陕西科技大学电气控制与plc期末考试总复习资料教案

1、概 述 1.1 PLC的基本概念与基本结构1PLC的基本概念可编程序控制器是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。它采用可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式、模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程序控制器及其有关设备，都应按易于使工业控制系统形成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。1.1.2PLC的基本结构图1-1 PLC控制系统示意图1.2PLC的特点与应用领域1.2.1PLC的特点1. 编程方法简单易学2. 功能强，性能价格比高3. 硬件配套齐全，用户使用方便，适应性强4. 可靠性高，抗

2、干扰能力强5. 系统的设计、安装、调试工作量少6. 维修工作量小，维修方便7. 体积小，能耗低1.2.2PLC的应用领域1. 开关量逻辑控制2. 运动控制3. 闭环过程控制4. 数据处理5. 通信联网第2章 PLC的硬件与工作原理2.1PLC的硬件2.1.1 PLC的物理结构PLC的物理结构：整体式、模块式图2-1 S7-200 CPU模块的外形图2.1.2 CPU模块中的存储器存储器分类与特点：RAM、ROM、EPROM、EEPROM2.1.3 I/O模块图2-3 输入电路图2-4 继电器输出电路图2-5 场效应管输出电路2.2 PLC的工作原理2.2.1 用触点和线圈实现逻辑运算图2-6

3、基本逻辑电路图2-7 异步电动机控制电路2.2.2 PLC的操作模式 RUN模式执行用户程序，“RUN” LED亮。STOP模式不执行用户程序，可将用户程序和硬件设置信息下载到PLC。TERM(终端)模式与通信有关。CPU模块上的模式开关在RUN位置时，上电自动进入RUN模式。PC - PLC之间建立起通信连接后，若模式开关在RUN或TERM位置, 可用编程软件中的命令改变CPU的工作模式。 2.2.3 PLC的工作原理图2-8 扫描过程中断程序的处理与立即I/O指令可提高响应速度。图2-9 PLC外部接线图与梯形图LDOAN=图2-9中的梯形图完成的逻辑运算为 外部输入电路接通时, 对应的输

4、入映像寄存器为ON(1状态), 梯形图中对应的常开触点闭合，常闭触点断开。梯形图中的线圈“通电”，对应的硬件继电器的常开触点闭合，接在标号为的端子的外部负载工作。2.3 S7-200CN系列PLC西门子PLC的分类：S7、M7、C7、WinAC。2.3.1S7-200的特点1功能强，有PID参数自整定、配方、数据归档等功能。2先进的程序结构3灵活方便的寻址方法4功能强大、使用方便的编程软件5简化复杂编程任务的向导功能6强大的通信功能7品种丰富的配套人机界面8有竞争力的价格9完善的网上技术支持2.3.2CPU模块CPU 221/222/224/226 集成I/O点：10/14/24/40点；程序

5、空间409624576B。最大DI/DO 256/256点；最大AI/AO 35/32点；最多7个扩展模块。定时器/计数器256/256点；高速计数器4/6点30kHz，2点20kHz高速输出；模拟电位器1/2个，实时钟，1/2个RS-485接口；4点输入中断，2个定时中断 (1255ms)。CPU 224XP：2AI、1AO，2通信口，高速输入200kHz、高速输出100kHz。 PPI、MPI、自由通信口协议和PROFIBUS点对点协议；使用STEP 7-Micro/WIN 32编程软件。2.3.3数字量扩展模块数字量I/O：8DI、16DI、4DO、8DO、4/4、8/8、16/16、3

6、2/32DI/DO。输入有24V DC和230V AC两种，输出有24V DC和继电器型。2.3.4 模拟量扩展模块与热电偶热电阻扩展模块模拟量模块的作用：A/D转换与D/A转换。模拟量I/O：12位4AI、2AO、4AI/1AO；15位4路热电偶、2路热电阻模块。模拟量输入模块有多种量程（与模块型号有关），用模块上的DIP开关设置量程。图2-10 模拟量输入数据字的格式【例2-2】压力变送器（010MPa）的输出信号为DC 420mA，模拟量输入模块将020mA转换为032 000的数字量，即010 000 kPa对应于数字量640032 000，设转换后得到的数字为N，试求以kPa为单位的

7、压力值。解：420mA的模拟量对应于数字量6 40032 000，压力的计算公式为模拟量输出模块的量程有10V和020mA两种：图2-11 模拟量输出数据字的格式2.3.6 STEP 7-Micro/WIN编程软件与显示面板简介1STEP 7-Micro/WIN编程软件2显示面板(1) 文本显示器TD-200C和TD-400C(2) S7-200专用的触摸屏：TP 070、TP 170 micro、TP 177 micro和K-TP 178micro。 I/O地址分配与外部接线2.4.1 本机I/O与扩展I/O的地址分配图2-13 CPU 224XP的本地和I/O地址分配举例2.4.2 S7-

8、200的外部接线图2-14 交流电源系统的外部接线 图2-15 直流电源系统的外部接线感性负载的处理，电阻、电感和白炽灯的区别。图2-16 感性输出电路的处理2.1 填空(1) PLC主要由 、 、 和 组成。(2) 继电器的线圈“断电”时，其常开触点 ，常闭触点 。 (3) 外部输入电路接通时，对应的输入过程映像寄存器I为 状态，梯形图中对应的常开触点 ，常闭触点_。(4) 若梯形图中输出Q的线圈“断电”，对应的输出过程映像寄存器为 状态，在修改输出阶段后，继电器型输出模块中对应的硬件继电器的线圈 ，其常开触点 ，外部负载 。第3章 PLC程序设计基础3.1 PLC的编程语言与程序结构3.1

9、.1 PLC编程语言的国际标准 IEC 61131-3标准的5种编程语言：(1) 顺序功能图(Sequential Function Chart)；(2) 梯形图(Ladder Diagram)；(3) 功能块图(Function Block Diagram)；(4) 指令表(Instruction List)；(5) 结构文本(Structured Text)。图3-1 PLC的编程语言图3-2梯形图与语句表 图3-3 功能块图“能流”(Power Flow)只能从左向右流动。1个网络（Network）中只能放1块独立电路。功能块图（FBD）类似于数字逻辑门电路，“LOGO！”使用FBD。S

10、TEP 7-Micro/WIN的IEC 61131-3指令集只提供梯形图、功能块图。地址前加“”，其指令不区分数据类型。3.1.2 S7-200的程序结构S7-200的程序由主程序、子程序和中断程序组成。1主程序：每次扫描都要执行主程序。每个项目都必须且只能有一个主程序（OB1）。2子程序：可以多次调用，简化程序代码、减少扫描时间、容易移植到别的项目。3中断程序：在中断事件发生时由PLC的操作系统调用。3.2 存储器的数据类型与寻址方式3.2.1 数据在存储器中存取的方式1用1位二进制数表示开关量。图3-4 位数据的存放I3.2：“字节. 位”寻址方式。2多位二进制数：2#1010123022

11、12102010。3十六进制数：用于简化二进制数的表示方法，“逢16进1”，用09和AF来表示16个数，16#2F对应的十进制数为21611516047。 4字节、字与双字图3-5 字、字节和双字的组成以起始字节的地址作为字和双字的地址。起始字节为最高位的字节。I、Q、V、M、S、SM、L均可按位、字节、字和双字来存取。5负数的表示方法用二进制补码表示有符号数，最高位为符号位，最大的16位正数为16#7FFF（32767）。6BCD码BCD码用4位二进制数来表示1位十进制数。十进制数23对应的BCD码为16#23。BCD码用于输入输出设备。3.2.2 CPU的存储区1输入过程映像寄存器（I）2

12、输出过程映像寄存器（Q）3变量存储区V是全局存储器，可以被所有的POU存取。4位存储区（M）5定时器存储区（T）6计数器存储区（C）7高速计数器（HC）832位累加器（AC0AC3）可以按字节、字和双字来存取。按字节、字只能存取累加器的低8位或低16位。9特殊存储器（SM）特殊存储器（SM）标志位：一直为1状态；仅在执行用户程序的第一个扫描周期为1状态。和分别提供周期为1分钟和1秒的时钟脉冲。、和分别为零标志、溢出标志和负数标志。10局部存储器L作为暂时存储器，或给子程序传递参数。11模拟量输入字(AI)从偶数字节地址开始（例如AIW2），为只读数据。12模拟量输出字(AQ)从偶数字节地址开始

13、（例如AQW2），用户不能读取。13顺序控制继电器（S）：顺序控制编程用。14常数的表示方法与范围15实数（浮点数）：在编程软件中，用小数表示浮点数。图3-6 浮点数的格式16字符串的格式图3-7 字符串的格式为绝对地址，是IEC编辑器中的地址。#INPUT1：局部变量符号地址；“INPUT1”：全局符号地址。“#”号和双引号是编程软件自动添加的。3.2.3 直接寻址与间接寻址 直接寻址指定了存储器的区域、长度和位置，例如VB200。图3-8 使用指针的间接寻址【例3-1】表格存放在VW0开始的100个字中，表格的偏移量（表格中字的序号）在VD200中，在I0.0的上升沿，用间接寻址将表格中相

14、对于偏移量的数据值传送到VW210中去。地址相邻的两个字的地址增量为2（两个字节）。LD IEUMOVD &VB0, VD300/ 表格的起始地址送VD300+D VD200, VD300+D VD200, VD300/ 起始地址加偏移量MOVW *VD300, VW210/ 读取表格中的数据3.3 位逻辑指令 触点指令 图3-9 触点与输出指令 图3-10上升沿检测并联触点总是并在它前面已经连好的电路的两端。图3-11 ALD与OLD指令图3-12 ALD与OLD指令的堆栈操作【例3-3】 已知图3-13中的语句表程序，画出对应的梯形图。图3-13 语句表与梯形图图3-14 堆栈指令图3-1

15、5 堆栈指令的使用图3-16 双重堆栈的使用图3-17 立即触点与立即输出指令图3-18 置位指令与复位指令3.3.2 输出指令与其他指令图3-19 置位优先与复位优先触发器图3-20 取反与跳变指令3.4 定时器与计数器指令3.4.1 定时器指令图3-21接通延时定时器 图3-22 断开延时定时器图3-23 保持型接通延时定时器3.4.2 计数器指令图3-25 加计数器图3-26 减计数器 图3-27 加减计数器装载输入（LD）为ON时，计数器位被复位，并把设定值装入当前值。减至0时，停止计数，计数器位被置1。习 题1填空(1) 接通延时定时器（TON）的输入（IN）电路 时开始定时，当前值

16、大于等于设定值时其定时器位变为 ，其常开触点 ，常闭触点 ，(2) 接通延时定时器（TON）的输入（IN）电路 时被复位，复位后其常开触点 ，常闭触点 ，当前值等于 。(3) 若加计数器的计数输入电路（CU） 、复位输入电路（R） ，计数器的当前值加1。当前值大于等于设定值（PV）时，其常开触点 ，常闭触点 。复位输入电路 时，计数器被复位，复位后其常开触点 ，常闭触点 ，当前值为 。(4) 输出指令（=）不能用于 过程映像寄存器。(5) SM 。图3-32 梯形图改错第4章 数字量控制系统梯形图程序设计方法4.1 梯形图的经验设计法4.1.1 有记忆功能的电路图4-1 有记忆功能的电路4.1

17、.2 定时器应用电路图4-2 延时接通/延时断开电路 图4-3 长延时电路图4-4 闪烁电路4.1.3 经验设计法举例图4-5 小车自动往复运动的继电器控制电路图图4-7 梯形图常闭触点输入信号的处理4.2 根据继电器电路图设计梯形图的方法4.2.1 基本方法图4-9 PLC外部接线图 图4-10 梯形图4.2.2 注意事项1. 应遵守梯形图语言中的语法规定2设置中间单元3尽量减少PLC的输入信号和输出信号4设立外部联锁电路5梯形图的优化设计6外部负载的额定电压4.3 顺序控制设计法与顺序功能图4.3.1 顺序控制设计法4.3.2 步与动作1步的基本概念2初始步3与步对应的动作或命令4活动步图

18、4-11 波形图 图4-12 顺序功能图图4-13 顺序功能图图4-14 动作4.3.3 有向连线与转换条件图4-15 转换条件 SM0.1的作用。4.3.4 顺序功能图的基本结构图4-16 单序列、选择序列与并行序列4.3.5 顺序功能图中转换实现的基本规则1转换实现的条件(1) 该转换所有的前级步都是活动步。(2) 相应的转换条件得到满足。 2转换实现应完成的操作(1) 使所有的后续步变为活动步。(2) 使所有的前级步变为不活动步。图4-19 转换的同步实现 图4-20 信号关系图3绘制顺序功能图时的注意事项(1) 两个步绝对不能直接相连，必须用一个转换将它们分隔开。 (2) 两个转换也不

19、能直接相连，必须用一个步将它们分隔开。(3) 不要漏掉初始步。(4) 在顺序功能图中一般应有由步和有向连线组成的闭环。4顺序控制设计法的本质图4-26 改错顺序控制梯形图的设计方法5.1 使用起保停电路的顺序控制梯形图设计方法图5-2、图5-3 鼓风机与引风机的顺序功能图和梯形图图5-4 选择序列与并行序列图5-5 仅有两步的闭环的处理5-6 液体混合控制系统的顺序功能图图5-6 液体混合系统的顺序功能图和梯形图图5-7 顺序功能图与梯形图 以转换为中心的顺序控制梯形图设计方法图5-8 动力头控制系统的顺序功能图与梯形图图5-9 选择序列与并行序列图5-10 转换的同步实现图5-11 剪板机控

20、制系统的顺序功能图和梯形图5.3 使用SCR指令的顺序控制梯形图设计方法图5-12 顺序功能图与梯形图图5-13 选择序列与并行序列的顺序功能图和梯形图图5-14、15 硫化机控制的顺序功能图与梯形图5.4 具有多种工作方式的系统的顺序控制梯形图设计方法5.4.1 系统的硬件结构与工作方式 图5-16 机械手示意图 图5-17 操作面板图5-18 外部接线图5.4.2 使用起保停电路的编程方法 图5-19 OB1程序结构图5-20 公用程序图5-21 手动程序图5-22图5-24图5-25 自动返回原点的顺序功能图与梯形图第6章 PLC的功能指令6.1 S7-200的指令规约6.1.1 使能输

21、入与使能输出图6-1 EN与ENO图6-1中的梯形图对应的语句表为LD I2.4MOVW VW10, VW14/ VW10VW14AENO/I VW12, VW14/ VW14/VW12VW14AENOMOVBVB0, VB2/ VB0VB2除数VW12为0时无能流流出。删除AENO后两个方框变为并联。6.1.2 梯形图中的网络与指令一个网络中只能有一块独立电路。输入语句表指令时必须使用英文的标点符号。6.2 程序控制指令1条件结束指令与停止指令2监控定时器复位指令3循环指令图6-2 循环指令【例6-1】在I0.5的上升沿，求VB10VB29中20个字节的异或值。网络1LD EUMOVB 0,

22、 AC0/ 清累加器0MOVD &VB10, AC1/ 累加器1（存储区指针）指向VB10FOR VW0, 1, 20/ 循环开始网络2LDXORB*AC1, AC0/ 字节异或INCB AC1/ 指针AC1的值加1，指向下一个变量存储器字节网络3NEXT/ 循环结束网络4LD EUMOVBAC0, VB40/ 保存异或结果4跳转与标号指令 6.3 局部变量表与子程序6.3.1 局部变量表1局部变量与全局变量程序中的每个程序组织单元POU（Program Organizational Unit）均有由64字节L存储器组成的局部变量表。局部变量只在它被创建的POU中有效，全局符号在各POU中均有

23、效。局部变量有以下优点：(1) 尽量使用局部变量的子程序易于移植到别的项目。(2) 如果使用临时变量（TEMP），同一片物理存储器可以在不同的程序中重复使用。2局部变量的类型TEMP (临时变量)：暂时保存在局部数据区中的变量。主程序或中断程序的局部变量表只有TEMP变量。 IN (输入变量)：由调用它的POU提供的传入子程序的输入参数。OUT(输出变量)：子程序返回给调用它的POU的输出参数。IN_OUT(输入_输出变量)：其初始值由调用它的POU提供，并用同一变量将子程序的执行结果返回给调用它的POU。3局部变量的地址分配4在局部变量表中增加新的变量5局部变量的数据类型检查6.3.2 子程

24、序的编写与调用1子程序的作用子程序将程序分成容易管理的小块，使程序结构简单清晰，易于查错和维护。子程序调用是有条件的，可以多次调用，使用子程序可以减少扫描时间。2子程序的创建3子程序的调用举例图6-6 在主程序中调用子程序LD CALL 模拟量计算, AIW2, VW20, +2356, VD404子程序的有条件返回5子程序中的定时器6.4 数据处理指令6.4.1 比较指令图6-9 比较指令图6-10 自复位接通延时定时器6. 数据传送指令1字节、字、双字和实数的传送2字节立即读指令MOV_BIR读取1个字节的物理输入，字节立即写指令MOV_BIW写1个字节的物理输出。3字节、字、双字的块传送

25、指令“BMB VB20, VB100, 4”指令将VB20VB23中的数据被传送到VB100VB103。4字节交换指令6. 移位与循环指令1右移位和左移位指令2循环右移位和循环左移位指令图6-12 移位与循环移位指令3移位寄存器指令图6-12 移位寄存器指令6.4.4 数据转换指令1段译码指令2数字转换指令3实数转换为双整数的指令： ROUND将实数四舍五入后转换为双字整数，TRUNC是截位取整指令。4译码指令5编码指令6. 表功能指令填表指令图6-18 填表指令举例2查表指令图6-19 查表指令举例命令参数CMD = 14，分别代表“=”、“”(不等于)、“”。3先入先出(FIFO)指令图6

26、-20 先入先出指令举例4后入先出(LIFO)指令图6-21 后入先出指令举例5存储器填充指令图6-22 填充指令6.4.6 读写实时时钟指令读实时时钟指令TODR从实时钟读取当前时间和日期，并把它们装入以T为起始地址的8字节缓冲区，依次存放年、月、日、时、分、秒、0和星期, 1为星期日，27为星期16。写实时时钟指令TODW将起始地址为T的 8字节缓冲区中的时间和日期写入实时钟。【例6-5】出现事故时，I0.0的上升沿产生中断，使输出Q1.0立即置位，同时将事故发生的日期和时间保存在VB10VB17中。 /主程序 OB1LD SM0.1 / 第一次扫描时ATCH 0, 0 /ENI / 允许

27、全局中断/中断程序0（INT_0）LD SM0.0 / 该位总是为ONSIQ1.0, 1/TODRVB10/ 读实时时钟6.5 数学运算指令6.5.1 数学运算指令梯形图：IN1 + IN2 = OUT，IN1-IN2 = OUT，IN1 * IN2 = OUT，IN1 / IN2 = OUT语句表：IN1 + OUT = OUT，OUT-IN1 = OUT，IN1 * OUT = OUT，OUT / IN1 = OUT有16位整数运算、32位双整数运算、实数运算和加1、减1指令。整数乘、除法的操作数为两个16位整数，乘积或商均为16位，不保留余数。双整数乘、除法的操作数和运算结果均为32位。

28、此外还有MUL：整数乘法产生双整数指令。DIV：整数除法产生双整数指令。两个16位整数相除，结果的高16位为余数，低16位为商。【例6-8】 在输入信号I0.4的上升沿，用模拟电位器0来设置定时器T37的设定值（520s），即从SMB28读出的数字0255对应于520s。设读出的数字为N，100ms定时器的设定值为(20050)N / 25550 =150N / 25550 （0.1s）网络1LD EU MOVB SMB28, AC0MUL +150, AC0 / 150乘以模拟电位器的转换值/D +255, AC0 / 除以255，双整数除法+I +50, AC0/ 加偏移量50（5s）MO

29、VW AC0, VW10网络2LD TON T37, VW10/ T37以VW10中的数值为设定值6. 浮点数函数运算指令包括正弦指令SIN、余弦指令COS和正切指令TAN，自然对数指令LN和自然指数指令EXP。角度的单位为弧度。6. 逻辑运算指令【例6-9】在I0.0的上升沿执行下面程序中的逻辑运算，运算前后各存储单元中的值如图6-27所示。LD I0.0EUINVB VB0/ 字节取反指令ANDB VB1, VB2/ 字节与指令ORB VB3, VB4/ 字节或指令XORB VB5, VB6/ 字节异或指令图6-27 取反与逻辑运算举例6.6 中断程序与中断指令6.6.1 中断程序中断允许

30、指令ENI允许处理所有被连接的中断事件。禁止中断指令DISI禁止处理所有中断事件。进入RUN模式时自动禁止中断，中断程序越短越好。 6.6.2 中断事件与中断指令中断连接指令ATCH建立中断事件(EVNT)与对应的中断程序(INT)的联系。中断事件由中断事件号指定（见表6-12），中断程序由中断程序号指定。中断分离指令DTCH断开中断事件与中断程序之间的联系。中断优先级（见表6-12）分组：通信（最高优先级）、I/O中断和定时中断。I/O中断：上升沿、下降沿中断；HSC当前值等于设定值、计数方向改变和计数器外部复位中断；输出完指定的脉冲数时产生的中断。图6-28 中断指令定时中断0/1的周期为

31、1255ms，分别写入SMB34和SMB35。每当定时时间到时，执行相应的定时中断程序。定时器T32/T96中断的时间周期最大为。【例6-11】在I0.0的上升沿通过中断使Q0.0立即置位。在I0.1的下降沿通过中断使Q0.0立即复位。/主程序 OB1LD SM0.1 / 第一次扫描时ATCH INT_0, 0 /ATCH INT_1, 3 /ENI / 允许全局中断/中断程序0（INT_0）LD SM0.0 / 该位总是为ONSIQ0.0, 1/中断程序1（INT_1）LD SM0.0 / 该位总是为ONRIQ0.0, 1/【例6-12】用定时中断0实现周期为2s的高精度定时。/ 主程序 O

32、B1LD SM0.1 / 第一次扫描时MOVB 0, VB10 / 将中断次数计数器清0MOVB 250, SMB34 / 设定时中断0的中断时间间隔为250msATCH INT_0, 10 / 指定产生定时中断0时执行0号中断程序ENI / 允许全局中断/ 中断程序INT_0, 每隔250ms中断一次LD SM0.0 / 该位总是为ONINCBVB10/ 中断次数计数器加1LDB=8, VB10 / 如果中断了8次（2s）MOVB 0, VB10 / 将中断次数计数器清0INCB QB0 / 每2s将QB0加16.7 高速计数器与高速脉冲输出指令6.7.1 编码器高速计数器一般与增量式编码器

33、配合使用，双通道A、B相型编码器提供转速和转轴旋转方向的信息。三通道增量式编码器的Z相零位脉冲用作系统清零信号，或坐标的原点，以减少测量的积累误差。图6-29 A、B相型编码器的输出波形6.7.2 高速计数器的工作模式与外部输入信号(1) 无外部方向输入信号的单相加/减计数器（模式02）：用控制字节控制计数方向。(2) 有外部方向输入信号的单相加/减计数器（模式35）。(3) 有加计数时钟脉冲和减计数时钟脉冲输入的双相计数器（模式68）。(4) A/B相正交计数器（模式911）。图6-30 1倍速正交模式操作举例图6-31 4倍速正交模式操作举例根据有无复位输入和启动输入，上述的4类工作模式又

34、可以各分为3种。高速计数器的外部输入信号见表6-16。6.7.3 高速计数器的程序设计【例6-13】用指令向导生成HSC0的初始化程序和中断程序，HSC0为无外部方向输入信号的单相加/减计数器（模式0），计数值为1000020000时Q4.0输出为1。 （用编程软件演示）6.7.4 高速脉冲输出与开环位置控制占空比：脉冲宽度与脉冲周期之比。脉冲列(PTO)功能提供周期与脉冲数目可以由用户控制的占空比为50%的方波脉冲输出。脉冲宽度调制 (PWM) 功能提供连续的、周期与脉冲宽度可以由用户控制的输出。图6-34 位置控制系统的速度与加减速时间CPU有两个PTO/PWM发生器，分别通过Q0.0或Q

35、0.1输出高速脉冲。（演示用位置控制向导生成PWM指令PWMx_RUN）。 （演示用位置控制向导组态脉冲列输出PTO的包络曲线）。PLC双线圈输出的规则及在程序设计中的应用(介绍PLC双线圈输出的规则，一般情况下不允许出现双线圈输出，在三种特定的条件下允许双线圈输出。合理使用双线圈输出可以解决程序设计中的一些问题，还可以减少执行程序的时间。问：什么是双线圈输出？答：在用户程序中，同一编程元件的线圈使用了两次或多次，称为双线圈输出。问：一般情况下为什么不允许双线圈输出？答：图1a中有输出继电器Y0的两个线圈，在同一扫描周期，两个线圈的逻辑运算结果可能刚好相反，即Y0的线圈一个“通电”，一个“断电

36、”。因为在程序执行完后才将Y0 的 ON/OFF 状态送到输出模块，对于Y0控制的外部负载来说，真正起作用的是最后一个 Y0 的线圈的状态。图1 双线圈输出由 P L C 的工作原理可知，PLC程序执行的结果（即运算得到的线圈的通断状态），马上就可以被后面的逻辑运算使用。Y0的线圈的通断状态除了对外部负载起作用外，通过它的触点，还可能对程序中别的元件的状态产生影响。图1a中Y0两个线圈所在的电路将梯形图划分为3个区域。因为PLC是循环执行程序的，A区和C区中Y0 的状态相同。如果两个线圈的通断状态相反，不同区域中Y0的触点的状态也是相反的，可能使程序运行异常。作者曾遇到因双线圈引起的输出继电器

37、快速振荡的异常现象。所以一般应避免出现双线圈输出现象，例如可以将图1a改为图1b。有时同一元件的线圈分别在不同的程序段中（如自动程序和手动程序），不能用这种合并控制电路的方法来处理双线圈问题。问：为什么在某些情况下允许双线圈输出？答：虽然同一元件的线圈在程序中出现两次或多次，只要能保证在同一扫描周期内只执行其中一个线圈对应的逻辑运算，这样的双线圈输出是允许的。 图2：手动/自动程序问： 那几种情况允许双线圈输出？下列三种情况允许双线圈输出：（1）在跳步条件相反的两个程序段（如自动程序和手动程序）中，允许出现双线圈现象，即同一元件的线圈可以在两个程序段中分别出现一次。图2中的X10是自动/手动切

38、换开关，当它为ON 时将跳过自动程序，执行手动程序；为OFF时将跳过手动程序，执行自动程序。实际上CPU 只执行正在处理的程序段中双线圈元件的线圈输出指令。（2）在调用条件相反的两个子程序中，允许出现双线圈现象，即同一元件的线圈可以在两个子程序中分别出现一次。图3中X20为ON时调用在指针P0 处开始的子程序，X20 为 OFF 时调用在指针 P1 处开始的子程序。图中的 SRET 为子程序返回指令，FEND 为主程序结束指令。与跳步指令控制的程序段相同，子程序中的指令只是在该子程序被调用时才执行，没有调用时不执行，因为调用它们的条件相反，在一个扫描周期内只能调用一个子程序，实际上只执行正在处

39、理的子程序中双线圈元件的线圈输出指令。图3：子程序调用（3）如果使用三菱PLC的STL（步进梯形）指令，由于CPU 只执行活动步对应的STL 触点驱动的电路块，使用STL指令时允许双线圈输出，即不同时闭合的STL触点可以分别驱动同一编程元件的一个线圈。在顺序功能图中，除了与并行序列有关的步之外，在任何时候各步对应的状态继电器只有一个为 ON。以图4 为例，只有当某一STL触点（图中的“胖触点”）接通时，PLC 才执行STL 触点控制的程序。图3中的状态继电器S21对应的步为活动步时，S21的STL触点闭合，Y1 的第一个线圈“通电”。此时S23对应的步为不活动步，没有执行Y1 的第2个线圈对应的输出指令。 图4：STL指令与双线圈同一元件的线圈不能在可能同时为活动步的STL区内出现。并行序列中的各条支路是同时执行的，并行序列中两条不同支路中的某两步可能同时为活动步，它们的触点可能同时闭合