模塊二PLC基本指令的應(yīng)用

模塊2PLC基本指令的應(yīng)用2.1PLC的編程語(yǔ)言與程序結(jié)構(gòu)2.2S7-200PLC的內(nèi)部元件2.3基本位邏輯指令機(jī)應(yīng)用

2.4編程注意事項(xiàng)及編程技巧

2.5PLC程序設(shè)計(jì)常用的方法2.6定時(shí)器指令及應(yīng)用2.7計(jì)數(shù)器指令及應(yīng)用2.8定時(shí)器/計(jì)數(shù)器應(yīng)用舉例

在PLC中有多種程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，包括梯形圖、語(yǔ)句表、順序功能流程圖、功能塊圖等。梯形圖和語(yǔ)句表是基本程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，通常由一系列指令組成，用這些指令可以完成大多數(shù)簡(jiǎn)單的控制功能，例如代替繼電器、計(jì)數(shù)器、計(jì)時(shí)器完成順序控制和邏輯控制等，通過(guò)擴(kuò)展或增強(qiáng)指令集，它們也能執(zhí)行其他的基本操作。供S7-200系列PLC使用的STEP7-Micro/WIN編程軟件支持SIMATIC和IEC1131-3兩種基本類型的指令集。SIMATIC是PLC專用的指令集，執(zhí)行速度快，可使用梯形圖、語(yǔ)句表、功能塊圖編程語(yǔ)言。SIMATIC指令和IEC1131-3中的標(biāo)準(zhǔn)指令系統(tǒng)并不兼容。本書重點(diǎn)介紹SIMATIC指令。2.1PLC的編程語(yǔ)言與程序結(jié)構(gòu)2.1.1PLCPLC程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言1．梯形圖(LadderDiagram)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言

梯形圖程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言是最常用的一種程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，它來(lái)源于繼電器邏輯控制系統(tǒng)的描述。在工業(yè)過(guò)程控制領(lǐng)域，電氣技術(shù)人員對(duì)繼電器邏輯控制技術(shù)較為熟悉，因此，由這種邏輯控制技術(shù)發(fā)展而來(lái)的梯形圖受到了歡迎，并得到了廣泛的應(yīng)用.梯形圖與操作原理圖相對(duì)應(yīng)，具有直觀性和對(duì)應(yīng)性；與原有的繼電器邏輯控制技術(shù)的不同點(diǎn)是，梯形圖中的能流不是實(shí)際意義的電流，內(nèi)部的繼電器也不是實(shí)際存在的繼電器，因此，應(yīng)用時(shí)需與原有繼電器邏輯控制技術(shù)的有關(guān)概念區(qū)別對(duì)待。LAD圖形指令有觸點(diǎn)、線圈和指令盒3個(gè)基本形式。

(1)觸點(diǎn)：

其基本符號(hào)如圖2-1（a）、2-1（b）所示。圖中的問(wèn)號(hào)代表需要指定的操作數(shù)的存儲(chǔ)器的地址。觸點(diǎn)代表輸入條件如外部開關(guān)、按鈕及內(nèi)部條件等。觸點(diǎn)有常開觸點(diǎn)和常閉觸點(diǎn)。CPU運(yùn)行掃描到觸點(diǎn)符號(hào)時(shí)，到觸點(diǎn)操作數(shù)指定的存儲(chǔ)器位訪問(wèn)(即CPU對(duì)存儲(chǔ)器器的讀操作)。該位數(shù)據(jù)(狀態(tài))為1時(shí)，其對(duì)應(yīng)的常開觸點(diǎn)接通，其對(duì)應(yīng)的常閉觸點(diǎn)斷開?？梢姵ｉ_觸點(diǎn)和存儲(chǔ)器的位的狀態(tài)一致，常閉觸點(diǎn)表示對(duì)存儲(chǔ)器的位的狀態(tài)取反。計(jì)算機(jī)讀操作的次數(shù)不受限制，用戶程序中，常開觸點(diǎn)、常閉觸點(diǎn)可以使用無(wú)數(shù)次。

??????a)常開觸點(diǎn)b)常閉觸點(diǎn)()???c)線圈

(2)線圈：

其基本符號(hào)如圖2-1（c）所示。線圈表示輸出結(jié)果，即CPU對(duì)存儲(chǔ)器的賦值操作。線圈左側(cè)接點(diǎn)組成的邏輯運(yùn)算結(jié)果為1時(shí)，“能流”可以達(dá)到線圈，使線圈得電動(dòng)作，CPU將線圈的操作數(shù)指定的存儲(chǔ)器的位置為1；邏輯運(yùn)算結(jié)果為0時(shí)，線圈不通電，存儲(chǔ)器的位置0。即線圈代表CPU對(duì)存儲(chǔ)器的寫操作。PLC采用循環(huán)掃描的工作方式，所以在用戶程序中，每個(gè)線圈只能使用一次。(3)指令盒。

指令盒代表一些較復(fù)雜的功能，如定時(shí)器、計(jì)數(shù)器或數(shù)學(xué)運(yùn)算指令等。當(dāng)“能流”通過(guò)指令塊時(shí)，執(zhí)行指令塊所代表的功能。梯形圖按照邏輯關(guān)系可分成網(wǎng)絡(luò)段，分段只是為了閱讀和調(diào)試方便。在本書部分舉例中，我們將網(wǎng)絡(luò)段標(biāo)記省去。圖2-2是梯形圖示例。

2.語(yǔ)句表（StatementList）程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言

語(yǔ)句表程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言是用布爾助記符來(lái)描述程序的一種程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言。語(yǔ)句表程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言與計(jì)算機(jī)中的匯編語(yǔ)言非常相似。語(yǔ)句表設(shè)計(jì)語(yǔ)言是由助記符和操作數(shù)構(gòu)成的。采用助記符來(lái)表示操作功能，操作數(shù)是指定的存儲(chǔ)器的地址。用編程軟件可以將語(yǔ)句表與梯形圖相互轉(zhuǎn)換。在梯形圖編輯器下錄入的梯形圖程序，打開“檢視”菜單葉選擇“STL”，就可將梯形圖轉(zhuǎn)換成語(yǔ)句表。反之，也可將語(yǔ)句表轉(zhuǎn)化成梯形圖。例如，圖2-2(a)所示的梯形圖轉(zhuǎn)換為2-2(b)語(yǔ)句表程。網(wǎng)絡(luò)1LD

I0.0O

Q0.0AN

T37=

Q0.0TONT37,+50網(wǎng)絡(luò)2LD

I0.2=

Q0.1 (b)語(yǔ)句表(a)梯形圖

圖2－2梯形圖與語(yǔ)句表的轉(zhuǎn)換

語(yǔ)句表程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言是用布爾助記符來(lái)描述程序的一種程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言。語(yǔ)句表程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言與計(jì)算機(jī)中的匯編語(yǔ)言非常相似。語(yǔ)句表設(shè)計(jì)語(yǔ)言是由助記符和操作數(shù)構(gòu)成的。采用助記符來(lái)表示操作功能，操作數(shù)是指定的存儲(chǔ)器的地址。用編程軟件可以將語(yǔ)句表與梯形圖相互轉(zhuǎn)換。在梯形圖編輯器下錄入的梯形圖程序，打開“檢視”菜單葉選擇“STL”，就可將梯形圖轉(zhuǎn)換成語(yǔ)句表。反之，也可將語(yǔ)句表轉(zhuǎn)化成梯形圖。例如，圖2-2(a)所示的梯形圖轉(zhuǎn)換為2-2(b)語(yǔ)句表程。3.順序功能流程圖(SepuentialFunctionChart)程序設(shè)計(jì)

順序功能流程圖程序設(shè)計(jì)是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種程序設(shè)計(jì)。采用順序功能流程圖的描述，控制系統(tǒng)被分為若干個(gè)子系統(tǒng)，從功能人手，使系統(tǒng)的操作具有明確的含義，便于設(shè)計(jì)人員和操作人員設(shè)計(jì)思想的溝通，便于程序的分工設(shè)計(jì)和檢查調(diào)試。順序功能流程圖的主要元素是步、轉(zhuǎn)移、轉(zhuǎn)移條件和動(dòng)作，如圖2-3所示。順序功能流程圖程序設(shè)計(jì)的特點(diǎn)是：(1)以功能為主線，條理清楚，便于對(duì)程序操作的理解和溝通(2)對(duì)大型程序，可分工設(shè)計(jì)，采用較為靈活的程序結(jié)構(gòu)，可節(jié)省程序設(shè)計(jì)時(shí)間和調(diào)試時(shí)間。 (3)常用于系統(tǒng)的規(guī)模校大、程序關(guān)系較復(fù)雜的場(chǎng)合。 (4)只有在活動(dòng)步的命令和操作被執(zhí)行后，寸對(duì)活動(dòng)步后的轉(zhuǎn)換進(jìn)行掃描，因此，整個(gè)程序的掃描時(shí)間大大縮短。

4．功能塊圖(FunctionBlockDiagram)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言

功能塊圖程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言是采用邏輯門電路的編程語(yǔ)言，有數(shù)字電路基礎(chǔ)的人很容易掌握。功能塊圖指令由輸入、輸出段及邏輯關(guān)系函數(shù)組成。用STEP7—Micro／Win編程軟件將圖2-2所示的梯形圖轉(zhuǎn)換為FBD程序，如圖2-4所示。方框的左側(cè)為邏輯運(yùn)算的輸入變量，右側(cè)為輸出變量，輸入輸出端的小圓圈表示“非”運(yùn)算，信號(hào)自左向右流動(dòng)。圖2-3順序功能流程圖圖2-4功能塊圖

2.1.2S7-200PLC的程序結(jié)構(gòu)

一個(gè)系統(tǒng)的控制功能是由用戶程序決定的。為完成特定的控制任務(wù)，需要編寫用戶程序，使得PlC能以循環(huán)掃描的工作方式執(zhí)行用戶程序。在SIMATICS7系列中，為適應(yīng)設(shè)計(jì)用戶程序的不同需求，STEP7為用戶提供子3種程序設(shè)計(jì)方法，其程序結(jié)構(gòu)分別為：線性化編程、分部式編程和結(jié)構(gòu)化編程。1．程序結(jié)構(gòu)

(1)線性化編程： 所謂線形化編程就是將用戶程序連續(xù)放置在一個(gè)指令塊內(nèi)，這個(gè)指令塊在SIMATIC的PLC中，通常稱為組織塊OB1。CPU周期性地掃首OB1，使用戶程序在OB1內(nèi)順序執(zhí)行每條指令。由于線性化編程將全部指令都放在一個(gè)指令塊中，它的程序結(jié)構(gòu)具有簡(jiǎn)單、直接的特點(diǎn)，適合由一個(gè)人編寫用戶程序。S7-200就是采用線性化編程方法。

(2)分部式編程：所謂分部式編程就是將一項(xiàng)控制任務(wù)分成若干個(gè)指令塊，每個(gè)指令塊用于控制一套設(shè)備或者完成一部分工作。每個(gè)指令塊的工作內(nèi)容與其他指令塊的工作內(nèi)容無(wú)關(guān)，一般沒有子程序的調(diào)用，這些指令塊的運(yùn)行是通過(guò)組織塊OB1內(nèi)的指令來(lái)調(diào)用。 （3）結(jié)構(gòu)化編程：所謂結(jié)構(gòu)化程序，就是處理復(fù)雜自動(dòng)化控制任務(wù)的過(guò)程中，為了使任務(wù)更易于控制，常把過(guò)程要求類似或相關(guān)的功能進(jìn)行分類，分割為可用于幾個(gè)任務(wù)的通用解決方案的小任務(wù)，這些小任務(wù)以相應(yīng)的程序段表示。OB1通過(guò)調(diào)用這些程序塊來(lái)完成整個(gè)自動(dòng)化控制任務(wù)，結(jié)構(gòu)化程序的特點(diǎn)是每個(gè)塊在OB1中可能會(huì)被多次調(diào)用。

2．S7-200的程序結(jié)構(gòu)

S7-200的程序結(jié)構(gòu)屬于線性化編程，其用戶程序一般由三部分構(gòu)成：用戶程序、數(shù)據(jù)塊和參數(shù)塊。 (1)用戶程序：一個(gè)完整的用戶程序一般是由—個(gè)主程序、若干子程序和若干個(gè)中斷處理子程序組成的。對(duì)線性化編程，主程序應(yīng)安排在程序的最前面，其次為子程序和中斷程序。 如果用工業(yè)編程軟件STEP7-Micro/WIN在計(jì)算機(jī)上編程，可以用兩種方法組織程序結(jié)構(gòu)，一種方法是利用編程軟件的程序結(jié)構(gòu)窗口，分別雙擊主程序、子程序和中斷程序的圖標(biāo)，即可進(jìn)入各個(gè)程序塊的編程窗口編譯時(shí)編程軟件自動(dòng)對(duì)各個(gè)程序段進(jìn)行連接。另一種方法是只進(jìn)入主程序窗口，將主程序、子程序和中斷程序按順序依次安排在主程序窗口。

(3)參數(shù)塊 在S7-200中，參數(shù)塊中存放的是CPU組態(tài)數(shù)據(jù)，如果在編程軟件或其他編程工具上未進(jìn)行CPU的組態(tài)，則系統(tǒng)以默認(rèn)值進(jìn)行自動(dòng)配置。

(4)主程序 主程序(OB1)是程序的主體，每—個(gè)項(xiàng)目都必須并且只能有一個(gè)主程序。在主程序中可以調(diào)用子程序和中斷程序。主程序通過(guò)指令控制整個(gè)應(yīng)用程序的執(zhí)行，每次CPU掃描都要執(zhí)行一次主程序。STEP7-Micro/WIN的程序編輯器窗口下部的標(biāo)簽用來(lái)選擇不同的程序，因?yàn)楦鱾€(gè)程序已被分開。

(5)子程序 子程序是一個(gè)可選的指令的集合，僅在被其他程序調(diào)用時(shí)執(zhí)行。同一子程序可以在不同的地方被多次調(diào)用，使用子程序可以簡(jiǎn)化程序代碼和減少掃描時(shí)間。設(shè)計(jì)得好的子程序容易移植到別的項(xiàng)目中去。

(6)中斷程序中斷程序是指令的一個(gè)可選集合，中斷程序不是被主程序調(diào)用，它們?cè)谥袛嗍录l(fā)生時(shí)由PLC的操作系統(tǒng)調(diào)用。中斷程序用來(lái)處理預(yù)先規(guī)定的中斷事件，因?yàn)椴荒茴A(yù)知何時(shí)會(huì)出現(xiàn)中斷事件，所以不允許中斷程序改寫可能在其他程序中使用的存儲(chǔ)器。2.2S7-200PLC的內(nèi)部元件

2.2.1數(shù)據(jù)存儲(chǔ)類型

(1)數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度 在計(jì)算機(jī)中使用的都是二進(jìn)制數(shù)，其最基本的存儲(chǔ)單位是位(bit)，如圖2-5中的I3.2，8位二進(jìn)制數(shù)組成1個(gè)字節(jié)(Byte），如圖2-5中的I3,其中的第0位為最低位(LSB)，第7位為最高位(MSB)，2個(gè)字節(jié)(16位)組成1個(gè)宇(Word)，2個(gè)字(32位)組成1個(gè)雙字(DoubleWord)，如圖2-6所示。 二進(jìn)制數(shù)的“位”只有0和1兩種取值，開關(guān)量(或數(shù)字量)也只有兩種不同的狀態(tài)，如觸點(diǎn)的斷開和接通，線圈的失電和得電等。在S7-200梯形圖中，可用“位”描述它們。如果該位為1，則表示對(duì)應(yīng)的線圈為得電狀態(tài)，觸點(diǎn)為轉(zhuǎn)換狀態(tài)(常開觸點(diǎn)閉合、常閉觸點(diǎn)斷開)；如果該位為0，則表示對(duì)應(yīng)線圈、觸點(diǎn)的狀態(tài)與上述狀態(tài)相反。在數(shù)據(jù)長(zhǎng)度為字或雙字時(shí)，起始字節(jié)均放在高位上。圖2-6字節(jié)、字、雙字圖2-5位數(shù)據(jù)a)8位二進(jìn)制數(shù)組成1個(gè)字節(jié)（byte）

b)兩個(gè)字節(jié)組成1個(gè)字（word）c)2字組成一個(gè)雙字（Doubleword）

S7-200系列PLC的數(shù)據(jù)類型可以是字符串、布爾型(0或1）、整數(shù)型和實(shí)數(shù)型(浮點(diǎn)數(shù))。布爾型數(shù)據(jù)指字節(jié)型無(wú)符號(hào)整數(shù)；整數(shù)型數(shù)據(jù)包括16位符號(hào)整數(shù)(INT)和32位符號(hào)整數(shù)(DINT)。實(shí)數(shù)型數(shù)據(jù)采用32位單精度數(shù)來(lái)表示。數(shù)據(jù)類型及數(shù)據(jù)范圍見表2-1。

基本數(shù)據(jù)類型位數(shù)說(shuō)明布爾型BOOL1位范圍：0

1無(wú)符號(hào)數(shù)字節(jié)型BYTE

8字節(jié)范圍：0～255字型WORD

16字范圍：0～65535雙字型DOUBLE

WORD

32雙字范圍：0～（232-1）有符號(hào)數(shù)字節(jié)型BYTE

8字節(jié)范圍：-128～+127整數(shù)INT

16整數(shù)范圍：-32768～+32768雙整數(shù)DINT32雙整數(shù)范圍：-231～（232-1）實(shí)數(shù)型REAL

32實(shí)數(shù)范圍：IEEE浮點(diǎn)數(shù)表2-1S7-200的數(shù)據(jù)類型及數(shù)據(jù)范圍(2)數(shù)據(jù)類型及數(shù)據(jù)范圍

S7-200的許多指令中常會(huì)使用常數(shù)。常數(shù)的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度可以是字節(jié)、字和雙字。CPU以二進(jìn)制的形式存儲(chǔ)常數(shù)，書寫常數(shù)可以用二進(jìn)制、十進(jìn)制、十六進(jìn)制、ASCII碼或?qū)崝?shù)等多種形式。書寫格式如下：十進(jìn)制常數(shù)：1234；十六進(jìn)制常數(shù):16#3AC6；二進(jìn)制常數(shù)：2#1010000111100000；ASCII碼：“Show”；實(shí)數(shù)(浮點(diǎn)數(shù))：+1.175495E-38(正數(shù))，-1.175495E-38(負(fù)數(shù))(3)常數(shù)

PLC的編址就是對(duì)PLC內(nèi)部的元件進(jìn)行編碼，以便程序執(zhí)行時(shí)可以唯一地識(shí)別每個(gè)元件。PLC內(nèi)部在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)為每一種元件分配一個(gè)存儲(chǔ)區(qū)域，并用字母作為區(qū)域標(biāo)志符，同時(shí)表示元件的類型。例如：數(shù)字量輸入寫入輸入映象寄存器(區(qū)標(biāo)志符為I)，數(shù)字量輸出寫入輸出映象寄存器(區(qū)標(biāo)志符為Q)，模擬量輸入寫入模擬量輸入映象寄存器(區(qū)標(biāo)志符為AI)，模擬量輸出寫入模擬量輸出映象寄存器(區(qū)標(biāo)志符為AQ)。

2.2.2編址方式

除了輸入輸出外，PLC還有其他元件，V表示變量存儲(chǔ)器；M表示內(nèi)部標(biāo)志位存儲(chǔ)器；SM表示特殊標(biāo)志位存儲(chǔ)器；L表示局部存儲(chǔ)器；T表示定時(shí)器；C表示計(jì)數(shù)器；HC表示高速計(jì)數(shù)器；S表示順序控制存儲(chǔ)器；AC表示累加器.掌握各元件的功能和使用方法是編程的基礎(chǔ)。下面介紹元件的編址方式。存儲(chǔ)器的單位可以是位（bit）、字節(jié)(Byte)；字(Word)、雙字(DoubleWord)，那么編址方式也可以分為位、字節(jié)、字、雙字編址。

1.位編址 位編址的指定方式為：(區(qū)域標(biāo)志符)字節(jié)號(hào).位號(hào)，如I0.0；Q0.2;I3.2。

2.字節(jié)編址

字節(jié)編址的指定方式為：(區(qū)域標(biāo)志符)B(字節(jié)號(hào))，如IB0表示由I0.0～I(xiàn)0.7這8位組成的字節(jié)。

3.字編址 字編址的指定方式為：(區(qū)域標(biāo)志符)W(起始字節(jié)號(hào))，且最高有效字節(jié)為起始字節(jié)。例如VW0表示由VB0和VB1這2字節(jié)組成的字。

4.雙字編址 雙字編址的指定方式為：(區(qū)域標(biāo)志符)D(起始字節(jié)號(hào))，且最高有效字節(jié)為起始字節(jié)例如VD0表示由VBO～VB3這4字節(jié)組成的雙字。

1.直接尋址 直接尋址是在指令中直接使用存儲(chǔ)器或寄存器的元件名稱(區(qū)域標(biāo)志)和地址編號(hào)，直接到指定偽區(qū)域讀取或?qū)懭霐?shù)據(jù)。有按位、字節(jié)、字、雙字的尋址方式，如圖2-7所示。 圖2-7按位、字節(jié)、字、雙字的尋址方式

2.2.3尋址方式

2.間接尋址

間接尋址時(shí)，操作數(shù)并不提供直接數(shù)據(jù)位置，而是通過(guò)使用地址指針來(lái)存取存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)。在S7-200中，允許使用指針對(duì)I、Q、M、V、S、T、C(僅當(dāng)前值)存儲(chǔ)區(qū)進(jìn)行間接尋址。 (1)使用間接尋址前，要先創(chuàng)建一個(gè)指向該位置的指針。指針為雙字(32位)，存放的是另一個(gè)存儲(chǔ)器的地址，只能用V、L或累加器AC作指針。生成指針時(shí)，要使用雙字傳送指令(MOVD)，將數(shù)據(jù)所在單元的內(nèi)存地址送人指針，雙字傳送指令的輸入操作數(shù)開始處加&符號(hào)，表示某存儲(chǔ)器的地址，而不是存儲(chǔ)器內(nèi)部的值。指令輸出操作數(shù)是指針地址。例如MOVD&VB200，ACl指令就是將VB200的地址送人累加器ACl中。

(2)指針建立好后，利用指針存取數(shù)據(jù)。在使用地址指針存取數(shù)據(jù)的指令中，操作數(shù)前加“*”號(hào)表示該操作數(shù)為地址指針。例如MOVW*AClAC0//MOVW表示字傳送指令，指令將ACl中的內(nèi)容為起始地址的一個(gè)字長(zhǎng)的數(shù)據(jù)(即VB200，VB201內(nèi)部數(shù)據(jù))送入AC0內(nèi)，如圖2-8所示。圖2-8間接尋址

(1)輸入映像寄存器(輸入繼電器)

1)輸入映像寄存器的工作原理。在每次掃描周期的開始，CPU對(duì)PLC的實(shí)際輸入端進(jìn)行采樣，并將采樣值寫入輸入映象寄存器中?？梢孕蜗蟮貙⑤斎胗诚窦拇嫫鞅茸鬏斎肜^電器，每一個(gè)“輸入繼電器”線圈都與相應(yīng)的PLC輸入端相連(如“輸入繼電器”I0.0的線圈與PLC的輸入端子0.0相連)，當(dāng)外部開關(guān)信號(hào)閉合，則“輸入繼電器的線圈”得電，將“1”寫入對(duì)應(yīng)的輸入映像寄存器的位，在程序中其對(duì)應(yīng)的常開觸點(diǎn)閉合，常閉觸點(diǎn)斷開。由于存儲(chǔ)單元可以無(wú)限次的讀取，所以有無(wú)數(shù)對(duì)常開、常閉觸點(diǎn)供編程時(shí)使用。

2.2.4元件功能及地址分配

編程時(shí)應(yīng)注意，“輸入繼電器”的線圈只能由外部信號(hào)來(lái)驅(qū)動(dòng)，即輸入映像寄存器的值只能由外部的輸入信號(hào)來(lái)改寫，不能在程序內(nèi)部用指令來(lái)驅(qū)動(dòng)，因此，在用戶編制的梯形圖中只應(yīng)出現(xiàn)“輸入繼電器”的觸點(diǎn)，而不應(yīng)出現(xiàn)“輸入繼電器”的線圈。

2)輸人映像寄存器的地址分配。S7-200輸入映像寄存器區(qū)域有IB0～I(xiàn)B15共16個(gè)字節(jié)的存儲(chǔ)單元。系統(tǒng)對(duì)輸入映像寄存器是以字節(jié)(8位)為單位進(jìn)行地址分配的。輸入映像寄存器可以按位進(jìn)行操作，每一位對(duì)應(yīng)一個(gè)數(shù)字量的輸入點(diǎn)。如CPU224的基本單元輸入為14點(diǎn)，需占用2*8=16位，即占用IB0和IB1兩個(gè)字節(jié)。而I1.6、I1.7因沒有實(shí)際輸入而未使用，用戶程序中不可使用。但如果整個(gè)字節(jié)未使用如IB3～I(xiàn)Bl5，則可作為內(nèi)部標(biāo)志位(M)使用。

輸入繼電器可采用位、字節(jié)、字或雙宇來(lái)存取。

輸入繼電器位存取的地址編號(hào)范圍為I0.0～I(xiàn)15.7（２）輸出映侮寄存器(輸出繼電器)

1)輸出映像寄存器的工作原理 在每次掃描周期的結(jié)尾，CPU用輸出映象寄存器中的數(shù)值驅(qū)動(dòng)PLC輸出點(diǎn)上的負(fù)載。可以將輸出映像寄存器形象地比作輸出繼電器，每一個(gè)“輸出繼電器”線圈都與相應(yīng)的PLC輸出端相連，并有無(wú)數(shù)對(duì)常開和常閉觸點(diǎn)供編程時(shí)使用。除此之外，還有一對(duì)常開觸點(diǎn)與相應(yīng)的PLC輸出端相連(如輸出繼電器Q0.0有一對(duì)常開觸點(diǎn)與PLC輸出端子0.0相連)用于驅(qū)動(dòng)負(fù)載。輸出繼電器線圈的通斷狀態(tài)只能在程序內(nèi)部用指令驅(qū)動(dòng)。 2)輸出映像寄存器的地址分配

S7-200輸出映像寄存器區(qū)域有QB0～QBl5共16個(gè)字節(jié)的存儲(chǔ)單元。系統(tǒng)對(duì)輸出映像寄存器也是以字節(jié)(8位)為單位進(jìn)行地址分配的。輸出映像寄存器可以按位進(jìn)行操作，每一位對(duì)應(yīng)一個(gè)數(shù)字量的輸出點(diǎn)。如CPU224的基本單元輸出為10點(diǎn)，需占用2*8=16位，即占用QB0和QBl兩個(gè)字節(jié)。但未使用的位和字節(jié)均可在用戶程序中作為內(nèi)部標(biāo)志位使用。

輸出繼電器可采用位、字節(jié)、字或雙字來(lái)存輸出繼電器位存取的地址編號(hào)范圍為Q0.0～15.7。 以上介紹的輸入映像寄存器、輸出映像寄存器和輸入、輸出設(shè)備是有聯(lián)系的，因而是PLC與外部聯(lián)系的窗口。下面要介紹的存儲(chǔ)器則是與外部設(shè)備沒有聯(lián)系的，它們既不能用來(lái)接收輸人信號(hào)，也不能用來(lái)驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載，只是在編程時(shí)使用

（３）變量存儲(chǔ)器V 變量存儲(chǔ)器主要用于存儲(chǔ)變量，可以存放數(shù)據(jù)運(yùn)算的中間運(yùn)算結(jié)果或設(shè)置參數(shù)，在進(jìn)行數(shù)據(jù)處理時(shí)，變量存儲(chǔ)器會(huì)被經(jīng)常使用。變量存儲(chǔ)器可以是位尋址，也可按字節(jié)、字、雙字為單位尋址，其位存取的編號(hào)范圍根據(jù)CPU的型號(hào)有所不同，CPU221/222為V0.0～V2047.7共2KB存儲(chǔ)容量，CPU224/226為V0.0～V5119.7共5KB存儲(chǔ)容量。

(4)內(nèi)部標(biāo)志位存儲(chǔ)器(中間繼電器)M 內(nèi)部標(biāo)志位存儲(chǔ)器用來(lái)保存中間操作狀態(tài)和控制信息，其作用相當(dāng)于繼電器控制中的中間繼電器。內(nèi)部標(biāo)志位存儲(chǔ)器在PLC中沒有輸入/輸出端與之對(duì)應(yīng)，其線圈的通斷狀態(tài)只能在程序內(nèi)部用指令驅(qū)動(dòng)，其觸點(diǎn)不能直接驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載，只能在程序內(nèi)部驅(qū)動(dòng)輸出繼電器的線圈，再用輸出繼電器的觸點(diǎn)去驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載。 內(nèi)部標(biāo)志位存儲(chǔ)器可采用位、字節(jié)、字或雙字采存取。其位存取的地址編號(hào)范圍為M0.0 ～M31.7共32個(gè)字節(jié)。(5)特殊標(biāo)志位存儲(chǔ)器SM

PLC中還有若干特殊標(biāo)志位存儲(chǔ)器，特殊標(biāo)志位存儲(chǔ)器位提供大量的狀態(tài)和控制功能，用來(lái)在CPU和用戶程序之間交換信息，特殊標(biāo)志位存儲(chǔ)器能以位、字節(jié)、字或雙字來(lái)存取，CPU224的SM的位地址編號(hào)范圍為SMO.0～SMl79.7共180個(gè)字節(jié)，其中SM0.0～SM29.7的30個(gè)字節(jié)為只讀型區(qū)域。

常用的特殊存儲(chǔ)器的用途如下： SM0.0：運(yùn)行監(jiān)視。SM0.0始終為“1“狀態(tài)，當(dāng)PLC運(yùn)行時(shí)，可以利用其觸點(diǎn)驅(qū)動(dòng)輸出繼電器，在外部顯示程序是否處于運(yùn)行狀態(tài)。 SM0.1：初始化脈沖。每當(dāng)PLC的程序開始運(yùn)行時(shí)，SM0.1線圈接通一個(gè)掃描周期，因此SM0.1的觸點(diǎn)常用于調(diào)用初使化程序等。 SM0.3：開機(jī)進(jìn)入RUN時(shí)，接通一個(gè)掃描周期，可用在啟動(dòng)操作之前，給設(shè)備提前預(yù)熱。 SM0.4、SMO.5：占空比為50%的時(shí)鐘脈沖。當(dāng)PLC處于運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，SM0.4產(chǎn)生周期為lmin的時(shí)鐘脈沖，SM0.5產(chǎn)生周期為1s的時(shí)鐘脈沖。若將時(shí)鐘脈沖信號(hào)送入計(jì)數(shù)器作為計(jì)數(shù)信號(hào)，可起到定時(shí)器的作用。

SM0.6：掃描時(shí)鐘，1個(gè)掃描周期為ON，另一為

OFF，循環(huán)交替。SM0.7：工作方式開關(guān)位置指示，開關(guān)放置在RUN

位置時(shí)為1,開關(guān)放置在TERM位置時(shí)為0。

SMl.0：零標(biāo)志位，運(yùn)算結(jié)果為0時(shí)，該位置1SMl.1：溢出標(biāo)志位，結(jié)果溢出或非法值時(shí)，

該位置1。SM1.2：負(fù)數(shù)標(biāo)志位，運(yùn)算結(jié)果為負(fù)數(shù)時(shí)，該位置1。SM1.3：被0除標(biāo)志位。其他特殊存儲(chǔ)器的用途可查閱相關(guān)手冊(cè)。

(6)局部變量存儲(chǔ)器L

局部變量存儲(chǔ)器L用來(lái)存放局部變量。局部變量存儲(chǔ)器L和變量存儲(chǔ)器V十分相似，主要區(qū)別在于全局變量是全局有效，即同一個(gè)變量可以被任何程序(主程序、子程序和中斷程序)訪問(wèn)。而局部變量只是局部有效，即變量只和特定的程序相關(guān)聯(lián)。L也可以作為地址指針。

S7-200有64個(gè)字節(jié)的局部變量存儲(chǔ)器，其中60個(gè)字節(jié)可以作為暫時(shí)存儲(chǔ)器，或給子程序傳遞參數(shù)。后4個(gè)字節(jié)作為系統(tǒng)的保留字節(jié)。PLC在運(yùn)行時(shí)，根據(jù)需要?jiǎng)討B(tài)地分配局部變量存儲(chǔ)器，在執(zhí)行主程序時(shí)，64個(gè)字節(jié)的局部變量存儲(chǔ)器分配給主程序，當(dāng)調(diào)用子程 序或出現(xiàn)中斷時(shí)，局部變量存儲(chǔ)器分配給子程序或中斷程序。

局部存儲(chǔ)器可以按位、字節(jié)、字、雙字直接尋址，其位存取的地址編號(hào)范圍為L(zhǎng)0.0～L63.7。

(7)定時(shí)器T

PLC所提供的定時(shí)器的作用相當(dāng)于繼電器控制系統(tǒng)中的時(shí)間繼電器。每個(gè)定時(shí)器可提供無(wú)數(shù)對(duì)常開和常閉觸點(diǎn)供編程使用。其設(shè)定時(shí)間由程序設(shè)置。

每個(gè)定時(shí)器有一個(gè)16位的當(dāng)前值寄存器，用于存儲(chǔ)定時(shí)器累計(jì)的時(shí)基增量值(1～32767)，另有一個(gè)狀態(tài)位表示定時(shí)器的狀態(tài)。若當(dāng)前值寄存器累計(jì)的時(shí)基增量值大于等于設(shè)定值時(shí)，定時(shí)器的狀態(tài)位被置“1”，該定時(shí)器的常開觸點(diǎn)閉合。

定時(shí)器的定時(shí)精度分別為1ms、10ms和l00ms三種，CPU222、CPU224及CPU226的定時(shí)器地址編號(hào)范圍為T0～T255，它們分辨率、定時(shí)范圍并不相同，用戶應(yīng)根據(jù)所用CPU型號(hào)及時(shí)基，正確選用定時(shí)器的編號(hào)。

(8)計(jì)數(shù)器C

計(jì)數(shù)器用于累計(jì)計(jì)數(shù)輸入端接收到的由斷開到接通的脈沖個(gè)數(shù)。計(jì)數(shù)器可提供無(wú)數(shù)對(duì)常開和常閉觸點(diǎn)供編程使用，其設(shè)定值由程序賦予。 計(jì)數(shù)器的結(jié)構(gòu)與定時(shí)器基本相同，每個(gè)計(jì)數(shù)器有一個(gè)16位的當(dāng)前值寄存器用于存儲(chǔ)計(jì)數(shù)器累計(jì)的脈沖數(shù)，另有一個(gè)狀態(tài)位表示計(jì)數(shù)器的狀態(tài)，若當(dāng)前值寄存器累計(jì)的脈沖數(shù)大于等于設(shè)定值時(shí)，計(jì)數(shù)器的狀態(tài)位被置“1”，該計(jì)數(shù)器的常開觸點(diǎn)閉合。計(jì)數(shù)器的地址編號(hào)范圍為C0～C255。

(9)高速計(jì)數(shù)器HC

一般計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)頻率受掃描周期的影響，不能太高。而高速計(jì)數(shù)器可用來(lái)累計(jì)比CPU的掃描速度更快的事件。高速計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值是一個(gè)雙字長(zhǎng)(32位)的整數(shù)，且為只讀值。高速計(jì)數(shù)器的地址編號(hào)范圍根據(jù)CPU的型號(hào)有所不同，CPU221/222各有4個(gè)高速計(jì)數(shù)器，CPU224/226各有6個(gè)高速計(jì)數(shù)器，編號(hào)為HC0～HC5。

(10)累加器AC

累加器是用來(lái)暫存數(shù)據(jù)的寄存器，它可以用來(lái)存放運(yùn)算數(shù)據(jù)、中間數(shù)據(jù)和結(jié)果。CPU提供了4個(gè)32位的累加器，其地址編號(hào)為AC0～AC3。累加器的可用長(zhǎng)度為32位，可采用字節(jié)、字、雙字的存取方式，按字節(jié)、字只能存取累加器的低8位或低16位，雙字可以存取累加器全部的32位。 (11)順序控制繼電器S(狀態(tài)元件) 順序控制繼電器是使用步進(jìn)順序控制指令編程時(shí)的重要狀態(tài)元件，通常與步進(jìn)指令一起使用以實(shí)現(xiàn)順序功能流程圖的編程。順序控制繼電器的地址編號(hào)范圍為S0.0～S31.7。 (12)模擬量輸入/輸出映像寄存器(AI/AQ) S7-200的模擬量輸入電路是將外部輸入的模擬量信號(hào)轉(zhuǎn)換成1個(gè)字長(zhǎng)的數(shù)字量存入模擬量輸入映像寄存器區(qū)域，區(qū)域標(biāo)志符為AI。模擬量輸出電路是將模擬量輸出映像寄存器區(qū)域的1個(gè)字長(zhǎng)(16位)數(shù)值轉(zhuǎn)換為模擬電流或電壓輸出，區(qū)域標(biāo)志符為AQ。

在PLC內(nèi)的數(shù)字量字長(zhǎng)為16位，即2個(gè)字節(jié)，故其地址均以偶數(shù)表示，如AIW0、AIW2…；AQW0、AQW2…。

對(duì)模擬量輸人/輸出是以2個(gè)字(W)為單位分配地址，每路模擬量輸人/輸出占用1個(gè)字(2個(gè)字節(jié))。如有3路模擬量輸入，需分配4個(gè)字(AIW0、AIW2、AIW4、AIW6)，其中沒有被使用的字AIW6，不可被占用或分配給后續(xù)模塊。如果有1路模擬量輸出，需分配2個(gè)字(AQW0、AQW2)，其中沒有被使用的字AQW2，不可被占用或分配給后續(xù)模塊。 模擬量輸入/輸出的地址編號(hào)范圍根據(jù)CPU的型號(hào)的不伺有所不同，CPU222為AIW0～ AIW30/AQW0～AQW30；CPU224/226為AIW0～AIW62/AQW0～AQW62。

２.3基本位邏輯指令及應(yīng)用

位操作指令是以“位”為操作數(shù)地址的PLC常用的基本指令。梯形圖指令有觸點(diǎn)和線圈兩大類，觸點(diǎn)又分常開觸點(diǎn)和常閉觸點(diǎn)兩種形式；語(yǔ)句表指令有與、或、輸出等邏輯關(guān)系。位操作指令能夠?qū)崿F(xiàn)基本的位邏輯運(yùn)算和控制。２.3.1基本位操作指令介紹

1．邏輯取(裝載)及線圈驅(qū)動(dòng)指令LD/LDN (1)指令功能

LD(Load)：常開觸點(diǎn)邏輯運(yùn)算的開始。對(duì)應(yīng)梯形圖則為在左側(cè)母線或線路分支點(diǎn)處初始裝載一個(gè)常開觸點(diǎn)。

LDN(Loadnot)：常閉觸點(diǎn)邏輯運(yùn)算的開始(即對(duì)操作數(shù)的狀態(tài)取反)。對(duì)應(yīng)梯形圖則為在左側(cè)母線或線路分支點(diǎn)處初始裝載一個(gè)常閉觸點(diǎn)。

=(OUT)：輸出指令，表示對(duì)存儲(chǔ)器賦值的指令，對(duì)應(yīng)梯形圖則為線圈驅(qū)動(dòng)。對(duì)同一元件只能使用一次。

(2)指令格式(如圖2-9所示)

網(wǎng)絡(luò)1LDI0.0//裝載常開觸點(diǎn)=Q0.0

//輸出線圈網(wǎng)絡(luò)2LDNI0.0

//裝載常閉觸點(diǎn)=M0.0//輸出線圈(a)梯形圖圖2-9LD/LDN、OUT指令的使用語(yǔ)句表(b) 說(shuō)明：

1)觸點(diǎn)代表CPU對(duì)存儲(chǔ)器的讀操作：常開觸點(diǎn)和存儲(chǔ)器的位狀態(tài)一致，常閉觸點(diǎn)和存儲(chǔ)器的位狀態(tài)相反。用戶程序中同觸點(diǎn)可使用無(wú)數(shù)次。 例如：存儲(chǔ)器I0.0的狀態(tài)為1，則對(duì)應(yīng)的常開觸點(diǎn)I0.0接通，表示能流可以通過(guò)；而對(duì)應(yīng)的常閉觸點(diǎn)I0.0斷開，表示能流不能通過(guò)。存儲(chǔ)器I0.0的狀態(tài)為0，則對(duì)應(yīng)的常開觸點(diǎn)I0.0斷開，表示能流不能通過(guò)；而對(duì)應(yīng)的常閉觸點(diǎn)I0.0接通，表示能流可以通過(guò)。

2)線圈代表：CPU對(duì)存儲(chǔ)器的寫操作。若線圈左側(cè)的邏輯運(yùn)算結(jié)果為“1”，表示能流能夠達(dá)到線圈，CPU將該線圈操作數(shù)指定的存儲(chǔ)器的位置位為“1”。若線圈左側(cè)的邏輯運(yùn)算結(jié)果為“0”，表示能流不能夠達(dá)到線圈，CPU將該線圈操作數(shù)指定的存儲(chǔ)器的位寫入“0”。用戶程序中；同一操作數(shù)的線圈只能使用一次。 (3)LD/LDN，=指令使用說(shuō)明

1)LD/LDN指令用于與輸入公共母線(輸入母線)相聯(lián)的接點(diǎn)，也可與OLD、ALD指令配合使用于分支回路的開頭。

2)=指令用于Q、M、SM、T、C、V、S,但不能用于輸入映像寄存器I。輸出端不帶負(fù)載時(shí)，控制線圈應(yīng)盡量使用M或其他，而不用Q。

LD

I0.0 =M0.0 =Q0.0

(b)語(yǔ)句

(a)梯形圖3)可以并聯(lián)使用任意次，但不能串聯(lián)，如圖2-10所示。 4)LD/LDN的操作數(shù)：I、Q、M、SM、T、C、V、S。5)=(OUT)的操作數(shù)：Q、M、SM、T、C、V、S。圖2-10輸出指令并聯(lián)使用表2.觸點(diǎn)串聯(lián)指令A(yù)(And)、AN(Andnot) (1)指令功能

A(And)：與操作，在梯形圖中表示串聯(lián)連接單個(gè)常開觸點(diǎn)。

AN(Andnot)：與非操作，在梯形圖中表示串聯(lián)連接單個(gè)常閉觸點(diǎn)。 (2)指令格式(如圖2-11)網(wǎng)絡(luò)1LDI0.0//裝載常開觸點(diǎn)AM0.0//與常開觸點(diǎn)=Q0.0//輸出線圈網(wǎng)絡(luò)2LDQ0.0//裝載常開觸點(diǎn)ANI0.1//與常閉觸點(diǎn)=M0.0//輸出線圈AT37//與常開觸點(diǎn)=Q0.1//輸出線圈

(a)梯形圖圖2-11A/AN指令的使用(b)語(yǔ)句表

(3)A/AN指令使用說(shuō)明

1)AN是單個(gè)觸點(diǎn)串聯(lián)連接指令，可連續(xù)使用，如圖2-12所示。

2)若要串聯(lián)多個(gè)接點(diǎn)組合回路時(shí)，必須使用ALD指令，如圖2-13所示。LDI0.0AI0.1=Q0.0LDI0.2ANM0.0AM0.1=Q0.1(a)梯形圖

(b)語(yǔ)句表

圖2-13ALD的使用圖2-12單個(gè)觸點(diǎn)串聯(lián)連接

3）若按正確次序編程(即輸入：“左重右輕、上重下輕”，輸出：“上輕下重”)，可以反復(fù)使用=指令，如圖2-14所示。但若按圖2-15所示的編程次序，就不能連續(xù)使用=指令。 ④A/AN的操作數(shù)：I、Q、M、SM、T、C、V、S。ANI0.1

=

M0.0

AT37

=Q0.1

(a)梯形圖圖2-14

反復(fù)使用=指令圖2-15不能連續(xù)使用=指令(b)語(yǔ)句表

3．觸點(diǎn)并聯(lián)指令O(Or)/ON(Ornot) (1)指令功能

O：或操作，在梯形圖中表示并聯(lián)連接一個(gè)常開觸點(diǎn)。

ON：或非操作，在梯形圖中表示并聯(lián)連接一個(gè)常閉觸點(diǎn)：

(2)指令格式(如圖2-16所示)

網(wǎng)絡(luò)1LDI0.0O

I0.1ONM0.0=

Q0.0網(wǎng)絡(luò)2LDNQ0.0A

I0.2O

M0.1AN

I0.3O

M0.2=

M0.1

(a)梯形圖圖2-16O/ON指令的使用(b)語(yǔ)句

(3)O/ON指令使用說(shuō)明

1)O/ON指令可作為并聯(lián)一個(gè)觸點(diǎn)指令，緊接在LD/LDN指令之后用，即對(duì)其前面的LD/LDN指令所規(guī)定的觸點(diǎn)并聯(lián)一個(gè)觸點(diǎn)，可以連續(xù)使用。

2)若要并聯(lián)連接兩個(gè)以上觸點(diǎn)的串聯(lián)回路時(shí)，須采用OLD指令。

3)ON操作數(shù)：IQM、SM、V、S、T、C。

4.電路塊的串聯(lián)指令A(yù)LD (1)指令功能

ALD：塊“與”操作，用于串聯(lián)連接多個(gè)并聯(lián)電路絹成的電路塊。

(2)指令格式(如圖2-17所示)LDI0.0//裝入常開觸點(diǎn)OI0.1//或常開觸點(diǎn)LDM0.0//裝入常開觸點(diǎn)ONM0.1//或常開觸點(diǎn)ALD//塊與操作=Q0.0//輸出線圈

(a)梯形圖圖2-17ALD指令使用(b)語(yǔ)句表

(3)ALD指令使用說(shuō)明

1)并聯(lián)電路塊與前面電路串聯(lián)連接時(shí)，使用ALD指令。分支的起點(diǎn)用LD/LDN指令，并聯(lián)電路結(jié)束后使用ALD指令與前面電路串聯(lián)。

2)可以順次使用ALD指令串聯(lián)多個(gè)并聯(lián)電路塊，支路數(shù)量沒有限制，如圖2-18所示。

3)ALD指令無(wú)操作數(shù)。

LDI0.0 ONI0.3 LDI0.1 OI0.4 ALD LDI0.2 OI0.5 ALD =Q0.0

(b)語(yǔ)句表

(a)梯形圖圖2-18ALD指令使用(2)指令格式(如圖2-19所示)LDI0.0//裝入常開觸點(diǎn)AI0.1//與常開觸點(diǎn)LDI0.2//裝入常開觸點(diǎn)AI0.3//與常開觸點(diǎn)OLD//塊或操作LDNI0.4//裝入常閉觸點(diǎn)AI0.5//與常開觸點(diǎn)OLD//塊或操作=Q0.0//輸出線圈(b)語(yǔ)句表

(a)梯形圖圖2-19

OLD指令的使用

5.電路塊的并聯(lián)指令OLD(1)指令功能 OLD：塊“或”操作,用于并聯(lián)連接多個(gè)串聯(lián)電路組成的電路塊。 (3)OLD指令使用說(shuō)明 1)并聯(lián)連接幾個(gè)串聯(lián)支路時(shí)，其支路的起點(diǎn)以LD、LDN開始，并聯(lián)結(jié)束后用OLD。 2)可以順次使用OLD指令并聯(lián)多個(gè)串聯(lián)電路塊，支路數(shù)量沒有限制。 3)ALD指令無(wú)操作數(shù)。 6．邏輯堆棧的操作S7-200系列PLC采用模擬棧的結(jié)構(gòu)，用于保存邏輯運(yùn)算結(jié)果及斷點(diǎn)的地址，稱為邏輯堆棧（Stack）。S7-200系列PLC中有一個(gè)9層的堆棧。在此討論斷點(diǎn)保護(hù)功能的堆棧操作。

(1)指令功能 堆棧操作指令用于處理線路的分支點(diǎn)。在編制控制程序時(shí)，經(jīng)常遇到多個(gè)分支電路同時(shí)受一個(gè)或一組觸點(diǎn)控制的情況，如圖2-20所示，若采用前述指令不容易編寫程序，用堆棧操作指令則可方便地將圖2-20所示梯形圖轉(zhuǎn)換為語(yǔ)句表。 邏輯入棧（LogicPush，LPS）指令：LPS指令把棧頂值復(fù)制后壓入堆棧，棧中原來(lái)數(shù)據(jù)依次下移一層，棧底值壓出丟失。 邏輯讀棧（LogicRead，LRD）指令：LRD指令把邏輯堆棧第二層的值復(fù)制到棧頂，2～9層數(shù)據(jù)不變，堆棧沒有壓入和彈出。但原棧頂?shù)闹祦G失。邏輯出棧（LogicPop，LPP）指令：LPP指令把堆棧彈出一級(jí)，原第二級(jí)的值變?yōu)樾碌臈ｍ斨?，原棧頂?shù)據(jù)從棧內(nèi)丟失。

LPS、LRD、LPP指令的操作過(guò)程如圖2-21所示。圖中Iv．x為存儲(chǔ)在棧區(qū)的斷點(diǎn)的地址。LDI0.0//裝載常開觸點(diǎn)LPS//壓入堆棧LDI0.1//裝載常開觸點(diǎn)OI0.2//或常開觸點(diǎn)ALD//塊與操作=Q0.0//輸出線圈

LRD//讀棧

LDI0.3//裝載常開觸點(diǎn)

OI0.4//或常開觸點(diǎn)

ALD//塊與操作=Q0.1//輸出線圈

LPP//彈出堆棧AI0.5//與常開觸點(diǎn)

=Q0.2//輸出線圈

(b)語(yǔ)句表

(a)梯形圖圖2-21

堆棧操作過(guò)程示意圖

(2)指令格式如圖2-20所示

（3）指令使用說(shuō)明 1)邏輯堆棧指令可以嵌套使用，最多為9層。 2)為保證程序地址指針不發(fā)生錯(cuò)誤，入棧指令LPS和出棧指令LPP必須成對(duì)使用，最后一次讀棧操作應(yīng)使用出棧指令LPP。 3)堆棧指令沒有操作數(shù)。 7.置位與復(fù)位指令 執(zhí)行S(Set，置位或置1)與R(Reset，復(fù)位或置0)指令時(shí)，從指定位地址開始的N個(gè)點(diǎn)的映像寄存器都被置位(變?yōu)?)或復(fù)位(變?yōu)?)，并保持該狀態(tài)。指令使用說(shuō)明： 1)對(duì)同一元件(同一寄存器的位)可以多次使用S/R指令(與“=”指令不同)。 2)由于是掃描工作方式，當(dāng)置位、復(fù)位指令同時(shí)有效時(shí)，寫在后面的指令具有優(yōu)先權(quán)。 3)操作數(shù)N為：VB、IB、QB、MB、SMB、SB、LB、AC、常量、*VD、*AC、*LD。取值范圍為：0～255。數(shù)據(jù)類型為：字節(jié)。 4)操作數(shù)S-bit為：Q、M、SM、T、C、V、S、L。數(shù)據(jù)類型為：布爾 5)置位復(fù)位指令通常成對(duì)使用，也可以單獨(dú)使用或與指令盒配合使用。

(2)指令格式如圖2-20所示（3）指令使用說(shuō)明 1)邏輯堆棧指令可以嵌套使用，最多為9層。 2)為保證程序地址指針不發(fā)生錯(cuò)誤，入棧指令LPS和出棧指令LPP必須成對(duì)使用，最后一次讀棧操作應(yīng)使用出棧指令LPP。 3)堆棧指令沒有操作數(shù)。 7.置位與復(fù)位指令 執(zhí)行S(Set，置位或置1)與R(Reset，復(fù)位或置0)指令時(shí)，從指定位地址開始的N個(gè)點(diǎn)的映像寄存器都被置位(變?yōu)?)或復(fù)位(變?yōu)?)，并保持該狀態(tài)。指令使用說(shuō)明：

1)對(duì)同一元件(同一寄存器的位)可以多次使用S/R指令(與“=”指令不同)。

2)由于是掃描工作方式，當(dāng)置位、復(fù)位指令同時(shí)有效時(shí)，寫在后面的指令具有優(yōu)先權(quán)。

3)操作數(shù)N為：VB、IB、QB、MB、SMB、SB、LB、AC、常量、*VD、*AC、*LD。取值范圍為：0～255。數(shù)據(jù)類型為：字節(jié)。

4)操作數(shù)S-bit為：Q、M、SM、T、C、V、S、L。數(shù)據(jù)類型為：布爾。

5)置位復(fù)位指令通常成對(duì)使用，也可以單獨(dú)使用或與指令盒配合使用。其指令格式及功能見表2-1，其應(yīng)用舉例及時(shí)序分析如圖2-22所示。表2-1S/R指令格式及功能指令名稱LADSTL功能置位指令SetS-bit─(S)NSbit，N使能輸入有效后，從指定bit地址開始的N個(gè)位置“1”并保持復(fù)位指令ResetS-bit─(R)NRbit,N使能輸入有效后，從指定bit地址開始的N個(gè)位置“0”并保持LDI0.0SQ0.0，1網(wǎng)絡(luò)4LDI0.1RQ0.0，1(b)語(yǔ)句表

(a)梯形圖(c)時(shí)序圖圖2-22

S/R指令應(yīng)用的梯形圖、語(yǔ)句表和時(shí)序圖

正跳變觸點(diǎn)檢測(cè)到一次正跳變(觸點(diǎn)的輸入信號(hào)由0變?yōu)?即上升沿脈沖)時(shí)，或負(fù)跳變觸點(diǎn)檢測(cè)到一次負(fù)跳變(觸點(diǎn)的輸入信號(hào)由1變?yōu)?即下降沿脈沖)時(shí)，觸點(diǎn)接通一個(gè)掃描周期。正/負(fù)跳變指令的助記符分別為EU(EdgeUp，上升沿)和ED(EdgeDown，下降沿)，它們沒有操作數(shù)，觸點(diǎn)符號(hào)中間的“P”和“N”分別表示正跳變(PositiveTransition)和負(fù)跳變(NegativeTransition)。其指令格式及功能見表2-2，其應(yīng)用舉例及時(shí)序分析如圖2-23所示。8.正負(fù)跳變指令

表2-2

正負(fù)跳變指令指令格式及功能指令名稱LADSTL功能正跳變指令EU檢測(cè)到EU指令前的邏輯運(yùn)算結(jié)果有一個(gè)上升沿時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)寬度為一個(gè)掃描周期的脈沖負(fù)跳變指令ED檢測(cè)到ED指令前的邏輯運(yùn)算結(jié)果有一個(gè)下降沿時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)寬度為一個(gè)掃描周期的脈沖LDI0.0//裝入常開觸點(diǎn)EU//正跳變=M0.0//輸出網(wǎng)絡(luò)2LDM0.0//裝入SQ0.0，1//輸出置位網(wǎng)絡(luò)3LDI0.1//裝入ED//負(fù)跳變=M0.1//輸出網(wǎng)絡(luò)4LDM0.1//裝入RQ0.0，1//輸出復(fù)位

圖2-23EU/ED指令應(yīng)用的梯形圖、語(yǔ)句表和時(shí)序圖(a)梯形圖(b)語(yǔ)句表

(c)時(shí)序圖

圖2-23所示的程序運(yùn)行結(jié)果分析如下：

I0.0的上升沿，經(jīng)觸點(diǎn)(EU)產(chǎn)生一個(gè)掃描周期的時(shí)鐘脈沖，驅(qū)動(dòng)輸出線圈M0.0導(dǎo)通—個(gè)掃描周期，M0.0的常開觸點(diǎn)閉合一個(gè)掃描周期，使輸出線圈Q0.0置1，并保持。

I0.1的下降沿，經(jīng)觸點(diǎn)(ED)產(chǎn)生一個(gè)掃描周期的時(shí)鐘脈沖，驅(qū)動(dòng)輸出線圈M0.1導(dǎo)通一個(gè)掃描周期，M0.1的常開觸點(diǎn)閉合一個(gè)掃描周期，使輸出線圈Q0.0復(fù)位為0，并保持。９.取反指令NOT 取反觸點(diǎn)將它左邊電路的邏輯運(yùn)算結(jié)果取反，運(yùn)算結(jié)果若為1則變?yōu)?，為0則變?yōu)?，該指令沒有操作數(shù)。能流到達(dá)該觸點(diǎn)時(shí)即停止，若能流未到達(dá)該觸點(diǎn)，則該觸點(diǎn)給右側(cè)供給能流。NOT指令將堆棧頂部的值由0改為1，或由1改為0。其梯形圖指令格式是，

，其應(yīng)用舉例及時(shí)序分析如圖2-24所示。

圖2-24取反指令應(yīng)用的梯形圖、語(yǔ)句表和時(shí)序圖(a)梯形圖

(b)語(yǔ)句表

(c)時(shí)序圖

1.0.空操作指令 空操作指令只起增加程序容量的作用。當(dāng)使能輸入有效時(shí)，執(zhí)行空操作指令，將稍微延長(zhǎng)掃描周期長(zhǎng)度，不影響用戶程序的執(zhí)行，不會(huì)使能流斷開。操作數(shù)N=0～255，為執(zhí)行該操作指令的次數(shù)。其梯形圖指令格式是如圖2-27所示是一個(gè)用繼電器接觸器控制的三相交流電動(dòng)機(jī)的起?？刂齐娐?，其特點(diǎn)是：當(dāng)按下啟動(dòng)按鈕時(shí)，電動(dòng)機(jī)就啟動(dòng)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)；當(dāng)按下停止按鈕時(shí)，電動(dòng)機(jī)就停止運(yùn)行。該電路采用了熱繼電器FR為電動(dòng)機(jī)M的過(guò)載保護(hù)?，F(xiàn)在要求用PLC設(shè)計(jì)控制線路，可按下述步驟進(jìn)行：項(xiàng)目實(shí)施任務(wù)1.1：設(shè)計(jì)一個(gè)單臺(tái)電動(dòng)機(jī)的啟、停的PLC控制系統(tǒng)方案一圖2-27交流電動(dòng)機(jī)啟?？刂齐姎庠韴D(1)I/O端口分配根據(jù)控制要求，I/O端口分配情況如表2-3所示表2-3I/O端口分配表表2-3I/O端口分配表輸入信號(hào)輸出信號(hào)PLC地址電氣符號(hào)功能說(shuō)明PLC地址電氣符號(hào)功能說(shuō)明I0.0SB1啟動(dòng)按鈕，常開觸點(diǎn)Q0.0KM1接觸器線圈I0.1SB2停止按鈕，常開觸點(diǎn)I0.2FR熱繼電器動(dòng)合觸點(diǎn)FR(2)三相異步電動(dòng)機(jī)單向啟動(dòng)、停止的PLC控制接線圖如圖2-28示。圖2-28電動(dòng)機(jī)單向啟、停PLC控制接線圖(3)程序設(shè)計(jì)。

三相異步電動(dòng)機(jī)單向啟動(dòng)、停止的PLC控制電路程序及分析如圖2-29示。圖2-29電機(jī)單向啟動(dòng)、停止控制的程序(a)梯形圖

(b)語(yǔ)句表

(c)時(shí)序圖

電動(dòng)機(jī)起動(dòng)、保持和停止電路(簡(jiǎn)稱為“起-保-?！彪娐?，其對(duì)應(yīng)的PLC外部接線圖如圖2-28，起動(dòng)、停止常開按鈕SB1和SB2分別接在輸入端I0.0和I0.1，負(fù)載接在輸出端Q0．0。因此輸人映像寄存器I0.0的狀態(tài)與起動(dòng)按鈕SBl(常開按鈕)的狀態(tài)相對(duì)應(yīng)，輸入映像寄存器I0.1的狀態(tài)與停止按鈕SB2(常開按鈕)的狀態(tài)相對(duì)應(yīng)。而程序運(yùn)行結(jié)果寫人輸出映像寄存器Q0.0，并通過(guò)輸出電路控制接觸器線圈KM。圖中的起動(dòng)信號(hào)I0.0和停止信號(hào)I0.1是由起動(dòng)按鈕和停止按鈕提供的信號(hào)，持續(xù)ON的時(shí)間一般都很短，這種信號(hào)稱為短信號(hào)。起保停電路最主要的特點(diǎn)是具有“記憶”功能，按下起動(dòng)按鈕，I0.0的常開觸點(diǎn)接通，如果這時(shí)未按停止按鈕，I0.1的常閉觸點(diǎn)接通，熱繼電器不動(dòng)作時(shí)，I0.2常閉觸點(diǎn)閉合，Q0.0的線圈“通電”，它的常開觸點(diǎn)同時(shí)接通。松開起動(dòng)按鈕，I0.0的已閉合的觸點(diǎn)斷開，“能流”經(jīng)Q0.0的已閉合的觸點(diǎn)、I0.1的常閉觸點(diǎn)和I0.2的常閉觸點(diǎn)流過(guò)Q0.0的線圈，Q0.0仍為ON，這就是所謂的“自鎖”或“自保持”功能。按下停止按鈕，I0.1的常閉觸點(diǎn)斷開，使Q0.0的線圈斷電，其已閉合的常開觸點(diǎn)斷開，以后即使放開停止按鈕，I0.1的常閉觸點(diǎn)恢復(fù)接通狀態(tài)，Q0.0的線圈仍然“斷電”，使KM線圈“斷電”，電機(jī)停轉(zhuǎn)。電動(dòng)機(jī)過(guò)載時(shí)，I0.2的常閉觸點(diǎn)斷開，使Q0.0的線圈斷電，電機(jī)停轉(zhuǎn)。時(shí)序分析如圖2-29示，方案二

采用R/S指令編程也可實(shí)現(xiàn)電機(jī)單向啟動(dòng)、停止控制，其PLC外部接線圖同圖2-28相同它的程序及時(shí)序分析如圖2-30示。(a)梯形圖(b)語(yǔ)句表(c)時(shí)序圖 圖2-30電機(jī)單向啟動(dòng)、停止控制的R/S指令程序

如圖2-31相異步電動(dòng)機(jī)兩地控制電路。其特點(diǎn)是：操作人員能夠在不同的兩地A和B對(duì)電動(dòng)機(jī)M進(jìn)行啟動(dòng)、停止的控制。當(dāng)按下電動(dòng)機(jī)M的啟動(dòng)按鈕SB1或SB2時(shí)，電動(dòng)機(jī)M就啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)；當(dāng)按下停止按鈕SB3或SB4時(shí)，電動(dòng)機(jī)M就停止。圖2-31電動(dòng)機(jī)兩地電氣控制電路圖

任務(wù)1.2電動(dòng)機(jī)兩地控制的PLC控制系統(tǒng)(1)I/O端口分配

根據(jù)控制要求，I/O端口分配情況如表2-4所示表2-4I/O端口分配表輸入信號(hào)輸出信號(hào)PLC地址電氣符號(hào)功能說(shuō)明PLC地址電氣符號(hào)功能說(shuō)明I0.0SB1A地啟動(dòng)按鈕，常開觸點(diǎn)Q0.0KM1接觸器線圈I0.1SB2B地啟動(dòng)按鈕，常開觸點(diǎn)I0.2SB3A地停止按鈕，常開觸點(diǎn)I0.3SB4B地停止按鈕，常開觸點(diǎn)I0.4KR熱繼電器動(dòng)斷觸點(diǎn)FR(2)三相異步電動(dòng)機(jī)兩地控制的PLC控制接線圖如圖2-32所示。

圖2-32電動(dòng)機(jī)兩地PLC外部接線圖(3)程序設(shè)計(jì)。 三相異步電動(dòng)機(jī)兩地控制的PLC控制電路程序及語(yǔ)句表如圖2-33所示。

圖2-33三相異步電動(dòng)機(jī)兩地控制電路PLC控制梯形圖及指令語(yǔ)句表a)梯形圖

(b)語(yǔ)句表采用一個(gè)按鈕控制兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)的依次順序啟動(dòng)，其控制要求是：按下按鈕SB1。第一臺(tái)電動(dòng)機(jī)M1啟動(dòng)，松開按鈕SB1，第二臺(tái)電動(dòng)機(jī)M2啟動(dòng)，這樣可使兩條電機(jī)分開啟動(dòng)，從而防止兩臺(tái)電機(jī)同時(shí)啟動(dòng)造成對(duì)電網(wǎng)的不良影響。按停止按鈕SB2時(shí)，兩臺(tái)電機(jī)都停止。如圖2-34所示為一個(gè)按鈕控制兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)的依次順序啟動(dòng)的控制電路。任務(wù)1.3采用一個(gè)按鈕控制兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)的依次順序啟動(dòng)

圖2-34一個(gè)按鈕控制兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)順序啟動(dòng)的控制電路(1)I/O端口分配

表2-5I/O端口分配表輸入信號(hào)輸出信號(hào)PLC地址電氣符號(hào)功能說(shuō)明PLC地址電氣符號(hào)功能說(shuō)明I0.0SB1啟動(dòng)按鈕，常開觸點(diǎn)Q0.0KM1電機(jī)M1接觸器線圈I0.1SB2停止按鈕，常開觸點(diǎn)Q0.1KM2電機(jī)M2接觸器線圈(2)三相異步電動(dòng)機(jī)兩地控制的PLC控制接線圖如圖2-35所示。圖2-35兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)順序啟動(dòng)的PLC外部接線圖根據(jù)控制要求，I/O端口分配情況如表2-5所示(3)程序設(shè)計(jì)。 三相異步電動(dòng)機(jī)兩地控制的PLC控制電路程序及語(yǔ)句表如圖2-36所示。

(a)梯形圖(b)語(yǔ)句表

圖2-36三相異步電動(dòng)機(jī)兩地控制電路PLC控制梯形圖及指令語(yǔ)句表2.4編程注意事項(xiàng)及編程技巧2.4.1.梯形圖語(yǔ)言中的語(yǔ)法規(guī)定（1）程序應(yīng)按自上而下，從左至右的順序編寫。（2）同一操作數(shù)的輸出線圈在一個(gè)程序中不能使用兩次，不同操作數(shù)的輸出線圈可以并行輸出。如圖2-37所示。（3）線圈不能直接與左母線相連。如果需要，可以通過(guò)特殊內(nèi)部標(biāo)志位存儲(chǔ)器SM0.0（該位始終為1）來(lái)連接，如圖2-38所示。

圖2-38線圈與母線的連接a）不正確

b）正確 圖2-37不同操作數(shù)的輸出線圈并行（4）適當(dāng)安排編程順序，以減少程序的步數(shù)。1）串聯(lián)多的支路應(yīng)盡量放在上部，如圖2-39所示。

a）電路安排不當(dāng)b）電路安排正確圖2-39串聯(lián)多的支路應(yīng)放在上部2）并聯(lián)多的支路應(yīng)靠近左母線，如圖2-40所示a）電路安排不當(dāng)b）電路安排正確圖2-40并聯(lián)多的支路應(yīng)靠近左母線3）觸點(diǎn)不能放在線圈的右邊。4）對(duì)復(fù)雜的電路，用ALD、OLD等指令難以編程，可重復(fù)使用一些觸點(diǎn)畫出其等效電路，然后再進(jìn)行編程，如圖2-41所示。a）復(fù)雜電路

b）等效電路

圖2-41復(fù)雜電路梯形圖技巧2.4.2編程技巧1.設(shè)置中間單元 在梯形圖中，若多個(gè)線圈都受某一觸點(diǎn)串并聯(lián)電路的控制，為了簡(jiǎn)化電路，在梯形圖中可設(shè)置該電路控制的存儲(chǔ)器的位，如圖2-42所示，這類似于繼電器電路中的中間繼電器。圖2-42設(shè)置中間單元2.盡量減少可編程控制器的輸入信號(hào)和輸出信號(hào) 可編程控制器的價(jià)格與I/O點(diǎn)數(shù)有關(guān)，因此減少I/O點(diǎn)數(shù)是降低硬件費(fèi)用的主要措施。如果幾個(gè)輸入器件觸點(diǎn)的串并聯(lián)電路總是作為一個(gè)整體出現(xiàn)，可以將他們作為可編程控制器的一個(gè)輸入信號(hào)，只占可編程控制器的一個(gè)輸入點(diǎn)。如果某器件的觸點(diǎn)只用一次并且與PLC輸出端的負(fù)載串聯(lián)，不必將它們作為PLC的輸入信號(hào)，可以將它們放在PLC外部的輸出回路，與外部負(fù)載串聯(lián)。3外部聯(lián)鎖電路的設(shè)立 為了防止控制正反轉(zhuǎn)的兩個(gè)接觸器同時(shí)動(dòng)作造成三相電源短路，應(yīng)在PLC外部設(shè)置硬件聯(lián)鎖電路。4.外部負(fù)載的額定電壓

PLC的繼電器輸出模塊和雙向晶閘管輸出模塊一般只能驅(qū)動(dòng)額定電壓AC220V的負(fù)載，交流接觸器的線圈應(yīng)選用220V的。

2.5PLC程序設(shè)計(jì)常用的方法

2.5.1經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法即在一些典型的控制電路程序的基礎(chǔ)上，根據(jù)被控制對(duì)象的具體要求，進(jìn)行選擇組合，并多次反復(fù)調(diào)試和修改梯形圖，有時(shí)需增加一些輔助觸點(diǎn)和中間編程環(huán)節(jié)，才能達(dá)到控制要求。這種方法沒有規(guī)律可遵循，設(shè)計(jì)所用的時(shí)間和設(shè)計(jì)質(zhì)量與設(shè)計(jì)者的經(jīng)驗(yàn)有很大的關(guān)系，所以稱為經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法。經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法用于較簡(jiǎn)單的梯形圖設(shè)計(jì)。應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法必須熟記一些典型的控制電路，如前面已經(jīng)介紹過(guò)起保停電路、下面將要介紹的交流電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)電路等。繼電器控制電路轉(zhuǎn)換為梯形圖設(shè)計(jì)方法的主要步驟如下：

1.熟悉現(xiàn)有的繼電器控制線路。

2.對(duì)照PLC的I/O端子接線圖，將繼電器電路圖上的被控器件（如接觸器線圈、指示燈、電磁閥等）換成接線圖上對(duì)應(yīng)的輸出點(diǎn)的編號(hào)，將電路圖上的輸入裝置（如傳感器、按鈕開關(guān)、行程開關(guān)等）觸點(diǎn)都換成對(duì)應(yīng)的輸入點(diǎn)的編號(hào)。

3.將繼電器電路圖中的中間繼電器、定時(shí)器，用PLC的輔助繼電器、定時(shí)器來(lái)代替。

4.畫出全部梯形圖，并予以簡(jiǎn)化和修改。這種方法對(duì)簡(jiǎn)單的控制系統(tǒng)是可行的，比較方便，但較復(fù)雜的控制電路，就不適用了。2.5.2繼電器控制電路轉(zhuǎn)換為梯形圖法

其控制要求如下：當(dāng)按下正轉(zhuǎn)啟動(dòng)按鈕SB1時(shí)，電動(dòng)機(jī)M正向啟動(dòng)且連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)；當(dāng)按下反轉(zhuǎn)啟動(dòng)按鈕SB2時(shí)，電動(dòng)機(jī)M反向啟動(dòng)且連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。其中按鈕SB1、SB2和接觸器KM1、KM2的常閉觸點(diǎn)分別串接在對(duì)方接觸器線圈回路中，當(dāng)接觸器KM1通電閉合時(shí)，接觸器KM2不能通電閉合；反之當(dāng)接觸器KM2通電閉合時(shí)，接觸器KM1不能通電閉合，具備互鎖功能。其電氣控制圖如圖2-43所示。

任務(wù)2.1：設(shè)計(jì)一個(gè)單臺(tái)電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)互鎖PLC控制系統(tǒng)圖2-43三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)電氣控制電路原理圖

(1)I/O端口分配

根據(jù)控制要求，I/O端口分配情況如表2-6所示表2-6I/O端口分配表輸入信號(hào)輸出信號(hào)PLC地址電氣符號(hào)功能說(shuō)明PLC地址電氣符號(hào)功能說(shuō)明I0.0SB1正轉(zhuǎn)啟動(dòng)按鈕，常開觸點(diǎn)Q0.0KM1正轉(zhuǎn)接觸器線圈I0.1SB2反轉(zhuǎn)啟動(dòng)按鈕，常開觸點(diǎn)Q0.1KM2反轉(zhuǎn)接觸器線圈I0.2SB3停止按鈕，常開觸點(diǎn)I0.3KR熱繼電器動(dòng)斷觸點(diǎn)(2)三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制的PLC控制接線圖如圖2-44所示。圖2-44電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)電路的PLC外部接線圖(3)程序設(shè)計(jì)。 根據(jù)要求，三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制的PLC控制電路程序及語(yǔ)句表如圖2-45所示。在輸入信號(hào)I0.0和輸入信號(hào)I0.1中，若I0.0先接通，Q0.0自保持，使Q0.0有輸出，同時(shí)Q0.0的常閉接點(diǎn)斷開，即使I0.1再接通，也不能使Q0.1動(dòng)作，故Q0.1無(wú)輸出。若I0.1先接通，則情形與前述相反。因此在控制環(huán)節(jié)中，該電路可實(shí)現(xiàn)信號(hào)互鎖。圖2-45三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路PLC控制梯形圖及指令語(yǔ)句表(a)梯形圖

(b)語(yǔ)句表LDI0.0OQ0.0ANI0.2ANQ0.1ANI0.1AI0.3=Q0.0LDI0.1OQ0.1ANI0.2ANQ0.0ANI0.0AI0.3=Q0.1任務(wù)2.2：設(shè)計(jì)一個(gè)工作臺(tái)工作臺(tái)自動(dòng)往復(fù)的PLC控制系統(tǒng)

圖2-44自動(dòng)往復(fù)接觸器—繼電器控制電路原理圖工作臺(tái)自動(dòng)往復(fù)接觸器—繼電器控制電路原理圖如圖2-46所示。(1)I/O端口分配

根據(jù)控制要求，I/O端口分配情況如表2-7所示表2-7I/O端口分配表輸入輸出PLC地址電氣符號(hào)功能說(shuō)明輸入I0.0SB1停止按鈕，常開觸點(diǎn)I0.1SB2正轉(zhuǎn)啟動(dòng)按鈕，常開觸點(diǎn)I0.2SB3反轉(zhuǎn)啟動(dòng)按鈕，常開觸點(diǎn)I0.3SQ1前進(jìn)終端返回行程開關(guān)，常開觸點(diǎn)I0.4SQ2后退終端返回行程開關(guān)，常開觸點(diǎn)I0.5SQ3前進(jìn)終端安全保護(hù)行程開關(guān)，常開觸點(diǎn)I0.6SQ4后退終端安全保護(hù)行程開關(guān)，常開觸點(diǎn)I0.7KR熱繼電器動(dòng)斷觸點(diǎn)KR輸出Q0.0KM1正轉(zhuǎn)接觸器線圈Q0.1KM2反轉(zhuǎn)接觸器線圈(2)工作臺(tái)工作臺(tái)自動(dòng)往復(fù)的PLC控制系統(tǒng)的接線圖如圖2-45所示。圖2-45自動(dòng)往復(fù)控制電路的PLC外部接線圖(3)程序設(shè)計(jì)。 設(shè)計(jì)思路：

1）按正轉(zhuǎn)啟動(dòng)按鈕SB2(I0.1)，Q0.0通電并自鎖。

2）按反轉(zhuǎn)啟動(dòng)按鈕SB3(I0.2)，Q0.1通電并自鎖。

3）正、反轉(zhuǎn)啟動(dòng)按鈕和前進(jìn)、后退終端返回行程開關(guān)的常閉觸點(diǎn)相互串接在對(duì)方的線圈回路中，形成聯(lián)鎖的關(guān)系。

4）前進(jìn)、后退終端安全行程開關(guān)動(dòng)作時(shí)，電動(dòng)機(jī)M停止運(yùn)行。 工作臺(tái)自動(dòng)往復(fù)的PLC控制系統(tǒng)程序及語(yǔ)句表如圖2-46所示。(a)梯形圖(b)語(yǔ)句表圖2-46三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路PLC控制梯形圖及指令語(yǔ)句表任務(wù)2.3：設(shè)計(jì)一個(gè)搶答器的PLC控制系統(tǒng)

控制要求:有3組搶答臺(tái)和1個(gè)主持人，每個(gè)搶答臺(tái)上各有1個(gè)搶答按鈕和一盞搶答指示燈。參賽者在允許搶答時(shí)，第一個(gè)按下?lián)尨鸢粹o的搶答臺(tái)上的指示燈將會(huì)亮，且釋放搶答按鈕后，指示燈仍然亮，此后另外兩個(gè)搶答臺(tái)上即使再按各自的搶答按鈕，其指示燈也不會(huì)亮。這樣主持人就可以輕易地知道誰(shuí)是第一個(gè)按下?lián)尨鹌鞯摹Ｔ擃}搶答結(jié)束后，主持人按下主持臺(tái)上的復(fù)位按鈕，、則指示燈熄滅，又可以進(jìn)行下一題的搶答比賽。(1)I/O端口分配

根據(jù)控制要求，搶答器的PLC輸入輸出端子分配如表2-8所示表2-8I/O端口分配表輸入信號(hào)輸出信號(hào)PLC地址電氣符號(hào)功能說(shuō)明PLC地址電氣符號(hào)功能說(shuō)明I0.0SB1主持人復(fù)位按鈕，常開觸點(diǎn)Q0.1HL11#指示燈I0.1SB21#搶答按鈕，常開觸點(diǎn)Q0.2HL22#指示燈I0.2SB32#搶答按鈕，常開觸點(diǎn)Q0.3HL33#指示燈I0.3SB43#搶答按鈕，常開觸點(diǎn)(2)搶答器的PLC控制系統(tǒng)外部接線圖如圖2-47所示。

圖2-47搶答器的PLC接線圖(3)程序設(shè)計(jì)。 搶答器的控制程序設(shè)計(jì)如圖2-48所示，本控制程序的關(guān)鍵在于：（一）搶答器指示燈的“自鎖”功能，即當(dāng)某一搶答臺(tái)搶答成功后，即使釋放其搶答按鈕，其指示燈仍然亮，直至主持人進(jìn)行復(fù)位燈才熄滅；（二）3個(gè)搶答臺(tái)之間的“互鎖”功能，即只要有一個(gè)搶答臺(tái)燈亮，另外兩個(gè)搶答臺(tái)上即使再按各自的搶答按鈕，其指示燈也不會(huì)亮。

(a)梯形圖(b)語(yǔ)句表

圖2-48搶答器的PLC控制系統(tǒng)梯形圖及指令語(yǔ)句表定時(shí)器和計(jì)數(shù)器指令在控制系統(tǒng)中主要用來(lái)實(shí)現(xiàn)定時(shí)操作及計(jì)數(shù)操作?？捎糜谛枰磿r(shí)間原則控制的場(chǎng)合及根據(jù)對(duì)某事件計(jì)數(shù)要求控制的場(chǎng)合。2.6.1定時(shí)器指令

S7-200系列PLC的軟定時(shí)器有3種類型，它們分別是接通延時(shí)定時(shí)器TON、斷開延時(shí)定時(shí)器TOF和保持型接通延時(shí)定時(shí)器TONR，其定時(shí)時(shí)間=預(yù)置值×?xí)r基。定時(shí)器的分辨率（時(shí)基）有1ms、10ms和100ms三種，取決于定時(shí)器號(hào)碼，如表2-9所示。定時(shí)器的設(shè)定值和當(dāng)前值均為16位的有符號(hào)整數(shù)(INT)，允許的最大值為32767。定時(shí)器的預(yù)設(shè)值PT可尋址寄存器VW、IW、QW、MW、SMW、SW、LW、AC，AIW、T、C、*VD、*AC及常數(shù)。2.6定時(shí)器指令及應(yīng)用表2-9定時(shí)器的類型工作方式時(shí)基(分辨率)/ms最大定時(shí)范圍/s定時(shí)器號(hào)TONR132.767T0,T6410327.67T1～T4,T65～T681003276.7T5～T31,T69～T95TON/TOF132.767T32,T9610327.67T33～T36,T97～T1001003276.7T37～T63,T101～T2551.通電延時(shí)定時(shí)器（TON）(1)指令格式及功能見表2-10表2-10

通電延時(shí)定時(shí)器的指令格式及功能梯形圖LAD語(yǔ)句表STL功能

TxxxTONTxxx，PT當(dāng)使能輸入端IN為“1”時(shí)，定時(shí)器TON開始計(jì)時(shí)；當(dāng)定時(shí)器TON的當(dāng)前值大于或等于定時(shí)器的預(yù)置PT時(shí)，定時(shí)器位狀態(tài)為ON(該位為“1”)，該定時(shí)器動(dòng)作，其常開觸點(diǎn)閉合，常閉觸點(diǎn)斷開；當(dāng)定時(shí)器TON的使能輸入端IN由“1”變?yōu)椤?”時(shí)，定時(shí)器TON復(fù)位清零(2接通延時(shí)計(jì)時(shí)器(TON)的用法如圖2-49所示。 當(dāng)使能端輸入有效（接通）時(shí)，定時(shí)器開始計(jì)時(shí)，當(dāng)前值從0開始遞增，大于或等于設(shè)定值時(shí)，定時(shí)器輸出狀態(tài)位置為1（輸出觸點(diǎn)有效），當(dāng)前值的最大值為32

767。使能輸入端無(wú)效（斷開）時(shí)，定時(shí)器復(fù)位（當(dāng)前值清零，輸出狀態(tài)位置為0）。a)梯形圖b)語(yǔ)句表c)時(shí)序圖 圖2-49接通延時(shí)計(jì)時(shí)器(TON)的用法

(2)斷電延時(shí)定時(shí)器(TOF)的用法如圖2-50所示。使能端輸入有效時(shí)，定時(shí)器輸出狀態(tài)位立即置1，當(dāng)前值復(fù)位為0。使能端斷開時(shí)，開始計(jì)時(shí)，當(dāng)前值從0遞增，當(dāng)前值達(dá)到設(shè)定值時(shí)，定時(shí)器狀態(tài)位復(fù)位置0，并停止計(jì)時(shí)，當(dāng)前值保持。

圖2-50斷電延時(shí)定時(shí)器(TOF)的用法2.斷開延時(shí)定時(shí)器(TOF)(1)指令格式及功能見表2-11表2-11斷電延時(shí)定時(shí)器的指令格式及功能梯形