三菱FX2N系列PLC编程元件与指令系统

第一节第一节 三菱三菱FX2N系列系列可编程序控制器可编程序控制器主机（基本单元）：主机（基本单元）：CPU、存储器、输入输出口及电源、存储器、输入输出口及电源主机扩展其输入输出：主机扩展其输入输出： 扩展单元扩展单元（扩展（扩展I/O口，内部有电源）口，内部有电源） 扩展模块及扩展模块及（扩展（扩展I/O口，内部有电源）口，内部有电源） 特殊功能模块单元特殊功能模块单元（温度控制模块（温度控制模块、计数控制模块等）、计数控制模块等）uFX2N系列可编程序控制器型号名称体系及其种类系列可编程序控制器型号名称体系及其种类 u FX2N系列可编程序控制器系列可编程序控制器的基本组成的基本组成 输入输出点数输入输出点数 ：指基本单元、扩展单元或扩展模块的输入输出总数。：指基本单元、扩展单元或扩展模块的输入输出总数。 基本单元、扩展单元输出形式基本单元、扩展单元输出形式 R：表示继电器输出，有接点，交流、直流负载两用；：表示继电器输出，有接点，交流、直流负载两用； S：表示三端双向可控硅开关元件输出，无接点，交流负载用；：表示三端双向可控硅开关元件输出，无接点，交流负载用； T：表示晶体管输出，无接点，直流负载用。：表示晶体管输出，无接点，直流负载用。扩展模块输入输出形式扩展模块输入输出形式 R：表示：表示DC输入，继电器输出；输入，继电器输出； X：表示输入专用，无输出；：表示输入专用，无输出； YR：表示继电器输出专用，无输出；：表示继电器输出专用，无输出； YT：表示晶体管输出专用，无输入；：表示晶体管输出专用，无输入； YS：表示三端双向晶闸管开关元件输出专用，无输入。：表示三端双向晶闸管开关元件输出专用，无输入。FX2N M 系列名称系列名称 输入输出点数输入输出点数 基本单元基本单元 输出形式输出形式 其他区分其他区分u基本单元型号名称组成及种类基本单元型号名称组成及种类包括内部电包括内部电源、输入输源、输入输出口、出口、CPU及存储器及存储器 u扩展单元型号名称组成及种类扩展单元型号名称组成及种类 FX2N E 系列名称系列名称 输入输出点数输入输出点数 扩展单元扩展单元 输出形式输出形式 其他区分其他区分包括内部包括内部电源和输电源和输入输出口入输出口 其他区分其他区分 一般无符号，表示一般无符号，表示AC100V/200V电源，电源，DC24V输入。输入。u扩展模块型号名称组成及种类扩展模块型号名称组成及种类 FXN E 系列名称系列名称 输入输出点数输入输出点数 扩展设备扩展设备 输出形式输出形式包括输入输出口，包括输入输出口，由基本单元或扩由基本单元或扩展单元供电展单元供电 uFX2N系列可编程序控制器技术指标系列可编程序控制器技术指标 一般技术指标一般技术指标性能技术指标性能技术指标输入技术指标输入技术指标输出技术指标输出技术指标电源技术指标电源技术指标uFX2N系列系列PLC编程元件的分类及编号编程元件的分类及编号 代表功能的字母代表功能的字母。如输入继电器用。如输入继电器用“X”表示、输出继电器用表示、输出继电器用“Y”表示。表示。数字数字，数字为该类器件的序号。，数字为该类器件的序号。 FX2N系列系列PLC中输入、输出继电器的序号为中输入、输出继电器的序号为八进制八进制，其余为，其余为十进制十进制。u编程元件的基本特征编程元件的基本特征 编程元件和继电接触器的元件类似、具有编程元件和继电接触器的元件类似、具有线圈和常开常闭触点线圈和常开常闭触点 。当线圈披选中当线圈披选中（通电）时，常开触点闭合，常闭触点断开（通电）时，常开触点闭合，常闭触点断开，当线圈，当线圈失失 去选中去选中 件时，常闭接通，常开断开件时，常闭接通，常开断开。 可编程序控制器的编程元件可以有可编程序控制器的编程元件可以有无数多个常开、常闭触点无数多个常开、常闭触点 。 u编程元件的功能和作用编程元件的功能和作用 数值的处理数值的处理 ：l十进制数十进制数(K)1) 定时器和计数器的设定值（定时器和计数器的设定值（K常数）。常数）。2) 辅助继电器（辅助继电器（M）、定时器（）、定时器（T）、计数器）、计数器 （C）、状态器等的编号（软元件编号）。）、状态器等的编号（软元件编号）。3) 指定应用指令操作数中的数值与指令动作（指定应用指令操作数中的数值与指令动作（K常数）。常数）。第二节第二节 FX2N系列可编程序控制器主要系列可编程序控制器主要编程元件编程元件l十六进制数（十六进制数（H）：）： 同十进制数一样，用于指定应用指令操作数中的数值与指令动作。同十进制数一样，用于指定应用指令操作数中的数值与指令动作。 l二进制数（二进制数（B）：）：PLC内部，这些数字都是用二进制处理的。内部，这些数字都是用二进制处理的。 l八进制数（八进制数（O）：）：FX2N系列的输入继电器、输出继电器的软元件编号。系列的输入继电器、输出继电器的软元件编号。 以八进制数值进行分配。以八进制数值进行分配。 lBCD码：码：用于数字式开关或七段码的显示器控制等。用于数字式开关或七段码的显示器控制等。 l其他数值（浮点数）：其他数值（浮点数）：FX2N系列具有可进行高精度的浮点运算功能。系列具有可进行高精度的浮点运算功能。 输入输出继电器输入输出继电器 （FX2N系列输入、输出继电器总点数不能超过系列输入、输出继电器总点数不能超过256点。点。）型型号号FX2N-16MFX2N-32MFX2N-48MFX2N-64MFX2N-80MFX2N-128M扩展扩展时时输输入入X000X0078点点X000X01716点点X000X02724点点X000X03732点点X000X04740点点X000X07764点点X000X267184点点输入端子是输入端子是PLC从从外部开关接受信号外部开关接受信号的窗口的窗口 输出端子是输出端子是PLC向外部负载发送向外部负载发送信号的窗口信号的窗口 辅助继电器辅助继电器 l这类辅助继电器的线圈与输出继电器一样这类辅助继电器的线圈与输出继电器一样有无数的电子常开和常闭触点有无数的电子常开和常闭触点l该触点该触点不能直接驱动外部负载不能直接驱动外部负载，外部负载的驱动要通过输出继电器进行，外部负载的驱动要通过输出继电器进行l如果在如果在PLC运行过程中停电，输出继电器及一般用辅助继电器都断开。运行过程中停电，输出继电器及一般用辅助继电器都断开。 再运行时，除了输入条件为再运行时，除了输入条件为ON（接通）的情况以外，都为断开状态（接通）的情况以外，都为断开状态 。l分为分为一般用一般用（M0M499）、）、停电保持用停电保持用（M500M3071）和）和特殊用途特殊用途 （M8000M8255）辅助继电器）辅助继电器。lFX2N系列系列PLC内的一般用辅助继电器和部分停电保持用辅助继电器内的一般用辅助继电器和部分停电保持用辅助继电器 （M500M1023 ）l特殊辅助继电器特殊辅助继电器 分为触点利用型特殊辅助继电器和线圈驱动型特殊辅助继电器分为触点利用型特殊辅助继电器和线圈驱动型特殊辅助继电器 。状态器状态器 l一般用（一般用（S0S499）l停电保持用（停电保持用（S500S899）l报警器用报警器用（ S900S999） S0S9一般用于步进梯形一般用于步进梯形图的初始状态，图的初始状态，S10S19一般用作返回原点的状态一般用作返回原点的状态 定时器定时器 定时器相当于继电器系统中的定时器相当于继电器系统中的时间继电器时间继电器，可在程序中用于，可在程序中用于延时控制延时控制。 定时器定时器累计累计PLC内内1ms、10ms、100ms等的时钟脉冲，当达到所定的设定值时，输出触等的时钟脉冲，当达到所定的设定值时，输出触点动作。点动作。 FX2N系列系列PLC的定时器（的定时器（T）有以下）有以下4种类型：种类型：l 100ms定时器：定时器： T0T199，200点。定时范围：点。定时范围：0.13276.7s；l 10ms定时器：定时器： T200T245，46点。定时范围：点。定时范围：0.01327.67s；l 1ms累积型定时器累积型定时器：T246T249，4点，执行中断保持。点，执行中断保持。 定时范围：定时范围：0.00132.767s；l 100ms累积型定时器：累积型定时器：T250T255，6点，定时中断保持，点，定时中断保持， 定时范围：定时范围：0.13276.7s FX2N系列系列PLC定时器设定值可以采用定时器设定值可以采用程序存储器程序存储器内的常数（内的常数（K）直接指定，）直接指定，也可以用也可以用数据寄存器数据寄存器（D）的内容间接指定。使用数据寄存器设定定时器设定）的内容间接指定。使用数据寄存器设定定时器设定值时，一般使用具有掉电保持功能的数据寄存器，这样在断电时不会丢失数值时，一般使用具有掉电保持功能的数据寄存器，这样在断电时不会丢失数据据。 图图a为非累积型定时器为非累积型定时器如果如果X000为为ON，T200开始计时，当脉冲数等于设定值开始计时，当脉冲数等于设定值K123时，定时器的输出触点动作，也就是说输时，定时器的输出触点动作，也就是说输出触点在线圈驱动出触点在线圈驱动1.23s后动作。后动作。X000断开或停电，定时器复位，输出触断开或停电，定时器复位，输出触点复位。点复位。 图图b为累积型定时器为累积型定时器，如果，如果X001为为ON，则则T250用当前值计数器累计用当前值计数器累计100ms的时钟的时钟脉冲。当达到设定值脉冲。当达到设定值K345时，定时器的输时，定时器的输出触点动作。在累计过程中，即使输入出触点动作。在累计过程中，即使输入X001断开或停电时，再起动时，断开或停电时，再起动时，继续累计继续累计，其累计时间为其累计时间为34.5s。如果复位输入。如果复位输入X002为为ON，定时器复位，输出触点也复位。，定时器复位，输出触点也复位。 从右图可知，驱动线从右图可知，驱动线圈开始到触点动作结圈开始到触点动作结束的定时器触点动作束的定时器触点动作精度，大致可用式精度，大致可用式tTT0其中其中:与与1ms、10ms、100ms定时器对应，分别为定时器对应，分别为0.001s、0.01s、0.1s； T为定时器设定时间；为定时器设定时间； T0为扫描周期。为扫描周期。 编程时，定时器触点写在线圈指令前时，编程时，定时器触点写在线圈指令前时，最大误差为最大误差为-2T0。当定时器设定值为。当定时器设定值为0时，在执行下一个扫描的线圈指令时，输出触点开始动作。此外，中断执行型的时，在执行下一个扫描的线圈指令时，输出触点开始动作。此外，中断执行型的1ms定时器在执行线圈指令后，以中断方式对定时器在执行线圈指令后，以中断方式对1ms时钟脉冲计数。时钟脉冲计数。 定时器定时器 （C） 内部内部信号计数器：是对机内的元件的信号计数信号计数器：是对机内的元件的信号计数 也称普通计数器也称普通计数器 外部外部信号计数器信号计数器 ：对机器的外部信号进行计数：对机器的外部信号进行计数 16位增位增计数器（一般用：计数器（一般用：C0C99；停电保持用：；停电保持用：C100C199 16 位计数器其设定值在位计数器其设定值在K1K32767范围内有效。设定值范围内有效。设定值K0与与K1意义相意义相 同，同， 均在第一次计数时，其触点动作。如果均在第一次计数时，其触点动作。如果PLC断电，恢复电源后，计断电，恢复电源后，计 数器可按上一次数值数器可按上一次数值累计计数累计计数。 如上图所示，当在执行第十次的线圈指令时，输出触点动作。如果复位输入如上图所示，当在执行第十次的线圈指令时，输出触点动作。如果复位输入X010为为ON，则执行，则执行RST指令，计数器的当前值为指令，计数器的当前值为0，输出触点复位。计数器的设定值，除，输出触点复位。计数器的设定值，除用常数用常数K设定外，还可由数据寄存器指定。设定外，还可由数据寄存器指定。32位增位增/减双向减双向计数器（停电保持用：计数器（停电保持用：C200C219；特殊用：；特殊用：C220C234） 32位增位增/减双向计数器的值有效范围为减双向计数器的值有效范围为-2147483648+2147483647。 利用计数输入利用计数输入X014驱动驱动C200线圈，可增计数或减线圈，可增计数或减计数。（增减可由特殊辅助继电器设置）计数。（增减可由特殊辅助继电器设置）当前值的增减与输出触点的动作无关，但是如果从当前值的增减与输出触点的动作无关，但是如果从2147483647开始增计数，则成为开始增计数，则成为-2147483648，形成，形成循环计数。循环计数。如果复位输入如果复位输入X013为为ON，则执行，则执行RST指令，计数指令，计数器当前值变为器当前值变为0，输出触点也复位。，输出触点也复位。 在计数器的当前值由在计数器的当前值由-6-5增加时，输出触点置位；增加时，输出触点置位；在由在由-5-6减少时，输出触减少时，输出触点复位，如果从点复位，如果从2147483647开始增计数，开始增计数，则成为则成为-2147483648，形成，形成循环计数。循环计数。 1相1计数输入C235 C236 C237 C238 C239 C240 C241 C242 C243 C244 C245X000U/DU/DU/DX001U/DRRX002U/DU/DU/DX003U/DRRX004U/DU/DX005U/DRX006SX007S1相2计数输入2相2计数输入C246 C247 C248 C249 C250 C251 C252 C253 C254 C255X000UUUAAAX001DDDBBBX002RRRRX003UUAAU表示增计数输入；表示增计数输入；D表示减计数输入；表示减计数输入；A表示表示A相输入；相输入；B表示表示B相输入；相输入；R表示复位输入；表示复位输入；S表示启动输入。表示启动输入。高速计数器通过对特定的输入作中高速计数器通过对特定的输入作中断处理来进行计数，与扫描周期无断处理来进行计数，与扫描周期无关，可以执行数关，可以执行数KHz的计数。的计数。根据不同增根据不同增/减计数切换及控制的方减计数切换及控制的方法，法，分为分为1相相1计数输入、计数输入、1相相2计数计数输入以及输入以及2相相2计数输入三种类型。计数输入三种类型。内置高速内置高速计数器计数器l下图为下图为FX2N系列系列PLC内置内置1相相1计数输入高速计数器的应用计数输入高速计数器的应用 在在X012为为ON时，利用计数输入时，利用计数输入X000，通过，通过中断，中断，C235按按X010设定的方式增计数或减计设定的方式增计数或减计数数 计数器的当前值由计数器的当前值由-6-5增加时增加时，输出触点，输出触点被被置位，置位，由由-5-6减少时减少时，输出触点被，输出触点被复位。复位。如果复位输入如果复位输入X011为为ON，则，则执行执行RST指令，指令，计数器当前值变为计数器当前值变为0，输出触点也复位，输出触点也复位 。 C249在在X012为为ON时，如果时，如果X006也为也为ON，就立即，就立即开始计数开始计数，增计数，增计数的计数输入为的计数输入为X000，减计数的计数输入为，减计数的计数输入为X001。 可以通过顺控程序上的可以通过顺控程序上的X011执行复位执行复位，另外，当，另外，当X002闭合，闭合，C249也也可立即复位，不需要该程序。可立即复位，不需要该程序。 l1相相2计数输入高速计数器的应用举例计数输入高速计数器的应用举例l2相相2计数输入高速计数器的应用计数输入高速计数器的应用 这种计数器在这种计数器在A相接通的同时，相接通的同时，B相输入为相输入为OFFON则则为增计数，为增计数，ONOFF时为减计数时为减计数 X012为为ON时时，C251通过中断，对通过中断，对A相输入相输入X000、B相输入相输入X001的动作计数。如果的动作计数。如果X011为为ON时，则执行时，则执行RST复位指令。如果当前值超过设定值，则复位指令。如果当前值超过设定值，则Y002为为ON；如果当前值小于设定值，则为如果当前值小于设定值，则为OFF。根据不同的计数方。根据不同的计数方向，向，Y003接通（增计数）或断开（减计数）。接通（增计数）或断开（减计数）。当当X012为为ON时，如果时，如果X006也为也为ON，则则C254立即开始对立即开始对A相输入相输入X000、B相输入相输入X001的动作计数。可以通过顺的动作计数。可以通过顺控程序上的控程序上的X011执行复位。执行复位。 当当X002闭合，闭合，C254也可立即复位。也可立即复位。如果当前值超过设如果当前值超过设定值（定值（D1，D0），则），则Y004为为ON；如果当前值小于设定；如果当前值小于设定值，则为值，则为OFF。根据不同的计数方向，。根据不同的计数方向，Y005接通（增计接通（增计数）或断开（减计数）。数）或断开（减计数）。数据寄存器数据寄存器 数据寄存器是存储数值数据的软元件，可以处理各种数值数据。数据寄存器是存储数值数据的软元件，可以处理各种数值数据。类型类型: :一般用：一般用：D0D199，200点，通过参数设定可以变更为停电保持型。点，通过参数设定可以变更为停电保持型。停电保持用：停电保持用：D200D511，312点，通过参数设定可以变为非停电保持型。点，通过参数设定可以变为非停电保持型。停电保持专用：停电保持专用：D512D7999，7488点，无法变更其停电保持特性。根据点，无法变更其停电保持特性。根据参数设定可以将参数设定可以将D1000以后的数据寄存器以以后的数据寄存器以500点为单位设置文件寄存器。点为单位设置文件寄存器。特殊用：特殊用：D8000D8255，256点。点。变址寄存器变址寄存器 ：V0V7，Z0Z7，16点。点。 这些寄存器都是这些寄存器都是16位位，最高位为符号位，数值范围为，最高位为符号位，数值范围为-32768+32767。将相邻两个数据。将相邻两个数据寄存器组合，可存储寄存器组合，可存储32位数值数据位数值数据，最高位为符号位（高位为大的号码，低位为小的号，最高位为符号位（高位为大的号码，低位为小的号码。变址寄存器中，码。变址寄存器中，V为高位，为高位，Z为低位），可处理为低位），可处理-2147483648+2147483647的数值。的数值。 l 一般用及停电保持用数据寄存器一般用及停电保持用数据寄存器1) 在寄存器中在寄存器中一旦写入数据，就不会变化。一旦写入数据，就不会变化。2) 利用外围设备的参数设定，利用外围设备的参数设定，可以改变一般用与停电保持用数据寄存器的分配可以改变一般用与停电保持用数据寄存器的分配。而。而对于将停电保持专用数据寄存器作为一般用途时，则要在程序的起始步对于将停电保持专用数据寄存器作为一般用途时，则要在程序的起始步采用采用RST或或ZRST指令清除其内容指令清除其内容。3) 在使用在使用PC间简易链接或并联链接下，一部分数据寄存器被链接所占用。间简易链接或并联链接下，一部分数据寄存器被链接所占用。l 特殊用途数据寄存器特殊用途数据寄存器 特殊用途数据寄存器是指特殊用途数据寄存器是指写入特定目的的数据，或已事先写入特定内容的数据寄存写入特定目的的数据，或已事先写入特定内容的数据寄存器，器，其内容在电源接通时被置于初始值。一般初始值为零，需要设置时，则利用系其内容在电源接通时被置于初始值。一般初始值为零，需要设置时，则利用系统统ROM将其写入将其写入。l 变址寄存器变址寄存器 FX2N系列系列PLC的变址寄存器的变址寄存器V与与Z同普通的数据寄存器一样，是进行同普通的数据寄存器一样，是进行数数 值数据的读入、写出值数据的读入、写出的的16位数据寄存器。位数据寄存器。V0V7、Z0Z7共有共有16个。个。 例如：例如： 对于十进制数的软元件、数值（对于十进制数的软元件、数值（M、S、T、C、D、KnM、KnS、P、K），若），若 V0K5，执行，执行D20V0时，被执行的软元件编号为时，被执行的软元件编号为D25【D(205)】；指定；指定 K30V0时，被时，被执行的是十进制数值执行的是十进制数值K35【K(305)】。l 文件寄存器文件寄存器 FX2N系列系列PLC的数据寄存器的数据寄存器D1000D7999是普通停电保持用数据寄存器是普通停电保持用数据寄存器. 指针指针 分支用指针（分支用指针（P）:分支用指针的编号为分支用指针的编号为P0P127，用作程序跳转和子程，用作程序跳转和子程 序调用的编号，其中序调用的编号，其中P63专门用于结束跳转。专门用于结束跳转。 中断用指针（中断用指针（I）:中断用指针与应用指令中断用指针与应用指令FNC03（IRET）中断返回、）中断返回、FNC04 （EI）开中断和）开中断和FNC03（DI）关中断一起使用）关中断一起使用有一下三类：有一下三类： 输入中断用：输入中断用：与输入与输入X000X005对应编号为对应编号为I00I50，6点。点。 定时器中断：定时器中断：编号为编号为I6、I7、I8，3点点 计数器中断：计数器中断：编号为编号为I010I060，6点。点。第三节 FX2N系列可编程序控制器的基本指令 FX2N系列系列PLC有有基本指令基本指令27条；步进梯形指令条；步进梯形指令2条；应用指令条；应用指令128种，种，298条条。本节介。本节介绍其基本顺控指令绍其基本顺控指令。LD、LDI、OUT指令指令助记符，名称功能回路表示和可用软元件程序步X,Y,M,S,T,CX,Y,M,S,T,C11线圈驱动 Y,M,S,T,C LD 取LDI 取反 OUT 输出常闭触点逻辑运算开始常开触点逻辑运算开始Y，M： 1 S，特殊M：2T ： 3 C ： 35 LD、LDI指令分别用指令分别用于将常开、常闭触点连于将常开、常闭触点连接到母线上接到母线上.OUT指令是指令是对输出继电器、辅助继对输出继电器、辅助继电器、状态器、定时器、电器、状态器、定时器、计数器的线圈驱动指令。计数器的线圈驱动指令。 LD、LDI、OUT指令的使指令的使用用AND、ANI指令指令 助记符，名称功能回路表示和可用软元件程序步X,Y,M,S,T,CX,Y,M,S,T,C11AND 与ANI 与非常开触点串联连接常闭 触点串联连接 AND、ANI指令分别指令分别用于单个常开、常闭用于单个常开、常闭触点的串联，串联触触点的串联，串联触点的数量不受限制，点的数量不受限制，该指令可以连续多次该指令可以连续多次使用。使用。 AND、ANI指指令的应用令的应用 OR、ORI指令指令 OR、ORI指令分别用于指令分别用于单个常开、常闭触点的并单个常开、常闭触点的并联，并联触点的数量不受联，并联触点的数量不受限制，该指令可以连续多限制，该指令可以连续多次使用。次使用。 功能回路表示和可用软元件程序步X,Y,M,S,T,CX,Y,M,S,T,C11助记符，名称OR 或ORI 或非常开触点并联连接常闭触点并联连接OR、ORI指令指令的应用的应用 ORB、ANB指令指令 助记符，名称功能回路表示和可用软元件程序步软元件： 无11软元件： 无ORB 回路块或ANB 回路块与串联回路块并联连接并联回路块串联连接 若有若有多个串联回路多个串联回路块按顺序与前面的回块按顺序与前面的回路并联时路并联时，对每个回，对每个回路块使用路块使用ORB指令，指令，则对并联的回路个数则对并联的回路个数没有限制。没有限制。 若若成批使用成批使用ORB指指令并联连接多个串联令并联连接多个串联回路块时，回路块时，由于由于LD、LDI指令的重复次数指令的重复次数限制在限制在8次以下，因此次以下，因此这种情况下并联的回这种情况下并联的回路个数限制在路个数限制在8个以下。个以下。ORB指令的应指令的应用用 ANB指令的指令的应用应用 若有若有多个并联回路块按顺序与前多个并联回路块按顺序与前面的回路串联时，面的回路串联时，对每个回路块使对每个回路块使用用ANB指令，则对串联的回路个指令，则对串联的回路个数没有限制。数没有限制。 若若成批使用成批使用ANB指令串联连接多指令串联连接多个并联回路块时个并联回路块时，由于，由于LD、LDI指令的重复次数限制在指令的重复次数限制在8次以下，次以下，因此这种情况下串联的回路个数限因此这种情况下串联的回路个数限制在制在8个以下。个以下。 LDP、LDF、ANDP、ANDF、ORP、ORF指令指令 LDP、ANDP、ORP指令是进行指令是进行上升沿检出的触点指令，上升沿检出的触点指令，仅在指定位元件的上升仅在指定位元件的上升沿时（沿时（OFFON变化时）接通一个扫描周期。变化时）接通一个扫描周期。 LDF、ANDF、ORF指令是进行指令是进行下降沿检出的触点指令，下降沿检出的触点指令，仅在指定位元件的下降仅在指定位元件的下降沿时（沿时（ONOFF变化时）接通一个扫描周期。变化时）接通一个扫描周期。 助记符，名称功能回路表示和可用软元件程序步下降沿检出运算开始X,Y,M,S,T,CX,Y,M,S,T,C22X,Y,M,S,T,CX,Y,M,S,T,C22下降沿检出并联连接X,Y,M,S,T,CX,Y,M,S,T,C22ORF或脉冲下降沿ORP或脉冲上升沿ANDF与脉冲下降沿ANDP与脉冲上升沿LDF取脉冲下降沿LDP取脉冲上升沿上升沿检出运算开始上升沿检出串联连接下降沿检出串联连接上升沿检出并联连接 X000X002由由OFFON变化或由变化或由ONOFF变化时变化时，M0或或M1仅仅接通一个扫描周期。需要指出的是这些指令的功能有时与脉冲指令的接通一个扫描周期。需要指出的是这些指令的功能有时与脉冲指令的功能相同，另外，在将辅助继电器功能相同，另外，在将辅助继电器M指定为这些指令的软元件时，软指定为这些指令的软元件时，软元件编号范围不同，会造成动作上的差异元件编号范围不同，会造成动作上的差异。MPS、MRD、MPP指令指令 MPS指令：指令：将此时刻的运算结果送入堆栈存储将此时刻的运算结果送入堆栈存储 。MPP指令：指令：各数据按顺序向上移动，将最上端的数据读出，同时该数据就各数据按顺序向上移动，将最上端的数据读出，同时该数据就 从堆栈中消失。从堆栈中消失。MRD指令：指令：是读出最上端所存数据的专用指令，堆栈内的数据不发生移动。是读出最上端所存数据的专用指令，堆栈内的数据不发生移动。 MPS指令与指令与MPP指令必须成对使用，指令必须成对使用，连续使用的次数应小于连续使用的次数应小于11。一段堆栈与一段堆栈与ANB、ORB指指令并用令并用 二段堆栈实例二段堆栈实例三段堆栈实例三段堆栈实例MC、MCR指令指令 MC为主控指令为主控指令，用于公共串联触点的用于公共串联触点的连接，连接， MCR为主控复位指为主控复位指令令，即，即MC的复位指的复位指令。令。 MCMC 主控助记符，名称功能回路表示和可用软元件程序步MCR 主控复位公共串联触点的连接公共串联触点的清除N32M除特殊辅助继电器以外MCRNY,M 应用主控触点可以应用主控触点可以解决若在每解决若在每个线圈的控制电路中都串入同样的个线圈的控制电路中都串入同样的触点，将多占存储单元。触点，将多占存储单元。 它在梯形图中它在梯形图中与一般的触点垂直与一般的触点垂直。它们是与母线相连的常开触点，是它们是与母线相连的常开触点，是控制一组电路的总开关。控制一组电路的总开关。MC、MCR指令的使用如右图。指令的使用如右图。INV指令指令 其功能是将其功能是将INV指令执行之前的指令执行之前的运算结果取反运算结果取反，不需要指定软元件号，不需要指定软元件号 助记符，名称功能回路表示和可用软元件程序步运算结果的反转1软元件：无INV 取反 在梯形图中，在梯形图中，只能在能输入只能在能输入AND或或ANI、ANDP、ANDF指令步的相同位置处，才可编写指令步的相同位置处，才可编写INV指令指令，而不能像而不能像LD、LDI、LDP、LDF那样与母线直接相那样与母线直接相 连，也不能像连，也不能像OR、ORI、ORP、ORF指令那样单指令那样单独使用。独使用。PLS、PLF指令指令 使用使用PLS指令时，指令时，仅在驱动输入为仅在驱动输入为ON的一个扫描周期内的一个扫描周期内，软元件软元件Y、M动作。动作。 使用使用PLF指令时，指令时，仅在驱动输入为仅在驱动输入为OFF的一个扫描周期内的一个扫描周期内，软元件软元件Y、M动作。动作。PLS助 记 符 ， 名 称功 能回 路 表 示 和 可 用 软 元 件程 序 步下 降 沿 微 分 输 出Y,M11除 特 殊 的M以 外PLSY,M除 特 殊 的M以 外上 升 沿 微 分 输 出PLS 上 升 沿 脉 冲PLF 下 降 沿 脉 冲指令的应用指令的应用PLS、PLFSET、RST指令指令 SET为置位指令为置位指令，使操作保持；，使操作保持；RST为复位指令为复位指令，使操作保持复位，使操作保持复位。 R S TS E T 置 位助 记 符 ， 名 称功 能回 路 表 示 和 可 用 软 元 件程 序 步R S T 复 位动 作 保 持Y，M : 1S， 特 殊M : 2T，C : 2D，V，Z : 3R S TY ,M ,SY ,M ,S ,T ,C ,D ,V ,Z 消 除 动 作 保 持 ， 当 前值 及 寄 存 器 清 零RST指令一个重指令一个重要的用途是对计要的用途是对计数器复位数器复位 右图中，右图中，X000一旦接通后，即使一旦接通后，即使它再断开，它再断开，Y000仍继续动作，仍继续动作，X001接通时，即使它再断开，接通时，即使它再断开，Y000仍保仍保持不被驱动。对于持不被驱动。对于M、S也是一样。也是一样。 对于同一软元件。对于同一软元件。SET、RST可多可多次使用，顺序也随意次使用，顺序也随意，但最后执行，但最后执行的有效。的有效。 使数据寄存器（使数据寄存器（D）、变址寄存器）、变址寄存器（V、Z）的内容清零，也可使用）的内容清零，也可使用RST指令指令，与用常数，与用常数K0传送指令的传送指令的结果一样。结果一样。 累计定时器累计定时器T246T255的当前值以及触点复位也可用的当前值以及触点复位也可用RST指令。指令。NOP、END指令指令: NOP为空操作指令为空操作指令 在程序中加入在程序中加入NOP指令，有利于修改或增加程序时，减小程序步指令，有利于修改或增加程序时，减小程序步号的变化，但是程序要求有余量。号的变化，但是程序要求有余量。 END为程序结束指令为程序结束指令 NOP助记符，名称功能回路表示和可用软元件程序步无动作软元件：无1没有回路表示NOP 空操作1软元件：无输入输出处理以及返回到0步END 结束END第一节 编程规则梯形图编程规则梯形图编程规则1) 梯形图的各种符号，要以梯形图的各种符号，要以左母线为左母线为起点起点，右母线为终点自上而下右母线为终点自上而下依次依次写。写。2) 触点应画在水平线上触点应画在水平线上，不能画在，不能画在垂直分支线上。垂直分支线上。3) 几个串联回路并联时，应该将串联几个串联回路并联时，应该将串联触点多的回路写在上方触点多的回路写在上方。几个并联几个并联回路串联时，应该将并联触点多的回路串联时，应该将并联触点多的回路写在左方回路写在左方。4) 对不可编程的电路，必须对电路进对不可编程的电路，必须对电路进行重新安排行重新安排，便于正确使用，便于正确使用PLC基基本指令进行编程本指令进行编程5) 输出线圈及运算处理框，必须写在输出线圈及运算处理框，必须写在一行的最右面一行的最右面，它们右边不能再有，它们右边不能再有任何触点存在任何触点存在 语句表编程规则语句表编程规则 利用利用PLC基本指令对梯形图编程时，务必按基本指令对梯形图编程时，务必按从左到右、自上而下从左到右、自上而下的原则进行。在的原则进行。在处理较复杂的触点结构时，如触点块的串联、并联或与堆栈相关指令，指令表的处理较复杂的触点结构时，如触点块的串联、并联或与堆栈相关指令，指令表的表达顺序为：表达顺序为：先写出参与因素的内容，再表达参与因素间的关系。先写出参与因素的内容，再表达参与因素间的关系。双线圈输出问题双线圈输出问题 双线圈输出：双线圈输出：如果在同一程序中同一元件的如果在同一程序中同一元件的线圈使用两次或多次。线圈使用两次或多次。 PLC程序顺序扫描执行的原则规定，程序顺序扫描执行的原则规定， 只有只有最后一次输出才是有效的最后一次输出才是有效的 右图中，右图中，X001ON，X002OFF，起初的，起初的Y003，因为因为X001接通，其映象寄存器变为接通，其映象寄存器变为ON，输出，输出Y004也接通。但是第二次的也接通。但是第二次的Y003，因为输入，因为输入X002断开，断开，其映象寄存器变为其映象寄存器变为OFF，实际的外部输出为，实际的外部输出为Y003OFF，Y004ON。将。将Y003线圈驱动条件线圈驱动条件X001与与X002合并，就能解决合并，就能解决Y003双线圈驱动的问题。双线圈驱动的问题。FU1KM1KM2KRFU2KM1KM2SB2KM1KM2SB3KM2SB3KM1KRFU2MA B CSB2SB1SB2:正转SB3:反转SB1:停止 第二节第二节 常用的常用的PLCPLC单元程序单元程序梯形图的基本设计梯形图的基本设计一、电动机起停控制线路一、电动机起停控制线路根据异步电动机直接起停控制线路，用PLC程序设计相应的梯形图程序。PLC的接线图，如图（b）所示，梯形图如图（c）所示。SB100000（X0）为停止按钮SB200001（X1）为起动按钮（a）主电路（b）继电接触器控制（b）PLC接线图（c）梯形图（d）FX2N的SET/RST指令编程( e)利用辅助继电器( a)主电路( b)继电接触器控制( c)PLC控制1 1、互锁问题、互锁问题Y0Y0、Y1Y1软件互锁：软件互锁：Y0、Y1不能同时为ON，确保KM1、KM2线圈不能同时得电。X1X1、X2X2机械联锁：机械联锁：正、反转切换方便。问题：问题：1）正、反转切换时PLC高速，而机械触点动作低速（短弧），造成瞬间短路； 2）当接触器发生熔焊而粘结时，发生相间短路。解决办法：解决办法：KM1KM1、KM2KM2硬件互锁：硬件互锁：机械响应速度较慢，动作时间往往大于程序执行的一个扫描周期。2 2、过载保护问题、过载保护问题1 1）手动复位热继电器）手动复位热继电器按C图接线，可以节约PLC的一个输入点。2 2）自动复位热继电器）自动复位热继电器 常闭触点不能接在PLC的输出回路，必须接在输入回路（常闭或常开触点）。自动复位热继电器的接线3 3、常闭触点输入信号的处理、常闭触点输入信号的处理说明说明:输入触点即可以接常开,也可以接常闭,输入继电器与输入触点的对应关系为X0=SB X1=SB1建议使用常开触点作为PLC的入信号。按钮：松开后复位，必须使用辅助继电器及自锁电路，使定时器线圈能保持通电1）延时5秒接通程序时序图2、按下起动开关X0，延时5s后输出Y0接通；当按下停止按钮X1后，输出Y0断开，试设计PLC程序。延时断开程序时序图五、延时接通延时断开程序五、延时接通延时断开程序 X0控制Y1，要求在X0变为ON后延时9S后Y1才变为ON，X0变为OFF再过7S才变为OFF。延时接通延时时断开程序时序图说明：利用定时器的组合，可以实现大于3276.7s的定时，但很长的几万秒甚至更长的定时，需用定时器与计数器的组合来实现。2 2、定时器与计数器的组合、定时器与计数器的组合为当X0接通后，延时20000s，输出Y0接通；当X0断开后，输出Y0断开。 延时5000s程序定时器加计数器实现的延时20000s程序 3 3、两个计数器组合、两个计数器组合PLC内部的特殊辅助继电器提供了四种时钟脉冲：10ms（8011）、100ms（8012）、1s（8013、1min（8014），可利用计数器对这些时钟脉冲的计数达到延时的作用。 若将M8011的10ms脉冲送给计数器，则计数常数：K=（36006）0.01=2160000而一个计数器的K32767，故应将两个计数器进行组合，才能达到6小时的延时。注意注意：每次C0计满后应及时复位，否则C1只能得到一个脉冲。控制要求为当X0接通后，延时50000s，输出Y0接通；当X0断开后，输出Y0断开 七、顺序延时接通程序七、顺序延时接通程序当X0接通后，输出端Y0、Y1、Y2按顺序每隔10s输出接通。用三个定时器T0、T1、T2设置不同的定时时间，可实现按顺序先后接通，当X0断开后同时停止。九、脉冲发生电路九、脉冲发生电路1、试设计频率为10Hz等脉冲发生器。等脉冲即占空比为1，即输入信号X0接通后，输出Y0产生0.05s接通、0.05s断开的方波，选择精度为0.01s的定时器。1）2）2、设计周期为50s的脉冲发生器，其中断开30s，接通20s。占空比不为1的脉冲，接通和断开时间不相等，由于定时时间较长，可用0.1s的定时器，因此只要改变时间常数就可实现。 1） 2）由于PLC程序是按顺序执行的，所以当X0的上升沿到来时， M0接通一个扫描周期，此时M1线圈不会接通， Y0线圈接通并自锁，而当下一个扫描周期时，虽然Y0是接通的，但此时M0已经断开，所以M1也不会接通，直到下一个X0的上升沿到来时， M1才会接通，并把Y0断开，从而实现二分频。1、分析控制要求，确定输入、输出设备，绘制I/O接线图：1）要实现小车的左右往复运动，只要对小车的拖动电动机实现正反转控制即可。这里用两个接触器分别控制小车左行（KM2）右行（KM1）。2）系统的起动（左SB2、右SB1）、停止（SB3）需要三个按钮，起点和终点处的两个行程开关是用来自动控制小车的往复运动的，也应作为输入设备3、修改、完善以满足控制要求： 1）小车在两处装料、卸料需要延时，应增加定时器。2）延时结束，小车要能自动继续左行或右行，应在Y2和Y3线圈前加入定时器的延时触点。3）小车到达SQ1或SQ2处要能自动停下，应在Y2和Y3线圈前加入相应行程开关的常闭触点。4）若小车停在SQ1或SQ2处，就算曾经按下停止按钮，小车仍然会自行起动。解决方法：增加辅助继电器记忆起动信号。二、两处卸料的小车控制系统的梯形图设计：要求：运料小车第一次右行在SQ3处卸料；第二次右行在SQ2处卸料。1、分析控制要求，确定输入、输出设备，绘制I/O接线图：与上例比较可知，要实现两处卸料，增加了行程开关SQ3，故只要在上例I/0图的基础上将SQ3连接到PLC的输入端X5。2、修改、完善以满足控制要求：1）要实现两处卸料，重要的是判断小车右行时在SQ3处是否需要停。可增加一个辅助继电器（M1）来记忆小车是否到过SQ3（M1+），或SQ2（M1）。2）小车到达SQ2处，回头左行时会压下SQ3，使M1+，导致小车第三次右行压下SQ3时不停。3）小车左行或第二次右行经过SQ3时会使T1瞬间得电，非控制要求。 4）若小车停在SQ1或SQ2处，就算曾经按下停止按钮，小车仍然会自行起动。 解决方法：增加辅助继电器记忆起动信号设计法的缺点设计法的缺点：易漏掉某些环节，设计出的梯形图可读性差，只适用来设计一些简单的程序。 顺序控制设计法顺序控制设计法在工业领域中，许多的控制对象（过程）都属于顺序控制，其特点是整个控制过程可划分为几个工步，每个工步按顺序轮流工作，而且任何时候都只有一个工步在工作。根据这种控制特点，开发了专门供编制顺序控制程序用的功能表图，这种先进的设计方法已成为PLC程序设计的最主要方法。二、顺序控制设计法二、顺序控制设计法状态流程（转移）图：状态流程（转移）图：描述控制系统的控制过程、功能和特性，又称状态图、流程图、功能图。状态转移图的特点：状态转移图的特点：具有直观、简单，是设计PLC顺序控制程序的一种有力工具。 （一）顺序控制设计基本概念（一）顺序控制设计基本概念1 1、步、步步：步：根据系统输出量的变化，将系统的一个工作循环过程分解成若干个顺序相连的阶段。 “步”在状态流程图中用方框来表示。编程时一般用PLC内部的软继电器表示各步，如 或 。注意：注意：步是根据PLC的输出量输出量是否发生变化变化来划分的，只要系统的输出量状态发生变化，系统就从原来的步进入新的步。液压工作台的整个工作过程可划分为：原位（液压工作台的整个工作过程可划分为：原位（SB1SB1）、快进（）、快进（SQ2SQ2）、工进（）、工进（SQ3SQ3）和快退（）和快退（SQ1SQ1）四步；各步电磁阀）四步；各步电磁阀YA1YA1、YA2YA2、YA3YA3的状态如图所示。的状态如图所示。（1）液压工作台初始状态：停在原位（压合SQ1）YA1YA1- -、YA2YA2- -、YA3YA3- -（输出）。（输出）。（2）按SB：快进YA1YA1+ +、YA2YA2- -、YA3YA3+ +（输出）。（输出）。（3）压合SQ2：工进YA1YA1+ +、YA2YA2- -、YA3YA3- -（输出）。（输出）。（4）压合SQ3：快退，快退回原位停止YA1YA1- -、YA2YA2+ +、YA3YA3- -（输出）。（输出）。结论：结论： PLCPLC输出量发生变化时产生新的一步。输出量发生变化时产生新的一步。YA1 YA2YA3转换主令 快进 +-+SB1工进 +-SQ2快退 -+-SQ3停止 -SQ1第五节 基本指令编程举例保持电路保持电路 当当X000接通一下接通一下，辅助继电器，辅助继电器M500接通并保接通并保持，持，Y000有输出。有输出。停电后再通电停电后再通电，Y000仍有输出，只有仍有输出，只有X001接接通，其常闭触点断开，才能使通，其常闭触点断开，才能使M500自保持清自保持清除，使除，使Y000无输出。无输出。延时断开电路延时断开电路 输入输入X000X000ONON时时，Y000=ONY000=ON，并，并且输出且输出Y000Y000的触点自锁保持接通，的触点自锁保持接通，输入输入X000X000OFFOFF后，启动内部定时器后，启动内部定时器T0T0，定时，定时5s5s后，定时器触点闭合，后，定时器触点闭合，输出输出Y000Y000断开。断开。 分频电路分频电路 下图所示为一个下图所示为一个二分频电路二分频电路。待分频的脉冲信号加在输入。待分频的脉冲信号加在输入X000X000上，在第一个脉上，在第一个脉冲信号到来时，冲信号到来时，M100M100产生一个扫描周期的单脉冲，使产生一个扫描周期的单脉冲，使M100M100常开触点闭合一个扫描常开触点闭合一个扫描周期。周期。第一个脉冲到来一个扫描周第一个脉冲到来一个扫描周期后，期后，M100M100断开，断开，Y000Y000接通接通，第二个支路使第二个支路使Y0Y0保持接通。保持接通。当第二个脉冲到来时，当第二个脉冲到来时，M100M100再产生一个扫描周期的单脉再产生一个扫描周期的单脉冲，使得冲，使得Y000Y000的状态由接通变为断开；的状态由接通变为断开；通过分析可知，通过分析可知，X000X000每送入两个脉冲，每送入两个脉冲，Y000Y000产生一个脉冲，产生一个脉冲，完成对输入完成对输入X000X000信号的二分频。信号的二分频。振荡电路振荡电路 当输入当输入X000X000接通时，输出接通时，输出Y000Y000闪烁，接通与断开交替闪烁，接通与断开交替运行，接通时间为运行，接通时间为1s1s由定时由定时器器T0T0设定，断开时间为设定，断开时间为2s2s由由定时器定时器T1T1设定设定。报警电路报警电路 当当X001X001接通后，接通后，Y000Y000报警灯由闪报警灯由闪烁变为常亮，同时烁变为常亮，同时Y001Y001报警蜂鸣器报警蜂鸣器关闭。关闭。 X002X002接通接通则则Y000Y000接通。定时器接通。定时器T0T0和和T1T1构成振荡电路，每构成振荡电路，每0.5s0.5s断开，断开，0.5s0.5s接通反复。接通反复。十字路口交通灯控制十字路口交通灯控制 十字路口南北向及东西向均十字路口南北向及东西向均设有红、黄、绿三只信号灯，设有红、黄、绿三只信号灯，交通信号灯启动时（输入交通信号灯启动时（输入X000X000控制启动，输入控制启动，输入X001X001控制停控制停止），止），6 6只灯依一定的时序循环只灯依一定的时序循环往复工作。交通信号灯的时序往复工作。交通信号灯的时序图如图所示。图如图所示。 梯形图设计步骤如下：梯形图设计步骤如下：1) 1) 依图中所示元件及方式依图中所示元件及方式绘绘出各个时间点形成所需支路。出各个时间点形成所需支路。这些支路是按时间点的先后顺这些支路是按时间点的先后顺序绘出的，而且是采用一点连序绘出的，而且是采用一点连一点的方式。一点的方式。2) 2) 以时间点为工作条件绘出以时间点为工作条件绘出各灯的输出梯形图各灯的输出梯形图。3) 3) 为实现交通灯的启停控制，为实现交通灯的启停控制，在梯形图上增加主控环节。在梯形图上增加主控环节。作作为一个循环的结束，第二个循为一个循环的结束，第二个循环开始控制的环开始控制的T7T7常闭触点也作常闭触点也作为条件串入主控指令中。为条件串入主控指令中。十字路口交通信号灯的梯形图十字路口交通信号灯的梯形图控制程序如图控制程序如图