五、第3章(2) 位邏輯指令

3.3位邏輯指令學習PLC編程的2份重要資料：S7-200操作手冊，軟件幫助。編程方式：梯形圖、指令表、功能塊圖，推薦使用梯形圖。PLC通過I點與外部控制信號連接，Q點與外部負載連接，而輸入對輸出的控制也就是I對Q的控制，是通過編程實現(xiàn)的。編程中各類元件對應PLC存儲單元，各存儲單元以2種形式在程序中體現(xiàn)：觸點、線圈，觸點控制線圈。PLC梯形圖語言的編程原則1、梯形圖由多個梯級組成，每個線圈可構(gòu)成一個梯級，含多條支路，每個梯級代表一個邏輯方程；2、梯形圖中的繼電器、觸點、線圈不是物理的，是PLC存儲器中的位(1=ON；0=OFF)；編程時常開/常閉觸點可無限次引用，但線圈輸出只能是一次；3、梯形圖中流過的不是物理電流，而是“概念電流”－－“能流”，只能從左向右流動；4、用戶程序的運算是根據(jù)PLC輸入/輸出映象寄存器中的內(nèi)容，邏輯運算結(jié)果可以立即被后面的程序使用；5、PLC的內(nèi)部繼電器不能做控制用，只能存放邏輯控制的中間狀態(tài)；6、輸出線圈不能直接驅(qū)動現(xiàn)場的執(zhí)行元件，通過I/O模塊上的功率器件來驅(qū)動。S7-200指令系統(tǒng)按功能分，共有19類位邏輯指令 定時器指令 計數(shù)器指令程序控制指令 子程序指令 中斷指令比較指令

高速計數(shù)器指令 脈沖輸出指令

傳送指令

數(shù)字運算指令 移位和循環(huán)指令字符串指令 轉(zhuǎn)換指令 邏輯操作指令表指令 時鐘指令 通訊指令編碼和解碼指令指令系統(tǒng)2.功能塊、指令盒1.繼電器觸點線圈——()Enable輸入?yún)?shù)IN1IN2N輸出參數(shù)OUT功能數(shù)據(jù)類型地址條件長度EN操作數(shù)形式：3.3.1位邏輯指令簡介位邏輯指令是二進制變量的指令，即：對觸點和線圈進行運算操作的指令。1.觸點：對二進制變量的狀態(tài)進行檢測，檢測的結(jié)果用于位邏輯運算；

2.線圈：二進制變量狀態(tài)的定義操作，其狀態(tài)根據(jù)它前面的邏輯運算結(jié)果而定。觸點－－開關線圈－－指示燈為1時將燈點亮，為0時燈滅開關控制燈－－觸點控制線圈。常開觸點－－常開開關，為0時斷開，為1時閉合；常閉觸點－－常閉開關，為0時閉合，為1時斷開；PLC中的位就是二進制變量，一個二進制變量既可以作為觸點，也可以作為線圈。3.3.2基本位邏輯指令邏輯關系梯形圖指令表I0.0I0.1LD I0.0A I0.1= Q0.0LD I0.0O I0.1= Q0.0LDN

I0.1= Q0.0LDI0.0NOT=Q0.0與或非ANDORNOT當I0.0與I0.1

都“ON”時，則輸出Q0.0

“ON”(1)。當I0.0

或I0.1

“ON”時,則輸出Q0.0為“ON”(1)當I0.1

“OFF”時則輸出Q0.0

“ON”(1)Q0.0I0.0I0.1Q0.0Q0.0I0.1LD:從數(shù)據(jù)區(qū)讀取位信息，位單元為1時，常開觸點閉合，常閉觸點打開。反之觸點復位。NOTQ0.0I0.0一、單觸點與、或、非注意：觸點的串并聯(lián)指令只能是單個觸點與別的觸點或電路串并聯(lián)。AI0.2是與圖中A點處的結(jié)果（即X0與X1的結(jié)果）相或，而不是與I0.1相或。I0.0I0.2I0.1LD I0.0A I0.1O I0.2= Q0.0例：Q0.0邏輯關系梯形圖助記符LD I0.0O I0.1LD I0.2O I0.3ALD= Q0.0LD I0.0A I0.1LD I0.2ANI0.3OLD= Q0.0當“I0.0

或I0.1”與“I0.2

或I0.3”

都“ON”時，則輸出Q0.0

“ON”。塊與ALD（AndStack）塊或OLD（OrStack）當“I0.0

與I0.1”或“I0.2

與I0.3非”

“ON”時，則輸出Q0.0

“ON”。I0.0I0.1I0.2I0.3Q0.0I0.0I0.2I0.1I0.3Q0.0注意：讀指令表時，每個塊從LD（LDN）開始，在下一條LD(LDN)之前結(jié)束，再看各塊之間的串并聯(lián)關系。二、塊與、塊或已知下圖中的語句表程序，畫出對應的梯形圖。

1、分析項目要求

輸入設備：起動按鈕SB1和停止按鈕SB2,發(fā)出用戶的起動和停止命令；FR觸點用作電機的過熱保護。輸出設備：接觸器KM線圈案例1：電機的啟保停與過載保護

2、正確選擇輸入輸出軟元件

一個控制信號對應一個輸入元件I，一個負載對應一個輸出元件Q。

分配I/O地址，填寫接口電路表

一個輸入設備原則上占用一個輸入點，一個輸出設備原則上占用

一個輸出點。停止按鈕SB1------I0.0；啟動按鈕SB2-----I0.1；FR觸點------------I0.2；接觸器KM--------Q0.0；

3、畫出輸入輸出接線圖將選擇的輸入輸出設備和分配好的I/O地址一一對應連接。(多種方案)例如：工程案例一：子項目11LQ0.0Q0.1Q0.2Q0.31MI0.0I0.1I0.2I0.3KMFRSB1SB24、編制梯形圖程序注意繪制梯形圖的原則：從左到右，從上到下，一個梯級只能有一個輸出線圈。工程案例一：子項目15、填寫符號表6、編譯程序，寫出指令表7、下載程序，調(diào)試（仿真）案例1講解：電機啟保停、過載保護控制繼電器控制電路圖I/O分配：I0.0：停車I0.1：啟動Q0.1：KM梯形圖：語句表LDI0.1OQ0.0AI0.0=Q0.0啟動優(yōu)先停止優(yōu)先Q0.0I0.0Q0.0I0.1（1）I/O分配決定PLC的端子接線圖I/O分配：I0.0：停車I0.1：啟動Q0.1：KM（2）停止設計－不同外部器件決定不同編程Q0.0I0.0Q0.0I0.1Q0.0I0.0Q0.0I0.1（3）電機保護設計－不同外部連接方式?jīng)Q定了編程不同練習：編寫上面三種接線圖對應的程序（梯形圖、指令表）例怎么辦？I0.1M100Q0.2M101Q0.1Q0.3M102三、堆棧指令－－入棧、讀棧、出棧對于多重輸出電路，需采用堆棧操作，S7-200有一個9位的堆棧。1.邏輯入棧（LogicPush,LPS）：將多層分支點壓入堆棧，原棧中的數(shù)據(jù)依次向下一層推移，棧底值被推出丟失。2.邏輯讀棧（logicRead,LRD）：指令將堆棧中第2層的數(shù)據(jù)復制到棧頂（讀出）。第2~9層的數(shù)據(jù)不變。3.邏輯出棧（LogicPop,LPP）：將棧頂值取出，原棧中的數(shù)據(jù)依次向上移動一層。4.裝載堆棧（LDSn）：將第n層的值復制到棧頂，其他數(shù)據(jù)依次下移一層。（很少用）堆棧指令應用例1（一層棧例）LPSLRDI0.1M100Q0.2M101Q0.1Q0.3M102LPP

LDI0.1LPSAM100=Q0.1

LRDAM101=Q0.2

LPPAM102=Q0.3堆棧指令應用例2（一層棧,棧與塊嵌套）LPSLPPI0.1I0.5Q0.2I0.4Q0.1Q0.3I0.3I0.2M0I0.0

0LDI0.11LPS2LDNI0.23AM04OI0.0

5ALD6=Q0.17LPP8AI0.39=Q0.210LDI0.411OI0.512ALD13=Q0.3I0.001234LDALPSA=56=LPPQ0.078910LDLPSA=111213LPPA=I0.0I0.1I0.2Q0.0Q0.1I0.3I0.4Q0.2I0.5Q0.31415161718LDLPSA=LRD1920=A21222324LRDA=LPP2526A=I0.6I0.7Q0.4I1.0Q0.5I1.1I1.2Q0.6Q0.7Q0.1I0.1I0.2I0.3I0.4Q0.2I0.5Q0.3LPPI0.6I0.7LPSQ0.4I1.0Q0.5LRDI1.1Q0.6I1.2Q0.7LRD步序指令數(shù)據(jù)LPSLPPLPS母線LPP堆棧指令應用例3（一層棧）例4：堆棧嵌套（二層棧）I0.001234LDLPSALPSA56LPP=Q0.078A=I0.0I0.1I0.2Q0.0I0.3Q0.1910111213LPPALPSA=1415ALPP16=I0.4I0.5I0.6Q0.3I0.1I0.2LPSQ0.2I0.3Q0.1Q0.2Q0.3I0.5I0.6I0.4LPPLPSLPPLPSLPP步序指令數(shù)據(jù)第一層棧第二層棧堆棧指令應用堆棧指令的說明LPS、LRD、LPP指令無編程元件。LPS、LPP指令成對出現(xiàn)，LRD在中間出現(xiàn)。LRD指令可有可無，也可有兩個或兩個以上。堆?？梢郧短?最多8個。堆棧存儲器的操作規(guī)則：先進棧的后出棧，后進棧的先出棧。四、沿觸發(fā)（跳變觸點指令）上升沿（正跳變指令）：檢測到一次正跳變（由0變1）時，后面的邏輯狀態(tài)接通（為1）一個掃描周期。下降沿（負跳變指令）：檢測到一次負跳變（由1變0）時，后面的邏輯狀態(tài)接通（為1）一個掃描周期。僅在一個掃描周期內(nèi)有效。指令助記符：正跳變－EU,負跳變－ED,無操作數(shù)；

梯形圖編程指令：PNPNI0.5I0.4M1.5M3.2LDI0.5EU=M1.5LDI0.4ED=M3.2五、置位、復位指令具有記憶和保持功能經(jīng)常配合沿指令使用一般，在一個程序中有了一個置位指令，必須有一個復位指令將地址復位。PNI0.0I0.1V2.0V2.0S13R2LDI0.0EUSV2.0,13LDI0.1EDRV2.0,2案例2按鈕控制燈的開、關設計要求：

1.5個按鈕控制3個燈的開、關。（按鈕是自復位的）

2.I0.0控制L1燈開，I0.1控制L1燈關。

3.I0.1和I1.0都可以控制L2燈開。

4.當L1燈亮后，按下I1.1,L3燈亮。5.I1.2關掉所有燈。畫出接口電路，寫出程序，仿真調(diào)試。輸入按鈕SB1I0.0SB2I0.1SB3I1.0SB4I1.1SB5I1.2輸出電燈L1Q0.1L2Q0.2L3Q0.3I/O分配表接口電路圖梯形圖指令表LDI0.0

OQ0.1

ANI0.1

ANI1.2

=Q0.1

LDI0.1

OI1.0

OQ0.2

ANI1.2

=Q0.2

LDI1.1

OQ0.3

AQ0.1

ANI1.2

=Q0.3控制要求：1）5個按鈕控制3個燈的開、關。（按鈕是自復位的）

2）I0.0控制L1燈開，I0.1控制L1燈關。

3）I0.1和I1.0都可以控制L2燈開。

4）當L1燈亮后，按下I1.1,L3燈亮。5）I1.2關掉所有燈。若I0.0=1,I0.1=0,Q0.0=1;I0.0=0,I0.1=1,Q0.0=0;

I0.0=1,I0.1=1,Q0.0=1六、置位優(yōu)先（SR)、復位優(yōu)先(RS)指令

---RS觸發(fā)器I0.0I0.1S1OUTSRRI0.0I0.1SOUTRSR1Q0.0Q0.0若I0.0=1,I0.1=0,Q0.0=1;I0.0=0,I0.1=1,Q0.0=0;I0.0=1,I0.1=1,Q0.0=0七、立即I/O指令—立即輸入

(針對輸入觸點I)直接讀取物理輸入點(外設）的值到程序，不經(jīng)過輸入映象區(qū)，輸入映象區(qū)的內(nèi)容不更新，不依賴掃描周期，觸點會隨外設立即更新。指令助記符：LDI,AI,OI等立即I/O指令—立即輸出

(針對輸出線圈Q)執(zhí)行立即輸出指令時，則將結(jié)果同時立即復制到物理輸出點和相應的輸出映象寄存器,物理輸出的狀態(tài)不依賴掃描周期。指令助記符：＝I,SI,RI等立即I/O指令—立即置位和復位指令須指出：立即I/O指令是直接訪問物理輸入輸出點的，比一般指令訪問輸入輸出映象寄存器占用CPU時間要長，因而不能盲目地使用立即指令，否則，會加長掃描周期時間，反而對系統(tǒng)造成不利影響。在普通指令與指令之間加入空操作（NOP）指令，不影響程序運行，只是增加掃描時間。在將程序全部清除時，全部指令成為空操作。為修改或追加程序時，減少步序號的變化，可使用NOP。很少應用。八、空操作指令—NOP

空操作正跳變負跳變能流到達取非觸點時，能流就停止；能流未到達取非觸點時，能流就通過。檢測到每一次正跳變（信號后，讓能流通過一個掃描周期的時間

檢測到每一次負跳變信號后，讓能流通過一個掃描周期的時間

取非輸入映象寄存器I0.0輸出映象寄存器Q0.0輸出映象寄存器Q0.1輸出映象寄存器Q0.2一個周期一個周期空操作指令（NOPN）不影響程序的執(zhí)行。操作數(shù)N是常數(shù)0~255輸出指令總結(jié)＝輸出＝I立即輸出S,N置位SI,N立即置位R,N復位RI,N立即復位注意：僅適用于輸出線圈Q。水平不垂直---觸點不能出現(xiàn)在垂直梯形圖線上，如果有，應重新安排。線圈右邊無觸點左大右小，上大下小雙線圈輸出不可用----同一程序中同一元件線圈出現(xiàn)兩次或多次，叫做雙線圈輸出，這時前面的輸出無效，只有最后一次才有效。梯形圖編程注意事項(a)不正確；(b)正確Q1354321245(b)Q1(a)2453水平不垂直線圈右邊無接點(a)不正確；(b)正確OUTLDANDOR(a)OUTLDANDLDOLD串聯(lián)多的電路盡量放上部OUTLDANDOR(b)并聯(lián)多的電路盡量靠近母線OUTLDORLDALD上大下小，左大右小簡化程序(減少指令的條數(shù),縮短掃描時間）I0.1Q0.3輸入處理I0.1＝ON，I0.2＝OFF第一次第二次輸出處理Q0.3＝OFF，Q0.4＝ONQ0.4I0.3I0.2Q0.3雙線圈輸出不可用雙線圈輸出不可用案例3：電動機正反轉(zhuǎn)設計電動機正反轉(zhuǎn)分為：手動正反轉(zhuǎn)、位置控制自動正反轉(zhuǎn)、時間控制自動正反轉(zhuǎn)等。

工程案例一：子項目3應用：運料車兩地（三地）往返運料機床加工車刀自動往返攪拌器正反向攪拌電動機的正反轉(zhuǎn)控制FUKM1QS正轉(zhuǎn)接觸器反轉(zhuǎn)接觸器L1L2L3主電路KM2FRM3~注意調(diào)相相序與調(diào)相I/O接線圖（手動正反轉(zhuǎn)）正轉(zhuǎn)啟動SB2-X0反轉(zhuǎn)啟動SB3-X1停止SB1-X2KM2SB2KM1SB3SB1KM2KM1電源FR正轉(zhuǎn)接觸器KM1-YI反轉(zhuǎn)接觸器KM2-Y2正轉(zhuǎn)互鎖反轉(zhuǎn)互鎖Q0.1COMI0.0I0.1I0.2Q0.2COM1電動機的正反轉(zhuǎn)控制手動正反轉(zhuǎn)的梯形圖指令表

0LDI0.11OQ0.12ANI0.23

ANI0.14AN

Q0.25=Q0.16LDI0.17OQ0.28ANI0.29ANI0.010AN

Q0.111=Q0.2Q0.1正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)I0.0Q0.1I0.2Q0.2I0.1I0.1Q0.2Q0.2I0.2Q0.1I0.0電動機的正反轉(zhuǎn)控制電動機手動正反轉(zhuǎn)的PLC控制系統(tǒng)電動機的正反轉(zhuǎn)控制電動機的正反轉(zhuǎn)控制作業(yè)：思考1：如何實現(xiàn)位置控制自動正反轉(zhuǎn)？？思考2：如何實現(xiàn)時間控制自動正反轉(zhuǎn)？？九.定時器及定時器指令定時器分辨率（時基）有三種：1ms、10ms、100ms。定時器的分辨率由定時器號決定S7-200提供了3種定時器，共256個（T0-T255）：1.接通延時（TON）：用于單一間隔的定時；2.有記憶的接通延時（TONR）：用于累計時間間隔；3.斷開延時（TOF）：用于關斷后延時。最大定時值0.546min5.46min54.6min0.546min5.46min54.6min輸入接點設定值:1~32767定時器號碼（0～255）INPTT37TON定時器的實際設定時間T=設定值PT×分辨率TON：接通延時定時器

TOF：斷開延時定時器

TONR：有記憶接通延時定時器類型TS=1200*0.1=120S接通延時定時器TON當使能端（IN）接通時，開始計時，計時當前值＝設定值（PT）時，定時器位為ON。使能輸入斷開時，當前值清0，觸點復位。其工作波形圖如下：I0.1Q0.1計時值設定值TS設定值使能輸入TONPTINT38T38TONPTINI0.11200()T38Q0.1斷開延時定時器TOF當IN＝1時，定時器位立即為ON，當前值為0；當IN由1變0時，定時器開始計時，直到設定值；當計時當前值＝PT時，定時器位變?yōu)镺FF，當前值停止計時。其工作波形圖如下：I0.1Q0.1計時值設定值TS設定值使能輸入TOFPTINT38TOFPTINI0.11200T38()T38Q0.1TS=1200*0.1=120S保持型接通定時器TONR當IN=1時，開始計時；當當前值＝PT時，定時器位接通ON；當IN由1變0時，定時器的位為OFF，但當前值保留，當IN再次為ON時，接著計時；若要使當前值清零，必須用復位指令。其工作波形圖如下：輸入端Q0.1當前值設定值TSTS=120*10msM0.1T4輸入端設定值TONRPTINTONRPTINI0.1120T4()T4Q0.1()T4R1M0.1最大值32767120例題：仿真演示各定時器的功能。LDI0.0TONT50,300LDT50=Q0.0LDNI0.1TOFT51,200LDT51=Q0.1LDI0.3TONRT5,500LDT5=Q0.2時間間隔定時器指令BITIM與CITIM配合使用，用于計算兩個任務執(zhí)行的時間間隔。例題：統(tǒng)計I0.0導通的時間。LDI0.0EUBITIMVD0LDI0.0CITIMVD0,VD4在I0.0的上升沿，BITIM捕捉這一時間，并存入VD0，同時，CITIM累計I0.0為1的時間，并與IN的VD0數(shù)據(jù)相減，減的結(jié)果存入VD4.定時器使用注意事項：定時器最長定時54.6min，若長時間定時，可以用定時器與計數(shù)器配合使用；同一個程序中，定時器號不要重復；定時時間不能輸入負值；時間較短的定時任務建議使用定時中斷更可靠；定時器號與定時器類型相匹配；BITIM與CITIM指令可以測量兩個任務時間間隔，也可間接實現(xiàn)定時功能，比TON,TOF,TONR定時要準。案例練習：時間控制電機自動正反轉(zhuǎn)十.計數(shù)器指令定時器是對