《可编程控制器原理与应用》图文课件-第4章.ppt
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1、第第4章章三菱三菱FX2N系列系列PLC的功能指令系统的功能指令系统 了解三菱了解三菱PLC功能指令系统的分类功能指令系统的分类掌握三菱掌握三菱FX2N系列系列PLC功能指令程序流程控制指令、数据处理指功能指令程序流程控制指令、数据处理指令和数据运算指令令和数据运算指令理解三菱理解三菱FX2N系列系列PLC功能指令高速处理指令、方便指令、外部功能指令高速处理指令、方便指令、外部I/O设备指令、外部设备指令、浮点数运算指令和时钟运算指令设备指令、外部设备指令、浮点数运算指令和时钟运算指令可将功能指令应用于简单控制程序的编制可将功能指令应用于简单控制程序的编制教学目的和要求教学目的和要求第第4章章
2、三菱三菱FX2N系列系列PLC的功能指令系统的功能指令系统 三菱三菱PLC功能指令系统的分类功能指令系统的分类三菱三菱FX2N系列系列PLC功能指令程序流程控制指令、数据处理指令功能指令程序流程控制指令、数据处理指令和数据运算指令和数据运算指令三菱三菱FX2N系列系列PLC功能指令中的高速处理指令、方便指令、外部功能指令中的高速处理指令、方便指令、外部I/O设备指令、外部设备指令、浮点数运算指令和时钟运算指令设备指令、外部设备指令、浮点数运算指令和时钟运算指令功能指令应用于简单控制程序的实例功能指令应用于简单控制程序的实例教学内容摘要教学内容摘要第第4章章三菱三菱FX2N系列系列PLC的功能指
3、令系统的功能指令系统 三菱三菱FX2N系列系列PLC功能指令的使用方法及程序流程控制功能指令的使用方法及程序流程控制指令、数据处理指令和数据运算指令。指令、数据处理指令和数据运算指令。教学重点、难点教学重点、难点教学方法和使用教具教学方法和使用教具讲授、现场教学、课件讲授、现场教学、课件16学时学时教学时数教学时数第第4章章三菱三菱FX2N系列系列PLC的功能指令系统的功能指令系统 4.1 4.1 程序流程控制指令程序流程控制指令程序流程控制指令程序流程控制指令 三菱三菱FX2N系列系列PLC的功能指令系统大体上可的功能指令系统大体上可以分为程序流程控制指令、数据处理指令、数以分为程序流程控制
4、指令、数据处理指令、数据运算指令、高速处理指令、方便指令、外部据运算指令、高速处理指令、方便指令、外部I/O设备指令、外部设备指令、浮点数运算指设备指令、外部设备指令、浮点数运算指令、时钟运算指令。令、时钟运算指令。第第4章章三菱三菱FX2N系列系列PLC的功能指令系统的功能指令系统 4.1.1 条件跳转指令条件跳转指令 条件跳转指令条件跳转指令CJ可用于跳过顺序程序中的某一部分,以减少扫描时可用于跳过顺序程序中的某一部分,以减少扫描时间。间。CJ指令的操作元件是指针,编号为指令的操作元件是指针,编号为P0P63。当。当CJ指令的输入逻指令的输入逻辑断开时,不跳转,程序按顺序执行下去;当辑断开
5、时,不跳转,程序按顺序执行下去;当CJ指令的输入逻辑接指令的输入逻辑接通时,程序跳到指针处执行,其间的梯形图程序段不扫描,元件的状通时,程序跳到指针处执行,其间的梯形图程序段不扫描,元件的状态和数据被冻结,直到态和数据被冻结,直到CJ指令的输入逻辑断开后,才按照各自的逻指令的输入逻辑断开后,才按照各自的逻辑进行处理。在一个程序中一个指针编号只能出现一次,否则程序出辑进行处理。在一个程序中一个指针编号只能出现一次,否则程序出错。错。CJ指令的梯形图和语句表如图指令的梯形图和语句表如图4-1所示。所示。图4-1 CJ指令的梯形图和语句表第第4章章三菱三菱FX2N系列系列PLC的功能指令系统的功能指
6、令系统 4.1.2子程序控制指令子程序控制指令 子程序控制指令可以分为子程序调用指令子程序控制指令可以分为子程序调用指令CALL和子程序返回指令和子程序返回指令SRET。CALL指令使用时要带有操作数,即指针指令使用时要带有操作数,即指针P0P62,SRET指令使用时无指令使用时无操作数。操作数。子程序控制指令的使用方法如图子程序控制指令的使用方法如图4-2所示。当输入继电器所示。当输入继电器X10的常开触点的常开触点闭合时,闭合时,CALL指令使程序跳到指针指令使程序跳到指针P8处,子程序被执行,当执行完处,子程序被执行,当执行完SRET指令后,返回到第指令后,返回到第104步。步。图4-2
7、 子程序控制指令的使用方法第第4章章三菱三菱FX2N系列系列PLC的功能指令系统的功能指令系统 4.1.3中断控制指中断控制指令令三菱三菱FX2N系列系列PLC的中断事件包括输入中断、定时中断和高速计的中断事件包括输入中断、定时中断和高速计数器中断,发生中断事件时,数器中断,发生中断事件时,CPU停止执行当前的工作,而立即执停止执行当前的工作,而立即执行预先写好的中断程序,这一过程不受行预先写好的中断程序,这一过程不受PLC扫描工作方式的影响,扫描工作方式的影响,可使可使PLC迅速地响应中断事件。中断控制指令要与指针结合使用,迅速地响应中断事件。中断控制指令要与指针结合使用,且应在主程序结束指
8、令之后使用。中断控制指令可以分为中断返回且应在主程序结束指令之后使用。中断控制指令可以分为中断返回指令指令IRET、允许中断指令、允许中断指令EI和禁止中断指令和禁止中断指令DI。中断控制指令的使。中断控制指令的使用方法如图用方法如图4-4所示。所示。图4-4 中断控制指令的使用方法第第4章章三菱三菱FX2N系列系列PLC的功能指令系统的功能指令系统 4.1.4主程序结束指令主程序结束指令 主程序结束指令主程序结束指令FEND的功能号为的功能号为06,无操作数,占用一个程序,无操作数,占用一个程序步,表示主程序结束和子程序开始。程序执行到步,表示主程序结束和子程序开始。程序执行到FEND指令时
9、,指令时,PLC进行输入输出处理、监控定时器刷新,完成后返回第进行输入输出处理、监控定时器刷新,完成后返回第0步。步。子程序应该放在子程序应该放在FEND指令之后。指令之后。CALL指令调用的子程序必须指令调用的子程序必须用用SRET指令结束,中断子程序必须以指令结束,中断子程序必须以IRET指令结束。指令结束。4.1.5监控定时器指令监控定时器指令 监控定时器指令监控定时器指令WDT的功能号为的功能号为07,无操作数,占用一个程序,无操作数,占用一个程序步。监控定时器又称看门狗,它实质上就是一个定时器。它的定步。监控定时器又称看门狗,它实质上就是一个定时器。它的定时时间一般情况下要大于时时间
10、一般情况下要大于PLC正常工作时的扫描周期(即从正常工作时的扫描周期(即从0步步到到FEND指令或指令或END指令的执行时间),当系统处于正常的工作指令的执行时间),当系统处于正常的工作状态时,它不会有反应,在执行状态时,它不会有反应,在执行FEND指令或指令或END指令时,监控指令时,监控定时器被刷新(复位)。但是如果因为强烈的外部干扰等原因使定时器被刷新(复位)。但是如果因为强烈的外部干扰等原因使PLC偏离正常的程序执行路线,监控定时器不再被复位,定时时偏离正常的程序执行路线,监控定时器不再被复位,定时时间到时,间到时,PLC将停止运行,它上面的指示灯亮。将停止运行,它上面的指示灯亮。第第
11、4章章三菱三菱FX2N系列系列PLC的功能指令系统的功能指令系统 4.1.6 4.1.6循环指令循环指令循环指令循环指令 循环指令可以分为循环开始指令循环指令可以分为循环开始指令FOR和循环结束指令和循环结束指令NEXT。FOR指令,用指令,用来表示循环区的起点,使用时后面要接一个源操作数,用来表示循环的次数来表示循环区的起点,使用时后面要接一个源操作数,用来表示循环的次数N(N=132767),可以取任意的数据格式。如果),可以取任意的数据格式。如果N为负数,当做为负数,当做N=1处理,处理,循环最多可嵌套循环最多可嵌套5级。级。FOR指令的功能号为指令的功能号为08。NEXT指令是标志循环
12、区终点指令是标志循环区终点的指令,无操作数。的指令,无操作数。NEXT指令的功能号为指令的功能号为09。循环指令的使用方法如图循环指令的使用方法如图4-5所示。所示。FOR与与NEXT指令之间的程序被反复执行,指令之间的程序被反复执行,执行的次数由执行的次数由FOR指令的源操作数设定,执行完后,顺序执行指令的源操作数设定,执行完后,顺序执行NEXT指令后面指令后面的指令。的指令。图4-5 循环指令的使用方法第第4章章三菱三菱FX2N系列系列PLC的功能指令系统的功能指令系统 4.2 4.2 数据处理指令数据处理指令数据处理指令数据处理指令 数据处理指令可以分为数据传送指令、数据比较指令、数据处
13、理指令可以分为数据传送指令、数据比较指令、循环指令和移位指令等。如果能灵活巧妙地应用这些指令,循环指令和移位指令等。如果能灵活巧妙地应用这些指令,可以使可以使PLC的编程能力大大提高。三菱的编程能力大大提高。三菱FX2N系列系列PLC的数的数据处理指令为连续执行指令,即只要条件满足,每次扫描据处理指令为连续执行指令,即只要条件满足,每次扫描之后都执行。之后都执行。第第4章章三菱三菱FX2N系列系列PLC的功能指令系统的功能指令系统 4.2.1 数据传送指令数据传送指令 数据传送指令可以分为传送指令、移位传送指令、取反传送指令、块传送指数据传送指令可以分为传送指令、移位传送指令、取反传送指令、块
14、传送指令、令、BCD变换指令和变换指令和BIN变换指令变换指令。1.1.传送指令传送指令传送指令传送指令 传送指令传送指令MOV是将源操作数的数据传送到目标操作数中,传送后源操作数是将源操作数的数据传送到目标操作数中,传送后源操作数的数据不变。源操作数可取输入继电器的组合的数据不变。源操作数可取输入继电器的组合KnX、输出继电器的组合、输出继电器的组合KnY、辅助继电器的组合辅助继电器的组合KnM、状态继电器的组合、状态继电器的组合KnS、定时器、定时器T、计数器、计数器C、数、数据寄存器据寄存器D、变址寄存器、变址寄存器V/Z及常数及常数K/H。目标操作数可取输出继电器的组合。目标操作数可取
15、输出继电器的组合KnY、辅助继电器的组合、辅助继电器的组合KnM、状态继电器的组合、状态继电器的组合KnS、定时器、定时器T、计数器、计数器C、数据寄存器、数据寄存器D及变址寄存器及变址寄存器V/Z。MOV指令的梯形图和语句表如图指令的梯形图和语句表如图4-6所所示。示。图4-6 MOV指令的梯形图和语句表第第4章章三菱三菱FX2N系列系列PLC的功能指令系统的功能指令系统 2.2.移位传送指令移位传送指令移位传送指令移位传送指令 移位传送指令移位传送指令SMOV是将是将4位十进制源数据位十进制源数据S中指定位数的数据传送到中指定位数的数据传送到4位位十进制目标操作数十进制目标操作数D中指定的
16、位置。中指定的位置。3.3.取反传送指令取反传送指令取反传送指令取反传送指令 取反传送指令取反传送指令CML将源操作数中的数据逐位取反(将源操作数中的数据逐位取反(10,01),并传送),并传送到指定的目标操作数中。到指定的目标操作数中。4.4.块传送指令块传送指令块传送指令块传送指令 块传送指令块传送指令BMOV将源操作数指定的元件开始的将源操作数指定的元件开始的n个数据组成的数据块传个数据组成的数据块传送到指定的目标,送到指定的目标,n可取数据寄存器可取数据寄存器D和常数和常数K/H。5.BCD5.BCD变换指令变换指令变换指令变换指令 BCD变换(二进制转换成变换(二进制转换成BCD码并
17、传送)指令和码并传送)指令和BIN变换(变换(BCD码转换为码转换为二进制数并传送)指令将源操作数中的数据进行码制转换并送到目标操作二进制数并传送)指令将源操作数中的数据进行码制转换并送到目标操作数中。数中。6.BIN6.BIN变换指令变换指令变换指令变换指令 BIN变换指令是将源操作数中的变换指令是将源操作数中的BCD码转换为二进制数并送到目标操作数码转换为二进制数并送到目标操作数中。中。第第4章章三菱三菱FX2N系列系列PLC的功能指令系统的功能指令系统 4.2.2数据比较指令数据比较指令 数据比较指令可以分为比较指令和区间比较指令。它们将比较的结果用目数据比较指令可以分为比较指令和区间比
18、较指令。它们将比较的结果用目标元件的状态来表示。它们的目标操作数标元件的状态来表示。它们的目标操作数D均可取输出继电器均可取输出继电器Y、辅助、辅助继电器继电器M和状态继电器和状态继电器S,且占用三个连续的元件。,且占用三个连续的元件。1.1.比较指令比较指令比较指令比较指令 比较指令比较指令CMP的源操作数的源操作数S1和和S2,将比较的结果送到目标操作数,将比较的结果送到目标操作数D中。如图中。如图4-13所示,所示,CMP指令将十进制指令将十进制K100与计数器与计数器C10的当前值进行的当前值进行比较,将比较的结果分别送到辅助继电器比较,将比较的结果分别送到辅助继电器M0、M1和和M2
19、中。但需要注意中。但需要注意的是,当指定的元件种类或元件号超出允许范围时将会出错。的是,当指定的元件种类或元件号超出允许范围时将会出错。图4-13 CMP指令的使用第第4章章三菱三菱FX2N系列系列PLC的功能指令系统的功能指令系统 2.2.区间比较指令区间比较指令区间比较指令区间比较指令 区间比较指令区间比较指令ZCP的操作数的操作数S1、S2和和S,比较的结果送到目标操,比较的结果送到目标操作数作数D中。如图中。如图4-15所示,当输入继电器所示,当输入继电器X2的常开触点闭合时,执的常开触点闭合时,执行行ZCP指令,将定时器指令,将定时器T3的当前值与的当前值与K100和和K150相比较
20、,比较的结相比较,比较的结果分别送到辅助继电器果分别送到辅助继电器M3、M4和和M5中。但是需要注意的是,源数据中。但是需要注意的是,源数据S1不能大于不能大于S2。图4-15 ZCP指令的使用第第4章章三菱三菱FX2N系列系列PLC的功能指令系统的功能指令系统 4.2.3 4.2.3循环移位指令循环移位指令循环移位指令循环移位指令 循环指令可以分为右循环移位指令、左循环移位指令、带进位的右循环移循环指令可以分为右循环移位指令、左循环移位指令、带进位的右循环移位指令和带进位的左循环移位指令。位指令和带进位的左循环移位指令。1.1.右循环移位指令右循环移位指令右循环移位指令右循环移位指令 右循环
21、移位指令右循环移位指令ROR的功能号为的功能号为30。它在执行时需带有目标操作数,目标。它在执行时需带有目标操作数,目标操作数可取输出继电器的组合操作数可取输出继电器的组合KnY、辅助继电器的组合、辅助继电器的组合KnM、状态继电器、状态继电器的组合的组合KnS、定时器、定时器T、计数器、计数器C、数据寄存器、数据寄存器D和变址寄存器和变址寄存器V/Z。ROR指令的梯形图,如图指令的梯形图,如图4-16所示。所示。2.2.左循环移位指令左循环移位指令左循环移位指令左循环移位指令左循环移位指令左循环移位指令ROL的功能号为的功能号为31。它在执行时也需带有目标操作数,目标。它在执行时也需带有目标
22、操作数,目标操作数的适用范围与操作数的适用范围与ROR指令相同。指令相同。ROL指令的梯形图,如图指令的梯形图,如图4-18所示。所示。图4-16 ROR指令的梯形图图4-18 ROL指令的执行过程第第4章章三菱三菱FX2N系列系列PLC的功能指令系统的功能指令系统 3.3.带进位的右循环移位指令带进位的右循环移位指令带进位的右循环移位指令带进位的右循环移位指令 带进位的右循环移位指令带进位的右循环移位指令RCR的操作数、程序步数和的操作数、程序步数和n的取值范围与的取值范围与ROR指令相同。执行指令相同。执行RCR指令时,各位的数据与进位标志位特殊辅助继指令时,各位的数据与进位标志位特殊辅助
23、继电器电器M8022一起向右循环移动一起向右循环移动n位,即如果数据为位,即如果数据为16位的话,参与移位的位的话,参与移位的就为就为17位数据。在循环中移出的位送入进位标志特殊辅助继电器位数据。在循环中移出的位送入进位标志特殊辅助继电器M8022中,中,而特殊辅助继电器而特殊辅助继电器M8022中的数据被送回到目标操作数的另一端。中的数据被送回到目标操作数的另一端。4.4.带进位的左循环移位指令带进位的左循环移位指令带进位的左循环移位指令带进位的左循环移位指令 带进位的左循环移位指令带进位的左循环移位指令RCL的操作数、程序步数和的操作数、程序步数和n的取值范围与的取值范围与ROL指令相同。
24、执行指令相同。执行RCL指令时,各位的数据与进位标志位特殊辅助继指令时,各位的数据与进位标志位特殊辅助继电器电器M8022一起向左循环移动一起向左循环移动n位,即如果数据为位,即如果数据为16位的话,参与移位的位的话,参与移位的就为就为17位数据。在循环中移出的位送入进位标志特殊辅助继电器位数据。在循环中移出的位送入进位标志特殊辅助继电器M8022中,中,而特殊辅助继电器而特殊辅助继电器M8022中的数据被送回到目标操作数的另一端。中的数据被送回到目标操作数的另一端。第第4章章三菱三菱FX2N系列系列PLC的功能指令系统的功能指令系统 4.2.4 4.2.4 移位指令移位指令移位指令移位指令
25、移位指令可以分为位右移指令、位左移指令、字右移指令、字左移指移位指令可以分为位右移指令、位左移指令、字右移指令、字左移指令、移位寄存器写入指令和移位寄存器读出指令。令、移位寄存器写入指令和移位寄存器读出指令。1.1.位右移指令位右移指令位右移指令位右移指令 位右移指令位右移指令SFTR是指将指令移位寄存器的内容向右移位。是指将指令移位寄存器的内容向右移位。SFTR指令指令的梯形图和语句表如图的梯形图和语句表如图4-20所示。所示。图4-20 SFTR指令的执行过程第第4章章三菱三菱FX2N系列系列PLC的功能指令系统的功能指令系统 2.2.位左移指令位左移指令位左移指令位左移指令 位左移指令位
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