项目四PLC功能指令

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【说明】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。
【应用举例】有一高性能的密码锁,由两组密码数据锁 定。开锁时只有输入两组正确的密码,才能打开锁,锁打开 后,经过5s再重新锁定。
图4-11所示是密码锁的梯形图程序。程序运行时用初始 脉冲M8002预先设定好密码(2个十六进制数H5A和H6C)。
统复位按钮——X2; • 输出:绿色灯L0——Y10,红色灯L1——Y11,电机的
接触器KM1-KM5――Y0-Y4;绘制的接线图如图4-12 所示。
2. 设计控制程序
• 运用功能指令设计的梯形图控制程序如图4-13 所示。按下启动按钮,传送十六进制数据H1F到 K2Y0,即让Y0-Y4接通,启动5台电机运行,且 C1记录一次,此时由于C1的当前值小于K10, 因此M0置位使Y10绿灯点亮。当记录到第10次 时,M1置位使Y11红灯点亮,提醒已到维护时 间。
K4M10表示由M25~M10这16位辅助继电器的组 合。
【注意】 位组合元件的最低位最好采用0结尾的位元件。
⑶ 其它
K――表示十进制常数;H――表示十六 进制常数;T、C―――分别表示定时器、 计数器的当前值寄存器。
2. 功能指令的表达形式
功能指令与基本指令不同,功能指令类似一个子程序, 直接由助记符(功能代号)表达本条指令要做什么。FX系 列PLC的功能指令表达形式如图4-2所示。
特殊用
D8000~ D8255Βιβλιοθήκη Baidu
256点
FX2N FX2NC
D0~
D199 128点①
D200~
D511 312点②
D512~
D7999 7488点③
根据参数设定, 可以将D1000以 上作为文件寄存 器使用
D8000~
D8255 256点
① 非停电保持领域,通过设定参数可变更停电保持领域; ② 停电保持领域,通过设定参数可变更非停电保持领域; ③ 无法通过设定参数变更停电保持的特性。
[S] 表示源操作数,其内容不随指令执行而变化,源的数量较多时,用 [S1]、[S2]等表示。
[D] 表示目标操作数,其内容随指令执行而改变,目标数量较多时,用 [D1]、[D2]等表示。
3. 数据长度和指令类型
⑴ 数据长度
功能指令可处理l6位数据和32位数据。处理32位数据时, 在指令助记符前面加字母“D”,如图4-3所示。
(三)任务实施
• 选择输入输出设备,分配I/O 地址,绘制PLC输入输出 接线图
• 根据本任务的控制要求,输入设备需要有启停5台电机 的操作按钮和整个控制装置的启停按钮(主要是用于系 统复位和计数器复位)。输出设备就是红、绿色的信号 灯和五台电机的接触器。
• 地址分配如下: • 输入:电机启动按钮——X0,停止按钮―――X1,系
• 多点传送指令FMOV是将源操作数指定的软元件的内容向 以目标操作数指定的软元件开头的n个软元件传送。n个软 元件的内容都一样。如图4-19所示,将D0~D99共100 个软元件的内容全部置0。
• 5. 区间复位指令ZRST
• 区间复位指令ZRST是将[D1]、[D2]指定的元件号范围内 的同类元件成批复位。目标操作数可取T、C、D(字元件) 或Y、M、S(位元件)。[D1]、[D2]指定的应为同一类元 件,[D1]的元件号应小于[D2]的元件号。如图4-20所示, 将M0~M100的101位辅助继电器全部清0。
项目四 PLC功能指令应用
PLC的基本指令主要用于逻辑功能处理,步进 顺控指令用于顺序逻辑控制系统。但在工业自动 化控制领域中,许多场合需要数据运算和特殊处 理。因此,现代PLC中引入了功能指令(或称为 应用指令)。功能指令主要用于数据的传送、运 算、变换及程序控制等功能。本章主要介绍三菱 FX2N系列PLC的各种数据类软元件的组成和用法、 功能指令的表示方法和使用要素,以及常用的传 送比较指令、运算指令、数据处理指令及程序控 制指令等。
⑵ 指令类型
FX系列PLC的功能指令有连续执行型和脉冲执行型两 种形式。连续执行型的梯形图形式如图4-4所示。当X001 =1时,功能指令在每个扫描周期都被执行一次。
脉冲执行型的梯形图形式如图4-5所示,X000每接通一 次,功能指令只在第一扫描周期被执行一次。
4. 传送指令
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] ,源操作数内的数据不改变。如图 4-6所示,当X0 接通(X0=1)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 X0 断开时,指令不执行,
任务1 设备维护提醒装置
(一)任务分析
现代设备维护保养都需要规范操作。现 有5台设备要进行维护保养管理,需设计一 个维护保养的提醒装置。要求:5台设备同 时启停工作,每操作使用一次,提醒装置 记录一次,当操作使用次数等于10次时, 点亮红色指示灯,提醒已到维护时间,当 操作次数小于10次时,点亮绿色指示灯, 表明可以继续使用。
数据保持不变。
• 【应用举例1】如图4-7所示是传送指令的 应用实例。图(a)表示当X0=1 时,将计 数器C0的当前值读出并送到数据寄存器 D20中;图(b)表示当X1=1 时,将常数 K100写入到定时器T0的设定值寄存器中。
【应用举例2】 三相交流电机Y/△降压启动控制线路如图4- 8所示,应用数据传送指令设计的降压启动控制程序如图4- 9所示。按下启动按钮SB2(X2),传送常数K7(B0111)给 K1Y0,即Y0Y1Y2都得电,电机Y形连接启动,同时T0开始 定时。10s到,传送K3(B11)给K1Y0,即Y2表示的Y形连 接断开,1s后传送K10(B1010),即电机△连接运行,同时 启动指示灯(Y0)熄灭。若运行中电机过载(X0)断开,电机 自动停止并且Y0指示灯亮报警。
• 2. 触点比较指令
• 16位数据比较指令的助记符、操作数等属性如表4-2所示。
• 触点比较指令的应用实例见图4—15所示。图(a)表示 C0的当前值等于K10时,输出Y0被驱动;D10的值大于K -30且X0=1时Y1被置位。图(b)表示X0=1、且D20的 值小于K50时Y0被复位;X1=1或K10大于等于C0当前值 时,Y1被驱动。
⑴ 数据寄存器(D)
数据寄存器用于存储数值数据,可写可读,都是 16位的(最高位为符号位),可处理的数值范 围为-32768~+32767。
两个相邻的寄存器可组成32位数据寄存器(最 高位为符号位)。在进行32位操作时只要指定 低位的编号即可,例如用D0表示(D1、D0)32 位数据。低位的编号一般采用偶数编号。
密码设定为2位十六进制数,所以输入只需要8位 (K2X0).只有在两次比较中,从输入点K2X0送进来的二进 制数恰好等于所设定的H5A和H6C,才能打开密码锁。
因为要从K2X0两次输入数据进行比较,而CMP指令中定 义的目标操作数的通、断是随机的,即做第二次比较时,第 一次的比较结果将自动清零。所以梯形图中使用了中间变量 M11和M14,对应M1和M4,这样就将两次比较的结果保存 下来,再用M11和M14的常开触点串联以后驱动Y000(打开 密码锁)。
任务2 电子四则运算器的设计
• (一)任务分析 • 现要求设计一个电子四则运算器,完成Y=
20X/35-8的计算,当结果Y=0时,点亮红灯,否 则点亮绿灯。 • 运算式中的X和Y是两位数(变量),“X”是自变 量,可选用KnX输入,“Y”是因变量,由KnY输 出。从表达式看出,因变量Y与自变量X成比例, X的变化范围(位数)决定了Y的变化范围(位 数)。注意:KnX与KnY表示的都是二进制数。 本任务需要用到PLC的四则运算指令。
• 程序中C1的设定值可以等于或大于K10均可。 当设备维护完毕后需用复位按钮(X2)对计数 器C1以及M0、M1进行复位后才能重新投入使 用。
• (四)知识拓展
• 1. 区间比较指令ZCP
• ZCP指令的使用说明见图4—14所示。它是将一个数据 [S] 与两个源操作数[S1]、 [S2]进行代数比较,然后将目标操 作数 [D]进行相应的操作。如图4-14所示,X0=1时,将 C0的当前值与K50、K100比较。若C0当前值<K50,M0 自动置1;若K50≤C0≤K100,自动M1置1;若C0>K100, M2自动置1。
⑵ 位组合数据
因为4位BCD码表示1位十进制数据,所以在 FX系列PLC中,用相邻的4个位元件作为一个组合, 表示一个十进制数,表达形式为KnX、KnY、KnM、 KnS等。n—指4位BCD码的个数。例如:
K1X0表示由X3~X0这 4位输入继电器的组合;
K3Y0表示由Y13~Y10、Y7~Y0这12位输出继 电器的组合;
数据寄存器又分为一般型,停电保持型和特殊 型。FX系列的PLC,其数据寄存器的编号如表4 -1所示。
表4-1
FX系列PLC数据寄存器
机型

FX1S
一般用
D0~ D129
128点③
停电保持用
停电保持 专用
文件用

D128~
D255 128点③
根据参数设定, 可以将D1000~ D2499作为文件 寄存器使用
• (二)相关知识
• 1. 加法指令ADD • ADD 加法指令是将指定的源元件中的二进制数相加,结果送到
指定的目标元件中去。如图4-21表示,当执行条件 X0 =1 时, 将 [D10]+[D12] → [D14] 。ADD指令是代数运算,如 5+(-8 ) = -3 。 • ADD加法指令有3个常用标志。 M8020为零标志, M8021为借 位标志, M8022为进位标志。 • 如果运算结果为0,则零标志 M8020 自动置 1 ;如果运算结果 超过 32767(16位)或 2147483647(32 位),则进位标志 M8022 置 1 ;如果运算结果小于 -32767(16 位)或 - 2147483647(32 位),则借位标志 M8021 置 1 。 • 在32位运算中,被指定的字元件是低16位元件,而下一个元件为 高16位元件。
在PLC中,基本指令的操作对象都是位 元件,如Y0、M0等,主要用于开关量信息 的处理,因而编程时需要一个一个的表示。 但功能指令的操作对象都是字元件或者位 组合元件,就是将相同类别的相邻位元件 组合在一起作为字存储单位,因此与使用 基本指令相比,使用功能指令编制的程序 更简单,且功能更强大。
1. 功能指令的操作数――FX2N系列PLC的 数据类软元件
这个设计任务其实只要用一对启 停按钮控制5台设备的启停运行, 然后用计数器记录设备操作次数, 计满10次作相应输出控制即可。 用基本指令编制的梯形图程序如 图4-1所示。按下启动按钮后, Y0-Y4同时启动,输出指令就要 一个一个的编制,这很繁琐。使 用功能指令会使程序设计更简捷。
(二)相关知识
• 3. 块传送指令BMOV
• 块传送指令的使用见图4-17所示,当X000=1时,从源 操作数指定的软元件(D0)开始的n(K3)个数据传送到 指定的目标操作数(D10)开始的K3个软元件中。
• 【注意】 BMOV指令中的源与目标是位组合元件时,源与 目标要采用相同的位数,如图4-18所示。
• 4. 多点传送指令FMOV
5. 比较指令
比较指令CMP 是将源操作数 [S1] 和 [S2] 的数据进行比较, 然后将目标操作数 [D]进行相应的操作。如图4-10所示,X0 =1时,将C20的当前值与常数K100进行比较。若当前值小 于K100,[D]指定的M0自动置1(即Y0接通);若当前值等 于K100,M1自动置1(即Y1接通);若当前值大于K100, M2自动置1(即Y2接通)。在X0 断开,即不执行CMP 指令 时,M0~M2 保持X0断开前的状态。因此若要清除比较结果 需要用RST或ZRST指令。
• 【应用实例】
• 工业控制中有时候受比较条件的限制,要反复使用几次 CMP指令或ZCP指令。这时候改用触点比较指令编程就会 方便得多。如图4-16所示,是用功能指令设计的交替点 亮12盏彩灯的控制程序。
• 12盏彩灯接在Y13—Y0点,当X0接通后系统开始工作。 小于等于2秒时第1-6盏灯点亮;2秒-4秒之间第7-12 盏灯点亮;大于等于4秒时12盏灯全亮;保持到 6秒,再 循环。当X0为OFF时彩灯全部熄灭。
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