第五章改PLC指令

第五章PLC基本指令及程序設(shè)計5.1PLC的基本邏輯指令及舉例5.2程序控制指令5.3PLC初步編程指導(dǎo)5.4典型的簡單電路編程5.5PLC程序的簡單設(shè)計法及應(yīng)用舉例

5.1基本邏輯指令三、定時器和計數(shù)器指令1.定時器指令P153~1572.計數(shù)器指令P158~160一、位邏輯指令1.觸點指令P142~1472.線圈指令P142~1473.觸點塊及堆棧操作指令P148~151二、比較指令P151~153數(shù)值比較字符串比較整數(shù)：B、W、D小數(shù)：R一、位邏輯指令位邏輯指令針對觸點和線圈進行運算操作。觸點及線圈指令是PLC中應(yīng)用最多的指令。使用注意1.指令的邏輯含義2.梯形圖與指令語句的對應(yīng)關(guān)系1.觸點指令觸點常開觸點常閉觸點常開觸點常閉觸點與母線相連常開觸點常閉觸點與其它程序段串聯(lián)常開觸點常閉觸點與其它程序段并聯(lián)常開觸點和常閉觸點稱為標準觸點操作數(shù)：I、Q、V、M、L、SM、S、T、C等數(shù)據(jù)類型：布爾型常開觸點對應(yīng)的存儲器地址位為“1”時，該觸點閉合STL：LD（Load)、A(And)、O(OR)常閉觸點對應(yīng)的存儲器地址位為“0”時，該觸點閉合STL：LDN（LoadNot)、AN(AndNot)、ON(ORNot)立即觸點（立即常開觸點和立即常閉觸點）Immediate

[i'mi:dj?t]

操作數(shù)：只能用于輸入量I數(shù)據(jù)類型：布爾型執(zhí)行立即觸點指令時，立即讀入物理輸入點的值，根據(jù)該值決定觸點的接通/斷開狀態(tài)，但并不更新該物理輸入點對應(yīng)的輸入映象寄存器取反觸點將它左邊電路的邏輯運算結(jié)果取反該指令無操作數(shù)正/負跳變觸點：該對指令對其之前的邏輯運算結(jié)果的上升/下降沿產(chǎn)生一個寬度為一個掃描周期的脈沖。STL:EU/ED（Edge[ed?]

Up/Down)上升/下降沿?zé)o操作數(shù)P/N（Positive[‘p?zitiv]

/

NegativeTransition[tr?n’zi??n]

)正/負跳變指令常用于啟動及關(guān)斷條件的判定，以及配合功能指令完成一些邏輯控制任務(wù)。

RS觸發(fā)器指令指令SR（SetDominantBistable）：置位優(yōu)先觸發(fā)器指令。當(dāng)置位信號（S1）和復(fù)位信號（R）都為真時，輸出為真。RS（ResetDominantBistable）：復(fù)位優(yōu)先觸發(fā)器指令。當(dāng)置位信號（S）和復(fù)位信號（R1）都為真時，輸出為假。用法沒有STL形式2.線圈指令線圈指令用來表達一段程序的運算結(jié)果。普通線圈指令“=”又稱為輸出指令條件滿足時，指定位對應(yīng)的映像寄存器為“1”，反之“0”置/復(fù)位線圈指令“S/R”條件滿足時，即執(zhí)行置/復(fù)位線圈指令時，從指定的位地址開始的N個位地址都被置/復(fù)位(變?yōu)?/0)，N=1~255。工作條件失去后，這些位仍保持置“1/0”如果對定時器位(T)或計數(shù)器位(C)復(fù)位，則不僅復(fù)位了定時器／計數(shù)器位，而且定時器/計數(shù)器的當(dāng)前值也被清零。立即線圈指令“=I”又稱為立即輸出指令，“I”表示立即。當(dāng)指令執(zhí)行時，新值會同時被寫到物理輸出和相應(yīng)的過程映像寄存器，這一點不同于非立即指令，只把新值寫入過程映像寄存器，該指令只能用于輸出量(Q)標準觸點、線圈編程舉例置位復(fù)位指令編程舉例邊沿脈沖指令編程舉例P142

圖5-1LD、LDN、=指令使用P143

圖5-3圖5-4A、AN指令使用S7-200PLC的編程軟件中規(guī)定的串聯(lián)觸點使用上限為11個。對連續(xù)輸出電路，可以反復(fù)使用=指令，但次序必須正確，不然就不能連續(xù)使用=指令編程了。P144

圖5-5

O、ON指令使用P147

圖5-9立即數(shù)指令使用

I0.0(普通輸入)Q0.0(普通輸出)：映象寄存器隨之變物理點輸出刷新時變Q0.1/0.2(立即輸出)：映象寄存器物理輸出同時變I0.0(立即輸入)Q0.3(普通輸出)：映象寄存器隨之變物理點輸出刷新時變3.觸點塊及堆棧操作指令有些梯形圖的觸點區(qū)域結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，重復(fù)地串并聯(lián)或在一個節(jié)點上存在多分支，列寫這類梯形圖的指令表時需用觸點塊及堆棧操作指令（1）觸點塊指令（OLD和ALD）OLD（OrLoad）——或塊指令兩個以上觸點串聯(lián)形成的支路叫串聯(lián)電路塊OLD指令用于串聯(lián)電路塊的并聯(lián)連接注：1.在塊電路開始時要使用LD或LDN指令2.每完成一次塊電路的并聯(lián)連后寫上OLD指令3.OLD指令是無操作數(shù)指令OLD指令編程舉例P148

圖5-11

OLD指令使用ALD（AndLoad）——與塊指令兩條以上支路并聯(lián)的電路叫并聯(lián)電路塊ALD指令用于并聯(lián)電路塊的串聯(lián)連接注：1.在塊電路開始時要使用LD或LDN指令2.每完成一次塊電路的串聯(lián)連接后寫上ALD指令3.ALD指令是無操作數(shù)指令P149（2）堆棧操作指令S7-200系列PLC使用一個9層堆棧來處理所有邏輯操作，它和計算機中的堆棧結(jié)構(gòu)相同，是一組能夠存儲和取出數(shù)據(jù)的暫存單元，其特點是“先進后出”。每一次入棧，新值放入棧頂，棧底值丟失：每一次出棧，棧頂值補進隨機數(shù)。邏輯堆棧指令主要用來完成對觸點的復(fù)雜連接。堆棧指令邏輯入棧指令(LPS)（LogicPush）：分支電路開始指令邏輯讀棧指令(LRD)（LogicRead）：第二個以后從邏輯塊的編程邏輯出棧指令(LPP)（LogicPop）：分支電路結(jié)束指令邏輯裝棧指令(LDS)（LoadStack）：復(fù)制堆棧中的第n個值到棧頂，棧底值丟失。n=0~8LPS(LogicPush)——邏輯入棧指令(分支電路開始指令)用于生成一條新的母線，其左側(cè)為原來的主邏輯塊，右側(cè)為新的從邏輯塊。從堆棧使用上講，LPS指令復(fù)制棧頂?shù)闹挡⑵鋲喝攵褩５南乱粚樱瑮Ｖ性瓉淼臄?shù)據(jù)依次向下一層推移，棧底值被推出丟失。LRD(LogicRead)——邏輯讀棧指令在梯形圖分支結(jié)構(gòu)中，當(dāng)新母線左側(cè)為主邏輯塊時，LPS開始右側(cè)的第一個從邏輯塊編程，LRD開始第二個以后的從邏輯塊編程。從堆棧使用上講，指令將堆棧中第1層的數(shù)據(jù)復(fù)制到棧頂(即LRD讀取最近的LPS壓入堆棧的內(nèi)容)。第1~8層的數(shù)據(jù)不變原棧頂值消失(分支電路結(jié)束指令)。LPP(LogicPop)——邏輯出棧指令梯形圖分支結(jié)構(gòu)中，LPP用于LPS產(chǎn)生的新母線右側(cè)的最后一個從邏輯塊編程，它在讀取完離它最近的LPS壓入堆棧內(nèi)容的同時復(fù)位該條新母線。從堆棧使用上講，LPP使棧中各層的數(shù)據(jù)依次上移一層，第二層的數(shù)據(jù)成為新的棧頂值，原棧頂值消失。LPP和LPS指令必須成對使用，中間的支路都用LRD指令，處理最后一條支路時必須使用LPP指令。P150

圖5-13

LPS、LRD、LPP指令使用例1例2例3堆棧指令編程舉例裝入堆棧指令LDS（LoadStack）例如：LDS3

3數(shù)據(jù)丟失LDS指令的作用是復(fù)制堆棧中的第n個值到棧頂，而棧底丟失。其指令格式為：LDSn

n為0~8中的整數(shù)AENO指令二、比較指令P151作用：比較指令是將兩個數(shù)值或字符串按指定條件進行比較，條件成立時，觸點就閉合。所以比較指令實際上也是一種位指令。類型：字節(jié)比較(整數(shù))、字比較（整數(shù)）、雙字比較（整數(shù)）、實數(shù)比較和字符串比較。數(shù)值比較指令的運算符有：==、>、>=、<、<=和<>等6種，字符串比較指令有==和<>兩種。對比較指令可進行LD、A和O編程。P152無符號有符號有符號32位三、定時器指令：定時器接通延時定時器（TON）記憶接通延時定時器（TONR）斷開延時定時器（TOF）定時器分辨率（時基、精度）1ms10ms100ms分辨率：指定時器中能夠區(qū)分的最小時間增量，即精度定時器定時時間T的計算：T=PT×S

PT為預(yù)定值，S為分辨率。例如：選用T97（為10ms的定時器），預(yù)定值為100，則實際定時時間為：

T=100×10=1000ms1、概念定時器的編號定時器的編號用定時器的名稱和它的常數(shù)編號（最大為255）來表示，即T***。如：T40。定時器的編號包含兩方面的變量信息：定時器位和定時器當(dāng)前值。定時器位：與其他繼電器的輸出相似。當(dāng)定時器的當(dāng)前值達到設(shè)定值PT時，定時器的觸點動作。定時器當(dāng)前值：存儲定時器當(dāng)前所累計的時間，它用16位符號整數(shù)來表示，最大計數(shù)值為32767。

編號表TON和TOF共享同一組定時器，不能重復(fù)使用。2、指令格式：IN—輸入使能端；PT—預(yù)置值輸入端，最大預(yù)置值：32767，數(shù)據(jù)類型為整型，常數(shù)較常用。3、指令應(yīng)用：P155圖5-18定時器的刷新方式和正確使用1ms、10ms、100ms定時器的刷新方式是不同的，從而在使用方法上也有很大的不同。這和其他PLC是有很大區(qū)別的。1ms定時器1ms定時器由系統(tǒng)每隔1ms刷新一次，與掃描周期及程序處理無關(guān)。它采用的是中斷刷新方式。因此，當(dāng)掃描周期大于1ms時，在一個周期中可能被多次刷新。其當(dāng)前值在一個掃描周期內(nèi)不一定保持一致。10ms定時器10ms定時器由系統(tǒng)在每個掃描周期開始時自動刷新，由于是每個掃描周期只刷新一次，故在一個掃描周期內(nèi)定時器位和定時器的當(dāng)前值保持不變。100ms定時器100ms定時器在定時器指令執(zhí)行時被刷新，因此，如果100ms定時器被激活后，如果不是每個掃描周期都執(zhí)行定時器指令或在一個掃描周期內(nèi)多次執(zhí)行定時器指令，都會造成計時失準，所以在后面講到的跳轉(zhuǎn)指令和循環(huán)指令段中使用定時器時，要格外小心。100ms定時器僅用在定時器指令在每個掃描周期執(zhí)行一次的程序中。定時器的正確使用舉例：為了確保在每一次定時器計時到時，自復(fù)位定時器的輸出能產(chǎn)生一個寬度為一個掃描周期的脈沖信號，常用一個定時器到達設(shè)定值產(chǎn)生結(jié)果的元器件的常閉觸點作為定時器的使能輸入，應(yīng)該避免用定時器位作為定時器的使能輸入。這是在最新版本的CPU中增加的有特殊功能的定時器，說是定時器，其實是2條指令。使用這2條指令可以記錄某一信號的開通時刻以及開通延續(xù)的時間。PLC停電后，停止記錄。觸發(fā)時間間隔（BITIM，BeginningIntervalTime）該指令用來讀取PLC中內(nèi)置的1毫秒計數(shù)器的當(dāng)前值，并將該值存儲于OUT。雙字毫秒值的最大計時間隔為2的32次方，即49.7天。計算時間間隔（CITIM，CalculateIntervalTime）該指令計算當(dāng)前時間與IN所提供時間的時間差，并將該差值存儲于OUT。雙字毫秒值的最大計時間隔為2的32次方，即49.7天。2條指令的有效操作數(shù)為：IN和OUT端均為雙字。5、時間間隔定時器LDI0.0EUBITIMVD200LDI0.0CITIMVD200,VD204LDD>=VD204,20000=Q0.0四、計數(shù)器指令：1、概念計數(shù)器增計數(shù)器（CTU）ContUp減計數(shù)器（CTD）ContDown增/減計數(shù)器（CTUD）計數(shù)器的編號計數(shù)器的編號用計數(shù)器的名稱和它的常數(shù)編號（最大為255）來表示，即C***。如：C40，3種計數(shù)器使用同樣的編號。計數(shù)器的編號包含兩方面的變量信息：計數(shù)器位和計數(shù)器當(dāng)前值。計數(shù)器位：與其他繼電器的輸出相似。當(dāng)計數(shù)器的當(dāng)前值達到設(shè)定值時，計數(shù)器的觸點動作。計數(shù)器當(dāng)前值：存儲計數(shù)器當(dāng)前所累計的脈沖數(shù)，它用16位符號整數(shù)來表示，最大計數(shù)值為32767。2、指令格式：CU—增1計數(shù)脈沖輸入端；CD—減1計數(shù)脈沖輸入端；R—復(fù)位脈沖輸入端；LD—減計數(shù)復(fù)位脈沖輸入端；PV—預(yù)置值輸入端，最大預(yù)置值：32767，數(shù)據(jù)類型為整型，常數(shù)較常用。3、指令應(yīng)用：例1：增計數(shù)器的使用例2：減計數(shù)器的使用上電后第一個掃描周期，計數(shù)器位為斷開（OFF）狀態(tài)，當(dāng)前值為預(yù)置值PV。CD輸入端每檢測到一個正跳變，計數(shù)器當(dāng)前值減1；當(dāng)前值減小到此為0時，停止計數(shù)，計數(shù)器位變?yōu)殚]合（ON）狀態(tài)。當(dāng)LD端有效時，計數(shù)器復(fù)位，同時將預(yù)置值PV重新賦給當(dāng)前值。例3：增/減計數(shù)器的使用上電后第一個掃描周期，計數(shù)器位為斷開狀態(tài)，當(dāng)前值為0。CU輸入端每檢測到一個正跳變，計數(shù)器當(dāng)前值加1；CU輸入端每檢測到一個正跳變，計數(shù)器當(dāng)前值減1；當(dāng)前值大于等于預(yù)置值時，計數(shù)器位為閉合（ON）狀態(tài)。當(dāng)前值小于預(yù)置值時，計數(shù)器位為斷開（OFF）狀態(tài)。只要兩個計數(shù)脈沖輸入端有計數(shù)脈沖，計數(shù)器就會一直計數(shù)。在當(dāng)前值增加到最大值32767后，再來一個增脈沖，當(dāng)前值變?yōu)樽钚≈?32768。同理，若當(dāng)前值減小到最小值-32768后，再來一個減脈沖，當(dāng)前值會變?yōu)樽畲笾?2767。4、指令說明：（1）在使用指令表編程時，一定要分清楚各輸入端的作用，次序一定不能顛倒；（2）在程序中，既可以訪問計數(shù)器位，又可以訪問計數(shù)器的當(dāng)前值，都是通過計數(shù)器編號Cn來實現(xiàn)。使用位控制指令訪問計數(shù)器位，使用數(shù)據(jù)處理功能則指令訪問當(dāng)前值。一、結(jié)束/暫停/看門狗復(fù)位指令二、跳轉(zhuǎn)及標號指令三、循環(huán)指令四、診斷LED指令5.2程序控制指令:控制程序的流轉(zhuǎn)：結(jié)束、分支、循環(huán)、子程序和中斷程序的調(diào)用等一、結(jié)束/暫停/看門狗復(fù)位指令1、指令格式及功能（END）（MEND）（STOP）（WDR）只能用于主程序中可以用于主程序、子程序和中斷程序中，若在中斷程序執(zhí)行中執(zhí)行了STOP指令，則中斷處理立即結(jié)束，并忽略所有等待的中斷，對程序的剩余部分進行掃描，在本次結(jié)束后，完成將PLC從運行狀態(tài)到停止狀態(tài)的切換。

PLC內(nèi)部設(shè)置了系統(tǒng)監(jiān)視定時器WDT（WatchDogTimer）,其默認為500ms。在每個掃描周期內(nèi)掃描到WDT時，系統(tǒng)都會對WDT復(fù)位一次；當(dāng)出故障時，掃描周期將超過其設(shè)置值，這時WDT不能被復(fù)位，則報警并停止CPU運行同時復(fù)位輸入/輸出。使用WDR時，在終止本次掃描之前，將禁止操作：通信、I/O更新、SM更新、運行時間診斷、中斷中的STOP指令。若WDR指令延長掃描周期超過25ms時，10ms、100ms定時器將不準確。2、指令應(yīng)用：網(wǎng)絡(luò)1：當(dāng)SM5.0/SM4.3/I0.3任一觸點閉合時，STOP指令運行，PLC工作方式立即從運行轉(zhuǎn)變?yōu)橥Ｖ狗绞?；否則程序正常運行。網(wǎng)絡(luò)2：當(dāng)I0.5閉合時，END指令運行，程序結(jié)束，返回到主程序的首地址重新開始執(zhí)行；當(dāng)I0.5斷開時，END指令不運行，程序繼續(xù)向下運行，直到MEND指令結(jié)束。網(wǎng)絡(luò)3：當(dāng)I0.6閉合瞬間，產(chǎn)生一個正向觸發(fā)脈沖時，WDR指令運行，復(fù)位系統(tǒng)監(jiān)視定時器WDT。二、跳轉(zhuǎn)及標號指令1、指令格式及功能

N（JMP）LBLN2、指令應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)1→網(wǎng)絡(luò)3→網(wǎng)絡(luò)4→網(wǎng)絡(luò)5（1）JMP、LBL指令必須成對使用于主程序、子程序或中斷程序中。主程序、子程序或中斷程序之間不允許相互跳轉(zhuǎn)。（2）執(zhí)行跳轉(zhuǎn)后，被跳過程序段中的各元器件的狀態(tài)：Q、M、S、C等元器件的位保持跳轉(zhuǎn)前的狀態(tài)；計數(shù)器C停止計數(shù)，當(dāng)前值存儲器保持跳轉(zhuǎn)前的計數(shù)值；對定時器來說，因刷新方式不同而工作狀態(tài)不同。

3、指令說明：三、循環(huán)指令1、指令格式循環(huán)的開始循環(huán)的結(jié)束初值次數(shù)終值2、指令應(yīng)用3、指令說明（1）FOR、NEXT指令必須成對使用。（2）初值大于終值時，循環(huán)體不被執(zhí)行。（3）FOR和NEXT可以循環(huán)嵌套最多為8層，（4）每次使能輸入（EN）端口有效時，指令將自動復(fù)位各參數(shù)，同時將INIT指定初始值放入當(dāng)前循環(huán)計數(shù)器中，使循環(huán)指令可以重新執(zhí)行。四、診斷LED指令這是新版的CPU增加的指令。PLC的主機面板上有一個SF/DIAG（錯誤/診斷）指示燈，當(dāng)CPU發(fā)生系統(tǒng)故障時，該指示燈發(fā)紅光，表明系統(tǒng)出現(xiàn)錯誤（SF）。對于診斷（DIAG）功能部分，可以使用指令控制該指示燈是否發(fā)黃光。1、指令格式梯形圖DLEDIN指令表2、指令功能：IN為字節(jié)型數(shù)據(jù)當(dāng)IN=0時，則LED燈被設(shè)置為不發(fā)光當(dāng)IN>0時，則LED燈被設(shè)置為發(fā)黃色光3、指令應(yīng)用當(dāng)故障信號I0.0出現(xiàn)時，SF/DIAG指示燈發(fā)黃光。5.3PLC初步編程指導(dǎo)梯形圖編程的基本規(guī)則PLC內(nèi)部元器件觸點的使用次數(shù)是無限制的。梯形圖的每一行都是從左邊母線開始，然后是各種觸點的邏輯連接，最后以線圈或指令盒結(jié)束。觸點不能放在線圈的右邊。但如果是以有能量傳遞的指令盒結(jié)束時，可以使用AENO指令在其后面連接指令盒（較少使用）。

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ON特殊中間繼電器）完成。在同一程序中，同一編號的線圈使用兩次及兩次以上稱為雙線圈輸出。雙線圈輸出非常容易引起誤動作，所以應(yīng)避免使用。S7-200PLC中不允許雙線圈輸出。應(yīng)把串聯(lián)多的電路塊盡量放在最上邊，把并聯(lián)多的電路塊盡量放在最左邊，這樣一是節(jié)省指令，二是美觀。梯形圖程序每行中的觸點數(shù)沒有限制，但如果太多，由于受屏幕顯示的限制看起來會不舒服,另外打印出的梯形圖程序也不好看。所以如果一行的觸點數(shù)太多，可以采取一些中間過渡的措施。梯形圖的推薦畫法LAD和STL編程形式的區(qū)別

LAD和STL之間的轉(zhuǎn)換LAD和STL的使用分析舉例

縱接輸出5.4簡單的典型電路編程一、延時脈沖產(chǎn)生電路二、瞬時接通/延時斷開電路三、延時接通/延時斷開電路四、脈沖寬度可調(diào)電路五、計數(shù)器的擴展六、長定時電路七、閃爍電路八、報警電路一、延時脈沖產(chǎn)生電路

題目程序

相當(dāng)于一個開關(guān)：選擇邏輯二、瞬時接通/延時斷開電路

題目程序一

程序二接通保持通態(tài)關(guān)斷三、延時接通/延時斷開電路

題目程序

四、脈沖寬度可控制電路

題目程序

五、計數(shù)器的擴展

為什么要進行計數(shù)器的擴展？程序問題：最后總的計數(shù)值是：六、定時器的擴展為什么要進行定時器的擴展？程序七、閃爍電路用途題目程序T38“0”→T38非“1”→T37計時→T37“0”

2S到時→T37“1”→T38計時“0”T37“1”→1S到時→T38“1”→T38非“0”→T37不計時“0”→T38“0”→重復(fù)之實際編程時使用的閃爍電路八、報警電路什么是標準的工業(yè)報警電路？例1：輸入信號：I0.0為故障信號；I1.0為消鈴按鈕；I1.1為試燈按鈕。輸出信號：Q0.0為報警燈；Q0.7為報警電鈴。時序圖點數(shù)分配：輸入信號：I0.0為故障信號；I1.0為消鈴按鈕；I1.1為試燈按鈕。輸出信號：Q0.0為報警燈；Q0.7為報警電鈴。例2：兩種故障報警電路：點數(shù)分配：輸入信號：I0.0為故障1；I0.1為故障2；I1.0為消鈴按鈕；I1.1為試燈、試鈴按鈕。輸出信號：Q0.0為故障1指示燈；Q0.1為故障2指示燈；Q0.7為報警電鈴。程序（親自設(shè)計）5.5PLC程序的簡單設(shè)計法為什么要提出PLC程序的簡單設(shè)計法？電氣控制系統(tǒng)的控制對象電機閥指示燈對初學(xué)者的學(xué)習(xí)入門快容易理解實質(zhì)：控制它們的通電與斷電簡單設(shè)計法的內(nèi)容和第2章的簡單設(shè)計法類似基于繼電器邏輯開關(guān)函數(shù)把電