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第4章 PLC的基本指令系统及编程,学习目标,【知识目标】 1理解FX2N系列PLC的基本逻辑指令的使用方法; 2了解梯形图的画法规则; 3掌握常用基本电路的编程实例。,【技能目标】,1会基本逻辑指令的指令表和梯形图的相互转换; 2. 会使用GX Developer编程软件进行常用的操作和仿真; 3会常用基本电路的编程及实训操作。,主要内容,4.1 基本逻辑指令 4.2 梯形图的基本规则 4.3 常用的PLC应用程序编程实例 4.4 电动机的PLC控制编程实例 4.5 GX Developer编程软件的使用,4.1 基本逻辑指令,一、逻辑取指令和线圈驱动指令LD、LDI、OUT 通常用于将常开、常闭触点与主母线连接指令。同时也与后面叙述的ANB指令组合在分支起点处使用。,OUT线圈的驱动指令用于驱动输出继电器、辅助继电器、状态器、定时器、计数器,对输入继电器不能使用。 上述三条指令的使用如图所示。,常规定时器:X0为定时器T0的执行条件,当X0为ON时,定时器开始延时,由当前值0开始直至设定时时间15S时,定时器的触点动作,与此同时输出继电器Y0得电。当输入信号X0变为OFF时刻,定时器线圈立即断电,当前值变为0,同时定时器的触点立即复位(常开触点断开、常闭触点闭合)。,4.1 基本逻辑指令,4.1 基本逻辑指令,积算定时器具有断电记忆以及复电继续工作的特点。若在延时时间内出现X1断开或断电时,定时器的当前值可以保留,在输入信号X1又接通或复电时,定时器会在此基础上继续进行延时工作。,积算定时器:输入信号X1为定时器T250的驱动信号。当X1为ON时,定时器T250得电开始延时,当延时时间到定时器的触点动作。,二、AND与指令和ANI与非指令 常开、常闭触点的串联指令。使用注意:1AND、ANI指令用于串联一个触点的指令,串联触点的数量不限。其目标元件是X、Y、M、S、T、C。使用说明如图所示。,2在OUT指令后面,通过某一触点去驱动另一个输出线圈,称为连续输出。只要电路的次序正确,就可以重复使用连续输出。,4.1 基本逻辑指令,三、触点的并联指令 OR或指令、ORI或非指令:为常开、常闭触点的并联指令。 使用说明如图所示 OR、ORI仅用于并联连接一个触点的指令。 OR、ORI指令是对其前面LD、LDI指令所规定的触点再并联一个触点,并联的次数不受限制,即可以连续使用。,OR、ORI指令目标元件是X、Y、M、S、T、C。,4.1 基本逻辑指令,使用注意: 有两种使用方法,一种是在要并联的两个块电路后面加ORB指令,即分散使用ORB指令,其并联电路块的个数没有限制;另一种是集中使用ORB指令,集中使用ORB的次数不允许超过8次。所以不推荐集中使用ORB指令的这种编程方法。,4.1 基本逻辑指令,四、ORB块或指令,用于电路块的并联连接。 两个或两个以上的触点串联连接的电路称为“串联电路块”,当并联连接“串联电路块”时,在支路起点要用LD、LDI指令,而在该支路终点要用ORB指令。ORB指令无操作目标元件。,五、ANB块与指令 两个或两个以上的触点并联连接的电路称为“并联电路块”。将“并联电路块”与前面电路串联连接时,梯形图分支的起点用LD或LDI指令,在并联电路块结束后使用ANB指令。ANB无操作目标元件。,4.1 基本逻辑指令,分散使用ANB指令,其串联电路块的个数没有限制;集中使用中ANB指令的次数不允许超过8次。,ANB及ORB指令练习,4.1 基本逻辑指令,六、栈指令 MPS:进栈指令,状态读入栈寄存器; MRD:读栈指令,读出用MPS指令记忆的状态; MPP:出栈(读并清除)指令,读出用MPS指令记忆的状态并清除这些状态。 栈指令用于多输出电路。所完成的操作功能是将多输出电路中连接点的状态先存储,以便于连接后面电路的编程。 FX系列的PLC中有11个存储中间结果的存储区域称为栈存储器。使用进栈指令MPS时,当时的运算结果压入栈的第一层存储,栈中原来的数据一次向下一层推移;使用出栈指令MPP时,各层的数据依次向上移动一次,将最上层的数据读出后此数据就从栈中消失。,4.1 基本逻辑指令,MRD是最上层所存数据的读出专用指令。读出时,栈内数据不会发生移动。 使用注意: (1) 这三条指令均无操作目标元件。 (2)MPS、MPP指令须成对使用。且连续使用应不大于11次。 MPS、MRD、MPP指令的使用如图所示。,4.1 基本逻辑指令,4.1 基本逻辑指令,4.1 基本逻辑指令,栈指令练习,七、主控指令 MC、MCR,MC主控指令,用于公共串联触点的连接指令。MCR主控复位指令,即MC指令的复位指令。,4.1 基本逻辑指令,主控指令所完成的操作功能:,当某一触点(或一组触点)的条件满足时,按正常顺序执行;当这一条件不满足时,则不执行某部分程序,与这部分程序相关的继电器状态全为零。,主控指令利用在母线中串接一个主控触点来实现控制,其作用如控制一组电路的总开关。MC、MCR指令的使用说明如图示。,4.1 基本逻辑指令,MC、MCR两条指令的操作目标元件是Y、M。但不允许使用特殊的辅助继电器。 使用注意: (1)与主控触点相连接的触点用LD、LDI指令。 (2)编程时对于主母线中串接的触点不输入指令,如图中的N0 M100,它仅是主控指令的标记。 (3)MC和MCR必须成对使用。 (4)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。,4.1 基本逻辑指令,(4)在MC指令内再使用 MC指令时,嵌套级N的编号(07)顺次增大,返回时使用MCR指令,从大套级开始解除,如图示。,4.1 基本逻辑指令,4.1 基本逻辑指令,八、置位和复位指令 SET:置位指令,操作保持指令。 RST:复位指令,操作复位指令。 如图所示,X0为ON,Y0得电处于保持的状态,即使X0再断开对Y0也无影响,Y0得电状态一直保持到X1复位信号RST到来。 用RST指令可对定时器、计数器复位、对数据寄存器、变址寄存器的内容清零。,计数器:X1为计数器的计数输入信号,每当X1动作一次,计数器的当前值就加1。当计数器的当前值变为5(设定值)时,计数器C0的触点动作。之后即使X1再接通动作,计数器也不动作。 当复位信号X0到来时,计数器复位(执行RST指令),即计数器的当前值复位为0,计数器的触点也立即复位(常开触点断开、常闭触点闭合)。,4.1 基本逻辑指令,4.1 基本逻辑指令,九、脉冲指令 PLS脉冲上升沿指令,用于在输入信号的上升沿产生脉冲输出。 PLF脉冲下降沿指令,用于在输入信号的下降沿产生脉冲输出。 脉冲宽度为一个扫描周期的时间。,十、上升沿和下降沿的取指令LDP、 LDF,LDP用于在输入信号的上升沿接通一个扫描周期。LDF用于在输入信号的下降沿接通一个扫描周期。 使用LDP指令,Y1在X1的上升沿时刻(由OFF到ON时)接通,接通时间为一个扫描周期。,4.1 基本逻辑指令,十、上升沿和下降沿的与指令ANDP、ANDF,ANDP在上升沿进行与逻辑操作的指令,ANDF在下降沿进行与逻辑操作的指令。 ANDP指令使Y1在辅助继电器M1闭合后,且在X1的上升沿(由OFF到ON)时仅接通一个扫描周期。 ANDF指令使Y2在X2闭合后,且在X3的下降沿(由ON到OFF)时仅接通一个扫描周期。 ANDP、ANDF仅在上升沿和下降沿进行一个扫描周期的与逻辑运算,4.1 基本逻辑指令,十、上升沿和下降沿的或指令ORP、ORF,ORP 上升沿的或逻辑操作指令,ORF下降沿的或逻辑操作指令。 使用注意: 1.使用ORP指令,辅助继电器M0仅在X0、X1的上升沿(由OFF到ON)时刻接通一个扫描周期。 2.使用ORF指令,Y2仅在X4、X5的下降沿(由ON到OFF)时刻接通一个扫描周期。,4.1 基本逻辑指令,十一、逻辑取反指令INV,INV取反指令,用于将运算结果取反。 当执行到该指令时,将INV指令之前的运算结果(如LD、LDI等)变为相反的状态,如由原来的OFF到ON变为由ON到OFF的状态。,使用注意: (1)该指令是一个无操作数的指令。 (2)该指令不能直接和主母线相连接,也不能象OR、ORI等指令那样单独使用。,4.1 基本逻辑指令,十二、空操作指令NOP,NOP是一条无动作、无目标元件的一个程序步。 NOP指令的作用有两个:一是在执行程序全部清除后,用NOP显示;二是用于修改程序,利用在程序中插入NOP指令,修改程序时可以使程序步序号的变化减少。,4.1 基本逻辑指令,END是一个与元件目标无关的指令。PLC的工作方式为循环扫描方式,即开机执行程序均由第一句指令语句(步序号为000)开始执行,一直执行到最后一条语句END,依次循环执行,END后面的指令无效(即PLC不执行)。所以利用在程序的适当位置上插入END,可以方便的进行程序的分段调试,十三、程序结束指令END,(1)梯形图程序行由上到下排列,每一行从左向右编写。,(2)梯形图的最右侧必须放置输出线圈或输出指令,不能放置任何触点;而线圈的左侧不能直接接左母线,而必须通过触点连接。,4.2 梯形图的基本规则,一、梯形图编程的基本原则,(a)错误 (b)正确,(3)梯形图程序中的触点可以任意串、并联,而输出线圈只能并联而不能串联,(4)梯形图中同一编号的触点可以重复使用。,4.2 梯形图的基本规则,一、梯形图编程的基本原则,(a)错误 (b)正确,(5)一个完整的梯形图程序必须用“END”结束。,(1)一般逻辑控制程序中应避免使用双线圈,但不同编号的线圈可以并行输出。,(2)线圈不能直接与左母线相连。,4.2 梯形图的基本规则,二、梯形图编程的编程技巧,(3)如果有多重输出电路,最好将串联触点多的电路放在下面,(4)触点多上并左。,(5)触点不能画在垂直线上,桥式电路不能直接编程,必须画出其相应的等效梯形图,4.2 梯形图的基本规则,二、梯形图编程的编程技巧,起动、保持、停止功能电路是PLC控制电路的最基本环节。此电路有两种形式:起动优先和停止优先控制方式。,4.3 常用的PLC应用程序编程实例,一、电动机的起保停电路,停止优先的起保停电路,起动优先的起保停电路,4.3 常用的PLC应用程序编程实例,二、延时程序,延时闭合程序,延时断开程序,4.3 常用的PLC应用程序编程实例,二、延时程序,定时器串联长延时程序,定时器和计数器组合长延时程序,4.3 常用的PLC应用程序编程实例,二、延时程序,顺序延时接通程序,4.3 常用的PLC应用程序编程实例,三、振荡电路,定时器振荡程序一,振荡电路可以产生特定的通断时序脉冲,它经常应用在脉冲信号源或闪光报警电路中。,定时器振荡程序二,4.3 常用的PLC应用程序编程实例,三、振荡电路,M8013振荡程序,二分频程序,优先程序,四、优先程序,4.4 电动机的PLC控制编程实例,1具有过载保护的自锁正转控制线路,一、单向控制线路,(1)输入端口使用继电器控制系统中的触点:,4.4 电动机的PLC控制编程实例,1具有过载保护的自锁正转控制线路,一、单向控制线路,(2)输入端口全部使用动合触点,4.4 电动机的PLC控制编程实例,2点动与连续的控制线路,一、单向控制线路,4.4 电动机的PLC控制编程实例,2点动与连续的控制线路,一、单向控制线路,当动合触点X0为ON时,线圈Y0通电并自锁,实现电动机连续运行。当动合触点X1为ON第一个周期时,动合触点Y0断开,动断触点M0闭合,Y0线圈因X1为ON而通电,M0线圈因X1为ON而通电;当动合触点X1为ON第二个周期时
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