第四章FP1的特殊功能及高級模塊

1、 一個窄脈沖在第n個掃描周期的I/O刷新后到來，若無捕捉功能，此脈沖將會被漏掉；有了捕捉功能，PLC內(nèi)部電路將此脈沖一直延時到下一個(第n+1個)掃描周期的I/O刷新結(jié)束，這樣PLC就能響應(yīng)此脈沖。 圖5-5 脈沖捕捉示意圖 只有輸入端X0 X7共8個輸入端可以設(shè)成具有脈沖捕捉功能的輸入端，這可以通過對系統(tǒng)寄存器No.402的設(shè)置來實現(xiàn)。輸入端子與系統(tǒng)寄存器No.402的位對應(yīng)關(guān)系如下所示： 輸入端X0 X7分別與No.402的低8位對應(yīng)，當某位設(shè)置為1時，則該位對應(yīng)的輸入端就具有脈沖捕捉功能；設(shè)置為0時，對應(yīng)的輸入端仍是普通的輸入端。 圖中，t1為干擾脈沖，小于延時時間t，因此不響應(yīng)；t2、

2、t4分別為機械開關(guān)接通和斷開時的抖動時間，由圖可見，經(jīng)過延時，避開了輸入信號的抖動部分，直接在穩(wěn)定導通區(qū)間t3進行輸入狀態(tài)的采集和響應(yīng)。 圖5-4 輸入信號延時濾波示意圖 FP1的延遲時間可以根據(jù)需要，在1 128ms之間進行調(diào)節(jié)。延時時間的設(shè)定是通過軟件，在對應(yīng)的系統(tǒng)寄存器中設(shè)置時間常數(shù)來實現(xiàn)，時間常數(shù)和延時時間的對應(yīng)關(guān)系如下表：表表5-2 時間常數(shù)與對應(yīng)延時時間關(guān)系時間常數(shù)與對應(yīng)延時時間關(guān)系 系統(tǒng)寄存器No.404 407用于預先存放設(shè)置的時間常數(shù)，與輸入端的對應(yīng)關(guān)系為：No.404：設(shè)定X0 X1F的時間常數(shù)。No.405：設(shè)定X20 X3F的時間常數(shù)。No.406：設(shè)定X40 X5F的

3、時間常數(shù)。No.407：設(shè)定X60 X6F的時間常數(shù)。時間常數(shù)(BCD碼)01234567延時時間(ms)1248163264128 在FP1內(nèi)部有高速計數(shù)器，可同時輸入兩路脈沖。 最高計數(shù)頻率：10kHz； 計數(shù)范圍： K-8388608 K8388607； 輸入模式：加計數(shù)、減計數(shù)、可逆計數(shù)、兩相輸入； 此外，每種模式又分為有復位輸入和無復位輸入兩種情況，輸入計數(shù)不受掃描周期影響，處理過程中響應(yīng)時間不延時。 HSC需占用FP1輸入端子X0、X1和X2。其中X0和X1作為脈沖輸入端，X2作為復位端，可由外部復位開關(guān)通過X2使HSC復位。 HSC的四種輸入模式中，前三種為單相輸入，最后一種為兩

4、相輸入。如圖5-2所示。 1) 加計數(shù)模式 2) 減計數(shù)模式 3) 加/減計數(shù)模式 4) 兩相輸入方式圖5-2 四種計數(shù)模式的脈沖波形示意圖表表5-1 系統(tǒng)寄存器系統(tǒng)寄存器No.400控制字說明控制字說明設(shè)定值功 能輸入模式X0X1X2H1雙相輸入雙相輸入方式H2雙相輸入復位H3加計數(shù)加計數(shù)方式H4加計數(shù)復位H5減計數(shù)減計數(shù)方式H6減計數(shù)復位H7加計數(shù)減計數(shù)加/減計數(shù)方式H8加計數(shù)減計數(shù)復位H0HSC功能未用不工作(默認模式)1) 高速計數(shù)器的控制指令高速計數(shù)器的控制指令 F0 MV, S, DT9052 ：高速計數(shù)器控制指令。 該指令功能是將S中的控制字數(shù)據(jù)寫入DT9052中，DT9052的

5、低四位作為高速計數(shù)器控制用。2) 高速計數(shù)器經(jīng)過值的讀寫指令高速計數(shù)器經(jīng)過值的讀寫指令 F1 DMV, S, DT9044 ：存儲高速計數(shù)器經(jīng)過值。將(S+1, S)中高速計數(shù)器的經(jīng)過值寫入DT9045、DT9044中。 F1 DMV, DT9044, D ：調(diào)出高速計數(shù)器經(jīng)過值。是將DT9045、DT9044中的經(jīng)過值讀出拷貝到(D+1, D)中。3) 高速計數(shù)器輸出置位復位指令高速計數(shù)器輸出置位復位指令 F162 HC0S, S, Yn ：高速計數(shù)器的輸出置位指令。 F163 HC0R, S, Yn ：高速計數(shù)器的輸出復位指令。4) 速度和位置控制指令速度和位置控制指令 F164 SPD0

6、, S ：速度及位置控制。該指令配合高速計數(shù)器和Y7的脈沖輸出可以實現(xiàn)速度和位置控制。 a) 脈沖工作方式 b) 波形工作方式5) 凸輪控制指令凸輪控制指令 F165 CAM0, S ：凸輪控制。當高速計數(shù)器的經(jīng)過值和參數(shù)表中設(shè)定的目標值相一致時，接通或斷開參數(shù)表中指定的輸出繼電器。圖5-1 脈沖輸出進行位置控制示意圖 FP1的輸出端Y7可輸出一路脈沖信號，最大頻率范圍為45Hz 5kHz。這一功能只有晶體管輸出方式的PLC才具有，且需配合脈沖輸出控制指令F164(SPD0)使用。 5.1.41 實現(xiàn)脈沖輸出控制的具體步驟實現(xiàn)脈沖輸出控制的具體步驟(1)通過設(shè)置S規(guī)定的16位區(qū)的內(nèi)容選擇脈沖輸

7、出控制方式.(2)當高速計數(shù)器的經(jīng)過值與S+2和S+1規(guī)定的目標值相同時,脈沖頻率變換.(3)當高速計數(shù)器的經(jīng)過值與最后的目標值K0一致時,脈沖輸出控制結(jié)束.5.1.42 如何規(guī)定控制數(shù)據(jù)如何規(guī)定控制數(shù)據(jù)SS規(guī)定脈沖輸出控制方式:參見圖5-13 設(shè)置方式如下(1)用十六進制數(shù)據(jù)選擇頻率范圍和該指令所用的輸出.(2)設(shè)置速度數(shù)據(jù)(脈沖頻率),用速度數(shù)據(jù)來規(guī)定脈沖頻率.(3)設(shè)置目標值.(4)脈沖停止.注意: (1)可用F0(MV)指令控制高速計數(shù)器以強制脈沖輸出控制停止.(參見 P126) (2)如果速度數(shù)據(jù)或目標值1超出了范圍,則計算錯誤.如果任何目標 值(目標值2以后的目標值)超出了允許值范

8、圍,則后續(xù)脈沖輸出 停止,且高速計數(shù)器控制標志R903A設(shè)置為OFF. 1) 外部中斷共有8個中斷源X0 X7，對應(yīng)中斷入口為 X0 INT0 X4 INT4 X1 INT1 X5 INT5 X2 INT2 X6 INT6 X3 INT3 X7 INT7 其優(yōu)先級別為INT0最高，INT7最低。FP1規(guī)定中斷信號的持續(xù)時間應(yīng)2ms。2) 內(nèi)部定時中斷是通過軟件編程來設(shè)定每間隔一定的時間去響應(yīng)一次中斷服務(wù)程序，定時中斷的中斷入口為INT24。 FP1-C24以上機型均有中斷功能，其中斷功能有兩種類型，一種是外部中斷，又叫，一種是定時中斷，又叫。5.1.5 中斷功能中斷功能1) 對于內(nèi)部定時中斷，

9、是通過編程來實現(xiàn)的，定時中斷的時間，由中斷命令控制字設(shè)定。2) 對于外部中斷，應(yīng)先設(shè)定系統(tǒng)寄存器No.403的值，然后再設(shè)定中斷控制字，并按中斷程序的書寫格式編寫程序。 ICTL是中斷控制字指令，有二個操作數(shù)S1和S2。它可以是常數(shù)H，也可以是某個寄存器的數(shù)據(jù)。其中S1設(shè)置中斷類型，S2設(shè)置中斷參數(shù)。具體設(shè)置方法參見手冊。 此外，與普通微機不同，PLC的中斷是非嵌套的，也就是說，在執(zhí)行低級中斷時，若有高級中斷到來，并不立即響應(yīng)高級中斷，而是在執(zhí)行完當前中斷后，才響應(yīng)高級中斷。 ICTL：中斷控制指令，用于設(shè)定中斷的類型及參數(shù),必須 由一個觸發(fā)信號來觸發(fā)。格式為:(參見P128 有關(guān)X0、S1、

10、S2的各自功用及設(shè)定值說明）INT：中斷程序開始標志，IRET：中斷程序結(jié)束標志。編程時必須把它們放在主程序（ED指令）之后。它們之間程序便是中斷服務(wù)程序。 為了提高PLC的實時控制能力，提高PLC與外部設(shè)備配合運行的工作效率以及PLC處理突發(fā)事件的能力，F(xiàn)P1設(shè)置了中斷功能。中斷就是中止當前正在運行的程序，去執(zhí)行為要求立即響應(yīng)信號而編制的中斷服務(wù)程序，執(zhí)行完畢再返回原先被中止的程序并繼續(xù)運行。 使用外部中斷之前，首先設(shè)置系統(tǒng)寄存器No.403。 ICTL指令應(yīng)和DF指令配合使用。 中斷子程序應(yīng)放在主程序結(jié)束指令ED之后。 INT和IRET指令必須成對使用。 中斷子程序中不能使用定時器指令TM

11、。 中斷子程序的執(zhí)行時間不受掃描周期的限制。 中斷子程序中可以使用子程序調(diào)用指令。 實際使用中還需注意以下幾點（參見P129） 大多數(shù)特殊功能均需占用PLC的I/O點，當多種功能同時使用時，對I/O的占用須按一定順序進行優(yōu)先權(quán)排隊。 FP1特殊功能優(yōu)先權(quán)排隊從高到低依次為：高速計數(shù)器高速計數(shù)器脈沖捕捉脈沖捕捉中斷中斷輸入延時濾波輸入延時濾波 FP1還有一些其它的特殊控制功能，如強制置位/復位控制功能、口令保護功能、固定掃描時間設(shè)定功能和時鐘日歷控制功能等 5.1.6特殊指令特殊指令 FP1-C24以上機型均有日歷及實時時鐘功能。使用手持編程器或編程軟件將年、月、日、時、分、秒、星期等的初值設(shè)置

12、到特殊數(shù)據(jù)寄存器DT9054 DT9057中，即可實現(xiàn)自動計時，即使斷電后，計時也不會間斷。校表時，采用舍入法，DT9058是30秒校表寄存器，當DT9058置入“1”時，若秒位顯示小于30秒則舍去，若大于30秒，則分位加“1”。格式： F138 HMSS S, D 功能：將以時/分/秒格式表示的時間數(shù)據(jù)，變換成以秒為單位的時間數(shù)據(jù)。將(S+1, S)中存放的時/分/秒數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為秒數(shù)據(jù)，結(jié)果存放于寄存器(D+1, D)中。在這里，S和D中的數(shù)據(jù)均用BCD碼表示。表示形式如下圖所示。圖3-47 F138指令中S和D的含義格式： F139 SHMS S, D 功能：將以秒為單位的時間數(shù)據(jù)，變換成以

13、時/分/秒格式表示的時間數(shù)據(jù)。功能與F138完全相反。 格式： F140 STC 、 F141 CLC 功能：F140(STC)和F141(CLC)指令是FP1高級指令中僅有的兩條無操作數(shù)的指令，其功能是將特殊內(nèi)部繼電器R9009(進位標志位)置位和復位，即將R9009置為1或者清0。 格式： F143 IORF D1, D2 功能：刷新指定的部分I/O點。 F143指令只要觸發(fā)信號接通，即使在執(zhí)行程序階段，也能立即將輸入(WX)或輸出(WY)寄存器D1至D2的內(nèi)容刷新，避免由掃描時間造成的延時。該指令要求D1和D2為同一類型的操作數(shù)，且D2D1。D1I/O口(WX或WY)的首地址.D2I/O

14、口(WX或WY)的末地址.格式： F144 TRNS S, n 功能：通過RS232串行口與外設(shè)通訊，以字節(jié)為單位，發(fā)送或接收數(shù)據(jù)。一般型號末端帶“C”的PLC帶有RS232串行口。 其中，S為發(fā)送或接收數(shù)據(jù)的寄存器區(qū)首地址，且S只能使用數(shù)據(jù)寄存器DT。寄存器S用作發(fā)送或接收監(jiān)視之用，之后的寄存器S+1、S+2、，存放著發(fā)送或接收的數(shù)據(jù)。也就是說，S+1為發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的首地址，數(shù)據(jù)存放在S+1及以后的寄存器中。n則用來設(shè)定要發(fā)送的字節(jié)數(shù)。1) 數(shù)據(jù)發(fā)送：數(shù)據(jù)發(fā)送：特殊內(nèi)部繼電器R9039是發(fā)送標志繼電器，發(fā)送過程中R9039為OFF狀態(tài)，結(jié)束后為ON狀態(tài)。 2) 數(shù)據(jù)接收：數(shù)據(jù)接收：特殊內(nèi)部

15、繼電器R9038是接收標志繼電器，接收過程中R9038為OFF狀態(tài)，結(jié)束后為ON狀態(tài)。 格式： F147 PR S, D 功能：通過并行通訊口打印輸出字符。每次執(zhí)行打印指令可連續(xù)打印12個字符，并占用37個掃描周期，由Y8自動發(fā)出打印脈沖。C24以上晶體管輸出型的PLC具有并行打印輸出功能。 其中，S指定了要輸出字符的首地址，S和隨后的S+1、S+2等保存的必須是字符型ASCII數(shù)據(jù)。D為打印機信號輸出，只可用WY輸出繼電器，且0 8位與打印機對應(yīng)，PLC與打印機之間的連線如下表所示。表表3-21 FP1與打印機連接端點與打印機連接端點晶體管輸出型FP1Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7Y8 C

16、OM DC+5V打印機 Data1 Data2 Data3Data4Data5Data6Data7Data8StrobeCOM DC+5V A/D轉(zhuǎn)換單元4個模擬輸入通道占用輸入端子分別為： PLC每個掃描周期對各通道采樣一次，并進行模數(shù)轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換的結(jié)果分別存放在輸入通道(WX9 WX12)中。 A/D轉(zhuǎn)換的編程可用指令F0實現(xiàn)，如 F0 MV, WX9, DT0 。執(zhí)行這一指令后，CH0輸入的模擬信號經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換變成數(shù)字信號后送入WX9，并由F0指令讀出保存到DT0中。其它通道也可仿照此格式進行編程。 注意：FP1對A/D模塊讀取數(shù)據(jù)，每個掃描周期只進行一次。 項目說明模擬輸入點數(shù)4通道/單

17、元(CH0 CH3)模擬輸入范圍電壓0 5V和0 10V電流0 20mA分辨率1/1000總精度滿量程的1%響應(yīng)時間2.5ms/通道輸入阻抗電壓不小于1兆歐(0 5V和0 10V范圍內(nèi))電流250歐姆(0 20mA)絕對輸入范圍電壓+7.5V(0 5V)、+15V(0 10V)電流+30mA(0 20mA)數(shù)字輸出范圍K0 K1000(H0 H03E8)絕緣方式光耦合：端子與內(nèi)部電路之間無絕緣：通道間連接方式端子板(M3.5螺絲)圖5-6 A/D轉(zhuǎn)換單元的輸入輸出特性 FP1可擴展兩個D/A模塊，可用開關(guān)設(shè)定其單元號，即No.0和No.1；每個D/A模塊有兩個輸出通道，即CH0和CH1。 當開

18、關(guān)置于左邊時，該模塊設(shè)為No.0，其I/O通道分配如下： 當開關(guān)置于右邊時，該模塊設(shè)為No.1，其I/O通道分配如下： D/A轉(zhuǎn)換的編程也可用指令F0實現(xiàn)，如 F0 MV, DT0, WY9 。執(zhí)行這一指令后，將DT0的內(nèi)容經(jīng)WY9送往D/A轉(zhuǎn)換器，并將轉(zhuǎn)換好的模擬信號經(jīng)No.0的CH0通道輸出。其它通道也可仿照此格式進行編程。 注意：FP1對D/A模塊寫入數(shù)據(jù)，每個掃描周期只進行一次。 項目說明模擬輸出點數(shù)2通道/單元(CH0 CH1)模擬輸出范圍電壓0 5V和0 10V電流0 20mA分辨率1/1000總精度滿量程的1%響應(yīng)時間2.5ms/通道輸出阻抗不大于0.5歐姆(電壓輸出端)最大輸出

19、電流20mA(電壓輸出端)允許負載電阻0 500歐姆(電流輸出端)數(shù)字輸出范圍K0 K1000(H0 H03E8)(210=1024)絕緣方式光耦合：端子與內(nèi)部電路之間無絕緣：通道間連接方式端子板(M3.5螺絲)圖5-11 D/A轉(zhuǎn)換單元的輸入輸出特性 集散式控制系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一是系統(tǒng)的通信和互聯(lián)。松下電工提供了6種(C-NET，F(xiàn)-Link，P-Link，H-Link，W-Link，F(xiàn)P以太網(wǎng))功能強大的網(wǎng)絡(luò)形式，同時提供了若干種與相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)連接方式有關(guān)的通信鏈接單元，適合于各種工業(yè)自動化網(wǎng)絡(luò)的不同需要。 1. 并行通信與串行通信 2. 同步通信與異步通信3. 波特率4. 單工、雙工通信方

20、式1) 單工通信 2) 半雙工通信(Half Duplex)3) 全雙工通信(Full Duplex) FP1系列PLC進行數(shù)據(jù)交換時常采用RS232C、RS422、RS485三種串行通信接口，相關(guān)的鏈接單元也有三種，均為串行通信方式。是用于FP1和FP3/FP5等大中型PLC之間進行I/O信息交換的接口(1個RS485接口和2個擴展插座)；是RS485 RS422/RS232C信號轉(zhuǎn)換器(1個RS485、1個RS422、1個RS232C接口)，用于PLC與計算機之間的數(shù)據(jù)通訊；是RS485 RS422信號轉(zhuǎn)換器(1個RS485、1個RS422接口)，用于C-NET適配器和FP1控制單元之間的通訊。 RS232C所采