电器及PLC控制技术与实训 教学课件 ppt 作者 崔金华 第6章

第6章 PLC的功能指令及编程,学习目标,【知识目标】 1了解功能指令的表示方式； 2了解位元件组合的形成方法； 3了解变址操作的方法； 4掌握功能指令的作用并能进行简单的编程。,【技能目标】,应用功能指令进行简单的编程。,主要内容,6.1 功能指令的基本规则 6.2 功能指令及编程实例,6.1 功能指令的基本规则,一、功能指令的表示方式 FX2N系列PLC功能指令在梯形图中用功能框表示，其通用表达形式如图所示，由助记符、操作数两大部分组成。,1助记符 功能框的第一部分为助记符部分，表示该指令完成的功能。每条功能指令都设有相应的代码（功能号）FNC，便于用编程器进行程序输入。,6.1 功能指令的基本规则,2操作数 功能框的第二部分为操作数部分，操作数部分依次由“源操作数S”、“目标操作数D”、和“其它操作数n”三部分组成。 执行指令而其内容不变的称为源操作数，执行指令而其内容改变的称为目标操作数。如果可以使用变址功能，则表示为S·和D·，源操作数或目标操作数不止一个时，可表示为S1·、S2·、D1·、 D2·等。n表示其它操作数，常用来表示常数或作为源操作数和目标操作数的补充说明。表示常数时，K表示十进制数，H表示十六进制数。在需要表示多个这类操作数时，可用n1、n2等表示，其它操作数还可用m来表示。需要注意的是X不能作为目标操作数使用。,6.1 功能指令的基本规则,二、数据的长度及执行方式 1数据长度 功能指令可处理16位数据，也可处理32位数据，默认处理数据为16位，附有符号D表示处理32位数据操作，如DMOV。处理32位数据时， 用元件号相邻的两个元件组成元件对，为避免错误，元件对的首元件建议统一用偶数编号。如图a所示。 2执行方式 FX系列PLC功能指令有连续执行型和脉冲执行型两种形式。助记符后附有P表示脉冲执行，没有P表示连续执行。如图b所示。 P和D可同时使用，如DMOVP表示32位数据传送，脉冲执行。,a,b,6.1 功能指令的基本规则,三、位元件与字元件 1位元件与字元件 只处理ONOFF信息的软元件称为位元件，例如X、Y、M和S。而用来处理数据的软元件称为字元件，如T、C、D、常数K、H、指针P用于PLC内存存放的都是16位数据，所以都是字元件。一个位元件只能表示一位数据 ，16个位元件组合在一起，作为一个字使用。 2位元件组成位元件组 在FX系列PLC中，位元件组成位元件组用KnMi的形式表示，K为十进制，n表示4位一组的组数，M为位元件，i为首位元件号，例如K1Y0表示数据为4位，由输出继电器Y3Y0存放，Y0是最低位。被组合的位元件的首位元件号可以是任意的，但是为了避免混乱，建议采用以0结尾，如X0、X10、X20等。,四、变址操作 变址寄存器V、Z是16位寄存器，共有16个，分别为V0-V7和Z0Z7。V、Z除了和通用寄存器一样用作数据的读写，主要还用于运算操作数的修改。 寄存器变址操作的一般规则： 1当源或目标寄存器用S·或D·表示时，就能进行变址操作； 2变址的方法是将变址寄存器V和Z这两个16位的寄存器放在各种寄存器的后面，充当操作数地址的偏移量； 3操作数的实际地址就是寄存器的当前值以及V和Z内容相加后的和； 4对32位数据进行操作时，要将V、Z组合成32位（V，Z）来使用，这时Z为低16位， V为高16位；使用时只需指定Z，这时Z就代表了V和Z； 5可以用变址寄存器进行变址的软元件有X、Y、M、S、P、T、C、D、K、H、KnX、KnY、KnM、KnS。,6.1 功能指令的基本规则,6.1 功能指令的基本规则,五、标志位 功能指令在操作过程中，其运算结果可以通过某些特殊辅助 继电器或寄存器表示出来，通常称其为标志。标志位可以分为一 般标志位、运 算出错标志位和功能扩展用标志位。 1一般标志位 M8020：零标志，如运算结果为0时动作； M8021：借位标志，如做减法时被减数不够减时动作； M8022：进位标志，如运算结果出现进位时动作； M8029：指令执行结束标志。 运算出错标志位 M8067：运算出错标志； M8068：运算错误代码编号存储； M8069：错误发生的步序号记录存储； 3功能扩展用标志 对特有的辅助继电器，可进行功能扩展。如M8160为XCH交 换。,一、数据传送和比较指令 1比较指令 比较指令CMP （FNC10），将源操作数S1·、 S2·的数据进行比较，比较结果用目标元件D·的状态来表示，如图所示。,6.2 功能指令及编程实例,CMP的使用,CMP中目标操作数的复位,当X0=ON时，S1、S2比较，即C20当前值与K100比较。若C20当前值小于100，则M0=1，Y0=1；若C20当前值等于100，则M1=1，Y1=1。若C20当前值大于100，则M2=1，Y2=1。当X0为OFF时，不执行CMP指令，M0M2保持X0=OFF前的状态，用复位指令RST才能清除比较结果。 比较指令使用时： (1)程序执行时所有的源数据均按二进制处理。 (2) D由三个元件组成，指令中D给出首地址，其它两个为后面的相邻元件。,6.2 功能指令及编程实例,2区间比较指令 区间比较指令ZCP（FNC11），是将一个操作数S与两个源操作数S1、S2形成的区间比较，比较结果影响目标操作数D的状态。如图所示，X0=ON时，C30当前值与K100和K120比较，若C30当前值小于100时，则M3=1，Y0=1；若100C30当前值120时，M4=1，Y1=1；若C30当前值大于120时，M5=1，Y2=1。使用ZCP时，S2·的数值不能小于S1· 。,区间比较指令使用说明,6.2 功能指令及编程实例,3传送指令 传送指令MOV（FNC12），是将源操作数中的数据传送到目标操作数中去。如图所示，当X1为ON时，则将S·中的数据K100传送到目标操作数D·即D10中，用于设定定时器（计数器也可）的时间常数。在指令执行时，常数K100会自动转换成二进制数。当X0为OFF时，则指令不执行，数据保持不变。用脉冲指令时，数据仅在X0由OFF变为ON的一个周期内传送，不用脉冲指令，则在X0=ON的每一个扫描周期内，数据都会被传送。,6.2 功能指令及编程实例,传送指令的应用,4BCD变换指令 BCD变换指令（FNC18），是将源地址中的二进制数转换为BCD码并送到目标地址中。如果BCD指令执行的结果超过09 999的范围，DBCD指令执行的结果超过0 99 999 999的范围，将会出错。如图（a）所示梯形图。 当X0为ON时，先将K5028存入D0，然后将D0（5028）变为BCD码，存入输出位元件组合K4Y0，执行过程如图（b）所示。,6.2 功能指令及编程实例,（a）BCD转换指令应用实例,（b）BCD转换指令转换过程设示意图,5BIN变换指令 BIN变换指令（FNC19），是将源地址中的BCD码转换为二进制数并送到目标地址中。常数K不能作为本指令的操作元件，因为在任何处理之前它们都会被转换成二进制数。 图（a）为BIN、BCD指令和变址寄存器的应用示例，通电后首先将输入端X3X0输入的BCD码转换成二进制数送到变址寄存器Z0，采用Z0对定时器T0实现变址功能（T0Z0）。当改变输入端X3X0的状态从00001001变化时，可以将T0T9的当前值转换成BCD码后由Y17Y0输出，如图（b）所示。,6.2 功能指令及编程实例,BIN、BCD指令和变址寄存器的应用示例,（a）,（b）,二、算术与逻辑运算指令 1加法指令 加法指令ADD（FNC20）是将两个源地址中的二进制数相加，结果送到指定的目标地址，每个数据的最高位为符号位（0为正，1为负）。如图所示，当执行条件 X0 由 OFF ON 时， D10+D12 D14，运算是代数运算，如5+（8 ）=3 。,6.2 功能指令及编程实例,加法指令使用说明,2减法指令 减法指令SUB（FNC21）是将两个源地址S1·中的数减去S2·中的数，结果送到D·指定的目标地址，如图所示。 当执行条件X0由OFFON 时，D10D12 D14。运算是代数运算，如5（8）=13，各种标志的动作与加法指令相同。,6.2 功能指令及编程实例,减法指令使用说明,3乘法指令 乘法指令MUL（FNC22）是将指定的两个源地址中的二进制数相乘，结果（32位）送到指定的目标地址中去。如图所示，它分16位和32位两种情况。,6.2 功能指令及编程实例,当执行16位运算时，执行条件X0由OFF ON时，D0×D2 D5，D4 。源操作数是16 位，目标操作数是32位。如D0=8，D2=9，则D5，D4=72。 当执行32位运算时，执行条件X0 由OFF ON时，D1，D0×D3，D2 D7，D6，D5，D4 ，源操作数是32位，目标操作数是64位。如D1，D0=238，D3，D2=189时，D7，D6，D5，D4=44982。,4除法指令 除法指令DIV（FNC23）是将S1·除以S2·，商送到D·指定的目标地址，余数送到D·的下一个元件中，如图所示,6.2 功能指令及编程实例,当执行16位运算时，执行条件X0由OFF ON 时，D0÷D2 D4 ，如D0=19，D2=3时， D4=6，D5=1。 若为32位运算，X0由OFFON时，(D1，D0)÷(D3，D2)(D5，D4)，余数放在(D7，D6)中。,除法指令使用说明,5加1减1指令 加1指令INC（FNC24）/减1指令DEC（FNC25），操作功能是：满足执行条件时，由D·指定地址中的数自动加l/减1。这两条指令的运算结果不影响零标志、借位标志和进位标志，如图所示。 X0每次由OFF变为ON时，由D·指定的地址中的数增加l。X1每次由OFF变为ON时，由D·指定的地址中的数减1。如果不用脉冲指令，每一个扫描周期都要执行加1/减1指令。,6.2 功能指令及编程实例,加1减1指令的说明,三、程序流程控制指令 1条件跳转指令 条件跳转指令CJ（FNC00），当跳转条件成立时跳过一段程序，跳转至指令中所标明的标号处执行，被跳过的程序段中不执行的指令，即使输入元件状态发生改变，输出元件的状态也维持不变。若跳转条件不成立则按顺序执行。如图所示。,6.2 功能指令及编程实例,手动/自动程序跳转,X3是手动/自动选择开关的信号输入端。当X3为ON时，程序跳到P0处，跳过手动程序，执行自动程序；当X3为OFF时，执行手动程序段后，跳过自动程序段，自动程序不执行。X3的动合/动断接点起联锁作用，使手动、自动两个程序段只能选择其一。 跳转指令使用注意： （1）标号P放置在左母线的左边，一个标号只能出现一次 （2）多个跳转指令可以使用同一个标号，如图所示。,6.2 功能指令及编程实例,双重跳转指令,（3）若跳转执行条件为M8000，则称为无条件跳转，如图（a）所示； （4）使用CJP指令时，跳转只执行一个扫描周期。 （5）P63是跳转结束指针，P63在使用FNC00（CJ）指令时，是向END跳转的特殊指针，在程序中不编程，如图（b）所示。,6.2 功能指令及编程实例,条件跳转与无条件跳转,P63指针的功能,a,b,2主程序结束指令、子程序调用指令、子程序返回指令 FEND指令（FNC06）表示主程序结束。END是指整个程序（包括主程序和子程序）结束，一个完整的程序可以没有子程序，但一定要有主程序。 子程序调用指令CALL（ FNC01），予程序返回指令SRET（FNC02）无操作数。 子程序调用指令用于特定条件下执行某个子程序，可减少程序重复，如