第一章 机电系统绪论

1、 机械工业出版社机械工业出版社 第一节第一节 机电系统的基本概念机电系统的基本概念 第二节第二节 电气原理图的画法及阅读方法电气原理图的画法及阅读方法 第三节第三节 液压和气压传动（略）液压和气压传动（略） 第四节第四节 可编程序控制器的基本知识可编程序控制器的基本知识一、定义一、定义 机电一体化是在机构的主功能、动力功能、信息处理功能机电一体化是在机构的主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进了电子技术，并将机械装置和电子设备以和控制功能上引进了电子技术，并将机械装置和电子设备以及软件等有机结合起来构成系统的总称。及软件等有机结合起来构成系统的总称。二、内容二、内容机电一体化技术机电一

2、体化技术 包括技术原理和使机电一体化产品得以实现、使用和包括技术原理和使机电一体化产品得以实现、使用和 发展的技术。发展的技术。机电一体化产品机电一体化产品 机械系统与电气系统、微电子系统相互置换和有机结机械系统与电气系统、微电子系统相互置换和有机结 合，从而赋予新的功能和性能的新一代产品。（机电合，从而赋予新的功能和性能的新一代产品。（机电 系统）。系统）。 动力动力 计算机计算机 传感器传感器 执行机构执行机构 机械结构机械结构传感器传感器机械机械结构结构执行机构执行机构动力动力计算机计算机 1. 机械技术机械技术 ( (材料、刚度、标准化、可靠性）材料、刚度、标准化、可靠性） 2.传感技

3、术（精确、灵敏、可靠、智能）传感技术（精确、灵敏、可靠、智能） 3.信息处理技术（计算机、信息处理技术（计算机、PLCPLC等）等） 4.驱动技术（电、液、气动技术）驱动技术（电、液、气动技术） 5.接口技术（数接口技术（数/ /模转换）模转换） 6.软件技术（标准化、模块化、固化）软件技术（标准化、模块化、固化）一、电气控制线路作用：一、电气控制线路作用： 1.1.实现对电力拖动系统的起动、反向、制动实现对电力拖动系统的起动、反向、制动 和调速等性能的控制。和调速等性能的控制。 2.2.实现对拖动系统的保护实现对拖动系统的保护。 3.3.满足生产工艺要求满足生产工艺要求, ,实现生产加工自动

4、化。实现生产加工自动化。二、三类电气图二、三类电气图 1.1.电气原理图电气原理图 表示电气控制线路的工作原理，以及各电器表示电气控制线路的工作原理，以及各电器 元件的作用和相互关系，而不考虑各元件的实际安元件的作用和相互关系，而不考虑各元件的实际安 装位置和连线情况。装位置和连线情况。 2.2.电气设备安装图电气设备安装图 表示各种电气设备在机械设备和电气控制柜表示各种电气设备在机械设备和电气控制柜 中的实际安装位置。中的实际安装位置。 3.3.电气设备接线图电气设备接线图 表示各电气设备之间实际连线情况。表示各电气设备之间实际连线情况。 （同一电器各部分要画在一起）（同一电器各部分要画在一

5、起）三、电气原理图绘制规则三、电气原理图绘制规则 使用国家统一规定的电气图形符号和文字符使用国家统一规定的电气图形符号和文字符号号 1.主电路用粗实线绘在左侧主电路用粗实线绘在左侧; ; 控制电路用细线绘在右侧。控制电路用细线绘在右侧。 2.同一电器的导电部件可以不画在一起同一电器的导电部件可以不画在一起, ,但文但文 字相同。字相同。 3.触点均按触点均按“平常态平常态”画出画出( (即即: :未通电或未受未通电或未受 外力的状态外力的状态) )。 可编程序控制器：可编程序控制器：一种数字运算操作的电子系统，专为一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。采用可编程序控制器用来在

6、工业环境下应用而设计。采用可编程序控制器用来在其内部存储执行在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制等操作指令，逻辑运算、顺序控制等操作指令，并通过数字、模拟式的输入和输出，控制各种类型的并通过数字、模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。机械或生产过程。 1.1.程序可变，有柔性；程序可变，有柔性； 2.2.外部接线少，可靠性高，环境适应性强；外部接线少，可靠性高，环境适应性强； 3.3.功能多；具有数、模、输入、输出、逻辑、算术运功能多；具有数、模、输入、输出、逻辑、算术运 算、计时、计数、顺序控制、功率驱动、算、计时、计数、顺序控制、功率驱动、PIDPID调节等调节等; ; 4.4.

7、编程简单，易于掌握；编程简单，易于掌握； 5.5.结构紧凑，性价比高。结构紧凑，性价比高。 特点：特点： CPUCPU模块模块 输入模块输入模块 输出模块输出模块 编程器编程器1.CPU1.CPU模块模块 由微处理器和存由微处理器和存 储器组成。储器组成。作用：作用：采集输入信号，采集输入信号， 执行用户程序，执行用户程序， 刷新系统输出。刷新系统输出。 存储器存储用户程存储器存储用户程 序和数据。序和数据。 PLC组成：组成：图 1-10 2.I/O2.I/O模块模块 传递信号，电平转换与隔离。传递信号，电平转换与隔离。 开关量开关量输入模块：输入模块：接收来自按钮、开关、压力继电器接收来自

8、按钮、开关、压力继电器 等的开关量输入信号。等的开关量输入信号。 模拟量输入模块：模拟量输入模块：接收来自电位器、测速发电机等的接收来自电位器、测速发电机等的 连续变化的模拟量电流电压信号。连续变化的模拟量电流电压信号。 开关量输出模块：开关量输出模块：控制接触器、电磁阀、指示灯等输控制接触器、电磁阀、指示灯等输 出设备。出设备。 模拟量输出模块：模拟量输出模块：控制调节阀、变频器等执行装置。控制调节阀、变频器等执行装置。3.3.编程器与编程软件编程器与编程软件 编程器编程器: :用来生成用户程序用来生成用户程序, ,并监视用户程序执行情况。并监视用户程序执行情况。 应用：应用：手持式编程器一

9、般用于小型手持式编程器一般用于小型PLCPLC编程，或现场编程，或现场 调试和维护。调试和维护。 编程软件：编程软件：使用该软件可在计算机上直接生成和编辑使用该软件可在计算机上直接生成和编辑 用户程序。用户程序。 发展趋势：发展趋势：用编程软件取代手持式编程器。用编程软件取代手持式编程器。4.4.电源电源 PLCPLC内部的开关电源为各模块提供不同电压等级的直内部的开关电源为各模块提供不同电压等级的直 流电源。流电源。 小型小型PLCPLC可为输入电路和外部的电子传感器提供可为输入电路和外部的电子传感器提供DC24VDC24V 电源，驱动电源，驱动PLCPLC负载的直流电源一般由负载的直流电源

10、一般由用户提供。用户提供。按结构不按结构不同分类：同分类：混合式混合式整体式整体式模块式模块式小型小型PLC一般采用整体式一般采用整体式结构结构: :将将CPUCPU模块、模块、I/OI/O模块模块、 电源装在一个箱形机壳内。电源装在一个箱形机壳内。 S7-200S7-200称为称为CPUCPU模块。模块。特点：特点：体积小，价格低。体积小，价格低。应用：应用：小型控制系统。小型控制系统。S7-200CPU模块外形图模块外形图大、中型大、中型PLCPLC一般采用模块式一般采用模块式结构结构: :由机架和模块组成。有不同槽数的机架供选用。模由机架和模块组成。有不同槽数的机架供选用。模 块多时，可

11、增设扩展模块。块多时，可增设扩展模块。特点：特点：硬件组态方便灵活，硬件组态方便灵活， I/O 点数、点数、 I/O模块种类及块数模块种类及块数 等选择余地大。维修时更换等选择余地大。维修时更换 模块、判断故障方便。模块、判断故障方便。应用：应用：较复杂、要求较高的较复杂、要求较高的 系统。系统。图 1-12工作原理：工作原理：将用户程序通过编程器预先存入控制器的存将用户程序通过编程器预先存入控制器的存 储器中，工作时反复不断地循环储器中，工作时反复不断地循环扫描扫描程序，当条程序，当条 件满足时立即执行。件满足时立即执行。 扫描：扫描：初始化后反复不停地分阶段处理各种不同的初始化后反复不停地

12、分阶段处理各种不同的 的任务，这种周而复始的循环的任务，这种周而复始的循环 工作模式称为工作模式称为扫描工作模式。扫描工作模式。 CPUCPU以字节为单位读写输入以字节为单位读写输入/ /输出输出 过程映像寄存器。过程映像寄存器。 读取输入阶段，读取输入阶段，PLCPLC把所有外部数把所有外部数 字量输入电路的字量输入电路的I/OI/O状态读入输入状态读入输入 过程映像寄存器。过程映像寄存器。返回扫描周期返回扫描周期图 1-13 外接输入电路闭合外接输入电路闭合 对应的映像寄存器状态为对应的映像寄存器状态为1 1 外接输入电路断开外接输入电路断开 对应的映像寄存器状态为对应的映像寄存器状态为0

13、 0RUNRUN工作模式下，工作模式下，CPUCPU从第一条程序开始，从第一条程序开始，逐条顺序地逐条顺序地 执行用户程序。执行用户程序。 CPUCPU执行指令时，从执行指令时，从I/OI/O映像寄存器或别的元件的映像映像寄存器或别的元件的映像 寄存器读出其状态，根据指令要求执行相应的逻辑运寄存器读出其状态，根据指令要求执行相应的逻辑运 算，运算结果写入线圈相应的映像寄存器，因此，算，运算结果写入线圈相应的映像寄存器，因此，各各 映像寄存器的内容随程序的执行而变化。映像寄存器的内容随程序的执行而变化。 程序执行阶段，即使外部输入信号状态发生变化，输程序执行阶段，即使外部输入信号状态发生变化，输

14、 入过程映像寄存器的状态也不会变。变化的输入信号入过程映像寄存器的状态也不会变。变化的输入信号 状态在下一个扫描周期被读入。状态在下一个扫描周期被读入。 通信处理阶段，通信处理阶段，CPUCPU处理从通信接口和智能模块接收处理从通信接口和智能模块接收 到的信息。到的信息。包括定期检查包括定期检查CPUCPU模块的操作和扩展模块的状态是否模块的操作和扩展模块的状态是否 正常等。正常等。CPUCPU执行完用户程序后，将输出过程映像寄存器的执行完用户程序后，将输出过程映像寄存器的 0/10/1状态传送到输出模块并锁存。信号经输出模块隔离状态传送到输出模块并锁存。信号经输出模块隔离 和功率放大后，驱动

15、外部负载。和功率放大后，驱动外部负载。 输出过程映像寄存器状态为输出过程映像寄存器状态为1 1 外部负载通电工作外部负载通电工作 输出过程映像寄存器状态为输出过程映像寄存器状态为0 0 外部负载断电外部负载断电若程序中使用了中断，中断事件发生时，若程序中使用了中断，中断事件发生时，CPUCPU停止扫停止扫描，立即执行中断程序。描，立即执行中断程序。 PLCPLC在在RUNRUN工作状态时工作状态时, ,执行一次执行一次图图1-131-13所示的扫描操所示的扫描操作所需的时间。典型值为作所需的时间。典型值为1-100ms1-100ms。 指指PLCPLC的外部输入信号发生变化的时刻至它控制的的外

16、部输入信号发生变化的时刻至它控制的 有关外部输出信号发生变化的时刻之间的时间间隔。有关外部输出信号发生变化的时刻之间的时间间隔。 输入电路滤波时间、输出电珞的滞后时间和因扫输入电路滤波时间、输出电珞的滞后时间和因扫描工作方式产生的滞后时间。描工作方式产生的滞后时间。 PLCPLC总的响应延迟时间一般只有几毫秒至几十毫秒。总的响应延迟时间一般只有几毫秒至几十毫秒。 系统软件：系统软件：由厂家固化在由厂家固化在ROMROM中中 应用软件：应用软件：由用户根据具体生产要求编写由用户根据具体生产要求编写 编程语言编程语言分类分类 ： 梯形图、语句表、控制系统流程图、逻辑表达式等。梯形图、语句表、控制系

17、统流程图、逻辑表达式等。 类似继电器控制电路图，沿用继电器线路的一些符号。类似继电器控制电路图，沿用继电器线路的一些符号。SB1SB2K1K2K1K1继电器控制电路继电器控制电路梯形图梯形图I0.2I0.1( )Q0.3Q0.3Q0.3( )Q0.4PLC软件：软件：1 1）按自上而下、从左至右的顺序排列，每一个继电器线圈按自上而下、从左至右的顺序排列，每一个继电器线圈为为一个逻辑行一个逻辑行，形成一个阶梯，起始于左母线，结束于，形成一个阶梯，起始于左母线，结束于右母线；右母线；2 2）继电器是概念化）继电器是概念化的，实质是变量存储器中的位触发器；的，实质是变量存储器中的位触发器；3 3）某

18、一编号的继电器某一编号的继电器线圈只出现一次线圈只出现一次，但其，但其触点可无限使触点可无限使用；用；4 4）梯形图是一个程序，左右母线间并无真实电流流过；梯形图是一个程序，左右母线间并无真实电流流过；5 5）图中不出现输入继电器的线圈；图中不出现输入继电器的线圈；6 6）输出继电器输出继电器得电表示其状态得电表示其状态，还需通过输出模块的功率，还需通过输出模块的功率开关驱动现场元件；开关驱动现场元件；7 7）PLCPLC内部继电器内部继电器（如（如M0.3M0.3）不能作为输出使用不能作为输出使用，它只是，它只是内部运算用的中间存储单元；内部运算用的中间存储单元；8 8）PLCPLC按扫描方

19、式顺序执行梯形图，按扫描方式顺序执行梯形图， 不会出现几条支路同时动作的不会出现几条支路同时动作的 现象。现象。I0.2I0.1( )Q0.3Q0.3Q0.3( )Q0.4梯形图梯形图 用指令的助记符编程用指令的助记符编程, ,类似于计算机汇编语言。类似于计算机汇编语言。 指令格式：指令格式：操作码操作码 操作数操作数 如：如：LD I0.1 LD I0.1 和和 O Q0.3O Q0.3指令语句由两指令语句由两部分组成：部分组成： 操作码操作码助记符表示，指示助记符表示，指示CPUCPU要完成的某要完成的某种操种操作功能作功能 。 操作数操作数操作码指定的操作操作码指定的操作对象或操作所需的

20、对象或操作所需的数据。数据。 PLCPLC接收外部输入的数字量信号的窗口。接收外部输入的数字量信号的窗口。PLCPLC将外部信号将外部信号 的状态读入并存储在输入过程映像寄存器中。的状态读入并存储在输入过程映像寄存器中。 外部输入电路接通外部输入电路接通 对应映像寄存器为对应映像寄存器为ONON（1 1状态状态) ) 外部输入电路断开外部输入电路断开 对应映像寄存器为对应映像寄存器为OFF (0OFF (0状态状态) ) I I、Q Q、V V、M M、S S、SMSM、L L均可以按位、字节、字和双字均可以按位、字节、字和双字来存取。来存取。 扫描周期的末尾扫描周期的末尾,CPU,CPU将输

21、出过程映像寄存器的数据传将输出过程映像寄存器的数据传送给输出模块，再由后者驱动外部负载。送给输出模块，再由后者驱动外部负载。 梯形图中梯形图中Q Q. .的线圈的线圈“通电通电” ” 继电器型输出模继电器型输出模块块 中对应的硬件继电器的常开触点闭合中对应的硬件继电器的常开触点闭合 接在标号为接在标号为 Q Q.的端子的外部负载工作的端子的外部负载工作; ; 反之，外部负载断电。反之，外部负载断电。 V V存储器在程序执行过程中存放中间结果，或用来保存储器在程序执行过程中存放中间结果，或用来保存与工序或任务有关的其他数据。存与工序或任务有关的其他数据。 作为控制继电器存储中间操作状态或其它控制

22、信息。作为控制继电器存储中间操作状态或其它控制信息。 用于存储定时器累计的时基增量值。用于存储定时器累计的时基增量值。 定时器位用来描述定时器延时动作的触点状态。定时器位用来描述定时器延时动作的触点状态。 定时器位为定时器位为1 1状态状态 梯形图中对应定时器的常开触梯形图中对应定时器的常开触 点闭合，常闭触点断开；点闭合，常闭触点断开； 定时器位为定时器位为0 0状态状态 触点的状态相反。触点的状态相反。 存放计数输入端累计的脉冲数。存放计数输入端累计的脉冲数。 用来累计比用来累计比CPUCPU的扫描速率更快的事件。的扫描速率更快的事件。 地址由区域标示符地址由区域标示符HCHC和高速计数器

23、号组成，如和高速计数器号组成，如HC2HC2。 可以象存储器那样使用的读可以象存储器那样使用的读/ /写单元。可以按字节、字写单元。可以按字节、字 和双字来存取累加器中的数据。和双字来存取累加器中的数据。 存取数据的长度由指令决定。存取数据的长度由指令决定。 用于用于CPUCPU与用户之间交换信息，例如与用户之间交换信息，例如SMO.0SMO.0一直为一直为ONON， SM0.1SM0.1仅在执行用户程序的第一个扫描周期时为仅在执行用户程序的第一个扫描周期时为1 1状态等。状态等。 部分特殊存储器的功能见附录。部分特殊存储器的功能见附录。 局部变量表中的存储器称为局部变量表中的存储器称为局部存

24、储器局部存储器，可以作为暂，可以作为暂 时存储器，或用于子程序传递它的输入、输出参数。时存储器，或用于子程序传递它的输入、输出参数。 局部变量表：局部变量表：S7S7一一200200将主程序、子程序和中断程序统将主程序、子程序和中断程序统 称为称为POUPOU（程序组织单元），各（程序组织单元），各POUPOU都有自己的局部变量表。都有自己的局部变量表。 S7-200S7-200用用A/DA/D转换器将连续变化的模拟量，转换为转换器将连续变化的模拟量，转换为1 1个字个字 长长(16(16位位) )的数字量，用区域标识符的数字量，用区域标识符AIAI、表示数据长度的、表示数据长度的W W和和

25、起始字节的地址表示模拟量输入的地址。起始字节的地址表示模拟量输入的地址。 S7 -200 S7 -200将将1 1个字长的数字用个字长的数字用D/AD/A转换器转换为模拟量，用转换器转换为模拟量，用 区域标识符区域标识符AQAQ、表示数据长度的、表示数据长度的W W和字节的起始地址来表示和字节的起始地址来表示 存储模拟量输出的地址。存储模拟量输出的地址。 顺序控制继电器顺序控制继电器( SCR)( SCR)位用于组织设备的顺序操作，位用于组织设备的顺序操作， SCRSCR提供控制程序的逻辑分段提供控制程序的逻辑分段C C。 常数值可以是字节、字或双字，常数值可以是字节、字或双字，CPUCPU以

26、二进制方式存以二进制方式存 储常数，常数也可以用十进制、十六进制储常数，常数也可以用十进制、十六进制ASCASC码码( (例如例如 Text)Text)或浮点数（例如或浮点数（例如2.0 )2.0 )的形式表示。的形式表示。 又称浮点数，可以表示为又称浮点数，可以表示为1.m1.m 。 ANSI/IEEE 754-1985ANSI/IEEE 754-1985标准格式的标准格式的3232位实数位实数, ,可表示为浮可表示为浮点数点数1.m1.m ，式中，式中指数指数e=Ee=E十十127127为整数。为整数。 (1e254 )(1e254 )E2e2S指数指数尾数尾数31 3023 220符号位

27、符号位图1-18 浮点数的格式 字符串由若干个字符串由若干个ASCASC码字符组成，每个字符占码字符组成，每个字符占1B1B。字符串的第一个字节字符串的第一个字节 定义了字符串的长度定义了字符串的长度(OS-254 )(OS-254 )，即字符的个数。即字符的个数。长度长度字符字符1 字节字节0 字节字节1 字节字节2 字节字节3 字节字节4 字节字节254字符字符2字符字符3字符字符4字符字符254图图1-18 1-18 字符串的格式字符串的格式 常开触点（常开触点（ ）对应的存储器地址位为）对应的存储器地址位为1 1 常闭触点（常闭触点（ ）对应的存储器地址位为）对应的存储器地址位为0 0

28、触点闭合触点闭合LD(LoadLD(Load，装载，装载) )A(andA(and，与，与) )O O（OrOr，或），或）开始常开触点开始常开触点串联常开触点串联常开触点并联常开触点并联常开触点LDN(Load NOT)LDN(Load NOT)AN(and AN(and NOTNOT) )ONON（Or NOTOr NOT）串联常闭触点串联常闭触点开始常闭触点开始常闭触点并联常闭触点并联常闭触点 赋值指令赋值指令(=):(=):又称输出指令，与梯形图中的线圈相对应。又称输出指令，与梯形图中的线圈相对应。 驱动线圈的触点电路接通驱动线圈的触点电路接通 有有“能流能流”流过线圈流过线圈 赋值指

29、赋值指 令指定的位对应的映像寄存器的值为令指定的位对应的映像寄存器的值为1 1，反之则为，反之则为0 0。 梯形图中两个并联的线圈用两条相邻的赋值指令来表示梯形图中两个并联的线圈用两条相邻的赋值指令来表示。例例1-11-1：已知图：已知图1-201-20中中I0.1I0.1的波形，画出的波形，画出M1.0M1.0的波形。的波形。 I0.1I0.1为为ON M1.0ON M1.0、Ml.1Ml.1均为均为OFFOFF，波形用低电平表示。，波形用低电平表示。 I0.1I0.1下降沿所在的扫描周期：下降沿所在的扫描周期： CPUCPU先执行第一行电路先执行第一行电路 Ml.0Ml.0变为变为ONON

30、。 执行第二行电路执行第二行电路 Ml.1Ml.1变为变为ONON。 从下降沿后的第二个扫描周期开始：从下降沿后的第二个扫描周期开始：Ml.1Ml.1均为均为ON Ml.0ON Ml.0 为为OFFOFF。M1.0M1.0只在只在10.110.1下降沿这一扫描周期内为下降沿这一扫描周期内为ONON。I0.1C5I3.4I0.2I0.0I0.3( )Q2.6( )Q1.4( )Q0.3I0.1I0.1M1.1( )M1.1( )M1.1I0.1M1.0LD I0.0AN I0.1O I0.2A I0.3ON C5= Q0.3= Q1.4AN I3.4= Q2.6图图1-19 1-19 触点与输出

31、指令触点与输出指令图图1-20 1-20 下降沿检测下降沿检测 S7-200 S7-200有有1 1个个9 9位的堆栈，最上位的堆栈，最上 面一层称为栈顶，用来存储逻面一层称为栈顶，用来存储逻 辑运算的结果，下面辑运算的结果，下面8 8层用来层用来 存储中间运算结果。存储中间运算结果。堆栈中的数据一般按堆栈中的数据一般按“先进后出先进后出” 的原则存取。的原则存取。 执行执行LDLD指令时，将指令指定的位地址中的二进制数据装载指令时，将指令指定的位地址中的二进制数据装载 入栈顶。入栈顶。 表表1-3 1-3 与堆与堆栈有关的指令栈有关的指令 执行执行A A指令时，将指令指定的位地址中的二进制数

32、和指令时，将指令指定的位地址中的二进制数和 栈顶中的二进制数相栈顶中的二进制数相与与“，结果存入栈顶。，结果存入栈顶。 执行执行O O指令时，将指令指定的位地址中的二进制数和指令时，将指令指定的位地址中的二进制数和 栈顶中的二进制数相栈顶中的二进制数相或或”，结果存入栈顶。，结果存入栈顶。 每次逻辑运算时只保留运算结果，参与运算的两个二每次逻辑运算时只保留运算结果，参与运算的两个二 进制数则被丢弃。进制数则被丢弃。 执行常闭触点对应的执行常闭触点对应的LDNLDN、ANAN和和ONON指令时，取出指令指令时，取出指令 指定位地址中的二进制数后，先取反，再作对应的装指定位地址中的二进制数后，先取

33、反，再作对应的装 载、与、或操作。载、与、或操作。. 将图中由将图中由I3.2I3.2和和T16T16触点组成的串联电路与它上面的电路触点组成的串联电路与它上面的电路 并联，首先完成两个串联电路块内部的并联，首先完成两个串联电路块内部的 “ “与与”逻辑运算，逻辑运算， “ “与与”运算的结果运算的结果S0=I1.4I0.3S0=I1.4I0.3存放在栈顶。存放在栈顶。 第第3 3、4 4条指令执行完后，条指令执行完后，“与与” 运算的结果运算的结果S1=I3.2T16S1=I3.2T16压入栈压入栈 顶顶, ,原栈顶的原栈顶的S0S0被推到堆栈第被推到堆栈第1 1 层层, ,第第2 2层的数

34、据被推到第层的数据被推到第3 3层层 栈底的数据丢失。栈底的数据丢失。 OLDOLD指令用逻辑指令用逻辑“或或”操作将堆栈操作将堆栈 第第1 1层和第层和第2 2层中的数据相层中的数据相“或或”， 即将两个串联电路块并联，并将运算结果即将两个串联电路块并联，并将运算结果S1=SO+S1S1=SO+S1存入堆存入堆 栈的顶部，第栈的顶部，第3 39 9层中的数据依次向上移动一层。层中的数据依次向上移动一层。 图中，图中，OLDOLD后面的两条指令将两个触点并联，运算结果后面的两条指令将两个触点并联，运算结果S3=C24S3=C24十十I1.2I1.2压入栈顶，堆栈中原来的数据依次向下一层压入栈顶

35、，堆栈中原来的数据依次向下一层推移，栈底值被推出丢失。推移，栈底值被推出丢失。图图 1-221-22 ALDALD指令用逻辑指令用逻辑“与与”操作将堆栈第操作将堆栈第1 1层和第层和第2 2层的数据相层的数据相 “ “与与”，即将两个电路块串联，并将运算结果，即将两个电路块串联，并将运算结果S4=S2S4=S2S3S3存入堆栈的顶部，第存入堆栈的顶部，第3 39 9层中的数据依次向上移动一位层中的数据依次向上移动一位。 例例1-21-2：己知图：己知图1-231-23的语句表程序，画出对应的梯形图。的语句表程序，画出对应的梯形图。 首先将电路划分为若干块，各电路块从含有首先将电路划分为若干块，

36、各电路块从含有LDLD的指令的指令 ( (例如例如LDLD、LDILDI和和LDPLDP等等) )开始，在下一条含有开始，在下一条含有LDLD的指令的指令 （包括（包括ALDALD和和OLD)OLD)之前结束。然后分析各电路块之间的之前结束。然后分析各电路块之间的 串并联关系。串并联关系。 划分出划分出3 3块电路。块电路。OLDOLD 或或ALDALD指令将上面靠指令将上面靠 近它的已经连接好的近它的已经连接好的 电路并联或串联起来，电路并联或串联起来， 所以所以OLDOLD指令并联的是指令并联的是 语句表中划分的下面语句表中划分的下面 两个电路块。两个电路块。图图 1-231-23 逻辑入

37、栈逻辑入栈( LPS( LPS，Logic Push)Logic Push)指令复制栈顶的值并将其指令复制栈顶的值并将其压入堆栈的第压入堆栈的第2 2层，堆栈中原来的数据依次向下一层推移，层，堆栈中原来的数据依次向下一层推移，栈底值被推出丢失。栈底值被推出丢失。 逻辑读栈逻辑读栈( LRD( LRD，logic Read )logic Read )指令将堆栈中第指令将堆栈中第2 2层的数据层的数据 复制到栈顶。第复制到栈顶。第2 29 9层的数据不变，原栈顶值消失。层的数据不变，原栈顶值消失。 逻辑出栈逻辑出栈（LPPLPP，Logic Pop )Logic Pop )指令使栈中各层数据向上移

38、指令使栈中各层数据向上移 动一层，第动一层，第2 2层的数据成为堆栈新的栈顶值，栈顶原来的数层的数据成为堆栈新的栈顶值，栈顶原来的数据从栈内消失。据从栈内消失。 装装载堆栈载堆栈( LDS n( LDS n， L Load Stoad Stackack， n n=1=18)8)一般很少一般很少 使用这条指令。使用这条指令。 图图1-24 1-24 堆栈操作堆栈操作 图图1-251-25、图、图1-261-26分别为使用一层栈和使用多层栈的例子。分别为使用一层栈和使用多层栈的例子。 每一条每一条LPSLPS指令必须有指令必须有- -条对应的条对应的LPPLPP指令。指令。 中间的支路都使用中间的

39、支路都使用LRDLRD指令。指令。 处理最后一条支路时，必须使用处理最后一条支路时，必须使用LPPLPP指令。指令。 一个独立电路块中，用入栈指令同时保存在堆栈中的运算结果不一个独立电路块中，用入栈指令同时保存在堆栈中的运算结果不能超过能超过8 8个。个。 图图1-261-26中，第一条中，第一条LPSLPS指令将指令将A A点的运算结果保存到堆栈的第点的运算结果保存到堆栈的第1 1层；层； 第二条第二条LPSLPS指令将指令将B B点的运算结果保存到堆栈的第点的运算结果保存到堆栈的第2 2层，层，A A点的运点的运 算结果被算结果被“压压”到堆栈的第到堆栈的第3 3层；层； 第一条第一条LP

40、PLPP指令将堆栈第指令将堆栈第2 2层层B B点的运算结果上移到栈顶，第点的运算结果上移到栈顶，第3 3层中层中 A A点的运算结果上移到堆栈的第点的运算结果上移到堆栈的第2 2层。层。图图1-25 1-25 堆栈指令的使用堆栈指令的使用图图1-26 1-26 双重堆栈双重堆栈 最后一条最后一条LPPLPP指令将堆栈第指令将堆栈第2 2层层A A点的运算结果上移到栈顶。点的运算结果上移到栈顶。 从例子看出，堆栈从例子看出，堆栈先入后出先入后出”的数据存取方式刚好满足多的数据存取方式刚好满足多层分层分 支电路保存数据的要求。支电路保存数据的要求。 立即触点指令只能用于输入量立即触点指令只能用于

41、输入量I I。 执行立即触点指令时，立即读入物理输入点的值，根据该值决定执行立即触点指令时，立即读入物理输入点的值，根据该值决定触点的接通触点的接通/ /断开状态，但不更新断开状态，但不更新 物理输入点对应的输入过程映像物理输入点对应的输入过程映像 寄存器。寄存器。 语句表中的表示如表语句表中的表示如表 触点符号中间的触点符号中间的“I”I”和和“/I” /I” 表表 示立即常开触点和立即常闭触点。示立即常开触点和立即常闭触点。图图1-27 1-27 立即触点与立即触点与立即输出指令立即输出指令表表1-4 立即触点指令立即触点指令 输出类指令放在梯形图的最右边输出类指令放在梯形图的最右边 立即

42、赋值指令立即赋值指令(=I)(=I)只能用于输出量只能用于输出量(Q)(Q)。 执行该指令时，将栈顶值立即写入指定的物理输出执行该指令时，将栈顶值立即写入指定的物理输出 位和对应的输出过程映像寄存器。线圈符号中的位和对应的输出过程映像寄存器。线圈符号中的I”I” 用来表示立即输出。用来表示立即输出。 输出类指令输出类指令图图 1-271-27执行执行S S(Set(Set，置位或置，置位或置1)1)与与R R（ResetReset，复位或置，复位或置0) 0) 指指令时，从指定的位地址开始的令时，从指定的位地址开始的N N个位地址都被置位个位地址都被置位( (变为变为1)1)或复位（变为或复位

43、（变为0)0) 执行执行SISI(Set Immediate(Set Immediate，立即置位，立即置位) )或或RIRI( Reset( ResetImmediateImmediate，立即复位，立即复位) )指令时，从指定位地址开始的指令时，从指定位地址开始的N N 个连续的物理输出点将被立即置位或复位个连续的物理输出点将被立即置位或复位, ,线圈中的线圈中的I I表表 示立即。示立即。 该指令只能用于输该指令只能用于输 出量出量( Q)( Q)，新值被，新值被 同时写入对应的物同时写入对应的物 理输出点和输出过理输出点和输出过 程映像寄存器程映像寄存器图图 1-281-28 RS R

44、S触发器指令的基本功能与置位指令触发器指令的基本功能与置位指令S S和复位指令和复位指令R R 的功能相同。的功能相同。 置位优先置位优先(SR)(SR)触发器的置位信号触发器的置位信号SISI和复位信号和复位信号R R同同 时为时为1 1时，输出时，输出OUTOUT信号为信号为l l。 复位优先复位优先(RS)(RS)触发触发 器的置位信号器的置位信号S S和和 复位信号复位信号RIRI同时为同时为 1 1时，输出时，输出OUTOUT信号信号 为为0 0。 图图 1-291-29图图 1-301-30 取反触点将它存放在堆栈顶部的左边电路的逻辑运取反触点将它存放在堆栈顶部的左边电路的逻辑运

45、算结果取反。算结果取反。 正跳变触点检测到一次正跳变正跳变触点检测到一次正跳变( (触点的输入信号由触点的输入信号由0 0 变为变为1)1)时，或负跳变触点检测到一次负跳变时，或负跳变触点检测到一次负跳变( (触点的触点的 输入信号由输入信号由1 1变为变为0 0）时，触点接通一个扫描周期。）时，触点接通一个扫描周期。 指令的助记符分别为指令的助记符分别为EUEU和和ED,ED,他们没有操作数。他们没有操作数。 其他指令其他指令 触点符号中间的触点符号中间的“p”p”和和“N”N”分别表表示正跳变和负跳分别表表示正跳变和负跳变。变。 空操作指令空操作指令(NOP N)(NOP N)不影响程序的执行。不影响程序的执行。 接通延时定时器接通延时定时器(TON)(TON)使输入使输入(IN(IN）接通时开始定时，