第6章 三菱FX2N系列可編程序控制器及其基本指令

第一節(jié)三菱FX2N系列可編程序控制器主機(jī)（基本單元）：CPU、存儲器、輸入輸出口及電源主機(jī)擴(kuò)展其輸入輸出：

擴(kuò)展單元（擴(kuò)展I/O口，內(nèi)部有電源）

擴(kuò)展模塊及（擴(kuò)展I/O口，內(nèi)部無電源）特殊功能模塊單元（溫度控制模塊、計數(shù)控制模塊等）

FX2N系列可編程序控制器的基本組成

輸入輸出點數(shù)：指基本單元、擴(kuò)展單元或擴(kuò)展模塊的輸入輸出總數(shù)?；締卧U(kuò)展單元輸出形式

R：表示繼電器輸出，有接點，交流、直流負(fù)載兩用；

S：表示三端雙向可控硅開關(guān)元件輸出，無接點，交流負(fù)載用；

T：表示晶體管輸出，無接點，直流負(fù)載用。FX2N系列可編程序控制器型號名稱體系及其種類

擴(kuò)展模塊輸入輸出形式

R：表示DC輸入，繼電器輸出；

X：表示輸入專用，無輸出；

YR：表示繼電器輸出專用，無輸入；

YT：表示晶體管輸出專用，無輸入；

YS：表示三端雙向晶閘管開關(guān)元件輸出專用，無輸入。其他區(qū)分一般無符號，表示AC100V/200V電源，DC24V輸入。FX2N

－〇〇

M〇－〇

系列名稱輸入輸出點數(shù)基本單元輸出形式其他區(qū)分基本單元型號名稱組成及種類包括內(nèi)部電源、輸入輸出口、CPU及存儲器

擴(kuò)展單元型號名稱組成及種類

FX2N－〇〇E〇－〇

系列名稱輸入輸出點數(shù)擴(kuò)展單元輸出形式其他區(qū)分包括內(nèi)部電源和輸入輸出口

擴(kuò)展模塊型號名稱組成及種類

FX□N－〇〇E〇

系列名稱輸入輸出點數(shù)擴(kuò)展設(shè)備輸出形式包括輸入輸出口，由基本單元或擴(kuò)展單元供電

FX2N系列可編程序控制器技術(shù)指標(biāo)

一般技術(shù)指標(biāo)性能技術(shù)指標(biāo)輸出技術(shù)指標(biāo)電源技術(shù)指標(biāo)輸入技術(shù)指標(biāo)第二節(jié)FX2N系列可編程序控制器主要編程元件FX2N系列PLC編程元件的分類及編號

代表功能的字母。如輸入繼電器用“X”表示、輸出繼電器用“Y”表示。數(shù)字，數(shù)字為該類器件的序號。

FX2N系列PLC中輸入、輸出繼電器的序號為八進(jìn)制，其余為十進(jìn)制。編程元件的基本特征

編程元件和繼電接觸器的元件類似、具有線圈和常開常閉觸點。當(dāng)線圈披選中（通電）時，常開觸點閉合，常閉觸點斷開，當(dāng)線圈失去選中條件時，常閉接通，常開斷開。

可編程序控制器的編程元件可以有無數(shù)多個常開、常閉觸點

。

可編程序控制器的編程元件可以組合使用。編程元件的功能和作用

數(shù)值的處理：十進(jìn)制數(shù)(K)1)定時器和計數(shù)器的設(shè)定值（K常數(shù)）。2)輔助繼電器（M）、定時器（T）、計數(shù)器（C）、狀態(tài)器等的編號（軟元件編號）。3)指定應(yīng)用指令操作數(shù)中的數(shù)值與指令動作（K常數(shù)）。十六進(jìn)制數(shù)（H）：同十進(jìn)制數(shù)一樣，用于指定應(yīng)用指令操作數(shù)中的數(shù)值與指令動作。

二進(jìn)制數(shù)（B）：PLC內(nèi)部，這些數(shù)字都是用二進(jìn)制處理的。

八進(jìn)制數(shù)（O）：FX2N系列的輸入繼電器、輸出繼電器的軟元件編號。以八進(jìn)制數(shù)值進(jìn)行分配。

BCD碼：用于數(shù)字式開關(guān)或七段碼的顯示器控制等。

其他數(shù)值（浮點數(shù)）：FX2N系列具有可進(jìn)行高精度的浮點運算的功能。

輸入輸出繼電器（FX2N系列輸入、輸出繼電器總點數(shù)不能超過256點。）型號FX2N-16MFX2N-32MFX2N-48MFX2N-64MFX2N-80MFX2N-128M擴(kuò)展時輸入X000～X0078點X000～X01716點X000～X02724點X000～X03732點X000～X04740點X000～X07764點X000～X267184點輸出Y000～Y0078點Y000～Y01716點Y000～Y02724點Y000～Y03732點Y000～Y04740點Y000～Y07764點Y000～Y267184點輸入端子是PLC從外部開關(guān)接受信號的窗口

輸出端子是PLC向外部負(fù)載發(fā)送信號的窗口

輔助繼電器這類輔助繼電器的線圈與輸出繼電器一樣有無數(shù)的電子常開和常閉觸點該觸點不能直接驅(qū)動外部負(fù)載，外部負(fù)載的驅(qū)動要通過輸出繼電器進(jìn)行如果在PLC運行過程中停電，輸出繼電器及一般用輔助繼電器都斷開。再運行時，除了輸入條件為ON（接通）的情況以外，都為斷開狀態(tài)。分為一般用（M0～M499）、停電保持用（M500～M3071）和特殊用途（M8000～M8255）輔助繼電器。狀態(tài)器一般用（S0～S499）停電保持用（S500～S899）報警器用（

S900～S999）

S0～S9一般用于步進(jìn)梯形圖的初始狀態(tài)，S10～S19一般用作返回原點的狀態(tài)

FX2N系列PLC內(nèi)的一般用輔助繼電器和部分停電保持用輔助繼電器（M500～M1023）的分配可通過外圍設(shè)備的參數(shù)設(shè)定進(jìn)行調(diào)整。特殊輔助繼電器分為觸點利用型特殊輔助繼電器和線圈驅(qū)動型特殊輔助繼電器。定時器定時器相當(dāng)于繼電器系統(tǒng)中的時間繼電器，可在程序中用于延時控制。定時器累計PLC內(nèi)1ms、10ms、100ms等的時鐘脈沖，當(dāng)達(dá)到所定的設(shè)定值時，輸出觸點動作。

FX2N系列PLC的定時器（T）有以下4種類型：100ms定時器：T0～T199，200點。定時范圍：0.1～3276.7s；10ms定時器：

T200～T245，46點。定時范圍：0.01～327.67s；

FX2N系列PLC定時器設(shè)定值可以采用程序存儲器內(nèi)的常數(shù)（K）直接指定，也可以用數(shù)據(jù)寄存器（D）的內(nèi)容間接指定。使用數(shù)據(jù)寄存器設(shè)定定時器設(shè)定值時，一般使用具有掉電保持功能的數(shù)據(jù)寄存器，這樣在斷電時不會丟失數(shù)據(jù)。

1ms累積型定時器：T246～T249，4點，執(zhí)行中斷保持。定時范圍：0.001～32.767s；100ms累積型定時器：T250～T255，6點，定時中斷保持，定時范圍：0.1～3276.7s圖a為非累積型定時器如果X000為ON，T200開始計時，當(dāng)脈沖數(shù)等于設(shè)定值K123時，定時器的輸出觸點動作，也就是說輸出觸點在線圈驅(qū)動1.23s后動作。X000斷開或停電，定時器復(fù)位，輸出觸點復(fù)位。圖b為累積型定時器，如果X001為ON，則T250用當(dāng)前值計數(shù)器累計100ms的時鐘脈沖。當(dāng)達(dá)到設(shè)定值K345時，定時器的輸出觸點動作。在累計過程中，即使輸入X001斷開或停電時，再起動時，繼續(xù)累計，其累計時間為34.5s。如果復(fù)位輸入X002為ON，定時器復(fù)位，輸出觸點也復(fù)位。

計數(shù)器（C）

內(nèi)部信號計數(shù)器：是對機(jī)內(nèi)的元件的信號計數(shù).也稱普通計數(shù)器外部信號計數(shù)器：對機(jī)器的外部信號進(jìn)行計數(shù)

16位增計數(shù)器（一般用：C0～C99；停電保持用：C100～C199）

16位計數(shù)器其設(shè)定值在K1～K32767范圍內(nèi)有效。設(shè)定值K0與K1意義相同，均在第一次計數(shù)時，其觸點動作。如果PLC斷電，恢復(fù)電源后，停電保持用計數(shù)器可按上一次數(shù)值累計計數(shù)。

如上圖所示，當(dāng)在執(zhí)行第十次的線圈指令時，輸出觸點動作。如果復(fù)位輸入X010為ON，則執(zhí)行RST指令，計數(shù)器的當(dāng)前值為0，輸出觸點復(fù)位。計數(shù)器的設(shè)定值，除用常數(shù)K設(shè)定外，還可由數(shù)據(jù)寄存器指定。32位增/減雙向計數(shù)器（停電保持用：C200～C219；特殊用：C220～C234）32位增/減雙向計數(shù)器的值有效范圍為-2147483648～+2147483647。

在計數(shù)器的當(dāng)前值由-6→-5增加時，輸出觸點置位；在由-5→-6減少時，輸出觸點復(fù)位，如果從2147483647開始增計數(shù)，則成為-2147483648，形成循環(huán)計數(shù)。

利用計數(shù)輸入X014驅(qū)動C200線圈，可增計數(shù)或減計數(shù)。（增減可由特殊輔助繼電器設(shè)置）當(dāng)前值的增減與輸出觸點的動作無關(guān)，但是如果從2147483647開始增計數(shù)，則成為-2147483648，形成循環(huán)計數(shù)。如果復(fù)位輸入X013為ON，則執(zhí)行RST指令，計數(shù)器當(dāng)前值變?yōu)?，輸出觸點也復(fù)位。高速計數(shù)器通過對特定的輸入作中斷處理來進(jìn)行計數(shù)，與掃描周期無關(guān)，可以執(zhí)行數(shù)KHz的計數(shù)。根據(jù)不同增/減計數(shù)切換及控制的方法，分為1相1計數(shù)輸入、1相2計數(shù)輸入以及2相2計數(shù)輸入三種類型。內(nèi)置高速計數(shù)器1相1計數(shù)輸入C235C236C237C238C239C240C241C242C243C244C245X000U/DU/DU/DX001U/DRRX002U/DU/DU/DX003U/DRRX004U/DU/DX005U/DRX006SX007SU表示增計數(shù)輸入；D表示減計數(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表示啟動輸入。1相2計數(shù)輸入2相2計數(shù)輸入

C246C247C248C249C250C251C252C253C254C255

X000UUUAAA

X001DDDBBB

X002RRRR

X003UUAA

X004DDBB

X005RRRR

X006SS

X007SS

右圖為FX2N系列PLC內(nèi)置1相1計數(shù)輸入高速計數(shù)器的應(yīng)用

在X012為ON時，利用計數(shù)輸入X000，通過中斷，C235按X010設(shè)定的方式增計數(shù)或減計數(shù)

計數(shù)器的當(dāng)前值由-6→-5增加時，輸出觸點被置位，由-5→-6減少時，輸出觸點被復(fù)位。如果復(fù)位輸入X011為ON，則執(zhí)行RST指令，計數(shù)器當(dāng)前值變?yōu)?，輸出觸點也復(fù)位。

C249在X012為ON時，如果X006也為ON，就立即開始計數(shù)，增計數(shù)的計數(shù)輸入為X000，減計數(shù)的計數(shù)輸入為X001。可以通過順控程序上的X011執(zhí)行復(fù)位，另外，當(dāng)X002閉合，C249也可立即復(fù)位，不需要該程序。

1相2計數(shù)輸入高速計數(shù)器的應(yīng)用舉例這種計數(shù)器在A相接通的同時，B相輸入為OFF→ON則為增計數(shù)，ON→OFF時為減計數(shù)2相2計數(shù)輸入高速計數(shù)器的應(yīng)用

X012為ON時，C251通過中斷，對A相輸入X000、B相輸入X001的動作計數(shù)。如果X011為ON時，則執(zhí)行RST復(fù)位指令。如果當(dāng)前值超過設(shè)定值，則Y002為ON；如果當(dāng)前值小于設(shè)定值，則為OFF。根據(jù)不同的計數(shù)方向，Y003接通（增計數(shù)）或斷開（減計數(shù)）。當(dāng)X012為ON時，如果X006也為ON，則C254立即開始對A相輸入X000、B相輸入X001的動作計數(shù)?？梢酝ㄟ^順控程序上的X011執(zhí)行復(fù)位。當(dāng)X002閉合，C254也可立即復(fù)位。如果當(dāng)前值超過設(shè)定值（D1，D0），則Y004為ON；如果當(dāng)前值小于設(shè)定值，則為OFF。根據(jù)不同的計數(shù)方向，Y005接通（增計數(shù)）或斷開（減計數(shù)）。數(shù)據(jù)寄存器數(shù)據(jù)寄存器是存儲數(shù)值數(shù)據(jù)的軟元件，可以處理各種數(shù)值數(shù)據(jù)。類型:一般用：D0～D199，200點，通過參數(shù)設(shè)定可以變更為停電保持型。停電保持用：D200～D511，312點，通過參數(shù)設(shè)定可以變?yōu)榉峭ｋ姳３中?。停電保持專用：D512～D7999，7488點，無法變更其停電保持特性。根據(jù)參數(shù)設(shè)定可以將D1000以后的數(shù)據(jù)寄存器以500點為單位設(shè)置文件寄存器。這些寄存器都是16位，最高位為符號位，數(shù)值范圍為-32768～+32767。將相鄰兩個數(shù)據(jù)寄存器組合，可存儲32位數(shù)值數(shù)據(jù)，最高位為符號位（高位為大的號碼，低位為小的號碼。變址寄存器中，V為高位，Z為低位），可處理-2147483648～+2147483647的數(shù)值。

特殊用：D8000～D8255，256點。變址寄存器：V0～V7，Z0～Z7，16點。

一般用及停電保持用數(shù)據(jù)寄存器在寄存器中一旦寫入數(shù)據(jù)，就不會變化。

利用外圍設(shè)備的參數(shù)設(shè)定，可以改變一般用與停電保持用數(shù)據(jù)寄存器的分配。而對于將停電保持專用數(shù)據(jù)寄存器作為一般用途時，則要在程序的起始步采用RST或ZRST指令清除其內(nèi)容。3)在使用PC間簡易鏈接或并聯(lián)鏈接下，一部分?jǐn)?shù)據(jù)寄存器被鏈接所占用。特殊用途數(shù)據(jù)寄存器特殊用途數(shù)據(jù)寄存器是指寫入特定目的的數(shù)據(jù)，或已事先寫入特定內(nèi)容的數(shù)據(jù)寄存器，其內(nèi)容在電源接通時被置于初始值。一般初始值為零，需要設(shè)置時，則利用系統(tǒng)ROM將其寫入。變址寄存器

FX2N系列PLC的變址寄存器V與Z同普通的數(shù)據(jù)寄存器一樣，是進(jìn)行數(shù)值數(shù)據(jù)的讀入、寫出的16位數(shù)據(jù)寄存器。V0～V7、Z0～Z7共有16個。例如：

對于十進(jìn)制數(shù)的軟元件、數(shù)值（M、S、T、C、D、KnM、KnS、P、K），若

V0＝K5，執(zhí)行D20V0時，被執(zhí)行的軟元件編號為D25【D(20＋5)】；指定

K30V0時，被執(zhí)行的是十進(jìn)制數(shù)值K35【K(30＋5)】。文件寄存器

FX2N系列PLC的數(shù)據(jù)寄存器D1000～D7999是普通停電保持用數(shù)據(jù)寄存器.指針分支用指針（P）:分支用指針的編號為P0～P127，用作程序跳轉(zhuǎn)和子程序調(diào)用的編號，其中P63專門用于結(jié)束跳轉(zhuǎn)。

中斷用指針（I）:中斷用指針與應(yīng)用指令FNC03（IRET）中斷返回、FNC04（EI）開中斷和

FNC03（DI）關(guān)中斷一起使用有以下三類：輸入中斷用：與輸入X000～X005對應(yīng)編號為I00□～I(xiàn)50□，6點。定時器中斷：編號為I6□□、I7□□、I8□□，3點計數(shù)器中斷：編號為I010～I(xiàn)060，6點。第三節(jié)FX2N系列可編程序控制器的基本指令

FX2N系列PLC有基本指令27條；步進(jìn)梯形指令2條；應(yīng)用指令128種，298條。本節(jié)介紹其基本順控指令。LD、LDI、OUT指令

LD、LDI指令分別用于將常開、常閉觸點連接到母線上.OUT指令是對輸出繼電器、輔助繼電器、狀態(tài)器、定時器、計數(shù)器的線圈驅(qū)動指令。

LD、LDI、OUT指令的使用AND、ANI指令

AND、ANI指令分別用于單個常開、常閉觸點的串聯(lián)，串聯(lián)觸點的數(shù)量不受限制，該指令可以連續(xù)多次使用。

AND、ANI指令的應(yīng)用

OR、ORI指令

OR、ORI指令分別用于單個常開、常閉觸點的并聯(lián)，并聯(lián)觸點的數(shù)量不受限制，該指令可以連續(xù)多次使用。

OR、ORI指令的應(yīng)用

ORB、ANB指令

若有多個串聯(lián)回路塊按順序與前面的回路并聯(lián)時，對每個回路塊使用ORB指令，則對并聯(lián)的回路個數(shù)沒有限制。若成批使用ORB指令并聯(lián)連接多個串聯(lián)回路塊時，由于LD、LDI指令的重復(fù)次數(shù)限制在8次以下，因此這種情況下并聯(lián)的回路個數(shù)限制在8個以下。助記符，名稱功能回路表示和可用軟元件程序步軟元件：無11軟元件：無ORB回路塊或ANB回路塊與串聯(lián)回路塊并聯(lián)連接并聯(lián)回路塊串聯(lián)連接ORB指令的應(yīng)用

若有多個并聯(lián)回路塊按順序與前面的回路串聯(lián)時，對每個回路塊使用ANB指令，則對串聯(lián)的回路個數(shù)沒有限制。ANB指令的應(yīng)用

若成批使用ANB指令串聯(lián)連接多個并聯(lián)回路塊時，由于LD、LDI指令的重復(fù)次數(shù)限制在8次以下，因此這種情況下串聯(lián)的回路個數(shù)限制在8個以下。

塊后LDP、LDF、ANDP、ANDF、ORP、ORF指令

LDP、ANDP、ORP指令是進(jìn)行上升沿檢出的觸點指令，僅在指定位元件的上升沿時（OFF→ON變化時）接通一個掃描周期。

LDF、ANDF、ORF指令是進(jìn)行下降沿檢出的觸點指令，僅在指定位元件的下降沿時（ON→OFF變化時）接通一個掃描周期。

X000～X002

由OFF→ON

變化或由

ON→OFF變化時，M0或

M1僅接通一個掃描周期。需要指出的是這些指令的功能有時與脈沖指令的功能相同，另外，在將輔助繼電器M指定為這些指令的軟元件時，軟元件編號范圍不同，會造成動作上的差異。MPS、MRD、MPP指令MPS指令：將此時刻的運算結(jié)果送入堆棧存儲。MPP指令：各數(shù)據(jù)按順序向上移動，將最上端的數(shù)據(jù)讀出，同時該數(shù)據(jù)就從堆棧中消失。MRD指令：是讀出最上端所存數(shù)據(jù)的專用指令，堆棧內(nèi)的數(shù)據(jù)不發(fā)生移動。

MPS指令與MPP指令必須成對使用，連續(xù)使用的次數(shù)應(yīng)小于11。一段堆棧與ANB、ORB指令并用

二段堆棧實例四段堆棧實例MC、MCR指令

MC為主控指令，用于公共串聯(lián)觸點的連接，

MCR為主控復(fù)位指令，即MC的復(fù)位指令。

應(yīng)用主控觸點可以解決若在每個線圈的控制電路中都串入同樣的觸點，將多占存儲單元的問題。它在梯形圖中與一般的觸點垂直。它們是與母線相連的常開觸點，是控制一組電路的總開關(guān)。MC、MCR指令的使用如圖。INV指令其功能是將INV指令執(zhí)行之前的運算結(jié)果取反，不需要指定軟元件號

在梯形圖中，只能在能輸入AND或ANI、ANDP、ANDF指令步的相同位置處，才可編寫INV指令，而不能像LD、LDI、LDP、LDF那樣與母線直接相連，也不能像OR、ORI、ORP、ORF指令那樣單獨使用。PLS、PLF指令

使用PLS指令時，僅在驅(qū)動輸入為ON的一個掃描周期內(nèi)，軟元件Y、M動作。使用PLF指令時，僅在驅(qū)動輸入為OFF的一個掃描周期內(nèi)，軟元件Y、M動作。指令的應(yīng)用PLS、PLFSET、RST指令SET為置位指令，使操作保持；RST為復(fù)位指令，使操作保持復(fù)位。SET

圖中，X000一旦接通后，即使它再斷開，Y000仍繼續(xù)動作，X001接通時，即使它再斷開，Y000仍保持不被驅(qū)動。對于M、S也是一樣。對于同一軟元件。SET、RST可多次使用，順序也隨意，但最后執(zhí)行的有效。

使數(shù)據(jù)寄存器（D）、變址寄存器（V、Z）的內(nèi)容清零，也可使用RST指令，與用常數(shù)K0傳送指令的結(jié)果一樣。

累計定時器T246～T255的當(dāng)前值以及觸點復(fù)位也可用RST指令。RST指令一個重要的用途是對計數(shù)器復(fù)位

NOP、END指令:

NOP為空操作指令在程序中加入NOP指令，有利于修改或增加程序時，減小程序步號的變化，但是程序要求有余量。

END為程序結(jié)束指令

第四節(jié)編程注意事項梯形圖編程規(guī)則梯形圖的各種符號，要以左母線為起點，右母線為終點,從左到右分行繪出。自上而下依次寫。

觸點應(yīng)畫在水平線上，不能畫在垂直分支線上。幾個串聯(lián)回路并聯(lián)時，應(yīng)該將串聯(lián)觸點多的回路寫在上方。幾個并聯(lián)回路串聯(lián)時，應(yīng)該將并聯(lián)觸點多的回路寫在左方。對不可編程的電路，必須對電路進(jìn)行重新安排，便于正確使用PLC基本指令進(jìn)行編程輸出線圈及運算處理框，必須寫在一行的最右面，它們右邊不能再有任何觸點存在

語句表編程規(guī)則利用PLC基本指令對梯形圖編程時，務(wù)必按從左到右、自上而下的原則進(jìn)行。在處理較復(fù)雜的觸點結(jié)構(gòu)時，如觸點塊的串聯(lián)、并聯(lián)或與堆棧相關(guān)指令，指令表的表達(dá)順序為：先寫出參與因素的內(nèi)容，再表達(dá)參與因素間的關(guān)系。雙線圈輸出問題雙線圈輸出：如果在同一程序中同一元件的線圈使用兩次或多次。

PLC程序順序掃描執(zhí)行的原則規(guī)定，只有最后一次輸出才是有效的

右圖中，X001＝ON，X002＝OFF，起初的Y003，因為X001接通，其映象寄存器變?yōu)镺