第3章 FX2N系列PLC的基本指令及應(yīng)用

第3章FX2N系列PLC的基本指令及應(yīng)用

3.13.2定時(shí)器及應(yīng)用3.3計(jì)數(shù)器及應(yīng)用3.4梯形圖編程規(guī)則編程軟件及應(yīng)用應(yīng)用基本指令及應(yīng)用3.5

指令是計(jì)算機(jī)能夠執(zhí)行的命令，一條條指令的有序集合就構(gòu)成了程序，PLC是通過(guò)執(zhí)行用戶(hù)程序來(lái)實(shí)現(xiàn)控制要求的。3.1基本指令及應(yīng)用FX2N系列PLC的指令分為基本指令、步進(jìn)指令和功能（應(yīng)用）指令三大部分。

所有的PLC控制程序中都都離不開(kāi)基本指令。FX2N系列PLC的基本指令有27條，其相應(yīng)的升級(jí)產(chǎn)品FX3U系列PLC在兼容基本指令的基礎(chǔ)上有所擴(kuò)充。3.1.1FX2N系列PLC基本指令格式在FX2N系列PLC編程中常用的指令表示方法有梯形圖和指令表。指令中的操作數(shù)由標(biāo)識(shí)符和參數(shù)兩部分組成。標(biāo)識(shí)符指出操作數(shù)使用的編程元件或的存儲(chǔ)區(qū)域，

參數(shù)則表示該操作數(shù)在存儲(chǔ)區(qū)的具體位置。

操作數(shù)X0表示輸入繼電器的第0位；當(dāng)輸入繼電器X0為ON時(shí)（即與輸入端X0連接的開(kāi)關(guān)閉合時(shí)），梯形圖中X0（動(dòng)合觸點(diǎn)）閉合，輸出繼電器Y0與左母線(xiàn)接通，輸出繼電器為ON（輸出端Y0開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)閉合）。三菱PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用

3.1基本指令及應(yīng)用3.1.2邏輯取、輸出線(xiàn)圈指令（LD/LDI、OUT）

LD（Load）：

取指令，用于與左母線(xiàn)相連的動(dòng)合觸點(diǎn)邏輯運(yùn)算的開(kāi)始。LDI(LoadInverse)：取反指令，用于與左母線(xiàn)相連的動(dòng)斷觸點(diǎn)邏輯運(yùn)算的開(kāi)始。二者目標(biāo)元件為X、Y、M、S、T或C，并且該指令還可以與后述的ANB、ORB指令組合，在分支起點(diǎn)處使用。OUT：

線(xiàn)圈驅(qū)動(dòng)指令，其目標(biāo)元件為Y、M、S、T或C，不能對(duì)X使用。OUT可以在并行輸出時(shí)連續(xù)多次使用。1）當(dāng)輸入動(dòng)合按鈕SB1（按下）閉合時(shí)，輸入繼電器X0通電，動(dòng)合觸點(diǎn)X0為ON，Y0為ON，輸出線(xiàn)圈KM1得電。2）當(dāng)輸入動(dòng)斷按鈕SB2（未按下）閉合時(shí)，輸入繼電器X1通電，動(dòng)斷觸點(diǎn)X1斷開(kāi)，M0為OFF，Y1、Y2為OFF，線(xiàn)圈KM2失電。示例：設(shè)PLC外部接線(xiàn)如下圖所示。X0（輸入繼電器）由PLC外接動(dòng)合按鈕SB1控制；X1（輸入繼電器）由外接動(dòng)斷按鈕SB2控制；3.1.3觸點(diǎn)串聯(lián)并聯(lián)指令

AND：

與指令，用于串聯(lián)一個(gè)動(dòng)合觸點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)邏輯“與”運(yùn)算。ANI（AndInverse）：

與非指令，用于串聯(lián)一個(gè)動(dòng)斷觸點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)邏輯“與非”運(yùn)算。

二者的目標(biāo)元件為X、Y、M、S、T或C，它們進(jìn)行單個(gè)觸點(diǎn)的串聯(lián)連接，觸點(diǎn)的個(gè)數(shù)沒(méi)有限制。但由于圖形編程器等限制，一行盡量不超過(guò)10個(gè)觸點(diǎn)和一個(gè)線(xiàn)圈。OR：

或指令，用于并聯(lián)一個(gè)動(dòng)合觸點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)邏輯“或”運(yùn)算。ORI（OrInverse）：

或非指令，用于并聯(lián)一個(gè)動(dòng)斷觸點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)邏輯“或非”運(yùn)算。

二者的目標(biāo)元件為X、Y、M、S、T或C，它們進(jìn)行單個(gè)觸點(diǎn)的并聯(lián)連接。三菱PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用

LDX0ANDX1ORIX4ANDX2ORX5ANIX3ORIX6OUTY0

OR、ORI的應(yīng)用舉例三菱PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用

3.1.4塊并聯(lián)、串聯(lián)指令

1.

ANB（AndBlock）：

回路塊與指令，用于并聯(lián)回路塊的串聯(lián)連接。

利用ANB構(gòu)成的多個(gè)回路塊的串聯(lián)兩個(gè)或兩個(gè)以上觸點(diǎn)并聯(lián)的回路塊稱(chēng)為并聯(lián)回路塊。ANB就是用于并聯(lián)回路塊之間的串聯(lián)連接，回路塊開(kāi)始用LD、LDI指令，回路塊結(jié)束用ANB指令，實(shí)現(xiàn)回路塊的串聯(lián)。ANB指令是一條獨(dú)立指令，不帶元件編號(hào)。它可以對(duì)每個(gè)回路塊單獨(dú)使用，此時(shí)回路塊數(shù)沒(méi)有限制；也可以成批使用，但連續(xù)使用ANB指令的次數(shù)不超過(guò)8次（LD，LDI的重復(fù)次數(shù)在8次以下）。三菱PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用

一般編程法：集中編程法：LDX0LDX0ORIX3ORIX3LDX1LDX1ORX4ORX4ANBLDX2LDX2ORX5ORX5ANBANBANBOUTY0OUTY0

多個(gè)回路塊的串聯(lián)，其對(duì)應(yīng)指令表語(yǔ)句有兩種編程方法：三菱PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用

LDX0ANDX1ORIX4LDX2ORX5ANBORIX6ANIX3OUTY0

ANB的應(yīng)用例子三菱PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用

2.

ORB（OrBlock）：回路塊并聯(lián)指令，用于串聯(lián)回路塊的并聯(lián)連接。兩個(gè)或兩個(gè)以上觸點(diǎn)串聯(lián)的回路塊稱(chēng)為串聯(lián)回路塊。ORB就是用于串聯(lián)回路塊之間的并聯(lián)連接，回路塊開(kāi)始用LD、LDI指令，回路塊結(jié)束用ORB指令，實(shí)現(xiàn)回路塊的并聯(lián)。ORB指令是一條獨(dú)立指令，不帶元件編號(hào)。它可以對(duì)每個(gè)回路塊單獨(dú)使用，此時(shí)回路塊數(shù)沒(méi)有限制；也可以成批使用，但連續(xù)使用ORB指令的次數(shù)不超過(guò)8次（LD、LDI的重復(fù)次數(shù)在8次以下）。三菱PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用

一般編程法：集中編程法：LDX0LDX0ANIX1ANIX1LDIX2LDIX2ANDX3ANDX3ORBLDX4LDX4ANDX5ANDX5ORBORBORB

OUTY0OUTY0

多個(gè)回路塊的并聯(lián)，與ANB的使用類(lèi)似，同樣有兩種語(yǔ)句表編程方法：一般編程法和集中編程法，分別如下。三菱PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用

LDX0ANIX1LDIX3ANDX4ORBLDX2ORX5ANBLDX6ANIX7ORBORY0

ORB的應(yīng)用例子3.1.5堆棧指令

MPS（MemoryPush）：

進(jìn)棧指令，用于運(yùn)算結(jié)果的存儲(chǔ)。使用一次MPS指令，該時(shí)刻的運(yùn)算結(jié)果就推入棧的第一單元，即棧頂。在沒(méi)有使用MPP之前，如果再次使用MPS指令，當(dāng)時(shí)的運(yùn)算結(jié)果就推入棧頂，而先推入的數(shù)據(jù)依次向棧的下一單元推移。MRD（MemoryRead）：

讀棧指令，用于讀取MPS指令最新存儲(chǔ)的運(yùn)算結(jié)果，即棧頂數(shù)據(jù)。MPP（MemoryPop）：

出棧指令，用于讀取并清除棧頂數(shù)據(jù)，同時(shí)棧內(nèi)其他數(shù)據(jù)按順序向上推移。MPS、MRD和MPP是獨(dú)立指令，不帶元件編號(hào)，其中，MPS和MPP必須成對(duì)使用，而且連續(xù)使用次數(shù)不超過(guò)11次。多重輸出指令入棧出棧的工作方式為：先進(jìn)后出，后進(jìn)先出。三菱PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用

LDX0MPSANDX1OUTY0MPPANDX2OUTY1LDX3MPSANIX4OUTY2MRDANDX5OUTY3MRDANIX6OUTY4MPPANDX7OUTY5

一層棧的應(yīng)用三菱PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用

LDX0MPSLDX1ORY0ANBOUTY0MRDLDX3ANIX4LDIX5ANDX6ANBORBOUTY1MPPANDX7OUTY2

一層棧與ANB、ORB的結(jié)合使用三菱PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用

3.1.6置位、復(fù)位指令（SET、RST）

SET：

置位指令，用于線(xiàn)圈動(dòng)作的保持。

RST（Reset）：

復(fù)位指令，用于解除線(xiàn)圈動(dòng)作的保持。

SET和RST指令使用說(shuō)明如下：1）SET指令的操作元件可以為Y、M或S，操作元件狀態(tài)置“1”；

2）RST的操作元件可以為Y、M、S、T、C、D、V或Z。

對(duì)Y、M或S操作時(shí)，相當(dāng)于將其狀態(tài)復(fù)位，即置“0”；

對(duì)T、C、D、V或Z操作時(shí)，相當(dāng)于將其數(shù)據(jù)清零。3）對(duì)于同一操作元件，SET、RST指令可多次使用，順序不受限制，但只有最后執(zhí)行的一條指令有效。三菱PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用

LDX1SETM1LDX2RSTM1LDX3SETY1LDX4RSTY1梯形圖、指令表、時(shí)序圖應(yīng)用示例三菱PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用

在應(yīng)用中可以通過(guò)SET和RST指令來(lái)實(shí)現(xiàn)一些電路的啟動(dòng)、保持和停止。下圖為四種都能實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)、保持和停止的不同的梯形圖。（a）復(fù)位優(yōu)先（c）復(fù)位優(yōu)先（b）置位優(yōu)先（d）置位優(yōu)先

啟動(dòng)、保持、停止電路三菱PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用

3.1.7邊沿檢出觸點(diǎn)指令/脈沖微分指令1.邊沿檢出觸點(diǎn)指令1）取脈沖上升沿觸點(diǎn)指令LDP2）與脈沖上升沿觸點(diǎn)指令A(yù)NDP3）或脈沖上升沿觸點(diǎn)指令ORP4）與脈沖下降沿觸點(diǎn)指令A(yù)NDF5）或脈沖下降沿觸點(diǎn)指令ORF6）取脈沖下降沿觸點(diǎn)指令LDF三菱PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用

三菱PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用

2.邊沿檢測(cè)（微分輸出）指令PLS（Pulse）：上升沿脈沖微分指令，操作元件為Y或M，該指令作用是當(dāng)檢測(cè)到輸入脈沖信號(hào)的上升沿時(shí)，使得操作元件產(chǎn)生一個(gè)寬度為掃描周期的脈沖輸出。PLF（PulseFall）：下降沿脈沖微分指令，操作元件為Y或M，該指令作用是當(dāng)檢測(cè)到輸入脈沖信號(hào)的下降沿時(shí)，使得操作元件產(chǎn)生一個(gè)寬度為掃描周期的脈沖輸出。三菱PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用

應(yīng)用示例LDX1PLSM1LDM1SETY1LDX2PLFM2LDM2RSTY1（a）梯形圖和指令表PLS、PLF和SET、RST指令的結(jié)合使用（b）時(shí)序圖三菱PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用

應(yīng)用示例：在實(shí)際應(yīng)用中，經(jīng)常利用PLS和PLF將輸入信號(hào)分成兩種不同頻率的信號(hào)。

二分頻電路三菱PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用

3.1.8其他基本指令1）主控復(fù)位指令MCR(MasterControlReset)：是MC指令的復(fù)位指令，用于公共串聯(lián)觸點(diǎn)的清除，即執(zhí)行MCR指令后，恢復(fù)原左母線(xiàn)的位置。2）主控指令MC（MasterControl）：用于公共串聯(lián)觸點(diǎn)的連接，執(zhí)行MC指令后，左母線(xiàn)移到MC觸點(diǎn)的后面。3）NOP（NonProcessing）：空操作指令，是一條無(wú)動(dòng)作、無(wú)操作條件、占一個(gè)程序步的指令。執(zhí)行NOP時(shí)并不進(jìn)行任何操作，有時(shí)可用NOP指令短接某些觸點(diǎn)或用NOP指令將不要的指令覆蓋。當(dāng)PLC執(zhí)行了清除用戶(hù)存儲(chǔ)器操作后，用戶(hù)存儲(chǔ)器的內(nèi)容全部變?yōu)榭詹僮髦噶睢?）END：程序結(jié)束指令，將強(qiáng)制結(jié)束當(dāng)前的掃描過(guò)程，它是一個(gè)無(wú)操作元件，占一個(gè)程序步的指令。5）取反指令I(lǐng)NV：將執(zhí)行該指令之前的邏輯運(yùn)算結(jié)果取反。3.2定時(shí)器及應(yīng)用3.2.1定時(shí)器及類(lèi)型PLC中的定時(shí)器是通過(guò)對(duì)內(nèi)部時(shí)鐘脈沖計(jì)數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)定時(shí)功能的。1.定時(shí)器（1）定時(shí)器分辨率定時(shí)器分辨率即定時(shí)器對(duì)其進(jìn)行計(jì)數(shù)的最小時(shí)間單位，F(xiàn)X2N系列定時(shí)器對(duì)其內(nèi)部1ms、10ms和100ms的時(shí)鐘脈沖進(jìn)行加計(jì)數(shù)。（2）設(shè)定值設(shè)定值由K與十進(jìn)制數(shù)組成，如K10。當(dāng)計(jì)數(shù)脈沖個(gè)數(shù)達(dá)到設(shè)定值時(shí)，定時(shí)時(shí)間到，定時(shí)器位發(fā)生動(dòng)作，即定時(shí)器動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開(kāi)，以滿(mǎn)足定時(shí)位控的需要。（3）定時(shí)器編號(hào)PLC是通過(guò)定時(shí)器編號(hào)使用定時(shí)器的，定時(shí)器編號(hào)采用T與十進(jìn)制數(shù)組成，如：T100。定時(shí)器以帶有定時(shí)器編號(hào)和定時(shí)值的線(xiàn)圈的形式出現(xiàn)在程序中。

2.定時(shí)器類(lèi)型（1）普通定時(shí)器

定時(shí)器T0~T199，100ms普通定時(shí)器，設(shè)定范圍：0.1~3276.7s。

定時(shí)器T200~T245，10ms普通定時(shí)器，設(shè)定范圍：0.01~327.67s。普通定時(shí)器的簡(jiǎn)單應(yīng)用：

定時(shí)器T0的設(shè)定值K10，定時(shí)時(shí)間為1s。

普通定時(shí)器編程舉例（2）累計(jì)定時(shí)器

T246~T249，1ms累計(jì)定時(shí)器，設(shè)定范圍：0.001~32.767s。 T250~T255，100ms普通定時(shí)器，設(shè)定范圍：0.1~3276.7s。累計(jì)定時(shí)器的簡(jiǎn)單應(yīng)用：

定時(shí)器T255設(shè)定值K20，累計(jì)定時(shí)時(shí)間為2s。

累計(jì)定時(shí)器的應(yīng)用舉例3.2.2定時(shí)器應(yīng)用（1）順序動(dòng)作電路（Y0-Y1-Y2）分析工作過(guò)程：？X0為ON時(shí)？

順序動(dòng)作電路三菱PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用

（2）延時(shí)接通與延時(shí)斷開(kāi)電路（Y0）分析工作過(guò)程：？

X0為ON時(shí)？X0為OFF時(shí)？延時(shí)接通與延時(shí)斷開(kāi)電路三菱PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用

（3）方波振蕩電路（Y0）分析工作過(guò)程：？X0為ON時(shí)？振蕩電路梯形圖三菱PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用

（4）單穩(wěn)態(tài)電路（Y0）X0為ON時(shí)？

單穩(wěn)態(tài)電路

三菱PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用

3.3計(jì)數(shù)器及其應(yīng)用（C）

計(jì)數(shù)器的編號(hào)為C0~C255，在使用時(shí)與定時(shí)器類(lèi)似，與一個(gè)計(jì)數(shù)設(shè)定值一起使用，該設(shè)定值可以通過(guò)常數(shù)K直接設(shè)定，也可以通過(guò)數(shù)據(jù)寄存器（D）間接設(shè)定。當(dāng)計(jì)數(shù)器當(dāng)前值與所設(shè)定值相等時(shí)，計(jì)數(shù)器的觸點(diǎn)動(dòng)作。計(jì)數(shù)器在PLC實(shí)現(xiàn)控制不可缺少的重要元件，F(xiàn)X2N系列將計(jì)數(shù)器分為內(nèi)部計(jì)數(shù)器和高速計(jì)數(shù)器兩類(lèi)。三菱PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用

3.3.1計(jì)數(shù)器類(lèi)型1.內(nèi)部計(jì)數(shù)器（C0~C234）

內(nèi)部計(jì)數(shù)器是指在執(zhí)行掃描操作時(shí)，用于對(duì)內(nèi)部器件（X，Y，M，S，T等）進(jìn)行計(jì)數(shù)。內(nèi)部器件接通和斷開(kāi)的時(shí)間應(yīng)比PLC的掃描周期稍長(zhǎng)。內(nèi)部計(jì)數(shù)器又可以分為以下幾種類(lèi)型：

（1）16位加計(jì)數(shù)器

計(jì)數(shù)值設(shè)定范圍為1~32767。其中C0~C99為通用型，C100~C199為掉電保護(hù)型（PLC斷電后能保持當(dāng)前值，待通電后繼續(xù)計(jì)數(shù)）。

16位加計(jì)數(shù)器的簡(jiǎn)單應(yīng)用三菱PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用

（2）32位加/減計(jì)數(shù)器

C200~C299為通用型，C220~C234為掉電保護(hù)型；

計(jì)數(shù)值設(shè)定范圍為-2147483648~+2147483647；該類(lèi)計(jì)數(shù)器在設(shè)定計(jì)數(shù)值時(shí)可以通過(guò)常數(shù)K在其設(shè)定范圍內(nèi)直接任意設(shè)定；間接設(shè)定時(shí)，必須通過(guò)兩個(gè)地址號(hào)相鄰的數(shù)據(jù)寄存器D進(jìn)行設(shè)定；

C200~C234是加計(jì)數(shù)器還是減計(jì)數(shù)器分別由特殊輔助繼電器M8200~M8234決定，對(duì)應(yīng)的輔助繼電器為“1”時(shí)為減計(jì)數(shù)器，為“0”時(shí)為加計(jì)數(shù)器。其簡(jiǎn)單應(yīng)用如圖所示。

三菱PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用

X0斷開(kāi)時(shí)，M8200為“0”，C200為加計(jì)數(shù)器，對(duì)輸入信號(hào)X2進(jìn)行加計(jì)數(shù)。當(dāng)X0接通時(shí)，C200為減計(jì)數(shù)器，對(duì)輸入信號(hào)X2進(jìn)行減計(jì)數(shù)。C200的計(jì)數(shù)設(shè)定值為-5，當(dāng)C200的當(dāng)前值由-6增加到-5時(shí)，觸點(diǎn)C200接通，Y0得電；當(dāng)C200的當(dāng)前值由-5→-6減小時(shí)，其觸點(diǎn)復(fù)位。當(dāng)X1接通時(shí)，執(zhí)行RST指令，計(jì)數(shù)器C200復(fù)位。

32位加/減計(jì)數(shù)器工作過(guò)程分析：三菱PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用

（3）高速計(jì)數(shù)器（C235~C255）

高速計(jì)數(shù)器編號(hào)為C235~C255，可以用來(lái)作為高速計(jì)數(shù)器輸入端口的有X0~X7八個(gè)端子輸入，每一點(diǎn)只能作為一個(gè)高速計(jì)數(shù)器的輸入，其中X6和X7只能用作啟動(dòng)信號(hào)，而不能用作計(jì)數(shù)信號(hào)，因此，最多只能有六個(gè)高速計(jì)數(shù)器同時(shí)工作。高速計(jì)數(shù)器又可分為四種類(lèi)型：1）單相無(wú)啟動(dòng)/復(fù)位端子，其編號(hào)為C235~C240。2）單相帶啟動(dòng)/復(fù)位端子，其編號(hào)為C241~C245。3）單相雙向輸入，其編號(hào)為C246~C250。4）雙相輸入(A-B型)，其編號(hào)為C251~C255。高速計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)頻率較高，其最高頻率受到兩方面的影響。一是輸入端的響應(yīng)速度，其中X0、X2、X3最高頻率為10kHz，X1、X4、X5最高頻率為7kHz；二是全部高速計(jì)數(shù)器的處理速度。由于高速計(jì)數(shù)器是采用中斷方式操作，計(jì)數(shù)器用得越少，其計(jì)數(shù)頻率越快，因此，后者影響更大。三菱PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用

3.3.2計(jì)數(shù)器的應(yīng)用自行分析工作過(guò)程？X0為ON?T0的作用？C0的作用？

長(zhǎng)延時(shí)（2小時(shí)）接通電路三菱PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用

3.4梯形圖編程規(guī)則在編輯順序控制的梯形圖程序時(shí)，應(yīng)遵循以下幾條基本規(guī)則。1）避免出現(xiàn)多線(xiàn)圈輸出。2）按“從上到下、