单元七 三菱FX2N系列PLC功能指令的应用

单元七三菱FX2N系列PLC功能指令的应用2024/3/17在现代工业控制系统中，不仅要用到基本指令，还需要使用用于数据传送、运算、变换及程序控制等方面的功能指令。FX2N系列PLC具有三种指令功能，即基本指令、步进指令、功能指令。其包括上百条功能指令，包含传送比较指令、数字运算指令、数据处理指令、移位以及循环移位指令、程序控制指令、高速处理指令、通讯指令等，这些指令为逻辑控制程序的编制提供了新的思维方式以和手段。快乐向导主页单元七三菱FX2N系列PLC功能指令的应用2024/3/171、熟悉FX2N系列PLC的常用功能指令。2、掌握常用功能指令的基本使用规则及其应用。1、掌握功能指令的编程方法和应用注意事项。2、学会在不同的控制要求中，灵活选用恰当的功能指令来实现电路的控制要求。知识目标：技能目标：单元七三菱FX2N系列PLC功能指令的应用2024/3/17任务一：三相异步电动机星-三角降压启动控制电路中功能指令的应用任务二：步进电机正反转和调速控制中功能指令的应用单元七三菱FX2N系列PLC功能指令的应用2024/3/17任务一：三相异步电动机星-三角降压启动控制电路中功能指令的应用利用PLC的步进指令和功能指令也可以设计出更加简捷方便的控制三相异步电动机星---三角降压启动继电控制电路，本节就利用FX2N系列PLC的功能指令设计三相异步电动机星-三角降压启动控制电路。一、概述单元七三菱FX2N系列PLC功能指令的应用2024/3/17任务一：三相异步电动机星-三角降压启动控制电路中功能指令的应用1、知识点：（1）掌握星---三角降压启动控制电路需要的功能指令。（2）掌握与本任务相关的功能指令的含义与使用方法。（3）掌握梯形图的逻辑关系和工作原理。二、任务目标2、技能点：（1）设计PLC的外部I/O接线图。（2）设计PLC梯形图。（3）实现星---三角降压启动控制电路接线与调试。单元七三菱FX2N系列PLC功能指令的应用2024/3/17任务一：三相异步电动机星-三角降压启动控制电路中功能指令的应用利用功能指令实现三相异步电动机星---三角降压启动控制电路的设计，首先必须掌握数制和编码的知识，在电动机星---三角降压启动控制电路中把接触器的得电和失电两种状态可以使用二进制数码来表示，就可以利用功能指令设计出控制电路。三、任务分析单元七三菱FX2N系列PLC功能指令的应用2024/3/17任务一：三相异步电动机星-三角降压启动控制电路中功能指令的应用1、

功能指令的表示方法四、相关理论功能指令用编号FN00——FN294表示，并给出对应的助记符，一般用指令的英文名称或缩写作为助记符，有的功能指令只需要指定功能号，大多数功能指令在指定功能号的同时还需要指定操作元件。图中的[S]别表示源(Source)操作数，[D]表示目标（Destnation）操作数。单元七三菱FX2N系列PLC功能指令的应用2024/3/17任务一：三相异步电动机星-三角降压启动控制电路中功能指令的应用图中助记符MOV之前的“（D）”表示处理32位（32bit）数据，这时相邻的两元件组成元件对，该指令将D11、D10中的数据传送到D13、D12。处理32位数据时，为了避免出现错误，建议使用首地址为偶数的操作数图中MOV后面的“（P）”表示脉冲执行，即仅在X1由OFF状态→ON状态时执行一次。2、数据长度与指令类型单元七三菱FX2N系列PLC功能指令的应用2024/3/17任务一：三相异步电动机星-三角降压启动控制电路中功能指令的应用只有ON／OFF状态的元件称为位（bit）元件。位元件每相邻的4bit位为一组组合成一个单元，它由Kn加首位元件号来表示，其中的n为组数，16位操作数时n=1～4，32位操作数时n=l～8。3、位元件单元七三菱FX2N系列PLC功能指令的应用2024/3/17任务一：三相异步电动机星-三角降压启动控制电路中功能指令的应用在传送、比较指令中，变址寄存器V、Z用来修改操作对象的元件号，循环程序中常使用变址寄存器。[S·]和［D·］表示有变址功能。4、变址寄存器V、Z单元七三菱FX2N系列PLC功能指令的应用2024/3/17任务一：三相异步电动机星-三角降压启动控制电路中功能指令的应用条件跳转指令CJ（P）的编号为FNC00，操作数为指针标号P0～P127，其中P63为END所在步序，不需标记。5、条件跳转指令CJ（P）单元七三菱FX2N系列PLC功能指令的应用2024/3/17任务一：三相异步电动机星-三角降压启动控制电路中功能指令的应用使用跳转指令时应注意：①CJP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在跳转执行期间，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，因为跳转期间根本没有执行这段程序。单元七三菱FX2N系列PLC功能指令的应用2024/3/17任务一：三相异步电动机星-三角降压启动控制电路中功能指令的应用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。使用跳转指令时应注意：④如果在跳转开始时定时器和计数器已经开始工作，则在跳转执行期间它们将停止工作，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。单元七三菱FX2N系列PLC功能指令的应用2024/3/17任务一：三相异步电动机星-三角降压启动控制电路中功能指令的应用子程序调用指令CALL的编号为FNC01。操作数为P0～P127，此指令占用3个程序步。6、子程序调用指令CALL单元七三菱FX2N系列PLC功能指令的应用2024/3/17任务一：三相异步电动机星-三角降压启动控制电路中功能指令的应用子程序返回指令SRET的编号为FNC02。无操作数，占用1个程序步。7、子程序返回指令SRET单元七三菱FX2N系列PLC功能指令的应用2024/3/17任务一：三相异步电动机星-三角降压启动控制电路中功能指令的应用8、主程序结束指令FEND主程序结束指令FEND的编号为FNC06，无操作数，占用1个程序步。9、循环指令

FOR---NEXT循环指令共有两条：循环区起点指令FOR，编号为FNC08，占3个程序步；循环结束指令NEXT，编号为FNC09，占用1个程序步，无操作数。单元七三菱FX2N系列PLC功能指令的应用2024/3/17任务一：三相异步电动机星-三角降压启动控制电路中功能指令的应用（2）区间比较指令ZCP

指令的编号为FNC11，指令执行时源操作数[S.]与[S1.]和[S2.]的内容进行比较，并比较结果送到目标操作数[D.]中。10、比较指令比较指令包括CMP（比较）和ZCP（区间比较）二条。（1）比较指令CMP指令的编号为FNC10，是将源操作数[S1.]和源操作数[S2.]的数据进行比较，比较结果用目标元件[D.]的状态来表示。单元七三菱FX2N系列PLC功能指令的应用2024/3/17任务一：三相异步电动机星-三角降压启动控制电路中功能指令的应用11、传送类指令（1）传送指令MOVMOV

指令的编号为FNC12，该指令的功能是将源数据传送到指定的目标。（2）移位传送指令SMOVSMOV指令的编号为FNC13。该指令的功能是将源数据（二进制）自动转换成4位BCD码，再进行移位传送，传送后的目标操作数元件的BCD码自动转换成二进制数。单元七三菱FX2N系列PLC功能指令的应用2024/3/17任务一：三相异步电动机星-三角降压启动控制电路中功能指令的应用12、数据交换指令XCH数据交换指令XCH的编号为FNC17，它是将数据在指定的目标元件之间交换。（3）块传送指令BMOVBMOV指令的编号为FNC15，是将源操作数指定元件开始的n个数据组成数据块传送到指定的目标。（4）多点传送指令FMOVFMOV指令的编号为FNC16。它的功能是将源操作数中的数据传送到指定目标开始的n个元件中，传送之后n个元件中的数据完全相同。单元七三菱FX2N系列PLC功能指令的应用2024/3/17任务一：三相异步电动机星-三角降压启动控制电路中功能指令的应用五、设计思路如图所示。当KM1主触点闭合时，电动机的主电源接入；当KM2主触点闭合时，电动机接成星形接法；当KM2主触点打开、KM3主触点闭合时，电动机接成三角形接法。1、三相异步电动机的主电路分析单元七三菱FX2N系列PLC功能指令的应用2024/3/17任务一：三相异步电动机星-三角降压启动控制电路中功能指令的应用我们可以利用传送指令MOV来实现三相异步电动机星---三角降压启动的控制。PLC接线图中，我们用X0作为启动按钮，X1为停止按钮，X2为热继电器常闭触点，电路主电源由输出Y0接到接触器KM1；电动机Y形接法时由输出Y1接到接触器KM2；电动机△形接法时由输出Y2接到接触器KM3。2、利用功能指令分析单元七三菱FX2N系列PLC功能指令的应用2024/3/17任务一：三相异步电动机星-三角降压启动控制电路中功能指令的应用根据电动机星---三角降压启动的控制要求，当将电动机绕组接成星形接法启动时，按下启动按钮X0，将Y0、Y1置位为ON，则K1Y0=3，自动转化为二进制数为0011，即Y3=0、Y2=0、Y1=1、Y0=1，电动机在绕组星形接法下启动起来，并逐渐进入高速运行。与此同时使用定时器T0延时6秒，定时时间到，T0触点为ON，并将Y2置位为ON，即K1Y0=4，电动机绕组转化成三角形接法。同时使用定时器T1延时1秒，定时时间到，T1触点为ON，将Y0、Y2置位为ON，即K1Y0=5，电动机在三角形接法下得电运行。按下停止按钮X1或者发生过载保护时，Xl为ON或者X2为ON，将Y3、Y2、Y1、Y0置为OFF，即K1Y0=0，则电动机运行停止。六、工作流程单元七三菱FX2N系列PLC功能指令的应用2024/3/17任务一：三相异步电动机星-三角降压启动控制电路中功能指令的应用序号操作码操作数序号操作码操作数0LDX0007LDT11MOVK3K1Y08MOVK5K1Y02OUTT0K609LDX0013LDT010ORX0024MOVK4K1Y011MOVK0K1Y05LDY00212END6OUTT1K1013指令语句表梯形图单元七三菱FX2N系列PLC功能指令的应用2024/3/17任务二：步进电机正反转和调速控制中功能指令的应用用PLC来实现对各类电动机等设备的控制越来越普及。PLC的使用可以很容易的完成各种新颖的、高性能的控制策略，使电机的各种潜在能力得到充分的发挥，使电机的性能更符合使用要求，还可以制造出各种便于控制的新型电机，使电机出现新的面貌。步进电机具有结构简单、运行可靠、控制方便、控制性能好等优点，为了实现步进电机的简易运动控制，一般采用PLC控制驱动器驱动步进电机，实现步进电机的速度和位置定位控制。一、概述单元七三菱FX2N系列PLC功能指令的应用2024/3/17任务二：步进电机正反转和调速控制中功能指令的应用1、知识点：（1）掌握与步进电动机的工作原理和驱动方式。（2）掌握与本任务相关的功能指令的含义与使用方法。（3）掌握梯形图的逻辑关系和工作原理。2、技能点：1、设计PLC的外部I/O接线图。2、设计PLC梯形图。3、实现步进电动机正反转和加减速的电路接线与调试。二、任务目标单元七三菱FX2N系列PLC功能指令的应用2024/3/17任务二：步进电机正反转和调速控制中功能指令的应用本任务要利用PLC对步进电动机实现控制，首先需要了解步进电动机的工作原理，其次结合FX2N系列PLC的功能指令，完成控制步进电机正反转和调速运转的程序设计。三、任务分析单元七三菱FX2N系列PLC功能指令的应用2024/3/17任务二：步进电机正反转和调速控制中功能指令的应用1、步进电动机控制系统原理典型的步进电动机控制系统，如图四、相关理论单元七三菱FX2N系列PLC功能指令的应用2024/3/17任务二：步进电机正反转和调速控制中功能指令的应用步进电动机是纯粹的数字控制电动机，它将电脉冲信号转变成角位移，即给一个脉冲信号，步进电机就转动一个角度。步进电机有以下几种2、步进电机的工作方式（1）单三拍工作方式：三相步进电动如果按A-B-C-A方式循环通电工作，就称这种工作方式为单三拍工作方式。（2）双三拍工作方式：每次对两相同时通电，即所谓“双”；磁场旋转一周需要换相三次，即所谓“三拍”，转子转动一个齿距角。（3）三相六拍工作方式：即以一相和两相相间隔轮流通电的方式运行，如A-AB-B-BC-C-CA。单元七三菱FX2N系列PLC功能指令的应用2024/3/17任务二：步进电机正反转和调速控制中功能指令的应用用PLC对步进电动机进行加减速控制，实际上就是改变输出CP脉冲的时间间隔，升速时使脉冲串逐渐加密，减速时使脉冲串逐渐稀疏。PLC用定时器中断方式来控制电动机变速时，实际上是不断改变定时器转载值的大小。3、步进电动机的加减速控制单元七三菱FX2N系列PLC功能指令的应用2024/3/17任务二：步进电机正反转和调速控制中功能指令的应用1、数据变换指令BCD/BINBCD变换指令的编号为FNC18。它是将源元件中的二进制数转换成BCD码送到目标元件中，如图。如果指令进行16位操作时，执行结果超出0～9999范围将会出错；当指令进行32位操作时，执行结果超过0～99999999范围也将出错。五、部分功能指令单元七三菱FX2N系列PLC功能指令的应用2024/3/17任务二：步进电机正反转和调速控制中功能指令的应用（4）逻辑运算指令①逻辑与指令②逻辑或指令③逻辑异或指令④求补指令2、算术运算指令分类（1）加法指令ADD（2）减法指令SUB（3）加1和减1指令

INC/DEC单元七三菱FX2N系列PLC功能指令的应用2024/3/17任务二：步进电机正反转和调速控制中功能指令的应用(5)区间复位指令ZRST(6)译码指令(7)编码指令(8)ON位数统计和ON位判别指令①ON位数统计指令②ON位判别指令9平均值指令10速度检测指令11脉冲输出指令单元七三菱FX2N系列PLC功能指令的应用2024/3/17任务二：步进电机正反转和调速控制中功能指令的应用1、控制要求以三相六拍步进电动机为例，要求PLC产生脉冲序列，作为步进电动机驱动电源功放电路的输入。脉冲正序列为A-AB-B-BC-C-CA，脉冲反序列CA-C-BC-B-AB-A。六、任务实施单元七三菱FX2N系列PLC功能指令的应用2024/3/17任务二：步进电机正反转和调速控制中功能指令的应用2、PLC的I/O分配表：输入输出总开关X0A相功放电路Y0手动/自动X1B相功放电路Y1单步按钮X2C相功放电路Y2反转按钮X3减速按钮X4加速按钮X53、接线图：单元七三菱FX2N系列PLC功能指令的应用2024/3/17任务二：步进电机正反转和调速控制中功能指令的应用3、梯形图及程序分析参阅配套课本单元七三菱FX2N系列PLC功能指令的应用2024/3/17单元小结1、功能指令的表示格式与基本指令不同之处。2、只有ON／OFF状态的元件称为位（bit）元件，处理数据的元件称为字元件。3、使用循环指令时应注意：FOR和NEXT必须成对使用；FX2N系列PLC