《電器控制與PLC技術(shù)》課件第5章

第5章可編程控制器的基本指令5.1FX系列可編程控制器的編程元件5.2FX系列可編程控制器的編程語(yǔ)言5.3FX系列可編程控制器的基本指令5.4FX系列可編程控制器編程的基本原則5.5小結(jié)習(xí)題

5.1FX系列可編程控制器的編程元件

5.1.1可編程控制器的編程元件概述

不同廠家、不同系列的PLC，其內(nèi)部軟繼電器(編程元件)的功能和編號(hào)也不相同，因此用戶在編制程序時(shí)，必須熟悉所選用PLC的每條指令及所涉及編程元件的功能和編號(hào)。

FX系列中，幾種常用型號(hào)PLC的編程元件及編號(hào)如表5-1所示。FX系列PLC編程元件的編號(hào)由字母和數(shù)字組成，其中，輸入繼電器和輸出繼電器用八進(jìn)制數(shù)字編號(hào)，其他均采用十進(jìn)制數(shù)字編號(hào)。為了能全面了解FX系列PLC的內(nèi)部軟繼電器，本節(jié)以FX2N為背景進(jìn)行介紹。表5-1FX系列PLC的內(nèi)部軟繼電器及編號(hào)續(xù)表

5.1.2FX2N系列編程元件分述

1．輸入繼電器(X)

輸入繼電器與輸入端相連，它是專門用來(lái)接收PLC外部開關(guān)信號(hào)的元件。PLC通過(guò)輸入接口將外部輸入信號(hào)狀態(tài)(接通時(shí)為“1”，斷開時(shí)為“0”)讀入并存儲(chǔ)在輸入映像寄存器中。圖5-1所示為輸入繼電器X1的等效電路。圖5-1輸入繼電器的等效電路輸入繼電器必須由外部信號(hào)驅(qū)動(dòng)，不能用程序驅(qū)動(dòng)，所以在程序中不可能出現(xiàn)其線圈。由于輸入繼電器(X)為輸入映像寄存器中的狀態(tài)，因而其觸點(diǎn)的使用次數(shù)不限。

FX系列PLC的輸入繼電器以八進(jìn)制進(jìn)行編號(hào)，F(xiàn)X2N輸入繼電器的編號(hào)范圍為X000～X267(184點(diǎn))。注意，基本單元輸入繼電器的編號(hào)是固定的，擴(kuò)展單元和擴(kuò)展模塊是按與基本單元最靠近開始，順序進(jìn)行編號(hào)的。例如，基本單元FX2N-64M的輸入繼電器編號(hào)為X000～X037(32點(diǎn))，如果接有擴(kuò)展單元或擴(kuò)展模塊，則擴(kuò)展的輸入繼電器從X040開始

編號(hào)。

2．輸出繼電器(Y)

輸出繼電器用來(lái)將PLC內(nèi)部信號(hào)傳送給外部負(fù)載(用戶輸出設(shè)備)。輸出繼電器線圈是由PLC內(nèi)部程序的指令驅(qū)動(dòng)的，其線圈狀態(tài)傳送給輸出單元，再由輸出單元對(duì)應(yīng)的硬觸點(diǎn)來(lái)驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載。圖5-2所示為輸出繼電器Y0的等效電路。圖5-2輸出繼電器的等效電路每個(gè)輸出繼電器在輸出單元中都對(duì)應(yīng)有唯一一個(gè)常開硬觸點(diǎn)，但在程序中供編程的輸出繼電器，不管是常開觸點(diǎn)還是常閉觸點(diǎn)，都可以無(wú)數(shù)次使用。

FX系列PLC的輸出繼電器也是八進(jìn)制編號(hào)，其中FX2N編號(hào)范圍為Y000～Y267(184點(diǎn))。與輸入繼電器一樣，基本單元的輸出繼電器編號(hào)是固定的，擴(kuò)展單元和擴(kuò)展模塊的編號(hào)也是按與基本單元最靠近開始，順序進(jìn)行編號(hào)的。

在實(shí)際使用中，輸入、輸出繼電器的數(shù)量要看具體系統(tǒng)的配置情況。

3．輔助繼電器(M)

輔助繼電器是PLC中數(shù)量最多的一種繼電器，一般的輔助繼電器與繼電器控制系統(tǒng)中的中間繼電器相似。

輔助繼電器不能直接驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載，負(fù)載只能由輸出繼電器的外部觸點(diǎn)驅(qū)動(dòng)。輔助繼電器的常開與常閉觸點(diǎn)在PLC內(nèi)部編程時(shí)可無(wú)限次使用。

輔助繼電器編號(hào)由M與十進(jìn)制數(shù)共同組成(只有輸入/輸出繼電器才用八進(jìn)制數(shù))。

1)通用輔助繼電器(M0～M499)

FX2N系列共有500個(gè)通用輔助繼電器。通用輔助繼電器在PLC運(yùn)行時(shí)，如果電源突然斷電，則全部線圈均為OFF狀態(tài)。當(dāng)電源再次接通時(shí)，除了因外部輸入信號(hào)而變?yōu)镺N狀態(tài)以外，其余的仍將保持OFF狀態(tài)，它們沒有斷電保護(hù)功能。通用輔助繼電器常在邏輯運(yùn)算中作輔助運(yùn)算、狀態(tài)暫存、移位等用。

根據(jù)需要，可通過(guò)程序?qū)0～M499設(shè)定為斷電保持輔助繼電器。

2)斷電保持輔助繼電器(M500～M3071)

FX2N系列有M500～M3071共2572個(gè)斷電保持輔助繼電器。它與普通輔助繼電器不同之處是具有斷電保護(hù)功能，即能記憶電源中斷瞬時(shí)的狀態(tài)，又能在重新通電后再現(xiàn)其狀態(tài)(但只保持一個(gè)掃描周期)。它之所以能在電源斷電時(shí)保持其原有的狀態(tài)，是因?yàn)殡娫粗袛鄷r(shí)用PLC中的鋰電池保存了它們映像寄存器中的內(nèi)容。其中，M500～M1023可由軟件將其設(shè)定為通用輔助繼電器。下面通過(guò)小車往復(fù)運(yùn)動(dòng)控制來(lái)說(shuō)明斷電保持輔助繼電器的應(yīng)用，如圖5-3所示。

小車的正反向運(yùn)動(dòng)中，用M600、M601控制輸出繼電器驅(qū)動(dòng)小車運(yùn)動(dòng)。X1、X0為限位輸入信號(hào)。運(yùn)行的過(guò)程是：X0=ON→M600=ON→Y0=ON→小車右行→斷電→小車中途停止→通電(M600=ON→Y0=ON)再右行→X1=ON→M600=OFF、M601=ON→Y1=ON(左行)?？梢姡捎贛600和M601具有斷電保持，因而在小車中途因斷電停止后，一旦電源恢復(fù)，M600或M601仍記憶原來(lái)的狀態(tài)，將由它們控制相應(yīng)輸出繼電器，小車?yán)^續(xù)原方向運(yùn)動(dòng)。若不用斷電保護(hù)輔助繼電器，則當(dāng)小車中途斷電后，再次得電時(shí)小車將不能運(yùn)動(dòng)。圖5-3斷電保持輔助繼電器的作用

3)特殊輔助繼電器

PLC內(nèi)有大量的特殊輔助繼電器，它們都有各自的特殊功能。FX2N系列中有256個(gè)特殊輔助繼電器，可分成觸點(diǎn)型和線圈型兩大類。

(1)觸點(diǎn)型：其線圈由PLC自動(dòng)驅(qū)動(dòng)，用戶只可使用其觸點(diǎn)。例如：

M8000：運(yùn)行監(jiān)視器(在PLC運(yùn)行中接通)，M8001與M8000相反邏輯；

M8002：初始脈沖(僅在運(yùn)行開始時(shí)瞬間接通)，M8003與M8002相反邏輯；

M8011、M8012、M8013和M8014分別是產(chǎn)生10ms、100ms、1s和1min時(shí)鐘脈沖的特殊輔助繼電器。

M8000、M8002、M8012的波形圖如圖5-4所示。圖5-4M8000、M8002、M8012的波形圖

(2)線圈型：由用戶程序驅(qū)動(dòng)線圈后，PLC執(zhí)行特定的動(dòng)作。例如：

M8033：若使其線圈得電，則PLC停止時(shí)保持輸出映像存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)寄存器的內(nèi)容；

M8034：若使其線圈得電，則將PLC的輸出全部禁止；

M8039：若使其線圈得電，則PLC按D8039中指定的掃描時(shí)間工作。

4．狀態(tài)繼電器(S)

狀態(tài)繼電器用來(lái)記錄系統(tǒng)運(yùn)行中的狀態(tài)，是編制順序控制程序的重要編程元件，它與后述的步進(jìn)順控指令STL配合應(yīng)用。

如圖5-5所示，我們用機(jī)械手動(dòng)作簡(jiǎn)單介紹狀態(tài)器S的作用。當(dāng)啟動(dòng)信號(hào)X0有效時(shí)，機(jī)械手下降，下降到限位X1開始夾緊工件，加緊到位信號(hào)X2為ON時(shí)，機(jī)械手上升到上限X3則停止。整個(gè)過(guò)程可分為三步，每一步都用一個(gè)狀態(tài)器S20、S21、S22記錄。每個(gè)狀態(tài)器都有各自的置位和復(fù)位信號(hào)(如S21由X1置位，X2復(fù)位)，并有各自要做的操作(驅(qū)動(dòng)Y0、Y1、Y2)。從啟動(dòng)開始由上至下隨著狀態(tài)動(dòng)作的轉(zhuǎn)移，至下一狀態(tài)動(dòng)作時(shí)則上面狀態(tài)自動(dòng)返回原狀。這樣可使每一步的工作互不干擾，不必考慮不同步元件之間的互鎖，從而使設(shè)計(jì)清晰簡(jiǎn)潔。圖5-5狀態(tài)器(S)的作用狀態(tài)器有五種類型：初始狀態(tài)器S0～S9，共10點(diǎn)；回零狀態(tài)器S10～S19，共10點(diǎn)；通用狀態(tài)器S20～S499，共480點(diǎn)；具有狀態(tài)斷電保持的狀態(tài)器S500～S899，共400點(diǎn)；供報(bào)警用的狀態(tài)器(可用作外部故障診斷輸出)S900～S999，共100點(diǎn)。

在使用狀態(tài)器時(shí)應(yīng)注意：

(1)狀態(tài)器與輔助繼電器一樣有無(wú)數(shù)的常開和常閉觸點(diǎn)。

(2)狀態(tài)器不與步進(jìn)順控指令STL配合使用時(shí)，可作為輔助繼電器M使用。

(3)?FX2N系列PLC可通過(guò)程序設(shè)定將S0～S499設(shè)置為有斷電保持功能的狀態(tài)器。

5．定時(shí)器(T)

PLC中的定時(shí)器(T)相當(dāng)于繼電器控制系統(tǒng)中的通電型時(shí)間繼電器。它可以提供無(wú)限對(duì)常開、常閉延時(shí)觸點(diǎn)。定時(shí)器中有一個(gè)設(shè)定值寄存器(一個(gè)字長(zhǎng))、一個(gè)當(dāng)前值寄存器(一個(gè)字長(zhǎng))和一個(gè)用來(lái)存儲(chǔ)其輸出觸點(diǎn)的映像寄存器(一個(gè)二進(jìn)制位)，這三個(gè)量使用同一地址編號(hào)，但使用場(chǎng)合不一樣，意義也不同。

FX2N系列中定時(shí)器可分為通用定時(shí)器、積算定時(shí)器兩種。它們是通過(guò)對(duì)一定周期的時(shí)鐘脈沖進(jìn)行累計(jì)而實(shí)現(xiàn)定時(shí)的，時(shí)鐘脈沖有周期為1ms、10ms、100ms三種，當(dāng)所計(jì)數(shù)值達(dá)到設(shè)定值時(shí)觸點(diǎn)動(dòng)作。設(shè)定值可用常數(shù)K或數(shù)據(jù)寄存器D的內(nèi)容來(lái)設(shè)置。

1)通用定時(shí)器

通用定時(shí)器的特點(diǎn)是不具備斷電的保持功能，即當(dāng)輸入電路斷開或停電時(shí)定時(shí)器復(fù)位。通用定時(shí)器有100ms和10ms通用定時(shí)器兩種。

(1)?100ms通用定時(shí)器(T0～T199)：共200點(diǎn)，其中T192～T199為子程序和中斷服務(wù)程序?qū)Ｓ枚〞r(shí)器。這類定時(shí)器對(duì)100ms時(shí)鐘累積計(jì)數(shù)，設(shè)定值為1～32767，所以其定時(shí)范圍為0.1～3276.7s。

(2)?10ms通用定時(shí)器(T200～T245)：共46點(diǎn)。這類定時(shí)器對(duì)10ms時(shí)鐘累積計(jì)數(shù)，設(shè)定值為1～32767，所以其定時(shí)范圍為0.01～327.67s。下面舉例說(shuō)明通用定時(shí)器的工作原理。如圖5-6所示，當(dāng)輸入X0接通時(shí)，定時(shí)器T10從0開始對(duì)10ms時(shí)鐘脈沖進(jìn)行累積計(jì)數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù)值與設(shè)定值K123相等時(shí)，定時(shí)器的常開觸點(diǎn)接通Y0，經(jīng)過(guò)的時(shí)間為123×0.1?s=12.3?s。當(dāng)X0斷開后定時(shí)器復(fù)位，計(jì)數(shù)值變?yōu)?，其常開觸點(diǎn)斷開，Y0也隨之置為OFF。若外部電源斷電，定時(shí)器也將復(fù)位。圖5-6通用定時(shí)器工作原理

2)積算定時(shí)器

積算定時(shí)器具有計(jì)數(shù)累積的功能。在定時(shí)過(guò)程中，如果斷電或定時(shí)器線圈置為OFF，積算定時(shí)器將保持當(dāng)前的計(jì)數(shù)值(當(dāng)前值)，當(dāng)通電或定時(shí)器線圈置為ON后繼續(xù)累積，即其當(dāng)前值具有保持功能，只有將積算定時(shí)器復(fù)位，當(dāng)前值才變?yōu)?。

(1)?1ms積算定時(shí)器(T246～T249)：共4點(diǎn)，是對(duì)1ms時(shí)鐘脈沖進(jìn)行累積計(jì)數(shù)的，定時(shí)的時(shí)間范圍為0.001～32.767s。

(2)?100ms積算定時(shí)器(T250～T255)：共6點(diǎn)，是對(duì)100ms時(shí)鐘脈沖進(jìn)行累積計(jì)數(shù)的，定時(shí)的時(shí)間范圍為0.1～3276.7s。以下舉例說(shuō)明積算定時(shí)器的工作原理。如圖5-7所示，當(dāng)X1接通時(shí)，T250當(dāng)前值計(jì)數(shù)器開始累積100ms的時(shí)鐘脈沖的個(gè)數(shù)。當(dāng)X1經(jīng)t0時(shí)間后斷開，而T253尚未計(jì)數(shù)到設(shè)定值K345時(shí)，其計(jì)數(shù)的當(dāng)前值保留。當(dāng)X0再次接通時(shí)，T253從保留的當(dāng)前值開始繼續(xù)累積，經(jīng)過(guò)t1時(shí)間，當(dāng)前值達(dá)到K345時(shí)，定時(shí)器的觸點(diǎn)動(dòng)作。累積的時(shí)間為t0+t1=0.1×345=34.5s。當(dāng)復(fù)位輸入X1接通時(shí)，定時(shí)器才復(fù)位，當(dāng)前值變?yōu)?，觸點(diǎn)也跟隨復(fù)位。圖5-7積算定時(shí)器工作原理

6．計(jì)數(shù)器(C)

FX2N系列計(jì)數(shù)器分為內(nèi)部計(jì)數(shù)器和高速計(jì)數(shù)器兩類。

1)內(nèi)部計(jì)數(shù)器

內(nèi)部計(jì)數(shù)器在執(zhí)行掃描操作時(shí)對(duì)內(nèi)部信號(hào)(如X、Y、M、S、T等)進(jìn)行計(jì)數(shù)。內(nèi)部輸入信號(hào)的接通和斷開時(shí)間應(yīng)比PLC的掃描周期稍長(zhǎng)。

(1)?16位增計(jì)數(shù)器(C0～C199)：共200點(diǎn)，其中C0～C99為通用型；C100～C199共100點(diǎn)為斷電保持型(斷電保持型即斷電后能保持當(dāng)前值待通電后繼續(xù)計(jì)數(shù))。這類計(jì)數(shù)器為遞加計(jì)數(shù)，應(yīng)用前先對(duì)其設(shè)置一設(shè)定值，當(dāng)輸入信號(hào)(上升沿)個(gè)數(shù)累加到設(shè)定值時(shí)，計(jì)數(shù)器動(dòng)作，其常開觸點(diǎn)閉合、常閉觸點(diǎn)斷開。計(jì)數(shù)器的設(shè)定值為1～32767(16位二進(jìn)制數(shù))，設(shè)定值除了用常數(shù)K設(shè)定外，還可間接通過(guò)指定數(shù)據(jù)寄存器設(shè)定。下面舉例說(shuō)明通用型16位增計(jì)數(shù)器的工作原理。如圖5-8所示，X10為復(fù)位信號(hào)，當(dāng)X10為ON時(shí)C0復(fù)位。X11是計(jì)數(shù)輸入，每當(dāng)X11接通一次計(jì)數(shù)器，當(dāng)前值增加1(注意X10斷開，計(jì)數(shù)器不會(huì)復(fù)位)。當(dāng)計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)當(dāng)前值為設(shè)定值10時(shí)，計(jì)數(shù)器C0的輸出觸點(diǎn)動(dòng)作，Y0被接通。此后既使輸入X11再接通，計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值也保持不變。當(dāng)復(fù)位輸入X10接通時(shí)，執(zhí)行RST復(fù)位指令，計(jì)數(shù)器復(fù)位，輸出觸點(diǎn)也復(fù)位，Y0被斷開。圖5-8通用型16位增計(jì)數(shù)器

(2)?32位增/減計(jì)數(shù)器(C200～C234)：共有35點(diǎn)，其中C200～C219(共20點(diǎn))為通用型，C220～C234(共15點(diǎn))為斷電保持型。這類計(jì)數(shù)器與16位增計(jì)數(shù)器相比，除位數(shù)不同外，它還能通過(guò)控制實(shí)現(xiàn)加/減雙向計(jì)數(shù)。設(shè)定值范圍均為-214783648～+214783647(32位)。

C200～C234是增計(jì)數(shù)還是減計(jì)數(shù)，由特殊輔助繼電器M8200～M8234設(shè)定。對(duì)應(yīng)的特殊輔助繼電器被置為ON時(shí)為減計(jì)數(shù)，置為OFF時(shí)為增計(jì)數(shù)。

計(jì)數(shù)器的設(shè)定值與16位計(jì)數(shù)器一樣，可直接用常數(shù)K或間接用數(shù)據(jù)寄存器D的內(nèi)容作為設(shè)定值。在間接設(shè)定時(shí)，要使用編號(hào)緊連在一起的兩個(gè)數(shù)據(jù)計(jì)數(shù)器。如圖5-9所示，X12用來(lái)控制M8200，X12閉合時(shí)為減計(jì)數(shù)方式。X14為計(jì)數(shù)輸入，C200的設(shè)定值為-5(可正、可負(fù))。在t1時(shí)間段，C200置為增計(jì)數(shù)方式(M8200為OFF)，當(dāng)X14計(jì)數(shù)輸入累加至由4→5時(shí)，進(jìn)入t2時(shí)間段，C200置為減計(jì)數(shù)方式(M8200為ON)，當(dāng)X14計(jì)數(shù)輸入累減至由-4→-5時(shí)，計(jì)數(shù)器的輸出觸點(diǎn)不會(huì)動(dòng)作，相反會(huì)復(fù)位Y1。在t3時(shí)間段，C200置為增計(jì)數(shù)方式(M8200為OFF)，當(dāng)X14計(jì)數(shù)輸入累加至由-6→-5時(shí)，計(jì)數(shù)器的輸出觸點(diǎn)才動(dòng)作，當(dāng)前值大于-5時(shí)計(jì)數(shù)器仍為ON狀態(tài)。復(fù)位輸入X13接通時(shí)，計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值為0，輸出觸點(diǎn)也隨之復(fù)位。圖5-932位增/減計(jì)數(shù)器

2)高速計(jì)數(shù)器(C235～C255)

高速計(jì)數(shù)器與內(nèi)部計(jì)數(shù)器相比，除允許輸入頻率高之外，應(yīng)用也更為靈活。高速計(jì)數(shù)器均有斷電保持功能，通過(guò)參數(shù)設(shè)定也可變成非斷電保持。FX2N有C235～C255共21點(diǎn)高速計(jì)數(shù)器。適合用來(lái)作為高速計(jì)數(shù)器輸入的PLC輸入端口有X0～X7。X0～X7不能重復(fù)使用，即某一個(gè)輸入端已被某個(gè)高速計(jì)數(shù)器占用時(shí)，它就不能再用于其他高速計(jì)數(shù)器，也不能作它用。各高速計(jì)數(shù)器對(duì)應(yīng)的輸入端如表5-2所示。表5-2高速計(jì)數(shù)器簡(jiǎn)表高速計(jì)數(shù)器可分為四類：

(1)單相單計(jì)數(shù)輸入高速計(jì)數(shù)器(C235～C245)。其觸點(diǎn)動(dòng)作與32位增/減計(jì)數(shù)器相同，可進(jìn)行增或減計(jì)數(shù)(取決于M8235～M8245的狀態(tài))。

圖5-10(a)所示為無(wú)啟動(dòng)/復(fù)位端單相單計(jì)數(shù)輸入高速計(jì)數(shù)器的應(yīng)用。當(dāng)X10斷開，M8235為OFF時(shí)，C235為增計(jì)數(shù)方式(反之為減計(jì)數(shù))。由X12選中C235，從表5-1中可知，其輸入信號(hào)來(lái)自于X0，C235對(duì)X0信號(hào)增計(jì)數(shù)，當(dāng)前值達(dá)到1234時(shí)，C235常開接通，Y0得電。X11為復(fù)位信號(hào)，當(dāng)X11接通時(shí)，C235復(fù)位。圖5-10(b)所示為帶啟動(dòng)/復(fù)位端單相單計(jì)數(shù)輸入高速計(jì)數(shù)器的應(yīng)用。由表5-1可知，X1和X6分別為復(fù)位輸入端和啟動(dòng)輸入端。利用X10通過(guò)M8244可設(shè)定其增/減計(jì)數(shù)方式。當(dāng)X12接通，且X6也接通時(shí)，開始計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)的輸入信號(hào)來(lái)自于X0，C244的設(shè)定值由D0和D1指定。除了可用X1立即復(fù)位外，也可用梯形圖中的X11復(fù)位。圖5-10單相單計(jì)數(shù)輸入高速計(jì)數(shù)器(a)無(wú)啟動(dòng)/復(fù)位端；(b)帶啟動(dòng)/復(fù)位端表5-2中，U表示加計(jì)數(shù)輸入，D表示減計(jì)數(shù)輸入，B表示B相輸入，A表示A相輸入，R表示復(fù)位輸入，S表示啟動(dòng)輸入；X6、X7只能用作啟動(dòng)信號(hào)，不能用作計(jì)數(shù)信號(hào)。

(2)單相雙計(jì)數(shù)輸入高速計(jì)數(shù)器(C246～C250)。這類高速計(jì)數(shù)器有兩個(gè)輸入端，一個(gè)為增計(jì)數(shù)輸入端，另一個(gè)為減計(jì)數(shù)輸入端。利用M8246～M8250的ON/OFF動(dòng)作可監(jiān)控C246～C250的增/減計(jì)數(shù)動(dòng)作。

如圖5-11所示，X10為復(fù)位信號(hào)，其有效(ON)則C248復(fù)位。由表5-2可知，也可利用X5對(duì)其復(fù)位。當(dāng)X11接通時(shí)，選中C248，輸入來(lái)自X3和X4。圖5-11單相雙計(jì)數(shù)輸入高速計(jì)數(shù)器

(3)雙相高速計(jì)數(shù)器(C251～C255)。A相和B相信號(hào)決定計(jì)數(shù)器是增計(jì)數(shù)還是減計(jì)數(shù)。當(dāng)A相為ON時(shí)，若B相由OFF到ON，則為增計(jì)數(shù)；當(dāng)A相為ON時(shí)，若B相由ON到OFF，則為減計(jì)數(shù)，如圖5-12(a)所示。

如圖5-12(b)所示，當(dāng)X12接通時(shí)，C251計(jì)數(shù)開始。由表5-2可知，其輸入來(lái)自X0(A相)和X1(B相)。只有當(dāng)計(jì)數(shù)使當(dāng)前值超過(guò)設(shè)定值時(shí)，Y2為ON。如果X11接通，則計(jì)數(shù)器復(fù)位。根據(jù)不同的計(jì)數(shù)方向，Y3為ON(增計(jì)數(shù))或?yàn)镺FF(減計(jì)數(shù))，即用M8251～M8255可監(jiān)視C251～C255的加/減計(jì)數(shù)狀態(tài)。圖5-12雙相高速計(jì)數(shù)器注意：高速計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)頻率較高，它們的輸入信號(hào)頻率受兩方面的限制，一是全部高速計(jì)數(shù)器的處理時(shí)間，因它們采用中斷方式，所以計(jì)數(shù)器用得越少，則可計(jì)數(shù)頻率就越高；二是輸入端的響應(yīng)速度，其中X0、X2、X3最高頻率為10kHz，X1、X4、X5最高頻率為7kHz。第7章中的高速處理指令中有高速計(jì)數(shù)器指令，建議讀者將兩者結(jié)合起來(lái)學(xué)習(xí)。

7．?dāng)?shù)據(jù)寄存器(D)

PLC在進(jìn)行輸入/輸出處理、模擬量控制、位置控制時(shí)，需要許多數(shù)據(jù)寄存器存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和參數(shù)。數(shù)據(jù)寄存器為16位，最高位為符號(hào)位?？捎脙蓚€(gè)數(shù)據(jù)寄存器來(lái)存儲(chǔ)32位數(shù)據(jù)，最高位仍為符號(hào)位。數(shù)據(jù)寄存器有以下幾種類型：

(1)通用數(shù)據(jù)寄存器(D0～D199)。共200點(diǎn)。當(dāng)M8033為ON時(shí)，D0～D199有斷電保護(hù)功能；當(dāng)M8033為OFF時(shí)則無(wú)斷電保護(hù)，這種情況PLC由RUN→STOP或停電時(shí)，數(shù)據(jù)全部清零。

(2)斷電保護(hù)數(shù)據(jù)寄存器(D200～D7999)。共7800點(diǎn)，其中D200～D511(共12點(diǎn))有斷電保護(hù)功能。可以利用外部設(shè)備的參數(shù)設(shè)定改變通用數(shù)據(jù)寄存器與有斷電保持功能數(shù)據(jù)寄存器的分配；D490～D509供通信用；D512～D7999的斷電保持功能不能用軟件改變，但可用指令清除它們的內(nèi)容。根據(jù)參數(shù)設(shè)定可以將D1000以上作為文件寄存器。

(3)特殊數(shù)據(jù)寄存器(D8000～D8255)。共256點(diǎn)。特殊數(shù)據(jù)寄存器的作用是監(jiān)控PLC的運(yùn)行狀態(tài)，如掃描時(shí)間、電池電壓等。用戶不能使用未加定義的特殊數(shù)據(jù)寄存器。具體可參見用戶手冊(cè)。

8．變址寄存器(V/Z)

FX2N系列PLC有V0～V7和Z0～Z7共16個(gè)變址寄存器，它們都是16位的寄存器。變址寄存器V/Z實(shí)際上是一種特殊用途的數(shù)據(jù)寄存器，其作用相當(dāng)于微機(jī)中的變址寄存器，用于改變?cè)木幪?hào)(變址)，例如V0=10，則執(zhí)行D10V0時(shí)，被執(zhí)行的編號(hào)為D20(D10+10)。變址寄存器可以像其他數(shù)據(jù)寄存器一樣進(jìn)行讀/寫，需要進(jìn)行32位操作時(shí)，可將V、Z串聯(lián)使用(Z為低位，V為高位)。

9．指針(P、I)

在FX系列中，指針用來(lái)指示分支指令的跳轉(zhuǎn)目標(biāo)和中斷程序的入口標(biāo)號(hào)，分為分支用指針、輸入中斷指針及定時(shí)中斷指針和計(jì)數(shù)中斷指針。其中，中斷指針內(nèi)容安排于第7章中的與中斷有關(guān)的指令部分，以便于大家學(xué)習(xí)。

FX2N有P0～P127共128點(diǎn)分支用指針。分支指針用來(lái)指示跳轉(zhuǎn)指令(CJ)的跳轉(zhuǎn)目標(biāo)或子程序調(diào)用指令(CALL)調(diào)用子程序的入口地址。

如圖5-13所示，當(dāng)X1常開接通時(shí)，執(zhí)行跳轉(zhuǎn)指令CJP0，PLC跳到標(biāo)號(hào)為P0處之后的程序去執(zhí)行。圖5-13分支用指針

10．常數(shù)(K、H)

K表示十進(jìn)制整數(shù)的符號(hào)，主要用來(lái)指定定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的設(shè)定值及應(yīng)用功能指令操作數(shù)中的數(shù)值；H表示十六進(jìn)制數(shù)，主要用來(lái)表示應(yīng)用功能指令的操作數(shù)值。例如，20用十進(jìn)制表示為K20，用十六進(jìn)制則表示為H14。

5.2FX系列可編程控制器的編程語(yǔ)言

5.2.1梯形圖編程語(yǔ)言

梯形圖語(yǔ)言是在傳統(tǒng)電器控制系統(tǒng)中常用的接觸器、繼電器等圖形表達(dá)符號(hào)的基礎(chǔ)上演變而來(lái)的。它與電器控制線路圖相似，繼承了傳統(tǒng)電器控制邏輯中使用的框架結(jié)構(gòu)、邏輯運(yùn)算方式和輸入/輸出形式，具有形象、直觀、實(shí)用的特點(diǎn)。因此，這種編程語(yǔ)言為廣大電氣技術(shù)人員所熟知，是應(yīng)用最廣泛的PLC編程語(yǔ)言，是PLC的第一編程語(yǔ)言。圖5-14所示是傳統(tǒng)的電器控制線路圖和PLC梯形圖。

從圖5-14(d)中可看出，兩種圖的基本表示思想是一致的，具體表達(dá)方式有一定區(qū)別。PLC的梯形圖使用的是內(nèi)部繼電器，定時(shí)/計(jì)數(shù)器等，都是由軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)的，使用方便，修改靈活，是原電器控制線路硬接線無(wú)法比擬的。圖5-14電器控制線路圖與梯形圖(a)繼電器原理圖；(b)?PLC接線圖；(c)梯形圖；(d)?PLC等效電路5.2.2順序功能圖編程語(yǔ)言

順序功能圖語(yǔ)言(SFC語(yǔ)言)是一種較好的編程語(yǔ)言，又稱為狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖語(yǔ)言。它將一個(gè)完整的控制過(guò)程分為若干階段，各階段具有不同的動(dòng)作，階段間有一定的轉(zhuǎn)換條件，轉(zhuǎn)換條件滿足就實(shí)現(xiàn)階段轉(zhuǎn)移，上一階段動(dòng)作結(jié)束，下一階段動(dòng)作開始。它用功能表圖的方式來(lái)表達(dá)一個(gè)控制過(guò)程，對(duì)于順序控制系統(tǒng)特別適用。5.2.3指令語(yǔ)句表編程語(yǔ)言

這種編程語(yǔ)言是一種與匯編語(yǔ)言類似的助記符編程語(yǔ)言。在PLC應(yīng)用中，經(jīng)常采用簡(jiǎn)易編程器，而這種編程器中沒有CRT屏幕顯示，或沒有較大的液晶屏幕顯示。因此，就用一系列PLC操作命令組成的語(yǔ)句表將梯形圖描述出來(lái)，再通過(guò)簡(jiǎn)易編程器輸入到PLC中。雖然各個(gè)PLC生產(chǎn)廠家的語(yǔ)句表形式不盡相同，但基本功能相差無(wú)幾。以下是與圖5-14(c)的梯形圖對(duì)應(yīng)的(FX系列PLC)語(yǔ)句表程序。步序號(hào)指令數(shù)據(jù)

0LD X1

1OR Y0

2ANI X0

3OUT Y0

4LD X2

5

6 OR Y1

7 AND Y0

8 OUT Y1

9 END可以看出，語(yǔ)句是語(yǔ)句表程序的基本單元，每個(gè)語(yǔ)句和微機(jī)一樣也由地址(步序號(hào))、操作碼(指令)和操作數(shù)(數(shù)據(jù))三部分組成。5.2.4邏輯圖編程語(yǔ)言

邏輯圖是一種類似于數(shù)字邏輯電路結(jié)構(gòu)的編程語(yǔ)言，由與門、或門、非門、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器、觸發(fā)器等邏輯符號(hào)組成。有數(shù)字電路基礎(chǔ)的電氣技術(shù)人員較容易掌握，如圖5-15所示。圖5-15邏輯圖語(yǔ)言編程5.2.5高級(jí)語(yǔ)言

隨著PLC技術(shù)的發(fā)展，為了增強(qiáng)PLC的運(yùn)算、數(shù)據(jù)處理及通信等功能，近年來(lái)推出的PLC，尤其是大型PLC都可用高級(jí)語(yǔ)言，如BASIC語(yǔ)言、C語(yǔ)言、PASCAL語(yǔ)言、結(jié)構(gòu)文本(ST)等進(jìn)行編程。采用高級(jí)語(yǔ)言后，用戶可以像使用普通微型計(jì)算機(jī)一樣操作PLC，使PLC的各種功能得到更好的發(fā)揮。

5.3FX系列可編程控制器的基本指令

FX系列PLC有基本邏輯指令20或27條、步進(jìn)指令2條、功能指令100多條(不同系列有所不同)。本節(jié)以FX2N為例，介紹其基本邏輯指令、步進(jìn)指令及其應(yīng)用。

FX2N共有27條基本邏輯指令，其中包含了有些子系列PLC的20條基本邏輯指令。5.3.1邏輯取及線圈驅(qū)動(dòng)(輸出)指令(LD/LDI/OUT)

1)?LD(取指令)

此指令是一個(gè)常開觸點(diǎn)與左母線連接的指令，每一個(gè)以常開觸點(diǎn)開始的邏輯行都用此指令。

2)?LDI(取反指令)

此指令是一個(gè)常閉觸點(diǎn)與左母線連接的指令，每一個(gè)以常閉觸點(diǎn)開始的邏輯行都用此指令。

3)?OUT(輸出指令)

此指令是對(duì)線圈進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的指令，也稱為輸出指令。

邏輯取指令與輸出指令的使用如圖5-16所示。圖5-16取指令與輸出指令的使用取指令與輸出指令的使用說(shuō)明：

(1)?LD、LDI指令既可用于輸入左母線相連的觸點(diǎn)，也可與ANB、ORB指令配合實(shí)現(xiàn)塊邏輯運(yùn)算。

(2)?LD、LDI指令的目標(biāo)元件為X、Y、M、T、C、S。

(3)?OUT指令可以連續(xù)使用若干次(相當(dāng)于線圈并聯(lián))，對(duì)于定時(shí)器和計(jì)數(shù)器，在OUT指令之后應(yīng)設(shè)置常數(shù)K或數(shù)據(jù)寄存器。

(4)?OUT指令目標(biāo)元件為Y、M、T、C和S，但不能用于X。5.3.2觸點(diǎn)串聯(lián)指令(AND/ANI)

1)?AND(與指令)

此指令是一個(gè)常開觸點(diǎn)串聯(lián)連接的指令，完成邏輯“與”運(yùn)算。

2)?ANI(與反指令)

此指令是一個(gè)常閉觸點(diǎn)串聯(lián)連接的指令，完成邏輯“與非”運(yùn)算。

觸點(diǎn)串聯(lián)指令的使用如圖5-17所示。圖5-17觸點(diǎn)串聯(lián)指令的使用觸點(diǎn)串聯(lián)指令的使用說(shuō)明：

(1)?AND、ANI都是單個(gè)觸點(diǎn)串聯(lián)連接的指令，串聯(lián)次數(shù)沒有限制，可反復(fù)使用。

(2)?AND、ANI的目標(biāo)元件為X、Y、M、T、C和S。

(3)在執(zhí)行圖5-17中的OUTM101指令后，通過(guò)T1的觸點(diǎn)去驅(qū)動(dòng)Y4，將之稱為連續(xù)輸出。5.3.3觸點(diǎn)并聯(lián)指令(OR/ORI)

1)?OR(或指令)

此指令用于單個(gè)常開觸點(diǎn)的并聯(lián)，實(shí)現(xiàn)邏輯“或”運(yùn)算。

2)?ORI(或非指令)

此指令用于單個(gè)常閉觸點(diǎn)的并聯(lián)，實(shí)現(xiàn)邏輯“或非”運(yùn)算。

觸點(diǎn)并聯(lián)指令的使用如圖5-18所示。圖5-18觸點(diǎn)并聯(lián)指令的使用觸點(diǎn)并聯(lián)指令的使用說(shuō)明：

(1)?OR、ORI指令都是單個(gè)觸點(diǎn)并聯(lián)的指令，并聯(lián)觸點(diǎn)的左端接到母線處(左母線或支路母線)，右端與前一條指令對(duì)應(yīng)觸點(diǎn)的右端相連。觸點(diǎn)并聯(lián)指令連續(xù)使用的次數(shù)不限。

(2)?OR、ORI指令的目標(biāo)元件為X、Y、M、T、C、S。5.3.4取脈沖指令(LDP/LDF)

1)?LDP(取上升沿指令)

此指令為在與母線連接的常開觸點(diǎn)的上升沿檢測(cè)的指令，僅在指定位元件的上升沿(由OFF→ON)時(shí)接通一個(gè)掃描周期。

2)?LDF(取下降沿指令)

此指令為在與母線連接的常閉觸點(diǎn)的下降沿檢測(cè)指令。

取脈沖指令的使用如圖5-19所示。圖5-19取脈沖指令的使用取脈沖指令的使用說(shuō)明：

(1)?LDP、LDF指令僅在對(duì)應(yīng)元件有效時(shí)維持一個(gè)掃描周期的接通。圖5-19中，當(dāng)M1有一個(gè)下降沿時(shí)，Y3只有一個(gè)掃描周期為ON。

(2)?LDP、LDF指令的目標(biāo)元件為X、Y、M、T、C、S。5.3.5與脈沖指令(ANDP/ANDF)

1)?ANDP

此指令是在上升沿檢測(cè)串聯(lián)連接的指令，僅在指定位元件的上升沿(由OFF→ON)時(shí)接通一個(gè)掃描周期。

2)?ANDF

此指令是在下降沿檢測(cè)串聯(lián)連接的指令，僅在指定位元件的下降沿(由ON→OFF)時(shí)接通一個(gè)掃描周期。與脈沖指令的使用如圖5-20所示。

與脈沖指令的使用說(shuō)明：

(1)?ANDP、ANDF都是單個(gè)觸點(diǎn)串聯(lián)連接的指令，串聯(lián)次數(shù)沒有限制，可反復(fù)使用。

(2)?ANDP、ANDF的目標(biāo)元件為X、Y、M、T、C和S。圖5-20與脈沖指令的使用5.3.6或脈沖指令(ORP/ORF)

1)?ORP

此指令是在上升沿檢測(cè)并聯(lián)連接的指令，僅在指定位元件的上升沿(由OFF→ON)時(shí)接通一個(gè)掃描周期。

2)ORF

此指令是在下降沿檢測(cè)并聯(lián)連接的指令，僅在指定位元件的下降沿(由ON→OFF)時(shí)接通一個(gè)掃描周期。

或脈沖指令的使用如圖5-21所示。圖5-21或脈沖指令的使用或脈沖指令的使用說(shuō)明：

(1)?ORP、ORF指令都是單個(gè)觸點(diǎn)的并聯(lián)指令，并聯(lián)觸點(diǎn)的左端接到母線處(左母線或支路母線)，右端與前一條指令對(duì)應(yīng)觸點(diǎn)的右端相連。觸點(diǎn)并聯(lián)指令連續(xù)使用的次數(shù)不限。

(2)?ORP、ORF指令的目標(biāo)元件為X、Y、M、T、C、S。5.3.7串聯(lián)電路塊的并聯(lián)連接指令(ORB)

ORB(塊或指令)用于兩個(gè)或兩個(gè)以上的觸點(diǎn)串聯(lián)連接的電路之間的并聯(lián)。ORB指令的使用如圖5-22所示。

ORB指令的使用說(shuō)明：

(1)幾個(gè)串聯(lián)電路塊并聯(lián)連接時(shí)，每個(gè)串聯(lián)電路塊開始時(shí)應(yīng)該用LD或LDI指令。

(2)有多個(gè)電路塊并聯(lián)時(shí)，如對(duì)每個(gè)電路塊使用ORB指令，則并聯(lián)的電路塊數(shù)量沒有限制。

(3)?ORB指令也可以連續(xù)使用，但這種程序?qū)懛ú煌扑]使用。一般限制LD或LDI指令的使用次數(shù)不得超過(guò)8次，也就是ORB只能連續(xù)使用8次以下。圖5-22ORB指令的使用5.3.8并聯(lián)電路塊的串聯(lián)連接指令(ANB)

ANB(塊與指令)用于兩個(gè)或兩個(gè)以上觸點(diǎn)并聯(lián)連接的電路之間的串聯(lián)。ANB指令的使用說(shuō)明如圖5-23所示。

ANB指令的使用說(shuō)明：

(1)并聯(lián)電路塊串聯(lián)連接時(shí)，并聯(lián)電路塊的開始均用LD或LDI指令。

(2)多個(gè)并聯(lián)回路塊連接按順序和前面的回路串聯(lián)時(shí)，ANB指令的使用次數(shù)沒有限制。也可連續(xù)使用ANB，但與ORB一樣，使用次數(shù)限制在8次以下。圖5-23ANB指令的使用5.3.9多重輸出(堆棧)指令(MPS/MRD/MPP)

堆棧指令是FX系列中新增的基本指令，用于多重輸出電路，它為編程帶來(lái)了便利。在FX系列PLC中有11個(gè)存儲(chǔ)單元，它們專門用來(lái)存儲(chǔ)程序運(yùn)算的中間結(jié)果，被稱為棧存

儲(chǔ)器。

1)?MPS(進(jìn)棧指令)

此指令將運(yùn)算結(jié)果送入棧存儲(chǔ)器的第一段，同時(shí)將先前送入的數(shù)據(jù)依次移到棧的下一段。

2)?MRD(讀棧指令)

此指令將棧存儲(chǔ)器中的第一段數(shù)據(jù)(最后進(jìn)棧的數(shù)據(jù))讀出且將該數(shù)據(jù)繼續(xù)保存在棧存儲(chǔ)器的第一段，棧內(nèi)的數(shù)據(jù)不發(fā)生移動(dòng)。

3)?MPP(出棧指令)

此指令將棧存儲(chǔ)器中的第一段數(shù)據(jù)(最后進(jìn)棧的數(shù)據(jù))讀出且該數(shù)據(jù)從棧中消失，同時(shí)將棧中其他數(shù)據(jù)依次上移。

堆棧指令的使用如圖5-24所示。其中，圖5-24(a)為一層棧，進(jìn)棧后的信息可無(wú)限使用，最后一次使用MPP指令彈出信號(hào)；圖5-24(b)為二層棧，它用了兩個(gè)棧單元。圖5-24堆棧指令的使用(a)一層棧；(b)二層棧堆棧指令的使用說(shuō)明：

(1)堆棧指令沒有目標(biāo)元件。

(2)?MPS和MPP必須配對(duì)使用。

(3)由于棧存儲(chǔ)單元只有11個(gè)，因此棧的層次最多為11層。5.3.10主控及主控復(fù)位指令(MC/MCR)

1)?MC(主控指令)

此指令用于公共串聯(lián)觸點(diǎn)的連接。執(zhí)行MC后，左母線移到MC觸點(diǎn)的后面。

2)?MCR(主控復(fù)位指令)

此指令是MC指令的復(fù)位指令，即利用它恢復(fù)原左母線的位置。在編程時(shí)常會(huì)出現(xiàn)這樣的情況，多個(gè)線圈同時(shí)受一個(gè)或一組觸點(diǎn)控制，如果在每個(gè)線圈的控制電路中都串入同樣的觸點(diǎn)，將占用很多存儲(chǔ)單元，使用主控指令就可以解決這一問(wèn)題。MC、MCR指令的使用如圖5-25所示。圖中，利用MCN0M100指令實(shí)現(xiàn)左母線右移，使Y0、Y1都在X0的控制之下。其中，N0表示嵌套等級(jí)，在無(wú)嵌套結(jié)構(gòu)中N0的使用次數(shù)無(wú)限制。指令MCRN0用于恢復(fù)到原左母線狀態(tài)。如果X0斷開則會(huì)跳過(guò)MC、MCR之間的指令向下執(zhí)行。圖5-25主控指令的使用

MC、MCR指令的使用說(shuō)明：

(1)?MC、MCR指令的目標(biāo)元件為Y和M，但不能用特殊輔助繼電器。MC占3個(gè)程序步，MCR占2個(gè)程序步。

(2)?主控觸點(diǎn)在梯形圖中與一般觸點(diǎn)垂直(如圖5-25中的M100)。主控觸點(diǎn)是與左母線相連的常開觸點(diǎn)，是控制一組電路的總開關(guān)。與主控觸點(diǎn)相連的觸點(diǎn)必須用LD或LDI

指令。

(3)?MC指令的輸入觸點(diǎn)斷開時(shí)，在MC和MCR內(nèi)的積算定時(shí)器、計(jì)數(shù)器、用復(fù)位/置位指令驅(qū)動(dòng)的元件保持其之前的狀態(tài)不變。非積算定時(shí)器和計(jì)數(shù)器、用OUT指令驅(qū)動(dòng)的元件將復(fù)位。如圖5-25中，當(dāng)X0斷開時(shí)，Y0和Y1即變?yōu)镺FF。

(4)在一個(gè)MC指令區(qū)內(nèi)若再次使用MC指令則稱為嵌套。嵌套級(jí)數(shù)最多為8級(jí)，編號(hào)按N0→N1→N2→N3→N4→

N5→N6→N7順序增大，每級(jí)的返回使用對(duì)應(yīng)的MCR指令，從編號(hào)大的嵌套級(jí)開始復(fù)位。5.3.11取反指令(INV)

INV(取反指令)指令用于將原來(lái)的運(yùn)算結(jié)果取反。取反指令的使用如圖5-26所示。如果X0斷開，則Y0為ON，否則Y0為OFF。使用時(shí)應(yīng)注意，INV不能像指令表的LD、LDI、LDP、LDF那樣與母線連接，也不能像指令表中的OR、ORI、ORP、ORF指令那樣單獨(dú)使用。圖5-26取反指令的使用5.3.12置位與復(fù)位指令(SET/RST)

1)?SET(置位指令)

此指令的作用是使被操作的目標(biāo)元件置位并保持。

2)?RST(復(fù)位指令)

此指令的作用是使被操作的目標(biāo)元件復(fù)位并保持清零狀態(tài)。

SET、RST指令的使用如圖5-27所示。當(dāng)X0常開觸點(diǎn)接通時(shí)，Y0變?yōu)镺N狀態(tài)并一直保持該狀態(tài)，即使X0斷開，Y0的ON狀態(tài)仍維持不變；只有當(dāng)X1的常開觸點(diǎn)閉合時(shí)，Y0才變?yōu)镺FF狀態(tài)并保持，即使X1常開觸點(diǎn)斷開，Y0也仍為OFF狀態(tài)。圖5-27置位與復(fù)位指令的使用

SET、RST指令的使用說(shuō)明：

(1)?SET指令的目標(biāo)元件為Y、M、S；RST指令的目標(biāo)元件為Y、M、S、T、C、D、V、Z。RST指令常被用來(lái)對(duì)D、Z、V的內(nèi)容清零，還用來(lái)復(fù)位積算定時(shí)器和計(jì)數(shù)器。

(2)對(duì)于同一目標(biāo)元件，SET、RST可多次使用，順序也可隨意，但最后執(zhí)行者有效。5.3.13脈沖(微分)輸出指令(PLS/PLF)

1)?PLS(上升沿微分指令)

此指令用于在輸入信號(hào)上升沿產(chǎn)生一個(gè)掃描周期的脈沖輸出。

2)?PLF(下降沿微分指令)

此指令用于在輸入信號(hào)下降沿產(chǎn)生一個(gè)掃描周期的脈沖輸出。

微分指令的使用如圖5-28所示。一般的應(yīng)用是利用微分指令檢測(cè)到信號(hào)的邊沿，然后通過(guò)置位和復(fù)位命令控制Y0的狀態(tài)。圖5-28微分指令的使用

PLS、PLF指令的使用說(shuō)明：

(1)?PLS、PLF指令的目標(biāo)元件為Y和M。

(2)使用PLS時(shí)，僅在驅(qū)動(dòng)輸入為ON后的一個(gè)掃描周期內(nèi)目標(biāo)元件為ON。如圖5-28所示，M0僅在X0的常開觸點(diǎn)由斷到通時(shí)的一個(gè)掃描周期內(nèi)為ON。使用PLF指令時(shí)只是利用輸入信號(hào)的下降沿驅(qū)動(dòng)，其他與PLS相同。5.3.14空操作指令(NOP)

NOP(空操作指令)為不執(zhí)行操作，但占一個(gè)程序步的指令。執(zhí)行NOP時(shí)并不做任何事，有時(shí)可用NOP指令短接某些觸點(diǎn)或用NOP指令將不要的指令覆蓋。當(dāng)PLC執(zhí)行了清除用戶存儲(chǔ)器操作后，用戶存儲(chǔ)器的內(nèi)容全部變?yōu)榭詹僮髦噶睢?.3.15程序結(jié)束指令(END)

END(結(jié)束指令)為表示程序結(jié)束的指令。若程序的最后不寫END指令，則PLC不管實(shí)際用戶程序多長(zhǎng)，都從用戶程序存儲(chǔ)器的第一步執(zhí)行到最后一步；若有END指令，則當(dāng)掃描到END時(shí)，結(jié)束執(zhí)行程序，這樣可以縮短掃描周期。在程序調(diào)試時(shí)，可在程序中插入若干END指令，將程序劃分為若干段，在確定前面程序段無(wú)誤后，依次刪除END指令，直至調(diào)試結(jié)束。

5.4FX系列可編程控制器編程的基本原則

梯形圖是使用得最多的圖形編程語(yǔ)言，被稱為PLC的第一編程語(yǔ)言。梯形圖與電氣控制系統(tǒng)的電路圖很相似，具有直觀易懂的優(yōu)點(diǎn)，很容易被工廠電氣人員掌握，特別適用于開關(guān)量邏輯控制。梯形圖常被稱為電路或程序，梯形圖的設(shè)計(jì)稱為編程。

梯形圖編程中用到以下四個(gè)基本概念。

1．軟繼電器

PLC梯形圖中的某些編程元件沿用了繼電器這一名稱，如輸入繼電器、輸出繼電器、內(nèi)部輔助繼電器等，但是它們不是真實(shí)的物理繼電器，而是一些存儲(chǔ)單元(軟繼電器)，每一軟繼電器與PLC存儲(chǔ)器中映像寄存器的一個(gè)存儲(chǔ)單元相對(duì)應(yīng)。該存儲(chǔ)單元如果為“1”狀態(tài)，則表示梯形圖中對(duì)應(yīng)軟繼電器的線圈“通電”，其常開觸點(diǎn)接通，常閉觸點(diǎn)斷開，稱這種狀態(tài)是該軟繼電器的“1”或“ON”狀態(tài)。如果該存儲(chǔ)單元為“0”狀態(tài)，則對(duì)應(yīng)軟繼電器的線圈和觸點(diǎn)的狀態(tài)與上述的相反，稱該軟繼電器為“0”或“OFF”狀態(tài)。使用中也常將這些“軟繼電器”稱為編程元件。

2．能流

如圖5-29所示，觸點(diǎn)1、2接通時(shí)，有一個(gè)假想的“概念電流”或“能流”(PowerFlow)從左向右流動(dòng)，這一方向與執(zhí)行用戶程序時(shí)的邏輯運(yùn)算的順序是一致的。能流只能從左向右流動(dòng)。利用能流這一概念，可以幫助我們更好地理解和分析梯形圖。圖5-29(a)中可能有兩個(gè)方向的能流流過(guò)觸點(diǎn)5(經(jīng)過(guò)觸點(diǎn)1、5、4或經(jīng)過(guò)觸點(diǎn)3、5、2)，這不符合能流只能從左向右流動(dòng)的原則，因此應(yīng)改為如圖5-29(b)所示的梯形圖。圖5-29梯形圖(a)錯(cuò)誤的梯形圖；(b)正確的梯形圖

3．母線

梯形圖兩側(cè)的垂直公共線稱為母線(BusBar)。在分析梯形圖的邏輯關(guān)系時(shí)，為了借用繼電器電路圖的分析方法，可以想象左、右兩側(cè)母線(左母線和右母線)之間有一個(gè)左正右負(fù)的直流電源電壓，母線之間有“能流”從左向右流動(dòng)。右母線可以不畫出。

4．梯形圖的邏輯解算

根據(jù)梯形圖中各觸點(diǎn)的狀態(tài)和邏輯關(guān)系，求出與圖中各線圈對(duì)應(yīng)的編程元件的狀態(tài)，稱為梯形圖的邏輯解算。梯形圖中邏輯解算是按從左至右、從上到下的順序進(jìn)行的。解算的結(jié)果馬上可以被后面的邏輯解算所利用。邏輯解算是根據(jù)輸入映像寄存器中的值，而不是根據(jù)解算瞬時(shí)外部輸入觸點(diǎn)的狀態(tài)來(lái)進(jìn)行的。5.4.1梯形圖設(shè)計(jì)規(guī)則

盡管梯形圖與繼電器電路圖在結(jié)構(gòu)形式、元件符號(hào)及邏輯控制功能等方面類似，但它們又有許多不同之處。梯形圖具有自己的編程規(guī)則：

(1)每一