FXN系列PLC外部設(shè)備IO指令

1、FX2N系列PLC外部設(shè)備I/O指令FX2N系列PLC外部設(shè)備I/O指令 FX2N系列可編程控制器備有可供與外部設(shè)備交換數(shù)據(jù)的外部設(shè)備I/O指令。這類(lèi)指令可以通過(guò)最少量的程序和外部布線(xiàn)，簡(jiǎn)單地進(jìn)行復(fù)雜的控制。因此，這類(lèi)指令具有與上述方便指令近似的性質(zhì)。此外，為了控制特殊單元、特殊模塊，還有對(duì)它們緩沖區(qū)數(shù)據(jù)進(jìn)行讀寫(xiě)的FROM、TO指令。外部設(shè)備I/O指令共有十條，指令代碼為FNC70FNC79。一、部分外部設(shè)備I/O指令使用說(shuō)明（一）十鍵輸入指令 指令的名稱(chēng)、助記符、指令代碼、操作數(shù)和程序步數(shù)見(jiàn)表8-64。表864十鍵輸入指令要素該指令是用10個(gè)按鍵輸入十進(jìn)制數(shù)的功能指令。圖8110(a) 中,

2、S()指定X000為起始號(hào)的10個(gè)連號(hào)輸入元件,用于接收10個(gè)按鍵輸入； D1()指定存儲(chǔ)元件D0，存放接收的4位10進(jìn)制數(shù)據(jù)； D2()指定讀出元件M10為起始號(hào)的連續(xù)11個(gè)元件。 與梯形圖相配合的09輸入按鍵與PLC的輸入接點(diǎn)連接如圖8110(b)所示。接在X000X011端口上的10個(gè)按鍵若輸入2130四位10進(jìn)制數(shù)據(jù)，并自動(dòng)轉(zhuǎn)換成BIN碼存于D0中。 按鍵輸入的動(dòng)作時(shí)序與對(duì)應(yīng)的輔助繼電器M10M19動(dòng)作時(shí)序如圖8110（c）所示，按鍵按順序按下時(shí)，則D0中存入的數(shù)據(jù)為2130,如果送入的數(shù)據(jù)大于9999，則高位溢出并丟失。當(dāng)X002按下后,M12置1并保持至下一鍵X001按下結(jié)束,因此

3、X000X011與M10M19是一、一對(duì)應(yīng)的。M20對(duì)于任何一個(gè)鍵按下,都將產(chǎn)生一個(gè)脈沖,稱(chēng)為鍵輸入脈沖, 可作為計(jì)數(shù)脈沖，記錄10個(gè)按鍵按下的次數(shù)，并且次數(shù)值大于4時(shí)發(fā)出提醒重新置數(shù)信號(hào)，并將相關(guān)存儲(chǔ)單元清零。當(dāng)有二個(gè)或更多鍵被按下時(shí)，先按下的鍵有效。 該指令在程序中只能使用一次。（二）十六鍵輸入指令 指令的名稱(chēng)、助記符、指令代碼、操作數(shù)和程序步數(shù)見(jiàn)表865。表865十六鍵輸入指令的要素十六鍵指令是使用十六鍵鍵盤(pán)輸入數(shù)字及功能信號(hào)的指令。HKY指令梯形圖格式如圖8111。 圖8-111 16鍵輸入指令使用說(shuō)明HKY指令梯形圖格式如圖8111(a)所示，其中S()指定4個(gè)連號(hào)的輸入元件，D1(

4、)指定4個(gè)連號(hào)的掃描輸出元件，D2()指定存儲(chǔ)鍵輸入信號(hào)的元件，D3()指定8個(gè)連號(hào)的讀出元件。 十六鍵的鍵盤(pán)與PLC的外部連接如圖8111(b)所示。由圖可知，鍵盤(pán)十六個(gè)鍵采用44矩陣連接方式與PLC的輸入/輸出口相連。1、數(shù)字鍵 從10個(gè)數(shù)字鍵輸入的09999數(shù)字以二進(jìn)制碼存于D2()指定的D0中,數(shù)大于9999時(shí)將溢出,如圖8112（a）所示。 用32位DHKY指令時(shí),099999999的數(shù)字存于D1和D0中。多個(gè)鍵同時(shí)按下時(shí)先按下的鍵有效。 十六鍵分為數(shù)字鍵和功能鍵。2、功能鍵 功能鍵AF與M0M5的關(guān)系如圖8-112(b) 。 按下A鍵,M0置1并保持。按下D鍵,M0置0且M3置1并

5、保持,其余類(lèi)推。 同時(shí)按下多個(gè)鍵時(shí)，先按下的鍵有效。 在應(yīng)用程序中可使用M0M5作為AF鍵的啟動(dòng)信息。 3、鍵掃描輸出按下數(shù)字鍵或功能鍵被掃描到后,執(zhí)行標(biāo)志M8029置1。 功能鍵AF的任一個(gè)鍵被按下期間,M6置1; 數(shù)字鍵09中任一個(gè)鍵被按下期間，M7置1(不保持)。當(dāng)X004變?yōu)镺FF時(shí)，D0保持不變，M0M7全部為OFF。 十六鍵輸入指令掃描全部16鍵需要掃描8次，一般需8個(gè)掃描周期。即執(zhí)行所需的時(shí)間取決于程序的執(zhí)行速度。同時(shí)，執(zhí)行速度將受相應(yīng)的輸入時(shí)間限制。如果掃描時(shí)間太長(zhǎng)，則應(yīng)該設(shè)置一個(gè)時(shí)間中斷來(lái)加快鍵輸入信息的采集。 當(dāng)使用時(shí)間中斷程序后，必須要使輸入端在執(zhí)行HKY前及輸出端在執(zhí)行

6、HKY后能重新工作，這一過(guò)程可以用輸入輸出刷新指令REF來(lái)完成。 圖是使用時(shí)間中斷程序中用十六鍵指令HKY來(lái)加速輸入響應(yīng)的梯形圖。若預(yù)先將具有數(shù)據(jù)處理功能的M8167置1，可將0F的十六進(jìn)制數(shù)據(jù)原封不動(dòng)地寫(xiě)入D()。HKY指令在程序中只能用一次,且只能適用于晶體管輸出的可編程控制器。 （三）數(shù)字開(kāi)關(guān)指令 指令的名稱(chēng)、助記符、指令代碼、操作數(shù)和程序步數(shù)見(jiàn)表866。表866數(shù)字開(kāi)關(guān)指令的要素 數(shù)字開(kāi)關(guān)指令是輸入BCD碼開(kāi)關(guān)數(shù)據(jù)的專(zhuān)用指令，可用來(lái)讀入1組或2組4位數(shù)字開(kāi)關(guān)的設(shè)置值。該指令在程序中可以使用二次。指令的使用說(shuō)明如圖8114所示。 指令梯形圖如圖8114（a）所示 ，S()指定n4位輸入點(diǎn)

7、的起始號(hào)，D1()指定4位輸出選通讀出點(diǎn)的起始號(hào)，D2()指定n個(gè)連號(hào)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件，n指定數(shù)字開(kāi)關(guān)的組數(shù)。 開(kāi)關(guān)與PLC的接線(xiàn)如圖8114（b）所示。 指令格式中nK1,指一組BCD碼數(shù)字開(kāi)關(guān)接到X010X013，由Y010Y013順次選通讀出，數(shù)據(jù)自動(dòng)以BIN碼形式存入指定的元件D0中。 若nK2，有2組(8個(gè)撥盤(pán)組成的)BCD碼數(shù)字開(kāi)關(guān)接在X014X017上，仍由Y010Y013順次輸出選通信號(hào)，第二組數(shù)據(jù)自動(dòng)以BIN碼存入D1中。 圖8114(c)時(shí)序是當(dāng)X000為ON時(shí)，指令使Y010Y013依次為ON，讀出一組BCD碼數(shù)據(jù),存入D0中，一個(gè)周期完成后“指令執(zhí)行結(jié)束”標(biāo)志M8029=

8、1。該指令最好選用晶體管輸出型 PLC，如選用繼電器輸出型的PLC，可采用如圖8114(d)所示指令梯形圖,在X000=ON其間，DSW工作，當(dāng)X000變?yōu)镺FF后,M0=1會(huì)一直到指令執(zhí)行結(jié)束才復(fù)位。（四）七段碼譯碼指令 5.5指令的名稱(chēng)、助記符、指令代碼、操作數(shù)和程序步數(shù)見(jiàn)表867。表867七段碼譯碼指令的要素七段碼譯碼指令是驅(qū)動(dòng)1位七段碼顯示器顯示16進(jìn)制數(shù)據(jù)指令。使用說(shuō)明如圖8115所示。 圖8115中,指令對(duì)S（）指定的D0元件中低4位（只用低四位）存放的待顯示的十六進(jìn)制數(shù)(0F),經(jīng)譯碼后的七段碼顯示數(shù)據(jù)格式存于D（）指定元件中,若為16位元件,存于低8位，高8位保持不變。譯碼表見(jiàn)

9、表868。 表中B0是位元件的起始號(hào)（本例中為Y000）或字元件的最低位。圖8-115 七段碼譯碼指令使用說(shuō)明（五）帶鎖存七段碼顯示指令 指令的名稱(chēng)、助記符、指令代碼、操作數(shù)和程序步數(shù)見(jiàn)表869。表869帶鎖存七段碼顯示指令的要素該指令是驅(qū)動(dòng)四位一組或二組帶鎖存七段碼顯示器顯示的指令，在程序中指令可以使用二次。指令使用說(shuō)明如圖8-116 圖8-116（a）所示指令中,若 n=03是四位一組鎖存顯示。指令將S()所指定的D0中二進(jìn)制數(shù)自動(dòng)轉(zhuǎn)換成四位一組的BCD碼,按D()指定的第2個(gè)四位Y004Y007的選通信號(hào),依次從D()指定的第1個(gè)四位Y000Y003輸出，鎖存于七段碼顯示器的鎖存器中進(jìn)行

10、顯示；若n=47是四位二組鎖存顯示。指令將S()指定D0中二進(jìn)制數(shù)數(shù)據(jù)向D()指定的第1個(gè)四位Y000Y003(第一組)輸出，D1中二進(jìn)制數(shù)數(shù)據(jù)向D()指定的第3個(gè)四位Y010Y013(第二組)輸出顯示，Y004Y007輸出的選通信號(hào)為兩組顯示器共用。圖(b)是PLC與四位二組帶鎖存七段碼顯示器的連接。 指令中參數(shù)n應(yīng)根據(jù)PLC的晶體管輸出的正負(fù)邏輯、七段碼顯示器接收數(shù)據(jù)的邏輯、以及四位一組控制或四位二組控制來(lái)選擇號(hào)碼。 若PLC的輸出晶體管為PNP型，內(nèi)部邏輯為1時(shí)，輸出信號(hào)為高電平，稱(chēng)為輸出正邏輯；若PLC的輸出晶體管為NPN型，內(nèi)部邏輯為1時(shí)，輸出信號(hào)則為低電平，稱(chēng)為輸出負(fù)邏輯。七段碼顯

11、示器接收數(shù)據(jù)和選通脈沖信號(hào)的邏輯如表8-70。根據(jù)PLC的輸出正負(fù)邏輯與七段碼顯示器的正負(fù)邏輯是否一致，參數(shù)n可以按表8-71來(lái)進(jìn)行選取。例如，若已知PLC輸出為負(fù)邏輯，七段碼顯示器的數(shù)據(jù)輸入為負(fù)邏輯、選取通脈沖信號(hào)為正邏輯，且是四位一組，則可知數(shù)據(jù)輸入一致，與選通脈沖信號(hào)不一致，應(yīng)選取n=1；若是四位二組，應(yīng)選取n=5。注意：（1）指令進(jìn)行四位一組或二組進(jìn)行顯示，需要12個(gè)運(yùn)算周期時(shí)間。為了執(zhí)行一系列顯示，要求PLC的掃描周期（即運(yùn)算周期）在10ms 以上，不足10ms時(shí)，應(yīng)使用恒定掃描模式，用10ms以上的掃描周期定時(shí)運(yùn)行。（2）四位數(shù)輸出結(jié)束后，“執(zhí)行完畢”標(biāo)志M8029動(dòng)作。（3）指令

12、的驅(qū)動(dòng)條件X000=ON時(shí)，指令反復(fù)動(dòng)作，但在一系列動(dòng)作過(guò)程中，若X000變?yōu)镺FF，指令動(dòng)作中斷，X000再為ON時(shí)，指令從初始動(dòng)作開(kāi)始。（4）FX2N系列PLC晶體管輸出為ON時(shí),電平約為1.5V，使用的七段碼顯示器應(yīng)與此相應(yīng)的輸出電壓相匹配。（六）方向開(kāi)關(guān)指令指令的名稱(chēng)、助記符、指令代碼、操作數(shù)和程序步數(shù)見(jiàn)表872。表872方向開(kāi)關(guān)指令的要素該指令通過(guò)接收方向開(kāi)關(guān)輸入的位數(shù)據(jù)處理信息，對(duì)D1()指定元件中存放的顯示數(shù)據(jù)進(jìn)行指定位的操作,并可將變化的當(dāng)前數(shù)據(jù)在四位一組帶鎖存七段碼顯示器上進(jìn)行顯示。 圖8-117(a)是指令的梯形圖: S()指定4個(gè)連號(hào)的元件接收方向開(kāi)關(guān)的位左/右移和已被選

13、擇的位數(shù)值增減的信號(hào), D1()指定D0存放顯示的二進(jìn)制數(shù), 在指令執(zhí)行中,自動(dòng)轉(zhuǎn)換成BCD碼,根據(jù)D2()指定的第2個(gè)四位輸出Y004Y007的選通脈沖信號(hào),依次使D2()指定的第1個(gè)四位Y000Y003輸出的BCD碼送到四位七段碼顯示器的指定位(該位LED亮)進(jìn)行顯示。 方向開(kāi)關(guān)的功能和操作數(shù)據(jù)變化規(guī)律如圖（b）所示； 當(dāng)選通信號(hào)Y007=ON時(shí),選中103位(該位LED亮), Y000Y003輸出的BCD碼在該位被顯示;若這時(shí)按一次右移(退位)方向鍵,則該位按103102 101100103順序右移一位。參數(shù)n的選擇與SEGL指令相同。 圖（c）是七段碼顯示器與PLC連接的簡(jiǎn)化示意圖。

14、二、外部設(shè)備I/O指令應(yīng)用 對(duì)指定的定時(shí)器的當(dāng)前值顯示和修改設(shè)定值的編程 采用3位數(shù)字開(kāi)關(guān)指定定時(shí)器號(hào)碼的接線(xiàn)如圖8-122(a)所示。對(duì)定時(shí)器的當(dāng)前值顯示和設(shè)定值修改采用4位一組帶鎖存的七段碼顯示器，用方向開(kāi)關(guān)修改設(shè)定值，如圖8-122(b)所示。操作要求： 每次按方向開(kāi)關(guān)上讀出/寫(xiě)入鍵(X004)時(shí)，對(duì)應(yīng)讀出(Y014)，寫(xiě)入(Y015)會(huì)驅(qū)動(dòng)LED燈點(diǎn)亮； 讀出時(shí)，用3位數(shù)字開(kāi)關(guān)指定定時(shí)器號(hào)碼后，按設(shè)定鍵(X003)，顯示指定定時(shí)器的當(dāng)前值； 寫(xiě)入時(shí)，用方向開(kāi)關(guān)一邊觀(guān)察七段碼顯示器，一邊修改設(shè)定值，修改后按設(shè)定鍵(X003)，改變指定定時(shí)器的原設(shè)定值。根據(jù)操作要求編程如圖8-123。 數(shù)

15、字開(kāi)關(guān)第十節(jié) FX2N系列PLC外部串行口設(shè)備指令 FX2N系列PLC外部串行口設(shè)備指令是對(duì)連接串行口的特殊附件進(jìn)行控制的指令。使用RS232、RS422/RS485通道，可以很容易配置一個(gè)與外部計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信的局域網(wǎng)系統(tǒng)，PLC接受系統(tǒng)中各種控制信息，處理后轉(zhuǎn)換為PLC中軟元件的狀態(tài)和數(shù)據(jù)；PLC又可以將處理后的軟元件的數(shù)據(jù)和狀態(tài)送往計(jì)算機(jī),由計(jì)算機(jī)采集這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析及運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè),或改變PLC的初始值和設(shè)定值,從而實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)對(duì)PLC的直接控制。這部分指令代碼范圍為FNC80FNC86、另外還包括FNC88（PID運(yùn)算）指令，共八條。一、電位器模擬量及刻度讀出指令 該指令的名稱(chēng)、助記符、指

16、令代碼、操作數(shù)和程序步數(shù)見(jiàn)表882。表882電位器模擬量及刻度讀出指令的要素1.電位器模擬量讀出指令使用說(shuō)明 電位器模擬量讀出指令可對(duì)內(nèi)置于PLC中的專(zhuān)用8路模擬電位器功能擴(kuò)展板（如FX2N-8AV-BD）上的某路模擬值進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換并進(jìn)行傳送。 該擴(kuò)展板上有8個(gè)小型模擬電位器，可向PLC提供8路模擬值，用VRRD指令可讀出與某路電位器模擬值(010)成比例的0255的八位BIN數(shù)據(jù)進(jìn)行傳送。 指令使用說(shuō)明如圖8-135（a）,當(dāng)X000=ON時(shí)，指令根據(jù)S()指定的第0號(hào)模擬電位器的模擬值轉(zhuǎn)換為八位BIN值傳送到D()指定的DO中。 數(shù)據(jù)寄存器D0中數(shù)據(jù)可作為定時(shí)器、計(jì)數(shù)器的設(shè)定值使用，也可

17、以輸出。若作為定時(shí)、計(jì)數(shù)設(shè)定值需要大于255時(shí)，可用乘法指令把存儲(chǔ)值乘以常數(shù)值作為間接設(shè)定。2.電位器模擬量刻度讀出指令使用說(shuō)明 電位器模擬量刻度讀出指令可以讀取8路模擬電位器功能擴(kuò)展板上的某路電位器的模擬值，通過(guò)四舍五入化整為010的對(duì)應(yīng)旋轉(zhuǎn)刻度，轉(zhuǎn)換成BIN值讀出。 指令使用說(shuō)明如圖8-135（b）,當(dāng)X000=ON時(shí)，指令讀出S（）指定的第1號(hào)模擬電位器模塊的刻度轉(zhuǎn)換為BIN值傳送到D（）指定的D1中。3.電位器模擬量及刻度讀出指令的應(yīng)用電位器模擬量讀出指令的應(yīng)用程序如圖8-136(a)所示。 程序采用FORNEXT循環(huán)指令操作,從4步到16步的指令按FOR指令的指定次數(shù)循環(huán)8次,修改變

18、址寄存器Z的值，按0，1，2，7的順序增加,使VRRD指令依次對(duì)K0K7號(hào)模擬電位器的模擬值讀出,并轉(zhuǎn)換為八位BIN值依次傳送到D200D207中，作為T(mén)0T7定時(shí)器的定時(shí)設(shè)定值。圖8-136電位器模擬量及刻度指令的應(yīng)用 圖8-136模擬量輸入和模擬量開(kāi)關(guān)設(shè)定指令的應(yīng)用 電位器模擬量刻度讀出指令的應(yīng)用如圖8-136（b）所示。 程序中VRSC指令讀取1號(hào)模擬電位器的刻度值轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)存入D1,通過(guò)解碼指令將D1中數(shù)值進(jìn)行解碼,使輔助繼電器M0M10中某點(diǎn)為1,驅(qū)動(dòng)輸出指示燈亮,顯示電位器當(dāng)前的刻度值。二、PID運(yùn)算指令(一)PID運(yùn)算指令使用說(shuō)明指令的名稱(chēng)、助記符、指令代碼、操作數(shù)和程序步數(shù)見(jiàn)表883。 表883PID運(yùn)算指令的要素 該指令可用于系統(tǒng)需要進(jìn)行比例、積分、微分控制的PID運(yùn)算程序，指令在達(dá)到采樣時(shí)間后的掃描時(shí)進(jìn)行PID運(yùn)算。從參數(shù) 開(kāi)始占有25個(gè)數(shù)據(jù)寄存器用于存放控制參數(shù)。 （二）控制參數(shù)的說(shuō)明及設(shè)定 S3開(kāi)始的25個(gè)數(shù)據(jù)寄存器中的控制參數(shù)設(shè)定值需在PID運(yùn)算開(kāi)始前，通過(guò)MOV指令預(yù)先寫(xiě)入。 為了執(zhí)行PID得到良好的控制效果，工程上常采用階躍響應(yīng)法求得適合于控制對(duì)象的比例增益KP、微分時(shí)間TD、積分時(shí)間TI這 3個(gè)常數(shù)的最佳值。 （三）