PLC功能指令实际上就是功能各异的PLC子程序块。FX2N系列PLC的功能指令有程序流程、传送比较、四则逻辑运算、旋转移位、数据处理、高速处理、方便指令、外部设备处理、浮点数、时钟运算、接点比较等若干类。本节仅介绍FX2N系列PLC常用的功能指令。

一、功能指令形式

1．功能指令格式
　　功能指令用编号FNC00～FNC246表示，并给出对应的语句名称，每条功能指令都有一个指令表。例如FNC45是一条数据处理平均值功能的指令，助记符为MEAN，使用简易编程器时输入FNC45，而采用智能编程器或计算机编程时也可输入助记符MEAN。图1是一条取平均值功能指令的梯形图。

图1 MEAN示例梯形图

　　图中MEAN是功能指令的语句名称，也可使用FNC45（但不直观）；D0是源操作数的首元件；D4Z是指定计算结果存放的数据寄存器的地址；K3是指定取值的个数为3。显然该功能指令的含义是D4Z =（D0+D1+D2）/3，即将（D0+D1+D2）/3的运算结果赋值给D4Z。
　　功能指令的指令段通常占1个程序步，16位操作数占2步，32位操作数占4步。

2. 功能指令执行方式
　　功能指令有连续执行和脉冲执行两种类型。图2中第1支路的MOV是连续执行型指令，即当X001接通时，各运算周期都执行一次，而第2支路的MOV（P）是脉冲执行型型指令，（P）就表示当X000由OFF转换为ON时，仅执行一次指令。

图2 功能指令执行方式示例

3．可处理数据长度
　　功能指令可处理16位数据，也可处理32位数据，见图3示例梯形图。第1梯级中，当X000接通，则移位MOV功能指令处理的数据为16位，即将D10的内容传送至D12；而在第2梯级中，（D）MOV功能指令处理的数据为32位，将D21D20（由D21、D20构成的32位数据）的内容传送到D23D22（由D23、D22组成的32位数据存储单元）。

图3 功能指令处理数据长度示例

二、程序流程指令

1．条件跳转指令
　　当执行条件跳转指令CJ指令时，跳过CJ指令和指针标号之间的程序，见图4。当X30接通时，跳转到P20处执行该行及以后程序，如果X30不接通，则跳转不执行，程序按原顺序执行。指令可用的有效指针范围为P0~P127。

图4 CJ指令应用示例

　　执行跳转指令CJ后，对于不被执行的指令，即使输入零件状态发生改变，输出元件的状态也维持不变。

2．子程序调用指令

图5 CALL指令示例

 　　子程序调用CALL指令的操作数为P0～P127，占用3个程序步。需与子程序返回指令SRET（无操作数）配合使用，见图5。
　　若X0接通，则转到标号P10处去执行子程序。当执行到子程序结束SRET指令时，返回到CALL指令的下一步执行。使用子程序调用与返回指令时应注意转移标号不能重复，也不可与跳转指令的标号重复。子程序调用可以嵌套调用，最多可达5级嵌套。
　　FEND是主程序结束指令，无操作数，占用1个程序步。表示主程序结束，当执行到FEND时，PLC进行输入/输出处理，监视定时器刷新，完成后返回起始步。

三、比较指令

1．CMP指令

图6 CMP指令示例

 　　比较CMP指令有3个操作数，其中是将2个源操作数相比较，将比较结果送到目标操作数中，见图6示例。当X0接通时，比较K100和C10当前值的大小，分三种情况分别接通M0、M1、M2中一个辅助继电器，另二个辅助继电器则不接通。若X0不接通，则CMP指令也不执行。

2．ZCP指令
　　区间比较ZCP指令是将1个源数据与2个源源数据相比较，比较结果将影响目标存储器的数据状态，见图7。当X0接通时，根据C30与K100、K120之间的比较结果，分别对M3、M4、M5进行赋值。

图7 ZCP指令示例

四、FX2N顺控指令

　　FX2N系列PLC有900个状态元件可用于顺序功能图中，其中S0~S9为初始状态器，存储顺序功能图中的起始状态数据，S10~S19为回零状态继电器，S20~S899是普通状态器。
FX2N系列PLC顺控指令有步进触头STL指令和步进返回RET指令。其中STL指令用于步进触头的驱动，而RST指令则用于步进程序结束返回。

1.  单序列顺控指令应用
　 　图8是运料小车的顺控功能图。该小车的一个工作周期由5步组成，分别对应S0、S20~S23，其中步S0为初始步。
　　图9是运料小车单序列顺控梯形图，第1支路中当初始化脉冲M8002的常开触头闭合时，由SET指令将初始步S0置为活动步。第2支路中当SO的STL触头和X3的常开触头同时接通时，由SET指令将S20置为活动步。进入第3支路后，当Y1闭合，则置Y0输出为ON并保持，若限位开关X1按下，由步S20转换至步S21的条件满足，由SET指令将S21置为活动步。直至第6支路中当S23被置为活动步，同时行程开关X2按下时，顺控状态将从S23转换到S0，此处须用OUT指令输出SO状态步，以实现了循环操作。在一系列STL指令之后需用RET指令结束步进顺控指令，使其重返左母线。

图8 单序列顺控梯形图

图9 运料小车单序列顺控功能图

　　 梯形图对应的语句指令程序为：
　　　　　　　　　　LD         M8002
　　　　　　　　　　SET        S0                 //激活状态步S0
　　　　　　　　　　//状态步S0的活动过程
　　　　　　　　　　STL        SO
　　　　　　　　　　LD         X3
　　　　　　　　　　SET        S20
　　　　　　　　　　//状态步S20的活动过程
　　　　　　　　　　STL        S20
　　　　　　　　　　LDI        Y1
　　　　　　　　　　OUT        Y0
　　　　　　　　　　LD         X1
　　　　　　　　　　SET        S21
　　　　　　　　　　//状态步S21的活动过程
　　　　　　　　　　STL        S21
　　　　　　　　　　LDI        Y0
　　　　　　　　　　OUT        Y1
　　　　　　　　　　LD         X2
　　　　　　　　　　SET        S22
　　　　　　　　　　//状态步S22的活动过程
　　　　　　　　　　STL        S22
　　　　　　　　　　LDI        Y1
　　　　　　　　　　OUT        Y0
　　　　　　　　　　LD         X0
　　　　　　　　　　SET        S23
　　　　　　　　　　//状态步S23的活动过程
　　　　　　　　　　STL        S23
　　　　　　　　　　LDI        Y0
　　　　　　　　　　OUT        Y1
　　　　　　　　　　LD         X2
　　　　　　　　　　OUT        S0                  //用OUT指令返回初始状态步S0
　　　　　　　　　　RET                            //结束步进顺控指令
　　　　　　　　　　END

2.  选择序列顺控指令应用

　　图10是选择序列顺控功能图。该顺序功能图有三个分支流程顺序，S20为分支状态，根据不同的条件X00、X10、X20选择执行其中的一个分支流程。当X00为ON时执行第一分支流程，X10为ON时执行第二分支流程，X20为ON时执行第三分支流程。但X00、X10、X20中任二个或三个不能同时为ON。

图10 选择序列顺控功能图

　　图11是该选择序列顺控梯形图。梯形图中先对分支状态S20执行驱动处理OUT Y00，然后再按S21、S31、S41的顺序进行转移处理。而汇合状态为S50，汇合前先进行Y22、Y32、Y42的输出处理，然后再分别从第一分支的S22、第二分支的S32、第三分支的S42向汇合状态S50转移。

图11 选择序列顺控梯形图

　　梯形图对应的语句指令程序为：
　　　　　　　　　　STL        S20
　　　　　　　　　　OUT        Y00          //驱动处理
　　　　　　　　　　LD         X00
　　　　　　　　　　SET        S21          //转移到第一分支状态
　　　　　　　　　　LD         X10
　　　　　　　　　　SET        S31          //转移到第二分支状态
　　　　　　　　　　LD         X20
　　　　　　　　　　SET        S41          //转移到第三分支状态
　　　　　　　　　　//第一分支汇合前的输出处理
　　　　　　　　　　STL        S21
　　　　　　　　　　OUT        Y01
　　　　　　　　　　LD         X01
　　　　　　　　　　SET        S22
　　　　　　　　　　STL        S22
　　　　　　　　　　OUT        Y02
　　　　　　　　　　//第二分支汇合前的输出处理
　　　　　　　　　　STL        S31
　　　　　　　　　　OUT        Y11
　　　　　　　　　　LD         X11
　　　　　　　　　　SET        S32
　　　　　　　　　　STL        S32
　　　　　　　　　　OUT        Y12
　　　　　　　　　　//第三分支汇合前的输出处理
　　　　　　　　　　STL        S41
　　　　　　　　　　OUT        Y21
　　　　　　　　　　LD         X21
　　　　　　　　　　SET        S42
　　　　　　　　　　STL        S42
　　　　　　　　　　OUT        Y22
　　　　　　　　　　//第一分支向S50转移
　　　　　　　　　　STL        S22
　　　　　　　　　　LD         X02
　　　　　　　　　　SET        S50
　　　　　　　　　　//第二分支向S50转移
　　　　　　　　　　STL        S32
　　　　　　　　　　LD         X12
　　　　　　　　　　SET        S50
　　　　　　　　　　//第三分支向S50转移
　　　　　　　　　　STL        S42
　　　　　　　　　　LD         X22
　　　　　　　　　　SET        S50

3 . 并行序列顺控指令应用

　 　图12是并行序列顺控功能图。图中当X00接通时，状态S20同时转移，使S21、S31、S41同时为ON。只有在S22、S32、S42三个状态全部运行结束，且X02接通，才能使S50为ON，并使S22、S32、S42同时复位为OFF。
　　图13是并行序列顺控梯形图。图中先对分支状态S20进行驱动处理，即OUT  Y00，然后按分支顺序进行状态转移。若分支状态S20为ON，且并行处理条件X00也为ON，则S21、S31、S41同时动作，三条分支同时开始运动。

图12 并行序列顺控功能图

图13 并行序列顺控梯形图

　　S50为汇合状态，汇合前先进行汇合前的状态驱动处理，即按分支顺序对S21、S22、S31、S32、S41、S42进行输出处理。三个分支流程全部执行完成后，且X02为ON，则执行从S22、S32、S42到S50的转移，使S50为ON。S22、S32、S42同时复位。
　　该梯形图对应的语句指令程序为：
　　　　　　　　　　　STL        S20
　　　　　　　　　　　OUT        Y00
　　　　　　　　　　　LD         X00           //并行转移条件
　　　　　　　　　　　//转移处理
　　　　　　　　　　　SET        S21           //向第一分支转移
　　　　　　　　　　　SET        S31           //向第二分支转移
　　　　　　　　　　　SET        S41           //向第三分支转移
　　　　　　　　　　　//第一分支输出程序
　　　　　　　　　　　STL        S21
　　　　　　　　　　　OUT        Y01
　　　　　　　　　　　LD         X01
　　　　　　　　　　　SET        S22
　　　　　　　　　　　STL        S22
　　　　　　　　　　　OUT        Y02
　　　　　　　　　　　//第二分支输出程序
　　　　　　　　　　　STL        S31
　　　　　　　　　　　OUT        Y11
　　　　　　　　　　　LD         X11
　　　　　　　　　　　SET        S32
　　　　　　　　　　　STL        S32
　　　　　　　　　　　OUT        Y12
　　　　　　　　　　　//第三分支输出程序
　　　　　　　　　　　STL        S41
　　　　　　　　　　　OUT        Y21
　　　　　　　　　　　LD         X21
　　　　　　　　　　　SET        S42
　　　　　　　　　　　STL        S42
　　　　　　　　　　　OUT        Y22
　　　　　　　　　　　//按顺序进行各分支向汇合状态S50转移
　　　　　　　　　　　STL        S22
　　　　　　　　　　　STL        S32
　　　　　　　　　　　STL        S42
　　　　　　　　　　　LD         X02
　　　　　　　　　　　SET        S50

五、工作任务

　　撰写CJ指令、CALL指令、单序列、选择序列、并行序列顺控等指令作用的说明书。

　　资讯：整理归纳听课笔记
　　决策：确定FX2N系列PLC功能指令使用说明书形式
　　计划：设计说明书内容及制作步骤
　　实施：撰写FX2N系列PLC功能指令使用说明书
　　检查：查阅资料自查
　　评估：小组评估