第二局部FX2N系列可編程序控制器及指令系統 第一節FX2N系列可編程序控制器及其性能第二節FX2N系列PLC的基本指令第三節FX2N系列PLC的步進指令及編程方法第四節FX2N系列PLC的功能指令及編程方法6/16/2024第一節FX2N系列可編程序控制器及其性能一、FX2N系列PLC1．型號命名方式型號命名的根本格式表示如下：6/16/2024I/O總點數：14~256單元類型：M：表示基本單元,E：表示擴展單元及擴展模塊，EX：擴展輸入單元，EY：擴展輸出單元型號變化：DS：24VDC，世界型ES：世界型（晶體管型為漏輸出）ESS：世界型（晶體管型為源輸出）輸出形式：R：繼電器輸出，T：晶體管輸出，S—晶閘管輸出6/16/20242．FX2N系列PLC及其性能FX2系列PLC有根本單元、擴展單元、擴展模塊及特殊功能單元等。FX2系列PLC的根本單元、擴展單元、擴展模塊的型號規格FX2系列PLC的性能指標6/16/2024二、FX2N系列PLC內部繼電器的功能及編號1．輸入繼電器X〔X0~X177〕

輸入繼電器是PLC用來接收用戶設備發來的輸入信號。輸入繼電器與PLC的輸入端相連。圖2-1(a)輸入繼電器等效電路輸入繼電器的地址編號采用八進制。6/16/20242．輸出繼電器Y〔Y0~Y177〕

輸出繼電器是PLC用來將輸出信號傳給負載的元件。輸出繼電器的外部輸出觸點接到PLC的輸出端子上。輸出繼電器的地址編號采用八進制。圖2-1(b)輸出繼電器等效電路6/16/20243．輔助繼電器M

輔助繼電器可分為：通用型、斷電保持型和特殊輔助繼電器三種，輔助繼電器按十進制編號。〔1〕通用輔助繼電器M0~M499〔500點〕〔2〕斷電保持輔助繼電器M500~M1023〔524點〕。〔3〕特殊輔助繼電器M8000~M8255〔256點〕6/16/2024PLC內的特殊輔助繼電器各自具有特定的功能：1〕只能利用其觸點的特殊輔助繼電器，線圈由PLC自動驅動，用戶只利用其觸點M8000：運行監控用，PLC運行時M8000接通M8002：僅在運行開始瞬間接通的初始脈沖特殊輔助繼電器M8012：產生100ms時鐘脈沖的特殊輔助繼電器2〕可驅動線圈型特殊繼電器，用于驅動線圈后，PLC作特定動作M8030：鯉電池電壓指示燈特殊繼電器M8033：PLC停止時輸出保持特殊輔助繼電器M8034：止全部輸出特殊輔助繼電器M8039：時掃描特殊輔助繼電器6/16/20244．狀態繼電器S

狀態繼電器S是編制步進控制順序中使用的重要元件，它與步進指令STL配合使用狀態繼電器有以下五種類型：1〕初始狀態繼電器：S0~S9共10點2〕回零狀態繼電器：S10~S19共10點3〕通用狀態繼電器：S20~S499共480點4〕保持狀態繼電器：S500~S899共400點5〕報警用狀態繼電器：S900~S999共100點6/16/20245．定時器T定時器在PLC中的作用相當于一個時間繼電器，它有一個設定值存放器，一個當前值存放器以及無限個觸點。PLC內定時器是根據時鐘脈沖累積計時，時鐘脈沖有1ms、10ms、100ms三檔，當所計時時間到達設定值時，輸出觸點動作。定時器可以用用戶程序存儲器內的常數k作為設定值，也可以用數據存放器D的內容作為設定值。〔1〕定時器T0~T245100ms定時器：T0~T199共200點，每個定時器設定值范圍0.1~3276.7s；10ms定時器：T200~T245共46點，每個設定值范圍0.01~327.67s。6/16/2024定時器的工作原理T200圖2-2定時器的工作原理6/16/2024〔2〕積算定時器T246~T2551ms積算定時器：T246~T249共4點，每點設定值范圍為0.001~32.767s100ms積算定時器：T250~T255共6點，每點設定值范圍為0.1~3276.7s6/16/2024積算定時器的工作原理T250圖2-3積算定時器的工作原理圖6/16/20246．計數器C計數器可分為普通計數器和高速計數器〔1〕16位加計數器〔設定值：1~32767〕其設定值K在1~32767之間。設定值K0與K1含義相同，即在第一次計數時，其輸出觸點動作。有兩種16位加/減計數器：通用型：C0~C99共100點斷電保持型：C100~C199共100點6/16/2024加計數器的動作過程例如012345678910X010X011Y000當前數據圖2-4加計數器的動作過程6/16/2024〔2〕32位雙向計數器〔設定值：-2147483648~+2147483647〕有兩種32位加/減計數器：通用計數器：C200~C219共20點保持計數器：C220~C234共15點

計數方向由特殊輔助繼電器M8200~M8234設定。加減計數方式設定：對于C△△△，當M8△△△△接通（置1）時，為減計數器，斷開（置0）時，為加計數器。計數值設定：直接用常數K或間接用數據寄存器D的內容作為計數值。間接設定時，要用元件號緊連在一起的兩個數據寄存器。6/16/2024加減計數器的動作過程例如圖2-5加減計數器的動作過程6/16/2024〔3〕高速計數器高速計數器C235~C255共21點共享PLC上6個高速計數器輸入〔X000~X005〕。高速計數器按中斷原那么運行。7．數據存放器D〔1〕通用數據存放器D0~D199共200點。只要不寫入其它數據，已寫入的數據不會變化。但是，PLC狀態由運行→停止時，全部數據均清零。6/16/2024〔2〕斷電保持數據存放器D200~D511共312點，只要不改寫，原有數據不會喪失。〔3〕特殊數據存放器D8000~D8255共256點這些數據存放器供監視PLC中各種元件的運行方式用。〔4〕文件存放器D1000~D2999共2000點。8．變址存放器〔V/Z〕變址存放器的作用類似于一般微處理器中的變址存放器〔如Z80中的IX、IY〕，通常用于修改元件的編號。6/16/2024第二節FX2系列PLC的根本指令FX2系列PLC共有20條根本指令，2條步進指令，近百條功能指令。一、邏輯取和輸出線圈指令LD、LDI、OUTLD：取指令，用于常開觸點與母線的連接指令LDI：取反指令，用于常閉觸點與左母線連接OUT：線圈驅動指令，也叫輸出指令6/16/2024LD、LDI、OUT指令的使用說明圖2-6LD、LDI、OUT指令的使用說明6/16/2024二、觸點串聯指令AND、ANI

AND：與指令，用于單個常開觸點的串聯，完成邏輯“與”運算ANI：與非指令，用于單個常閉觸點的串聯，完成邏輯“與非”運算6/16/2024AND、ANI指令的使用說明圖2-7AND、ANI指令使用說明6/16/2024三、觸點并聯指令OR、ORI

OR：或指令，用于單個常開觸點的并聯，完成邏輯“或”運算

ORI：或非指令，用于單個常閉觸點的并聯，完成邏輯“或非”運算6/16/2024OR、ORI指令的使用說明圖2-8OR、ORI指令的使用說明6/16/2024四、串聯電路塊的并聯指令ORB

ORB：塊或指令。用于兩個或兩個以上的觸點串聯連接的電路之間的并聯，稱之為串聯電路塊的并聯連接圖2-9ORB指令使用說明ORB指令的使用說明6/16/2024五、并聯電路塊的串聯指令ANB

ANB：塊與指令。用于兩個或兩個以上觸點并聯連接的電路之間的串聯，稱之為并聯電路塊的串聯連接

ANB指令的使用說明0LDX0005ANDX0051ORIX0016ORB2LDX0027ORIX0063ANDX0038ANB4LDX0049OUTY001

圖2-10ANB指令使用說明6/16/2024六、棧指令MPS、MRD、MPP

MPS、MRD、MPP這三條指令分別為進棧、讀棧、出棧指令，用于多重輸出電路MPS、MRD、MPP指令的使用說明0LDX0046OUTY0031MPS7MRD2ANDX0058OUTY0043OUTY0029MPP4MRD10ANDX0045ANDX00311OUTY005X004Y005Y004X003Y003X005X004Y002圖2-11棧存儲器與輸出指令的使用說明6/16/2024七、主控及主控復位指令MC、MCR

MC：主控指令，用于公共串聯觸點的連接；MCR：主控復位指令，即作為MC的復位指令

MC、MCR指令的使用說明之一

LDX0001MCN0SPM1004LDX0015OUTY0016LDX0027OUTY0028MCRN010LDX00311OUTY003X000MCN0M100MCRN0X003Y003X002Y002N0M100X001Y001圖2-12MC、MCR指令的使用說明之一6/16/2024使用MC/MCR指令說明：1〕與主控指令MC相連的觸點必須用LD或LDI指令，使用MC指令后，母線移到主控觸點的后面，MCR使母線回到原來的位置。2〕在MC指令內再使用MC指令時，嵌套級N的編號〔0~7〕順次增大，返回用MCR指令，從大的嵌套級開始解除。特殊輔助繼電器不能用作MC的操作。6/16/2024MC、MCR指令說明之二圖2-13MC、MCR指令說明之二6/16/2024八、置位與復位指令SET、RST

SET：置位指令，是動作保持

RST：復位指令，使操作保持復位

6/16/2024SET、RST指令的說明圖2-14SET、RST指令的使用說明〔a〕梯形圖〔b〕語句表〔c〕波形6/16/2024RST指令用于計數器的使用說明圖2-15RST指令用于計數器的使用說明6/16/2024RST指令使用說明：1〕RST指令既可用于計數器復位，使其當前值恢復至設定值，也可用于復位移位存放器，去除當前內容。2〕在任何情況下，RST指令優先。當RST輸入有效時，不接受計數器和移位存放器的輸入信號。3〕因復位回路的程序與計數器的計數回路的程序是相互獨立的，因此程序的執行順序可任意安排，而且可分開編程。6/16/2024九、脈沖輸出指令PLS、PLF

PLS、PLF指令都是2程序步，它的目標元件是Y和M，但特殊輔助繼電器不能作目標元件。PLS指令在輸入信號上升沿產生脈沖輸出PLF在輸入信號下降沿產生脈沖輸出6/16/2024PLS、PLF指令的使用說明0LDX0011PLSM0←2步指令3LDM04SETY0005LDX0026PLFM1←2步指令8LDM19RSTY000T0掃描周期T0掃描周期Y000M1M0X001X002X001M0SETY000X002PLFM1M1RSTY000PLSM0圖2-16PLS、PLF指令的使用說明6/16/2024使用PLS、PLF指令說明：4〕使用這兩條指令時，要特別注意目標元件。1〕使用PLS指令，元件Y、M僅在驅動輸入接通后的一個掃描周期內動作〔置1〕。2〕使用PLF指令，元件僅在驅動輸入斷開后的一個掃描周期內動作。3〕特殊繼電器不能用作PLS或PLF的操作元件。6/16/2024十、空操作指令NOPNOP(NoOperation)：空操作指令NOP指令是一條無動作、無目標元件的一程序步指令。NOP指令的作用有兩個，一個作用是在PLC的執行程序全部去除后，用NOP顯示；另一個作用是用于修改程序。其具體的操作是：在編程的過程中，預先在程序中插入NOP指令，那么修改程序時，可以使步序號的更改減少到最少。此外，可以用NOP來取代已寫入原指令，從而修改電路。6/16/2024NOP指令的使用說明×ANB→NOP×ORB→NOPORI→NOPOR→NOPOU→NOP×××××AND→NOPANI→NOP圖2-17NOP指令的使用說明6/16/2024十一、程序結束指令END用于程序的結束，是一條無目標元件的1程序步指令。在程序調試過程中，按段插入END指令，可以順序擴大對各種程序動作的檢查。END：程序結束指令6/16/2024第三節FX2系列PLC的步進指令及編程方法一、功能圖

功能圖是一種用于描述順序控制系統控制過程的一種圖形。它具有簡單、直觀等特點，是設計PLC順序控制程序的一種有力工具。它由步、轉換條件及有向連線組成。

狀態繼電器是構成功能圖的重要元件。6/16/20241．步

將系統的工作過程可以分為假設干個階段，這些階段稱為“步”。

“步”是控制過程中的一個特定狀態。步又分為初始步和工作步，在每一步中要完成一個或多個特定的動作。初始步表示一個控制系統的初始狀態，所以，一個控制系統必須有一個初始步，初始步可以沒有具體要完成的動作。FX2系列PLC的狀態繼電器元件有900點〔S0～S899〕。其中S0~S9為初始狀態繼電器，用于功能圖的初始步。6/16/20242．轉換條件步與步之間用“有向連線”連接，在有向連線上用一個或多個小短線表示一個或多個轉換條件。當條件得到滿足時，轉換得以實現。當系統正處于某一步時，把該步稱為“活動步”。6/16/2024功能圖例如:X021X020S030SETY011Y010S031Y012圖2-18功能圖6/16/20243．功能圖的結構1〕單序列：反映按順序排列的步相繼激活這樣一種根本的進展情況X003X000X002X001123Y000Y001Y002圖2-19單序列6/16/2024X012X010X011X006X005X004X003X002X001X00712637845X0002〕選擇序列：—個活動步之后，緊接著有幾個后續步可供選擇的結構形式稱為選擇序列。圖2-20選擇序列6/16/2024X003X000X005X004X001278X00234563〕并行序列：當轉換的實現導致幾個分支同時激活時，采用并行序列。其有向連線的水平局部用雙線表示。圖2-21并行序列6/16/20244〕跳步、重復和循環序列：在實際系統中經常使用跳步、重復和循環序列。這些序列實際上都是選擇序列的特殊形式。圖2-22跳步、重復和循環序列(a)跳步序列(b)重復序列(c)循環序列X005X004X003X010X005X001X0023456X005X001X002X004X0030567X002X004X003X010X0014567(a)(b)(c)6/16/2024二、步進指令使STL復位指令RET指令。步進指令又稱STL指令。

步進指令STL只有與狀態繼電器S配合時才具有步進功能。使用STL指令的狀態繼電器常開觸點，稱為STL觸點，沒有常閉的STL觸點。用狀態繼電器代表功能圖的各步，每一步都具有三種功能：負載的驅動處理、指定轉換條件和指定轉換目標。6/16/2024步進指令的執行過程STLS20OUTY000LDX001SS21STLS21X001轉換目標轉換條件驅動處理S20S21Y000圖2-23STL指令與功能圖驅動處理轉換目標轉換條件S21X001S20SS21Y0006/16/2024STL觸點是與左母線相連的常開觸點，類似于主控觸點，并且同一狀態繼電器的STL觸點只能使用一次〔并行序列的合并除外〕。與STL觸點相連的觸點應使用LD或LDI指令，使用過STL指令后，應用RET指令使LD點返回左母線。梯形圖中同一元件的線圈可以被不同的STL觸點驅動，即使用STL指令時，允許雙線圈輸出。STL觸點之后不能使用MC/MCR指令。6/16/2024三、STL功能圖與梯形圖的轉換例：某液壓動力滑臺系統使用步進指令編程LDM8002SS0STLS0LDX001SS21STLS21OUTY000LDX002SS22STLS22OUTY001LDX003SS23STLS23OUTY002LDX004SS0RETM8002SS0X002SS22Y000S21S0X001SS21X003SS23Y001S22X004SS0Y002S23X004M8002X001X003X002S0Y001Y000Y002S22S23S21圖2-24STL功能圖與梯形圖的轉換6/16/2024X010X003X006X004X007X002S23S24S25S26S22S27X005Y000Y003Y001Y002Y004Y005X005X002SS23SS25Y000S22X003SS24Y001S23X004SS27Y002S24X006SS26Y003S25X007SS27Y004S26X010Y005S27圖2-25選擇序列的功能圖及步進梯形圖四、多流程步進控制的編程方法1．選擇序列分支與合并的步進編程6/16/20242．并行序列分支與合并的步進編程X004X002X003X001S24S25S26S27S23Y001Y004Y002Y003Y005X005S28Y006Y002S24X002SS25Y003S25X003SS27Y004S26Y005S27X004SS28X005Y006S28SS24X001SS26Y001S23S25S27圖2-26并行序列的步進編程6/16/2024第四節FX2系列PLC的功能指令及編程方法一、功能指令的根本格式1．功能指令的表示形式(a)根本格式V,ZBCTKnSKnMKnYKnXFNC代碼助記符(S)(D)6/16/2024將D10中的數據送到D12中（處理16位數據）將D21和D20的數據送到D23和D22（處理32位數據）X000MOVD10D12X001(D)MOVD20D22(b)數據傳送指令的使用(C)脈沖執行方式(d)V和Z變址存放器的使用X003X002MOVK20ZX001MOVK10VADDD5VD15ZD40ZMOV(P)D10D40X001圖2-27功能指令的根本形式6/16/20242．數據長度和指令類型功能指令可以處理16位數據和32位數據3．指令類型功能指令有連續執行型和脈沖執行型兩種形式4．指令的操作數(1)位元件X、Y、M、和S；(2)常數K、H或指針P；(3)字元件T、C、D、V、Z(T、C分別表示定時器和計數器的當前值存放器)；(4)由位元件X、Y、M和S的位指定組成字元件。6/16/20245．變址存放器V、Z變址存放器在傳送、比較指令中用來修改操作對象的元件號，其操作方式與普通數據存放器一樣。在圖6－27a中的源操作數和目的操作數可以表示為〔S?〕和〔D?〕,其中的〔?〕表示使用變址功能，稱為變址存放器。二、功能指令1．條件跳轉指令CJ和CJ(P)為條件跳轉指令，在某種條件下需要跳過一局部程序時，采用跳轉指令，這樣可以減少掃描時間，提高程序執行速度。6/16/2024CJ指令的使用LDX000CJP10┊LDX001OUTY001LDX002OUTY002圖2-28CJ指令的使用標號P9X000CJP9X001CJP9X002Y002(b)X000標號P10CJP10X001Y001X002Y002（a）6/16/20242．中斷指令〔EI/DI〕允許中斷指令EI與禁止中斷指令DI之間的程序段為允許中斷區間。當程序處理到允許中斷的區間，出現中斷信號時，那么停止執行主程序，去執行相應的中斷子程序。處理到中斷返回指令IRET時再返回斷點，繼續執行主程序。中斷標號的含義:

IO

□→1為上升沿中斷，0為下降沿中斷0~5對應輸入X000~X005常置為06/16/2024┊(M8050)┊┊┊允許中斷區間11011001EIDIFENDIRET中斷子程序（1）主程序結束中斷子程序（2）IRET┊MX000Y020X001Y025X002EI/DI中斷指令的使用圖2-29中斷指令的使用圖6/16/2024中斷指令使用說明：〔1〕有關的特殊輔助繼電器為ON狀態，響應的中斷子程序不能執行。〔2〕一個中斷程序執行時，其他中斷被禁止。但是在中斷程序中編入EI和DI指令時，可實現中斷嵌套。多個中斷信號產生的順序，遵照中斷指針號較低的有優先權的規定。〔3〕中斷信號的脈寬必須大于200μs。〔4〕如果中斷信號產生禁止中斷區間〔DI～EI之間〕，這個中斷信號被存儲，并在EI指令后執行。6/16/20243．主程序結束指令〔FEND〕

FEND指令表示主程序結束。程序執行到FEND時，進行輸出處理、輸入處理、監視定時器和計數器刷新，全部完成以后返回到程序的第00步。

FEND主程序結束指令使用時應注意，子程序和中斷子程序必須寫在主程序結束指令FEND和END指令之間。6/16/2024FEND主程序結束指令使用X010=ON1001P20X010=OFFENDX010CJP20主程序1主程序2FEND主程序3FEND中斷子程序圖2-30FEND指令的使用6/16/20244．比較和傳送指令〔1〕比較指令〔CMP〕：比較指令是將源操作數S1、S2的數據，按照代數規那么進行大小比較，并將比較結果送到目的操作數D中。比較指令使用說明：1〕比較指令中的所有的源操作數據都按二進制數值處理。2〕對于多個比較指令，其目標操作數D也可以指定為同一個元件；但每執行一次比較指令其D的內容隨之而變化。6/16/2024〔2〕傳送指令〔MOV〕：MOV傳送指令是將源操作數送到指定的目的操作數去，即S→D。CMP、MOV指令的使用K100>C20,M0=ONK100<C20,M2=ONK100=C20,M1=ONX000CMPK100C20M0[S1][S2][D](a)CMP指令

M0M1M2X001MOVK126D26(b)MOV指令圖2-31CMP、MOV指令的使用6/16/20245．循環指令FOR、NEXT為循環開始和循環結束指令。FOR、NEXT指令內允許加嵌套使用。循環指令使用說明：〔3〕NEXT指令不允許寫在END、FEND指令的后面。〔1〕FX2系列PLC的循環指令最多允許5級嵌套。〔2〕FOR、NEXT在成對使用。要求FOR在前，NEXT在后。6/16/2024FOR、NEXT指令的使用

圖2-32FOR、NEXT指令的使用(a)FOR、NEXT指令(b)2級嵌套┋FORKnNEXT(a)AB┋FORK4FORD0NEXTNEXT┋┋(b)6/16/20246．數制變換指令〔1〕BCD變換指令BCD指令使用說明：①BCD轉換的結果超過0～9999〔16位運算〕或0～99999999(32位運算)時，那么出錯；②BCD變換指令用于將PLC中的二進制數據變換成BCD碼輸出，用于驅動七段顯示。

BCD變換指令是將源地址中的二進制數轉換成BCD碼送到目標地址中去。6/16/2024〔2〕BIN變換指令數值變換指令的使用圖2-33數值變換指令的使用[S][D]X000BCDK2Y0D12(a)BCD指令[S][D]X000BINK2Y0D12(b)BIN指令BIN變換指令是將源地址中的BCD數據變換成二進制數據送到目標地址去。BIN指令常用于將BCD數字開關串的設定值輸入到PLC中。常數K不能作為本指令的操作元件，因為在任何處理之前它會被轉換成二進制數。6/16/20247．四那么運算指令〔1〕加法指令ADD

ADD指令是將指定源地址中的二進制數相加，其結果送到指定目的地址去。〔2〕減法指令SUB

SUB指令是將指定源地址中的二進制數相減，其結果送到指定目的地址去。6/16/2024①每個數據的最高位作為符號位，0表示為正，1表示為負。ADD為二進制代數法運算。例如，5＋〔－8〕＝－3，5－〔－8〕＝13。ADD、SUB指令的使用圖2-34ADD、SUB指令的使用(a)ADD指令(b)SUB指令X000[S1][S2][D]SUBD10D12D14(b)X000[S1][S2][D]ADDD10D12D14(a)〔S1〕+(S2)→〔D〕即〔D10〕+(D12)→(D14)〔S1〕－(S2)→〔D〕即〔D10〕－(D12)→(D14)加法指令使用說明：6/16/2024②當執行條件X000=OFF時，不執行運算，〔D〕中的內容不變。③設有3個操作數標志：M8020為零標志；M8021為借位標志；M8022為進位標志。運算結果為0時，那么零標志M8020閉合；如果運算結果超過32767(16進制運算)或2147483647〔32位運算〕，那么進位標志M8022閉合；如果運算結果小于－32767〔16進制運算〕或－2147483647(32位運算)，那么借位標志M8021閉合。6/16/2024〔3〕乘法指令MUL16位乘法運算滿足執行條件那么將兩個源地址〔S1〕、(S2)中的數相乘，并以32位的形式送到指定目標數據存放器〔D〕。32位數據結果的低16位存放在指定目的地址〔D〕，高16位存放在相連的下一個目標元件中。〔4〕除法運算D