三菱plc功能指令应用详解

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　　三菱plc功能指令实际上就是功能各异的PLC子程序块。FX2N系列PLC的功能指令有程序流程、传送比较、四则逻辑运算、旋转移位、数据处理、高速处理、方便指令、外部设备处理、浮点数、时钟运算、接点比较等若干类。本节仅介绍三菱FX2N系列PLC常用的功能指令。
一、功能指令形式 1．功能指令格式
　　功能指令用编号FNC00～FNC246表示，并给出对应的语句名称，每条功能指令都有一个指令表。例如FNC45是一条数据处理平均值功能的指令，助记符为MEAN，使用简易编程器时输入FNC45，而采用智能编程器或计算机编程时也可输入助记符MEAN。图1是一条取平均值功能指令的梯形图。

图1 MEAN示例梯形图

　　图中MEAN是功能指令的语句名称，也可使用FNC45（但不直观）；D0是源操作数的首元件；D4Z是指定计算结果存放的数据寄存器的地址；K3是指定取值的个数为3。显然该功能指令的含义是D4Z =（D0+D1+D2）/3，即将（D0+D1+D2）/3的运算结果赋值给D4Z。
　　功能指令的指令段通常占1个程序步，16位操作数占2步，32位操作数占4步。
2. 功能指令执行方式
　　功能指令有连续执行和脉冲执行两种类型。图2中第1支路的MOV是连续执行型指令，即当X001接通时，各运算周期都执行一次，而第2支路的MOV（P）是脉冲执行型型指令，（P）就表示当X000由OFF转换为ON时，仅执行一次指令。

图2 功能指令执行方式示例

3．可处理数据长度
　　功能指令可处理16位数据，也可处理32位数据，见图3示例梯形图。第1梯级中，当X000接通，则移位MOV功能指令处理的数据为16位，即将D10 的内容传送至D12；而在第2梯级中，（D）MOV功能指令处理的数据为32位，将D21D20（由D21、D20构成的32位数据）的内容传送到 D23D22（由D23、D22组成的32位数据存储单元）。

图3 功能指令处理数据长度示例

二、程序流程指令 1．条件跳转指令
　　当执行条件跳转指令CJ指令时，跳过CJ指令和指针标号之间的程序，见图4。当X30接通时，跳转到P20处执行该行及以后程序，如果X30不接通，则跳转不执行，程序按原顺序执行。指令可用的有效指针范围为P0~P127。

图4 CJ指令应用示例

　　执行跳转指令CJ后，对于不被执行的指令，即使输入零件状态发生改变，输出元件的状态也维持不变。
2．子程序调用指令

图5 CALL指令示例

　　子程序调用CALL指令的操作数为P0～P127，占用3个程序步。需与子程序返回指令SRET（无操作数）配合使用，见图5。
　　若X0接通，则转到标号P10处去执行子程序。当执行到子程序结束SRET指令时，返回到CALL指令的下一步执行。使用子程序调用与返回指令时应注意转移标号不能重复，也不可与跳转指令的标号重复。子程序调用可以嵌套调用，最多可达5级嵌套。
　　FEND是主程序结束指令，无操作数，占用1个程序步。表示主程序结束，当执行到FEND时，PLC进行输入/输出处理，监视定时器刷新，完成后返回起始步。

三、比较指令 1．CMP指令

图6 CMP指令示例

　　比较CMP指令有3个操作数，其中是将2个源操作数相比较，将比较结果送到目标操作数中，见图6示例。当X0接通时，比较K100和C10当前值的大小，分三种情况分别接通M0、M1、M2中一个辅助继电器，另二个辅助继电器则不接通。若X0不接通，则CMP指令也不执行。
2．ZCP指令
　　区间比较ZCP指令是将1个源数据与2个源源数据相比较，比较结果将影响目标存储器的数据状态。当X0接通时，根据C30与K100、K120之间的比较结果，分别对M3、M4、M5进行赋值。
四、FX2N顺控指令 　　FX2N系列PLC有900个状态元件可用于顺序功能图中，其中S0~S9为初始状态器，存储顺序功能图中的起始状态数据，S10~S19为回零状态继电器，S20~S899是普通状态器。
FX2N系列PLC顺控指令有步进触头STL指令和步进返回RET指令。其中STL指令用于步进触头的驱动，而RST指令则用于步进程序结束返回。
1. 单序列顺控指令应用
　 　图8是运料小车的顺控功能图。该小车的一个工作周期由5步组成，分别对应S0、S20~S23，其中步S0为初始步。
　　图9是运料小车单序列顺控梯形图，第1支路中当初始化脉冲M8002的常开触头闭合时，由SET指令将初始步S0置为活动步。第2支路中当SO的STL 触头和X3的常开触头同时接通时，由SET指令将S20置为活动步。进入第3支路后，当Y1闭合，则置Y0输出为ON并保持，若限位开关X1按下，由步 S20转换至步S21的条件满足，由SET指令将S21置为活动步。直至第6支路中当S23被置为活动步，同时行程开关X2按下时，顺控状态将从S23转换到S0，此处须用OUT指令输出SO状态步，以实现了循环操作。在一系列STL指令之后需用RET指令结束步进顺控指令，使其重返左母线。

图8 单序列顺控梯形图

图9 运料小车单序列顺控功能图

　　 梯形图对应的语句指令程序为：
　　　　　　　　　　LD M8002
　　　　　　　　　　SET S0 //激活状态步S0
　　　　　　　　　　//状态步S0的活动过程
　　　　　　　　　　STL SO
　　　　　　　　　　LD X3
　　　　　　　　　　SET S20
　　　　　　　　　　//状态步S20的活动过程
　　　　　　　　　　STL S20
　　　　　　　　　　LDI Y1
　　　　　　　　　　OUT Y0
　　　　　　　　　　LD X1
　　　　　　　　　　SET S21
　　　　　　　　　　//状态步S21的活动过程
　　　　　　　　　　STL S21
　　　　　　　　　　LDI Y0
　　　　　　　　　　OUT Y1
　　　　　　　　　　LD X2
　　　　　　　　　　SET S22
　　　　　　　　　　//状态步S22的活动过程
　　　　　　　　　　STL S22
　　　　　　　　　　LDI Y1
　　　　　　　　　　OUT Y0
　　　　　　　　　　LD X0
　　　　　　　　　　SET S23
　　　　　　　　　　//状态步S23的活动过程
　　　　　　　　　　STL S23
　　　　　　　　　　LDI Y0
　　　　　　　　　　OUT Y1
　　　　　　　　　　LD X2
　　　　　　　　　　OUT S0 //用OUT指令返回初始状态步S0
　　　　　　　　　　RET //结束步进顺控指令
　　　　　　　　　　END
三菱plc功能指令。包含FX0N、FX1S、FX1N、FX2N、FX3NC 等三菱PLC的功能指令。

类	FNC NO.	指令助记符	功能说明	对应不同型号的PLC
				FX0S	FX0N	FX1S	FX1N	FX2NFX2NC
程序流程	00	CJ	条件跳转	√	√	√	√	√
	01	CALL	子程序调用	×	×	√	√	√
	02	SRET	子程序返回	×	×	√	√	√
	03	IRET	中断返回	√	√	√	√	√
	04	EI	开中断	√	√	√	√	√
	05	DI	关中断	√	√	√	√	√
	06	FEND	主程序结束	√	√	√	√	√
	07	WDT	监视定时器刷新	√	√	√	√	√
	08	FOR	循环的起点与次数	√	√	√	√	√
	09	NEXT	循环的终点	√	√	√	√	√
传送与比较	10	CMP	比较	√	√	√	√	√
	11	ZCP	区间比较	√	√	√	√	√
	12	MOV	传送	√	√	√	√	√
	13	SMOV	位传送	×	×	×	×	√
	14	CML	取反传送	×	×	×	×	√
	15	BMOV	成批传送	×	√	√	√	√
	16	FMOV	多点传送	×	×	×	×	√
	17	XCH	交换	×	×	×	×	√
	18	BCD	二进制转换成BCD码	√	√	√	√	√
	19	BIN	BCD码转换成二进制	√	√	√	√	√
算术与逻辑运算	20	ADD	二进制加法运算	√	√	√	√	√
	21	SUB	二进制减法运算	√	√	√	√	√
	22	MUL	二进制乘法运算	√	√	√	√	√
	23	DIV	二进制除法运算	√	√	√	√	√
	24	INC	二进制加1运算	√	√	√	√	√
	25	DEC	二进制减1运算	√	√	√	√	√
	26	WAND	字逻辑与	√	√	√	√	√
	27	WOR	字逻辑或	√	√	√	√	√
	28	WXOR	字逻辑异或	√	√	√	√	√
	29	NEG	求二进制补码	×	×	×	×	√
循环与移位	30	ROR	循环右移	×	×	×	×	√
	31	ROL	循环左移	×	×	×	×	√
	32	RCR	带进位右移	×	×	×	×	√
	33	RCL	带进位左移	×	×	×	×	√
	34	SFTR	位右移	√	√	√	√	√
	35	SFTL	位左移	√	√	√	√	√
	36	WSFR	字右移	×	×	×	×	√
	37	WSFL	字左移	×	×	×	×	√
	38	SFWR	FIFO(先入先出)写入	×	×	√	√	√
	39	SFRD	FIFO(先入先出)读出	×	×	√	√	√
数据处理	40	ZRST	区间复位	√	√	√	√	√
	41	DECO	解码	√	√	√	√	√
	42	ENCO	编码	√	√	√	√	√
	43	SUM	统计ON位数	×	×	×	×	√
	44	BON	查询位某状态	×	×	×	×	√
	45	MEAN	求平均值	×	×	×	×	√
	46	ANS	报警器置位	×	×	×	×	√
	47	ANR	报警器复位	×	×	×	×	√
	48	SQR	求平方根	×	×	×	×	√
	49	FLT	整数与浮点数转换	×	×	×	×	√
高速处理	50	REF	输入输出刷新	√	√	√	√	√
	51	REFF	输入滤波时间调整	×	×	×	×	√
	52	MTR	矩阵输入	×	×	√	√	√
	53	HSCS	比较置位（高速计数用）	×	√	√	√	√
	54	HSCR	比较复位（高速计数用）	×	√	√	√	√
	55	HSZ	区间比较（高速计数用）	×	×	×	×	√
	56	SPD	脉冲密度	×	×	√	√	√
	57	PLSY	指定频率脉冲输出	√	√	√	√	√
	58	PWM	脉宽调制输出	√	√	√	√	√
	59	PLSR	带加减速脉冲输出	×	×	√	√	√
方便指令	60	IST	状态初始化	√	√	82	ASCI	16进制数转换成ASCI码
	83	HEX	ASCI码转换成16进制数	×	√	√	√	√
	84	CCD	校验	×	√	√	√	√
	85	VRRD	电位器变量输入	×	×	√	√	√
	86	VRSC	电位器变量区间	×	×	√	√	√
	87	-	-
	88	PID	PID运算	×	×	√	√	√
	89	-	-
	浮点数运算	110	ECMP	二进制浮点数比较	×	×	×	×
		111	EZCP	二进制浮点数区间比较	×	×	×	×
118		EBCD	二进制浮点数→十进制浮点数	×	×	×	×	√
119		EBIN	十进制浮点数→二进制浮点数	×	×	×	×	√
120		EADD	二进制浮点数加法	×	×	×	×	√
121		EUSB	二进制浮点数减法	×	×	×	×	√
122		EMUL	二进制浮点数乘法	×	×	×	×	√
123		EDIV	二进制浮点数除法	×	×	×	×	√
127		ESQR	二进制浮点数开平方	×	×	×	×	√
129		INT	二进制浮点数→二进制整数	×	×	×	×	√
130		SIN	二进制浮点数Sin运算	×	×	×	×	√
131		COS	二进制浮点数Cos运算	×	×	×	×	√
132		TAN	二进制浮点数Tan运算	×	×	×	×	√
147	SWAP	高低字节交换	×	×	×	×	√
定位	155	ABS	ABS当前值读取	×	×	√	√	×
	156	ZRN	原点回归	×	×	√	√	×
	157	PLSY	可变速的脉冲输出	×	×	√	√	×
	158	DRVI	相对位置控制	×	×	√	√	×
	159	DRVA	绝对位置控制	×	×	√	√	×
时钟运算	160	TCMP	时钟数据比较	×	×	√	√	√
	161	TZCP	时钟数据区间比较	×	×	√	√	√
	162	TADD	时钟数据加法	×	×	√	√	√
	163	TSUB	时钟数据减法	×	×	√	√	√
	166	TRD	时钟数据读出	×	×	√	√	√
	167	TWR	时钟数据写入	×	×	√	√	√
	169	HOUR	计时仪	×	×	√	√
外围设备	170	GRY	二进制数→格雷码	×	×	×	×	√
	171	GBIN	格雷码→二进制数	×	×	×	×	√
	176	RD3A	模拟量模块（FX0N-3A）读出	×	√	×	√	×
	177	WR3A	模拟量模块（FX0N-3A）写入	×	√	×	√	×
触点比较	224	LD=	（S1）= (S2)时起始触点接通	×	×	√	√	√
	225	LD>	（S1）> (S2)时起始触点接通	×	×	√	√	√
	226	LD<	（S1）< (S2)时起始触点接通	×	×	√	√	√
	228	LD<>	（S1）<> (S2)时起始触点接通	×	×	√	√	√
	229	LD≦	（S1）≦ (S2)时起始触点接通	×	×	√	√	√
	230	LD≧	（S1）≧ (S2)时起始触点接通	×	×	√	√	√
	232	AND=	（S1）= (S2)时串联触点接通	×	×	√	√	√
	233	AND>	（S1）> (S2)时串联触点接通	×	×	√	√	√
	234	AND<	（S1）< (S2)时串联触点接通	×	×	√	√	√
	236	AND<>	（S1）<> (S2)时串联触点接通	×	×	√	√	√
	237	AND≦	（S1）≦ (S2)时串联触点接通	×	×	√	√	√
	238	AND≧	（S1）≧ (S2)时串联触点接通	×	×	√	√	√
	240	OR=	（S1）= (S2)时并联触点接通	×	×	√	√	√
	241	OR>	（S1）> (S2)时并联触点接通	×	×	√	√	√
	242	OR<	（S1）< (S2)时并联触点接通	×	×	√	√	√
	244	OR<>	（S1）<> (S2)时并联触点接通	×	×	√	√	√
	245	OR≦	（S1）≦ (S2)时并联触点接通	×	×	√	√	√
	246	OR≧	（S1）≧ (S2)时并联触点接通	×	×	√	√	√

再介绍FX系列三菱PLC功能指令的数据格式。

1．位元件与字元件

象X、Y、M、S等只处理ON/OFF信息的软元件称为位元件；而象T、C、D等处理数值的软元件则称为字元件，一个字元件由16位二进制数组成。

位元件可以通过组合使用，4个位元件为一个单元，通用表示方法是由Kn加起始的软元件号组成，n为单元数。例如K2 M0表示M0～M7组成两个位元件组（K2表示2个单元），它是一个8位数据，M0为最低位。如果将16位数据传送到不足16位的位元件组合（n<4）时，只传送低位数据，多出的高位数据不传送，32位数据传送也一样。在作16位数操作时，参与操作的位元件不足16位时，高位的不足部分均作0处理，这意味着只能处理正数（符号位为0），在作32位数处理时也一样。被组合的元件首位元件可以任意选择，但为避免混乱，建议采用编号以0结尾的元件，如S10，X0，X20等。

2．数据格式

在FX系列PLC内部，数据是以二进制（BIN）补码的形式存储，所有的四则运算都使用二进制数。二进制补码的最高位为符号位，正数的符号位为0，负数的符号位为1。FX系列PLC可实现二进制码与BCD码的相互转换。

为更精确地进行运算，可采用浮点数运算。在FX系列PLC中提供了二进制浮点运算和十进制浮点运算，设有将二进制浮点数与十进制浮点数相互转换的指令。二进制浮点数采用编号连续的一对数据寄存器表示，例D11和D10组成的32位寄存器中，D10的16位加上D11的低7位共23位为浮点数的尾数，而D11中除最高位的前8位是阶位，最高位是尾数的符号位（0为正，1是负）。10进制的浮点数也用一对数据寄存器表示，编号小数据寄存器为尾数段，编号大的为指数段，例如使用数据寄存器（D1，D0）时，表示数为

10进制浮点数=〔尾数D0〕×10〔指数D1〕

其中：D0，D1的最高位是正负符号位。

王栋春

过于简单了，其实光一个RS指令就够学习2个月的了