三菱FX系列PLC條件跳轉(zhuǎn)和子程序指令的應(yīng)用*

赫煥麗，熊安勝

(咸寧職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖北 咸寧 437100)

三菱FX系列PLC功能指令－條件跳轉(zhuǎn)指令用來(lái)選擇執(zhí)行指定的程序段，跳過(guò)暫時(shí)不需要執(zhí)行的程序段．在程序編制中，經(jīng)常也會(huì)遇到一些邏輯功能相同的程序段需要反復(fù)被運(yùn)行，為了簡(jiǎn)化程序結(jié)構(gòu)，可以編寫(xiě)成子程序，然后在主程序中根據(jù)需要反復(fù)調(diào)用．現(xiàn)就在實(shí)際中關(guān)于條件跳轉(zhuǎn)指令和子程序指令的應(yīng)用和注意事項(xiàng)，總結(jié)如下．

1 跳轉(zhuǎn)指令CJ

跳轉(zhuǎn)指令可用來(lái)選擇執(zhí)行指定的程序段，跳過(guò)暫時(shí)不需要執(zhí)行的程序段．條件跳轉(zhuǎn)指令CJ的助記符、操作數(shù)等指令屬性如表1所示．

表1

如圖1所示，當(dāng)X0接通時(shí)，則由“CJP0”指令跳到標(biāo)號(hào)為P0的指令處開(kāi)始執(zhí)行，跳過(guò)了程序的一部分，減少了掃描周期．如果X0斷開(kāi)，跳轉(zhuǎn)不會(huì)執(zhí)行，則程序按原順序執(zhí)行．

圖1 跳轉(zhuǎn)指令的使用

圖2 程序跳轉(zhuǎn)指令

如圖2所示，X0是手動(dòng)/自動(dòng)運(yùn)行的選擇開(kāi)關(guān)．X1、X2分別是電機(jī)M1和M2在手動(dòng)操作方式下的啟動(dòng)按鈕(點(diǎn)動(dòng)控制)，X3是自動(dòng)運(yùn)行方式下兩電機(jī)的啟動(dòng)按鈕．Y1、Y2分別是控制電機(jī)M1啟動(dòng)和M2啟動(dòng)的輸出信號(hào)．

當(dāng)X0常開(kāi)觸點(diǎn)接通時(shí)，執(zhí)行“CJP0”指令，跳到標(biāo)號(hào)為P0處執(zhí)行手動(dòng)操作程序．此時(shí)分別按下X1和X2，可點(diǎn)動(dòng)M1和M2進(jìn)行機(jī)床調(diào)整;而當(dāng)X0常閉觸點(diǎn)接通時(shí)，不執(zhí)行“CJP0”指令，順序執(zhí)行自動(dòng)運(yùn)行程序．此時(shí)按下啟動(dòng)按鈕X3電機(jī)M1先啟動(dòng)，5s后電機(jī)M2自行啟動(dòng)運(yùn)行，按下停止按鈕可同時(shí)停止兩臺(tái)機(jī)床．然后執(zhí)行“CJP1”指令，跳過(guò)自動(dòng)程序直接轉(zhuǎn)到標(biāo)號(hào)P1處結(jié)束．X0的常開(kāi)/常閉觸點(diǎn)起聯(lián)鎖作用，使手動(dòng)操作和自動(dòng)運(yùn)行兩個(gè)程序只能選擇其中之一．

2 子程序指令

子程序調(diào)用指令CALL、返回指令SRET的助記符、操作數(shù)等指令屬性如表2所示．

表2

如圖3所示．當(dāng)X0常開(kāi)觸點(diǎn)接通時(shí)，執(zhí)行“CALL P1”，即程序轉(zhuǎn)到標(biāo)號(hào)P1處，執(zhí)行子程序．當(dāng)執(zhí)行到子程序的最后一句“SRET”時(shí)，程序返回到主程序，從步序號(hào)4開(kāi)始繼續(xù)往下執(zhí)行．當(dāng)X0常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi)時(shí)，標(biāo)號(hào)為P1的子程序不能被調(diào)用執(zhí)行．

圖3 子程序指令使用說(shuō)明

圖4 兩種工作方式電動(dòng)機(jī)控制程序

某電機(jī)要求有連續(xù)運(yùn)行和手動(dòng)調(diào)整兩種工作方式，用子程序設(shè)計(jì)的梯形圖控制程序如圖4所示．當(dāng)工作方式開(kāi)關(guān)X0的常開(kāi)觸點(diǎn)接通時(shí)，運(yùn)行標(biāo)號(hào)為P2的子程序，此時(shí)為手動(dòng)調(diào)整狀態(tài);當(dāng)X0常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi)時(shí)，運(yùn)行標(biāo)號(hào)為P1的子程序，此時(shí)電機(jī)為連續(xù)運(yùn)行狀態(tài)．

在圖2和圖4中，由于手動(dòng)程序和自動(dòng)程序不能同時(shí)執(zhí)行，所以程序中的線圈Y0不能視為雙線圈．

3 數(shù)組運(yùn)算的梯形圖程序

3．1 控制要求

某車間要對(duì)生產(chǎn)流水線進(jìn)行過(guò)程控制．動(dòng)態(tài)采集20個(gè)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)(16位)，存放在D0～D19中．每隔半小時(shí)找出其中的最大值，將其與標(biāo)準(zhǔn)值(放入D30中)進(jìn)行比較，如果大于標(biāo)準(zhǔn)值點(diǎn)亮紅燈(Y0);每隔1小時(shí)計(jì)算他們的平均值，并與標(biāo)準(zhǔn)平均值(放入D40中)進(jìn)行比較，若大于標(biāo)準(zhǔn)平均值紅燈(Y1)閃爍報(bào)警．

3．2 確定輸入、輸出并分配I/O地址

本控制在這里編程時(shí)不涉及到20個(gè)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)采集過(guò)程．假定這20個(gè)數(shù)據(jù)已經(jīng)采集到位，只對(duì)其比較、計(jì)算控制進(jìn)行編程．

選擇X0作為控制裝置的啟停開(kāi)關(guān)作為輸入信號(hào)，兩個(gè)紅燈地址分別為Y0和Y1作為輸出信號(hào)．

3．3 設(shè)計(jì)PLC控制程序

根據(jù)控制要求，編制出PLC的梯形圖程序如圖5所示．程序中，當(dāng)通過(guò)開(kāi)關(guān)輸入使X0=1后，C0、C1同時(shí)對(duì)M8014(1min時(shí)鐘脈沖)計(jì)數(shù)．C0每計(jì)滿半小時(shí)，執(zhí)行一次子程序P0，即比較20個(gè)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的大?。瓹1每計(jì)滿1小時(shí)執(zhí)行一次子程序P1，即計(jì)算20個(gè)數(shù)據(jù)的平均值．在子程序P0中，先將20個(gè)數(shù)據(jù)中的第一個(gè)數(shù)送到D20中，賦變址寄存器Z的初值為1．再用循環(huán)指令將剩下的19個(gè)數(shù)據(jù)(因此循環(huán)次數(shù)應(yīng)等于19)逐一與D20進(jìn)行比較，若有比D20數(shù)據(jù)大的，就直接送往D20覆蓋原數(shù)據(jù)，然后地址變量Z加1．等全部比較完畢，20個(gè)數(shù)據(jù)中的最大值就一定存放在D20中．再用觸點(diǎn)比較指令將最大值(存放在D20中)與標(biāo)準(zhǔn)值(存放在D30中)對(duì)比，若大于標(biāo)準(zhǔn)值就把Y0接通．在子程序P1中，先將D23、D22清0，地址變量Z也清0，再用循環(huán)指令對(duì)20個(gè)數(shù)據(jù)逐一相加，并將所求之和存放到 D23(高16位)、D22(低16位)中，因此循環(huán)次數(shù)為20．接下來(lái)用32位操作的除法指令將所求的總和除以數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)20，得到平均值放到D24中．最后用觸點(diǎn)比較指令與標(biāo)準(zhǔn)平均值(存放在D40)對(duì)照，若大于標(biāo)準(zhǔn)平均值就使Y1閃爍報(bào)警．

圖5 數(shù)組運(yùn)算的梯形圖程序

4 使用條件跳轉(zhuǎn)和子程序指令應(yīng)注意的問(wèn)題

4．1 使用條件跳轉(zhuǎn)指令應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題：

(1)條件跳轉(zhuǎn)指令CJ(P)的操作數(shù)為指針標(biāo)號(hào)P0～P127，P用于分支和跳轉(zhuǎn)程序．

(2)標(biāo)號(hào)P放置在左母線的左邊，在一個(gè)程序中一個(gè)標(biāo)號(hào)只能出現(xiàn)一次，若出現(xiàn)兩次或兩次以上，程序報(bào)錯(cuò)．

(3)若跳轉(zhuǎn)條件滿足，則執(zhí)行跳轉(zhuǎn)指令，程序跳到以標(biāo)號(hào)P為入口的程序段中執(zhí)行，否則不執(zhí)行跳轉(zhuǎn)指令，按順序執(zhí)行下一條指令．

(4)P63是END所在的步序，在程序中不需要設(shè)置P63．指針標(biāo)號(hào)允許用變址寄存器修改．CJ和CJ(P)都占三個(gè)程序步，指針標(biāo)號(hào)占一步．

(5)若用M8000常開(kāi)觸點(diǎn)作為跳轉(zhuǎn)條件，則CJ變成無(wú)條件跳轉(zhuǎn)指令．

(6)不在同一個(gè)指針標(biāo)號(hào)的程序段中出現(xiàn)的同一個(gè)線圈不看作雙線圈．

(7)在跳轉(zhuǎn)執(zhí)行期間，即使被跳過(guò)程序的驅(qū)動(dòng)條件改變，但其線圈(或結(jié)果)仍保持跳轉(zhuǎn)前的狀態(tài)，因?yàn)樘D(zhuǎn)期間根本沒(méi)有執(zhí)行這段程序．

(8)處于被跳過(guò)的程序段中的Y、M、S由于該段程序不執(zhí)行，故即使驅(qū)動(dòng)它們的工作條件發(fā)生了變化，它們的狀態(tài)也依然保持跳轉(zhuǎn)前的狀態(tài)不變．同理，T、C如果被跳過(guò)，則跳轉(zhuǎn)期間它們的當(dāng)前值被鎖定，當(dāng)跳轉(zhuǎn)中止、程序繼續(xù)執(zhí)行時(shí)，定時(shí)計(jì)數(shù)接著進(jìn)行．

(9)如果在跳轉(zhuǎn)開(kāi)始時(shí)定時(shí)器和計(jì)數(shù)器已在工作，則在跳轉(zhuǎn)執(zhí)行期間它們將停止工作，到跳轉(zhuǎn)條件不滿足后又繼續(xù)工作．但對(duì)于正在工作的定時(shí)器T192～T199和高速計(jì)數(shù)器C235～C255，不管有無(wú)跳轉(zhuǎn)仍連續(xù)工作．

(10)若積算定時(shí)器和計(jì)數(shù)器的復(fù)位(RST)指令在跳轉(zhuǎn)區(qū)外，即使它們的線圈被跳轉(zhuǎn)，但對(duì)它們的復(fù)位仍然有效．

4．2 使用子程序指令時(shí)應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題：

(1)主程序在前，子程序在后，即子程序要放在FEND指令之后．不同位置的“CALL”指令可以調(diào)用相同標(biāo)號(hào)的子程序，但同一標(biāo)號(hào)的指針只能使用一次．

(2)轉(zhuǎn)移標(biāo)號(hào)不能重復(fù)，也不可與跳轉(zhuǎn)指令CJ的標(biāo)號(hào)重復(fù)．(3)子程序必須寫(xiě)在FEND和END之間，否則出錯(cuò)．

(4)子程序可以調(diào)用下一級(jí)子程序，稱為子程序嵌套，F(xiàn)X2N系列的PLC最多可以有5級(jí)子程序嵌套．

5 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)以上實(shí)例，三菱FX系列PLC條件跳轉(zhuǎn)指令和子程序指令在實(shí)際應(yīng)用中可以用來(lái)選擇執(zhí)行指定的程序段，或者要反復(fù)被運(yùn)行程序段．我們?cè)趯?shí)際使用的過(guò)程中一定要注意他們的使用注意事項(xiàng)，以免使用中出現(xiàn)錯(cuò)誤．

［1］郭艷萍，陳冰．電氣控制與PLC應(yīng)用［M］．北京：人民郵電出版社，2010．

［2］黃中玉，于寧波．PLC應(yīng)用技術(shù)［M］．北京：人民郵電出版社，2009．

［3］岳慶來(lái)．變頻器、可編程序控制器及觸摸屏綜合應(yīng)用技術(shù)［M］．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2009．