2023年6月24日发(作者：)

4.5 项目五 简易定时报时器——区间比较指令与触点比较指令

4.5.1 教学目的

1．基本知识

掌握区间比较指令ZCP和触点比较类指令；

2．技能培养

会使用触点比较类指令与区间比较指令编写梯形图，能灵活使用上述指令进行实际控制系统的设计

4.5.2 项目控制要求

利用计数器与比较指令，设计一个24小时可设定定时时间的住宅控制器的控制程序（以15分钟为一个设定单位），要求实现如下的控制：

（1）早晨6：30，闹钟每秒钟响1次，10秒后自动停止；

（2）9：00～17：00，起动住宅报警系统；

（3）晚上6：00，打开住宅照明；

（4）晚上10：00关闭住宅照明。

4.5.3 项目预备知识

1．区间比较指令（ZCP）

（1）指令功能

指令ZCP为区间比较指令，其使用格式如图4-37所示。

图4-37 ZCP指令使用格式

说明：

①ZCP指令将[S1]、[S2]的值与[S]的内容进行比较，然后用元件[D]～[D+2]来反应比较的结果；

②源操作数[S1]、[S2]与[S]的形式可以为：K，H，KnX，KnY，KnM，KnS，T，C，D，V、Z；目标操作数[D]的形式可以为：Y，M，S；

③源操作数[S1]和[S2]确定区间比较范围，不论[S1]>[S2]还是[S1]<[S2]，执行ZCP指令时，总是将较大的那个数看作为[S2]。例如，[S1]=K200，[S2]=K100，执行ZCP指令时，将K100视为[S1]，K200视为[S2]，尽管如此，为了程序清晰易懂，使用时还是尽量要使[S1]<[S2]；

④所有源操作数都被看作二进制数，其最高位为符号位，如果该位为“0”，则该数为正；如果该位“1”，则表示该数为负；

⑤目标操作数[D]由三个位软元件组成，梯形图中表明的是首地址，另外两个位软元件紧随其后。如指令中指明目标操作数[D]为M0，则实际目标操作数还包括紧随其后PDF created with pdfFactory Pro trial version 的M1、M2；

⑥当ZCP指令执行时，每扫描一次该梯形图，就将[S]内的数与源操作数[S1]和[S2]进行比较，结果如下：当[S1]>[S]时，[D]=ON；当[S1]≤[S]≤[S2]时，[D+1]=ON；当[S]>[S2]时，[D+2]=ON；

⑦执行比较操作后，即使其执行条件被破坏，目标操作数的状态仍保持不变，除非用RST指令将其复位；

⑧在指令前加“D”表示其操作数为32位的二进制数，在指令后加“P”表示指令为脉冲执行型。

（2）编程实例

如图4-38所示，当X010=OFF时，ZCP指令不执行，M10～M12保持以前的状态；当X010=ON时，ZCP指令执行区间比较，比较结果如下：

若C10

若K10≤C10≤K20，M11=ON；

若C10>K20，M12=ON。

图4-38 ZCP指令编程实例

2．触点比较类指令

（1）指令功能

本类指令有多条。具体指令请参看表4-5。触点比较指令相当于一个触点，指令执行时，比较两个操作数[S1]、[S2]，满足比较条件则触点闭合。

表4-5 触点比较指令一览表

分

类

指令助记符

LD =

LD >

LD类

LD <

LD<>

LD<=

LD>=

AND类

AND=

AND>

AND<

AND<>

指令功能

[S1] = [S2]时，运算开始的触点接通

[S1] > [S2]时，运算开始的触点接通

[S1] < [S2]时，运算开始的触点接通

[S1] ≠ [S2]时，运算开始的触点接通

[S1] ≤[S2]时，运算开始的触点接通

[S1] ≥[S2]时，运算开始的触点接通

[S1] = [S2]时，串联触点接通

[S1] > [S2]时，串联触点接通

[S1] < [S2]时，串联触点接通

[S1] ≠ [S2]时，串联触点接通

PDF created with pdfFactory Pro trial version <=

AND>=

OR =

OR >

OR类

OR <

OR<>

OR<=

OR>=

[S1] ≤ [S2]时，串联触点接通

[S1] ≥ [S2]时，串联触点接通

[S1] = [S2]时，并联触点接通

[S1] > [S2]时，并联触点接通

[S1] < [S2]时，并联触点接通

[S1] ≠ [S2]时，并联触点接通

[S1] ≤ [S2]时，并联触点接通

[S1] ≥ [S2]时，并联触点接通

从上表可以看出，触点比较类指令分为三类：LD类（含：LD=，LD>，LD<，LD<>，LD<=，LD>=六条指令）、AND类（含：AND=，AND>，AND<，AND<>，AND<=，AND>=六条指令）以及OR类（含：OR=，OR>，OR<，OR<>，OR<=，OR>=六条指令），其使用格式分别如图4-39、图4-40和图4-41所示。

图4-39 LD类触点比较指令使用格式

图4-40 AND类触点比较指令使用格式

图4-41 OR类触点比较指令使用格式

说明：

①触点比较类指令，当[S1]、[S2]满足比较条件时，触点接通；

②比较运算符包括：=，>，<，<>，<=，>=六种形式；

③两个操作数[S1]、[S2]的形式可以是：K，H，KnX，KnY，KnM，KnS，T，C，D，V、Z等字元件，以及X，Y，M，S等位元件；

④在指令前加“D”表示其操作数为32位的二进制数，在指令后加“P”表示指令为脉冲执行型。

（2）编程实例

在图4-42中，当C10=K20时，Y000被驱动；当X010=ON并且D100>K58时，Y010被复位；当X001=ON或者K10>C0时，Y001被驱动。

PDF created with pdfFactory Pro trial version 图4-42 触点比较指令编程实例

4.5.4 项目实现

1．I/O分配表

设X000为启停开关，X001为15分钟快速调整与试验开关；X002为格数设定的快速调整与试验开关。时间设定值为钟点数乘以4。使用时，在0：00起动定时器。

设闹铃输出接Y000，住宅报警系统接Y001，住宅照明接Y002。则本项目的I/O分配表如图4-6所示。

表4-6 I/O分配表

输入

输入继电器

X0

X1

X2

作用

启停开关

15分钟试验开关

格数试验开关

输出继电器

Y0

Y1

Y2

输出

作用

闹钟

住宅报警系统

住宅照明系统

2．梯形图

根据控制要求，设计出来的梯形图如图4-43所示。在梯形图中，M8011为10ms脉冲，M8012为100ms脉冲，M8013为1s脉冲。C0为15分钟计数器，当开关X000闭合时，C0当前值每过1秒加1，当C0当前值等于K900时，即时间过了15分钟。C1为96格计数器，其当前值每15分钟加1，若在0：00起动计时器，则C1当前值与实际时间的对应关系如表4-7所示。

表4-7 C1当前值与实际时间对应关系表

C1当前值

K0

K26

K36

K68

K72

K88

K96

对应时间

0：00

6：30

9：00

17：00

18：00

22：00

24：00

备注

起动计时器

闹铃起动

住宅报警系统起动

住宅报警系统关闭

住宅照明起动

住宅照明关闭

重新起动计时器

梯形图中，15分钟快速调整与试验开关X001每10ms加1，格数设定快速调整与试验PDF created with pdfFactory Pro trial version 开关每100ms加1。

图4-43 简易定时报时器梯形图

4.5.5 知识进阶

在很多场合下，需要在某个具体的时刻进行某项操作，就会用到时钟运算指令，FX系列PLC专门设置了一类这样的指令，它们分别是：

（1）时钟运算比较指令TCMP

该指令格式为：TCMP [S1] [S2] [S3] [S] [D]。TCMP指令的源操作数[S1]～[S3]用来存放指定时间的时、分、秒。目标元件[D]用来存放比较结果。该指令用来比较指定时刻与时钟数据的大小，时钟数据的时间存放在[S]开始的连续三个元件中，比较结果存放在[D]开始的连续三个位元件中。例如：TCMP K10 K30 K50 D0 M0，当D0，D1，D2<10：30：50时，M0=ON；当它们相等时，M1=ON；当前者比后者大时，M2=ON。

可利用PLC内置的实时时钟数据，D8013～D8015分别存放秒、分和时数据。

（2）时钟区间比较指令TZCP

该指令使用格式为：TZCP [S1] [S2] [S] [D]。TZCP指令的源操作数[S]中的时间与[S1]、[S2]指定的时间区间进行比较，比较结果用来控制[D]开始的连续三个元件的状态。

（3）时钟数据加法指令TADD、时钟数据减法指令TSUB

PDF created with pdfFactory Pro trial version 该指令使用格式为：TADD [S1] [S2] [D]或TSUB [S1] [S2] [D]。该指令将[S1]开始连续三个元件存储的时钟数据与[S2]开始连续三个元件存储的时钟数据相加或者相减，结果存放在[D]开始连续三个元件中。

（4）时钟数据读取指令TRD

该指令使用格式为：TRD [D]。TRD指令用来读出内置的实时时钟数据，并存放在[D]开始的7个元件中，实时时钟的时间数据存放在D8013～D8019中，D8018～D8013中分别存放年、月、日、时、分和秒，D8019存放星期。

（5）时钟数据写入指令TWR

该指令使用格式为：TWR [S]。TWR指令用来将时间设定值写入内置的实时时钟，写入的数据预先存放在[S]开始的7个元件中。指令执行时，内置的实时时间立即更新，改为新的时间。

4.5.6 研讨与训练

1．用定时器控制路灯定时亮灭。要求晚上6：00开灯，早晨6：00关灯。

2．设计一个闹钟，每天早晨6：00提醒你起床。

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