《电气控制与PLC技术及应用》课件第7章 可编程序控制器编程基本指令及编程

第7章可编程序控制器编程基本指令及编程7.1FX2N系列可编程序控制器编程器件7.2FX2N系列可编程序控制器编程基本指令7.3可编程序控制器梯形图编程规则及方法7.4工程实例7.1FX2N系列可编程序控制器编程器件

FX系列PLC的元件有：输入继电器（X）、输出继电器（Y）、辅助继电器（M）、状态继电器（S）、指针（P/I）、定时器（T）、计数器（C）、数据寄存器（D）、变址寄存器（V、Z）、常数（K、H）等。FX系列PLC中除输入继电器、输出继电器采用八进制编号外，其余器件均采用十进制编号。以FX2N系列PLC为教学内容。7.1FX2N系列可编程序控制器编程器件7.1.1输入继电器（X）

输入继电器是PLC专门用来接收从外部开关元件或敏感元件发来的信号的器件，符号为“X”。每一个输入继电器“软线圈”都与相应的PLC输入端子相连，可以提供若干个（无限制）常开（动合）触点和常闭（动断）触点供编程时使用。

输入继电器“软线圈”只能由外部信号（如按钮、行程开关、接触器触点、敏感元件等）来驱动，不能在程序内用指令驱动。

输入继电器用八进制数字进行编号:X000~X007，X010~X017，X020~X027…7.1FX2N系列可编程序控制器编程器件7.1.2．输出继电器（Y）

输出继电器用于将输出信号传递给外部负载，其输出接点连接到PLC的输出端子。输出继电器只能由程序内部指令驱动，它提供一个外部输出触点带负载，另外提供多对电子常开、常闭触点供编程时使用。7.1FX2N系列可编程序控制器编程器件7.1.3辅助继电器（M）辅助继电器只能由PLC内各软元件的触点驱动，有多对电子常开、常闭触点供编程时使用。

辅助继电器不能直接驱动外部负载，相当于继电器线路中的中间继电器。7.1FX2N系列可编程序控制器编程器件1.通用辅助继电器：M0~M499（500点）2.掉电保持辅助继电器：M500~M1023（524点），可以通过参数设置方法改为非掉电保持用。

3.掉电保持专用辅助继电器：M1024~M3071（2048点）4.特殊辅助继电器：M8000~M8255（256点）

两大类：

（1）线圈由PLC自己驱动，用户只能利用其触点。

（2）驱动线圈型。用户驱动线圈后，PLC作特定动作。7.1.3辅助继电器（M）

7.1FX2N系列可编程序控制器编程器件7.1.4状态器（S）状态器与步进顺控指令STL组合使用。初始化用：S0~S9，共10点；回原点用：S10~S19，共10点；通用：S20~S499，共480点；掉电保持用：S500~S899，共400点；报警用：S900~S999，共100点。7.1FX2N系列可编程序控制器编程器件7.1.5定时器（T）

定时器在PLC中的作用相当于继电接触器控制系统中的时间继电器，可用于“时间“的操作，符号为“T”。7.1FX2N系列可编程序控制器编程器件7.1.5定时器（T）7.1FX2N系列可编程序控制器编程器件1.常规定时器（T0~T245）100ms定时器T0~T199共200点，时间精度为0.1s，范围为0.1~3276.7s；10ms定时器T200~T245共46点，时间精度为0.01s，范围为0.01~327.67s。

7.1.5定时器（T）7.1FX2N系列可编程序控制器编程器件2.积算定时器（T246~7255）T246~T249为1ms积算定时器，共4点，范围为0.001~32.767sT250~T255为100ms积算定时器，共6点，范围为0.1~3276.7s

7.1.6计数器（C）1.内部计数器的分类和元件号

内部信号计数器是在执行扫描操作时对内部元件（如X、Y、M、S、T、C）的信号进行计数的计数器，符号“C”。7.1FX2N系列可编程序控制器编程器件16bit增计数器的用法16bit增计数器动作时序图7.1.6计数器（C）1.内部计数器的分类和元件号（1）内部信号计数器（C0~C234）1）16bit增计数器（C0~C199）通用型：C0~C99（100点）；掉电保持型：C100~C199（100点）。7.1FX2N系列可编程序控制器编程器件32bit双向计数器的用法32bit双向计数器动作时序图7.1.6计数器（C）1.内部计数器的分类和元件号（2）32bit双向计数器（C200~C234）通用型：C200~C219（20点）；掉电保持型：C220~C234（15点）。7.1FX2N系列可编程序控制器编程器件7.1.6计数器（C）1.内部计数器的分类和元件号

7.1FX2N系列可编程序控制器编程器件7.1.6计数器（C）2.内部计数器功能和动作原理7.1FX2N系列可编程序控制器编程器件1）16位计数器功能和工作原理2）32位双向计数器功能和工作原理7.1.6计数器（C）2.内部计数器功能和动作原理7.1FX2N系列可编程序控制器编程器件3）高速计数器（C235~C255）

高速计数器共21点，地址编号为C235~C255，但适用高速计数器输入的PLC输入端只有6点X0~X5。由于只有6个高速计数输入端，最多只能用6个高速计数器同时工作。7.1.7数据寄存器（D）

在进行输入/输出处理、模拟量控制、位置控制时，需要许多数据寄存器存储工作数据和参数，数据寄存器符号为“D”。1.通用数据寄存器（D0~D199）2.掉电保持数据寄存器（D200~D511）3.掉电保持专用数据寄存器（D512~D7999）4.特殊数据寄存器（D8000~D8255）7.1FX2N系列可编程序控制器编程器件7.1.8变址寄存器（V/Z）

7.1FX2N系列可编程序控制器编程器件

顾名思义，变址寄存器通常用于修改器件的地址编号。FX2N共有V0~V7、Z0~Z7八对变址寄存器，V和Z都是16位的数据寄存器，可以象其它的数据寄存器一样进行数据的读与写。若进行32位操作，可将V、Z合并使用，指定Z为低位，分别成为：（V0，Z0）、（V1，Z1）、（V2，Z2）……（V7，Z7）。变址寄存器的用法7.1.9指针（P/I）

7.1FX2N系列可编程序控制器编程器件

指针用于分支与中断。

分支指令用指针“P”用来指定FNC00（CJ）条件跳转与FNC01（CALL）子程序调用等分支指令的跳转目标。在编程时，标号不能重复使用。

中断用的指针“I”指定输入中断、定时器中断与计数器中断的中断程序。中断用指针I0□□~I8□□有三种类型，即输入中断、定时器中断和计数器中断。与应用指令IRET中断返回、EI开中断和DI关中断一起配合使用。7.1.9指针（P/I）（1）分支指令用指针：P0~P127（128点）

分支用指针的用法（2）中断用指针：I0□□~I8□□（15点）7.1FX2N系列可编程序控制器编程器件注意：

1）中断指针必须编在FEND指令后作为标号；

2）中断点数不能多于15点；

3）中断嵌套不能多于2层；

4）中断指针中百位数上的数字不可重复使用；

5）用于中断的输入端子，不能再用于SPD指令或其它高速处理。7.1.9指针（P/I）（2）中断用指针：I0□□~I8□□（15点）7.1FX2N系列可编程序控制器编程器件常数可看作器件，在存储器中占一定空间；分类：十进制用K表示，十六进制用H表示。7.1.10常数（K/H）7.1FX2N系列可编程序控制器编程器件7.2FX2N系列可编程序控制器编程基本指令FX2N系列PLC有27条基本指令，2条步进顺控指令，128种（298条）功能指令。7.2FX2N系列可编程序控制器编程基本指令7.2.1逻辑取及线圈驱动指令（LD、LDI、OUT）

LD：常开触点逻辑运算开始指令。LDI：常闭触点逻辑运算开始指令。OUT：线圈驱动指令。说明:

1）LD、LDI操作目标元件：X、Y、M、S、T、C。

2）LD、LDI可以与块操作指令ANB、ORB配合使用于分支起点处。3）OUT指令编程元件：Y、M、S、T、C。

注意：OUT指令不能用于X。AND：与指令，用于串联单个常开触点。ANI（AndInverse）：与非指令，用于串联单个常闭触点。说明：1）AND、ANI操作目标元件：X、Y、M、S、T、C。

2）用于单个触点与左边触点的串联，可连续使用。

3）执行OUT指令后，通过与指令可驱动其它线圈输出，连续输出时注意输出顺序，否则要用分支电路指令MPS、MRD、MPP。7.2FX2N系列可编程序控制器编程基本指令7.2.2触点串联指令（AND、ANI）

7.2FX2N系列可编程序控制器编程基本指令7.2.1触点串联指令（AND、ANI）

AND、ANI指令的应用7.2FX2N系列可编程序控制器编程基本指令7.2.1触点串联指令（AND、ANI）

OR:或指令，用于并联单个常开触点。

ORI:或非指令，用于并联单个常闭触点。说明:1）OR、ORI指令的操作目标元件：X、Y、M、S、T、C。2）OR、ORI指令仅用于单个触点与前面触点的并联，可连续使用，建议并联总共不超过24行。7.2FX2N系列可编程序控制器编程基本指令7.2.3触点并联指令（OR、ORI）

7.2FX2N系列可编程序控制器编程基本指令7.2.3触点并联指令（OR、ORI）

ORB：电路块或指令，用于将串联电路块并联。说明：

串联电路块：两个或两个以上接点串联连接的电路。

1）ORB指令为无操作目标元件指令，为一个程序步；它不表示触点，可以看成电路块之间的一段连接线。

2）分支开始用LD、LDI指令，分支终点用ORB指令。7.2FX2N系列可编程序控制器编程基本指令7.2.4串联电路块的并联指令（ORB）

7.2FX2N系列可编程序控制器编程基本指令7.2.4串联电路块的并联指令（ORB）

ORB指令的使用方法：

一是在要并联的每个串联电路块后加ORB指令；二是集中使用ORB指令。

ANB：电路块与指令，用于将并联电路块串联。说明：并联电路块：两个或两个以上接点并联的电路。分支电路并联电路块与前面电路串联连接时，应使用ANB指令。

1）ANB也是无操作目标元件，是一个程序步指令。

2）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。

7.2FX2N系列可编程序控制器编程基本指令7.2.5并联电路块的串联指令（ANB）

7.2FX2N系列可编程序控制器编程基本指令7.2.5并联电路块的串联指令（ANB）

3）ANB指令也可成批使用，但集中（连续）使用ORB时也必须少于8次。但对每一并联电路块使用ANB指令时，ANB使用次数无限制。

7.2FX2N系列可编程序控制器编程基本指令7.2.5并联电路块的串联指令（ANB）

7.2FX2N系列可编程序控制器编程基本指令7.2.5并联电路块的串联指令（ANB）

例7-1：将图7-16所示梯形图改写成指令语句。7.2FX2N系列可编程序控制器编程基本指令7.2.5并联电路块的串联指令（ANB）

例7-2：按控制要求编制PLC程序。控制要求：某磨床的冷却液输送——清滤系统由三台电机M1、M2和M3驱动，在控制上要求做到：①M1、M2同时起动；②M1、M2起动后M3方能起动；③停止时，M3必须先停，隔2s后M1和M2同时停止。第一步：设置I/O点

输入：X0——电机M1、M2的起动按钮X1——电机M3的起动按钮X2——电机M3的停止按钮输出：Y1——M1接触器线圈Y2——M2接触器线圈Y3——M3接触器线圈第二步：设计梯形图，如图7-17（a）所示。第三步：编制语句表，如图7-17（b）所示。7.2FX2N系列可编程序控制器编程基本指令7.2.6置位与复位指令（SET、RST）说明：1）SET指令的操作目标元件为Y、M、S，而RST指令的操作目标元件为Y、M、S、T、C、D、V、Z。2）对同一元件可以多次使用SET、RST指令，最后一次执行的指令决定当前的状态。3）RST指令可以对定时器T、计数器C、数据寄存器D、变址寄存器V和Z的内容清零，还可用来复位积算定时器T246～T255和计数器。4）如果二者对同一软元件操作的执行条件同时满足，则RST指令优先。

SET：置位指令，保持线圈得电。

RST：复位指令，保持线圈失电。7.2FX2N系列可编程序控制器编程基本指令7.2.6置位与复位指令（SET、RST）

SET、RST指令用于T、C的使用说明7.2FX2N系列可编程序控制器编程基本指令7.2.6置位与复位指令（SET、RST）说明：1）操作目标元件是Y和M，但特殊辅助继电器不能作目标元件。2）使用PLS指令时，仅在驱动输入为ON后的一个扫描周期内，相应的目标元件Y、M动作。3）使用PLF指令时，仅在驱动输入为OFF后的一个扫描周期内，相应的目标元件Y、M动作。

PLS(Pulse)：上升沿微分输出指令。

PLF：下降沿微分输出指令。7.2FX2N系列可编程序控制器编程基本指令7.2.7脉冲输出指令（PLS、PLF）7.2FX2N系列可编程序控制器编程基本指令7.2.7脉冲输出指令（PLS、PLF）PLS、PLF指令的使用说明7.2FX2N系列可编程序控制器编程基本指令7.2.7脉冲输出指令（PLS、PLF）7.2FX2N系列可编程序控制器编程基本指令7.2.7脉冲输出指令（PLS、PLF）例7-3：画出图7-20（a）所示梯形图的输出波形时序图。7.2FX2N系列可编程序控制器编程基本指令7.2.8计数器、定时器的OUT/RST指令7.2FX2N系列可编程序控制器编程基本指令7.2.9脉冲式操作指令（LDP、LDF、ANDP、ANDF、ORP、ORF）说明:1）操作目标元件都为X、Y、M、S、T、C。2）指令中的操作元件仅在上升沿/下降沿时使驱动的线圈导通一个扫描周期。

LDP：取脉冲上升沿指令，用于上升沿检测运算开始。

LDF：取脉冲下降沿指令，用于下降沿检测运算开始。

ANDP：与脉冲上升沿指令，用于上升沿检测串联连接。

ANDF：与脉冲下降沿指令，用于下降沿检测串联连接。

ORP：或脉冲上升沿指令，用于上升沿检测并联连接。

ORF：或脉冲下降沿指令，用于下降沿检测并联连接。7.2FX2N系列可编程序控制器编程基本指令7.2.9脉冲式操作指令（LDP、LDF、ANDP、ANDF、ORP、ORF）脉冲式触点指令的使用说明（一）脉冲式触点指令的使用说明（二）7.2FX2N系列可编程序控制器编程基本指令7.2.9脉冲式操作指令（LDP、LDF、ANDP、ANDF、ORP、ORF）7.2FX2N系列可编程序控制器编程基本指令7.2.9脉冲式操作指令（LDP、LDF、ANDP、ANDF、ORP、ORF）

3）在将辅助继电器（M）指定为LDP、LDF、ANDP、ANDF、ORP、ORF指令的操作目标元件时，目标元件的编号范围不同，会造成动作差异。7.2FX2N系列可编程序控制器编程基本指令7.2.9脉冲式操作指令（LDP、LDF、ANDP、ANDF、ORP、ORF）7.2FX2N系列可编程序控制器编程基本指令7.2.10逻辑堆栈操作指令（MPS、MRD、MPP）MPS(Push)：进栈指令，将MPS指令前的运算结果送入栈中。MRD(Read)：读栈指令，读出栈的最上层数据。MPP(POP)：出栈指令，读出栈最上层数据，并清除。说明：1）在FX2N系列PLC中有11个栈存储器。

2）都是无操作目标元件的指令。3）MPS和MPP必须成对使用，且连续使用次数应少于11次。4）进栈和出栈指令遵循先进后出、后进先出的次序。5）MPS与MPP可以嵌套使用，但应≤11层。7.2FX2N系列可编程序控制器编程基本指令7.2.10逻辑堆栈操作指令（MPS、MRD、MPP）7.2FX2N系列可编程序控制器编程基本指令7.2.10逻辑堆栈操作指令（MPS、MRD、MPP）7.2FX2N系列可编程序控制器编程基本指令7.2.10逻辑堆栈操作指令（MPS、MRD、MPP）7.2FX2N系列可编程序控制器编程基本指令7.2.11主控及主控复位指令（MC、MCR）说明:MC(MasterControl)：主控指令，用于公用串联触点的连接。MCR(MasterControlReset)：主控复位指令，即MC的复位指令。

1）操作目标元件是Y、M，但不允许使用特殊辅助继电器M。2）MC指令不能直接从母线开始，必须有控制触点。3）当主控触点断开时，在MC至MCR之间的程序，遵循扫描但不执行的规则。4）使用MC指令后，母线移到主控触点的后面，与主控触点相连的触点必须用LD或LDI指令。MCR使母线回到原来的位置。5）MC和MCR在程序中应成对出现，每对编号相同，且顺序不能颠倒。6）在MC指令区内使用MC指令称为嵌套，嵌套级N的编号由小到大，返回时用MCR指令，从大的嵌套级开始解除，最多可嵌套8层（N0～N7）。7.2FX2N系列可编程序控制器编程基本指令7.2.11主控及主控复位指令（MC、MCR）

MC、MCR指令嵌套的使用说明7.2FX2N系列可编程序控制器编程基本指令7.2.11主控及主控复位指令（MC、MCR）

7.2FX2N系列可编程序控制器编程基本指令7.2.12逻辑运算取反指令（INV）说明：1）INV指令是将INV指令之前的运算结果取反，不需要指定操作目标元件号。2）编写INV取反指令需要前面有输入量，不能象LD,LDI,LDP,LDF那样与母线直接连接，也不能象OR,ORI,ORP,ORF指令那样单独并联使用。3）在能输入AND或ANI、ANDP、ANDF指令步的相同位置处，可编写INV指令。4）在含有ORB、ANB指令的电路中，INV是将执行INV之前存在的LD、LDI、LDP和LDF指令以后的运算结果取反。

INV：运算结果取反指令。

7.2FX2N系列可编程序控制器编程基本指令7.2.12逻辑运算取反指令（INV）

7.2FX2N系列可编程序控制器编程基本指令7.2.13空操作指令（NOP）7.2.14程序结束指令（END）说明：1）在将程序全部清除时，存储器内指令全部成为NOP指令；

2）若将已经写入的指令换成NOP指令，则电路会发生变化；3）若在程序的最后写入END指令，则END以后的其余程序步不再执行，而直接进行输出处理；4）在程序中没有END指令时，PLC处理完其全部的程序步；

5）在调试期间，在各程序段插入END指令，可依次调试各程序段程序的动作功能，确认后再删除END指令；6）PLC在RUN开始时，首次执行从END指令开始；7）执行END指令时，也刷新监视定时器，检测扫描周期是否过长。NOP：空操作指令，无任何操作目标元件。END：程序结束指令，无操作目标元件。

7.2FX2N系列可编程序控制器编程基本指令7.2.13空操作指令（NOP）7.2.14程序结束指令（END）

7.3可编程序控制器梯形图编程规则及方法7.3.1梯形图编程的基本规则（1）梯形图每一行都从左母线开始，线圈直接与右母线相连，所有的触点不能放在线圈的右边。（2）线圈不能直接接在左边的母线上，如需要的话，可通过常闭触点连接线圈

7.3可编程序控制器梯形图编程规则及方法7.3.1梯形图编程的基本规则（3）梯形图的触点应画在水平线上，不能画在垂直分支上。（4）在同一程序中，避免双线圈输出。

7.3可编程序控制器梯形图编程规则及方法7.3.1梯形图编程的基本规则（5）在有几个串联电路相并联时，应将触点最多的电路放在梯形图最上面。（6）梯形图应遵循“自左至右、自上而下”的原则进行编写。

7.3可编程序控制器梯形图编程规则及方法7.3.2常闭触点输入的处理

7.3可编程序控制器梯形图编程规则及方法7.3.2常闭触点输入的处理

7.3可编程序控制器梯形图编程规则及方法7.3.2常闭触点输入的处理

7.3可编程序控制器梯形图编程规则及方法7.3.2常闭触点输入的处理由此可见：

如果输入为常开触点，编制的梯形图与继电接触器控制电气原理图一致；

如果输入为常闭触点，编制的梯形图与继电接触器控制电气原理图不一致（相反）。

通常为了与习惯相一致，在PLC中尽可能采用常开触点作为输入。7.4工程实例7.4.1瞬时接通延时断开电路

7.4工程实例7.4.2延时接通延时断开电路7.4工程实例7.4.3闪烁电路

7.4工程实例7.4.4单脉冲电路1.上升沿触发单脉冲电路

2.