附录1 FX指令表
FX系列PLC的基本控制指令
59㊀第三章FX 系列PLC 的基本控制指令PLC 的指令有基本指令和功能指令之分,我们以三菱FX2N 系列为例来学习㊂FX2N系列PLC 共有基本指令27条,如表3-1所示㊂表3-1㊀三菱FX 系列PLC 基本指令60㊀第一节 基本逻辑指令一、基本的连接与驱动指令1．LD㊁LDILD称为 取 指令,用于单个常开触点与左母线的连接㊂LDI称为 取反 指令,用于单个常闭触点与左母线的连接㊂2．OUTOUT称为 驱动 指令,是用于对线圈进行驱动的指令㊂取 指令与 驱动 指令的使用如图3-1所示㊂图3-1㊀ 取 指令与 驱动 指令的使用指令使用说明:1)LD和LDI指令可以用于软元件X㊁Y㊁M㊁T㊁C和S㊂2)LD和LDI指令还可以与ANB㊁ORB指令配合,用于分支电路的起点处㊂3)OUT指令可以用于Y㊁M㊁T㊁C和S,但是不能用于输入继电器X㊂4)对于定时器和计数器,在OUT指令之后应设置常数K或数据寄存器D㊂3．AND㊁ANIAND称为 与 指令,用于单个常开触点的串联,完成逻辑 与 的运算㊂ANI称为 与非 指令,用于单个常闭触点的串联,完成逻辑 与非 的运算㊂触点串联指令的使用如图3-2所示㊂图3-2㊀触点串联指令的使用指令使用说明:1)AND㊁ANI的目标元件可以是X㊁Y㊁M㊁T㊁C和S㊂61㊀2)触点串联使用次数不受限制㊂4．OR㊁ORI OR 称为 或 指令,用于单个常开触点的并联,实现逻辑 或 运算㊂ORI 称为 或非 指令,用于单个常闭触点的并联,实现逻辑 或非 运算㊂触点并联指令的使用如图3-3所示㊂图3-3㊀触点并联指令的使用指令使用说明:1)OR㊁ORI 指令都是指单个触点的并联㊂2)触点并联指令连续使用的次数不受限制㊂3)OR㊁ORI 指令的目标元件可以为X㊁Y㊁M㊁T㊁C㊁S㊂5．ORB㊁ANB ORB 称为 块或 指令,用于两个或两个以上触点串联而成的电路块的并联㊂ANB 称为 块与 指令,用于两个或两个以上触点并联而成的电路块的串联㊂ORB 指令的使用如图3-4所示㊂图3-4㊀ORB 指令的使用ORB 指令的使用说明:1)电路块并联时,对于电路块的开始应该用LD 或LDI 指令㊂62㊀2)如有多个电路块并联时,要对每个电路块使用ORB指令㊂连续使用次数不应超过8次㊂ANB指令的使用如图3-5所示㊂图3-5㊀ANB指令的使用ANB指令的使用说明:1)电路块串联时,对于电路块的开始应该用LD或LDI指令㊂2)如有多个电路块按顺序串联时,要对每个电路块使用ANB指令㊂ANB指令与ORB指令一样,连续使用次数不应超过8次㊂二、置位与复位指令SET是置位指令,其作用是使被操作的目标元件置位并保持㊂RST是复位指令,其作用是使被操作的目标元件复位并保持清零状态㊂SET㊁RST的使用如图3-6所示㊂图3-6㊀置位与复位指令的使用63㊀图3-6c 所示为时序图㊂时序图可以直观地表达出梯形图的控制功能㊂在画时序图时,我们一般规定只画各元件常开触点的状态,如果常开触点是闭合状态,用高电平 1 表示;如果常开触点是断开状态,则用低电平 0 表示㊂假如梯形图中只有某元件的线圈和常闭触点,则在时序图中仍然只画出其常开触点的状态㊂指令使用说明:1)SET 指令的目标元件可以是Y㊁M㊁S㊂2)RST 指令的目标元件为Y㊁M㊁S㊁T㊁C㊁D㊁V㊁Z㊂RST 指令常被用来对D㊁Z㊁V 的内容清零,还用来复位积算定时器和计数器㊂3)对于同一目标元件,SET㊁RST 指令可多次使用,顺序也可随意,但最后执行者有效㊂三㊁脉冲微分指令微分指令可以将脉宽较宽的输入信号变成脉宽等于PLC 一个扫描周期的触发脉冲信号,相当于对输入信号进行微分处理,如图3-7所示㊂PLS 称为上升沿微分指令,其作用是在输入信号的上升沿产生一个扫描周期的脉冲输出㊂PLF 称为下降沿微分指令,其作用是在输入信号的下降沿产生一个扫描周期的脉冲输出㊂脉冲微分指令的应用格式如图3-7所示㊂图3-7㊀脉冲微分指令的应用格式脉冲微分指令的使用如图3-8所示,利用微分指令检测到信号的边沿,M0或M1仅接通一个扫描周期,通过置位和复位指令控制Y0的状态㊂指令使用说明:1)PLS㊁PLF 指令的目标元件为Y 和M㊂2)使用PLS 指令时,是利用输入信号的上升沿来驱动目标元件,使其接通一个扫描周期;使用PLF 指令时,是利用输入信号的下降沿来驱动目标元件,使其接通一个扫描周期㊂四㊁其他基本指令END 为结束指令,将强制结束当前的扫描执行过程,若不写END 指令,将从用户程序存储器的第一步执行到最后一步;将END 指令放在程序结束处,只执行第一步至END 之间的程序,所以使用END 指令可以缩短扫描周期㊂另外在调试程序过程中,可以将END 指令插在各段程序之后,这样可以大大地提高调试的速度㊂NOP 是空操作指令,其作用是使该步序作空操作㊂执行完清除用户存储器的操作后,用户存储器的内容全部变为空操作指令㊂64㊀图3-8㊀脉冲微分指令的使用图3-9㊀并行输出梯形图ʌ名师点拨一ɔ㊀并行输出、纵接输出和多路输出1．几种常见的输出形式我们已经学习了15条基本指令,在此基础上,我们一起来认识几种特殊的梯形图结构㊂如图3-9所示,在同样的驱动条件下,OUT指令连续使用了3次㊂这种OUT指令连续使用若干次(相当于线圈并联)的输出形式称为并行输出㊂65㊀图3-10㊀纵接输出梯形图图3-11㊀多路输出梯形图㊀㊀如图3-10中,OUT M100指令之后,再通过T1的常开触点去驱动Y2㊂这种在OUT 指令之后,再通过其他触点去驱动其他线圈的方式称为纵接输出㊂如图3-11所示,各个输出线圈除了有相同的条件X0外,还有各自不同的控制条件去控制多个逻辑行㊂这种一个触点或触点组控制多个逻辑行的输出形式称为多路输出㊂对于多路输出的梯形图,要想把它转换为指令表,需要用到栈指令或主控指令,下面我们分别来介绍一下㊂2．栈指令(MPS ㊁MPP ㊁MRD )在FX 系列PLC 中有11个存储单元,如图3-12a 所示,它们专门用来存储程序运算的中间结果,被称为栈存储器㊂对栈存储器的操作对应有三个栈指令:MPS ㊁MPP 和MRD ㊂MPS 是进栈指令,其作用是将运算结果送入栈存储器的第一个单元,同时将先前送入的数据依次移到栈的下一个单元㊂MPP 是出栈指令,其作用是将栈存储器第一个单元的数据(最后进栈的数据)读出且该数据从栈中消失,同时将栈中其他数据依次上移㊂66㊀图3-12㊀栈存储器及栈指令的应用图3-13㊀一层堆栈指令的使用㊀㊀MRD是读栈指令,其作用是将栈存储器第一个单元的数据(最后进栈的数据)读出且该数据继续保存在栈存储器的第一个单元,栈内的数据不发生移动㊂栈指令用在某一个电路块与其他不同的电路块串联,以便实现驱动不同线圈的场合,即用于多重输出电路㊂其应用如图3-12b所示㊂指令使用说明:1)栈指令没有目标元件㊂2)MPS和MPP指令必须配对使用㊂3)栈存储器只有11个单元,所以栈最多为11层㊂图3-13所示为一层堆栈使用实例,图3-14所示为二层堆栈使用实例㊂4)栈指令在应用时遵循先进后出㊁后进先出的原则㊂67㊀图3-14㊀二层堆栈指令的使用图3-15㊀主控指令的使用(一)㊀㊀3．主控指令(MC ㊁MCR )MC 是主控指令,其作用是用于公共串联触点的连接㊂执行MC 后,左母线移到MC 触点的后面,即产生一个临时左母线㊂MCR 是主控复位指令,它是MC 指令的复位指令,即利用MCR 指令恢复原左母线的位置㊂主控指令的使用如图3-15所示㊂利用MC N0M100实现左母线右移,其中N0表示嵌套等级,利用MCR N0恢复到原先左母线的位置;如果X0断开,则会跳过MC ㊁MCR 之间的指令向下执行㊂图3-16所示为另一个主控指令的使用实例㊂指令使用说明:1)MC ㊁MCR 指令的目标元件为Y 和M ,不能是特殊辅助继电器㊂MC 占三个程序步,MCR 占两个程序步㊂2)主控触点在梯形图中与一般触点垂直(如图3-16中的M120)㊂与主控触点相连的触点必须用LD 或LDI 指令㊂68㊀图3-16㊀主控指令的使用(二)㊀㊀3)MC指令的输入触点断开时,在MC和MCR之内的积算定时器㊁计数器㊁用复位/置位指令驱动的元件保持其之前的状态不变㊂非积算定时器㊁计数器,以及用OUT指令驱动的元件将被复位,如图3-15中当X0断开,Y0和Y1即变为OFF㊂4)在一个MC指令区内若再次使用MC指令,则称为嵌套㊂主控指令的嵌套级数最多为8级,编号按N0ңN1ңN2ңN3ңN4ңN5ңN6ңN7顺序增大,每级的返回用对应的MCR指令,复位时从编号大的嵌套级开始㊂图3-17㊀起停控制程序(一)ʌ名师点拨二ɔ㊀基本逻辑指令的应用1．基本起停控制程序起动㊁停止的控制程序是最基本的常用控制程序㊂常用以下两种方法来实现㊂(1)起-保-停控制图3-17中,X0是起动信号,X1是停止信号㊂当X0为ON状态时,输出继电器Y0的线圈接通,并通过其常开触点形成自锁;当X1为ON状态时,输出继电器Y0的线圈断开,其常开触点断开㊂69㊀图3-18㊀起停控制程序(二)图3-19㊀用脉冲微分指令产生单脉冲图3-20㊀单脉冲发生器控制程序㊀㊀(2)置位㊁复位控制起动和停止的控制也可以通过SET ㊁RST 指令来实现的,如图3-18所示㊂2．脉冲产生程序(1)单脉冲发生器在PLC 的程序设计中,经常需要单个脉冲来实现计数器的复位,或作为系统的起动㊁停止信号㊂可以通过脉冲微分指令PLS 和PLF 指令来实现,如图3-19所示㊂在图3-20中,输入点X0每接通一次,就产生一个定时的单脉冲㊂无论X0接通时间长短如何,输出Y0的脉宽都等于定时器T0设定的时间㊂70㊀㊀㊀(2)连续脉冲发生器在PLC程序设计中,经常需要一系列连续的脉冲信号作为计数器的计数脉冲或其他作用,连续脉冲可分为周期不可调和周期可调两种情况㊂1)周期不可调的连续脉冲发生器㊂如图3-21所示,输入点X0接带自锁的按钮㊂利用辅助继电器M1产生一个脉宽为一个扫描周期㊁脉冲周期为两个扫描周期的连续脉冲㊂其工作原理分析如下:当X0常开触点闭合后,第一个扫描周期,M1常闭触点闭合,所以M1线圈能得电;第二个扫描周期,因在上一个扫描周期M1线圈已得电,所以M1的常闭触点断开,因此使M1线圈失电㊂因此,M1线圈得电时间为一个扫描周期㊂M1线圈不断连续地得电㊁失电,其常开触点也随之不断连续地闭合㊁断开,就产生了脉宽为一个扫描周期的连续脉冲信号输出,但是脉冲宽度和脉冲周期不可调㊂2)周期可调的连续脉冲发生器㊂若要产生一个周期可调节的连续脉冲,可使用如图3-22所示的程序㊂图3-21㊀周期不可调连续脉冲发生器㊀图3-22㊀周期可调连续脉冲发生器其工作原理分析如下:当X0常开触点闭合后,在第一个扫描周期,T0常闭触点闭合,T0线圈得电㊂经过2s的延时,T0的当前值和设定值相等,T0的触点将要动作㊂所以在断开后的第一个扫描周期中,T0常闭触点断开,使T0线圈失电㊂在此后的下一个扫描周期,T0常闭触点恢复闭合,又使T0线圈得电,重复以上动作,就产生了脉宽为一个扫描周期㊁脉冲周期为2s的连续脉冲㊂可以通过改变T0的设定值来改变连续脉冲的周期㊂第二节 定时器与计数器前面我们简单认识了定时器和计数器,下面我们具体来学习定时器和计数器的特点和应用㊂71㊀定时器的功能类似于继电控制里的时间继电器,其工作原理可以简单的叙述为:定时器是根据对时钟脉冲(常用的时钟脉冲有100ms㊁10ms㊁1ms 三种)的累积而定时的,当所计的脉冲个数达到所设定的数值时,其输出触点动作(常开闭合㊁常闭断开)㊂设定值K 可用常数或数据寄存器D 的内容来进行设定㊂FX2N 系列PLC 共有256个定时器,可以分为非积算型和积算型两种㊂1．非积算定时器100ms 的定时器共200点(T0~T199),设定值为1~32767,所以其定时范围为0．1~3276．7s㊂10ms 的定时器共46点(T200~T245),设定值为1~32767,所以其定时范围为0．01~327．67s,非积算定时器的动作过程如图3-23所示㊂图3-23㊀非积算定时器的动作过程示意图在图3-23中我们可以看到,发生断电或输入X0断开时,定时器T30的线圈和触点均发生复位,再上电之后重新开始计数,所以称其为非积算定时器㊂2．积算定时器积算定时器具备断电保持功能,在定时过程中如果断电或定时器的线圈断开,积算定时器将保持当前的计数值;再上电或定时器线圈接通后,定时器将继续累积㊂只有将定时器强制复位后,当前值才能变为0㊂1ms的积算定时器共4点(T246~T249),对1ms 的脉冲进行累积计数,定时范围为0．001~32．767s㊂100ms 的定时器共6点(T250~T255),设定值为1~32767,定时范围为0．1~3276．7s㊂积算定时器的动作过程如图3-24所示㊂图3-24㊀㊀积算定时器的动作过程示意图72㊀计数器可以对PLC的内部元件(如X㊁Y㊁M㊁T㊁C等)进行计数㊂其工作原理是,当计数器的当前值与设定值相等时,计数器的触点将要动作㊂FX2N系列计数器主要分为内部计数器和高速计数器两大类㊂内部计数器又可分为16位增计数器和32位双向(增减)计数器㊂计数器的设定值范围:1~32767(16位)和-214783648~+214783647(32位)㊂1．16位增计数器16位增计数器包括C0~C199共200点,其中C0~C99共100点为通用型; C100~C199共100点为断电保持型(断电后能保持当前值,待通电后继续计数)㊂16位增计数器其设定值在K1~K32767范围内有效,设定值K0与K1意义相同,均在第一次计数时,其触点动作㊂16位增计数器的动作示意图如图3-25所示㊂图3-25㊀16位增计数器的动作示意图在图3-25中,X10为计数器C0的复位信号,X11为计数器C0的计数信号㊂当X11来第10个脉冲时,计数器C0的当前值与设定值相等,所以C0的常开触点动作,Y0得电㊂如果X10为ON,则执行RST指令,计数器C0被复位,C0的输出触点被复位,Y0失电㊂2．32位双向计数器32位双向计数器包括C200~C234共35点,其中C200~C219共20点为通用型; C220~C234共15点为断电保持型㊂由于它们可以实现双向增减的计数,所以其设定范围为-214783648~+214783647(32位)㊂C200~C234是增计数还是减计数,可以分别由特殊的辅助继电器M8200~M8234设定㊂当对应的特殊的辅助继电器为ON状态时,为减计数;否则为增计数,其使用方法如图3-26所示㊂X12控制M8200:X12=OFF时,M8200=OFF,计数器C200为加计数;X12=ON 时,M8200=ON,计数器C200为减计数㊂X13为复位计数器的复位信号,X14为计数输入信号㊂如图3-26中,利用计数器输入X14驱动C200线圈时,可实现增计数或减计数㊂在计数器的当前值由-5到-4增加时,则输出点Y1接通;若输出点已经接通,则输出点则断开㊂73㊀图3-26㊀双向计数器的动作示意图3．高速计数器高速计数器采用中断方式进行计数,与PLC 的扫描周期无关㊂与内部计数器相比除允许输入频率高之外,应用也更为灵活,高速计数器均有断电保持功能,通过参数设定也可变成非断电保持㊂元件使用说明:1)计数器需要通过RST 指令进行复位㊂2)计数器的设定值可用常数K,也可用数据寄存器D 中的参数㊂3)双向计数器在间接设定参数值时,要用编号紧连在一起的两个数据寄存器㊂4)高速计数器采用中断方式对特定的输入进行计数,与PLC 的扫描周期无关㊂ʌ名师点拨ɔ㊀用定时器与计数器实现的时间控制程序FX 系列PLC 的定时器为通电延时定时器,其工作原理是,定时器线圈通电后,开始延时,待定时时间到,触点动作;在定时器的线圈断电时,定时器的触点瞬间复位㊂但是在实际应用中,我们常遇到如断电延时㊁限时控制㊁长延时等控制要求,这些都可以通过程序设计来实现㊂1．通电延时控制74㊀图3-27㊀延时接通控制程序及时序图图3-28㊀延时断开控制程序及时序图㊀㊀延时接通控制程序如图3-27所示㊂它所实现的控制功能是,X1接通5s后,Y0才有输出㊂工作原理分析如下:当X1为ON状态时,辅助继电器M0的线圈接通,其常开触点闭合自锁,可以使定时器T0的线圈一直保持得电状态㊂T0的线圈接通5s后,T0的当前值与设定值相等,T0的常开触点闭合,输出继电器Y0的线圈接通㊂当X2为ON状态时,辅助继电器M0的线圈断开,定时器T0被复位,T0的常开触点断开,使输出继电器Y0的线圈断开㊂2．断电延时控制延时断开控制程序如图3-28所示㊂它所实现的控制功能是,输入信号断开10s 后,输出才停止工作㊂工作原理分析如下:当X0为ON状态时,辅助继电器M0的线圈接通,其常开触点闭合,输出继电器Y3的线圈接通㊂但是定时器T0的线圈不会得电(因为其前面是断开状态)㊂当X0由ON变为OFF状态,㊁和都处于接通状态,定时器T0开始计时㊂10s后,T0的常闭触点打开,M0的线圈失电,输出继电器Y0断开㊂75㊀图3-29㊀控制负载的最大工作时间图3-30㊀控制负载的最小工作时间图3-31㊀两个定时器串级使用㊀㊀3．限时控制在实际工程中,常遇到将负载的工作时间限制在规定时间内的控制㊂这可以通过如图3-29所示的程序来实现,它所实现的控制功能是,控制负载的最大工作时间为10s ㊂如图3-30所示的程序可以实现控制负载的最少工作时间㊂该程序实现的控制功能是,输出信号Y2的最少工作时间为10s ㊂4．长时间延时控制程序在PLC 中,定时器的定时时间是有限的,最大为3276．7s ,还不到1h ㊂要想获得较长时间的定时,可用两个或两个以上的定时器串级实现,或将定时器与计数器配合使用,也可以通过计数器与时钟脉冲配合使用来实现㊂(1)定时器串级使用定时器串级使用时,其总的定时时间为各个定时器设定时间之和㊂图3-31是用两个定时器完成1．5h 的定时,定时时间到,Y0得电㊂(2)定时器和计数器组合使用76㊀图3-32㊀定时器和计数器组合使用图3-33㊀两个计数器组合使用㊀㊀图3-32是用一个定时器和一个计数器完成1h的定时㊂当X0接通时,M0得电并自锁,定时器T0依靠自身复位产生一个周期为100s的脉冲序列,作为计数器C0的计数脉冲㊂当计数器计满36个脉冲后,其常开触点闭合,使输出Y0接通㊂从X0接通到Y0接通,延时时间为100sˑ36=3600s,即1h㊂(3)两个计数器组合使用图3-33是用两个计数器完成1h的定时㊂以M8013(1s的时钟脉冲)作为计数器C0的计数脉冲㊂当X0接通时,计数器C0开始计时㊂计满60个脉冲(60s)后,其常开触点C0向计数器C1发出一个计数脉冲,同时使计数器C0复位㊂计数器C1对C0脉冲进行计数,当计满60个脉冲后,C1的常开触点闭合,使输出Y0接通㊂从X0接通到Y0接通,定时时间为60sˑ60=3600s,即1h ㊂77㊀图3-34㊀开机累计时间控制程序㊀㊀5．开机累计时间控制程序PLC 运行累计时间控制电路可以通过M8000㊁M8013和计数器等组合使用,编制秒㊁分㊁时㊁天㊁年的显示电路㊂在这里,需要使用断电保持型的计数器(C100~C199),这样才能保证每次开机的累计时间能计时,如图3-34所示㊂第三节 梯形图的编程原则与编程方法一、梯形图的编程原则梯形图是PLC 最常用的编程语言,我们已经在前面认识了一些梯形图,它们在形式上类似于继电控制电路,但两者在本质上又有很大的区别㊂78㊀1．关于左㊁右母线梯形图的每一个逻辑行必须从左母线开始,终止于右母线㊂但是它与继电控制的不同是,梯形图只是PLC形象化的一种编程语言,左㊁右母线之间不接任何电源,所以我们认为每个逻辑行有假想的电流从左向右流动,并没有实际的电流流过㊂画梯形图时必须遵循以下两点原则:1)左母线只能连接各软元件的触点,软元件的线圈不能直接接左母线㊂2)右母线只能直接接各类继电器的线圈(输入继电器X除外),软元件的触点不能直接接右母线㊂2．关于继电器的线圈和触点1)梯形图中所有软元件的编号,必须是在PLC软元件表所列的范围之内,不能任意使用㊂同一线圈的编号在梯形图中只能出现一次,而同一触点的编号在梯形图中可以重复出现㊂同一编号的线圈在程序中使用两次或两次以上,称为双线圈输出,如图3-35所示㊂双线圈输出的情况只有在后面将要讲到的步进指令编程中才允许使用㊂一般程序中如果出现双线圈输出,容易引起误操作,编程时要注意避免这种情况发生㊂图3-35㊀双线圈输出2)在梯形图中,只能出现输入继电器的触点,不能出现输入继电器的线圈㊂因为在梯形图里出现的线圈一定是要由程序驱动的,而输入继电器的线圈只能由对应的外部输入信号来驱动㊂3)梯形图中,不允许出现PLC所驱动的负载,只能出现相应的输出继电器的线圈㊂因为当输出继电器的线圈得电时,就表示相应的输出点有信号输出,相应的负载就被驱动㊂4)梯形图中所有的触点应按从上到下㊁从左到右的顺序排列,触点只能画在水平方向上(主控触点除外)㊂3．关于合理设计梯形图1)在每个逻辑行中,要注意 上重下轻 ㊁ 左重右轻 ㊂即串联触点多的电路块应安排在最上面,这样可以省去一条ORB 块或 指令,这时电路块下面可并联任意多的单个触点,如图3-36所示;并联触点多的电路块应安排在最前面,这样可以省去一条ANB 块与 指令,这时电路块后面可串联任意多的单个触点,如图3-37所示㊂图3-36㊀ORB 指令的应用㊀㊀图3-37㊀ANB 指令的应用2)如果多个逻辑行中都具有相同的控制条件,可将每个逻辑行中相同的部分合并在一起,共用同一个控制条件,以简化梯形图㊂这样可以用主控指令(MC㊁MCR)进行指令表的编写㊂3)设计梯形图时,一定要了解PLC 的扫描工作方式㊂在程序处理阶段,对梯形图按从上到下㊁从左到右的顺序逐一扫描处理,不存在几条并列支路同时动作的情况㊂理解了这一点,就可以设计出更加清晰简洁的梯形图㊂二、PLC 的基本编程方法PLC 的基本编程方法有三种:经验设计法㊁顺序控制设计法㊁继电器控制电路移植法㊂1．经验设计法经验设计法适合用于比较简单的控制系统中㊂经验设计法没有固定的模式,一般是根据控制要求,凭借平时积累的经验,利用一些典型的基本控制程序来完成程序设计的㊂图3-38所示为三相异步电动机连续运行控制的梯形图,其控制过程为:按下起动按钮SB1,常开触点闭合,作为Y0的 起动 条件,能使Y0线圈得电;Y0线圈得电后,常开触点闭合,实现自锁 保持 ,所以能保证Y0线圈持续得电㊂若要停止运行,则按下停止按钮SB2,则输入继电器X1得电,常闭触点断开,则Y0线圈失电,起到 停止 的作用㊂所以㊁㊁分别是起动㊁保持和停止的条件㊂图3-38㊀三相异步电动机连续运行梯形图今后我们在经验设计法编程时,最常使用的就是 起-保-停 思路,即根据控制要求,找到控制输出所需要的各个起动㊁保持和停止条件,再通过 与 ㊁ 或 ㊁ 非 等逻辑关系把这些条件连接起来进行输出控制即可㊂图3-39㊀顺序功能图2．顺序控制设计法对于较复杂的控制系统,一般采用顺序控制设计法㊂顺序控制就是按照生产工艺预先设定的顺序,首先画出系统的顺序功能图(见图3-39所示),然后再选择合适的编程方式,设计出梯形图程序㊂具体方法将在第四章中进行介绍㊂3．继电器控制电路移植法我们所熟知的继电器控制系统的控制电路图和梯形图在表示方法和分析方法上有很多相似之处,因此可以根据继电器电路图来设计梯形图,即通过继电器控制电路移植法实现PLC 的程序设计㊂图3-40a 所示为三相异步电动机双重联锁正反转控制的电路图,通过移植法可以得到PLC 的梯形图,如图3-40b 所示㊂图3-40㊀继电器控制电路移植法编程。
三菱FX1N基本指令介绍
X0 X1
例如：
Y0
LD
X0
AND X1
OUT Y0
X0 Y0
LDI X0 OUT Y0
3
说明： ①OUT指令不能驱动输入信号 ②可连续使用，称为并行输出
③定时器T和计数器C后需要接常数K
LD OUT LDI OUT OUT
K LD OUT
X000 Y000 X001 M000 T1 10 T1 Y001
态继电器S、定时器T、计数器C。
10
2. 1. 1、连接和驱动指令
FX1s指令： 2）ANDP和ANDF：
ANDP:让常开触点在闭合的瞬间与前面一个触点串联一个扫描 周期。 ANDF:让常开触点在断开的瞬间与前面一个触点串联一个扫描 周期。 ORP:让常开触点在闭合的瞬间与上面的触点并联一个扫描周期。 ORF:让常开触点在断开的瞬间与伤面的触点并联一个扫描周 期。
PLC的基本指令语法
教学目的：让学生熟悉PLC的各种基本指令 语法，能够识别各种语法错误，学生能自 己编写功能单一的小程序。
教学安排： (1)旧课复习（5分钟） (2)新课讲解（80分钟） (3)新课小结（5分钟） 作业：课本习题
1
2. 1. 1、连接和驱动指令
LD和LDI：
从母线开始一个新逻辑行时，或开始一个逻辑块时， 输入 的第一条指令。
11
ANDP的应用
ANDF的应用
12
2. 1. 1、连接驱动指令
ORP的应用 ORF的应用
13
2. 1. 1、连接和驱动指令
ANB和ORB：
当继电器的常开触点或常闭触点和其他继电器并联时用此 指令。
ANB：电路块与指令 ORB：电路块“或指令 注意：ANB和ORB单独使用，没有操作元件。
三菱FX系列PLC的指令及编程
三菱FX3U系列
最新一代PLC，具有更高的性能 和更丰富的功能。
FX系列PLC的编程软件
GX Developer
三菱FX系列PLC的官方编程软件，支持多种编程语言和通讯协议。
GX Works2
三菱的免费编程软件，适用于初学者和小型项目。
GX Works3
代码可读性和维护性。
减少扫描周期
02 优化程序逻辑，减少不必要的计算和扫描时间，提高
PLC的响应速度。
避免使用高优先级中断
03
高优先级中断可能会干扰PLC的正常运行，应谨慎使
用。
实际应用案例分析
电机控制
01
通过PLC实现对电机启停、调速等功能的控制，同时考虑安全保
护措施。
自动化流水线控制
02
在自动化流水线中，利用PLC实现对物料传输、加工等环节的精
工作原理
PLC通过循环扫描的方式，依次执行 存储在内存中的程序，并根据输入信 号的状态执行相应的输出操作，实现 工业控制系统的自动化控制。
PLC的硬件组成
中央处理单元（CPU）
存储器（RAM、ROM）
PLC的核心部件，负责执行用户程序和控制 整个PLC的工作。
用于存储用户程序、系统程序和数据。
输入输出模块（I/O模块）
高速计数器指令
用于控制高速计数器，实现高精度 计数和频率测量。
通信指令
用于与其他设备进行通信，如串行 通信、以太网通信等。
03
02
运动控制指令
用于控制步进电机和伺服电机，实 现精确的位置和速度控制。
数据处理指令
用于进行数据转换、查找、排序等 操作。
04
FX系列PLC的基本逻辑指令
第五讲FX系列PLC的基本逻辑指令FX系列PLC共有27条基本逻辑指令，此外还有一百多条应用指令。
仅用基本逻辑指令便可以编制出开关量控制系统的用户程序。
第一部分：1、LD，LDI，OUT指令LD(Load)：电路开始的常开触点对应的指令，可以用于X，Y，M，T，C和S。
LDI(Load Inverse)：电路开始的常闭触点对应的指令，可以用于X，Y，M，T，C和S。
OUT(Out)：驱动线圈的输出指令，可以用于Y，M，T，C和S。
LD与LDI指令对应的触点一般与左侧母线相连，在使用ANB，ORB指令时，用来定义与其他电路串并联的电路的起始触点。
OUT指令不能用于输入继电器X，线圈和输出类指令应放在梯形图的最右边。
OUT指令可以连续使用若干次，相当于线圈的并联。
定时器和计数器的OUT指令之后应设置以字母K开始的十进制常数，常数占一个步序。
定时器实际的定时时间与定时器的种类有关，图中的T0是l00ms定时器，K19对应的定时时间为。
19×100ms=l.9s。
也可以指定数据寄存器的元件号，用它里面的数作为定时器和计数器的设定值。
计数器的设定值用来表示计完多少个计数脉冲后计数器的位元件变为1。
如果使用手持式编程器，输入指令“OUT T0”后，应按标有SP(Space)的空格键，再输入设置的时间值常数。
定时器和16位计数器的设定值范围为1～32 767，32位计数器的设定值为–2 147 483 648～2 147 483 647。
2、触点的串并联指令AND(And)：常开触点串联连接指令。
ANI(And Inverse)：常闭触点串联连接指令。
OR(Or)：常开触点并联连接指令。
ORI(Or Inverse)：常闭触点并联连接指令。
串、并联指令可以用于X，Y，M，T，C和S。
单个触点与左边的电路串联时，使用AND和ANI指令，串联触点的个数没有限制。
在图中，OUT M10l指令之后通过T1的触点去驱动Y4，称为连续输出。
三菱 FX 系列PLC的基本逻辑指令
三菱FX 系列PLC的20条基本逻辑指令取指令与输出指令（LD/LDI/LDP/LDF/OUT）（1）LD（取指令）一个常开触点与左母线连接的指令，每一个以常开触点开始的逻辑行都用此指令。
（2）LDI（取反指令）一个常闭触点与左母线连接指令，每一个以常闭触点开始的逻辑行都用此指令。
（3）LDP（取上升沿指令）与左母线连接的常开触点的上升沿检测指令，仅在指定位元件的上升沿（由OFF→ON）时接通一个扫描周期。
（4）LDF（取下降沿指令）与左母线连接的常闭触点的下降沿检测指令。
（5）OUT（输出指令）对线圈进行驱动的指令，也称为输出指令。
取指令与输出指令的使用说明：1）LD、LDI指令既可用于输入左母线相连的触点，也可与ANB、ORB指令配合实现块逻辑运算；2）LDP、LDF指令仅在对应元件有效时维持一个扫描周期的接通。
图1中，当M1有一个下降沿时，则Y3只有一个扫描周期为ON。
3）LD、LDI、LDP、LDF指令的目标元件为X 、Y 、M 、T、C、S；4）OUT指令可以连续使用若干次（相当于线圈并联），对于定时器和计数器，在OUT指令之后应设置常数K或数据寄存器。
5）OUT指令目标元件为Y、M、T、C和S，但不能用于X。
触点串联指令（AND/ANI/ANDP/ANDF）（1）AND（与指令）一个常开触点串联连接指令，完成逻辑“与”运算。
（2）ANI（与反指令）一个常闭触点串联连接指令，完成逻辑“与非”运算。
（3）ANDP 上升沿检测串联连接指令。
（4）ANDF 下降沿检测串联连接指令。
触点串联指令的使用的使用说明：1）AND、ANI、ANDP、ANDF都指是单个触点串联连接的指令，串联次数没有限制，可反复使用。
2）AND、ANI、ANDP、ANDF的目标元元件为X、Y、M、T、C和S。
3）OUT M101指令之后通过T1的触点去驱动Y4称为连续输出。
触点并联指令（OR/ORI/ORP/ORF）（1）OR（或指令）用于单个常开触点的并联，实现逻辑“或”运算。
FX系列PLC的基本指令
九、脉冲输出指令PLS、PLF
PLS指令在输入信号上升沿产生脉冲输出
PLF在输入信号下降沿产生脉冲输出
PLS 、PLF指令都是2程序步，它的目标元件 是Y和M，但特殊辅助继电器不能作目标元件。
使用MC/MCR指令时应注意：
(1) MC指令的操作元件可以是输出继电器Y及辅助继电器M，一般情 况下使用辅助继电器M(特殊辅助继电器除外)。
(2) MC指令和MCR指令应成对出现。 (3) 执行MC指令后，在主控电路块前产生一个临时母线。因此，当开 始写主控电路块指令语句时，必须使用LD指令或LDI指令，其他触点则 可使用触点连接的其他基本指令。
基本指令编程举例
➢保持电路
当X000接通一下，辅助继电器M500接通并保持，Y000有输出。 停电后再通电，有输出，只有X001接通，其常闭触点断开，才 能使M500自保持清除，使Y000无输出。
➢延时断开电路
输入X000＝ON时，Y000=ON，并且输出Y000的触点自锁 保持接通，输入X000＝OFF后，启动内部定时器T0，定时5s后， 定时器触点闭合，输出Y000断开。
➢分频电路 下图所示为一个二分频电路。待分频的脉冲信号加在输入X000上，在
第一个脉冲信号到来时，M100产生一个扫描周期的单脉冲，使M100常 开触点闭合一个扫描周期。
第一个脉冲到来一个扫描周期后，M100断开，Y000接通，第二个支路使 Y0保持接通。
当第二个脉冲到来时，M100再产生一个扫描周期的单脉冲，使得Y000的 状态由接通变为断开；通过分析可知，X000每送入两个脉冲，Y000产生 一个脉冲，完成对输入X000信号的二分频。
FX 系列可编程控制器及指令系统
24
24
48～64
FX2n-64MR-001 FX2n-64MS FX2n-64MT
32
32
48～64
FX2n-80MR-001 FX2n-80MS FX2n-80MT
40
40
48～64
FX2n-128MR-001
FX2n-128MT
64
64
48～64
FX2N 具有丰富的元件资源，有 3072 点辅助继电器。提供了多种特殊功能模块，可实现
FX0N 的基本单元共有 12 种，最大的 I/O 点数为 60，它可带 3 种扩展单元，7 种扩展模
块，可组成 24～128 个 I/O 点的系统。其基本单元如表 3-2 所示。
表 3-2 FX0N 系列的基本单元
型号
输入 输出 扩展模
AC 电源 100～240V 继电器输出 晶体管输出
DC 电源 24V 继电器输出 继电器输出
二、FX 系列 PLC 硬件配置
FX 系列 PLC 的硬件包括基本单元、扩展单元、扩展模块、模拟量输入输出模块、各种
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特殊功能模块及外部设备等。
（一）FX 系列 PLC 的基本单元
3．FX2N 系列的基本单元 FX2N 系列是 FX 家族中最先进的 PLC 系列。
FX2N 基本单位有 16/32/48/65/80/128 点，六个基本 FX2N 单元中的每一个单元都可以通
过 I/O 扩展单元扩充为 256I/O 点，其基本单元如表 3-3 所示。
表 3-3 FX2N 系列的基本单元
（5）模拟量输出模块 FX2N-4DA 该模块有 4 个输出通道。提供了 12 位高精度分辨率 的数字输入。转换速度为 2.1ms/4 通道，使用的通道数变化不会改变转换速度。其他的性能 与 FX2N-2DA 相似。
三菱FX系列PLC基本指令
X0
X1 X2 X3
( Y0 )
Y0
( T0 K50 )
T0
X1 X2 X3
( Y1 )
[ END ]
梯形图
任务3 3台电动机顺序起动
• ① 控制要求。电动机M1起动5s后电动机M2起动, 电动机M2起动5s后电动机M3起动；按下停止按 钮时，电动机无条件全部停止运行。
• ② 输入/输出分配。X1：起动按钮，X0:停止按钮， Y1：电动机M1，Y2：电动机M2，Y3：电动机 M3。
分析时序图,不难发现电机Y001、Y002、Y003的控制 逻辑和间隔5s一个的“时间点”有关,每个“时间点”都有 电机启停。因而用程序建立这些“时间点”是程序设计的 关键。由于本例时间间隔相等,“时间点”的建立可借助振 荡电路及计数器。
设X000为电机运行开始的时刻让定时器 T0实现振荡。 再用计数器C0、C1、C2、C3作为一个循环过程中的时间 点。循环功能是通过C3常开触点将全部计数器复位来实现 的。“时间点”建立之后,用这些点来表示输出的状态就十 分容易了。设计好的梯形图如图4-11所示。
闭
触点。
v 编程元件 Ø AND：X、Y、v 梯形图程序
X0 X2 AND Y2
Y2 X1 ANI M101
T1 Y3
AND
v 指令表程序
步序 指令 地址
0 LD X0 1 AND X2 2 OUT Y2 3 LD Y2 4 ANI X1 5 OUT M101 6 AND T1 7 OUT Y3
中断指令
v 中断返回
FNC03 IRET
X0
开中断 FNC04 EI
关中断 FNC05 DI
v 均无操作数 v 梯形图
X10
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四 则 运 算 · 逻 辑 运 算
旋 转 偏 移
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CJ CALL SRET IRET EI DI FEND WDT FOR NEXT CMP ZCP MOV SMOV CML BMOV FMOV XCH BCD BIN ADD SUB MUL DIV INC DEC WAND WOR WXOR NEG ROR ROL RCR RCL SFTR SFTL WSFR WSFL
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外 部 设 备
＊ 2
Байду номын сангаас
140 141 142 143 144 147 149 150 151 152 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 169 170 171 176 177
WSUM WTOB BTOW UNI DIS SWAP SORT2 DSZR DVIT TBL ABS ZRN PLSV DRVI DRVA TCMP TZCP TADD TSUB HTOS STOH TRD TWR HOUR GRY GBIN RD3A WR3A
○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ － － ○ ○ ○ － ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ － － ○ － ○ － ○ ○ － － ○ － ○ － ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ － － ○ － ○ － ○ ○ － － ○ － ○ － ○ ○ － － ○ － ○ － ○ ○ － － ○ － ○ － ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ － － ○ － ○ － ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ － － ○ － ○ － ○ ○ － － ○ － ○ － ○ ○ － － ○ － ○ － ○ ○ － ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ － ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○
Welcome to the FX Series PLC brought you by MITSUBISHI ELECTRIC CORPORATION
应用指令一览
分 类
FNC
No.
FX3UC
FX 2NC
FX 2NC
FX1NC
FX1NC
FX3UC
FX 2NC
No.
No.
No.
程 序 流 程
传 送 · 比 较
60 IST 便 61 SER 利 62 ABSD 指 63 INCD 令 64 TTMR 65 STMR 便 66 ALT 利 67 RAMP 指 68 ROTC 令 69 SORT 70 TKY 71 HKY 外 72 DSW 部 73 SEGD 设 74 SEGL 备 75 ARWS I ／ 76 ASC O 77 PR 78 FROM 79 TO 80 RS 外 81 PRUN 部 82 ASCI 设 83 HEX 备 84 CCD S 85 VRRD E 86 VRSC R 87 RS2 88 PID 89 ＊ 102 ZPUSH 1 103 ZPOP 110 ECMP 111 EZCP 112 EMOV 116 ESTR 117 EVAL 118 EBCD 119 EBIN
数 据 处 理
高 速 处 理
条件跳转 调用子程序 子程序返回 中断返回 允许中断 禁止中断 主程序结束 看门狗计时器 循环范围开始 循环范围结束 比较 区间比较 传送 位传送 反转传送 批量传送 多点传送 交换 BCD 转换 BIN 转换 BIN 加法 BIN 减法 BIN 乘法 BIN 除法 BIN 加一 BIN 减一 逻辑与 逻辑或 逻辑异或 补码 循环右移 循环左移 带进位循环右移 带进位循环左移 位右移 位左移 字右移 字左移 偏移写入 [ 先入先出／先入后出控制用 ] 偏移读取 [ 先入先出控制用 ] 批量复位 译码 编码 ON 位数 ON 位判定 平均值 信号器置位 信号器复位 BIN 开平方 BIN 整数→ 2 进制浮点数转换 输入输出刷新 输入刷新（带滤波器设定） 矩阵输入 比较置位（高速计数器用） 比较复位（高速计数器用） 区间比较（高速计数器用） 脉冲密度 脉冲输出 脉冲宽度调制 带加减速脉冲输出
38 SFWR 39 SFRD 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 ZRST DECO ENCO SUM BON MEAN ANS ANR SQR FLT REF REFF MTR HSCS HSCR HSZ SPD PLSY PWM PLSR
＊5 ＊5
数 据 处 理 2
定 位
时 钟 运 算
－ － － － － － － －
－ － － ○ ○ － － ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ － － － － ○ － － □ － － － － ○ － － □ － － ○ － ○ － ○ ○ － － ○ － ○ － ○ ○ － － － － ○ － － ○ － － － － ○ － － ○ － － － － ○ － － ○ － － ○ － ○ － ○ ○ － － ○ － ○ － ○ ○ － － ○ － ○ － ○ ○ － － ○ － ○ － ○ ○ － － ○ － ○ － ○ ○ － － ○ － ○ － ○ ○ － － － － ○ － － ○ － － － － ○ － － ○ － － － － ○ － － ○ － － ○ － ○ － ○ ○ － － － － ○ － － ○ － － ○ － ○ － ○ ○ － － ○ － ○ － ○ ○ － － ○ － ○ － ○ ○ － － ○ － ○ － ○ ○ － － － － ○ － － ○ － － － － ○ － － ○ － － － － ○ － － ○ － － － － ○ － － ○ － － － － ○ － － ○
初始化状态 数据搜索 凸轮控制绝对方式 凸轮控制相对方式 示教定时器 特殊定时器 交替输出 斜坡信号 旋转工作台控制 数据排序 数字键输入 16 进制键输入 数字开关 7SEG 译码 7SEG 分时显示 箭头开关 ASCII 数据输入 ASCII 打印 BFM 读取 BFM 写入 串行数据传送 8 进制位传送 HEX → ASCII 转换 ASCII → HEX 转换 校验码 电位器读取 电位器刻度 串行数据传送 2 PID 运算 变址寄存器的批量备份 变址寄存器的恢复 2 进制浮点数比较 2 进制浮点数区间比较 2 进制浮点数数据传送 2 进制浮点数→字符串转换 字符串→ 2 进制浮点数转换 2 进制浮点数 → 10 进制浮点数转换 10 进制浮点数 → 2 进制浮点数转换 2 进制浮点数加法 2 进制浮点数减法 2 进制浮点数乘法 2 进制浮点数除法 2 进制浮点数指数运算 2 进制浮点数自然对数运算 2 进制浮点数常用对数运算 2 进制浮点数开平方 2 进制浮点数符号反转 2 进制浮点数→ BIN 整数转换 2 进制浮点数 SIN 运算 2 进制浮点数 COS 运算 2 进制浮点数 TAN 运算 2 进制浮点数 SIN-1 运算 2 进制浮点数 COS-1 运算 2 进制浮点数 TAN-1 运算 2 进制浮点数 角度→弧度转换 2 进制浮点数 弧度→角度转换