PLC編程與安裝調(diào)試課件 模塊四 PLC功能指令程序設(shè)計入門 任務(wù)一功能指令編程應(yīng)用（一）

PLC編

程

與

安

裝

調(diào)

試模塊四PLC功能指令程序設(shè)計入門任務(wù)一

功能指令編程應(yīng)用（一）思維導(dǎo)圖任務(wù)一

功能指令編程應(yīng)用二、功能指令表達形式及執(zhí)行方式一、功能指令的梯形圖表示形式三、功能指令的操作數(shù)四、比較指令五、數(shù)據(jù)傳送指令六、功能指令編程應(yīng)用評價總結(jié)知識拓展任務(wù)實施確定任務(wù)實施方案知識導(dǎo)圖任務(wù)描述知識準備收集信息知識導(dǎo)圖任務(wù)描述

一名技術(shù)工人正在對大門的開關(guān)系統(tǒng)進行自動化改造，設(shè)備使用了三菱PLC。根據(jù)設(shè)備安裝改造要求，需要用功能指令實現(xiàn)大門的開、關(guān)。如果你是技術(shù)工人，應(yīng)該如何設(shè)計改造大門的開關(guān)系統(tǒng)？知識準備一功能指令的梯形圖表示形式

功能指令采用梯形圖和助記符相結(jié)合的形式。功能指令在梯形圖中用功能框表示。在功能框中，用功能指令代碼或通用的助記符形式表示該功能指令。如圖所示為功能指令MEAN的梯形圖，這是一條“求平均值”的功能指令，指令的代碼是45。當圖中的X0為ON時，可以求出D0,D1,D2中數(shù)據(jù)的平均值，并將結(jié)果送到D10中。圖中動合觸點X0=ON是該條功能指令的執(zhí)行條件，其后的方框即為功能指令的梯形圖形式。可見，功能指令同一般的匯編指令相似，是由助記符和操作數(shù)兩部分組成的。知識準備一功能指令的梯形圖表示形式（1）助記符部分功能框的第一段即為助記符部分，表示該指令應(yīng)完成的功能。由于功能指令有很多種類型，所以每條功能指令都設(shè)有相應(yīng)的代碼（功能號），如求平均值的代碼為45。但是為了便于記憶，每個功能指令都有一個助記符，對應(yīng)FNC45的助記符是MEAN，表示“求平均值”。在使用編程器編程時，按下功能指令鍵，輸入該條指令的代碼后，在編程器上實際顯示的就是相應(yīng)的助記符。（2）操作數(shù)部分有的功能指令只需要指定功能號，但更多的功能指令還需要指定操作元件。操作元件由操作數(shù)組成。功能框的第二部分為操作數(shù)部分。操作數(shù)部分由“源操作數(shù)”[S.]“目標操作數(shù)”[D.]和“數(shù)據(jù)個數(shù)”ｎ三部分組成。無論操作數(shù)有多少，其排列順序總是源操作數(shù)、目標操作數(shù)、數(shù)據(jù)個數(shù)。數(shù)據(jù)個數(shù)n實際是源操作數(shù)和目標操作數(shù)的補充說明。在中的源操作數(shù)為D0,D1,D2（D的個數(shù)由ｎ確定）,ｎ＝K3表示源操作數(shù)有3個：目標操作數(shù)為D10。因為有的指令并不是直接給出數(shù)據(jù)，而給出的是存放操作數(shù)的地址，所以[S.]和[D.]也稱源地址和目的地址。知識準備二功能指令的通用表達形式及執(zhí)行方式功能指令的通用表達形式如圖所示。圖中的前一部分表示指令的代碼和助記符，如圖中所示的數(shù)據(jù)傳送指令；指令的代碼為12，MOV為指令的助記符；圖中(P)表示采用脈沖執(zhí)行方式，在執(zhí)行條件滿足時僅在一個掃描周期內(nèi)執(zhí)行（默認狀態(tài)為連續(xù)執(zhí)行方式）。功能指令可以處理16位數(shù)據(jù)和32位數(shù)據(jù)，默認狀態(tài)為16位數(shù)據(jù)。圖中若有符號(D)，則表示指令的數(shù)據(jù)為32位，如圖所示。上圖的后一部分中[S.]表示源操作數(shù)，當源操作數(shù)不止一個時，可以用[S1.]、[S2.]表示；[D.]表示目標操作數(shù)，當目標操作數(shù)不止一個時，可以用[D1.]、D2.]表示。當補充說明n不止一個時，用n1，n2，……或ｍ１，ｍ２，……表示。

這里要注意的是輸入繼電器X不能作為目標操作數(shù)使用。[S.]和[D.]中的符號“．”表示操作數(shù)具有變址方式當n表示常數(shù)時，用K表示十進制數(shù)，用H表示十六進制數(shù)。知識準備二功能指令的通用表達形式及執(zhí)行方式如圖中的第一個梯級執(zhí)行的是數(shù)據(jù)傳送功能，在滿足執(zhí)行條件X1為ON時，將D10中的數(shù)據(jù)送到D12中，處理的是16位數(shù)據(jù)。第二個梯級執(zhí)行的是將D21和D20中的數(shù)據(jù)送到D23和D22中，處理的是32位數(shù)據(jù)。處理32位數(shù)據(jù)時，用元件號相鄰的兩個元件組成元件對。元件對的首位地址用奇數(shù)和偶數(shù)均可以。建議元件對的首位地址統(tǒng)一用偶數(shù)編號，例如D10,D12,D20,D22等。知識準備三功能指令的操作數(shù)

（一）操作數(shù)的形式可編程控制器的編程元件根據(jù)內(nèi)部位數(shù)的不同，可分為位元件和字元件。位元件指用于處理ON/OFF狀態(tài)的繼電器，其內(nèi)部只能存一位數(shù)據(jù)0或1；而字元件是由16位寄存器組成，用于處理16位數(shù)據(jù)；常數(shù)K、H和指針P用于在PLC內(nèi)存中存放的都是16位數(shù)據(jù)，所以都是字元件。計數(shù)器C和定時器T也是字元件，用于處理16位數(shù)據(jù)。一個位元件雖然只能表示一位數(shù)據(jù)，但可以采用16個位元件組合在一起，作為一個字元件使用，即用位元件組成字元件。功能指令的助記符后面可以有0～4個操作數(shù)，這些操作數(shù)主要有以下幾種形式：1.位元件。如X、Y、M和S。2.常數(shù)K、H或指針P。3.字元件。如T、C和D等。4.位元件組合。由位元件X、Y、M和S組合成的位元件組合，作為字元件用于數(shù)據(jù)處理。知識準備三功能指令的操作數(shù)

（二）用位元件組成字元件的方法在功能指令中，將多個位元件按4個一組的原則進行組合，4個位元件表示一個十進制數(shù)據(jù)，例如KnMi：Kn-Mi中n表示組數(shù)，規(guī)定一組有4個位元件，4×ｎ為用位元件組成字元件的位數(shù)。K1表示有4位，K2表示8位，K4表示16位；進行16位數(shù)據(jù)處理時，其數(shù)據(jù)可以是4～16位，即用K1～K4表示。32位數(shù)據(jù)操作時，數(shù)據(jù)可以是4～32位，則用K1～K8表示。KnMi中i為首位元件號，即存放數(shù)據(jù)最低位的元件。例如：K2M0表示存放的數(shù)據(jù)為8位，即由M7～M0組成的8位數(shù)據(jù)，M0是最低位。K4M10表示由M25到M10組成的16位數(shù)據(jù)，M10是最低位。K1Y0表示數(shù)據(jù)為4位，由輸出繼電器Y3～Y0存放，Y0是最低位。K3Y0表示數(shù)據(jù)為12位，由輸出繼電器Y13～Y10、Y7～Y0存放。知識準備四比較指令（一）數(shù)據(jù)比較指令CMP比較指令CMP操作功能:將兩個源操作數(shù)[S1.]、[S2.]的數(shù)據(jù)進行比較，并將比較結(jié)果送到目標操作數(shù)[D.]中。如圖所示為比較指令的使用說明。在X0為OFF時，不執(zhí)行CMP指令，M0、M1、M2的狀態(tài)保持不變；當X0為ON時，將兩個源操作數(shù)[S1.]、[S2.]中的數(shù)據(jù)進行比較，即K100與C20計數(shù)器的當前值比較。若C20的當前值小于100，則M0為ON，Y0得電；若C20的當前值等于100，則M1為ON，Y1得電；若C20的當前值大于100，則M2為ON，Y2得電。比較指令使用注意：1.比較的數(shù)據(jù)均為二進制數(shù)，且?guī)Х栁槐容^。2.要清除比較結(jié)果，需采用RST或ZRST指令。知識準備四比較指令（二）區(qū)間比較指令ZCP區(qū)間比較指令ZCP的操作功能：將一個操作數(shù)[S.]與兩個操作數(shù)[S1.]、[S2.]形成的區(qū)間比較，并將比較結(jié)果送到[D.]中。如圖所示為區(qū)間比較指令的使用說明，當X0為ON時，將計數(shù)器C30的當前值與K100和K120比較，若C30的當前值小于100，則M1為ON，Y1得電；若C30的當前值大于等于100并小于等于120時，則M2為ON，Y2得電；若C30的當前值大于120，則M3為ON，Y3得電。使用區(qū)間比較指令應(yīng)注意以下幾點：（1）ZCP指令將所有數(shù)據(jù)按照二進制形式處理，區(qū)間比較按代數(shù)形式進行。（2）設(shè)置比較區(qū)間時，要求[S1.]不得大于[S2.]。知識準備四比較指令（三）區(qū)間復(fù)位指令ZRST區(qū)間復(fù)位指令ZRST操作功能：將[D1.]～[D2.]指定的元件號范圍內(nèi)的同類元件成批復(fù)位。ZRST指令使用注意：1.[D1.]的元件號應(yīng)小于[D2.]的元件號。如果[D1.]的元件號大于[D2.]的元件號，則只有[D1.]指定的元件被復(fù)位。2.目標操作數(shù)可以取T、C和D，或Y、M、和S。[D1.]和[D2.]應(yīng)為同一類型的元件。3.雖然ZRST指令是16位數(shù)據(jù)處理指令，但[D1.]和[D2.]也可以指定32位計數(shù)器。區(qū)間復(fù)位指令ZRST的使用方法如圖所示。知識準備五數(shù)據(jù)傳送指令（一）傳送指令MOVMOV指令的操作功能:將源地址中的數(shù)據(jù)傳送到目的地址中。下圖為MOV指令的使用舉例。如圖所示用MOV指令將定時器的當前值輸出。圖（a）中當X10=ON時，將T10的當前值由Y17～Y0輸出。在圖（b）中，當X11=0N時，將K500送到D10中，用于設(shè)定定時器的時間常數(shù)。用這兩種方法同樣也可以使用于計數(shù)器。知識準備五數(shù)據(jù)傳送指令（二）塊傳送指令MOV塊傳送指令BMOV的操作功能：將數(shù)據(jù)塊（由源地址指定元件開始的n個數(shù)據(jù)組成）傳送到指定的目的地址中，n只能取常數(shù)K、H。如果地址超出允許的范圍，數(shù)據(jù)僅傳送到允許范圍的目的地址中。（1）數(shù)據(jù)寄存器間的數(shù)據(jù)塊傳送應(yīng)用示例如圖所示。當X10為ON時，執(zhí)行塊傳送指令，根據(jù)K3指定的數(shù)據(jù)塊個數(shù)為3，則將D2～Ｄ0中的內(nèi)容傳送到D12～D10中去，如圖5-18ｂ所示。傳送后D2～D0中的內(nèi)容不變，而D12～D10Ｄ中的內(nèi)容相應(yīng)的被D2～D0的內(nèi)容取代。知識準備五數(shù)據(jù)傳送指令（2）用位元件組合傳送數(shù)據(jù)塊應(yīng)用示例如圖所示。當X0為ON時，將M7～M4、M3～M0的數(shù)據(jù)相對應(yīng)地傳送到Y(jié)7～Y4和Y3～Y0，K1表示數(shù)據(jù)是4位，補充說明n為K2表示是兩塊數(shù)據(jù)的傳送。知識準備五數(shù)據(jù)傳送指令（三）多點傳送指令MOV多點傳送指令FMOV的操作功能：將源地址中的數(shù)據(jù)傳送到指定目標開始的n個元件中。這n個元件中的數(shù)據(jù)完全相同，指令中給出的是目標元件的首地址。如果元件號超出允許的范圍，數(shù)據(jù)僅傳送到允許范圍的元件中。常用于對某一段數(shù)據(jù)寄存器的清零或置相同的初始值。使用說明如圖所示。收集信息1.在下列表格中完成二進制數(shù)的填寫十進制數(shù)二進制數(shù)00000100002

3

4

5

6

7

8

9

收集信息收集信息制定任務(wù)實施方案分組查閱教材和相關(guān)資料學(xué)習(xí)正反轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)相關(guān)知識，能夠利用功能指令完成正反轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)的安裝與程序調(diào)試。具體的任務(wù)實施方案為：1.任務(wù)分工：制定任務(wù)實施方案2.任務(wù)實施步驟：制定任務(wù)實施方案3.異常情況處理辦法：任務(wù)實施查閱教材和相關(guān)資料，參照任務(wù)實施方案，利用功能指令完成本的任務(wù)，把下列相應(yīng)內(nèi)容填寫完整。Step1把連續(xù)運轉(zhuǎn)電路的梯形圖補畫完整1

連續(xù)運轉(zhuǎn)電路任務(wù)實施Step2實訓(xùn)臺完成連續(xù)運轉(zhuǎn)電路的接線1

連續(xù)運轉(zhuǎn)電路任務(wù)實施1

連續(xù)運轉(zhuǎn)電路Step3完成PLC程序的輸入與調(diào)試任務(wù)實施1

連續(xù)運轉(zhuǎn)電路連續(xù)運轉(zhuǎn)電路任務(wù)完成情況匯總?cè)蝿?wù)實施查閱教材和相關(guān)資料，參照任務(wù)實施方案，利用功能指令完成本的任務(wù)，把下列相應(yīng)內(nèi)容填寫完整。Step1繪制功能指令編程的正反轉(zhuǎn)電路的梯形圖2

接觸器連鎖正反轉(zhuǎn)電路任務(wù)實施Step2實訓(xùn)臺完成接觸器連鎖正反轉(zhuǎn)電路的接線2

接觸器連鎖正反轉(zhuǎn)電路任務(wù)實施2

接觸器連鎖正反轉(zhuǎn)電路Step3完成PLC程序的輸入與調(diào)試任務(wù)實施2

接觸器連鎖正反轉(zhuǎn)電路接觸器連鎖正反轉(zhuǎn)電路任務(wù)完成情況匯總?cè)蝿?wù)實施查閱教材和相關(guān)資料，參照任務(wù)實施方案，完成“點動與連續(xù)運轉(zhuǎn)電路”的任務(wù)，把下列相應(yīng)內(nèi)容填寫完整。Step1補畫點動與連續(xù)運轉(zhuǎn)電路接線圖3

點動與連續(xù)運轉(zhuǎn)電路任務(wù)實施Step2補畫PLC梯形圖3

點動與連續(xù)運轉(zhuǎn)電路任務(wù)實施Step3實訓(xùn)臺完成點動與連續(xù)運轉(zhuǎn)電路的接線3

點動與連續(xù)運轉(zhuǎn)電路任務(wù)實施3

點動與連續(xù)運轉(zhuǎn)電路Step4完成PLC程序的輸入與調(diào)試任務(wù)實施3

點動與連續(xù)運轉(zhuǎn)電路點動與連續(xù)運轉(zhuǎn)電路任務(wù)完成情況匯總?cè)蝿?wù)實施查閱教材和相關(guān)資料，參照任務(wù)實施方案，利用功能指令完成任務(wù)，把下列相應(yīng)內(nèi)容填寫完整。Step1繪制按鈕、接觸器雙重連鎖正反轉(zhuǎn)電路的I/O接線圖4