第5.15章基本指令和程序设计电气控制技术与plc,电子科技大学

第5章基本逻辑指令本章难点:

常用基本环节的编程基本指令的编程应用基本指令的功能、名称、符号、操作元件范围及使用要求梯形图的编程规则常用基本环节的编程基本指令的编程应用本章要点:第5章基本逻辑指令○指令系统概述○基本指令○编制梯形图应注意的问题○应用指令第5章基本逻辑指令大家一起来回顾梯形图的有关知识！第5章基本逻辑指令为什么要学习指令系统？1、能够翻译梯形图为语句表2、能够轻松地学习其他类型的PLC第5章基本逻辑指令PLC系列的指令根据功能分为1.指令的格式、操作数及标志指令的格式为：助记符（指令码）操作数1

操作数2

操作数3第5章基本逻辑指令2.指令的两种形式○只要执行条件为ON，指令的非微分形式在每个循环周期都执行。○微分指令仅在执行条件由OFF变为ON时或者由ON变为OFF时才执行一次。第5章基本逻辑指令1.取指令功能：LD指令表示常开触点与左侧母线连接；LDN指令表示常闭触点与左侧母线连接。5.1

基本指令第5章基本逻辑指令2.输出指令功能：=指令输出运算结果。第5章基本逻辑指令输出指令应用第5章基本逻辑指令3.与指令功能：A指令表示常开触点与前面的触点电路相串联；AN指令表示常闭触点与前面的触点电路相串联。第5章基本逻辑指令A和AN

指令的应用LDI0.0A

I0.1=

Q0.0LDI0.0ANQ0.0=Q0.1第5章基本逻辑指令A和AN

指令，连续输出第5章基本逻辑指令4.O和ON

指令功能：O指令表示常开触点与前面的触点电路相并联；ON指令表示常闭触点与前面的触点电路相并联。第5章基本逻辑指令O和ON

指令的应用LDI0.0OI0.1=Q0.0LDI0.0ONI0.2=Q0.1第5章基本逻辑指令5.ALD指令功能：ALD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。第5章基本逻辑指令功能：在方法2中，ALD指令之前的逻辑块数应小于8，方法1对此没有限制。第5章基本逻辑指令6.OLD指令功能：OLD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。LDI0.0ANI0.1LDI0.2AI0.3LDNI0.4ANI0.5OLDOLD=Q0.0LDI0.0ANI0.1LDI0.2AI0.3OLDLDNI0.4ANI0.5OLD=Q0.0第5章基本逻辑指令LDI0.0O

I0.1AN

I0.2LD

I0.5AN

I0.6OLDLD

I0.7A

I0.8OLDLD

I0.3A

I0.4O

M0.2ALDLDN

M0.0AN

M0.1OLD=

Q0.0第5章基本逻辑指令7.LPS、LRD和LPP指令软元件：无功能：LPS:进栈指令，将运算结果(数据)压入栈存储器；LRD:读栈指令，将栈的第一层内容读出来;LPP:出栈指令，将栈的第一层内容弹出来。第5章基本逻辑指令7.LPS、LRD和LPP指令堆栈是PLC中一段特殊的存储区间，从上到下分为9层，按照“先进后出、后进先出”的原则进行存取数据。1.LPS：进栈指令。将逻辑运算结果压入堆栈的第一层，堆栈中原先各层的数据依次向下移动一层。2.LRD：读栈指令。是读出栈顶数据的专用指令，在使用LRD指令时，栈内的数据不发生上弹或下压的传送。3.LPP：出栈指令。堆栈内各层数据依次向上一层栈单元传送，栈顶数据在弹出后就从栈内消失。程序步数：均为1步；操作元件：无。第5章基本逻辑指令7.LPS、LRD和LPP指令使用说明：（1）LPS和LPP分别是数据进栈和出栈的指令，必须配对使用，连续使用的次数应少于9次。（2）LPS、LRD、LPP指令均不带操作元件，其后不跟任何软元件编号。第5章基本逻辑指令12457第5章基本逻辑指令8.

S和R指令功能：◆当S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，S指令不改变指定继电器的状态。◆当R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，R指令不改变指定继电器的状态。第5章基本逻辑指令8.

S和R指令置位即置1，复位即置0。置位和复位指令可以将位存储区的某一位开始的一个或多个（最多可达255个）同类存储器位置1或置0。这两条指令在使用时需指明三点：操作性质、开始位和位的数量。第5章基本逻辑指令9.

RS触发器指令指令SR（SetDominantBistable）：置位优先触发器指令。当置位信号（S1）和复位信号（R）都为真时，输出为真。RS（ResetDominantBistable）：复位优先触发器指令。当置位信号（S）和复位信号（R1）都为真时，输出为假。用法没有STL形式第5章基本逻辑指令10.

EU和ED指令功能：EU指令是用来进行上升沿检测的指令,在其之前的逻辑运算结果由OFF变为ON时，使指定继电器在一个扫描周期内为ON；ED指令是用来进行下降沿检测的指令，在其之前的逻辑运算结果由ON变为OFF时，使指定继电器在一个扫描周期内为ON；第5章基本逻辑指令LD

I1.0EU=

M0.0第5章基本逻辑指令注意：SETP7–Micro/WIN用Network（程序网络段）来组织程序。每个网络相当于继电器控制图中的一个电流通路。一个网络内只能有一个“能流”通路，不能有两条互不联系的通路。第5章基本逻辑指令11.

立即指令什么是立即指令？有何用途？

bit只能是I类型。指令执行时，立即读取物理输入点的值，但是不刷新对应映像寄存器的值。

bit只能是Q类型。用立即指令访问输出点时，把栈顶值立即复制到指令所指出的物理输出点，同时，相应的输出映像寄存器的内容也被刷新。第3章PLC概述I/O操作

扫描时间

扫描时间

程序扫描

程序扫描

输入接通延时

输出接通延时

周期扫描过程

外部输入信号

输入端子信号

输入映像区

外部输出信号I/O响应时间PLC的I/O响应时间第5章基本逻辑指令11.

立即指令第7章基本逻辑指令12.NOT指令功能：NOT指令将执行该指令之前的运算结果取反。第7章基本逻辑指令12.NOT指令接通ON断开OFF断开OFF接通ONLD

I0.0NOT=

Q0.0第7章基本逻辑指令13.NOP指令功能：NOP指令表示无操作指令。NOPN操作数N：数字0至255。第7章基本逻辑指令14.结束指令结束指令分为有条件结束指令（END）和无条件结束指令（MEND）。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。第5章基本逻辑指令15.

定时器TON和TOF使用相同范围的定时器编号，所以在同一个PLC程序中决不能把同一个定时器号同时用作TON和TOF。例如在程序中，不能既有接通延时（TON）定时器T32，又有断开延时（TOF）定时器T32。第5章基本逻辑指令15.

定时器定时器的指令及使用指令

第5章基本逻辑指令15.

定时器接通延时定时器TON（On-DelayTimer）接通延时定时器用于单一时间间隔的定时。上电周期或首次扫描时，定时器位为OFF，当前值为0。输入端接通时，定时器位为OFF，当前值从0开始计时，当前值达到设定值时，定时器位为ON，当前值仍连续计数到32767。输入端断开，定时器自动复位，即定时器位为OFF，当前值为0。第5章基本逻辑指令15.

定时器记忆接通延时定时器TONR（RetentiveOn-DelayTimer）记忆接通延时定时器具有记忆功能,它用于对许多间隔的累计定时。上电周期或首次扫描时，定时器位为掉电前的状态，当前值保持在掉电前的值。当输入端接通时，当前值从上次的保持值继续计时，当累计当前值达到设定值时，定时器位ON，当前值可继续计数到32767。TONR定时器只能用复位指令R对其进行复位操作。TONR复位后，定时器位为OFF，当前值为0。掌握好对TONR的复位及启动是使用好TONR指令的关键。第5章基本逻辑指令15.

定时器断开延时定时器TOF（Off-DelayTimer）断开延时定时器用于断电后的单一间隔时间计时。上电周期或首次扫描，定时器位为OFF，当前值为0。输入端接通时，定时器位为ON，当前值为0。当输入端由接通到断开时，定时器开始计时。当达到设定值时定时器位为OFF，当前值等于设定值，停止计时。输入端再次由OFF→ON时，TOF复位，这时TOF的位为ON，当前值为0。如果输入端再从ON→OFF，则TOF可实现再次启动。第5章基本逻辑指令15.

定时器第5章基本逻辑指令16.

计数器第5章基本逻辑指令16.

计数器种类：CTU,CTUD,CTD编号计数器的编号用计数器名称和数字（0~255）组成，即C***，如C6。计数器的编号包含两方面的信息：计数器的位和计数器当前值。计数器位：计数器位和继电器一样是一个开关量，表示计数器是否发生动作的状态。当计数器的当前值达到设定值时，该位被置位为ON。计数器当前值：其值是一个存储单元，它用来存储计数器当前所累计的脉冲个数，用16位符号整数来表示，最大数值为32767。计数器输入端和操作数设定值输入：数据类型为INT型。寻址范围：VW、IW、QW、MW、SW、SMW、LW、AIW、T、C、AC、*VD、*AC、*LD和常数。一般情况下使用常数作为计数器的设定值。第5章基本逻辑指令16.

计数器指令及其使用指令第5章基本逻辑指令16.

计数器指令及其使用CTU首次扫描时，计数器位为OFF，当前值为0。在计数脉冲输入端CU的每个上升沿，计数器计数1次，当前值增加一个单位。当前值达到设定值时，计数器位为ON，当前值可继续计数到32767后停止计数。复位输入端有效或对计数器执行复位指令，计数器自动复位，即计数器位为OFF，当前值为0。注意：在语句表中，CU、R的编程顺序不能错误。第5章基本逻辑指令16.

计数器指令及其使用CTU第5章基本逻辑指令CTUD增减计数器有两个计数脉冲输入端：CU输入端用于递增计数，CD输入端用于递减计数。首次扫描时，计数器位为OFF，当前值为0。CU输入的每个上升沿，计数器当前值增加1个单位；CD输入的每个上升沿，都使计数器当前值减小1个单位，当前值达到设定值时，计数器位置位为ON。增减计数器当前值计数到32767（最大值）后，下一个CU输入的上升沿将使当前值跳变为最小值（-32768）；当前值达到最小值-32768后，下一个CD输入的上升沿将使当前值跳变为最大值32767。复位输入端有效或使用复位指令对计数器执行复位操作后，计数器自动复位，即计数器位OFF，当前值为0。注意：在语句表中，CU、CD、R的顺序不能错误。第5章基本逻辑指令16.

计数器指令及其使用CTUD第5章基本逻辑指令16.

计数器指令及其使用CTD首次扫描时，计数器位为OFF，当前值为预设定值PV。对CD输入端的每个上升沿计数器计数1次，当前值减少一个单位，当前值减小到0时，计数器位置位为ON。复位输入端有效或对计数器执行复位指令，计数器自动复位，即计数器位OFF，当前值复位为设定值。注意：减计数器的复位端是LD，而不是R。在语句表中，CD、LD的顺序不能错误。第5章基本逻辑指令16.

计数器指令及其使用CTD第5章基本逻辑指令5.2

编制梯形图应注意的问题1.梯形图中线圈应放在最右边正确错误×第5章基本逻辑指令2.除极少数指令不允许有执行条件外，几乎所有的指令都需要执行条件。如何解决：上电后指令一直执行？上电后指令只执行一次？特殊辅助继电器SM0.0为常ON继电器SM0.1为初始化脉冲继电器，它在PLC运行的第一个扫描周期，处于ON状态，然后处于OFF状态。第5章基本逻辑指令3.触点不能画在垂直路径上转化为第5章基本逻辑指令4.编程时，对于逻辑关系复杂的程序段，应按照先复杂后简单的原则编程。LDI0.0LDQ0.0A

M0.0OLD=

Q0.0上重下轻LDQ0.0A

M0.0O

I0.0=

Q0.0LDN

I0.1LDI0.0O

Q0.0ALD

=

Q0.0LDI0.0OQ0.0AN

I0.1=

Q0.0□□左重右轻第5章基本逻辑指令5.尽量避免出现双线圈输出----同一个程序中，同一元件的使用了两次或多次，称为双线圈输出。双线圈引起逻辑关系混乱转化为第5章基本逻辑指令1.恒“0”与恒“1”电路7.3典型梯形图电路

一般在程序开始处编写以便随时使用。也可用特殊存储区SM0.0的常开和常闭触点来实现。无法OUTM1永远OUTM1第5章基本逻辑指令2.自保持电路（起保停电路/自锁电路）说明：这种电路具有自锁或自保持作用，按一下停止按钮，I0.1常闭触点断开，使Q0.0线圈断电，接触器KM也断电，电机停转。第5章基本逻辑指令2.自保持电路（起保停电路/自锁电路）图3-37两种自保持电路（a）用Y000的常开触点来实现（b）用S/R指令来实现互锁自锁第5章基本逻辑指令3.双向控制电路—电机的正反转控制说明：双向控制电路要求2个接触器KM1、KM2不能同时得电，否则会造成电机电源的短路。线圈自锁线圈自锁正转反转启动按钮互锁启动按钮互锁线圈互锁线圈互锁第5章基本逻辑指令4.二分频电路

在PLC程序设计中经常会遇到利用按钮反复使用来交替控制输出（即按启动→再按停止→又按启动，交替往复下去。该功能可以用二分频电路实现）。由此易得到四、八、十六分频等电路。（a）梯形图（b）波形图图3-41二分频电路第5章基本逻辑指令5.单脉冲电路在PLC程序设计中常用到对信号的上升沿或下降沿的单脉冲检测信号，可以通过EU和ED指令来实现。图3-39上升沿单脉冲信号图3-40下降沿单脉冲信号第5章基本逻辑指令6.

延时脉冲产生电路题目程序定时器和计数器使用第5章基本逻辑指令7.瞬时接通/延时断开电路题目程序定时器和计数器使用第5章基本逻辑指令题目另外一种程序：使用了上例的典型电路定时器和计数器使用7.瞬时接通/延时断开电路第5章基本逻辑指令题目程序定时器和计数器使用8.延时接通/延时断开电路第5章基本逻辑指令9.脉冲宽度可控制电路题目程序定时器和计数器使用第5章基本逻辑指令8.定时器的扩展

如果需要超过定时器的设定值范围的延时功能，可以通过定时器的串级电路来实现。如图：两个定时器T0、T1通过“接力”的形式实现了延时范围的扩展。第5章基本逻辑指令9.计数器的扩展为什么要进行计数器的扩展？程序问题：最后总的计数值是多少？第5章基本逻辑指令10.

计数器与定时器的扩展第5章基本逻辑指令10.

计数器与定时器的扩展123111054I0.0T50位C20位第5章基本逻辑指令10.

计数器与定时器的扩展第5章基本逻辑指令11.闪烁电路用途题目程序第5章基本逻辑指令11.闪烁电路实际编程时使用的闪烁电路有时可以使用SM第5章基本逻辑指令7.4PLC控制系统设计的一般步骤（1）深入了解控制要求，确定控制的操作方式、应完成的动作。（2）确定所需的信号输入元件、输出执行元件，据此确定PC的I/O点数。进行I/O点的分配。（3）选定PLC型号。（4）绘制PLC外部接线图，设计控制系统的主电路。（5）设计PLC控制程序。（6）模拟调试。（7）制作控制柜。（8）进行现场调试。（9）编制技术文件。第5章基本逻辑指令梯形图的经验设计方法有一些简单的梯形图可以借鉴，继电器控制的电路图来设计，即在一些典型电路的基础上，根据被控对象对控制系统的具体要求，进行修改和改善，得到符合控制要求的梯形图。因此把这种设计方法叫做经验设计方法。第5章基本逻辑指令梯形图的经验设计例题例1送料小车自动控制系统例2两处卸料的小车自动控制系统例3电机优先启动控制第5章基本逻辑指令例1送料小车自动控制系统的梯形图设计步骤：1）理解控制策略2）I/O分配3）设计梯形图第5章基本逻辑指令I/O分配1）I/O分配输入：右行启动按钮SB1I0.0

左行启动按钮SB2I0.1

停止按钮SB3I0.2

右端行程开关SQ2I0.3

左端行程开关SQ1I0.4输出：右行接触器 Q0.0

左行接触器 Q0.1

装料电磁阀 Q0.2

卸料电磁阀 Q0.3第7章基本逻辑指令I/O分配右行启动按钮SB1I0.0

左行启动按钮SB2I0.1

停止按钮SB3I0.2第7章基本逻辑指令LDI0.0OT38OQ0.0ANI0.1ANI0.2ANI0.3ANQ0.1=Q0.0LDI0.1OT37OQ0.1ANI0.0ANI0.2ANI0.4ANQ0.0=Q0.1LDI0.3=Q0.3TONT37,100LDI0.4=Q0.2TONT38,150第5章基本逻辑指令例2两处卸料的小车自动控制系统的梯形图设计步骤：1）理解控制策略2）I/O分配3）设计梯形图第5章基本逻辑指令I/O分配输出：右行接触器 Q0.0

左行接触器 Q0.1

装料电磁阀 Q0.2

卸料电磁阀 Q0.3输入：右行启动按钮SB1I0.0

左行启动按钮SB2I0.1

停止按钮SB3I0.2

右端行程开关SQ2I0.3

左端行程开关SQ1I0.4

中间行程开关SQ3I0.5第7章基本逻辑指令I/O分配右行启动按钮SB1I0.0

左行启动按钮SB2I0.1

停止按钮SB3I0.2第5章基本逻辑指令例3电机优先启动控制有3个电机M1~M5，都有启动和停止控制按钮，要求按顺序启动，即前级电机不启动时，后级电机无法启动；前级电机停，后级电机也都停。1）I/O分配输入：3个启动按钮SB1~SB3

I0.0、I0.2、I0.43个停止按钮SB4~SB6

I0.1、I0.3、I0.5输出：3个控制电机的接触器

KM1~KM3Q0.1~Q0.3第5章基本逻辑指令主电路FR1FUKM2QSM13~M23~M33~KM1