第四章 CPM1A指令及

第四章CPM1A指令及

控制系统设计第一节

基本指令一、LD和LDNOT指令格式：LDNLDNOTN梯形图符号：N：继电器号IR、SR、HR、AR、LR、TC、TRNN功能：LD指令表示常开触点与左侧母线连接。LDNOT指令表示常闭触点与左侧母线连接。二、OUT和OUTNOT指令格式：OUTNOUTNOTN梯形图符号：N：继电器号IR、SR、HR、AR、LR、TR功能：OUT指令输出运算结果。OUTNOT指令将运算结果取反后再输出。NNOUT和OUTNOT指令应用0000100000010000100101002LD00000OUT01000OUTNOT01001LDNOT00001OUT01002三、AND和ANDNOT指令格式：ANDNANDNOTN梯形图符号：N：继电器号IR、SR、HR、AR、LR、TCNN功能：AND指令表示常开触点与前面的触点电路串联。ANDNOT指令表示常闭与前面的触点电路串联。AND和ANDNOT指令应用010000000001000010010000100002LD00000AND00001OUT01000LD00002ANDNOT01000OUT0100100000010000000101001000020000000001010010000201000AND和ANDNOT连续输出LD00000AND00001OUT01000AND00002OUT01001LD00000AND00001OUT01000AND00002OUT01001？四、OR和ORNOT指令格式：ORNORNOTN梯形图符号：N：继电器号IR、SR、HR、AR、LR、TC功能：OR指令表示常开触点与前面的触点电路并联。ORNOT指令表示常闭与前面的触点电路并联。NNOR和ORNOT指令应用0000001000000010100000002010010000300004LD00000AND00001OUT01000OR01000LD00002ANDNOT00003OUT01001ORNOT00004五、ANDLD指令格式：ANDLD功能：ANDLD指令用于逻辑块的串联连接，即对逻辑块进行逻辑“与”的操作。逻辑块1逻辑块2逻辑块3ANDLD指令的使用0000200000200000000100005000060000300004LD00000AND00001ORNOT00002LD00003OR00004ANDLDORNOT00006LD00005ANDLDOUT20000LD00000AND00001ORNOT00002LD00003OR00004ANDLDORNOT00006LD00005ANDLDOUT20000方法一方法二六、ORLD指令格式：ORLD功能：ORLD指令用于逻辑块的并联连接，即对逻辑块进行逻辑“或”的操作。逻辑块1逻辑块2逻辑块3ORLD指令的使用00000010000000100003000020000500004LD00000AND00001LD00002ANDNOT00003ORLDANDNOT00005LD00004ORLDOUT01000方法一复杂梯形图练习七、SET和RESET指令（置位和复位）SETNRESETNN：继电器号IR、SR、HR、AR、LR格式：梯形图符号：功能：当SET指令的执行条件为ON时，使指定继电器置位为ON；当执行条件为OFF时，SET指令不改变指定继电器的状态。当RESET指令的执行条件为ON时，使指定继电器复位为OFF；当执行条件为OFF时，RESET指令不改变指定继电器的状态。SETNRESETNSET和RESET指令应用00000SET2000000003RESET20000000000000320000SET和RESET指令常成对使用，一般用SET将某继电器置位为ON；再用RESET将其置为OFF；也可以单独用RESET将已为ON的继电器置为OFF

。SET和RESET指令的执行条件常使用短信号（脉冲信号）。这两条指令的语句之间可以插入别的指令语句。八、保持指令——KEEP（11）N：继电器号IR、SR、HR、AR、LR置位输入复位输入SRKEEP（11）N格式：梯形图符号：功能：根据两个执行条件，KEEP用来保持指定继电器N的ON状态或OFF状态。————锁存继电器指令N为HR时具有断电保持功能。KEEP（11）指令的应用0000200003KEEP20000000020000320000用KEEP指令编程时，需用三条语句。先编S端，然后编R端，最后编线圈。用SET和RESET指令编程时需用四条语句，但二者间可以插入别的指令，使用较灵活。九、上升沿微分和下降沿微分指令——DIFU（13）和DIFD（14）N：继电器号IR、SR、HR、AR、LR格式：梯形图符号：功能：DIFU（13）NDIFD（14）NDIFU(13)NDIFD(14)N当执行条件由OFF变为ON时，DIFU指令使指定继电器在一个扫描周期内为ON；当执行条件由ON变为OFF时，DIFD指令使指定继电器在一个扫描周期内为ON；DIFU（13）和DIFD（14）指令的应用00000DIFU（13）20000DIFD（14）20001200002000100000在第n次扫描时检测到输入条件为OFF，第n+1次扫描检测到输入条件为ON时，DIFU指令才会被执行。即开机时的执行条件已为ON时，DIFU指令不执行；同样开机时的执行条件已为OFF时，DIFD指令也不执行。十、空操作指令——NOP（00）格式：功能：NOP（00）用来取消某一步的操作。修改程序时，使用NOP指令可使步序号变更较少，便于调试程序。0000001000000010000001000应用：十一、结束指令——END（01）END（01）格式：梯形图符号：END（01）功能：表示程序结束。0000001000END（01）应用：第二节

基本编程规则和编程方法一、基本编程规则1、梯形图中的每一行都是从左侧母线开始画起，线圈或指令画在最右边，线圈或指令右边只能画右母线（OMRONPLC梯形图的右母线省略）。2、线圈或指令不能直接与左母线连接（除极少数没有执行条件的指令，如END等）。如果必须时可以通过特殊辅助继电器25313的触点连接。25313

指令3、尽量避免双线圈输出。双线圈输出：00000010000100000001000000100001001010000100000001同一编号的继电器线圈在同一程序中使用两次以上。4、梯形图必须遵循从左到右、从上往下的顺序编写。不允许在两行之间垂直连接触点。0000001000000010000300002000045、程序结束时一定要安排END指令，否则程序不被执行。二、基本编程方法1、两个或两个以上的线圈或指令可以并联输出。2、触点组与单个触点并联时，应将单个触点放在下面。01000000010000200000010000000100002000003、并联触点组与几个触点相串联时时，应将并联触点组放在左面。000000100000001000030000200000010000000100003000024、如果一条指令只需在PLC上电之初执行一次，可以使用SR区的25315作为其执行条件。25315

指令5、对难以用ANDLD和ORLD等基本指令编写的程序，可重新安排梯形图的结构。000000000101002010000100100003010020000000001010020100001001000030100200000000006、当某梯级有两个分支时，若其中一条从分支点到输出线圈之间无触点，该分支应放在上方。00000010000000101001000027、尽量使用操作数少、执行时间短的指令编程，以缩短扫描周期，从而提高I/O响应速度。第三节

常用应用指令一、顺序控制指令1、IL/ILC指令（分支与分支结束指令、联锁与联锁解除指令）格式：梯形图符号：功能：IL（02）ILC（03）IL（02）ILC（03）IL和ILC指令一起使用，用于处理梯形图中的分支电路图。IL表示程序分支开始，ILC表示程序分支结束。IL/ILC指令应用0000000001010020100001001000040100200005000030100300000000010100001002010010000401002000030000501003IL（02）ILC（03）A2、暂存继电器（TR）

暂存继电器可用来暂时存储当前指令执行的结果，使用TR可以处理梯形图的分支。

CPM1A系列有编号为TR0~TR78个暂存继电器。如果某个TR位被设置在一个分支点处，则分支前面的执行结果就会存储在这个TR位中。0000000001000020100001001TR0LD00000OUTTR0AND00001OUT01000LDTR0AND00002OUT01001例3、JMP（04）/JME（05）（跳转指令）格式：梯形图符号：功能：JMP（04）NJME（05）NJMP（04）NJME（05）NJMP（04）为跳转开始指令；JME（05）为跳转结束指令。N为跳转号，其范围为00~49。

当JMP的执行条件为OFF时，跳过JMP和JME之间的程序去执行JME之后的程序；当JMP的执行条件为ON时，JMP和JME之间的程序被执行。JMP（04）/JME（05）指令应用0000001000000010100100002JMP（04）00JME（05）000000301002LD00000JMP(04)00LD00001OUT01000AND00002OUT01001JME(05)00OUT01002LD00003二、定时器/计数器指令定时器TIM高速定时器TIMH（15）计数器CNT可逆计数器CNTR（12）间隔定时器STIM（69）高速计数器输入中断的计数模式共用CT号000—127功能强大，使用复杂。CPM1A提供的定时/计数功能：1、TIM（定时器指令）格式：梯形图符号：

TIMNSV

TIMN

SVN：定时器编号——000~127。SV：设定值——定时范围为0~9999，最小设定单位为0.1S。取值区域可为IR、SR、HR、AR、LR、DM、*DM、#立即数。功能：当输入条件（执行条件）为ON时开始定时（定时时间为SV×0.1S）。定时时间到，定时器的输出为ON且保持；当输入条件（执行条件）变为OFF时，定时器复位，输出变为OFF，并停止定时。其当前值PV恢复为SV。无掉电保持功能，断电时定时器复位，不能保存其当前值。执行条件完成标志SV不定时定时开始TIM指令应用例

TIM000

#005001000TIM0000000000000TIM000010005SLD00000TIM000#0050LDTIM000OUT01000定时器定时时间的扩展01000TIM001

TIM000

#005000000

TIM001

#0050TIM000定时器的定时方式01001TIM000

TIM000

#005000000TIM00001000ILC（03）IL（02）T=T1+T2自动门控制控制要求：门内侧与外侧各装有一个超声波探测器。探测到有人后0.5s，自动门打开；探测到无人后1s，自动门关闭。应用实例超声波探测器超声波探测器（内、外）工作分析及PLC选型：执行电动机开门限位开关关门限位开关I/O分配：输入信号内探测器00000外探测器00001开门限位00002关门限位00003输出信号开门01000关门01001内部调用两个定时器TIM000、TIM001用于开关门延时。控制程序：00000TIM000#500001TIM001#100000000001TIM000000020100101000TIM001000030100001001END开门延时关门延时有人后0.5s、未到达开限位时开门无人后1s、未到达关限位时关门2、TIMH（15）（高速定时器指令）格式：梯形图符号：

TIMHNSV

TIMHN

SVN：定时器编号——000~127。SV：设定值——定时范围为0000~9999，最小设定单位为0.01S。取值区域可为IR、SR、HR、AR、LR、DM、*DM、#立即数。3、CNT（计数器指令）格式：

CNTNSVN：计数器编号——000~127。SV：设定值——定时范围为0000~9999。取值区域可为IR、SR、HR、AR、LR、DM、*DM、#立即数。梯形图符号：

CNTN

SVCPRCP：计数脉冲输入端R：复位端功能：有掉电保持功能。CP只要复位端R为ON，计数器复位为OFF，并停止计数。其当前值PV恢复为SV。从CP端输入计数脉冲，当计数满设定值时其输出为ON且保持，并停止计数。0987654321RCNT单向减计数器指令CNT的工作时序不计数开始计数

CNTN

SVCPRCNT指令应用例

CNT000

20001000CNT0000000000001说明：LD00000LD00001CNT000200LDCNT000OUT01000先编计数脉冲输入端，再编复位端，最后编CNT指令。计数器的定时功能例：如何实现1小时定时？60个（1小时）60s00000CNT000CNT001

CNT000

#060001000CNT00125500CNT000

CNT001

#0060CNT0000000000000三、数据指令数据转换指令——6种。数据移位指令——10种。数据传送指令——9种。数据比较指令——4种。1、数据比较指令单字节比较指令——CMP双字节比较指令——CMPL块比较指令——BCMP表比较指令——TCMP单字节比较指令——CMPCMP（20）C1C2大于标志位25505等于标志位25506小于标志位25507出错标志位25503

当执行条件为ON时，比较C1和C2的大小，将比较结果送SR区的标志位。功能：C1：比较数1IR、SR、HR、AR、LR、TC、DM、*DM、#C2：比较数2IR、SR、HR、AR、LR、TC、DM、*DM、#梯形图：格式：

CMP（20）C1C2CMP指令的应用CMP（20）010002550500000HR0920001001255060100225507TR0LD00000OUTTR0CMPHR09200LDTR0AND25505OUT01000LDTR0AND25506OUT01001LDTR0AND25507OUT01002CMP（20）TIM000#4000CMP（20）TIM000#3000CMP（20）TIM000#2000000000100025507TIM000#500001000255070100125507TIM000010010100201003500S定时100S时输出200S时输出300S时输出500S时输出2、数据移位指令移位寄存器指令——SFT可逆移位寄存器指令——SFTR字移位指令——WSFT算术左移指令——ASL算术右移指令——ASR（26）/@ASR（26）循环左移指令——ROL（27）/@ROL（27）循环右移指令——ROR（28）/@ROL（28）1位数字左移指令——SLD（75）/@SLD（75）1位数字右移指令——SRD（74）/@SRD（74）异步移位寄存器指令——ASFT（17）/@ASFT(17)移位寄存器指令——SFT（10）SFT（10）StESt：开始通道IR、SR、HR、AR、LRE：结束通道IR、SR、HR、AR、LR

开始通道号必须小于或等于结束通道号E，且St和E必须在同一区域。输入数据端IN移位脉冲端SP复位端R梯形图:格式：

SFT（10）StE注意:功能：15E0015E-10015ST0015ST+100···············IN状态溢出

当复位端R为ON时，从ST到E通道中的所有位将置为OFF，此时移位脉冲端和数据输入端无效。

当复位端R为OFF时，在移位脉冲端SP由OFFON的上升沿时，E到ST通道中的所有位依次左移一位，E通道的最高位溢出丢失，ST通道的最低位则移进数据输入端IN的数据。SFT（10）200202INSPR000002550200001LD00000LD25502LD00001SFT(10)200202

先编数据输入端,再编移位脉冲端,后编复位端，最后编SFT指令。SFT指令的应用说明:1检查站212334455剔除站自动生产线000002000020001200022000301000SFT指令在自动生产线上的应用01000SFT（10）200200INSPR00000000010000225315200031检查站212334455剔除站自动生产线传送指令——MOV（21）/@MOV(21)取反传送指令——MVN（22）/@MVN(22)块传送指令——XFER(70)/@XFER(70)块设置指令——BSET(71)/@BSET(71)数据交换指令——XCHG(73)/@XCHG(73)单字分配指令——DIST（80）/@DIST（80）数据调用指令——COLL（81）/@COLL（81）位传送指令——MOVB（82）/@MOVB（82）数字传送指令——MOVD（83）/@MOVD(83)3、数据传送指令传送指令——MOV（21）/@MOV（21）MOV（21）SDS：数据源

IR、SR、HR、AR、LR、DM、*DM、#D：目的通道

IR、SR、HR、AR、LR、DM、*DM梯形图:当执行条件为ON时，将S中的数据传送到D通道中。功能:@MOV（21）SD格式：

MOV（21）SD

@MOV（21）SDMOV指令的应用MOV（21）#0196DM000000000源数据（#0196）0000000110010110目的通道（DM0000）0000000110010110位状态不变第四节PLC控制系统的设计4.1概述一、PLC控制系统设计的基本（一般）原则

（1）PLC控制系统控制被控对象要最大限度地满足工艺要求。（2）在满足控制系统要求的基础上，力求使PLC控制系统简单、经济、使用及维修方便。（3）控制系统应确保控制设备性能的稳定性及工作的安全性、可靠性。（4）控制系统应具有可扩展性，能满足生产设备的改良和系统的升级。（5）要注意控制系统输入／输出设备的标准化原则和多供应商原则，易于采购和替换。（6）易于操作，符合人机工程学的要求和用户的操作习惯。二、PLC控制系统设计的基本内容（1）选择用户输入/输出设备。（2）选择PLC。（3）分配I／O点，绘制PLC外围接线图。（4）设计控制程序。（5）设计控制台（柜）。（6）编制控制系统的技术文件。PLC的选择1、对输入/输出点的选择2、对存储容量的选择3、对I/O响应时间的选择

4、根据输出负载的特点选型5、PLC结构型式的选择4.2设计方法一、逻辑设计法1、适用场合：2、设计步骤：①对控制任务进行逻辑分析与综合。②写出逻辑表达式。③对逻辑函数进行化简。④转化为设计程序。对开关量进行控制。①设计任务：②简要分析：③具体设计：

某系统有4台通风机，要求在以下几种运行状态下应发出不同的显示信号：三台及三台以上开机时，绿灯常亮；两台开机时，绿灯以5HZ的频率闪烁；一台开机时，红灯以5HZ的频率闪烁；全部停机时，红灯常亮。

这是对通风机运行状态进行监视的问题。必须把4台通风机的各种运行状态的信号输入到PLC中；各种运行状态的信号显示是PLC的输出。设四台通风机为A、B、C、D，红灯为F1，绿灯为F2。令开机为“1”，停机为“0”；灯亮为“1”，灭为“0”。3、设计举例：ABCDF100001画出真值表写出逻辑式画出梯形图ABCDF1a)红灯常亮的程序设计画出真值表写出逻辑式b)绿灯常亮的程序设计ABCDF20111110111110111110111111画出梯形图化简得：CDABF2ABCD画出真值表写出逻辑式C)红灯闪烁的程序设计ABCDF100011001010100110001画出梯形图转换得：DDABF1BBCDCCAA25501画出真值表写出逻辑式d)绿灯闪烁的程序设计ABCDF2001110110111001101011001101011转换得：画出梯形图BBCDF2BBCDAAAA25501DCDCe)选择机型，分配I/O点选10个点，CPM1A型。

输入点

输出点ABCDF1F2001000010100102001030110101102001000010100102001040010400100001010010325501011010010400103001040010300100001010010000101f)设计总程序001010010100102001030010100101001020010300100001000010000100255010010300102001030010200102001030010000101001020010301102END（01）0010000101二、时序图设计法1、适用场合：2、实例设计：①任务：PLC输出信号的状态有一定的时间顺序。

要求南北方向绿灯亮（放行）时间为30S，东西方向绿灯（放行）时间为20S（车流量小）。当在东西或南北方向绿灯灭时，该方向的黄灯与南北（或东西方向的红灯一起闪5S（5HZ）以提醒路人、司机注意。5S之后，开始向另一个方向放行。要求只用一个控制开关对系统进行启停控制。十字路口交通灯显示控制。②分析：a)控制开关的启停信号是输入信号（1个），输出信号控制灯的亮、灭。同一方向的灯共有6盏，同色灯在同时工作，可并联，有6个输出点。工作时序图启动南北绿灯南北黄灯东西红灯东西绿灯东西黄灯南北红灯一个循环t0t1t2t3t430s20s5s5s5s5s一个循环分为四个阶段，需要四个定时器。输入输出控制开关南北绿灯南北黄灯南北红灯东西绿灯东西黄灯东西红灯00000010000100101002010030100401005b)选择机型、进行I/O分配③程序设计00000IL（02）TIM003TIM000#0300TIM001#0350TIM002#0550TIM003#0600TIM0000100001000010050100101001TIM000TIM0012550101003TIM001TIM00201004TIM002TIM00325501010020100401003ILC（03）END（01）南北绿灯亮30s东西红灯亮30s,闪5s南北黄灯闪5s东西绿灯亮20s南北红灯亮20s,闪5s东西黄灯闪5s三、继电器控制电路转换设计法1、对各种继电器、电磁阀等的处理。

交直流接触器、电磁阀、电磁铁的线圈是执行元件，要为它们分配相应的PLC输出继电器号。中间继电器可以用PLC内部的辅助继电器来代替。2、对常开、常闭触点的处理。

用PLC控制时，启动和停车一般都用常开按钮，也可和传统一样。0100000000000010100001000PLC01000PLC010000000000001010003、对热继电器的处理。

若PLC的输入点比较富裕，热继电器的常闭触点可占用PLC的输入点。若输入点比较紧张，则热继电器的信号可不接入，而接在PLC的外部控制电路中。4、对时间继电器的处理。

可用PLC的定时器/计数器代替，其触点为通电延时。5、对电路连接顺序的处理。电动机正反转控制设计例：进行I/O分配：确定I/O：输入：SB1、SB2、SB3输出：KM1、KM2输入输出按钮地址功能接触器地址功能SB100002停车KM101000正转SB200000正转KM201001反转SB300001反转梯形图PLC外围接线图三人抢答器控制4）在主持人的抢答信号灯未亮时，提前按下“抢答”按钮的选手被判犯规，他前面的“犯规”灯常亮，若有多名选手犯规，则只处罚第一个犯规的选手。主持人按下“复位”按钮，可将该选手的犯规灯熄灭。控制要求：1）当主持人给出题目，并按下抢答“开始”按钮，此时抢答信号灯亮，提示各选手开始抢答。2）当抢答结束后，主持人按下“复位”按钮，此时抢答信号灯灭，主持人开始准备出下一道抢答题。若抢答信号灯10s内无人抢答，视作选手弃权，本题作废。同时抢答信号灯自动熄灭。3）在抢答信号灯亮后，先按下“抢答”按钮的选手，其面前的抢答灯常亮，后按的选手无效。答题完毕，主持人按下“复位”按钮，使该选手的抢答灯熄灭。三人抢答器现场设备示意图1#选手2#选手3#选手抢答按钮抢答按钮抢答按钮抢答犯规抢答犯规抢答犯规抢答信号开始复位主持人输入点输出点符号地址注释符号地址注释SB000000主持人开始按钮HL001000主持人抢答信号灯SB1000011号选手抢答按钮HL1010011号选手抢答灯SB2000022号选