第10章 可編程控制器應(yīng)用

第10章可編程控制器應(yīng)用10.1可編程控制器的結(jié)構(gòu)及工作原理10.2可編程控制器指令系統(tǒng)10.3PLC的編程指導(dǎo)10.4可編程控制器應(yīng)用舉例課題10-1三相異步電動(dòng)機(jī)的PLC控制課題10-2銑床的PLC控制10.1可編程控制器的結(jié)構(gòu)及工作原理10.1.1可編程控制器的產(chǎn)生及發(fā)展20世紀(jì)60年代，由于小型計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)和大規(guī)模生產(chǎn)及多機(jī)群控的發(fā)展，人們?cè)噲D用小型計(jì)算機(jī)來實(shí)現(xiàn)工業(yè)控制，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的繼電接觸器控制。20世紀(jì)60年代末期，美國(guó)汽車制造工業(yè)競(jìng)爭(zhēng)激烈，為了適應(yīng)生產(chǎn)工藝不斷更新的需要，在1968年美國(guó)通用汽車公司(GM)首先公開招標(biāo)，對(duì)控制系統(tǒng)提出的具體要求基本為：①繼電控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)周期短，更改容易，接線簡(jiǎn)單，成本低。②能把計(jì)算機(jī)的功能和繼電控制系統(tǒng)結(jié)合起來，但編程又比計(jì)算機(jī)簡(jiǎn)單易學(xué)，操作方便。③系統(tǒng)通用性強(qiáng)。可編程控制器的發(fā)展大體可分為以下幾個(gè)階段：第1階段：可編程控制器剛問世時(shí)，功能十分簡(jiǎn)單，只有邏輯運(yùn)算、定時(shí)、計(jì)數(shù)等功能。第2階段：集成電路技術(shù)的發(fā)展及微處理器的產(chǎn)生，使PLC技術(shù)得到了較大的發(fā)展。第3階段：?jiǎn)纹?jì)算機(jī)的出現(xiàn)、半導(dǎo)體存儲(chǔ)器進(jìn)入工業(yè)化生產(chǎn)以及大規(guī)模集成電路的使用，推進(jìn)了PLC的進(jìn)一步發(fā)展，使其演變成專用的工業(yè)計(jì)算機(jī)。第4階段:計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展及超大規(guī)模集成電路、門陣列電路的使用，促使PLC完全計(jì)算機(jī)化。第5階段：RISC(精簡(jiǎn)指令集計(jì)算機(jī))芯片在計(jì)算機(jī)行業(yè)大量使用，表面貼裝技術(shù)和工藝已成熟，這些使PLC整機(jī)的體積大大縮小，PLC開始大量使用16位和32位的微處理器芯片，有的PLC已使用RISC芯片。

10.1.2可編程控制器的結(jié)構(gòu)1.PLC的硬件系統(tǒng)

PLC的硬件系統(tǒng)主要由控制單元（主機(jī)）、輸入/輸出擴(kuò)展單元和外部設(shè)備等組成。1)PLC控制單元（主機(jī)）

PLC控制單元（主機(jī)）由中央處理單元CPU、存儲(chǔ)器（RAM、ROM）和專門設(shè)計(jì)的輸入/輸出接口電路等組成，各部分之間通過內(nèi)部系統(tǒng)總線進(jìn)行連接，其結(jié)構(gòu)示意如圖10.1所示。圖10.1PLC結(jié)構(gòu)示意圖(1)中央處理單元CPU。

中央處理單元一般由控制電路、運(yùn)算器和寄存器組成，這些電路一般都集成在一個(gè)芯片上。

CPU的主要功能如下：①?gòu)拇鎯?chǔ)器中讀取指令。②執(zhí)行指令。③準(zhǔn)備取下一條指令。④處理中斷。(2)存儲(chǔ)器。存儲(chǔ)器是具有記憶功能的半導(dǎo)體電路，用來存放系統(tǒng)程序、用戶程序、邏輯變量和其他一些信息。①只讀存儲(chǔ)器ROM。②隨機(jī)存儲(chǔ)器RAM。(3)輸入/輸出接口電路（I/O）。

輸入/輸出接口電路是PLC與被控設(shè)備相連接的接口電路。①開關(guān)量輸入單元：它的作用是把現(xiàn)場(chǎng)各種開關(guān)信號(hào)變成PLC內(nèi)部處理的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)。開關(guān)量輸入單元按照輸入端的電源類型不同，分為直流輸入單元和交流輸入單元，分別如圖10.2和圖10.3所示。②開關(guān)量輸出單元：它的作用是把PLC的內(nèi)部信號(hào)轉(zhuǎn)換成現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的各種開關(guān)信號(hào)。

圖10.4給出了這種輸出方案的原理圖。圖10.2直流開關(guān)量輸入單元圖10.3交流開關(guān)量輸入單元圖10.4繼電器模式輸出單元③模擬量輸入單元：模擬量輸入在過程控制中的應(yīng)用很廣，如常用的溫度、壓力、速度、流量、酸堿度、位移的各種工業(yè)檢測(cè)都是對(duì)應(yīng)于電壓、電流的模擬量值，再通過一定運(yùn)算(PID)后，控制生產(chǎn)過程達(dá)到一定的目的。一般它由濾波、A／D轉(zhuǎn)換、光耦合器隔離等部分組成，其原理框圖如圖10.5所示。圖10.5模擬量輸入單元框圖④模擬量輸出單元：它的作用是把PLC運(yùn)算處理后的若干位數(shù)字量信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的模擬量信號(hào)輸出，以滿足生產(chǎn)過程現(xiàn)場(chǎng)連續(xù)信號(hào)的控制要求。模擬量輸出單元一般由光耦合器隔離、D／A轉(zhuǎn)換器和信號(hào)轉(zhuǎn)換等環(huán)節(jié)組成，其原理框圖如圖10.6所示。圖10.6模擬量輸出單元框圖⑤智能輸入/輸出單元：為了滿足PLC在復(fù)雜工業(yè)生產(chǎn)過程中的應(yīng)用，PLC的制造廠商除了提供上述基本的開關(guān)量和模擬量輸入/輸出單元外，還提供了智能輸入/輸出單元以適應(yīng)生產(chǎn)過程控制的要求。(4)輸入/輸出擴(kuò)展接口。輸入/輸出擴(kuò)展接口是PLC主機(jī)為了擴(kuò)展輸入/輸出點(diǎn)數(shù)及其類型的部件，輸入/輸出擴(kuò)展單元、遠(yuǎn)程輸入/輸出擴(kuò)展單元、智能輸入/輸出單元等都通過它與主機(jī)相連。輸入/輸出擴(kuò)展接口有并行接口、串行接口等多種形式。(5)外部設(shè)備接口。外部設(shè)備接口是PLC主機(jī)實(shí)現(xiàn)人機(jī)對(duì)話，機(jī)機(jī)對(duì)話的通道。(6)電源單元。電源單元是PLC的電源供給部分，它的作用是把外部供應(yīng)的電源變換成系統(tǒng)內(nèi)部各單元所需的電源，有的電源單元還向外提供直流電源，供與開關(guān)量輸入單元連接的現(xiàn)場(chǎng)電源開關(guān)使用。2)輸入/輸出擴(kuò)展環(huán)節(jié)輸入/輸出擴(kuò)展環(huán)節(jié)是PLC輸入/輸出單元的擴(kuò)展部件，當(dāng)用戶所需的輸入/輸出點(diǎn)數(shù)或類型超出主機(jī)的輸入/輸出單元所允許的點(diǎn)數(shù)或類型時(shí)，可以通過加接輸入/輸出擴(kuò)展環(huán)節(jié)來解決。3)外部設(shè)備

PLC的外部設(shè)備主要包括編程器、彩色圖形顯示器、打印機(jī)等。(1)編程器。編程器是編制、調(diào)試PLC用戶程序的外部設(shè)備，是人機(jī)交互的窗口。(2)彩色圖形顯示器。大、中型PLC通常配接彩色圖形顯示器，用以顯示模擬生產(chǎn)過程的流程圖、實(shí)時(shí)過程參數(shù)、趨勢(shì)參數(shù)及報(bào)警參數(shù)等過程信息，使得現(xiàn)場(chǎng)控制情況一目了然。(3)打印機(jī)。

PLC也可以配接打印機(jī)等外部設(shè)備，用以打印記錄過程參數(shù)、系統(tǒng)參數(shù)以及報(bào)警事故記錄表等。2.PLC的軟件系統(tǒng)1)系統(tǒng)程序系統(tǒng)程序由PLC的制造企業(yè)編制，固化在PROM或EPROM中，安裝在PLC上，隨產(chǎn)品提供給用戶。系統(tǒng)程序包括系統(tǒng)管理程序、用戶指令解釋程序和供系統(tǒng)調(diào)用的標(biāo)準(zhǔn)程序模塊等。(1)系統(tǒng)管理程序。(2)用戶指令解釋程序。(3)供系統(tǒng)調(diào)用的標(biāo)準(zhǔn)程序模塊。

2)用戶程序用戶程序是根據(jù)生產(chǎn)過程控制的要求由用戶使用制造企業(yè)提供的編程語(yǔ)言自行編制的應(yīng)用程序。用戶程序包括開關(guān)量邏輯控制程序、模擬量運(yùn)算程序、閉環(huán)控制程序和操作站系統(tǒng)程序等。(1)開關(guān)量邏輯控制程序。

(2)模擬量運(yùn)算程序及閉環(huán)控制程序。(3)操作站系統(tǒng)程序。

10.1.3PLC工作原理

PLC與普通微機(jī)在許多方面有相似之處，但其工作方式卻與微機(jī)有很大的不同。微機(jī)一般采用等待命令的工作方式，如在常見的鍵盤掃描方式或I／O掃描方式下，有鍵按下或I／O動(dòng)作，則轉(zhuǎn)入相應(yīng)的子程序；無(wú)鍵按下或I／O不動(dòng)作，則繼續(xù)掃描鍵盤和I／O接口。PLC則采用循環(huán)掃描工作方式。

PLC的工作過程如圖10.8所示。圖10.7PCL工作方式圖10.8PLC工作過程框圖第1階段：自診斷。第2階段：PLC檢查是否有與編程器或計(jì)算機(jī)的通信請(qǐng)求。第3階段：PLC的中央處理器對(duì)各個(gè)輸入端進(jìn)行掃描，將輸入端的狀態(tài)送到輸入狀態(tài)寄存器中，這一階段也稱為輸入信號(hào)采樣階段。

第4階段：中央處理器CPU將指令逐條調(diào)出并執(zhí)行，以對(duì)輸入和原輸出狀態(tài)(這些狀態(tài)統(tǒng)稱為數(shù)據(jù))進(jìn)行“處理”，即按程序?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行邏輯、算術(shù)運(yùn)算，再將正確的結(jié)果送到輸出狀態(tài)寄存器中，這就是執(zhí)行用戶程序階段。第5階段：所有的指令執(zhí)行完畢后，集中把輸出狀態(tài)寄存器的狀態(tài)通過輸出部件轉(zhuǎn)換成被控設(shè)備所能接受的電壓或電流信號(hào)，以驅(qū)動(dòng)被控設(shè)備，這一階段也稱為輸出刷新階段。10.1.4PLC基本性能指標(biāo)1.輸入／輸出點(diǎn)數(shù)(即I／O點(diǎn)數(shù))輸入/輸出點(diǎn)數(shù)指PLC外部輸入、輸出端子的數(shù)目，這是最重要的一項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)。2.掃描速度掃描速度一般以執(zhí)行1000步指令所需的時(shí)間來衡量，故單位為ms／千步。有時(shí)也以執(zhí)行一步指令的時(shí)間計(jì)，如μs／步。3.內(nèi)存容量?jī)?nèi)存容量一般以PLC所能存放用戶程序的多少來衡量。4.指令條數(shù)指令條數(shù)是衡量PLC軟件功能強(qiáng)弱的主要指標(biāo)。PLC具有的指令種類越多,說明其軟件功能越強(qiáng)。5.內(nèi)部寄存器

PLC內(nèi)部有許多寄存器用以存放變量狀態(tài)、中間結(jié)果、數(shù)據(jù)等。6.高功能模塊

PLC除了主控模塊外還可以配接各種高功能模塊。10.1.5關(guān)于PLC的內(nèi)存分配及I/O點(diǎn)數(shù)1．PLC內(nèi)部寄存器的劃分

PLC中的RAM除存放調(diào)試中的用戶程序外，還可存放各種數(shù)據(jù)及邏輯變量等。1)I/O區(qū)

I／O區(qū)的存儲(chǔ)器可直接與外部輸入/輸出端子傳遞信息，其每一位對(duì)應(yīng)PLC的一個(gè)外部端子。圖10.9FPI-C16型PLC實(shí)物面板圖圖10.10FPI-C16外部端子接線示意圖圖10.11FPI擴(kuò)展單元連接示意圖2)內(nèi)部輔助存儲(chǔ)區(qū)

這個(gè)區(qū)的存儲(chǔ)器可供用戶存放中間變量，通常稱它們?yōu)椤拜o助繼電器”或“軟繼電器”，其作用和傳統(tǒng)繼電控制系統(tǒng)中的中間繼電器十分相似。3)特殊存儲(chǔ)區(qū)這是一個(gè)有特殊用途的存儲(chǔ)區(qū)，一般不能由用戶隨意占用。4)數(shù)據(jù)區(qū)數(shù)據(jù)區(qū)用來存放PLC內(nèi)部運(yùn)算和由外圍設(shè)備采集進(jìn)來的各種數(shù)據(jù)。2．內(nèi)部繼電器(軟繼電器)1)輸入/輸出繼電器輸入/輸出繼電器是指與輸入/輸出點(diǎn)對(duì)應(yīng)的那部分內(nèi)部存儲(chǔ)器單元(即I／O區(qū))，這些內(nèi)部存儲(chǔ)器單元決定了PLC可配置的最多I／O點(diǎn)數(shù)。2)內(nèi)部輔助繼電器內(nèi)部輔助繼電器與輸入/輸出點(diǎn)無(wú)對(duì)應(yīng)的物理關(guān)系，但可用相應(yīng)指令使其與輸入/輸出繼電器之間建立一定的邏輯關(guān)系。3)特殊繼電器特殊繼電器也是一種內(nèi)部輔助繼電器，其內(nèi)容一般是PLC運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)的工作狀態(tài)和標(biāo)志及特殊功能狀態(tài)和標(biāo)志。

PLC中的特殊繼電器通?？捎袔资畟€(gè)至幾百個(gè)，其中最常用的有：(1）0.1s時(shí)鐘脈沖：0.05sON，0.05sOFF。(2）0.2s時(shí)鐘脈沖：0.1sON，0.1sOFF。(3）1.0s時(shí)鐘脈沖:0.5sON，0.5sOFF。(4）上電后，第一個(gè)掃描周期開始時(shí)ON，第一個(gè)掃描周期結(jié)束時(shí)OFF。

(5）常ON繼電器。(6）常OFF繼電器。(7）進(jìn)位標(biāo)志：執(zhí)行指令有進(jìn)位時(shí)ON。(8）大于標(biāo)志：作比較，當(dāng)?shù)?操作數(shù)大于第2操作數(shù)時(shí)ON。

(9）相等標(biāo)志：比較后相等或結(jié)果為零時(shí)ON。(10）小于標(biāo)志：作比較，當(dāng)?shù)?操作數(shù)小于第2操作數(shù)時(shí)ON。4)保持繼電器保持繼電器也是一種內(nèi)部繼電器，它具有掉電保護(hù)的功能。當(dāng)PLC工作時(shí)，一旦出現(xiàn)電源掉電現(xiàn)象，其他繼電器中的內(nèi)容自動(dòng)復(fù)位，但保持繼電器中的內(nèi)容能保持不變，這主要靠系統(tǒng)的后備電池和大電容的支持。5)定時(shí)器定時(shí)器可在定時(shí)控制時(shí)使用，是PLC控制中最常用的一種功能器件。定時(shí)器的設(shè)定值可為常數(shù)，也可為某個(gè)存儲(chǔ)單元的內(nèi)容。每個(gè)定時(shí)器有兩個(gè)存儲(chǔ)單元，用來存放設(shè)定值和經(jīng)過值。6)計(jì)數(shù)器(1)單向計(jì)數(shù)器。對(duì)單向計(jì)數(shù)器來講，當(dāng)上電或復(fù)位輸入信號(hào)由ON變?yōu)镺FF時(shí)，設(shè)定值存儲(chǔ)器中的設(shè)定值下載到經(jīng)過值存儲(chǔ)器中。(2)雙向計(jì)數(shù)器。雙向計(jì)數(shù)器可進(jìn)行雙向計(jì)數(shù)。當(dāng)向它送入增計(jì)數(shù)信號(hào)(來自某一路)時(shí)，計(jì)數(shù)器的存儲(chǔ)器內(nèi)容加1；而當(dāng)向它送入減計(jì)數(shù)信號(hào)(來自另一路)時(shí)，計(jì)數(shù)器的存儲(chǔ)器內(nèi)容減1。7)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器

PLC在實(shí)現(xiàn)控制的過程中總要進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算和數(shù)據(jù)處理，為此各類PLC都開辟一定數(shù)量的專門數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元，供各種控制功能使用。一般PLC數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器有幾百到幾千個(gè)存儲(chǔ)單元，大、中型PLC的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的容量則更大。常用的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的主要功能如下：(1)數(shù)值運(yùn)算和處理：如加、減、乘、除及PID運(yùn)算。(2)A／D、D／A轉(zhuǎn)換及數(shù)據(jù)處理。(3)高速脈沖輸出控制、PWM輸出控制。(4)數(shù)字控制和步進(jìn)電機(jī)控制。(5)高速輸入計(jì)數(shù)及數(shù)值轉(zhuǎn)換。(6)與外設(shè)通信并進(jìn)行數(shù)據(jù)交換和處理。(7)其他繼電器功能。(1)系統(tǒng)設(shè)定繼電器：用于對(duì)系統(tǒng)的功能進(jìn)行設(shè)定。(2)起始狀態(tài)設(shè)定繼電器：用于對(duì)PLC初始工作狀態(tài)進(jìn)行設(shè)定。(3)脈沖輸出設(shè)定繼電器：用于對(duì)脈沖輸出的頻率和脈沖個(gè)數(shù)進(jìn)行設(shè)定。(4)中斷處理設(shè)定繼電器：用于中斷處理及控制字的設(shè)定。(5)串行口設(shè)定繼電器：用于對(duì)RS232串行口進(jìn)行設(shè)定。(6)出錯(cuò)記錄設(shè)定繼電器：用于對(duì)出錯(cuò)記錄進(jìn)行設(shè)定和清除。(7)輔助繼電器：用于系統(tǒng)管理。(8)鏈接繼電器：用以進(jìn)行PLC間的數(shù)據(jù)鏈接，PLC聯(lián)網(wǎng)時(shí)才用到它。(9)狀態(tài)繼電器：用于步進(jìn)控制。(10)暫存器：用于梯形圖的分支程序控制。10.2可編程控制器指令系統(tǒng)10.2.1基本順序指令基本順序指令主要是指執(zhí)行以位為單位的邏輯操作，它能夠反映繼電控制線路各元件的基本連接關(guān)系。1.ST、ST/、OT指令

ST、ST/、OT指令的功能如下：ST指令:表示以常開接點(diǎn)形式開始一個(gè)邏輯或一組邏輯。ST/指令:表示以常閉接點(diǎn)形式開始一個(gè)邏輯或一組邏輯。OT指令:表示將邏輯運(yùn)算的結(jié)果輸出。其操作數(shù)如表10-1所示。表10-1ST、ST/、OT指令的操作數(shù)例1對(duì)于圖10.12所示的應(yīng)用程序，其指令表如表10-2所示。圖10.12例1的程序梯形圖表10-2例1的指令表例題解釋：（1）當(dāng)X0接通時(shí)，Y0接通。（2）當(dāng)X1斷開時(shí)，Y1接通。2./指令/指令表示將該指令處的執(zhí)行結(jié)果取反。3.AN、AN/、OR、OR/指令A(yù)N、AN/、OR、OR/指令的功能介紹如下：AN指令:在當(dāng)前執(zhí)行結(jié)果后串聯(lián)一個(gè)常開接點(diǎn)。AN/指令:在當(dāng)前執(zhí)行結(jié)果后串聯(lián)一個(gè)常閉接點(diǎn)。OR指令:在當(dāng)前執(zhí)行結(jié)果后并聯(lián)一個(gè)常開接點(diǎn)。OR/指令:在當(dāng)前執(zhí)行結(jié)果后并聯(lián)一個(gè)常閉接點(diǎn)。其操作數(shù)見表10-3。表10-3AN、AN/、OR、OR/指令的操作數(shù)例2對(duì)于圖10.13所示的應(yīng)用程序，其指令表如表10-4所示。圖10.13例2的程序梯形圖表10-4例2的指令表例題解釋：當(dāng)X0、X1都接通且X2斷開時(shí)，Y0接通。例3對(duì)于圖10.14所示的應(yīng)用程序，其指令表如表10-5所示。圖10.14例3的程序梯形圖表10-5例3的指令表例題解釋：當(dāng)X0或X1接通或者X2斷開時(shí)，Y0接通。4.ANS、ORS指令A(yù)NS、ORS指令的功能介紹如下：ANS指令:實(shí)現(xiàn)多個(gè)指令塊的與運(yùn)算。ORS指令:實(shí)現(xiàn)多個(gè)指令塊的或運(yùn)算。例4圖10.15所示的應(yīng)用程序?qū)崿F(xiàn)了多個(gè)指令塊的串聯(lián)功能，圖10.16所示的應(yīng)用程序?qū)崿F(xiàn)了多個(gè)指令塊的并聯(lián)功能。圖10.15多個(gè)指令塊串聯(lián)程序梯形圖圖10.16多個(gè)指令塊并聯(lián)程序梯形圖5.PSHS、RDS、POPS指令

PSHS、RDS、POPS指令的功能介紹如下：

PSHS指令:存儲(chǔ)該指令處的運(yùn)算結(jié)果。

RDS指令:讀取存儲(chǔ)的運(yùn)算結(jié)果。

POPS指令:讀取并清除存儲(chǔ)的運(yùn)算結(jié)果。例5對(duì)于圖10.17所示的應(yīng)用程序，其指令表如表10-6所示。圖10.17例5的程序梯形圖表10-6例5的指令表例題解釋：(1)當(dāng)X0的狀態(tài)為ON時(shí):如果X1狀態(tài)為ON，則Y0接通（ON）;如果X1的狀態(tài)為OFF,則Y0斷開（OFF）;如果X2狀態(tài)為ON，則Y1接通（ON）;如果X2的狀態(tài)為OFF，則Y1斷開（OFF）;如果X3狀態(tài)為ON，則Y2接通（ON）;如果X3的狀態(tài)為OFF，則Y2斷開（OFF）。

(2)當(dāng)X0的狀態(tài)為OFF時(shí)，Y0、Y1、Y2全部斷開（OFF）。6.DF、DF/指令

DF、DF/指令的功能介紹如下：

DF指令:當(dāng)觸發(fā)信號(hào)閉合時(shí)，使指定繼電器閉合一個(gè)掃描周期。

DF/指令:當(dāng)觸發(fā)信號(hào)斷開時(shí)，使指定繼電器閉合一個(gè)掃描周期。例6對(duì)于圖10.18所示的應(yīng)用程序，其指令表如表10-7所示。圖10.18例6的程序梯形圖表10-7例6的指令表例題解釋：(1)當(dāng)X0的狀態(tài)由OFF變?yōu)镺N時(shí)，Y0接通（ON）一個(gè)掃描周期后斷開。(2)當(dāng)X1的狀態(tài)由ON變?yōu)镺FF時(shí)，Y1接通（ON）一個(gè)掃描周期后斷開。7.SET、RST指令SET、RST指令的功能介紹如下：SET指令:置位指令，使輸出強(qiáng)制接通并保持。RST指令:復(fù)位指令，使輸出強(qiáng)制斷開并保持。其操作數(shù)見表10-8。表10-8SET、RST指令的操作數(shù)例7對(duì)于圖10.19所示的應(yīng)用程序，其指令表如表10-9所示。圖10.19例7的程序梯形圖表10-9例7的指令表例題解釋：當(dāng)X0接通時(shí)，Y0接通并保持;當(dāng)X1接通時(shí)，Y0斷開并保持。應(yīng)用注意事項(xiàng)：（1）若觸發(fā)信號(hào)接通時(shí)執(zhí)行了SET指令，則不管觸發(fā)信號(hào)如何變化，輸出接通并保持。（2）若觸發(fā)信號(hào)接通時(shí)執(zhí)行了RST指令，則不管觸發(fā)信號(hào)如何變化，輸出斷開并保持。（3）對(duì)于部分內(nèi)部繼電器（R）和外部繼電器（Y），同樣編號(hào)的SET和RST的使用次數(shù)沒有限定。圖10.20X0、X1和X2均閉合時(shí)各段程序中Y0的狀態(tài)8.KP指令

KP指令具有鎖存功能。當(dāng)置位端為ON時(shí)，輸出接通并保持；當(dāng)復(fù)位端為ON時(shí)，輸出斷開；當(dāng)置位端和復(fù)位端同時(shí)為ON時(shí)，輸出斷開。KP指令的操作數(shù)見表10-10。表10-10KP指令的操作數(shù)例8對(duì)于圖10.21所示的應(yīng)用程序，其指令表如表10-11所示。圖10.21例8的程序梯形圖表10-11例8的指令表例題解釋：當(dāng)X0接通時(shí)，Y0接通并保持;當(dāng)X1接通時(shí)，Y0斷開并保持。應(yīng)用注意事項(xiàng)：（1）置位觸發(fā)信號(hào)接通時(shí)，輸出接通并保持，此后與置位觸發(fā)信號(hào)的狀態(tài)無(wú)關(guān)。（2）復(fù)位觸發(fā)信號(hào)接通時(shí)，輸出斷開并保持，此后與復(fù)位觸發(fā)信號(hào)的狀態(tài)無(wú)關(guān)。（3）如果置位觸發(fā)信號(hào)和復(fù)位觸發(fā)信號(hào)同時(shí)接通，則復(fù)位信號(hào)優(yōu)先。（4）對(duì)于部分內(nèi)部繼電器（R）和外部繼電器（Y），同樣編號(hào)的KP指令的使用次數(shù)和OT指令的使用次數(shù)總和最多只能有1次。（5）KP指令的保持狀態(tài)只能在程序運(yùn)行時(shí)保持。9.NOP指令

NOP指令為空操作指令，什么操作也不進(jìn)行，不影響程序的執(zhí)行結(jié)果。10.2.2基本功能指令1.TMR、TMX、TMY定時(shí)器指令

TMR、TMX、TMY指令的功能介紹如下：

TMR指令:以0.01s為單位設(shè)置延時(shí)閉合定時(shí)器。

TMX指令：以0.1s為單位設(shè)置延時(shí)閉合定時(shí)器。

TMY指令：以1s為單位設(shè)置延時(shí)閉合定時(shí)器。其操作數(shù)見表10-12。表10-12TMR、TMX、TMY指令的操作數(shù)例9圖10.22所示為直接送入定時(shí)時(shí)間常數(shù)的程序梯形圖，圖10.23所示為利用SV寄存器送入定時(shí)時(shí)間常數(shù)的程序梯形圖。圖10.22直接送入定時(shí)時(shí)間常數(shù)程序梯形圖圖10.23利用SV寄存器送入定時(shí)時(shí)間常數(shù)程序梯形圖例題解釋：觸發(fā)信號(hào)（X0）接通3s后，定時(shí)器接點(diǎn)（T5）接通（ON），此時(shí)輸出（Y0）接通（ON）。

應(yīng)用注意事項(xiàng)：（1）如果在定時(shí)器運(yùn)行期間觸發(fā)信號(hào)（X0）斷開，那么定時(shí)器將中斷運(yùn)行，并且已經(jīng)經(jīng)過的時(shí)間被復(fù)位為0。當(dāng)觸發(fā)信號(hào)閉合時(shí)，定時(shí)器將重新從設(shè)定值開始定時(shí)。（2）定時(shí)器的預(yù)置值可以用常數(shù)和SV來設(shè)定。如果是用常數(shù)設(shè)定預(yù)置值，其值也將被傳遞到對(duì)應(yīng)的SV寄存器中，SV寄存器就是設(shè)定值寄存器。（3）定時(shí)器的經(jīng)過值存儲(chǔ)在EV寄存器中(EV寄存器就是經(jīng)過值寄存器)。當(dāng)定時(shí)器的經(jīng)過值區(qū)（EV）數(shù)據(jù)變?yōu)?時(shí)，定時(shí)器的接點(diǎn)動(dòng)作。（4）每個(gè)SV、EV為一個(gè)字，即16位寄存器。2.F137（SMTR）輔助定時(shí)器指令

F137（SMTR）輔助定時(shí)器指令的功能為以0.01s為單位設(shè)置延時(shí)閉合定時(shí)器,其操作數(shù)見表10-13。表10-13F137(SMTR)指令的操作數(shù)例10對(duì)于圖10.24所示的應(yīng)用程序，其指令表如表10-14所示。圖10.24例10的程序梯形圖表10-14例10的指令表例題解釋：（1）觸發(fā)信號(hào)X0接通時(shí)，十進(jìn)制常數(shù)K300傳送到數(shù)據(jù)寄存器DT5。（2）當(dāng)X0接通3s后，特殊內(nèi)部繼電器R900D接通（ON），隨之內(nèi)部繼電器R5接通。（3）使用特殊內(nèi)部繼電器R900D作為輔助定時(shí)器的節(jié)點(diǎn)編程時(shí)，務(wù)必將R900D編寫在緊隨F137（STMR）指令之后。3.CT計(jì)數(shù)器指令

CT計(jì)數(shù)器是一個(gè)遞減型預(yù)置計(jì)數(shù)器，當(dāng)計(jì)數(shù)輸入端信號(hào)從OFF變?yōu)镺N時(shí)，計(jì)數(shù)值減1；當(dāng)計(jì)數(shù)值減為0時(shí)，計(jì)數(shù)器為ON，對(duì)應(yīng)的常開觸點(diǎn)閉合，常閉觸點(diǎn)打開。CT計(jì)數(shù)器指令的操作數(shù)見表10-15。表10-15CT計(jì)數(shù)器指令的操作數(shù)例11對(duì)于圖10.25所示的應(yīng)用程序，其指令表如表10-16所示。圖10.25例11的程序梯形圖表10-16例11的指令表例題解釋：（1）PLC的工作方式設(shè)置為“RUN”時(shí)，預(yù)置值常數(shù)“K10”被送到預(yù)置值區(qū)。（2）測(cè)計(jì)數(shù)觸發(fā)信號(hào)“X0”的上升沿每到來一次，經(jīng)過值區(qū)的值減1。（3）當(dāng)經(jīng)過值區(qū)的值減為0時(shí)，計(jì)數(shù)器觸點(diǎn)“C100”接通，Y0也隨之接通。（4）當(dāng)復(fù)位信號(hào)“X1”接通（ON）時(shí)，經(jīng)過值區(qū)復(fù)位。應(yīng)用注意事項(xiàng)：（1）計(jì)數(shù)器的預(yù)置值可以用常數(shù)和SV來設(shè)定。（2）計(jì)數(shù)器的經(jīng)過值存儲(chǔ)在EV寄存器中，EV寄存器就是經(jīng)過值寄存器。（3）每個(gè)SV、EV為一個(gè)字，即16位寄存器。對(duì)每一個(gè)定時(shí)器號(hào)，對(duì)應(yīng)有一組SV、EV。（4）

當(dāng)復(fù)位觸發(fā)信號(hào)接通時(shí)，

計(jì)數(shù)器經(jīng)過值復(fù)位。

（5）

如果計(jì)數(shù)觸發(fā)信號(hào)和復(fù)位觸發(fā)信號(hào)同時(shí)接通，

則復(fù)位信號(hào)優(yōu)先。

4.F118（UDC）加/減計(jì)數(shù)器指令

F118(UDC)加/減計(jì)數(shù)器可以作為加/減雙向計(jì)數(shù)器使用。當(dāng)加/減觸發(fā)信號(hào)輸入為OFF時(shí)，在計(jì)數(shù)觸發(fā)信號(hào)的上升沿到來時(shí)作減1計(jì)數(shù)；當(dāng)加/減觸發(fā)信號(hào)輸入為ON時(shí)，在計(jì)數(shù)觸發(fā)信號(hào)的上升沿到來時(shí)作加1計(jì)數(shù)。當(dāng)復(fù)位信號(hào)到來時(shí)（OFF→ON），計(jì)數(shù)器復(fù)位（計(jì)數(shù)器經(jīng)過值區(qū)D變?yōu)榱悖?。?dāng)復(fù)位觸發(fā)信號(hào)由ON變?yōu)镺FF時(shí)，預(yù)置值區(qū)S中的數(shù)值傳送給經(jīng)過值區(qū)D。F118(UDC)加/減計(jì)數(shù)器指令的操作數(shù)見表10-17。表10-17F118(UDC)加/減計(jì)數(shù)器指令的操作數(shù)

例12對(duì)于圖10.26所示的應(yīng)用程序，其指令表如表10-18所示。圖10.26例12的程序梯形圖表10-18例12的指令表例題解釋：（1）當(dāng)檢測(cè)到復(fù)位觸發(fā)信號(hào)X2的上升沿（OFF→ON）時(shí)，計(jì)數(shù)器經(jīng)過值區(qū)（DT0）中的數(shù)據(jù)變?yōu)?；當(dāng)檢測(cè)到X2的下降沿（ON→OFF）時(shí)，計(jì)數(shù)器預(yù)置值區(qū)（WR0）中的數(shù)據(jù)被送到計(jì)數(shù)器經(jīng)過值區(qū)（DT0）。（2）加/減觸發(fā)信號(hào)（X0）的狀態(tài)為ON，當(dāng)檢測(cè)到計(jì)數(shù)觸發(fā)信號(hào)（X1）的上升沿時(shí)，計(jì)數(shù)器經(jīng)過值區(qū)（DT0）的數(shù)據(jù)加1。（3）加/減觸發(fā)信號(hào)（X0）的狀態(tài)為OFF，當(dāng)檢測(cè)到計(jì)數(shù)觸發(fā)信號(hào)（X1）的上升沿時(shí)，計(jì)數(shù)器經(jīng)過值區(qū)（DT0）的數(shù)據(jù)減1。（4）F60（CMP)指令用來將計(jì)數(shù)器經(jīng)過值區(qū)（DT0）的數(shù)據(jù)與十進(jìn)制常數(shù)K50進(jìn)行比較。（5）如果DT0=K50，特殊內(nèi)部繼電器R900B（相等標(biāo)志）接通，隨之內(nèi)部繼電器R0接通。應(yīng)用注意事項(xiàng)：（1）用F118（UDC）指令編程時(shí)，一定要有加/減觸發(fā)信號(hào)、計(jì)數(shù)觸發(fā)信號(hào)和復(fù)位觸發(fā)三個(gè)信號(hào)。（2）置值的范圍為K-32767～K32767。5.SR左移寄存器指令

SR左移寄存器是一個(gè)串行輸入移位寄存器，數(shù)據(jù)在移位脈沖輸入的上升沿逐位向高位移位一次，最高位移出；當(dāng)復(fù)位信號(hào)輸入變?yōu)镺N時(shí)，參與移位的內(nèi)容全部復(fù)位（均變?yōu)?）。該指令只能對(duì)內(nèi)部繼電器WR進(jìn)行移位操作。

SR左移寄存器指令的操作數(shù)見表10-19。表10-19SR左移寄存器指令的操作數(shù)例13對(duì)于圖10.27所示的應(yīng)用程序，其指令表如表10-20所示。圖10.27例13的程序梯形圖表10-20例13的指令表例題解釋：（1）如果復(fù)位觸發(fā)信號(hào)（X2）為OFF，且移位觸發(fā)信號(hào)（X1）接通（ON），則內(nèi)部繼電器（WR3）的內(nèi)容向左移動(dòng)一位（由低位向高位移動(dòng)）。（2）如果數(shù)據(jù)輸入端（X0）為ON，則左移一位后，被移位寄存器的最低位（R30）補(bǔ)充為1；如果數(shù)據(jù)輸入端（X0）為OFF，則左移一位后，被移位寄存器的最低位（R30）補(bǔ)充為0。（3）復(fù)位觸發(fā)信號(hào)（X2）接通，則被移位寄存器（WR3）的內(nèi)容被清除，全部變?yōu)?。

應(yīng)用注意事項(xiàng)：（1）用SR指令編程時(shí)，一定要有數(shù)據(jù)輸入、移位觸發(fā)和復(fù)位觸發(fā)三個(gè)信號(hào)。（2）當(dāng)數(shù)據(jù)輸入信號(hào)為ON時(shí)，新移進(jìn)的數(shù)據(jù)為1；當(dāng)數(shù)據(jù)輸入信號(hào)為OFF時(shí)，新移進(jìn)的數(shù)據(jù)為0。（3）數(shù)據(jù)向左移位操作發(fā)生在移位觸發(fā)信號(hào)的上升沿（OFF→ON）。（4）當(dāng)復(fù)位觸發(fā)信號(hào)為ON時(shí)，數(shù)據(jù)區(qū)所有位均變?yōu)椤?”。（5）SR指令只能應(yīng)用于內(nèi)部字繼電器WR。6.F119（LRSR）左/右移位寄存器指令

F119（LRSR）左/右移位寄存器指令的功能是將指定數(shù)據(jù)在某一個(gè)寄存器區(qū)域內(nèi)進(jìn)行左/右移位，其操作數(shù)見表10-21。表10-21F119（LRSR）左/右移位寄存器指令的操作數(shù)例14對(duì)于圖10.28所示的應(yīng)用程序，其指令表如表10-22所示。圖10.28例14的程序梯形圖表10-22例14的指令表圖10.29左移運(yùn)行示意圖圖10.30右移運(yùn)行示意圖應(yīng)用注意事項(xiàng)：（1）用F119（LRSR）指令編程時(shí)，一定要有左/右移位控制、數(shù)據(jù)輸入、移位觸發(fā)和復(fù)位觸發(fā)四個(gè)信號(hào)。（2）左/右移位控制信號(hào)為ON時(shí)，數(shù)據(jù)向左移位；左/右移位控制信號(hào)為OFF時(shí)，數(shù)據(jù)向右移位。（3）當(dāng)數(shù)據(jù)輸入信號(hào)為ON時(shí)，新移進(jìn)的數(shù)據(jù)為1；當(dāng)數(shù)據(jù)輸入信號(hào)為OFF時(shí)，新移進(jìn)的數(shù)據(jù)為0。（4）數(shù)據(jù)移位操作發(fā)生在移位觸發(fā)信號(hào)的上升沿（OFF→ON）。（5）當(dāng)復(fù)位觸發(fā)信號(hào)為ON時(shí)，數(shù)據(jù)區(qū)所有位均變?yōu)椤?”。（6）規(guī)定D1和D2在同類別的數(shù)據(jù)區(qū)，并且數(shù)據(jù)區(qū)地址必須滿足D1≤D2。10.2.3控制指令1.MC和MCE指令當(dāng)MC（主控繼電器）指令被接通觸發(fā)時(shí)，執(zhí)行MC（主控繼電器）到MCE（主控繼電器結(jié)束）之間的指令；如果MC（主控繼電器）指令未被觸發(fā)接通，則處于MC和MCE指令之間的非保持性繼電器全部斷開。例15對(duì)于圖10.31所示的應(yīng)用程序，其指令表如表10-23所示。應(yīng)用注意事項(xiàng)：（1）MC指令不能從左邊母線直接編程，其左邊至少要有一個(gè)接點(diǎn)。（2）MC和MCE指令必須成對(duì)出現(xiàn)。（3）指令可以嵌套。圖10.31例15的程序梯形圖表10-23例15的指令表2.JP和LBL指令當(dāng)JP（跳轉(zhuǎn)）指令被觸發(fā)接通時(shí)，跳轉(zhuǎn)到與JP指令編號(hào)相同的LBL（標(biāo)號(hào)）指令處執(zhí)行程序。例16圖10.32所示為JP和LBL指令的應(yīng)用程序?qū)嵗?。圖10.32例16的程序梯形圖應(yīng)用注意事項(xiàng)：（1）程序中的JP指令和LBL指令必須對(duì)應(yīng)出現(xiàn)，并且不能出現(xiàn)重復(fù)的LBL指令。（2）JP（跳轉(zhuǎn)）指令可以嵌套。（3）JP（跳轉(zhuǎn)）指令和LBL（標(biāo)號(hào)）指令在使用時(shí)，應(yīng)該是在同一個(gè)程序段中跳轉(zhuǎn)，避免從ED（結(jié)束）指令前跳轉(zhuǎn)到ED（結(jié)束）指令后的程序中，也應(yīng)該避免在子程序中或中斷服務(wù)程序中跳轉(zhuǎn)到別的程序段中，還應(yīng)該避免在步進(jìn)程序區(qū)與非步進(jìn)程序區(qū)之間跳轉(zhuǎn)。（4）同一標(biāo)號(hào)的LBL指令不能位于JP指令之前。（5）在JP指令和LBL指令之間，定時(shí)器指令不能保證準(zhǔn)確運(yùn)行，因此最好不要使用。3.LOOP和LBL指令當(dāng)LOOP（循環(huán)）指令被觸發(fā)接通時(shí)，跳轉(zhuǎn)到與LOOP指令編號(hào)相同的LBL（標(biāo)號(hào)）指令處執(zhí)行程序，同時(shí)LOOP指令設(shè)定的循環(huán)次數(shù)減1。如果循環(huán)次數(shù)沒減到0，將循環(huán)執(zhí)行LOOP指令編號(hào)相同的LBL（標(biāo)號(hào)）指令處的指令，直至LOOP指令設(shè)定的循環(huán)次數(shù)減為0。例17圖10.33所示為L(zhǎng)OOP和LBL指令的應(yīng)用程序?qū)嵗D10.33例17的程序梯形圖應(yīng)用注意事項(xiàng)：（1）程序中的LOOP指令和LBL指令必須對(duì)應(yīng)出現(xiàn)，并且不能出現(xiàn)重復(fù)的LBL指令。（2）同一標(biāo)號(hào)的LOOP指令與LBL指令沒有順序的嚴(yán)格規(guī)定。（3）在LOOP指令和LBL指令之間，定時(shí)器指令不能保證準(zhǔn)確運(yùn)行，因此最好不要使用。

4.ED和CNDE指令

ED（結(jié)束）指令為結(jié)束指令，其功能為當(dāng)程序執(zhí)行時(shí)遇到此指令，則表示程序執(zhí)行結(jié)束，執(zhí)行掃描階段的其他任務(wù)。

CNDE（條件結(jié)束）指令為條件結(jié)束指令，需要有觸發(fā)信號(hào)。如果此指令沒有被觸發(fā)，則不會(huì)影響程序的執(zhí)行；如果被觸發(fā)，則功能和ED指令相同。5.SSTP、NSTP、NSTL、CSTP和STPE指令

SSTP、NSTP、NSTL、CSTP和STPE各指令的功能介紹如下：

SSTP指令:表示步進(jìn)程序開始。

NSTP指令:當(dāng)檢測(cè)到觸發(fā)信號(hào)的上升沿時(shí)，啟動(dòng)當(dāng)前過程，并將前一個(gè)過程復(fù)位。

NSTL指令:當(dāng)觸發(fā)信號(hào)閉合時(shí)，啟動(dòng)當(dāng)前過程，并將前一個(gè)過程復(fù)位。

CSTP指令:清除并復(fù)位指定的步進(jìn)過程。

STPE指令:表示步進(jìn)程序區(qū)結(jié)束，返回一般梯形圖程序。例18圖10.34所示為SSTP、NSTP、NSTL、CSTP和STPE指令的應(yīng)用程序?qū)嵗?。圖10.34例18的程序梯形圖例題解釋：（1）當(dāng)觸發(fā)信號(hào)（X0）接通時(shí)，執(zhí)行第一個(gè)步進(jìn)過程。（2）當(dāng)觸發(fā)信號(hào)（X1）接通時(shí)，清除第一個(gè)步進(jìn)過程，執(zhí)行第二個(gè)步進(jìn)過程。（3）當(dāng)觸發(fā)信號(hào)（X3）接通時(shí)，清除第二個(gè)步進(jìn)過程，步進(jìn)控制結(jié)束。6.CALL、SUB和RET指令CALL、SUB和RET指令的功能介紹如下：CALL指令:調(diào)用指定的子程序并執(zhí)行。SUB指令:表示特定的子程序開始。RET指令:結(jié)束一段子程序并返回主程序。例19圖10.35為CALL、SUB和RET指令的應(yīng)用程序?qū)嵗?。圖10.35例19的程序梯形圖例題解釋：（1）當(dāng)觸發(fā)信號(hào)（X0）接通時(shí)，執(zhí)行對(duì)應(yīng)的子程序（SUB1～RET）。（2）執(zhí)行完子程序后，返回執(zhí)行CALL指令后面的程序。應(yīng)用注意事項(xiàng)：（1）CALL指令可以出現(xiàn)在主程序區(qū)、中斷程序區(qū)和子程序區(qū)，并且可以有多個(gè)相同標(biāo)號(hào)的CALL指令，表示一個(gè)子程序可以被多次調(diào)用，但是不能出現(xiàn)多個(gè)相同標(biāo)號(hào)的SUB指令。

（2）子程序中可以再次調(diào)用別的子程序，這種結(jié)構(gòu)叫做嵌套。在FP1型可編程控制器中，最多可以有四層嵌套。7.ICTL、INT和IRET指令I(lǐng)CTL、INT和IRET指令的功能介紹如下：ICTL指令:設(shè)置中斷控制方式。INT指令:啟動(dòng)對(duì)應(yīng)的中斷控制程序。IRET指令:結(jié)束一段中斷控制程序并返回主程序。以上指令的操作數(shù)見表10-24。表10-24ICTL、INT和IRET指令的操作數(shù)例20圖10.36所示為ICTL、INT和IRET指令的應(yīng)用程序?qū)嵗D10.36例20的程序梯形圖例題解釋：（1）ICTL指令是中斷控制指令，它必須由一個(gè)觸發(fā)信號(hào)來觸發(fā)，在觸發(fā)信號(hào)后必須有DF指令。（2）S1為H0時(shí)，表示系統(tǒng)接受外部中斷為屏蔽/非屏蔽狀態(tài)，S2的值控制X0～X7是否被屏蔽。（3）當(dāng)S1為H100時(shí)，表示可以清除某些中斷源，S2的值控制X0～X7是否被清除。（4）當(dāng)S1為H02時(shí)，表示系統(tǒng)為定時(shí)啟動(dòng)中斷狀態(tài)，S2的值控制中斷時(shí)間間隔，其定時(shí)時(shí)間為S2的值乘以10，單位為毫秒（ms），此時(shí)引發(fā)的中斷序號(hào)規(guī)定為INT24。（5）INT指令和IRET指令總是成對(duì)出現(xiàn)的，它們編程時(shí)必須放在主程序（ED指令）之后，最多可以放9個(gè)（INT0～I(xiàn)NT7，INT24），它們之間的程序便是中斷服務(wù)程序。（6）系統(tǒng)在響應(yīng)中斷時(shí)，會(huì)根據(jù)申請(qǐng)中斷的中斷源的多少以及優(yōu)先級(jí)別的高低等因素來響應(yīng)中斷。（7）在多個(gè)中斷源被使能的情況下，如果由若干個(gè)中斷源同時(shí)申請(qǐng)中斷，則按中斷源的優(yōu)先級(jí)別來響應(yīng)中斷。應(yīng)用注意事項(xiàng)：（1）中斷源在執(zhí)行對(duì)應(yīng)的中斷服務(wù)程序期間不能被復(fù)位。（2）FP1系列可編程控制器的工作模式由“PROG”轉(zhuǎn)移到“RUN”時(shí)，所有的中斷源均不使能。（3）與普通微機(jī)的中斷方式不同，F(xiàn)P1的中斷在執(zhí)行優(yōu)先級(jí)別較低的中斷服務(wù)程序期間，如果此時(shí)有高優(yōu)先級(jí)別的中斷源被觸發(fā)，高級(jí)別中斷源對(duì)應(yīng)的中斷服務(wù)程序也必須等到正在執(zhí)行的較低優(yōu)先級(jí)別的中斷服務(wù)程序執(zhí)行結(jié)束后才能被執(zhí)行。（4）一個(gè)中斷源在被屏蔽期間，即使對(duì)應(yīng)的中斷源閉合也不會(huì)引發(fā)系統(tǒng)中斷，但如果此中斷源稍后又被設(shè)置為非屏蔽狀態(tài)，它將會(huì)因?yàn)楸黄帘纹陂g的中斷源閉合而引發(fā)系統(tǒng)中斷。10.2.4比較指令1.單字比較指令ST=、ST<>、ST>、ST>=、ST<、ST<=

以上指令均屬于單字比較指令，其功能說明如下：

ST=指令:相等時(shí)加載。

ST<>指令:不等時(shí)加載。

ST>指令:大于時(shí)加載。ST>=指令:不小于時(shí)加載。ST<指令:小于時(shí)加載。ST<=指令:不大于時(shí)加載。以上指令的操作數(shù)見表10-25。表10-25單字比較指令的操作數(shù)例21圖10.37所示為單字比較指令的應(yīng)用程序?qū)嵗?。圖10.37例21的程序梯形圖例題解釋：當(dāng)數(shù)據(jù)寄存器DT0中的數(shù)據(jù)等于常數(shù)K50時(shí)，輸出（Y0）接通（ON）；否則，Y0斷開（OFF）。其他指令功能與此類似。2.單字比較串聯(lián)指令A(yù)N=、AN<>、AN>、AN>=、AN<、AN<=

以上指令均屬于單字比較串聯(lián)指令，其功能介紹如下，其操作數(shù)見表10-26。

AN=指令:相等時(shí)串聯(lián)。

AN<>指令:不等時(shí)串聯(lián)。

AN>指令:大于時(shí)串聯(lián)。

AN>=指令:不小于時(shí)串聯(lián)。

AN<指令:小于時(shí)串聯(lián)。

AN<=指令:不大于時(shí)串聯(lián)。表10-26單字比較串聯(lián)指令的操作數(shù)例22圖10.38所示為單字比較串聯(lián)指令的應(yīng)用程序?qū)嵗?。圖10.38例22的程序梯形圖例題解釋：當(dāng)數(shù)據(jù)寄存器DT1中的數(shù)據(jù)不等于常數(shù)K50時(shí)，此接點(diǎn)狀態(tài)為ON；當(dāng)數(shù)據(jù)寄存器DT1中的數(shù)據(jù)等于常數(shù)K50時(shí)，此接點(diǎn)狀態(tài)為OFF。執(zhí)行結(jié)果與前端的指令運(yùn)行結(jié)果相與，控制輸出（Y0）的狀態(tài)。其他指令的功能與此類似。3.單字比較并聯(lián)指令OR=、OR<>、OR>、OR>=、OR<、OR<=

以上指令均屬于單字比較并聯(lián)指令，其功能介紹如下，操作數(shù)見表10-27。

OR=指令:相等時(shí)并聯(lián)。

OR<>指令:不等時(shí)并聯(lián)。

OR>指令:大于時(shí)并聯(lián)。

OR>=指令:不小于時(shí)并聯(lián)。

OR<指令:小于時(shí)并聯(lián)。

OR<=指令:不大于時(shí)并聯(lián)。表10-27單字比較并聯(lián)指令的操作數(shù)例23圖10.39所示為單字比較并聯(lián)指令的應(yīng)用程序?qū)嵗?。圖10.39例23的程序梯形圖例題解釋：當(dāng)數(shù)據(jù)寄存器DT1中的數(shù)據(jù)大于常數(shù)K40時(shí)，此接點(diǎn)狀態(tài)為ON；當(dāng)數(shù)據(jù)寄存器DT1中的數(shù)據(jù)不大于常數(shù)K40時(shí)，此接點(diǎn)狀態(tài)為OFF。執(zhí)行結(jié)果與前端的指令運(yùn)行結(jié)果相或，控制輸出（Y0）的狀態(tài)。其他指令的功能類似。4.雙字比較指令STD=、STD<>、STD>、STD>=、STD<、STD<=

以上指令均屬于雙字比較指令，其功能說明如下，操作數(shù)見表10-28。

STD=指令：相等時(shí)加載。

STD<>指令：不等時(shí)加載。

STD>指令：大于時(shí)加載。

STD>=指令：不小于時(shí)加載。

STD<指令：小于時(shí)加載。

STD<=指令：不大于時(shí)加載。表10-28雙字比較指令的操作數(shù)例24圖10.40所示是雙字比較指令的應(yīng)用程序?qū)嵗?。圖10.40例24的程序梯形圖例題解釋：當(dāng)數(shù)據(jù)寄存器（DT1，DT0）中的數(shù)據(jù)等于常數(shù)K50時(shí)，輸出（Y0）接通（ON）；否則，Y0斷開（OFF）。其他指令的功能與此類似。5.雙字比較串聯(lián)指令A(yù)ND=、AND<>、AND>、AND>=、AND<、AND<=

以上指令均屬于雙字比較串聯(lián)指令，其功能介紹如下，操作數(shù)見表10-29。

AND=指令:相等時(shí)串聯(lián)。

AND<>指令:不等時(shí)串聯(lián)。

AND>指令:大于時(shí)串聯(lián)。AND>=指令:不小于時(shí)串聯(lián)。AND<指令:小于時(shí)串聯(lián)。AND<=指令:不大于時(shí)串聯(lián)。表10-29雙字比較串聯(lián)指令的操作數(shù)例25圖10.41所示是雙字比較串聯(lián)指令的應(yīng)用程序?qū)嵗?。圖10.41例25的程序梯形圖例題解釋：當(dāng)數(shù)據(jù)寄存器（DT11，DT10）中的數(shù)據(jù)不等于常數(shù)K50時(shí)，此接點(diǎn)狀態(tài)為ON；當(dāng)數(shù)據(jù)寄存器（DT11，DT10）中的數(shù)據(jù)等于常數(shù)K50時(shí)，此接點(diǎn)狀態(tài)為OFF。執(zhí)行結(jié)果與前端的指令運(yùn)行結(jié)果相與，控制輸出（Y0）的狀態(tài)。其他指令的功能與此類似。6.雙字比較并聯(lián)指令ORD=、ORD<>、ORD>、ORD>=、ORD<、ORD<=

以上指令均屬于雙字比較并聯(lián)指令，其功能介紹如下，操作數(shù)見表10-30。

ORD=指令:相等時(shí)并聯(lián)。

ORD<>指令:不等時(shí)并聯(lián)。

ORD>指令:大于時(shí)并聯(lián)。

ORD>=指令:不小于時(shí)并聯(lián)。

ORD<指令:小于時(shí)并聯(lián)。

ORD<=指令:不大于時(shí)并聯(lián)。表10-30雙字比較并聯(lián)指令的操作數(shù)例26圖10.42所示為雙字比較并聯(lián)指令的應(yīng)用程序?qū)嵗?。圖10.42例26的程序梯形圖例題解釋：當(dāng)數(shù)據(jù)寄存器（DT11，DT10）中的數(shù)據(jù)大于常數(shù)K40時(shí)，此接點(diǎn)狀態(tài)為ON；當(dāng)數(shù)據(jù)寄存器（DT11，DT10）中的數(shù)據(jù)不大于常數(shù)K40時(shí)，此接點(diǎn)狀態(tài)為OFF。執(zhí)行結(jié)果與前端的指令運(yùn)行結(jié)果相或，控制輸出（Y0）的狀態(tài)。其他指令的功能與此類似。10.2.5高級(jí)指令1.高級(jí)指令的構(gòu)成使用高級(jí)指令編程是可編程控制器的一個(gè)重要功能。可編程控制器借鑒微型計(jì)算機(jī)的功能，可以對(duì)16位數(shù)據(jù)和32位數(shù)據(jù)進(jìn)行處理;可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行單位或多位處理，也可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行單字或多字處理;可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算或邏輯運(yùn)算，還可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分離、組合、編碼、解碼等處理。高級(jí)指令的編寫有統(tǒng)一的格式，在一般情況下由三部分組成：高級(jí)功能指令序號(hào)（F0～F165）、指令助記符和操作數(shù)。高級(jí)指令的梯形圖及指令格式說明如圖10.43所示。圖10.43高級(jí)指令梯形圖編程使用時(shí)，高級(jí)指令前必須加觸發(fā)信號(hào)。如果有多個(gè)高級(jí)指令使用同一個(gè)觸發(fā)信號(hào)進(jìn)行觸發(fā)，則沒有必要每次都寫出該觸發(fā)信號(hào)，如圖10.44所示。圖10.44可省略的觸發(fā)信號(hào)2.高級(jí)指令類型（1）數(shù)據(jù)傳輸指令，其功能號(hào)、助記符、操作數(shù)等的詳細(xì)說明列于表10-31中。（2）BIN（二進(jìn)制）算術(shù)運(yùn)算指令，其功能號(hào)、助記符、操作數(shù)等的詳細(xì)說明列于表10-32（略）中。（3）BCD算術(shù)運(yùn)算指令，其功能號(hào)、助記符、操作數(shù)等的詳細(xì)說明列于表10-33（略）中。（4）數(shù)據(jù)比較指令，其功能號(hào)、助記符、操作數(shù)等的詳細(xì)說明列于表10-34中。（5）邏輯運(yùn)算指令，其功能號(hào)、助記符、操作數(shù)等的詳細(xì)說明列于表10-35中。表10-31數(shù)據(jù)傳輸指令表10-34數(shù)據(jù)比較指令表10-35邏輯運(yùn)算指令（6）數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換指令，其功能號(hào)、助記符、操作數(shù)等的詳細(xì)說明列于表10-36（略）中。（7）數(shù)據(jù)移位指令，其功能號(hào)、助記符、操作數(shù)等的詳細(xì)說明列于表10-37中。（8）可逆計(jì)數(shù)器和左/右移位寄存器指令，其功能號(hào)、助記符、操作數(shù)等的詳細(xì)說明列于表10-38中。（9）數(shù)據(jù)循環(huán)移位指令，其功能號(hào)、助記符、操作數(shù)等的詳細(xì)說明列于表10-39中。（10）位操作指令，其功能號(hào)、助記符、操作數(shù)等的詳細(xì)說明列表10-40中。表10-37數(shù)據(jù)移位指令表10-38可逆計(jì)數(shù)器和左/右移位寄存器指令表10-39數(shù)據(jù)循環(huán)移位指令表10-40位操作指令（11）輔助定時(shí)器指令，其功能號(hào)、助記符、操作數(shù)等的詳細(xì)說明見表10-41。（12）特殊指令，其功能號(hào)、助記符、操作數(shù)等的詳細(xì)說明見表10-42。（13）高速計(jì)數(shù)器特殊指令，其功能號(hào)、助記符、操作數(shù)等的詳細(xì)說明見表10-43。表10-41輔助定時(shí)器指令表10-42特殊指令表10-43高速計(jì)數(shù)器特殊指令10.3PLC的編程指導(dǎo)10.3.1PLC的編程方法(1)梯形圖每一行都是從左母線開始，終于右母線的。線圈要接在右母線上，不能將接點(diǎn)放在線圈的右邊。在電氣控制原理圖中，觸點(diǎn)可以放在線圈的右邊，而PLC的梯形圖則不允許，如圖10.45所示。圖10.45規(guī)則(1)的說明(a)錯(cuò)誤編程；(b)正確編程(2)輸入/輸出繼電器、內(nèi)部輔助繼電器、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器的接點(diǎn)可以多次使用，無(wú)需用復(fù)雜的程序結(jié)構(gòu)來減少接點(diǎn)的使用次數(shù)。(3)在一個(gè)梯形圖程序中，同一編號(hào)的線圈如果使用兩次及兩次以上，稱為雙線圈輸出。(4)輸入繼電器的線圈是由輸入點(diǎn)上的外部信號(hào)控制驅(qū)動(dòng)的，在梯形圖中輸入繼電器的觸點(diǎn)可以表示對(duì)應(yīng)點(diǎn)上的輸入信號(hào)。圖10.46規(guī)則(6)的說明(a)電路安排不當(dāng)；(b)電路安排得當(dāng)(5)在梯形圖中，每行串聯(lián)的觸點(diǎn)數(shù)和每組并聯(lián)電路的并聯(lián)觸點(diǎn)數(shù)，在理論上沒有限制。(6)為了減少使用的指令語(yǔ)句，應(yīng)把串聯(lián)觸點(diǎn)最多的支路編排在上方。如果將串聯(lián)觸點(diǎn)多的支路安排在下面，如圖10.46(a)所示，則需增加一條ORS指令，顯然這種編排不好。

(7)把觸點(diǎn)最多的并聯(lián)電路編排在最左邊，以減少編程指令語(yǔ)句的使用，如圖10.47所示。圖10.47規(guī)則(7)的說明(a)電路安排不當(dāng)；(b)電路安排得當(dāng)(8)對(duì)橋式電路的編程處理。梯形圖程序必須符合順序執(zhí)行原則，即按從左到右、從上到下的順序執(zhí)行。對(duì)圖10.48（a）所示的橋式電路，其中觸點(diǎn)5有雙向電流通過，這是不符合順序執(zhí)行原則的電路，因此必須根據(jù)邏輯功能，對(duì)該電路進(jìn)行等效變換，變換成可編程的電路，如圖10.48（b）所示。圖10.48規(guī)則(8)的說明(a)橋式電路；(b)變換后的電路(9)對(duì)復(fù)雜電路的編程處理。對(duì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜的電路，應(yīng)像上面一樣對(duì)電路進(jìn)行邏輯功能的等效變換處理，使編程清晰明了，簡(jiǎn)便可行，不易出錯(cuò)。對(duì)圖10.49（a）所示的電路，可將其等效變換為圖10.49（b）所示的電路。(10)對(duì)常閉觸點(diǎn)輸入的編程處理。對(duì)輸入外部控制信號(hào)的常閉觸點(diǎn)，在編制梯形圖時(shí)要特別小心，否則可能導(dǎo)致編程錯(cuò)誤。圖10.49規(guī)則(9)的說明(a)復(fù)雜電路；(b)重新排列的電路10.3.2常用基本環(huán)節(jié)編程1.啟動(dòng)和復(fù)位電路在PLC的程序設(shè)計(jì)中，啟動(dòng)和復(fù)位電路是構(gòu)成梯形圖的最基本的常用電路。用輸入繼電器和輸出繼電器編制的梯形圖如圖10.50（a）所示，用輸入繼電器和鎖存繼電器編制的梯形圖如圖10.50（b）所示，其輸入和輸出波形圖如圖10.50（c）所示。圖10.50啟動(dòng)和復(fù)位電路(a)用輸入和輸出繼電器編制的梯形圖；(b)用輸入繼電器和鎖存繼電器編制的梯形圖；(c)波形圖2.觸發(fā)電路采用DF指令構(gòu)成的觸發(fā)電路如圖10.51所示。在輸入X0信號(hào)的控制下，輸出Y0不斷翻轉(zhuǎn)。圖10.51采用DF指令構(gòu)成觸發(fā)器電路(a)觸發(fā)器電路梯形圖；(b)波形圖3.延時(shí)接通電路

PLC中的定時(shí)器TIM與其他器件組合可構(gòu)成各種時(shí)間控制電路。FP1系列PLC中的定時(shí)器是通電延時(shí)型定時(shí)器，定時(shí)器輸入信號(hào)一經(jīng)接通，定時(shí)器的設(shè)定值不斷減1。當(dāng)設(shè)定值減為零時(shí)，定時(shí)器才有輸出，此時(shí)定時(shí)器的常開觸點(diǎn)閉合，常閉觸點(diǎn)打開。當(dāng)定時(shí)器輸入斷開時(shí)，定時(shí)器復(fù)位，由當(dāng)前值恢復(fù)到設(shè)定值，其輸出的常開觸點(diǎn)斷開，常閉觸點(diǎn)閉合。輸入端X0接不帶自鎖的按鈕開關(guān)，延時(shí)接通電路如圖10.52所示。圖10.52延時(shí)接通電路(a)延時(shí)接通梯形圖程序；(b)波形圖4.延時(shí)斷開電路(1)輸入X0端接不帶自鎖按鈕電路。圖10.53所示是輸入X0端接不帶自鎖按鈕的延時(shí)斷開電路。輸入X0端接通后，內(nèi)部繼電器R0線圈接通，其常開觸點(diǎn)R0閉合，輸出Y0接通，同時(shí)定時(shí)器T0開始計(jì)時(shí)，延時(shí)5s后，常閉觸點(diǎn)打開，輸出Y0線圈斷開。圖10.53延時(shí)斷開電路(a)延時(shí)斷開梯形圖程序；(b)波形圖（2）用撥碼器改變定時(shí)器定時(shí)值電路。用撥碼器改變定時(shí)器定時(shí)值電路如圖10.54所示。利用改變撥碼器的數(shù)值，使X0～X3處于不同的狀態(tài)(ON或OFF)，并使內(nèi)部字繼電器WR0中的R0～R3位具有不同的數(shù)據(jù)內(nèi)容，采用F81(BIN)4位BCD碼轉(zhuǎn)換為16位二進(jìn)制數(shù)據(jù)指令將WR0中的內(nèi)容存放在SV0中，從而達(dá)到改變定時(shí)器T0的定時(shí)值的目的。當(dāng)X4接通時(shí)Y0接通，經(jīng)過T0的設(shè)定時(shí)間，T0有輸出，其常閉觸點(diǎn)T0打開，輸出繼電器Y0斷開。圖10.54用撥碼器改變定時(shí)器定時(shí)值電路（1）采用定時(shí)器和計(jì)數(shù)器組成的電路。輸入X0端接通，T0開始計(jì)時(shí)，經(jīng)過10s后，其常開觸點(diǎn)T0閉合，計(jì)數(shù)器CT100開始遞減計(jì)數(shù)。圖10.55長(zhǎng)時(shí)間延時(shí)電路（2）采用兩個(gè)或兩個(gè)以上計(jì)數(shù)器組成的電路。圖10.56所示是由兩個(gè)計(jì)數(shù)器組成的延時(shí)電路。輸入X0端接通后，CT100開始計(jì)數(shù)，經(jīng)過20s，CT100有輸出，其常開觸點(diǎn)閉合，CT101計(jì)數(shù)一次，CT100復(fù)位。又經(jīng)過20s，CT101計(jì)數(shù)兩次。如此循環(huán)，經(jīng)過20×30=600s后，CT101有輸出，其常開觸點(diǎn)C101閉合，接通輸出繼電器Y0。圖10.56計(jì)數(shù)器延時(shí)電路6.順序延時(shí)接通電路（1）采用計(jì)數(shù)器的電路。采用計(jì)數(shù)器編寫的順序延時(shí)接通電路梯形圖如圖10.57所示。當(dāng)輸入X0端接通時(shí)，計(jì)數(shù)器CT100、CT101、CT102分別開始計(jì)數(shù)。圖10.57采用計(jì)數(shù)器的順序延時(shí)接通電路（2）采用計(jì)數(shù)器和比較指令(F60CMP)構(gòu)成延時(shí)接通電路。在較大的程序中，如果采用的定時(shí)計(jì)數(shù)器的個(gè)數(shù)不夠，則可用計(jì)數(shù)器與比較指令組合編程，其編程電路如圖10.58所示。圖10.58采用計(jì)數(shù)器和比較指令構(gòu)成的延時(shí)接通電路7.順序循環(huán)執(zhí)行電路（1）采用左／右移位寄存器F119(LRSR)指令構(gòu)成的電路。要使輸出繼電器Y0～Y8按順序分別接通1s，并循環(huán)執(zhí)行，可采用移位寄存器F119LRSR指令，其編程電路如圖10.59所示。圖10.59順序循環(huán)執(zhí)行電路(a)梯形圖程序；(b)波形圖（2）利用CMP(F60)指令監(jiān)視定時(shí)器的當(dāng)前值，構(gòu)成順序循環(huán)執(zhí)行電路。定時(shí)器TM0的設(shè)定值為30s，用CMP(F60)比較指令來監(jiān)視TM0的當(dāng)前值，構(gòu)成的順序循環(huán)執(zhí)行電路如圖10.60所示。圖10.60CMP(F60)與TM0構(gòu)成的電路8.中斷控制電路（1）軟中斷(定時(shí)中斷)電路。輸入X0接通后，要求輸出繼電器Y0開5s，關(guān)5s，如此反復(fù)直至X0變?yōu)镺FF后停止。按此控制要求設(shè)計(jì)的定時(shí)中斷控制電路如圖10.61所示。圖10.61定時(shí)中斷控制電路（2）外部多個(gè)中斷源的硬中斷控制電路。在程序運(yùn)行之前，先在系統(tǒng)寄存器NO.403中設(shè)定為H8，即允許X0、X1、X3中斷。根據(jù)下面的控制要求設(shè)計(jì)梯形圖程序:上電后運(yùn)行程序，無(wú)中斷時(shí)Y1、Y2、Y3全為OFF狀態(tài)，來中斷時(shí)則應(yīng)按如下規(guī)則響應(yīng)：①X0中斷，則Y1為ON；X1中斷，則Y2為ON；X3中斷，則Y3為ON。②X0、X1、X3均中斷，則按中斷到來的先后順序響應(yīng)。③X0、X1、X3同時(shí)來中斷，