第3章基本邏輯指令新

1、第3章基本邏輯指令教學(xué)目標(biāo)3.1 概述  基本邏輯指令在語句表語言中是指對(duì)位存儲(chǔ)單元的簡(jiǎn)單邏輯運(yùn)算，在梯形圖中是指對(duì)觸點(diǎn)的簡(jiǎn)單連接和對(duì)標(biāo)準(zhǔn)線圈的輸出。  語句表編程語言用指令助記符創(chuàng)建控制程序，它是一種面向具體機(jī)器的語言，可被PLC直接執(zhí)行，一般來說，語句表語言更適合于熟悉可編程序控制器和邏輯編程方面有經(jīng)驗(yàn)的編程人員。用這種語言可以編寫出用梯形圖或功能框圖無法實(shí)現(xiàn)的程序，但利用語句表時(shí)進(jìn)行位運(yùn)算時(shí)需要考慮主機(jī)的內(nèi)部存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)。 S7-1200 PLC基本邏輯指令主要包括位邏輯指令、定時(shí)器指令、計(jì)數(shù)器指令、比較指令、數(shù)學(xué)指令、移動(dòng)指令、轉(zhuǎn)換指令、程序控制指令、邏輯運(yùn)算

2、指令以及移位和循環(huán)移位指令等。3.2 PLC 的基本邏輯指令 3.2.1位邏輯指令3.2.1.1 觸點(diǎn)指令及線圈指令1、常開觸點(diǎn)與常閉觸點(diǎn)常開觸點(diǎn)（見表3-2）在指定的位為1狀態(tài)（0N）時(shí)閉合，為0狀態(tài)（OFF）時(shí)斷開。常閉觸點(diǎn)在指定的位為1狀態(tài)時(shí)斷開，為0狀態(tài)是閉合。表3-2 位邏輯指令指 令描 述指 令描 述常開觸點(diǎn)RS 鎖存器置位優(yōu)先鎖存器常閉觸點(diǎn)SR 鎖存器復(fù)位優(yōu)先鎖存器取反觸點(diǎn)上升沿檢測(cè)觸點(diǎn)輸出線圈下降沿檢測(cè)觸點(diǎn)取反輸出線圈上升沿檢測(cè)線圈置位下降沿檢測(cè)線圈復(fù)位P_TRIG上升沿觸發(fā)器區(qū)域置位N_TRIG下降沿觸發(fā)器區(qū)域復(fù)位2、NOT取反觸點(diǎn)NOT觸點(diǎn)用來轉(zhuǎn)換能流動(dòng)輸入的邏輯狀態(tài)。如果

3、沒有能流流入NOT觸點(diǎn)，則有能流流出（見圖3-3a）。如果有能流流入NOT觸點(diǎn)，則沒有能流流出（見圖3-3b）。（a）（b）圖3-3 NOT觸點(diǎn)3、輸出線圈線圈輸出指令系統(tǒng)將線圈的狀態(tài)寫入指定的地址，線圈通電時(shí)寫入1，斷電時(shí)寫入0如果是Q區(qū)的地址，CPU將輸出的值傳送給對(duì)應(yīng)的過程映像輸出。在RUN模式，CPU不停地掃描輸入信號(hào)，根據(jù)用戶程序的邏輯處理輸入狀態(tài)，通過向過程映像輸出寄存器寫入新的輸出狀態(tài)值來作出響應(yīng)。在寫輸出階段，CPU將存儲(chǔ)在過程殃像寄存器中的新的輸出狀態(tài)傳送給對(duì)應(yīng)的輸出電路。 可以用Q0.0:P的線圈將位數(shù)據(jù)值立即寫入過程映像輸出Q0.0，同時(shí)直接寫給對(duì)應(yīng)的物理輸出點(diǎn)。 反相輸

4、出線圈中間有“/” 符號(hào)，如果有能流流過M4.1的反相輸出線圈（見圖3-4a），則M10.0的輸出位為0狀態(tài)，其常升觸點(diǎn)斷開（見圖3-4b），反之M10.0的輸出位為1狀態(tài)，其常開觸點(diǎn)閉合。（a）（b） 圈3-4 反相輸出線圈3.2.2 其他位邏輯指令 1、置位復(fù)位指令S(Set，置位或置1)指令將指定的地址位置位（變?yōu)閘狀態(tài)并保持）。R（Reset，復(fù)位或置O）指令將指定的地址位復(fù)位（變?yōu)镺狀態(tài)并保持）。置位指令與復(fù)位指令最主要的特點(diǎn)是有記憶和保持功能。如果圖3-5中I0.0的常開觸點(diǎn)閉合，Q0.0變?yōu)?狀態(tài)并保持該狀態(tài)。即使I0.0的常開觸點(diǎn)斷開，Q0.0也仍然保持l狀態(tài)（見圖3-6中波形

5、圖）。在程序狀態(tài)中，用Q0.0的S和R線圈連續(xù)的綠色圓弧和綠色的字母表示l狀態(tài)，用間斷的藍(lán)色圓弧和藍(lán)色的字母表示0狀態(tài)。圖3-5 置位與復(fù)位指令 圖3-6 波形圖I0.1的常開觸點(diǎn)閉合時(shí)，Q0.0變?yōu)?狀態(tài)并保持該狀態(tài)，即使I0.1的常開觸點(diǎn)斷開，Q0.0也仍然保持0狀態(tài)。2、多點(diǎn)置位復(fù)位指令SET_BF（Set bit field，多點(diǎn)置位）指令將指定的地址開始的連續(xù)的若干個(gè)位地址置位（變?yōu)?狀態(tài)并保持）。在圖3-7的I0.0的上升沿（從O狀態(tài)變?yōu)閘狀態(tài)），從Q0.0開始的4個(gè)連續(xù)的位被置位為1并保持l狀態(tài)。RESET_BF（Reset bit field，多點(diǎn)復(fù)位）指令將指定的地址開始的連

6、續(xù)的若干個(gè)位地址復(fù)位（變?yōu)镺狀態(tài)并保持）。在圖3-7的I0.1的下降沿（從l狀態(tài)變?yōu)?狀態(tài)），從Q0.0開始的4個(gè)連續(xù)的位被復(fù)位為0并保持O狀態(tài)。與S7-200和S7-300/400不同，S7-1200的梯形圈允許在一個(gè)程序段內(nèi)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)輸入多個(gè)獨(dú)立電路(見圖3-7)。圖3-7 邊沿檢測(cè)觸點(diǎn)與多位置置位復(fù)位3、置位優(yōu)先鎖存器與復(fù)位優(yōu)先鎖存囂SR是復(fù)位優(yōu)先鎖存器見圖3-8a，其輸入/輸出關(guān)系見表3-9，兩種鎖存器的區(qū)別僅在于表的最下面一行。在置位(S)和復(fù)位(R1)信號(hào)同時(shí)為l時(shí)，SR鎖存器的輸出位M10.0被復(fù)位為0。Q0.0輸出為0狀態(tài)。RS是置位優(yōu)先鎖存器見圖3-8b，其輸入/輸出關(guān)系見表3-

7、9，在置位(S)和復(fù)位(R1)信號(hào)同時(shí)為l時(shí)，RS鎖存器的輸出位M10.1被置位為1。Q0.1輸出為1狀態(tài)。(a)（b）圖3-8 SR鎖存器與RS鎖存器表3-9 RS與SR鎖存器的功能復(fù)位優(yōu)先鎖存器（SR）置位優(yōu)先鎖存器（RS）SR1輸出位SR1輸出位00保持前一狀態(tài)00保持前一狀態(tài)0100101011011101114、邊沿檢測(cè)觸點(diǎn)指令圖3-7中間有P的觸點(diǎn)是上升沿檢測(cè)觸點(diǎn)，如果輸入信號(hào)I0.0由O狀態(tài)變?yōu)閘狀態(tài)（即輸入信號(hào)I0.0的上升沿），則該觸點(diǎn)接通一個(gè)掃描周期。邊沿檢測(cè)觸點(diǎn)不能放在電路結(jié)束處。P觸點(diǎn)下面的M10.0為邊沿存儲(chǔ)位，用來存儲(chǔ)上一次掃描循環(huán)時(shí)I0.0的狀態(tài)。通過比較輸入信號(hào)

8、的當(dāng)前狀態(tài)和上一次循環(huán)的狀態(tài)，來檢測(cè)信號(hào)的邊沿。邊沿存儲(chǔ)位的地址只能在程序中使用一次，它的狀態(tài)不能在其他地方被改寫。只能使用M、全局DB和靜態(tài)局部變量(Static)來作邊沿存儲(chǔ)位，不能使用臨時(shí)局部變量或I/O變量來作邊沿存儲(chǔ)位。圖3-7中間有N的觸點(diǎn)是下降沿檢測(cè)觸點(diǎn)，如果輸入信號(hào)I0.1由l狀態(tài)變?yōu)镺狀態(tài)（即輸入信號(hào)I0.1的下降沿），RESET_BF的線圈“通電”一個(gè)掃描循環(huán)周期。N觸點(diǎn)下面的M10.1為邊沿存儲(chǔ)位。5、邊沿檢測(cè)線圈指令中間有P的線圈是上升沿檢測(cè)線圈(見圖3-10)，僅在流進(jìn)該線圈的能流的上升沿（線圈由斷電變?yōu)橥姡敵鑫籑10.0為1狀態(tài)。M11.0為邊沿存儲(chǔ)位。 中間

9、有N的線圈是下降沿檢測(cè)線圈(見圖3-10)，僅在流進(jìn)該線圈的能流的下降沿（線圈由通電變?yōu)閿嚯姡敵鑫籑10.1為1狀態(tài)。M11.1為邊沿存儲(chǔ)位。 邊沿檢測(cè)線圈不會(huì)影響邏輯運(yùn)算結(jié)果RLO，它對(duì)能流是暢通無阻的，其輸入端的邏輯運(yùn)算結(jié)果被立即送給線圈的輸出端。邊沿檢測(cè)線圈可以放置在程序段的中間或程序段的最右邊。 在運(yùn)行時(shí)用外接的小開關(guān)使I0.0變?yōu)閘狀態(tài)，I0.0的常開觸點(diǎn)閉臺(tái)，能流經(jīng)P線圈和N線圈流過Q0.0的線圈。在I0.0的上升沿，M10.0的常開觸點(diǎn)閉合一個(gè)掃描周期，使Q0.1置位。在I0.0的下降沿，M10.1的常開觸點(diǎn)閉合一個(gè)掃描周期，使Q0.1復(fù)位。圖3-10 邊沿檢測(cè)線圈指令 6、

10、P_TRIG指令與N_TRIG指令 在流進(jìn)P_TRIG指令的CLK輸入端（見圖3-11）的能流的上升沿（能流剛出現(xiàn)），Q端輸出脈沖寬度為一個(gè)掃描用期的能流，使Q0.0置位。P_TRIG指令框下面的M10.0是脈沖存儲(chǔ)器位。 在流進(jìn)N_TRIG指令的CLK輸入端的能流的下降沿（能流剛消失），Q端輸出脈沖寬度為一個(gè)掃描周期的能流，使Q0.0復(fù)位。N_TRIG指令框下面的M10.1是脈沖存儲(chǔ)器位。P_TRIG指令與N_TRIG指令不能放在電路的開始處和結(jié)束處。在設(shè)計(jì)程序時(shí)應(yīng)考慮輸入和存儲(chǔ)位的初始狀態(tài)，是允許還是應(yīng)避免首次掃描的邊沿檢測(cè)。圖3-11 P_TRIG指令與N_TRIG指令 7、邊沿檢測(cè)指令

11、的比較下面比較3種邊沿檢測(cè)指令的功能（以上升沿檢測(cè)為例）：在觸點(diǎn)上面的地址的上升沿，該觸點(diǎn)接通一個(gè)掃描周期。因此P觸點(diǎn)用于檢測(cè)觸點(diǎn)上面的地址的上升沿，并且直接輸出上升沿脈沖。 在流過線圈的能流的上升沿，線圈上面的地址在一個(gè)掃描周期為l狀態(tài)。因此P線圈用于檢測(cè)能流的上升沿，并用線圈上面的地址來輸出上升沿脈沖。 在流入P_TRIG指令的CLK端的能流的上升沿，Q端輸出一個(gè)掃描周期的能流。因此P_TRIG指令用于檢測(cè)能流的上升沿，并且直接輸出上升沿脈沖。 如果P_TRIG指令左邊只有I0.0的常開觸點(diǎn)，可以用I0.0的P觸點(diǎn)來代替它們。3.2.2 定時(shí)器與計(jì)數(shù)器指令S7-1200采用IEC標(biāo)準(zhǔn)的定時(shí)

12、器和計(jì)數(shù)器指令。3.2.2.1定時(shí)器指令 1、定時(shí)器指令的基本功能 S7-1200有4種定時(shí)器，圖3-12給出了它們的基本功能。 1)脈沖定時(shí)器（TP）:在輸入信號(hào)IN的上升沿產(chǎn)生一個(gè)預(yù)置寬度的脈沖，閉中的t為定時(shí)器的預(yù)置值。 2)接通延時(shí)定時(shí)器（TON）:輸入IN變?yōu)閘狀態(tài)后，經(jīng)過預(yù)置的延遲時(shí)間，定時(shí)器的輸出Q變?yōu)閘狀態(tài)。輸入IN變?yōu)镺狀態(tài)時(shí)，輸出Q變?yōu)?狀態(tài)。 3)斷開延時(shí)定時(shí)器（TOF）:輸入IN為1狀態(tài)時(shí)，輸出Q為1狀態(tài)。輸入IN變?yōu)?狀態(tài)后，經(jīng)過預(yù)置的延遲時(shí)問，輸出Q變?yōu)镺狀態(tài)。4)保持型接通延時(shí)定時(shí)器（TONR）:輸入IN變?yōu)閘狀態(tài)后，經(jīng)過預(yù)置的延遲時(shí)間，定時(shí)器的輸出Q變?yōu)?狀態(tài)。

13、輸入IN的脈沖寬度可以小于時(shí)間預(yù)置值。圖3-12 定時(shí)器的基本功能定時(shí)器的輸入IN為啟動(dòng)定時(shí)的使能輸入端，IN從O狀態(tài)變?yōu)?狀態(tài)時(shí)，啟動(dòng)TP、TON和TONR開始定時(shí)。IN從1狀態(tài)變?yōu)?狀態(tài)時(shí)，啟動(dòng)TOF開始定時(shí)。 PT（Preset Time）為時(shí)間預(yù)置值，ET（Elapsed Time）為定時(shí)開始后經(jīng)過的時(shí)間，或稱為已耗時(shí)間值，它們的數(shù)據(jù)類型為32位的Time，單位為ms，最大定時(shí)時(shí)間長(zhǎng)選T#24D_20H_31M_23S_647MS（D、H、M、S、MS分別是日、小時(shí)、分、秒和毫秒）?？梢圆唤o輸出ET指定地址。Q為定時(shí)器的位輸出，各變量均可以使用I（僅用于輸入變量）、Q、M、D、L存儲(chǔ)區(qū)

14、。2、脈沖定時(shí)器IEC定時(shí)器和IEC計(jì)數(shù)器屬于功能塊，調(diào)用時(shí)需要指定配套的背景數(shù)據(jù)塊，定時(shí)器和計(jì)數(shù)器指令的數(shù)據(jù)保存在背最數(shù)據(jù)塊中。在梯形圖中輸入定時(shí)器指令時(shí)，打開右邊的指令窗口，將“定時(shí)器操作”文件夾中的定時(shí)器指令拖放到梯形圖合適當(dāng)?shù)奈恢?。在出現(xiàn)的“調(diào)用選項(xiàng)”對(duì)話框中（見圖3-14），可以修改將要生成的背景數(shù)據(jù)塊的名稱，或采用默認(rèn)的名稱。點(diǎn)擊“確認(rèn)”按鈕，自動(dòng)生成數(shù)據(jù)塊。脈沖定時(shí)器類似于數(shù)字電路中上升沿觸發(fā)的單穩(wěn)態(tài)電路。在IN輸入信號(hào)的上升沿，Q輸出變?yōu)閘狀態(tài)，開始輸出脈沖。達(dá)到PT預(yù)置的時(shí)間時(shí)，Q輸出變?yōu)镺狀態(tài)（見圖3-15的波形A、B、E）。IN輸入的脈沖寬度可以小于Q端輸出的脈沖寬度。在

15、脈沖輸出期間，即使IN輸入又出現(xiàn)上升沿（見波形B），也不會(huì)影響脈沖的輸出。用程序狀態(tài)功能可以觀察已耗時(shí)間的變化情況（見圖3-13）。定時(shí)開始后，已耗時(shí)間從O ms開始不斷增大，達(dá)到PT預(yù)置的時(shí)間時(shí)，如果IN為l狀態(tài)，則已耗時(shí)間值保持不變（見波形A）。如果IN為0狀態(tài)，則定時(shí)時(shí)間變?yōu)镺s（見波形B）。 定時(shí)器指令可以放在程序段的中間或結(jié)束處。IEC定時(shí)器沒有編號(hào)，在使用對(duì)定時(shí)器復(fù)位的RT指令時(shí)，可以用背景數(shù)據(jù)塊的編號(hào)或符號(hào)名來指定需要復(fù)位的定時(shí)器。如果沒有必要，不用對(duì)定時(shí)器使用RT指令。 圖3-13中的I0.1為1時(shí)，定時(shí)器復(fù)位線圈（RT）通電，定時(shí)器被復(fù)位。如果此時(shí)正在定時(shí)，且IN輸入為0狀態(tài)

16、，將使已耗時(shí)間清零，Q輸出也變?yōu)?狀態(tài)（見波形C）。如果此時(shí)正在定時(shí)，且IN輸入為1狀態(tài)，將使已耗時(shí)間清零，但是Q輸出保持l狀態(tài)（見波形D）。復(fù)位信號(hào)I0.1變?yōu)镺狀態(tài)時(shí)，如果 IN輸入為l狀態(tài)，將重新開始定時(shí)（見波形E）。圖3-13 脈沖定時(shí)器的程序狀態(tài)圖3-14 生成定時(shí)器的背景數(shù)據(jù)塊 圖3-15 脈沖定時(shí)器的波形圖 3、接通延時(shí)定時(shí)器 接通延時(shí)定時(shí)器（TON）的使能輸入端(IN)的輸入電路由斷開變?yōu)榻油〞r(shí)開始定時(shí)。定時(shí)時(shí)間大于等于預(yù)置時(shí)間（PT）指定的設(shè)定值時(shí)，輸出Q變?yōu)閘狀態(tài)，已耗時(shí)間值（ET）保持不變（見圖3-17中的波形A）。 IN輸入端的電路斷開時(shí)，定時(shí)器被復(fù)位，已耗時(shí)間被清零，

17、輸出Q變?yōu)镺狀態(tài)。CPU第一次掃描時(shí)，定時(shí)器輸出Q被清零。如果輸入IN在未達(dá)剄PT設(shè)定的時(shí)間時(shí)變?yōu)?狀態(tài)（見波形B），輸出Q保持0狀態(tài)不變。圖3-16中的I0.1為1狀態(tài)時(shí)，定時(shí)器復(fù)位線圈RT通電（見波形C），定時(shí)器被復(fù)位，已耗時(shí)間被清零，Q輸出端變?yōu)?狀態(tài)。 I0.1變?yōu)镺狀態(tài)時(shí)，如果 IN輸入為l狀態(tài)，將開始重新定時(shí)（見波形D）。圖3-16接通延時(shí)定時(shí)器 圖3-17 接通延時(shí)定時(shí)器的波形圖 4、斷開延時(shí)定時(shí)器指令 斷開延時(shí)定時(shí)器（TOF）的IN輸入電路接通時(shí)，輸出Q為l狀態(tài)，當(dāng)前值被清零。輸入電路由接通變?yōu)閿嚅_時(shí)（IN輸入的下降沿）開始定時(shí)，當(dāng)前值從0逐漸增大。當(dāng)前值大于等于設(shè)定值時(shí)，輸出

18、Q變?yōu)?狀態(tài)，當(dāng)前值保持不變(見圖3-19的波形A)，直到IN輸入電路接通。斷開延時(shí)定時(shí)器可以用于設(shè)備停機(jī)后的延時(shí)，例如大型變頻電動(dòng)機(jī)的冷卻風(fēng)扇的延時(shí)。 如果定時(shí)時(shí)間未達(dá)到PT設(shè)定的值，IN輸入就變?yōu)閘狀態(tài)，輸出Q將保持1狀態(tài)不變(見波形B)。圖3-18的I0.1為1時(shí)，定時(shí)器復(fù)位線圈RT通電。如果IN輸入為0狀態(tài)，則定時(shí)器被復(fù)位，定時(shí)時(shí)間被清零，輸出Q變?yōu)镺狀態(tài)（見波形C）。如果復(fù)位時(shí)IN輸入為1狀態(tài)，則復(fù)位信號(hào)不起作用（見波形D）。 圖3-18 斷開延時(shí)定時(shí)器 圖3-19 斷開延時(shí)定時(shí)器的波形圖5、保持型接通延時(shí)定時(shí)器 保持型接通延時(shí)定時(shí)器（TONR，見圖3-20）的IN輸入電路接通時(shí)開始

19、定時(shí)（見圖3-21中的波形A和B）。輸入電路斷開時(shí)，當(dāng)前值保持不變?？梢杂肨ONR來累計(jì)輸入電路接通的若干個(gè)時(shí)間間隔。圖3-21中的時(shí)間間隔t1+t210s時(shí)，定時(shí)器的輸出Q變?yōu)閘狀態(tài)（見波形D）。 復(fù)位輸入I0.1為l狀態(tài)時(shí)（見波形C），TONR被復(fù)位，它的當(dāng)前值變?yōu)?，同時(shí)輸出Q變?yōu)?狀態(tài)。圖3-20 保持型接通延時(shí)定時(shí)器 圖3-21 保持型接通延時(shí)定時(shí)器的波形圖3.2.3 計(jì)數(shù)器指令1、計(jì)數(shù)器的數(shù)據(jù)類型S7-1200有3種計(jì)數(shù)器：加計(jì)數(shù)器(CTU)、減計(jì)數(shù)器(CTD)和加減計(jì)數(shù)器(CTUD)。它們屬于軟件計(jì)數(shù)器，其最大計(jì)數(shù)速率受到它所在的OB的執(zhí)行速率的限制。如果需要速度更高的計(jì)數(shù)器，可

20、以使CPU內(nèi)置的高速汁數(shù)器。 調(diào)用計(jì)數(shù)器指令時(shí)，需要生成保存計(jì)數(shù)器數(shù)據(jù)的背景數(shù)據(jù)塊。 CU和CD分別是加計(jì)數(shù)輸入和減計(jì)數(shù)輸入，在CU或CD由0狀態(tài)變?yōu)?狀態(tài)（信號(hào)的上升沿），實(shí)際計(jì)數(shù)當(dāng)前值CV被加1或減1。 復(fù)位輸入R為l狀態(tài)時(shí)，計(jì)數(shù)器被復(fù)位。CV被清0，計(jì)數(shù)器的輸出Q變?yōu)?狀態(tài)。CU、CD、R和Q均為Bool變量。 將指令列表的“計(jì)算器操作”文件夾中的CTU指令拖放到工作區(qū)后，點(diǎn)擊方框中CTU下面的3個(gè)問號(hào)（見圖3-22左）再點(diǎn)擊問號(hào)右邊出現(xiàn)的按鈕，用下拉式列表設(shè)置PV和CV的數(shù)據(jù)類型。PV為預(yù)置的計(jì)數(shù)值CV為實(shí)際的計(jì)數(shù)值，它們可以使用的數(shù)據(jù)類型見圖3-22右。各變量均可使用I（儀用于輸入變

21、量）、Q、M、D和L存儲(chǔ)區(qū)。 圖3-22 設(shè)置計(jì)數(shù)器的數(shù)據(jù)類型 2.加計(jì)數(shù)器 當(dāng)接在R輸入端的復(fù)位輸入I0.1為O狀態(tài)（見圖3-24），接在CU輸入端的加計(jì)數(shù)脈沖輸入電路由斷開變?yōu)榻油〞r(shí)（即在CU信號(hào)的上升沿），實(shí)際計(jì)數(shù)值CV加1，直到CV達(dá)到指定的數(shù)據(jù)類型的上限值。達(dá)到上限值后，CU輸入的狀態(tài)變化不再起作用，CV的值不再增加。實(shí)際計(jì)數(shù)值CV大于等于設(shè)定值PV時(shí)，輸出Q為1狀態(tài)，反之為0狀態(tài)。第一次執(zhí)行指令時(shí)，CV被清零。各類計(jì)數(shù)器的復(fù)位輸入R為l狀態(tài)時(shí)，計(jì)數(shù)器被復(fù)位，輸出Q變?yōu)镺狀態(tài)，CV被清零。圖3-25是加計(jì)數(shù)器的波形圖。 圖3-24 加計(jì)數(shù)器 圖3-25加計(jì)數(shù)器的波形圖 3、減計(jì)數(shù)器

22、減計(jì)數(shù)器的裝載輸入LOAD為1狀態(tài)時(shí)，輸出Q被復(fù)位為0，并把預(yù)置計(jì)數(shù)值PV的值裝入CV。在減計(jì)數(shù)脈沖CD的上升沿（從OFF列ON），實(shí)際計(jì)數(shù)前值CV減l，直到CV達(dá)到指定的數(shù)據(jù)類型的下限值。達(dá)到下限值時(shí)，CD輸入的狀態(tài)變化不再起作用，CV的值不再減少。實(shí)際計(jì)數(shù)值CV小十等于0時(shí)，輸出Q為l狀態(tài)(見圖3-26)，反之Q為O狀態(tài)。第一次執(zhí)行指令時(shí)，CV被清零。圖3-27是減計(jì)數(shù)器的波形圖。 圖3-26 減計(jì)數(shù)器 圖3-27 減計(jì)數(shù)器的波形圖 4加減計(jì)數(shù)器 在加計(jì)數(shù)輸入CV的上升沿，實(shí)際計(jì)數(shù)值CV加1，直到CV達(dá)到指定的數(shù)據(jù)類型的上限值。達(dá)到上限值時(shí)，CV的值不再增加。 在減計(jì)數(shù)脈沖CD的上升沿，實(shí)

23、際計(jì)數(shù)值CV減1，直到CV達(dá)到指定的數(shù)據(jù)類型的下限值。達(dá)到下限值時(shí)，CV的值不再減小。 如果同時(shí)出現(xiàn)計(jì)數(shù)脈沖CU和CD的上升沿，CV保持不變。CV大于等于預(yù)置計(jì)數(shù)值PV時(shí)，輸出QU為1（見圖3-25），反之為O。CV小于等于0時(shí)，輸出 QD為1，反之為0。 裝載輸入LOAD為l狀態(tài)時(shí)，預(yù)置值PV被裝入實(shí)際值CV，輸出QU變?yōu)?狀態(tài)，QD被復(fù)位為0狀態(tài)。 復(fù)位輸入R為l狀態(tài)時(shí)，計(jì)數(shù)器被復(fù)位。實(shí)際計(jì)數(shù)值被清零，輸出QU變?yōu)?狀態(tài)，QD變?yōu)閘狀態(tài)。R為l狀態(tài)時(shí)CU、CD和LOAD不再起作用。圖3-26是加減計(jì)數(shù)器的波形圖。圖3-25 加減計(jì)數(shù)器 圖3-26 加減計(jì)數(shù)器波形圖3.3 PLC仿真軟件的使

24、用 PLC仿真技術(shù)伴隨計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展而來，是對(duì)工業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行分析、診斷和優(yōu)化的有力工具之一。有效的仿真系統(tǒng)，可以起到投資少、效果好、效率高的作用。在工業(yè)控制系統(tǒng)領(lǐng)域。由于工業(yè)生產(chǎn)向著高速、大型化及自動(dòng)化方向發(fā)展。大量重大生產(chǎn)設(shè)備或過程控制設(shè)備的應(yīng)用，成本日益增高，對(duì)運(yùn)行操作人員素質(zhì)要求愈來愈高，仿真系統(tǒng)可以基本真實(shí)貼近現(xiàn)場(chǎng)控制實(shí)際。（因果關(guān)系有點(diǎn)問題，讀起來不通順） 3.3.1 S7-PLCSIM V13仿真基本操作啟動(dòng)仿真軟件步驟：在項(xiàng)目樹中選擇要仿真的設(shè)備；在“在線”菜單中，選擇“仿真 > 啟動(dòng)”命令。1、仿真器切換到項(xiàng)目視圖：2、仿真軟件導(dǎo)入變量表：3、選擇從TIA Pro

25、tal V13 導(dǎo)出的變量表文件：4、彈出導(dǎo)入成功提示框：5、監(jiān)控/修改變量狀態(tài)：6.也可以從TIA V13中直接監(jiān)視，返回TIA V13 點(diǎn)擊啟用監(jiān)視：3.4 基本指令的應(yīng)用3.4.1 經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法 在PLC發(fā)展的初期,沿用了設(shè)計(jì)繼電器電路圖的方法來設(shè)計(jì)梯形圖,即在一些典型電路的基礎(chǔ)上,根據(jù)被控對(duì)象對(duì)控制系統(tǒng)的具體要求,不斷地修改和完善梯形圖。有時(shí)需要多次反復(fù)地調(diào)試和修改梯形圖,不斷地增加中間編程元件和輔助觸點(diǎn),最后才能得到一個(gè)較為滿意的結(jié)果。 這種方法沒有普遍的規(guī)律可以遵循,具有很大的試探性和隨意性,最后的結(jié)果不是唯一的,設(shè)計(jì)所用的時(shí)間、設(shè)計(jì)的質(zhì)量與設(shè)計(jì)者的經(jīng)驗(yàn)有很大的關(guān)系,所以有

26、人把這種設(shè)計(jì)方法叫做經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法,它可以用于較簡(jiǎn)單的梯形圖(如手動(dòng)程序)的設(shè)計(jì)。1、經(jīng)驗(yàn)編程方法總結(jié)： （1）PLC編程的根本點(diǎn)是找出符合控制要求的系統(tǒng)各個(gè)輸出的工作條件，這些條件又總是以機(jī)內(nèi)各種器件的邏輯關(guān)系出現(xiàn)的。 （2）梯形圖的基本模式是啟-保-停電路，每個(gè)啟-保-停電路一般只針對(duì)一個(gè)輸出，這個(gè)輸出可以是系統(tǒng)的實(shí)際輸出，也可以是中間變量。  （3）梯形圖編程中常使用一些約定俗成的基本環(huán)節(jié)，他們都有一定的功能，可以像積木一樣在許多地方應(yīng)用，如延時(shí)環(huán)節(jié)、振蕩環(huán)節(jié)、互鎖環(huán)節(jié)等。2、經(jīng)驗(yàn)法總結(jié)如下： 在準(zhǔn)確了解控制要求后，合理地為控制系統(tǒng)中的事件分配輸入輸出口。選擇必要的機(jī)內(nèi)器件，如定時(shí)

27、器、計(jì)數(shù)器、輔助繼電器等。 對(duì)于一些控制要求較簡(jiǎn)單的輸出，可以直接寫出他們的工作條件，依啟-保-停電路模式完成相關(guān)的梯形圖支路。工作條件稍復(fù)雜的可借助輔助繼電器。  對(duì)于較復(fù)雜的控制要求，為了能用啟-保-停電路模式繪出各輸出口的梯形圖，要正確分析控制要求，并確定組成總的控制要求的關(guān)鍵點(diǎn)。在空間類邏輯為主的控制中關(guān)鍵點(diǎn)為影響控制狀態(tài)的點(diǎn)，在時(shí)間類邏輯為主的控制中，關(guān)鍵點(diǎn)為控制狀態(tài)轉(zhuǎn)換的時(shí)間。  用程序?qū)㈥P(guān)鍵點(diǎn)表示出來。關(guān)鍵點(diǎn)總是要用機(jī)內(nèi)器件來代表的，在安排機(jī)內(nèi)器件時(shí)，需要考慮并安排好。繪制關(guān)鍵點(diǎn)的梯形圖時(shí)，可以使用常見的基本環(huán)節(jié)。如定時(shí)器計(jì)時(shí)環(huán)節(jié)、振蕩環(huán)節(jié)、分頻環(huán)節(jié)等。

28、60; 在完成關(guān)鍵點(diǎn)梯形圖的基礎(chǔ)上，針對(duì)系統(tǒng)最終的輸出進(jìn)行梯形圖的編繪。使用關(guān)鍵點(diǎn)器件綜合出最終輸出的控制要求。  審查以上草繪圖紙，在此基礎(chǔ)上，補(bǔ)充遺漏功能，更正錯(cuò)誤，進(jìn)行最后的完善。3、梯形圖編程的基本規(guī)則：（1）PLC內(nèi)部元件觸點(diǎn)的使用次數(shù)是無限的，在遇到需要較多的變量時(shí)，我們應(yīng)該合理運(yùn)用。（2）梯形圖的每一行都是從左邊母線開始，然后是各種觸點(diǎn)的邏輯連接，最后以線圈或指令盒結(jié)束。（3）線圈和指令盒一般不能直接連接在左邊的母線上，如需要的話可通過特殊的中間繼電器SM0.0（常用ON特殊中間繼電器）。（4）在同一程序中，同一編號(hào)的線圈使用兩次以上稱做雙線圈輸出，雙線圈輸出

29、非常容易引起誤動(dòng)作，所以應(yīng)避免使用。S7-1200的PLC中不允許雙線圈輸出。（5）應(yīng)把串聯(lián)多的電路塊放在左邊，把并聯(lián)多的電路塊放在左邊；這樣可以節(jié)省指令和比較美觀。 3.4.2 案例分析【例3.1】：根據(jù)要求編寫一個(gè)閃爍電路梯形圖任務(wù)提出：編寫一個(gè)控制程序，當(dāng)I0.0按下時(shí)Q0.0閃爍輸出。解決方案：程序時(shí)序圖如圖3.51（a）所示；梯形圖如圖3.51(b)所示。當(dāng)按下I0.0按鈕，T1計(jì)時(shí)器開始計(jì)時(shí)，2S計(jì)時(shí)時(shí)間到，T1常開觸點(diǎn)閉合，Q0.0輸出，同時(shí)T2定時(shí)器接通開始計(jì)時(shí)，當(dāng)T2定時(shí)器計(jì)時(shí)1S時(shí)間到，T2常閉觸點(diǎn)斷開，T1計(jì)時(shí)器復(fù)位，從而T1常開觸點(diǎn)斷開，T2定時(shí)器常閉觸點(diǎn)復(fù)位，T2定時(shí)

30、器重新接通，重復(fù)上一步動(dòng)作。（a） 時(shí)序圖（b）梯形圖圖3.51閃爍電路【例3.2】：根據(jù)要求編寫一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)報(bào)警電路任務(wù)提出：當(dāng)有故障信號(hào)出現(xiàn)時(shí)報(bào)警燈亮，報(bào)警電鈴鈴響。消鈴按鈕聲光報(bào)警燈光長(zhǎng)亮燈光熄滅試燈、試鈴按鈕輸入信號(hào)：I0.0為故障信號(hào)；I1.0為消鈴按鈕；I1.1為測(cè)試按鈕。輸出信號(hào)：Q0.0為報(bào)警燈；Q0.7為報(bào)警電鈴。解決方案：報(bào)警電路時(shí)序圖如圖3.52（a）所示。圖3.52（a）報(bào)警電路時(shí)序圖標(biāo)準(zhǔn)的報(bào)警功能應(yīng)該是聲光報(bào)警。當(dāng)故障發(fā)生時(shí)，報(bào)警指示燈閃爍，報(bào)警電鈴或蜂鳴器鳴響。操作人員知道故障發(fā)生后，按消鈴按鈕，把電鈴關(guān)掉，報(bào)警指示燈從閃爍變?yōu)殚L(zhǎng)亮。故障消失后，報(bào)警燈熄滅。另外還

31、應(yīng)該設(shè)置試燈、試鈴按鈕，用于平時(shí)檢測(cè)報(bào)警指示燈和電鈴的好壞。梯形圖如圖3.52（b）所示。圖3.52（b）報(bào)警電路【例3.3】： 根據(jù)要求設(shè)計(jì)一個(gè)4組搶答器。任務(wù)提出：設(shè)計(jì)一個(gè)4組搶答器，任一組搶先按下?lián)尨鸢粹o后，對(duì)應(yīng)指示燈指示搶答結(jié)果，同時(shí)鎖定搶答器，使其他組搶答按鈕無效。在主持人按下復(fù)位開關(guān)后，可重新開始搶答。要點(diǎn)說明： 由于搶答按鈕一般均為非自鎖按鈕，為保持搶答輸出結(jié)果，就需要輸出線圈所帶觸點(diǎn)并聯(lián)在輸入觸點(diǎn)上，實(shí)現(xiàn)自鎖功能。 要實(shí)現(xiàn)一組搶答后，其他組不能再搶答的功能，就需要在其他組控制線路中串聯(lián)本組輸出線圈的常閉觸點(diǎn)，從而形成互鎖關(guān)系。 解決方案： I/O分配表見表3.11。表3.11

32、4組搶答器I/O分配表輸入觸點(diǎn)功能說明輸出線圈功能說明I0.1第一組搶答按鈕Q0.1第一組搶答指示燈I0.2第二組搶答按鈕Q0.2第二組搶答指示燈I0.3第三組搶答按鈕Q0.3第三組搶答指示燈I0.4第四組搶答按鈕Q0.4第四組搶答指示燈I0.5主持人復(fù)位按鈕程序流程圖如圖3.53 所示。圖3.53 四組搶答器【例3.4】： 根據(jù)要求設(shè)計(jì)一個(gè)3臺(tái)電機(jī)順序啟動(dòng)、逆序停止控制程序 任務(wù)提出：三臺(tái)電動(dòng)機(jī)順序啟動(dòng)/逆序停止電路如圖3.54所示，有三臺(tái)電動(dòng)機(jī)M1、M2、M3，要求啟動(dòng)順序?yàn)椋合葐?dòng)M1，經(jīng)T1（5秒）后啟動(dòng)M2，再經(jīng)T2（10秒）后啟動(dòng)M3；停車時(shí)要求：先停M3，經(jīng)T3（10秒）后停M2

33、，再經(jīng)T4（5秒）后停M1。圖3.54 三臺(tái)電動(dòng)機(jī)順序啟動(dòng)/逆序停止電路示意圖I/O點(diǎn)地址分配為：輸入點(diǎn)：?jiǎn)?dòng)按鈕I0.0，停止按鈕I0.1；輸出點(diǎn)：電機(jī)Motor1：Q0.0、電機(jī)Motor2：Q0.1和電機(jī)Motor3：Q0.2。試用簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)法完成S7-200 PLC梯形圖設(shè)計(jì)任務(wù)。 解決方案： IO分配表見表3.12。表3.12 3臺(tái)電機(jī)順序啟動(dòng)、逆序停止I/O分配表輸入觸點(diǎn)功能說明輸出線圈功能說明I0.0啟動(dòng)按鈕Q0.0Motor1線圈接觸器I0.1停止按鈕Q0.1Motor2線圈接觸器Q0.2Motor3線圈接觸器梯形圖控制程序如圖3.55所示。 圖3.55 三臺(tái)電機(jī)順序啟?？刂啤纠?.5】：根據(jù)要求編寫一個(gè)Y/降壓?jiǎn)?dòng)程序任務(wù)提出：按下啟動(dòng)按鈕I0.0時(shí)接通三相電源星形啟動(dòng)，10秒后三角形全速運(yùn)行。當(dāng)按下I0.1按鈕時(shí)，電機(jī)停止運(yùn)行。解決方案：I/O分配表見表3.13。表3.13 Y/降壓?jiǎn)?dòng)的I/O分配表輸入觸點(diǎn)功能說明輸出線圈功能說明I0.0啟動(dòng)按鈕Q0.0三相電源接觸器I0.1停止按鈕Q0.1星形運(yùn)行接觸器I0.2過載保護(hù)Q0.2三角形運(yùn)行接觸器梯形圖控制程序如圖3.56所示。按下啟動(dòng)按鈕，三相