可编程控制器应用技术可编程控制器应用技术第六章第六章 FX2N系列可编程控制系列可编程控制器功能指令概述器功能指令概述目录目录n 数据类软元件及存储器组织数据类软元件及存储器组织n 功能指令的表达形式、使用要素及分类功能指令的表达形式、使用要素及分类1内容提要内容提要2 功能指令是可编程控制器数据处理能力的标志。功能指令是可编程控制器数据处理能力的标志。由于数据处理远比逻辑处理复杂由于数据处理远比逻辑处理复杂, ,功能指令无论从指令功能指令无论从指令的表达形式上的表达形式上, ,还是从涉及的机内器件种类及信息的数还是从涉及的机内器件种类及信息的数量上都有一定的特殊性。量上都有一定的特殊性。 本章介绍本章介绍 FX2N FX2N系列可编程控制器数据类软元件的系列可编程控制器数据类软元件的组成和功能组成和功能, ,功能指令的类型、表示形式和使用要素。功能指令的类型、表示形式和使用要素。给出了给出了 FX2N FX2N系列可编程控制器的功能指令总表。系列可编程控制器的功能指令总表。 概述概述定义定义定义定义可编程控制器的基本指令可编程控制器的基本指令基于继电器、定时器、计数基于继电器、定时器、计数器类软元件器类软元件, ,主要用于逻辑处理的指令。主要用于逻辑处理的指令。 功能指令应用程序）功能指令应用程序）用于数据的传送、运算、变换用于数据的传送、运算、变换及程序控制等功能。及程序控制等功能。 3概述概述功能指令功能指令功能指令功能指令的特点的特点的特点的特点 功能强大功能强大 指令处理的数据多指令处理的数据多 数据在存储单元中流转的过程复杂数据在存储单元中流转的过程复杂4第一节第一节 数据类软元件及存储器组织数据类软元件及存储器组织n一、数据类软元件的类型及使用一、数据类软元件的类型及使用 1. 1. 1. 1.数据寄存器数据寄存器数据寄存器数据寄存器D D D D） 数据寄存器是用于存储数值数据的软元件，FX2N系列机中为16位最高位为符号位，可处理数值范围为-32, 768+32，768），如将2个相邻数据寄存器组合，可存储32位最高位为符号位,可处理数值范围为-2，147，483, 648 +2, 147, 483, 648的数值数据。5第一节第一节 数据类软元件及存储器组织数据类软元件及存储器组织图6-1 16/32位二进制数据各位权值6第一节第一节 数据类软元件及存储器组织数据类软元件及存储器组织n常用数据寄存器有以下几类常用数据寄存器有以下几类: :n通用数据寄存器通用数据寄存器 (D0 (D0D199D199共共200200点点) ) n断电保持数据寄存器断电保持数据寄存器 (D200 (D200D511D511共共312312点点) ) n特殊数据寄存器特殊数据寄存器 (D8000 (D8000D8255D8255共共256256点点) ) 7第一节第一节 数据类软元件及存储器组织数据类软元件及存储器组织举例在 D8000中,存有监视定时器的时间设定值。 它的初始值由系统只读存储器在通电时写入。要改变时可利用传送指令(FNC12 MOV)写入未定义的特殊数据寄存未定义的特殊数据寄存未定义的特殊数据寄存未定义的特殊数据寄存器不要使用！器不要使用！器不要使用！器不要使用！图6-2 特殊数据寄存器数据的写入FNC 12 MOVK250 D800FNC 07 WDTM8002将监视定时器设为250ms监视定时器刷新8第一节第一节 数据类软元件及存储器组织数据类软元件及存储器组织n变址寄存器V、Z和通用数据寄存器一样,是进行数值数据读、写的16位数据寄存器。主要用于运算操作数地址的修改。n进行32位数据运算时,将V0V7,Z0Z7对号结合使用,如指定Z0为低位,则V0为高位,组合成为:(V0,Z0)。变址寄存器V、Z的组合如图6-3所示。 2. 2. 2. 2.变址寄存器变址寄存器变址寄存器变址寄存器 (V0 (V0 (V0 (V0V7,Z0V7,Z0V7,Z0V7,Z0Z7Z7Z7Z7共共共共16161616点点点点) ) ) )V0Z0V0 Z016位32位16位高位低位变址寄存器V、Z的组合9第一节第一节 数据类软元件及存储器组织数据类软元件及存储器组织举例软元件的变址FNC 12 MOVD5V0 D10Z0X000如:当V0=8,Z0=14时,D(5+8)=D(13);D(10+14)=D(24)那么(D13)(D24)当V0=9,D(5+9)=D(14),那么(D14)(D24) 图6-4 变址寄存器的使用说明可以用变址寄存器进行变址的软元件是: X、Y、M、S、P、T、C、D、K、H、KnX、KnY、Kn M、KnS。 10第一节第一节 数据类软元件及存储器组织数据类软元件及存储器组织注意！注意！注意！注意！变址寄存器不能修改V与Z本身或位数指定用的Kn参数。例如K4M0Z有效,而K0ZM0无效。 11第一节第一节 数据类软元件及存储器组织数据类软元件及存储器组织n 在FX2N可编程控制器的数据寄存器区域,D1000号以上的数据寄存器为通用停电保持寄存器,利用参数设置可作为最多7000点的文件寄存器使用,文件寄存器实际上是一类专用数据寄存器,用于集中存储大量的数据,例如采集数据、统计计算数据、多组控制参数等。 3. 3. 3. 3.文件寄存器文件寄存器文件寄存器文件寄存器 ( D1000 ( D1000 ( D1000 ( D1000D2999D2999D2999D2999共共共共2000200020002000点点点点) ) ) )12第一节第一节 数据类软元件及存储器组织数据类软元件及存储器组织 4. 4. 4. 4.指针指针指针指针用处用处用处用处 用作跳转、中断等程序的入口地址,与跳转、子程序、中断程序等指令一起应用。地址号采用十进制数分配。 分类分类分类分类 按用途可分为分支类指针P和中断用指针I两类,其中中断用指针又可分为输入中断用,定时器中断用及计数器中断用等三种。 13第一节第一节 数据类软元件及存储器组织数据类软元件及存储器组织n n(1)(1)(1)(1)指针指针指针指针 P P P P n n 指针指针指针指针P P P P用于分支指令用于分支指令用于分支指令用于分支指令, , , ,其地址号其地址号其地址号其地址号P0P0P0P0P63,P63,P63,P63,共共共共64646464点。点。点。点。P63P63P63P63即相当于即相当于即相当于即相当于ENDENDENDEND指令。指令。指令。指令。 图6-5 指针P的使用14第一节第一节 数据类软元件及存储器组织数据类软元件及存储器组织n n (2) (2) (2) (2)指针指针指针指针I I I I n n 输入中断用指针。输入中断用指针输入中断用指针。输入中断用指针输入中断用指针。输入中断用指针输入中断用指针。输入中断用指针I00I00I00I00I50,I50,I50,I50,共共共共6 6 6 6点。点。点。点。6 6 6 6个输入中断仅接收对应于输入口个输入中断仅接收对应于输入口个输入中断仅接收对应于输入口个输入中断仅接收对应于输入口 X000 X000 X000 X000X005X005X005X005的信号的信号的信号的信号触发。这些输入口无论是硬件设置还是软件管理上都与一触发。这些输入口无论是硬件设置还是软件管理上都与一触发。这些输入口无论是硬件设置还是软件管理上都与一触发。这些输入口无论是硬件设置还是软件管理上都与一般的输入口不同般的输入口不同般的输入口不同般的输入口不同, , , ,可以处理比扫描周期短的输入中断信号。可以处理比扫描周期短的输入中断信号。可以处理比扫描周期短的输入中断信号。可以处理比扫描周期短的输入中断信号。上升沿或下降沿指对输入信号类别的选择。上升沿或下降沿指对输入信号类别的选择。上升沿或下降沿指对输入信号类别的选择。上升沿或下降沿指对输入信号类别的选择。I00:下降沿中断1:上升沿中断输入号位05，每个输入只能用一次指针的格式指针的格式例如：例如：例如：例如：I001I001I001I001为输入为输入为输入为输入X000X000X000X000从从从从OFFONOFFONOFFONOFFON变化时变化时变化时变化时, , , ,执行由该指针作为执行由该指针作为执行由该指针作为执行由该指针作为标号后面的中断程序标号后面的中断程序标号后面的中断程序标号后面的中断程序, , , ,并在执行并在执行并在执行并在执行IRETIRETIRETIRET指令时返回。指令时返回。指令时返回。指令时返回。15第一节第一节 数据类软元件及存储器组织数据类软元件及存储器组织n 定时器中断用指针。定时器中断用指针I6I8,共3点。定时器中断为机内信号中断。由指定编号为68的专用定时器控制。设定时间在1099ms间选取。每隔设定时间中断一次。用于不受PLC运算周期影响的循环中断处理控制程序。I定时器中断号68，每个定时器只能用一次指针的格式指针的格式1099ms定时器中断例如：例如：例如：例如：I610I610I610I610为每隔为每隔为每隔为每隔10ms10ms10ms10ms就执行标号为就执行标号为就执行标号为就执行标号为I610I610I610I610的中断程序一次的中断程序一次的中断程序一次的中断程序一次, , , ,在在在在IRETIRETIRETIRET指令执行时返回。指令执行时返回。指令执行时返回。指令执行时返回。16第一节第一节 数据类软元件及存储器组织数据类软元件及存储器组织n 计数器中断用指针。计数器中断用指针I010I060 ,共6点。计数器中断可根据PLC内部的高速计数器比较结果执行中断程序。指针的格式指针的格式I00计数器中断号16 ,每个中断号只能用一次。17第一节第一节 数据类软元件及存储器组织数据类软元件及存储器组织n二、数据类软元件的结构形式二、数据类软元件的结构形式n (1) (1)基本形式基本形式 FX2N FX2N系列系列PLCPLC数据类元件的基本结数据类元件的基本结构为构为1616位存储单元。具有符号位和字元件。位存储单元。具有符号位和字元件。n (2) (2)双字元件双字元件 其中低位元件存储其中低位元件存储3232位数据的低位位数据的低位部分部分, ,高位元件存储高位元件存储3232位数据的高位部分。最高位位数据的高位部分。最高位( (第第3232位位) )为符号位。为符号位。n 在指令中使用双字元件时在指令中使用双字元件时, ,一般只用其低位地址一般只用其低位地址表示这个元件表示这个元件, ,其高位同时被指令使用。虽然取奇其高位同时被指令使用。虽然取奇数或偶数地址作为双字元件的低位是任意的数或偶数地址作为双字元件的低位是任意的, ,但为但为了减少元件安排上的错误了减少元件安排上的错误, ,建议用偶数作为双字元建议用偶数作为双字元件的元件号。件的元件号。18第一节第一节 数据类软元件及存储器组织数据类软元件及存储器组织n (3)位组合元件 FX2N系列PLC中使用4位BCD码，产生了位组合元件。n 位组合元件常用输入继电器X、输出继电器Y、辅助继电器M及状态继电器S组成,元件表达为KnX、KnY、KnM、KnS等形式,式中Kn指有n组这样的数据。KnX000表示位组合元件是由从 X000开始的 n组位元件组合。若n为1 ,那么 K1X0指由 X000、X001、X002、X003四位输入继电器的组合;而n为2 ,那么 K2X0是指 X000 X007八位输入继电器的二组组合。除此之外,位组合元件还可以变址使用,如 KnXZ、KnYZ、Kn MZ、KnSZ等,这给编程带来很大的灵活性。举例19第一节第一节 数据类软元件及存储器组织数据类软元件及存储器组织n三、三、 FX2N FX2N系列可编程控制器存储器组成系列可编程控制器存储器组成n 通过通过FX2NFX2N系列系列PLCPLC存储器组成表可以方便地了解存储器组成表可以方便地了解某种类型的可编程控制器软元件的类型、数量及某种类型的可编程控制器软元件的类型、数量及一些使用特征。一些使用特征。 20FX2N-16MFX2N-32MFX2N-48MFX2N-64MFX2N-80MFX2N-128M扩展单元输入继电器XX000X0078点X000X01716点X000X02724点X000X03732点X000X04740点X000X07764点X000X267184点输出继电器Y Y000Y0078点Y000Y01716点Y000Y02724点Y000Y03732点Y000Y04740点Y000Y07764点Y000Y267184点辅助继电器MM0M499500点一般用【M500M1023】524点保持用【M1024M3071】2048点保持用 M8000M8255256点特殊用状态 SS0S499 500点一般用初始化用S0S9 ;原点回归用 S10S19【S500S899】400点保持用【S900S999】100点信号报警用 定时器TT0T201900点100ms子程序用192T199T200T24546点 10ms【T246T249】4点1ms累积【T250T255】6点100 ms累积表6-1 FX2N系列PLC存储器组成表21FX2N-6MFX2N-32MFX2N-48MFX2N-64M FX2N-80MFX2N-128M扩展单元计数器16位增计数器32位可逆计数器32位可逆高速计数器最大6点C0C99100点一般用【C100C19 9】100点保持用【C200C21 9】20点一般用【C220C23 4】15点保持用【C235C24 5】1相 1输入 【C246C25 0】1相 2输入【C251C255】2相输入数据寄存器D、V、ZD0D199200点一般用【D200D511】512点保持用【D512D7999】7488点保持用D1000以后可作为文件寄存器用D8000D8195256点特殊用V7V0Z7Z016点变址用 续表22FX2N-16MFX2N-32MFX2N-48MFX2N-64MFX2N-80MFX2N-28M扩展单元嵌套指针N0N78点主控用P0P127128点跳步、子程序用分支指针I00I506点输入中断用指针I6I83点定时器中断用指针I010I0606点计数器中断用指针常数K16位-32,76832,76732位 - 2,147,483,6482,147,483,647H16位 FFFFH32位 0FFFFFFFFH 非停电保持区域。根据设定的参数非停电保持区域。根据设定的参数非停电保持区域。根据设定的参数非停电保持区域。根据设定的参数, , , ,可变更为停电保持区域。可变更为停电保持区域。可变更为停电保持区域。可变更为停电保持区域。 停电保持区域。根据设定的参数停电保持区域。根据设定的参数停电保持区域。根据设定的参数停电保持区域。根据设定的参数, , , ,可变更为非停电保持区域。可变更为非停电保持区域。可变更为非停电保持区域。可变更为非停电保持区域。 固定的停电保持区域。不可变更。固定的停电保持区域。不可变更。固定的停电保持区域。不可变更。固定的停电保持区域。不可变更。 不同系列的对应功能请参照特殊软元件一览表。不同系列的对应功能请参照特殊软元件一览表。不同系列的对应功能请参照特殊软元件一览表。不同系列的对应功能请参照特殊软元件一览表。注注注注: : : :【 】内的软元件为停电保持区域。】内的软元件为停电保持区域。】内的软元件为停电保持区域。】内的软元件为停电保持区域。续表23第二节功能指令的表达形式、使用要素及分类第二节功能指令的表达形式、使用要素及分类n一、功能指令的表达形式及使用要素一、功能指令的表达形式及使用要素 1. 1. 1. 1.功能指令的表达形式功能指令的表达形式功能指令的表达形式功能指令的表达形式 功能指令不含表达梯形图符号间相互关系的成分,而是直接表达本指令要做什么。 FNC 12 MOVK123 D500X8002图6-6 功能指令的梯形图形式24第二节功能指令的表达形式、使用要素及分类第二节功能指令的表达形式、使用要素及分类指令名称助记符指令代码操作数范围程序步S1S2D加法ADDADD(P) FNC20(16/32)K、HKnX、KnY、Kn M、KnST、C、D、V、ZKnY、Kn M、KnST、C、D、V、ZADD、ADDP7步DADD、DADDP13步 2. 2. 2. 2.功能指令的使用要素功能指令的使用要素功能指令的使用要素功能指令的使用要素表6-2 加法指令要素图6-7 功能指令的格式及要素25第二节功能指令的表达形式、使用要素及分类第二节功能指令的表达形式、使用要素及分类功能指令功能指令的使用要的使用要素素功能指令编号功能指令编号 助记符助记符数据长度数据长度 执行形式执行形式操作数操作数变址功能变址功能程序步数程序步数 26第二节功能指令的表达形式、使用要素及分类第二节功能指令的表达形式、使用要素及分类n二、二、FX2NFX2N系列可编程控制器功能指令分类及汇总系列可编程控制器功能指令分类及汇总分类分类分为程序控制、数据处理、特种应用及外部设备等基本类型。 FX2N系列可编程控制器功能指令列表见配套图书P89P96的表6-3所示。27第二节功能指令的表达形式、使用要素及分类第二节功能指令的表达形式、使用要素及分类n 在表6-3中,表示各操作数可用元件类型的范围符号: B、B、W1、W2、W3、W4、W1、W2、W3、W4、W1、W4,其表示的范围如图6-8所示。图6-8 操作数可用元件类型的范围符号28