三菱PLC应用技术培训(讲稿)第一部分

第二部分FX2N系列可编程序控制器及指令系统

第一节FX2N系列可编程序控制器及其性能第二节FX2N系列PLC基本指令第三节FX2N系列PLC步进指令及编程办法第四节FX2N系列PLC功能指令及编程办法10/10/2023第1页第一节FX2N系列可编程序控制器及其性能一、FX2N系列PLC1．型号命名方式型号命名基本格式表达如下：10/10/2023第2页I/O总点数：14~256单元类型：M：表达基本单元,E：表达扩展单元及扩展模块，EX：扩展输入单元，EY：扩展输出单元型号变化：DS：24VDC，世界型ES：世界型（晶体管型为漏输出）ESS：世界型（晶体管型为源输出）输出形式：R：继电器输出，T：晶体管输出，S—晶闸管输出10/10/2023第3页2．FX2N系列PLC及其性能FX2系列PLC有基本单元、扩展单元、扩展模块及特殊功能单元等。FX2系列PLC基本单元、扩展单元、扩展模块型号规格FX2系列PLC性能指标10/10/2023第4页二、FX2N系列PLC内部继电器功能及编号1．输入继电器X（X0~X177）

输入继电器是PLC用来接收顾客设备发来输入信号。输入继电器与PLC输入端相连。图2-1(a)输入继电器等效电路输入继电器地址编号采取八进制。10/10/2023第5页2．输出继电器Y（Y0~Y177）

输出继电器是PLC用来将输出信号传给负载元件。输出继电器外部输出触点接到PLC输出端子上。输出继电器地址编号采取八进制。图2-1(b)输出继电器等效电路10/10/2023第6页3．辅助继电器M

辅助继电器可分为：通用型、断电保持型和特殊辅助继电器三种，辅助继电器按十进制编号。（1）通用辅助继电器M0~M499（500点）（2）断电保持辅助继电器M500~M1023（524点）。（3）特殊辅助继电器M8000~M8255（256点）10/10/2023第7页PLC内特殊辅助继电器各自具有特定功能：1）只能利用其触点特殊辅助继电器，线圈由PLC自动驱动，顾客只利用其触点M8000：运行监控用，PLC运行时M8000接通M8002：仅在运行开始瞬间接通初始脉冲特殊辅助继电器M8012：产生100ms时钟脉冲特殊辅助继电器2）可驱动线圈型特殊继电器，用于驱动线圈后，PLC作特定动作M8030：鲤电池电压批示灯特殊继电器M8033：PLC停顿时输出保持特殊辅助继电器M8034：止所有输出特殊辅助继电器M8039：时扫描特殊辅助继电器10/10/2023第8页4．状态继电器S

状态继电器S是编制步进控制次序中使用主要元件，它与步进指令STL配合使用状态继电器有下列五种类型：1）初始状态继电器：S0~S9共10点

2）回零状态继电器：S10~S19共10点

3）通用状态继电器：S20~S499共480点

4）保持状态继电器：S500~S899共400点5）报警用状态继电器：S900~S999共100点

10/10/2023第9页5．定期器T

定期器在PLC中作用相称于一种时间继电器，它有一种设定值寄存器，一种目前值寄存器以及无限个触点。PLC内定期器是根据时钟脉冲累积计时，时钟脉冲有1ms、10ms、100ms三档，当所计时时间达到设定值时，输出触点动作。定期器能够用顾客程序存放器内常数k作为设定值，也能够用数据寄存器D内容作为设定值。（1）定期器T0~T245100ms定期器：T0~T199共200点，每个定期器设定值范围0.1~3276.7s；10ms定期器：T200~T245共46点，每个设定值范围0.01~327.67s。10/10/2023第10页定期器工作原理T200图2-2定期器工作原理10/10/2023第11页（2）积算定期器T246~T2551ms积算定期器：T246~T249共4点，每点设定值范围为0.001~32.767s100ms积算定期器：T250~T255共6点，每点设定值范围为0.1~3276.7s10/10/2023第12页积算定期器工作原理T250图2-3积算定期器工作原理图10/10/2023第13页6．计数器C计数器可分为一般计数器和高速计数器（1）16位加计数器（设定值：1~32767）其设定值K在1~32767之间。设定值K0与K1含义相同，即在第一次计数时，其输出触点动作。有两种16位加/减计数器：通用型：C0~C99共100点

断电保持型：C100~C199共100点10/10/2023第14页加计数器动作过程示例012345678910X010X011Y000目前数据图2-4加计数器动作过程10/10/2023第15页（2）32位双向计数器（设定值：-2147483648~+2147483647）有两种32位加/减计数器：通用计数器：C200~C219共20点保持计数器：C220~C234共15点

计数方向由特殊辅助继电器M8200~M8234设定。加减计数方式设定：对于C△△△，当M8△△△△接通（置1）时，为减计数器，断开（置0）时，为加计数器。计数值设定：直接用常数K或间接用数据寄存器D内容作为计数值。间接设定期，要用元件号紧连在一起两个数据寄存器。10/10/2023第16页加减计数器动作过程示例图2-5加减计数器动作过程10/10/2023第17页（3）高速计数器

高速计数器C235~C255共21点共享PLC上6个高速计数器输入（X000~X005）。高速计数器按中断标准运行。7．数据寄存器D（1）通用数据寄存器D0~D199共200点。只要不写入其他数据，已写入数据不会变化。不过，PLC状态由运行→停顿时，所有数据均清零。10/10/2023第18页（2）断电保持数据寄存器D200~D511共312点，只要不改写，原有数据不会丢失。（3）特殊数据寄存器D8000~D8255共256点这些数据寄存器供监视PLC中多种元件运行方式用。（4）文献寄存器D1000~D2999共2023点。8．变址寄存器（V/Z）变址寄存器作用类似于一般微处理器中变址寄存器（如Z80中IX、IY），一般用于修改元件编号。10/10/2023第19页第二节FX2系列PLC基本指令

FX2系列PLC

共有20条基本指令，2条步进指令，近百条功能指令。一、逻辑取和输出线圈指令LD、LDI、OUTLD：取指令，用于常开触点与母线连接指令LDI：取反指令，用于常闭触点与左母线连接OUT：线圈驱动指令，也叫输出指令10/10/2023第20页LD、LDI、OUT指令使用说明图2-6LD、LDI、OUT指令使用说明10/10/2023第21页二、触点串联指令AND、ANI

AND：与指令，用于单个常开触点串联，完成逻辑“与”运算ANI：与非指令，用于单个常闭触点串联，完成逻辑“与非”运算10/10/2023第22页AND、ANI指令使用说明图2-7AND、ANI指令使用说明10/10/2023第23页三、触点并联指令OR、ORI

OR：或指令，用于单个常开触点并联，完成逻辑“或”运算

ORI：或非指令，用于单个常闭触点并联，完成逻辑“或非”运算10/10/2023第24页OR、ORI指令使用说明图2-8OR、ORI指令使用说明10/10/2023第25页四、串联电路块并联指令ORB

ORB：块或指令。用于两个或两个以上触点串联连接电路之间并联，称之为串联电路块并联连接图2-9ORB指令使用说明ORB指令使用说明10/10/2023第26页五、并联电路块串联指令ANB

ANB：块与指令。用于两个或两个以上触点并联连接电路之间串联，称之为并联电路块串联连接

ANB指令使用说明0LDX0005ANDX0051ORIX0016ORB2LDX0027ORIX0063ANDX0038ANB4LDX0049OUTY001

图2-10ANB指令使用说明10/10/2023第27页六、栈指令MPS、MRD、MPP

MPS、MRD、MPP这三条指令分别为进栈、读栈、出栈指令，用于多重输出电路MPS、MRD、MPP指令使用说明0LDX0046OUTY0031MPS7MRD2ANDX0058OUTY0043OUTY0029MPP4MRD10ANDX0045ANDX00311OUTY005X004Y005Y004X003Y003X005X004Y002图2-11栈存放器与输出指令使用说明10/10/2023第28页七、主控及主控复位指令MC、MCR

MC：主控指令，用于公共串联触点连接；MCR：主控复位指令，即作为MC复位指令

MC、MCR指令使用说明之一LDX0001MCN0SPM1004LDX0015OUTY0016LDX0027OUTY0028MCRN010LDX00311OUTY003X000MCN0M100MCRN0X003Y003X002Y002N0M100X001Y001图2-12MC、MCR指令使用说明之一10/10/2023第29页使用MC/MCR指令说明：1）与主控指令MC相连触点必须用LD或LDI指令，使用MC指令后，母线移到主控触点背面，MCR使母线回到本来位置。2）在MC指令内再使用MC指令时，嵌套级N编号（0~7）顺次增大，返回用MCR指令，从大嵌套级开始解除。特殊辅助继电器不能用作MC操作。10/10/2023第30页MC、MCR指令说明之二图2-13MC、MCR指令说明之二10/10/2023第31页八、置位与复位指令SET、RST

SET：置位指令，是动作保持

RST：复位指令，使操作保持复位

10/10/2023第32页SET、RST指令说明图2-14SET、RST指令使用说明（a）梯形图（b）语句表（c）波形10/10/2023第33页RST指令用于计数器使用说明图2-15RST指令用于计数器使用说明10/10/2023第34页RST指令使用说明：1）RST指令既可用于计数器复位，使其目前值恢复至设定值，也可用于复位移位寄存器，清除目前内容。2）在任何情况下，RST指令优先。当RST输入有效时，不接收计数器和移位寄存器输入信号。3）因复位回路程序与计数器计数回路程序是互相独立，因此程序执行次序可任意安排，并且可分开编程。10/10/2023第35页九、脉冲输出指令PLS、PLF

PLS、PLF指令都是2程序步，它目标元件是Y和M，但特殊辅助继电器不能作目标元件。PLS指令在输入信号上升沿产生脉冲输出PLF在输入信号下降沿产生脉冲输出10/10/2023第36页PLS、PLF指令使用说明0LDX0011PLSM0←2步指令3LDM04SETY0005LDX0026PLFM1←2步指令8LDM19RSTY000T0扫描周期T0扫描周期Y000M1M0X001X002X001M0SETY000X002PLFM1M1RSTY000PLSM0图2-16PLS、PLF指令使用说明10/10/2023第37页使用PLS、PLF指令说明：4）使用这两条指令时，要尤其注意目标元件。1）使用PLS指令，元件Y、M仅在驱动输入接通后一种扫描周期内动作（置1）。2）使用PLF指令，元件仅在驱动输入断开后一种扫描周期内动作。3）特殊继电器不能用作PLS或PLF操作元件。10/10/2023第38页十、空操作指令NOPNOP(NoOperation)：空操作指令NOP指令是一条无动作、无目标元件一程序步指令。NOP指令作用有两个，一种作用是在PLC执行程序所有清除后，用NOP显示；另一种作用是用于修改程序。其详细操作是：在编程过程中，预先在程序中插入NOP指令，则修改程序时，能够使步序号更改减少到最少。另外，能够用NOP来取代已写入原指令，从而修改电路。10/10/2023第39页NOP指令使用说明×ANB→NOP×ORB→NOPORI→NOPOR→NOPOU→NOP×××××AND→NOPANI→NOP图2-17NOP指令使用说明10/10/2023第40页十一、程序结束指令END用于程序结束，是一条无目标元件1程序步指令。在程序调试过程中，按段插入END指令，能够次序扩大对多种程序动作检查。END：程序结束指令10/10/2023第41页第三节FX2系列PLC步进指令及编程办法一、功能图

功能图是一种用于描述次序控制系统控制过程一种图形。它具有简单、直观等特点，是设计PLC次序控制程序一种有力工具。它由步、转换条件及有向连线组成。

状态继电器是组成功能图主要元件。10/10/2023第42页1．步

将系统工作过程能够分为若干个阶段，这些阶段称为“步”。

“步”是控制过程中一种特定状态。步又分为初始步和工作步，在每一步中要完成一种或多种特定动作。初始步表达一种控制系统初始状态，因此，一种控制系统必须有一种初始步，初始步能够没有详细要完成动作。FX2系列PLC状态继电器元件有900点（S0～S899）。其中S0~S9为初始状态继电器，用于功能图初始步。10/10/2023第43页2．转换条件步与步之间用“有向连线”连接，在有向连线上用一种或多种小短线表达一种或多种转换条件。当条件得到满足时，转换得以实现。当系统正处于某一步时，把该步称为“活动步”。10/10/2023第44页功能图示例:X021X020S030SETY011Y010S031Y012图2-18功能图10/10/2023第45页3．功能图构造1）单序列：反应按次序排列步相继激活这样一种基本进展情况X003X000X002X001123Y000Y001Y002图2-19单序列10/10/2023第46页X012X010X011X006X005X004X003X002X001X00712637845X0002）选择序列：—个活动步之后，紧接着有几个后续步可供选择构造形式称为选择序列。图2-20选择序列10/10/2023第47页X003X000X005X004X001278X00234563）并行序列：当转换实现造成几个分支同步激活时，采取并行序列。其有向连线水平部分用双线表达。图2-21并行序列10/10/2023第48页4）跳步、反复和循环序列：在实际系统中经常使用跳步、反复和循环序列。这些序列事实上都是选择序列特殊形式。图2-22跳步、反复和循环序列(a)跳步序列(b)反复序列(c)循环序列X005X004X003X010X005X001X0023456X005X001X002X004X0030567X002X004X003X010X0014567(a)(b)(c)10/10/2023第49页二、步进指令使STL复位指令RET指令。步进指令又称STL指令。

步进指令STL只有与状态继电器S配合时才具有步进功能。使用STL指令状态继电器常开触点，称为STL触点，没有常闭STL触点。用状态继电器代表功能图各步，每一步都具有三种功能：负载驱动处理、指定转换条件和指定转换目标。10/10/2023第50页步进指令执行过程STLS20OUTY000LDX001SS21STLS21X001转换目标转换条件驱动处理S20S21Y000图2-23STL指令与功能图驱动处理转换目标转换条件S21X001S20SS21Y00010/10/2023第51页

STL触点是与左母线相连常开触点，类似于主控触点，并且同一状态继电器STL触点只能使用一次（并行序列合并除外）。与STL触点相连触点应使用LD或LDI指令，使用过STL指令后，应用RET指令使LD点返回左母线。梯形图中同一元件线圈能够被不一样STL触点驱动，虽然用STL指令时，允许双线圈输出。STL触点之后不能使用MC/MCR指令。10/10/2023第52页三、STL功能图与梯形图转换例：某液压动力滑台系统使用步进指令编程LDM8002SS0STLS0LDX001SS21STLS21OUTY000LDX002SS22STLS22OUTY001LDX003SS23STLS23OUTY002LDX004SS0RETM8002SS0X002SS22Y000S21S0X001SS21X003SS23Y001S22X004SS0Y002S23X004M8002X001X003X002S0Y001Y000Y002S22S23S21图2-24STL功能图与梯形图转换10/10/2023第53页X010X003X006X004X007X002S23S24S25S26S22S27X005Y000Y003Y001Y002Y004Y005X005X002SS23SS25Y000S22X003SS24Y001S23X004SS27Y002S24X006SS26Y003S25X007SS27Y004S26X010Y005S27图2-25选择序列功能图及步进梯形图四、多流程步进控制编程办法1．选择序列分支与合并步进编程10/10/2023第54页2．并行序列分支与合并步进编程X004X002X003X001S24S25S26S27S23Y001Y004Y002Y003Y005X005S28Y006Y002S24X002SS25Y003S25X003SS27Y004S26Y005S27X004SS28X005Y006S28SS24X001SS26Y001S23S25S27图2-26并行序列步进编程10/10/2023第55页第四节FX2系列PLC功能指令及编程办法一、功能指令基本格式1．功能指令表达形式(a)基本格式V,ZBCTKnSKnMKnYKnXFNC代码助记符(S)(D)10/10/2023第56页将D10中数据送到D12中（处理16位数据）将D21和D20数据送到D23和D22（处理32位数据）X000MOVD10D12X001(D)MOVD20D22(b)数据传送指令使用(C)脉冲执行方式(d)V和Z变址寄存器使用X003X002MOVK20ZX001MOVK10VADDD5VD15ZD40ZMOV(P)D10D40X001图2-27功能指令基本形式10/10/2023第57页2．数据长度和指令类型功能指令能够处理16位数据和32位数据3．指令类型功能指令有连续执行型和脉冲执行型两种形式4．指令操作数(1)位元件X、Y、M、和S；(2)常数K、H或指针P；(3)字元件T、C、D、V、Z(T、C分别表达定期器和计数器目前值寄存器)；(4)由位元件X、Y、M和S位指定组成字元件。10/10/2023第58页5．变址寄存器V、Z

变址寄存器在传送、比较指令中用来修改操作对象元件号，其操作方式与一般数据寄存器同样。在图6－27a中源操作数和目标操作数能够表达为〔S•〕和〔D•〕,其中〔•〕表达使用变址功能，称为变址寄存器。二、功能指令1．条件跳转指令CJ和CJ(P)为条件跳转指令，在某种条件下需要跳过一部分程序时，采取跳转指令，这样能够减少扫描时间，提升程序执行速度。10/10/2023第59页CJ指令使用LDX000CJP10┊LDX001OUTY001LDX002OUTY002图2-28CJ指令使用标号P9X000CJP9X001CJP9X002Y002(b)X000标号P10CJP10X001Y001X002Y002（a）10/10/2023第60页2．中断指令（EI/DI）允许中断指令EI与严禁中断指令DI之间程序段为允许中断区间。当程序处理到允许中断区间，出现中断信号时，则停顿执行主程序，去执行对应中断子程序。处理到中断返回指令IRET时再返回断点，继续执行主程序。中断标号含义:

IO

□→1为上升沿中断，0为下降沿中断0~5对应输入X000~X005常置为010/10/2023第61页┊(M8050)┊┊┊允许中断区间11011001EIDIFENDIRET中断子程序（1）主程序结束中断子程序（2）IRET┊MX000Y020X001Y025X002EI/DI中断指令使用图2-29中断指令使用图10/10/2023第62页中断指令使用说明：（1）有关特殊辅助继电器为ON状态，响应中断子程序不能执行。（2）一种中断程序执行时，其他中断被严禁。不过在中断程序中编入EI和DI指令时，可实现中断嵌套。多种中断信号产生次序，遵循中断指针号较低有优先权要求。（3）中断信号脉宽必须大于200µs。（4）假如中断信号产生严禁中断区间（DI～EI之间），这个中断信号被存放，并在EI指令后执行。10/10/2023第63页3．主程序结束指令（FEND）

FEND指令表达主程序结束。程序执行到FEND时，进行输出处理、输入处理、监视定期器和计数器刷新，所有完成后来返回到程序第00步。

FEND主程序结束指令使用时应注意，子程序和中断子程序必须写在主程序结束指令FEND和END指令之间。10/10/2023第64页FEND主程序结束指令使用X010=ON1001P20X010=OFFENDX010CJP20主程序1主程序2FEND主程序3FEND中断子程序图2-30FEND指令使用10/10/2023第65页4．比较和传送指令（1）比较指令（CMP）：比较指令是将源操作数S1、S2数据，按照代数规则进行大小比较，并将比较成果送到目标操作数D中。比较指令使用说明：1）比较指令中所有源操作数据都按二进制数值处理。2）对于多种比较指令，其目标操作数D也能够指定为同一种元件；但每执行一次比较指令其D内容随之而变化。10/10/2023第66页（2）传送指令（MOV）：MOV传送指令是将源操作数送到指定目标操作数去，即S→D。CMP、MOV指令使用K100>C20,M0=ONK100<C20,M2=ONK100=C20,M1=ONX000CMPK100C20M0[S1][S2][D](a)CMP指令

M0M1M2X001MOVK126D26(b)MOV指令图2-31CMP、MOV指令使用10/10/2023第67页5．循环指令FOR、NEXT为循环开始和循环结束指令。FOR、NEXT指令内允许加嵌套使用。循环指令使用说明：（3）NEXT指令不允许写在END、FEND指令背面。（1）FX2系列PLC循环指令最多允许5级嵌套。（2）FOR、NEXT在成对使用。要求FOR在前，NEXT在后。10/10/2023第68页FOR、NEXT指令使用

图2-32FOR、NEXT指令使用(a)FOR、NEXT指令(b)2级嵌套┋FORKnNEXT(a)AB┋FORK4FORD0NEXTNEXT┋┋(b)10/10/2023第69页6．数制变换指令（1）BCD变换指令BCD指令使用说明：①BCD转换成果超出0～9999（16位运算）或0～99999999(32位运算)时，则犯错；②BCD变换指令用于将PLC中二进制数据变换成BCD码输出，用于驱动七段显示。

BCD变换指令是将源地址中二进制数转换成BCD码送到目标地址中去。10/10/2023第70页（2）BIN变换指令数值变换指令使用图2-33数值变换指令使用[S][D]X000BCDK2Y0D12(a)BCD指令[S][D]X000BINK2Y0D12(b)BIN指令BIN变换指令是将源地址中BCD数据变换成二进制数据送到目标地址去。BIN指令常用于将BCD数字开关串设定值输入到PLC中。常数K不能作为本指令操作元件，由于在任何处理之前它会被转换成二进制数。10/10/2023第71页7．四则运算指令（1）加法指令ADD

ADD指令是将指定源地址中二进制数相加，其成果送到指定目标地址去。（2）减法指令SUB

SUB指令是将指定源地址中二进制数相减，其成果送到指定目标地址去。10/10/2023第72页①每个数据最高位作为符号位，0表达为正，1表达为负。ADD为二进制代数法运算。例如，5＋（－8）＝－3，5－（－8）＝13。ADD、SUB指令使用图2-34ADD、SUB指令使用(a)ADD指令(b)SUB指令X000[S1][S2][D]SUBD10D12D14(b)X000[S1][S2][D]ADDD10D12D14(a)（S1）+(S2)→（D）即（D10）+(D12)→(D14)（S1）－(S2)→（D）即（D10）－(D12)→(D14)加法指令使用说明：10/10/2023第73页②当执行条件X000=OFF时，不执行运算，（D）中内容不变。③设有3个操作数标志：M8020为零标志；M8021为借位标志；M8022为进位标志。运算成果为0时，则零标志M8020闭合；假如运算成果超出32767(16进制运算)或2147483647（32位运算），则进位标志M8022闭合；假如运算成果不大于－32767（16进制运算）或－2147483647(32位运算)，则借位标志M8021闭合。10/10/2023第74页（3）乘法指令MUL16位乘法运算满足执行条件则将两个源地址（S1）、(S2)中数相乘，并以32位形式送到指定目标数据寄存器（D）。32位数据成果低16位寄存在指定目标地址（D），高16位寄存在相连下一种目标元件中。