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1、电气控制与PLC应用技术,第6章 FX系列PLC的常用应用指令,Kunming University of Science&Technology,ch.6-2,本章主要内容,6.1 应用指令概述 6.2 程序流程指令6.3 比较与传送指令6.4 算术与逻辑运算指令6.5 移位指令6.6 浮点数运算指令6.7 其他常用指令,Kunming University of Science&Technology,ch.6-3,6.1 应用指令概述,1、应用指令的表示方法 应用指令的梯形图结构一般包括以下三部分：执行条件：当执行条件为ON时，才执行应用指令（有些应用指令没有执行条件）功能号和助记符：每条应
2、用指令都有一个功能编号和相应的助记符，功能号不同，应用指令的功能就不同 操作数：包括源操作数S、目标操作数D、常数（m、n）。,助记符,FNC+操作数,Kunming University of Science&Technology,ch.6-4,6.1 应用指令概述,2、操作数的表达方式有以下几种：（1）位元件：X、Y、M、S、D.b。（只有ON/OFF两种状态）（2）字元件：T、C、D、R、V、Z、UG。（16位数值）（3）Kn+位元件（用Kn4位位元件组成的字元件）例：“K1Y0”表示将Y0作为起始位的“Y3 Y0”的4位数据；“K2X0”表示将X0作为低位的“X7 X0”的8位数据；“
3、K4M10”表示将M10作为低位的“M25 M10”的16位数据；“K8M100”表示将M100作为低位的“M131 M100”的32位数据 对于16位指令，Kn为K1 K 4，对于32位指令，Kn为K1 K 8。（4）常数：十进制常数（K）、十六进制常数（H）、浮点数（E）。（5）指针：P、I。,Kunming University of Science&Technology,ch.6-5,6.1 应用指令概述,3不同长度数据之间的传送（1）“从长到短”的传送：忽略长数据的高位；（2）“从短到长”的传送：长数据的高位为0。,Kunming University of Science&Tech
4、nology,ch.6-6,6.1 应用指令概述,4、16位和32位指令 应用指令分为16位指令和32位指令。在16位指令助记符的前面加上字符“D”，即为32位指令。处理32位指令时，用相邻地址的两个16位字元件存放32位数据，其首地址通常用偶数。5、连续执行/脉冲执行指令 连续执行：当执行条件为ON时，指令在每个扫描周期都执行。脉冲执行：指令仅在执行条件从OFF变到ON（上升沿）时执行。脉冲执行方式的指令（简称P指令）和32位指令（简称D指令）可同时使用。注意区分：MOV、MOVP、DMOV、DMOVP,用法举例：,Kunming University of Science&Technolo
5、gy,ch.6-7,6.1 应用指令概述,举例：,Kunming University of Science&Technology,ch.6-8,6.2 程序流程指令,6.2.1 主程序与子程序子程序是为特定控制目的编制的相对独立的程序。如果某段程序在整个程序中的不同位置反复出现多次，则可以将此段程序作为子程序处理。为了使整个程序结构清晰，也可以把功能相对独立的程序段作为子程序处理。与子程序调用相关的指令有子程序调用指令（CALL、CALLP）、子程序返回指令（SRET）和主程序结束指令（FEND）。子程序必须写在FEND与END之间。每段子程序必须以SRET结束。子程序可以实现最多5级的嵌套
6、。子程序调用的指针可以为P0 P62或P64 P4095。指针不能在梯形图的母线左边重复出现。,Kunming University of Science&Technology,ch.6-9,6.2.1 主程序与子程序,子程序中的定时器：只可用T192T199。FEND表示主程序结束，执行FEND后，会执行与END相同的处理。注意：在子程序内被置ON的元件，即使执行条件已经变成OFF，但在程序结束后这些元件仍被保持ON状态。在子程序内对定时器和计数器执行RST指令后，其复位状态也被保持。,Kunming University of Science&Technology,ch.6-10,6.2.
7、2 条件跳转,条件跳转指令用于跳过顺控程序中的某一部分，从而减少程序的扫描时间，使顺控程序中的双线圈输出成为可能 跳转指令执行前后以及跳转区内、外各个软元件的状态 软元件Y、M、S的状态 计数器C的状态 定时器T的状态 T、C软元件复位指令RST的执行 应用指令的执行,用法举例：,Kunming University of Science&Technology,ch.6-11,6.2.2 条件跳转,跳转指令（CJ）与主控指令MC的关系：MC区外 MC区外MC区外 MC区内MC区内 MC区内MC区内 MC区外 MC1区 MC2区,CJ 的执行与MC是否有效无关,执行CJ 时，须MC有效,执行CJ
8、 时，须MC1中的MC有效,Kunming University of Science&Technology,ch.6-12,6.2.2 条件跳转,跳转指令调用的指针：P0 P4095。其中P63用于跳转到END位置，而END指令处不能标记P63。跳转方向：可以跳转到比跳转指令步序号小的位置，但要注意扫描时间不能超过200ms，否则会产生看门狗定时器出错 多个跳转指令也可以向一个地方跳转，但某个跳转程序段所使用的指针不能再供其它跳转程序段或子程序段所使用（即左母线左边的标号标记不能重复）,Kunming University of Science&Technology,ch.6-13,6.2.
9、3 中断与循环,1中断允许中断（EI）、禁止中断（DI）和中断返回（IRET）三条应用指令与中断指针一起使用，实现中断控制。它们均无操作数，属纯指令结构，且不需要驱动触点。中断子程序必须写在FEND指令与END指令之间，每个中断子程序必须以IRET指令结束。中断子程序中的定时器：只可用T192T199。当多个中断信号顺序发生时，最先产生的中断信号有优先权。若几个中断信号同时产生，则中断指针号较低的有优先权。,Kunming University of Science&Technology,ch.6-14,6.2.3 中断与循环中断,中断是否有效，由特殊辅助继电器控制。当与中断事件对应的特殊辅助
10、继电器为OFF时，中断事件有效，为ON时，中断事件无效。输入中断：由M8050 M8055控制。定时器中断：由M8056、M8057、M8058控制。高速计数器中断：由M8059控制。,用法举例：（P158）,Kunming University of Science&Technology,ch.6-15,6.2.3 中断与循环 循环,循环程序从FOR指令开始，至NEXT指令结束，在FORNEXT之间的程序重复执行n次后再执行NEXT后面的程序。循环可以嵌套，但不能超过5层，且FOR与NEXT使用的次数必须相同。FOR指令不能在NEXT之后，在FEND和END之后不能使用NEXT指令。,用法举
11、例：（P158）,Kunming University of Science&Technology,ch.6-16,6.3 比较与传送指令,6.3.1 CMP比较指令 1.数据比较指令（FNC10 CMP）：用来实现两个数据的代数比较。,Kunming University of Science&Technology,ch.6-17,6.3.1 CMP比较指令,2.区间比较指令（FNC11 ZCP）将一个数据与2个设定值进行比较。,Kunming University of Science&Technology,ch.6-18,6.3.1 CMP比较指令,比较结果的清零（FNC40 ZRST）
12、当执行条件为OFF时，执行结果仍保持执行比较指令之前的状态。故在不执行比较指令时，需用复位指令对比较结果清零。,Kunming University of Science&Technology,ch.6-19,6.3.2 触点式比较指令,触点式比较指令（FNC224 FNC246）是使用LD、AND、OR触点符号进行数据比较的指令。,用法举例：,Kunming University of Science&Technology,ch.6-21,6.3.3 传送类指令,1传送指令（FNC12 MOV）：用于将源操作数的数据传送（复制）到目标操作数。2.取反传送指令（FNC14 CML）:将源数据的
13、各位取反后再传送到目标元件.3.批传送指令（FNC15 BMOV）也称块传送指令:将以S.所指定的元件为起始地址的n点数据，传送到以目标D.所指定的元件为起始地址的n个元件中去。,Kunming University of Science&Technology,ch.6-22,6.3.3 传送类指令,4多点传送指令（FNC16 FMOV）：用于将同一数据传送到多个软元件中。传送后，n点目标元件中的数据相同，均为源数据。,Kunming University of Science&Technology,ch.6-23,6.3.3 传送类指令,5移位传送指令（FNC13 SMOV）,用法举例：P1
14、61,Kunming University of Science&Technology,ch.6-24,6.3.4 数据交换指令（XCH）,交换指令（FNC17 XCH）：当执行条件为ON时，两个目标数据相互交换。注意：若使用连续执行方式的指令，则每个扫描周期都将执行一次数据交换。,用法举例：P162,Kunming University of Science&Technology,ch.6-25,6.3.5 BCD与BIN之间的相互转换,BIN转换成BCD指令（FNC18 BCD）:将源S.所指定的BIN数据转换成BCD数据，并将该BCD码传送到目标D.所指定的元件中。,用法举例：P163图
15、6.18,Kunming University of Science&Technology,ch.6-27,6.3.5 BCD与BIN之间的相互转换,2.BCD转换成BIN指令（FNC19 BIN）:将由源S.所指定的BCD数据转换成BIN数据，并将转换结果传送到由目标D.所指定的元件中。,用法举例：P163,Kunming University of Science&Technology,ch.6-28,6.4 算术与逻辑运算指令,6.4.1 二进制算术运算指令 1二进制加法运算指令（FNC20 ADD）:用来实现S1.、S2.两个源数据的加运算（代数运算），并将运算结果送到指定的目标D.中
16、。,Kunming University of Science&Technology,ch.6-29,6.4.1 二进制算术运算指令,二进制减法运算指令（FNC21 SUB）:用来实现S1.、S2.两个源数据的减运算，并将运算结果送到指定的目标D.中。,Kunming University of Science&Technology,ch.6-30,6.4.1 二进制算术运算指令,3.二进制乘法运算指令（FNC22 MUL）用来实现两个源操作数的乘法运算，并将运算结果送入目标D.为首地址的字元件中。,Kunming University of Science&Technology,ch.6-3
17、1,6.4.1 二进制算术运算指令,二进制除法运算指令（FNC23 DIV）用于实现两个源操作数S1.（被除数）和S2.（除数）的除法运算。注意：除数不能为0；当目标为位元件时，不能得到余数；,Kunming University of Science&Technology,ch.6-32,6.4.1 二进制算术运算指令,5.加1/减1运算指令（FNC24 INC/FNC25 DEC）用于将目标D.中的二进制数据加1/减1。,Kunming University of Science&Technology,ch.6-33,6.4.2 字逻辑运算指令,逻辑字与（FNC26 WAND）:仅当两个输
18、入都为“1”时，输出才为“1”，否则输出为“0”。逻辑字或（FNC27 WOR）:仅当两个输入都为“0”时，输出才为“0”，否则输出为“1”逻辑字异或（FNC28 WXOR）:当两个输入相同时，输出为“0”，当两个输入不同时，输出为“1”。“异或非”运算:将WXOR指令与取反传送（FNC14 CML）指令相结合实现。,Kunming University of Science&Technology,ch.6-34,6.4.2 字逻辑运算指令用法举例,Kunming University of Science&Technology,ch.6-35,6.5 移位指令,6.5.1 循环右移/左移指令
19、（FNC30 ROR/FNC31 ROL）用于使目标D.中的16位（或32位）二进制数据向右/向左循环移动n位（对于16位指令，n16；对于32位指令，n32）。,Kunming University of Science&Technology,ch.6-36,6.5 移位指令,6.5.2 位右移/位左移指令（FNC34 SFTR/FNC35 SFTL）用于将源S.为首地址的n2位位元件的内容送到以目标D.为首地址的n1位移位寄存器中，每次向右/向左移动n2位，最低位/最高位溢出。,用法举例：P168,Kunming University of Science&Technology,ch.6-
20、37,6.5.2 移位写入与移位读出指令（SFWR/SFRD）,移位写入指令（FNC38 SFWR）:用来控制先入先出（FIFO）的数据写入。在执行SFWR前，先将指针D.清零。例：当执行条件X1从OFF变到ON时，将源D0中的数据写入D2中，指针数据D1加1后变为1。当D0的数据改变后,X1再次从OFF变到ON时，这个D0被写入到D3中,指针数据D1变为2。其余类推，直到D1的内容超过“n-1”时，上述处理不再执行，进位标志M8022置1。,Kunming University of Science&Technology,ch.6-38,6.5.2 移位写入与移位读出指令（SFWR/SFRD
21、）,2.移位读出指令（FNC39 SFRD）:用来控制先入先出（FIFO）的数据读出。例：当执行条件X2从OFF变到ON时，将源S.+1地址（本例为D2）中的数据读到目标D20中，指针数据D1减1，从D10到D3的数据逐次向右移1字。数据总是从D2读出。当指针D1减到0时，上述处理不再执行，零标志M8020置1。在执行本指令的过程中，D10中的数据保持不变。,Kunming University of Science&Technology,ch.6-39,6.5.2 移位写入与移位读出指令（SFWR/SFRD）,SFWR/SFRD指令的应用举例：P169,Kunming University
22、of Science&Technology,ch.6-40,6.6 浮点数运算指令,PLC在处理浮点数时，只能针对二进制浮点数进行，二进制浮点数的存储格式：,二进制浮点数（实数）的数值大小RBIN为：,Kunming University of Science&Technology,ch.6-41,6.6.1 浮点数传送,浮点数传送指令（FNC112 DEMOV）：用于将源操作数的数据（S.+1、S.）传送（复制）到目标操作数（D.+1、D.）中。有32位连续执行型（DEMOV）和32位脉冲执行型（DEMOVP）两条。,Kunming University of Science&Technol
23、ogy,ch.6-42,6.6.2 浮点数比较,1.浮点数比较指令（FNC110 DECMP）：用来实现两个二进制浮点数（S1.+1、S1.）和（S2.+1、S2.）的比较，并将比较结果（大于、等于、小于）送到以目标操作数D.为首地址的连续三个软元件（即D.、D.+1、D.+2）中。,Kunming University of Science&Technology,ch.6-43,6.6.2 浮点数比较,2.二进制浮点数区间比较指令（FNC111 DEZCP）:用于将一个数据与2个设定值进行比较.注：对浮点数比较结果的清零：用RST或ZRST指令,Kunming University of S
24、cience&Technology,ch.6-44,6.6.3 二进制整数与二进制浮点数的相互转换（FLT/INT）,1二进制整数至二进制浮点数的转换（FNC49 FLT）：用来将源S.所指定的二进制整数转换为二进制浮点数，并将转换后的浮点数存放在以目标D.为首地址的相邻两个寄存器中。,Kunming University of Science&Technology,ch.6-45,6.6.3 二进制整数与二进制浮点数的相互转换（FLT/INT）,2二进制浮点数至二进制整数的转换指令（FNC129 INT）：INT是FLT指令的逆过程。它将源（S.+1 S.）所指定的二进制浮点数转换成二进制整
25、数，并将转换后的整数（舍去小数部分）存入目标D.中。,Kunming University of Science&Technology,ch.6-46,6.6.4 浮点数算术运算指令,1二进制浮点数加法运算指令（FNC120 DEADD）用来将存放在（S1.+1,S1.）和（S2.+1,S2.）中的两个二进制浮点数进行加法运算，并将运算结果以二进制浮点数形式存放到指定的目标（D.+1,D.）中。有32位连续型DEADD和32位脉冲型DEADDP两条。,Kunming University of Science&Technology,ch.6-47,6.6.4 浮点数算术运算指令,2.二进制浮点
26、数减法运算指令（FNC121 DESUB）用来将存放在（S1.+1,S1.）和（S2.+1,S2.）中的两个二进制浮点数进行减法运算，并将运算结果以二进制浮点数形式存放到指定的目标（D.+1,D.）中。有32位连续型DESUB和32位脉冲型DESUBP两条。,Kunming University of Science&Technology,ch.6-48,6.6.4 浮点数算术运算指令,3.二进制浮点数乘法运算指令（FNC122 DEMUL）用来将存放在（S1.+1,S1.）和（S2.+1,S2.）中的两个二进制浮点数进行乘法运算，并将运算结果以二进制浮点数形式存放到指定的目标（D.+1,D.
27、）中。有32位连续型DEMUL和32位脉冲型DEMULP两条.,Kunming University of Science&Technology,ch.6-49,6.6.4 浮点数算术运算指令,二进制浮点数除法运算指令（FNC123 DEDIV）用来将存放在（S1.+1,S1.）和（S2.+1,S2.）中的两个二进制浮点数进行除法运算，并将运算结果以二进制浮点数形式存放到指定的目标（D.+1,D.）中。有32位连续型DEDIV和32位脉冲型DEDIVP两条。,Kunming University of Science&Technology,ch.6-50,6.6.5 二进制浮点数与十进制浮点数
28、的相互转换,尽管在浮点数的运算中都是以二进制浮点数执行，但由于二进制浮点数本身是不易理解的数值，为了便于在外设上监控，可用EBCD指令将二进制浮点数转换为十进制浮点数，但PLC内部的扫描仍是采用二进制浮点数。在处理十进制浮点数（实数）时，使用连续编号的两个数据寄存器（D+1、D），其中低16位数据寄存器（D）用来存放底数（尾数），高16位数据寄存器（D+1）用来存放指数。即十进制浮点数=D10（D+1）。,Kunming University of Science&Technology,ch.6-51,6.6.5 二进制浮点数与十进制浮点数的相互转换,1二进制浮点数至十进制浮点数的转换指令（F
29、NC118 DEBCD）用来将源操作数（S.+1,S.）中的二进制浮点数转换为十进制浮点数，并将转换结果存放在目标操作数（D.+1,D.）中。有32位连续型DEBCD和32位脉冲型DEBCDP两条。,用法举例：P175,Kunming University of Science&Technology,ch.6-52,6.6.5 二进制浮点数与十进制浮点数的相互转换,十进制浮点数至二进制浮点数的转换指令（FNC119 DEBIN）用来将源操作数（S.+1,S.）中的十进制浮点数转换为二进制浮点数，并将转换结果存放在目标操作数（D.+1,D.）中。有32位连续型DEBIN和32位脉冲型DEBINP
30、两条。,Kunming University of Science&Technology,ch.6-53,6.7 其他常用指令,6.7.1 缓冲存储器的读出与写入指令（FROM/TO）读特殊功能模块缓冲存储器指令（FNC78 FROM）：用来将编号为m1的特殊功能模块（如A/D转换模块）内从第m2号缓冲存储器（BFM）开始的n个数据读到PLC的基本单元，并存放到从D.开始的n个字元件中。,用法举例：P176,Kunming University of Science&Technology,ch.6-54,6.7.1 缓冲存储器的读出与写入指令（FROM/TO）,FROM的等效实现方法：对于FX
31、3U以上机型的PLC，FROM指令可用块传送指令BMOV（当传送多点时）或传送指令MOV（当仅传送一点时）来等价实现，如图所示。图中，“U0G1”表示0号特殊功能模块中的1号缓冲存储器。,Kunming University of Science&Technology,ch.6-55,6.7.1 缓冲存储器的读出与写入指令（FROM/TO）,特殊功能模块的编号：接在基本单元右边扩展总线上的特殊功能模块（如A/D、D/A模块等），从距离基本单元最近的特殊功能模块开始按07的顺序编号。如图所示。,Kunming University of Science&Technology,ch.6-56,6.
32、7.1 缓冲存储器的读出与写入指令（FROM/TO）,写特殊功能模块缓冲存储器指令（FNC79 TO）用来将从源S.开始的n个字元件的基本单元数据，写到特殊功能模块m1内以m2开始的n个缓冲存储器中。,用法举例：P177,Kunming University of Science&Technology,ch.6-57,6.7.1 缓冲存储器的读出与写入指令（FROM/TO）,TO指令的等效实现方法：对于FX3U以上机型的PLC，TO指令也可用块传送指令BMOV（当传送多点时）或传送指令MOV（当仅传送一点时）来等价实现，如图所示。图中，“U2G10”表示2号特殊功能模块中的10号缓冲存储器。,
33、Kunming University of Science&Technology,ch.6-58,6.7.1 缓冲存储器的读出与写入指令（FROM/TO）,利用 FROM和TO两条指令可以读写与PLC相连的特殊功能模块，从而实现模拟量控制、高速计数控制等。注意：当M8028为OFF时，在执行FROM/TO指令的过程中，禁止输入中断和定时器中断，在此期间产生的中断会在执行完FROM/TO指令之后立即被执行。当连接较多特殊扩展设备时，PLC运行时执行缓冲存储区的初始化时间会变长，从而使运算时间延长，会产生看门狗出错。看门狗定时器用来监视PLC的扫描周期，在规定的时间内没有完成时，系统会出错。,Ku
34、nming University of Science&Technology,ch.6-59,6.7.1 缓冲存储器的读出与写入指令（FROM/TO）,看门狗定时器的修改举例：通过修改D8000的（系统默认的初始值是200ms）内容来变更看门狗定时器的时间。若不用WDT指令，则需等到处理END时，对D8000的修改才有效。,Kunming University of Science&Technology,ch.6-60,6.7.2 PID运算指令,PID运算指令（FNC88 PID）用来进行PID运算，以实现PID控制。例：当测量当前值（D1）偏离给定值（D0）时，通过PID控制偏差，产生一个
35、控制输出存入D150中。,Kunming University of Science&Technology,ch.6-61,6.7.2 PID运算指令,S3S3+24（共25个数据寄存器）用来设定控制参数，在PID运算之前需预先通过MOV等指令写入。其中：S3：存放采样时间(ms)，设定范围为132767（ms）。S3+1：存放控制器的动作方向。当该寄存器的b0位为1时，逆动作；当b0为0时，正动作。当该寄存器的b1位为1时，有输入变化量报警；当b1位为0时，无输入变化量报警。当该寄存器的b2位为1时（b2和b5不能同时为ON），有输出变化量报警；当b2位为0时，无输出变化量报警。当该寄存器的
36、b5位为1时，输出值上下限设定有效；当b5位为0时，无输出值上下限设定。S3+2：存放输入滤波常数，其设定范围为099%。S3+3：存放比例增益（Kp），其设定范围为132767%。,Kunming University of Science&Technology,ch.6-62,6.7.2 PID运算指令,S3+4：存放积分时间（Ti），其设定范围为032767（100ms）S3+5：存放微分增益（Kd），其设定范围为0100%。S3+6：存放微分时间（Td），其设定范围为032767（10ms）S3+7 S3+19：PID运算处理时自动占用。S3+20：输入变化量(增侧)报警设定值。(当S
37、3+1的b1=1时才有效)S3+21：输入变化量(减侧)报警设定值。(当S3+1的b1=1时才有效)S3+22：输出变化量(增侧)报警设定值。(当S3+1的b2=1时才有效)S3+23：输出变化量(减侧)报警设定值。(当S3+1的b2=1时才有效)S3+24：报警输出。（当S3+1的b1=1或b2=1时才有效）,Kunming University of Science&Technology,ch.6-63,6.7.3 ON位判断与ON位数求和指令（BON/SUM）,1ON位判断指令（FNC44 BON）用于判断源S.中第n位的状态。当源S.的第n位为ON时，目标D.所指定的位元件为ON。,用
38、法举例：P179,Kunming University of Science&Technology,ch.6-64,6.7.3 ON位判断与ON位数求和指令（BON/SUM）,对“ON”的位数求和（FNC43 SUM）用来将源S.所指定的字元件数据中为“1”的位数，存入目标D.中。若S.中没有为“1”的位，则零标志M8020置1。,用法举例：P179,Kunming University of Science&Technology,ch.6-65,6.7.4 开方运算指令（SQR）,二进制整数开方运算指令（FNC48 SQR）将源S.指定的正整数进行开方运算，并将运算结果（舍去小数的整数）存入
39、目标D.中。2.二进制浮点数开方运算指令（FNC127 DESQR）将源（S.+1、S.）指定的二进制浮点数（实数）进行开方运算，并将运算结果（也是二进制浮点数）存入目标（D.+1、D.）中。注意：源（S.+1、S.）的值不能为负数。,Kunming University of Science&Technology,ch.6-66,6.7.5 交替输出指令（ALT）,交替输出指令（FNC66 ALT）：用来使指定的位软元件反转（即位元件按ON、OFF交替输出）。利用ALT指令很容易实现多级分频、单按钮启停等,用法举例：P180,Kunming University of Science&Tec
40、hnology,ch.6-67,6.7.5 交替输出指令（ALT）,用ALT指令还可得到闪烁动作的输出,Kunming University of Science&Technology,ch.6-68,6.7.6 七段译码指令（SEGD）,七段译码指令（FNC73 SEGD）：用来将源S.的低4位所指定的0F（16进制）数据译成7段显示数据，并将结果存入目标D.的低8位中，D.的高8位数据不变。,用法举例：P180,Kunming University of Science&Technology,ch.6-70,习题与思考题,本章书面完成以下作业：6.1 6.3 6.6 6.9 6.10 6.13 6.16 6.17 6.18 6.20 6.22 6.23,
