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FX系列PLC有基本逻辑指令20或27条、步进指令2条、功能指令100多条(不同系列有所不同)。本节以FX2N为例,介绍其基本逻辑指令和步进指令及其应用。
FX2N的共有27条基本逻辑指令,其中包含了有些子系列PLC的20条基本逻辑指令。
取指令与输出指令(LD/LDI/LDP/LDF/OUT)
(1)LD(取指令)一个常开触点与左母线连接的指令,每一个以常开触点开始的逻辑行都用此指令。
(2)LDI(取反指令)一个常闭触点与左母线连接指令,每一个以常闭触点开始的逻辑行都用此指令。
(3)LDP(取上升沿指令) 与左母线连接的常开触点的上升沿检测指令,仅在指定位元件的上升沿(由OFF→ON)时接通一个扫描周期。
(4)LDF(取下降沿指令) 与左母线连接的常闭触点的下降沿检测指令。
(5)OUT(输出指令) 对线圈进行驱动的指令,也称为输出指令。
取指令与输出指令的使用如图1所示。
图1 取指令与输出指令的使用
取指令与输出指令的使用说明:
1)LD、LDI指令既可用于输入左母线相连的触点,也可与ANB、ORB指令配合实现块逻辑运算;
2)LDP、LDF指令仅在对应元件有效时维持一个扫描周期的接通。图3-15中,当M1有一个下降沿时,则Y3只有一个扫描周期为ON。
3)LD、LDI、LDP、LDF指令的目标元件为X 、Y 、M 、T、C、S;
4)OUT指令可以连续使用若干次(相当于线圈并联),对于定时器和计数器,在OUT指令之后应设置常数K或数据寄存器。
5)OUT指令目标元件为Y、M、T、C和S,但不能用于X。
使用步进指令进行程序设计时,要设计状态转移图再根据状态转移图转化成步进梯形图或指令表。这三种表示法如图5—2所示。动作过程是当步进接点S20闭合时,输出继电器Y1线圈接通。当X0闭合新状态置位(接通),步进接点S21也闭合。这时原步进接点S20自动复位(断开),这就相当于把S20的状态转到S21,这就是步进转换作用。其它状态继电器之间的状态转移过程,依此类推。
可见,状态转移图是一种用于描述顺序控制系统控制过程的图形,它由步、转换条件、有向线组成。每个状态(步)表示顺序工作的一个操作,需完成一个特定的动作。状态的转换(步进)需条件得到满足。与普通指令编程相比,使用步进指令不但可以直观地表示顺序操作的流程,可以减少指令程序的条数和容易被人们理解。每一状态提供三个功能:驱动负载、指定转换条件、置位新状态(转移源自动复位)。
根据步与步进展情况状态转移图有四种结构:
1.单序列。反映按顺序排列的步相继激活这样一种基本的进展情况,如图5-3所示。
2.选择序列。一个活动步之后紧接着有几个后续步可供选择的结构形式作为选样序列。如图5-4所示,选择序列的各个分支都有各自的转换条件。
3.并行序列。当转换的实现导致几个分支激活时,采用并行序列。其有向连线的水平部分用一双线表示。如图5-5所示。
4.跳步 重复和循环序列。在实际系统中经常采用跳步、重复和循环序列。这此序列实际都是选择序列的特殊形式。如图5-6a所示为跳步序列,当步3为活动步时,若转换条件X005成立,则跳过步4和步5直接进入步6;图5-6b所示为重复序列,当步6为活动步时,若转换条件X004不成立而X005成立,重新返回步5,重复执行步5和步6,直到转换条件X004成立,转入步7;图5-6C所示为循环序列,在序列结束后,用重复的方式,直接返回初始步0,形成序列的循环。
内部计数器用来对PLC的内部映像寄存器(X,Y,M,S)提供的信号计数,计数脉冲为ON或OFF的持续时间,应大于PLC的扫描周期,其响应速度通常小于数十赫兹。
1.16位加计数器
16位加计数器的设定值为l~32767。图3–13给出了加计数器的工作过程,图中X10的常开触点接通后,C0被复位,它对应的位存储单元被置0,它的常开触点断开,常闭触点接通,其计数当前值被置为0。X11用来提供计数输入信号,当计数器的复位输入电路断开,计数输入电路由断开变为接通(即计数脉冲的上升沿)时,计数器的当前值加1。在5个计数脉冲之后,C0的当前值等于设定值5,它对应的位存储单元的内容被置1,其常开触点接通,常闭触点断开。再来计数脉冲时当前值不变,直到复位输入电路接通,计数器的当前值被置为0。计数器也可以通过数据寄存器来指定设定值。
具有电池后备/锁存功能的计数器在电源断电时可保持其状态信息,重新送电后能立即按断电时的状态恢复工作。
2.32位双向计数器
32位双向计数器C200~C234的的设定值为–2 147 483 648~ 2 147 483647,其加/减计数方式由特殊辅助继电器M8200~M8234设定,对应的特殊辅助继电器为ON时,为减计数,为加计数。
32位计数器的设定值除了可由常数K设定外,还可以通过指定数据寄存器来设定,32位设定值存放在元件号相连的两个数据寄存器中。如果指定的是D0,则设定值存放在D1和D0中。图3–14中C200的设定值为5,在加计数时,若计数器的当前值由4–5,计数器的输出触点ON,当前值≥5时,输出触点仍为ON。当前值由5–4时,输出触点OFF,当前值≤4时,输出触点仍为OFF。
计数器的当前值在大值2 147 483 647时加1,将变为小值–2 147 483648,类似地,当前值–2 147 483 648减1时,将变为大值2 147 483647,这种计数器称为“环形计数器”。
图3–14中复位输入X13的常开触点接通时,C200被复位,其常开触点断开,常闭触点接通,当前值被置为如果使用电池后备/锁存计数器,在电源中断时,计数器停止计数,并保持计数当前值不变,电源接通后在当前值的基础上继续计数,电池后备/锁存计数器可累计计数。