《電器控制與PLC技術(shù)》課件第7章

第7章可編程控制器的功能指令7.1FX系列可編程控制器功能指令概述7.2可編程控制器的功能指令簡介7.3小結(jié)習(xí)題7.1FX系列可編程控制器功能指令概述

早期的PLC大多用于開關(guān)量控制，基本指令和步進指令已經(jīng)能滿足控制要求。為適應(yīng)控制系統(tǒng)的其他控制要求(如模擬量控制等)，從20世紀80年代開始，PLC生產(chǎn)廠家就在小型PLC上增設(shè)了大量的功能指令(也稱應(yīng)用指令)。功能指令的出現(xiàn)大大拓寬了PLC的應(yīng)用范圍，也給用戶編制程序帶來了極大方便。FX系列PLC有多達100多條功能指令(見附錄A)，本章節(jié)僅對比較常用的功能指令作詳細介紹，其余的指令只作簡介，讀者可參閱FX系列PLC編程手冊。7.1.1功能指令的表達方式

1．位元件與字元件

像X、Y、M、S等只處理ON/OFF信息的軟元件稱為位元件；而像T、C、D等處理數(shù)值的軟元件則稱為字元件，一個字元件由16位二進制數(shù)組成。

位元件可以通過組合使用，4個位元件為一個單元，通用表示方法是由Kn加起始的軟元件號組成，n為單元數(shù)。例如，K2M0表示M0～M7組成兩個位元件組(K2表示兩個單元)，它是一個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(n<4)時，則只傳送低位數(shù)據(jù)，多出的高位數(shù)據(jù)不傳送，32位數(shù)據(jù)傳送時也一樣。在作16位數(shù)操作時，參與操作的位元件不足16位時，高位的不足部分均作0處理，這意味著只能處理正數(shù)(符號位為0)，在作32位數(shù)處理時也一樣。被組合的元件中首位元件可以任意選擇，但為避免混亂，建議采用編號以0結(jié)尾的元件，如S10、X0、X20等。

2．數(shù)據(jù)格式

在FX系列PLC內(nèi)部，數(shù)據(jù)是以二進制(BIN)補碼的形式存儲的，所有的四則運算都使用二進制數(shù)。二進制補碼的最高位為符號位，正數(shù)的符號位為0，負數(shù)的符號位為1。FX系列PLC可實現(xiàn)二進制碼與BCD碼的相互轉(zhuǎn)換。

為更精確地進行運算，可采用浮點數(shù)運算。在FX系列PLC中提供了二進制浮點運算和十進制浮點運算，設(shè)有將二進制浮點數(shù)與十進制浮點數(shù)相互轉(zhuǎn)換的指令。二進制浮點數(shù)采用編號連續(xù)的一對數(shù)據(jù)寄存器表示。例如，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位為浮點數(shù)的尾數(shù)，而D11中最高位的前8位是階位，最高位是尾數(shù)的符號位(0為正，1為負)。十進制的浮點數(shù)也用一對數(shù)據(jù)寄存器表示，編號小的數(shù)據(jù)寄存器為尾數(shù)段，編號大的為指數(shù)段，例如使用數(shù)據(jù)寄存器D1和D0時，表示數(shù)為

十進制浮點數(shù)?=?(尾數(shù)D0)?×?10(指數(shù)D1)

其中，D0、D1的最高位是正、負符號位。

3．功能指令的表達方式

功能指令的表示格式與基本指令不同。功能指令用編號FNC00～FNC294表示，并給出對應(yīng)的助記符(大多用英文名稱或縮寫表示)。例如FNC45的助記符是MEAN(平均)，若使用簡易編程器時，則鍵入FNC45，若采用智能編程器或在計算機上編程時也可鍵入助記符MEAN。有的功能指令沒有操作數(shù)，而大多數(shù)功能指令有1～4個操作數(shù)。如圖7-1所示為一個計算平均值的指令，它有三個操作數(shù)，[S]表示源操作數(shù)，[D]表示目標操作數(shù)，如果使用變址功能，則可表示為[S.]和[D.]。當源或目標不止一個時，用[S1.]、[S2.]、[D1.]、[D2.]表示。用n和m表示其他操作數(shù)，它們常用來表示常數(shù)K和H，或作為源和目標操作數(shù)的補充說明，當這樣的操作數(shù)多時可用n1、n2和m1、m2等來表示。圖7-1功能指令的表示格式圖7-1中，源操作數(shù)為D0、D1、D2，目標操作數(shù)為D4Z0(Z0為變址寄存器)，K3表示有3個數(shù)。當X0接通時，執(zhí)行的操作為

[(D0)+(D1)+(D2)]÷3→(D4Z0)

如果Z0的內(nèi)容為20，則運算結(jié)果送入D24中。

功能指令的指令段通常占1個程序步，16位操作數(shù)占2步，32位操作數(shù)占4步。7.1.2數(shù)據(jù)長度

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”標志，無此標志即為處理16位數(shù)據(jù)的指令。注意32位計數(shù)器(C200～C255)的一個軟元件為32位，不可作為處理16位數(shù)據(jù)指令的操作數(shù)使用。如圖7-2所示，若MOV指令前面帶“D”，則當X1接通時，執(zhí)行D11D10→D13D12(32位)。在使用32位數(shù)據(jù)時建議使用首編號為偶數(shù)的操作數(shù)，這樣不容易出錯。7.1.3功能指令的執(zhí)行方式

功能指令有連續(xù)執(zhí)行和脈沖執(zhí)行兩種類型。如圖7-2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)時執(zhí)行(將D10中的數(shù)據(jù)送到D12中)一次；如果沒有“P”則表示連續(xù)執(zhí)行，即在X1接通(ON)的每一個掃描周期，指令都要被執(zhí)行。圖7-2功能指令的執(zhí)行方式與數(shù)據(jù)長度的表示7.1.4變址寄存器V、Z

變址寄存器的作用類似于一般微處理器中的變址寄存器(如Z80中的IX、IY)，通常用于修改元件的編號。

V0～V7、Z0～Z7共16點，即16位變址數(shù)據(jù)寄存器。

進行32位運算時，與指定Z0～Z7的V0～V7組合，分別成為(V0、Z0)，(V1、Z1)…(V7、Z7)。

7.2可編程控制器的功能指令簡介

FX2N系列PLC有豐富的功能指令，共有程序流向控制、傳送與比較、算術(shù)與邏輯運算、循環(huán)與移位等19類功能指令。7.2.1程序流程控制功能指令

1．條件跳轉(zhuǎn)指令

條件跳轉(zhuǎn)指令CJ(P)的編號為FNC00，操作數(shù)為指針標號P0～P127，其中P63為END所在步序，不需標記。指針標號允許用變址寄存器修改。CJ和CJP都占3個程序步，指針標號占1步。

如圖7-3所示，當X20接通時，則由CJP9指令跳到標號為P9的指令處開始執(zhí)行，跳過了程序的一部分，減少了掃描周期。如果X20斷開，跳轉(zhuǎn)不會執(zhí)行，則程序按原順序執(zhí)行。圖7-3跳轉(zhuǎn)指令的使用使用跳轉(zhuǎn)指令時應(yīng)注意：

(1)?CJP指令表示脈沖執(zhí)行方式。

(2)在一個程序中一個標號只能出現(xiàn)一次，否則將出錯。

(3)在跳轉(zhuǎn)執(zhí)行期間，即使被跳過程序的驅(qū)動條件改變，但其線圈(或結(jié)果)仍保持跳轉(zhuǎn)前的狀態(tài)，因為跳轉(zhuǎn)期間根本沒有執(zhí)行這段程序。

(4)如果在跳轉(zhuǎn)開始時定時器和計數(shù)器已在工作，則在跳轉(zhuǎn)執(zhí)行期間它們將停止工作，直到跳轉(zhuǎn)條件不滿足后又繼續(xù)工作。但對于正在工作的定時器T192～T199和高速計數(shù)器C235～C255，不管有無跳轉(zhuǎn)仍連續(xù)工作。

(5)若積算定時器和計數(shù)器的復(fù)位(RST)指令在跳轉(zhuǎn)區(qū)外，則即使它們的線圈被跳轉(zhuǎn)，但對它們的復(fù)位仍然有效。

2．子程序調(diào)用與子程序返回指令

子程序調(diào)用指令CALL的編號為FNC01，操作數(shù)為P0～P127，此指令占用3個程序步。

子程序返回指令SRET的編號為FNC02，無操作數(shù)，占用1個程序步。

如圖7-4所示，如果X0接通，則轉(zhuǎn)到標號P10處去執(zhí)行子程序。當執(zhí)行SRET指令時，返回到CALL指令的下一步執(zhí)行。圖7-4子程序調(diào)用與返回指令的使用使用子程序調(diào)用與返回指令時應(yīng)注意：

(1)轉(zhuǎn)移標號不能重復(fù)，也不可與跳轉(zhuǎn)指令的標號重復(fù)。

(2)子程序可以嵌套調(diào)用，最多可5級嵌套。

【例7-1】

用兩個開關(guān)X1、X0控制一個信號燈Y0，當X1X0=00時燈滅，X1X0=01時燈以1s脈沖閃爍，X1X0=10時燈以2s脈沖閃爍，X1X0=11時燈常亮。程序如圖7-5所示。圖7-5子程序調(diào)用實例

3．中斷指針與中斷有關(guān)的指令

中斷指針(I0□□～I8□□)是用來指示某一中斷程序的入口位置的。執(zhí)行中斷后遇到IRET(中斷返回)指令，則返回主程序。中斷用指針有以下三種類型：

(1)輸入中斷用指針(I00□～I50□)：共6點，它是用來指示由特定輸入端的輸入信號而產(chǎn)生中斷的中斷服務(wù)程序的入口位置。這類中斷不受PLC掃描周期的影響，可以及時處理外界信息。輸入中斷用指針的編號格式如下：

例如，I101為當輸入X1從OFF→ON變化時，執(zhí)行以I101為標號的中斷程序，并根據(jù)IRET指令返回。

(2)定時器中斷用指針(I6□□～I8□□)：共3點，用來指示周期定時中斷的中斷服務(wù)程序的入口位置。這類中斷的作用是PLC以指定的周期定時執(zhí)行中斷服務(wù)程序，定時循環(huán)處理某些任務(wù)。處理的時間也不受PLC掃描周期的限制?！酢醣硎径〞r范圍，可在10～99ms中選取。

(3)計數(shù)器中斷用指針(I010～I060)：共6點，它們用在PLC內(nèi)置的高速計數(shù)器中。根據(jù)高速計數(shù)器的計數(shù)當前值與計數(shù)設(shè)定值的關(guān)系確定是否執(zhí)行中斷服務(wù)程序。它常用于利用高速計數(shù)器優(yōu)先處理計數(shù)結(jié)果的場合。與中斷有關(guān)的三條功能指令是：中斷返回指令I(lǐng)RET，編號為FNC03；中斷允許指令EI，編號為FNC04；中斷禁止指令DI，編號為FNC05。它們均無操作數(shù)，占用1個程序步。

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)間時，如有中斷源產(chǎn)生中斷，CPU將暫停主程序而轉(zhuǎn)去執(zhí)行中斷服務(wù)程序。當遇到IRET時返回斷點繼續(xù)執(zhí)行主程序。如圖7-6所示，允許中斷范圍中若中斷源X0有一個下降沿，則轉(zhuǎn)入I000為標號的中斷服務(wù)程序，但X0能否引起中斷還受M8050的控制，當X20有效時，SM8050控制X0，使之無法引起中斷。圖7-6中斷指令的使用使用中斷相關(guān)指令時應(yīng)注意：

(1)中斷的優(yōu)先級排隊如下，如果多個中斷依次發(fā)生，則以發(fā)生先后為序，即發(fā)生越早級別越高，如果多個中斷源同時發(fā)出信號，則中斷指針號越小優(yōu)先級越高。

(2)當M8050～M8058為ON時，禁止執(zhí)行相應(yīng)I0□□～I8□□的中斷，M8059為ON時則禁止所有計數(shù)器中斷。

(3)無需中斷禁止時，可只用EI指令，不必用DI指令。

(4)執(zhí)行一個中斷服務(wù)程序時，如果在中斷服務(wù)程序中有EI和DI，可實現(xiàn)二級中斷嵌套，否則禁止其他中斷。

【例7-2】三人智力搶答問題。程序如圖7-7所示。圖7-7三人智力搶答(a)輸入中斷(搶答電路)梯形圖；(b)智力搶答接線圖

【例7-3】定時器中斷用于輸出斜波信號。程序如圖7-8所示。圖7-8定時器中斷用于輸出斜波信號

4．主程序結(jié)束指令

主程序結(jié)束指令FEND的編號為FNC06，無操作數(shù)，占用1個程序步。FEND表示主程序結(jié)束，當執(zhí)行到FEND時，PLC進行輸入/輸出處理，監(jiān)視定時器刷新，完成后返回起始步。

使用FEND指令時應(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)程序必須寫在FEND和END之間，否則出錯。

5．監(jiān)視定時器指令

監(jiān)視定時器指令WDT(P)編號為FNC07，沒有操作數(shù)，占用1個程序步。WDT指令的功能是對PLC的監(jiān)視定時器進行刷新。

FX系列PLC的監(jiān)視定時器缺省值為200ms(可用D8000來設(shè)定)，正常情況下，PLC掃描周期小于此定時時間。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)視定時器的設(shè)定值，使PLC的CPU出錯，則燈亮并停止工作。可通過在適當位置加WDT指令復(fù)位監(jiān)視定時器，以使程序能繼續(xù)執(zhí)行到END。

如圖7-9所示，利用一個WDT指令可將一個240ms的程序一分為二，使它們都小于200ms，則不會再出現(xiàn)報警停機現(xiàn)象。

使用WDT指令時應(yīng)注意：

(1)如果在后續(xù)的FOR-NEXT循環(huán)中，執(zhí)行時間可能超過監(jiān)控定時器的定時時間，可將WDT插入循環(huán)程序中。

(2)當與條件跳轉(zhuǎn)指令CJ對應(yīng)的指針標號在CJ指令之前時(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)行時間超過監(jiān)控時間?？稍贑J指令與對應(yīng)標號之間插入WDT指令。圖7-9監(jiān)控定時器指令的使用

6．循環(huán)指令

循環(huán)指令共有兩條：循環(huán)區(qū)起點指令FOR，編號為FNC08，占3個程序步；循環(huán)結(jié)束指令NEXT，編號為FNC09，占1個程序步，無操作數(shù)。

在程序運行時，位于FOR～NEXT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=1～32767。如果n在-32767～0之間，則當作n=1處理。

圖7-10所示為一個二重嵌套循環(huán)，外層執(zhí)行5次。如果D0Z0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。圖7-10循環(huán)指令的使用使用循環(huán)指令時應(yīng)注意：

(1)?FOR和NEXT必須成對使用。

(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)沒結(jié)束時跳出循環(huán)體。

(4)?FOR應(yīng)放在NEXT之前，NEXT應(yīng)在FEND和END之前，否則均會出錯。7.2.2傳送與比較指令

1．比較指令

比較指令包括CMP(比較)和ZCP(區(qū)間比較)兩條。

1)比較指令CMP

(D)CMP(P)指令的編號為FNC10，是將源操作數(shù)[S1.]和源操作數(shù)[S2.]的數(shù)據(jù)進行比較，比較結(jié)果用目標元件[D.]的狀態(tài)來表示。如圖7-11所示，當X1為接通時，把常數(shù)200與C20的當前值進行比較，比較的結(jié)果送入M0～M2中。X1為OFF時不執(zhí)行，M0～M2的狀態(tài)也保持不變。

【例7-4】

用PLC控制一個密碼鎖。程序如圖7-12所示。圖7-11比較指令的使用圖7-12密碼鎖

2)區(qū)間比較指令ZCP

(D)ZCP(P)指令的編號為FNC11，指令執(zhí)行時源操作數(shù)[S.]與[S1.]和[S2.]的內(nèi)容進行比較，并將比較結(jié)果送到目標操作數(shù)[D.]中。如圖7-13所示，當X0為ON時，把C30的當前值與K100和K120相比較，將結(jié)果送入M3、M4、M5中。若X0為OFF，則ZCP不執(zhí)行，M3、M4、M5不變。

使用比較指令CMP/ZCP時應(yīng)注意：

(1)?[S1.]、[S2.]可取任意數(shù)據(jù)格式，目標操作數(shù)[D.]可取Y、M和S。

(2)使用ZCP時，[S2.]的數(shù)值不能小于[S1.]。

(3)所有的源數(shù)據(jù)都被看成二進制值處理。圖7-13區(qū)間比較指令的使用

2．傳送類指令

1)傳送指令MOV

(D)MOV(P)指令的編號為FNC12，該指令的功能是將源數(shù)據(jù)傳送到指定的目標。如圖7-14所示，當X0為ON時，則將[S.]中的數(shù)據(jù)K100傳送到目標操作元件[D.]，即D10中。在指令執(zhí)行時，常數(shù)K100會自動轉(zhuǎn)換成二進制數(shù)。當X0為OFF時，指令不執(zhí)行，數(shù)據(jù)保持不變。圖7-14傳送指令的使用使用MOV指令時應(yīng)注意：

(1)源操作數(shù)可取所有數(shù)據(jù)類型；目標操作數(shù)可以是KnY、KnM、KnS、T、C、D、V、Z。

(2)?16位運算時占5個程序步，32位運算時則占9個程序步。

【例7-5】8個人參加智力搶答競賽，用8個搶答按鈕(X7～X0)和8個指示燈(Y7～Y0)。當主持人報完題目，按下按鈕(X10)后，搶答者才可按按鈕，先按按鈕者的燈亮，同時蜂鳴器(Y17)響，后按按鈕者的燈不亮。程序如圖7-15所示。圖7-15搶答電路

2)移位傳送指令SMOV

SMOV(P)指令的編號為FNC13，該指令的功能是將源數(shù)據(jù)(二進制)自動轉(zhuǎn)換成4位BCD碼，再進行移位傳送，傳送后的目標操作數(shù)元件的BCD碼自動轉(zhuǎn)換成二進制數(shù)。如圖7-16所示，當X0為ON時，將D1中右起第4位(m1=4)開始的2位(m2=2)BCD碼移到目標操作數(shù)D2的右起第3位(n=3)和第2位。然后D2中的BCD碼會自動轉(zhuǎn)換為二進制數(shù)，而D2中的第1位和第4位時BCD碼不變。

圖7-16移位傳送指令的使用使用移位傳送指令時應(yīng)該注意：

(1)源操作數(shù)可取所有數(shù)據(jù)類型；目標操作數(shù)可為KnY、KnM、KnS、T、C、D、V、Z。

(2)?SMOV指令只有16位運算，占11個程序步。

【例7-6】用數(shù)字開關(guān)給定時器間接設(shè)定延時時間，延時時間在0.1～99.9s之間。用三個數(shù)字開關(guān)分別連接在PLC的X0～X3和X20～X27輸入端上，由于輸入繼電器的元件號不連續(xù)，需要進行一步調(diào)整，如圖7-17所示。圖7-17用SMOV指令調(diào)整數(shù)字開關(guān)的數(shù)位

3)取反傳送指令CML

(D)CML(P)指令的編號為FNC14。它將源操作數(shù)元件的數(shù)據(jù)逐位取反并傳送到指定目標。如圖7-18所示，當X0為ON時，執(zhí)行CML，將D0的低4位取反后傳送到Y(jié)3～Y0中。

使用取反傳送指令CML時應(yīng)注意：

(1)源操作數(shù)可取所有數(shù)據(jù)類型，目標操作數(shù)可為KnY、KnM、KnS、T、C、D、V、Z。若源數(shù)據(jù)為常數(shù)K，則該數(shù)據(jù)會自動轉(zhuǎn)換為二進制數(shù)。

(2)?16位運算占5個程序步，32位運算占9個程序步。圖7-18取反傳送指令的使用

4)塊傳送指令BMOV

BMOV(P)指令的ALCE編號為FNC15。它將源操作數(shù)指定元件開始的n個數(shù)據(jù)組成數(shù)據(jù)塊傳送到指定的目標。如圖7-19所示，傳送順序既可從高元件號開始，也可從低元件號開始，傳送順序自動決定。若用到需要指定位數(shù)的位元件，則源操作數(shù)和目標操作數(shù)的指定位數(shù)應(yīng)相同。圖7-19塊傳送指令的使用使用塊傳送指令時應(yīng)注意：

(1)源操作數(shù)可取KnX、KnY、KnM、KnS、T、C、D和文件寄存器；目標操作數(shù)可取KnT、KnM、KnS、T、C和D。

(2)只有16位操作，占7個程序步。

(3)如果元件號超出允許范圍，則數(shù)據(jù)僅傳送到允許范圍的元件。

5)多點傳送指令FMOV

(D)FMOV(P)指令的編號為FNC16。它的功能是將源操作數(shù)中的數(shù)據(jù)傳送到指定目標開始的n個元件中，傳送后n個元件中的數(shù)據(jù)完全相同。如圖7-20所示，當X0為ON時，把K0傳送到D0～D9中。圖7-20多點傳送指令應(yīng)用使用多點傳送指令FMOV時應(yīng)注意：

(1)源操作數(shù)可取所有的數(shù)據(jù)類型，目標操作數(shù)可取KnX、KnM、KnS、T、C和D，n≤512。

(2)?16位操作占7個程序步，32位操作占13個程序步。

(3)如果元件號超出允許范圍，則數(shù)據(jù)僅送到允許范圍的元件中。

3．數(shù)據(jù)交換指令

數(shù)據(jù)交換指令(D)XCH(P)的編號為FNC17。它將數(shù)據(jù)在指定的目標元件之間交換。如圖7-21所示，當X0為ON時，將D1和D19中的數(shù)據(jù)相互交換。

使用數(shù)據(jù)交換指令時應(yīng)注意：

(1)操作數(shù)的元件可取KnY、KnM、KnS、T、C、D、V和Z。

(2)交換指令一般采用脈沖執(zhí)行方式，否則在每一次掃描周期都要交換一次。

(3)?16位運算占5個程序步，32位運算占9個程序步。圖7-21數(shù)據(jù)交換指令的使用

4．數(shù)據(jù)變換指令

1)變換指令BCD

(D)BCD(P)指令的ALCE編號為FNC18。它將源元件中的二進制數(shù)轉(zhuǎn)換成BCD碼送到目標元件中，如圖7-16所示。

如果指令進行16位操作時，執(zhí)行結(jié)果超出0～9999范圍，將會出錯；當指令進行32位操作時，執(zhí)行結(jié)果超過0～99999999范圍，也將出錯。PLC中內(nèi)部的運算為二進制運算，可用BCD指令將二進制數(shù)變換為BCD碼輸出到七段顯示器。

2)變換指令BIN

(D)BIN(P)指令的編號為FNC19。它將源元件中的BCD數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成二進制數(shù)據(jù)送到目標元件中，如圖7-22所示。常數(shù)K不能作為本指令的操作元件，因為在任何處理之前它們都會被轉(zhuǎn)換成二進制數(shù)。

使用BCD/BIN指令時應(yīng)注意：

(1)源操作數(shù)可取KnK、KnY、KnM、KnS、T、C、D、V和Z；目標操作數(shù)可取KnY、KnM、KnS、T、C、D、V和Z。

(2)?16位運算占5個程序步，32位運算占9個程序步。圖7-22數(shù)據(jù)變換指令的使用

【例7-7】用BCD碼數(shù)字開關(guān)間接設(shè)定定時器，并用4位數(shù)碼管顯示定時器的當前值。程序如圖7-23所示。圖7-23BIN、BCD指令的應(yīng)用舉例7.2.3算術(shù)運算和邏輯運算指令

1．算術(shù)運算指令

1)加法指令A(yù)DD

(D)ADD(P)指令的編號為FNC20。它將指定的源元件中的二進制數(shù)相加結(jié)果送到指定的目標元件中。如圖7-24所示，當X0為ON時，執(zhí)行

(D10)+(D12)→(D14)圖7-24加法指令的使用

【例7-8】一臺投幣洗車機，用于司機清洗車輛，司機每投入1元可以使用10分鐘時間，其中噴水時間為5分鐘。程序如圖7-25所示。圖7-25加法指令應(yīng)用舉例

2)減法指令SUB

(D)SUB(P)指令的編號為FNC21。它將[S1.]指定元件中的內(nèi)容以二進制形式減去[S2.]指定元件中的內(nèi)容，其結(jié)果存入由[D.]指定的元件中。如圖7-26所示，當X0為ON時，

執(zhí)行

(D10)-(D12)→(D14)圖7-26減法指令的使用使用加法和減法指令時應(yīng)該注意：

(1)操作數(shù)可取所有數(shù)據(jù)類型，目標操作數(shù)可取KnY、KnM、KnS、T、C、D、V、Z。

(2)?16位運算占7個程序步，32位運算占13個程序步。

(3)數(shù)據(jù)為有符號二進制數(shù)，最高位為符號位(0為正，1為負)。

(4)加法指令有三個標志：零標志(M8020)、借位標志(M8021)和進位標志(M8022)。當運算結(jié)果超過32767(16位運算)或2147483647(32位運算)時，進位標志置“1”；當運算結(jié)果小于-32767(16位運算)或-2147483647(32位運算)時，借位標志就會置“1”。

3)乘法指令MUL

(D)MUL(P)指令的編號為FNC22。乘法指令中的數(shù)據(jù)均為有符號數(shù)。如圖7-27所示，當X0為ON時，將二進制16位數(shù)[S1.]、[S2.]相乘，結(jié)果送[D.]中，D為32位，即

(D0)?×?(D2)→(D5，D4)(16位乘法)

當X1為ON時，

(D1，D0)?×?(D3，D2)→(D7，D6，D5，D4)(32位乘法)

圖7-27乘法指令的使用

【例7-9】

用兩個數(shù)字開關(guān)整定一個定時器的設(shè)定值，要求設(shè)定值范圍在1～99s之間。梯形圖如圖7-28所示，如兩個數(shù)字開關(guān)的設(shè)定值為35，35為BCD碼時，由BIN指令轉(zhuǎn)換成BIN碼存放到D2中，再將D2中數(shù)值35?×?10→D0，D0中的350即為T0定時器的設(shè)定值35s。

圖7-28乘法指令應(yīng)用舉例

4)除法指令DIV

(D)DIV(P)指令的編號為FNC23。它的功能是將[S1.]指定為被除數(shù)，[S2.]指定為除數(shù)，將除得的結(jié)果送到[D.]指定的目標元件中，余數(shù)送到[D.]的下一個元件中。如圖7-29所示，當X0為ON時，

(D0)÷(D2)→(D4)，(D5)(16位除法)

商余數(shù)

當X1為ON時，

(D1，D0)÷(D3，D2)→(D5，D4)，(D7，D6)(32位除法)

商余數(shù)圖7-29除法指令的使用使用乘法和除法指令時應(yīng)注意：

(1)源操作數(shù)可取所有數(shù)據(jù)類型，目標操作數(shù)可取KnY、KnM、KnS、T、C、D、V和Z。Z只有在16位乘法時可用，32位乘法時不可用。

(2)?16位運算占7個程序步，32位運算占13個程序步。

(3)?32位乘法運算中，如用位元件作目標，則只能得到乘積的低32位，高32位將丟失，這種情況下應(yīng)先將數(shù)據(jù)移入字元件再運算。除法運算中若將位元件指定為[D.]，則無法得到余數(shù)，除數(shù)為0時會發(fā)生運算錯誤。

(4)積、商和余數(shù)的最高位為符號位。

5)加1和減1指令

加1指令(D)INC(P)的編號為FNC24；減1指令(D)DEC(P)的編號為FNC25。INC和DEC指令分別是當條件滿足則將指定元件的內(nèi)容加1或減1。如圖7-30所示，當X0為ON時，(D10)+1→(D10)；當X1為ON時，(D11)+1→(D11)。若指令是連續(xù)指令，則每個掃描周期均作一次加1或減1運算。圖7-30加1和減1指令的使用使用加1和減1指令時應(yīng)注意：

(1)指令的操作數(shù)可為KnY、KnM、KnS、T、C、D、V、Z。

(2)當進行16位操作時為3個程序步，32位操作時為5個程序步。

(3)在INC運算時，如數(shù)據(jù)為16位，則由+32767再加1變?yōu)?32768，但標志位不置位；同樣，32位運算由+2147483647再加1就變?yōu)?2147483648，標志位也不置位。

(4)在DEC運算時，16位運算-32768減1變?yōu)?32767，且標志位不置位；32位運算時-2147483648減1變?yōu)?147483647，標志位也不置位。

【例7-10】控制一臺電動機，要求正轉(zhuǎn)5s→停止5s→反轉(zhuǎn)5s→停止5s→并自動循環(huán)運行，直到停止運行。程序如圖7-31所示。圖7-31電動機定時正轉(zhuǎn)停—反轉(zhuǎn)停—自動循環(huán)運行

2．邏輯運算類指令

1)邏輯與指令WAND

(D)WAND(P)指令的編號為FNC26。它將兩個源操作數(shù)按位進行與操作，結(jié)果送入指定元件。

2)邏輯或指令WOR

(D)WOR(P)指令的編號為FNC27。它對兩個源操作數(shù)按位進行或運算，結(jié)果送入指定元件。如圖7-32所示，當X1有效時，執(zhí)行(D10)∨(D12)→(D14)

3)邏輯異或指令WXOR

(D)WXOR(P)指令的編號為FNC28。它對源操作數(shù)按位進行邏輯異或運算。

WAND、WOR、WXOR指令的使用如圖7-32所示。

【例7-11】用WAND、WOR、WXOR指令簡化電路。程序如圖7-33所示。圖7-32邏輯運算指令的使用圖7-33WAND、WOR、WXOR指令的應(yīng)用

【例7-12】將正數(shù)轉(zhuǎn)換成負數(shù)。

PLC中的數(shù)值采用補碼，以方便運算。在補碼中，最高位為1時，為負數(shù)。所以只要將最高位置1就可以變成負數(shù)了。例如D10中的數(shù)值為18252，用圖7-34梯形圖即可變成-18252。

圖7-34將正數(shù)轉(zhuǎn)換成負數(shù)

4)求補指令NEG

(D)NEG(P)指令的編號為FNC29。它的功能是將[D.]指定的元件內(nèi)容的各位先取反再加1，將其結(jié)果再存入原來的元件中。NEG指令的使用如圖7-32所示。

【例7-13】

求兩個數(shù)之差的絕對值。

如圖7-35所示，當X1=1時，D2-D4→D10，如D10＜0，則比較結(jié)果M2=1，對D10求補。如D2=5，D4=8，則D10=-3，求補后D10=3。

圖7-35求兩個數(shù)之差的絕對值使用邏輯運算指令時應(yīng)該注意：

(1)?WAND、WOR和WXOR指令的[S1.]和[S2.]均可取所有的數(shù)據(jù)類型，而目標操作數(shù)可取KnY、KnM、KnS、T、C、D、V和Z。

(2)?NEG指令只有目標操作數(shù)，可取KnY、KnM、KnS、T、C、D、V和Z。

(3)?WAND、WOR、WXOR指令進行16位運算時占7個程序步，進行32位運算時占13個程序步，而NEG分別占3個程序步和5個程序步。7.2.4循環(huán)移位與移位指令

1．循環(huán)移位指令

右、左循環(huán)移位指令(D)ROR(P)和(D)ROL(P)的編號分別為FNC30和FNC31。執(zhí)行這兩條指令時，各位數(shù)據(jù)向右(或向左)循環(huán)移動n位，最后一次移出來的那一位同時存入進位標志M8022中，如圖7-36所示。圖7-36右、左循環(huán)移位指令的使用

2．帶進位的循環(huán)移位指令

帶進位的循環(huán)右、左移位指令(D)RCR(P)和(D)RCL(P)的編號分別為FNC32和FNC33。執(zhí)行這兩條指令時，各位數(shù)據(jù)連同進位(M8022)向右(或向左)循環(huán)移動n位，如圖7-37所示。

使用ROR/ROL/RCR/RCL指令時應(yīng)注意：

(1)目標操作數(shù)可取KnY、KnM、KnS、T、C、D、V和Z；目標元件中指定位元件的組合只有在K4(16位)和K8(32位指令)時有效。

(2)?16位指令占5個程序步，32位指令占9個程序步。

(3)用連續(xù)指令執(zhí)行時，循環(huán)移位操作每個周期執(zhí)行一次。圖7-37帶進位右、左循環(huán)移位指令的使用

【例7-14】按1-2相激磁方式控制一個四相步進電動機?？烧崔D(zhuǎn)控制，每步為1s。電動機運行時，指示燈亮。四相步進電動機的1-2相激磁方式波形如圖7-38(a)所示，程序如圖7-38(b)所示。圖7-38四相步進電動機的1-2相激磁方式波形圖及梯形圖(a)四相步進電動機1-2相激磁方式波形；(b)四相步進電動機1-2相激磁方式控制梯形圖

3．位右移和位左移指令

位右、左移指令SFTR(P)和SFTL(P)的編號分別為FNC34和FNC35。它們使位元件中的狀態(tài)成組地向右(或向左)移動。n1指定位元件的長度，n2指定移位位數(shù)，n1和n2的關(guān)系及范圍因機型不同而有差異，一般n2≤n1≤1024。位右移指令的使用如圖7-39所示。圖7-39位右移指令的使用使用位右移和位左移指令時應(yīng)注意：

(1)源操作數(shù)可取X、Y、M、S；目標操作數(shù)可取Y、M、S。

(2)只有16位操作數(shù)，占9個程序步。

【例7-15】四臺水泵輪流運行，由四臺三相異步電動機M1～M4驅(qū)動。正常要求是兩臺運行兩臺備用。為了防止備用水泵長時間不用造成銹蝕等問題，要求四臺水泵中兩臺運行，并每隔8h切換一臺，使四臺水泵輪流運行。程序如圖7-40所示。圖7-40四臺水泵輪流工作示例(a)四臺水泵運行時序圖；(b)四臺水泵運行PLC接線圖；(c)四臺水泵運行梯形圖

4．字右移和字左移指令

字右移和字左移指令WSFR(P)?和WSFL(P)?的編號分別為FNC36和FNC37。字右移和字左移指令以字為單位，其工作的過程與位移位相似，是將n1個字右移或左移n2個字。

使用字右移和字左移指令時應(yīng)注意：

(1)源操作數(shù)可取KnX、KnY、KnM、KnS、T、C和D；目標操作數(shù)可取KnY、KnM、KnS、T、C和D。

(2)字移位指令只有16位操作，占9個程序步。

(3)?n1和n2的關(guān)系為n2≤n1≤512。

5.先入先出寫入和先入先出讀出指令

先入先出寫入指令和先入先出讀出指令SFWR(P)?和SFRD(P)?的編號分別為FNC38和FNC39。

先入先出寫入指令SFWR的使用如圖7-41所示,當X0由OFF變?yōu)镺N時，SFWR執(zhí)行，D0中的數(shù)據(jù)寫入D2，而D1變成指針，其值為1(D1必須先清0)；當X0再次由OFF變?yōu)镺N時，D0中的數(shù)據(jù)寫入D3，D1變?yōu)?，依次類推，D0中的數(shù)據(jù)依次寫入數(shù)據(jù)寄存器。D0中的數(shù)據(jù)從右邊的D2順序存入，源數(shù)據(jù)寫入的次數(shù)放在D1中，當D1中的數(shù)達到n-1后不再執(zhí)行上述操作，同時進位標志M8022置1。圖7-41先入先出寫入指令的使用先入先出讀出指令SFRD的使用如圖7-42所示，當X0由OFF變?yōu)镺N時，D2中的數(shù)據(jù)送到D10，同時指針D1的值減1，D3～D6的數(shù)據(jù)向右移一個字，數(shù)據(jù)總是從D2讀出。指針D1為0時，不再執(zhí)行上述操作，且M8020置1。圖7-42先入先出讀出指令的使用使用SFWR和SFRD指令時應(yīng)注意：

(1)目標操作數(shù)可取KnY、KnM、KnS、T、C和D；源操數(shù)可取所有的數(shù)據(jù)類型。

(2)指令只有16位運算，占7個程序步。

【例7-16】寫入99個入庫物品的產(chǎn)品編號(4位十進制數(shù)數(shù))，依次存放在D2～D100中，按照先入庫的物品先出庫的原則，讀取出庫物品的產(chǎn)品編號，并用4位數(shù)碼管顯示產(chǎn)品編號。程序如圖7-43所示。圖7-43寫入和讀出產(chǎn)品編號程序7.2.5數(shù)據(jù)處理指令

1．區(qū)間復(fù)位指令

區(qū)間復(fù)位指令ZRST(P)的編號為FNC40。它是將指定范圍內(nèi)的同類元件成批復(fù)位。如圖7-44所示，當M8002由OFF→ON時，位元件M500～M599成批復(fù)位，字元件C235～C255也成批復(fù)位。

圖7-44區(qū)間復(fù)位指令的使用使用區(qū)間復(fù)位指令時應(yīng)注意：

(1)?[D1.]和[D2.]可取Y、M、S、T、C、D，且應(yīng)為同類元件，同時[D1.]的元件號應(yīng)小于[D2.]指定的元件號。若[D1.]的元件號大于[D2.]的元件號，則只有[D1.]指定元件被復(fù)位。

(2)?ZRST指令只有16位運算，占5個程序步。但[D1.][D2.]也可以指定32位計數(shù)器。

2．譯碼和編碼指令

1)譯碼指令DECO

DECO(P)指令的編號為FNC41。如圖7-45所示，n=3表示[S.]源操作數(shù)為3位，即為X0、X1、X2。X0、X1、X2的狀態(tài)為二進制數(shù)，當值為011時相當于十進制3，則由目標操作數(shù)M7～M0組成的8位二進制數(shù)的第三位M3被置1，其余各位為0；如果為000，則M0被置1。用譯碼指令可通過[D.]中的數(shù)值來控制元件的ON/OFF。譯碼指令既可用于位元件，也可用于字元件，具體用法如圖7-46所示。圖7-45譯碼指令的使用一圖7-46譯碼指令的使用二(a)?[D.]為位元件；(b)?[D.]為字元件使用譯碼指令時應(yīng)注意：

(1)位源操作數(shù)可取X、T、M和S；位目標操作數(shù)可取Y、M和S；字源操作數(shù)可取K、H、T、C、D、V和Z；字目標操作數(shù)可取T、C和D。

(2)若[D.]指定的目標元件是字元件T、C、D，則n≤4；若是位元件Y、M、S，則n=1～8。譯碼指令為16位指令，占7個程序步。

【例7-17】用功能指令組成一個八位選擇開關(guān)。程序如圖7-47所示。圖7-47八位選擇開關(guān)(a)八位選擇開關(guān)示意圖；(b)八位選擇開關(guān)梯形圖；(c)六位選擇開關(guān)梯形圖

2)編碼指令ENCO

ENCO(P)指令的編號為FNC42。如圖7-48所示，當X1有效時執(zhí)行編碼指令，將[S.]中最高位的1(M3)所在位數(shù)(4)放入目標元件D10中，即把011放入D10的低3位。

使用編碼指令時應(yīng)注意：

(1)源操作數(shù)是字元件時，可以是T、C、D、V和Z；源操作數(shù)是位元件時，可以是X、Y、M和S。目標元件可取T、C、D、V和Z。編碼指令為16位指令，占7個程序步。

(2)操作數(shù)為字元件時應(yīng)使n≤4，為位元件時則n=1～8，n=0時不作處理。

(3)若指定源操作數(shù)中有多個1，則只有最高位的1有效。圖7-48編碼指令的使用

3．ON位數(shù)統(tǒng)計和ON位判別指令

1)?ON位數(shù)統(tǒng)計指令SUM

(D)SUM(P)指令的編號為FNC43。該指令用來統(tǒng)計指定元件中1的個數(shù)，用于將[S.]中1的個數(shù)存放在[D.]中，無1時零位標志M8020置1。如圖7-49所示，D0中有9個1，則D2中的數(shù)據(jù)為9。

使用SUM指令時應(yīng)注意：

(1)源操作數(shù)可取所有數(shù)據(jù)類型；目標操作數(shù)可取KnY、KnM、KnS、T、C、D、V和Z。

(2)?16位運算時占5個程序步，32位運算時占9個程序步。圖7-49ON位數(shù)統(tǒng)計指令的使用

2)?ON位判別指令BON

(D)BON(P)指令的編號為FNC44。它的功能是檢測指定元件中的指定位是否為1。為1時[D.]=1，為0時[D.]=0，如圖7-50所示。

使用BON指令時應(yīng)注意：

(1)源操作數(shù)可取所有數(shù)據(jù)類型；目標操作數(shù)可取Y、M和S。

(2)進行16位運算時占7個程序步，n=0～15；進行32位運算時則占13個程序步，n?=?0～31。圖7-50ON位判別指令的使用

4．平均值指令

平均值指令(D)MEAN(P)的編號為FNC45。它的作用是將n個源數(shù)據(jù)的平均值送到指定目標(余數(shù)省略)，若程序中指定的n值超出1～64的范圍，則會出錯。

5．報警器置位與復(fù)位指令

報警器置位指令A(yù)NS(P)和報警器復(fù)位指令A(yù)NR(P)的編號分別為FNC46和FNC47。如圖7-51所示，若X0和X1同時為ON的時間超過1s，則S900置1；當X0或X1變?yōu)镺FF時，雖然定時器復(fù)位，但S900仍保持1不變；若在1s內(nèi)X0或X1再次變?yōu)镺FF，則定時器復(fù)位。當X2接通時，則將S900～S999之間被置1的報警器復(fù)位。若有多于一個的報警器被置1，則元件號最低的那個報警器被復(fù)位。圖7-51報警器置位與復(fù)位指令的使用使用報警器置位與復(fù)位指令時應(yīng)注意：

(1)?ANS指令的源操作數(shù)為T0～T199；目標操作數(shù)為S900～S999，n=1～32767。ANR指令無操作數(shù)。

(2)?ANS為16位運算指令，占7個程序步；ANR指令為16位運算指令，占1個程序步。

(3)?ANR指令如果連續(xù)執(zhí)行，則會按掃描周期依次逐個將報警器復(fù)位。

【例7-18】

用報警器監(jiān)控送料小車的運行情況。如圖7-52所示，一輛小車從0點前進，如果超過10s還沒有到達A點則報警器S900動作；如果超過20s還沒有到達B點則報警器S901動作；如果小車在B點后退時，超過20s還沒有到達0點則報警器S902動作。只要報警器S900～S902中有一個動作，則M8048=1，使Y10=1，啟動報警器報警。用X10按鈕可對已動作的報警器S900～S902復(fù)位。圖7-52送料車運行監(jiān)控報警(a)送料車運行監(jiān)控報警梯形圖；(b)送料車自動循環(huán)示意圖

6．二進制平方根指令

二進制平方根指令(D)SQR(P)的編號為FNC48。如圖7-53所示，當X0有效時，則將存放在D45中的數(shù)開平方，結(jié)果存放在D123中(結(jié)果只取整數(shù))。

使用SQR指令時應(yīng)注意：

(1)源操作數(shù)可取K、H、D，數(shù)據(jù)需大于0；目標操作數(shù)為D。

(2)?16位運算占5個程序步，32位運算占9個程序步。圖7-53二進制平方根指令的使用

7．二進制整數(shù)→二進制浮點數(shù)轉(zhuǎn)換指令

二進制整數(shù)→二進制浮點數(shù)轉(zhuǎn)換指令(D)FLT(P)的編號為FNC49。如圖7-54所示，當X1有效時，將存入D10中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成浮點數(shù)并存入D12中。

使用FLT指令時應(yīng)注意：

(1)源和目標操作數(shù)均為D。

(2)?16位操作占5個程序步，32位操作占9個程序步。圖7-54二進制整數(shù)→二進制浮點數(shù)轉(zhuǎn)換指令的使用7.2.6高速處理指令

1．和輸入/輸出有關(guān)的指令

1)輸入/輸出刷新指令REF

REF(P)指令的編號為FNC50。FX系列PLC采用的是集中輸入/輸出的方式。如果需要最新的輸入信息以及希望立即輸出結(jié)果，則必須使用該指令。如圖7-55所示，當X0接通時，X10～X17共8點將被刷新；當X1接通時，則Y0～Y7、Y10～Y17共16點輸出將被刷新。

圖7-55輸入/輸出刷新指令的使用使用REF指令時應(yīng)注意：

(1)目標操作數(shù)為元件編號個位為0的X和Y，n應(yīng)為8的整倍數(shù)。

(2)指令只能進行16位運算，占5個程序步。

2)濾波調(diào)整指令REFF

REFF(P)指令的編號為FNC51。在FX系列PLC中，X0～X17使用了數(shù)字濾波器，用REFF指令可調(diào)節(jié)其濾波時間，范圍為0～60ms(實際上由于輸入端有RL濾波，因此最小濾波時間為50μs)。如圖7-56所示，當X0接通時，執(zhí)行REFF指令，濾波時間常數(shù)被設(shè)定為1ms。

使用REFF指令時應(yīng)注意：

(1)?REFF為16位運算指令，占7個程序步。

(2)當X0～X7用作高速計數(shù)輸入，或使用FNC56速度檢測指令以及中斷輸入時，輸入濾波器的濾波時間自動設(shè)置為50ms。圖7-56濾波調(diào)整指令說明

3)矩陣輸入指令MTR

MTR指令的編號為FNC52。利用MTR可以構(gòu)成由連續(xù)排列的8點輸入與n點輸出組成的8列n行的輸入矩陣。如圖7-57所示，由[S.]指定的輸入X0～X7共8點與n點輸出Y0、Y1、Y2(n=3)組成一個輸入矩陣。PLC在運行時執(zhí)行MTR指令，當Y0為ON時，讀入第一行的輸入數(shù)據(jù)，存入M30～M37中；Y1為ON時讀入第二行的輸入狀態(tài)，存入M40～M47。其余類推，反復(fù)執(zhí)行。圖7-57矩陣輸入指令的使用使用MTR指令時應(yīng)注意：

(1)源操作數(shù)[S.]是元件編號個位為0的X；目標操作數(shù)[D1.]是元件編號個位為0的Y；目標操作數(shù)[D2.]是元件編號個位為0的Y、M和S；n的取值范圍是2～8。

(2)考慮到輸入濾波應(yīng)答延遲為10ms，對于每一個輸出按20ms順序中斷，立即執(zhí)行。

(3)利用本指令通過8點晶體管輸出獲得64點輸入，但讀一次64點輸入所需時間為20ms?×?8?=?160ms，不適用高速輸入操作。

(4)該指令只有16位運算，占9個程序步。

2．高速計數(shù)器指令

1)高速計數(shù)器置位指令HSCS

DHSCS指令的編號為FNC53。它應(yīng)用于高速計數(shù)器的置位，使計數(shù)器的當前值達到預(yù)置值時，計數(shù)器的輸出觸點立即動作。它采用了中斷方式使置位和輸出立即執(zhí)行而與掃描周期無關(guān)。如圖7-58所示，[S1.]為設(shè)定值(100)，當高速計數(shù)器C255的當前值由99變?yōu)?00或由101變?yōu)?00時，Y0都將立即置1。圖7-58高速計數(shù)器指令的使用

2)高速計數(shù)器比較復(fù)位指令HSCR

DHSCR指令的編號為FNC54。如圖7-58所示，C254的當前值由199變?yōu)?00或由201變?yōu)?00時，則用中斷的方式使Y10立即復(fù)位。

使用HSCS和HSCR時應(yīng)注意：

(1)源操作數(shù)[S1.]可取所有數(shù)據(jù)類型，[S2.]為C235～C255；目標操作數(shù)可取Y、M和S。

(2)此指令只有32位運算，占13個程序步。

3)高速計數(shù)器區(qū)間比較指令HSZ

DHSZ指令的編號為FNC55。如圖7-58所示，目標操作數(shù)為Y20、Y21和Y22。如果C251的當前值<K1000時，Y20為ON；K1000≤C251的當前值≤K1200時，Y21為ON；C251的當前值>K1200時，Y22為ON。

使用高速計數(shù)器區(qū)間比較指令時應(yīng)注意：

(1)操作數(shù)[S1.]、[S2.]可取所有數(shù)據(jù)類型，[S.]為C235～C255；目標操作數(shù)[D.]可取Y、M、S。

(2)此指令為32位操作，占17個程序步。

【例7-19】用編碼器控制電動機的啟動轉(zhuǎn)速。程序如圖7-59所示。圖7-59用編碼器控制電動機的啟動轉(zhuǎn)速

3．速度檢測指令

速度檢測指令SPD的編號為FNC56。它是用來檢測給定時間內(nèi)從編碼器輸入的脈沖個數(shù)，并計算輸出速度的。如圖7-60所示，[D.]占三個目標元件。當X12為ON時，用D1對X0的輸入上升沿計數(shù)，100ms后計數(shù)結(jié)果送入D0，D1復(fù)位，并重新開始對X0計數(shù)。D2在計數(shù)結(jié)束后計算剩余時間。

使用速度檢測指令時應(yīng)注意：

(1)?[S1.]為X0～X5；[S2.]可取所有的數(shù)據(jù)類型；[D.]可以是T、C、D、V和Z。

(2)指令只有16位操作，占7個程序步。圖7-60速度檢測指令的使用

4．脈沖輸出指令

脈沖輸出指令(D)PLSY的編號為FNC57。它用來產(chǎn)生指定數(shù)量的脈沖。如圖7-61所示，[S1.]用來指定脈沖頻率(2～20000Hz)，[S2.]指定脈沖的個數(shù)(16位指令的范圍為1～32767，32位指令則為1～2147483647)。如果指定脈沖數(shù)為0，則產(chǎn)生無窮多個脈沖。[D.]用來指定脈沖輸出元件號。脈沖的占空比為50%，脈沖以中斷方式輸出。指定脈沖輸出完后，完成標志M8029置1。X10由ON變?yōu)镺FF時，M8029復(fù)位，停止輸出脈沖。若X10再次變?yōu)镺N，則脈沖從頭開始輸出。圖7-61脈沖輸出指令的使用使用脈沖輸出指令時應(yīng)注意：

(1)?[S1.]、[S2.]可取所有的數(shù)據(jù)類型；[D.]為Y1和Y2。

(2)該指令可進行16位和32位操作，分別占7個和13個程序步。

(3)本指令在程序中只能使用一次。

5．脈寬調(diào)制指令

脈寬調(diào)制指令PWM的編號為FNC58。它的功能是產(chǎn)生指定脈沖寬度和周期的脈沖串。如圖7-62所示，[S1.]用來指定脈沖的寬度，[S2.]用來指定脈沖的周期，[D.]用來指定輸出脈沖的元件號(Y0或Y1)，輸出的ON/OFF狀態(tài)由中斷方式控制。

使用脈寬調(diào)制指令時應(yīng)注意：

(1)操作數(shù)的類型與PLSY相同；該指令只有16位操作，占7個程序步。

(2)?[S1.]應(yīng)小于[S2.]。圖7-62脈寬調(diào)制指令的使用

6．可調(diào)速脈沖輸出指令

可調(diào)速脈沖輸出指令(D)PLSR的編號為FNC59。該指令可以對輸出脈沖進行加速調(diào)整，也可進行減速調(diào)整。源操作數(shù)和目標操作數(shù)的類型和PLSY指令相同，只能用于晶體管PLC的Y0和Y1，可進行16位操作也可進行32位操作，分別占9個和17個程序步。該指令只能用一次。7.2.7方便指令

FX系列共有10條方便指令：初始化指令I(lǐng)ST(FNC60)、數(shù)據(jù)搜索指令SER(FNC61)、絕對值式凸輪順控指令A(yù)BSD(FNC62)、增量式凸輪順控指令I(lǐng)NCD(FNC63)、示教定時指令TIMR(FNC64)、特殊定時器指令STMR(FNC65)、交替輸出指令A(yù)LT(FNC66)、斜坡信號指令RAMP(FNC67)、旋轉(zhuǎn)工作臺控制指令ROTC(FNC68)和數(shù)據(jù)排序指令SORT(FNC69)。以下僅對其中的部分指令加以介紹。

1．凸輪順控指令

凸輪順控指令有絕對值式凸輪順控指令A(yù)BSD(FNC62)和增量式凸輪順控指令I(lǐng)NCD(FNC63)兩條。

絕對值式凸輪順控指令A(yù)BSD用來產(chǎn)生一組對應(yīng)于計數(shù)值在360°范圍內(nèi)變化的輸出波形，輸出點的個數(shù)由n決定，如圖7-63(a)所示。圖中，n為4，表明[D.]由M0～M3共4點輸出。預(yù)先通過MOV指令將對應(yīng)的數(shù)據(jù)寫入D300～D307中，開通點數(shù)據(jù)寫入偶數(shù)元件，關(guān)斷點數(shù)據(jù)寫入奇數(shù)元件，如表7-1所示。當執(zhí)行條件X0由OFF變ON時，M0～M3將得到如圖7-63(b)所示的波形，通過改變D300～D307的數(shù)據(jù)可改變波形。若X0為OFF，則各輸出點狀態(tài)不變。這一指令只能使用一次。圖7-63絕對值式凸輪順控指令的使用(a)絕對值式凸輪順控指令；(b)輸出波形表7-1旋轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn)周期M0～M3狀態(tài)增量式凸輪順控指令I(lǐng)NCD也是用來產(chǎn)生一組對應(yīng)于計數(shù)值變化的輸出波形的指令。如圖7-64所示，n=4，說明有4個輸出，分別為M0～M3，它們的ON/OFF狀態(tài)受凸輪提供的脈沖個數(shù)控制。使M0～M3為ON狀態(tài)的脈沖個數(shù)分別存放在D300～D303中(用MOV指令寫入)。圖中波形是D300～D303分別為20、30、10和40時的輸出。當計數(shù)器C0的當前值依次達到D300～D303的設(shè)定值時將自動復(fù)位。C1用來計復(fù)位的次數(shù)，M0～M3根據(jù)C1的值依次動作。由n指定的最后一段完成后，標志M8029置1，以后周期性重復(fù)。若X0為OFF，則C0、C1均復(fù)位，同時M0～M3變?yōu)镺FF，當X0再接通后重新開始工作。圖7-64增量式凸輪順控指令的使用凸輪順控指令源操作數(shù)[S1.]可取KnX、KnY、KnM、KnS、T、C和D，[S2.]為C；目標操作數(shù)可取Y、M和S。此指令為16位操作指令，占9個程序步。

2．定時器指令

定時器指令有示教定時器指令TTMR(FNC64)和特殊定時器指令STMR(FNC65)兩條。

使用示教定時器指令TTMR時，可用一個按鈕來調(diào)整定時器的設(shè)定時間。如圖7-65所示，當X10為ON時，執(zhí)行TTMR指令，X10按下的時間由M301記錄，該時間乘以10n后存入D300。如果按鈕按下時間為t，則存入D300的值為10n×t。X10為OFF時，D301復(fù)位，D300保持不變。TTMR為16位指令，占5個程序步。

圖7-65示教定時器指令說明特殊定時器指令STMR是用來產(chǎn)生延時斷開定時器、單脈沖定時器和閃動定時器的指令。如圖7-66所示，m=1～32767，用來指定定時器的設(shè)定值；[S.]源操作數(shù)取T0～T199(100ms定時器)。T10的設(shè)定值為100ms?×?100?=?10s，M0是延時斷開定時器，M1為單脈沖定時器，M2、M3為閃動而設(shè)。

【例7-20】

用STMR指令組成振蕩電路，如圖7-67所示。

圖7-66特殊定時器指令的使用圖7-67振蕩電路

3．交替輸出指令

交替輸出指令A(yù)LT(P)?的編號為FNC66。?它用于實現(xiàn)由一個按鈕控制負載的啟動和停止。如圖7-68所示，當X0由OFF到ON時，Y0的狀態(tài)將改變一次。若用連續(xù)的ALT指令，則每個掃描周期Y0均改變一次狀態(tài)。[D.]可取Y、M和S。ALT為16為運算指令，占3個程序步。圖7-68交替輸出指令的使用

【例7-21】

分頻電路和振蕩電路。

圖7-69(a)為二級分頻電路，M0是X0的二分頻電路，M1是M0的二分頻電路，即M1是X0的四分頻電路。圖7-69(b)為振蕩電路，ALT指令由T1的定時脈沖進行控制，形成振蕩電路。圖7-69分頻電路和振蕩電路(a)多級分頻；(b)振蕩電路7.2.8外部I/O設(shè)備指令

外部I/O設(shè)備指令是FX系列PLC與外設(shè)傳遞信息的指令，共有10條。分別是10鍵輸入指令TKY(FNC70)、16鍵輸入指令HKY(FNC71)、數(shù)字開關(guān)輸入指令DSW(FNC72)、七段譯碼指令SEGD(FNC73)、帶鎖存的七段顯示指令SEGL(FNC74)、方向開關(guān)指令A(yù)RWS(FNC75)、ASCII碼轉(zhuǎn)換指令A(yù)SC(FNC76)、ASCII碼打印指令PR(FNC77)、特殊功能模塊讀指令FROM(FNC78)和特殊功能模塊寫指令T0(FNC79)。

1．數(shù)據(jù)輸入指令

數(shù)據(jù)輸入指令有10鍵輸入指令TKY(FNC70)、16鍵輸入指令HKY(FNC71)和數(shù)字開關(guān)輸入指令DSW(FNC72)。

10鍵輸入指令(D)TKY的使用如圖7-70所示。源操作數(shù)[S.]用X0為首元件，10個鍵X0～X11分別為對應(yīng)數(shù)字0～9。X30接通時執(zhí)行TKY指令，如果以X2(2)、X10(8)、X3(3)、X0(0)的順序按鍵，則[D1.]中存入數(shù)據(jù)為2830，實現(xiàn)了將按鍵變成十進制數(shù)字量的功能。當送入的數(shù)大于9999時，則高位溢出并丟失。使用32位指令DTKY時，D1和D2組合使用，送入的數(shù)大于99999999時高位溢出。圖7-7010鍵輸入指令的使用當按下X2后，M12置1并保持至另一鍵被按下，其他鍵也一樣。M10～M19的動作對應(yīng)于X0～X11。任一鍵按下，鍵信號置1，直到該鍵放開。當兩個或更多的鍵被按下時，則首先按下的鍵有效。X30變?yōu)镺FF時，D0中的數(shù)據(jù)保持不變，但M10～M20全部為OFF。此指令的源操作數(shù)可取X、Y、M、和S；目標操作數(shù)[D1.]可取KnY、KnM、KnS、T、C、D、V和Z，[D2.]可取Y、M、S。16位運算時占7個程序步，32運算時占13個程序步。該指令在程序中只能使用一次。

16鍵輸入指令(D)HKY的作用是對通過鍵盤上的數(shù)字鍵和功能鍵輸入的內(nèi)容進行復(fù)合運算。如圖7-71所示，[S.]指定4個輸入元件，[D1.]指定4個掃描輸出點，[D2.]為鍵輸入的存儲元件，[D3.]指示讀出元件。16鍵中，0～9為數(shù)字鍵，A～F為功能鍵。HKY指令輸入的數(shù)字范圍為0～9999，以二進制的方式存放在D0中，如果大于9999則溢出。DHKY指令可在D0和D1中存放最大為99999999的數(shù)據(jù)。功能鍵A～F與M0～M5對應(yīng)，按下A鍵，M0置1并保持，再按下D鍵則M0置0，M3置1并保持，其余類推。如果同時按下多個鍵則先按下的鍵有效。圖7-7116鍵輸入指令的使用

16鍵輸入指令的源操作數(shù)為X，目標操作數(shù)[D1.]為Y；[D2.]可以取T、C、D、V和Z，[D3.]可以取Y、M和S；16位運算時占9個程序步，32位運算時占17個程序步；掃描全部16鍵需8個掃描周期。HKY指令在程序中只能使用一次。

數(shù)字開關(guān)指令DSW的功能是讀入一組或兩組4位數(shù)字開關(guān)的設(shè)置值。如圖7-72所示，源操作數(shù)[S.]為X，用來指定輸入點；[D1.]為目標操作數(shù)為Y，用來指定選通點；[D2.]指定數(shù)據(jù)存儲單元，它可取T、C、D、V和Z；n指定數(shù)字開關(guān)組數(shù)。該指令只有16位運算，占9個程序步，可使用兩次。圖中，n=1指有一組BCD碼數(shù)字開關(guān)，輸入開關(guān)為X10～X13，按Y10～Y13的順序選通讀入，數(shù)據(jù)以二進制數(shù)的形式存放在D0中。若n=2，則有兩組開關(guān)，第2組開關(guān)接到X14～X17上，仍由Y10～Y13順序選通讀入，數(shù)據(jù)以二進制的形式存放在D1中。第2組數(shù)據(jù)只有在n=2時才有效。當X1保持為ON時，Y10～Y13依次為ON。一個周期完成后標志位M8029置1。圖7-72數(shù)字開關(guān)指令的使用

2．數(shù)字譯碼輸出指令

數(shù)字譯碼輸出指令有七段譯碼指令SEGD(FNC73)和帶鎖存的七段顯示指令SEGL(FNC74)兩條。

七段譯碼指令SEGD(P)如圖7-73