PLC应用技术第三章

第3章三菱FX2N系列PLC的指令系统一、三菱FX2N系列PLC的基本指令1．常用指令1）标准触点指令图 1 标准触点指令2）逻辑电路块的连接指令图 2 电路块连接指令[练习]根据梯形图写出指令表根据梯形图写出指令表3）堆栈操作指令FX2N系列PLC有一个11位的堆栈，堆栈按“先进后出，后进先出”的原则存取，即先入的数据放在栈下方，后进的数据放在栈上方，出栈时上方的数据（后进的数据）先出去，下方的数据（先进的数据）后出去。

栈顶用来存储逻辑运算的结果，下面的10位用来存储中间结果。

与堆栈有关的指令有以下3个。

入栈指令（MPS）：当前的逻辑运算结果压入栈顶，堆栈中原来的数据依次向下一层推移。

读栈指令（MRD）：读取存储在栈顶的数据，读出数据后堆栈内的数据不会上下移动。

出栈指令（MPP）：弹出栈顶的数据，使栈中各层的数据向上移动一层，第2层的数据成为堆栈的新的栈顶值，原栈顶值被推出丢失。

这些堆栈操作指令如图3所示，其中MPS和MPP必须成对出现。

主要用在多重输出电路。

图3堆栈操作指令[练习]根据梯形图写出指令表根据梯形图写出指令表4）置位、复位指令置位指令（SET）的功能是将某个存储器置1；复位指令（RST）的功能是将某个存储器置0。

SET指令用于Y、M和S，RST指令可以用于复位Y、M、S、T和C，也可以将字元件D、V和Z清零。

图4 置位、复位指令5）触点检测指令触点检测指令包括上升沿检测的触点指令和下降沿检测的触点指令。

上升沿检测的触点指令有LDP、ANDP、ORP，触点中间有一个向上的箭头，对应的触点仅在指定位元件的上升沿时接通一个扫描周期；下降沿检测的触点指令有LDF、ANDF、ORF，触点中间有一个向下的箭头，对应的触点仅在指定位元件的下降沿时接通一个扫描周期。

图 5 触点检测指令6）微分输出指令微分输出指令包括上升沿微分输出指令（PLS）和下降沿微分输出指令（PLF）。

PLS 指令和PLF指令只能用于Y和M（不包括特殊辅助继电器）。

如图16所示，M10仅在X3的上升沿的一个扫描周期内为ON，M11仅在X3的下降沿的一个扫描周期内为ON。

图 6 微分输出指令7）主控指令与主控复位指令图7 主控复位指令8）取反指令取反指令INV在梯形图中用一条45°短斜线表示。

INV指令将执行该指令之前的运算结果取反，运算结果如果为1则将它变为0，运算结果如果为0则将它变为1。

图8 取反指令9）空指令空指令NOP使该步序空操作，不影响程序的执行。

在程序全部清除时，全部指令变成NOP。

10）程序结束指令程序结束指令END将强制结束当前的扫描执行过程。

若不写END指令，将从用户程序存储器的第一步执行到最后一步。

如果原来PLC用户程序存储器有程序，并且比新写入的程序要长，下载新的程序时，原有的程序不能完全覆盖，在执行程序的过程中，执行完新的程序后接下去执行原来的未被覆盖的程序，导致出错。

将END指令放在程序结束处，只执行第一步到END之间的程序，可以避免上述问题的产生，并且可以缩短扫描周期。

在调试程序的时候也可以将END指令插在各段程序之后，一段一段程序开始调试，调试好的程序将END指令去掉。

[练习]根据梯形图写出指令表2．定时器指令PLC中的定时器相当于继电器控制系统中的时间继电器，用来定时。

FX2N系列PLC的定时器共有2种类型：通用定时器和积算定时器。

定时器有1ms、10ms、100ms三种分辨率，分辨率取决于定时器号，如表1所示。

可用常数K或数据寄存器（D）的内容来设置定时值。

1）通用定时器当通用定时器的线圈通电时，定时器开始定时，定时时间到时，它的常开触点闭合，常闭触点断开；通用定时器没有断电保持功能，在输入电路断开或停电时被复位。

图9 通用定时器指令2）积算定时器积算定时器在输入电路接通时开始计时，当输入电路断开或停电时，当前值保持不变。

需要用复位电路对其进行复位。

图10 积算定时器指令3．内部计数器指令FX2N系列的内部计数器是在执行扫描周期时对内部器件（如X、Y、M、S、T和C）的信号计数，计数脉冲为ON或OFF的持续时间应该比扫描周期长。

1）16位加计数器16位加计数器的设定值为1～32767。

图11 16位加计数器指令2）32位双向计数器32位双向计数器的设定值为－2147483648～＋2147483647，其加/减计数方式由对应的特殊辅助继电器M8200～M8234设定，对应的辅助继电器为ON，为减计数器，反之为加计数器。

图12 32位双向计数器指令3）16位电池后备/锁存计数器和32位电池后备/锁存双向计数器使用电池后备/锁存功能的计数器在电源断电时可以保持其状态信息，重新送电后立即按断电时的状态恢复工作，其他工作方式与16位加计数器和32位双向计数器相类似。

4．高速计数器指令FX2N系列PLC共有21点高速计数器（C235～C255），相对于普通计数器，高速计数器用于频率高于机内扫描频率的机外脉冲计数。

由于计数信号频率高，计数以中断的方式工作，计数器的起动、复位、或计数的方向的变化也多使用机外信号。

高速计数器可分为单相单计数输入高速计数器、单相双计数输入高速计数器和A-B相双计数输入高速计数器。

1．单相单计数输入高速计数器单相单计数输入高速计数器X000～X007为高速计数器对应的输入端子的元件号，U、D分别为加、减计数输入，R为复位输入，S为置位输入。

C235～C245为单相单计数输入高速计数器，其中C235～C240为单相单计数器输入无起动/复位端的高速计数器，C241～C245为单相单计数器输入带起动/复位端的高速计数器，C235～C240只能用RST指令来复位，C241～C245可以用RST来复位，也可以用它本身的复位端来复位。

可以用特殊辅助继电器M8235～M8245来设置C235～C245的计数方向，对应的特殊辅助继电器为ON时为减计数器，为OFF时为加计数器。

图13 单相单计数输入高速计数器指令2．单相双计数输入高速计数器图14单相双计数输入高速计数器指令3．A-B相双计数输入高速计数器图15 A-B相型双计数输入高速计数器指令二、三菱FX2N系列PLC的应用指令1．应用指令的基本规则FX2N系列PLC在梯形图中使用功能框表示功能指令。

如图16所示，X0的常开触点是应用指令的执行条件，其后的方框图即为功能框。

在功能框中表示指令的名称、相关数据或数据的存储地址。

图16 应用指令格式1）应用指令的助记符应用指令的名称用助记符的形式表示，助记符是该指令的英文缩写词。

2）数据长度应用指令按处理数据的长度分为16位指令和32位指令。

其中32位指令在助记符前加“D”。

如图28中的“MOV”之前加上“D”，表示DMOV为32位数据传送指令。

3）应用指令的操作数操作数是应用指令涉及或产生的数据。

有的应用指令没有操作数，大多数应用指令有1～4个操作数。

操作数分为源操作数、目标操作数和其他操作数。

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。

源操作数或目标操作数不止一个时，可以表示为[S1]、[S2]、[D1]、[D2]等。

n或m表示其他操作数，常用来表示常数或操作数和目标操作数的补充说明。

其他操作数较多时，可以表示为n1、n2、m1、m2等。

如图28所示，因为是32位传送指令，所以（D11，D10）为源操作数，（D21、D20)为目标操作数。

4．应用指令的执行形式应用指令的执行形式分为连续执行型和脉冲执行型。

在指令助记符后面加上“P”为脉冲执行型。

2．程序控制指令1）条件跳转指令图17 条件跳转指令2）子程序指令子程序指令包括子程序调用CALL指令和子程序返回SRET指令。

图18 子程序指令3）中断指令FX2N系列PLC的中断事件包括输入中断、定时中断和高速计数器中断，发生中断事件时，CPU停止执行当前的工作，立即去相应的中断子程序。

这一过程不受PLC扫描工作方式的影响，因此PLC能迅速响应中断事件。

图19 中断的指针特殊辅助继电器M805△为ON时(△=0～8)，禁止执行相应的中断I△□□（△=0～8，□□是与中断有关的数字）。

M8059为ON时，关闭所有的计数器中断。

[练习]分析程序执行情况。

3．数据处理指令1）比较指令比较指令（CMP）是比较源操作数[S1]和[S2]，比较的结果用目标操作数[D] 的状态来表示。

源操作数[S1]和[S2]可以取所有字元件，目标操作数[D]可以取Y、M、S。

图20 比较指令区间比较指令（ZCP）是将一个源数据[S]和两个源操作数[S1]和[S2]之间的数据进行代数比较，比较的结果送到目标操作数[D]中。

源操作数[S1]和[S2]可以取所有字元件，目标操作数[D]可以取Y、M、S。

图21 区间比较指令触点型比较指令相当于一个触点，执行时比较源操作数[S1]和[S2]，满足比较条件则触点闭合，源操作数可以取所有的数据类型。

图22 触点型比较指令区间复位指令（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[D1]和[D2]可以取T、C、D或Y、M、S，[D1]和[D2]应为同一类元件，[D1]的元件号应小于[D2]的元件号。

图23区间复位指令2）传送指令传送指令MOV将源数据[S]传送到指定目标[D]中，[S]可以取所有数据类型，[D]可以是KnY、KnM、KnS、T、C、D、V和Z。

2)移位传送移位传送指令SMOV将4位十进制源数据（S）中指定位数的数据传送到4位十进制目标操作数（D）中指定的位置。

指令中的常数m1、m2和n的取值范围为1～4，分别对应个位～千位。

图24 传送指令取反传送指令CML将源元件[S]中的数据逐位取反，并传送到指定目标[D]中。

块传送指令BMOV将源操作数[S]指定的元件开始的n个数据组成的数据传送到指定的目标[D]。

源操作数[S]可以取KnX、KnY、KnM、KnS、T、C、D、V、Z和文件寄存器，目标操作数[D]可以取KnY、KnM、KnS、T、C、D、V、Z和文件寄存器。

多点传送指令FMOV将单个单元[S]中的数据传送到指定目标地址[D]开始的n个元件中，传送后n个元件中的数据完全相同。

源操作数[S]可以取所有的数据类型，目标操作数[D]可以取KnY、KnM、KnS、T、C、D、V和Z，n为常数，n 512。

数据交换指令XCH是将两个目标元件[D1]和[D2]中的内容相交换。

目标操作数[D1]和[D2]可以取KnY、KnM、KnS、T、C、D、V和Z。

图25 传送指令3）循环指令和移位指令循环移位指令包括右循环移位指令（ROR）、左循环移位指令（ROL）、带进位的右循环移位指令（RCR）、带进位的左循环移位指令（RCL）。