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 、時鐘運算指令等）難點跳步指令中斷指針與中斷指令課時安排:8課時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 如圖所示為一個計算平均值指令，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)，圖中源操作數(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。.應(yīng)用指令的表示方法有的功能指令沒有操作數(shù)，而大多數(shù)功能指令

2、有1至4個操作數(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表示其它操作數(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。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。.FX系列系列PLC功能指令的執(zhí)行方式與數(shù)據(jù)長度功能指令的執(zhí)行方式與數(shù)據(jù)長度 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）時執(zhí)行（將D10中的數(shù)據(jù)送到D12中

3、）一次；如果沒有“P”則表示連續(xù)執(zhí)行，即該在X1接通（ON）的每一個掃描周期指令都要被執(zhí)行。2數(shù)據(jù)長度數(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（C200C255）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。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)，不容易出錯。 6.1.2功能指令的執(zhí)行方式與數(shù)據(jù)長度功能指令的執(zhí)行方式與數(shù)據(jù)長度例例 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,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信息的軟元件稱為位元件；而象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K2 M0表示M0M7組成兩個位元件組（K2表示2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（n4）時，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，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。.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)是以二進制（BIN）補碼的形式存儲，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

6、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中除最高位的前8位是階位，最高位是尾數(shù)的符號位（0為正，1是負）。10進制的浮點數(shù)也用一對數(shù)據(jù)寄存器表示，編號小數(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，D0）時，表示數(shù)為 10進制浮點數(shù)=尾數(shù)D010指數(shù)D1 其中：D0，D1的最高位是正負符號位。 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、號為FNC00，操作數(shù)為指針標號P0P127，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。6.2程序流控制指令CJ如圖所示，當X20接通時，則由CJ P9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。6.2程序流控制指令CJ使用跳轉(zhuǎn)指令時應(yīng)注意：1）CJP指令表示為脈沖執(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）

8、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，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T192T199和高速計數(shù)器C235C255不管有無跳轉(zhuǎn)仍連續(xù)工作。5）若積算定時器和計數(shù)器的復位（RST）指令在跳轉(zhuǎn)區(qū)外，即使它們的線圈被跳轉(zhuǎn)，但對它們的復位仍然有效。 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的編號為FNC01。操作數(shù)為P0P127，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。 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。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)用與返回指令時應(yīng)注意：1）轉(zhuǎn)移標號不能重復，也不可與跳轉(zhuǎn)指令的標號重復；2）子程序可以嵌套調(diào)用，最多可5級嵌套。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，編號為FNCO3；中斷允許指令EI，編號為FNCO4；中斷禁止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，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。當遇到IRET時返回斷點繼續(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有一個下降沿，則轉(zhuǎn)入I000為標號的中斷服務(wù)程序，但X0可否引起中斷還受M8050控制，當X20有效時則M8050控制X0無法中斷。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M8050M8058為ON時，禁止執(zhí)行相應(yīng)I0I8的中斷，M8059為ON時則禁止所有計數(shù)器中斷；3）

11、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，完成后返回啟始步。 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。 6.2.5監(jiān)視定時器指令監(jiān)視定時器指令WDT 監(jiān)視定時器指令WDT（P）編號為FNC0

12、7，沒有操作數(shù)，占有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出錯燈亮并停止工作，可通過在適當位置加WDT指令復位監(jiān)視定時器，以使程序能繼續(xù)執(zhí)行到END。 6.2.5監(jiān)視定時器指令監(jiān)視定時器指令WDT如圖所示，利用一個WDT指令將一個240ms的程序一分為二，使它們都小于200ms，則不再會出現(xiàn)報警停機。6.2.5監(jiān)視定時器指令監(jiān)視定時器指令WDT使用WDT指令時應(yīng)注意：1）如果在后

13、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)反復跳步使它們之間的程序反復執(zhí)行，使執(zhí)行時間超過監(jiān)控時間，可在CJ指令與對應(yīng)標號之間插入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，占用1個程序步，無操作數(shù)。在程序運行時，位于FORNEXT間的程序反復執(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。 6.3時鐘運算指令時鐘運算指令 共有七條時鐘運算類指令，指令的編號分布在FNC160FNC169之間。時鐘運算類指令是對時鐘數(shù)據(jù)進行運算和比較，對PLC內(nèi)置實時時鐘進行時

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

16、操作數(shù)和目標操作數(shù)均可取T，C和D。TADD為16位運算，占7個程序步。如圖3-87所示，將S1.指定的D10D12和D20D22中所放的時、分、秒相加，把結(jié)果送入D.指定的D30D32中。當運算結(jié)果超過24小時時，進位標志位變?yōu)镺N，將進行加法運算的結(jié)果減去24小時后作為結(jié)果進行保存。（2）時鐘數(shù)據(jù)加法運算指令TADD（3）時鐘數(shù)據(jù)讀取指令TRD（FNC166） TRD(P)指令為16位運算，占7個程序步。D.可取T，C和D。它的功能是讀出內(nèi)置的實時時鐘的數(shù)據(jù)放入由D.開始的7個字內(nèi)。如圖3-87所示，當X1為ON時，將實時時鐘（它們以年、月、日、時、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）時鐘數(shù)據(jù)讀取指令TRD6.4格雷碼轉(zhuǎn)換及模擬量模塊專用指格雷碼轉(zhuǎn)換及模擬量模塊專用指令令 （1）格雷碼轉(zhuǎn)換和逆轉(zhuǎn)換指令 這類指令有2條：GRY （FNC170）和GBIN （FNC171），常用于處理光電碼盤編碼盤的數(shù)據(jù)。(D)GRN(P)指令的功能是將二進制數(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.中的二進制數(shù)變成格雷碼放入目標操作數(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，目標操作數(shù)為KnY、KnM、KnS、T、C、D、V和Z。、16位操作時占5個程序步，

18、32位操作時占9個程序步。(1)格雷碼轉(zhuǎn)換和逆轉(zhuǎn)換指令的使用 (2)模擬量模塊讀寫指令的使用 這類指令有2條：RD3A （FNC176）和WR3A （FNC177），其功能是對FXON-3A模擬量模塊輸入值讀取和對模塊寫入數(shù)字值。如圖3-90所示，m1.為特殊模塊號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.為指定寫入模擬量模塊的數(shù)字值。指令均為16位操作，占7個程序步。(2)模擬量模塊讀寫指令的使用 6.5觸點比較指令觸點比較指令 觸點比較指令共有18條.觸點比較指令源操作數(shù)可取任意數(shù)據(jù)格式。16位運算占5個程序步，32位運算占9個程序步。 （1）LD觸點比較指令 該類指令的助記符、代碼、功能如表6-2所示。如圖所示為LD=指令的使用，當計數(shù)器C10的當前值為200時驅(qū)動Y10。其它LD觸點比較指令不在此一一說明。