第4章PLC的基本指令系统及编程第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 1会基本逻辑指令的指令表和梯形图的相互转换；会基本逻辑指令的指令表和梯形图的相互转换；2. 2. 会使用会使用GX DeveloperGX Developer编程软件进行常用的操作和仿真；编程软件进行常用的操作和仿真；3 3会常用基本电路的编程及实训操作。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：积算定时器：输入信号输入信号X1X1为定时器为定时器T250T250的驱动信号。当的驱动信号。当X1X1为为ONON时，定时器时，定时器T250T250得电开始延时，当延时时间到定时器的触点得电开始延时，当延时时间到定时器的触点动作。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、四、ORBORB块或指令，用于电路块的并联连接块或指令，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两个或两个以上的触点串联连接的电路称为“串联电路块串联电路块”，当并联连接当并联连接“串联电路块串联电路块”时，在支路起点要用时，在支路起点要用LDLD、LDILDI指令，而在指令，而在该支路终点要用该支路终点要用ORBORB指令。指令。ORBORB指令无操作目标元件。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、主控指令七、主控指令 MC MC、MCRMCRMC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 4）在）在MCMC指令内指令内再使用再使用 MC MC指令时指令时，嵌套级，嵌套级N N的编号的编号（0 07 7）顺次增大）顺次增大，返回时使用，返回时使用MCRMCR指令，从大套级开指令，从大套级开始解除，如图示。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十、上升沿和下降沿的取指令LDPLDP、 LDF LDFLDP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十、上升沿和下降沿的与指令ANDPANDP、ANDFANDFANDP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十、上升沿和下降沿的或指令ORPORP、ORFORFORP 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。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、逻辑取反指令十一、逻辑取反指令INVINVINV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、空操作指令十二、空操作指令NOPNOP 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 END是一个与元件目标无关的指令。是一个与元件目标无关的指令。PLCPLC的工作方式为循环扫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（步序号为描方式，即开机执行程序均由第一句指令语句（步序号为000000）开始执行，一直执行到最后一条语句）开始执行，一直执行到最后一条语句ENDEND，依次循环执行，依次循环执行，ENDEND后面的指令无效（即后面的指令无效（即PLCPLC不执行）。所以利用在程序的适当不执行）。所以利用在程序的适当位置上插入位置上插入ENDEND，可以方便的进行程序的分段调试，可以方便的进行程序的分段调试十三、程序结束指令十三、程序结束指令ENDEND （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 4.4 电动机的电动机的PLCP