可编程序控制器第五章

1、5.1 5.1 PLCPLC的基本逻辑指令及举例的基本逻辑指令及举例 5.2 5.2 程序控制指令程序控制指令 5.3 PLC5.3 PLC初步编程指导初步编程指导 5.4 5.4 典型的简单电路编程典型的简单电路编程 5.5 5.5 PLC PLC 程序的简单设计方法几应用举例程序的简单设计方法几应用举例 1。 基本逻辑指令基本逻辑指令 逻辑关系逻辑关系 梯形图梯形图 助记符助记符 LDI0.0 AI0.1 =Q0.0 LDI0.0 OI0.1 =Q0.0 LDN I0.1 =Q0.0 与与 AND 或或 OR 非非 NOT 当当 I0.0与与 I0.1 都都 “ON” 时，时， 则输出则输

2、出 Q0.0 “ON”(1)。 当当 I0.0 或或 I0.0 “ON” 时时,则输出则输出 Y0 “ON”(1) 当当 I0.1 “OFF” 时时 则输出则输出 Q0.0 “ON”(1) I0.0 I0.1 Q0.0 I0.0 I0.1 Q0.0 Q0.0 I0.1 I0.0 * * I0.1 Q0.0 X2是与图中是与图中A点处的结果（即点处的结果（即X0与与X1的结果）的结果） 相或，而不是与相或，而不是与X1相或。相或。 A LDX0 AX1 OX2 =Y0 例：例：1 X0 X2 X1 Y0 逻辑关系逻辑关系 梯形图梯形图 助记符助记符 LDX0 OX1 LDX2 OX3 ALD =

3、Y0 LDX0 AX1 LDX2 AN X3 OLD =Y0 当当 “X0 或或 X1”与与“X2 或或X3” 都 都 “ON” 时，时， 则输出则输出 Y0 “ON”。 区块与区块与 ALD（And Stack） 区块或区块或OLD（Or Stack） 当当 “X0 与与 X1”或或“X2 与与 X3非非” “ON” 时，则输时，则输 出出 Y0 “ON”。 Y0 X0 X2 X1 X3 X0 X1 X2 X3 Y0 例例1 1：直接启动停车控制直接启动停车控制 继电器控制电路图继电器控制电路图 I/OI/O分配：分配： I0.0I0.0：停车停车 I0.1I0.1：启动启动 Q0.1Q0.

4、1：KMKM 语句表语句表 LD I0.1LD I0.1 O Q0.0O Q0.0 A I0.0A I0.0 = Q0.0= Q0.0 启动优先启动优先 I0.0I0.0Q0.0Q0.0 Q0.0Q0.0 I0.1I0.1 停止优先停止优先 I/OI/O分配决定分配决定PLCPLC的端子接线图的端子接线图 PLCPLC的端子接线方式又决定编的端子接线方式又决定编 程语言程语言 I/OI/O分配：分配： I0.0I0.0：停车停车 I0.1I0.1：启动启动 Q0.1Q0.1：QA1QA1 Q0.0Q0.0I0.0I0.0 Q0.0Q0.0 I0.1I0.1 置位、复位指令置位、复位指令 边沿脉

5、冲指令边沿脉冲指令 例例2 l有一个工业过程如图所示：有一个工业过程如图所示： l有一个进水阀、一个出水阀有一个进水阀、一个出水阀 l一个事故放水阀。一个液位一个事故放水阀。一个液位 l组合开关。组合开关。 l要求：要求：1）每个阀均可单独控制；）每个阀均可单独控制；2）当液位低）当液位低 时，强开时，强开#1进水阀、强关进水阀、强关#3事故放水阀；事故放水阀；3） 当液位高时，强开事故放水阀。按上述要求完当液位高时，强开事故放水阀。按上述要求完 成主回路设计、成主回路设计、PLC I/O分配、分配、PLC硬件接线硬件接线 原理图并设计原理图并设计PLC程序。程序。 主回路图主回路图 PLCI

6、/O 分配分配 l开关量输入（开关量输入（DI） 接线原理图接线原理图 立即立即I/O指令指令立即输出立即输出 执行立即输出指令时，则 将结果同时立即复制到物 理输出点和相应的输出映 象寄存器 立即立即I/O指令指令立即置位和复位指令立即置位和复位指令 须指出：立即I/O指令是直接访问物理输入输出点的， 比一般指令访问输入输出映象寄存器占用CPU时间要长， 因而不能盲目地使用立即指令，否则，会加长扫描周期 时间，反而对系统造成不利影响。 5.1 5.1 PLCPLC的基本逻辑指令及举例的基本逻辑指令及举例 Basic Logic Instructions and ExamplesBasic L

7、ogic Instructions and Examples 一、比较指令一、比较指令 二、二、 定时器指令定时器指令 三、计数器指令三、计数器指令 比较指令比较指令 比较指令是将两个数值或字符串按指定条件 进行比较，条件成立时，触点就闭合。所以 比较指令实际上也是一种位指令。在实际应 用中，比较指令为上下限控制以及数值条件 判断提供了方便。 类型： l字节比较、整数比较、双字整数比较、实数比较 和字符串比较。 l数值比较指令的运算符有：=、=、和 等6种。字符串比较指令有=和两种。 定时器及定时器指令定时器及定时器指令 输入接点输入接点 设定值设定值: 132767 定时器号码定时器号码 （

8、0255） IN PT T37 TON 定时器分辨率（时基）有三种： 1ms、10ms、100ms。定时器的 分辨率由定时器号决定 定时器的实际设定时间定时器的实际设定时间T=设定值设定值PT分辨率分辨率 TONTON：接通延时定时器接通延时定时器 TOFTOF：断开延时定时器断开延时定时器 TONRTONR：有记忆接通延时定时器有记忆接通延时定时器 类型类型 1ms分辩率定时器分辩率定时器 每隔每隔1ms刷新一次，刷新定时器位和定时器当前值，刷新一次，刷新定时器位和定时器当前值， 在一个扫描周期中要刷新多次，而不和扫描周期同步。在一个扫描周期中要刷新多次，而不和扫描周期同步。 10ms分辩率

9、定时器分辩率定时器 10ms分辩率定时器启动后，定时器对分辩率定时器启动后，定时器对10ms时间间隔时间间隔 进行计时。程序执行时，在每次扫描周期的开始对进行计时。程序执行时，在每次扫描周期的开始对 10ms定时器刷新，在一个扫描周期内定时器位和定时定时器刷新，在一个扫描周期内定时器位和定时 器当前值保持不变。器当前值保持不变。 100ms分辨率定时器分辨率定时器 100ms定时器启动后，定时器对定时器启动后，定时器对100ms时间间隔时间间隔 进行计时。只有在定时器指令执行时，进行计时。只有在定时器指令执行时，100ms定时器定时器 的当前值才被刷新。的当前值才被刷新。 TS=1200*0.

10、1=120S 其工作波形图如下：其工作波形图如下： I0.1I0.1 Q0.1Q0.1 计时值计时值 设定值设定值 TS 设定值设定值 使能输入使能输入 TON PT IN T38 T38 TON PT IN I0.1 120 ( ) T38 Q0.1 其工作波形图如下其工作波形图如下： I0.1 Q0.1Q0.1 计时值 设定值 TS 设定值设定值 使能输入使能输入 TOF PT IN T38 TS=1200*0.1=120S I0.1 120 T38 ( ) T38 Q0.1 PT IN TOF 其工作波形图如下：其工作波形图如下： 输入端输入端 Q0.1Q0.1 当前值当前值 设定值设定

11、值 TS TS= 120*10ms M0.1M0.1 T4 输入端 设定值 TONR PT IN TONR PT IN I0.1 120 T4 ( ) T4Q0.1 ( ) T4 R 1 M0.1 最大值最大值32767 120 自复位式的定时器 计数器指令计数器指令 定时器是对PLC内部的时钟脉冲进行计数，而计 数器是对外部的或由程序产生的计数脉冲进行计 数 。 当前值当前值：计数器累计计数的当前值（16位有符号整数）， 它存放在计数器的16位（bit）当前值寄存器中。 每个计数器只有一个16位的当前值寄存器地址。在一个程 序中，同一计数器号不要重复使用，更不可分配给几个不 同类型的计数器。

12、 增计数器增计数器 增增/减计数器减计数器 增计数增计数 减计数减计数 复位复位 C(0255) I0.1 I1.1 I1.2 当前值 输出端 当前值当前值 减.计数器 CU PV C(0255) CTD LD 复位，装设定值复位，装设定值 计脉冲数计脉冲数 I1.3 I1.4 当前值 输出 2 1 计数器当前值等于0时 ，停止计数，同时计数 器位被置位“1” 设定值设定值 5.2程序控制指令程序控制指令 l程序控制指令程序控制指令 lPLC编程初步指导编程初步指导 l应用实例应用实例 l结束及暂停指令结束及暂停指令 l看门狗复位指令看门狗复位指令 l跳转及标号指令跳转及标号指令 l循环指令循

13、环指令 程序控制指令程序控制指令 END和MEND l结束指令分为有条件结束指令（END）和无条件结束指令 （MEND）。 l使用说明： 结束指令只能用在主程序中，不能在子程序和中断程 序中使用。而有条件结束指令可用在无条件结束指令 前结束主程序。 在调试程序时，在程序的适当位置插入无条件结束指 令可实现程序的分段调试。 可以利用程序执行的结果状态、系统状态或外部设置 切换条件来调用有条件结束指令，使程序结束。 使用方法：软件自动处理。 程序控制指令程序控制指令 停止指令STOP lSTOP指令有效时，可以使主机CPU的工作方式由RUN切 换到STOP，从而立即中止用户程序的执行。STOP指令

14、 在梯形图中以线圈形式编程。指令不含操作数。 lSTOP指令可以用在主程序、子程序和中断程序中。如果 在中断程序中执行STOP指令，则中断处理立即中止，并 忽略所有挂起的中断。继续扫描程序的剩余部分，在本次 扫描周期结束后，完成将主机从RUN到STOP的切换。 lSTOP和END指令通常在程序中用来对突发紧急事件进行 处理，以避免实际生产中的重大损失。 程序控制指令程序控制指令 WDT（Watchdog Reset）称为看门狗复位指令，也称为警戒 时钟刷新指令。它可以把警戒时钟刷新，即延长扫描周期， 从而有效地避免看门狗超时错误。WDR指令在梯形图中以线 圈形式编程，无操作数。 跳转及标号指令

15、跳转及标号指令 l跳转指令JMP（Jump to Label）：当输入端有效时，使程 序跳转到标号处执行。 l标号指令LBL（Label）：指令跳转的目标标号。操作数n 为0255。 使用说明： l跳转指令和标号指令必须配合使用，而且只能使用在同一 程序块中，如主程序、同一个子程序或同一个中断程序。 不能在不同的程序块中互相跳转。 l执行跳转后，被跳过程序段中的各元器件的状态： Q、M、S、C等元器件的位保持跳转前的状态； 计数器C停止计数，当前值存储器保持跳转前的计数值； 对定时器来说，因刷新方式不同而工作状态不同。在跳转期 间，分辨率为1 ms和10 ms的定时器会一直保持跳转前的工 作状

16、态，原来工作的继续工作，到设定值后，其位的状态也 会改变，输出触点动作，其当前值存储器一直累计到最大值 32 767才停止。对分辨率为100 ms的定时器来说，跳转期 间停止工作，但不会复位，存储器里的值为跳转时的值，跳 转结束后，若输入条件允许，可继续计时，但已失去了准确 计时的意义。所以在跳转段里的定时器要慎用。 使用举例使用举例 循环指令循环指令 l循环开始指令FOR：用来标记循环体的开始。 l循环结束指令NEXT：用来标记循环体的结束。无操作数 。 lFOR和NEXT之间的程序段称为循环体，每执行一次循环 体，当前计数值增1，并且将其结果同终值作比较，如果 大于终值，则终止循环。 循环

17、指令循环指令 参数使用说明 l循环指令盒中有三个数据输入端：当前循环计数INDX（ index value or current loop count）、循环初值INIT（ starting value）和循环终值FINAL（ending value）。 lINDX操作数：VW、IW、QW、MW、SW、SMW、LW、 T、C、AC、*VD、*AC和*CD；属INT型。 lINIT和FINAL操作数：VW、IW、QW、MW、SW、SMW 、LW、T、C、AC、常数、*VD、*AC和*CD；属INT型。 指令使用说明 lFOR、NEXT指令必须成对使用。 lFOR和NEXT可以循环嵌套，嵌套最多为

18、8层，但各个嵌套 之间不可有交叉现象。 l每次使能输入（EN）重新有效时，指令将自动复位各参 数。 l初值大于终值时，循环体不被执行。 l在使用循环指令时，要注意在循环体中对INDX的控制， 这一点非常重要。 子程序子程序 子程序的调用 l子程序调用指令（CALL） 在使能输入有效时，主程序把程序控制权交给子程序 。子程序的调用可以带参数，可以不带参数。 l子程序条件返回指令（CRET） 在使能输入有效时，结束子程序的执行，返回主程序 中（此子程序调用的下一条指令）。梯形图中以线圈 的形式编程，指令不带参数。 5.35.3PLC初步编程指导初步编程指导 Guide of a Prelimina

19、ry PLC ProgrammingGuide of a Preliminary PLC Programming l梯形图编程的基本规则梯形图编程的基本规则 PLC内部元器件触点的使用次数是无限制的。 梯形图的每一行都是从左边母线开始，然后是各种触点的逻 辑连接，最后以线圈或指令盒结束。触点不能放在线圈的右 边。但如果是以有能量传递的指令盒结束时，可以使用AENO 指令在其后面连接指令盒（较少使用）。 l线圈和指令盒一般不能直接连接在左边的母线上，如线圈和指令盒一般不能直接连接在左边的母线上，如 需要的话可通过特殊的中间继电器需要的话可通过特殊的中间继电器SM0.0（常（常ON特殊特殊 中间继

20、电器）完成中间继电器）完成 。 在同一程序中，同一编号的线圈使用两次及两次以上称为双 线圈输出。双线圈输出非常容易引起误动作，所以应避免使 用。S7-200 PLC中不允许双线圈输出。 在手工编写梯形图程序时，触点应画在水平线上，从习惯和 美观的角度来讲，不要画在垂直线上。使用编程软件则不可 能把触点画在垂直线上。 l不包含触点的分支线条应放在垂直方向，不要放在水不包含触点的分支线条应放在垂直方向，不要放在水 平方向，以便于读图和美观。使用编程软件则不可能平方向，以便于读图和美观。使用编程软件则不可能 出现这种情况。出现这种情况。 应把串联多的电路块尽量放在最上边，把并联多的 电路块尽量放在最

21、左边，这样一是节省指令，二是 美观。 编程中应注意的编程中应注意的几个几个问题问题 X0X0 Y0Y0 X1X1 Y0Y0X1X1 Y0Y0 X0X0 Y0Y0 v用电路变换简化程序用电路变换简化程序( (减少指令的条数）减少指令的条数） v避免出现无法编程的梯形图避免出现无法编程的梯形图 LD X3LD X3 A X5A X5 O X1O X1 AN X2AN X2 = Y1= Y1 LD X1LD X1 A X5A X5 O X3O X3 AN X4AN X4 = Y2= Y2 EDED X1X1X2X2 Y1Y1 X5X5 X3X3X4X4 Y2Y2 v逻辑关系应尽量清楚逻辑关系应尽量清

22、楚( (避免左轻右重避免左轻右重) ) LD X2LD X2 AN X3AN X3 A X4A X4 LD X2LD X2 A X5A X5 AN X6AN X6 A A X7X7 LD X2LD X2 A X5A X5 AN X6AN X6 A X8A X8 AN X9AN X9 OLDOLD = Y0= Y0 EDED X3X3X2X2 X5X5 X4X4 X6X6 X8X8 X7X7 Y0Y0 X9X9 X3X3X2X2 X5X5 X4X4 X6X6 X8X8 X7X7 Y0Y0 X9X9X5X5 X6X6 X2X2 X2X2 边沿脉冲指令边沿脉冲指令 应用实例应用实例 l有两台水泵，一

23、台工作、一台备用。为了保证有两台水泵，一台工作、一台备用。为了保证 每台水泵相对均匀工作，要求每台水泵相对均匀工作，要求: l1、 每台泵可单独启停每台泵可单独启停 l2、泵工作一天自动切换、泵工作一天自动切换 试设计水泵的主回路、并用试设计水泵的主回路、并用S7-200PLC实现实现 控制功能控制功能 主回路主回路 I/O分配分配 lI0.0 #1启动启动 lI0.1 #1停止停止 lI0.2 #2启动启动 lI0.3 #2停止停止 lI0.4 切换允许切换允许 lQ0.0 #1泵运行泵运行 lQ0.1 #2泵运行泵运行 程序程序 5.45.4典型的简单电路和环节的典型的简单电路和环节的PLCPLC程序设计程序设计 延时脉冲产生电路延时脉冲产生电路 脉冲宽度可控制电路脉冲宽度可控制电路 计数器的扩展计数器的扩展 长定时电路长定时电路 报警电路报警电路 应用实例应用实例 延时脉冲产生电路延时脉冲产生电路 控制要求：控制要求：有输入信号后，停一段时间产生一个脉冲有输入信号后，停一段时间产生一个脉冲 瞬时接通瞬时接通/延时断开电路延时断开电路 延时接通延时接通/延时