三菱功能指令应用举例(1)

PLC功能指令的应用用数据传送指令实现电动机的Y-△降压启动控制用跳转指令实现选择运行程序段算术运算指令与单按钮的功率控制字逻辑运算指令及应用子程序调用指令及应用循环指令及应用比较指令的应用与时钟控制程序数码显示及应用循环移位指令及应用1用数据传送指令实现电动机的Y-△降压启动控制1.1位元件与字元件1．位元件只具有接通（ON或1）或断开（OFF或0）两种状态的元件称为位元件。2．字元件字元件是位元件的有序集合。FX系列的字元件最少4位，最多32位。表5.1字元件范围符号表示内容KnX输入继电器位元件组合的字元件，也称为输入位组件KnY输出继电器位元件组合的字元件，也称为输出位组件KnM辅助继电器位元件组合的字元件，也称为辅助位组件KnS状态继电器位元件组合的字元件，也称为状态位组件T定时器T的当前值寄存器C计数器C的当前值寄存器D数据寄存器V、Z变址寄存器指令适用范围KnY0包含的位元件最高位～最低位位元件个数N取值1～8适用32位指令N取值1～4适用16位指令K1Y0Y3～Y04K2Y0Y7～Y08K3Y0Y13～Y012K4Y0Y17～Y016N取值5～8只能使用32位指令K5Y0Y23～Y020K6Y0Y27～Y024K7Y0Y33～Y028K8Y0Y37～Y032（1）位组件。多个位元件按一定规律的组合叫位组件，例如输出位组件KnY0，K表示十进制，n表示组数，n的取值为1～8，每组有4个位元件，Y0是输出位组件的最低位。KnY0的全部组合及适用指令范围如表5.2所示。表5.2KnY0的全部组合及适用指令范围通用停电保持用（可用程序变更）停电保持专用（不可变更）特殊用变址用D0～D199共200点D200～D511共312点D512～D7999共7488点D8000～D8195共106点V7-V0，Z7-Z0共16点（2）数据寄存器D、V、Z图5.116位与32位数据寄存器表5.3数据寄存器D、V、Z元件编号与功能16位数据寄存器所能表示的有符号数的范围为K−32768～32767。32位数据寄存器所能表示的有符号数的范围为K−2147483648～2147483647功能指令的使用说明：（1）FX2N系列PLC功能指令编号为FNC0～FNC246，实际有130个功能指令。（2）功能指令分为16位指令和32位指令。功能指令默认是16位指令，加上前缀D是32位指令，例如DMOV。（3）功能指令默认是连续执行方式，加上后缀P表示为脉冲执行方式，例如MOVP。（4）多数功能指令有操作数。执行指令后其内容不变的称为源操作数，用S表示。被刷新内容的称为目标操作数，用D表示。1.2数据传送指令MOV表5.4MOV指令传送指令操作数D（32位）FNC12MOVS（源）K、H、KnX、KnY、KnM、KnS、T、C、D、V、ZP（脉冲型）D（目标）KnY、KnM、KnS、T、C、D、V、Z图5.2功能指令格式1.3数据传送指令应用举例【例题5.1】设有8盏指示灯，控制要求是：当X0接通时，全部灯亮；当X1接通时，奇数灯亮；当X2接通时，偶数灯亮；当X3接通时，全部灯灭。试设计电路并用数据传送指令编写程序。【解】控制线路图如图5.3所示。图5.3例题5.1控制线路图图5.4例题5.1程序图输入端口输出位组件K2Y0传送数据Y7Y6Y5Y4Y3Y2Y1Y0X0●●●●●●●●H0FFX1●●●●H0AAX2●●●●H55X3H0表5.5例题5.1控制关系表1.4区间复位指令ZRST表5.6ZRST指令区间复位指令操作数操作数范围PFNC40ZRSTD1、D2Y、M、S、T、C、D图5.5区间复位指令ZRST如图5.5所示，当指令语句“ZRSTY0Y3”执行时将Y0、Y1、Y2、Y3全部复位为0状态。5.1.5实习操作：电动机Y-△降压启动控制线路与程序图5.6Y-△降压启动控制线路表5.7Y-△降压启动过程和传送控制数据表操作元件状态输入端口输出端口/负载传送数据Y3/KM3Y2/KM2Y1/KM1Y0/HLSB2形启动T0延时10sX20111K7T0延时到T1延时1s0011K3T1延时到△形运转1010K10SB1停止X10000K0KH过载保护X00001K1图5.7Y-△降压启动程序梯形图2用跳转指令实现选择运行程序段图5.8手动/自动程序跳转应用跳转指令的程序结构如图5.8所示。X3是手动/自动选择开关的信号输入端。当X3未接通时，执行手动程序段，反之执行自动程序段。X3的常开/常闭接点起联锁作用，使手动、自动两个程序段只能选择其一。条件跳转指令操作数程序步PFNC0CJ标号P0～P127P63表示跳到ENDCJ3步标号P1步2.1条件跳转指令CJ表5.8CJ指令1．标号P的说明（1）FX2N系列PLC的标号P有128点（P0～P127），用于分支和跳转程序。（2）标号P放置在左母线的左边，一个标号只能出现一次，如出现两次或两次以上，程序报错。标号P占一步步长。2．跳转指令CJ的说明（1）如果跳转条件满足，则执行跳转指令，程序跳到以标号P为入口的程序段中执行。否则不执行跳转指令，按顺序执行下一条指令。（2）多个跳转指令可以使用同一个标号。（3）如果用M8000作为控制跳转的条件，CJ则变成无条件跳转指令。2.2条件跳转指令应用举例【例题5.2】某台设备具有手动/自动两种操作方式。SB3是操作方式选择开关，当SB3处于断开状态时，选择手动操作方式；当SB3处于接通状态时，选择自动操作方式，不同操作方式进程如下：手动操作方式进程：按启动按钮SB2，电动机运转；按停止按钮SB1，电动机停机。自动操作方式进程：按启动按钮SB2，电动机连续运转1min后，自动停机。按停止按钮SB1，电动机立即停机。图5.9例题5.2控制线路图【解】根据控制要求，设计程序梯形图如图5.10所示。图5.10例题5.2程序梯形图3算术运算指令与单按钮的功率控制加法指令操作数DFNC20ADDS1、S2K、H、KnX、KnY、KnM、KnS、T、C、D、V、ZPDKnY、KnM、KnS、T、C、D、V、Z3.1加法指令ADD表5.10ADD指令1.加法指令ADD的说明（1）加法运算是代数运算。（2）若相加结果为0，则零标志位M8020=1，可用来判断两个数是否为相反数。（3）加法指令可以进行32位操作方式。图5.1132位加法指令操作数的构成例如指令语句“DADDD0D10D20”的操作数构成如图5.11所示。被加数的低16位在D0中，高16位在D1中；加数的低16位在D10中，高16位在D11中；“和”的低16位在D20中，高16位在D21中。2．加法指令ADD举例图5.12加法指令ADD的举例1图5.13加法指令ADD的举例2图5.14加法指令ADD的举例3减法指令操作数DFNC21SUBS1、S2K、H、KnX、KnY、KnM、KnS、T、C、D、V、ZPDKnY、KnM、KnS、T、C、D、V、Z3.2减法指令SUB表5.11SUB指令1．减法指令SUB的说明（1）减法运算是代数运算。（2）若相减结果为0时，则零标志位M8020=1，可用来判断两个数是否相等。（3）SUB可以进行32位操作方式，例如指令语句：DSUBD0D10D20。2．减法指令SUB举例两个数据寄存器中存储的数据相减，程序如图5.15所示。如果X0接点闭合，执行数据传送指令。如果X1接点闭合，执行减法指令，减法运算的结果差（8−2=6）存在D30中。图5.15减法指令SUB的举例3.3乘法指令MUL表5.12MUL指令乘法指令操作数DFNC22MULS1、S2K、H、KnX、KnY、KnM、KnS、T、C、D、V、ZPDKnY、KnM、KnS、T、C、D、V、Z1．乘法指令MUL的说明（1）乘法运算是代数运算。（2）16位数乘法：源操作数S1、S2是16位，目标操作数D占用32位。图5.1616位乘法的积占用32位例如乘法指令语句“MULD0D10D20”，被乘数存储在D0，乘数存储在D10，积则存储在D21、D20组件中。操作数结构如图5.16所示。2．乘法指令MUL举例运行监控模式的程序梯形图如图5.17所示。如果X0接点闭合，执行数据传送指令。如果X1接点闭合，执行乘法指令，乘法运算的结果（8×2=16）存储在D31、D30目标操作数中。图5.17中D31存储的数据为0，D30存储的数据为16。图5.17乘法指令MUL的举例除法指令操作数DFNC23DIVS1、S2K、H、KnX、KnY、KnM、KnS、T、C、D、V、ZPDKnY、KnM、KnS、T、C、D、V、Z3.4除法指令DIV表5.13DIV指令1．除法指令DIV的说明（1）除法运算是代数运算。（2）16位数除法：源操作数S1、S2是16位，目标操作数D占用32位。除法运算的结果商存储在目标操作数的低16位，余数存储在目标操作数的高16位中。（3）32位除法：源操作数S1、S2是32位，但目标操作数却是64位。除法运算的结果商存储在目标操作数的低32位，余数存储在目标操作数的高32位。例如除法指令语句“DIVD0D10D20”，被除数存储在D0，除数存储在D10，商存储在D20，余数存储在D21，操作数的结构如图5.18所示。图5.1816位除法的商和余数构成32位目标操作数2．除法指令DIV举例运行监控模式的程序梯形图如图5.19所示。如果X0接点闭合，执行数据传送指令。如果X1接点闭合，执行除法指令。除法运算结果的商7存储在D30，余数1存储在D31。可以看出，数据除2后根据余数为1或为0可判断数据的奇偶性。图5.19除法指令DIV的举例加1指令操作数DFNC24INCDKnY、KnM、KnS、T、C、D、V、ZP3.5加1指令INC表5.14INC指令1．加1指令INC的说明（1）INC指令的执行结果不影响零标志位M8020。（2）在实际控制中通常不使用每个扫描周期目标操作数都要加1的连续执行方式，所以，INC指令经常使用脉冲操作方式。减1指令DEC和加1指令INC执行方式相似。2．加1指令INC举例运行监控模式的程序梯形图如图5.20所示。开机初始脉冲M8002将数据寄存器D10清0。在X0接点闭合的那个扫描周期执行加1指令，D10的数据被加1后存储，即（D10）+1→（D10）。图中X0共接通5次，D10中存储的数据由0增加到5。图5.20加1指令INC的举例3.6实习操作：单按钮的功率控制程序1．单按钮的功率控制线路和控制要求单按钮的功率控制线路如图5.21所示。控制要求是：加热功率有7个挡位可调，大小分别是0.5kW、1kW、1.5kW、2kW、2.5kW、3kW和3.5kW。有1个功率选择按钮SB1和1个停止按钮SB2。第一次按SB1选择功率第1挡，第二次按SB1选择功率第2挡……第八次按SB1或按SB2时，停止加热。图5.21单按钮的功率控制线路输出功率（kW）字元件K1M0按SB1次数M3M2M1M00000000.5000111001021.5001132010042.5010153011063.5011170100082．单按钮功率控制的工序表5.16单按钮功率控制的工序3．单按钮的功率控制程序图5.22单按钮的功率控制程序4字逻辑运算指令及应用字“与”指令操作数DFNC26WANDS1、S2K、H、KnX、KnY、KnM、KnS、T、C、D、V、ZPDKnY、KnM、KnS、T、C、D、V、Z4.1逻辑字“与”指令WAND表5.17WAND指令1．字“与”指令WAND的说明（1）S1、S2为作相“与”逻辑运算的源操作数，D为存储“与”逻辑运算结果的目标操作数。（2）字“与”指令的功能是将两个源操作数的数据，进行二进制按位相“与”，并将运算结果存入目标操作数。2．字“与”指令WAND举例假设要求用输入继电器X0～X4的位状态去控制输出继电器Y0～Y4，可用字元件K2X0去控制字元件K2Y0。对字元件多余的控制位X5、X6和X7，可与0相“与”进行屏蔽。程序如图5.23所示。