PLC的基礎(chǔ)知識(shí)3(PLC的基本指令及編程舉例)

電氣控制與PLC應(yīng)用技術(shù)——第4章PLC的基礎(chǔ)知識(shí)ch.4-2本章主要內(nèi)容4.1PLC綜述4.2PLC的硬件組成4.3PLC的軟件組成4.4PLC的工作原理4.5編程調(diào)試設(shè)備4.6PLC的編程語(yǔ)言及編程規(guī)則4.7PLC的軟元件

4.8指令常數(shù)及軟元件的使用方法4.9

FX3U/FX3UC系列PLC的基本邏輯指令

4.10基本指令編程舉例ch.4-34.8指令常數(shù)及軟元件的使用方法4.8.1常數(shù)及字符串1．常數(shù)十進(jìn)制常數(shù)用K表示、十六進(jìn)制常數(shù)用H表示和實(shí)數(shù)（或浮點(diǎn)數(shù)）用E表示。十進(jìn)制常數(shù)（K）主要用于指定定時(shí)器和計(jì)數(shù)器的設(shè)定值，或應(yīng)用指令操作數(shù)的數(shù)值，如K678、K1234等。其16位和32位數(shù)據(jù)設(shè)定范圍分別為K-32768～K32767和K-2147483648～K2147483647。十六進(jìn)制常數(shù)（H）主要用于指定應(yīng)用指令操作數(shù)的數(shù)值，如H1234、H678等。其16位和32位數(shù)據(jù)設(shè)定范圍分別為H0～HFFFF和H0～HFFFFFFFF。當(dāng)每位16進(jìn)制數(shù)在0～9范圍使用時(shí)，與BCD碼相同。實(shí)數(shù)（E）主要用于指定應(yīng)用指令操作數(shù)的數(shù)值，使用時(shí)，既可用普通表示（如E1234.5）,也可用指數(shù)表示（如“E1.2345+3”表示1.2345103）。其數(shù)據(jù)設(shè)定范圍為-1.02128～-1.02-126，0，1.02-126～1.02128。ch.4-42．字符串字符串包括字符串常數(shù)和字符串?dāng)?shù)據(jù)。

字符串常數(shù)是順控程序中直接指定字符串常數(shù)的軟元件。用引號(hào)引起來(lái)的字符表示（如“1234”、“ABCD”等）,最多可以指定32個(gè)字符。字符串?dāng)?shù)據(jù)用保存在字元件中的數(shù)據(jù)表示。使用時(shí)，從指定軟元件開(kāi)始到代碼00H為止，每一字節(jié)為一個(gè)字符。如圖4.36所示。注意，在指定的軟元件范圍內(nèi)，若未設(shè)定表示字符串結(jié)束的代碼00H（在指定范圍的最后一個(gè)字元件的高8位中存放00H），則會(huì)出現(xiàn)掃描錯(cuò)誤。ch.4-54.8.2位的數(shù)據(jù)表示與字軟元件的位指定1．位的數(shù)據(jù)表示（1）位元件：X、Y、M、S。（只有ON/OFF兩種狀態(tài)）（2）字元件：T、C、D、R、Z、V。（16位數(shù)值）（3）Kn+位元件（用Kn4位位元件組成的字元件）例：“K1Y0”表示將Y0作為低位（起始位）的“Y3~Y0”的4位數(shù)據(jù)；“K2X0”表示將X0作為低位的“X7~X0”的8位數(shù)據(jù)；“K4M10”表示將M10作為低位的“M25~M10”的16位數(shù)據(jù)；“K8M100”表示將M100作為低位的“M131~M100”的32位數(shù)據(jù)等。對(duì)于16位指令，Kn為K1~K4，對(duì)于32位指令，Kn為K1~K8。ch.4-62．字軟元件的位指定通過(guò)指定字元件的位，可以將字元件（即數(shù)據(jù)寄存器）作為位元件來(lái)使用。

例如，D5.0表示數(shù)據(jù)寄存器D5的b0位,D0.6表示數(shù)據(jù)寄存器D0的b6位。在指定字元件的位時(shí)，其位的編號(hào)須用0~F的16進(jìn)制數(shù)表示（即從低位開(kāi)始，按照0～9、A～F的順序指定位編號(hào))。例如，D12.E表示數(shù)據(jù)寄存器D12的bE位。在位的編號(hào)中不能執(zhí)行變址修正。ch.4-74.8.3緩沖存儲(chǔ)器的直接指定FX3U/FX3UC系列PLC可以對(duì)特殊功能模塊（如A/D、D/A等）的緩沖存儲(chǔ)器（BFM）進(jìn)行直接指定。緩沖存儲(chǔ)器（BFM）為16位字?jǐn)?shù)據(jù)，主要用于應(yīng)用指令的操作數(shù)。指定時(shí)，用特殊功能模塊號(hào)（U）和BFM編號(hào)（G）表示。其中，特殊功能模塊號(hào)（U）為U0~U7，BFM編號(hào)（G）為G0~G32767。

例如，“U0\G0”表示0號(hào)特殊功能模塊的0號(hào)緩沖存儲(chǔ)器（即BFM#0）。在BFM編號(hào)中，可以進(jìn)行變址修正，但模塊編號(hào)不能進(jìn)行變址修正。例如，若Z0=8，則“U1\G10Z0”表示1號(hào)特殊功能模塊的第18號(hào)（10+Z0=18）緩沖存儲(chǔ)器（即BFM#18）。ch.4-84.9FX3U/FX3UC系列PLC的基本邏輯指令基本指令是專門(mén)用于繼電器邏輯控制的指令。

FX3U/FX3UC系列PLC的基本指令共有29條。

下面分別介紹各條指令的功能及用法。ch.4-91.操作開(kāi)始指令（LD/LDI）

LD（Load）為取指令，用于常開(kāi)觸點(diǎn)與母線連接；LDI（LoadInverse）為取反指令，用于常閉觸點(diǎn)與母線連接，如圖所示。LD和LDI指令也可以與ANB、ORB指令配合使用于分支回路的起點(diǎn)。

LD/LDI可用的軟元件有：X、Y、M、S、T、C

、D□.bch.4-102.觸點(diǎn)串聯(lián)連接指令（AND/ANI）AND為“與”指令，用于單個(gè)常開(kāi)觸點(diǎn)與左邊電路的串聯(lián);

ANI為“與非”指令，用于單個(gè)常閉觸點(diǎn)與左邊電路的串聯(lián);

AND/ANI指令用于單個(gè)觸點(diǎn)的串聯(lián)，且串聯(lián)觸點(diǎn)的數(shù)量不受限制，即該指令可重復(fù)使用多次。AND/ANI指令可用的軟元件與LD/LDI指令相同

ch.4-113.觸點(diǎn)并聯(lián)連接指令（OR/ORI）

OR為“或”指令，用于單個(gè)常開(kāi)觸點(diǎn)與上面電路的并聯(lián);

ORI為“或非”指令，用于單個(gè)常閉觸點(diǎn)與上面電路的并聯(lián);

OR/ORI指令用于單個(gè)觸點(diǎn)的并聯(lián)，且并聯(lián)觸點(diǎn)的數(shù)量不受限制，即該指令可重復(fù)使用多次。OR/ORI指令可用的軟元件與LD/LDI指令相同

ch.4-124.支路（電路塊）連接指令（ANB/ORB）

ANB（ANDBlock）為“與塊”指令，用于執(zhí)行電路塊1與電路塊2的“與”操作，如圖a所示。每一個(gè)電路塊都從LD/LDI指令開(kāi)始編程，電路塊2編程結(jié)束后，使用ANB指令與前面的電路塊1串聯(lián)。

ch.4-134.支路（電路塊）連接指令（ANB/ORB）

ORB（ORBlock）為“或塊”指令，用于執(zhí)行電路塊1與電路塊2的“或”操作，如圖b所示。每一個(gè)電路塊都從LD/LDI指令開(kāi)始編程，電路塊2編程結(jié)束后，使用ORB指令與上面的電路塊1并聯(lián)。

ANB和ORB不是觸點(diǎn)的指令而是連接的指令，故它們沒(méi)有操作數(shù)，即指令后面沒(méi)有目標(biāo)軟元件

ch.4-145.輸出指令（OUT）

OUT為線圈驅(qū)動(dòng)指令，用來(lái)輸出位于OUT指令前面電路的邏輯運(yùn)算結(jié)果。其可用的軟元件與LD/LDI基本相同，只是不能用于驅(qū)動(dòng)輸入繼電器（X）。當(dāng)用于驅(qū)動(dòng)定時(shí)器T和計(jì)數(shù)器C的線圈時(shí)，需同時(shí)加上設(shè)定值。

并聯(lián)的OUT指令可以連續(xù)使用若干次。線圈輸出后，再通過(guò)一個(gè)觸點(diǎn)或一組觸點(diǎn)去驅(qū)動(dòng)一個(gè)線圈輸出叫做連續(xù)輸出，如圖a所示。ch.4-155.輸出指令（OUT）——應(yīng)用舉例例:上述9條指令綜合應(yīng)用編程舉例:如圖4.42所示。ch.4-16ch.4-176.LDP（LDF）/ANDP（ANDF）/ORP（ORF）指令LDP、ANDP、ORP指令是進(jìn)行上升沿檢測(cè)的觸點(diǎn)指令，它們所驅(qū)動(dòng)的軟元件僅在指定位元件的上升沿（OFF→ON）到來(lái)時(shí)，接通1個(gè)掃描周期。如圖所示，當(dāng)X10或X11從OFF→ON變化時(shí)，M10接通一個(gè)掃描周期；當(dāng)X12從OFF→ON變化時(shí)，M11接通一個(gè)掃描周期。ch.4-186.LDP（LDF）/ANDP（ANDF）/ORP（ORF）指令LDF、ANDF、ORF指令是進(jìn)行下降沿檢測(cè)的觸點(diǎn)指令，它們所驅(qū)動(dòng)的軟元件僅在指定位元件的下降沿（ON→OFF）到來(lái)時(shí)，接通1個(gè)掃描周期。如圖所示，當(dāng)X10或X11從ON→OFF變化時(shí)，M10接通一個(gè)掃描周期；當(dāng)X12從ON→OFF變化時(shí)，M11接通一個(gè)掃描周期。

ch.4-197.置位與復(fù)位指令（SET、RST）SET為置位指令。當(dāng)SET的執(zhí)行條件接通時(shí)，所指定的軟元件接通。此時(shí)，即使SET的執(zhí)行條件斷開(kāi)，所接通的軟元件仍然保持接通狀態(tài)（動(dòng)作保持），直至遇到復(fù)位信號(hào)為止。SET的目標(biāo)軟元件（D）可為Y、M、S、D□.bRST為復(fù)位指令，既可用于對(duì)位元件Y、M、S、D□.b以及T和C的線圈進(jìn)行復(fù)位（即解除動(dòng)作保持），也可用于對(duì)字元件D、R、V、Z中的數(shù)據(jù)及T和C的當(dāng)前值進(jìn)行清零（此時(shí)與用傳送指令MOV將常數(shù)K0傳送到目標(biāo)元件的效果相同）。ch.4-207.置位與復(fù)位指令（SET、RST）在一個(gè)梯形圖中，SET和RST指令的編程次序可以任意，但當(dāng)兩條指令的執(zhí)行條件同時(shí)有效時(shí)，后編程的指令將優(yōu)先執(zhí)行。ch.4-218.脈沖微分輸出指令（PLS、PLF）

PLS/PLF用于將指定信號(hào)的上升沿/下降沿進(jìn)行微分，并將微分結(jié)果（接通一個(gè)掃描周期的脈沖）送給PLS/PLF指令后面所指定的目標(biāo)軟元件，如圖所示。目標(biāo)軟元件可為Y、M（不包括特殊輔助繼電器）ch.4-22下面兩個(gè)電路動(dòng)作相同，兩個(gè)電路都是在X5從OFF→ON變化時(shí)，M5接通一個(gè)掃描周期

ch.4-239.操作結(jié)果進(jìn)棧、讀棧、出棧指令（MPS、MRD、MPP）MPS、MRD、MPP指令用于多重分支輸出電路的編程。MPS（Push）為進(jìn)棧指令，用于存儲(chǔ)在執(zhí)行MPS指令之前剛產(chǎn)生的操作結(jié)果；MRD（Read）為讀棧指令，用來(lái)讀出由MPS存儲(chǔ)的操作結(jié)果；MPP（POP）為出棧指令，用來(lái)讀出由MPS存儲(chǔ)的操作結(jié)果，然后再清除由MPS存儲(chǔ)的操作結(jié)果，也就是說(shuō)，當(dāng)執(zhí)行完MPP指令后，棧內(nèi)由MPS所存儲(chǔ)的操作結(jié)果被清除。

ch.4-249.操作結(jié)果進(jìn)棧、讀棧、出棧指令（MPS、MRD、MPP）操作結(jié)果進(jìn)棧、讀棧和出棧指令后面均無(wú)操作數(shù)。MPS指令和MPP指令的使用次數(shù)必須相等，否則，會(huì)導(dǎo)致程序出錯(cuò)。

ch.4-25連續(xù)輸出三層棧ch.4-2610.主控指令（MC/MCR）主控指令用于打開(kāi)和關(guān)閉母線。每個(gè)主控程序均以MC指令開(kāi)始，以MCR指令結(jié)束。其目標(biāo)元件可為Y、M。MC為主控開(kāi)始指令，用于公共串聯(lián)接點(diǎn)的連接。當(dāng)MC指令的執(zhí)行條件為ON時(shí)，執(zhí)行從MC到MCR之間的程序。當(dāng)MC指令的執(zhí)行條件為OFF時(shí)，在主控程序中的積算定時(shí)器、計(jì)數(shù)器以及用置位/復(fù)位指令驅(qū)動(dòng)的軟元件都保持當(dāng)前狀態(tài)；而非積算定時(shí)器和用OUT指令驅(qū)動(dòng)的軟元件則變?yōu)閿嚅_(kāi)狀態(tài)。MCR為主控復(fù)位指令，表示主控范圍的結(jié)束。在梯形圖中，MCR指令所在的分支上，不能有觸點(diǎn)。在主控范圍內(nèi)的編程方法與前面講的相同，即與母線連接的觸點(diǎn)從LD/LDI開(kāi)始編程。當(dāng)主控范圍結(jié)束時(shí)，由MCR指令使后面的程序返回到原母線。當(dāng)在一個(gè)梯形圖中多次使用主控指令而又不是嵌套結(jié)構(gòu)（獨(dú)立結(jié)構(gòu)）時(shí)，可以反復(fù)多次使用N0。如圖4.53所示。

ch.4-27ch.4-28

對(duì)于嚴(yán)格要求按照順序條件執(zhí)行的電路，MC/MCR可以采用多級(jí)嵌套，即在MC指令與MCR指令之間再次使用MC/MCR指令。其嵌套級(jí)號(hào)為N0～N7，最多可用8級(jí)嵌套。MC的嵌套級(jí)號(hào)從小級(jí)號(hào)開(kāi)始，即從N0到N7;而MCR的嵌套則從所使用嵌套級(jí)數(shù)的最大級(jí)號(hào)開(kāi)始。如果嵌套級(jí)號(hào)用反了，則不能構(gòu)成正確的嵌套，PLC的操作將出錯(cuò)。ch.4-29ch.4-30如果所有嵌套均在同一地方使用MCR指令，則只要使用一次最小的嵌套級(jí)號(hào)即可結(jié)束所有的MC指令，如圖4.55所示。ch.4-3111.運(yùn)算結(jié)果取反指令（INV）用于將執(zhí)行INV指令之前的運(yùn)算結(jié)果取反。在INV指令后無(wú)軟元件。INV指令只能用在與AND指令相同位置處。INV指令的用法和編程舉例如圖所示。當(dāng)X5為ON時(shí)，Y10為OFF；當(dāng)X5為OFF時(shí)，Y10為ON。ch.4-3212.運(yùn)算結(jié)果脈沖化指令（MEP/MEF）MEP/MEF指令用于對(duì)之前的運(yùn)算結(jié)果進(jìn)行脈沖化處理，并根據(jù)之前的運(yùn)算結(jié)果而動(dòng)作。它們均無(wú)操作數(shù)，且只能用在與AND指令相同位置處。MEP為運(yùn)算結(jié)果上升沿脈沖化指令，當(dāng)在MEP指令之前的總的運(yùn)算結(jié)果從OFF變到ON（上升沿）時(shí)，MEP的執(zhí)行結(jié)果為ON。

例如，在圖4.57中，當(dāng)X0、X1相與后的結(jié)果從OFF變到ON時(shí)，MEP的執(zhí)行結(jié)果為ON。MEF為運(yùn)算結(jié)果下降沿脈沖化指令，當(dāng)在MEF指令之前的總的運(yùn)算結(jié)果從ON變到OFF（下降沿）時(shí)，MEF的執(zhí)行結(jié)果為ON。

例如，在圖4.58中，當(dāng)X0、X1相與后的結(jié)果從ON變到OFF時(shí)，MEF的執(zhí)行結(jié)果為ON。ch.4-3312.運(yùn)算結(jié)果脈沖化指令（MEP/MEF）——應(yīng)用舉例ch.4-3413.空操作指令（NOP）

NOP為空操作指令，其后無(wú)操作數(shù)，用于程序的修改。在執(zhí)行NOP指令時(shí)，并不進(jìn)行任何操作，但需占用一步的執(zhí)行時(shí)間。NOP指令用于以下情況：①為程序提供調(diào)試空間；②刪除一條指令而不改變程序的步數(shù)（用NOP代替要?jiǎng)h除的指令）；③臨時(shí)刪除一條指令；④短路某些觸點(diǎn)。使用NOP指令時(shí)須注意，在將LD或LDI指令改為NOP指令時(shí)，梯形圖的結(jié)構(gòu)將發(fā)生很大變化，甚至可能使電路出錯(cuò)，如圖4.59所示。ch.4-3513.空操作指令（NOP）——應(yīng)用舉例ch.4-3614.程序結(jié)束指令（END）

END為程序結(jié)束指令，無(wú)操作數(shù)，用于程序的終了。

PLC以掃描方式反復(fù)進(jìn)行輸入處理、程序執(zhí)行和輸出處理。若在程序的末尾寫(xiě)入END指令，則在END以后的程序就不再被執(zhí)行了，直接進(jìn)行輸出處理。調(diào)試程序時(shí)，常常在程序中插入END指令，將程序進(jìn)行分段調(diào)試。ch.4-37本章主要內(nèi)容4.1PLC綜述4.2PLC的硬件組成4.3PLC的軟件組成4.4PLC的工作原理4.5編程調(diào)試設(shè)備4.6PLC的編程語(yǔ)言及編程規(guī)則4.7PLC的軟元件

4.8指令常數(shù)及軟元件的使用方法4.9

FX3U/FX3UC系列PLC的基本邏輯指令4.10基本指令編程舉例

ch.4-38ch.4-391、LDX0OUTY0LDX1OUTY1LDX2OUTY2

ch.4-402、LDX00ORX01ANIX03OUTY00ANDX04ORX05ANIX06OUTY01OUTT50K10LDX10OUTY11ch.4-413、LDX00ORX01ANIX02ORM0LDX03ANDX04ORM3ANBORIM1OUTY24、LDX00ANDX01LDX02ANIX03ORBLDX04ANDX05LDX06ANDX07ORBANBLDM100ANDM101ORBANDM102OUTY34ch.4-42ch.4-434.10基本指令編程舉例4.10.1定時(shí)器與計(jì)數(shù)器的編程1.接通延時(shí)定時(shí)器的編程ch.4-444.10.1定時(shí)器與計(jì)數(shù)器的編程2.斷開(kāi)延時(shí)定時(shí)器的編程

ch.4-454.10.1定時(shí)器與計(jì)數(shù)器的編程3.計(jì)數(shù)器的編程

LD X3 LD X2 RST C5 OUTM8205 LD X4 LD X3 OUT C5 RSTC205 K5 LD X4 LD C5 OUTC205 OUT Y2 K-4 ENDLD C205 OUTY10 ENDch.4-464.10.2定時(shí)范圍與計(jì)數(shù)范圍的擴(kuò)展1.定時(shí)器與定時(shí)器的串接使用——擴(kuò)展定時(shí)范圍

多個(gè)定時(shí)器串接使用，其總的定時(shí)時(shí)間為各定時(shí)器的設(shè)定值之和。N個(gè)定時(shí)器串接使用，其最大定時(shí)時(shí)間為3276.7N秒。

ch.4-474.10.2定時(shí)范圍與計(jì)數(shù)范圍的擴(kuò)展2.定時(shí)器與計(jì)數(shù)器串接使用——擴(kuò)展定時(shí)范圍

一個(gè)定時(shí)器與一個(gè)計(jì)數(shù)器串接的最大定時(shí)時(shí)間為3276.732767秒。

ch.4-484.10.2定時(shí)范圍與計(jì)數(shù)范圍的擴(kuò)展3.計(jì)數(shù)器與計(jì)數(shù)器串接使用——擴(kuò)展計(jì)數(shù)范圍

ch.4-49計(jì)數(shù)器與計(jì)數(shù)器串接使用——擴(kuò)展計(jì)數(shù)范圍

結(jié)論:

多個(gè)計(jì)數(shù)器串接使用，其總的計(jì)數(shù)值為各計(jì)數(shù)器的設(shè)定值之積。N個(gè)計(jì)數(shù)器串接使用，其最大計(jì)數(shù)值為32767n

。若再將一個(gè)定時(shí)器與之串接使用，則最大定時(shí)時(shí)間為3276.732767n秒。計(jì)數(shù)器與計(jì)數(shù)器串接時(shí)應(yīng)注意：除末級(jí)計(jì)數(shù)器外，其余各前級(jí)均需設(shè)計(jì)成自復(fù)位形式。ch.4-504.10.3脈沖發(fā)生器（振蕩器）1.自脈沖發(fā)生器ch.4-514.10.3脈沖發(fā)生器（振蕩器）2.方波發(fā)生器ch.4-524.10.3脈沖發(fā)生器（振蕩器）3.占空比D不同的脈沖發(fā)生器ch.4-534.10.3脈沖發(fā)生器（振蕩器）4.“先通后斷”的脈沖發(fā)生器ch.4-544.10.3脈沖發(fā)生器（振蕩器）5.“先斷后通”的脈沖發(fā)生器(不同占空比的脈沖發(fā)生器)ch.4-554.10.4通風(fēng)機(jī)監(jiān)視（編程舉例）

要求：用一只信號(hào)燈來(lái)監(jiān)視三臺(tái)風(fēng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)。當(dāng)監(jiān)視裝置投入運(yùn)行時(shí)，若兩臺(tái)以上風(fēng)機(jī)運(yùn)行，則信號(hào)燈常亮；若一臺(tái)風(fēng)機(jī)運(yùn)行，則信號(hào)燈以0.5Hz的頻率閃光；若一臺(tái)風(fēng)機(jī)也不