PLC基础及应用教程(三菱FX2N系列)-功能指令.ppt
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1、2 三菱三菱PLC基础与应用基础与应用 5.1 应用指令概述 5.1.1 应用指令的表达形式应用指令的表达形式u1. 位元件与字元件位元件与字元件只处理只处理ON/OFF状态的软元件称为状态的软元件称为位元件位元件,如,如X、Y、M、S等;而处理数值的软元件则称为等;而处理数值的软元件则称为字元件字元件,如如T、C、D等,一个字元件由等,一个字元件由16位二进制数组成。位二进制数组成。位元件组合使用也可处理数值,位元件每位元件组合使用也可处理数值,位元件每4位一组位一组组合成一个组合成一个单元单元,通常的表示方法是,通常的表示方法是Kn加上首元加上首元件号组成,件号组成,n为单元数。例如,为单
2、元数。例如,K2X0表示由表示由X0X7组成的位元件组,这是一个组成的位元件组,这是一个8位数据,位数据,X0为最为最低位。低位。16位数据时位数据时n=14,32位数据位数据n=18。3 三菱三菱PLC基础与应用基础与应用 当一个当一个16位的数据传送到位的数据传送到K1M0、K2M0、K3M0时,只能传送低位数据,较高位数据不传送,时,只能传送低位数据,较高位数据不传送,32位数据传送时也一样。在作位数据传送时也一样。在作16位数操作时,参与位数操作时,参与操作的位元件不足操作的位元件不足16位时,高位(不足部分)均位时,高位(不足部分)均作作0处理,这就意味着只能处理正数(符号位为处理,
3、这就意味着只能处理正数(符号位为0),),32位数据操作也一样。位数据操作也一样。被组合的位元件的首元件号可以是任意的,但为被组合的位元件的首元件号可以是任意的,但为避免混乱,建议采用编号以避免混乱,建议采用编号以0为结尾的元件,如为结尾的元件,如X0、Y10、M20等。等。4 三菱三菱PLC基础与应用基础与应用 u2. 指令与操作数指令与操作数应用指令用应用指令用助记符助记符表示,有些应用指令仅有指令表示,有些应用指令仅有指令段(助记符),但更多的有操作数。下面是指令段(助记符),但更多的有操作数。下面是指令中操作数符号表示方法及解释:中操作数符号表示方法及解释:S:表示:表示数据源数据源。
4、内容不随指令执行而变化的操。内容不随指令执行而变化的操作数称为源。在可变址修改软元件编号的情况下,作数称为源。在可变址修改软元件编号的情况下,加上加上“.”符号的符号的S.表示。源的数量多时,以表示。源的数量多时,以S1.、S2.等表示。等表示。D.:表示表示目标操作数目标操作数。内容随指令执行而改变的。内容随指令执行而改变的操作数被称作目标。可作变址修饰时,加上操作数被称作目标。可作变址修饰时,加上“.”符号的符号的D.表示。目标数量多时,以表示。目标数量多时,以D1.、D2.等表示。等表示。n.、m.:以:以m.或或n.表示既不作源,也不作目表示既不作源,也不作目标的操作数。这样的操作数数
5、量很多时,以标的操作数。这样的操作数数量很多时,以m1.、m2.、n1.、n2.等表示。等表示。 5 三菱三菱PLC基础与应用基础与应用 u3. 数据格式数据格式在在FX系列系列PLC内部,数据以内部,数据以二进制(二进制(BIN)补码)补码的形式存储,所有的四则运算和加的形式存储,所有的四则运算和加1/减减1运算都使运算都使用二进制数。用二进制数。16位数据的二进制补码最高位(第位数据的二进制补码最高位(第15位)为符号位,正数的符号位为位)为符号位,正数的符号位为0,负数的符号,负数的符号位为位为1,最低为第,最低为第0位。位。u4. 应用指令的表达形式应用指令的表达形式与基本指令不同,与
6、基本指令不同,FX2N系列系列PLC的应用指令用编的应用指令用编号号FNC00FNC246表示,采用计算机通用的助记表示,采用计算机通用的助记符(英文名称或缩写)表示。例如,符(英文名称或缩写)表示。例如,FNC45的助的助记符是记符是MEAN(平均)。应用指令的表示格式如(平均)。应用指令的表示格式如图图5-1所示。所示。6 三菱三菱PLC基础与应用基础与应用 应用指令的指令段通常占应用指令的指令段通常占1个程序步,个程序步,16位操作数位操作数占占2步,步,32位操作数占位操作数占4步。步。图5-1 应用指令的表示格式 7 三菱三菱PLC基础与应用基础与应用 5.1.2 数据长度数据长度u
7、FX2N型型PLC中的数据寄存器中的数据寄存器D为为16位,用于位,用于存放存放16位二进制数。在应用指令的助记符前位二进制数。在应用指令的助记符前加加“D”就变成就变成32位指令。数据长度的表示格位指令。数据长度的表示格式如图式如图5-2所示。所示。 图5-2 数据长度的表示 8 三菱三菱PLC基础与应用基础与应用 5.1.3 执行形式执行形式u应用指令有应用指令有连续执行连续执行和和脉冲执行脉冲执行型两种执行型两种执行形式。形式。u脉冲执行形式的使用如图脉冲执行形式的使用如图5-3所示。所示。 图5-3 脉冲执行型的表示 9 三菱三菱PLC基础与应用基础与应用 u在应用指令助记符中标有在应
8、用指令助记符中标有“P”的表示该指令的表示该指令为脉冲执行型,在执行条件满足时仅执行一为脉冲执行型,在执行条件满足时仅执行一个扫描周期。如果指令格式没有个扫描周期。如果指令格式没有“P”的表示的表示该指令只能是连续执行型,在执行条件满足该指令只能是连续执行型,在执行条件满足的每个扫描周期都要被执行。的每个扫描周期都要被执行。“P”和和“D”可可以同时使用。以同时使用。10 三菱三菱PLC基础与应用基础与应用 5.1.4 变址寄存器变址寄存器uFX2N有有16个个16位的变址寄存器,分别是位的变址寄存器,分别是V0V7和和Z0Z7。在传送、比较指令中,变址寄。在传送、比较指令中,变址寄存器存器V
9、和和Z用来修改操作对象的元件号,在循用来修改操作对象的元件号,在循环程序中常使用变址寄存器。环程序中常使用变址寄存器。u进行进行32位运算时,常用位运算时,常用V和和Z自动组对使用,自动组对使用,分别组成(分别组成(V0、Z0)、()、(V1、Z1)、(V7、Z7)。)。V为高为高16位,位,Z为低为低16位,这位,这时变址指令只需指定时变址指令只需指定Z,Z就能代表就能代表V和和Z的的组合。组合。11 三菱三菱PLC基础与应用基础与应用 5.2 程序流程指令程序流程指令共有程序流程指令共有10条,应用指令的编号为条,应用指令的编号为FNC00FNC09。 5.2.1 条件跳转指令条件跳转指令
10、u条件跳转指令条件跳转指令CJ(Conditional Jump)的功)的功能编号为能编号为FNC00,操作数的指针标号,操作数的指针标号P0P127,其中,其中P63即即END所在步序,无需再标所在步序,无需再标号。号。CJ和和CJP都占都占3个程序步,指针标号占个程序步,指针标号占1个程序步。个程序步。u指针指针P(Point)用于分支和跳转步序,在梯)用于分支和跳转步序,在梯形图中,指针放在左侧母线的左边,当形图中,指针放在左侧母线的左边,当CJ指指令条件满足时,跳转到相应的标号处。令条件满足时,跳转到相应的标号处。12 三菱三菱PLC基础与应用基础与应用 图5-4 跳转指令的使用 13
11、 三菱三菱PLC基础与应用基础与应用 u使用跳转指令时应当注意事项如下:使用跳转指令时应当注意事项如下:1)CJP指令表示脉冲执行方式。指令表示脉冲执行方式。2)在一个程序中,一个指针标号只能出现一次,否则程序)在一个程序中,一个指针标号只能出现一次,否则程序会出错。但是在同一个程序中两条跳转指令可以使用相同的会出错。但是在同一个程序中两条跳转指令可以使用相同的指针标号。指针标号。3)跳转指令一般在)跳转指令一般在CJ指令之后,但也可出现在跳转指令之指令之后,但也可出现在跳转指令之前。前。4)跳转执行期间,即使被跳过程序的驱动条件改变,但其)跳转执行期间,即使被跳过程序的驱动条件改变,但其线圈
12、(或结果)仍保持跳转前的状态,因为跳转期间没有执线圈(或结果)仍保持跳转前的状态,因为跳转期间没有执行这段程序。行这段程序。5)如果跳转开始时定时器和计数器已在工作,则跳转执行)如果跳转开始时定时器和计数器已在工作,则跳转执行期间它们将停止工作,即期间它们将停止工作,即T和和C的当前值保持不变,直到跳的当前值保持不变,直到跳转条件不满足后又继续工作(转条件不满足后又继续工作(T和和C接着以前的数值继续计接着以前的数值继续计时和计数)。但定时器时和计数)。但定时器T192T199和高速计数器和高速计数器C235C255在跳转后将继续动作,接点也动作。在跳转后将继续动作,接点也动作。 14 三菱三
13、菱PLC基础与应用基础与应用 5.2.2 子程序调用和子程序返回子程序调用和子程序返回u子程序调用指令子程序调用指令CALL(Sub Routine Call)的功能编号为的功能编号为FNC01,操作数为,操作数为P0P127,CALL和和CALLP指令都占指令都占3个程序步。个程序步。u子程序返回指令子程序返回指令SRET(Sub Routine Return)的功能编号为的功能编号为FNC02,无操作数,占用,无操作数,占用1个程个程序步。序步。u子程序是为一些特定的控制目的而编制的相子程序是为一些特定的控制目的而编制的相对独立的程序。为了区别于主程序,规定在对独立的程序。为了区别于主程序
14、,规定在程序编排时,将主程序排在前面,子程序排程序编排时,将主程序排在前面,子程序排在后面,以主程序结束指令在后面,以主程序结束指令FEND(FNC06)将它们隔开。将它们隔开。15 三菱三菱PLC基础与应用基础与应用 u子程序调用指令子程序调用指令CALL的功能是当执行条件的功能是当执行条件满足时,该指令使程序跳到标号处,执行该满足时,该指令使程序跳到标号处,执行该标号对应的子程序。标号对应的子程序。u子程序返回指令子程序返回指令SRET的功能是返回到调用该的功能是返回到调用该子程序的子程序的CALL指令处的下一逻辑行。指令处的下一逻辑行。u子程序调用和子程序返回指令的简单使用示子程序调用和
15、子程序返回指令的简单使用示例如图例如图5-5所示。所示。16 三菱三菱PLC基础与应用基础与应用 图5-5 子程序调用和返回指令的使用17 三菱三菱PLC基础与应用基础与应用 u使用子程序调用和返回指令的注意事项:使用子程序调用和返回指令的注意事项:1)同一标号在左母线前只能出现一次,但不同的)同一标号在左母线前只能出现一次,但不同的CALL指令可调用同标号的子程序。指令可调用同标号的子程序。2)子程序中可再调用子程序,形成子程序嵌套,)子程序中可再调用子程序,形成子程序嵌套,最多可有最多可有5级嵌套。级嵌套。3)在调用子程序和中断子程序时,可采用)在调用子程序和中断子程序时,可采用T192T
16、199和和T246249作为定时器。作为定时器。18 三菱三菱PLC基础与应用基础与应用 【例例5-1】用两个开关用两个开关X1、X0控制一个信号控制一个信号灯灯Y0,当,当X1X0=00时灯灭;当时灯灭;当X1X0=01时,时,灯以灯以1s脉冲闪烁;当脉冲闪烁;当X1X0=10时,灯以时,灯以2s脉脉冲闪烁;当冲闪烁;当X1X0=11时,灯常亮。用子程序时,灯常亮。用子程序调用来实现,则如图调用来实现,则如图5-6所示。所示。19 三菱三菱PLC基础与应用基础与应用 图5-6 子程序调用实例 20 三菱三菱PLC基础与应用基础与应用 5.2.3 中断指令中断指令 u中断返回指令中断返回指令I
17、RET(Interrupt Return)的)的功能编号功能编号FNC03,无操作数,占,无操作数,占1个程序步。个程序步。u中断允许指令中断允许指令EI(Enable Interrupt)的功能编的功能编号号FNC04,无操作数,占,无操作数,占1个程序步。个程序步。u中断禁止指令中断禁止指令DI(Disable Interrupt)的功能)的功能编号编号FNC05,无操作数,占,无操作数,占1个程序步。个程序步。21 三菱三菱PLC基础与应用基础与应用 1中断指针中断指针u中断指针(中断指针(II8)是用来指示某一中断)是用来指示某一中断程序的入口位置的。执行中断后遇到程序的入口位置的。执
18、行中断后遇到IRET指令,则指令,则返回主程序。中断指针有以下三种类型:返回主程序。中断指针有以下三种类型:1)输入中断指针()输入中断指针(I00I50):共):共6点,用来指示由特点,用来指示由特定输入端的输入信号而产生中断的中断服务程序的入口位置。定输入端的输入信号而产生中断的中断服务程序的入口位置。这类中断不受这类中断不受PLC扫描周期的影响,可以及时处理外界信息。扫描周期的影响,可以及时处理外界信息。输入中断指针编号格式如下:输入中断指针编号格式如下:例如:例如:I201是当输入是当输入X2从从OFFON变化时,执行以变化时,执行以I201为为标号的中断程序,并根据标号的中断程序,并
19、根据IRET指令返回。指令返回。22 三菱三菱PLC基础与应用基础与应用 2)定时器中断指针()定时器中断指针(I6I8):共):共3点,用来指示点,用来指示周期定时中断的中断服务程序的入口位置。这类中断的作用周期定时中断的中断服务程序的入口位置。这类中断的作用是是PLC以指定的周期定时执行中断服务程序,定时循环处理以指定的周期定时执行中断服务程序,定时循环处理某些任务,处理的时间也不受某些任务,处理的时间也不受PLC扫描周期的影响。定时器扫描周期的影响。定时器中断指针格式如下:中断指针格式如下:3)计数器中断指针()计数器中断指针(I010I060):共):共6点,用于在点,用于在PLC内内
20、置的高速计数器中。当高速计数器的当前值达到规定值,执置的高速计数器中。当高速计数器的当前值达到规定值,执行中断子程序。常用于利用高速计数器优先处理计数结果的行中断子程序。常用于利用高速计数器优先处理计数结果的场合。场合。23 三菱三菱PLC基础与应用基础与应用 u2中断指令中断指令 中断是指在执行主程序的过程中,中断主程序中断是指在执行主程序的过程中,中断主程序转而去执行中断服务子程序。转而去执行中断服务子程序。PLC通常处于禁止中通常处于禁止中断状态,由断状态,由EI和和DI指令组成允许中断范围。在执行指令组成允许中断范围。在执行到该区间时,如果有中断源产生中断,到该区间时,如果有中断源产生
21、中断,CPU将暂停将暂停主程序而转去执行中断服务程序。当遇到主程序而转去执行中断服务程序。当遇到IRET时返时返回断点继续执行主程序。回断点继续执行主程序。 中断指令的简单使用示例如图中断指令的简单使用示例如图5-7所示。在图所示。在图5-7中,如在允许中断范围内,如果外部中断源中,如在允许中断范围内,如果外部中断源X1有一有一个下降沿,则转入个下降沿,则转入I100为标号的中断服务程序。但为标号的中断服务程序。但X0能否引起中断还受能否引起中断还受M8050的控制,当的控制,当X10为为ON时,时,M8050=1,禁止,禁止I100中断。中断。24 三菱三菱PLC基础与应用基础与应用 图5-
22、7 中断指令的使用 25 三菱三菱PLC基础与应用基础与应用 表表5-1 中断类型及中断禁止特殊辅助继电器中断类型及中断禁止特殊辅助继电器26 三菱三菱PLC基础与应用基础与应用 u使用中断指令的注意事项:使用中断指令的注意事项:1)如果有多个中断信号依次发出,则优先级按发)如果有多个中断信号依次发出,则优先级按发生的先后顺序,即发生越早的优先级越高。若同生的先后顺序,即发生越早的优先级越高。若同时发生多个中断信号,则中断指针号小的优先级时发生多个中断信号,则中断指针号小的优先级越高。越高。2)无需中断禁止时,可只用)无需中断禁止时,可只用EI指令,不必用指令,不必用DI指指令。令。3)通过特
23、殊辅助继电器)通过特殊辅助继电器M8050M8058可实现中可实现中断的选择,它们分别与外部中断和定时器中断一断的选择,它们分别与外部中断和定时器中断一一对应。当一对应。当M8050M8058为为ON时,禁止执行相时,禁止执行相应应I0I8的中断,的中断,M8059为为ON时,则禁时,则禁止所有计数器中断。止所有计数器中断。4)FX2N系列系列PLC可实现不多于两级的中断嵌套,可实现不多于两级的中断嵌套,即在中断子程序中再使用一对即在中断子程序中再使用一对EI和和DI指令。指令。27 三菱三菱PLC基础与应用基础与应用 【例例5-2】三人智力抢答三人智力抢答(a)输入中断(抢答)梯形图 (b)
24、抢答器接线图 图5-8 输入中断(抢答电路)实例 28 三菱三菱PLC基础与应用基础与应用 5.2.4 主程序结束指令主程序结束指令u主程序结束指令主程序结束指令FEND(First End)的功能编号为)的功能编号为FNC06,无操作数,占用,无操作数,占用1个程序步。个程序步。uFEND表示主程序结束,当执行到表示主程序结束,当执行到FEND时,时,PLC执执行输入行输入/输出处理、监视定时器的刷新、返回输出处理、监视定时器的刷新、返回0步程序。步程序。u使用使用FEND指令的注意事项:指令的注意事项:1)子程序和中断服务程序应放在)子程序和中断服务程序应放在FEND之后。之后。2)子程序
25、和中断服务程序必须写在)子程序和中断服务程序必须写在FEND和和END之间,否则会出错。之间,否则会出错。29 三菱三菱PLC基础与应用基础与应用 5.2.5 监视定时器指令监视定时器指令u监视定时器指令监视定时器指令WDT(Watch Dog Timer)的功能编号为的功能编号为FNC07,没有操作数,占用,没有操作数,占用1个个程序步。程序步。u监视定时器监视定时器WDT(Watch Dog Timer)又称)又称看门狗,该指令的功能是对看门狗,该指令的功能是对PLC的监视定时的监视定时器进行复位。器进行复位。PLC正常工作时扫描周期小于正常工作时扫描周期小于它的定时时间。监控定时器定时时
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