电子课件《可编程序控制器及其应用(三菱第三版)》A041724课题四功能指令应用.ppt

1、课题四课题四 功能指令应用功能指令应用任务任务1霓虹灯控制系统设计与装调霓虹灯控制系统设计与装调任务任务2自动售货机控制系统设计与装调自动售货机控制系统设计与装调课题四课题四 功能指令应用功能指令应用1.掌握数据寄存器的分类和功能。2.了解功能指令的组成要素和格式。3.掌握数据传送、循环及移位等功能指令的功能及使用原则。4.能根据控制要求，灵活地应用数据传送、循环及移位等功能指令完成霓虹灯控制系统的程序设计。5.能正确安装、调试霓虹灯广告牌的PLC控制系统线路。课题四课题四 功能指令应用功能指令应用常见的几款彩灯画面 生活中常见的各种装饰彩灯、广告彩灯，以日光灯、白炽灯作为光源，在控制设备的控

2、制下能变幻出各式各样的效果。课题四课题四 功能指令应用功能指令应用本任务就来利用数据传送、移位等简单的功能指令实现某大厦霓虹灯广告屏的控制。已知该大厦霓虹灯广告屏由HL1HL8八盏流水灯组成，要求当按下启动按钮后，系统开始工作，工作示意图如图所示。霓虹灯控制系统霓虹灯控制系统课题四课题四 功能指令应用功能指令应用工作方式如下：（1）按下启动按钮后，霓虹灯HL1HL8以正序（从左到右）每隔1秒依次点亮。（2）当第八盏霓虹灯HL8点亮后，然后再反向逆序（从右到左）每隔1秒依次点亮。（3）当第一盏霓虹灯HL1再次点亮后，重复循环上述过程。（4）当按下停止按钮后，霓虹灯控制系统停止工作。课题四课题四

3、功能指令应用功能指令应用位元件：主要用于开关量信息的传递、变换及逻辑处理的元件。字元件：能处理数值数据的元件。位组合元件是一种字元件。在PLC中，FX系列PLC中使用4位BCD码表示一位十进制数据，由此产生了位组合元件，它将4位位元件成组使用。课题四课题四 功能指令应用功能指令应用数据寄存器（D）是用来存储数值数据的字元件，其数值可以通过应用指令、数据存取单元（显示器）及编程装置读出与写入。FX系列PLC的数据寄存器容量为双字节（16位），而且最高位为符号位，也可以把两个寄存器合并起来存放一个四字节（32位）的数据，最高位仍为符号位。最高位为0，表示正数；最高位为1，表示负数。课题四课题四 功

4、能指令应用功能指令应用FX系列PLC的数据寄存器分为以下四类：1.通用型数据寄存器（通用型数据寄存器（D0D199，200点）点）存放在该类数据寄存器在的数据，只要不写入其他数据，其内容保持不变。2.失电（掉电）保持型数据寄存器失电（掉电）保持型数据寄存器(D200D511，共共312点点)失电保持型数据寄存器与通用型数据寄存器一样除非改写，否则原有数据不会变化。课题四课题四 功能指令应用功能指令应用3.特殊型数据寄存器（特殊型数据寄存器（D8000D8255，256点）点）这些数据寄存器供监控PLC中各种元件的运行方式之用。其内容在电源接通时，写入初始值（先全部清0，然后由系统ROM安排写入

5、初始值）。4.文件数据寄存器（文件数据寄存器（D1000D2999，共，共2000点）点）文件数据寄存器实际上是一类专用数据寄存器，用于存储大量的数据。其数值由CPU的监视软件决定，但可通过扩充存储器的方法加以扩充。课题四课题四 功能指令应用功能指令应用PLC的功能指令也称应用指令，是指在完成基本逻辑控制、定时控制、顺序控制的基础上，PLC制造商为满足用户不断提出的一些特殊控制要求而开发的指令。用功能指令与基本指令实现同一任务的比较a)功能指令 b)基本指令课题四课题四 功能指令应用功能指令应用1.功能指令的格式功能指令的格式2.功能指令的组成要素功能指令的组成要素（1）编号功能指令用编号FN

6、C00FNC294表示，并给出对应的助记符。例如，FNC12的助记符是MOV（传送），FNC 45的助记符是MEAN（求平均数）。课题四课题四 功能指令应用功能指令应用（2）助记符指令名称用助记符表示，功能指令的助记符是用来表明指令的功能，通常为该指令的英文缩写词。如传送指令“MOVE”简写为MOV，加法指令“ADDITION”简写为ADD，采用这种方式便于用户了解指令功能。说明功能指令助记符的梯形图课题四课题四 功能指令应用功能指令应用（3）数据长度 应用指令按处理数据的长度分为16位指令和32位指令。其中32位指令在助记符前加“D”，若助记符前无“D”的为16位指令。（4）执行形式 应用指

7、令有脉冲执行型和连续执行型两种形式。在指令助记符后标有“P”的为脉冲执行型，无“P”的为连续执行型；脉冲执行型指令在执行条件满足时仅执行一个扫描周期，这点对数据处理有很重要意义。而连续执行型加法运算指令在执行条件满足时，每一个扫描周期都要相加一次。课题四课题四 功能指令应用功能指令应用（5）操作数操作数是指应用指令涉及或产生的数据。有的应用指令没有操作数，大多数应用指令有1到4个操作数。1）源操作数。源操作数是指令执行后不改变其内容的操作数，用S表示。2）目标操作数。目标操作数是指令执行后改变其内容的操作数，用D表示。3）其他操作数。m与n表示其他操作数。其他操作数常用来表示常数或者对源操作数

8、和目标操作数作出补充说明。课题四课题四 功能指令应用功能指令应用1.指令指令的助记符及功能的助记符及功能课题四课题四 功能指令应用功能指令应用2.指令的使用方法指令的使用方法MOV指令的方法课题四课题四 功能指令应用功能指令应用指令使用说明如下：（1）当X000闭合时，将源K150传送到目标D0；当X001闭合时，将T2的当前值传送到D10。传送时，K150自动作二进制变换。（2）当32位传送时，用DMOV 指令，源为（D3）D2，目标为（D7）D6。D3、D7自动被占用。课题四课题四 功能指令应用功能指令应用3.编程实例编程实例（1）定时器、计数器设定值可以由MOV 指令间接指定，T0的设定

9、值为50。（2）利用MOV指令可以读出定时器、计数器的当前值。当X000=ON时，T0的当前值被读出到D1中。MOV指令编程实例一 MOV指令编程实例二课题四课题四 功能指令应用功能指令应用（3）如图a所示的基本指令编程程序可用如图b所示的MOV 指令编程来完成。MOV指令编程实例三a)用基本指令实现编程 b)用MOV指令实现编程课题四课题四 功能指令应用功能指令应用（4）使用传送指令编写课题二任务3的三相异步电动机Y-降压启动控制程序。用MOV指令实现的Y-降压启动程序课题四课题四 功能指令应用功能指令应用循环及移位指令包括循环右移、循环左移、带进位右移、带进位左移、位右移、位左移、字右移、

10、字左移等指令。本任务主要介绍循环右移(ROR)和循环左移(ROL)两种指令。1.指令指令的助记符及的助记符及功能功能课题四课题四 功能指令应用功能指令应用 2.指令的使用格式指令的使用格式ROR指令使用格式ROL指令使用格式课题四课题四 功能指令应用功能指令应用 3.指令的使用方法指令的使用方法循环右移和循环左移指令的使用课题四课题四 功能指令应用功能指令应用指令使用说明如下：（1）每执行一次ROR指令，目标元件中的位循环右移n 位，最后移出一位的状态同时存入进位标志M8022中。（2）每执行一次ROL指令，目标元件中的位循环左移n 位，最后移出一位的状态同时存入进位标志M8022中。课题四课

11、题四 功能指令应用功能指令应用（3）执行时，若X000闭合，则D10的值为245。循环右移和循环左移指令的执行情况a)循环右移3位 b)循环左移2位课题四课题四 功能指令应用功能指令应用（4）在指定位软元件场合时，只有K4（16位指令）或K8（32位指令）才有效，例如K4Y10、K8M0有效，而K1Y0、K2M0无效。4.编程实例编程实例ROR指令编程实例课题四课题四 功能指令应用功能指令应用输入输出元件代号作用输入继电器元件代号作用输出继电器SB1启动按钮X000HL1第一盏霓虹灯Y000SB2停止按钮X001HL2第二盏霓虹灯Y001HL3第三盏霓虹灯Y002HL4第四盏霓虹灯Y003HL

12、5第五盏霓虹灯Y004HL6第六盏霓虹灯Y005HL7第七盏霓虹灯Y006HL8第八盏霓虹灯Y007课题四课题四 功能指令应用功能指令应用霓虹灯的I/O接线图课题四课题四 功能指令应用功能指令应用1.霓虹灯霓虹灯HL1HL8以正序点亮控制的以正序点亮控制的程序设计程序设计霓虹灯HL1HL8以正序点亮控制的程序课题四课题四 功能指令应用功能指令应用2.霓虹灯霓虹灯HL1HL8以反序点亮控制的程序设计以反序点亮控制的程序设计霓虹灯HL1HL8以反序点亮控制的程序课题四课题四 功能指令应用功能指令应用3.完整的梯形图程序设计完整的梯形图程序设计八盏霓虹灯追灯控制梯形图课题四课题四 功能指令应用功能指

13、令应用八盏霓虹灯追灯控制指令表八盏霓虹灯追灯控制指令表课题四课题四 功能指令应用功能指令应用程序编制完毕后，应用梯形图输入法输入程序并进行仿真运行。1.线路安装线路安装八盏霓虹灯追灯控制系统模拟实物安装图课题四课题四 功能指令应用功能指令应用2.系统调试系统调试使用专用通信电缆RS232/RS422转换器将PLC的编程接口与计算机的COM1串口相连接，然后利用编程软件将梯形图程序写入PLC，并按照下表进行调试，观察系统运行情况并做好记录。课题四课题四 功能指令应用功能指令应用1.位左移、位右移指令位左移、位右移指令(SFTL、SFTR)（1）位左移、位右移指令的助记符、使用格式及功能1）位左移

14、、位右移指令的助记符及功能课题四课题四 功能指令应用功能指令应用2）指令的使用格式SFTL指令使用格式SFTR指令使用格式课题四课题四 功能指令应用功能指令应用3）编程实例SFTRP指令编程实例SFTLP指令编程实例课题四课题四 功能指令应用功能指令应用（2）位左移、位右移指令的使用说明1）SFTL、SFTR指令使位元件中的状态向左、向右移位。2）源操作数S为数据位的起始位置，目标操作数D为移位数据位的起始位置，n1 指定位元件长度，n2 指定移位位数（n2 n1 1024）。3）源操作数S的形式可以为X、Y、M、S，目标操作数D的形式可以为Y、M、S，n1 和n2 的形式可以为K、H。4）S

15、FTL、SFTR 指令通常使用脉冲执行型，即使用时在指令后加“P”；SFTL、SFTR在执行条件的上升沿时执行；用连续指令时，当执行条件满足时，每个扫描周期执行一次。课题四课题四 功能指令应用功能指令应用（3）利用SFTR、SFTL指令实现步进顺序控制顺序功能图(SFC)课题四课题四 功能指令应用功能指令应用 移位指令在步进顺控设计法中的应用课题四课题四 功能指令应用功能指令应用2.用用SFTL移位指令实现课题三任务移位指令实现课题三任务4的十字路口交通灯的十字路口交通灯的的PLC系统控制系统控制 用SFTL移位指令实现交通灯控制的梯形图课题四课题四 功能指令应用功能指令应用1.了解自动售货机

16、控制系统的工作原理。2.掌握比较运算指令和四则运算指令等功能指令的功能及使用原则。3.能根据控制要求，灵活地应用比较运算指令、四则运算指令等功能指令，完成自动售货机控制系统的程序设计，并通过仿真软件采用软元件测试的方法进行仿真。4.能正确安装、调试自动售货机的PLC控制线路。课题四课题四 功能指令应用功能指令应用自动售货机示意图如图所示是一款集投币(计币)、比较、选择、饮料供应、退币和报警等多功能于一体的自动售货机，可以提供汽水和咖啡两种饮料。本任务将利用PLC功能指令实现对这款自动售货机的控制。课题四课题四 功能指令应用功能指令应用自动售货机控制系统如下：1.计币系统 2.比较系统3.选择系

17、统 4.饮料供应系统5.退币系统 6.报警系统课题四课题四 功能指令应用功能指令应用1.数据比较指令的助记符及功能数据比较指令的助记符及功能课题四课题四 功能指令应用功能指令应用2.数据比较指令的使用格式数据比较指令的使用格式（1）CMP 指令比较两个源操作数S1和S2，并把比较结果送到目标操作数D D+2中。（2）两个源操作数S1和S2的形式可以为K、H、KnX、KnY、KnM、KnS、T、C、D、V、Z，而目标操作数的形式可以为Y、M、S。CMP指令使用格式课题四课题四 功能指令应用功能指令应用（3）两个源操作数S1和S2都被看成二进制数，其最高位为符号位。（4）目标操作数D由3个位软元件

18、组成，指令中标明的是第一个位软元件，另外两个位软元件紧随其后。（5）当执行条件满足时，比较指令执行，每扫描一次该梯形图，就对两个源操作数S1和S2进行比较，结果如下：当S1S2时，D=ON；当S1=S2时，D+1=ON；当S1 S2还是S1 S时，D=ON；当S1 S S2时，D+1=ON；当S S2时，D+2=ON。（7）执行比较操作后，即使其执行条件被破坏，目标操作数的状态仍保持不变，除非用RST指令将其复位。（8）在指令前加“D”表示其操作数为32位的二进制数，在指令后加“P”表示指令为脉冲执行型。课题四课题四 功能指令应用功能指令应用3.编程实例编程实例ZCP指令编程实例课题四课题四

19、功能指令应用功能指令应用1.区间复位指令的助记符及功能区间复位指令的助记符及功能课题四课题四 功能指令应用功能指令应用2.区间复位指令的使用格式区间复位指令的使用格式（1）ZRST指令可将D1 D2指定的元件号范围内的同类元件成批复位。（2）操作数D1、D2必须指定同一类型的元件。ZRST指令使用格式课题四课题四 功能指令应用功能指令应用（3）D1的元件编号必须大于D2的元件编号。（4）此功能指令只有16位，但可以指定32位的计数器。（5）若要复位单个元件，可以使用RST指令。（6）在指令后加“P”表示指令为脉冲执行型。课题四课题四 功能指令应用功能指令应用3.编程实例编程实例ZRST指令编程

20、实例课题四课题四 功能指令应用功能指令应用四则运算指令的助记符及功能四则运算指令的助记符及功能课题四课题四 功能指令应用功能指令应用1.加法指令加法指令(ADD)加法指令是将指定源元件中的二进制数相加，结果送到指定的目标元件中。（1）指令功能1）ADD指令将两个源操作数S1与S2的数据内容相加，然后存放于目标操作数D中。ADD指令使用格式课题四课题四 功能指令应用功能指令应用2）源操作数S1与S2的形式可以为K、H、KnX、KnY、KnM、KnS、T、C、D、V、Z；而目标操作数的形式可以为KnY、KnM、KnS、T、C、D、V、Z。3）指定源中的操作数必须是二进制数，其最高位为符号位。如果该

21、位为“0”，则表示该数为正；如果该位为“1”，则表示该数为负。课题四课题四 功能指令应用功能指令应用4）操作数是16位的二进制数时，数据范围是-32768 +32767。操作数是32位的二进制数时，数据范围是-2147483648 +2147483647。5）运算结果为零时，零标志M8020=ON；运算结果为负时，借位标志M8021=ON；运算结果溢出时，进位标志M8022=ON。6）在指令前加“D”表示其操作数为32位的二进制数，在指令后加“P”表示指令为脉冲执行型。课题四课题四 功能指令应用功能指令应用（2）编程实例当PLC运行时，将K123与K456相加，结果存于D2中。当PLC运行时，

22、将K1X000与K1X004中的两值相加，结果存于D2寄存器中。ADD指令编程实例1 ADD指令编程实例2课题四课题四 功能指令应用功能指令应用2.减法指令减法指令(SUB)（1）指令功能SUB指令是将两个源操作数S1与S2的数据内容相减，然后存放于目标操作数D中。减法指令的各种标志的动作、32位运算中软元件的指定方法、连续执行型和脉冲执行型的差异等与加法指令相同。SUB指令使用格式课题四课题四 功能指令应用功能指令应用（2）编程实例如图所示，当X000=ON时，将D0的数值减去D1的数值，结果存放在D2中。SUB指令编程实例课题四课题四 功能指令应用功能指令应用3.乘法指令乘法指令(MUL)

23、（1）指令功能1）MUL指令将两个源操作数S1与S2数据内容相乘，然后存放于目标操作数D+1 D中。MUL指令使用格式课题四课题四 功能指令应用功能指令应用2）源操作数S1与S2的形式可以为K、H、KnX、KnY、KnM、KnS、T、C、D、V、Z；而目标操作数的形式可以为KnY、KnM、KnS、T、C、D。3）若源操作数S1、S2为32位二进制数，则结果为64位，存放在D+3D中。4）在指令前加“D”表示其操作数为32位的二进制数，在指令后加“P”表示指令为脉冲执行型。课题四课题四 功能指令应用功能指令应用（2）编程实例MUL指令编程实例1MUL指令编程实例2课题四课题四 功能指令应用功能指

24、令应用4.除法指令除法指令(DIV)（1）指令功能1）DIV 指令将两个源操作数S1与S2数据内容相除，然后将商存放于目标操作数D中，将余数存放于D+1中。DIV指令使用格式课题四课题四 功能指令应用功能指令应用2）源操作数S1与S2的形式可以为K、H、KnX、KnY、KnM、KnS、T、C、D、V、Z；而目标操作数的形式可以为KnY、KnM、KnS、T、C、D。3）在指令前加“D”表示其操作数为32位的二进制数，在指令后加“P”表示指令为脉冲执行型。课题四课题四 功能指令应用功能指令应用（2）编程实例DIV指令编程实例1DIV指令编程实例2课题四课题四 功能指令应用功能指令应用1.二进制加二

25、进制加1和减和减1运算指令的助记符和功能运算指令的助记符和功能课题四课题四 功能指令应用功能指令应用2.使用格式使用格式二进制数加1和减1课题四课题四 功能指令应用功能指令应用3.指令说明指令说明（1）INC指令的功能为目标元件当前值D1+1D1。在16位运算中，+32767加1则成-32768；在32位运算中，+2147483647加1则成-2147483648。（2）DEC指令的功能为目标元件当前值D2-1D2。在16位运算中，-32768减1则成+32767；在32位运算中，-2147483648 减1则成+2147483647。（3）采用连续指令时，INC和DEC指令都是在各扫描周期做

26、加1运算和减1运算。课题四课题四 功能指令应用功能指令应用课题四课题四 功能指令应用功能指令应用课题四课题四 功能指令应用功能指令应用课题四课题四 功能指令应用功能指令应用1.画出程序设计流程图画出程序设计流程图课题四课题四 功能指令应用功能指令应用2.设计梯形图设计梯形图（1）自动售货机启停控制程序设计自动售货机的启停控制是通过启动按钮SB0(X016)、停止按钮SB1(X017)和辅助继电器M50进行控制的，其控制梯形图如图所示。自动售货机启停控制程序课题四课题四 功能指令应用功能指令应用（2）计币系统控制程序设计当有顾客购买饮料时，投入的钱币经过1角钱币入口感应器(X000)、5角钱币入

27、口感应器(X001)和1元钱币入口感应器(X002)时，感应器记忆投币的个数并传送到检测系统(即电子天平)和计币系统。自动售货机投币计数控制程序课题四课题四 功能指令应用功能指令应用（3）钱币大小比较系统控制程序设计自动售货机比较币值的控制程序课题四课题四 功能指令应用功能指令应用（4）选择系统控制程序设计自动售货机选择系统控制程序课题四课题四 功能指令应用功能指令应用（5）饮料供应系统控制程序设计1）饮料供应控制。自动售货机供应饮料控制程序课题四课题四 功能指令应用功能指令应用2）在饮料输出的同时，系统会减去相应的购买钱币数。设计时可采用SUB减法指令进行设计，其程序如图所示。自动售货机供应

28、饮料自动减币控制程序课题四课题四 功能指令应用功能指令应用（6）退币系统控制程序设计自动售货机退币系统控制程序课题四课题四 功能指令应用功能指令应用（7）报警系统控制程序设计报警系统控制程序在设计时应考虑两方面，即无币报警和无饮料报警。自动售货机报警系统控制程序课题四课题四 功能指令应用功能指令应用（8）自动售货机完整控制程序自动售货机控制系统梯形图课题四课题四 功能指令应用功能指令应用1.线路安装线路安装2.系统调试系统调试程序调试步骤及运行情况记录表程序调试步骤及运行情况记录表课题四课题四 功能指令应用功能指令应用使用乘除运算实现灯组的移位点亮循环控制使用乘除运算实现灯组的移位点亮循环控制使用乘除运算实现灯组的移位点亮循环控制程序