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第六章可編程控制器概述

第一節(jié)三菱FX2N系列可編程控制器

一、FX2N系列可編程控制器的基本組成FX系列PLC的基礎(chǔ)上又推出了FX2N系列產(chǎn)品，該機(jī)型在運(yùn)算速度，指令數(shù)量及通訊能力方面有了較大的進(jìn)步，是一種小型化、高速度、高性能、各方面都相當(dāng)于FX系列中最高檔次的超小型的PLC。

FX2N系列PLC由基本單元、擴(kuò)展單元、擴(kuò)展模塊及特殊功能單元構(gòu)成。圖6－1是FX2N可編程控制器頂視圖，它屬于疊裝式PLC。圖6-1FX2N可編程控制器頂視圖基本單元（BasicUnit）包括CPU、存儲器、輸入輸出口及電源，是PLC的主要部分。擴(kuò)展單元（ExtensionUnit）是用于增加I／O點(diǎn)數(shù)的裝置，內(nèi)部設(shè)有電源。擴(kuò)展模塊（ExtensionModule）用于增加I／O點(diǎn)數(shù)及改變I／O比例，內(nèi)部無電源，由基本單元或擴(kuò)展單元供電。因擴(kuò)展單元及擴(kuò)展模塊無CPU，因此必須與基本單元一起使用。特殊功能單元（SpecialFunctionUnit）是一些專門用途的裝置，如位置控制模塊、模擬量控制模塊、計算機(jī)通訊模塊等等。（一）FX2N系列的基本單元名稱體系及其種類FX2N系列的基本單元型號名稱體系形式如圖6-2所示。

二、FX2N系列可編程控制器的型號名稱體系及其種類圖6-2FX2N系列的基本單元型號名稱體系形式FX2N系列的基本單元的種類共有16種如表6-1所示：

FX2N系列基本單元輸入點(diǎn)數(shù)輸出點(diǎn)數(shù)輸入/輸出總點(diǎn)數(shù)AD電源DC輸入繼電器輸出晶閘管輸出晶體管輸出FX2N-16MR-001

FX2N-16MT-0018816FX2N-32MR-001FX2N-32MS-001FX2N-32MT-001161632FX2N-48MR-001FX2N-48MS-001FX2N-48MT-001242448FX2N-64MR-001FX2N-64MS-001FX2N-64MT-001323264FX2N-80MR-001FX2N-80MS-001FX2N-80MT-001404080FX2N-128MR-001

FX2N-128MT-0016464128每個基本單元最多可以連接1個功能擴(kuò)展板，8個特殊單元和特殊模塊，連接方式如圖6-3*。

FX2N系列的基本單元可擴(kuò)展連接的最大輸入輸出點(diǎn)為（二）FX2N系列的擴(kuò)展單元名稱體系及其種類

FX2N系列的擴(kuò)展單元型號名稱體系形式如圖6-4所示。

圖6-4FX2N系列擴(kuò)展單元型號名稱體系形式

FX2N系列的擴(kuò)展單元種類共有4種，如表6-2所示FX2N系列擴(kuò)展單元輸入點(diǎn)數(shù)輸出點(diǎn)數(shù)輸入/輸出總點(diǎn)數(shù)AD電源DC輸入繼電器輸出晶閘管輸出晶體管輸出FX2N-32ER-FX2N-32ET161632FX2N-48ER-FX2N-48ET242448表6－2FX2N系列擴(kuò)展單元型號種類（三）FX2N系列的擴(kuò)展模塊名稱體系及其種類

FX2N系列擴(kuò)展模塊型號名稱體系形式如圖6-5所示。

圖6-5

FX2N系列擴(kuò)展模塊型號名稱體系形式

FX2N系列基本單元不僅可以直接連接FX2N系列的擴(kuò)展單元和擴(kuò)展模塊，而且還可以直接連接FXON系列的多種擴(kuò)展模塊（但不能直接連接FX0N用的擴(kuò)展單元），它們必須接在FX2N系列擴(kuò)展單元和擴(kuò)展模塊之后，如圖6-6（a），也可以通過FX2N-CNV-IF轉(zhuǎn)換電纜連接如圖6-3所示的FX1、FX2用的擴(kuò)展單元和其它擴(kuò)展特殊、特殊單元、特殊模塊連接，可多達(dá)16個外設(shè)。基本單元也可以像圖（b）所示的連接，但這種連接之后，就不能再直接連接FX2N和FX0N設(shè)備了。

FX2N系列4種擴(kuò)展模塊和FXON系列擴(kuò)展模塊的種類如表6-3所示。表6-3FX0N、FX2N系列擴(kuò)展模塊種類

繼電器晶閘管晶體管輸入點(diǎn)數(shù)輸出點(diǎn)數(shù)輸入輸出總點(diǎn)數(shù)輸入電壓輸出輸入輸出輸出FX0N-8ER--4（8）4（8）8（16）DC24V-FX0N-8EX--808DC24VFX0N-8EYR--FX0N-8EYT088DC24V-FX0N-6EX--16016DC24VFX0N-6EYR--FX0N-16EYT01616DC24V-FX2N-6EX-

16016DC24VFX2N-6EYR

FX2N-6EYSFX2N-16EYT01616DC24V注：表中括號內(nèi)數(shù)字表示擴(kuò)展模塊占有的點(diǎn)數(shù)，括號外數(shù)字是有效點(diǎn)數(shù)。

（四）FX2N系列使用的特殊功能模塊

FX2N系列備有各種特殊功能的模塊，如表6-4。這些特殊功能模塊均要用直流5V電源驅(qū)動。

三、FX2N系列可編程控制器的技術(shù)指標(biāo)

FX2N系列可編程控制器的技術(shù)指標(biāo)包括一般技術(shù)指標(biāo)、電源技術(shù)指標(biāo)、輸入技術(shù)指標(biāo)、輸出技術(shù)指標(biāo)和性能技術(shù)指標(biāo)，分別如表6-5、表6-6、表6-7、表6-8和表6-9所示。分類型號名稱占有點(diǎn)數(shù)耗電量/DC5V模擬量控制模塊FX2N-4AD4CH模擬量輸入（4路）830mAFX2N-4DA4CH模擬量輸出（4路）830mAFX2N-4AD-PT4CH溫度傳感器輸入830mAFX2N-4AD-TC4CH熱電偶溫度傳感器輸830mA位置控制模塊FX2N-1HC50KHz2相高速計數(shù)器890mAFX2N-1PG100Kpps高速脈沖輸出855mA計算機(jī)通訊模塊FX2N-232-IFRS232通信接口840mAFX2N-232-BDRS232通信接板-20mAFX2N-422-BDRS422通信接板-60mAFX2N-485-BDRS485通信接板-60mA特殊功能板FX2N-CNV-BD與FX0N用適配器接板--FX2N-8AV-BD容量適配器接板-20mAFX2N-CNV-IF與FX0N用接口板815mA表6-4FX2N系列使用的特殊功能模塊環(huán)境溫度使用時：0~550C、儲存時：-200C~+700C環(huán)境濕度35~89％RH（不結(jié)露）使用時抗振JISC0911標(biāo)準(zhǔn)10~55Hz0.5mm（最大2G）3軸方向各2小時（但用DIN導(dǎo)軌安裝時0.5G）抗沖擊JISC0912標(biāo)準(zhǔn)10G3軸方向各3次抗噪聲干擾用噪聲仿真器產(chǎn)生電壓為1000VP－P，噪聲脈沖寬度為1μs，周期為30~100Hz的噪聲，在此噪聲干擾下PLC工作正常。耐壓AC1500V1分鐘所有端子與接地端之間絕緣電阻5MΩ以上（DC500V兆歐表）接地第三種接地，不能接地時，亦可浮空使用環(huán)境無腐蝕性氣體，無塵埃表6－5FX2N一般技術(shù)指標(biāo)表6-6FX2N電源技術(shù)指標(biāo)項目FX2N－16MFX2N－32MFX2N－32EFX2N－48MFX2N－48EFX2N－64MFX2N－80MFX2N－28M電源電壓AC100~240V

50／60Hz

允許瞬間斷電時間對于10ms以下的瞬間斷電，控制動作不受影響電源保險絲250V3.15A，Φ5×20mm250V5A，Φ5×20mm電力消耗/（V·A）3540(32E35)50(48E45)6070100傳感器電源無擴(kuò)展部件DC24V250mA以下DC24V460mA以下有擴(kuò)展部件DC5V基本單元290mA;擴(kuò)展單元690mA表6－7FX2N輸入技術(shù)指標(biāo)輸入電壓輸入電流輸入ON電流輸入OFF電流輸入阻抗輸入隔離輸入響應(yīng)時間X000~7X010以內(nèi)X000~7X010以內(nèi)X000~7X010以內(nèi)X000~7X010以內(nèi)DC24V7mA5mA4.5mA3.5mA≤1.5mA≤1.5mA3.3KΩ4.3KΩ光電絕緣0~60ms可變項目繼電器輸出晶閘管輸出晶體管輸出外部電源AC250V，DC30V以下AC85~240VDC5~30V最大負(fù)載電阻負(fù)載2A／1點(diǎn);8A/4點(diǎn)共享;8A/8點(diǎn)共享0.3A/1點(diǎn)0.8A/4點(diǎn)0.5A/1點(diǎn)0.8A/4點(diǎn)感性負(fù)載80VA15VA／AC100V30VA／AC200V12W/DC24V燈負(fù)載100W30W1.5W/DC24V開路漏電流－1mA/AC100V2mA/AC200V0.1mA以下/DC30V響應(yīng)時間OFF到ON約10ms1ms以下0.2ms以下ON到OFF約10ms最大10ms0.2ms以下*電路隔離機(jī)械隔離光電晶閘管隔離光電耦合器隔離動作顯示繼電器通電時LED燈亮光電晶閘管驅(qū)動時LED燈亮光電耦合器隔離驅(qū)動時LED燈亮表6－8FX2N輸出技術(shù)指標(biāo)第二節(jié)FX2N系列可編程控制器軟組件及功能

可編程控制器的軟組件從物理實(shí)質(zhì)上來說就是電子電路及存儲器。具有不同使用目的的軟組件其電路也有所不同。考慮到工程技術(shù)人員的習(xí)慣，常用繼電器電路中類似器件名稱命名。為了明確它們的物理屬性，稱它們?yōu)椤败浝^電器”。從編程的角度出發(fā)，我們可以不管這些器件的物理實(shí)現(xiàn)，只注重它們的功能，在編程中可以像在繼電器電路中一樣使用它們。

在可編程控制器中這種“軟組件”的數(shù)量往往是巨大的。為了區(qū)分它們的功能，不重復(fù)地選用，通常給軟組件編上號碼。這些號碼就是計算機(jī)存儲單元的地址。一、FX2N系列PLC軟組件的分類、編號和基本特征FX2N系列PLC軟組件有輸入繼電器[X]、輸出繼電器[Y]、輔助繼電器[M]、狀態(tài)繼電器[S]、定時器[T]、計數(shù)器[C]、數(shù)據(jù)寄存器[D]和指針[P、I、N]八大類。FX2N系列PLC軟組件的編號分為二部分，第一部分用一個字母代表功能，如輸入繼電器用“X”表示，輸出繼電器用“Y”表示，第二部分用數(shù)字表示該類軟組件的序號。輸入、輸出繼電器的序號為八進(jìn)制，其余軟組件序號為十進(jìn)制。從軟組件的最大序號可以了解可編程控制器可能具有的某類器件的最大數(shù)量。例如表6－9中輸入繼電器的編號范圍為X000～X267，為八進(jìn)制編號，則可知道FX2N系列PLC的輸入接點(diǎn)數(shù)最多可達(dá)到184點(diǎn)。這是以CPU所能接入的最大輸入信號數(shù)量來表示的，并不是一臺具體的基本單元或擴(kuò)展單元所具有的輸入接點(diǎn)的數(shù)量。

軟組件的使用主要體現(xiàn)在程序中，一般可認(rèn)為軟組件和繼電接觸器類似，具有線圈和常開常閉觸點(diǎn)。觸點(diǎn)的狀態(tài)隨線圈的狀態(tài)而變化，當(dāng)線圈通電時，常開觸點(diǎn)閉合，常閉觸點(diǎn)斷開，當(dāng)線圈斷電時，常閉接通，常開斷開。與繼電接觸器不同的是，一是軟組件是計算機(jī)的存儲單元，從本質(zhì)上來說，某個組件被選中，只是這個組件的存儲單元置1，未被選中的存儲單元置0,且可以無限次地訪問，可編程控制器的軟組件可以有無數(shù)多個常開、常閉觸點(diǎn)。二是作為計算機(jī)的存儲單元，每個單元是一位，稱為位組件，可編程控制器的位組件可以組合使用，表示數(shù)據(jù)的位組合組件及字符件，例如K2Y000，表示Y000～Y007組合為一個8位的字符件。二、FX2N系列PLC軟組件的地址號及功能

（一）輸入輸出繼電器[X/Y]輸入與輸出繼電器的地址號是指基本單元的固有地址號和擴(kuò)展單元分配的地址號，為八進(jìn)制編號。其分配方法如表6-10所示。型號FX2N-16MFX2N-32MFX2N-48MFX2N-64MFX2N-80MFX2N-128M擴(kuò)展時輸輸入繼電器X000~

X0078點(diǎn)X000~

X01716點(diǎn)X000~

X02724點(diǎn)X000~

X03732點(diǎn)X000~

X04740點(diǎn)X000~

X07764點(diǎn)X000~

X267184點(diǎn)輸輸出繼電器Y000~Y0078點(diǎn)Y000~

Y01716點(diǎn)Y000~

Y02724點(diǎn)Y000~

Y03732點(diǎn)Y000~

Y04740點(diǎn)Y000~

Y07764點(diǎn)Y000~

Y267184點(diǎn)

輸入端是PLC接收外部開關(guān)信號的端口,與內(nèi)部輸入繼電器之間是采用光電絕緣電子繼電器連接的，有無數(shù)個常開、常閉觸點(diǎn)，可以無限次使用，但輸入繼電器不能用程序來驅(qū)動。輸出端是PLC向外部負(fù)載發(fā)送信號的端口，與內(nèi)部輸出繼電器（如繼電器、雙向晶閘管、晶體管）連接，輸出繼電器也有無數(shù)個常開、常閉觸點(diǎn)，可以無限次使用?？删幊炭刂破鲀?nèi)部輸入輸出繼電器與外部端子的功能與作用見圖6-7所示。

圖6-7可編程控制器內(nèi)部輸入輸出繼電器與外部端子的功能與作用

可編程控制器在執(zhí)行程序中，采用的是成批輸入輸出方式（也稱刷新方式），其過程如圖6-8所示。輸入濾波器與輸出元器件的驅(qū)動時間及運(yùn)算時間會造成響應(yīng)滯后，但可以調(diào)節(jié)輸入濾波時間。

（1）輸入處理

PLC在執(zhí)行程序前，將可編程控制器的整個輸入端子的ON／OFF狀態(tài)讀入到輸入數(shù)據(jù)存儲器中。

在執(zhí)行程序中，即使輸入變化，輸入數(shù)據(jù)存儲器的內(nèi)容也不變，而要在下一個周期的輸入處理時，才讀入這種變化。

圖6-8可編程控制器循環(huán)執(zhí)行程序的過程（2）程序處理PLC根據(jù)程序存儲器中的指令，從輸入數(shù)據(jù)存儲器和其它軟組件的數(shù)據(jù)存儲器中讀出ON／OFF狀態(tài)，從0步起進(jìn)行順序運(yùn)算，將結(jié)果寫入數(shù)據(jù)存儲器。各軟組件的數(shù)據(jù)存儲器會隨著程序的執(zhí)行逐步改變其內(nèi)容。輸出繼電器的內(nèi)部觸點(diǎn)根據(jù)輸出數(shù)據(jù)存儲器的內(nèi)容執(zhí)行動作。（3）輸出處理所有命令執(zhí)行結(jié)束時，向輸出鎖存存儲器傳送輸出數(shù)據(jù)存儲器的ON／OFF狀態(tài)，作為可編程控制器的實(shí)際輸出。

（二）輔助繼電器[M]

PLC內(nèi)有很多輔助繼電器,可分為普通用途、停電保持用途及特殊用途輔助繼電器三大類，其地址號（按十進(jìn)制）分配于表6-11所示。需要說明的是,哪些輔助繼電器具有停電保持功能可由用戶在全部輔助繼電器編號內(nèi)自由設(shè)置,表6-11中有關(guān)編號范圍的劃分,只是PLC出廠時的一種設(shè)置。表6-11輔助繼電器地址分配表

普通用途停電保持用途特殊用途停電保持用停電保持專用M0～M499[1]500點(diǎn)M500～M1023[2]524點(diǎn)供鏈路用．．．．．．．．總站→分站:M800→M899分站→總站:M900→M999M1024～M3071[3]2048點(diǎn)M8000～M8255256點(diǎn)

1.普通用途輔助繼電器

普通用途輔助繼電器的作用與繼電器電路中的中間繼電器類似，可作為中間狀態(tài)存儲及信號變換。輔助繼電器線圈只能被PLC內(nèi)的各種軟組件的觸點(diǎn)驅(qū)動。輔助繼電器有無數(shù)的電子常開與常閉觸點(diǎn)，在程序中可以無限次地使用,但是不能直接驅(qū)動外部負(fù)載，外部負(fù)載應(yīng)通過輸出繼電器進(jìn)行驅(qū)動。

普通用途輔助繼電器與停電保持用的輔助繼電器的比例，可通過外圍設(shè)備設(shè)定參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。2.具有停電保持用途的輔助繼電器如果在PLC運(yùn)行過程中停電，輸出繼電器與普通輔助繼電器都斷開。再運(yùn)行時，除了輸入條件為ON（接通）的以外，也都斷開。但根據(jù)控制對象的不同，也可能需要記憶停電前的狀態(tài)，再運(yùn)行時將其再現(xiàn)的情況。停電保持用的輔助繼電器就能滿足這樣的需要，利用PLC內(nèi)的后備電池進(jìn)行供電,可以保持停電前的狀態(tài)。圖6-9是停電保持繼電器應(yīng)用于滑塊左右往復(fù)運(yùn)動機(jī)構(gòu)的例子?；瑝K碰撞左邊限位開關(guān)LS1時，X000＝ON→

M600=ON→電機(jī)反轉(zhuǎn)驅(qū)動滑塊右行→停電→平臺中途停止→來電后再啟動，因M600＝ON保持→電機(jī)繼續(xù)驅(qū)動滑塊右行，直到滑塊碰撞右限位開關(guān)LS2時，X001＝ON（右限位開關(guān)）→M600＝OFF、M601＝ON→電機(jī)反轉(zhuǎn)驅(qū)動滑塊左行。

3．特殊輔助繼電器

PLC內(nèi)有很多的特殊輔助繼電器，按使用方式可分為二類。（1）觸點(diǎn)利用型特殊輔助繼電器

其線圈由PLC自行驅(qū)動，用戶只能用其觸點(diǎn)。這類特殊輔助繼電器常用作時基、狀態(tài)標(biāo)志或?qū)Ｓ每刂平M件出現(xiàn)的程序中。例如：M8000：運(yùn)行監(jiān)視器（在運(yùn)行中接通）M8002：初始脈沖（僅在PLC運(yùn)行開始時的第一個掃描周期接通）M8012：10ms時鐘脈沖（2）線圈驅(qū)動型特殊輔助繼電器

這類繼電器由用戶驅(qū)動線圈后（注意：又有驅(qū)動時有效和END指令實(shí)行后驅(qū)動有效兩種情況），PLC作特定的運(yùn)動。例如：M8030：鋰電池發(fā)光二極管熄滅指令M8033：停止時保持輸出M8034：輸出禁止M8039：定時掃描FX2N系列PLC特殊輔助繼電器見書后附錄A。注意：用戶不可使用尚未定義的特殊輔助繼電器。

（三）狀態(tài)軟元件[S]

FX2N共有1000個狀態(tài)軟元件（也稱狀態(tài)繼電器，簡稱狀態(tài)），其分類、地址（以十進(jìn)制數(shù)）編號及用途如表6-12所示。類別組件編號數(shù)量用途及特點(diǎn)普[1]通用途供初始狀態(tài)用S0～S910用于狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖（SFC）的初始狀態(tài)供退回原點(diǎn)用S10～S1910在多運(yùn)行模式控制中,用作返回原點(diǎn)的狀態(tài)普通用途S20～S499480用作狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖（SFC）中的中間狀態(tài)停電保持用[2]S500～S899400用于來電后繼續(xù)執(zhí)行停電前狀態(tài)的場合信號報警用[3]S900～S999100可作為報警組件使用

狀態(tài)[S]是構(gòu)成狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖（SFC）的基本要素,是對工序步進(jìn)型控制進(jìn)行簡易編程的重要軟元件，與步進(jìn)階梯圖（STL）指令組合使用。狀態(tài)軟元件與輔助繼電器一樣，有無數(shù)的常開觸點(diǎn)與常閉觸點(diǎn)，在PLC的程序內(nèi)可隨意使用，次數(shù)不限。如果不作步進(jìn)狀態(tài)程序中狀態(tài)軟組件，狀態(tài)（S）可在一般的順序控制程序中作輔助繼電器（M）使用。利用來自外圍設(shè)備的參數(shù)設(shè)定，可改變普通用途與停電保持用狀態(tài)的分配。

供信號報警器用的狀態(tài)，也可用作外部故障診斷的輸出。(四)定時器

[T]定時器相當(dāng)于繼電器電路中的時間繼電器，可在程序中用于延時控制。FX2N系列可編程控制器中的定時器[T]有四種類型，其地址編號按十進(jìn)制數(shù)分配，見表6-13所示。

100ms型0.1～3276.7秒10ms型0.01～327.67秒1ms型積算型0.001～32.767秒100ms積算型0.1～3276.7秒T0～T199200點(diǎn)其中：T192～T199用于子程序T200～T24546點(diǎn)T246～T2494點(diǎn)執(zhí)行中斷電池備用T250～T256點(diǎn)電池備用

PLC中的定時器是對機(jī)內(nèi)1ms，10ms，100ms等不同規(guī)格時鐘脈沖累加計時的。定時器除了占有自己編號的存儲器外，還占有一個設(shè)定值寄存器和一個當(dāng)前值寄存器。設(shè)定值寄存器存放程序賦于的定時設(shè)定值，當(dāng)前值寄存器記錄計時的當(dāng)前值。這些寄存器均為16位二進(jìn)制存儲器，其最大值乘以定時器的計時單位值即是定時器的最大計時范圍值。定時器滿足計時條件時當(dāng)前寄存器開始計時，當(dāng)它的當(dāng)前計數(shù)值與設(shè)定值寄存器中設(shè)定值相等時，定時器的輸出觸點(diǎn)動作。定時器可采用程序存儲器內(nèi)的十進(jìn)制常數(shù)（K）作為定時設(shè)定值，也可在數(shù)據(jù)寄存器（D）的內(nèi)容中進(jìn)行間接指定。不用作定時的定時器，可作為數(shù)據(jù)寄存器使用。

圖6－11是定時器在梯形圖中使用。圖（a）為非積算定時器的梯形圖程序及工作波形，圖(a)中X000為計時條件，當(dāng)X000接通時定時器T10開始計時。K20為定時設(shè)定值。十進(jìn)制數(shù)“20”定時時間為0.1×20=2s。圖中Y000為定時器的被控對象。當(dāng)計時時間到，定時器T10的常開觸點(diǎn)接通，Y000置1。在計時中，若計時條件X000斷開或PLC電源停電，計時過程中止且當(dāng)前值寄存器復(fù)位（置0）。若X000斷開或PLC電源停電發(fā)生在計時過程完成且定時器的觸點(diǎn)已動作時，觸點(diǎn)的動作也不能保持。圖6-11定時器的應(yīng)用圖（b）為積算定時器的梯形圖程序及工作波形。定時器T10已換成積算式定時器T251，情況就不一樣了。積算式定時器T251在計時條件失去或PLC失電時，其當(dāng)前值寄存器的內(nèi)容及觸點(diǎn)狀態(tài)均可保持，當(dāng)計時條件恢復(fù)或來電時可“累計”計時，故稱為“積算”式定時。因積算式定時器的當(dāng)前值寄存器及觸點(diǎn)都有記憶功能，其復(fù)位時必須在程序中加入專門的復(fù)位指令RST才能消除記憶。圖（b）中X002即為復(fù)位條件。當(dāng)X002接通,執(zhí)行“RSTT251”指令時，T251的當(dāng)前值寄存器及觸點(diǎn)同時置0。如果定時器的設(shè)定值在數(shù)據(jù)寄存器D10中，D10中的內(nèi)容為100，則定時器的設(shè)定值為100。用數(shù)據(jù)寄存器內(nèi)容作為設(shè)定值時，一般使用具有掉電保持功能的數(shù)據(jù)寄存器。（五）計數(shù)器[C]計數(shù)器在程序中用作計數(shù)控制。FX2N系列PLC中計數(shù)器可分為內(nèi)部信號計數(shù)器和外部信號計數(shù)器兩類。內(nèi)部計數(shù)器是對機(jī)內(nèi)組件（X、Y、M、S、T和C）的時鐘信號計數(shù)，由于機(jī)內(nèi)組件信號的頻率低于掃描頻率，因而是低速計數(shù)器，也稱普通計數(shù)器。對高于機(jī)器掃描頻率的外部信號進(jìn)行計數(shù)，需要用機(jī)內(nèi)的高速計數(shù)器。1.內(nèi)部計數(shù)器的分類及地址分配

內(nèi)部計數(shù)器有16位增計數(shù)器和32位增／減雙向計數(shù)器兩類，它們又可分為普通用途和停電保持用的兩種計數(shù)器，其地址（以十進(jìn)制數(shù)）分配如表6-14所示。不用作計數(shù)的計數(shù)器也可作為數(shù)據(jù)寄存器使用。16位增計數(shù)型計數(shù)器（1～+32767）32位增/減型雙向計數(shù)器（－2，147，483，648～＋2，147，483，647）普通用途停電保持型普通用途停電保持型C0～C99[1]100點(diǎn)C100～C199[2]100點(diǎn)C200～C219[1]20點(diǎn)C220～234[2]15點(diǎn)

2、16位增計數(shù)器16位是指其設(shè)定值及當(dāng)前值寄存器為二進(jìn)制16位寄存器，其設(shè)定值在K1～K32，767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(diǎn)動作。圖6－13所示為16位增計數(shù)器的工作過程。圖中計數(shù)輸入X011是計數(shù)器的計數(shù)條件，X011每次驅(qū)動計數(shù)器C0的線圈時，計數(shù)器的當(dāng)前值加1?！癒10”為計數(shù)器的設(shè)定值。當(dāng)?shù)?0次驅(qū)動計數(shù)器線圈指令時，計數(shù)器的當(dāng)前值和設(shè)定值相等，觸點(diǎn)動作，Y000=ON。在C0的常開觸點(diǎn)閉合后（置1），即使X011再動作，計數(shù)器的當(dāng)前狀態(tài)保持不變。

圖6-1316位增計數(shù)器的工作過程

電源正常情況下，即使是非掉電保持型計數(shù)器的當(dāng)前值寄存器也具有記憶功能，因而計數(shù)器重新開始計數(shù)前要用復(fù)位指令才能對當(dāng)前值寄存器復(fù)位。圖6-13中，X010就是計數(shù)器C0復(fù)位的條件，當(dāng)X010接通時，執(zhí)行復(fù)位（RST）指令，計數(shù)器的當(dāng)前值復(fù)位為0，輸出觸點(diǎn)也復(fù)位。計數(shù)器的設(shè)定值，除了常數(shù)外，也可以間接通過數(shù)據(jù)寄存器設(shè)定。若使用計數(shù)器C100～C199，即使停電，當(dāng)前值和輸出觸點(diǎn)狀態(tài)，也能保持不變。3．32位增／減雙向計數(shù)器32位是指計數(shù)器的設(shè)定值寄存器為32位，其首位為符號位。設(shè)定值的最大絕對值是31位二進(jìn)制數(shù)所表示的十進(jìn)制數(shù)，即為－2147483648～＋2147483647。設(shè)定值可直接用常數(shù)K或間接用數(shù)據(jù)寄存器D的內(nèi)容設(shè)定。間接設(shè)定值時，要用兩個連號組件的數(shù)據(jù)寄存器存放，例如，C200用數(shù)據(jù)寄存器設(shè)定初值的表示方法是D0（D1）。

增/減計數(shù)的方向由特殊輔助繼電器M8200～M8234設(shè)定，例如當(dāng)M8200接通（置1）時,C200為減計數(shù)計數(shù)器，M8200斷開（置0）時,C200為增計數(shù)器。32位計數(shù)器增／減計數(shù)方向切換所用的對應(yīng)特殊輔助繼電器地址號見表6-15。表6-1532位計數(shù)器增／減計數(shù)切換所用的對應(yīng)特殊輔助繼電器地址號圖6-1432位加減計數(shù)器的動作過程*

4．16位計數(shù)器與32位計數(shù)器的特點(diǎn)

16位計數(shù)器與32位計數(shù)器的特點(diǎn)如表6-16。32位計數(shù)器使用較為靈活，可滿足計數(shù)方向與計數(shù)范圍等使用條件。

如果PLC電源斷電，普通用途計數(shù)器清除增計數(shù)值。而停電保持用計數(shù)器則可保存停電前的計數(shù)值，恢復(fù)供電后計數(shù)器仍可按停電前的計數(shù)值累積計算。

32位計數(shù)器不作計數(shù)器使用時也可以作為32位的數(shù)據(jù)寄存器使用，但要注意，32位計數(shù)器不能作為16位指令中的軟組件

項目16位計數(shù)器32位計數(shù)器計數(shù)方向增計數(shù)可采用增計數(shù)/減計數(shù)切換（見表6-15）設(shè)定值1～32，767－2，147，483，648～＋2，147，483，647設(shè)定值的指定常數(shù)K或數(shù)據(jù)寄存器同左欄，但是要用成對的數(shù)據(jù)寄存器指定當(dāng)前值的變化計數(shù)器增計數(shù)后不變化計數(shù)器增計數(shù)后也變化（環(huán)形計數(shù)器）輸出觸點(diǎn)計數(shù)器增計數(shù)后動作保持增計數(shù)時動作保持，減計數(shù)時復(fù)位復(fù)位動作執(zhí)行RST指令時，計數(shù)器的當(dāng)前值為0，輸出觸點(diǎn)當(dāng)前值寄存器16位32位表6-1616位計數(shù)器與32位計數(shù)器的特點(diǎn)

5．FX2N可編程控制器中的高速計數(shù)器高速計數(shù)器與普通計數(shù)器的主要差別在于以下幾點(diǎn)。（1）對外部信號計數(shù)，工作在中斷工作方式由于待計量的高頻信號都是來自機(jī)外，PLC中高速計數(shù)器都設(shè)有專用的輸入端子及控制端子。一般是在輸入端設(shè)置一些帶有特殊功能的端子，它們既可完成普通端子的功能，又能接收高頻信號。為了滿足控制準(zhǔn)確性的需要，計數(shù)器的計數(shù)、啟動、復(fù)位及數(shù)值控制功能都采取中斷方式工作。（2）計數(shù)范圍較大，計數(shù)頻率較高一般高速計數(shù)器均為32位加減計數(shù)器。最高計數(shù)頻率一般可達(dá)到10KHZ。（3）工作設(shè)置較靈活從計數(shù)器的工作要素來說，高速計數(shù)器的工作設(shè)置比較靈活。高速計數(shù)器除了具有普通計數(shù)器通過軟件完成啟動、復(fù)位、使用特殊輔助繼電器改變計數(shù)方向等功能外，還可通過機(jī)外信號實(shí)現(xiàn)對其工作狀態(tài)的控制，如啟動、復(fù)位、改變計數(shù)方向等。（4）使用專用的工作指令普通計數(shù)器工作時，一般是達(dá)到設(shè)定值，其觸點(diǎn)動作，再通過程序安排其觸點(diǎn)實(shí)現(xiàn)對其它器件的控制。高速計數(shù)器除了普通計數(shù)器的這一工作方式外，還具有專門的控制指令，可以不通過本身的觸點(diǎn)，以中斷工作方式直接完成對其它器件的控制。FX2N系列PLC中C235～C255為高速計數(shù)器。它們共享同一個PLC機(jī)型輸入端上的6個高速計數(shù)器輸入端（X000～X005）。使用某個高速計數(shù)器時可能要同時使用多個輸入端,而這些輸入端又不可被多個高速計數(shù)器重復(fù)使用，因此，實(shí)際應(yīng)用中最多只能有六個高速計數(shù)器同時工作。

這樣設(shè)置是為了使高速計數(shù)器具有多種工作方式，方便在各種控制工程中選用。FX2N系列PLC的21個高速計數(shù)器按計數(shù)方式分類如下：1相（無啟動／復(fù)位端子）單輸入 C235～C2406點(diǎn)1相（帶啟動／復(fù)位端子）單輸入 C241～C2455點(diǎn)1相2計數(shù)輸入型C246～C2505點(diǎn)2相雙計數(shù)輸入型C251～C2555點(diǎn)

表6－17列出了它們和各輸入端之間的對應(yīng)關(guān)系。從表中可以看到，X006及X007也可參與高速計數(shù)工作，但只能作為啟動信號而不能用于計數(shù)脈沖的輸入。下面介紹各分類高速計數(shù)器的使用方法：（1）1相無啟動／復(fù)位端子高速計數(shù)器由表6－17可知，1相無啟動／復(fù)位端高速計數(shù)器的編號為C235～C240，有6點(diǎn)。它們的計數(shù)方式及觸點(diǎn)動作與普通32位計數(shù)器相同。作增計數(shù)時，當(dāng)計數(shù)值達(dá)到設(shè)定值時，觸點(diǎn)動作并保持，做減計數(shù)時，到達(dá)計數(shù)值則復(fù)位。其計數(shù)方向取決于對應(yīng)的計數(shù)方向標(biāo)志繼電器M8235～M8240。圖6－15為1相無啟動／復(fù)位高速計數(shù)器工作的梯形圖。這類計數(shù)器只有一個脈沖輸入端。圖6-151相無外啟動／外復(fù)位的高速計數(shù)器*

（2）1相帶啟動／復(fù)位端子高速計數(shù)器1相帶啟動／復(fù)位端的高速計數(shù)器編號為C241～C245，計5點(diǎn)，這些計數(shù)器較1相無啟動／復(fù)位端的高速計數(shù)器增加了外部啟動、復(fù)位控制端子。圖6－16給出了這類計數(shù)器的使用情況。（3）1相2計數(shù)輸入1相2計數(shù)輸入型高速計數(shù)器的編號為C246～C250，計5點(diǎn)。1相2計數(shù)輸入高速計數(shù)器有二個外部計數(shù)輸入端子，一個是輸入增計數(shù)脈沖的端子，另一個是輸入減計數(shù)脈沖的端子。圖6－17是高速計數(shù)器C246的梯形圖和信號連接情況。

圖6-161相帶啟動/復(fù)位端的高速計數(shù)器

圖6-171相雙輸入型高速計數(shù)器

（4）2相雙計數(shù)輸入

2相雙計數(shù)輸入型高速計數(shù)器的編號為C251～C255，計5點(diǎn)。2相雙計數(shù)輸入型高速計數(shù)器的二個脈沖輸入端子是同時工作的，外計數(shù)方向的控制方式由2相脈沖間的相位決定。如圖6－18所示，當(dāng)A相信號為“1”期間，B相信號在該期間為上升沿時為增計數(shù)，反之，B相信號在該期間為下降沿時是減計數(shù)。其余功能與1相2輸入型相同。需要說明的是，帶有外計數(shù)方向控制端的高速計數(shù)器也配有編號相對應(yīng)的特殊輔助繼電器，只是它們沒有控制功能只有指示功能。相對應(yīng)的特殊輔助繼電器的狀態(tài)會隨著計數(shù)方向的變化而變化。

圖6-182相雙輸入型高速計數(shù)器

6、高速計數(shù)器的頻率總和由于高速計數(shù)器是采取中斷方式工作的，會受到機(jī)器中斷處理能力的限制。使用高速計數(shù)器，特別是一次使用多個高速計數(shù)器時，應(yīng)該注意高速計數(shù)器的頻率總和。頻率總和是指同時在PLC輸入端口上出現(xiàn)的所有信號的最大頻率總和。因而，安排高速計數(shù)器的工作頻率時需考慮以下的幾個問題。（1）各輸入端的響應(yīng)速度表6－18給出了受硬件限制，各輸入端的最高響應(yīng)頻率。由表6-17可知，F(xiàn)X2N系列PLC除了允許C235，C236，C246輸入1相最高60KHz脈沖；C251輸入2相最高30KHz脈沖以外，其它高速計數(shù)器輸入最大頻率總和不得超過20kHZ。

表6－18輸入點(diǎn)的頻率性能

高速計數(shù)器類型1相輸入2相輸入特殊輸入點(diǎn)其余輸入點(diǎn)特殊輸入點(diǎn)其余輸入點(diǎn)輸入點(diǎn)X000、X001X002~X005X000、X001X002~X005最高頻率60KHz10KHz30KHz5KHz（2）被選用的計數(shù)器及其工作方式1相輸入高速計數(shù)器只有一個輸入端送入脈沖信號。1相雙輸入高速計數(shù)器在工作時，如已確定為增計數(shù)或?yàn)闇p計數(shù)，情況和1相型類似。如增計數(shù)脈沖和減計數(shù)脈沖同時存在時，該計數(shù)器所占用的工作頻率應(yīng)為2相信號頻率之和。

2相雙輸入型高速計數(shù)器工作時不但要接收二路脈沖信號，還需同時完成對二路脈沖的解碼工作，有關(guān)技術(shù)手冊規(guī)定，在計算總的頻率和時，要將它們的工作頻率乘以2倍。

計數(shù)器對應(yīng)輸入點(diǎn)輸入信號最高頻率1相型C237X0025kHz1相雙輸入型C246X000、X0017kHz2相雙輸入型C255X003、X0043kHz×2表6－19高速計數(shù)器輸入信號頻率安排表

例如：某系統(tǒng)選用的高速計數(shù)器輸入信號頻率情況如表6－19所示。則頻率總和為1相5KHz×1+1相7KHz×1+2相3KHz×1×2=18KHz≤20kHz上例說明，當(dāng)使用多個高速計數(shù)器時，其頻率總和必須低于20kHz，且還須考慮不同的輸入口及不同的計數(shù)器的具體情況。（六）數(shù)據(jù)寄存器[D]數(shù)據(jù)寄存器是存儲數(shù)值數(shù)據(jù)的軟組件，有普通用途數(shù)據(jù)寄存器、特殊用途數(shù)據(jù)寄存器、變址用的數(shù)據(jù)寄存器、文件數(shù)據(jù)寄存器四種，其地址號（以十進(jìn)制數(shù)分配）如表6-20所示。

分類普通用途（共8000點(diǎn)）特殊用途供變址用文件數(shù)據(jù)寄存器數(shù)據(jù)寄存器D0～D199[1]200點(diǎn)D200～D511[2]

312點(diǎn)（供鏈路用)

D512～D7999[3]7488點(diǎn)（供濾波器用）D8000～D8195[4]106點(diǎn)V0(V）～V7[5]Z0（Z）～Z7[5]

16點(diǎn)D1000以后的通用停電保持寄存器利用參數(shù)設(shè)置可作為最多7000點(diǎn)的文件寄存器使用。表6－18輸入點(diǎn)的頻率性能

數(shù)據(jù)寄存器都是16位（最高位為正負(fù)符號位）的，也可將2個數(shù)據(jù)寄存器組合，可存儲32位（最高位是正負(fù)符號位）的數(shù)值數(shù)據(jù)。圖6-1916位、32位數(shù)據(jù)寄存器的數(shù)據(jù)表示方法*1．普通用途數(shù)據(jù)寄存器普通用途數(shù)據(jù)寄存器中一旦寫入數(shù)據(jù)，只要不再寫入其它數(shù)據(jù)，就不會變化。但是在運(yùn)行中停止時或停電時，所有數(shù)據(jù)被清除為0（如果驅(qū)動特殊的輔助繼電器M8033，則可以保持）。而停電保持用的數(shù)據(jù)寄存器在運(yùn)行中停止與停電時可保持其內(nèi)容。利用外圍設(shè)備的參數(shù)設(shè)定，可改變普通用途與停電保持用數(shù)據(jù)寄存器的分配。而且在將停電保持用的數(shù)據(jù)寄存器用于普通用途時，在程序的起始步應(yīng)采用復(fù)位（RST）或區(qū)間復(fù)位（ZRST）指令將其內(nèi)容清除。在并聯(lián)通信中，D490～D509被作為通信占用。

在停電保持用的數(shù)據(jù)寄存器內(nèi)，D1000以上的數(shù)據(jù)寄存器通過參數(shù)設(shè)定，能以500為單位用作文件數(shù)據(jù)寄存器。在不用作文件數(shù)據(jù)寄存器時，與通常的停電保持用的數(shù)據(jù)寄存器一樣，可以利用程序與外圍設(shè)備進(jìn)行讀出與寫入。2．特殊用途數(shù)據(jù)寄存器特殊用途的數(shù)據(jù)寄存器是指寫入特定目的的數(shù)據(jù)，或事先寫入特定的內(nèi)容。其內(nèi)容在電源接通時，置位于初始值。（一般清除為0，具有初始值的內(nèi)容，利用系統(tǒng)只讀存儲器將其寫入）。

圖6-20特殊用途數(shù)據(jù)寄存器寫入特定數(shù)據(jù)*

3．變址寄存器[V、Z]

變址寄存器V、Z和通用數(shù)據(jù)寄存器一樣，是進(jìn)行數(shù)值數(shù)據(jù)讀、寫的16位數(shù)據(jù)寄存器。主要用于運(yùn)算操作數(shù)地址的修改。可以用變址寄存器進(jìn)行變址的軟組件是X、Y、M、S、P、T、C、D、K、H、KnX、KnY、KnM、KnS（Kn□為位組合組件，見本節(jié)三、3說明）。但是，變址寄存器不能修改V與Z本身或位數(shù)指定用的Kn本身。例如

K4M0Z0有效,而K0Z0M0無效。

圖6-23使用變址寄存器改變輸出軟組件地址4、文件寄存器 在FX2N可編程控制器的數(shù)據(jù)寄存器區(qū)域內(nèi)，D1000號（包括D1000）以上的數(shù)據(jù)寄存器稱為通用停電保持寄存器，利用參數(shù)設(shè)置，可作為最多7000點(diǎn)的文件寄存器處理。文件寄存器實(shí)際上是一類專用數(shù)據(jù)寄存器，用于存儲大量的數(shù)據(jù)，例如采集數(shù)據(jù)、統(tǒng)計計算數(shù)據(jù)、多組控制參數(shù)等。 文件寄存器占用機(jī)內(nèi)RAM存儲器中的一個存儲區(qū)A，以500點(diǎn)為一個單位，最多可設(shè)置500×14=7000點(diǎn)。下面對設(shè)定文件寄存器時的處理加以說明.圖6-24文件寄存器動作示意圖

應(yīng)注意的是，系統(tǒng)RAM內(nèi)的文件寄存器區(qū)[B]中的軟組件雖然具有停電保持功能，但是系統(tǒng)在停電后恢復(fù)電源啟動時，文件寄存器區(qū)[B]中保存的停電前的變化數(shù)據(jù)將會被文件寄存器區(qū)[A]中數(shù)據(jù)初始化。若要保持文件寄存器區(qū)[B]中變化的數(shù)據(jù)，，必須同時要將文件寄存器區(qū)[A]中數(shù)據(jù)更新為變化的數(shù)據(jù)。另外，外圍設(shè)備要對文件寄存器[B]中軟組件的“當(dāng)前值”強(qiáng)制復(fù)位或清除時，應(yīng)將文件寄存器區(qū)[A]中對應(yīng)軟組件進(jìn)行修改（需要內(nèi)部RAM或選件板內(nèi)文件寄存器區(qū)[A]復(fù)位或電可擦只讀存儲器（EEPROM）的存儲卡的保護(hù)開關(guān)斷開狀態(tài)），然后向文件寄存器區(qū)[B]中自動傳送。（七）指針（P／I）

指針用作跳轉(zhuǎn)、中斷等程序的入口地址。與跳轉(zhuǎn)、子程序、中斷程序等指令一起應(yīng)用。按用途可分為分支用指針P和中斷用指針I(yè)兩類，其中中斷用指針I(yè)又可分為輸入中斷用、定時器中斷用和計數(shù)器中斷用三種。其地址號采用十進(jìn)制數(shù)分配，如表6-21所示。1.分支用指針P分支用指針P用于條件跳轉(zhuǎn)，子程序調(diào)用指令中，應(yīng)用舉例如圖6－25所示。

分支用指針中斷用指針輸入中斷用定時器中斷用計數(shù)器中斷用P0~P127128點(diǎn)I00□(X000)I10□(X001)I20□(X002)I30□(X003)I40□(X004)I50□(X005)6點(diǎn)I6□□I7□□I8□□3點(diǎn)I010I020I030I040I050I0606點(diǎn)表6-21FX2N系列PLC指針種類及地址分配圖6-25分支用指針的應(yīng)用

．

2．中斷用指針I(yè)中斷用指針常與中斷返回指令FNC03（IRET），開中斷指令FNC04（EI），關(guān)中斷指令FNC05（DI）一起使用。（1）輸入中斷用指針 輸入中斷用指針表示的格式如圖6-26。

（2）定時器中斷用定時器中斷用指針格式的表示如圖6-27（a）。用于需要指定中斷時間執(zhí)行中斷子程序或需要不受PLC運(yùn)算周期影響的循環(huán)中斷處理控制程序。 定時器中斷為機(jī)內(nèi)信號中斷。由指定編號為I6～I(xiàn)8的專用定時器控制。設(shè)定時間在10～99ms間選取。每隔設(shè)定時間中斷一次。例如I610為每隔10ms就執(zhí)行標(biāo)號為I610后面的中斷程序一次，在中斷返回指令I(lǐng)RET處返回。

圖6-27定時器、計數(shù)器中斷指針的格式表示意義

（3）計數(shù)器中斷用指針計數(shù)器中斷用指針的格式表示如圖6-27（b）。根據(jù)PLC內(nèi)部的高速計數(shù)器的比較結(jié)果，執(zhí)行中斷子程序。用于優(yōu)先控制利用高速計數(shù)器的計數(shù)結(jié)果。該指針的中斷動作要與高速計數(shù)比較置位指令FNC53（HSCS）組合使用，如圖6-28所示。編號名稱備注M8050I00□禁止輸入中斷禁止M8051I10□禁止M8052I20□禁止M8053I30□禁止M8054I40□禁止M8055I50□禁止M8056I60□禁止定時器中斷禁止M8057I70□禁止M8058I80□禁止M8059I010~I060禁止計數(shù)器中斷禁止圖6-28高速計數(shù)器中斷動作示意圖

表6-22特殊輔助繼電器中斷禁止控制

三、數(shù)據(jù)類軟元件的結(jié)構(gòu)形式

1．字元件的基本形式

FX2N系列PLC數(shù)據(jù)類字元件的基本結(jié)構(gòu)為16位存儲單元，最高位（第16位）為符號位，如圖6-19（a）所示。機(jī)內(nèi)的T、C、D、V、Z元件均為16位字元件。2．雙字元件的結(jié)構(gòu)形式為了實(shí)現(xiàn)32位數(shù)據(jù)的運(yùn)算、傳送和存儲，可以用二個字元件構(gòu)成32位的“雙字元件”，其中低位字元件存儲32位數(shù)據(jù)的低16位部分，高位字元件存儲32位數(shù)據(jù)的高16位部分。最高位（第32位）為符號位。在指令中表示雙字元件時，一般只指出低位字元件的地址號，高位字元件被隱藏，但被指令所占用。雖然取奇數(shù)或偶數(shù)地址作為雙字元件的低位是任意的，但為了減少元件安排上的錯誤，建議用偶數(shù)作為雙字元件的低位字元件號。3．位組合元件的構(gòu)成 在可編程控制器中，除了大量使用的是二進(jìn)制數(shù)據(jù)以外，也常希望能用一種方法來反映十進(jìn)制數(shù)據(jù)。FX2N系列PLC中是采用4個位元件的狀態(tài)來表示一位十進(jìn)制數(shù)據(jù)的，稱為BCD碼（也稱8421碼）。由此而產(chǎn)生了位組合元件。位組合元件常用輸入繼電器X、輸出繼電器Y、輔助繼電器M和狀態(tài)繼電器S這樣的位元件組合而成，用KnX、KnY、KnM、KnS等形式表示，式中Kn指有n組4位的組合元件。例如K1X000表示由X000～X003四位位元件組合，若n=2，即K2M0，則由M0～M7八個連號的輔助繼電器組成，同理，若是K4Y000，則由Y000～Y017十六個輸出繼電器組合，構(gòu)成了字元件，而K8X000則構(gòu)成了32位的雙字輸入元件。四、FX2N系列PLC中程序存儲器結(jié)構(gòu)和參數(shù)結(jié)構(gòu)

（一）可編程控制器中存儲器的結(jié)構(gòu)上面介紹了FX2N系列可編程控制器的全部軟元件。我們還應(yīng)該清楚各類軟元件在機(jī)內(nèi)存儲器中的分布。了解這些軟元件的類型、數(shù)量、編號區(qū)間及使用特性對正確編程具有十分重要的意義。FX2N系列可編程控制器存儲器結(jié)構(gòu)如圖6－29所示。圖中，存儲器內(nèi)的各軟元件根據(jù)其初始化內(nèi)容，分為A、B、C三種類型，如表6－23所示。圖6-29FX2N型PLC存儲器分配圖

表6－23存儲器種類及初始化狀態(tài)存儲器類型電源OFF電源OFF→ONSTOP→RUNRUN→STOPA型：有電池后備的存儲器數(shù)值保持不變B型：特殊輔助繼電器、特殊數(shù)據(jù)寄存器、變址寄存器清0置初始化值不變*C型：其它無電池后備的存儲器清0不變清0M8033接通時不變化（二）可編程控制器中存儲器容量的設(shè)定

表6-24FX2N機(jī)型程序存儲器容量及擴(kuò)展設(shè)定設(shè)定內(nèi)容機(jī)內(nèi)存儲器FX機(jī)型任選存儲器板*EEPROM-4EEPROM-8EEPROM-16EEPROM-8RAM-8順控程序0~8K步0~4K步

0~8K步0~16K步文件寄存器0~7K步0~4K步

0~7K步0~7K步注釋0~8K步0~4K步

0~8K步0~16K步合計最大8K，也可采用2K/4K模式最大4K也可采用2K最大8K，也可采用2K/4K模式最大16K，也可采用2K/4K/8K模式

第三節(jié)FX2N系列PLC的基本指令及應(yīng)用

FX2N系列可PLC有基本（順控）指令27種，步進(jìn)指令2種，應(yīng)用指令128種,298個。本節(jié)將介紹基本指令。FX2N系列可編程控制器的編程語言主要有梯形圖及指令表。指令表由指令集合而成，且和梯形圖有嚴(yán)格的對應(yīng)關(guān)系。梯形圖是用圖形符號及圖形符號間的相互關(guān)系來表達(dá)控制思想的一種圖形程序，而指令表則是圖形符號及它們之間關(guān)聯(lián)的語句表述。FX2N系列可編程控制器的基本指令如表6-25所示。一、FX2N系列可編程控制器基本指令

（一）邏輯取及線圈驅(qū)動指令1．指令助記符及功能LD、LDI、OUT指令的功能、梯表圖表示、操作組件、所占的程序步如表6－26所示。2．指令說明（1）LD、LDI指令可用于將觸點(diǎn)與左母線連接。也可以與后面介紹的ANB、ORB指令配合使用于分支起點(diǎn)處。（2）OUT指令是對輸出繼電器Y、輔助繼電器M、狀態(tài)繼電器S、定時器T、計數(shù)器C的線圈進(jìn)行驅(qū)動的指令，但不能用于輸入繼電器。OUT指令可多次并聯(lián)使用。

表6－26指令助記符及功能

符號、名稱功能梯形圖表示和可操作組件程序步LD取邏輯運(yùn)算開始的常開觸點(diǎn)

X,Y,M,S,T,C1LDI取反邏輯運(yùn)算開始的常閉觸點(diǎn)

X,Y,M,S,T,C1OUT（輸出）線圈驅(qū)動指令

Y,M,S,T,CY、M：1；S，特M：2T：3；C：3～53．編程應(yīng)用

圖6-30LD、LDI、OUT指令的編程應(yīng)用

（二）觸點(diǎn)串聯(lián)（AND、ANI）指令1．指令助記符及功能

AND、ANI指令的功能、梯形圖表示、操作組件、所占的程序步如表6－27所示符號、名稱功能梯形圖表示和可操作組件程序步AND與常開觸點(diǎn)串聯(lián)連接

X、Y、M、S、T、C1ANI與非（AndInverse）常閉觸點(diǎn)串聯(lián)連接

X、Y、M、S、T、C1表6－27觸點(diǎn)串聯(lián)指令助記符及功能

2．指令說明（1）AND、ANI指令為單個觸點(diǎn)的串聯(lián)連接指令。AND用于常開觸點(diǎn)。ANI用于常閉觸點(diǎn)。串聯(lián)觸點(diǎn)的數(shù)量不受限制。（2）OUT指令后，可以通過觸點(diǎn)對其它線圈使用OUT指令，稱之為縱接輸出或連續(xù)輸出。例如，圖6－31中就是在OUTM101之后，通過觸點(diǎn)T1，對Y004線圈使用OUT指令，這種縱接輸出，只要順序正確可多次重復(fù)。但限于圖形編程器的限制。應(yīng)盡量做到一行不超過10個接點(diǎn)及一個線圈，總共不要超過24行。3．編程應(yīng)用

語句步指令元素說明0LDX0021ANDX000串聯(lián)觸點(diǎn)2OUTY003 3LDY0034ANIX003串聯(lián)觸點(diǎn)5OUTM1016ANDT1串聯(lián)觸點(diǎn)7OUTY004縱接輸出

圖6－31AND、ANI指令的應(yīng)用*

圖6-32MPS、MPP指令的關(guān)系*（三）觸點(diǎn)并聯(lián)（OR、ORI）指令1．指令助記符及功能

OR、ORI指令的功能、梯形圖表示、操作組件等如表6－28所示。表6－28觸點(diǎn)并聯(lián)指令助記符及功能

符號、名稱功能梯形圖表示和可操作組件程序步OR或常開觸點(diǎn)并聯(lián)連接X、Y、M、S、T、C1ORI或非OrInverse常閉觸點(diǎn)并聯(lián)連接

X、Y、M、S、T、C12．指令說明（1）OR、ORI指令是單個觸點(diǎn)的并聯(lián)連接指令。OR為常開觸點(diǎn)的并聯(lián)，ORI為常閉觸點(diǎn)的并聯(lián)。（2）與LD、LDI指令觸點(diǎn)并聯(lián)的觸點(diǎn)要使用OR或ORI指令，并聯(lián)觸點(diǎn)的個數(shù)沒有限制，但限于編程器和打印機(jī)的幅面限制，盡量做到24行以下。（3）若兩個以上觸點(diǎn)的串聯(lián)支路與其它回路并聯(lián)時，應(yīng)采用后面介紹的電路塊或（ORB）指令。3.編程圖6-33OR、ORI指令的使用應(yīng)用（四）脈沖指令1．指令助記符及功能脈沖指令的助記符及功能、梯形圖表示和可操作組件等如表6-29所示。2．指令說明（1）LDP，ANDP，ORP指令是進(jìn)行上升沿檢測的觸點(diǎn)指令，僅在指定位軟組件由OFF→ON上升沿變化時，使驅(qū)動的線圈接通1個掃描周期。（2）LDF，ANDF,ORF指令是進(jìn)行下降沿檢測的觸點(diǎn)指令，僅在指定位軟組件由ON→OFF下降沿變化時，使驅(qū)動的線圈接通1個掃描周期。（3）利用取脈沖指令驅(qū)動線圈和用脈沖指令驅(qū)動線圈（后面介紹），具有同樣的動作效果。表6-29脈沖指令助記符及功能

X，Y，M，S，T，C

指令助記符、名稱功能梯形圖表示和可操作軟組件程序步LDP取脈沖上升沿檢測運(yùn)算開始1LDF取脈沖下降沿檢測運(yùn)算開始

X，Y，M，S，T，C1ANDP與脈沖上升沿檢測串聯(lián)連接

X，Y，M，S，T，C1ANDF與脈沖下降沿檢測串聯(lián)連接

X，Y，M，S，T，C1ORP或脈沖上升沿檢測并聯(lián)連接

X，Y，M，S，T，C1ORF或脈沖下降沿檢測并聯(lián)連接

X，Y，M，S，T，C1

如圖6-34所示，兩種梯形圖都在X010由OFF→ON變化時，使M6接通一個掃描周期。

圖6-34兩種梯形圖具有同樣的動作效果同樣，圖6-35兩個梯形圖也具有同樣的動作效果。兩種梯形圖都在X010由OFF→ON變化時，只執(zhí)行一次傳送指令MOV。

圖6-35兩種取指令均在OFF→ON變化時，執(zhí)行一次MOV指令3．編程應(yīng)用

圖6-36脈沖檢測指令的編程應(yīng)用

4．脈沖檢測指令對輔助繼電器地址號不同范圍造成的動作差異

圖6-37脈沖沿檢測指令驅(qū)動輔助繼電器不同地址號范圍所造成的動作差異*

（五）串聯(lián)電路塊的并聯(lián)（ORB）指令1．指令助記符及功能ORB指令的功能、梯形圖表示、操作組件、程序步如表6－30所示。表6－30電路塊或指令助記符與功能

符號、名稱功能梯形圖表示及操作組件程序步ORB（電路塊或）串聯(lián)電路塊的并聯(lián)連接操作組件：無12．指令說明（1）ORB指令是不帶軟組件地址號的指令。兩個以上觸點(diǎn)串聯(lián)連接的支路稱為串聯(lián)電路塊，將串聯(lián)電路塊再并聯(lián)連接時，分支開始用LD、LDI指令表示，分支結(jié)束用ORB指令表示。（2）有多條串聯(lián)電路塊并聯(lián)時，可對每個電路塊使用ORB指令，對并聯(lián)電路數(shù)沒有限制。（3）對多條串聯(lián)電路塊并聯(lián)電路，也可成批使用ORB指令，但考慮到LD、LDI指令的重復(fù)使用限制在8次，因此ORB指令的連續(xù)使用次數(shù)也應(yīng)限制在8次。3.編程應(yīng)用

圖6-38串聯(lián)電路塊并聯(lián)指令應(yīng)用

（六）并聯(lián)電路塊的串聯(lián)（ANB）指令1．指令助記符及功能ANB指令的功能、梯形圖表示、操作組件和程序如表6－31所示。表6-31并聯(lián)電路塊串聯(lián)指令助記符及功能

符號、名稱功能梯形圖表示及操作組件程序步ANB（電路塊與）并聯(lián)電路塊的串聯(lián)連接操作組件：元1

2．指令說明（1）ANB指令是不帶操作組件編號的指令。兩個或兩個以上觸點(diǎn)并聯(lián)連接的電路稱為并聯(lián)電路塊。當(dāng)分支電路并聯(lián)電路塊與前面的電路串聯(lián)連接時，使用ANB指令。分支起點(diǎn)用LD、LDI指令，并聯(lián)電路塊結(jié)束后使用ANB指令，表示與前面的電路串聯(lián)。（2）若多個并聯(lián)電路塊按順序和前面的電路串聯(lián)連接時，則ANB指令的使用次數(shù)沒有限制。（3）對多個并聯(lián)電路塊串聯(lián)時，ANB指令可以集中成批地使用，但在這種場合，與ORB指令一樣，LD、LDI指令的使用次數(shù)只能限制在8次以內(nèi)，ANB指令成批使用次數(shù)也應(yīng)限制在8次。3．編程應(yīng)用

圖6-39并聯(lián)電路塊串聯(lián)指令應(yīng)用程序

（七）棧操作（MPS／MRD／MPP）指令

1．指令助記符及功能

MPS、MRD、MPP指令功能、梯形圖表示、操作組件和程序步如表6－32所示

表6－32棧指令助記符及功能指令助記符、名稱功能電路表示及操作組件程序步MPS（Push）進(jìn)棧將連接點(diǎn)數(shù)據(jù)入棧無操作組件1MRD（Read）讀棧讀棧存儲器棧頂數(shù)據(jù)1MPP（Pop）出棧取出棧存儲器棧頂數(shù)據(jù)12．指令說明（1）這組指令分別為進(jìn)棧、讀棧、出棧指令，用于分支多重輸出電路中將連接點(diǎn)數(shù)據(jù)先存儲，便于連接后面電路時讀出或取出該數(shù)據(jù)。（2）在FX2N系列PLC中有11個用來存儲運(yùn)算中間結(jié)果的存儲區(qū)域，稱為棧存儲器。棧指令操作如圖6-40，由圖可知，使用一次MPS指令，便將此刻的中間運(yùn)算結(jié)果送入堆棧的第一層，而將原存在堆棧第一層的數(shù)據(jù)移往堆棧的下一層。

圖6-40棧存儲器MRD指令是讀出棧存儲器最上層的最新數(shù)據(jù)，此時堆棧內(nèi)的數(shù)據(jù)不移動。可對分支多重輸出電路多次使用，但分支多重輸出電路不能超過24行。使用MPP指令，棧存儲器最上層的數(shù)據(jù)被讀出，各數(shù)據(jù)順次向上一層移動。讀出的數(shù)據(jù)從堆棧內(nèi)消失。（3）MPS、MRD、MPP指令都是不帶軟組件的指令。（4）MPS和MPP必須成對使用，而且連續(xù)使用應(yīng)少于11次。3．編程應(yīng)用【例1】一層堆棧，如圖6－41。

【例2】一層堆棧，并用ANB、ORB指令，如圖6－42。

【例3】二層堆棧程序，如圖6-43所示。

【例4】圖6－44四層堆棧及程序的改進(jìn)四層堆棧程序如圖6－44（a）,也可以將梯形圖（a）改變成圖（b）所示，就可不必使用堆棧指令。

（八）主控觸點(diǎn)（MC／MCR）指令1．指令助記符及功能MC、MCR指令功能、梯形圖表示、操作組件、程序步如表6－33所示。表6－33主控指令助記符及功能符號、名稱功能梯形圖表示及操作組件程序步MC（主控）（MasterControl）主控電路塊起點(diǎn)3MCR（主控復(fù)位）主控電路塊終點(diǎn)22．指令說明（1）MC為主控指令，用于公共串聯(lián)觸點(diǎn)的連接，MCR為主控復(fù)位指令，即MC的復(fù)位指令。

主控觸點(diǎn)可以解決編程時，經(jīng)常遇到多個線圈同時受一個或一組控制。若在每個線圈的控制電路中都串入同樣的觸點(diǎn)，將多占存儲單元的問題。主控指令控制的操作組件的常開觸點(diǎn)要與主控指令后的母線垂直串聯(lián)連接，是控制一組梯形圖電路的總開關(guān)。當(dāng)主控指令控制的操作組件的常開觸點(diǎn)閉合時，激活所控制的一組梯形圖電路。如圖6－45所示。

【例1】無嵌套結(jié)構(gòu)的主控指令MC/MCR編程應(yīng)用，如圖6-45所示。圖中上、下兩個主控指令程序中，均采用相同的嵌套級N0。

（2）在圖6-45中，若輸入X000接通，則執(zhí)行MC至MCR之間的梯形圖電路的指令。若輸入X000斷開，則跳過主控指令控制的梯形圖電路，這時MC/MCR之間的梯形圖電路根據(jù)軟組件性質(zhì)不同有以下兩種狀態(tài)：積算定時器、計數(shù)器、置位/復(fù)位指令驅(qū)動的軟組件保持?jǐn)嚅_前狀態(tài)不變；非積算定時器、OUT指令驅(qū)動的軟組件均變?yōu)镺FF狀態(tài)。（3）主控（MC）指令母線后接的所有起始觸點(diǎn)均以LD/LDI指令開始，最后由MCR指令返回到主控（MC）指令后的母線，向下繼續(xù)續(xù)執(zhí)行新的程序。（4）在沒有嵌套結(jié)構(gòu)的多個主控指令程序中，可以都用嵌套級號N0來編程，N0的使用次數(shù)不受限制（見編程應(yīng)用中的例1）。（5）通過更改Mi的地址號，可以多次使用MC指令，形成多個嵌套級，嵌套級Ni的編號由小到大。返回時通過MCR指令，從大的嵌套級開始逐級返回（見編程應(yīng)用中的例2）。

【例2】有嵌套結(jié)構(gòu)的主控指令MC/MCR編程應(yīng)用，如圖6-46所示。

（九）置位/復(fù)位（SET／RST）指令

1．指令助記符及功能

SET、RET指令的功能、梯形圖表示、操作組件和程序步如表6－34所示。

表6－34置位/復(fù)位指令助記符及功能符號、名稱功能梯形圖表示及可操作的組件程序步SET（置位）線圈接通保持指令Y、M：1S、特M：2T、C：2D、V、Z、特D：3RST（復(fù)位）線圈接通清除指令2．指令說明（1）SET為置位指令，使線圈接通保持（置1）。RST為復(fù)位指令，使線圈斷開復(fù)位（置0）。（2）對同一軟組件，SET，RST可多次使用，不限制使用次數(shù)，但最后執(zhí)行者有效。（3）對數(shù)據(jù)寄存器D、變址寄存器V、Z的內(nèi)容清零，既可以用RST指令，也可以用常數(shù)K0經(jīng)傳送指令清零，效果相同。RST指令也可以用于積算定時器T246~T255和計數(shù)器C的當(dāng)前值的復(fù)位和觸點(diǎn)復(fù)位。3．編程應(yīng)用

圖6-47SET/RST指令的編程應(yīng)用

（十）微分脈沖輸出（PLS／PLF）指令1．指令助記符及功能PLS、PLF指令的功能、梯形圖表示、操作組件程序步如表6－35所示。表6－35指令助記符及功能

符號、名稱功能電路表示及可操作組件程序步PLS（上沿脈沖）上升沿微分輸出特M除外2PLF(下沿脈沖)下降沿微分輸出22．指令說明（1）PLS、PLF為微分脈沖輸出指令。PLS指令使操作組件在輸入信號上升沿時產(chǎn)生一個掃描周期的脈沖輸出。PLF指令則使操作組件在輸入信號下降沿產(chǎn)生一個掃描周期的脈沖輸出。（2）在圖6-48程序的時序圖中可以看出，PLS、PLF指令可以將輸入組件的脈寬較寬的輸入信號變成脈寬等于可編過程控制器的掃描周期的觸發(fā)脈沖信號，相當(dāng)于對輸入信號進(jìn)行了微分。3．編程應(yīng)用

圖6-48PLS/PLF指令的編程應(yīng)用

（十一）取反（INV）指令1．指令助記符及功能INV指令的功能、梯形圖表示、操作組件和程序步如表6－36所示。表6-36指令助記符及功能符號、名稱功能梯形圖表示及可操作組件程序步INV（取反）運(yùn)算結(jié)果取反操作12．指令說明（1）INV指令是將執(zhí)行INV指令的運(yùn)算結(jié)果取反后，如圖6-49所示，不需要指定軟組件的地址號。圖6-49INV指令操作示意圖

（2）使用INV指令編程時，可以在AND或ANI，ANDP或ANDF指令的位置后編程，也可以在ORB、ANB指令回路中編程，但不能象OR，ORI，ORP，ORF指令那樣單獨(dú)并聯(lián)使用，也不能象LD，LDI，LDI，LDF那樣與母線單獨(dú)連接。（2）使用INV指令編程時，可以在AND或ANI，ANDP或ANDF指令的位置后編程，也可以在ORB、ANB指令回路中編程，但不能象OR，ORI，ORP，ORF指令那樣單獨(dú)并聯(lián)使用，也不能象LD，LDI，LDI，LDF那樣與母線單獨(dú)連接。3．編程應(yīng)用【例1】取反操作指令編程應(yīng)用如圖6-50所示。圖6-50取反INV指令的編程應(yīng)用由圖6-50可知，如果X000斷開，則Y000接通；如果X000接通，則Y000斷開?！纠?】圖6-51是INV指令在包含ORB指令、ANB指令的復(fù)雜回路編程的例子。由圖可見，各個INV指令是將它前面的邏輯運(yùn)算結(jié)果取反。圖6-51程序輸出的邏輯表達(dá)式為:圖6-51INV指令在ORB、ANB指令的復(fù)雜回路中的編程（十二）空操作（NOP）指令和程序結(jié)束（END）指令1．指令助記符及功能NOP和END指令的功能、梯形圖表示、操作組件和程序步如表6－37所示。

符號、名稱功能電路表示和操作組件程序步NOP（空操作）無動作1END（結(jié)束）輸入輸出處理返回到0步12．指令說明（1）空操作指令就是使該步無操作。在程序中加入空操作指令，在變更程序或增加指令時可以使步序號不變化。用NOP指令也可以替換一些已寫入的指令，修改梯形圖或