PLC的指令系统.doc

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1、模块四 PLC的指令系统知识目标：熟悉PLC的基本组成与工作原理；熟练掌握X系列可编程控制器的基本指令及应用；熟悉编程的基本规则和技巧能力目标：能正确编写和阅读不太复杂的PLC用户程序；能进行PLC的I/O接线和熟练使用编程器第一部分 理论基础一、可编程序控制器概述1PLC产生在60年代，汽车生产流水线的自动控制系统基本上都是由继电器控制装置构成的。当时汽车的每一次改型都直接导致继电器控制装置的重新设计和安装。随着生产的发展，汽车型号更新的周期愈来愈短，这样，继电器控制装置就需要经常地重新设计和安装，十分费时、费工、费料，甚至阻碍了更新周期的缩短。为了改变这一现状，美国通用汽车公司在1969年

2、公开招标，要求用新的控制装置取代继电器控制装置，并提出了十项招标指标，即：(1)编程方便，现场可修改程序(2)维修方便，采用模块化结构(3)可靠性高于继电器控制装置(4)体积小于继电器控制装置(5)数据可直接送入管理计算机(6)成本可与继电器控制装置竞争(7)输入可以是交流115V(8)输出为交流115V，2A以上，能直接驱动电磁阀，接触器等(9)在扩展时，原系统只要很小变更(10)用户程序存储器容量至少能扩展到4K1969年，美国数字设备公司（DEC）研制出第一台PLC，在美国通用汽车自动装配线上试用，获得了成功。这种新型的工业控制装置以其简单易懂、操作方便、可靠性高、通用灵活、体积小、使用

3、寿命长等一系列优点，很快地在美国其他工业领域推广应用。到1971年，已经成功地应用于食品、饮料、冶金、造纸等工业。这一新型工业控制装置的出现，也受到了世界其他国家的高度重视。1971日本从美国引进了这项新技术，很快研制出了日本第一台PLC。1973年，西欧国家也研制出它们的第一台PLC。我国从1974年开始研制,1977年开始工业应用。2PLC概念PLC问世以来，尽管时间不长，但发展迅速。为了使其生产和发展标准化，国际电工委员会(IEC)先后颁布了PLC标准的草案第一稿、第二稿,并在1987年2月通过了对它的定义：“可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。它采用一

4、类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器及其有关外部设备，都按易于与工业控制系统联成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。”为了避免与个人计算机PC（Personal Computer）相混淆，所以改为PLC（Programmable Logic Controller）即可编程逻辑控制器，但从功能上讲，现在的PLC早已不是原来意义上的“PLC”了。总之，可编程控制器是一台计算机，它是专为工业环境应用而设计制造的计算机。它具有丰富的输入、输出接口，并且具有较强的驱动能力

5、。但可编程控制器产品并不针对某一具体工业应用，在实际应用时，其硬件需根据实际需要进行选用配置，其软件需根据控制要求进行设计编制。3. PLC的分类与特点1) 可编程序控制器的分类PLC的分类方法很多，大多是根据外部特性来分类的。以下三种分类方法用得较为普遍。按照点数、功能不同分类 根据输入输出点数、存贮器容量和功能分为小型、中型和大型三类。小型PLC又称为低档PLC。它的输入输出点数一般从20点到128点，用户程序存贮器容量小于2K字节，具有逻辑运算、定时、计数、移位等功能，可以用来进行条件控制、定时计数控制，通常用来代替继电器、接触器控制，在单机或小规模生产过程中使用。中型PLC的I/O点数

6、一般在128512点之间，用户存贮器容量为2K8K字节，兼有开关量和模拟量的控制功能。它除了具备小型PLC的功能外，还具有数字计算、过程参数调节如比例、积分、微分（P、I、D）调节、模拟定标、查表等功能，同时辅助继电器数量增多，定时计数范围扩大，适用于较为复杂的开关量控制如大型注塑机控制、配料及称重等小型连续生产过程控制等场合。 大型PLC又称为高档PLC，I/O点数超过512点，最多可达8192点，进行扩展后还能增加，用户存贮容量在8K字节以上，具有逻辑运算、数字运算、模拟调节、联网通讯、监视、记录、打印、中断控制、智能控制及远程控制等功能，用于大规模过程控制（如钢铁厂、电站）、分布式控制系

7、统和工厂自动化网络。按照结构形状分类根据PLC各组件的组合结构，可将PLC分为整体式和机架模块式两种。按照使用情况分类 从应用情况又可将PLC分为通用型和专用型两类。通用型PLC可供各工业控制系统选用，通过不同的配置和应用软件的编制可满足不同的需要，是用作标准工业控制装置的PLC，如前面所举的各种型号。专用型PLC是为某类控制系统专门设计的PLC，如数控机床专用型PLC就有美国AB公司的8200CNC、8400CNC，德国西门子公司的专用型PLC等。2）PLC的特点可靠性高，抗干扰能力强编程简单，使用方便控制程序可变，具有很好的柔性功能完善扩充方便，组合灵活减少了控制系统设计及施工的工作量体积

8、小、重量轻，是“机电一体化”特有的产品总之，PLC技术代表了当前电气控制的世界先进水平，PLC与数控技术和工业机器人已成为机械工业自动化的三大支柱。4PLC的发展与应用1）PLC的发展大体上可分为3个阶段：形成期（19701974年）在这一期间PLC以准计算的面貌与用户见面。在软件上采用机器码和汇编语言编写应用程序，在硬件上采用中小规模集成电路构成系统。其功能仅限于开关逻辑控制，且价格昂贵，只在一些大型生产设备和自动生产线上使用。成熟期（19731978年）在这一时期，一方面随着大规模集成电路的出现，出现了以微处理器为核心的新一代PLC，另一方面采用了梯形图语言，通俗易懂。由此称为PLC，且技

9、术也日趋完善。大发展时期（1977至今）由于PLC技术的发展始终保持两个特点：一是继承继电器控制系统的特点，二是应用了计算机技术。所以随着PLC应用的扩大，全面促进了PLC的生产和研究，产品的品种也越来越多，需求量也越来越大，而且很受欢迎，PLC也成为工业控制领域中占主导地位的基础自动化设备。国家已形成为重要产业。据不完全统计，世界PLC总销售额1987年为25亿美元，1988年为31亿美元，比前一年增长24。1989年为36亿美元，比上一年增长16。而且新的生产家不断涌现，产量产值大幅度增加，价格也普遍下降。目前，世界上约有200家PLC生产厂商，其中，美国的Rockwell、GE，德国的西

10、门子(Siemens)，法国的施耐德(Schneider)，日本的三菱、欧姆龙(Omron)，他们掌控着全世界80%以上的PLC市场份额，他们的系列产品从只有几十个点(I/O总点数)的微型PLC到有上万个点的巨型PLC，应有尽有。经过多年的发展，国内PLC生产厂家约有三十家，但尚未形成颇具规模的生产能力，国内PLC应用市场仍然以国外产品为主，如：Siemens的S7-200小系列、S7-300中系列、S7-400大系列，三菱的FX小系列、Q中大系列，0mron的CPM小系列、C200H中大系列等。2）随着国外PLC技术的日益发展，其应用也越来越广泛，其范围通常可分成五大类型顺序控制运动控制过程

11、控制数据处理通信二、可编程序控制器的基本组成1PLC的硬件组成可编程序控制器的组成基本同计算机一样,由电源、中央处理器（CPU）、存贮器、输入/输出接口及外围设备接口等构成。图4-1是其硬件系统的简化框图。从图中可以看出PLC内部主要部件有:1）CPU（Central Process Unit）2）系统程序存储器它用以存放系统工作程序（监控程序）、模块化应用功能子程序、命令解释功能子程序的调用管理程序，以及对应定义（I/0、内部继电器、计时器、计数器、移位寄存器等存储系统）参数等功能。3）用户存储器用以存放用户程序即存放通过编程器输入的用户程序。PLC的用户存储器通常以字（16位/字）为单位来

12、表示存储容量。同时，由于前面所说的系统程序直接关系到PLC的性能，不能由用户直接存取。因而通常PLC产品资料中所指的存储器型式或存储方式及容量，是对用户程序存储器而言。常用的用户存储方式及容量型式或存储方式有CM0SRAM，EPR0M和EEPR0M。信息储存常用盒式磁带和磁盘。4）输入接口电路 5）输出接口电路输出接口接收主机的输出信息，并进行功率放大和隔离，经过输出接线端子向现场的输出部分输出相应的控制信号。输出接口电路一般由微电脑输出接口和隔离电路、功率放大电路组成。可编程序控制器的输出元件有三种形式即继电器输出(M)、晶体管输出(T)和晶闸管输出(SSR)。6）编程器编程器是用于用户程序

13、的编制、编辑、调试检查和监视等。还可以通过其键盘去调用和显示PLC的一些内部状态和系统参数。它通过通讯端口与CPU联系，完成人机对话连接。编程器上有供编程用的各种功能键和显示灯以及编程、监控转换开关。编程器的键盘采用梯形图语言键符式命令语言助记符，也可以采用软件指定的功能键符，通过屏幕对话方式进行编程。编程器分为简易型和智能型两类。前者只能连机编程，而后者既可连机编程又可脱机编程。同时前者输入梯形图的语言键符，后者可以直接输入梯形图。根据不同档次的PLC产品选配相应的编程器。7）外部设备一般PLC都配有盒式录音机、打印机、EPR0M写入器、高分辨率屏幕彩色图形监控系统等外部设备。8）电源根据P

14、LC的设计特点，它对电源并无特别要求，可使用一般工业电源。2PLC的软件组成由图4-1可见，PLC实质上是一种工业控制用的专用计算机。PLC系统也是由硬件系统和软件系统两大部分组成。其软件主要有以下几个逻辑部件： 1）继电器逻辑为适应电气控制的需要，PLC为用户提供继电器逻辑，用逻辑与或非等逻辑运算来处理各种继电器的连接。PLC内部有储单元有“1”和“0”两种状态，对应于“0N”和“0FF”两种状态。因此PLC中所说的继电器是一种逻辑概念的，而不是真正的继电器，有时称为“软继电器”。这些“软继电器”与通常的继电器相比有以下特点：体积小、功耗低无触点、速度快、寿命长有无数个触点，使用中不必考虑接

15、点的容量PLC一般为用户提供以下几种继电器（以FX2N系列PLC为例）：输入继电器（X）：把现场信号输入PLC，同时提供无限多个常开、常闭触点供用户编程使用。在程序中只有触点没有线圈，信号由外部信号驱动。编号采用八进制，分别为X000X007，X010-X017等。输出继电器（Y）：具备一对物理接点，可以串接在负载回路中，对应物理元件有继电器、晶闸管和晶体管。外部信号不能直接驱动，只能在程序中用指令驱动。编号采用八进制，分别为Y000Y007，Y010-Y017等。内部继电器（M）：与外界没有直接联系，仅作运算的中间结果使用。有时也称为辅助继电器或中间继电器。和输出继电器一样，只能由程序驱动。

16、每个辅助继电器有无限多对常开、常闭触点，供编程使用。地址号按十进制分配，通用型辅助继电器有M0-M499共500点，保持型辅助继电器有M500-M1023共524点，特殊型辅助继电器有M8000-M8255共157点。2)定时器逻辑PLC一般采用硬件定时中断，软件计数的方法来实现定时逻辑功能，定时器一般包括：定时条件：控制定时器操作。定时语句：指定所使用的定时器，给出定时设定值。定时器的当前值：记录定时时间。定时继电器：定时器达到设定的值时为“1“（0N）状态，未开始定时或定时未达到设定值时为“0”（0FF）状态。3)计数器逻辑PLC为用户提供了若干计数器，它们是由软件来实现的，一般采用递减计

17、数，一个计数器有以下几个内容：计数器的复位信号R；计数器的计数信号（CP单位脉冲）；计数器设定值的记忆单元计数器当前计数值单元；计数继电器，计数器计数达到设定值时为0N，复位或未到计数设定值时为0FF。PLC除能进行位运算外，还能进行字运算。PLC为用户提供了若干个数据寄存器，以存储有效数据。三、PLC的工作原理1.可编程序控制系统的等效电路可编程序控制系统的等效电路可分为三部分即输入部分、内部控制电路和输出部分。输入部分就是采集输入信号，输出部分就是系统的执行部件，这两部分与继电器控制电路相同，内部控制电路是由编程实现的逻辑电路，用软件编程代替继电器电路的功能。等效电路简图如图4-4所示。1

18、) 输入部分这一部分由外部输入电路、PLC输入接线端子和输入继电器组成。外部输入信号经PLC输入接线端驱动输入继电器。一个输入端对应一个等效电路中的输入继电器，它可提供任意个动合和动断接点供PLC内部控制电路编程用。输入回路的电源可以用PLC电源部件提供的直流100V、48V、24V电压，也可由独立的交流电源220V和100V供电。图4-4 等效电路2) 内部控制电路这部分电路是由用户程序形成的即用软件代替硬件电路。它的作用是按照程序规定的逻辑关系，对输入信号和输出信号的状态进行运算、处理和判断，然后得到相应的输出。用户程序通常根据梯形图进行编制，梯形图类似于继电控制电气原理图，只是图中元件符

19、号与继电器回路的元件符号不相同。图4-5给出了几个元件的对应图符。图4-5 几个元件的对应图符 继电器控制线路中，继电器的接点可以是瞬时动作，也可以是延时动作。而PLC电路中的接点是瞬时动作的，延时由定时器实现，即定时器的接点是延时动作，且延时时间远远大于继电器延时的时间范围，延时时间由编程设定。PLC中还设有计数器，辅助继电器等。 PLC的这些器件提供的逻辑控制功能，由编程选择，只能在PLC内部控制电路中使用。 3) 输出部分输出部分由与内部控制电路隔离的输出继电器的外部动合触点、输出接线端子和外部电路组成，用来驱动外部负载。 PLC内部控制电路中有许多输出继电器，每个输出继电器除了有为内部

20、控制电路提供编程使用的动合、动断接点外，还为输出电路提供一个动合触点与输出接线端相连。驱动外部负载的电源由外部电源提供。在PLC输出端子上，有接输出电源用的公共端（COM）。2.可编程序控制器的工作方式由于PLC以微处理器为核心，故具有微机的许多特点，但它的工作方式却与微机有很大不同。微机一般采用等待命令的工作方式，如常见的键盘扫描方式或I/O扫描方，若有键按下或有I/O变化，则转入相应的子程序，若无则继续扫描等待。PLC则是采用循环扫描的工作方式。对每个程序，CPU从第一条指令开始执行，按指令步序号做周期性的程序循环扫描，如果无跳转指令，则从第一条指令开始逐条执行用户程序，直至遇到结束符后又

21、返回第一条指令，如此周而复始不断循环，每一个循环称为一个扫描周期。扫描周期的长短主要取决于以下几个因素：一是CPU执行指令的速度；二是执行每条指令占用的时间；三是程序中指令条数的多少。一个扫描周期主要可分为3个阶段。1）输入刷新阶段在输入刷新阶段，CPU扫描全部输入端口，读取其状态并写入输入状态寄存器。完成输入端刷新工作后，将关闭输入端口，转入程序执行阶段。在程序执行期间即使输入端状态发生变化，输入状态寄存器的内容也不会改变，而这些变化必须等到下一工作周期的输入刷新阶段才能被读入。2）程序执行阶段在程序执行阶段，根据用户输入的控制程序，从第一条开始逐步执行，并将相应的逻辑运算结果存入对应的内部

22、辅助寄存器和输出状态寄存器。当最后一条控制程序执行完毕后，即转入输入刷新阶段。3）输出刷新阶段当所有指令执行完毕后，将输出状态寄存器中的内容，依次送到输出锁存电路（输出映像寄存器），并通过一定输出方式输出，驱动外部相应执行元件工作，这才形成PLC的实际输出。由此可见，输入刷新、程序执行和输出刷新三个阶段构成PLC一个工作周期，由此循环往复，因此称为循环扫描工作方式。由于输入刷新阶段是紧接输出刷新阶段后马上进行的，所以亦将这两个阶段统称为I/O刷新阶段。实际上，除了执行程序和I/O刷新外，PLC还要进行各种错误检测（自诊断功能）并与编程工具通讯，这些操作统称为“监视服务”，一般在程序执行之后进行

23、。综上述，PLC的扫描工作过程如图4-6所示。图4-6 PLC的扫描工作过程总之，PLC采用扫描的工作方式，是区别于其他设备的最大特点之一，我们在学习和使用PLC当中都应加强注意。四、PLC的编程语言PLC为用户提供了完整的编程语言，以适应编制用户程序的需要。PLC提供的编程语言通常有以下几种：梯形图、指令表、顺序功能流程图和功能块图。1梯形逻辑图（LAD）梯形逻辑图简称梯形图(Ladder programming)，它是从继电器一接触器控制系统的电气原理图演化而来的，是一种图形语言。它沿用了常开触点、常闭触点、继电器线圈、接触器线圈、定时器和计数器等术语及图形符号，也增加了一些简单的计算机符

24、号，来完成时间上的顺序控制操作。触点和线圈等的图形符号就是编程语言的指令符号。这种编程语言与电路图相呼应，使用简单，形象直观，易编程，容易掌握，是目前应用最广泛的编程语言之一。如图4-7(a)是典型的梯形图，两边垂直的线称为母线，在母线之间通过串并（与、非）关系构成一定的逻辑关系。PLC中还有一个关键的概念“能流”（Power plow）。这仅仅是概念上的能流。如图，把梯形图中左边的母线假想为电源的“火线”，右边的母线假想为“零线”。如果有“能流”，则从左至右流向线圈，线圈被激励。原则线圈未被激励。母线中是否有“能流”流过，即线圈能否被激励，其关键主要取决于母线的逻辑线路是否接通。(a) 梯形

25、图 (b) 语句表图4-72指令语句表(STL) 指令语句表简称语句表(statementlist，简写为STI。)，类似于计算机的汇编语言，它是用语句助记符来编程的。中、小型PLC一般用语句表编程。每条命令语句包括命令部分和数据部分。命令部分要指定逻辑功能，数据部分要指定功能存储器的地址号或直接数值。3顺序功能流程图(SFC)顺序功能流程图(SFC)编程是一种图形化的编程方法，亦称功能图。使用它可以对具有并发、选择等复杂结构的系统进行编程，许多PLC都提供了用于SFC编程的指令。目前，国际电工协会(IEC)也正在实施并发展这种语言的编程标准。4.功能块图(FBD)利用FBD可以查看到像普通逻

26、辑门图形的逻辑盒指令。它没有梯形图编程器中的触点和线圈，FBD编程语言有利于程序流的跟踪，但在目前使用较少。这四种编程语言，每一种编程方法都有其自身的特点。读者可以根据具体的控制要求和自身的熟练程度正确合理选用。目前来说前两种编程方法应用比较普遍，而功能块图的应用则比较少。随着IBM计算机与PLC的结合使用，已经开始使用高级语言来编程了。读者若有举，可以去自行研究，在这里就不作说明了。五、FX系列PLC概述三菱电机现有的FX系列产品样本中仅有FX1S、FX1N、FX2N和FX2NC这四个子系列。FX系列的适应面广，FX2N和FX2NC最多扩展256个I/O点，并且有很强的网络通信功能，能够满足

27、大多数要求较高的系统的需要，是国内使用最广泛的PLC系列产品之一，本模块主要介绍FX2N系列PLC。1. FX系列PLC的型号2.FX2N系列PLC的基本单元3. FX2N系列PLC的编程元件1）输入继电器（X0X177）：PLC的输入端子是从外部开关接收信号的窗口。输入继电器最多可达128点，采用八进制编号，且不能用程序驱动。2）输出继电器（Y0Y177）：PLC的输出端子是向外部负载输出信号的窗口。输出继电器最多可达128点，且编号为八进制。外部负载的驱动必须由输出继电器实行。3）辅助继电器（M） 通用辅助继电器M0M499（500点） 停电保持辅助继电器M500 M1023（524点）

28、特殊辅助继电器M8000M8255（256点）4)状态元件（S）在步进顺控系统的编程中状态元件S是重要的软元件。它与后述的步进顺控指令 STL 组合使用。有以下四种类型：初始状态S0S9(10点)；回零S10S19（10点）；通用S20S499(480点)；保持S500S899（400点）5）指针（PI） 分支指令用指针P0P63（64点） 中断用指针I0I8（9点）6）定时器（T）（字、bit） 定时器的动作及元件号在PLC内，定时器是根据时钟脉冲累积计时的，时钟脉冲有1ms、10ms、100ms,当所计时间到达设定值时，其输出触点动作。定时器的元件号及其设定值和动作如下：（a）（T0T24

29、5）100ms定时器T0T199(200点)，设定值0.13276.7秒10ms定时器T200T245(46点)，设定值0.01327.67秒(b)积算定时器（T246T255）7)计数器（C（字、bit） 内部信号计数器内部信号计数器是在执行扫描操作时对内部元件（如X、Y、M、S、T和C）的信号进行计数的计数器。16bit增计数器有两种类型的16bit二进制增计数器：通用：C0C99（100点）停电保持用：C100C199（100点）其设定值在K1K32767之间32bit双向计数器有两种32bit的增/减计数器：通用计数器 C200C219（20点）保持计数器C220C234（15点）其设

30、定值为-2147483648+2147483647，计数的方向由特殊辅助继电器M8200M8234决定。若特殊辅助继电器接通（置1）时为减计数，否则为增计数。 高速计数器虽然C235至C255（共21点）都是高速计数器，但它们共享同一个PLC上的6个高速计数输入端（X0X5）。 8) 数据寄存器（D）（字）可编程控制器用于模拟量控制、位置量控制、数据I时需要许多数据寄存器存贮参数及工作数据。 通用数据寄存器D0D199（200点）只要不写入其它数据，已写入的数据不会变化。但是，PL 状态由运行（RUN）停止（STOP）时，全部数据均清零。 停电保持数据寄存器D200D511（312点）同上，除

31、非改写，否则原有数据不会丢失。不论电源接通与否，PLC运行与否，其内容都不变化。在两台 PLC作点对点的通讯时，D490D509被用作通讯操作。 特殊数据寄存器D8000D8255（256点）这些数据寄存器供监控 PLC 中各种元件的运行方式之用。其内容在电源接通（ON）时，写入初始化值（全部先清零，然后由系统ROM安排写入初始化值）。 文件寄存器D1000D2999（2000点）文件寄存器实际上是一类专用数据寄存器，用于存贮大量的数据，例如采集数据、统计计算数据、多组控制参数等。9）变址寄存器（VZ）（字）变址寄存器的作用类似于Z80中的变址寄存器IX、IY，通常用于修改软元件的元件号。 V

32、与Z都是16bit数据寄存器。六、基本逻辑指令及使用简介FX2N的基本指令形式、功能和编程方法。1. LD、LDI、OUT指令符号名称功能操作元件LD取常开触点逻辑运算起始X、Y、M、S、T、CLDI取反常闭触点逻辑运算起始X、Y、M、S、T、COUT输出线圈驱动Y、M、S、T、C1）程序举例：图4-82）例题解释：当X0接通时，Y0接通；当X1断开时，Y1接通。3）指令使用说明：LD和LDI指令用于将常开和常闭触点接到左母线上；LD和LDI在电路块分支起点处也使用；OUT指令是对输出继电器、辅助继电器、状态继电器、定时器、计数器的线圈驱动指令，不能用于驱动输入继电器，因为输入继电器的状态是由

33、输入信号决定的。OUT指令可作多次并联使用，如下图。图4-9定时器的计时线圈或计数器的计数线圈，使用OUT指令后，必须设定值（常数K或指定数据寄存器的地址号），如上图。2. AND、ANI指令符号名称功能操作元件AND与常开触点串联连接X、Y、M、S、T、CANI与非常闭触点串联连接X、Y、M、S、T、C1）程序举例：图4-102）例题解释：当X0接通，X2接通时Y0接通；X1断开，X3接通时Y2接通；常开X4接通，X5断开时Y3接通；X6断开，X7断开，同时达到2.5秒时间，T1接通，Y4接通。3）指令说明：AND、ANI指令可进行1个触点的串联连接。串联触点的数量不受限制，可以连续使用；O

34、UT指令之后，通过触点对其他线圈使用OUT指令，称之为纵接输出。这种纵接输出如果顺序不错，可多次重复使用；如果顺序颠倒，就必须要用我们后面要学到的指令（MPS/MRD/MPP）如下图。图4-11当继电器的常开触点或常闭触点与其他继电器的触点组成的电路块串联时，也使用AND指令或ANI指令。3. OR、ORI指令符号名称功能操作元件OR或常开触点并联连接X、Y、M、S、T、CORI或非常闭触点并联连接X、Y、M、S、T、C1）程序举例：图4-122）例题解释：当X0或X3接通时Y1接通；当X2断开或X4接通时Y3接通；当X4接通或X1断开时Y0接通；当X3或X2断开时Y6接通。3）指令说明： O

35、R、ORI指令用作1个触点的并联连接指令；OR、ORI指令可以连续使用，并且不受使用次数的限制；OR、ORI指令是从该指令的步开始，与前面的LD、LDI指令步进行并联连接；当继电器的常开触点或常闭触点与其他继电器的触点组成的混联电路块并联时，也可以用这两个指令。图4-134. 串联电路块并联指令ORB、并联电路块串联指令ANB1）程序举例：图4-142）例题解释：X0与X1、X2与X3、X4与X5任一电路块接通，Y1接通; X0或X1接通，X2与X3接通或X4接通，Y0都可以接通；3）指令说明： ORB、ANB无操作软元2个以上的触点串联连接的电路称为串联电路块；将串联电路并联连接时，分支开始

36、用LD、LDI指令，分支结束用ORB指令；ORB、ANB指令，是无操作元件的独立指令，它们只描述电路的串并联关系；有多个串联电路时，若对每个电路块使用ORB指令，则串联电路没有限制，如上举例程序；若多个并联电路块按顺序和前面的电路串联连接时，则ANB指令的使用次数没有限制；图4-15使用ORB、ANB指令编程时，也可以采取ORB、ANB指令连续使用的方法；但只能连续使用不超过8次，在此建议不使用此法。5. 分支多重输出MPS、MRD、MPP指令MPS指令：将逻辑运算结果存入栈存储器； MRD指令：读出栈1号存储器结果；MPP指令：取出栈存储器结果并清除。用于多重输出电路；FX的PLC有11个栈

37、存储器，用来存放运算中间结果的存储区域称为堆栈存储器。使用一次MPS就将此刻的运算结果送入堆栈的第一段，而将原来的第一层存储的数据移到堆栈的下一段。 图4-16MRD只用来读出堆栈最上段的最新数据，此时堆栈内的数据不移动。使用MPP指令，各数据向上一段移动，最上段的数据被读出，同时这个数据就从堆栈中清除。1）程序举例：图4-172）例题解释：当公共条件X0闭合时，X1闭合则Y0接通；X2接通则Y1接通；Y2接通；X3接通则Y3接通。上述程序举例中可以用两种不同的指令形式，这个地方应给学生明确解释。3）指令说明： MPS、MRD、MPP无操作软元件；MPS、MPP指令可以重复使用，但是连续使用不

38、能超过11次，且两者必须成对使用缺一不可，MRD指令有时可以不用；MRD指令可多次使用，但在打印等方面有24行限制；最终输出电路以MPP代替MRD指令，读出存储并复位清零；MPS、MRD、MPP指令之后若有单个常开或常闭触点串联，则应该使用AND或ANI指令；MPS、MRD、MPP指令之后若有触点组成的电路块串联，则应该使用ANB指令；MPS、MRD、MPP指令之后若无触点串联，直接驱动线圈，则应该使用OUT指令；指令使用可以有多层堆栈。6. 主控指令MC、MCR在程序中常常会有这样的情况，多个线圈受一个或多个触点控制，要是在每个线圈的控制电路中都要串入同样的触点，将占用多个存储单元，应用主控

39、指令就可以解决这一问题，如图4-19。图4-191）程序举例：图4-202）例题解释：当X0接通时，执行主控指令MC到MCR的程序；MC至MCR之间的程序只有在X0接通后才能执行。3）指令说明： MC指令的操作软元件N、M；在上述程序中，输入X0接通时，直接执行从MC到MCR之间的程序；如果X0输入为断开状态，则根据不同的情况形成不同的形式：保持当前状态：积算定时器（T63）、计数器、SET/RST指令驱动的软元件；断开状态：非积算定时器、用OUT指令驱动的软元件。主控指令（MC）后，母线（LD、LDI）临时移到主控触点后，MCR为其将临时母线返回原母线的位置的指令；MC指令的操作元件可以是继

40、电器Y或辅助继电器M（特殊继电器除外）；MC指令后，必须用MCR指令使临时左母线返回原来位置；7. 置位指令SET、复位指令RST在前面的学习中我们了解到了自锁，自锁可以使动作保持。那么下面我们要学习的指令也可以做到自锁控制，并且在PLC控制系统中经常用到的一个比较方便的指令。SET指令称为置位指令：功能为驱动线圈输出，使动作保持，具有自锁功能。RST指令称为复位指令：功能为清除保持的动作，以及寄存器的清零。1）程序举例：图4-232）例题解释：当X0接通时，Y0接通并自保持接通；当X1接通时，Y0清除保持。3）指令说明： 在上述程序中，X0如果接通，即使断开，Y0也保持接通，X1接通，即使断

41、开，Y0也不接通；用SET指令使软元件接通后，必须要用RST指令才能使其断开；如果二者对同一软元件操作的执行条件同时满足，则复0优先；对数据寄存器D、变址寄存器V和Z的内容清零时，也可使用RST指令；积算定时器T63的当前值复0和触点复位也可用RST。8. 上升沿微分脉冲指令PLS、下降沿微分脉冲指令PLF脉冲微分指令主要作为信号变化的检测，即从断开到接通的上升沿和从接通到断开的下降沿信号的检测，如果条件满足，则被驱动的软元件产生一个扫描周期的脉冲信号。PLS指令：上升沿微分脉冲指令，当检测到逻辑关系的结果为上升沿信号时，驱动的操作软元件产生一个脉冲宽度为一个扫描周期的脉冲信号。PLF指令：

42、下降沿微分脉冲指令，当检测到逻辑关系的结果为下降沿信号时，驱动的操作软元件产生一个脉冲宽度为一个扫描周期的脉冲信号。1）程序举例：图4-242）例题解释：当检测到X0的上升沿时，PLS的操作软元件M0产生一个扫描周期的脉冲，Y0接通一个扫描周期；当检测到X1的上升沿时，PLF的操作软元件M1产生一个扫描周期的脉冲，Y1接通一个扫描周期。3）指令说明：PLS指令驱动的软元件只在逻辑输入结果由OFF到ON时动作揖个扫描周期；PLF指令驱动的软元件只在逻辑输入结果由ON到OFF时动作一个扫描周期；特殊辅助继电器不能作为PLS、PLF的操作软元件。9. INV取反指令INV指令是将即将执行INV指令之

43、前的运算结果反转的指令，无操作软元件。INV指令即将执行前的运算结果INV指令执行后的运算结果OFFONONOFF1）程序举例：图4-252）例题解释：X0接通，Y0断开；X0断开，Y0接通。3）指令说明：编写INV取反指令需要前面有输入量，INV指令不能直接与母线相连接，也不能如OR、ORI、ORP、ORF单独并联使用；可以多次使用，只是结果只有两个，要么通要么断；INV指令只对其前的逻辑关系取反。10. 空操作指令NOP、结束指令END1）NOP指令：称为空操作指令，无任何操作元件。其主要功能是在调试程序时，用其取代一些不必要的指令，即删除由这些指令构成的程序；另外在程序中使用NOP指令，

44、可延长扫描周期。若在普通指令与指令之间加入空操作指令，可编程序控制器可继续工作，就如没有加入NOP指令一样；若在程序执行过程中加入空操作指令，则在修改或追加程序时可减少步序号的变化。2）END指令：称为结束指令，无操作元件。其功能是输入输出处理和返回到0步程序。3）指令说明：在将程序全部清除时，存储器内指令全部成为NOP指令；若将已经写入的指令换成NOP指令，则电路会发生变化；可编程序控制器反复进行输入处理、程序执行、输出处理，若在程序的最后写入END指令，则END以后的其余程序步不再执行，而直接进行输出处理；在程序中没END指令时，可编程序控制器处理完其全部的程序步；在调试期间，在各程序段插

45、入END指令，可依次调试各程序段程序的动作功能，确认后再删除各END指令；可编程序控制器在RUN开始时首次执行是从END指令开始；执行END指令时，也刷新监视定时器，检测扫描周期是否过长。11. LDP、LDF、ANDP、ANDF、ORP、ORF指令1）LDP：上升沿检测运算开始(检测到信号的上升沿时闭合一个扫描周期)。 LDF：下降沿检测运算开始(检测到信号的下降沿时闭合一个扫描周期)ANDP：上升沿检测串联连接(检测到位软元件上升沿信号时闭合一个扫描周期)ANDF：下降沿检测串联连接(检测到位软元件下降沿信号时闭合一个扫描周期)ORP：脉冲上升沿检测并联连接(检测到位软元件上升沿信号时闭合

46、一个扫描周期)ORF：脉冲下降沿检测并联连接(检测到位软元件下降沿信号时闭合一个扫描周期)2）上述6个指令的操作软元件都为X、Y、M、S、T、C。3）程序举例：图4-29在上面程序里，X0或X1由OFFON时，M1仅闭合一个扫描周期；X2由OFFON时，M2仅闭合一个扫描周期。图4-30在上面程序里，X0或X1由ONOFF时，M0仅闭合一个扫描周期；X2 由ONOFF时，M1仅闭合一个扫描周期。所以上述两个程序都可以使用PLS、PLF指令来实现。七、PLC的编程及应用1. PLC编程特点 梯形图是PLC中最常用的方法，它源于传统的继电器电路图，但发展到今天两者之间已经有了极大的差别。 PLC的梯形图有一条左母线，相当于继电器电路的电源正极，还有一条右母线，相当于电源负极。1）程序执行顺序比较图4-312）PLC程序的扫描执行结果 图4-323）PLC软件特性P