第六章 fx系列plc基本逻辑指令Word格式.docx
《第六章 fx系列plc基本逻辑指令Word格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第六章 fx系列plc基本逻辑指令Word格式.docx（21页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
压入堆栈
MRD
读出堆栈
MPP
弹出堆栈
MC
连接到公共触点
Y，M
MCR
解除连接到公共触点
SET
动作保持
Y，M，S
RST
解除保持的动作，清除但前值及寄存器
Y，M，S，T，C，D，V，Z
PLS
上升沿微分输出
PLF
下降沿微分输出
INV
运算结果的逻辑“非”
LDP
检测上升沿的运算开始
LDF
检测下降沿的运算开始
ANDP
检测上升沿的串联连接
ANDF
检测下降沿的串联连接
ORP
检测上升沿的并联连接
ORF
检测下降沿的并联连接
NOP
空操作
END
程序结束
6.1.2逻辑取及线圈驱动指令LD、LDI、OUT
LD：
取指令。
表示—个与输入母线相连的常开触点指令，即常开触点逻辑运算起始。
LDI：
取反指令。
表示一个与输入母线相连的常闭触点指令，即常闭触点逻辑运算起始。
OUT：
线圈驱动指令，也叫输出指令。
下面用一个简单的实例来说明上述三条基本逻辑指令的使用。
【例6-1】参见图6-1
a）梯形图
b）语句表
图6-1LD、LDI和OUT指令的使用
LD、LDI两条指令的操作元件是X、Y、M、S、T、C，用于将触点接到母线上。
也可以与后述的ANB指令、ORB指令配合使用，在分支起点也可使用。
OUT是驱动线圈的输出指令，它的操作元件是Y、M、S、T、C。
对输入继电器X不能使用。
OUT指令可以连续使用多次。
LD、LDI是一个程序步指令，这里的一个程序步即是一个字。
OUT是多程序步指令，要视操作元件而定。
OUT指令的操作元件是定时器T和计数器C时，必须设置常数K。
表6-2是K值设定范围与步数值。
表6-2K值设定范围表
6.1.3触点串联指令AND、ANI
AND：
与指令，用于单个常开触点的串联。
ANI：
与非指令，用于单个常闭触点的串联。
AND与ANI都是一个程序步指令，它们串联触点的个数没有限制，也就是说这两条指令可以多次重复使用。
AND、ANI指令的使用说明如下例所示。
这两条指令的操作元件为X、Y、M、S、T、C。
【例6-2】参见图6-2
b）不推荐使用的电路
c）语句表
图6-2触点串联指令的使用
OUT指令后，通过触点对其他线圈使用OUT指令称为纵接输出或连续输出，如【例6-2】中的OUTY7指令。
这种连续输出如果顺序不错，可以多次重复。
但是如果驱动顺序换成图6-2-b）的形式，则必须用后述的MPS指令，这时程序步增多，因此不推荐使用图6-2-b）的形式。
6.1.4触点并联指令OR、ORI
OR：
或指令，用于单个常开触点的并联。
ORI：
或非指令，用于单个常闭触点的并联。
OR与ORI指令都是一个程序步指令，它们的操作元件是X、Y、M、S、T、C，这两条指令都是并联一个触点。
需要两个以上触点串联连接电路块的并联连接时，要用后述的ORB指令。
OR、ORI是从该指令的当前步开始，对前面的LD、LDI指令并联连接，并联的次数无限制。
OR、ORI指令的使用如下例所示。
【例6-3】参见图6-3
图6-3触点并联指令的使用
6.1.5串联电路块的并联连接指令ORB
两个或两个以上的触点串联连接的电路叫串联电路块。
串联电路块并联连接时，分支开始用LD、LDI指令，分支结束用ORB指令。
ORB指令与后述的ANB指令均为无操作元件指令，而两条无操作元件指令的步长都为一个程序步。
ORB有时也简称或块指令。
ORB指令的使用如下例所示。
【例6-4】参见图6-4
a）梯形图b）推荐的语句表c）不推荐的语句表
图6-4ORB指令的使用
ORB指令的使用方法有两种：
一种是在要并联的每个串联电路块后加ORB指令，详见【例6-4】中图6-4-b推荐的语句表程序，另一种是集中使用ORB指令，详见【例6-4】中图6-4-c不推荐的语句表程序。
对于前者分散使用ORB指令时，并联电路块的个数没有限制，但对于后者集中使用ORB指令时，这种电路块并联的个数不能超过8个（即重复使用LD、LDI指令的次数限制在8次以下），所以不推荐使用后者编程。
6.1.6并联电路的串联连接指令ANB
两个或两个以上触点并联的电路称为并联电路块，分支电路并联电路块与前面电路串联连接时，使用ANB指令。
分支的起点用LD、LDI指令，并联电路块结束后，使用ANB指令与前面电路串联。
ANB指令也简称与块指令，ANB也是无操作操作元件，是一个程序步指令。
ANB指令的使用说明如下例所示。
【例6-5】参见图6-5
a）梯形图b）语句表
图6-5ANB指令的使用
【例6-6】参见图6-6
图6-6ORB、ANB指令的使用
6.1.7多重输出指令MPS、MRD、MPP
MPS：
进栈指令
MRD：
读栈指令
MPP：
出栈指令
这三条指令都是无操作元件指令，都为一个程序步长。
这组指令用于多输出电路。
可将连接点先存储，用于连接后面的电路。
FX系列PLC中11个存储中间运算结果的存储区域被称为栈存储器，如图6-7-c）所示。
使用进栈指令MPS时，当时的运算结果压入堆栈的第一层，堆栈中原来的数据依次向下一层推移；
使用出栈指令MPP时，各层的数据依次向上移动—次。
MRD是最上层所存数据的读出专用指令。
读出时，堆栈内数据不发生移动。
MPS和MPP指令必须成对使用，而且连续使用应少于11次。
有关MPS、MRD、MPP指令的使用可参见下面的例子。
【例6-7】参见图6-7
a）梯形图b）语句表c）栈存储器
图6-7多重输出
【例6-8】参见图6-8
图6-8一层栈与ANB、ORB指令的配合使用
【例6-9】参见图6-9
图6-9二层栈电路
【例6-10】参见图6-10
图6-10四层栈电路
特别要指出的是，MPS和MPP连续使用必须少于11次，并且MPS与MPP必须配对使用。
6.1.8主控及主控复位指令MC、MCR
MC为主控指令，用于公共串联触点的连接，MCR叫主控复位指令，即MC的复位指令。
在编程时，经常遇到多个线圈同时受一个或一组触点控制，如果在每个线圈的控制电路中都串入同样的触点，将多占用存储单元，应用主控指令可以解决这一问题。
使用主控指令的触点称为主控触点，它在梯形图中与一般的触点垂直。
它们是与母线相连的常开触点，是控制一组电路的总开关。
MC、MCR指令的使用说明如下例所示。
【例6-11】参见图6-11
图6-11主控及主控复位指令的使用
MC指令是3程序步，MCR指令是2程序步，两条指令的操作操作元件是Y、M，但不允许使用特殊辅助继电器M。
【例6-11】中当X0接通时，执行MC与MCR之间的指令；
当输入条件断开时，不执行MC与MCR之间的指令。
非积算定时器，用OUT指令驱动的元件复位，积算定时器、计数器、用SET／RST指令驱动的元件保持当前的状态，与主控触点相连的触点必须用LD或LDI指令。
使用MC指令后，母线移到主控触点的后面，MCR使母线回到原来的位置。
在MC指令内再使用MC指令时，嵌套级N的编号（0～7）顺次增大，返回时用MCR指令，从大的嵌套级开始解除。
6.1.9置位与复位指令SET、RST
SET为置位指令，使动作保持；
RST为复位指令，使操作保持复位。
SET、RST指令的使用说明如下例所示。
【例6-12】参见图6-12
图6-12置位与复位指令的使用
由图6-12中波形图可见，当X0一接通，即使再变成断开，Y0也保持接通。
X1接通后，即使再变成断开，Y0也将保持断开。
SET指令的操作元件为Y、M、S，而RST指令的操作元件为Y、M、S、D、V、Z、T、C。
这两条指令是1~3个程序步。
用RST指令可以对定时器、计数器、数据寄存器、变址寄存器的内容清零。
RST指令用于T、C的使用说明如下例所示。
【例6-13】参见图6-13
图6-13RST指令用于T、C的使用
当X0接通，输出触点T246复位，定时器的当前值也成为0。
输入X1接通期间，T246接收1ms时钟脉冲并计数，计到1234时Y0就动作。
32位计数器C200根据M8200的开、关状态进行递加或递减计数，它对X4触点的开关次数计数。
输出触点的置位或复位取决于计数方向及是否达到D1、D0中所存的设定值。
输入X3接通，输出触点复位，计数器C200当前值清零。
6.1.10脉冲输出指令PLS、PLF
PLS指令在输入信号上升沿产生脉冲输出，而PLF在输入信号下降沿产生脉冲输出。
这两条指令都是2程序步，它们的操作元件是Y、M，但特殊辅助继电器不能作为操作元件。
PLS、PLF指令的使用说明如下例所示。
【例6-14】参见图6-14
c）时序图
图6-14PLS、PLF指令的使用
使用PLS指令，元件Y、M仅在驱动输入接通后的一个扫描周期内动作（置1）。
而使用PLF指令，元件Y、M仅在驱动输入断开后的一个扫描周期内动作。
使用这两条指令时，要特别注意操作元件。
例如，在驱动输入接通时，PLC由运行→停机→运行，此时PLSM0动作，但PLSM600（断电时内电池后备的辅助继电器）不动作，这是因为M600是停电保持继电器，即使在断电停机时其动作也能保持。
6.1.11取反指令INV
INV指令可以在与串联触点指令（AND、ANI、ANDP、ANDF）相同的位置处编辑。
不能像指令LD、LDI、LDP、LDF那样与母线连接，也不能像OR、ORI、ORP、ORF指令那样独立地与触点指令并联使用。
INV指令的使用说明如下例所示。
【例6-15】参见图6-15
图6-15取反指令INV的使用
6.1.12触点上升沿/下降沿检测指令LDP、ANDP、ORP、LDF、ANDF、ORF
LDP、ANDP、ORP是检测触点上升沿的指令，仅在指定操作元件的上升沿（从OFF→ON）时，接通一个扫描周期。
LDF、ANDF、ORF是检测触点下降沿的指令，仅在指定操作元件的下降沿（从ON→OFF）时，接通一个扫描周期。
LDP、ANDP、ORP、LDF、ANDF、ORF指令的使用说明如下面例子所示。
【例6-16】参见图6-16
c）时序图
图6-16LDP、ANDP、ORP指令的使用
【例6-17】参见图6-17
图6-17LDF、ANDF、ORF指令的使用
6.1.13空操作指令NOP
NOP指令是一条无动作、无操作元件的一程序步指令。
空操作指令使该步序作空操作。
用NOP指令替代已写入指令，可以改变电路。
在程序中加入NOP指令，在改动或追加程序时可以减少步序号的改变。
NOP指令的使用说明如下例所示。
【例6-18】参见图6-18
a）触点短路b）短路前面全部电路
c）电路删除d）前面电路部分删除
图6-18NOP指令的使用
6.1.14程序结束指令END
END是一条无操作元件的一程序步指令。
PLC反复进行输入处理、程序运算、输出处理，若在程序最后写入END指令，则END以后的程序步就不再执行，直接进行输出处理。
在程序调试过程中，按段插入END指令，可以顺序扩大对各程序段动作的检查。
采用END指令将程序划分为若干段，在确认处于前面电路块的动作正确无误之后，依次删去END指令。
要注意的是在执行END指令时，也刷新监视时钟。
6.2PLC梯形图编程规则
6.2.1梯形图设计规则
1．水平不垂直
梯形图的触点应画在水平线上，不能画在垂直分支上，如图6-19所示。
a）不正确b）正确
图6-19梯形图画法之一
2．多上串右
有串联电路相并联时，应将触点最多的那个串联回路放在梯形图最上面。
有并联电路相串联时，应将触点最多的并联回路放在梯形图的最左边。
这种安排程序筒洁、语句也少。
如
图6-20所示。
a）串联多的电路尽量放上部
b）并联多的电路尽量靠近母线
图6-20梯形图画法之二
3．线图右边无触点
不能将触点画在线圈右边，只能在触点的右边接线圈，如图6-21所示。
a）不正确b）正确
图6-21梯形图画法之三
4.双线圈输出不可用
如果在同一程序中同—元件的线圈使用两次或多次，则称为双线圈输出，这时前面的输出无效，只有最后一次才有效，如图6-22所示。
一般不应出现双线圈输出。
图6-22双线圈输出
6.2.2输入信号的最高频率问题
输入信号的状态是在PLC输入处理时间内被检测的。
如果输入信号的ON时间或OFF时间过窄，有可能检测不到。
也就是说，PLC输入信号的ON时间或OFF时间，必须比PLC的扫描周期长。
若考虑输入滤波器的响应延迟为10ms，扫描周期为10ms，则输入的ON时间或OFF时间至少为20ms，因此，要求输入脉冲的频率低于1000Hz／（20+20）＝25Hz。
不过，与PLC后述的功能指令结合使用，可以处理较高频率的信号。
6.3PLC逻辑指令应用
6.3.1简单程序
1．延时断定时器
如图6-23所示，Y0在X1断开20s后关断。
在输入触点开断后，输出触点延时开断的定时器被认为一个延时断定时器。
图6-23延时断定时器
2．振荡电路
如图6-24所示，X1接通后，T1线圈得电，延时2s后，Y0接通，同时T2线圈得电，1s后，Y0断开，同时T1、T2复位，下一个扫描周期开始，重复前面的动作，Y0振荡输出。
图6-24振荡电路
3．脉冲输出电路
如图6-25所示，X3第一次闭合，Y3立即接通，X3再次闭合时，Y1断开。
M103只在一个执行周期内接通（脉冲输出）。
实际上，使用PLS指令就可以很容易地获得像M103这样的脉冲输出。
图6-25脉冲输出电路
4．三相异步电动机起动、保持和停止电路
图6-26的梯形图是可编程序控制器中应用极为广泛的起动、保持和停止电路（下面均称起保停电路）。
起动按钮SB1闭合以后，X0为ON，其常开触点接通；
而此时停止按钮SB2未动，X1仍旧为OFF，其常闭触点闭合，所以Y0的“线圈”通电。
如果Y0接口所接的KM主触点控制的是三相异步电动机，那么电动机就会运行。
当X0变为OFF后，其常开触点断开，但由于程序的执行是先上后下、先左后右，从输出映象寄存器Y0“读入”的是上一个周期输出指令执行的ON的结果，所以Y0线圈通过Y0常开触点的闭合和X1常闭触点仍然能够“通电”，这就是所谓的“自保持”，简称为“自保”。
当X1为ON，其常闭触点断开，导致Y0“线圈”断电，Y0常开触点断开，即便Xl常闭触点再接通，Y0“线圈”仍然“断电”。
此电路也简称为起保停电路。
图6-26三相异步电动机起动、保持和停止电路
5．三相异步电动机正反转控制电路
图6-27为三相异步电动机正反转PLC控制系统的接线图和梯形图电路，系统的主电路省略未画。
主电路中，KM1的三个常开主触点控制电动机的正向运转，KM2的三个常开主触点控制电动机的反向运转。
为避免接触器线圈断电后触点由于熔焊仍然接通情况下另一个接触器得电吸合，在输出电路中设置了接触器辅助常闭触点的互锁。
梯形图采用了两个自保停电路的组合，并像继电器控制一样采用了Y0,Yl常闭触点串于对方进行“电气互锁”。
为了能达到正反转的直接转换，将各自起动按钮对应的输入继电器的常闭触点串于对方，进行了“按钮互锁”。
图6-27三相异步电动机正反转控制电路
通过起保停电路以及正反转控制电路可以看出，梯形图电路和继电器控制中的控制电路有很大的相似性，这正是熟悉继电器控制的工程技术人员学习可编程序控制器很容易的原因。
但这并不能说明继电控制系统的控制电路和梯形图有着绝对的对应关系，毕竟一个是并行工作方式，一个是串行工作方式，二者有着本质的不同。
6.3.2实例一：
抢答显示系统
图6-28抢答显示系统
1．如图6-28所示，控制要求如下：
1）竞赛者若要回答主持人所提问题时，需要抢先按下桌上的按钮；
2）指示灯亮后，需等到主持人按下复位键PB4后才熄灭。
为了给参赛儿童一些优待，PB11和PB12中任一个按下时，灯L1都亮；
而为了对教授组做一定限制，L3只有在PB31和PB32键都按下时才亮。
3）如果竞赛者在主持人打开SW开关的10s钟内按下按钮，电磁线圈将使彩球摇动，以示竞赛者得到一次幸运的机会。
2．输入输出设备
抢答显示系统输入输出（I/O）分配表见表6-2。
表6-2抢答显示系统输入输出（I/O）分配表
输入装置
输入端子号
输出装置
输出端子号
按钮PB11
X0
灯L1
Y1
按钮PB12
X1
灯L2
Y2
按钮PB2
X2
灯L3
Y3
按钮PB31
X3
电磁开关SOL
Y4
按钮PB32
X4
按钮PB4
X5
选择开关SW
X6
程序控制设计中，首先要确定需要使用哪些输入、输出，然后分别给它们标上可编程序控制器的端子号。
抢答显示系统输入输出（I/O）分配见表6-2所示。
3.抢答显示系统梯形图设计
可编程序控制器的控制逻辑电路设计与继电器完全相同。
本例中用自锁和互锁电路构成各输出电路的简单程序，抢答显示系统梯形图和语句表如图6-29、6-30所示。
图6-29抢答显示系统梯形图
图6-30抢答显示系统语句表
由于Y1使用它自身的触点，在X0或X1闭合后，Y1仍保持在ON状态（自锁状态），但是，如果Y2或Y3先于它变成ON状态，则Y1不能变为ON，这就是互锁或自锁电路的基本特点。
Y2和Y3以同样方式动作，自锁继电器在常闭触点X5断开后，将清零。
X6闭合后，10s定时器T0起动。
如Y1、Y2或Y3在定时器动作前闭合，则Y4将变为ON。
常开触点X6断开后，自锁继电器将清零。
6.3.3实例二：
料箱盛料过少报警系统
图6-31料箱盛料过少报警系统
1.如图6-31所示，控制要求如下：
自动方式（X2=OFF）
当低限开关X0变为ON后，报警器Y0开始鸣叫，同时报警灯Y1连续闪烁10次（亮1.5s、灭2.5s），此后，报警器停止鸣叫，灯也熄灭。
此外，复位按钮X1可以使二者中止。
手动方式（X2=ON）
当低限开关X0变为ON后，报警器Y0开始鸣叫，同时报警灯Y1开始闪烁。
当按下RESET按钮X1时，二者中止。
2.输入输出设备
报警系统输入输出（I/O）分配表见表6-3,。
表6-3报警系统输入输出（I/O）分配表
低限开关
报警器
Y0
复位按钮
报警灯
方式选择开关
3．料箱盛料过少报警系统梯形图设计
闪烁电路由计数器和定时器实现。
料箱盛料过少报警系统梯形图和语句表如图6-32所示。
a）梯形图
b）语句表
图6-32料箱盛料过少报警系统程序
梯形图中，M100在X0闭合后，产生一个脉冲输出。
Y0在M100闭合后即刻保持在ON，只有在计数器C0完成计数或按下RESET按钮X1时，Y0才变为OFF。
Y1按以下方式变为ON和OFF：
每次定时器T0从ON变为OFF时，计数器C0便由预置值减1。
计数10次后，输出Y0变为OFF。
6.3.4实例三：
按钮人行道
1．如图6-33所示，按钮人行道口红绿灯控制要求如下：
当人行道口的按钮被按下时，交通灯按图6-34所示顺序变化，如果交通灯已经进入运行变化，按钮将不起作用。
图6-34道口交通灯变化顺序
按钮人行道I/O分配表见表6-4。
表6-4按钮人行道I/O分配表
道口按钮1
马路红灯
道口按钮2
马路黄灯
马路绿灯
人行道红灯
人行道绿灯
3.按钮人行道口交通灯控制梯形图设计
在使用前例中同样的闪烁电路和计数电路的情况下，采用时序图来设计一个更复杂的逻辑控制程序。
按钮人行道口交通灯控制系统时序图、梯形图和语句表如图6-35、图6-36和图6-37所示。
图6-35按钮人行道口交通灯控制时序图
图6-36按钮人行道口交通灯控制梯形图
图6-37语句表
思考与练习题
6-1写出如图6-38所示梯形图的指令表程序。
图6-38思考与练习题6-1
6-2写出如图所示梯形图的指令表程序。
画出图中M3、M6、M9和Y6的时序图。
图6-39思考与练习题6-2
6-3画出下面指令表程序对应的梯形图。
0LDX0
1MPS
2ANDX1
3MPS
4ANDX2
5OUTY0
6MPP
7ANDX3
8OUTY1
9MPP
10ANDX4
11MPS
12ANDX5
13OUTY2
14MPP
15ANDX6
16OUT
升级会员 