FX2N系列可编程控制器.ppt

第五章 FX2N系列可编程控制器,第一节 可编程控制器的基础知识第二节 可编程控制器的工作方式及编程语言 第三节 FX2N系列PLC的性能规格与内部资源 第四节 FX2N系列PLC的基本指令编程法 第五节 FX2N系列PLC的功能图与步进梯形图第六节 FX2N系列PLC的应用指令编程方法第七节 FX2N系列PLC的工程应用,第一节 可编程控制器的基础知识,由继电器接线控制系统，是以硬接线的方式保证顺序动作的实现。缺点是：由于采用固定接线形式，没有通用性和灵活性，在工艺要求提出后才能制作，不能实现系列化生产；采用触点的开关动作，当触点打开时经常产生电弧，,怎么办？,1968年，美国最大的汽车制造商通用汽车公司(GM公司)为了适应生产工艺不断更新的需要，要求寻找一种比继电器更可靠、功能更齐全、响应速度更快的新型工业控制器，并从用户角度提出了新一代控制器应具备的十大条件，此举立即引起了开发热潮。这十大条件是：编程方便，可现场修改程序；维修方便，采用插件式结构；可靠性高于继电器控制装置；体积小于继电器控制盘；数据可直接送入管理计算机；成本可与继电器控制盘竞争；输入可为市电；输出可为市电，容量要求在2A以上，可直接驱动接触器等；扩展时原系统改变最少；用户存储器大于4KB。1969年，美国DEC公司研制出了第一台可编程控制器PDP一14，在美国通用汽车公司的生产线上试用成功，并取得了满意的效果，可编程控制器自此诞生。可编程控制器自问世以来，发展极为迅速。1971年，日本开始生产可编程控制器。1973年，欧洲开始生产可编程控制器。1974年中国开始研制可编程控制器。到现在世界各国的一些著名的电气工厂几乎都在生产可编程控制器装置。,第一节 可编程控制器的基础知识,1PLC的定义,美国电气制造商协会NEMA(National Electrical Manufacturers Association)和国际电工委员会IEC(International ElectrcI-technical Commission)对可编程控制器分别作了定义：可编程控制器是一种专门用于工业环境的、以开关量逻辑控制为主的自动控制装置。它具有存储控制程序的存储器，能够按照控制程序，将输人的开关量(或模拟量)进行逻辑运算、定时、计数和算术运算等处理后，以开关量(或模拟量)的形式输出，控制各种类型的机械或生产过程。,小贴士：可编程逻辑控制器PLCProgrammable Logical Controller可编程控制器PCProgrammable Controllers，但这很容易和个人计算机PC Personal Computer相混淆，因此，一般仍把PLC作为可编程控制器的简称。,第一节 可编程控制器的基础知识,三菱公司的产品有：Q系列、QnA系列、Ans系列、A系列为模块式大型PLC，最大容量为8K点。Fx系列小型PLC，单元式，单机最大容量为256点。,西门子公司产品有：S7200微型PLC，单机最大容量为256点；S7300小到中型PLC单机最大容量为1K点；S7400大到超大型PLC，单机可组态点数过万点。,第一节 可编程控制器的基础知识,2PLC的特点,(1)可靠性高，抗干扰能力强用软件实现大量的开关量逻辑运算；输入采用直流低电压；面向工业环境设计，采取了滤波、屏蔽、隔离等抗干扰措施。(2)编程简单易于掌握 PLC采用梯形图方式编写程序。(3)功能完善，灵活方便不仅具有开关量逻辑控制功能和步进、计数功能，而且还具有模拟量处理、温度控制、位置控制、网络通信等功能。既可单机使用、也可联网运行。(4)体积小、质量轻、功耗低,第一节 可编程控制器的基础知识,3PLC的可编程控制器的性能指标,(1)输入输出点数(IO点数)指可编程控制器外部输入、输出端子数的总和。它标志着可以接多少个开关按钮和可以控制多少个负载。(2)存储容量存储容量 指可编程控制器内部用于存放用户程序的存储器容量。(3)扫描速度 一般以执行1000步指令所需时间来衡量，单位为ms千步，也有以执行一步指令所需时间来计算的，单位用us步。(4)功能扩展能力 可编程控制器除了主模块之外，通常都可配备一些可扩展模块，以适应各种特殊应用的需要，如AD模块、DA模块、位置控制模块等。(5)指令系统 指令系统是指一台可编程控制器指令的总和，它是衡量可编程控制器功能强弱的主要指标。,第一节 可编程控制器的基础知识,4PLC的可编程控制器的分类,按结构形式分类分为整体式和模块式 按控制规模大小，可以分为小型、中型和大型,第一节 可编程控制器的基础知识,5PLC系统的组成,第一节 可编程控制器的基础知识,第一节 可编程控制器的基础知识,6.PLC的的输入接口电路,通常有干接触、直流输入、交流输入三种形式。干接触式由内部的直流电源供电，小型PLC的直流输入电路也由内部的直流电源供电，交流输入必须外加电源。,第一节 可编程控制器的基础知识,干接触式由内部的直流电源供电，,第一节 可编程控制器的基础知识,小型PLC的直流输入电路也由内部的直流电源供电，,第一节 可编程控制器的基础知识,交流输入必须外加电源。,第一节 可编程控制器的基础知识,第一节 可编程控制器的基础知识,7.PLC的输出接口电路,继电器输出,晶体管输出,晶闸管输出,第一节 可编程控制器的基础知识,8.PLC输出点与负载的实际连接示意图,第二节 可编程控制器的工作方式及编程语言,1可编程控制器PLC的工作方式,例21 有2个开关X1、X2，其中任何一个接通都将立即点亮红灯，2s钟后点亮绿灯。,继电器电路工作过程：当X1或X2任一按钮按下后，线圈Y1接通，Y1触点同时接通，时间继电器线圈T开始计时。此时，T触点因时间未到，因此未接通。一旦时间到，T触点接通，则Y2线圈接通，同时Y2触点接通，整个过程完成。,可编程控制器的工作过程：先读人Xl、X2触点信息，然后对X1、X2状态进行逻辑运算，若逻辑条件满足，Y1线圈接通，此时外触点Y1接通，外电路形成回路，红灯亮；在定时时间未到时，T触点接通的条件不满足，因此Y2线圈不通电，绿灯不亮；在到T时间后，Y2线圈才接通，Y2触点接通，绿灯亮。,(1)PLC的扫描工作方式,第二节 可编程控制器的工作方式及编程语言,可编程控制器在进入RUN状态之后，采用循环扫描方式工作。从第一条指令开始，在无中断或跳转控制的情况下，按程序存储的地址号递增的顺序逐条执行程序，即按顺序逐条执行程序，直到程序结束。然后再从头开始扫描，并周而复始地重复进行。包括五个阶断：内部处理、通信处理、输入扫描、程序执行、输出处理。扫描周期：PLC完成一次扫描过程所需的时间。扫描周期的长短与用户程序的长度和扫描速度有关,(2）PLC的程序执行过程,第二节 可编程控制器的工作方式及编程语言,PLC的程序的执行过程一般可分为输入采样、程序执行和输出刷新三个阶段。,第二节 可编程控制器的工作方式及编程语言,小贴士：1.扫描时间：PLC在一个工作周期中，输入扫描和输出刷新的时间一般为4ms左右，而程序执行时间可因程序的长度不同而不同。2.自诊断时间：每个扫描周期还要包含自诊断及与外设通信等时间。如三菱FX2N系列PLc的自诊断时间为0.96ms。通信时间的长短与连接的外设多少有关系，如果没有连接外设，则通信时间为0。3.IO响应时间：PLC采用集中IO刷新方式，在程序执行阶段和输出刷新阶段，即使输入信号发生变化，输入映像寄存器区的内容也不会改变，不会影响本次循环的扫描结果，可导致输出信号的变化滞后于输入信号的变化，这也产生了PLC的输入、输出响应滞后现象，最大滞后时间为23个扫描周期。,第二节 可编程控制器的工作方式及编程语言,2 PLC的编程语言,梯形图语言,第二节 可编程控制器的工作方式及编程语言,助记符语言（指令表）,第二节 可编程控制器的工作方式及编程语言,顺序功能图语言(SFC),第三节 FX2N系列PLC内部资源,1.FX2N系列PLC的性能规格,第三节 FX2N系列PLC内部资源,第三节 FX2N系列PLC内部资源,第四节 FX2N系列PLC的基本指令编程法,1 基本器件编程方法,（1）输入触点X：八进制 X0X7，X10X17（2）输出继电器Y：八进制 Y0Y7，Y10Y17 30点：I 16点，O 14点 48点：I 24点，O 24点 X和Y有限去驱动负载（3）内部继电器M：十进制 M1M9，M10M19 不能驱动执行元件 中间过渡作用 M可以有几百点，FX2N有1000多点,基本器件也称为元件。包括输入触点X、输出继电器Y、内部继电器M、定时器T、计数器C,第四节 FX2N系列PLC的基本指令编程法,当外部线路X0通时闭合不通时断开。,左母线,右母线,当外部线路X1通时，断开当不通时，闭合,输出继电器的线圈,输出继电器的常开触点（软）,第四节 FX2N系列PLC的基本指令编程法,比较这两个梯形图的区别,当接通输入触点X10后，内部继电器线圈M100通电，M100的常闭触点断开，常开触点导通，因此输出端Y0失电，0#灯熄灭，Y 1得电，1#灯亮,调电保持型继电器的简单程序,第四节 FX2N系列PLC的基本指令编程法,定时器T 的编程方法,T0 T199是100ms普通定时器，T200T245为10ms普通定时器；T246T249是10ms累积定时器，T250T255是100ms累积定时器,初始状态：线圈Y0，T0均不通电，0#输出信号灯灭.X0闭合时，定时器T0的线圈通电，并开始计时，K123表示计数值为常数123，定时时间为100ms123=12.3秒，当T0 线圈通电够12.3秒后，定时器动作，其常开触点T0闭合，使Y0输出灯亮,第四节 FX2N系列PLC的基本指令编程法,累积型定时器（断电记忆型）的程序举例,T246T249是10ms累积定时器，T250T255是100ms累积定时器,第四节 FX2N系列PLC的基本指令编程法,作业：按下按钮SB1，过5秒后，电动机1启动；按下按钮SB2，电动机1停止。要求：用一个接触器控制电动机1，要求电动机有热继电器保护；启动按钮用常开；停止按钮用常闭；地址分配：SB1-X0;SB2-X1;FR1-X3要求：画出电动机的主电路；PLC的接线图；梯形图,第四节 FX2N系列PLC的基本指令编程法,计数器C,C0C99是16位向上计数的普通计数器，C100C199是16位向上计数的断电保持型计数器，C200C219是32位可逆计数的普通计数器，C220C234是32位可逆计数的断电保持型计数器 C235C255是高速计数器 16位递增计数器 32位增减计数器高速计数器,第四节 FX2N系列PLC的基本指令编程法,普通16位递增计数器的动作时序,要使计数器C0失电，必须用RST,第四节 FX2N系列PLC的基本指令编程法,32位增减定时器的动作时序,当对特殊辅助继电器M8200M8234进行设定。当M8XXX=1时，CXXX为减计数；当M8XXX=0时，CXXX为增计数。,第四节 FX2N系列PLC的基本指令编程法,高速计数器,高速计数器是由特定的输入进行计数动作的，与PLC的扫描周期无关，采用中断处理方式进行高速计数。高速计数器共21点，地址编号C235C255，但适用高速计数器输入的PLC输入端只有6点X0X5。,第四节 FX2N系列PLC的基本指令编程法,高速计数器的输入选择,两个高速计数器及其输入选择示意图。当X20接通时，选中高速计数器C235，而由表5-3中可知，C235对应的计数器输入端为X0，计数器输入脉冲应为X0而不是X20，当X20断开时，线圈C235断开，同时C236接通，选中计数器C236，这时计数脉冲输入端为X1。,第四节 FX2N系列PLC的基本指令编程法,特殊继电器,M8000 PLC由StopRUN，RUN监视常开触点,M8002 由StopRUN时的初始脉冲，常开触点,第四节 FX2N系列PLC的基本指令编程法,M8013 每秒钟发一个脉冲,M8011 每10ms发一脉冲，继电器输出不能用,掉电保护元件 M，T，C,第四节 FX2N系列PLC的基本指令编程法,作业：按下按钮SB1，电动机1启动；按下按钮SB2，电动机1停止，过5秒钟之后，电动机2才启动。按下停止按钮，两个电动机都停止。要求：用两个接触器控制电动机1、2，要求两个电动机有热继电器保护；启动按钮用常开；停止按钮用常闭；地址分配：SB1-X10;SB2-X11;SB3X12;FR1-X13;FR2-X14要求：画出电动机的主电路；PLC的接线图；梯形图,第四节 FX2N系列PLC的基本指令编程法,2 基本顺控指令编程法,逻辑取与LD、LDI输出线圈驱动指令OUT 单个触点串联指令AND、ANI 触点并联指令OR、ORI 串联电路块的并联指令0RB并联电路块的串联指令ANB 边沿触发指令 多重输出电路指令MPS、MRD、MPP 置位指令SET复位指令RST 脉冲输出指令PLS、PLF 主控指令MC、MCR 空操作指令NOP程序结束指令END 取反指令INV,第四节 FX2N系列PLC的基本指令编程法,（1）LD、LDI、OUT指令用法,LD：取指令，用于动合触点与母线连接。LDI：取反指令，用于动断触点与母线连接。OUT：线圈驱动指令，用于将逻辑运算的结果驱动一个指定线圈。OUT指令可以连续使用若干次，相当于多个输出线圈并联,第四节 FX2N系列PLC的基本指令编程法,双线圈现象,错误！,第四节 FX2N系列PLC的基本指令编程法,呵呵，问题解决了！,第四节 FX2N系列PLC的基本指令编程法,（2）AND、ANI指令用法,AND：与指令。用于单个触点的串联，完成逻辑“与”运算。ANI：与反指令。用于动断触点的串联，完成逻辑“与非”运算。,第四节 FX2N系列PLC的基本指令编程法,指令用法说明：1)AND、ANI指令均用于单个触点的串联，串联触点数目没有限制。该指令可以重复次使用。指令的目标元件为X、Y、M、T、C、S。2)OUT指令后，通过触点对其他线圈使用OUT指令称为纵接输出，如OUT M101指令后，再通过T1触点去驱动Y4。这种纵接输出，在顺序正确的前提下，可以多次使用。,第四节 FX2N系列PLC的基本指令编程法,OR、ORI指令用法,OR：或指令。用于单个动合触点的并联。ORI：或反指令。用于单个动断触点的并联。,第四节 FX2N系列PLC的基本指令编程法,指令用法说明：1)OR、ORI指令用于一个触点的并联连接指令。若将两个以上的触点串联连接、电路块并联连接时，要用后文提到的ORB指令。2)OR、ORI指令并联触点时，是从该指令的当前步开始，对前面的LD、LDI指令并联连接。该指令并联连接的次数不限。,第四节 FX2N系列PLC的基本指令编程法,0RB块或、ANB块与两条指令的用法,当一个梯形图的控制电路由若干个先串联、后并联的触点组成时，可将每组串联的触点看作一个块。与左母线相连的最上面的块按照触点串联的方式编写语句，下面依次并联的块称作子块，每个子块左边第一个触点用LD或LDI指令，其余串联的触点用AND或ANI指令。每个子块的语句编写完后，加一条ORB指令作为该指令的结尾。ORB是将串联块相并联，是块或指令。,第四节 FX2N系列PLC的基本指令编程法,当一个梯形图的控制电路由若干个先并联、后串联的触点组成时，可将每组并联看成一个块。与左母线相连的块按照触点并联的方式编写语句，其后依次相连的块称作子块。每个子块最上面的触点用LD或LDI指令，其余与其并联的触点用OR或ORI指令。每个子块的语句编写完后，加一条ANB指令，表示各并联电路块的串联ANB将并联块相串联，为块与指令。,第四节 FX2N系列PLC的基本指令编程法,作业1：把这个梯形图用指令形势给我敲出来。在电脑上转换成梯形图后然后，抄在作业本上。,第四节 FX2N系列PLC的基本指令编程法,边沿触发指令的用法,LDP：取脉冲上升沿。上升沿检出运算开始。,第四节 FX2N系列PLC的基本指令编程法,LDF：取脉冲下降沿。下降沿检出运算开始。ANDP：与脉冲上升沿。上升沿检出串联连接。ANDF：与脉冲下降沿。下降沿检出串联连接。ORP：或脉冲上升沿。上升沿检出并联连接。ORF：或脉冲下降沿。下降沿检出并联连接。,第四节 FX2N系列PLC的基本指令编程法,第四节 FX2N系列PLC的基本指令编程法,占用2层堆栈的程序,第四节 FX2N系列PLC的基本指令编程法,SET和RST指令的用法,SEI、RST指令用于对逻辑线圈M、输出继电器Y、状态S的置位、复位，也用于对数据寄存器D和变址寄存器V、V的清零和对定时器T和计数器C逻辑线圈的复位，使它们的当前计时值和计数值清零。使用SET和RST指令，可以方便地在用户程序的任何地方对某个状态或事件设置标志和清除标志。同时也可对同一元件多次使用，且具有自保持功能，,第四节 FX2N系列PLC的基本指令编程法,PLS、PLF指令的使用方法,PLS为上升沿脉冲输出，用于检出输入信号的上升沿，输出给后面的编程元件，获得一个扫描周期的脉冲输出。PLF为下降沿脉冲输出，用于检出输入信号的下降沿，输出给后面的编程元件，获得一个扫描周期的脉冲输出。,第四节 FX2N系列PLC的基本指令编程法,主控指令应用示例,MC为主控指令，在主控电路块起点使用。MCR为主控复位指令，在主控电路块终点使用。其目的操作数的选择范围为输出线圈Y和逻辑线圈M，使用常数N作为嵌套层数，选择范围为NON7(8层以内)。,输入接通时，执行MC与MCR之间的指令。图中X0接通时，执行主控命令。当输入断开时，不执行主控命令，这时扫描MC与MCR指令之间各输出状态情况如下：保持当前状态的元件有计数器和失电保持定时器，用SET/RST指令驱动的元件。变成断开的元件有普通定时器、各内部线圈和输出线圈。,第四节 FX2N系列PLC的基本指令编程法,空操作指令NOP,NOP是一条空操作指令，用于程序的修改。NOP指令在程序中占一个步序，没有元件编号。在使用时，为方便修改或增减指令，可预先在程序中插入NOP指令,程序结束指令END,END指令用于程序的结束，是无元件编号的独立指令。在程序调试过程中，可分段插入END指令，再逐段调试；在该段程序调试好后，删去END指令。然后进行下段程序的调试，直到全部程序调试完为止。,第四节 FX2N系列PLC的基本指令编程法,取反指令的用法,INV指令用来取前面信号的反逻辑，不能与母线直接相连，也不能单独使用,第四节 FX2N系列PLC的基本指令编程法,电动机顺序启动、逆序停止程序.电动机：M1(Y0),M2(Y1),M3(Y2)启动：M1M2 M3;SB1(X1)M1;SB 2(X2)M2;SB3(X3)M3 停止：M3M2 M1;SB4(X4)M3;SB5(X5)M2;SB6(X6)M1,第五节 PLC 功能图与步进梯形图,机械设备的动作过程大多数是按工艺要求预先设计的逻辑顺序或时间顺序的工作过程。此类的机械设备动作过程控制是采用自动程序控制的控制方式。在现场开关信号的作用下，启动机械设备的某个机构动作后，该机构在执行任务中发出另一现场开关信号，继而启动另一机构动作，如此按步进行下去，直至全部工艺过程结束。这种由开关元件控制的按步控制方式，称为自动程序控制（也叫顺序控制）,一、步进顺控指令的意义,1、机械设备的顺序控制,第四节 FX2N系列PLC的基本指令编程法,2、继电器梯形图的缺陷、IEC1131-3 SFC和三菱 STL,从电机顺序启动和顺序停止的例子我们可以看出，用继电器梯形图编制顺序控制程序需要一些经验，而且所编的复杂程序也难于读懂，而可编程控制器来说，顺序控制又是它的强项，有没有一种语言针对这种应用呢？IECll31-3中定义的SFC(Sequential Function Chart）语言是一种通用的流程图语言,用于编制复杂的顺控程序。不同厂家生产的可编程控制器中用SFC语言编制的程序极易相互变换。三菱的小型PLC在基本逻辑指令之外增加了两条简单的步进顺控指令(STL,意为Step Ladder)，同时辅之以大量状态元件，就可以用类似于SFC语言的状态转整图方式编程。,第五节 PLC 功能图与步进梯形图,二、SFC和功能图（状态转移图）,1、流程图的步（状态继电器S）,“步”是控制系统中对应一个相对稳定的状态。在功能图（状态转移图）中，“步”通常表示某个执行元件的状态变化，这种软元件是构成状态转移图的重要元素。FX2N系列可编程控制器的软元件中有1000点状态(S 0S899)用于于构成状态转移图。,第五节 PLC 功能图与步进梯形图,1)初始步（状态）,对应于控制系统的初始状态，是其运行的起点。一个控制系统至少要有一个初始步。s 0s 9称为初始（步）状态，是状态转移图中的起始（步）状态。,第五节 PLC 功能图与步进梯形图,2)工作步（状态）,指控制系统正常运行时的状态。根据系统是否运行，“步”可有两种状态：动步和静步，动步是指当前正在进行的步，静步是没有运行的步。,第五节 PLC 功能图与步进梯形图,3)步（状态）对应的动作,步是指一个稳定的状态，即表示过程中的一个动作，用该步右边的一个矩形框来表示。当一个步有多个动作时，用该步右边的几个矩形框来表示。与步对应的动作如图所示。,第五节 PLC 功能图与步进梯形图,2步（状态）的转移,一个步到另一个步的变化转移，用一个有向线段来表示转移的方向，两个步之间的有向线段上用一段横线表示这一转移,1)转移的使能和触发,转移是一种条件，当条件满足时，称为转移使能。如果该转移能够使步态实现转移，则称为触发。,第五节 PLC 功能图与步进梯形图,2)转移条件。,一个转移能够触发，必须满足转移条件。转移条件可以采用文字语句或逻辑表达式等方式表示在转换符号旁。只有当一个步处于活动状态，而且与它相关的转移条件成立时，才能实现步状态的转移.转移结果使紧接它的后续步处于活动状态，而使与其相连的前级步处于非活动状态。,第五节 PLC 功能图与步进梯形图,3SFC流程图构成规则,1)步与步不能相连，必须用转移分开。2)转移与转移不能相连，必须用步分开。3)步与转移、转移与步之间的连接采用有向线，从上向下画时可以省略箭头。当有向线从下向上画时，必须画上箭头，以表示方向。4)一个流程图至少要有一个初始步。,第四节 FX2N系列PLC的基本指令编程法,I/O表：输入点：X1下限位；X2上限位；X3右限位；X4左限位输出点：Y0下降；Y2上升；Y3前伸；Y4回缩；Y1加紧；机械原点：左位，上位（X2），放松,开机，进入初始状态，回到机械原点按下开始X0前伸右限位下降下限位夹紧延时0.5秒上升上限位回缩左限位停止,第五节 PLC 功能图与步进梯形图,5、STL状态继电器激活指令,A、激活状态继电器，建立一个以继电器的常开触电，并闭合。B、状态转移后，此常开触电自动断开。C、此常开触电一定要接到左母线（动力轨道线）。,第五节 PLC 功能图与步进梯形图,a、开了分母线，一般处理用LD、LDIb、不能用MC、MCR。c、不能用MPS、MRD、MPP。d、顺序转移时，用SET指令；跳转转移时用OUT指令。e、先作驱动负载，后作转移处理。f、状态一旦转移，激活常开点就断开了，被驱动的负载全部断开，除SET的继电器除外。h、在一系列STL指令后使用RET指令,第五节 PLC 功能图与步进梯形图,第五节 PLC 功能图与步进梯形图,5、流程图的三种基本形式,1)编程原则 A、先确定I/O点。B、确定初始状态继电器:触发的条件一般来说驱动条件为M800 转移的条件与方向 一般不驱动负载，但可以释放负载,（1）单一的顺序（单流程图）,第五节 PLC 功能图与步进梯形图,2）程序步的编制 A、先进行负载驱动 B、再进行转移的处理 C、结束处理.,例子：电动机顺序启动、逆序停止，要求：按X0，电动机1启动，5S后，电动机2启动，5S后，电动机3启动 按X1，电动机3停止，5S后，电动机2停止，5S后，电动机1停止。Y1：电动机1；Y2：电动机2；Y3：电动机3,第五节 PLC 功能图与步进梯形图,第五节 PLC 功能图与步进梯形图,选择顺序是指在某一步后有若干单一顺序等待选择，一次只能选择进入一个顺序。为了保证一次选择一个顺序及选择的优先权，还必须对各个转移条件加以约束。其表示方法是在某一步后连接一条水平线，水平线下连接各个单一顺序的第一个转移。转移图结束时，用一条水平线表示，水平线以下不允许再有转移直接跟着。,（2）选择顺序,第四节 FX2N系列PLC的基本指令编程法,I/O表：输入点：X1下限位；X2上限位；X3右限位；X4左限位 X5有物输出点：Y0下降；Y1夹紧；Y2上升；Y3前伸；Y4回缩；Y5亮灯机械原点：左位，上位（X2），放松,开机，回到机械原点，进入初始状态按下开始X0下降下限位夹紧延时0.S,有物上升上限位前伸右限位下降下限位放松0.5秒延时0.5S 上升上限位回缩左限位停止,无物亮灯上升上限位停止,第四节 FX2N系列PLC的基本指令编程法,第五节 PLC 功能图与步进梯形图,选择性分支,与对一般状态的编程一样，先进行驱动处理，然后设置转移条件，编程时要由左至右逐个编程,选择性汇合,先进行汇合前状态的输出处理，然后朝汇合状态转移，此后由左至右进行汇合转移，这是为了自动生成SFC画面而追加的规则。,第五节 PLC 功能图与步进梯形图,并行顺序是指在某一转移条件下，同时启动若干个顺序。并行顺序用双水平线表示，同时结束若干顺序，也用双水平线表示。,（3）并行顺序,第五节 PLC 功能图与步进梯形图,第五节 PLC 功能图与步进梯形图,第四节 FX2N系列PLC的基本指令编程法,I/O表：输入点：X1下限位；X2上限位；X3右限位；X4左限位输出点：Y0下降；Y1夹紧；Y2上升；Y3前伸；Y4回缩；机械原点：左位，上位（X2），放松,第四节 FX2N系列PLC的基本指令编程法,6、其他事项,1）程序的跳转和重复,2）STL指令的动作,当STL触点接通，与此连接的电路就运行当STL触点断开，与此连接电路停止运行 如果不同的状态驱动同一个输出，可以双线圈,状态转移过程中，在一个扫撞周期内两状态同时为ON的情况也可能出现。（如：同一电动机的正转与反转)必须加上互锁，防止同时为ON。,FX0N所有S都调电保护，所以在初始状态，一般进行批处理复位,状态元件是绝对不能重复使用的。,特殊辅助继电器 M8040禁止状态转移；M8041转移启动 M8042启动脉冲 M8047STL监控有效,3)SFC程序的结构,实训16,第六节 FX2N系列PLC的应用指令编程方法,一.数据类软元件及存储器组织,“位软元件”输入继电器X、输出继电器Y、辅助继电器M、状态器S等编程元件。这些软元件在可编程控制器内部反映的是“位”的变化，主要用于开关量信息的传递、变换及逻辑处理，称为“位软元件”。,“字软元件”在PLC内部，由于功能指令引入，需处理大量的数据信息，需设置大量的用于存储数值数据的软元件。比如各种数据存储器等。另外，一定量的位软元件组合在一起也可用作数据的存储，定时器T、计数器C的当前值寄存器也可用于数据的存储。上述这些能处理数值数据的软元件统称为“字软元件”。,第六节 FX2N系列PLC的应用指令编程方法,（一）数据类元件,1、数据寄存器(D),数据寄存器是用于存储数值数据的软元件，其数值可通过应用指令、数据存取单元(显示器)及编程装置读出与写入。这些寄存器都是16位(最高位为符号位，可处理数值范围为一32768+32768)如将2个相邻数据寄存器组合，可存储32位(可处理数值范围为一2147483648+2147483648)的数值数据,（1）通用数据寄存器(D0D199共200点)通用数据寄存器一旦写入数据只要不再写入其他数据其内容就不会变化。（2）断电保持数据寄存器(D200D511共312点)只要不改写，无论PLC是从运行到停止。还是停电时，断电保持数据寄存器将保持原有数据而不丢失。持 通用的调整。以上的设定范围是出厂时的设定值。（3）特殊数据寄存器(D8000D8255共256点)特殊数据寄存器供监控机内元件的运行方式用。在电源接通时，利用系统只读存储器写入初始值。,第六节 FX2N系列PLC的应用指令编程方法,2、变址寄存器(V，Z各一点),变址奇存器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。进行32位数据运算时，将两者结合使用，指定Z为低位，组合成为(V，Z)。,第六节 FX2N系列PLC的应用指令编程方法,软元件的变址 根据V与Z的内容修改软元件地址号，称为软元件的变址。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、KnM、KnS(Kn为位组合元件).例如V=6，则K20V为K26(20+6=26)；如果V=7，则K20V变为K27(20+7=27)。,第六节 FX2N系列PLC的应用指令编程方法,3、文件寄存器(D1000D2999共2000点),文件寄存器实际上是一类专用数据寄存器，用于存储大量的数据，例如采集数据、统计计算数据、多组控制参数等。,4、指针（P/I）,指针用作跳转、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。按用途可分为指针P和指针I两类。,第六节 FX2N系列PLC的应用指令编程方法,5、数据类软元件的结构形式,（1）基本形式 FX2系列PLC数据类元件的基本结构为16位存储单元。最高为（第16位)为符号位，单元标号如上所述称为“字元件”。,2双字元件 为了完成32位数据的存储可用两个字元件组成“双字元件”其中低位元件存储32位数据的低位部分，高位元件存储32位数握的高位部分最高位(第32位)为符号位。,第六节 FX2N系列PLC的应用指令编程方法,（3）位组合元件 作为用户环境的重要内容，在可编程控制器中人们除了要用二进制数据外，常希望能直接使用十进制数据。FX2系列PLC中使用4位BCD码表示一位十讲制数据因此产生了位组合元件。这是由4位位元件成组使用的情况。在输入继电器、输出继电器及辅助继电器中都有使用。位组合元件表达为KnX、KnY、KnM、KnS等形式。式中Kn指有n组这样的数据。如KnX0表示位组合元件是由从X0开始的n组位元件组合。若n为1，则K1X0指由X0、X1、X2、X3四位输入继电器的组合：而n为2则K2X0是指X0X7八位输入继电器组合。,第六节 FX2N系列PLC的应用指令编程方法,第六节 FX2N系列PLC的应用指令编程方法,二.功能指令,PLC不仅仅是继电器、定时器、计数器的集合，PLC为了满足用户的特殊要求，从2()世纪80年代开始，出现功能指令或称为应用指令(Apllied Instruction)。这些功能指令实际上就是一个个功能不同的子程序。随着芯片技术的进步，小型PLC的运算速度、存储量不断增加，其功能指令的功能也越来越强。许多技术人员梦寐以求甚至以前不敢想象的功能，通过功能指令就成为极容易实现的现实，从而大大提高了PLC的实用价值。熟练掌握基本逻辑指令、顺序步进指令后，再掌握功能指令，编起程序来就变化无穷，随心所欲，得心应手。,1、概述,第六节 FX2N系列PLC的应用指令编程方法,功能指令：助记符+操作数(元件)方式,执行条件M100为ON时，把源常数K123送到目标元件D500。,第六节 FX2N系列PLC的应用指令编程方法,功能指令按功能号(FNC000FNC250)编排。,2.功能指令通则,S 表示源操作数，多个源操作数时用S1、S2表示；D 表示目的操作数，多个目的操作数时用D1、D2表示；K、H表示常数，如K表示十进制常数6；H表示16进制常熟，KnXm、KnYm、KnMm、KnSm表示以n为组数，每组4位所组成4*n位的数据（Xm、Ym、Mm、Sm为最低位）。,第六节 FX2N系列PLC的应用指令编程方法,第六节 FX2N系列PLC的应用指令编程方法,3.功能指令详解,（1）程序控制功能指令（FNC 00FNC 09）,CJ（FNC 00）条件跳转指令,第六节 FX2N系列PLC的应用指令编程方法,子程序调用指令CALL（FNC 01）子程序返回指令SRET（FNC 02）,第六节 FX2N系列PLC的应用指令编程方法,(2)中断指令IRET（FNC 03）、EI（FNC 04）、DI（FNC 05）,(3)监视定时器刷新指令WDT（FNC 07）,WDT指令刷新数许那程序的警戒时钟。如果扫描周期（从0到END指令）超过200ms，PLC将停止运行，在这种情况下，应将WDT指令插到合适的程序步中刷新警戒时钟，以使顺序程序得以继续执行指导END。,第六节 FX2N系列PLC的应用指令编程方法,(4)循环指令FOR(FNC 08)和NEXT(FNC 09),在FORNEXT间的程序重复执行“n”次，然后再执行NEXT指令后的程序。,第六节 FX2N系列PLC的应用指令编程方法,(5)比较指令CMP（FNC 10）,第六节 FX2N系列PLC的应用指令编程方法,第六节 FX2N系列PLC的应用指令编程方法,传送指令MOV（FNC 12）,第六节 FX2N系列PLC的应用指令编程方法,电动机Y启动控制要求：通电时，应Y0、Y1为ON，电动机Y形启动当转速上升到一定程度，断开Y0、Y1，接通Y2然后接通Y0、Y2电动机形运行。另外，启动过程中的每个状态间应有时间间隔。,第六节 FX2N系列PLC的应用指令编程方法,H3-16进制-二进制0011Y3 Y2 Y1 Y00 0 1 1,H4-二进制0100Y3 Y2 Y1 Y00 1 0 0,H5-二进制0101Y3 Y2 Y1 Y00 1 0 1,大家觉得怎么样？,(7)四则逻辑运算指令（FNC 20FNC 29）,加法指令ADD（FNC 20）,减法指令SUB（FNC 21）,乘法指令MUL（FNC 22）,第六节 FX2N系列PLC的应用指令编程方法,除法指令DIV（FNC 23）,递增加“1”指令INC（FNC 24）,递减“1”指令DEC（FNC 25）,第六节 FX2N系列PLC的应用指令编程方法,高速计数器置位指令HSCS（FNC 53）,高速计数器复位指令HSCR（FNC 54）,(8)高速计数器指令,第六节 FX2N系列PLC的应用指令编程方法,(9)位移位指令（FNC 34、35）,左移位指令SFTL、右移位指令SFTR,本指令使Bit元件中的状态向左移位，由n1指定Bit元件长度，n2指定移位bit数(n2n11024).,第六节 FX2N系列PLC的应用指令编程方法,(10)PID指令（FNC 88）,本指令对当前值数据寄存器S2和设定值数据寄存器S1进行比较，通过PID回路处理两值之间的偏差来产生一个调节值，此值已考虑了计算偏差的前一次的迭代和趋势。PID回路计算出的调节值存入目标软元件D中。PID控制回路的设定参数存储在由S3+0到S3+24的25个地址连续的数据寄存器中,第六节 FX2N系列PLC的应用指令编程方法,一、电源及接线,输入口一般连接按钮、开关(含继电器的触点)及各类传感设备。这些器件功率消耗都很小，在PLC内部一般设置有专用电源为输人口连接的这些设备供电。,输入口侧设有标记为L及N的端子，这是接人工频电源的，一般85V至260V均可使用，这是PLC的原始工作电源。,第六节 FX2N系列PLC的应用指令编程方法,输出口在接入电路时，均和执行器件相连接，主要是各种继电器、电磁阀、指示灯等。这类设备本身所需的推动电源功率较大且电源种类各异。PLC一般不提供执行器件的工作电源，需由控制系统另外解决。为适应输出设备需多种电源的情况，PLC的输出端口一般是分组设置的。,第六节 FX2N系列PLC的应用指令编程方法,在可编程序控制器的用户手册上，可查到该机型输出口和各个COM端的对应情况。不对应的输出口和COM端是不能构成