三菱PLC基本指令

PLC原理和编程实例分析

PLC 基本指令

FX2N系列的PLC共有基本指令27条，本章主要介绍这些基本指令的功能。并掌握由梯形图转化成指令表，指令表转化成梯形图的方法；然后通过一些编程的示例理解基本指令的应用和一些编程的规则。

3.1 基本指令

LD，取指令，表示每一行程序中第一个与母线相连的常开触点。另外，与后面讲到LDI，取反指令，与 LD的用法相同，只是LDI是对常闭触点。 LD、LDI两条指令的目标元件是X、Y、M、S、T、C。

OUT，线圈驱动指令。是对输出继电器（Y）、辅助继电器（M）、状态器（S）、定时器的ANB、ORB指令组合，在分支起点处也可使用。

3.1.1 LD、LDI、OUT指令

（T）、计数器（C）的线圈驱动，对输入继电器（X）不能使用。

程序步号X0X1Y0M0T0T0Y1SP为空格键a) 梯形图b) 指令表K20指令目标元件与母线相连驱动线圈驱动定时器线圈定时器设定值0 LD X01 OUT Y02 LDI X13 OUT M04 OUT T0 SP K207 LD T08 OUT Y1图3-1 LD、LDI、OUT指令的使用说明

当OUT指令驱动的目标元件是定时器T和计数器C时，如设定值是常数K时，则K

的设定范围如表3-1所示：程序步序号是自动生成，在输入程序时不用输入程序步号，不同的指令，程序步号是有所不同的。

表3-1 K值设定范围：

定时器、计数器 K的设定范围 实际的设定值 步数 1ms 定时器 10ms 定时器 0.001～32.767s 0.01～327.67s 3 3 - 36 -

第3章 基本指令

100ms 定时器 16位计数器 32计数器 1～32767 0.1～3276.7 1～32767 3 3 3 -2147483648～+2147483647 -2147483648～+2147483647

用于单个常开接点的串联。

3.1.2 触点串联指令AND、ANI

ANI，与非指令。用于单个常闭接点的串联。

AND与ANI都是一个程序步指令，串联触点的个数没有限制，该指令可以多次重复OUT指令后，通过接点对其他线圈使用OUT指令称为纵接输出或连续输出，如图3-2

使用。使用说明如图3-2所示。这两条指令的目标元件为X、Y、M、S、T、C。 中的OUT Y3。这种连续输出如果顺序不错，可以多次重复。但是如果驱动顺序换成图3-3的形式，则必须用后述的MPS指令和MPR指令。

X1X3X2Y1X4X5Y2Y30 LD X11 AND X22 LD X33 ANI X45 OUT Y26 AND X57 OUT Y3b)语句表串联常开触点MPSX3触联常闭触点X4X5Y3Y2a)梯形图MPP图3-2 AND、ANI指令使用说明图3-3 不推荐使用

3.1.3 接点并联指令OR、ORI

OR，或指令。 ORI，或非指令。

这两条指令都用于单个的常开触点并联，操作的对象是X、Y、M、S、T、C。OR是用于常开触点，ORI用于常闭触点，并联的次数可以是无限次。使用说明如图3-4所示。

X4X5M102Y5X7M103M110ORa) 梯形图Y5ORORIX10ORM1030 LD X41 OR X52 ORI M1023 OUT Y54 LD Y55AND X76 OR M103 7 ANI X108 OR M1109 OUT M103b）指令表图3-4 OR、ORI使用说明

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并联连接并联连接

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3.1.4 取脉冲指令LDP、LDF、ANDP、ANDF、ORP、ORF

LDP，ANDP，ORP指令是进行上升沿检测的触点指令，仅在指定的位元件上升沿（OFF→ON变化时）时，接通一个扫描周期，操作的目标元件是X、Y、M、S、T、C。应用如图3-5所示。

LDF、ANDF、ORF指令是进行下降沿检测的触点指令，仅在指定位元件下降时（即由

ON→OFF变化时）接通1个扫描周期。操作的目标元件是X、Y、M、S、T、C。使用说明如图3-6所示。

3.1.5 串联电路块并连指令ORB

两个或两个以上的接点串联的电路称为串联电路块；当串联电路块和其它电路并联时连接时，分支开始用LD、LDI。分支结束用ORB。ORB指令和后面的ANB指令是不带操作数的独立指令。电路中有多少个串联电路块就用多少次ORB，ORB使用的次数不受限制。

ORB指令也可成批使用，但是由于LD、LDI指令的重复使用次数受限制在8次以下，

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第3章 基本指令

请务必注意。ORB指令使用说明见图3-7所示。

3.1.6 并联电路块的串联连接指令ANB

两个或两个以上接点并联的电路称为并联电路块。并联电路块和其它接点串联连接时，使用ANB。电路块的起点用LD、LDI指令，并联电路块结束后，使用ANB指令与前面串联。ANB指令是无操作目标元件的指令。ANB指令的使用说明见图3-8所示。

3.1.7 多重输出指令MPS、MRD、MPP

MPS，进栈指令。 MRD，读栈指令。 MPP，出栈指令。

在PLC中有11个存储器，它们用来存储运算的中间结果，被称为栈存储器。使用1

次MPS指令就将此时的运算结果送入栈存储器的第1段。再使用MPS指令，又将此时刻的运算结果送入栈存储器的第1段，而将原先存入的数据依此移到栈存储器的下一段。

使用MPP指令，各数据按顺序向上移动，将最上段的数据读出，同时该数据就从栈存储器中消失。MRD是读出最上段所存的最新数据的专用指令，栈存储器内的数据不发

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生移动。

这些指令都是不带操作数的独立指令。MPS、MRD、MPP的使用见下例各图（图3-9、3-10、3-11）所示。

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第3章 基本指令

3.1.8 主控及主控复位指令MC、MCR

MC，主控指令。用于公共串联触点的连接。

MCR，主控复位指令。用于公共串联触点的清除。

主控（MC）指令后，母线（LD、LDI点）移到主控触点后，MCR为将其返回原母线的

指令。通过更改软元件地址号Y，M，可多次使用主控指令，但不同的主控指令不能使用同一软件号，否则就双线圈输出。MC、MCR指令的应用如图3-13的程序示例中，当输入X0为接通时，直接执行从MC到MCR的指令。输入X0为断开时，成为如下形式：

保持当前状态：积算定时器、计数器、用置位/复位指令驱动的软元件。 变为OFF的软元件：非积算定时器，用OUT指令驱动的软元件。

在没有嵌套结构时，通用N0编程。N0的使用次数没有限制。有嵌套结构时，嵌套

级N的地址号增大，即N0→N1→N2→N3→N4→N5… N7。在将指令返回时,采用MCR指令,则从大的嵌套级开始消除。如图3-14所示。

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图3-13 MC、MCR指令的应用- 42 -

第3章 基本指令

X0MC N0 M100N0 M100X1Y0X2MC N1 M101N1 M101X3X4MC N2 M102N2 M102X5N1N0程序运行说明:当X0=OFF时,则夹在N0级以内的程序不能运行。当X0=0N时，则夹在N0内的程序可以运行，N1级N2级有效。当X2=OFF时,则夹在N1级以内的程序不能运行。当X2=0N时，则夹在N1内的程序可以运行，N2级有效。Y1N2Y3MCR N2N2当X4=OFF时,则夹在N2级以内的程序不能运行。当X4=0N时，则夹在N2内的程序可以运行。X6Y4MCR N1N1Y6的ON/OFF只取决于X10的ON/OFF，于X0、X2、X4无关。因为它已在主控以外。N0X7Y5MCR N0X10Y6图3-14 主控嵌套应用示例

3.1.9 取反INV指令

INV指令是在将执行INV指令之前的运算结果反转的指令，是不带操作数的独立指令。使用如图3-15所示。当X0断开，则Y0接通，如果X0接通则Y0断开。

(a) 梯形图 （b）指令表 (c) 时序图

图3-15 取反指令INV

3.1.10 置位与复位指令SET、RST。

SET为置位指令，使动作保持；

RST复位指令，使操作保持复位。SET、RST指令的使用说明如图3-16所示。由波形图可见，当X0接通，即使再变成断开，Y0也保持接通。X1接通后，即使再断开，Y0

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也将保持断开。SET指令的操作目标元件为Y、M、S。而RST指令的操作元件是Y、M、S、

D、V、Z、T、C。

3.1.11 微分输出指令PLS、PLF

PLS—上升沿微分输出。当输入条件为ON时（上升沿），相应的输出位元件Y或MPLF—下降沿微分输出。当输入条件为OFF时（下降沿），相应的输出位元件Y或M这两条指令都是2个程序步，它们的目标元件是Y和M，但特殊辅助继电器不能作使用这两条指令时，要特别注意目标元件。例如，在驱动输入接通时，PLC由运行接通一个扫描周期。 接通一个扫描周期。

为目标元件。其动作过程如图3-17所示。

→停止→运行，此时PLS M0动作，但PLS M600（断电保持辅助继电器）不动作。这是因为M600在断电停机时其动作也能保持。

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第3章 基本指令

（a） (b)

(a)梯形图 (b)指令表 (c) 波形图

3.1.12 NOP、END指令

NOP—空操作指令。 END—程序结束指令。

NOP指令是不带操作数，在普通指令之间插入NOP指令，对程序执行结果没有影响，

但是将已写入的指令换成NOP，则被换的程序被删除，程序发生变化。所以用NOP指令可以对程序进行编辑。如图3-18，当把AND X1换成NOP，则触点X1被消除，ANI X2换成NOP，触点X2被消除。

X0X1X2Y0AND NOP ANI NOP图3-18 NOP指令使用说明

END是程序结束指令，当一个程序结束时，后面用END，写在END后的程序不能被执

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行。如果程序结束不用END，在程序执行时会扫描完整个用户存储器，延长程序的执行时间，有的PLC还会提示程序出错，程序不能运行。

例3-1：根据下例梯形图写出指令表。

图3-19 例1梯形图和指令表

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第3章 基本指令

3.2 基本指令的应用

了解了PLC的基本指令后，我们学习利用基本指令进行编程，用基本指令能完成大部分逻辑控制的编程。

3.2.1 可编程控制器梯形图编程规则。

1、水平不垂直。

垂直触点不能输入，要完成同样的逻辑控制，可以改成右图所示

图3-20 触点水平不垂直

2、多上串右。

将并联电路快写在右边，则可以不用ANB指令。 触点多的写在上方，如右图，则可以不用ORB指令 （a） 多上

（b） 串右

图3-21 多上串右

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3、线圈右边无接点

图3-22 线圈右边无触点 4、不能有双线圈输出。

Y3是双线圈输出，当出现双线圈输出时，前面的输出不起作用，只有最后的一条输出才起作用。避免双线圈的方法是把触点并联。如图3-23。

图3-23 不能有双线圈输出

3.2.2 程序举例

当我们要进行一个程序设计时，一般要按照这么几个过程进行：（1）、理解控制过程。这是写程序非常关键的一步，不了解控制过程，也就无法写出正确的程序。这一过程可以是客户提出，如果不能准确理解，可以到现场进行观测。（2）、选择所需的硬件，并分配I/O地址，画出I/O图。（3）、进行程序设计，画出梯形图。（4）、对程序进行调试。下面我们通过一些简单例子来说明如何进行编程。

例3-2： 电动机正反转的控制。控制要求：当按下正转按钮时，电动机正转；按下反转按钮，电动机反转；按下停止按钮，电动机马上停止。当电动机发生过热时，也能自动停止。

分析：要控制电动机正反转，必须要两个交流接触器， 图3-24（a）正反转控制主电路

线圈的右边不能有接点，应改成右图所示。 - 48 -

第3章 基本指令

其主电路如图3-24（a）。所以PLC有两个输出信号；有四个输入信号，其I/O图如图3-24（b）。另外，由于电动机控制正反转的接触器不能同时接通，所以必须进行互锁。根据控制要求写出梯形图和指令表如图3-25：

(a) 梯形图 (b) 指令表

图3-25 正反转控制梯形图和指令表

例3-3：有两台电动机：按下启动按钮，第一台电动机运行10分钟后停止，切换到第二台运转，20分钟后，第二台自动停止。试编出PLC控制程序。

分析：输入信号可以用一个启动按钮。每个电动机用一个交流接触器控制，所以有两个输出信号。控制I/O图如图3-26。程序中要计时，所以要用到定时器。其地址分配和梯形图、指令表如下。

X0—启动按钮 Y1—电动机1 Y2—电动机2

KM1启动按钮XOY0KM2Y1COMCOM电源电动机2电动机1FU图3-26 两台电动机控制的I/O图

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图3-27 例3梯形图和指令表

讨论：将上题改成两台电机按上述规律运行5个周期后自动停止，另外要求在程序中添加一个急停按钮，应如何修改程序？

例3-4： 喷泉控制设计：有A、B、C三组喷头，要求启动后A组先喷5s，之后B、C同时喷，5s后B停止，再过5s，C停止而A、B同时喷，再过半2s C也喷；A、B、C同时喷5s后全部停止，再过3s重复前面过程；当按下停止按钮后，马上停止。时序图如3-28。试编出PLC的控制程序。

图3-28 喷泉控制时序图

分析：这是一个关于时序循环的问题，这一类的问题编程有一定的规律，掌握这个规律，编程是一件很容易的事。

第一步，根据时序图中各负载发生的变化，定下要用定时器的编号和各定时器要延时的时间，如图3-28。

第二，由于各定时器是按先后循序接通的，所以要用前一个定时器的触点接通后一个定时器的线圈，再用最后一个定时器的触点去断开最前一个定时器的线圈，这样就能

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第3章 基本指令

完成了定时器的循环计时。

第三，写驱动负载的程序，根据时序图中各负载上升沿和下降沿的变化，上升沿表示是负载要接通，用相应的常开触点，下降沿表示负载断开，用相应的常闭触点。在一个周期中负载有多次接通的，用各路触点并联。其程序和I/O地址分配如下。 X0—启动按钮 X1—停止按钮 Y0—A组喷头 Y1—B组喷头 Y2—C组喷头

图3-29 喷泉控制程序梯形图和指令表

例3-5：交通灯的控制

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假设有一个十字路口的交通信号灯控制要求时序图如图3-30。南北方向：红灯亮25秒，转到绿灯亮25秒，再按1秒钟一次的规律闪烁3次，然后转到黄灯亮2秒。东西方向：绿灯亮20秒，再闪烁3次，转到黄灯亮2秒，然后红灯亮30秒。完成一个周期，如此循环运行。试编写PLC控制程序。

图3-30 交通灯的平面示意图和控制时序图

分析：这也是有关时序循环的问题，所以编程方法和例3是一样的。一秒钟的闪烁可用M8013。

X0—启动按钮 X1—停止按钮 各信号灯的地址如控制时序图所示。控制程序如下。

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第3章 基本指令

图3-31 交通灯控制梯形图

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习 题

3-1 根据题3-32图（a）、(b)的梯形图写出指令表

图3-32（a）

图3-32（b）

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第3章 基本指令

3-2 根据题3-33图的指令表写出梯形图。

图3-33图

3-3 有三台电动机，要求启动时每隔10min依此起动一台，每台运转2小时后自动停机。运行中还可以用停止按钮将三台电动机同时停机；试编出PLC的控制程序。 3-4 某皮带运输机由M1、M2、M3、M4四台电动机拖动，要求：（1）、起动时，按M1→M2→M3→M4顺序启动，间隔均为3秒。（2）、停止时，按M4→M3→M2→M1顺序停止，间隔也为3秒。试编写PLC的控制程序。

3-5 一台电动机运转20s后停止5s，重复如此动作5次，试编写PLC控制程序。 3-6 某广告招牌有四个灯，要求动作如图3-34时序图所示，循环进行，当按下停止按钮时能马上停止。试编出PLC控制程序。

门上限 车库门 门内传感器 门外传感器 图3-34

图3-35

3-7 某一车库门要求自动控制，如图3-35所示，车库的门内外各有一传感器，用来检测是否有车通过，当有车要进车库时，门外传感器检测到有车来，门自动打开，车开进车库，开到上限时，开门过程结束,当门内传感器测到车已通过时，开始关门。碰到下

门下限 - 55 -

PLC原理和编程实例分析

限，关门结束。当车要出车库时，门内传感器检测到有车通过，库门打开，当车通过门外的传感器后，车库门自动关上。车库门外有一数字牌，用来显示车库内停车的数量，当车库内停满10辆车后，如外面再有车进来，车库门不开，但库内的车可以开出车库，试用PLC编出控制程序，完成车库门的控制。

3-8做一个四路枪答器,每一位枪答者台上有一个枪答按钮和一个指示灯。主持人,台上有一个开始按钮和一个复位按钮；另外还有一个七段数码管和一个蜂鸣器。枪答规则：当主持人喊开始后（按下了开始按钮），四位枪答者开始枪答，谁先枪到，相应台上的指示灯亮，而且数码管显示他的位号。主持人按了复位按钮，下一循环又可以开始枪答。如果主持人没有喊开始，谁先按下枪答按钮，相应台上的指示灯亮，数码管显示他的位号，同时风鸣器发出报警声，表示其违规，主持人按下复位，才能消除。试用PLC编出控制程序。

m8000是特殊的辅助继电器，在运行时m8000就一直闭合，m8001和m8002,是初始化脉冲，在plc刚启动时闭合一个周期，只不过8001是常闭，8002是常开，m8011，8012，8013,是时间脉冲，周期分别是，10ms,100ms,1000ms（一秒），m8020,m8021,m8022，是标实位，代表益处，零位，结尾。

还有其他的特殊辅助继电器，常用的就这些，想了解的更多，你需要一本编程手册。 LD X0 ALTP Y0

按一下X0，Y0=ON，再按一下，Y0=OFF，交替输出。

FX2N三菱PLC设计4次/秒闪烁 要一秒里闪四次 ，I/O输入x1，输出Y5用FXGPWIN软件编程，给出IL，你写入FXGP也好，写入GX Developer也好，T246是1ms定时器所以设置K125就可以，这种双分频电路使用一个定时器足以。 LD X1 ALTP M0 LDI M0 RST Y5 LD M0 OUT T246 K125 LD T246 ALTP Y5 RST T246 END

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第3章 基本指令

M0，M1,M241,M251,M384都是通用继电器,用法是一样的。 M0 ～M499为通用辅助继电器 共500个 M500～M3071为断电保持继电器 共2572个 M500～M1023可通过设定改为通用辅助继电器。

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