2.8 其他PLC基本应用指令
下面以YH54系列PLC为例,介绍一些在其他PLC中较常用到的基本应用指令,供日常编程时参考。
2.8.1 PLC的外部输入指令IXN
PLC的外部输入指令采用IXN字符表示,属于检测元件,其中的X对应P0~P7端口的编号。
2.8.2 PLC的驱动继电器及其触点指令OX与OXN
1.指令OX与OXN定义与特点
PLC的驱动继电器及其触点指令OX与OXN中的OX代表外部输出,PLC通过该输出点去控制外部执行机构。
OX与外部输入IXN均对应P0~P7端口,但后者每一个端口仅能供一种方式使用。OX有与其相对应使用的OXN指令,当接通OX时输出高电平,触点OXN为非常态;断开OX时输出低电平,触点OXN为常态。
2.接近开关控制梯形图实例
(1)梯形图程序与PLC接线图
图2-33所示是一种由输入接近开关控制输出的梯形图程序与PLC接线图,假设开关信号从PLC的I1端脚输入,开关指令常开时为I16,常闭时为I17,P0端口分配给输出,开关接通使“00”输出,直接点亮发光二极管。I/O端口电路采用电气控制系统中常用的电磁接近开关,接近开关有信号下拉输出,(如图2-33(a)所示)与上拉输出(如图2-34(a)所示)两种类型。
图2-33 接近开关下拉输出的PLC接线图与梯形图
图2-34 接近开关上拉输出的PLC接线图与梯形图
由于接近开关的工作电压均在10V以上,对于上拉输出型接近开关的信号输入电路应串联一只限流电阻器,而下拉输出型接近开关的信号输入电路则连接一只上拉电阻器。它们在PLC中的输入指令使用相反的逻辑关系,才能达到相同的工作效果。
(2)梯形图程序与PLC接线图工作说明
·对于接近开关下拉输出的PLC,如图2-33(b)所示,当接近开关内部触点闭合接通以后,就会使PLC的I1端为低电平,梯形图2-33(a)中常开触点I16就会闭合接通,从而使00得电,其输出端输出的高电平就会驱动发光二极管LED点亮发光。
·对于接近开关上拉输出的PLC,如图2-34(b)所示,当接近开关内部触点闭合接通以后,就会使PLC的I1端为高电平,梯形图2-34(a)中常闭已经断开的触点I17就重又复位闭合接通,从而使00得电,其输出端输出的高电平就会驱动发光二极管LED点亮发光。
2.8.3 中间继电器及其触点指令MX与MXN
1.指令MX与MXN定义与特点
PLC的中间继电器及其触点指令MX与MXN中的工作单元编号X=0~7,各开关信号提供中间继电器进行传递,接通MX时,触点MXN为非常态;断开MX时,触点MXN为常态。
2.使用中间继电器及其触点指令组成单稳态梯形图实例
(1)单稳态梯形图与时序图
图2-35(a)是使用中间继电器及其触点指令组成单稳态梯形图,这是一种増一计数梯形图程序。其中的I06为计数按钮开关SB1的输入继电器,INC为计数输出继电器,用于驱动计数器。为保证单次计数,梯形图中增加了中间继电器M0,计数后M0通电,其触点M01断开以防重复计数。
图2-35 使用中间继电器及其触点指令组成的单稳态梯形图与时序图
(2)单稳态梯形图与时序图工作说明
当按下计数开关SB1以后,梯形图第1行中的输入继电器I06动合触点就会闭合接通,使INC计数器计数一次;同时,当梯形图第2行中的输入继电器I06动合触点闭合接通以后,就会使中间继电器M0得电,其在梯形图第1行中的动断触点M01就会断开,切断了INC计数器的通路,以避免INC计数器重复计数。单稳态梯形图的工作时序图如图2-35(b)所示。
2.8.4 定时器指令TX/KX与TXN
1.指令TX/KX与TXN定义与特点
定时器指令TX/KX与TXN中的工作单元X=0~7,每个单元都配置控制预置数KX(K0~K7),K对应各处理器的定时器,取值范围0~255(十六进制00~FF)。
在开关接通时,定时器以K-1递减方式进行工作。当K-1=0时,其自身触点(TXN)转为非常态,“开关”断开则停止计数,K恢复为初始预置值,自身触点恢复为常态。对于要求较高的时间控制,则需要外接标准时钟,该时钟可以从PX端口输入。
2.使用定时器指令组成方波发生器梯形图实例
(1)方波发生器梯形图与时序图
图2-36(a)是使用定时器指令组成的方波发生器梯形图程序,其中的T1与T2定时器组成了互补振荡器,K1与K2的大小决定了振荡电路的振荡频率。
图2-36 使用定时器指令组成的方波发生器梯形图与时序图
(2)方波发生器梯形图与时序图工作说明
在图2-36(a)的梯形图中,首先第1行中的T1定时,当K1-1=0时,其在梯形图第2行中的动合触点T16闭合接通,T2定时器工作,T2定时时间到达以后,其在第1行中的T27常闭触点瞬间分离,使定时器串入时间常数K,并重复上述过程,从而就会产生出方波,其时序图如图2-36(b)所示。
2.8.5 计数器指令CX/KX与CXN
1.指令CX/KX与CXN定义与特点
计数器指令CX/KX与CXN中的工作单元X=0~7,每个单元都配置控制预置数KX(K0~K7),K对应各处理器的计数器,取值范围0~255(十六进制00~FF),计数为1~255次。
在开关脉冲信号输入时进行计数,当K-1=0时,其自身触点(CXN)转为非常态。
2.使用计数器指令组成时序控制器梯形图实例
(1)时序控制器梯形图与时序图
图2-37是使用计数器指令组成的时序控制器梯形图程序,其中的C1、C2、C3、C4用于计时,从而组成了三段时间顺序控制,图2-38是使用计数器指令组成的时序控制器梯形图程序的时序图。
(2)时序控制器梯形图与时序图工作情况说明
在图2-37的梯形图中,定时器T0及其常闭触点T07组成了秒时钟发生器,定时器T0/10为1秒定时,定时完成后,常开触点T06闭合,得到一个程序周期,为时序电路提供时钟脉冲信号。
图2-37 使用计数器指令组成的时序控制器的梯形图
图2-38 使用计数器指令组成的时序控制器的时序图
计数器累计时钟信号,当计数器的K-1=0时,常开触点吸合以后,就会使下段的计数器工作,同时输出时控信号,并使上段时控信号停止输出。时序控制器的时序图如图2-38所示,具体工作情况如下。
①输出继电器Q1输出信号。当通电以后,定时器T0得电,进入计时状态;当定时时间到达时,T0的各组触点均会动作,使其在梯形图第2、3、4、5行中的T06动合触点均会闭合接通。
当梯形图第2行中的T06动合触点均会闭合接通以后,就会使C1/K1计数器得电进行计数,当计数值K-1=0时,计数器C1/K1的两组触点均会动作,其中:
·计数器C1/K1在梯形图第6行中的C16动合触点闭合接通以后,就会使输出继电器Q1得电输出信号。
·计数器C1/K1在梯形图第3行中的C10动合触点闭合接通,使C2/K2计数器得电进行计数。
②输出继电器Q2输出信号。当C2/K2计数器得电计数,计数值K-1=0时,计数器C2/K2的两组触点均会动作,其中:
·计数器C2/K2在梯形图第6行中的C21动断触点就会断开,从而切断了输出继电器Q1的供电,使其停止工作。
·计数器C2/K2在梯形图第7行中的C26动合触点闭合接通以后,就会使输出继电器Q2得电输出信号。
·计数器C2/K2在梯形图第4行中的C20动合触点闭合接通,使C3/K3计数器得电进行计数。
③输出继电器Q3输出信号。当C3/K3计数器得电计数、计数值K-1=0时,计数器C3/K3的各组触点均会动作,其中:
·计数器C3/K3在梯形图第7行中的C31动断触点就会断开,从而切断了输出继电
器Q2的供电,使其停止工作。
·计数器C3/K3在梯形图第8行中的C36动合触点闭合接通以后,就会使输出继电器Q3得电输出信号。
·计数器C3/K3在梯形图第5行中的C30动合触点闭合接通,使C4/K4计数器得电进行计数。
④系统复位。当C4/K4计数器得电计数、计数值K-1=0时,计数器C4/K4的各组触点均会动作,其中:
·计数器C4/K4在梯形图第8行中的C41动断触点断开以后,即切断了输出继电器Q3的供电,使其停止工作。
·计数器C4/K4在梯形图第9行中的C46动合触点闭合接通以后,就会使R1~R4计数器均复位。
2.8.6 比较器指令VX/KX与VXN
1.指令VX/KX与VXN定义与特点
比较器指令VX/KX与VXN中的工作单元X=0~7,每个单元都配置控制预置数KX(K0~K7),K对应各处理器的比较值,比较为0.00V~2.55V(模数1比1转换)。
电压比较器如图2-39(a)所示,主要由正、负输入端和输出端组成,当IN+>IN-时,输出高电平。图2-39(b)是把电压比较器演变成指令化的模型,采用数据KX来表示IN-,处理器W来表示IN+,触点指令作为比较器的输出端。在“开关”接通时,K与内部处理器W比较,当W≥K时,比较器自身触点(VXN)转化为非常态;当W<K时,触点为常态。若比较器不工作(没有接通),其触点为常态,控制参数K被刷新。
图2-39 电压比较器与电压比较器演变成指令化的模型
2.使用比较器指令组成自动换挡测量梯形图实例
(1)自动换挡测量梯形图
图2-40(a)是使用比较器指令组成的自动换挡测量梯形图程序。这是一种二级自动换挡测量梯形图程序,图2-40(b)为PLC的接线图。
图2-40 使用比较器指令组成的自动换挡测量梯形图与PLC接线图
(2)自动换挡测量梯形图工作情况说明
根据指令工作的顺序,首先00点输出高电平,使二极管VD截止,被测量的信号仅能通过R1进入ADC电路,进行低挡测量。
进入ADC电路的被测量的信号,经模数转换以后,采用比较器指令(V0/K0)检测低挡是否溢出(W≥K0)。如果W>K0,在梯形图第5行中的比较器动断触点V07断开,不作低挡小数点指示,被测电信号经R1与R2电阻器分压进入ADC电路,进行高挡的数模转换测量。
2.8.7 计数器复位指令RX
计数器复位指令RX根据实际需要,可以设置在程序的任何位置,用于对定时器、计数器、比较器进行强制复位,使变量K恢复为预置值,自身触点为常态。
2.8.8 算术运算指令
YH54系列PLC的算术运算指令主要有加、减、乘、除、增1、减1、清零等多种。
1.加法指令ADD/K1
YH54系列PLC的算术运算指令中的加法指令为ADD/K1,其运算规则为
W+K1→W
如果W溢出时则等于255(十六进制FF)。
2.减法指令SUB/K2
YH54系列PLC的算术运算指令中的减法指令为SUB/K2,是差值始终为正数的运算,其运算规则为
当W≥K2时,W-K2→W
当W<K2时,K2-W→W
3.乘法指令MUL/K3
YH54系列PLC的算术运算指令中的乘法指令为MUL/K3,其运算规则为
W×K3→W
如果W溢出时等于255(十六进制FF)。
4.除法指令DIV/K4
YH54系列PLC的算术运算指令中的除法指令为DIV/K4,其运算规则为
W÷K4→WK4≠0
5.增1指令INC
YH54系列PLC的算术运算指令中的增1指令为INC,其运算规则为
W+1→W
W进位时等于零。
6.减1指令DEC
YH54系列PLC的算术运算指令中的减1指令为DEC,其运算规则为
W-1→W
W借位时等于255(十六进制FF)。
7.清零指令CLR
YH54系列PLC的算术运算指令中的清零指令为CLR,其运算规则为
0→W
2.8.9 数据传送指令MOVF、MOVWF
YH54系列PLC的数据传送指令为MOVF、MOVWF,其传送规则为
MOVF K0→W (从K0传到W)
MOVWF W→K0 (从W传到K0)
2.8.10 数显指令SA与负符号指示指令S-及小数点指示指令S.
1.数显指令SA
YH54系列可编程控制器的数显指令SA的作用为数显“开关”接通,系统在程序周期开始之前显示W值,显示码每隔0.4s自动刷新,防止当W中的数据为模数转换值时,由于临界值显示而出现频繁闪烁。
2.负符号指示指令S.与小数点指示指令S.
YH54系列可编程控制器的负符号指示指令S.与小数点指示指令S.会随着显示指令的工作而输出,如相同字位上同时出现负符号和小数点,则仅执行负符号指示指令。
(1)负符号指示指令S.
负符号指示指令S.在程序执行周期内,运行1~2次对应十位、百位指示,但在十位指示时,数据的百位显示不会输出;当十位为零且无小数点指示时,十位会作黑显示。
(2)小数点指示指令S.
小数点指示指令S.在程序周期内,运行1~3次对应个位、十位、百位指示。
2.8.11 八位模数转换指令ADC
YH54系列可编程控制器的八位模数转换指令ADC,用于将外部模拟电压转换为数字电压,并存到处理器W中。
2.8.12 四位数数转换指令DAC
YH54系列可编程控制器的四位数模转换指令DAC为二进制码的四位数字输出指令。用于将处理器W中低四位的二进制码(0000~1111)对应P0~P3的端口输出,转换的模拟电压输出值等于(0~15)×0.33(V),系数0.33是5V供电时除以15的分辨率。
2.8.13 低功耗指令SLEEP
YH54系列可编程控制器在执行低功耗指令SLEEP时,就会使系统暂停所有工作,呈复位状态。内部的看门狗(WDT)计时约18ms溢出唤醒SLEEP,重新从起始地址(008)继续工作,PX端口恢复原来的输入/输出方式,用于输出的端口恢复到原来的通/断状态
2.8.14 条件返回指令CNDE
YH54系列可编程控制器的条件返回指令CNDE,用于在执行完最后一条指令后返回到开始程序。CNDE为条件返回指令,即当开关接通时,程序返回到开始的地址,否则继续向下执行其他程序。