延时断开电路图3.26给出了两台电动机分时断开的梯形图及动作时序图，其工作原理请自行分析。

5.振荡电路图3.27给出了振荡电路的梯形图及动作时序图，其工作原理请自行分析。图3.26延时断开电路图3.27振荡电路习题三

1.根据图3.28，写出对应的指令。

2.根据图3.29，画出M3和Y1的动作时序图。图3.28题1图图3.29题2图

3.图3.30所示为原料皮带运输机的示意图。从料斗向皮带2供料由电磁阀DZ控制，电磁阀线圈供电时阀门打开，原料由料斗流到皮带2上，皮带2和皮带1分别由电动机M2和M1驱动。控制要求如下：启动：为避