元件与编程：目的层地表与井下孔渗性能对比分析

1.定时器T

（1）基本定时 T为通电延时，时间单位与PLC型号、定时器号相关，如FX_2N系列PLC的T0～T199、停电保持累积型T250～T255的精度为100ms；T200～T245精度为10ms；停电保持累积型T246～T249的精度为1ms。STMR指令可一次性得到通电延时断开、断电延时断开等形式的定时器触点。

图7-47 非保持型定时器编程示例

图7-48 保持型定时器编程示例

1）非保持型。图7-47中设定值为K300，延时时间为10ms×300=3s。当X22→ON且保持时间大于3s时，则T200触点ON，Y0=1；X22=0时Y0断开。如X22为ON的时间小于3s，则Y0不动作。

2）保持型。计时值不能由驱动线圈触点断开清除，由RST清除计时值、断开触点；保持型计时累计，线圈驱动为“1”的输入均计时。图7-48中T250为100ms保持型，3s延时设定值为K30，T250线圈驱动条件X22为ON即计时；如计时中X22为OFF或PLC掉电，停止计时，当前计时值仍保留；X22再ON计时继续；当累计计时到3s，T250触点接通，Y1=1。如需断开Y1，必须使T250的复位输入X21=1，清除计时值。T在复位期间，即使X22=1，也不能启动定时器。

3）延时断开控制编程示例图7-49。

图7-49 延时断开控制编程示例

4）定时通/断控制编程示例。如图7-50所示，改变T1与T2的延时可调节Y1通/断时间。

图7-50 定时通/断控制编程示例

（2）定时功能扩展

1）STMR扩展。STMR可断电延时断开、通电延时接通、通电延时断开、信号整体延时等。如图7-51所示，STMR指令最后1个操作数指定的是其他定时触点输出起始地址，图中M0，执行STMR指令可在该地址起的连续4点，M0～M3得到4种延时触点。

图7-51 延时方式的转换

2）实时调节时间。FX系列PLC的模拟电位器有时间调节功能，“模拟电位器”是调节电位器直接输入，将阻值A-D转成数字量，实时调节时间。FX_1S/FX_1N系列PLC采用10只模拟电位器，2只为基本单元内置，8只需要选配内置扩展板FX_1N—8AV—BD，见图7-52，基本单元内置VR1/VR2的A_-D转换器，不需要编程；用FX_2N—8AV—BD的8只电位器，由VRRD进行A-D转换。电位器分辨率为1/256，结果为0～255。FX_2N选配FX_2N—8AV—BD，用8只模拟电位器；FX_3U无模拟电位器选件。

图7-52 模拟电位器的安装

3）按键调节。FX系列PLC采用按键实时调节，执行TTMR指令实际改变D。时间设定值即为按键保持“1”的时间。K=0时，时间设定值与按键保持时间之比为1∶1；K=1时，设定值是按键保持时间的10倍；K=2时是100倍。

2.计数器C

计数器C0～C99、C100～C199（停电保持型）为16位增计数；C200～C219、C220～C234（停电保持型）为32位加减计数；C235～C255高速输入计数。32位计数器计数值到达设定值后继续计数。

（1）基本型

1）计数特性。通用计数器C由触点作计数输入。高速计数器C必须采用基本单元的高速输入端，可处理单相或两相计数输入信号，由相应指令直接复位/启动控制；普通计数器C线圈输入端子既是线圈工作条件也是计数输入；高速计数器C计数信号必须从高速输入端输入，线圈输入是工作条件。

2）计数输入。触点脉冲输入、上升沿有效。通用计数器C计数输入用触点计数；高速计数器C必须采用基本单元高速输入点X0～X5，X6～X7作高速计数的启动与复位。

3）计数增/减。单相高速计数器C2□□增/减由M82□□控制，C246～C255当前计数方式由M8246～M8255检查。

4）计数器复位。由RST清除当前值、断开计数器触点，高速计数器C还可直接用外部输入端复位，复位端子与高速C计数器对应。

5）启动/停止控制。普通计数器C通过指令控制计数器的启动与停止，高速计数器C计数信号来自指定的高速输入，由程序对计数器C线圈或外部端S的控制，控制计数器C的启动与停止。

6）非保持型计数器。如图7-53所示，X1计数输入，X0复位，计数值为5。如X0=0，X1每次上升沿C0当前计数加1，到计数值5时，C0触点接通，再输入信号计数值不变，如X0=1，C0当前值清除，触点断开。

图7-53 非保持型计数器编程示例

7）保持型计数器。如图7-54所示。X1计数输入、X0复位、X2控制计数方向，设定值为-5。如图7-55所示X0=0且X2=0时，X1每次上升沿C200当前值加1；X2=1时，X1每次上升沿C200当前值减1；计数值大于-5时C200触点接通；如X0=1，C200当前计数值清零、触点断开。只要不复位输入，停电保持型C计数值和触点状态如PLC断电时仍保持，电源再接通时当前计数值继续加。

图7-54 保持型计数器编程示例

（2）高速型

1）输入端。基本单元输入端X0～X7，X6和X7是启动端，FX_3U系列PLC可通过选件实现。高速计数器的输入功能、最高计数频率见表7-31、表7-32。

图7-55 保持型计数器的工作过程

表7-31 单相高速输入计数器

注：U/D—计数输入；R—复位输入；S—启动输入。

表7-32 两相高速输入计数器

（续）

注：U—增计数；D—减计数；A—A相输入；B—B相输入；R—复位；S—启动。

2）编程。高速计数器C线圈控制端是线圈工作条件；外部启动输入控制端S的C244/C245、C249/C250、C254/C255，只有在两者同时为“1”时计数启动；对用外部复位输入端R的C241～C245，如有计数器RST，只要复位输入为“1”时，C复位；触点只能在计数脉冲输入时才动作，如无计数信号输入，即便满足触点动作条件触点也不接通。

图7-56 高速输入计数器的编程

图7-56a中计数输入X0，X22是C235的工作条件，X22=1时启动X0计数，X22=0时停止计数；X20控制M8235实现增/减计数。X21=1时C235复位。图7-56b中C241可外部复位输入，计数输入X0，外部复位X1；X20→控制M8241实现增/减计数，C241在X22=1时启动对高速输入X0计数，X22=0时停止计数；X1=1时外部复位。图7-56c中，C246为增/减输入计数，X0增、X1减计数端；C246在X22=1时启动对输入X0、X1计数，X22=0时停止计数；当X21=1时计数复位。图7-56d中C251为用A/B两相90°相位差脉冲输入；X0为A相脉冲输入，X1为B相脉冲输入；C251在X22=1时启动并对X0、X1计数，X22=0时停止计数；当X21=1时高速计数复位；M8251为C251当前计数状态指示，如A相超前B相（增），M8251为“0”，反之为“1”。

（3）高速计数控制 内置高速计数器C，计数到达后即输出处理，FX系列PLC的高速置位/复位指令HSCS/HSCR、高速区间比较指令HSZ输出不受扫描周期的影响，但硬件计数转换为软件处理，计数频率见表7-33。

表7-33 高速计数指令的计数频率

1）高速置位/复位指令HSCS/HSCR：用于计数器比较与输出直接控制。如图7-57所示，HSCS计数值到1000时Y0=1；HSCR计数值到2000时Y0=0。

图7-57 高速置位/复位指令

2）高速比较指令HSZ：如图7-58所示，操作数设定比较区间，第1、2操作数为比较下、上限，有3个连续输出。Y0为计数值小于下限时输出，Y1、Y2为计数值在区间范围内计数值大于上限时输出。

3）速度测量指令SPD：“脉冲密度”指令，计算单位时间内输入脉冲数，实时测量以位置脉冲输出的装置速度，见图7-59，X10为速度测量信号，SPD操作数X0定义高速脉冲输入端，采样时间K1000（ms），D0存储结果，输出脉冲数。X10=1启动采样，PLC开始高速输入X0；采样时间到1000ms，计数值到D0，同时计数值清零，重新开始累计输入脉冲。

图7-58 高速比较指令

图7-59 速度测量指令的编程

（4）高速计数与定位控制 通过基本单元高速I/O点，利用内置高速计数器C、定位指令编程与控制，也可用专门扩展模块。基本单高速I/O点有6～8点输入及2～4点输出，计数输入频率不大于40kHz，脉冲输出频率不大于100kHz。I/O点可能被输入中断、矩阵扫描等占用，部分定位指令使用次数受限制。

高速计数与定位控制扩展选件是基本单元高速计数/脉冲输出功能的扩展，用于计数频率200kHz、脉冲输出频率1MHz、I/O在2～16点的高速计数与多轴、有轮廓控制（插补）定位控制。FX系列PLC高速计数与定位控制扩展选件见表7-34。

高速计数与定位模块用于FX_2N/FX_3U系列PLC，独立安装，模块带存储器，计数与定位控制在模块中实现。位置单元自带CPU和存储器控制单元，独立运行，需要配备专门的编程软件。与伺服驱动器等装置配套，可组成闭环位置控制系统。

表7-34 FX系列PLC高速计数与定位控制扩展选件

（续）

图7-60 FX_3U—4HSX—ADP的安装方式

1）FX_3U—4HSX—ADP。外置高速计数输入功能扩展板，直接安装于基本单元左侧，见图7-60。该扩展板使用后高速计数输入频率200kHz。每一高速计数输入功能扩展板有4通道线驱动输入接口与高速计数电路，第1扩展板输入固定X0/X1/X2/X6，第2块扩展板输入固定X3/X4/X5/X7。使用扩展板后基本单元X0～X7不再作他用。其技术性能见表7-35，模块DC 24V与DC 5V由基本单元提供。输入连接见图7-61，每一输入点X0/X1/X2/X6或X3/X4/X5/X7有X□□+与X□□-2个连接端。使用FX_3U—4HSX—ADP后，FX_3U的C235～C255输入见表7-36、表7-37。

表7-35 FX_3U—4HSX—ADP的技术性能

图7-61 FX_3U—4HSX—ADP的输入连接

图7-62 FX_3U—2HSY—ADP的输出连接

2）FX_3U—2HSY—ADP。外置高速脉冲输出功能扩展板，安装方法同FX_3U—4HSX—ADP。该扩展板使用后，高速脉冲输出点扩展到Y0～Y7，脉冲输出频率为200kHz。每一高速脉冲输出功能扩展板有4通道线驱动输出电路，第1扩展板输出固定Y0～Y4，第2块扩展板输出固定Y2～Y7。使用扩展板后基本单元Y0～Y7不再作他用。其技术性能见表7-38，DC 24V与DC 5V需要由基本单元提供。脉冲输出连接见图7-62，每一输出点Y0/Y1/Y3/Y4或Y2/Y3/Y6/Y7有“Y+”与“Y-”2个连接端。FX_3U—4HSX—ADP、FX_3U—2HSY—ADP的高速计数器号、编程方法、输出相同。

表7-36 单相高速输入计数器

注：U/D—计数输入；R—复位；S—启动。

表7-37 两相高速输入计数器

注：U—增计数；D—减计数；A—A相输入；B—B相输入；R—复位；S—启动。

表7-38 FX_3U—2HSY—ADP的技术性能(www.xing528.com)

（5）计数模式

1）单相输入。脉冲+方向输入时，输入B接计数脉冲输入，输入A如计数模式选“硬件计数”（BFM#0=8或9），输入A是计数方向控制，输入“OFF”为加计数、“ON”减计数；如计数模式选“软件方向控制计数”（BFM#0=10或11），输入A无效，计数方向BFM#1=0为加计数、BFM#1=1为减计数。加/减脉冲输入时（BFM#0=5或6），输入A为加计数、输入B减计数。

2）两相输入。用90°相位差A/B两相脉冲输入时，如A相输入超前B相输入90°为加计数，如B相输入超前A相输入90°为减计数，计数脉冲在模块内可倍频处理，BFM#0=0或1，倍频无效，加计数时B相上升沿计数，减计数时B相下降沿计数，见图7-63a；BFM#0=2或3，2倍频处理，B相上升/下降沿同时作为加/减计数输入，见图7-63b；BFM#0=4或5，4倍频处理，A/B两相输入上升/下降沿作为计数输入，见图7-63c

图7-63 90°相位差脉冲输入计数特性

（6）编程 TO向模块BFM写命令、FROM读BFM参数。计数模式的选择见表7-39。

表7-39 计数模式的选择

3.辅助继电器M

（1）功能特殊辅助继电器M PLC状态用特殊辅助继电器M见表7-40；时钟用特殊辅助继电器M见表7-41；标志用特殊辅助继电器M见表7-42。

表7-40 状态用特殊辅助继电器M

表7-41 时钟用特殊辅助继电器M

表7-42 标志用特殊辅助继电器M

（2）常用驱动线圈特殊辅助继电器M PLC工作方式特殊辅助继电器M见表7-43；线圈编程执行中断禁止特殊辅助继电器M，见表7-44。

表7-43 工作方式特殊辅助继电器M

表7-44 中断禁止特殊辅助继电器M

4.数据寄存器D

通用数据寄存器D0～D199，写入数据不变，新写数据后原数据丢失，PLC由RUN→STOP时，全部数据→0，如M8033=1，数据保持；掉电保护D200～D511。两台PLC点对点通信时，D490～D509用作通信；停电保持专用D512～D 7 999，参数设置无法改变性质；参数设置可将D1000后最多7000点设为文件寄存器；D8000～D8255监控PLC元件运行方式，电源ON时写入初始化值，然后系统ROM安排写入初始值。状态监测特殊数据寄存器D见表7-45，时钟状态监测特殊数据寄存器D见表7-46。

表7-45 PLC状态监测特殊数据寄存器D

表7-46 时钟状态监测特殊数据寄存器D

5.位组合数据

用4位BCD码表示1个十进制数。位元件，4位组合表示1个十进制数。用KnX、KnY、KnM、KnS组合。如K1X0表示X3～X0组合；K2X0表示X7～X0组合；K3Y0表示Y13～Y0组合；K4Y0表示Y17～Y0组合。

6.变址寄存器

变址寄存器共16个，V0～V7和Z0～Z7，可组成32位变址寄存器，且最多组合16个，见图7-64，变址寄存器的使用见图7-65。

图7-64 组合成32位变址寄存器

图7-65 变址寄存器的使用

7.程序跳转、子程序调用与循环指令

（1）指针 用作跳转、中断等程序入口，与跳转、子程序、中断程序等使用。P用作跳转或调用子程序，I用作中断。

1）分支指针P。对FX_2N分支指针有P0～P127，其中P63指向END。指针号唯一，同1个指针号可作多个跳转目标。

图7-66a中，X1=1时，跳到P0，执行程序。图7-66b中，X1=1时，执行CALL的标号P1位置子程序，以SRET返回原位置。

图7-66 分支指针P的应用

2）条件跳转CJ。满足条件时跳转至指针P，图7-67中，X0=0，不执行跳转CJ，继续执行LD X1；X0=1时，跳到P1处执行LD X2。如跳转条件始终为“1”，则无条件发生转移。

用脉冲指令CJP，上升沿执行1次；跳转目标如在CJ前，采用边沿信号，否则程序死循环；如跳转区域内用保持型T或C，为清除T、C，应将复位RST编制在跳转区域外，见图7-68；当CJ与MC/MCR同时使用时，如跳转来自外部，但跳转目标在当前主控区域内，此时即使MC=0，跳转目标P后程序仍正常执行；如CJ在主控区域内，不论跳转目标在何处，只要MC=0就不能执行跳转指令；如CJ在主控区域内，但跳转目标P在MCR之外，则MCR无效。

图7-67 跳转指令的编程

图7-68 保持型T和C的清除

（2）子程序调用 子程序用于程序中的重复执行，调用CALL、返回SRET，编程方法与CJ相同，跳转目标P；SRET返回子程序调用处。子程序号与跳转目标不能用相同的指针。子程序在主程序后，用FEND分隔；子程序调用时可脉冲执行CALLP。可在1个子程序中再次调用其他子程序，即嵌套，见图7-69，FX系列PLC可嵌套5层。

图7-69 子程序的调用

（3）中断 根据条件立即停止执行正常程序，转入中断程序。中断是预先安排好的任务。执行结束后，从当前程序中断位置继续执行当前程序。SM=0时中断事件有效，SM=1时中断事件无效。中断程序结束IRET，中断程序在FEND后。中断事件只能在PLC规定的中断方式下进行选择。中断方式分为外部中断、定时中断与计数中断。

1）中断指令。如图7-70所示，中断允许指令EI以下区域中断有效；中断禁止指令DI以下区域中断禁止。中断禁止时所有中断事件被PLC记忆，一旦程序执行到中断允许区域，中断立即生效。如需禁止中断，可通过特殊辅助继电器M禁止。

2）中断处理。中断事件由CPU监控。任何时刻只能执行1个中断，按照“时间优先”原则，PLC自动中断排队；如同时发生，先处理编号小的事件，FX_2N系列PLC可处理二级中断。FX_2N与FX_3U系列允许中断程序中1次嵌套。FX系列中断程序中，外部中断I00□（X0）～I50□（X5）；定时器中断I6□□～I8□□；计数器中断I010～I060。中断方式见表7-47。中断输入端不能再用于高速处理，每个输入端只能用1次。

3）输入中断。中断编号见表7-48，接收输入端子X000～X005的中断，不受扫描影响，同1个输入端不能同时上升沿与下降沿中断，例如：不能同时用I001与I000；高速计数输入、速度测量输入不能再作中断输入；输入中断由M8050～M8055禁止；高速计数输入定义为中断信号，输入滤波时间自动变为最小值，REF与D8020设定无效；如需要，在输入中断程序处理期间由REF进行I/O高速采样与刷新。如图7-71所示，X0上升沿出现时Y000=1，并直接读取X010的状态，作Y002输出。单通道高速计数输入可用高速计数器C，按图7-72输入中断实现，假设高速脉冲输入X000，数据寄存器加“1”，计数存至D0。

图7-70 中断指令的编程

表7-47 FX系列PLC的中断方式

表7-48 外部输入中断事件中断编号

（续）

图7-71 输入中断功能直接控制输出

图7-72 输入中断功能实现高速计数

图7-73为输入中断测量脉宽梯形图，测量输入信号“1”脉宽。同时接X000与X001，分别用上升沿与下降沿。X010=1时启动测量存储器D0，单位为1ms。如需脉冲精度为0.1ms，则用M8099与D8099。D8099为FX_2N/FX_3U的0.1ms计时器（计数器），M8099用于D8099启动，见图7-74。

图7-73 输入中断测量脉宽

图7-74 输入中断与特殊定时器测脉宽

4）定时器中断。每个只能用1次。由编号6～8专用定时器控制，IRET返回，自动周期性中断。用于高速程序段处理、模拟量输入定时采样、模拟量输出刷新等。基准为1ms高速定时器或内部0.1ms高速环形计数器D8099。表7-49直接定义中断周期，由M8056～M8058禁止中断。图7-75实现10ms定时中断，0X10为定时器启动，D10为最大计时值设定，定时器结果存至D0。

图7-75 定时中断功能实现精确计时

表7-49 定时器中断事件

注：□□内表示10～99ms。

5）高速计数器中断。与HSCS配合，在高速输入上升沿或下降沿实现中断处理。中断指针中最高位为输入地址，中间位为“0”，最低位为上升/下降沿标记。计数中断与C235～C255及DHSCS同时使用，见图7-76，高速计数器C计数到规定值时即处理中断程序。M8059=1时，禁止中断，见表7-50。

表7-50 计数器中断事件

（4）循环指令 FOR～NEXT之间程序循环执行，执行次数n=1～32767，n可用K、D、Z/V等。FOR～NEXT循环可嵌套5层，见图7-77。循环次数多会延长扫描时间，可能导致PLC定时监视出错；NEXT不能在指令FOR前；FOR与NEXT成对使用，NEXT不能在FEND、END后。

图7-76 计数中断的编程

图7-77 循环指令的编程