三菱PLC的基本指令

发布时间:2023-11-28
三菱fx系列plc有基本逻辑指令20或27条、步进指令2条、功能指令100多条(不同系列有所不同)。本节以fx2n为例,介绍其基本逻辑指令和步进指令及其应用。
一、三菱fx系列plc的基本逻辑指令
三菱fx2n的共有27条基本逻辑指令,其中包含了有些子系列plc的20条基本逻辑指令。
1.取指令与输出指令(ld/ldi/ldp/ldf/out)
(1)ld(取指令) 一个常开触点与左母线连接的指令,每一个以常开触点开始的逻辑行都用此指令。
(2)ldi(取反指令) 一个常闭触点与左母线连接指令,每一个以常闭触点开始的逻辑行都用此指令。
(3)ldp(取上升沿指令) 与左母线连接的常开触点的上升沿检测指令,仅在指定位元件的上升沿(由off→on)时接通一个扫描周期。
(4)ldf(取下降沿指令) 与左母线连接的常闭触点的下降沿检测指令。
(5)out(输出指令) 对线圈进行驱动的指令,也称为输出指令。
取指令与输出指令的使用如图1所示。
图1 取指令与输出指令的使用
取指令与输出指令的使用说明:
1)ld、ldi指令既可用于输入左母线相连的触点,也可与anb、orb指令配合实现块逻辑运算;
2)ldp、ldf指令仅在对应元件有效时维持一个扫描周期的接通。图3-15中,当m1有一个下降沿时,则y3只有一个扫描周期为on。
3)ld、ldi、ldp、ldf指令的目标元件为x 、y 、m 、t、c、s;
4)out指令可以连续使用若干次(相当于线圈并联),对于定时器和计数器,在out指令之后应设置常数k或数据寄存器。
5)out指令目标元件为y、m、t、c和s,但不能用于x。
2.触点串联指令(and/ani/andp/andf)
(1)and(与指令) 一个常开触点串联连接指令,完成逻辑“与”运算。
(2)ani(与反指令) 一个常闭触点串联连接指令,完成逻辑“与非”运算。
(3)andp 上升沿检测串联连接指令。
(4)andf 下降沿检测串联连接指令。
触点串联指令的使用如图2所示。
图2 触点串联指令的使用
触点串联指令的使用的使用说明:
1)and、ani、andp、andf都指是单个触点串联连接的指令,串联次数没有限制,可反复使用。
2)and、ani、andp、andf的目标元元件为x、y、m、t、c和s。
3)图3-16中out m101指令之后通过t1的触点去驱动y4称为连续输出。
3.触点并联指令(or/ori/orp/orf)
(1)or(或指令) 用于单个常开触点的并联,实现逻辑“或”运算。
(2)ori(或非指令) 用于单个常闭触点的并联,实现逻辑“或非”运算。
(3)orp 上升沿检测并联连接指令。
(4)orf 下降沿检测并联连接指令。
触点并联指令的使用如图3所示。
图3 触点并联指令的使用
触点并联指令的使用说明:
1)or、ori、orp、orf指令都是指单个触点的并联,并联触点的左端接到ld、ldi、ldp或lpf处(例图4-4的左母线),右端与前一条指令对应触点的右端相连。触点并联指令连续使用的次数不限;
2)or、ori、orp、orf指令的目标元件为x、y、m、t、c、s。
4.块操作指令(orb / anb)
(1)orb(块或指令) 用于两个或两个以上的触点串联连接的电路之间的并联。orb指令的使用如图4所示。
图4 orb指令的使用
orb指令的使用说明:
1)几个串联电路块并联连接时,每个串联电路块开始时应该用ld或ldi指令;
2)有多个电路块并联回路,如对每个电路块使用orb指令,则并联的电路块数量没有限制;
3)orb指令也可以连续使用,但这种程序写法不推荐使用,ld或ldi指令的使用次数不得超过8次,也就是orb只能连续使用8次以下。
(2)anb(块与指令) 用于两个或两个以上触点并联连接的电路之间的串联。anb指令的使用说明如图5所示。
图5 anb指令的使用
anb指令的使用说明:
1)并联电路块串联连接时,并联电路块的开始均用ld或ldi指令;
2)多个并联回路块连接按顺序和前面的回路串联时,anb指令的使用次数没有限制。也可连续使用anb,但与orb一样,使用次数在8次以下
5.置位与复位指令(set/rst)
(1)set(置位指令) 它的作用是使被操作的目标元件置位并保持。
(2)rst(复位指令) 使被操作的目标元件复位并保持清零状态。
set、rst指令的使用如图6所示。当x0常开接通时,y0变为on状态并一直保持该状态,即使x0断开y0的on状态仍维持不变;只有当x1的常开闭合时,y0才变为off状态并保持,即使x1常开断开,y0也仍为off状态。
图6 置位与复位指令的使用
set 、rst指令的使用说明:
1)set指令的目标元件为y、m、s,rst指令的目标元件为y、m、s、t、c、d、v 、z。rst指令常被用来对d、z、v的内容清零,还用来复位积算定时器和计数器。
2)对于同一目标元件,set、rst可多次使用,顺序也可随意,但最后执行者有效。
6.微分指令(pls/plf)
(1)pls(上升沿微分指令) 在输入信号上升沿产生一个扫描周期的脉冲输出。
(2)plf(下降沿微分指令) 在输入信号下降沿产生一个扫描周期的脉冲输出。
微分指令的使用如图7所示,利用微分指令检测到信号的边沿,通过置位和复位命令控制y0的状态。
图7 微分指令的使用
pls、plf指令的使用说明:
1)pls、plf指令的目标元件为y和m;
2)使用pls时,仅在驱动输入为on后的一个扫描周期内目标元件on,如图7所示,m0仅在x0的常开触点由断到通时的一个扫描周期内为on;使用plf指令时只是利用输入信号的下降沿驱动,其它与pls相同。
7.主控指令(mc/mcr)
(1)mc(主控指令) 用于公共串联触点的连接。执行mc后,左母线移到mc触点的后面。
(2)mcr(主控复位指令) 它是mc指令的复位指令,即利用mcr指令恢复原左母线的位置。
在编程时常会出现这样的情况,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,将占用很多存储单元,使用主控指令就可以解决这一问题。mc、mcr指令的使用如图8所示,利用mc n0 m100实现左母线右移,使y0、y1都在x0的控制之下,其中n0表示嵌套等级,在无嵌套结构中n0的使用次数无限制;利用mcr n0恢复到原左母线状态。如果x0断开则会跳过mc、mcr之间的指令向下执行。
图8 主控指令的使用
mc、mcr指令的使用说明:
1)mc、mcr指令的目标元件为y和m,但不能用特殊辅助继电器。mc占3个程序步,mcr占2个程序步;
2)主控触点在梯形图中与一般触点垂直(如图8中的m100)。主控触点是与左母线相连的常开触点,是控制一组电路的总开关。与主控触点相连的触点必须用ld或ldi指令。
3)mc指令的输入触点断开时,在mc和mcr之内的积算定时器、计数器、用复位/置位指令驱动的元件保持其之前的状态不变。非积算定时器和计数器,用out指令驱动的元件将复位,如图3-22中当x0断开,y0和y1即变为off。
4)在一个mc指令区内若再使用mc指令称为嵌套。嵌套级数最多为8级,编号按n0→n1→n2→n3→n4→n5→n6→n7顺序增大,每级的返回用对应的mcr指令,从编号大的嵌套级开始复位。
8.堆栈指令(mps/mrd/mpp)
堆栈指令是fx系列中新增的基本指令,用于多重输出电路,为编程带来便利。在fx系列plc中有11个存储单元,它们专门用来存储程序运算的中间结果,被称为栈存储器。
(1)mps(进栈指令) 将运算结果送入栈存储器的第一段,同时将先前送入的数据依次移到栈的下一段。
(2)mrd(读栈指令) 将栈存储器的第一段数据(最后进栈的数据)读出且该数据继续保存在栈存储器的第一段,栈内的数据不发生移动。
(3)mpp(出栈指令) 将栈存储器的第一段数据(最后进栈的数据)读出且该数据从栈中消失,同时将栈中其它数据依次上移。
堆栈指令的使用如图9所示,其中图9a为一层栈,进栈后的信息可无限使用,最后一次使用mpp指令弹出信号;图9b为二层栈,它用了二个栈单元。
图9 堆栈指令的使用
a) 一层栈 b) 二层栈
堆栈指令的使用说明:
1)堆栈指令没有目标元件;
2)mps和mpp必须配对使用;
3)由于栈存储单元只有11个,所以栈的层次最多11层。
9.逻辑反、空操作与结束指令(inv/nop/end)
(1)inv(反指令) 执行该指令后将原来的运算结果取反。反指令的使用如图10所示,如果x0断开,则y0为on,否则y0为off。使用时应注意inv不能象指令表的ld、ldi、ldp、ldf那样与母线连接,也不能象指令表中的or、ori、orp、orf指令那样单独使用。
图10 反指令的使用
(2)nop(空操作指令) 不执行操作,但占一个程序步。执行nop时并不做任何事,有时可用nop指令短接某些触点或用nop指令将不要的指令覆盖。当plc执行了清除用户存储器操作后,用户存储器的内容全部变为空操作指令。
(3)end(结束指令) 表示程序结束。若程序的最后不写end指令,则plc不管实际用户程序多长,都从用户程序存储器的第一步执行到最后一步;若有end指令,当扫描到end时,则结束执行程序,这样可以缩短扫描周期。在程序调试时,可在程序中插入若干end指令,将程序划分若干段,在确定前面程序段无误后,依次删除end指令,直至调试结束。
二、三菱fx系列plc的步进指令
1.步进指令(stl/ret)
步进指令是专为顺序控制而设计的指令。在工业控制领域许多的控制过程都可用顺序控制的方式来实现,使用步进指令实现顺序控制既方便实现又便于阅读修改。
fx2n中有两条步进指令:stl(步进触点指令)和ret(步进返回指令)。
stl和ret指令只有与状态器s配合才能具有步进功能。如stl s200表示状态常开触点,称为stl触点,它在梯形图中的符号为,它没有常闭触点。我们用每个状态器s记录一个工步,例stl s200有效(为on),则进入s200表示的一步(类似于本步的总开关),开始执行本阶段该做的工作,并判断进入下一步的条件是否满足。一旦结束本步信号为on,则关断s200进入下一步,如s201步。ret指令是用来复位stl指令的。执行ret后将重回母线,退出步进状态。
2.状态转移图
一个顺序控制过程可分为若干个阶段,也称为步或状态,每个状态都有不同的动作。当相邻两状态之间的转换条件得到满足时,就将实现转换,即由上一个状态转换到下一个状态执行。我们常用状态转移图(功能表图)描述这种顺序控制过程。如图3-25所示,用状态器s记录每个状态,x为转换条件。如当x1为on时,则系统由s20状态转为s21状态。
图11 状态转移图与步进指令
状态转移图中的每一步包含三个内容:本步驱动的内容,转移条件及指令的转换目标。如图11中s20步驱动y0,当x1有效为on时,则系统由s20状态转为s21状态,x1即为转换条件,转换的目标为s21步。
3.步进指令的使用说明
1)stl触点是与左侧母线相连的常开触点,某stl触点接通,则对应的状态为活动步;
2)与stl触点相连的触点应用ld或ldi指令,只有执行完ret后才返回左侧母线;
3)stl触点可直接驱动或通过别的触点驱动y、m、s、t等元件的线圈;
4)由于plc只执行活动步对应的电路块,所以使用stl指令时允许双线圈输出(顺控程序在不同的步可多次驱动同一线圈);
5) stl触点驱动的电路块中不能使用mc和mcr指令,但可以用cj指令;
6)在中断程序和子程序内,不能使用stl指令。
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