可编程控制器器功能指令.doc

1、可编程控制器第四章 FX2 系列可编程控制器功能指令授课班级：2003 高级电工班 授课时数： 课时 授课时间：18/3教学目的： 使学生了解 FX2 系列可编程控制器功能指令的表示形式，掌握功能指令的使用要素；掌握跳转指令的功能及其应用。教学重点和难点：重点掌握功能指令的使用要素；掌握跳转指令的功能及其应用复习提问：步进指令教学内容：板书 第一节 FX2 系列可编程控制器功能指令概述一、功能指令的表示形式和基本指令不同，功能指令不含表达梯形图符号间相互关系的成分。而是直接表达本指令要做什么。FX2 系列 PLC 在梯形图中使用功能框表示功能指令。如图是功能指令的梯形图示例。图为功能指令的梯形

2、图形式图中 M8002 的常开触点是功能指令的执行条件，其后的方框即为功能框。功能框中分栏表示指令的名称、相关数据或数据的存储地址。插入语这种表达方式的优点是直观，稍具计算机程序知识的人马上可以悟出指令的功能。上例中指令的功能是：当 M8002 接通时，十进制常数 123 将被送到数据寄存器 D500 中去。板书二、功能指令的使用要素插入语现以加法指令作出说明，表-及图-给出了加法指令的要素。板书表- 加法指令要素操作数范围指令名 称 助记符指令代码 S1() S2() D() 程序步加法 ADDADD(P) FNC20(16/32)K、HKnX、KnY、KnM、KnS、KnY、KnM、KnS

3、、ADD、 ADDP步DADD、DADDP13步图 4-2 及表 4-1 中综合功能指令的使用要素如下。(1)功能指令编号 每条功能指令都有一定的编号。在使用简易编程器的场合，输入功能指令时，首先输入的就是功能编号。如图 4-2 中 1 所示的就是功能指令编号。(2)助记符 功能指令的助记符是该指令的英文缩写词。如加法指令“ADDITION”简写为 ADD，交替输出指令“ALTERNATE OUTPUT简化为 ALT。采用这种方式容易了解指令的功能。助记符如图 4-2 中 2 所示。(3)数据长度 功能指令依处理数据的长度分为 16 位指令和 32 位指令。其中 32 位指令用(D) 表示，无

4、 (D)符号的为 16 位指令。图 4-2 中 3 为数据长度符号。(4)执行形式 功能指令有脉冲执行型和连续执行型。指令中标有 (P)的为脉冲执行型(如图 4-2 中 4 所示)。脉冲执行型指令在执行条件满足时仅执行一个扫描周期。这点对数据处理有很重要的意义。比如一条加法指令，在脉冲执1 S1 S2 D3 2 4 源操作数 目标操作数行时，只将加数和被加数做一次加法运算。而连续型加法运算指令在执行条件满足时，每一个扫描周期都要相加一次。某些指令如 INC、DEC 等，在用连续执行方式时应特别注意。在指令标示栏中用“飞”警示，见图 4-2 中 5。(5)操作数 操作数是功能指令涉及或产生的数据

5、。操作数分为源操作数、目标操作数及其他操作数。源操作数是指令执行后不改变其内容的操作数，用S表示。目标操作数是指令执行后将改变其内容的操作数，用 D表示目标操作数。m 与 n 表示其他操作数。其他操作数常用来表示常数或者对源操作数和目标操作数作出补充说明。表示常数时，K 为十进制， H 为十六进制。在一条指令中，源操作数、目标操作数及其他操作数都可能不止一个，也可以一个都没有。某种操作数多时，可用下标数码区别，如S1S2。操作数从根本上来说，是参加运算数据的地址。地址是依元件的类型分布在存储区中。 由于不同指令对参与操作的元件类型有一定限制，因此操作数的取值就有一定的范围。正确地选取操作数类型

6、，对正确使用指令有很重要的意义。操作数在图 4-2 中见 6。(6)变址功能 操作数可具有变址功能。手册操作数旁加有“ ”的即为具有变址功能的操作数。如S1、S2、D等。板书第二节 跳转指令及其应用一、跳转指令说明及跳转对扫描过程的影响表 9-1 条件跳转指令要素操作数指令名 称 助记符 指令代码D()程序步条件跳转CJCJ(P)FNC00(16)P0P127P63 即 ENDCJ、CJP 三步标号 Px 一步跳转指令执行的意义为在满足跳转条件之后的各个扫描周期中，PLC 将不再扫描执行跳转指令与跳转指针 PX 间的程序，即跳到以指针 PX 为人口的程序段中执行。直到跳转的条件不再满足，跳转停

7、止进行。二、跳转程序段中元器件在跳转执行中的工作状态1、处于被跳过程序段中的输出继电器、辅助继电器、状态器由于该段程序不再执行，即使梯形图中涉及的工作条件发生变化，它们的工作状态将保持跳转发生前的状态不变。2、在执行跳转指令时，若被跳过的程序段中有定时器、计数器，则应注意：() 定时器、计数器在跳转开始后才被接通，则定时器、计数器不工作。() 定时器、计数器开始计时、计数后才跳转，则10ms、100ms 定时器、计数器（高速计数器除外）将停止工作，且保留当前值，到跳转不再满足时再继续计时、计数；1ms 定时器跳转执行时仍继续计时，当定时器达到设定值时才会停止，但输出触点不会动作，跳转停止后，只

8、要 OUT 指令执行，其输出接点就接通。三、使用跳转指令的几点注意(1)由于跳转指令具有选择程序段的功能。在同一程序且位于因跳转而不会被同时执行程序段中允许有双线圈。(2)可以有多条跳转指令使用同一标号。在图 9-2 中，如 X20 接通，第一条跳转指令有效，从这一步跳到标号 P9。如果 X20 断开，而 X21 接通，则第二条跳转指令生效，程序从第二条跳转指令处跳到 P9 处。但不允许一个跳转指令对应二个标号的情况，即在同一程序中不允许存在二个相同的标号。(3)标号一般设在相关的跳转指令之后，也可以设在跳转指令之前。但要注意从程序执行顺序来看，如果由于标号在前造成该程序的执行时间超过了警戒时

9、钟设定值，则程序就会出错。(4)使用 CJ(P)指令时，跳转只执行一个扫描周期，但若用辅助继电器 M8000 作为跳转指令的工作条件，跳转就成为无条件跳转。( )图 2-2 说明了跳转与主控区的关系。对跳过整个主控区(MCMCR)的跳转不受限制。从主控区外跳到主控区内时，跳转独立于主控操作，CJ P1 执行时，不论 M0状态如何，均作 ON 处理。在主控区内跳转时，如 M0 为OFF，跳转不可能执行。从主控区内跳到主控区外时，M0 为OFF 时，跳转不可能执行；M0 为 ON 时，跳转条件满足可以跳转，这时 MCR 被忽略，但不会出错。从一个主控区内跳到另一个主控区内时，当 M1 为 ON 时

10、，可以跳转。执行跳转时不论 M2 的实际状态如何，均看做 ON。MCR NO 被忽略。四、跳转指令的应用及实例下面以机械手控制系统为例控制要求：(1)机械手控制系统原点位置设定为机械手处于左上位、松开，即为系统的初始状态(此时左限位和上限位同时接通)。机械手按“原点位置下降夹紧上升右行下降放松上升左行原点位置”的顺序循环工作，一个循环称为一个周期。下降上升、左移右移中使用接触器控制双螺线管的电磁阀，夹紧使用接触器控制单螺线管的电磁阀。运行过程中，按下停止按钮后，系统停止运行。(2)机械手的工作方式设置为：手动操作、回原点操作、单步运行、单周期运行和连续运行；要有必要的电气保护和联锁；自动循环时

11、应按上述顺序动作。答：（一）操作方式 设备的操作方式大致分为手动方式和自动方式 手动方式又可分为1、个别操作：用各自的按钮使各个负载单独接通或断开的方式2、回原点操作：该方式下按动回原点按钮时，机械自动向原点回归自动方式又可分为1、单步运行： 按运一次启动按钮，前进一个工步(或工序)2、单周期运行：在原点位置按动启动按钮，自动运行一遍再在原点停止若在中途按动停止按钮就停止运行，再按启动按钮，从断点处开始继续运行，回到原点自动停止3、连续运行： 在原点位置按动启动按钮，开始连续的反复运行若中途按动停止按钮动作将继续到原点为止才停止（二） 、I/O 点分配输入点：上限 SQ1 X1（M1 ）下限

12、SQ2 X2（M2 ）左限 SQ3 X3（M3 ）右限 SQ4 X4（M4 ）上升按钮 X5（M5）下降按钮 X6（M6）左行按钮 X7（M7）右行按钮 X10（M10）松开按钮 X11夹紧按钮 X12原点归位启动 X13启动 X14停止 X15回原点操作 X21（M21）连续运行 X24（M24）输出点：原点指示 Y0下降 Y1上升 Y2右行 Y3左行 Y4夹紧 Y5机械手操作面板单周运行 X23（M23）单步运行 X22（M22）手动操作 X20（M20）分析（三）机械手总梯形图可编程控制器第四章 FX2 系列可编程控制器功能指令授课班级：2003 高级电工班 授课时数： 课时 授课时间：

13、24/3教学目的： 使学生了解 FX2 系列可编程控制器功能指令，掌握传送比较类指令的功能及其应用。教学重点和难点：重点掌握功能指令的使用要素；掌握传送比较类指令的功能及其应用复习提问：跳转指令教学内容：板书 第三节 传送比较类指令说明FX2 系列 PLC 中有八条数据传送指令，能实现单一数据或批数据的传送、数制的变换或数据移位。FX2 系列 PLC 中有二条数据比较指令，可实现数据的单一比较及区间比较。下面择要介绍。一、比较指令该指令的助记符、指令代码、操作数范围、程序步如表 71 所示。表 7-1 比较指令的要素指令 助记符 指令 操作数范围 程序步名称 代码 S1() S2() D()比

14、较 CMPCMP(P) FNC10(16/32)K、HKnX、KnY、KnM、KnS、Y、 M、SCMP、 CMPP步DCMP、DCMPP13步比较指令 CMP 是将源操作数 S1和S2 的数据进行比较，结果送到目标操作数D中。说明如图。在 X0 断开，即不执行 CMP 指令时，M0M2 保持 X0 断开前的状态。插入语数据比较是进行代数值大小比较(即带符号比较)。所有的源数据均按二进制处理。当比较指令的操作数不完整(若只指定一个或两个操作数)，或者指定的操作数不符合要求(例如把 X、D、T、C 指定为目标操作数)，或者指定的操作数的元件号超出了允许范围等情况，用比较指令就会出错。板书如需清除

15、比较结果时，要采用 RST 或 ZRST 复位指令。板书二、传送指令该指令的助记符、指令代码、操作数范围、程序步如表所示。操作数范围指令名称 助记符指令代码 S () D() 程序步传送 MOVMOV(P) FNC12(16/32)K、HKnX、 KnY、KnM、KnS、KnY、KnM、KnS、CMP、CMPP5 步DCMP、DCMPP9步传送指令 MOV 是将源操作数内的数据传送到指定的目标操作数内，即S D。传送指令使用说明传送指令 MOV 的说明如图。当 X0=ON 时，源操作数S 中的常数 K100传送到目标操作元件 D10 中。当指令执行时，常数 K100 自动转换成二进制数。当 X

16、0 断开时，指令不执行，数据保持不变。二、传送比较指令应用举例(一 )用程序构成一个闪光信号灯，改变输入口所接置数开。关可改变闪光频率。(即信号灯亮 ts，熄 ts)。设定开关 4 个，分别接于 X0X3，X10 为启停开关，信号灯接于 Y0。分析梯形图如图所示。图中第一行为变址寄存器清零，上电时完成。第二行从输入口读入设定开关数据，变址综合后送到定时器 T0 的设定值寄存器D0，并和第三行配合产生 D0 时间间隔的脉冲。S D板书 (二) 电动机的 Y 启动控制分析 设置启动按钮为 X0，停止按钮为 X1；电路主(电源)接触器 KMl 接于输出口 Y0，电动机 Y 接法接触器 KM2 接于输

17、出口 Y1，电动机 接法接触器 KM3 接于输出口 Y2。依电机 Y启动控制要求，通电时，应 Y0、Y1为 ON(传送常数为 1+2=3)，电动机 Y 形启动；当转速上升到一定程度，断开Y0、Y1，接通 Y2(传送常数为 4)。然后接通 Y0、Y2(传送常数为 1+4=5)，电动机形运行。停止时，应传送常数为 0。另外，启动过程中的每个状态间应有时间间隔。本例使用向输出端口送数的方式实现控制。上述传送指令的应用，比起用基本指令进行程序设计有了较大的简化。板书 (三) 彩灯的交替点亮控制有一组灯 L1L8。要求隔灯显示，每 2s 变换一次，反复进行。用一个开关实现启停控制。设置启停开关接于 X0

18、，L1L8 接于 Y0Y7 。分析 梯形图如图所示。这又是一个以向输出口送数的方式实现控制要求的例子。(四)密码 锁分析用比较器构成密码锁系统。密码锁有 12 个按钮，分别接人 X0X13 ，其中 X0X3 代表第一个十六进制数；X4X7 代表第二个十六进制数；X10一 X13 代表第三个十六进制数。根据设计，每次同时按四个键，分别代表三个十六进制数，共按四次，如与密码锁设定值都相符合，3s 后，可开启锁，10s 后，重新锁定。密码锁的密码由程序设定。假定为 H2A3、HIE、H151、H18A，从 K3X0上送人的数据应分别和它们相等，这可以用比较指令实现判断，梯形图如图所示。如上用十二键排

19、列组合设计的密码锁，具有较高的实用性。可编程控制器第四章 FX2 系列可编程控制器功能指令授课班级：2003 高级电工班 授课时数： 课时 授课时间：教学目的： 使学生了解 FX2 系列可编程控制器功能指令，掌握移位控制指令的功能及其应用。教学重点和难点：重点掌握功能指令的使用要素；掌握传移位控制指令的功能及其应用复习提问：传送比较类指令教学内容：板书 第四节 移位控制指令插入语 FX2 系列可编程控制器移位控制指令有移位、循环移位、字移位及先人先出 FIFO 指令等数种，其中循环移位分为带进位位循环及不带进位位的循环。移位有左移和右移之分。FIFO 分为写入和读出。从指令的功能来说，循环移位

20、是指数据在本字节或双字内的移位，是一种环形移动。而非循环移位是线性的移位，数据移出部分会丢失，移人部分从其他数据获得。移位指令可用于数据的 2 倍乘处理，形成新数据，或形成某种控制开关。字移位和位移位不同，它可用于字数据在存储空间中的位置调整等功能。先人先出 FIFO 指令可用于数据的管理。现择要介绍如下。板书 一、移位控制类指令说明(一 )循环右移该指令的助记符、指令代码、操作数、程序步如表所示。操作数范围指令名称 助记符指令代码 D () n 程序步循环右移RORROR(P)FNC30(16/32)KnY、KnM、KnS、K、H位移量n16(16 位)n32(32 位)ROR、RORP5

21、步DROR、DRORP9 步循环右移指令可以使 16 位数据、32 位数据向右循环移位，其说明如图。当 X0 由 OFFON 时，D内各位数据向右移 n 位，最后一次从最低位移出的状态也存于进位标志 M8022 中。用连续指令执行时，循环移位操作每个周期执行一次。在指定位软元件的场合下，只要 K4(16 位指令)或 K8(32 位指令)有效。(二)位右移指令该指令的助记符、指令代码、操作数、程序步如表所示。操作数范围指令名 称 助记符指令代码 S() D() n1 n2 程序步位右移SFTRSFTR(P)FNC34(16)X、Y、 M、S Y、 M、S K、HSFTR、SFTRP 9步位右移指

22、令是对 n1 位D所指定的位元件进行 n2 位S 所指定位元件的位右移，其说明如图 814 所示。当 X10 由 OFFON 时， D内(MOM15)各位数据连同S内(X0X3)4 位数据向右移 4 位， (X0X3)4 位数据从D高位端移人，(MOM3)4 位数据从D低位端移出( 溢出 )。当 X10 再次从 OFFON 时，(X0 X3)4 位数据再次从D 高位端移人，当前(MOM3)4 位数据从D低位端溢出。依此类推。用脉冲执行型指令时，指令执行取决于 X10 由 OFFON变化；而用连续指令执行时，移位操作是每个扫描周期执行一次，使用指令时必须注意。板书 二、移位指令的应用实例(一 )

23、流水灯光控制某灯光招牌有L1L8 八个灯接于K2Y0，要求当 X0为 ON 时，灯先以正序每隔 1s 轮流点亮，当 Y7 亮后，停 2s；然后以反序每隔 1s 轮流点亮，当 Y0 再亮后，停 2s，重复上述过程。当 X1为 ON 时，停止工作。梯形图如图所示。板书 (二)步进电机控制以位移指令实现步进电机正反转和调速控制。以三相三拍电机为例，脉冲列由 Y10Y12(晶体管输出)送出，作为步进电机驱动电源功放电路的输入。分析 程序中采用积算定时器 T246 为脉冲发生器，设定值为 K2 一 K500，定时为 2ms500ms ，则步进电机可获得 500 步s2 步/s 的变速范围。X0为正反转切换开关(X0 为 OFF 时，正转；X0 为 ON 时，反转)，X2 为起动按钮，X3 为减速按钮，X4 为增速按钮。梯形图如图所示。以正转为例，程序开始运行前，设 MO 为零。MO 提供移入 Y10、Y11、Y12 的“1”或“0” ，在 T246 的作用下最终形成011，110，101 的三拍循环。T246 为移位脉冲产生环节， INC 指令及 DEC 指令用于调整 T246 产生的脉冲频率。T0 为频率调整时间限制。调速时，按住 X3(减速) 或 X4(增速) 按钮，观察 D0 的变化，当变化值为所需速度值时，释放。如果调速需经常进行，可将 D0 的内容显示出来。