三菱FX2N系列PLC有上升沿微分PLS和下降沿微分PLF两个指令，也称为脉冲输出指令。其功能是当驱动信号的上升沿／下降沿到来时，操作元件接通一个扫描周期，产生一个宽度为一个扫描周期的脉冲输出信号。利用这两个脉冲指令可将一个方波信号变成两个脉冲信号，巧妙利用它可以实现单一信号对多个设备或单设备多动作的控制，以软件的合理设计减少硬件设备数量，节省投资。

1 设计用单按钮控制两档发光吊灯的控制程序

两档发光吊灯布置如图1所示。

图1 两档发光吊灯示意图

第二次按下，灯D1，D2，D3，D4亮；按钮(SB1)第三次按下，灯全部熄灭。

设计如下：

(1)采用FX2N型PLC，I／O地址分配如图2所示(I／O接线图)，按钮SB1接于X0，灯D1接于Y0，由于灯功率不大，D2，D3，D4采用PLC外部并联后接于Y1，以简化控制程序和接线；

图2 I／O接线图

(2)控制程序及输出波形分析如图3所示。

图3 单按钮控制两档发光吊灯的控制程序

工作原理：

当SB1(X0)第一次按下时，M0接通一个扫描周期。由于PLC的工作方式是不断循环的扫描工作方式，在CPU从上到下的第一个扫描周期里，M1和Y1都不能接通，第一个扫描周期结束时Y0接通，灯D1亮；在第二个扫描周期里，虽然Y0的常开触点闭合，但M0却又断开了，因此M1和Y1仍不能接通。直到SB1(X0)第二次按下时，M0又接通一个扫描周期，由于Y0已经接通，M0使Y1接通，灯D1，D2，D3，D4亮，接下来的一个扫描周期里，虽然Y1常开触点闭合，但是M0又断开了，M1仍不通。第三次按下SB1(X0)时，M0又接通一个扫描周期，因Y1常开触点闭合使M，接通，切断Y0和Y1，灯D1，D2，D3，D4全部熄灭。

该程序设计的成功与否，不但要巧妙应用PLC的微分指令，更要深刻领会PLC的循环扫描工作方式。PLC的循环扫描工作方式与传统的继电器控制系统有明显的不同，继电器控制装置采用逻辑并行运行的方式：在执行过程中，如果一个继电器的线圈通电，则继电器的所有常开和常闭触点无论在控制线路的什么位置都会立即动作，即常开触点闭合、常闭触点断开。PLC执行梯形图程序时采用“串行”工作方式，即CPU从上到下、从左到右、一行一行地顺序扫描执行。在PLC的工作过程中，如果某一个软继电器的线圈接通，该线圈的所有常开和常闭触点并不一定都会立即动作，只有CPU扫描到该触点时才会动作。

因此，程序执行结果与梯形图的顺序至关重要。排在上面的指令，其程序执行结果会对排在下面的凡是用到这些线圈或数据的指令起作用。相反，排在下面的指令，其被刷新的线圈状态或数据只能到下一个扫描周期才能对排在其上面的程序起作用。

2 设计某宾馆洗手间的自动冲水控制程序

要求：当有人进去时，光电开关使X0接通，3s后Y0接通，使控制阀打开冲水，冲水时间为2S；使用者离开后，再一次冲水，时间为3 s。

设计如下：

根据任务的控制要求，绘制输入X0与输出Y0的波形关系，如图4所示。控制梯形图如图5所示。原理为：当有人时，上升沿微分指令PLS捕捉光电开关X0的上升沿信号，将其变换为脉冲信号置于内部辅助继电器M0，M0启动计时器T0开始计时(M2自锁)，3 S后接通M0通过输出继电器Y0启动开关冲水，同时启动T1计时，2 S后T1中断T0回路，M0中断，Y0中断，开关断电停止冲水。人离开后，下降沿微分指令PLF捕捉光电快关X0的下降沿信号，将其变换为脉冲信号置于内部辅助继电器M1，M1接通M11，M11，接通Y0启动开关冲水，同时计时器T2开始计时，2 S后，T2断开M11，Y0中断，开关断电停止冲水。

图4 洗手间自动冲水控制的输入／输出波形图

图5 洗手间自动冲水控制梯形图

3 结语

本文通过两个应用案例的解决方案，阐明了在深刻领会PLC的“串行”循环扫描工作方式的基础上，巧妙地设计利用三菱FX2N系列PLC有上升沿微分PLS和下降沿微分PI。F两个微分指令，实现单一信号对多个设备、或单信号对单设备多动作的控制，以软件的合理设计减少硬件设备数量，节省投资。三个应用案例程序设计成功的关键是：

(1)深刻理解和领会PLC执行梯形图程序时采用的“串行”工作方式，即CPU从上到下、从左到右、一行一行地顺序扫描执行。在PLC的工作过程中，如果某一个软继电器的线圈接通，该线圈的所有常开和常闭触点并不一定都会立即动作，只有CPU扫描到该触点时才会动作。

(2)应用到上升沿微分PLS和下降沿微分PLS指令的控制程序与梯形图的顺序至关重要。排在上面的指令，其程序执行结果会对排在下面的凡是用到这些线圈或数据的指令起作用。相反．排在下面的指令，其被刷新的线圈状态或数据只能到下一个扫描周期才能对排在其上面的程序起作用。