罗克韦尔Automation Controllogix指令集详解

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"Controllogix指令集 - AB公司的Rockwell Automation罗克韦尔自动化PLC" Controllogix指令集是罗克韦尔自动化公司（AB公司）的Logix5000系列控制器的核心组成部分，用于1756-Lx、1769-Lx、1789-Lx和1794-Lx等不同型号的Controllogix控制器。这一系列指令集提供了丰富的编程功能，使用户能够灵活地设计和实现复杂的自动化解决方案。在Controllogix指令集中，包括了各种通用指令，如数据处理指令（如加减乘除、比较、逻辑运算等）、控制指令（如IF-THEN-ELSE、FOR-NEXT循环、CASE结构等）、定时器和计数器指令、以及通信指令等。这些指令使得工程师能够编写高效、精确的控制逻辑，满足不同行业的自动化需求。 PowerFlex 700是罗克韦尔自动化的一款变频器产品，它可以与Controllogix系统无缝集成，通过使用特定的指令，可以实现对电机速度、方向和加减速的精确控制。在配合Controllogix控制器时，可以实现高级的运动控制和能源管理功能。安全方面，用户手册SGI-1.1（Safety Guidelines for the Application and Use of Industrial Control Systems）强调了在应用和使用这些产品时，必须确保满足所有必要的性能和安全要求，包括适用的法律、法规、代码和标准。任何因使用或应用产品而造成的直接或间接损害，Allen-Bradley公司将不承担任何责任。此外，手册中的插图、图表、示例程序和布局示例仅供参考，实际应用时需考虑安装环境的具体变量和要求，避免因照搬示例而导致的潜在问题。使用这些产品时，用户应确保不侵犯任何知识产权，并对基于手册示例的实际使用负责。 Controllogix指令集是Rockwell Automation提供的一个强大的工具，它允许工程师创建高度定制化的自动化解决方案，同时，用户在应用时需要遵循安全指南，确保系统的稳定和合规性。

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Table of Contents ii

Specify the Communication Details . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-25

Specify a path . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-25

Specify a communication method or module address: . . 3-30

Choose a cache option: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-31

Get System Value (GSV) and Set System Value (SSV) . . . . . 3-33

GSV/SSV Objects. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-35

Accessing the CONTROLLER object . . . . . . . . . . . . . . . 3-36

Accessing the CONTROLLERDEVICE object . . . . . . . . . 3-36

Accessing the CST object . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-38

Accessing the DF1 object . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-39

Accessing the FAULTLOG object. . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-42

Accessing the MESSAGE object. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-43

Accessing the MODULE object . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-45

Accessing the MOTIONGROUP object . . . . . . . . . . . . . 3-46

Accessing the PROGRAM object . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-47

Accessing the ROUTINE object. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-48

Accessing the SERIALPORT object . . . . . . . . . . . . . . . . 3-49

Accessing the TASK object . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-51

Accessing the WALLCLOCKTIME object . . . . . . . . . . . . 3-52

GSV/SSV Programming Example . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-53

Getting fault information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-53

Setting enable and disable flags . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-54

Chapter 4

Compare Instructions

(CMP, EQU, GEQ, GRT, LEQ, LES,

LIM, MEQ, NEQ)

Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-1

Compare (CMP) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-2

CMP expressions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-4

Valid operators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-4

Formatting expressions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-5

Determining the order of operation . . . . . . . . . . . . . . . 4-5

Using strings in an expression . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-6

Equal to (EQU) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-7

Greater than or Equal to (GEQ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-11

Greater Than (GRT) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-15

Less Than or Equal to (LEQ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-19

Less Than (LES) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-23

Limit (LIM) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-27

Mask Equal to (MEQ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-32

Entering an immediate mask value . . . . . . . . . . . . . . . . 4-33

Not Equal to (NEQ). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-37

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Chapter 5

Compute/Math Instructions

(CPT, ADD, SUB, MUL, DIV, MOD,

SQR, NEG, ABS)

Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-1

Compute (CPT). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-2

Valid operators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-4

Formatting expressions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-4

Determining the order of operation . . . . . . . . . . . . . . . 5-5

Add (ADD) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-6

Subtract (SUB) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-9

Multiply (MUL) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-12

Divide (DIV). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-15

Modulo (MOD) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-19

Square Root (SQR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-22

Negate (NEG) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-25

Absolute Value (ABS) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-28

Chapter 6

Move/Logical Instructions

(MOV, MVM, BTD, MVMT, BTDT,

CLR, SWPB, AND, OR, XOR, NOT)

Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-1

Move (MOV). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-2

Masked Move (MVM) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-4

Entering an immediate mask value . . . . . . . . . . . . . . . . 6-5

Masked Move with Target (MVMT) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-7

Bit Field Distribute (BTD) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-10

Bit Field Distribute with Target (BTDT) . . . . . . . . . . . . . . . 6-13

Clear (CLR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-16

Swap Byte (SWPB) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-17

Bitwise AND (AND) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-20

Bitwise OR (OR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-24

Bitwise Exclusive OR (XOR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-28

Bitwise NOT (NOT) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-32

Chapter 7

Array (File)/Misc. Instructions

(FAL, FSC, COP, CPS, FLL, AVE,

SRT, STD, SIZE)

Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-1

Selecting Mode of Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-2

All mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-2

Numerical mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-3

Incremental mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-5

File Arithmetic and Logic (FAL) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-7

FAL expressions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-17

Valid operators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-17

Formatting expressions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-18

Determining the order of operation . . . . . . . . . . . . . . . 7-18

File Search and Compare (FSC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-19

FSC expressions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-28

Valid operators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-28

Formatting expressions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-29

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Table of Contents iv

Determining the order of operation . . . . . . . . . . . . . . . 7-29

Using strings in an expression . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-30

Copy File (COP) Synchronous Copy File (CPS). . . . . . . . . . 7-31

File Fill (FLL) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-36

File Average (AVE) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-40

File Sort (SRT). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-44

File Standard Deviation (STD) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-47

Size In Elements (SIZE) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-51

Chapter 8

Array (File)/Shift Instructions

(BSL, BSR, FFL, FFU, LFL, LFU)

Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-1

Bit Shift Left (BSL). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-2

Bit Shift Right (BSR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-5

FIFO Load (FFL) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-8

FIFO Unload (FFU) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-14

LIFO Load (LFL) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-20

LIFO Unload (LFU) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-26

Chapter 9

Sequencer Instructions

(SQI, SQO, SQL)

Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-1

Sequencer Input (SQI). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-2

Entering an immediate mask value . . . . . . . . . . . . . . . . 9-3

Using SQI without SQO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-6

Sequencer Output (SQO) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-7

Entering an immediate mask value . . . . . . . . . . . . . . . . 9-8

Using SQI with SQO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-11

Resetting the position of SQO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-11

Sequencer Load (SQL). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-12

Chapter 10

Program Control Instructions

(JMP, LBL, JSR, RET, SBR, TND,

MCR, UID, UIE, AFI, NOP)

Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-1

Jump to Label (JMP)

Label (LBL) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-2

Jump to Subroutine (JSR)

Subroutine (SBR)

Return (RET). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-4

Temporary End (TND) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-12

Master Control Reset (MCR). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-13

User Interrupt Disable (UID) User Interrupt Enable (UIE) 10-15

Always False Instruction (AFI) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-17

No Operation (NOP). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-18

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Chapter 11

For/Break Instructions

(FOR, BRK, RET)

Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-1

For (FOR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-2

Break (BRK) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-5

Return (RET). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-6

Chapter 12

Special Instructions

(FBC, DDT, DTR, PID)

Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12-1

File Bit Comparison (FBC). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12-2

Selecting the search mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12-4

Diagnostic Detect (DDT) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12-10

Selecting the search mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12-12

Data Transitional (DTR). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12-18

Entering an immediate mask value . . . . . . . . . . . . . . . 12-19

Proportional Integral Derivative (PID) . . . . . . . . . . . . . . . 12-21

Configuring a PID Instruction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12-26

Specifying tuning . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12-27

Specifying configuration. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12-27

Specifying alarms. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12-28

Specifying scaling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12-29

Using PID Instructions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12-29

Anti-reset windup and bumpless transfer from manual to auto

12-31

PID instruction timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12-32

Bumpless restart . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12-35

Derivative smoothing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12-36

Setting the deadband . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12-37

Using output limiting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12-37

Feedforward or output biasing . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12-38

Cascading loops. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12-38

Controlling a ratio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12-39

PID Theory. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12-40

PID process. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12-40

PID process with master/slave loops. . . . . . . . . . . . . . 12-40

Chapter 13

Trigonometric Instructions

(SIN, COS, TAN, ASN, ACS, ATN)

Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13-1

Sine (SIN) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13-2

Cosine (COS) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13-5

Tangent (TAN) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13-8

Arc Sine (ASN) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13-11

Arc Cosine (ACS) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13-14

Arc Tangent (ATN) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13-17

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Chapter 14

Advanced Math Instructions

(LN, LOG, XPY)

Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14-1

Natural Log (LN) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14-2

Log Base 10 (LOG) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14-5

X to the Power of Y (XPY) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14-8

Chapter 15

Math Conversion Instructions

(DEG, RAD, TOD, FRD, TRN)

Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15-1

Degrees (DEG) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15-2

Radians (RAD) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15-5

Convert to BCD (TOD) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15-8

Convert to Integer (FRD). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15-11

Truncate (TRN) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15-14

Chapter 16

ASCII Serial Port Instructions

(ABL, ACB, ACL, AHL, ARD, ARL,

AWA, AWT)

Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16-1

Instruction Execution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16-2

ASCII Error Codes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16-5

String Data Types. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16-6

ASCII Test For Buffer Line (ABL) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16-7

ASCII Chars in Buffer (ACB) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16-10

ASCII Clear Buffer (ACL) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16-12

ASCII Handshake Lines (AHL) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16-14

ASCII Read (ARD) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16-18

ASCII Read Line (ARL). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16-21

ASCII Write Append (AWA). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16-25

ASCII Write (AWT) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16-29

Chapter 17

ASCII String Instructions

(CONCAT, DELETE, FIND, INSERT,

MID)

Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17-1

String Data Types. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17-2

String Concatenate (CONCAT) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17-3

String Delete (DELETE) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17-5

Find String (FIND) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17-7

Insert String (INSERT) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17-9

Middle String (MID) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17-11

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