可編程控制器原理20080320170225746

1、第6章FX系PLC的應(yīng)用指令本章要點(diǎn)應(yīng)用指令的表示方法常用指令的格式及用法（如程序流控制指令、比較指令數(shù)據(jù)傳送指令、循環(huán)與移位指令 、時(shí)鐘運(yùn)算指令等）難點(diǎn)跳步指令中斷指針與中斷指令課時(shí)安排:8課時(shí)6.1應(yīng)用指令的表示方法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu).應(yīng)用指令的表示方法 如圖所示為一個(gè)計(jì)算平均值指令，它有三個(gè)操作數(shù)，S表示源操作數(shù)，D表示目標(biāo)操作數(shù)，圖中源操作數(shù)為D0、D1、D2，目標(biāo)操作數(shù)為D4Z0（Z0為變址寄存器），K3表示有3個(gè)數(shù)，當(dāng)X0接通時(shí)，執(zhí)行的操作為（D0）+（D1）+（D2）3（D4Z0），如果Z0的內(nèi)容為20，則運(yùn)算結(jié)果送入D24中。.應(yīng)用指令的表示方法有的功能指令沒(méi)有操作數(shù)，而大多數(shù)功能指令

2、有1至4個(gè)操作數(shù)。如果使用變址功能，則可表示為S和D。當(dāng)源或目標(biāo)不止一個(gè)時(shí)，用S1、S2、D1、D2表示。用n和m表示其它操作數(shù)，它們常用來(lái)表示常數(shù)K和H，或作為源和目標(biāo)操作數(shù)的補(bǔ)充說(shuō)明，當(dāng)這樣的操作數(shù)多時(shí)可用n1、n2和m1、m2等來(lái)表示。功能指令的指令段通常占1個(gè)程序步，16位操作數(shù)占2步，32位操作數(shù)占4步。.FX系列系列PLC功能指令的執(zhí)行方式與數(shù)據(jù)長(zhǎng)度功能指令的執(zhí)行方式與數(shù)據(jù)長(zhǎng)度 1.連續(xù)執(zhí)行與脈沖執(zhí)行連續(xù)執(zhí)行與脈沖執(zhí)行功能指令有連續(xù)執(zhí)行和脈沖執(zhí)行兩種類(lèi)型。如圖1所示，指令助記符MOV后面有“P”表示脈沖執(zhí)行，即該指令僅在X1接通（由OFF到ON）時(shí)執(zhí)行（將D10中的數(shù)據(jù)送到D12中

3、）一次；如果沒(méi)有“P”則表示連續(xù)執(zhí)行，即該在X1接通（ON）的每一個(gè)掃描周期指令都要被執(zhí)行。2數(shù)據(jù)長(zhǎng)度數(shù)據(jù)長(zhǎng)度 功能指令可處理16位數(shù)據(jù)或32位數(shù)據(jù)。處理32位數(shù)據(jù)的指令是在助記符前加“D”標(biāo)志，無(wú)此標(biāo)志即為處理16位數(shù)據(jù)的指令。注意32位計(jì)數(shù)器（C200C255）的一個(gè)軟元件為32位，不可作為處理16位數(shù)據(jù)指令的操作數(shù)使用。在使用32位數(shù)據(jù)時(shí)建議使用首編號(hào)為偶數(shù)的操作數(shù)，不容易出錯(cuò)。 6.1.2功能指令的執(zhí)行方式與數(shù)據(jù)長(zhǎng)度功能指令的執(zhí)行方式與數(shù)據(jù)長(zhǎng)度例例 如圖所示，指令助記符MOV后面有“P”表示脈沖執(zhí)行，MOV 前有”D”即表示為32位數(shù)據(jù),該指令即指:僅在X1接通（由OFF到ON）時(shí),將

4、D11 D10中的32位數(shù)據(jù)送到D13 D12中.三菱三菱FX系列系列PLC功能指令的數(shù)據(jù)格式功能指令的數(shù)據(jù)格式 1位元件與字元件位元件與字元件 象X、Y、M、S等只處理ON/OFF信息的軟元件稱(chēng)為位元件；而象T、C、D等處理數(shù)值的軟元件則稱(chēng)為字元件，一個(gè)字元件由16位二進(jìn)制數(shù)組成。 位元件可以通過(guò)組合使用，4個(gè)位元件為一個(gè)單元，通用表示方法是由Kn加起始的軟元件號(hào)組成，n為單元數(shù)。例如K2 M0表示M0M7組成兩個(gè)位元件組（K2表示2個(gè)單元），它是一個(gè)8位數(shù)據(jù)，M0為最低位。如果將16位數(shù)據(jù)傳送到不足16位的位元件組合（n4）時(shí)，只傳送低位數(shù)據(jù)，多出的高位數(shù)據(jù)不傳送，32位數(shù)據(jù)傳送也一樣。在

5、作16位數(shù)操作時(shí)，參與操作的位元件不足16位時(shí)，高位的不足部分均作0處理，這意味著只能處理正數(shù)（符號(hào)位為0），在作32位數(shù)處理時(shí)也一樣。被組合的元件首位元件可以任意選擇，但為避免混亂，建議采用編號(hào)以0結(jié)尾的元件，如S10，X0，X20等。.三菱三菱FX系列系列PLC功能指令的數(shù)據(jù)格式功能指令的數(shù)據(jù)格式2數(shù)據(jù)格式數(shù)據(jù)格式 在FX系列PLC內(nèi)部，數(shù)據(jù)是以二進(jìn)制（BIN）補(bǔ)碼的形式存儲(chǔ)，所有的四則運(yùn)算都使用二進(jìn)制數(shù)。二進(jìn)制補(bǔ)碼的最高位為符號(hào)位，正數(shù)的符號(hào)位為0，負(fù)數(shù)的符號(hào)位為1。FX系列PLC可實(shí)現(xiàn)二進(jìn)制碼與BCD碼的相互轉(zhuǎn)換。 為更精確地進(jìn)行運(yùn)算，可采用浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算。在FX系列PLC中提供了二進(jìn)制浮

6、點(diǎn)運(yùn)算和十進(jìn)制浮點(diǎn)運(yùn)算，設(shè)有將二進(jìn)制浮點(diǎn)數(shù)與十進(jìn)制浮點(diǎn)數(shù)相互轉(zhuǎn)換的指令。二進(jìn)制浮點(diǎn)數(shù)采用編號(hào)連續(xù)的一對(duì)數(shù)據(jù)寄存器表示，例D11和D10組成的32位寄存器中，D10的16位加上D11的低7位共23位為浮點(diǎn)數(shù)的尾數(shù)，而D11中除最高位的前8位是階位，最高位是尾數(shù)的符號(hào)位（0為正，1是負(fù)）。10進(jìn)制的浮點(diǎn)數(shù)也用一對(duì)數(shù)據(jù)寄存器表示，編號(hào)小數(shù)據(jù)寄存器為尾數(shù)段，編號(hào)大的為指數(shù)段，例如使用數(shù)據(jù)寄存器（D1，D0）時(shí)，表示數(shù)為 10進(jìn)制浮點(diǎn)數(shù)=尾數(shù)D010指數(shù)D1 其中：D0，D1的最高位是正負(fù)符號(hào)位。 6.2.程序流控制指令6.2.1程序流控制指令CJ條件跳轉(zhuǎn)指令條件跳轉(zhuǎn)指令CJ 條件跳轉(zhuǎn)指令CJ（P）的編

7、號(hào)為FNC00，操作數(shù)為指針標(biāo)號(hào)P0P127，其中P63為END所在步序，不需標(biāo)記。指針標(biāo)號(hào)允許用變址寄存器修改。CJ和CJP都占3個(gè)程序步，指針標(biāo)號(hào)占1步。6.2程序流控制指令CJ如圖所示，當(dāng)X20接通時(shí)，則由CJ P9指令跳到標(biāo)號(hào)為P9的指令處開(kāi)始執(zhí)行，跳過(guò)了程序的一部分，減少了掃描周期。如果X20斷開(kāi)，跳轉(zhuǎn)不會(huì)執(zhí)行，則程序按原順序執(zhí)行。6.2程序流控制指令CJ使用跳轉(zhuǎn)指令時(shí)應(yīng)注意：1）CJP指令表示為脈沖執(zhí)行方式；2）在一個(gè)程序中一個(gè)標(biāo)號(hào)只能出現(xiàn)一次，否則將出錯(cuò)；3）在跳轉(zhuǎn)執(zhí)行期間，即使被跳過(guò)程序的驅(qū)動(dòng)條件改變，但其線(xiàn)圈（或結(jié)果）仍保持跳轉(zhuǎn)前的狀態(tài)，因?yàn)樘D(zhuǎn)期間根本沒(méi)有執(zhí)行這段程序。4）

8、如果在跳轉(zhuǎn)開(kāi)始時(shí)定時(shí)器和計(jì)數(shù)器已在工作，則在跳轉(zhuǎn)執(zhí)行期間它們將停止工作，到跳轉(zhuǎn)條件不滿(mǎn)足后又繼續(xù)工作。但對(duì)于正在工作的定時(shí)器T192T199和高速計(jì)數(shù)器C235C255不管有無(wú)跳轉(zhuǎn)仍連續(xù)工作。5）若積算定時(shí)器和計(jì)數(shù)器的復(fù)位（RST）指令在跳轉(zhuǎn)區(qū)外，即使它們的線(xiàn)圈被跳轉(zhuǎn)，但對(duì)它們的復(fù)位仍然有效。 6.2.2子程序調(diào)用與子程序返回指令子程序調(diào)用與子程序返回指令 子程序調(diào)用指令CALL的編號(hào)為FNC01。操作數(shù)為P0P127，此指令占用3個(gè)程序步。 子程序返回指令SRET的編號(hào)為FNC02。無(wú)操作數(shù)，占用1個(gè)程序步。 6.2.2子程序調(diào)用與子程序返回指令子程序調(diào)用與子程序返回指令如圖所示，如果X0接

9、通，則轉(zhuǎn)到標(biāo)號(hào)P10處去執(zhí)行子程序。當(dāng)執(zhí)行SRET指令時(shí)，返回到CALL指令的下一步執(zhí)行。6.2.2子程序調(diào)用與子程序返回指令子程序調(diào)用與子程序返回指令使用子程序調(diào)用與返回指令時(shí)應(yīng)注意：1）轉(zhuǎn)移標(biāo)號(hào)不能重復(fù)，也不可與跳轉(zhuǎn)指令的標(biāo)號(hào)重復(fù)；2）子程序可以嵌套調(diào)用，最多可5級(jí)嵌套。6.2.3與中斷有關(guān)的指令與中斷有關(guān)的指令 與中斷有關(guān)的三條功能指令是：中斷返回指令I(lǐng)RET，編號(hào)為FNCO3；中斷允許指令EI，編號(hào)為FNCO4；中斷禁止DI，編號(hào)為FNC05。它們均無(wú)操作數(shù)，占用1個(gè)程序步。 PLC通常處于禁止中斷狀態(tài)，由EI和DI指令組成允許中斷范圍。在執(zhí)行到該區(qū)間，如有中斷源產(chǎn)生中斷，CPU將暫停

10、主程序執(zhí)行轉(zhuǎn)而執(zhí)行中斷服務(wù)程序。當(dāng)遇到IRET時(shí)返回?cái)帱c(diǎn)繼續(xù)執(zhí)行主程序。6.2.3與中斷有關(guān)的指令與中斷有關(guān)的指令如圖所示，允許中斷范圍中若中斷源X0有一個(gè)下降沿，則轉(zhuǎn)入I000為標(biāo)號(hào)的中斷服務(wù)程序，但X0可否引起中斷還受M8050控制，當(dāng)X20有效時(shí)則M8050控制X0無(wú)法中斷。6.2.3與中斷有關(guān)的指令與中斷有關(guān)的指令使用中斷相關(guān)指令時(shí)應(yīng)注意：1）中斷的優(yōu)先級(jí)排隊(duì)如下，如果多個(gè)中斷依次發(fā)生，則以發(fā)生先后為序，即發(fā)生越早級(jí)別越高，如果多個(gè)中斷源同時(shí)發(fā)出信號(hào)，則中斷指針號(hào)越小優(yōu)先級(jí)越高；2）當(dāng)M8050M8058為ON時(shí)，禁止執(zhí)行相應(yīng)I0I8的中斷，M8059為ON時(shí)則禁止所有計(jì)數(shù)器中斷；3）

11、無(wú)需中斷禁止時(shí)，可只用EI指令，不必用DI指令；4）執(zhí)行一個(gè)中斷服務(wù)程序時(shí)，如果在中斷服務(wù)程序中有EI和DI，可實(shí)現(xiàn)二級(jí)中斷嵌套，否則禁止其它中斷。 6.2.4主程序結(jié)束指令主程序結(jié)束指令FEDND 主程序結(jié)束指令FEND的編號(hào)為FNC06，無(wú)操作數(shù)，占用1個(gè)程序步。FEND表示主程序結(jié)束，當(dāng)執(zhí)行到FEND時(shí)，PLC進(jìn)行輸入/輸出處理，監(jiān)視定時(shí)器刷新，完成后返回啟始步。 使用FEND指令時(shí)應(yīng)注意： 1）子程序和中斷服務(wù)程序應(yīng)放在FEND之后； 2）子程序和中斷服務(wù)程序必須寫(xiě)在FEND和END之間，否則出錯(cuò)。 6.2.5監(jiān)視定時(shí)器指令監(jiān)視定時(shí)器指令WDT 監(jiān)視定時(shí)器指令WDT（P）編號(hào)為FNC0

12、7，沒(méi)有操作數(shù)，占有1個(gè)程序步。WDT指令的功能是對(duì)PLC的監(jiān)視定時(shí)器進(jìn)行刷新。 FX系列PLC的監(jiān)視定時(shí)器缺省值為200ms（可用D8000來(lái)設(shè)定），正常情況下PLC掃描周期小于此定時(shí)時(shí)間。如果由于有外界干擾或程序本身的原因使掃描周期大于監(jiān)視定時(shí)器的設(shè)定值，使PLC的CPU出錯(cuò)燈亮并停止工作，可通過(guò)在適當(dāng)位置加WDT指令復(fù)位監(jiān)視定時(shí)器，以使程序能繼續(xù)執(zhí)行到END。 6.2.5監(jiān)視定時(shí)器指令監(jiān)視定時(shí)器指令WDT如圖所示，利用一個(gè)WDT指令將一個(gè)240ms的程序一分為二，使它們都小于200ms，則不再會(huì)出現(xiàn)報(bào)警停機(jī)。6.2.5監(jiān)視定時(shí)器指令監(jiān)視定時(shí)器指令WDT使用WDT指令時(shí)應(yīng)注意：1）如果在后

13、續(xù)的FOR-NEXT循環(huán)中，執(zhí)行時(shí)間可能超過(guò)監(jiān)控定時(shí)器的定時(shí)時(shí)間，可將WDT插入循環(huán)程序中。2）當(dāng)與條件跳轉(zhuǎn)指令CJ對(duì)應(yīng)的指針標(biāo)號(hào)在CJ指令之前時(shí)（即程序往回跳）就有可能連續(xù)反復(fù)跳步使它們之間的程序反復(fù)執(zhí)行，使執(zhí)行時(shí)間超過(guò)監(jiān)控時(shí)間，可在CJ指令與對(duì)應(yīng)標(biāo)號(hào)之間插入WDT指令。 6.2.6循環(huán)指令循環(huán)指令FOR NEXT 循環(huán)指令共有兩條：循環(huán)區(qū)起點(diǎn)指令FOR，編號(hào)為FNC08，占3個(gè)程序步；循環(huán)結(jié)束指令NEXT，編號(hào)為FNC09，占用1個(gè)程序步，無(wú)操作數(shù)。在程序運(yùn)行時(shí)，位于FORNEXT間的程序反復(fù)執(zhí)行n次（由操作數(shù)決定）后再繼續(xù)執(zhí)行后續(xù)程序。循環(huán)的次數(shù)n=132767。如果N=-327670之

14、間，則當(dāng)作n=1處理。6.2.6循環(huán)指令循環(huán)指令FOR NEXT如圖所示為一個(gè)二重嵌套循環(huán)，外層執(zhí)行次.如果D0Z中的數(shù)為6則外層A每執(zhí)行一次則內(nèi)層B將執(zhí)行6次。6.2.6循環(huán)指令循環(huán)指令FOR NEXT使用循環(huán)指令時(shí)應(yīng)注意：1）FOR和NEXT必須成對(duì)使用；2）FX2N系列PLC可循環(huán)嵌套5層；3）在循環(huán)中可利用CJ指令在循環(huán)沒(méi)結(jié)束時(shí)跳出循環(huán)體；4）FOR應(yīng)放在NEXT之前，NEXT應(yīng)在FEND和END之前，否則均會(huì)出錯(cuò)。 6.3時(shí)鐘運(yùn)算指令時(shí)鐘運(yùn)算指令 共有七條時(shí)鐘運(yùn)算類(lèi)指令，指令的編號(hào)分布在FNC160FNC169之間。時(shí)鐘運(yùn)算類(lèi)指令是對(duì)時(shí)鐘數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算和比較，對(duì)PLC內(nèi)置實(shí)時(shí)時(shí)鐘進(jìn)行時(shí)

15、間校準(zhǔn)和時(shí)鐘數(shù)據(jù)格式化操作。（1）時(shí)鐘數(shù)據(jù)比較指令TCMP（FNC160） TCMP(P)它的功能是用來(lái)比較指定時(shí)刻與時(shí)鐘數(shù)據(jù)的大小。如圖3- 86所示，將源操作數(shù)S1.、S2.、S3.中的時(shí)間與S.起始的3點(diǎn)時(shí)間數(shù)據(jù)比較，根據(jù)它們的比較結(jié)果決定目標(biāo)操作數(shù)D.中起始的3點(diǎn)單元中取ON或OFF的狀態(tài)。該指令只有16位運(yùn)算，占11個(gè)程序步。它的源操作數(shù)可取T、C和D，目標(biāo)操作數(shù)可以是Y、M和S。6.3時(shí)鐘運(yùn)算指令時(shí)鐘運(yùn)算指令(1)時(shí)鐘數(shù)據(jù)比較指令的使用時(shí)鐘數(shù)據(jù)比較指令的使用 （2）時(shí)鐘數(shù)據(jù)加法運(yùn)算指令TADD（FNC162） TADD(P)指令的功能是將兩個(gè)源操作數(shù)的內(nèi)容相加結(jié)果送入目標(biāo)操作數(shù)。源

16、操作數(shù)和目標(biāo)操作數(shù)均可取T，C和D。TADD為16位運(yùn)算，占7個(gè)程序步。如圖3-87所示，將S1.指定的D10D12和D20D22中所放的時(shí)、分、秒相加，把結(jié)果送入D.指定的D30D32中。當(dāng)運(yùn)算結(jié)果超過(guò)24小時(shí)時(shí)，進(jìn)位標(biāo)志位變?yōu)镺N，將進(jìn)行加法運(yùn)算的結(jié)果減去24小時(shí)后作為結(jié)果進(jìn)行保存。（2）時(shí)鐘數(shù)據(jù)加法運(yùn)算指令TADD（3）時(shí)鐘數(shù)據(jù)讀取指令TRD（FNC166） TRD(P)指令為16位運(yùn)算，占7個(gè)程序步。D.可取T，C和D。它的功能是讀出內(nèi)置的實(shí)時(shí)時(shí)鐘的數(shù)據(jù)放入由D.開(kāi)始的7個(gè)字內(nèi)。如圖3-87所示，當(dāng)X1為ON時(shí)，將實(shí)時(shí)時(shí)鐘（它們以年、月、日、時(shí)、分、秒、星期的順序存放在特殊輔助寄存器D

17、80138019之中）傳送到D10D16之中。（3）時(shí)鐘數(shù)據(jù)讀取指令TRD6.4格雷碼轉(zhuǎn)換及模擬量模塊專(zhuān)用指格雷碼轉(zhuǎn)換及模擬量模塊專(zhuān)用指令令 （1）格雷碼轉(zhuǎn)換和逆轉(zhuǎn)換指令 這類(lèi)指令有2條：GRY （FNC170）和GBIN （FNC171），常用于處理光電碼盤(pán)編碼盤(pán)的數(shù)據(jù)。(D)GRN(P)指令的功能是將二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為格雷碼，(D)GBIN(P)指令則是GRY的逆變換。如圖3-89所示，GRY指令是將源操作數(shù)S.中的二進(jìn)制數(shù)變成格雷碼放入目標(biāo)操作數(shù)D.中，而GBIN指令與其相反。它們的源操作數(shù)可取任意數(shù)據(jù)格式，目標(biāo)操作數(shù)為KnY、KnM、KnS、T、C、D、V和Z。、16位操作時(shí)占5個(gè)程序步，

18、32位操作時(shí)占9個(gè)程序步。(1)格雷碼轉(zhuǎn)換和逆轉(zhuǎn)換指令的使用 (2)模擬量模塊讀寫(xiě)指令的使用 這類(lèi)指令有2條：RD3A （FNC176）和WR3A （FNC177），其功能是對(duì)FXON-3A模擬量模塊輸入值讀取和對(duì)模塊寫(xiě)入數(shù)字值。如圖3-90所示，m1.為特殊模塊號(hào)K0K7，m2.為模擬量輸入通道K1或K2，D.為保存讀取的數(shù)據(jù)，S.為指定寫(xiě)入模擬量模塊的數(shù)字值。指令均為16位操作，占7個(gè)程序步。(2)模擬量模塊讀寫(xiě)指令的使用 6.5觸點(diǎn)比較指令觸點(diǎn)比較指令 觸點(diǎn)比較指令共有18條.觸點(diǎn)比較指令源操作數(shù)可取任意數(shù)據(jù)格式。16位運(yùn)算占5個(gè)程序步，32位運(yùn)算占9個(gè)程序步。 （1）LD觸點(diǎn)比較指令 該類(lèi)指令的助記符、代碼、功能如表6-2所示。如圖所示為L(zhǎng)D=指令的使用，當(dāng)計(jì)數(shù)器C10的當(dāng)前值為200時(shí)驅(qū)動(dòng)Y10。其它LD觸點(diǎn)比較指令不在此一一說(shuō)明。