第6章可编程序控制器原理及应用

1、6.2 PLC的基本结构和工作原理的基本结构和工作原理 6.3 S7-200 CPU 存储器的数据存储器的数据 类型及寻址方式类型及寻址方式 6 4 PLC的基本指令和编程方法的基本指令和编程方法6.5 编程实例编程实例6.1 概述概述学习目的：学习目的：了解可编程序控制器，会分析程序，了解可编程序控制器，会分析程序， 能编制简单应用程序。能编制简单应用程序。学习重点：学习重点：基本指令和简单编程方法。基本指令和简单编程方法。学习难点：学习难点：外设与可编程控制器输入输出的关系。外设与可编程控制器输入输出的关系。关键词：关键词：寻址、指令、编程寻址、指令、编程 了解可编程序控制器的基本结构、了

2、解可编程序控制器的基本结构、 工作原理和系统各部分的作用；工作原理和系统各部分的作用； 理解存储器的数据类型及寻址方式；理解存储器的数据类型及寻址方式； 掌握基本指令和简单编程方法。掌握基本指令和简单编程方法。 简称简称PLC （Programmable Logic Controller）。）。 PLC 是一种以微处理器是一种以微处理器 CPU 为核心，专门用于工业为核心，专门用于工业现场的自动控制装置现场的自动控制装置。美国国际电工委员会美国国际电工委员会IEC (International Electrotechnical Commission) 1987年公布的定义：可编程序控制器是一年

3、公布的定义：可编程序控制器是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。装置。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑计算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作执行逻辑计算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。类型的机械或生产过程。可编程序控制器及其有关的外围可编程序控制器及其有关的外围设备都应按照易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩设备都应按照易于与工

4、业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。展其功能的原则而设计。 20世纪世纪60年代末，美国通用汽车公司（年代末，美国通用汽车公司（GM）为了加快汽车生产线的改造，招标研制一种新的为了加快汽车生产线的改造，招标研制一种新的工业控制器。工业控制器。1969年美国数字设备公司（年美国数字设备公司（DEC）生产出第一台生产出第一台PLCPDP14。 20世纪世纪70年代中期，初创时期；年代中期，初创时期； 20世纪世纪70年代中期至年代中期至70年代末期，功能扩展时年代末期，功能扩展时 期，扩展传送和比较、模拟量的运算等；期，扩展传送和比较、模拟量的运算等； 70年代末期至年代末期至80

5、年代中期，通信功能发展时期；年代中期，通信功能发展时期； 80年代中期开始是可编程序控制器的开放时期，年代中期开始是可编程序控制器的开放时期， 主要标志是：通信协议标准化，采用了标准的软主要标志是：通信协议标准化，采用了标准的软 件系统等。件系统等。逻辑控制；过程控制；位置控制；在线监控；远程逻辑控制；过程控制；位置控制；在线监控；远程 控制；模拟量控制；故障诊断；联网通讯等。控制；模拟量控制；故障诊断；联网通讯等。柔性好，程序可修改；功能强；抗干扰能力强；柔性好，程序可修改；功能强；抗干扰能力强； 可靠性高，无触点控制；梯形图编程，简单易学；可靠性高，无触点控制；梯形图编程，简单易学； 体积

6、小，重量轻。体积小，重量轻。缺点：与计算机相比，存储容量小；运算速度慢；价格高。缺点：与计算机相比，存储容量小；运算速度慢；价格高。输入输出输入输出(I/O)点数；扫描速度；内存容量；点数；扫描速度；内存容量；指令种类；内部寄存器；高功能模块数量。指令种类；内部寄存器；高功能模块数量。按结构按结构 整体式、整体式、 组合式组合式小型机小型机 I/O点数和点数和128，内存为几，内存为几 KB 中型机中型机 128 I/O点数和点数和512，内存为几十，内存为几十 KB 大型机大型机 512 I/O点数和点数和896，内存为几百，内存为几百 KB超大型机超大型机 I/O点数和点数和 896，内存

7、，内存 103 KB按控制规模按控制规模 （Totally Integrated Automation, TIA） S7-200的产品定位在的产品定位在S7系列系列 PLC 家族的低端产家族的低端产品，但比智能继电器品，但比智能继电器LOGO!的定位要高。的定位要高。 通常通常S7-200用于用于200点开关量以点开关量以内，内，35点模拟量以内。点模拟量以内。 S7-200外形小巧，功能强，外形小巧，功能强，性价比极高性价比极高,非常适合机械非常适合机械制造业的情况和需求。制造业的情况和需求。 中中/ /大型大型High-end range/medium rangeS7- 400中中/ /小

8、型小型Low-end rangeS7- 300通用逻通用逻辑模块辑模块 微型微型PLCS7- 200 可编程序控制器实质上是专用于工业控制的计算可编程序控制器实质上是专用于工业控制的计算机，其组成与通用计算机基本相同。机，其组成与通用计算机基本相同。 PLC 由由中央处理器中央处理器 (CPU)、存储器存储器 (RAM, ROM)、输入接口输入接口单元、单元、输出接口输出接口单元、单元、电源电源模块等组成。模块等组成。 整体式结构整体式结构 PLC，所有部件均封装在同一机箱内；，所有部件均封装在同一机箱内； 组合式结构组合式结构 PLC，各功能部件独立封装，安装在，各功能部件独立封装，安装在

9、机架的插槽内，通过总线相互连接。机架的插槽内，通过总线相互连接。电电 源源输输出出接接口口输输入入接接口口I/O扩扩展展接接口口接接受受现现场场信信号号I/O接接口口外外设设I/O扩扩展展模模块块驱驱动动被被控控设设备备运算器运算器中央处理器中央处理器(CPU)控制器控制器存 储 器存 储 器EPROM 系统程序系统程序 用户程序用户程序 RAM外外部部设设备备中央中央处理器处理器(CPU)存储器存储器输入输入接口接口模块模块输出输出接口接口模块模块电电源源模模块块通通讯讯模模块块高高功功能能模模块块上位机上位机或其它或其它PLC驱动驱动被控被控设备设备接受接受现场现场信号信号智能智能I/O模

10、模块块 随机存储器随机存储器 RAM CPU自诊断自诊断与编程器、与编程器、计算机通讯计算机通讯读入现场信号读入现场信号执行用户程序执行用户程序输出控制信号输出控制信号PLC的巡回扫描工作过程的巡回扫描工作过程如图。如图。内存：只读存储器内存：只读存储器 ROM CPU以固定周期进行巡回扫描。以固定周期进行巡回扫描。 运算器和控制器是整个系统的核运算器和控制器是整个系统的核心，完成程序处理和系统控制。心，完成程序处理和系统控制。外存：外存：EPROM，盒式磁带等，盒式磁带等功能：存储程序和数据功能：存储程序和数据程序：系统程序和用户程序程序：系统程序和用户程序I/O 单元是单元是 CPU与与

11、I/O 设备之间的连接部件。设备之间的连接部件。输入设备输入设备( 如按钮、行程开关、传感器等如按钮、行程开关、传感器等) 的开关信息通的开关信息通过输入接口电路送入过输入接口电路送入PLC； PLC通过输出接口电路向执行通过输出接口电路向执行部件部件 ( 如交流接触器、继电器、电磁阀等如交流接触器、继电器、电磁阀等 ) 发出控制信号。发出控制信号。系统电源和后备电池，应有性能良好的稳压措施。系统电源和后备电池，应有性能良好的稳压措施。 人人-机对话的工具，一般配有键盘、显示器，用作机对话的工具，一般配有键盘、显示器，用作用户程序的输入、编辑、调试和监视，它用电缆与主机相连。用户程序的输入、编

12、辑、调试和监视，它用电缆与主机相连。用来扩展用来扩展PLC的输入、输出点数。的输入、输出点数。可配置打印机、大屏幕彩色显示器；可配置打印机、大屏幕彩色显示器；或配有通讯接口，以实现通讯联网和远程控制功能。或配有通讯接口，以实现通讯联网和远程控制功能。PLC连续执行用户程序、完成控制功能以扫描工作方式进行：连续执行用户程序、完成控制功能以扫描工作方式进行：即即CPU从程序段的第一句顺序读取顺序执行，直至最后一句。从程序段的第一句顺序读取顺序执行，直至最后一句。 每次扫描周期开始时，先读取数字输入点每次扫描周期开始时，先读取数字输入点(即输入接口电路即输入接口电路)的当前值，然后把这些值写到输入映

13、像寄存器中。的当前值，然后把这些值写到输入映像寄存器中。 在扫描周期的执行程序阶段里，在扫描周期的执行程序阶段里，CPU执行程序是从第一条指令执行程序是从第一条指令开始，直到最后一条指令结束。开始，直到最后一条指令结束。 在扫描周期的信息处理阶段，在扫描周期的信息处理阶段，CPU处理从通讯端口接收处理从通讯端口接收 到的信息。到的信息。 在扫描周期中，在扫描周期中，CPU检查其硬件，以及用户存储器（仅在检查其硬件，以及用户存储器（仅在 RUN模式下），它也检查所有的模式下），它也检查所有的I/O模块的状态。模块的状态。 在每个扫描周期的结尾，在每个扫描周期的结尾，CPU把存在输出映像寄存器中的

14、把存在输出映像寄存器中的 数据写到数字输出点（即输出接口电路）。数据写到数字输出点（即输出接口电路）。 当中断事件发生时，当中断事件发生时，CPU以异步扫描方式为用户中断服务。以异步扫描方式为用户中断服务。 当中断发生时根据中断优先级来处理中断。当中断发生时根据中断优先级来处理中断。Q0.0 .1 .2 .3 .4 .5 .6 .7Q1.0 .1I 0.0 .1 .2 .3 .4 .5 .6 .7I 1.0 .1 .2 .3 .4 .5SFRUNSTOP 数字输出状态显示数字输出状态显示 RUN/STOP /TERM开关开关通讯口通讯口状态状态指示指示存储存储器卡器卡数字输入状态显示数字输入状

15、态显示.0 .1 .2 .3.4 .5 .6 .7.0 .1 .2 .3.4 .5 .6 .7数字量输入数字量输入扩展模块扩展模块.0 .1 .2 .3 .4 .5 .6 .7.0 .1 .2 .3 .4 .5 .6 .7数字量输出数字量输出扩展模块扩展模块数字量输入数字量输入/ /输出输出扩展模块扩展模块 输入部分：来自被控对象的各种开关信息或操作命令，用以输入部分：来自被控对象的各种开关信息或操作命令，用以向系统送入控制信号，如控制按钮、行程开关，传感器信号等。向系统送入控制信号，如控制按钮、行程开关，传感器信号等。 控制部分：按照被控对象和生产工艺流程要求动作的各控制部分：按照被控对象和

16、生产工艺流程要求动作的各种继电接触器控制线路。种继电接触器控制线路。 输出部分：用以控制生产机械和生产过程中的各种被控输出部分：用以控制生产机械和生产过程中的各种被控对象，如接触器、电磁阀等执行机构。对象，如接触器、电磁阀等执行机构。 输入部分输入部分（按钮、行（按钮、行程开关等）程开关等） （继电器、接触（继电器、接触器和连接导线）器和连接导线）输出部分输出部分（接触器、（接触器、电磁阀等）电磁阀等）继电接触器控制系统继电接触器控制系统(1) 继电器控制系统的基本结构框图继电器控制系统的基本结构框图(2) 可编程控制系统的基本结构框图可编程控制系统的基本结构框图输入部分输入部分按钮、行按钮、

17、行程开关等程开关等控制部分控制部分继电器和继电器和连接导线等连接导线等输出部分输出部分接触器、接触器、电磁阀等电磁阀等输入部分输入部分按钮、行按钮、行程开关等程开关等控制部分控制部分微处理器及微处理器及程序存贮器程序存贮器输出部分输出部分接触器、接触器、电磁阀等电磁阀等继电接触器控制属于接线程序，控制功能固定不变；继电接触器控制属于接线程序，控制功能固定不变；为有触点控制，有寿命限制；只能实现开关量控制。为有触点控制，有寿命限制；只能实现开关量控制。程序可修改，控制功能可变；无触点控制，程序可修改，控制功能可变；无触点控制，“软软”继电器代继电器代替替“硬硬”继电器继电器, 无限寿命；利用无限

18、寿命；利用“光耦光耦”传输信号传输信号, 抗干扰能力强。抗干扰能力强。名名 称称CPU224 地地 址址点点 数数数字量输入数字量输入14+8I0.0 -I0.7, I1.0 -I1.5 I2.0 -I2.7数字量输出数字量输出10+8Q0.0-Q0.7, Q1.0-Q1.1 Q2.0-Q2.7扩展地址扩展地址 256T 0 - T 255定时器定时器计数器计数器 256C 0 - C 2554路路12位位模拟量输入模拟量输入扩展：扩展：偶数偶数地址地址 AIW0 -AIW6模拟量输出模拟量输出2路路12位位扩展：扩展：偶数偶数地址地址 AQW0 -AQW2输入映像寄存器输入映像寄存器输出映像

19、寄存器输出映像寄存器I0.0 - I15.7Q0.0 - Q15.7 128 128用户程序大小用户程序大小用户数据大小用户数据大小4096字字2560字字存储器名称存储器名称位存取位存取双字存取双字存取字存取字存取字节存取字节存取定时器定时器 计数器计数器 T 0 - 255C 0 - 255T 0 - 255C 0 - 255 I 0.0 - 15.7Q 0.0 - 15.7数字量输入数字量输入 数字量输出数字量输出 IB 0 - 15QB 0 - 15IW 0 - 14QW 0 - 14ID 0 - 12QD 0 -12V 0.0 -5119.7变量存储器变量存储器 VB 0-5119

20、VW 0-5118 VD 0-5116位存储器位存储器M 0.0 - 31.7 MB 0 - 31 MW 0 - 30 MD 0 -28特殊存储器特殊存储器 SM 0.0-179.7 SMB 0-179 SMW 0-178 SMD 0-176顺序控制继电器顺序控制继电器S 0.0 - 31.7SB 0 - 31 SW 0 - 30 SD 0 - 28局部存储器局部存储器 L 0.0 - 63.7LB 0 - 63LW 0 - 62LD 0- 60累加存储器累加存储器 AC 0 - 3AC 0 - 3AC 0 - 3模拟量输入模拟量输入 模拟量输出模拟量输出 AIW 0-30AQW 0-30寻址

21、方式寻址方式直接寻址直接寻址 存储单元中的内容即是操作数存储单元中的内容即是操作数间接寻址间接寻址 存储单元中为地址指针，按这一地址存储单元中为地址指针，按这一地址 找到的存储单元中的内容才是操作数找到的存储单元中的内容才是操作数字节的位号字节的位号 ( 0 -7 )字节与位地址之间的间隔字节与位地址之间的间隔字节地址字节地址 ( 1 = 第第1个字节个字节)区域标识区域标识 ( I =输入输入)I 1 . 4MSBLSBI 0I 1I 2I 3I 4I 5I 6I 7I 8I 9I 10I 11I 12I 13I 14I 15 7 6 5 4 3 2 1 0MSB = 最高位最高位LSB =

22、 最低位最低位存存储储器器区区V 10V 11V 12V 13V 14V 15V 16V 17V 18V 19V 20V 21V 22V 23V 24V 25 7 6 5 4 3 2 1 0V B 12访问一个字节访问一个字节区域标识区域标识 ( V = 变量变量)字节地址字节地址存存储储器器区区存存储储器器区区MSBLSBQ 0Q 1Q 2Q 3Q 4Q 5Q 6Q 7Q 8Q 9Q 10Q 11Q 12Q 13Q 14Q 15 7 6 5 4 3 2 1 0Q W 2MSB = 最高有效字节最高有效字节LSB = 最低有效字节最低有效字节访问一个字访问一个字区域标识区域标识 ( Q =输出

23、输出)字节地址字节地址MSBLSB 7 6 5 4 3 2 1 0V D 12访问一个双字访问一个双字区域标识区域标识 ( V =变量变量)MSB = 最高有效字节最高有效字节LSB = 最低有效字节最低有效字节字节地址字节地址存存储储器器区区V 10V 11V 12V 13V 14V 15V 16V 17V 18V 19V 20V 21V 22V 23V 24V 25位位 Q 字节地址字节地址.位地址位地址 Q1.1字节字节, 字字, 双字双字 Q 长度长度 起始字节地址起始字节地址 QB5, QW4, QD12 在每个扫描周期的开始，在每个扫描周期的开始，CPU对输入点进行采样，并将对输入

24、点进行采样，并将采样值存于输入映象寄存器中。采样值存于输入映象寄存器中。可以按位、字节、字或双字来存取输入映象寄存器。可以按位、字节、字或双字来存取输入映象寄存器。位位 I 字节地址字节地址.位地址位地址 I0.1字节字节, 字字, 双字双字 I 长度长度 起始字节地址起始字节地址 IB4, IW5, ID12 在每次扫描周期的结尾，在每次扫描周期的结尾，CPU将输出映象寄存器的数值将输出映象寄存器的数值复制到物理输出点上。复制到物理输出点上。可以按位、字节、字或双字来存取输出映象寄存器。可以按位、字节、字或双字来存取输出映象寄存器。用于存储程序执行过程中控制逻辑操作的中间结果。用于存储程序执

25、行过程中控制逻辑操作的中间结果。位位 V 字节地址字节地址.位地址位地址 V10.2 字节字节, 字字, 双字双字 V 长度长度 起始字节地址起始字节地址 VB30, VW100, VD15 可以使用内部存储器标志位（可以使用内部存储器标志位（M）作为控制继电器存取中间）作为控制继电器存取中间操作状态或其它的控制信息。操作状态或其它的控制信息。位位 M 字节地址字节地址.位地址位地址 M26.7字节字节, 字字, 双字双字 M 长度长度 起始字节地址起始字节地址 MB6, MW16, MD20不仅可以按位，也可以按字节、字或双字来存取位存储器区不仅可以按位，也可以按字节、字或双字来存取位存储器

26、区 SM位提供了位提供了CPU和用户程序之间传递信息的方法。和用户程序之间传递信息的方法。 可使用这些位选择和控制可使用这些位选择和控制 S7-200 CPU的一些特殊功能。的一些特殊功能。 例如：例如：SM0.1表示首次扫描接通一个扫描周期的位；表示首次扫描接通一个扫描周期的位；位位SM 字节地址字节地址.位地址位地址 SM0.1 字节字节, 字字, 双字双字 SM 长度长度 起始字节地址起始字节地址 SMB6, SMW40, SMD20SM0.5的功能为时钟脉冲：的功能为时钟脉冲：0.5秒为秒为1，0.5秒为秒为0。 SM0.4的功能为时钟脉冲：的功能为时钟脉冲：30秒为秒为1，30秒为秒

27、为0。 T3定时器号定时器号 位地址位地址 区域标识区域标识 定时器定时器 T0T1T2T3定时器当前值定时器当前值T0T1T2T3MSB 15LSB 0 S7-200 CPU中，定时器是累计时间增量的设备。中，定时器是累计时间增量的设备。S7-200定时器定时器精度（时基增量）有精度（时基增量）有1ms, 10ms, 100ms三种。有两个相关的变量：三种。有两个相关的变量： 当前值当前值：16 位符号整数，记录定时器所累计的时间。位符号整数，记录定时器所累计的时间。 定时器位定时器位：定时器当前值大于预设值时，该位置为：定时器当前值大于预设值时，该位置为 “1”。 （ 预设值作为定时器指令

28、的一部分输入）预设值作为定时器指令的一部分输入） T 定时器号定时器号 T3 C 计数器号计数器号 C3 CPU提供了三种类型的计数器：一种只能提供了三种类型的计数器：一种只能增计数增计数；一种只能一种只能减计数减计数；另一种；另一种既可增计数又可减计数既可增计数又可减计数。与计数器相关的变量有两个：与计数器相关的变量有两个： 当前值当前值：16位符号整数，存储累计脉冲数；位符号整数，存储累计脉冲数； 计数器位计数器位：当计数器的当前值：当计数器的当前值预设值时预设值时, 此位置为此位置为“1”。（预设值作为计数器（预设值作为计数器 指令的一部分输入）指令的一部分输入）S7-200 CPU中中

29、, 计数器是累计其输入脉冲电平由低到高的次数。计数器是累计其输入脉冲电平由低到高的次数。C3计数器号计数器号 位地址位地址 区域标识区域标识 计数器计数器 MSB15LSB0C0C1C2C3C0C1C2C36 4.1 位逻辑指令位逻辑指令 6 4.3 定时器和计数器指令定时器和计数器指令 6 4.4 传送指令传送指令6 4.6 逻辑操作指令逻辑操作指令6 4.7 移位和循环移位指令移位和循环移位指令6 4.8 整数数学运算指令整数数学运算指令6 4.2 置位和复位指令置位和复位指令 6 4.5 比较指令比较指令6 4.9 实数数学运算指令实数数学运算指令 目前可编程序控制器的编程语言有梯形图、

30、语句目前可编程序控制器的编程语言有梯形图、语句表、功能块图和计算机高级语言等多种。一般小型机表、功能块图和计算机高级语言等多种。一般小型机多使用梯形图、语句表和功能块图。多使用梯形图、语句表和功能块图。 1. 语句表语句表(STL) 是通过指令助记符创建控制程序，是通过指令助记符创建控制程序，类似计算机汇编语言，它适合有经验的程序员。如：类似计算机汇编语言，它适合有经验的程序员。如： 2. 功能块图功能块图(FBD)又称逻辑块指令，又称逻辑块指令，它沿用了数字逻辑电路的逻辑方框它沿用了数字逻辑电路的逻辑方框图。对每种功能都使用一个运算方图。对每种功能都使用一个运算方法，其运算功能由方框块内的符

31、号法，其运算功能由方框块内的符号确定。如确定。如: 3. 梯形图梯形图(LAD)是一种图形语言，它仍沿用了继电器是一种图形语言，它仍沿用了继电器的触点和线圈等符号。它是以继电器控制系统的电气的触点和线圈等符号。它是以继电器控制系统的电气原理图为基础演变而来的，易于初学者使用，图形表原理图为基础演变而来的，易于初学者使用，图形表示易于理解，而且全世界通用。如示易于理解，而且全世界通用。如 KMSB1KMSB2母线母线逻辑线逻辑线相当于继电器常开触点相当于继电器常开触点 常闭触点常闭触点 继电器的线圈继电器的线圈符号符号( )I0.0I0.1Q0.0( )Q0.0 1. 梯形图中的继电器、定时器等

32、梯形图中的继电器、定时器等“电器电器”不是不是物理意义上的电磁继电器，而是物理意义上的电磁继电器，而是PLC内部的电子内部的电子电路构成的电路构成的寄存器单元寄存器单元。 2. 在梯形图中，没有真实的电流流动，为了在梯形图中，没有真实的电流流动，为了便于分析便于分析 PLC的周期扫描原理以及控制信息在存的周期扫描原理以及控制信息在存贮空间分布的情况，假设在梯形图中有贮空间分布的情况，假设在梯形图中有 “电流电流”流流动，为了区别于真实电流，称为动，为了区别于真实电流，称为能流能流。 3. 能流能流 在梯形图中只能是单方向流动其顺序在梯形图中只能是单方向流动其顺序是从上到下、从左到右。是从上到下

33、、从左到右。 1. 每一个逻辑行必须从起始母线画起；每一个逻辑行必须从起始母线画起； 2. 继电器线圈不能直接接在左边的母线上；继电器线圈不能直接接在左边的母线上； 3. 在梯形图中继电器线圈只能使用一次，在梯形图中继电器线圈只能使用一次， 而其触点可以使用的个数是无限的；而其触点可以使用的个数是无限的； 4. 梯形图必须按照计算机执行程序时的顺梯形图必须按照计算机执行程序时的顺 序依次画出。序依次画出。 bit：存储器中指定的地址位。：存储器中指定的地址位。当存储器地址位当存储器地址位 (bit) 为为0时，对应的常开触点断开，时，对应的常开触点断开，当存储器地址位当存储器地址位 (bit)

34、 为为1时，对应的常开触点闭合。时，对应的常开触点闭合。当存储器地址位当存储器地址位 (bit) 为为0时，对应的常闭触点闭合，时，对应的常闭触点闭合，当存储器地址位当存储器地址位 (bit) 为为1时，对应的常闭触点断开。时，对应的常闭触点断开。这些指令是从存储器或映像寄存器读取数值。这些指令是从存储器或映像寄存器读取数值。操作数操作数bit：bitbit1 PLC的触点类型的触点类型（1）常开常闭触点）常开常闭触点常开触点梯形图：常开触点梯形图：常闭触点梯形图：常闭触点梯形图： 立即常开常闭触点是为了使输入响应更快，立即常开常闭触点是为了使输入响应更快，允许对实际输入点直接存取。在程序中遇

35、到立允许对实际输入点直接存取。在程序中遇到立即常开常闭触点时，即常开常闭触点时，CPU绕过输入映像寄存器，绕过输入映像寄存器，直接读入输入点的通直接读入输入点的通/断状态作为程序处理的根断状态作为程序处理的根据，但不对输入映像寄存器做刷新处理。据，但不对输入映像寄存器做刷新处理。bitIIbit （2）立即常开常闭触点）立即常开常闭触点 当执行输出指令时，新值被写入存储器的指定地址当执行输出指令时，新值被写入存储器的指定地址位（位（bit），如果指定的地址位是），如果指定的地址位是Q，则在每次扫描周，则在每次扫描周期的最后，期的最后，CPU才以批处理的方式将输出映像寄存器才以批处理的方式将输出

36、映像寄存器中的内容传送到输出点，使输出线圈被接通。中的内容传送到输出点，使输出线圈被接通。 bit（1）输出指令）输出指令I0.1I0.0Q0.0则对应的时序图如图所示则对应的时序图如图所示I0.1I0.0Q0.0梯形图梯形图 当当I0.0与与I0.1（输入寄存器）的常开触点均闭合（输入寄存器）的常开触点均闭合时，接通输出线圈时，接通输出线圈Q0.0。 （2）立即输出指令）立即输出指令 立即输出指令允许对实际输出点直接存取，除相立即输出指令允许对实际输出点直接存取，除相应的输出映像寄存器被更新外，还立即将其内容传送应的输出映像寄存器被更新外，还立即将其内容传送到实际输出点，即直接以结果驱动实际

37、输出而不等待到实际输出点，即直接以结果驱动实际输出而不等待每次扫描周期的结束。立即输出指令比一般指令占用每次扫描周期的结束。立即输出指令比一般指令占用CPU的时间长，故不要盲目的多用类似指令。的时间长，故不要盲目的多用类似指令。 bitI I0.0Q0.1I0.0Q0.1NOTNOT3 取非指令取非指令如梯形图如梯形图 可以看出由于取非指令的存在，而使输出的状态可以看出由于取非指令的存在，而使输出的状态相反，即当相反，即当I0.0触点断开时，接通输出线圈触点断开时，接通输出线圈Q0.1，而，而当当I0.0触点闭合时，断开输出线圈触点闭合时，断开输出线圈Q0.1 取非指令梯形图：取非指令梯形图：

38、时序图时序图PN当正跳变触点检测到有一次正跳变（从当正跳变触点检测到有一次正跳变（从off到到on）之后，则使输出接通一个扫描周期。之后，则使输出接通一个扫描周期。正跳变指令梯形图：正跳变指令梯形图： 负跳变指令梯形图：负跳变指令梯形图： 4 正、负跳变指令正、负跳变指令（1）正跳变指令）正跳变指令（2）负跳变指令）负跳变指令 当负跳变触点检测到有一次负跳变（从当负跳变触点检测到有一次负跳变（从on到到off）之后，则使输出接通一个扫描周期。之后，则使输出接通一个扫描周期。 I0.0 一个扫描周期一个扫描周期Q0.1时序图时序图梯形图梯形图I0.0Q0.1PI0.1 一个扫描周期一个扫描周期Q

39、0.2时序图时序图梯形图梯形图I0.1Q0.2NbitRN 复位指令（置复位指令（置0）是从）是从bit指定的地址位开始的指定的地址位开始的N个点被个点被 复位，被复位点数复位，被复位点数N的的 范围是范围是1255。置位指令梯形图：置位指令梯形图：复位指令梯形图：复位指令梯形图：bitSN 置位指令（置置位指令（置1）是从）是从bit指定的地址位开始的指定的地址位开始的N个点被置位，直至复位指令到来才能复位。被置个点被置位，直至复位指令到来才能复位。被置位点数位点数N的范围是的范围是1255。I0.0Q0.0Q0.1 S 2Q0.1 R 1I0.1I0.0I0.1Q0.0Q0.1Q0.2例：

40、例：立即置位指令梯形图：立即置位指令梯形图： bit SIN 当执行该指令时，新值当执行该指令时，新值1被同时写到物理输出点被同时写到物理输出点和相应的映像寄存器（和相应的映像寄存器（bit）。即）。即N个物理输出点被个物理输出点被立即置位，点数立即置位，点数N范围：范围：1128。操作数。操作数bit： 。操作数操作数N：同上。：同上。 bitRIN立即复位指令梯形图：立即复位指令梯形图： 当执行该指令时，新值当执行该指令时，新值0被同时写到物理输出点被同时写到物理输出点和相应的映像寄存器。即和相应的映像寄存器。即N个物理输出点被立即复个物理输出点被立即复位，点数位，点数N范围：范围：112

41、8。操作数同上。操作数同上。接通延时定时器（接通延时定时器（TON）断开延时定时器（断开延时定时器（TOF）TINPTTOFTINPTTONT 为定时器编号；为定时器编号； IN 为定时器使能输入端；为定时器使能输入端；PT 为定时器的预设值端。为定时器的预设值端。 每个定时器均有一个每个定时器均有一个16位位当前值寄存器及一个当前值寄存器及一个 1位位 的状的状态位（反映其触点的状态）。态位（反映其触点的状态）。 接通延时定时器梯形图：接通延时定时器梯形图： （1）接通延时定时器（）接通延时定时器（TON） 但定时器继续计时，一直计到最大值但定时器继续计时，一直计到最大值32767，并保持状

42、态位，直到使能输入端断开，清除接通延并保持状态位，直到使能输入端断开，清除接通延时定时器的当前值，定时器才复位。时定时器的当前值，定时器才复位。 当使能输入端当使能输入端IN接通时，接通接通时，接通延时定时器开始计时，当定时器延时定时器开始计时，当定时器（T）的当前值大于等于预）的当前值大于等于预设值时，该定时器的状态位被置设值时，该定时器的状态位被置1（即（即触点状态改变触点状态改变）；）；TINPTTON最大值最大值=32767T33当前值当前值T33触点触点I0. .0Q0. .0PT=3PT=3例：例：T33IN PTTONI0. .03Q0.0T33（2）有记忆接通延时定时器（）有记

43、忆接通延时定时器（TONR） 有记忆接通延时定时器梯形图：有记忆接通延时定时器梯形图： TINPTTONR 对于有记忆接通延时定时器，对于有记忆接通延时定时器，当使能输入端当使能输入端IN接通时，定时器开始计时，接通时，定时器开始计时，当使能输入端断开时，当使能输入端断开时，该定时器保持当前值不变；该定时器保持当前值不变；当使能输入端再接通时，当使能输入端再接通时，则定时器从原保持值开始再往上加，当定时器的则定时器从原保持值开始再往上加，当定时器的当前值大于等于预设值时，定时器的状态位置当前值大于等于预设值时，定时器的状态位置 1（但定时器继续计时，一直计到最大值（但定时器继续计时，一直计到最

44、大值32767），），以后即使输入端再断开，定时器也不会复位；以后即使输入端再断开，定时器也不会复位；若要定时器复位必须用复位指令若要定时器复位必须用复位指令(R)清除其当前值。清除其当前值。( )T2INPTTONRQ0.0 T210I0. .0 T2 I0.1R1 1( )I0. .0Q0. .0PT=32767PT=10T2当前值当前值T2触点触点I0. .1定时器举例定时器举例 断开延时定时器梯形图：断开延时定时器梯形图：（3）断开延时定时器（）断开延时定时器（TOF）TINPTTOF 当输入断开的时间小于预设时间时，定时器仍当输入断开的时间小于预设时间时，定时器仍保持接通。当保持接通

45、。当IN再接通时，定时器当前值仍设为再接通时，定时器当前值仍设为0。 断开延时定时器（断开延时定时器（TOF）用来在输入断开延时）用来在输入断开延时一段时间后，才断开输出。一段时间后，才断开输出。 当使能输入端当使能输入端IN接通时，定时器立即接通，并接通时，定时器立即接通，并把当前值设为把当前值设为0，当使能输入端断开时定时器开始定，当使能输入端断开时定时器开始定时，直到达到预设的时间。当达到预设时间时，定时，直到达到预设的时间。当达到预设时间时，定时器断开输出，并停止计时当前值。时器断开输出，并停止计时当前值。操作数同接通延时定时器。操作数同接通延时定时器。Q0.0PT=3PT=3T33当

46、前值当前值T33触点触点I0.0T33IN PTTOFI0. .03Q0.0T33TON、TONR、TOF定时器有三个分辨率定时器有三个分辨率 定时器类型定时器类型 分辨率（分辨率（ms）最大定时值最大定时值定时器号定时器号 TONR 1ms 32.767sT0、T64 10ms 327.67sT1-T4,T65-T68 100ms 3276.7sT5-T31,T69-95 TON、 TOF 1ms 32.767sT32、T96 10ms 327.67s 100ms 3276.7s不能把一个定时器同时用作不能把一个定时器同时用作 TOF 和和 TON。例如：例如：不能既有不能既有 TON T3

47、2 又有又有 TOF T32。T37-T63,T101-T255T33-T36,T97-100 1ms定时器对定时器启动后的定时器对定时器启动后的1ms间隔进行计数，间隔进行计数，即即1ms后执行定时器指令，启动定时器。后执行定时器指令，启动定时器。1ms定时器定时器每隔每隔1ms刷新一次（定时器位和定时器当前值）。刷新一次（定时器位和定时器当前值）。 由于定时器在由于定时器在1ms内可以在任何地方启动，内可以在任何地方启动，因此因此预设值必须大于最小需要的时间间隔预设值必须大于最小需要的时间间隔。 例如，使用例如，使用1ms定时器要确保至少定时器要确保至少的时间的时间间隔，预设值应为间隔，预

48、设值应为。每隔每隔10 ms 刷新一次；刷新一次；每隔每隔100ms刷新一次。刷新一次。同样同样预设值的设置必须大于最小需要的时间间隔。预设值的设置必须大于最小需要的时间间隔。（1）加计数器指令）加计数器指令CTU（2）减计数器指令）减计数器指令CTDCU为加计数器的输入端；为加计数器的输入端；R为加计数器的复位端。为加计数器的复位端。 PV为计数器的预置数端；为计数器的预置数端；CD为减计数器的输入端；为减计数器的输入端；LD为减计数器的复位端为减计数器的复位端 CDPVCLDCTDCUPVCRCTU其中其中C为计数器编号；为计数器编号； 每个计数器均有一个每个计数器均有一个16位当前值寄存

49、器及一个位当前值寄存器及一个1位的状态位（反映其触点的状态）位的状态位（反映其触点的状态） 由于每个计数器只有一个当前值，所以由于每个计数器只有一个当前值，所以把把 一个计数器号分配给一个计数器号分配给的计数器。的计数器。 当复位端（当复位端（R）置位时，计数器被复位，即当）置位时，计数器被复位，即当前值清零，状态位也清零。前值清零，状态位也清零。 （1）加计数器指令（）加计数器指令（CTU）加计数器指令梯形图：加计数器指令梯形图：CUPVCRCTU 加计数器：加计数器：在在CU输入端，每当一个输入端，每当一个上升沿上升沿到来到来时，计数器当前值加时，计数器当前值加1，直至计数到最大值，直至计

50、数到最大值(32767)。CURPVCTUC50I0.0I0.13C50Q0 0I0.0I0.10123456C50当前值当前值C50状态位状态位Q0 0 减计数器：减计数器：在在CD输入端，每当一个输入端，每当一个上升沿上升沿到到来时，计数器当前值减来时，计数器当前值减 1，当当前计数值等于，当当前计数值等于0时，时，该计数器状态位被置位（置该计数器状态位被置位（置1），计数器停止计数。），计数器停止计数。减计数器指令梯形图为：减计数器指令梯形图为：（2）减计数器指令（）减计数器指令（CTD）CDPVCLDCTD 当复位端（当复位端（LD）置位时，计数器被复位，即）置位时，计数器被复位，即减

51、计数器被装入预设值（减计数器被装入预设值（PV），状态位被清零），状态位被清零 。 如果在如果在CD端仍有端仍有上升沿上升沿到来时，计数器仍保到来时，计数器仍保 持为持为 0，且不影响计数器的状态位。，且不影响计数器的状态位。CDLDPVCTDC55I0.0I0.13C55Q0 0例：例：I0.0I0.1 C55当前值当前值 C55状态位状态位0032132Q0.01. 字节、字和实数的传送指令字节、字和实数的传送指令MOV_EN ENOIN OUT功能：功能：EN前的逻辑条件满足时，前的逻辑条件满足时，将将IN传输到传输到OUT数据类型：数据类型：B、W、DW、R(实数实数) ENO是指令盒

52、的布尔量输出，如果指令盒的输入是指令盒的布尔量输出，如果指令盒的输入有能流，而且执行没有错误，有能流，而且执行没有错误，ENO输出就把能流传到输出就把能流传到下一个指令盒。如执行有错误，则停止程序的执行，下一个指令盒。如执行有错误，则停止程序的执行， ENO 可以作为允许位表示指令成功执行。同时可以作为允许位表示指令成功执行。同时 ENO也为出错或溢出等标志位的输出，它影响特殊存储器也为出错或溢出等标志位的输出，它影响特殊存储器位（位（SM）（以下（以下ENO均具有同样的含义）均具有同样的含义）。 IN: VB、IB、QB、MB、SB、SMB、LB、AC、ConstantOUT: VB、IB、

53、QB、MB、SB、SMB、LB、AC对字的操作数：对字的操作数：IN: VW、IW、QW、MW、SW、SMW、LW、T、C、AIW、AC、Constant；OUT: VW、IW、QW、MW、SW、SMW、LW、T、C、AIW、AC对双字的操作数：对双字的操作数： IN：VD、ID 、 QD 、 MD 、 SD 、 SMD 、 AC 、 LD 、 HCOUT：VD、ID 、 QD 、 MD 、 SD 、 SMD 、 AC 、 LD 对字节的操作数：对字节的操作数：对实数的操作数：对实数的操作数： IN：VD、ID 、 QD 、 MD 、 SD 、 SMD 、 AC 、 LD 、ConstantO

54、UT：VD、ID 、 QD 、 MD 、 SD 、 SMD 、 AC 、 LD 2. 字节、字和双字的块传送指令字节、字和双字的块传送指令BLKMOV ENINENOOUTN数据类型：数据类型：B、W、DW功能：功能：EN前的逻辑条件满足时，前的逻辑条件满足时，将从将从IN开始的开始的N个数据传输个数据传输到到OUT开始的开始的N个数据。个数据。N取取1255例：例：BLKMOV BENINENOOUTNMOV BENINENOOUTI0 0VB50VB30VB1004AC060504030VB33VB32VB31VB30块块 160504030VB103VB102VB101VB100块块 2

55、 以电动机的起动、停止控制电路为例，说明以电动机的起动、停止控制电路为例，说明PLC内部梯形图程序与输入输出设备之间的关系。内部梯形图程序与输入输出设备之间的关系。 通常来自现场的指令信号是经通常来自现场的指令信号是经PLC的输入接口进的输入接口进入入PLC的，指令信号是指按钮、继电器触点、行程开的，指令信号是指按钮、继电器触点、行程开关等。关等。 为了提高抗干扰能力，为了提高抗干扰能力，PLC的输入接口通常是由的输入接口通常是由发光二极管和光电三极管组成的光电耦合器构成的光发光二极管和光电三极管组成的光电耦合器构成的光电隔离电路，然后信号经光电隔离电路传送到输入映电隔离电路，然后信号经光电隔

56、离电路传送到输入映像寄存器。像寄存器。 DC24VI0.0I0.11M2MI2.7SB2D13k 760 D2TSB2断开断开 SB2闭合闭合 单元的状态由低电平变为高电平。单元的状态由低电平变为高电平。内内外外当当 SB2 闭合时，闭合时，存储器存储器单元单元 输入映像寄存器输入映像寄存器存储着高电平存储着高电平“1”或低电平或低电平“0”，这对应着这对应着“继电器继电器”的通的通/ 断状态。断状态。DC24VI0.0I0.11M2MI2.7SB2D13k 760 D2TSB2断开断开 SB2闭合闭合 单元的状态由低电平变为高电平。单元的状态由低电平变为高电平。内内外外当当 SB2 闭合时，

57、闭合时，存储器存储器单元单元 由系统软件程序赋予的存储器是具有继电器功能的由系统软件程序赋予的存储器是具有继电器功能的“软继电器软继电器”，而非真正的物理继电器，因此可以将输，而非真正的物理继电器，因此可以将输入映像寄存器入映像寄存器等效为输入等效为输入“软继电器软继电器”。 DC24VI0.0I0.11M2MI2.7SB2D13k 760 D2TSB2断开断开 SB2闭合闭合 单元的状态由低电平变为高电平。单元的状态由低电平变为高电平。内内外外当当 SB2 闭合时，闭合时，存储器存储器单元单元 所谓所谓“软继电器软继电器”的触点就是读取存储器的状态，如的触点就是读取存储器的状态，如触点闭合相

58、当于读取存储器的高电平，触点断开相当触点闭合相当于读取存储器的高电平，触点断开相当于读取存储器的低电平，所以有无数个触点可以使用。于读取存储器的低电平，所以有无数个触点可以使用。 在程序的执行过程中，由在程序的执行过程中，由CPU发出的各种控制信号发出的各种控制信号先送入输出映像寄存器，待先送入输出映像寄存器，待PLC扫描结束后，将输出扫描结束后，将输出映像寄存器中的内容送到物理输出端（或点）。映像寄存器中的内容送到物理输出端（或点）。 输出映像寄存器也可以等效为输出输出映像寄存器也可以等效为输出“软继电器软继电器”，同，同样也有线圈和触点，输出的控制信号经输出接口去控样也有线圈和触点，输出的

59、控制信号经输出接口去控制和驱动负载，如控制指示灯的亮灭、电磁阀的开闭、制和驱动负载，如控制指示灯的亮灭、电磁阀的开闭、继电接触器线圈的通电和断电等等。继电接触器线圈的通电和断电等等。 输出接口分为继电器型和晶体管型两种类型。继电输出接口分为继电器型和晶体管型两种类型。继电器型输出接口为有触点输出，外加负载电源既可以是器型输出接口为有触点输出，外加负载电源既可以是交流，也可以是直流；晶体管型接口只能带直流负载。交流，也可以是直流；晶体管型接口只能带直流负载。存储器存储器Q1.0单元单元 微型继电器微型继电器线圈线圈得电得电, 常开接点闭常开接点闭合合, 接触器接触器KM线线圈得电。圈得电。微型继

60、电器微型继电器KM220V内内外外（1）继电器接点输出）继电器接点输出AC按照电路器件的不同，分为三种输出方式：按照电路器件的不同，分为三种输出方式：有输出指令有输出指令 Q1.0 ，且满足，且满足Q1.0导通条件时，导通条件时，继电器接点输出；晶体管输出；双向晶闸管输出。继电器接点输出；晶体管输出；双向晶闸管输出。MQ1.0存储器存储器Q0.3单元单元 有输出指令有输出指令Q0.3 ，且满足，且满足Q0.3导通条件时，导通条件时， Q0.3晶体管晶体管导通，接触器导通，接触器KM线圈得电。线圈得电。晶体管晶体管KM524V内内外外（2）晶体管输出）晶体管输出DCMQ0.3存储器存储器Q0.2