三菱FX2N PLC功能指令應用詳解(修訂版)（簡體書）

本書主要內容為三菱FX2N系列PLC順控程序設計和功能指令講解，重點是功能指令講解。為了使讀者能夠在較短的時間內正確理解、掌握和應用功能指令，書中除了對指令本身作了詳細的說明外，還增加了與功能指令相關的基礎知識、專業知識和應用知識。同時，針對指令的應用編寫了許多實例，說明指令的應用技巧。最後還對FX3U系列PLC新增功能指令作了介紹。

本書主要內容為三菱FX2N PLC順控程序設計和功能指令講解，重點是功能指令講解。為了使讀者能夠在較短的時間內正確理解、掌握和應用功能指令，書中除了對指令本身作了詳細的說明外，還增加了與功能指令相關的基礎知識、專業知識和應用知識。同時，針對指令的應用編寫了許多實例，說明指令的應用技巧。最後還對FX3U PLC新增功能指令作了介紹。

談談功能指令的學習
（代前言）
在培訓工作中，經常碰到學員詢問關於三菱FX系列PLC功能指令的學習問題，於是就萌生了一個想法，即編寫一本重點講述功能指令應用的參考書籍。這個想法得到了廣大培訓學員及電子工業出版社陳韋凱編輯的支持，正是在他們的支持和鼓勵下才能夠完成本書的編寫工作。
功能指令又稱為應用指令，是對PLC的基本邏輯指令的擴充，它的出現使PLC的應用從邏輯順序控制領域擴展到模擬量控制、運動量控制和通信控制領域，因此，學習功能指令應用是掌握PLC在這些擴展領域中使用的前提。
很多參加培訓的學員和從事工控技術工作的朋友都感覺功能指令難學、不好掌握，這是為什麼呢？主要有三方面的原因：一是功能指令數量多、門類廣，FX 2N PLC有139條功能指令，FX 3U PLC有190條功能指令，未學之前就會有一種畏難情緒，不知從哪兒學起，不知如何學習。二是許多功能指令的學習涉及一些工控技術基礎知識、專業知識和應用知識，編程手冊對這些知識的介紹既簡單，文字又晦澀。許多PLC的入門書籍限於篇幅，對功能指令往往只是進行一些簡單羅列和一般性介紹，也不夠全面。對於需要進一步提高PLC控制技術而又缺乏相關知識的讀者來說，增加了學習功能指令的難度。三是功能指令學習必須與實踐緊密結合才能學好。初學者往往實踐較少，經驗缺乏，學習上有點急於求成，總希望僅僅通過閱讀編程手冊和一些PLC書籍就能很快地掌握功能指令的應用，結果是欲速則不達，碰到實際問題還是不知道如何使用功能指令編程。
那麼如何學習功能指令呢？本書提出以下幾點供廣大讀者參考。
第一，先要學習有關功能指令的預備知識，即編程手冊的“功能指令預備知識”（本書第5章）。很多初學者一開始就跳過這一章，直接尋找指令學習，結果就出現了找不到DMOV指令、INCP指令在哪裡、K4X0是什麼等問題。其實，這些問題都可以在預備知識中找到答案，因此，對功能指令預備知識的學習是非常重要的，這些知識主要有指令格式、指令執行形式、指令數值表示和指令尋址方式。這些知識是針對所有指令的，必須先要學習和瞭解，當然這些知識也必須結合具體的指令去理解，不是學習一次就夠了，要反復結合指令學習理解。
第二，對指令進行瀏覽性的學習。瀏覽就是泛泛地看，隨意翻翻，任意記記，沒有前後順序，沒有時間長短。瀏覽的目的是對指令的分類有大致的瞭解，對查找指令的位置大致清楚，對指令的功能有印象。瀏覽就是瀏覽，不要刻意地去記什麼，瀏覽的次數多了，就自然會在腦子中留下印象，也就“無心插柳柳成蔭”了。
第三，對基礎指令要重點學、反復學。功能指令可以大致分為兩大類：一類是基礎性的指令；另一類是高級應用指令。基礎性指令指步進指令、程序流程指令、傳送指令和比較指令、位移指令、數值運算指令和部分數據處理指令。這類指令是編程中最常用的指令，在一般控制程序中都用得上，對這類功能指令就要專門拿出時間來重點學習。初學者主要是學習它們的操作功能，並在實踐中去理解它們，每一個功能指令在實際使用中都會有一些應用規則，對這些應用規則不必一開始就非要弄清楚，而是要通過對指令的反復學習和應用才能逐步掌握的。基礎性指令也會涉及一些指令外的知識，如PLC知識、數制碼制知識、數的表示和運算知識等。因此，在學習功能指令的同時，也要去補充這方面的知識，這樣才能更好地學好功能指令。
第四，採用實用主義的態度去學習PLC高級應用功能指令，高級應用功能指令是指模擬量控制、PID控制、定位控制、高速輸入/輸出和通信控制等有關的指令。學習這類指令需要一些專業知識才能掌握。對這些指令建議採用實用性態度學習，就是用到就學，不用不學，邊用邊學，邊學邊用；專業知識和功能指令一起學，學了馬上就用，加深理解和使用。當然，這種學習方法也適用於部分不常用的基礎指令學習。
第五，對於“休眠”指令暫時不學。在PLC的功能指令中，有一些功能指令是在早期為適應當時的需要而開發的，這些指令隨著時代的變遷，一些功能指令被後來開發的指令代替，一些隨著工控技術的發展已基本不用。還有一些指令是針對某些特定的外部設備而開發的，現在也很少用。雖不學習，但要瞭解它們在編程手冊中的位置，萬一在讀程序時碰到就可以通過手冊來瞭解它們。
學習有法，法無定法，沒有一種學習方法是適合所有人的，因此，讀者還是要根據自身的條件，參考上述方法，尋找出最適合自己的學習方法。這樣，才能收到學習功能指令事半功倍的效果。
本書的內容除了重點講述FX2N PLC的步進指令和功能指令外，還增加了如下內容：FX系列小型可編程控制器、編程和仿真軟件使用、基本邏輯控制指令和FX3U PLC新增指令介紹，其目的是希望本書不但是讀者學習功能指令的參考書，也希望能成為讀者經常查詢的參考手冊。
本書的閱讀對象是從事工業控制自動化的工程技術人員、剛畢業的工科院校機電專業學生和在生產第一線的初、中、高級維修電工，因此，編寫時力求深入淺出、通俗易懂，同時聯繫實際、注重應用。書中精選了大量的應用實例，供讀者在實踐中參考。
在本書編寫的過程中，付明忠工程師就FX3U PLC新增指令給出了寶貴參考意見，也得到了曾鑫、李金龍、李震濤等的協助。同時還參考了一些書刊內容，並引用了其中一些資料，難以一一列舉，在此一併表示衷心感謝。
由於編著者水平有限，書中有疏漏和不足之處，懇請廣大讀者批評指正。編著者聯繫郵箱：jc1350284@163.com。


李金城


修訂說明
《三菱FX2N PLC功能指令應用詳解》第1版自2011年出版以來，市場反應良好，受到了廣大讀者的歡迎，7年來共印刷了14次，共計38000冊。廣大讀者在閱讀該書的同時，也指正了書中存在的不少錯誤，並給疏漏和不足之處提出了寶貴意見。我在此向廣大讀者表示衷心的感謝。
應讀者和出版社要求，近期對本書做了一次修訂工作。本次修訂對全書的章節結構沒有改動，僅是對部分內容做了一點修改和補充。同時，對全書做了一次全面校對。本次修訂最大的變動是取消了原書附帶的配套光盤。其原因有二：一是當前信息存儲的方式發生了很大變化。原來採用光盤保存的信息現已基本上由U盤替代。而目前的家用電腦或筆記本電腦均不配裝光驅，光盤也無法播放。二是部分讀者對配套光盤的內容有不同意見，認為光盤僅自帶了10講視頻課程有為技成培訓公司做廣告之嫌，為什麼不把108講全部放到光盤中呢？事實也確實如此，當初配套光盤的用意也是告訴讀者，本書有配套視頻課程，在技成培訓公司網站上，讀者可自行聯繫付費觀看。108講視頻課程是技成培訓公司的知識產權，其中10講放到光盤上也是經技成培訓公司同意的。既然這樣做會引起讀者誤解，所以本次修訂乾脆取消配套光盤，這一點還請廣大讀者理解。
本書配套有《功能指令詳解》和《三菱FX系列PLC SFC順序控制應用》兩門視頻課程，共108節課（簡稱108講）。書和視頻課程配套學習，效果會更好。讀者如需購買視頻課程，請自行訪問技成培訓公司網站聯繫，網址：www.jcpeixun.com，聯繫電話：4001114100。
這次修訂，雖然我想盡力做到最好，但由於本人水平、學識及精力有限，書中難免還會存在錯漏之處，懇請廣大讀者繼續給予批評指正。
讀者在閱讀本書時，如有疑問之處或指正書中錯漏之處都可給我來信，聯繫郵箱：jc1350284@163.com。
三菱FX2N PLC已經停產，其替代產品是FX3系列PLC。因此，很多讀者給我來信，希望我能在本書的基礎上，增補介紹FX3系列PLC新增加的功能指令。的確，我也有此考慮，並正在編寫中，到時會另行成書出版，敬請讀者關注。

李金城
2018年3月於深圳

目 錄
第1章 FX系列小型可編程控制器介紹 1
1.1 FX系列PLC產品綜合介紹 1
1.1.1 產品結構與產品系列介紹 1
1.1.2 產品性能指標及擴展說明 3
1.2 FX1S PLC 4
1.2.1 產品簡介與產品規格 4
1.2.2 編程功能與擴展選件 5
1.3 FX1N PLC 7
1.3.1 產品簡介與產品規格 7
1.3.2 編程功能與擴展選件 9
1.4 FX2N PLC 10
1.4.1 產品簡介與產品規格 10
1.4.2 編程功能與擴展選件 13
1.5 FX3U PLC 15
1.5.1 產品簡介與產品規格 15
1.5.2 編程功能與擴展選件 17
第2章 編程與仿真軟件使用 20
2.1 三菱PLC的編程 20
2.1.1 概述 20
2.1.2 GX Developer編程軟件的安裝 22
2.2 三菱GX Developer編程軟件的使用 24
2.2.1 GX Developer編程軟件界面 24
2.2.2 創建新工程 25
2.2.3 梯形圖編輯 25
2.2.4 梯形圖程序編譯、與指令表程序切換及保存 28
2.2.5 程序注釋 29
2.2.6 程序的寫入與讀取 32
2.2.7 讀取FXGP/WIN生成梯形圖文件 35
2.2.8 其他功能簡介 36
2.3 三菱GX Simulator仿真軟件的使用 37
2.3.1 啟動 38
2.3.2 啟動軟元件的強制操作 39
2.3.3 軟元件的監控 40
2.3.4 時序圖監控 41
第3章 基本邏輯控制指令 43
3.1 基本指令系統 43
3.1.1 邏輯運算指令 43
3.1.2 操作及邏輯處理指令 46
3.2 定時器 54
3.2.1 時間繼電器與定時器 54
3.2.2 三菱FX2NPLC內部定時器 55
3.2.3 定時器程序編制 57
3.3 計數器 60
3.3.1 計數器介紹 60
3.3.2 三菱FX2N PLC內部信號計數器 61
3.3.3 計數器程序編制 63
第4章 步進指令與順控程序設計 66
4.1 順序控制與順序功能圖 66
4.1.1 順序控制 66
4.1.2 順序功能圖（SFC） 67
4.1.3 順序功能圖的基本結構 71
4.1.4 順序功能圖的梯形圖編程方法 73
4.2 步進指令和步進梯形圖 77
4.2.1 步進指令與狀態元件 77
4.2.2 步進指令梯形圖編程方法 79
4.2.3 應用步進指令SFC編程時的注意事項 83
4.3 GX Developer編程軟件中的SFC編程 88
4.3.1 GX Developer編程軟件中的SFC編程說明 88
4.3.2 STL指令單流程SFC程序編制 89
4.3.3 STL指令分支流程SFC程序編制 96
4.3.4 SFC仿真 98
4.3.5 STL指令程序梯形圖編制 99
4.4 步進順序控制編程實例 103
4.4.1 SFC編程步驟 103
4.4.2 單流程SFC編程 104
4.4.3 選擇性分支SFC編程 104
4.4.4 並行性分支SFC編程 107
第5章 功能指令預備知識 109
5.1 功能指令分類 109
5.2 指令格式解讀 110
5.2.1 指令格式解讀 110
5.2.2 16位與32位 113
5.2.3 連續執行與脈衝執行 115
5.3 編程軟元件 116
5.3.1 數據類型與常數K,H 117
5.3.2 位軟元件 117
5.3.3 字軟元件 123
5.4 尋址方式 128
5.4.1 直接尋址與立即尋址 128
5.4.2 變址尋址 128
第6章 程序流程指令 133
6.1 程序流程基礎知識 133
6.1.1 PLC程序結構和程序流程 133
6.1.2 主程序結束指令FEND 134
6.1.3 子程序 135
6.1.4 中斷 136
6.2 條件轉移 139
6.2.1 條件轉移指令CJ 139
6.2.2 跳轉區域的軟元件變化與功能指令執行 142
6.2.3 CJ指令應用實例 145
6.3 子程序調用 146
6.3.1 子程序調用指令CALL,SRET 146
6.3.2 子程序編制與應用實例 148
6.4 中斷服務 151
6.4.1 中斷指令EI,DI,IRET 151
6.4.2 外部輸入中斷 154
6.4.3 內部定時器中斷 158
6.4.4 高速計數器中斷 160
6.5 循環 162
6.5.1 循環指令FOR,NEXT 162
6.5.2 循環程序編制與應用實例 164
第7章 傳送與比較指令 167
7.1 傳送指令 167
7.1.1 傳送指令MOV 167
7.1.2 數位傳送指令SMOV 169
7.1.3 取反傳送指令CML 172
7.1.4 成批傳送指令BMOV與文件寄存器 173
7.1.5 多點傳送指令FMOV 178
7.2 比較指令 179
7.2.1 比較指令CMP 179
7.2.2 區間比較指令ZCP 181
7.2.3 浮點數比較指令ECMP,EZCP 183
7.3 觸點比較指令 184
7.3.1 起始觸點比較指令 184
7.3.2 串接觸點比較指令 186
7.3.3 並接觸點比較指令 187
7.4 數據交換指令 188
7.4.1 數據交換指令XCH 188
7.4.2 上下字節交換指令SWAP 190
7.5 應用實例 190
7.5.1 程序設計算法和框圖 190
7.5.2 兩個應用實例 192
第8章 移位指令 195
8.1 循環移位指令 195
8.1.1 循環右移指令ROR 195
8.1.2 循環左移指令ROL 197
8.1.3 帶進位循環右移指令RCR 199
8.1.4 帶進位循環左移指令RCL 200
8.2 位移字移指令 202
8.2.1 位右移指令SFTR 202
8.2.2 位左移指令SFTL 203
8.2.3 字右移指令WSFR 208
8.2.4 字左移指令WSFL 210
8.3 移位讀寫指令 211
8.3.1 移位寫入指令SFWR 211
8.3.2 移位讀出指令SFRD 213
第9章 數值運算指令 216
9.1 PLC的數值處理方式 216
9.1.1 定點數和浮點數 216
9.1.2 邏輯位運算 219
9.2 整數運算 219
9.2.1 四則運算指令ADD,SUB,MUL,DIV 219
9.2.2 加1減1指令INC,DEC 223
9.2.3 開方指令SQR 226
9.3 小數運算 226
9.3.1 浮點數轉換指令FLT,INT,EBCD,EBIN 226
9.3.2 浮點數四則運算指令EADD,ESUB,EMUL,EDIV 229
9.3.3 浮點數開方指令ESQR 231
9.3.4 浮點數三角函數值指令SIN,COS,TAN 232
9.4 邏輯位運算 233
9.4.1 邏輯字與指令WAND 233
9.4.2 邏輯字或指令WOR 234
9.4.3 邏輯字異或指令WXOR 235
9.4.4 求補碼指令NEG 235
第10章 數據處理指令 237
10.1 數制與碼制 237
10.1.1 數制 237
10.1.2 碼制 241
10.2 碼制轉換指令 246
10.2.1 二進制與BCD轉換指令BCD,BIN 246
10.2.2 二進制與格雷碼轉換指令GRY,GBIN 249
10.3 譯碼編碼指令 251
10.3.1 譯碼器和編碼器 251
10.3.2 譯碼指令DECO 252
10.3.3 編碼指令ENCO 255
10.4 位“1”處理指令 259
10.4.1 位“1”總和指令SUM 259
10.4.2 位“1”判別指令BON 260
10.5 信號報警指令 261
10.5.1 控制系統的信號報警 261
10.5.2 信號報警設置指令ANS 262
10.5.3 信號報警複位指令ANR 265
10.6 數據處理指令 266
10.6.1 分時掃描與選通 266
10.6.2 數據采集指令MTR 269
10.6.3 數據檢索指令SER 272
10.6.4 數據排序指令SORT 275
10.6.5 求平均值指令MEAN 278
10.6.6 區間複位指令ZRST 279
第11章 外部設備指令 281
11.1 概述 281
11.1.1 外部I/O設備指令 281
11.1.2 外部選用設備指令 282
11.2 外部I/O設備指令 283
11.2.1 10鍵輸入指令TKY 283
11.2.2 16鍵輸入指令HKY 285
11.2.3 數字開關指令DSW 287
11.2.4 7段碼顯示指令SEGD 290
11.2.5 7段碼鎖存顯示指令SEGL 292
11.2.6 方向開關指令ARWS 295
11.2.7 ASCII碼輸入指令ASC 297
11.2.8 ASCII碼輸出指令PR 300
11.3 模擬電位器指令 302
11.3.1 模擬電位器介紹 302
11.3.2 模擬電位器數據讀指令VRRD 303
11.3.3 模擬電位器開關設定指令VRSC 305
11.4 特殊功能模塊讀寫指令 306
11.4.1 FX特殊功能模塊介紹 306
11.4.2 特殊功能模塊讀指令FROM 3