PLC教学课件 第五章 功能指令及其应用

可编程控制器技术宋明学山东劳动职业技术学院在基本逻辑指令的基础上，PLC制造厂家开发了一系列完成不同功能的子程序，调用这些子程序的指令称为功能指令(应用指令)。FX系列PLC的应用指令可分为程序控制、传送与比较、算术与逻辑运算、移位与循环等第五章功能指令及其应用功能指令的出现曾作为可编程控制器发展阶段性的标志，使PLC的应用范围从基本逻辑控制扩展到整个工业控制领域，成为闭环模拟量控制方面的重要设备，同时功能指令也为逻辑控制程序的编制提供了新的思维方式及手段。FNC00～FNC09[程序流程]FNC110～FNC119[浮点运算1]FNC10～FNC19[传送与比较]FNC120～FNC129[浮点运算2]FNC20～FNC29[算术与逻辑运算]FNC130～FNC139[浮点运算3]FNC30～FNC39[循环与移位]FNC140～FNC149[数据处理2]FNC40～FNC49[数据处理]FNC150～FNC159[定位]FNC50～FNC59[高速处理]FNC160～FNC169[时钟运算]FNC60～FNC69[方便指令]FNC170～FNC179[格雷码变换]FNC70～FNC79[外部设备I/O]FNC220～FNC249[触点比较指令]FNC80～FNC89[外部设备SER]第一节应用指令的基础知识一、应用指令的基本格式1、应用指令有三部分组成：功能编号FNC---，助记符，操作数(1)大多数功能指令有1至4个操作数，有的功能指令没有操作数；(2)[S]表示源操作数，[D]表示目标操作数；如果可使用变址功能，用[S·]和[D·]表示。(3)用n和m表示其它操作数，它们常用来表示常数K和H，或作为源和目标操作数的补充说明2、梯形图形式：3、应用指令的含义二、应用指令的规则1、应用指令操作数（软元件）的含义如表：字软元件位软元件K：十进制整数X：输入继电器H：十六进制整数Y：输出继电器KnX：输入继电器X的位指定M：辅助继电器KnY：输出继电器Y的位指定S：状态继电器KnS：状态继电器S的位指定T：定时器T的当前值C：计数器C的当前值D：数据寄存器V、Z：变址寄存器位软元件处理断开和闭合状态的元件为位软元件；（只具有ON或OFF两种状态）字软元件处理数据的元件称字软元件（多位数据的元件）（1）由位软元件组合起来也可以构成字软元件，进行数据处理；（2）每4个位软元件为一组，组合成一个单元，位软元件的组合由Kn（n在1至7之间）加首元件来表示：如KnY、KnX等，K1Y0表示由Y0、Y1、Y2、Y3组成的4位字软元件K4M0表示由M0——M15组成的十六位字软元件。32位指令中V、Z是自动组对使用，V作为高16位，Z作为低16位，使用时只需编写Z。（3）变址寄存器V、Z变址寄存器都是十六位数据寄存器，表示时如果V=5，Z=10，则D5V=D10（5+5=10）D5Z=D15(5+10=15)2、指令执行形式有连续执行和脉冲执行两种连续执行如：当X1=ON时，指令在每个扫描周期都被重复执行脉冲执行如：当X0=ON时，指令在第一个扫描周期执行，其他不执行3、数据长度功能指令能够处理16位或32位的数据。由于几乎所有寄存器的二进制位数都是16位，因此功能指令中不加特别说明的数据都是16位的。例如：功能指令也能处理32位数据，这时需要在指令前面增加符号(D)，如(D)MOV、(D)XCH等等32位数据是由两个相邻寄存器构成的，较小的地址存放低位字节，较大的地址存放高位字节。规定写出的地址是低字节所在的地址例如：当X1为“ON”时，将D21，D20构成的32位数据传送到D11，D10中去。指令中出现的源和目标地址都是低位地址。第二节功能指令及其应用一、程序流程控制指令1、条件跳转指令CJ格式：操作软件：P0~~P63共64个注意：1）CJP指令表示为脉冲执行方式；2）在一个程序中一个标号只能出现一次，否则将出错；3）即使被跳过程序的驱动条件改变，但其线圈（或结果）仍保持跳转前的状态。4）在跳转执行期间定时器和计数器将停止工作，到跳转条件不满足后又继续工作。但对于正在工作的定时器T192~T199和高速计数器C235~C255不管有无跳转仍连续工作5）若积算定时器和计数器的复位（RST）指令在跳转区外，即使它们的线圈被跳转，但对它们的复位仍然有效。举例：（1）三相异步电动机即能实现连续运行又能实现点动控制（2）在工业控制当中经常采用手动和自动两种方式以确保生产控制的安全性和连续性2、子程序调用指令CALL、子程序返回指令SRET、主程序结束指令FEND。程序格式：如果X000=ON，则执行调用指令跳转到标记P10步。在这里，执行子程序后，通过执行SRET指令返回原来的步即CALL指令之后的步注意：1）转移标号不能重复，也不可与跳转指令的标号重复；2）子程序可以嵌套调用，最多可5级嵌套。举例：二、传送与比较类指令1、传送指令MOV程序举例（1）间接设定定时器的定时时间（2）电动机的Y/△启动控制程序（3）三台电动机顺序启动2、数据比较指令CMP和区间比较指令ZCP程序举例例一：密码锁有12个按钮，分别接入X0～X13，其中X0～X3代表第一个16进制数；X4～X7代表第二个16进制数；X10～X13代表第三个16进制数，根据设计，每次同时按四个键代表三个16进制数，共按四次，如与密码锁设定都相符合，3S后，自动开锁，10S后，重新锁定。密码锁的密码由程序设定。假定为H2A4、H1E、H151、H18A，从K3X0上送入的数据应分别和它们相等，可用比较指令实现判断例二、定时报时器控制程序应用计数器与比较指令构成24小时可设定定时时间的控制器，每15分钟为一设定单位，共96个时间单位。现控制实现如下：（1）6：30电铃Y0每秒响一次，6次后自动停止；（2）9：00——17：00，启动校园报警系统Y1；（3）18：00开校内照明Y2；（4）22：00关校园内照明Y2。例三、小车的控制要求如下（1）当小车所停位置SQ的编号大于呼叫的SB的编号时，小车往左运行至呼叫的SB位置后停下（2）当小车所停位置SQ的编号小于呼叫的SB的编号时，小车往右运行至呼叫的SB位置后停下。（3）当小车所停位置SQ的编号等于呼叫的SB编号时，小车不动。3、BCD转换指令、二进制转换指令BIN程序举例：可编程控序制器获取BCD数字开关的设定值时使用向BCD的七段显示器输出时请使用FNC18转换传送指令4、取反传送指令CML功能：源操作数取反后送到目的操作数格式：三、四则运算指令1、加法指令（ADD）功能：加法指令时将指定的源操作软元件[S1]、[S2]中二进制数相加，结果送到指定的目标操作软元件[D]中当执行条件满足时，(S1)+(S2)的结果存入（D）中，运算为代数运算加法指令操作时影响三个常用标志M8020零标志、M8021借位标志、M8022进位标志。运算结果为零则M8020置1，超过32767进位标志M8022置1，小于-32767则借位标志M8021置1。（以上都为16位时）注意：2、减法指令（SUB）功能：减法指令是将指定的操作软元件[S1]、[S2]中的二进制数相减，结果送到指定的目标操作软元件[D]中。各种标志的动作和加法指令一样注意：3、乘法指令（MUL）功能：乘法指令是将指定的源操作软元件[S1]、[S2]的二进制数相乘，结果送到指定的目标操作软元件[D]中[S1]*[S2]存入[D]中，即[D0]*[D2]结果存入[D5][D4]中功能：除法指令是将源操作软元件[S1]、[S2]中的二进制数相除，[S1]为被除数，[S2]为除数，商送到指定的目标操作软元件[D]中4、除法指令（DIV）5、加1指令（INC）/减1指令（DEC）功能：目标操作软元件[D]中的结果加1/目标操作软元件[D]中的结果减1程序举例例一：用算术运算指令完成下式的计算620040X式中X代表输入端口K2X0送入的二进制数，运算结果须送入输出口K2Y0；X040为起停开关。梯形图如图：例二：彩灯顺亮逆熄至全熄再循环控制用加1、减1指令及变址寄存器完成，彩灯状态变化的时间单元为1s，用M8013实现。梯形图如下，图中X1为彩灯的控制开关。彩灯共12盏例三、用一个按钮任意改变定时器的定时值四、循环与移位类指令移位指令功能：两条指令是使位软元件中的状态向右/向左移位，n1指定位软元件长度，n2指定移位的位数。格式：格式：程序举例：五、数据处理类指令批复位指令ZRST功能：区间批复位格式：六、高速处理类指令七、方便类指令交替输出指令功能：每个扫描周期连续交替输出格式：程序举例：单按钮控制启、停八、外部I/O设备类指令1．七段译码指令SEGD2．BFM读出指令FROMFROM指令是将特殊模块中缓冲寄存器（BFM）的内容读到可编程控制器的指令，其使用说明如下：3．BFM写入指令TOTO指令是将可编程控制器的数据写入特殊模块的缓冲寄存器（BFM）的指令，其使用说明如下：对FROM、TO指令中的m1、m2、n（1）m1特殊模块编号（2）m2缓冲寄存器（BFM）号（3）n传送数据个数九、触点比较指令格式：