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第5章三菱FX3U系列PLC的基本指令系统
2022-05-18 | 阅:  转:  |  分享 
  
一、LD、LDI、OUT指令二、AND、ANI指令三、OR、ORI指令四、ANB、ORB指令五、LDP、LDF、ANDP、ANDF、
ORP、ORF指令六、MPS、MRD、MPP指令5.1FX3U系列PLC的基本指令七、MC、MCR指令八、SET、RS
T指令九、PLS、PLF指令十、INV指令指令十一、MEP、MEF指令十二、NOP、END指令5.1.1触点指令及线圈
输出指令1、LD、LDI、OUT指令指令的作用LD(LoaD):取指令,常开触点与母线连接。LDI(LoaDInverse):
取反指令,常闭触点与母线连接。OUT:驱动线圈的输出指令。编程元件LD:LDI:X、Y、M、S、T、COUT:Y、M、S、T、CL
D、LDI、OUT指令的功能、电路表示、操作元件、所占的程序步符号、名称功能电路表示及操作元件程序步LD(取)(load)常开触
点逻辑运算起始1LDI(取反)(loadinverse)常闭触点逻辑运算起始1OUT(输出)线圈驱动Y、M,1(特殊辅助继电器M
,2)T,3;C,3~5LD、LDI、OUT用法示例指令表程序步序指令地址梯形图注意事项LD、LDI用于将触点接到母
线上。LD、LDI还与块操作指令ANB、ORB相配合,用于分支电路的起点。OUT不能用于X;并联输出OUT指令可连续使用任意次。
OUT指令用于T和C,其后须跟常数K,K为延时时间或计数次数。常数K的设定,如下:定时器、计数器K的设定范围实际的设定值步数1m
s定时器1~32,7670.001~32.767秒310ms定时器1~32,7670.01~327.67秒3100ms定时器0.1
~3276.7秒16位计数器1~32,767同左332位计数器-2,147,483,648~+2,147,483,647同左5双线
圈输出在用户程序中,同一个编程元件的线圈使用了两次或多次,称为双线圈输出。线圈一般不能重复使用,如图所示为同一线圈Y3多次使用的
情况。OUT指令的并联程序中多个线圈同时受一个或一组触点控制,可以用OUT指令。2、AND、ANI触点串联指令指令的作用AND:
与指令,用于串联单个常开触点;ANI(ANdInverse):与反指令,用于串联单个常闭触点。编程元件AND:ANI:X、Y
、M、S、T、C指令的说明AND和ANI指令用于用于单个常开、常闭触点的串联,串联触点的数量不受限制,可连续使用。执行OUT指令
后,通过与指令可驱动其它线圈输出。若是两个并联电路块(两个或两个以上触点并联连接的电路)串联,则需用后面的ANB指令。符号、名称功
能电路表述及操作元件程序步AND(与)(and)常开触点串联连接1ANI(与反转)(andinverse)常闭触点串联连接13、
OR、ORI触点并联指令指令的作用OR:或指令,用于并联单个常开触点;ORI(ORInverse):或反指令,用于并联单个常闭
触点。指令的说明OR、ORI编程元件:X、Y、M、T、C、S;OR、ORI指令仅用于单个触点与前面触点的并联;并联触点的数量
不受限制,该指令可以连续多次使用。若是两个串联电路块(两个或两个以上触点串联连接的电路)相并联,则用ORB指令。OR、ORI指令
的功能、电路表示、操作元件及程序步符号、名称功能电路表述及操作元件程序步OR(或)常开触点并联连接1ORI(或反转)(orinv
erse)常闭触点并联连接1OR、ORI指令用法示例指令表程序步序指令地址梯形图程序4、边沿检测指令---LDP、LD
F、ANDP、ANDF、ORP、ORFLDP、ANDP、ORP指令是进行上升沿检测的触点指令,仅在指定位元件的上升沿时(OFF→
ON变化时)接通一个扫描周期。LDF、ANDF、ORF指令是进行下降沿检测的触点指令,仅在指定位元件的下降沿时(ON→OFF变化
时)接通一个扫描周期。指令助记符、名称功能可用软元件程序步LDP(取脉冲上升沿)上升沿检测运算开始X、Y、M、S、T、C、D□.
b2LDF(取脉冲下降沿)下降沿检测运算开始X、Y、M、S、T、C、D□.b2ANDP(与脉冲上升沿)上升沿检测串联连接X、Y、M
、S、T、C、D□.b2ANDF(与脉冲下降沿)下降沿检测串联连接X、Y、M、S、T、C、D□.b2ORP(或脉冲上升沿)上升沿检
测并联连接X、Y、M、S、T、C、D□.b2ORF(或脉冲下降沿)下降沿检测并联连接X、Y、M、S、T、C、D□.b2用法示例上升
沿检测指令、下降沿检测指令执行示意图(a)梯形图(b)时序图用法示例如图,两种情况都是在X000由OFF-ON的变化时M0接通
一个扫描周期。5.1.2块与、块或指令——ANB、ORB一、ANB(AndBlock)并联电路块串联连接指令指令的说明并联
电路块:两个或以上的触点并联而成的电路;将并联电路块与前面的电路串联时用ANB指令;使用ANB指令前,应先完成并联电路块内部的连接
。并联电路块中各支路的起点使用LD或LDI指令;并联电路块结束后,用ANB指令与前面电路并联。ANB指令无操作数。ANB指令的功能
、电路表示、操作元件及程序步符号、名称功能电路表述及操作元件程序步ANB(回路块与)(andblock)并联电路的串联连接操作元
件:无1ANB指令图二、块或指令(ORB):串联电路块并联连接指令指令的说明串联电路块:两个或以上的触点串联而成的电路块;将串联电
路块并联时用ORB指令;对并联支路个数没有限制。ORB指令无操作数。每个串联电路块的起点都要用LD或LDI指令,电路块后面用ORB
指令符号、名称功能电路表述及操作元件程序步ORB(回路块或)(orblock)串联电路的并联连接操作元件:无1ORB指令的用
法示例梯形图程序指令表程序步序指令地址5.1.3多重输出指令—MPS、MRD、MPP指令的作用MPS(Push):进
栈指令;MRD(Read):读栈指令;MPP(POP):出栈指令。指令的说明MPS、MRD、MPP指令无编程元件。MPS、MPP指
令成对出现,可以嵌套,连续使用的次数应小于11。MPS指令:将联结点的逻辑运算结果送入栈存储器。MPP指令:各数据按顺序向上移动,
将最上端的数据读出,同时该数据就从堆栈中消失。MRD指令:是读出最上层所存数据的专用指令,堆栈内的数据不发生移动。MPS、MRD
、MPP指令的功能、电路表示、操作元件及程序步指令助记符、名称功能电路表述及操作元件程序步MPS(push)进栈1MRD(read
)读栈1MPP(pop)出栈1用法示例①一层堆栈梯形图及指令(a)梯形图(b)语句表②一层栈与ANB、ORB指令配合电路(
b)语句表(a)梯形图梯形图(二层栈例)(a)梯形图(b)语句表④四层堆栈梯形图及指令(a)梯形图(b)语句表5.1
.4取反指令—INV其功能是将INV指令执行之前的运算结果取反,不需要指定软元件号指令功能梯形图操作元件程序步INV运算结果
取反无1在梯形图中,只能在能输入AND或ANI、ANDP、ANDF指令步的相同位置处,才可编写INV指令,而不能像LD、LDI、
LDP、LDF那样与母线直接相连,也不能像OR、ORI、ORP、ORF指令那样单独使用。1、用法示例:(b)语句表(a)梯形图
5.1.5上升/下降延时导通指令—MEP、MEF指令的作用MEP:运算结果上升沿时输出脉冲MEF:运算结果下降沿时输出脉冲指令的
说明使运算结果脉冲化不需要指定软元件编号(1)用法示例:MEP指令使用(a)梯形图(b)语
句表(c)时序图(1)用法示例:MEF指令使用(a)梯形图(b)语句表
(c)时序图5.1.6输出指令1、置位与复位指令—SET、RST指令的作用SET:置位指令(接通并保持)RS
T:复位指令(使位元件状态为OFF并保持或对字元件清零)指令的说明SET指令的编程元件:Y、M、SRST指令的编程元件:Y、M
、S、T、C、DRST指令具有优先级。SET/RST指令的功能、电路表示、操作元件及程序步符号、名称功能电路表述及操作元件程序步S
ET(置位)元件自保持ONY、M,1;S、特殊辅助寄存器,2RST(复位)(reset)清除动作保持操作元件清零T、C,2;D、V
、Z、特殊数据寄存器,3X0X1Y0SET、RST指令的应用指令的梯形图指令表程序步序指令地址波形图2、脉冲输出指令—
—PLS、PLF指令的作用PLF:下降沿脉冲输出指令PLS(Pulse):上升沿脉冲输出指令指令的说明指令只能用于编程元件Y和
MPLF为信号下降沿(ON→OFF)接通一个扫描周期。PLS为信号上升沿(OFF→ON)接通一个扫描周期。PLS、PLF指令的应用
(1)PLS(Pulse,上升沿脉冲输出指令)PLS指令在输人信号的上升沿产生脉冲输出,操作元件为Y、M,程序步为2。(a)梯形图
(b)指令语句表(c)波形图PLS指令使用PLS、PLF指令的应用(2)PLF(PulseFall,下降沿脉冲输出指令)PLF指
令在输入信号的下降沿产生脉冲输出,操作元件为Y、M,程序步为2。(a)梯形图(b)指令语句表(c)波形图PLF指令使用PLS、P
LF指令的功能、电路表示、操作元件及程序步符号、名称功能电路表述及操作元件程序步PLS(上升沿脉冲)(pulse)上升沿微分输出2
PLF(下降沿脉冲)(pulsefall)下降沿微分输出2PLS/PLF指令使用说明(a)梯形图(b)语句表(c)时序图5
.1.7主控及主控复位指令—MC、MCR指令的作用MC(MasterControl):主控指令(公共触点串联)MCR(Ma
sterControlReset):主控复位指令5.1.7主控及主控复位指令—MC、MCR指令的说明MC、MCR指令的编程元
件:Y、M;MC、MCR指令成对出现,缺一不可;MC指令后用LD/LDI指令,表示建立子母线。MC、MCR指令可以嵌套使用,嵌套
级别为N0~N7。它在梯形图中与一般的触点垂直。它们是与母线相连的常开触点,是控制一组电路的总开关。MC/MCR指令的功能、电路表
示、操作元件及程序步符号、名称功能电路表述及操作元件程序步MC(主控)主控电路块起点3MCR(主控复位)主控电路块终点2MC、MC
R用法示例指令表程序步序指令地址指令的梯形图(a)主控梯形图(b)主控指令语句表多重嵌套主控指令5.1.8空操
作指令—NOP指令的作用NOP:空操作指令符号、名称功能电路表示及操作元件程序步NOP(空操作)无动作无元件1NOP指令使用方法5
.1.9程序结束指令—END指令的作用END:程序结束指令END用于程序的结束,无操作元件,程序步为1。符号、名称功能电路表示
及操作元件程序步END(结束)输入/输出处理回到第“0”步无元件15.2基本指令应用举例5.2.1编程注意事项1、PLC编程特
点5.2基本指令应用举例5.2.1编程注意事项1、PLC编程特点2、PLC编程的基本规则触点只能与左母线相连,不能与右母线相连
;线圈只能与右母线相连,不能直接与左母线相连,右母线可以省略;线圈可以并联,不能串联连接;应尽量避免双线圈输出。串联触点一行不超过
10个,并联连接次数不超过24行。语句表编程规则利用PLC基本指令对梯形图编程时,务必按从左到右、自上而下的原则进行。在处理
较复杂的触点结构时,如触点块的串联、并联或与堆栈相关指令,指令表的表达顺序为:先写出参与因素的内容,再表达参与因素间的关系。3、编
程技巧几个串联回路并联时,应该将串联触点多的回路写在上方。(a)不符合左大右小的程序(5步)(b)符合左大右小的程序(4步)图
5-26PLC“左大又小、上大下小”的编程规则在梯形图中,不允许触点上有双向“电流”通过。如图5-27(a)所示的桥型电路,
触点X4上有双向电流通过,该梯形图不能实现,是错误的。对于这样的梯形图,应根据其逻辑功能作适当的等效变换,再将其简化成为图5-27
(b)所示的梯形图。(a)错误的桥型图(b)正确的桥型图的等效梯形图图5-27梯形图的PL
C编程5.2.2基本控制环节自保持程序互锁程序1、延时接通、延时断开电路图5-30延时接通、延时断开电路电路中X001为ON
后T1开始计时,5s后T1常开触点接通,Y001为ON,X001为OFF后T5开始计时,8s后T5常闭触点断开,使Y001为OFF
,T5亦被复位。2、振荡电路电路中X001常开触点接通后,T0的线圈开始“通电”;7s后T0常开触点接通,从而Y001为ON,T1
也开始“通电”计时。8s以后,T1常闭触点断开,使T0“断电”复位,其常开触点断开使T1复位,Y001为OFF,T1的复位使T1的
常闭触点闭合导致T0又开始“通电”计时。以后Y001将这样循环“OFF”和“ON”,“OFF”的时间为T0的设定值,“ON”的时间
为T1的设定值。3、长延时电路FX系列可编程控制器的定时器最长定时时间为3276.7s,如果要设定更长的时间,就需要用户自己设计
一个长延时电路。定时器“接力”电路和计数器串级电路用N个定时器串级“接力”延时,达到长延时的目的,电路总的延时时间为各个定时器
设定值之和,所能达到的最大延时时间为3276.7×N秒。定时器“接力”延时控制电路两级计数器串级延时电路定时器“接力”电路和计
数器串级电路M8012和C0组成一个4000×0.1=400(s)的定时器,由于C0的常开触点控制C0的复位指令,所以C0的常开触
点每隔400s闭合一个扫描周期。C1对C0常开触点闭合的次数计数,累计够81个后C1常开触点接通,使Y000为ON。X000为启动
延时电路的信号,所以X000为ON后400×81=32400(s)=9(h)输出继电器Y000为ON。X001为停止信号。这个电路
最长的延时时间为32767×0.1×32767=107367628.9(s)≈1242.68(天)。4、分频电路图5-34分
频电路4、分频电路在X000为ON的第一个周期里,M0、M1、Y0为ON,M2为OFF;而在X000为ON的第二个周期里,由于M1
常开触点的断开,M0为OFF,M1继续为ON,M2继续为OFF,Y000自保为ON。以后X000为OFF,Y000仍然为ON。下次
X000为ON时,M0仍然产生一个单脉冲,但由于上个周期Y000为ON,所以导致M2为ON,致使Y000为OFF。由于Y000的频
率为X0的一半,故此电路又叫二分频电路。梯形图中X000和M0的关系也可以用PLS指令加以简化。5、单按钮启动、停止电路用一个按
钮来实现启动和停止两种控制。图(a)为利用计数器实现单按钮控制的电路,X000第一次为ON,M0接通一个周期,使C0当前值为1,
Y000为ON且自保;下次X000为ON,M0接通一个周期,使C0当前值为2,C0常闭触点断开,使Y000为OFF,下个周期C0常
开触点的闭合使C0复位,当前值变为0,等待下一次启动。5、单按钮启动、停止电路用一个按钮来实现启动和停止两种控制。图(b)中X0
00第一次接通时,M0接通一个周期,此周期中Y000通过自身常闭触点和M0常开触点的闭合使Y000为ON;紧接着下一个周期,M0为
OFF,Y000通过M0的常闭触点和Y000常开触点的闭合使Y000为ON自保。下次X000为ON时,M0常闭触点断开,打开自保,
Y000为OFF。5.2.3基本指令应用示例例5-1电动机的点动及启动、保持、停止控制在生产实践过程中,某些生产机械常要求既
能连续运行,又能实现调整位置的点动工作。电动机点动或连续运行的主电路如图5-37所示。控制电动机点动的PLC外部I/O接线图如图5
-38所示。5.2.3基本指令应用示例图5-37电动机主电路图图5-38PLC控制电动机点动的I/O接线图根据电动机点动
控制要求,PLC梯形图及语句表如图5-39所示。工作过程分析如下:当按下按钮SB1时,输入继电器X000得电,其常开触点闭合,因为
异步电动机未过热,热继电器常开触点不闭合,输入继电器X002不接通,其常闭触点保持闭合,则此时输出继电器Y000接通,接触器KM线
圈得电,其主触点接通电动机的电源,电动机启动运行;当松开按钮SB1时,X000失电,其常开触点断开,Y000失电,接触器KM线圈断
电,电动机停止转动,即本梯形图可实现电机的点动控制功能。如果需要控制电机连续动作,则PLC控制电动机连动的启动、保持、停止梯形图
及语句表如图5-40所示。其工作过程分析如下:当按钮SB1被按下时,X000接通,Y000线圈得电并自锁,这时电动机连续运行;需要
停车时,按下停车按钮SB2,串联于Y000线圈回路中的X00l的常闭触点断开,Y000线圈失电,电动机停止。(a)梯形图
(b)语句表图5-39PLC控制电动机点动的梯形图及语句表(a)梯形图
(b)语句表图5-40PLC控制电动机直接启动
、停止的梯形图及语句表上述梯形图称为启-保-停电路,并联在X000常开触点上的Y000常开触点的作用是当按钮SB1松开,输入继电器
触点X000断开时,线圈Y000仍然能保持接通状态。工程中把这个触点叫做“自保持触点”或“自锁触点”。例5-2具有电气互锁的电
动机正反转控制PLC控制电动机正反转主电路图及I/O外部接线图如图5-41所示,其中I/O分配如表5-16所示。表5-16PL
C控制电动机正反转的I/O分配输入输出X011正转启动按钮SB1Y011控制电机正转接触器KM1X013反转启动按钮SB2Y013
控制电机反转接触器KM2X015停止按钮SB3X017热继电器常开按钮FR——过载保护具有电气互锁的电动机正反转控制梯形图及语句表
如图5-42所示,其中正反转启动按钮X011、X013为复合按钮,起到机械互锁的作用;而将正反转输出Y011、Y013的常闭触点串
接到对方的支路上,起到电气(软件)互锁的作用。(a)梯形图(b)
语句表图5-42梯形图及语句表例5-3两台电动机顺序启动的联锁控制两台电动机顺序启动的联锁控制为:前一个不动作,后一个不能
动作;前一个动作之后,后一个才能动作。控制要求第一台电动机M1启动之后第二台电动机M2才能启动,M2可单独停止。(1)启动:按下S
B1,第一台电动机启动并自锁。(2)停机:按下SB2或M1过载,M1、M2都停机;按下SB4或M2过载时,M2停转,但M1可继续运
行。两台电动机顺序启动主电路图及应用示意图如图5-43所示。PLC控制两台电动机顺序启动控制线路I/O外部接线图如图5-44所示
,其I/O分配如表5-17所示。表5-17PLC控制两台电动机顺序启动联锁控制的I/O分配输入输出X000第一台电机启动按钮S
B1Y000控制第一台电机接触器KM1X001第一台电机停止按钮SB2Y001控制第二台电机接触器KM2X002第二台电机启动按钮
SB3X003第二台电机停止按钮SB4X004第一台电机热继电器常开按钮FR1X005第二台电机热继电器常开按钮FR2例5-4
Y-△降压起动控制图5-46所示电路是一个控制三相交流异步电动机Y-△降压起动电路。按下起动按钮SB1,接触器KM线圈得电,同时接
触器KMY线圈得电,电动机定子绕组接成Y形降压起动;当转速上升并接近电动机的额定转速时,时间继电器动作,接触器KMY线圈失电,接触
器KM△线圈得电,电动机定子绕组接成△形全压运行;按下按钮SB2,接触器KM线圈失电,电动机M停止运行。PLC输入输出地址分配表,
如表5-18所示。例5-4Y-△降压起动控制表5-18PLC控制Y-Δ减压启动I/O分配表输入信号输出信号元件名称输入点元
件名称输出点启动按钮SB1X000接触器KMY000停止按钮SB2X001接触器KMYY001接触器KMΔY002根据I/O分配表
绘制出PLC控制Y-△减压起动电路接线原理图,如图5-47所示。图5-46PLC控制Y-Δ减压启动电路(a)梯形图
(b)指令语句表图5-47Y-Δ减压启动控制程序例5-5送料小车
自动控制系统被控对象(小车)运行示意图如图5-48(a)所示,送料小车在限位开关X4处装料,20s后装料结束,开始右行,碰到X3
后停下来卸料,25s后左行,碰到X4后又停下来装料……这样不停地循环工作,直到按下停止按钮X2。按钮X0和X1分别用来启动小车右
行和左行,控制小车前进、后退的输出分别用Y0、Y1。根据要求设计的系统梯形图如图5-48(b)所示。例5-5送料小车自动控制系统
图5-48送料小车示意图及PLC控制梯形图例5-6传送带接力传送如图5-49所示,一组传送带由3段传送带连接而成,在每条传
送带末端安装一个接近开关,用于检测金属板。传送带用三相电动机驱动,用于传送有一定长度的金属板。工人在传送带1的首端放一块金属板,按
下启动按钮,则传送带1首先启动。当金属板的前端到达传送带1的末端时,接近开关SQ1动作,启动传送带2。当金属板的末端离开接近开关S
Q1时,传送带1停止。同理,当金属板的前端到达SQ2时,启动皮带3。当金属板的末端离开SQ2时皮带2停止。最后当金属板的末端离开S
Q3时,传送带3停止。例5-6传送带接力传送控制系统接线图和梯形图如图5-50所示。图5-49传送带接力传送(a)接线图
(b)梯形图图5-50传送带接力传送PLC接线图及梯形图谢谢!我们先来讨论用PLC控制三
相异步电动机的连续运转的整体思路。大家知道电动机的额定电流一般比较大,而PLC每点的输出电流最大为2安培,所以不能用PLC直接驱动电动机运转,应该用PLC输出信号驱动接触器的线圈,由接触器的主触点控制电动机运转,所以要有主电路。现场有哪些输入量送入PLC参加逻辑运算?PLC又有多少输出量去驱动负载?如何进行端子分配?需要I/O接线图。同时我们采用继电器输出方式。由热继电器对电动机进行过载保护,其常闭触点可以作为输入量接入输入端,用软件实现保护,也可以接在输出端由硬件实现保护。有了主电路和I/O接线图,然后才有梯形图,否则梯形图的元件没有任何意义。所以,一个完整的PLC控制系统,要有四部分组成,即主电路、I/O接线图、梯形图和指令表。我们先来讨论用PLC控制三相异步电动机的连续运转的整体思路。大家知道电动机的额定电流一般比较大,而PLC每点的输出电流最大为2安培,所以不能用PLC直接驱动电动机运转,应该用PLC输出信号驱动接触器的线圈,由接触器的主触点控制电动机运转,所以要有主电路。现场有哪些输入量送入PLC参加逻辑运算?PLC又有多少输出量去驱动负载?如何进行端子分配?需要I/O接线图。同时我们采用继电器输出方式。由热继电器对电动机进行过载保护,其常闭触点可以作为输入量接入输入端,用软件实现保护,也可以接在输出端由硬件实现保护。有了主电路和I/O接线图,然后才有梯形图,否则梯形图的元件没有任何意义。所以,一个完整的PLC控制系统,要有四部分组成,即主电路、I/O接线图、梯形图和指令表。今天的课到此结束,同学们再见!
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(本文系太好学原创)