项目四PLC功能指令

• （二）相关知识
• 1. 加法指令ADD • ADD 加法指令是将指定的源元件中的二进制数相加，结果送到
指定的目标元件中去。如图4－21表示，当执行条件 X0 ＝1 时， 将 [D10]+[D12] → [D14] 。ADD指令是代数运算，如 5＋（－8 ） = －3 。 • ADD加法指令有3个常用标志。 M8020为零标志， M8021为借 位标志， M8022为进位标志。 • 如果运算结果为0，则零标志 M8020 自动置 1 ；如果运算结果 超过 32767（16位）或 2147483647（32 位），则进位标志 M8022 置 1 ；如果运算结果小于 －32767（16 位）或 － 2147483647（32 位），则借位标志 M8021 置 1 。 • 在32位运算中，被指定的字元件是低16位元件，而下一个元件为 高16位元件。
⑵ 指令类型
FX系列PLC的功能指令有连续执行型和脉冲执行型两 种形式。连续执行型的梯形图形式如图4－4所示。当X001 ＝1时，功能指令在每个扫描周期都被执行一次。
脉冲执行型的梯形图形式如图4－5所示，X000每接通一 次，功能指令只在第一扫描周期被执行一次。
4. 传送指令
传送指令 MOV是将源操作数内的数据传送到指定的目标 操作数内，即 [S] → [D] ，源操作数内的数据不改变。如图 4－6所示，当X0 接通（X0=1）时，源操作数 [S] 中的常数 K100 传送到目标操作元件 D10 中 。当指令执行时，常数 K100 自动转换成二进制数。当 X0 断开时，指令不执行，
• 3. 块传送指令BMOV
• 块传送指令的使用见图4－17所示，当X000＝1时，从源 操作数指定的软元件（D0）开始的n（K3）个数据传送到 指定的目标操作数（D10）开始的K3个软元件中。
• 【注意】 BMOV指令中的源与目标是位组合元件时，源与 目标要采用相同的位数，如图4－18所示。
• 4. 多点传送指令FMOV
数据保持不变。
• 【应用举例1】如图4－7所示是传送指令的 应用实例。图（a）表示当X0=1 时，将计 数器C0的当前值读出并送到数据寄存器 D20中；图（b）表示当X1=1 时，将常数 K100写入到定时器T0的设定值寄存器中。
【应用举例2】 三相交流电机Y/△降压启动控制线路如图4－ 8所示，应用数据传送指令设计的降压启动控制程序如图4－ 9所示。按下启动按钮SB2（X2），传送常数K7(B0111)给 K1Y0，即Y0Y1Y2都得电，电机Y形连接启动，同时T0开始 定时。10s到，传送K3（B11）给K1Y0，即Y2表示的Y形连 接断开，1s后传送K10(B1010)，即电机△连接运行，同时 启动指示灯(Y0)熄灭。若运行中电机过载（X0）断开，电机 自动停止并且Y0指示灯亮报警。
K4M10表示由M25～M10这16位辅助继电器的组 合。
【注意】 位组合元件的最低位最好采用0结尾的位元件。
⑶ 其它
K――表示十进制常数；H――表示十六 进制常数；T、C―――分别表示定时器、 计数器的当前值寄存器。
2. 功能指令的表达形式
功能指令与基本指令不同，功能指令类似一个子程序， 直接由助记符（功能代号）表达本条指令要做什么。FX系 列PLC的功能指令表达形式如图4－2所示。
任务1 设备维护提醒装置
（一）任务分析
现代设备维护保养都需要规范操作。现 有5台设备要进行维护保养管理，需设计一 个维护保养的提醒装置。要求：5台设备同 时启停工作，每操作使用一次，提醒装置 记录一次，当操作使用次数等于10次时， 点亮红色指示灯，提醒已到维护时间，当 操作次数小于10次时，点亮绿色指示灯， 表明可以继续使用。
（三）任务实施
• 选择输入输出设备，分配I/O 地址，绘制PLC输入输出 接线图
• 根据本任务的控制要求，输入设备需要有启停5台电机 的操作按钮和整个控制装置的启停按钮（主要是用于系 统复位和计数器复位）。输出设备就是红、绿色的信号 灯和五台电机的接触器。
• 地址分配如下： • 输入：电机启动按钮——X0，停止按钮―――X1，系
数据寄存器又分为一般型，停电保持型和特殊 型。FX系列的PLC，其数据寄存器的编号如表4 －1所示。
表4-1
FX系列PLC数据寄存器
机型
•
FX1S
一般用
D0～ D129
128点③
停电保持用
停电保持 专用
文件用
－
D128～
D255 ～ D2499作为文件 寄存器使用
• 程序中C1的设定值可以等于或大于K10均可。 当设备维护完毕后需用复位按钮（X2）对计数 器C1以及M0、M1进行复位后才能重新投入使 用。
• （四）知识拓展
• 1. 区间比较指令ZCP
• ZCP指令的使用说明见图4—14所示。它是将一个数据 [S] 与两个源操作数[S1]、 [S2]进行代数比较，然后将目标操 作数 [D]进行相应的操作。如图4-14所示，X0＝1时，将 C0的当前值与K50、K100比较。若C0当前值＜K50，M0 自动置1；若K50≤C0≤K100，自动M1置1；若C0＞K100， M2自动置1。
• 【应用实例】
• 工业控制中有时候受比较条件的限制，要反复使用几次 CMP指令或ZCP指令。这时候改用触点比较指令编程就会 方便得多。如图4－16所示，是用功能指令设计的交替点 亮12盏彩灯的控制程序。
• 12盏彩灯接在Y13—Y0点，当X0接通后系统开始工作。 小于等于2秒时第1－6盏灯点亮；2秒－4秒之间第7－12 盏灯点亮；大于等于4秒时12盏灯全亮；保持到 6秒，再 循环。当X0为OFF时彩灯全部熄灭。
⑴ 数据寄存器（D）
数据寄存器用于存储数值数据，可写可读，都是 16位的（最高位为符号位），可处理的数值范 围为-32768～+32767。
两个相邻的寄存器可组成32位数据寄存器（最 高位为符号位）。在进行32位操作时只要指定 低位的编号即可，例如用D0表示（D1、D0）32 位数据。低位的编号一般采用偶数编号。
5. 比较指令
比较指令CMP 是将源操作数 [S1] 和 [S2] 的数据进行比较， 然后将目标操作数 [D]进行相应的操作。如图4－10所示，X0 ＝1时，将C20的当前值与常数K100进行比较。若当前值小 于K100，[D]指定的M0自动置1（即Y0接通）；若当前值等 于K100，M1自动置1（即Y1接通）；若当前值大于K100， M2自动置1（即Y2接通）。在X0 断开，即不执行CMP 指令 时，M0～M2 保持X0断开前的状态。因此若要清除比较结果 需要用RST或ZRST指令。
这个设计任务其实只要用一对启 停按钮控制5台设备的启停运行， 然后用计数器记录设备操作次数， 计满10次作相应输出控制即可。 用基本指令编制的梯形图程序如 图4－1所示。按下启动按钮后， Y0－Y4同时启动，输出指令就要 一个一个的编制，这很繁琐。使 用功能指令会使程序设计更简捷。
（二）相关知识
⑵ 位组合数据
因为4位BCD码表示1位十进制数据，所以在 FX系列PLC中，用相邻的4个位元件作为一个组合， 表示一个十进制数，表达形式为KnX、KnY、KnM、 KnS等。n—指4位BCD码的个数。例如：
K1X0表示由X3～X0这 4位输入继电器的组合；
K3Y0表示由Y13～Y10、Y7～Y0这12位输出继 电器的组合；
项目四 PLC功能指令应用
PLC的基本指令主要用于逻辑功能处理，步进 顺控指令用于顺序逻辑控制系统。但在工业自动 化控制领域中，许多场合需要数据运算和特殊处 理。因此，现代PLC中引入了功能指令（或称为 应用指令）。功能指令主要用于数据的传送、运 算、变换及程序控制等功能。本章主要介绍三菱 FX2N系列PLC的各种数据类软元件的组成和用法、 功能指令的表示方法和使用要素，以及常用的传 送比较指令、运算指令、数据处理指令及程序控 制指令等。
任务2 电子四则运算器的设计
• （一）任务分析 • 现要求设计一个电子四则运算器，完成Y＝
20X/35－8的计算，当结果Y=0时，点亮红灯，否 则点亮绿灯。 • 运算式中的X和Y是两位数（变量），“X”是自变 量，可选用KnX输入，“Y”是因变量，由KnY输 出。从表达式看出，因变量Y与自变量X成比例， X的变化范围（位数）决定了Y的变化范围（位 数）。注意：KnX与KnY表示的都是二进制数。 本任务需要用到PLC的四则运算指令。
特殊用
D8000～ D8255
256点
FX2N FX2NC
D0～
D199 128点①
D200～
D511 312点②
D512～
D7999 7488点③
根据参数设定， 可以将D1000以 上作为文件寄存 器使用
D8000～
D8255 256点
① 非停电保持领域，通过设定参数可变更停电保持领域； ② 停电保持领域，通过设定参数可变更非停电保持领域； ③ 无法通过设定参数变更停电保持的特性。
• 多点传送指令FMOV是将源操作数指定的软元件的内容向 以目标操作数指定的软元件开头的n个软元件传送。n个软 元件的内容都一样。如图4－19所示，将D0～D99共100 个软元件的内容全部置0。
• 5. 区间复位指令ZRST
• 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。目标操作数可取T、C、D（字元件） 或Y、M、S（位元件）。[D1]、[D2]指定的应为同一类元 件，[D1]的元件号应小于[D2]的元件号。如图4－20所示， 将M0～M100的101位辅助继电器全部清0。
统复位按钮——X2； • 输出：绿色灯L0——Y10，红色灯L1——Y11，电机的
接触器KM1-KM5――Y0-Y4；绘制的接线图如图4－12 所示。
2. 设计控制程序
• 运用功能指令设计的梯形图控制程序如图4－13 所示。按下启动按钮，传送十六进制数据H1F到 K2Y0，即让Y0-Y4接通，启动5台电机运行，且 C1记录一次，此时由于C1的当前值小于K10， 因此M0置位使Y10绿灯点亮。当记录到第10次 时，M1置位使Y11红灯点亮，提醒已到维护时 间。