PLC基础及应用教程三菱FXN系列功能指令.pptx
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1、 三菱PLC基础与应用 当一个16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,32位数据传送时也一样。在作16位数操作时,参与操作的位元件不足16位时,高位(不足部分)均作0处理,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。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0为结尾的元件,如X0、Y10、M20等。第1页/共180页 三菱PLC基础与应用 2.指令与操作数应用指令用助记符表示,有些应用指令仅有指令段(助记符),但更多的有操作数。下面是指令中操作数符号表示方法及解释:S:表示数据源。内容不随指令执行而变化的操作
2、数称为源。在可变址修改软元件编号的情况下,加上“.”符号的S.表示。源的数量多时,以S1.、S2.等表示。D.:表示目标操作数。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“.”符号的D.表示。目标数量多时,以D1.、D2.等表示。n.、m.:以m.或n.表示既不作源,也不作目标的操作数。这样的操作数数量很多时,以m1.、m2.、n1.、n2.等表示。第2页/共180页 三菱PLC基础与应用 3.数据格式在FX系列PLC内部,数据以二进制(BIN)补码的形式存储,所有的四则运算和加1/减1运算都使用二进制数。16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0,负
3、数的符号位为1,最低为第0位。4.应用指令的表达形式与基本指令不同,FX2N系列PLC的应用指令用编号FNC00FNC246表示,采用计算机通用的助记符(英文名称或缩写)表示。例如,FNC45的助记符是MEAN(平均)。应用指令的表示格式如图5-1所示。第3页/共180页 三菱PLC基础与应用 应用指令的指令段通常占1个程序步,16位操作数占2步,32位操作数占4步。图5-1 应用指令的表示格式 第4页/共180页 三菱PLC基础与应用 5.1.2 数据长度FX2N型PLC中的数据寄存器D为16位,用于存放16位二进制数。在应用指令的助记符前加“D”就变成32位指令。数据长度的表示格式如图5-
4、2所示。图5-2 数据长度的表示 第5页/共180页 三菱PLC基础与应用 5.1.3 执行形式应用指令有连续执行和脉冲执行型两种执行形式。脉冲执行形式的使用如图5-3所示。图5-3 脉冲执行型的表示 第6页/共180页 三菱PLC基础与应用 在应用指令助记符中标有“P”的表示该指令为脉冲执行型,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“P”的表示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。“P”和“D”可以同时使用。第7页/共180页 三菱PLC基础与应用 5.1.4 变址寄存器FX2N有16个16位的变址寄存器,分别是V0V7和Z0Z7。在传送、比较指令中,
5、变址寄存器V和Z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。进行32位运算时,常用V和Z自动组对使用,分别组成(V0、Z0)、(V1、Z1)、(V7、Z7)。V为高16位,Z为低16位,这时变址指令只需指定Z,Z就能代表V和Z的组合。第8页/共180页 三菱PLC基础与应用 5.2 程序流程指令程序流程指令共有10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CJ(Conditional Jump)的功能编号为FNC00,操作数的指针标号P0P127,其中P63即END所在步序,无需再标号。CJ和CJP都占3个程序步,指针标号占1个程序步。指针P(P
6、oint)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CJ指令条件满足时,跳转到相应的标号处。第9页/共180页 三菱PLC基础与应用 图5-4 跳转指令的使用 第10页/共180页 三菱PLC基础与应用 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。2)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指针标号。3)跳转指令一般在CJ指令之后,但也可出现在跳转指令之前。4)跳转执行期间,即使被跳过程序的驱动条件改变,但其线圈(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。5)如果跳转开始时定时器和计
7、数器已在工作,则跳转执行期间它们将停止工作,即T和C的当前值保持不变,直到跳转条件不满足后又继续工作(T和C接着以前的数值继续计时和计数)。但定时器T192T199和高速计数器C235C255在跳转后将继续动作,接点也动作。第11页/共180页 三菱PLC基础与应用 5.2.2 子程序调用和子程序返回子程序调用指令CALL(Sub Routine Call)的功能编号为FNC01,操作数为P0P127,CALL和CALLP指令都占3个程序步。子程序返回指令SRET(Sub Routine Return)的功能编号为FNC02,无操作数,占用1个程序步。子程序是为一些特定的控制目的而编制的相对独
8、立的程序。为了区别于主程序,规定在程序编排时,将主程序排在前面,子程序排在后面,以主程序结束指令FEND(FNC06)将它们隔开。第12页/共180页 三菱PLC基础与应用 子程序调用指令CALL的功能是当执行条件满足时,该指令使程序跳到标号处,执行该标号对应的子程序。子程序返回指令SRET的功能是返回到调用该子程序的CALL指令处的下一逻辑行。子程序调用和子程序返回指令的简单使用示例如图5-5所示。第13页/共180页 三菱PLC基础与应用 图5-5 子程序调用和返回指令的使用第14页/共180页 三菱PLC基础与应用 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,
9、但不同的CALL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,最多可有5级嵌套。3)在调用子程序和中断子程序时,可采用T192T199和T246249作为定时器。第15页/共180页 三菱PLC基础与应用【例5-1】用两个开关X1、X0控制一个信号灯Y0,当X1X0=00时灯灭;当X1X0=01时,灯以1s脉冲闪烁;当X1X0=10时,灯以2s脉冲闪烁;当X1X0=11时,灯常亮。用子程序调用来实现,则如图5-6所示。第16页/共180页 三菱PLC基础与应用 图5-6 子程序调用实例 第17页/共180页 三菱PLC基础与应用 5.2.3 中断指令 中断返回指令IRE
10、T(Interrupt Return)的功能编号FNC03,无操作数,占1个程序步。中断允许指令EI(Enable Interrupt)的功能编号FNC04,无操作数,占1个程序步。中断禁止指令DI(Disable Interrupt)的功能编号FNC05,无操作数,占1个程序步。第18页/共180页 三菱PLC基础与应用 1中断指针中断指针(II8)是用来指示某一中断程序的入口位置的。执行中断后遇到IRET指令,则返回主程序。中断指针有以下三种类型:1)输入中断指针(I00I50):共6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。这类中断不受PLC扫描周期的影响,可
11、以及时处理外界信息。输入中断指针编号格式如下:例如:I201是当输入X2从OFFON变化时,执行以I201为标号的中断程序,并根据IRET指令返回。第19页/共180页 三菱PLC基础与应用 2)定时器中断指针(I6I8):共3点,用来指示周期定时中断的中断服务程序的入口位置。这类中断的作用是PLC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PLC扫描周期的影响。定时器中断指针格式如下:3)计数器中断指针(I010I060):共6点,用于在PLC内置的高速计数器中。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场合。第20页/
12、共180页 三菱PLC基础与应用 2中断指令 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。PLC通常处于禁止中断状态,由EI和DI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,CPU将暂停主程序而转去执行中断服务程序。当遇到IRET时返回断点继续执行主程序。中断指令的简单使用示例如图5-7所示。在图5-7中,如在允许中断范围内,如果外部中断源X1有一个下降沿,则转入I100为标号的中断服务程序。但X0能否引起中断还受M8050的控制,当X10为ON时,M8050=1,禁止I100中断。第21页/共180页 三菱PLC基础与应用 图5-7 中断指令的使用 第
13、22页/共180页 三菱PLC基础与应用 表5-1 中断类型及中断禁止特殊辅助继电器第23页/共180页 三菱PLC基础与应用 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越高。2)无需中断禁止时,可只用EI指令,不必用DI指令。3)通过特殊辅助继电器M8050M8058可实现中断的选择,它们分别与外部中断和定时器中断一一对应。当M8050M8058为ON时,禁止执行相应I0I8的中断,M8059为ON时,则禁止所有计数器中断。4)FX2N系列PLC可实现不多于两级的中断嵌套,即在中断子
14、程序中再使用一对EI和DI指令。第24页/共180页 三菱PLC基础与应用【例5-2】三人智力抢答(a)输入中断(抢答)梯形图(b)抢答器接线图 图5-8 输入中断(抢答电路)实例 第25页/共180页 三菱PLC基础与应用 5.2.4 主程序结束指令主程序结束指令FEND(First End)的功能编号为FNC06,无操作数,占用1个程序步。FEND表示主程序结束,当执行到FEND时,PLC执行输入/输出处理、监视定时器的刷新、返回0步程序。使用FEND指令的注意事项:1)子程序和中断服务程序应放在FEND之后。2)子程序和中断服务程序必须写在FEND和END之间,否则会出错。第26页/共1
15、80页 三菱PLC基础与应用 5.2.5 监视定时器指令监视定时器指令WDT(Watch Dog Timer)的功能编号为FNC07,没有操作数,占用1个程序步。监视定时器WDT(Watch Dog Timer)又称看门狗,该指令的功能是对PLC的监视定时器进行复位。PLC正常工作时扫描周期小于它的定时时间。监控定时器定时时间在FX2N中默认值为200ms,如果PLC运行一个扫描周期的时间超过监控定时器规定的200ms时,PLC将停止工作,这时CPU-E(CPU错误)指示灯亮。第27页/共180页 三菱PLC基础与应用 可以通过修改PLC的特殊数据寄存器D8000(存放一个扫描周期时间)值来设
16、定WDT的定时时间,如图5-9所示。图5-9 WDT的定时时间设定第28页/共180页 三菱PLC基础与应用 此外,如果一个程序大于默认的200ms,也可以通过在程序中插入WDT指令,将程序一分为二,使它们都小于200ms,则不会出现停机报警现象,如图5-10所示。图5-10 WDT指令的应用第29页/共180页 三菱PLC基础与应用 WDT指令的使用注意事项如下:1)如果FOR-NEXT循环程序的执行时间过长,可能超过监控定时器的定时时间,可将WDT指令插入循环程序中。2)如果条件跳转指令CJ出现在它所对应的指针标号之后,可能因连续反复跳步使它们之间的程序被反复执行,使WDT动作。为避免这种
17、情况,可以在CJ指令和其指针标号之间插入WDT指令。第30页/共180页 三菱PLC基础与应用 5.2.6 循环指令循环开始指令FOR的功能编号为FNC08,源操作数表示循环次数,占3个程序步。循环结束指令NEXT的功能编号为FNC09,无操作数,占1个程序步。FOR与NEXT构成循环指令,FORNEXT之间的程序被反复执行,执行次数由FOR指令的源操作数n设定,n的取值范围132767。执行完后,再执行NEXT后面的指令。第31页/共180页 三菱PLC基础与应用 循环指令简单使用示例如图5-11所示。在图5-11中,外层循环程序A嵌套内层循环B,外层A执行2次,每执行一次外层程序A,就要执
18、行5次内层B,因此循环B一共要执行10次。图5-11 循环指令的使用 第32页/共180页 三菱PLC基础与应用 循环指令的使用注意事项:1)FOR与NEXT指令总是成对使用。2)FORNEXT循环可以嵌套五层。3)利用循环中的CJ指令可以跳出FORNEXT之间的循环区。4)如果NEXT指令应放在FOR指令的前面;FOR指令没有对应的NEXT指令;FOR指令与NEXT指令的个数不成对;NEXT指令放在FEND和END指令的后面,以上情况均会出错。5)如果执行FORNEXT指令的时间太长,PLC的扫描周期有可能会超过WDT的设定时间。第33页/共180页 三菱PLC基础与应用 5.3 比较与传送
19、指令比较与传送指令共有10条,应用指令的编号为FNC10FNC19。比较与传送指令包括数据传送、比较处理、交换及转换等功能。5.3.1 比较指令比较指令CMP(Compare)的功能编号FNC10,是将源操作数S1.和S2.的数据进行比较,将比较的结果送到目标操作数D.中,并且占用3个连续单元。比较指令的简单使用示例如图5-12所示。第34页/共180页 三菱PLC基础与应用 图5-12 比较指令的使用第35页/共180页 三菱PLC基础与应用 比较指令的使用注意事项:1)按代数形式进行大小比较。例:(-52)。2)指定的元件种类或元件号超出允许范围时将会出错。3)源操作数可以取任意的数据格式
20、,目标操作数可以取Y、M和S。4)CMP(P)占7个程序步,DCMP(P)占13个程序步。第36页/共180页 三菱PLC基础与应用【例5-3】密码锁设计。密码锁的设计如图5-13所示(其中左图为梯形图,右图为接线图),设置4位密码8251。将数字开关拨到8时按一下确认键,再分别在拨到2、5、1时按一下确认键,电磁锁Y0得电开锁。第37页/共180页 三菱PLC基础与应用 图5-13 密码锁第38页/共180页 三菱PLC基础与应用 5.3.2 区间比较指令区间比较指令ZCP(Zone Compare)的功能编号为FNC11,它是将一个源操作数S.与两个源操作数S1.和S2.中的数值进行比较,
21、然后将比较结果传送到目标操作数D.为首地址的3个连续的软件元件中。区间比较指令的简单使用示例如图5-14所示。第39页/共180页 三菱PLC基础与应用 图5-14 区间比较指令的使用 第40页/共180页 三菱PLC基础与应用 区间比较指令的使用注意事项:1)按代数形式进行大小比较。2)S1.中的数据不能大于S2.中的数据,如果S1.大于S2.,则S2.被看作与S1.一样大。3)源操作数可以取所有数据格式,而目标操作数可取Y、M、S。4)ZCP(P)占7个程序步,DZCP(P)占13个程序步。第41页/共180页 三菱PLC基础与应用 5.3.3 传送指令传送指令MOV(Move)的功能编号
22、为FNC12,该指令的功能是将源操作数S.的内容传送到目标操作数D.中。传送指令的使用示例如图5-15所示。图5-15 传送指令的使用 第42页/共180页 三菱PLC基础与应用 传送指令的使用注意事项:1)源操作数可以取所有数据格式,而目标操作数可取KnY、KnM、KnS、T、C、D、V、Z。2)MOV(P)占5个程序步,DMOV(P)占9个程序步。第43页/共180页 三菱PLC基础与应用【例5-4】用传送指令实现八人抢答电路。要求8个指示灯Y0Y7对应8个抢答按钮X0X7,在主持人按下开始按钮X10后,才可以抢答,先按按钮者的灯亮,同时蜂鸣器Y10响,后按按钮者灯不亮。则按要求其设计的梯
23、形图如图5-16所示。图5-16 传送指令的使用 第44页/共180页 三菱PLC基础与应用 5.3.4 移位传送指令移位传送指令SMOV(Shift Move)的功能编号为FNC13,该指令的功能是将S.中的16位二进制数据以BCD的形式按位传送到D.中指定的位置。该指令的使用如图5-17所示。第45页/共180页 三菱PLC基础与应用 图5-17 移位传送指令的使用 第46页/共180页 三菱PLC基础与应用 移位传送指令的使用注意事项:1)数据寄存器D只能存放二进制数,所以SMOV指令只是在传送的过程中以BCD码的方式传送,而到达指定目标D后仍以二进制数存放。2)BCD码值超过9999时
24、会出错。3)源操作数可以取所有数据格式,而目标操作数可取KnY、KnM、KnS、T、C、D、V、Z。4)SMOV(P)指令只有16位运算,占11个程序步。第47页/共180页 三菱PLC基础与应用 5.3.5 取反传送指令取反传送指令CML(Complement)的功能编号为FNC14,该指令的功能是将源操作数S.中的各位二进制数取反(01,10),按位传送到目标操作数D.中。取反传送指令的使用示例如图5-18所示。图5-18 取反传送指令的使用第48页/共180页 三菱PLC基础与应用 取反传送指令的使用注意事项:1)源操作数可以取所有数据格式,而目标操作数可取KnY、KnM、KnS、T、C
25、、D、V、Z。2)如果源数据为常数K,该数据会自动转换为二进制数。3)CML(P)占5个程序步,DCML(P)占9个程序步。第49页/共180页 三菱PLC基础与应用 5.3.6 块传送指令块传送指令BMOV(Block Move)的功能编号为FNC15,该指令是将源操作数指定的元件开始的n个数据组成的数据块传送到指定的目标,n可以取K、H和D。块传送指令的使用示例如图5-19所示。图5-19 块传送指令的使用第50页/共180页 三菱PLC基础与应用 块传送指令的使用注意事项:1)如果元件号超过允许的范围,数据仅传送到允许的范围。2)源操作数可以取KnX、KnY、KnM、KnS、T、C、D和
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