三菱FX系列PLC的基本指令系统

二、三菱FX系列PLC的基本指令系统三菱FX系列PLC的基本指令系统2.1FX系列PLC性能简介2.2FX系列PLC的编程元件2.3FX系列PLC的基本指令2.4PLC基本编程方法2.5梯形图经验设计法2.6继电器电路移植法2.1FX系列PLC性能简介三菱电机公司小型PLC的发展历史•20世纪80年代推出F系列小型PLC；•20世纪90年代初被F1系列和F2系列取代，其后的FX2系列的硬件、软件功能都有所提高；•FX0、FX0S、FX0N、FX2N等实现了微型化和多品种化，可以满足不同用户的需要；•F1和FX2系列早已被淘汰，目前FX系列仅有FX1S、FX1N、FX2N和FX2NC4个子系列，性能与价格上有明显提高。可编程控制器的技术性能指标1.输入/输出点数输入/输出点数指的是外部输入、输出端子数量的总和，又称为主机的开关量输入/输出点数，它是描述可编程控制器大小的一个重要参数。2.存储容量可编程控制器存储容量通常指用户程序存储器和数据存储器容量之和，表征系统提供给用户的可用资源，是系统性能的一项重要技术指标。3.扫描速度可编程控制器采用循环扫描方式工作，完成一次扫描所需的时间叫做扫描周期，扫描速度与扫描周期成反比。4.指令系统指令系统是指可编程控制器所有指令的总和。可编程控制器的编程指令越多，软件功能就越强，但掌握应用也相对较复杂。5.可扩展性小型可编程控制器的基本单元（主机）多为开关量I/O接口，模拟量处理、高速处理、温度控制、通信等智能扩展模块的多少及性能也已成为衡量可编程控制器产品水平的标志。6.通信功能可编程控制器的组网和通信能力也已成为可编程控制器产品水平的重要衡量指标之一。FX系列PLC的型号子系列名I/O总点数单元类型电源和输入、输出类型等输出类型R：继电器输出T：晶体管输出S：晶闸管输出M：基本单元E：输入输出混合扩展单元与扩展模块EX：输入专用扩展模块EY：输出专用扩展模块FX□□—□□□□-□D/DS：DC24VES/ESS：交流UA1：AC电源可编程控制器的系统配置FX2N系列PLC的基本单元型号继电器输出双向晶闸管输出晶体管输出输入点数输出点数扩展模块可用点数FX2N-16MR-001—FX2N-16MT-0018824～32FX2N-32MR-001FX2N-32MS-001FX2N-32MT-001161624～32FX2N-48MR-001FX2N-48MS-001FX2N-48MT-001242448～64FX2N-64MR-001FX2N-64MS-001FX2N-64MT-001323248～64FX2N-80MR-001FX2N-80MS-001FX2N-80MT-001404048～64FX2N-128MR-001—FX2N-128MT-001646448～64FX2N系列PLC的扩展模块型号输入继电器输出双向晶闸管输出晶体管输出输入点数输出点数FX2N-16EX———16—FX2N-16EX-C———16—FX2N-16EXL-C———16——FX2N-16EYRFX2N-16EYS——16———FX2N-16EYT—16———FX2N-16EYT-C—16FX2N系列PLC的扩展单元型号继电器输出双向晶闸管输出晶体管输出输入点数输出点数扩展模块可用点数FX2N-32ER—FX2N-32ET161624～32FX2N-48ER—FX2N-48ET242448～642.2FX系列PLC的编程元件基本数据结构•位元件（bit）：X:输入继电器，存放外部输入电路的通断状态Y:输出继电器，从PLC直接输出物理信号M(辅助继电器)和S(状态继电器):PLC内部运算标志•“ON”和“OFF”两种状态，分别用“1”和“0”表示•字元件（Byte）：1Byte＝8bit；1Word＝2Byte；1DoubleWord＝2Word；定时器和计数器的当前值和设定值均为有符号的字，最高位为符号位，最大的正整数为32767PLC编程元件的物理实质：电子电路及存储器。称“软继电器”。X0功能字母数字编程元件与继电接触器元件比较表相同点不同点都具有线圈和常开常闭触点，触点的状态随着线圈的状态而变化，即当线圈“通电”时，常开触点闭合，常闭触点断开；当线圈“失电”时，常闭接通，常开断开。编程元件被选中，只是代表这个元件的存储单元置1，失去选中条件只是这个元件的存储单元置0；编程元件可以无限次地访问，可编程控制器的编程元件可以有无数多个常开、常闭触点。元件类型元件编号一.输入继电器（X）与输出继电器（Y）•输入继电器(X)是PLC接收外部输入信号的窗口。PLC通过光耦合器，将外部信号的状态读入并存储在输入映像寄存器内。外部输入电路接通时对应的映像寄存器为ON，表示该输入继电器常开触点闭合、常闭触点断开。•输入继电器的状态唯一地取决于外部输入信号，在梯形图中绝对不能出现输入继电器线圈。•输入信号为ON或OFF的持续时间应大于PLC的扫描周期。•输出继电器(Y)是PLC向外部负载发送信号的窗口。输出继电器用来将可编程序控制器的输出信号传送给输出模块，再由后者驱动外部负载。•输出继电器的线圈只能由程序驱动。输入输出继电器的元件编号用八进制数表示。FX2N系列PLC的输入/输出继电器元件号型号形式FX2N-16MFX2N-32MFX2N-48MFX2N-64MFX2N-80MFX2N-128M扩展时输入X0～X78点X0～X1716点X0～X2724点X0～X3732点X0～X4740点X0～X7764点X0～X27184点输出Y0～Y78点Y0～Y1716点Y0～Y2724点Y0～Y3732点Y0～Y4740点Y0～Y7764点Y0～Y27184点二.辅助继电器（M）•辅助继电器(M)和PLC外部无任何直接联系，只能由PLC内部程序控制。•每个辅助继电器有无数对常开、常闭触点，且可使用无限次，相当于中间继电器，但它不能直接驱动负载，外部负载必须由输出继电器的输出触点来驱动。•除了输入/输出继电器的元件编号采用八进制外，其他编程元件的元件编号均采用十进制。辅助继电器元件号和功能辅助继电器类型元件编号功能通用辅助继电器M0～M499共有500点，PLC在运行时电源断电，输出继电器和M0～M499将全部变为OFF断电保持辅助继电器M500～M3071PLC在运行时电源突然断电，断电保持继电器在重新通电后将保持断电前的状态M8000运行监控。当PLC执行用户程序时，M8000为ON；停止执行时，M8000为OFFM8002初始化脉冲。仅在可编程序控制器运行开始瞬间接通一个扫描周期M8005锂电池电压降低显示。锂电池电压下降至规定值时变为ON,提醒及时更换M8011～M8014分别是10ms、100ms、1s、1min时钟M8033当M8033线圈通电时，PLC由RUN进入STOP状态后，映像寄存器与数据寄存器的内容保持不变M8034当M8034的线圈通电时，全部输出被禁止特殊辅助继电器M8000～M8255M8039当M8039的线圈通电时，PLC以数据寄存器D8039设定的扫描时间工作三.状态继电器（S）•状态继电器(S)是编制顺序控制程序时的编程元件，与步进顺控指令配合使用。状态继电器的类型和编号类型编号数量备注初始状态继电器S0～S910供初始化使用回零状态继电器S10～S1910供返回原点使用通用状态继电器S20～S499480没有断电保持功能，但是可以用程序将它们设定为有断电保持功能断电保持状态继电器S500～S899400具有停电保持功能，断电再启动后，可继续执行报警用状态继电器S900～S999100用于故障诊断和报警四.定时器（T）•定时器(T)相当于继电器接触器控制系统中的时间继电器。•包含一个设定定时时间的设定值寄存器(一个字长)、一个对标准时钟脉冲计数的计数器－当前值寄存器(一个字长)和一个用来存储输出触点状态的映像寄存器(位寄存器)，这三个存储单元使用同一元件号。•设定值可以用常数K进行设定，也可以用数据寄存器(D)的内容来设定。定时器的类型和编号类型编号数量时钟定时范围备注T0～T191192100ms0.1～3276.7sT192～T1998100ms0.1～3276.7s子程序中断服务程序专用定时器常规定时器T200～T2454610ms0.01～327.67sT246～T24941ms0.001～32.767s积算定时器T250～T2556100ms0.1～3276.7s•常规定时器没有保持功能，在输入电路断开或停电时自动复位(清零)；•积算定时器具有断电保持功能，在输入电路断开或停电时保持当前值，当输入再接通或者重新通电时，在原计时当前值的基础上继续累计。常规定时器的动作过程积算定时器的动作过程图五.计数器（C）计数器的种类和编号种类编号备注通用型C0～C9916位加计数器断电保护型C100～C199计数设定值为1～32767通用型C200～C219内部计数器32位加/减计数器断电保护型C220～C234计数设定值为–2147483648～+21474836471相无启动/复位端子高速计数器C235～C2401相带启动/复位端子高速计数器C241～C2451相2输入双向高速计数器C246～C250高速计数器2相A-B型高速计数器C251～C255用于高速计数器的输入端只有6点(X0～X5)，如果其中一个被占用，它就不能再用于其他高速计数器或者其他用途，因此只能有6个高速计数器同时工作•内部计数器：对内部信号X、Y、M、S、T、C进行计数，要求输入信号ON或OFF的时间应大于PLC的扫描周期。•16位加计数器•32位加/减计数器•设定值：常数K或者数据寄存器D（如指定寄存器为D0，则设定值存放于D1和D0中）。•32位加/减计数器的计数方式通过特殊辅助继电器M8200～M8234设定。当特殊辅助继电器M82××为ON时，对应的计数器C2××为减计数，反之则为加计数。•高速计数器：对外部高频信号进行计数，均为32位加/减计数器，其加/减计数方式的选择取决于所需计数器的类型及高速输入端子。高速计数器表（P18）1相无启动/复位1相带启动/复位1相2输入(双向)2相输入(A-B相型)输入信号C235C236C237C238C239C240C241C242C243C244C245C246C247C248C249C250C251C252C253C254C255X0U/DU/DU/DUUUAAAX1U/DRRDDDBBBX2U/DU/DU/DRRRRX3U/DRRUUAAX4U/DU/DDDBBX5U/DRRRRRX6SSSX7SSS高速计数器输入•高速计数器按照中断原则运行，独立于扫描周期。•严禁使用高速计数器输入端作计数器线圈驱动触点。计数器C246应用高速计数器C240应用高速计数器C245应用计数器C249应用计数器C251应用(a)梯形图；(b)正转加计数；(c)反转减计数六.指针（P/I）•分支用指针(P)：跳转指令(CJ)的跳转目标和子程序调用指令(CALL)的子程序入口地址，P0~P127共128点。•中断用指针(I)：中断源的中断程序入口标号，执行到IRET（中断返回）返回主程序，Ixxx共15点。输入中断：I100I×0×0：下降沿中断1：上升沿中断输入号为0～5，每个输入只能用一次定时器中断：I660I××10～99ms定时器中断号(6～8)×I00×计数器中断号(1～6)计数器中断：用于PLC内置的高速计数器，根据高速计数器的计数当前值与计数设定值的关系来确定是否执行相应的中断服务子程序。七.数据寄存器（D）•在复杂的PLC控制系统中有大量的工作参数和数据，这些参数和数据都存储在数据寄存器中。•FX2N系列PLC提供的数据寄存器的长度为双字节(16位)，也可以将两个寄存器合并起来存放一个4个字节(32位)的数据。数据寄存器的种类和编号种类编号备注通用数据寄存器D0～D199在PLC运行状态下，只要不改写，原有