第3章三菱FX系列PLC的指令及编程.ppt

可编程控制器及其系统,可编程控制器原理及应用,目 录,第3章 三菱FX系列PLC的指令及编程3.1 FX系列PLC概述3.2 FX系列PLC的软元件地址编号及其功能3.3 FX系列PLC的基本指令3.4 定时器与计数器的编程3.5 编 程 举 例3.6 FX系列PLC的步进指令及其编程3.7 FX系列PLC的应用指令及其编程3.8 FX系列PLC的常用特殊功能模块3.9 FX系列PLC的扩展设备的配置方法,可编程控制器原理及应用,3.1 FX系列PLC概述3.1.1 FX系列PLC的主要特点3.1.2 FX系列PLC的主要性能,可编程控制器原理及应用,三菱公司推出的常用 FX 系列小型、超小型 PLC 有 FX0、FX2、FX 0N、FX 0S、FX2C、FX2N、FX2NC、FX 1N、FX1S 等系列。,可编程控制器原理及应用,3.1 FX系列PLC概述 在PLC的正面，一般都有表示该PLC型号的符号，通过阅读该符号即可以获得该PLC的基本信息。FX系列PLC的型号命名基本格式如下：,可编程控制器原理及应用,序列号：如 0S、0N、2、2C、1S、2N、2NCI/O总点数：10 256设备类型：M 基本单元；E 输入输出混合扩展单元及扩展模块 EX输入专用扩展模块 EY输出专用扩展模块 输出方式：R继电器输出（有接点、交流、直流负载两用）S三端双向可控硅开关元件输出（无接点、交流负载用）T晶体管输出（无接点，直流负载用）,可编程控制器原理及应用,特殊品种区别：（电源和输入、输出类型等特性）DC电源，DC输入 A1 AC电源，AC输入 大电流输出扩展模块 立式端子排的扩展模块 接插口输入输出方式 输入滤波器1ms的扩展模块 TTL输入扩展模块 独立端子（无公共端）扩展模块,湖南水利水电职业技术学院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power,可编程控制器原理及应用,若“特殊品种”处无符号，表示交流100/200V电源，直流24V 输入，横式端子排，继电器输出时为2A/1点，晶体管输出时为0.5A/1点，可控硅输出时为0.3A/1点。,可编程控制器原理及应用,例1：FX 2N-48MRD含义：FX 2N系列，输入输出总点数为48点，M:基本单元,R:继电器输出，D:DC电源，DC输入的基本单元。例2：FX-4 EYSH含义：FX 系列，输入点数为0点，EY:输出4点，S:可控硅输出，H:大电流输出扩展模块。FX 还有一些特殊的功能模块，如模拟量输入输出模块、通信接口模块及外围设备等，使用时可以参照 FX 系列PLC产品手册。,湖南水利水电职业技术学院Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power,可编程控制器原理及应用,FX2N系列PLC外部结构,FX2N-64MR的主机外形图,返回,火线、零线、地,可编程控制器原理及应用,3.1.1 FX系列PLC的主 要特点（1）系统配置灵活方便具有基本单元、扩展单元和扩展模块及特殊功能单元。#基本单元包括CPU、存储器、输入输出及供给扩展模块和传感器的标准电 源。#扩展单元是用于增加可编程控制器 I/O 点数的装置，内部有电源,以便进一步扩展。#扩展模块用于增加可编程控制器 I/O 点数及改变可编程控制器 I/O 点数比例，内部无电源，所用电源由基本单元或扩展单元供给。#扩展单元及扩展模块无 CPU，必须与基本单元一起使用。#特殊功能单元是一些专门用途的装置。,可编程控制器原理及应用,（2）具 有在线和离线编程功能在线修改和编写程序，实现元件监控和测试功能。在计算机上进行离线编程。（3）高速处理功能*FX系列PLC内置多点高速计数器，对输入脉冲进行计数。*不受扫描周期限制，实现定位控制；*中断输入方式对具有优先权和紧急情况的输入可快速响应。（4）高级应用功能 提供了适应多种情况的多种应用指令。,3.1.1结束,可编程控制器原理及应用,3.1.2 FX系列PLC的主要性能 FX系列PLC电源电压适应范围100240ACV，将FX0S、FX2、FX2N主要技术指标对比列入表3.1中。书P3334 超小型机中FX2N系列功能最强，速度最快，容量最大，属于高档机。FX-2N系列PLC是由电源、CPU、存贮器和输入/输出器件组成的单元型可编程控制器。AC电源、DC输入型的内装DC24V电源作为传感器的辅助电源；可进行逻辑控制、开关量控制、模拟量控制，并可进行各种运算、传送、变址寻址、移位等功能。,3.1.2结束,可编程控制器原理及应用,3.2 FX系列PLC的软元件地址编号及其功能3.2.1 输入继电器（X）和输出继电器（Y）3.2.2 辅助继电器（M）3.2.3 定时器（T）3.2.4 计数器（C）3.2.5 寄存器（D/V/Z）3.2.6 状态（S）3.2.7 指针（P、I）3.2.8 常数（K、H）,可编程控制器原理及应用,软元件：用户使用的每一个输入、输出端子和内部的每一个存储单元。各种元件具有各自的功能和地址号。3.2.1 输入继电器（X）和输出继电器（Y）*输入继电器（X）和输出继电器（Y）用于PLC的CPU和外部用户之间的数据传送。*PLC主机上有许多标有输入/输出地址号的接线端子。输入端子用于可编程控制器从外部开关接收信号，输出端子用于PLC向外部负载发送信号。*以八进制数字编号。*基本单元的输入和输出总点数128点（FX2N-128M),可扩展到256点。（地址顺序排列）,可编程控制器原理及应用,采用继电器输出，输出侧左端4个点公用一个COM端，右边多输出点公用一个COM端。输出的COM比输入端要多，主要考虑负载电源种类较多，而输入电源的类型相对较少。对于晶体管输出其公用端子更多。端子为空端子，在外部配线工作中作中继端子使用。,I/O端子编号,可编程控制器原理及应用,（1）输入继 电 器（X）*输入继电器接收用户输入设备（按钮、开关等）发送的输入信号。*其线圈（在梯形图中不会出现）与PLC的输入端子相连，由外部信号驱动（不能在程序内部用指令驱动），有ON/OFF两种状态。*它具有无数对常开接点和常闭接点，供PLC编程时使用。*输入继电器触点不能直接驱动负载。*地址采用八进制编号。,图3.1 输入继电器电路,可编程控制器原理及应用,（2）输 出 继电器（Y）*输出继电器有一对输出接点与PLC的输出端子相连直接驱动负载。*输出继电器的线圈由程序执行结果驱动。*内部具有无数对常开接点和常闭接点供编程用。（触点的状态对应输出元素映像寄存器中该元件的状态）*地址采用八进制编号。,图3.2 输出继电器电路,3.2.1结束,可编程控制器原理及应用,3.2.2 辅助继电器（M）辅助继电器是一种内部的状态标志，它相当于继电器控制系统中的中间继电器，用于信息的传递、转移等功能。*线圈被PLC内的各种软元件的触点驱动。（即与输出继电器一样由程序驱动。）*内部具有无数对常开接点和常闭接点供编程用，不能驱动外部负载。*地址采用十进制编号。,可编程控制器原理及应用,辅助继电器有三种类型：（1）普通型辅助继电器 无断电保持功能（2）保持型辅助继电器 有断电保持功能（3）特殊辅助继电器为两类：触点利用型和线圈驱动型,可编程控制器原理及应用,图3.3 保持型辅助继电器电路及其动作时序这是一种运行时 自保持电路，当停电时，造成系统停止，但后备电池接上保持M700状态，其接点M700也一直闭合。再通电时，即使不合上X3，M700也继续通电。但是，若通电时，如果X4的常闭触点断开，由于是系统已通电，后备电池撒去，M700也断电，不工作了。,例:保持型辅助继电器电路及其动作时序,可编程控制器原理及应用,1）触点利用型：用户只能用其触点，线圈由PLC自动驱动。M8000、M8001：运行监视继电器（在运行时接通）,图3.4 M8000、M8001的动作时序,可编程控制器原理及应用,图3.5 M8002、M8003的动作时序,M8002、M8003：初始脉冲继电器（仅在运行开始时瞬间接通）,可编程控制器原理及应用,M8005：锂电池电压过低继电器,图3.6 M8005的用法,可编程控制器原理及应用,图3.7 M8012的动作时序,M8011M8014：内部时钟脉冲。PLC运行时M8011M8014产生周期分别为10mS（接通、断开各5mS）、100 mS、1S、1MIN的脉冲信号。,可编程控制器原理及应用,M8020M8022：运算 结果标志。加减结果为零时M8020接通，减法运算：结果有借位时M8021接通，加法运算：结果有进位时M8022接通。,可编程控制器原理及应用,2）线圈驱动型 线圈由用户驱动，PLC作特定动作。M8034：全部输出禁止继电器。,图3.8 M8034的用法,可编程控制器原理及应用,M8040：禁止状态转移,状态转移条件满足也不能转移。M8033：停止时保持输出继电器,PLC由运行到禁止时存储器中的内容保持运行时的状态。M8030：电池灭灯,电池电压降低，PLC面板上的指示灯不会亮。M8039：恒定扫描,PLC以D 8039中的内容为扫描周期运行程序。,3.2.2结束,可编程控制器原理及应用,3.2.3 定时器（T）1地址号：以十进制数分配。2定时时基（100mS,10mS,1mS）。以增计数的方式对PLC内的时钟脉冲累计计时，当计时的当前值与定时器的设定值相等时，触点工作，线圈失电时，其触点立即复位。3采用程序存储器内的常数（K）将其作为设定值，可在数据寄存器（D）的内容中进行间接指定。定时器有以下两种类型：（1）普通定时器（2）积算定时器,可编程控制器原理及应用,（1）普通定时器,普通定时器分为100 ms和10 ms两种。,（2）积算定时器积算定时器分为1ms积算定时器和100ms积算定时器两种。,定时器累计的时基增量值132767(16进制表示00007FFF),可编程控制器原理及应用,加法计数器,设定值,K、H或D,触点动作,Tx,Tx,时钟脉冲,驱动,K123,相等比较器,普通定时器的工作原理,T10,可编程控制器原理及应用,图3.9 100ms普通定时器的工作过程(a)梯形图；(b)时序图,可编程控制器原理及应用,图3.10 1ms积算定时器的工作过程(a)梯形图；(b)时序图,可编程控制器原理及应用,3举例:常数指定K延时停止输出,可编程控制器原理及应用,闪烁电路,可编程控制器原理及应用,(2)间接指定D,直接传送数据用的指令K100(D5)D5=K100 10mS定时在指定停电保持用的数据存触器时，如果电池电压低，设定值不定。,3.2.3结束,可编程控制器原理及应用,3.2.4 计数器（C）有内部计数器和高速计数器。（1）内部计数器内部计数器又分为以下两类：1）16位增计数器 2）32位增/减计数器,可编程控制器原理及应用,1、地址号：以十进制数分配2、计数器对可编程控制器的内部信号X,Y,M,S,C等触点的动作进行循环扫描并计数。3、设定值可以用常数K设定也可以用数据寄存器地址号间接设定。,可编程控制器原理及应用,可编程控制器原理及应用,16位：32726,可编程控制器原理及应用,4、如果切断PLC的电源，普通用途计数器清除增计数值，而停电保持用的计数器则可存储即停电前的计数器数值，因此计数器可按停电前数值累积计数。5、16位计数器增计数后（到设定值）动作保持。,图3.11 16位增计数器的工作过程,可编程控制器原理及应用,6、复位输入接通，计数器的当前值为零，输出触点停止动作。,例：,在执行第10次线圈指令时，输出触点动作即使以后计数器输入X011动作，计数器的当前值不变化。直到复位输入X010接通，计数器的当前值为零。,可编程控制器原理及应用,7、32位增计数/减计数可利用特珠的辅助继电器M8200M8234指定增计数/减计数的方向。ON为减计数，OFF为加计数。8、32位加法计数器：增计数达设定值时其触点置位；减计数达设定值时触点复位；只要计数脉冲不间断，计数器的当前值仍在变化，直到执行了复位指令。（计数器的当前值变化与触点动作无关。),可编程控制器原理及应用,图3.12 32位增/减计数器的工作过程,在利用计数输入X4驱动C205线圈时，是32位增/减计数。在计数器的当前值由-4-5减少时，输出触点复位，在由-5-4增加时，输出触点置位。,可编程控制器原理及应用,（2）高 速计数器1、高 速计数器是32位停电保持性增/减计数器，计数范围-2，147，48，648+2，147，483，6472、高 速计数器只能对X0-X5端的脉冲进行计数，最多同时使用6个高 速计数器，一个特定的端子不能同时被两个高 速计数器使用。3、高 速计数器采用中断处理来进行计数，执行KHz的计数，而与扫描时间无关。,高速计数器根据增、减计数切换方法的不同，分为三类编号为：p41,可编程控制器原理及应用,X6和X7只能用于计数启动输入信号，不能用于高速计数输入,具有两个计数输入端：增计数和减计数,A,B有90度的相位差,可编程控制器原理及应用,1）单相单计数输入高速计数器（11点）增、减计数方式由辅助继电器M82358245的状态决定，ON为减计数，OFF为加计数。,3.13 单相单输入高速计数器,注意：当X11接通时，执行RST指令，使C245复位（程序复位）；C245还可由外部输入X3复位，当X3接通时，即使X11为OFF，C245也立即复位（不受扫描周期的影响）。当X12接通时，只选中C245，计X2端脉冲。,可编程控制器原理及应用,不能用高速计数输入端作高速计数器线圈的驱动触点。如：,图3.14 错误的驱动方式,可编程控制器原理及应用,2）单相双计数输入高速计数器（5点）1、计数器有两个计数输入端，一个用于增计数，一个用于减计数。2、M82468250可监视输入口是增/减计数方式，增计数时M82468250为OFF状态，减计数时为ON状态。,可编程控制器原理及应用,当X11接通时，执行RST指令，使C246复位（程序复位）；X12接通时，选中C246;当计数脉冲从X0端接入时，计数器增计数，此时M8246为OFF状态，Y20断开；当计数脉冲从X1端接入时，计数器减计数，此时M8246为NO状态，Y20接通。,图3.15 单相双计数输入高速计数器,可编程控制器原理及应用,3）双相双计数输入高速计数器（5点）1、计数器有A、B两个计数输入。有90度相位差。2、A、B两项输入决定了增、减计数方向。A相输入为ON时，B相输入从OFF变为ON时，为增计数；A相输入为ON时，B相输入从ON变为OFF时，为减计数。3、M82518255可监视计数器是增/减计数状态。,可编程控制器原理及应用,例：,图3.16 双相双计数输入高速计数器,3.2.4结束,当X11接通时，执行RST指令，使C254程序复位；C254还可由外部输入X2复位，（不受扫描周期的影响）。,X12接通时，若X6（C254的启动输入）也为ON，C254立即对X0（A相）X1（B相）的动作计数。当计数当前值低于设定值时，Y10断开，当计数当前值不低于设定值（D3，D2）时,Y10接通。增计数时，M8254为OFF，Y11断开；减计数时，M8254为NO状态，Y11接通。,可编程控制器原理及应用,3.2.5 寄存器（D/V/Z）寄存器有数据寄存器和变址寄存器两类。（1）数据寄存器（D）,可编程控制器原理及应用,地址号：以十进制分配数据寄存器是存贮数值数据的元件，这些寄存器都是16位（最高位为正负符号，数值为-32，768+32，767）。将2个相邻的数据寄存器组合，可存贮32位（最高位为正负符号）的数值数据，低位用偶地址编号。数值写入与读出一般用应用指令。而且可以从数据存取单元与编程装置直接读出/写入。在采用PC间简易链接或并联链接的情况下，D490D509被作为通信占用。利用参数设定，可改变普通用途与停电保持用的分配。,可编程控制器原理及应用,注意：一旦在数据寄存器中写入数据，只要不再写入其它数据，就不会变化。在RUNSTOP时或停电时，所有数据被清除为0。如果此前驱动特殊辅助继电器M8033（STOP时输出保持），则可以保持。停电保持用的数据寄存器在RUNSTOP时或停电时，则可以保持其内容。,可编程控制器原理及应用,在停电保持用的数据寄存器内，D1000以后的一部分通过参数设定，可指定若干个块（1块相当于500个文件寄存器）作为文件寄存器使用。即以500为单位用作文件寄存器成批传送数据。特殊用途的数据寄存器是指写入特定目的的数据，或事先写入特定内容的数据寄存器。其内容在电源接通时，置位于初始值。例如：在D8000（监视定时器）中，监视定时器的时间是由系统只读寄存器进行设定的(200 ms),其改变要利用传送指令。,可编程控制器原理及应用,plc有一个系统监视定时器，也叫看门狗定时器，用来监视plc扫描周期时间的，看门狗定时器缺省值为200mS。在程序的执行过程中，如果扫描的时间（从第0步到END语句）超过了200ms，造成plc的一个扫描周期无法完成，出现这个情况，看门狗定时器，会立刻停止plc的运行并报警。在这种情况下，使用WDT指令用于控制程序中的监视定时器刷新,使程序执行到END。PLC看门狗定时器的修改方法：用MOV指令，把需要的时间用MOV指令传到D8000中即可。,可编程控制器原理及应用,可编程控制器原理及应用,（2）变址寄存器（V、Z）1、变址寄存器V、Z也是16位的数据寄存器，地址编号V7V0,Z7Z0共16点。进行32位运算时，将V,Z组合起来使用，Z放低位数据，例：（V0,Z0),(V1,Z1)。2、变址寄存器修改的软元件：X、Y、M、S、T、C、D等，但不能修改自身。,3.2.5结束,可编程控制器原理及应用,3.2.6 状态（S）（1）普通型（2）停电保持型,在由指令表向状态转移图进行逆变时，需要识别流程的起始段，因此将S0S9用作初始状态，原点归位的操作必须使用状态S10S19。,可编程控制器原理及应用,特点：1地址号：以十进制分配2对工序步进型控制进行编程的软元件，与步进梯形图指令STL组合使用。3 有无数对常开常闭触点。4 普通用途与停电保持用的状态继电器比例，可通过外围设备设定的参数进行调整。5 在不用于步进阶梯指令时，状态继电器（S）也与辅助继电器（M）一样，可在一般的PLC中应用,可编程控制器原理及应用,例如：（1）工序步进控制中：如果启动信号X0为ON，则状态S20置位（ON）,下降用的电磁阀Y0开始动作；如果下限开关X1为NO,则状态S21置位（ON），夹紧用的电磁阀Y1动作；如果夹紧动作确认的限位开关X2为ON，则状态S22置位ON；随着状态动作的转移，状态自动返回原状态。,可编程控制器原理及应用,（2）做普通继电器使用（不用于步进阶梯指令）。,（3）作信号报警器使用（与功能指令配合）：供信号报警器用的状态，也可用 作外部故障诊断的输出。,3.2.6结束,可编程控制器原理及应用,3.2.7 指针（P、I）（用于跳转、调用、中断需要用的“操作标记”）（1）分支指针（P）指针编号：POP62,P64P127共127点，P63用于结束跳转，不能作标记。,图3.17 指针P用于跳转指令,图3.18 指针P用于子程序调用指令,可编程控制器原理及应用,（2）中断指针（I）（指定中断程序的起点）1）输入中断指针1、接收特定地址号（X000X005）的输入信号不受PLC扫描周期的影响；2、中断指针的地址编号为：I00(X000)、I10(X001)、I20(X002)、I30(X003)、I40(X004)、I50(X005)；6点。3、为1时上升沿中断，为0时下降沿中断。例如:指针I100,表示输入X001从ON-OFF变化时,执行标号I100之后的中断程序,并由IRET结束该中断程序.,可编程控制器原理及应用,2）定时器中断用指针1、中断指针的地址编号为：I6、I7、I8，3点。2、为099MS，表示每隔多少时间进行的中断。3、IRET中断结束指令。例如:I720表示每隔20mS执行一次标号I720后面的中断程序,并由IRET结束该中断程序.,可编程控制器原理及应用,3）高速计数器中断用指针1、据PLC内部的高速计数器的比较结果执行中断子程序；2、地址编号为：I010、I020、I030、I040、I050、I060，6点。,图3.19 中断指针的用法,3.2.7结束,当高速计数器C252的当前值为2000时,执行一次标号I020后面的中断程序,并由IRET返回到中断时的原程序位置.,例如:,可编程控制器原理及应用,3.2.8 常数（K、H）十进制数和十六进制数用于定时器和计数器的设定值或应用指令的操作数。,3.2.8结束,可编程控制器原理及应用,3.3 FX系列PLC的基本指令3.3.1 操作开始指令（LD/LDI）3.3.2 触点串联连接指令（AND/ANI）3.3.3 触点并联连接指令（OR/ORI）3.3.4 支路（电路块）连接指令(ANB/ORB）3.3.5 输出指令（OUT）3.3.6 上、下沿检测指令LDP（LDF）/ANDP（ANDF）/ORP（ORF）3.3.7 置位与复位指令（SET、RST）3.3.8 脉冲微分输出指令（PLS、PLF）3.3.9 操作结果进栈、读栈、出栈指令（MPS、MRD、MPP）3.3.10 主控指令（MC/MCR）即打开和关闭母线3.3.11 取反指令（INV）3.3.12 空操作指令（NOP）3.3.13 程序结束指令（END）,可编程控制器原理及应用,3.3 FX系列PLC的基本指令3.3.1 操作开始指令（LD/LDI）*LD取指令 常开接点与母线连接指令。*LDI取反指令 常闭接点与母线连接指令。*目标元素：X、Y、M、T、C、S,图3.20 LD、LDI指令的编程,3.3.1结束,可编程控制器原理及应用,3.3.2 触点串联连接指令（AND/ANI）*AND与指令 单个常开接点与左边电路串联指令*ANI 与非指令 单个常闭接点与左边电路串联指令*串联触点数量不受限制，*目标元素：X、Y、M、T、C、S,图3.21 AND/ANI指令的用法,3.3.2结束,可编程控制器原理及应用,3.3.3 触点并联连接指令（OR/ORI）*OR或命令 单个常开接点与上面电路并联指令*ORI或非命令 单个常闭接点与上面电路并联指令*目标元素：X、Y、M、T、C、S*串联触点数量不受限制，,图3.22 OR/ORI指令的用法,3.3.3结束,可编程控制器原理及应用,3.3.4 支路（电路块）连接指令(ANB/ORB）*ANB（与块）指令（块串联）串联电路块的指令*ORB（或块）指令（块并联）分支电路的并联指令*独立使用，无目标元素。（不是触点指令，连接指令）*每个串、并联电路块结束后紧接着使用ANB/ORB指令，串、并联块的数目无限制；但所有串、并联电路块结束后多次使用ANB/ORB指令时，不能连续使用7次。*每一分支电路都从LD/LDI指令开始操作，即母线后移。,图3.23 ANB/ORB指令的用法,可编程控制器原理及应用,LDX0ORX1LDIX2ANIX3LDX4ANIX5ORBORX6ANBORIX7OUT Y1,3.3.4结束,可编程控制器原理及应用,3.3.5 输出指令（OUT）*线圈驱动指令。（据前面逻辑运算的结果驱动线圈，并联OUT可连续使用多次）*目标元素：Y、M、T、C、S,图3.24 连续输出的编程(a)连续输出；(b)非连续输出,可编程控制器原理及应用,上述指令编程举例：图3.25 编程举例(a)梯形图；(b)指令表,3.3.5结束,可编程控制器原理及应用,3.3.6 LDP（LDF）/ANDP（ANDF）/ORP（ORF）指令*目标元素：X,Y,M,S,T,C*LDP、ANDP、ORP是进行上升沿检测的触点指令，仅在指定位软元件上升沿时（由OFFON变化时）接通一个扫描周期。*LDF、ANDF、ORF是进行下降沿检测的触点指令，仅在指定位软元件下降沿时（由ONOFF变化时）接通一个扫描周期。*在梯形图中的位置与LD、AND、OR相同，编程规则也相同。,可编程控制器原理及应用,图3.26 LDP、ANDP、ORP指令的用法,可编程控制器原理及应用,图3.27 LDF、ANDF、ORF指令,3.3.6结束,可编程控制器原理及应用,3.3.7置位与复位指令（SE T、RST）SE T 置位指令.目标元素：Y,M,S RS T 复位指令.目标元素：Y,M,S,T,C，D,Z,V,图3.28 SET和RST指令的用法(a)梯形图及指令表；(b)时序图,*在一个梯形图中，SE T、RST编程次序可以任意，但当两条指令的执行条件同时有效时，后编程的指令优先执行(X11在X10后扫描)。,可编程控制器原理及应用,如把X11和X10支路位置换一下:,3.3.7结束,可编程控制器原理及应用,3.3.8 脉冲微分输出指令（PLS、PLF）目标元素：Y、M（不包括特殊辅助继电器）PLS 上升沿微分输出。接通一周期的扫描时间。PLF 下降沿微分输出。接通一周期的扫描时间。作用：常用来给计数器提供复位信号。,图3.29 PLS/PLF指令的用法(a)梯形图及指令表；(b)时序图,可编程控制器原理及应用,图3.30 PLS与LDP指令比较(a)(LDP)上升沿检测指令；(b)脉冲指令(PLS)；(c)时序图,3.3.8结束,上升、下降沿检测目标元素：X,Y,M,S,T,C,脉冲微分输出目标元素：Y、M,可编程控制器原理及应用,3.3.9 操作结果进栈、读栈、出栈指令（MPS、MRD、MPP）无目标元素（不带软元件的独立指令，用于多重分支输出电路编程）MPS 进栈 存储执行MPS前的操作结果。MRD 读栈 读出由MPS存储的操作结果，即读出栈的最上层数据。MPP 出栈 读出由MPS存储的操作结果，并清除,可编程控制器原理及应用,说明：1）MPS/MRD/MPP指令的功能是将连接点的结果按堆栈的形式存储。a、每执行一次MPS，将原有数据按顺序下移一层，留出最上层存放新的数据。b、每执行一次MPP，将原有数据按顺序上移一层，原先最上层数据被覆盖掉。c、执行MRD，读出最上段所存的最新数据,栈存储器内的数据不发生移动.,可编程控制器原理及应用,2）MPS与MPP可以嵌套使用，但堆栈的深度应11层3）用于带分支的多路输出电路。4）MPS和MPP必须成对使用，且连续使用次数应少于11次。5）进栈和出栈指令遵循先进后出、后进先出的次序。6）使用栈指令母线没有移动，故栈指令后的触点不能用LD。,可编程控制器原理及应用,图3.31 MPS、MRD、MPP指令的用法,例1:单个分支程序（一层栈电路）,可编程控制器原理及应用,例2:一层堆栈，并用ANB、ORB指令,块指令母线移动，栈指令母线不移动,可编程控制器原理及应用,例3：多个分支程序（二层栈电路）,21 OUT Y3,电路块,0 LD X0,1 MPS,2 AND X1,3 MPS,4 AND X2,5 OUT Y0,6 MPP,7 AND X3,8 OUT Y1,9 MPP,10 AND X10,11 MPS,12 LD X4,13 OR X11,14 ANB,15 OUT M0,16 MPP,17 AND X12,18 OUT Y2,19 LD X5,20 ANI X6,可编程控制器原理及应用,图3.32 MPS/MPP指令的应用举例（三层栈）,例4:MPS/MPP指令的应用（三层栈）,说明：用软件生成梯形图再转换成指令表时，编程软件会自动加入MPS、MRD、MPP指令。写入指令表时，必须由用户来写入MPS、MRD、MPP指令,MPP,MPP,MPP,MPS,MPS,MPS,可编程控制器原理及应用,三层栈对应的连续输出方式:(图3.32上下翻一下),指令简单,占存储空间小,尽量采用.,可编程控制器原理及应用,可编程控制器原理及应用,LDX0MPSANDX1OUTY1ANDX3OUTY2MPPANDX4OUTY3,练习1:,MPS,MPP,可编程控制器原理及应用,LDX0MPSANDX1MPSANDX2OUTY1MPPANDX3OUTY2MPPANDX4OUTY3,练习2:,3.3.9结束,MPS,MPP,MPS,MPP,可编程控制器原理及应用,3.3.10 主控指令（MC/MCR）打开和关闭母线,用于许多线圈同时受一个或一组触点控制，以节省存储单元。MC 主控指令:母线转移，用于公共串连接点的连接。MCR 主控复位指令：母线复位，主控结束时返回母线。目标元表：M、Y,可编程控制器原理及应用,在程序中常常会有这样的情况，多个线圈受一个或多个触点控制，若是在每个线圈的控制电路中都要串入同样的触点，将占用多个存储单元，应用主控指令就可以解决这一问题，如下图。,可编程控制器原理及应用,图3.34 MC/MCR指令的用法,MC N0 M0指令中N表示母线的第几次转移，若母线转移时用了M0，则在程序中就不允许再出现M0线圈，否则可能导致双线圈输出。当输入X0为ON时，执行从MC到MCR的指令；当输入X0为OFF时(Y20 和Y21均断开)。,可编程控制器原理及应用,MCR指令说明：1、主控点必须是常开点。当输入X0接通时：就执行从MC到MCR的指令。当输入X0断开时：就不执行从MC到MCR的指令。2、如果主控电路是连续的，最后只需一个主控点返回指令。3、MCR指令所在的分支上不能有触点。4、执行MC指令后，母线（LD、LDI）向MC触点后移动，将其返回原母线的指令为MCR.,可编程控制器原理及应用,5、通过更改软元件号Y，M，可多次使用主控指令（MC）。6、在MC指令内采用MC指令时，嵌套级N的编号按顺序增大。（N0-N1-N2-N3-N4-N5-N6-N7）在将该指令返回时，采用MCR指令，则从大的嵌套级开始消除。（N7-N6-N5-N4-N3-N2-N1-N0）,最多可嵌套8层。7、在没有嵌套结构时，N0的使用次数无限制。,可编程控制器原理及应用,图3.35 MC/MCR指令的嵌套结构,可编程控制器原理及应用,图3.36 多级嵌套在同一地方使用MCR指令,3.3.10结束,可编程控制器原理及应用,3.3.11取反指令（INV）无目标元素（不带软元件的独立指令)说明：在能输入AND、ANI、ANDP、ANDF指令的相同位置处编写INV指令;不能像指令表中LD、LDI、LDP、LDF一样与母线相连；LD、LDI、OR、ORI指令步的位置不能使用INV;INV指令是将INV电路之前的运算结果取反；在含有ORB、ANB指令的电路中，INV是将执行INV之前的运算结果取反。,可编程控制器原理及应用,图3.37 INV指令的用法(a)梯形图及指令表；(b)时序图,3.3.11结束,可编程控制器原理及应用,3.3.12 空操作指令（NOP）无目标元素NOP 空操作指令。NOP指令在指程序中占一个步序，在执行NOP指令时，并不做任何动作，待执行完NOP指令的时间过后再执行下一步的程序。NOP指令不执行任何动作，当将全部程序清除时，全部指令均为NOP。NOP指令用于以下情况：为程序提供调试空间；删除一条指令而不改变程序的步数（用NOP代替要删除的指令）；临时删除一条指令；,可编程控制器原理及应用,图3.38 使用NOP指令修改电路(a)短路触点（AND、ANI）；(b)短路触点（LD、LDI）,3.3.12结束,短路某些触点，如图3.38所示。,#在将LD或LDI的地方改为该指令时，梯形图的结构将发生很大变化，甚至出错。,可编程控制器原理及应用,3.3.13 程序结束指令（END）无目标元素使用END指令可缩短扫描周期。在程序结束处写上END指令，PLC只执行第一步至END之间的程序，并立即输出处理。若不写END指令，PLC将以用户存贮器的第一步执行到最后一步。在调试程序时使用。可以将END指令插在各程序段之后，分段检查各程序段的动作，确认无误后，再依次删去插入的END指令。,3.3.13结束,可编程控制器原理及应用,基本指令：,一.LD/LDI、AND/ADI、OR/ORI、ANB/ORB、OUT指令二.LDP、LDF、ANDP、ANDF、ORP、ORF指令三.SET、RST指令四.PLS、PLF指令五.MPS、MRD、MPP指令六.MC、MCR指令七.INV反 八.NOP九.END,计27条,返回,可编程控制器原理及应用,3.4 定时器与计数器的编程3.4.1 接通延时定时器的编程3.4.2 断开延时定时器的编程3.4.3 计数器的编程3.4.4 定时范围与计数范围的扩展,可编程控制器原理及应用,3.4.1 接通延时定时器的编程,第一逻辑行是自复位的定时器控制逻辑电路。第二-四逻辑行是10秒延时输出的控制逻辑电路,3.4.1结束,图3.39 接通延时定时器(a)梯形图；(b)时序图；(c)指令表,可编程控制器原理及应用,3.4.2 断开延时定时器的编程,图3.40 断开延时定时器,3.4.2结束,可编程控制器原理及应用,3.4.3 计数器的编程图3.11对应的指令表(书p39)：图3.12对应的指令表(书p40)：LD X3 LD X2 RST C5 OUT M8205 LD X4 LD X3 OUT C5 RST C205 K5 LD X4 LD C5 OUT C205 OUT Y2 K-4 LD C205 OUT Y10,3.4.3结束,可编程控制器原理及应用,3.4.4 定时范围与计数范围的扩展在PLC中，每个16位的计数器的最大计数值为32767，定时器的定时时基最大为0.1秒，所以定时器的最大值为3276.7秒。若需要更大的值则可将几个定时器和计数其串联起来使用。,可编程控制器原理及应用,（1）定时器与定时器的串接 使用多个定时器串联使用，定时时间为多个定时器设定时间之和。最大定时时间 3276.7*n秒。,图3.41 定时器与定时器的串接使用(a)梯形图；(b)时序图；(c)指令表,可编程控制器原理及应用,（2）定时器与计数器串接使用定时器与计数器串接的最大定时时间为3276.7*32767。,图3.42 定时器与计数器的串接使用(a)梯形图；(b)时序图；(c)指令表,T0每10秒接通一次，计数器C0对这一脉冲进行计数150次，使Y0接通。时间为：150*10=1500秒即：,可编程控制器原理及应用,（3）计数器与计数器串接使用扩展计数范围,图3.43 计数器与计数器的串接使用(a)梯形图；(b)时序图；(c)指令表*计数器C0对X4接通次数计数50次，C1计数一次，并C0自复位一次，重新对X4接通次数计数50次，C1计数30次时Y20有输出，共30*50次 即计数值为个计数期的设定值之积。*N个计数器串联使用最大计数值为32767 N，若再串联定时器则最大定时值为3276.7*32767 N秒。*除末级外，其余设计为自复位形式。若没有将不能进行下一次计数。,3.4.4结束,C0自复位,可编程控制器原理及应用,3.5 编 程 举 例3.5.1 脉冲发生器3.5.2 利用脉冲发生器实现顺序控制3.5.3 对有限循环次数的顺序控制的编程3.5.4 利用定时器和计数器实现顺序控制3.5.5 通风机监视3.5.6 交通灯控制3.5.7 笼型电动机正反转的控制线路,可编程控制器原理及应用,3.5.1 脉冲发生器（也叫振荡器）（1）“先通后断”的脉冲发生器（T20的常闭点接在Y20线圈前）,图3.44“先通后断”的脉冲发生器(a)时序图；(b)梯形图,可编程控制器原理及应用,（2）“先断后通”的脉冲发生器（T25的常开点接在Y20线圈前）,图3.45“先断后通”的脉冲发生器(a)时序图；(b)梯形图,3.5.1结束,可编程控制器原理及应用,3.5.2 利用脉冲发生器实现顺序控制,输入：X2启动输入，输出：Y20和Y21分别接M1,M2电动机接触器的线圈。,硬件图：,要求：M1,M2周期28秒，M1运行17秒后停止1