《PLC應(yīng)用技術(shù)(三菱)》課件第六單元 程序控制類(lèi)應(yīng)用指令

1、第六單元第六單元 程序控制類(lèi)應(yīng)用指令程序控制類(lèi)應(yīng)用指令任務(wù)一任務(wù)一 跳轉(zhuǎn)程序跳轉(zhuǎn)程序 任務(wù)二任務(wù)二 子程序子程序 任務(wù)三任務(wù)三 循環(huán)程序循環(huán)程序 任務(wù)四任務(wù)四 外部中斷子程序外部中斷子程序 任務(wù)五任務(wù)五 定時(shí)中斷子程序定時(shí)中斷子程序 任務(wù)六任務(wù)六 高速計(jì)數(shù)器高速計(jì)數(shù)器 任務(wù)一任務(wù)一 跳轉(zhuǎn)程序跳轉(zhuǎn)程序 一、任務(wù)提出一、任務(wù)提出 為了提高設(shè)備的可靠性，在工業(yè)控制中許多設(shè)備要建立自動(dòng)及手動(dòng)兩種工作方式。這就要在程序中編排兩段程序，一段用于手動(dòng)，一段用于自動(dòng)。然后設(shè)立一個(gè)手動(dòng)自動(dòng)切換開(kāi)關(guān)對(duì)程序段進(jìn)行選擇。 梯形圖一般采用如圖6-1所示的結(jié)構(gòu)。X10是自動(dòng)手動(dòng)切換開(kāi)關(guān)，當(dāng)它為ON時(shí)將跳過(guò)自動(dòng)程序，執(zhí)行手

2、動(dòng)程序，為OFF時(shí)將跳過(guò)手動(dòng)程序，執(zhí)行自動(dòng)程序。公用程序用于自動(dòng)程序和手動(dòng)程序相互切換的處理，自動(dòng)程序和手動(dòng)程序都需要完成的任務(wù)也可以用公用程序來(lái)處理。圖6-1 自動(dòng)手動(dòng)程序切換 二、原理分析二、原理分析 跳轉(zhuǎn)指令CJ可用來(lái)選擇執(zhí)行一定的程序段，跳過(guò)暫且不執(zhí)行的程序段，縮短了掃描周期。如圖6-2所示，若X0接通，則跳到標(biāo)號(hào)為P8的程序處執(zhí)行。X0斷開(kāi)時(shí)，不執(zhí)行跳轉(zhuǎn)指令，順序往下執(zhí)行。圖6-2 跳轉(zhuǎn)程序梯形圖表6-1給出了圖6-2中跳轉(zhuǎn)發(fā)生前后相關(guān)器件狀態(tài)發(fā)生變化對(duì)程序執(zhí)行結(jié)果的影響。表6-1 跳轉(zhuǎn)對(duì)元器件狀態(tài)的影響 元 件 跳轉(zhuǎn)前觸點(diǎn)狀態(tài) 跳轉(zhuǎn)后觸點(diǎn)狀態(tài) 跳轉(zhuǎn)后線圈狀態(tài) Y，M，SX1，X2，

3、X3 OFFX1，X2，X3 ON Y1，M1S1 OFF X1，X2，X3 ONX1，X2，X3 OFFY1，Ml，S1 ON10ms，100ms定時(shí)器X4 OFFX4 ON定時(shí)器不動(dòng)作X4 ONX4 OFF定時(shí)器停止，X0 OFF后接續(xù)定時(shí)1ms定時(shí)器X5 OFF，X6 OFFX6 ON定時(shí)器不動(dòng)作X5 OFF，X6 ONX6 OFF定時(shí)器停止，X0 OFF后接續(xù)定時(shí)計(jì)數(shù)器X7 OFFX10 OFFX10 ON計(jì)數(shù)器不動(dòng)作X7 OFF，X10 ON Xl0 OFF計(jì)數(shù)器停止，X0 OFF后接續(xù)計(jì)數(shù) 應(yīng)用指令X11 OFFX11 ON除FNC52FNC59之外的其他應(yīng)用指令不執(zhí)行 X11 O

4、N X11 OFF 1被跳過(guò)的程序段中的輸出繼電器Y、輔助繼電器M、狀態(tài)繼電器S由于該段程序不再執(zhí)行，即使梯形圖中涉及的工作條件發(fā)生變化，它們的工作狀態(tài)將保持跳轉(zhuǎn)發(fā)生前的狀態(tài)不變。 2被跳過(guò)的程序段中的定時(shí)器及計(jì)數(shù)器，無(wú)論其是否具有掉電保持功能，由于相關(guān)程序停止執(zhí)行，它們的當(dāng)前值寄存器被鎖定，跳轉(zhuǎn)發(fā)生后其定時(shí)值、計(jì)數(shù)值保持不變，在跳轉(zhuǎn)中止，程序接續(xù)執(zhí)行時(shí)，定時(shí)計(jì)數(shù)將繼續(xù)進(jìn)行。另外，定時(shí)、計(jì)數(shù)器的復(fù)位指令具有優(yōu)先權(quán)，即使復(fù)位指令位于被跳過(guò)的程序段中，執(zhí)行條件滿(mǎn)足時(shí)，復(fù)位工作也將執(zhí)行。 三、知識(shí)鏈接三、知識(shí)鏈接 1編程元件跳轉(zhuǎn)指針（P） FX2N的指針P有128點(diǎn)(P0P127)，用于分支和跳轉(zhuǎn)程

5、序。指針P使用時(shí)要注意： 在梯形圖中，指針?lè)旁谧髠?cè)母線的左邊，一個(gè)指針只能出現(xiàn)一次，如出現(xiàn)兩次或兩次以上，就會(huì)出錯(cuò)。 多條跳轉(zhuǎn)指令可以使用相同的指針。 P63是END所在的步序，在程序中不需要設(shè)置P63。 2跳轉(zhuǎn)指令（CJ） 跳轉(zhuǎn)指令CJ執(zhí)行時(shí)，PLC將不再掃描執(zhí)行跳轉(zhuǎn)指令與跳轉(zhuǎn)指針P間的程序，即跳到以指針P為入口的程序段中執(zhí)行。使用跳轉(zhuǎn)指令要注意： (1)跳轉(zhuǎn)指令具有選擇程序段的功能。在同一程序中位于不同程序段的程序不會(huì)被同時(shí)執(zhí)行，所以不同程序段中的同一線圈不被視為雙線圈。 (2)可以有多條跳轉(zhuǎn)指令使用同一指針。 (3)指針一般設(shè)在相關(guān)的跳轉(zhuǎn)指令之后，也可以設(shè)在跳轉(zhuǎn)指令之前。但要注意從程序執(zhí)

6、行順序來(lái)看，如果由于指針在前造成該程序的執(zhí)行時(shí)間超過(guò)了警戒時(shí)鐘設(shè)定值，則程序就會(huì)出錯(cuò)。 (4)使用CJ(P)指令時(shí)，跳轉(zhuǎn)只執(zhí)行一個(gè)掃描周期，但若用輔助繼電器M8000作為跳轉(zhuǎn)指令的工作條件，跳轉(zhuǎn)就成為無(wú)條件跳轉(zhuǎn)。 (5)跳轉(zhuǎn)與主控區(qū)的關(guān)系。 (6)在編寫(xiě)跳轉(zhuǎn)程序的指令表時(shí)，指針需占一行。 3主程序結(jié)束指令FEND FEND為主程序結(jié)束指令，F(xiàn)END指令與END指令一樣，進(jìn)行輸出、輸入處理、監(jiān)視定時(shí)器刷新，再返回0步的程序。 四、任務(wù)實(shí)施四、任務(wù)實(shí)施 為了更好地觀察跳轉(zhuǎn)指令，本任務(wù)實(shí)施圖6-5的程序。 1將兩個(gè)帶自鎖的按鈕分別連接到PLC的X0、X1，輸出用指示燈代替，并連接PLC的電源，確保接

7、線無(wú)誤。 2輸入圖6-2的梯形圖，檢查無(wú)誤后運(yùn)行程序。 3按下X0輸入按鈕，觀察輸出繼電器Y0Y3的狀態(tài)有無(wú)變化，理解跳轉(zhuǎn)指令。 4按下X1輸入按鈕，觀察輸出繼電器Y0Y3的狀態(tài)有無(wú)變化，理解跳轉(zhuǎn)指令。任務(wù)二任務(wù)二 子程序子程序 一、任務(wù)提出一、任務(wù)提出 化工企業(yè)經(jīng)常要完成多液體物料的化合工作，需要完成物料的比例投入及送出以及化合爐的溫度控制工作。物料的比例投入和化合物的送出可通過(guò)特定的運(yùn)算結(jié)果再控制相關(guān)閥門(mén)的開(kāi)度實(shí)現(xiàn)。溫度控制使用加溫及降溫設(shè)備，而溫度需維持在一個(gè)區(qū)間內(nèi)。 二、原理分析二、原理分析 在利用PLC實(shí)現(xiàn)控制時(shí)，常常將以運(yùn)算為主的程序內(nèi)容做為主程序。將加溫及降溫等邏輯控制為主的程序

8、作為子程序。程序結(jié)構(gòu)如圖6-6所示。其中X1為上限位溫度傳感器、X2為下限位溫度傳感器，X1為ON時(shí)，調(diào)用降溫控制子程序，X2為ON時(shí)，調(diào)用升溫控制子程序。圖6-6 子程序結(jié)構(gòu)示意圖 三、知識(shí)鏈接三、知識(shí)鏈接 1子程序調(diào)用指令（CALL） 子程序調(diào)用指令CALL是為一些特定的控制目的編制的相對(duì)獨(dú)立的程序。為了區(qū)別于主程序，規(guī)定在程序編排時(shí)，將主程序?qū)懺谇斑?，以FEND指令結(jié)束主程序，子程序?qū)懺贔END后邊，當(dāng)主程序帶有多個(gè)子程序時(shí)，子程序可依次列在主程序結(jié)束指令FEND之后。子程序調(diào)用指令CALL安排在主程序段中。如圖6-6所示。 2子程序返回指令（SRET） 子程序返回指令SRET是不需要驅(qū)

9、動(dòng)觸點(diǎn)的單獨(dú)指令。子程序的范圍從它的指針標(biāo)號(hào)開(kāi)始，到SRET指令結(jié)束。每當(dāng)程序執(zhí)行到子程序調(diào)用指令CALL時(shí)，都轉(zhuǎn)去執(zhí)行相應(yīng)的子程序，遇到SRET指令即返回原斷點(diǎn)繼續(xù)執(zhí)行原程序。 子程序可以實(shí)現(xiàn)五級(jí)嵌套。圖6-7是一級(jí)嵌套的例子。圖6-7 子程序嵌套結(jié)構(gòu)示意圖 四、任務(wù)實(shí)施四、任務(wù)實(shí)施 1將兩個(gè)帶自鎖的按鈕分別連接到PLC的X1、X2，輸出用指示燈代替，并連接PLC的電源，確保接線無(wú)誤。 2輸入圖6-8的梯形圖，檢查無(wú)誤后運(yùn)行程序。 3按下X1輸入按鈕，觀察輸出繼電器Y1和Y2的狀態(tài)有無(wú)變化，理解子程序。 4按下X2輸入按鈕，觀察輸出繼電器Y1和Y2的狀態(tài)有無(wú)變化，理解子程序。圖6-8 子程序

10、實(shí)施梯形圖任務(wù)三任務(wù)三 循環(huán)程序循環(huán)程序 一、任務(wù)提出一、任務(wù)提出 在進(jìn)行數(shù)據(jù)處理時(shí)，經(jīng)常要求從某一批數(shù)據(jù)中找出一些有特征值的數(shù)據(jù)來(lái)，例如找出存儲(chǔ)在D0D9內(nèi)的數(shù)據(jù)中的最大值，存儲(chǔ)到D10。 二、原理分析二、原理分析 本任務(wù)用循環(huán)指令實(shí)現(xiàn)，設(shè)計(jì)出的梯形圖如圖6-9所示。圖6-9 求最大值程序 三、知識(shí)鏈接三、知識(shí)鏈接 循環(huán)指令由FOR及NEXT二條指令構(gòu)成，這二條指令總是成對(duì)出現(xiàn)的。如梯形圖6-10所示，三條FOR指令和三條NEXT指令相互對(duì)應(yīng)。圖6-10是三級(jí)循環(huán)嵌套的情況。從圖中還可看出，每一對(duì)FOR指令和NEXT指令間的程序就是執(zhí)行過(guò)程中需按一定的次數(shù)進(jìn)行循環(huán)的部分。循環(huán)的次數(shù)由FOR指

11、令后的源數(shù)據(jù)給出。 該程序最中心的循環(huán)內(nèi)容為向數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器D100中加1，它一共執(zhí)行了223=12次。圖6-10 循環(huán)指令說(shuō)明 四、任務(wù)實(shí)施四、任務(wù)實(shí)施 1連接PLC的電源，確保接線無(wú)誤。輸入圖6-9的梯形圖，檢查無(wú)誤。 2設(shè)置D0D9的值分別為K10、K5、K100、K40、K30、K20、K318、K9、K123、K56，運(yùn)行程序，觀察Y17Y0的指示是否為0000 0001 0011 1110（即K318）。 3改變D0D9的設(shè)置，再調(diào)試程序。 4修改程序，將它變?yōu)榍笞钚≈档某绦?，并調(diào)試。 任務(wù)四任務(wù)四 外部中斷子程序外部中斷子程序 一、任務(wù)提出一、任務(wù)提出 在日常生活和工作中經(jīng)常碰到這種

12、情況：正在做某項(xiàng)工作時(shí)，有一件更重要的事情要馬上處理，這時(shí)候必須暫停正在做的工作，處理這一緊急事務(wù)，等處理完這一緊急事務(wù)，繼續(xù)完成剛才暫停的工作，PLC也有這樣的工作方式，稱(chēng)為中斷。 中斷是指在主程序的執(zhí)行過(guò)程中，中斷主程序的執(zhí)行去執(zhí)行中斷子程序，執(zhí)行完中斷子程序后再回到剛才中斷的主程序處繼續(xù)執(zhí)行，中斷不受PLC掃描工作方式的影響，使PLC能迅速響應(yīng)中斷事件。 和前邊所談到過(guò)的子程序一樣，中斷子程序也是為某些特定的控制功能而設(shè)定的。和普通子程序不同的是，這些特定的控制功能都有一個(gè)共同的特點(diǎn)，即要求響應(yīng)時(shí)間小于機(jī)器的掃描周期。因而，中斷子程序都不能由程序內(nèi)安排的條件引出。能引起中斷的信號(hào)叫中斷源

13、，F(xiàn)X2N系列可編程序控制器有三類(lèi)中斷源，即外部中斷、定時(shí)器中斷和高速計(jì)數(shù)器中斷。本任務(wù)分析外部中斷。 二、原理分析二、原理分析 圖6-12是一個(gè)帶有外部中斷子程序的梯形圖。在主程序段程序執(zhí)行中，特殊輔助繼電器M8050為零時(shí)，標(biāo)號(hào)為I001的中斷子程序允許執(zhí)行。該中斷在輸入口X0送入上升沿信號(hào)時(shí)執(zhí)行。上升沿信號(hào)出現(xiàn)一次該中斷執(zhí)行一次。執(zhí)行完畢后即返回主程序。本中斷子程序完成的功能是M8013驅(qū)動(dòng)輸出繼電器Y11工作。作為執(zhí)行結(jié)果的輸出繼電器Y11的狀態(tài)，取決于X0出現(xiàn)上升沿時(shí)M8013秒時(shí)鐘脈沖的狀態(tài)。即M8013置1則Y11置l，否則Y11置0。圖6-12 外部中斷子程序梯形圖 三、知識(shí)鏈

14、接三、知識(shí)鏈接 1編程元件中斷指針I(yè) 中斷指針I(yè)用來(lái)指明某一中斷源的中斷程序入口指針，執(zhí)行到IRET(中斷返回)指令時(shí)返回主程序。中斷指針I(yè)應(yīng)在FEND指令之后使用。 外部輸入中斷從輸入端子送入，用于機(jī)外突發(fā)隨機(jī)事件引起的中斷。圖6-13給出了外部輸入中斷指針編號(hào)的意義，輸入中斷指針為I0，最高位與X0X5的元件號(hào)相對(duì)應(yīng)，即輸入號(hào)分別為05(從X0X5輸入)，最低位為中斷信號(hào)的形式，為0時(shí)表示下降沿中斷，反之為上升沿中斷。例如中斷指針I(yè)001之后的中斷程序在輸入信號(hào)X0的上升沿時(shí)執(zhí)行。圖6-13 外部中斷指針編號(hào)含義 2與中斷有關(guān)的指令 與中斷有關(guān)的指令有中斷返回指令I(lǐng)RET、允許中斷指令EI

15、和禁止中斷指令DI，均無(wú)操作數(shù)。 PLC通常處于禁止中斷的狀態(tài)，指令EI和DI之間的程序段為允許中斷的區(qū)間，當(dāng)程序執(zhí)行到該區(qū)間時(shí)，如果中斷源產(chǎn)生中斷，CPU將停止執(zhí)行當(dāng)前的程序，轉(zhuǎn)去執(zhí)行相應(yīng)的中斷子程序，執(zhí)行到中斷子程序中的IRET指令時(shí)，返回原斷點(diǎn)，繼續(xù)執(zhí)行原來(lái)的程序。 中斷程序從它惟一的中斷指針開(kāi)始，到第一條IRET指令結(jié)束。中斷程序應(yīng)放在FEND指令之后，IRET指令只能在中斷程序中使用，中斷程序的結(jié)構(gòu)如圖6-14所示。特殊輔助繼電器M805為ON時(shí)(=08)，禁止執(zhí)行相應(yīng)的中斷I口口(口口是與中斷有關(guān)的數(shù)字)。例如M8050為ON時(shí)，禁止執(zhí)行相應(yīng)的中斷I000和I001。M8059為O

16、N時(shí)，關(guān)閉所有的計(jì)數(shù)器中斷。圖6-14 中斷程序結(jié)構(gòu) 由于中斷的控制是脫離于程序的掃描執(zhí)行機(jī)制的，多個(gè)突發(fā)事件同時(shí)出現(xiàn)時(shí)必須有個(gè)處理秩序，這就是中斷優(yōu)先權(quán)。中斷優(yōu)先權(quán)按中斷號(hào)的大小決定，號(hào)數(shù)小的中斷優(yōu)先權(quán)高。由于外部中斷號(hào)整體上高于定時(shí)器中斷。即外部中斷的優(yōu)先權(quán)較高。 執(zhí)行一個(gè)中斷子程序時(shí)，其他中斷被禁止，在中斷子程序中編入EI和DI，可實(shí)現(xiàn)雙重中斷，只允許兩級(jí)中斷嵌套。一次中斷請(qǐng)求，中斷程序一般僅能執(zhí)行一次。 如果中斷信號(hào)在禁止中斷區(qū)間出現(xiàn)，該中斷信號(hào)被儲(chǔ)存，并在EI指令之后響應(yīng)該中斷。不需要關(guān)閉中斷時(shí)，只使用EI指令，可以不使用DI指令。 中斷輸入信號(hào)的脈沖寬度應(yīng)大于200s，選擇了輸入中

17、斷時(shí)，其硬件輸入濾波器自動(dòng)地復(fù)位為50us(通常為10ms)。 直接高速輸入可用于“捕獲”窄脈沖信號(hào)。FX系列PLC需要用EI指令來(lái)激活X0X5的脈沖捕獲功能，捕獲的脈沖狀態(tài)存放在M8170M8175中。接收到脈沖后，相應(yīng)的特殊輔助繼電器M變?yōu)镺N，可用捕獲的脈沖來(lái)觸發(fā)某些操作。如果輸入元件已用于其他高速功能，脈沖捕獲功能將被禁止。 四、任務(wù)實(shí)施四、任務(wù)實(shí)施 1用一個(gè)按鈕接到X0模擬外部中斷信號(hào)，用另一個(gè)帶自鎖的按鈕接到X20模擬外部中斷禁止信號(hào)，輸出用指示燈代替，并連接PLC的電源，確保無(wú)誤。 2輸入圖6-12的梯形圖，檢查無(wú)誤后運(yùn)行程序。 3先按下X20，再按X0，觀察輸出繼電器Y10、Y

18、11的狀態(tài)有無(wú)變化，判斷有無(wú)中斷。 4再按一下X20，解除M8050的禁止中斷后，再按X0，觀察輸出繼電器Y10、Y11的狀態(tài)有無(wú)變化，判斷有無(wú)中斷。任務(wù)五任務(wù)五 定時(shí)中斷子程序定時(shí)中斷子程序 一、任務(wù)提出一、任務(wù)提出 在電動(dòng)機(jī)等設(shè)備的軟啟動(dòng)控制中經(jīng)常要用到斜坡信號(hào)，F(xiàn)X系列可編程序控制器的斜坡輸出指令是用于產(chǎn)生線性變化的模擬量輸出的指令，使用定時(shí)中斷實(shí)現(xiàn)。 二、原理分析二、原理分析 斜坡信號(hào)發(fā)生電路的梯形圖如圖6-15所示，其中指針I(yè)610是定時(shí)中斷入口地址，RAMP指令為斜坡輸出指令。RAMP指令源操作數(shù)D1為斜坡初值，D2為斜坡終值，D3為斜坡數(shù)據(jù)的當(dāng)前值，輔助操作數(shù)K1000為從初值到

19、終值需經(jīng)過(guò)的指令操作次數(shù)。該指令如不采取中斷控制方式，從初值到終值的時(shí)間及變化速率要受到掃描周期的影響。而如圖6-15所示使用指針I(yè)610的定時(shí)中斷程序，D3中數(shù)值的變化時(shí)間及變化的線性就有了保障。圖6-15斜坡信號(hào)發(fā)生電路的梯形圖 三、知識(shí)鏈接三、知識(shí)鏈接 1定時(shí)中斷入口 FX2N和FX2NC系列有3點(diǎn)定時(shí)中斷，如圖6-16所示。中斷指針為I6口口I8口口，低兩位是以ms為單位的定時(shí)時(shí)間。定時(shí)中斷使PLC以指定的周期定時(shí)執(zhí)行中斷子程序，循環(huán)處理某些任務(wù)，處理時(shí)間不受PLC掃描周期的影響。定時(shí)中斷是機(jī)內(nèi)中斷，使用定時(shí)器引出，多用于周期性工作場(chǎng)合。 用特殊輔助繼電器M8056M8058來(lái)實(shí)現(xiàn)中斷

20、的選擇，當(dāng)這些輔助繼電器通過(guò)控制信號(hào)被置l時(shí)，其對(duì)應(yīng)的中斷被封鎖。圖6-16定時(shí)中斷指針 如圖6-17所示為一段試驗(yàn)性質(zhì)的定時(shí)中斷子程序。中斷指針I(yè)610是中斷號(hào)為6，時(shí)間周期為l0ms的定時(shí)器中斷，從梯形圖的內(nèi)容來(lái)看，每執(zhí)行一次中斷程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器D0中數(shù)據(jù)加1，當(dāng)加到1000時(shí)使Y2置1，為了驗(yàn)證中斷程序執(zhí)行的正確性，在主程序段中設(shè)有定時(shí)器T0，設(shè)定值為100，并用此定時(shí)器控制輸出口Y1，這樣當(dāng)X20由ON至OFF并經(jīng)歷10s后，Y1及Y2應(yīng)同時(shí)置1。圖6-17定時(shí)中斷子程序 2監(jiān)控定時(shí)器指令 （WDT） 監(jiān)控定時(shí)器指令 WDT無(wú)操作數(shù)。在執(zhí)行FEND和END指令時(shí)，監(jiān)控定時(shí)器被刷新(復(fù)位)

21、，PLC正常工作時(shí)掃描周期(從0步到FEND或END指令的執(zhí)行時(shí)間)小于它的定時(shí)時(shí)間。如果強(qiáng)烈的外部干擾使PLC偏離正常的程序執(zhí)行路線，監(jiān)控定時(shí)器不再被復(fù)位，定時(shí)時(shí)間到時(shí)，PLC將停止運(yùn)行，它上面的CPUE發(fā)光二極管亮。監(jiān)控定時(shí)器定時(shí)時(shí)間的缺省值為200ms，可通過(guò)修改D8000來(lái)設(shè)定它的定時(shí)時(shí)間。如果掃描周期大于它的定時(shí)時(shí)間，可將WDT指令插入到合適的程序步中刷新監(jiān)控定時(shí)器，如圖6-18所示，將240ms的程序一分為二并在它們中間給WDT指令編程，則前半部分和后半部分都在200ms以下。圖6-18WDT指令插入到程序步中刷新監(jiān)控定時(shí)器 3斜坡指令（RAMP） 斜坡指令RAMP如圖6-19所示

22、，預(yù)先把所定的初值與終值寫(xiě)入D1、D2，當(dāng)X0為ON時(shí)，D3的內(nèi)容從Dl的值到D2的值慢慢變化。其移動(dòng)次數(shù)為n次，D4存入掃描次數(shù)。此指令形成的斜坡信號(hào)如圖6-20所示。圖6-19 斜坡指令說(shuō)明 圖6-20 斜坡信號(hào) 如果把所定的掃描時(shí)間（稍長(zhǎng)于程序?qū)嶋H掃描時(shí)間）寫(xiě)到D8039，并驅(qū)動(dòng)M8039，可編程控制器為恒掃描運(yùn)行模式。例如所定的掃描時(shí)間在20ms時(shí)，在上例中以100020ms=20秒的時(shí)間將（D3）值由（D1）向（D2）變化。 M8026是斜坡指令保持方式，它的作用可用圖6-21表示。圖6-21 M8026在RAMP指令中的作用 4程序結(jié)構(gòu) 常用的程序結(jié)構(gòu)類(lèi)型有以下幾種。 簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu) 簡(jiǎn)

23、單結(jié)構(gòu)也叫作線性結(jié)構(gòu)，指令按照順序?qū)懴聛?lái)，執(zhí)行時(shí)也是按照順序運(yùn)行下去。程序中也會(huì)分一些段，簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是每個(gè)掃描周期中每一條指令都要被掃描。 有跳轉(zhuǎn)及循環(huán)的簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu) 按照控制要求，程序需要有選擇地執(zhí)行時(shí)要用到跳轉(zhuǎn)指令如自動(dòng)、手動(dòng)程序段的選擇，初始化程序段和工作程序段的選擇。這時(shí)在某個(gè)掃描周期中就不一定全部指令被掃描了，而是有選擇的，被跳過(guò)的指令不被掃描。循環(huán)可以看做是相反方向的選擇，當(dāng)多次執(zhí)行某段程序時(shí)，其他程序就相當(dāng)于被跳過(guò)。 組織模塊式結(jié)構(gòu) 雖然有跨越及反復(fù)、有跳越及循環(huán)的簡(jiǎn)單程序從程序結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)仍舊是縱向結(jié)構(gòu)。而組織模塊式結(jié)構(gòu)的程序則存在并列結(jié)構(gòu)。組織模塊式程序可分為組織塊、功能塊、數(shù)據(jù)

24、塊。組織塊專(zhuān)門(mén)解決程序流程問(wèn)題，常作為主程序。功能塊則獨(dú)立地解決局部的，單一的功能，相當(dāng)于一個(gè)個(gè)的子程序。數(shù)據(jù)塊則是程序所需的各種數(shù)據(jù)的集合。在這里，多個(gè)功能塊和多個(gè)數(shù)據(jù)塊相對(duì)組織塊來(lái)說(shuō)是并列的程序塊。前邊討論過(guò)的子程序指令及中斷程序指令常用來(lái)編制組織模塊式結(jié)構(gòu)的程序。四、任務(wù)實(shí)施四、任務(wù)實(shí)施1將輸入按鈕連接到X0，并連接PLC的電源，確保無(wú)誤。2輸入圖6-17的梯形圖，檢查無(wú)誤后運(yùn)行程序。3按下輸入按鈕，觀察D1D4中的數(shù)值，尤其是D3中數(shù)值的變化。任務(wù)六任務(wù)六 高速計(jì)數(shù)器高速計(jì)數(shù)器 一、任務(wù)提出一、任務(wù)提出 普通計(jì)數(shù)器的工作受掃描頻率的限制，只能對(duì)低于掃描頻率的信號(hào)計(jì)數(shù)。這在許多工業(yè)控制場(chǎng)

25、合是不能滿(mǎn)足要求的。 在工業(yè)控制中，許多物理量都可以轉(zhuǎn)變?yōu)槊}沖列。當(dāng)信號(hào)的量值發(fā)生變化時(shí)，它所轉(zhuǎn)變的脈沖列的頻率發(fā)生變化。比如，用光電編碼器可以將轉(zhuǎn)速變換為頻率信號(hào)，速度越高，單位時(shí)間中脈沖數(shù)就越多。用壓頻器件將電壓變?yōu)槊}沖信號(hào)，然后用計(jì)數(shù)器統(tǒng)計(jì)每秒中接收到的脈沖數(shù)，再經(jīng)過(guò)一定的當(dāng)量運(yùn)算求出對(duì)應(yīng)的電壓值。這種由其他物理量轉(zhuǎn)化成的頻率信號(hào)一般高于掃描頻率，能達(dá)到數(shù)千赫茲，這時(shí)普通計(jì)數(shù)器不能勝任這種計(jì)數(shù)工作。高速計(jì)數(shù)器便應(yīng)運(yùn)而生了。 二、原理分析二、原理分析 如圖6-22a所示為高速計(jì)數(shù)器控制電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、高速、低速、停止運(yùn)行的時(shí)序，如圖6-22b所示為梯形圖，電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)前，使Y10Y12和C25

26、1均復(fù)位，由于HSZ指令在計(jì)數(shù)脈沖輸入時(shí)驅(qū)動(dòng)比較結(jié)果輸出，因此，即使C251的當(dāng)前值為0，啟動(dòng)時(shí)Y10也會(huì)變?yōu)镺FF。因此，為使Y10啟動(dòng)時(shí)為ON，使用ZCP指令，通過(guò)只在啟動(dòng)時(shí)的脈沖，比較C251的當(dāng)前值和K1000、K1200，來(lái)驅(qū)動(dòng)Y10。這利用了即使ZCP指令為OFF，比較結(jié)果仍被保留這一特點(diǎn)。圖6-22 高速計(jì)數(shù)器控制電動(dòng)機(jī)運(yùn)行 三、知識(shí)鏈接三、知識(shí)鏈接 1高速計(jì)數(shù)器 FX2N系列PLC設(shè)有C235C255共21點(diǎn)高速計(jì)數(shù)器。它們共享8個(gè)高速計(jì)數(shù)器輸入口(X0X7)。使用某個(gè)高速計(jì)數(shù)器時(shí)可能要同時(shí)使用多個(gè)輸入口，而這些輸入口又不能被多個(gè)高速計(jì)數(shù)器重復(fù)使用。FX2N 系列PLC的高速計(jì)

27、數(shù)器分類(lèi)見(jiàn)表6-2。 表6-2 FX2N系列可編程高速計(jì)數(shù)器輸入一相無(wú)啟動(dòng)/復(fù)位一相帶啟動(dòng)/復(fù)位C235C236C237C238C239C240C241C242C243C244C245X0U/DU/DU/DX1U/DRRX2U/DU/DU/DX3U/DRRX4U/DU/DX5U/DRX6SX7S表中：U表示增計(jì)數(shù)輸入，D表示減計(jì)數(shù)輸入，A表示A相輸入，B表示B相輸入，R表示復(fù)位輸入，S表示啟動(dòng)輸入。表6-2 FX2N系列可編程高速計(jì)數(shù)器輸入一相雙輸入二相AB相C246C247C248C249C250C251C252C253C254C255X0UUUAAAX1DDDBBBX2RRRRX3UUAA

28、X4DDBBX5RRRRX6SSX7SS表中：U表示增計(jì)數(shù)輸入，D表示減計(jì)數(shù)輸入，A表示A相輸入，B表示B相輸入，R表示復(fù)位輸入，S表示啟動(dòng)輸入。 一相無(wú)啟動(dòng)復(fù)位端子 一相無(wú)啟動(dòng)復(fù)位端高速計(jì)數(shù)器C235C240，共6點(diǎn)。它們的計(jì)數(shù)方式及觸點(diǎn)動(dòng)作與普通32位計(jì)數(shù)器相同。作增計(jì)數(shù)時(shí)，當(dāng)計(jì)數(shù)值達(dá)到設(shè)定值時(shí)，觸點(diǎn)動(dòng)作并保持，做減計(jì)數(shù)時(shí)，到達(dá)計(jì)數(shù)值則復(fù)位。其計(jì)數(shù)方向取決于計(jì)數(shù)方向標(biāo)志繼電器M8235M8240。M后三位為對(duì)應(yīng)的計(jì)數(shù)器號(hào)。 圖6-23為一相無(wú)啟動(dòng)復(fù)位高速計(jì)數(shù)器工作的梯形圖。這類(lèi)計(jì)數(shù)器只有一個(gè)脈沖輸入端。圖中計(jì)數(shù)器為C235，其輸入端為X0。圖中X12為C235的啟動(dòng)信號(hào)，這是由程序安排的啟

29、動(dòng)信號(hào)。X10為由程序安排的計(jì)數(shù)方向選擇信號(hào)，接通時(shí)為減計(jì)數(shù)，相反，X10斷開(kāi)時(shí)為增計(jì)數(shù)。（程序中無(wú)輔助繼電器M8235相關(guān)程序時(shí)，機(jī)器默認(rèn)為增計(jì)數(shù)）X11為復(fù)位信號(hào)，當(dāng)X11接通時(shí)，執(zhí)行復(fù)位。Y10為計(jì)數(shù)器C235的控制對(duì)象。圖6-23 一相無(wú)啟動(dòng)復(fù)位端高速計(jì)數(shù)器 一相帶啟動(dòng)復(fù)位端子 一相帶啟動(dòng)復(fù)位端的高速計(jì)數(shù)器C241C245，共5點(diǎn)，這些計(jì)數(shù)器較一相無(wú)啟動(dòng)復(fù)位型的高速計(jì)數(shù)器增加了外部啟動(dòng)和外部復(fù)位控制端子，它們的梯形圖的結(jié)構(gòu)是一樣的。如圖6-24所示。需注意的是，X7端子上送入的外啟動(dòng)信號(hào)只有在X15接通，計(jì)數(shù)器C245被選中時(shí)才有效。而X3及X14二個(gè)復(fù)位信號(hào)則并行有效。圖6-24 一

30、相帶啟動(dòng)復(fù)位端高速計(jì)數(shù)器 一相雙輸入型 一相雙輸入型高速計(jì)數(shù)器C246C250，共5點(diǎn)。一相雙輸入高速計(jì)數(shù)器有二個(gè)外部計(jì)數(shù)輸入端子。一個(gè)端子上送入的計(jì)數(shù)脈沖為增計(jì)數(shù)，另一個(gè)端子上送入的為減計(jì)數(shù)。圖6-25所示為高速計(jì)數(shù)器C246的信號(hào)連接情況及梯形圖。X0及X1分別為C246的增計(jì)數(shù)輸入端及減計(jì)數(shù)輸入端。C246是通過(guò)程序安排啟動(dòng)及復(fù)位條件的，如圖中的X11及X10。也有的一相雙輸入計(jì)數(shù)器還帶有外復(fù)位及外啟動(dòng)端。如高速計(jì)數(shù)器C250，圖6-26是C250的端子情況圖。圖中X5及X7分別為外啟動(dòng)及外復(fù)位端。它們的工作情況和一相帶啟動(dòng)復(fù)位端計(jì)數(shù)器的相應(yīng)端子相同。圖6-25一相雙輸入型高速計(jì)數(shù)器圖6

31、-26 一相雙輸入帶復(fù)位/啟動(dòng)端高速計(jì)數(shù)器 二相AB相型 二相AB相型高速計(jì)數(shù)器C251C255，共5點(diǎn)。二相AB相型高速計(jì)數(shù)器的二個(gè)脈沖輸入端子是同時(shí)工作的，外計(jì)數(shù)方向控制方式由二相脈沖間的相位決定。如圖6-27所示，當(dāng)A相信號(hào)為1且B相信號(hào)為上升沿時(shí)為增計(jì)數(shù)，B相信號(hào)為下降沿時(shí)為減計(jì)數(shù)。其余功能與一相雙輸入型相同。圖6-27二相AB相型高速計(jì)數(shù)器 需要說(shuō)明的是，帶有外計(jì)數(shù)方向控制端的高速計(jì)數(shù)器也配有編號(hào)相對(duì)應(yīng)的特殊輔助繼電器，只是它們沒(méi)有控制功能只有指示功能。 高速計(jì)數(shù)器的頻率總和 頻率總和指同時(shí)在PLC輸入端口上出現(xiàn)的所有信號(hào)的最大頻率之和。高速計(jì)數(shù)器采取中斷方式工作，它受機(jī)器中斷處理能

32、力的限制。使用高速計(jì)數(shù)器，特別是一次使用多個(gè)高速計(jì)數(shù)，要注意高速計(jì)數(shù)器的頻率總和。 以FX2N系列機(jī)為例，最大頻率總和不得超過(guò)20kHz。安排高速計(jì)數(shù)器的工作頻率時(shí)需考慮二個(gè)問(wèn)題。一是各輸入端的響應(yīng)速度，受硬件限制，只使用一個(gè)計(jì)數(shù)器時(shí)，各輸入端的最高響應(yīng)頻率：X0、X2、X3的最高頻率為10kHz，X1、X4、X5的最高頻率為7kHz。二是被選用的計(jì)數(shù)器及其工作方式，一相型高速計(jì)數(shù)器無(wú)論是增計(jì)數(shù)還是減計(jì)數(shù)，都只需一個(gè)輸入端送入脈沖信號(hào)。一相雙輸入型高速計(jì)數(shù)器在工作時(shí)，如已確定為增計(jì)數(shù)或?yàn)闇p計(jì)數(shù)，情況和一相型類(lèi)似。如增計(jì)數(shù)脈沖和減計(jì)數(shù)脈沖同時(shí)存在時(shí)，同一計(jì)數(shù)器所占用的工作頻率應(yīng)為二相信號(hào)頻率之和。二相AB相型高速計(jì)數(shù)器工作時(shí)不但要接收二路脈沖信號(hào)，還需同時(shí)完成對(duì)二路脈沖的解碼工作，有關(guān)技術(shù)手冊(cè)規(guī)定，其每相的計(jì)數(shù)頻率不得高于2kHz。且在計(jì)算總的頻率和時(shí)，要將它們的工作頻率乘以4。 高速計(jì)數(shù)器的二種使用方式 高速計(jì)數(shù)器是實(shí)現(xiàn)數(shù)值控制的一種設(shè)備。使用的目的是通過(guò)