可编程控制器应用技术

1. 可编程控制器应用技术 第六章 FX2N系列可编程控制器功能指令概述

2. 目录 • 数据类软元件及存储器组织 • 功能指令的表达形式、使用要素及分类 1

3. 内容提要 功能指令是可编程控制器数据处理能力的标志。由于数据处理远比逻辑处理复杂,功能指令无论从指令的表达形式上,还是从涉及的机内器件种类及信息的数量上都有一定的特殊性。 本章介绍 FX2N系列可编程控制器数据类软元件的组成和功能,功能指令的类型、表示形式和使用要素。给出了 FX2N系列可编程控制器的功能指令总表。 2

4. 概述 定义 可编程控制器的基本指令——基于继电器、定时器、计数器类软元件,主要用于逻辑处理的指令。 功能指令（应用程序）——用于数据的传送、运算、变换及程序控制等功能。 3

5. 概述 功能指令的特点 • 功能强大 • 指令处理的数据多 • 数据在存储单元中流转的过程复杂 4

6. 第一节 数据类软元件及存储器组织 • 一、数据类软元件的类型及使用 1.数据寄存器（D） 数据寄存器是用于存储数值数据的软元件，FX2N系列机中为16位（最高位为符号位，可处理数值范围为-32, 768～+32，768），如将2个相邻数据寄存器组合，可存储32位（最高位为符号位,可处理数值范围为-2，147，483, 648～ +2, 147, 483, 648）的数值数据。 5

7. 图6-1 16/32位二进制数据各位权值 第一节 数据类软元件及存储器组织 6

8. 第一节 数据类软元件及存储器组织 • 常用数据寄存器有以下几类: • 通用数据寄存器 (D0～D199共200点) • 断电保持数据寄存器 (D200～D511共312点) • 特殊数据寄存器 (D8000～D8255共256点) 7

9. 举例 在 D8000中,存有监视定时器的时间设定值。 M8002 FNC 12 MOV K250 D800 将监视定时器设为250ms 监视定时器刷新 FNC 07 WDT 图6-2 特殊数据寄存器数据的写入 第一节 数据类软元件及存储器组织 它的初始值由系统只读存储器在通电时写入。要改变时可利用传送指令(FNC12 MOV)写入 未定义的特殊数据寄存器不要使用！ 8

10. 16位 16位 Z0 V0 32位 变址寄存器V、Z的组合 V0 Z0 高位 低位 第一节 数据类软元件及存储器组织 2.变址寄存器 (V0～V7,Z0～Z7共16点) • 变址寄存器V、Z和通用数据寄存器一样,是进行数值数据读、写的16位数据寄存器。主要用于运算操作数地址的修改。 • 进行32位数据运算时,将V0～V7,Z0～Z7对号结合使用,如指定Z0为低位,则V0为高位,组合成为:(V0,Z0)。变址寄存器V、Z的组合如图6-3所示。 9

11. 举例 软元件的变址 X000 如:当V0=8,Z0=14时, D(5+8)=D(13);D(10+14)=D(24) 则(D13)→(D24) 当V0=9,D(5+9)=D(14), 则(D14)→(D24) FNC 12 MOV D5V0 D10Z0 图6-4 变址寄存器的使用说明 第一节 数据类软元件及存储器组织 可以用变址寄存器进行变址的软元件是: X、Y、M、S、P、T、C、D、K、H、KnX、KnY、Kn M、KnS。 10

12. 注意！ 变址寄存器不能修改V与Z本身或位数指定用的Kn参数。例如K4M0Z有效,而K0ZM0无效。 第一节 数据类软元件及存储器组织 11

13. 第一节 数据类软元件及存储器组织 • 在FX2N可编程控制器的数据寄存器区域,D1000号以上的数据寄存器为通用停电保持寄存器,利用参数设置可作为最多7000点的文件寄存器使用,文件寄存器实际上是一类专用数据寄存器,用于集中存储大量的数据,例如采集数据、统计计算数据、多组控制参数等。 3.文件寄存器 ( D1000～D2999共2000点) 12

14. 第一节 数据类软元件及存储器组织 4.指针 用途 用作跳转、中断等程序的入口地址,与跳转、子程序、中断程序等指令一起应用。地址号采用十进制数分配。 分类 按用途可分为分支类指针P和中断用指针I两类,其中中断用指针又可分为输入中断用,定时器中断用及计数器中断用等三种。 13

15. 图6-5 指针P的使用 第一节 数据类软元件及存储器组织 • (1)指针 P 指针P用于分支指令,其地址号P0～P63,共64点。P63即相当于END指令。 14

16. I □ 0 □ 指针的格式 0:下降沿中断 1:上升沿中断 输入号位0～5，每个输入只能用一次 第一节 数据类软元件及存储器组织 • (2)指针I • ①输入中断用指针。输入中断用指针I00□～I50□,共6点。6个输入中断仅接收对应于输入口 X000～X005的信号触发。这些输入口无论是硬件设置还是软件管理上都与一般的输入口不同,可以处理比扫描周期短的输入中断信号。上升沿或下降沿指对输入信号类别的选择。 例如：I001为输入X000从OFF→ON变化时,执行由该指针作为标号后面的中断程序,并在执行IRET指令时返回。 15

17. I □ □ 定时器中断 □ 指针的格式 10～99ms 定时器中断号6～8，每个定时器只能用一次 第一节 数据类软元件及存储器组织 • ②定时器中断用指针。定时器中断用指针I6□□～I8□□,共3点。定时器中断为机内信号中断。由指定编号为6～8的专用定时器控制。设定时间在10～99ms间选取。每隔设定时间中断一次。用于不受PLC运算周期影响的循环中断处理控制程序。 例如：I610为每隔10ms就执行标号为I610的中断程序一次,在IRET指令执行时返回。 16

18. 指针的格式 I 0 □ 0 计数器中断号1～6 ,每个中断号只能用一次。 第一节 数据类软元件及存储器组织 • ③计数器中断用指针。计数器中断用指针I010～I060 ,共6点。计数器中断可根据PLC内部的高速计数器比较结果执行中断程序。 17

19. 第一节 数据类软元件及存储器组织 • 二、数据类软元件的结构形式 • (1)基本形式FX2N系列PLC数据类元件的基本结构为16位存储单元。具有符号位和字元件。 • (2)双字元件 其中低位元件存储32位数据的低位部分,高位元件存储32位数据的高位部分。最高位(第32位)为符号位。 • 在指令中使用双字元件时,一般只用其低位地址表示这个元件,其高位同时被指令使用。虽然取奇数或偶数地址作为双字元件的低位是任意的,但为了减少元件安排上的错误,建议用偶数作为双字元件的元件号。 18

20. 举例 KnX000表示位组合元件是由从 X000开始的 n组位元件组合。若n为1 ,则 K1X0指由 X000、X001、X002、X003四位输入继电器的组合;而n为2 ,则 K2X0是指 X000～ X007八位输入继电器的二组组合。除此之外,位组合元件还可以变址使用,如 KnXZ、KnYZ、Kn MZ、KnSZ等,这给编程带来很大的灵活性。 第一节 数据类软元件及存储器组织 • (3)位组合元件FX2N系列PLC中使用4位BCD码，产生了位组合元件。 • 位组合元件常用输入继电器X、输出继电器Y、辅助继电器M及状态继电器S组成,元件表达为KnX、KnY、KnM、KnS等形式,式中Kn指有n组这样的数据。 19

21. 第一节 数据类软元件及存储器组织 • 三、 FX2N系列可编程控制器存储器组成 • 通过FX2N系列PLC存储器组成表可以方便地了解某种类型的可编程控制器软元件的类型、数量及一些使用特征。 20

22. 表6-1 FX2N系列PLC存储器组成表 21

23. 续表 22

24. 续表 ①非停电保持区域。根据设定的参数,可变更为停电保持区域。 ②停电保持区域。根据设定的参数,可变更为非停电保持区域。 ③固定的停电保持区域。不可变更。 ④不同系列的对应功能请参照特殊软元件一览表。 注:【 】内的软元件为停电保持区域。 23

25. X8002 FNC 12 MOV K123 D500 图6-6 功能指令的梯形图形式 第二节功能指令的表达形式、使用要素及分类 • 一、功能指令的表达形式及使用要素 1.功能指令的表达形式 功能指令不含表达梯形图符号间相互关系的成分,而是直接表达本指令要做什么。 24

26. 图6-7 功能指令的格式及要素 第二节功能指令的表达形式、使用要素及分类 2.功能指令的使用要素 表6-2 加法指令要素 25

27. 功能指令的使用要素 • 功能指令编号 • 助记符 • 数据长度 • 执行形式 • 操作数 • 变址功能 • 程序步数 第二节功能指令的表达形式、使用要素及分类 26

28. 分类 分为程序控制、数据处理、特种应用及外部设备等基本类型。 第二节功能指令的表达形式、使用要素及分类 • 二、FX2N系列可编程控制器功能指令分类及汇总 FX2N系列可编程控制器功能指令列表见配套图书《可编程控制器应用技术》P89～P96的表6-3所示。 27

29. 图6-8 操作数可用元件类型的范围符号 第二节功能指令的表达形式、使用要素及分类 • 在表6-3中,表示各操作数可用元件类型的范围符号: B、B′、W1、W2、W3、W4、W1′、W2′、W3′、W4′、W1″、W4″,其表示的范围如图6-8所示。 28

30. END