第五章改PLC指令

第五章PLC基本指令及程序设计5.1PLC的基本逻辑指令及举例5.2程序控制指令5.3PLC初步编程指导5.4典型的简单电路编程5.5PLC程序的简单设计法及应用举例

5.1基本逻辑指令三、定时器和计数器指令1.定时器指令P153~1572.计数器指令P158~160一、位逻辑指令1.触点指令P142~1472.线圈指令P142~1473.触点块及堆栈操作指令P148~151二、比较指令P151~153数值比较字符串比较整数：B、W、D小数：R一、位逻辑指令位逻辑指令针对触点和线圈进行运算操作。触点及线圈指令是PLC中应用最多的指令。使用注意1.指令的逻辑含义2.梯形图与指令语句的对应关系1.触点指令触点常开触点常闭触点常开触点常闭触点与母线相连常开触点常闭触点与其它程序段串联常开触点常闭触点与其它程序段并联常开触点和常闭触点称为标准触点操作数：I、Q、V、M、L、SM、S、T、C等数据类型：布尔型常开触点对应的存储器地址位为“1”时，该触点闭合STL：LD（Load)、A(And)、O(OR)常闭触点对应的存储器地址位为“0”时，该触点闭合STL：LDN（LoadNot)、AN(AndNot)、ON(ORNot)立即触点（立即常开触点和立即常闭触点）Immediate

[i'mi:djət]

操作数：只能用于输入量I数据类型：布尔型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/断开状态，但并不更新该物理输入点对应的输入映象寄存器取反触点将它左边电路的逻辑运算结果取反该指令无操作数正/负跳变触点：该对指令对其之前的逻辑运算结果的上升/下降沿产生一个宽度为一个扫描周期的脉冲。STL:EU/ED（Edge[edʒ]

Up/Down)上升/下降沿无操作数P/N（Positive[‘pɔzitiv]

/

NegativeTransition[træn’ziʃən]

)正/负跳变指令常用于启动及关断条件的判定，以及配合功能指令完成一些逻辑控制任务。

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2.线圈指令线圈指令用来表达一段程序的运算结果。普通线圈指令“=”又称为输出指令条件满足时，指定位对应的映像寄存器为“1”，反之“0”置/复位线圈指令“S/R”条件满足时，即执行置/复位线圈指令时，从指定的位地址开始的N个位地址都被置/复位(变为1/0)，N=1~255。工作条件失去后，这些位仍保持置“1/0”如果对定时器位(T)或计数器位(C)复位，则不仅复位了定时器／计数器位，而且定时器/计数器的当前值也被清零。立即线圈指令“=I”又称为立即输出指令，“I”表示立即。当指令执行时，新值会同时被写到物理输出和相应的过程映像寄存器，这一点不同于非立即指令，只把新值写入过程映像寄存器，该指令只能用于输出量(Q)标准触点、线圈编程举例置位复位指令编程举例边沿脉冲指令编程举例P142

图5-1LD、LDN、=指令使用P143

图5-3图5-4A、AN指令使用S7-200PLC的编程软件中规定的串联触点使用上限为11个。对连续输出电路，可以反复使用=指令，但次序必须正确，不然就不能连续使用=指令编程了。P144

图5-5

O、ON指令使用P147

图5-9立即数指令使用

I0.0(普通输入)Q0.0(普通输出)：映象寄存器随之变物理点输出刷新时变Q0.1/0.2(立即输出)：映象寄存器物理输出同时变I0.0(立即输入)Q0.3(普通输出)：映象寄存器随之变物理点输出刷新时变3.触点块及堆栈操作指令有些梯形图的触点区域结构比较复杂，重复地串并联或在一个节点上存在多分支，列写这类梯形图的指令表时需用触点块及堆栈操作指令（1）触点块指令（OLD和ALD）OLD（OrLoad）——或块指令两个以上触点串联形成的支路叫串联电路块OLD指令用于串联电路块的并联连接注：1.在块电路开始时要使用LD或LDN指令2.每完成一次块电路的并联连后写上OLD指令3.OLD指令是无操作数指令OLD指令编程举例P148

图5-11

OLD指令使用ALD（AndLoad）——与块指令两条以上支路并联的电路叫并联电路块ALD指令用于并联电路块的串联连接注：1.在块电路开始时要使用LD或LDN指令2.每完成一次块电路的串联连接后写上ALD指令3.ALD指令是无操作数指令P149（2）堆栈操作指令S7-200系列PLC使用一个9层堆栈来处理所有逻辑操作，它和计算机中的堆栈结构相同，是一组能够存储和取出数据的暂存单元，其特点是“先进后出”。每一次入栈，新值放入栈顶，栈底值丢失：每一次出栈，栈顶值补进随机数。逻辑堆栈指令主要用来完成对触点的复杂连接。堆栈指令逻辑入栈指令(LPS)（LogicPush）：分支电路开始指令逻辑读栈指令(LRD)（LogicRead）：第二个以后从逻辑块的编程逻辑出栈指令(LPP)（LogicPop）：分支电路结束指令逻辑装栈指令(LDS)（LoadStack）：复制堆栈中的第n个值到栈顶，栈底值丢失。n=0~8LPS(LogicPush)——逻辑入栈指令(分支电路开始指令)用于生成一条新的母线，其左侧为原来的主逻辑块，右侧为新的从逻辑块。从堆栈使用上讲，LPS指令复制栈顶的值并将其压入堆栈的下一层，栈中原来的数据依次向下一层推移，栈底值被推出丢失。LRD(LogicRead)——逻辑读栈指令在梯形图分支结构中，当新母线左侧为主逻辑块时，LPS开始右侧的第一个从逻辑块编程，LRD开始第二个以后的从逻辑块编程。从堆栈使用上讲，指令将堆栈中第1层的数据复制到栈顶(即LRD读取最近的LPS压入堆栈的内容)。第1~8层的数据不变原栈顶值消失(分支电路结束指令)。LPP(LogicPop)——逻辑出栈指令梯形图分支结构中，LPP用于LPS产生的新母线右侧的最后一个从逻辑块编程，它在读取完离它最近的LPS压入堆栈内容的同时复位该条新母线。从堆栈使用上讲，LPP使栈中各层的数据依次上移一层，第二层的数据成为新的栈顶值，原栈顶值消失。LPP和LPS指令必须成对使用，中间的支路都用LRD指令，处理最后一条支路时必须使用LPP指令。P150

图5-13

LPS、LRD、LPP指令使用例1例2例3堆栈指令编程举例装入堆栈指令LDS（LoadStack）例如：LDS3

3数据丢失LDS指令的作用是复制堆栈中的第n个值到栈顶，而栈底丢失。其指令格式为：LDSn

n为0~8中的整数AENO指令二、比较指令P151作用：比较指令是将两个数值或字符串按指定条件进行比较，条件成立时，触点就闭合。所以比较指令实际上也是一种位指令。类型：字节比较(整数)、字比较（整数）、双字比较（整数）、实数比较和字符串比较。数值比较指令的运算符有：==、>、>=、<、<=和<>等6种，字符串比较指令有==和<>两种。对比较指令可进行LD、A和O编程。P152无符号有符号有符号32位三、定时器指令：定时器接通延时定时器（TON）记忆接通延时定时器（TONR）断开延时定时器（TOF）定时器分辨率（时基、精度）1ms10ms100ms分辨率：指定时器中能够区分的最小时间增量，即精度定时器定时时间T的计算：T=PT×S

PT为预定值，S为分辨率。例如：选用T97（为10ms的定时器），预定值为100，则实际定时时间为：

T=100×10=1000ms1、概念定时器的编号定时器的编号用定时器的名称和它的常数编号（最大为255）来表示，即T***。如：T40。定时器的编号包含两方面的变量信息：定时器位和定时器当前值。定时器位：与其他继电器的输出相似。当定时器的当前值达到设定值PT时，定时器的触点动作。定时器当前值：存储定时器当前所累计的时间，它用16位符号整数来表示，最大计数值为32767。

编号表TON和TOF共享同一组定时器，不能重复使用。2、指令格式：IN—输入使能端；PT—预置值输入端，最大预置值：32767，数据类型为整型，常数较常用。3、指令应用：P155图5-18定时器的刷新方式和正确使用1ms、10ms、100ms定时器的刷新方式是不同的，从而在使用方法上也有很大的不同。这和其他PLC是有很大区别的。1ms定时器1ms定时器由系统每隔1ms刷新一次，与扫描周期及程序处理无关。它采用的是中断刷新方式。因此，当扫描周期大于1ms时，在一个周期中可能被多次刷新。其当前值在一个扫描周期内不一定保持一致。10ms定时器10ms定时器由系统在每个扫描周期开始时自动刷新，由于是每个扫描周期只刷新一次，故在一个扫描周期内定时器位和定时器的当前值保持不变。100ms定时器100ms定时器在定时器指令执行时被刷新，因此，如果100ms定时器被激活后，如果不是每个扫描周期都执行定时器指令或在一个扫描周期内多次执行定时器指令，都会造成计时失准，所以在后面讲到的跳转指令和循环指令段中使用定时器时，要格外小心。100ms定时器仅用在定时器指令在每个扫描周期执行一次的程序中。定时器的正确使用举例：为了确保在每一次定时器计时到时，自复位定时器的输出能产生一个宽度为一个扫描周期的脉冲信号，常用一个定时器到达设定值产生结果的元器件的常闭触点作为定时器的使能输入，应该避免用定时器位作为定时器的使能输入。这是在最新版本的CPU中增加的有特殊功能的定时器，说是定时器，其实是2条指令。使用这2条指令可以记录某一信号的开通时刻以及开通延续的时间。PLC停电后，停止记录。触发时间间隔（BITIM，BeginningIntervalTime）该指令用来读取PLC中内置的1毫秒计数器的当前值，并将该值存储于OUT。双字毫秒值的最大计时间隔为2的32次方，即49.7天。计算时间间隔（CITIM，CalculateIntervalTime）该指令计算当前时间与IN所提供时间的时间差，并将该差值存储于OUT。双字毫秒值的最大计时间隔为2的32次方，即49.7天。2条指令的有效操作数为：IN和OUT端均为双字。5、时间间隔定时器LDI0.0EUBITIMVD200LDI0.0CITIMVD200,VD204LDD>=VD204,20000=Q0.0四、计数器指令：1、概念计数器增计数器（CTU）ContUp减计数器（CTD）ContDown增/减计数器（CTUD）计数器的编号计数器的编号用计数器的名称和它的常数编号（最大为255）来表示，即C***。如：C40，3种计数器使用同样的编号。计数器的编号包含两方面的变量信息：计数器位和计数器当前值。计数器位：与其他继电器的输出相似。当计数器的当前值达到设定值时，计数器的触点动作。计数器当前值：存储计数器当前所累计的脉冲数，它用16位符号整数来表示，最大计数值为32767。2、指令格式：CU—增1计数脉冲输入端；CD—减1计数脉冲输入端；R—复位脉冲输入端；LD—减计数复位脉冲输入端；PV—预置值输入端，最大预置值：32767，数据类型为整型，常数较常用。3、指令应用：例1：增计数器的使用例2：减计数器的使用上电后第一个扫描周期，计数器位为断开（OFF）状态，当前值为预置值PV。CD输入端每检测到一个正跳变，计数器当前值减1；当前值减小到此为0时，停止计数，计数器位变为闭合（ON）状态。当LD端有效时，计数器复位，同时将预置值PV重新赋给当前值。例3：增/减计数器的使用上电后第一个扫描周期，计数器位为断开状态，当前值为0。CU输入端每检测到一个正跳变，计数器当前值加1；CU输入端每检测到一个正跳变，计数器当前值减1；当前值大于等于预置值时，计数器位为闭合（ON）状态。当前值小于预置值时，计数器位为断开（OFF）状态。只要两个计数脉冲输入端有计数脉冲，计数器就会一直计数。在当前值增加到最大值32767后，再来一个增脉冲，当前值变为最小值-32768。同理，若当前值减小到最小值-32768后，再来一个减脉冲，当前值会变为最大值32767。4、指令说明：（1）在使用指令表编程时，一定要分清楚各输入端的作用，次序一定不能颠倒；（2）在程序中，既可以访问计数器位，又可以访问计数器的当前值，都是通过计数器编号Cn来实现。使用位控制指令访问计数器位，使用数据处理功能则指令访问当前值。一、结束/暂停/看门狗复位指令二、跳转及标号指令三、循环指令四、诊断LED指令5.2程序控制指令:控制程序的流转：结束、分支、循环、子程序和中断程序的调用等一、结束/暂停/看门狗复位指令1、指令格式及功能（END）（MEND）（STOP）（WDR）只能用于主程序中可以用于主程序、子程序和中断程序中，若在中断程序执行中执行了STOP指令，则中断处理立即结束，并忽略所有等待的中断，对程序的剩余部分进行扫描，在本次结束后，完成将PLC从运行状态到停止状态的切换。

PLC内部设置了系统监视定时器WDT（WatchDogTimer）,其默认为500ms。在每个扫描周期内扫描到WDT时，系统都会对WDT复位一次；当出故障时，扫描周期将超过其设置值，这时WDT不能被复位，则报警并停止CPU运行同时复位输入/输出。使用WDR时，在终止本次扫描之前，将禁止操作：通信、I/O更新、SM更新、运行时间诊断、中断中的STOP指令。若WDR指令延长扫描周期超过25ms时，10ms、100ms定时器将不准确。2、指令应用：网络1：当SM5.0/SM4.3/I0.3任一触点闭合时，STOP指令运行，PLC工作方式立即从运行转变为停止方式；否则程序正常运行。网络2：当I0.5闭合时，END指令运行，程序结束，返回到主程序的首地址重新开始执行；当I0.5断开时，END指令不运行，程序继续向下运行，直到MEND指令结束。网络3：当I0.6闭合瞬间，产生一个正向触发脉冲时，WDR指令运行，复位系统监视定时器WDT。二、跳转及标号指令1、指令格式及功能

N（JMP）LBLN2、指令应用网络1→网络3→网络4→网络5（1）JMP、LBL指令必须成对使用于主程序、子程序或中断程序中。主程序、子程序或中断程序之间不允许相互跳转。（2）执行跳转后，被跳过程序段中的各元器件的状态：Q、M、S、C等元器件的位保持跳转前的状态；计数器C停止计数，当前值存储器保持跳转前的计数值；对定时器来说，因刷新方式不同而工作状态不同。

3、指令说明：三、循环指令1、指令格式循环的开始循环的结束初值次数终值2、指令应用3、指令说明（1）FOR、NEXT指令必须成对使用。（2）初值大于终值时，循环体不被执行。（3）FOR和NEXT可以循环嵌套最多为8层，（4）每次使能输入（EN）端口有效时，指令将自动复位各参数，同时将INIT指定初始值放入当前循环计数器中，使循环指令可以重新执行。四、诊断LED指令这是新版的CPU增加的指令。PLC的主机面板上有一个SF/DIAG（错误/诊断）指示灯，当CPU发生系统故障时，该指示灯发红光，表明系统出现错误（SF）。对于诊断（DIAG）功能部分，可以使用指令控制该指示灯是否发黄光。1、指令格式梯形图DLEDIN指令表2、指令功能：IN为字节型数据当IN=0时，则LED灯被设置为不发光当IN>0时，则LED灯被设置为发黄色光3、指令应用当故障信号I0.0出现时，SF/DIAG指示灯发黄光。5.3PLC初步编程指导梯形图编程的基本规则PLC内部元器件触点的使用次数是无限制的。梯形图的每一行都是从左边母线开始，然后是各种触点的逻辑连接，最后以线圈或指令盒结束。触点不能放在线圈的右边。但如果是以有能量传递的指令盒结束时，可以使用AENO指令在其后面连接指令盒（较少使用）。

线圈和指令盒一般不能直接连接在左边的母线上，如需要的话可通过特殊的中间继电器SM0.0（常ON特殊中间继电器）完成。在同一程序中，同一编号的线圈使用两次及两次以上称为双线圈输出。双线圈输出非常容易引起误动作，所以应避免使用。S7-200PLC中不允许双线圈输出。应把串联多的电路块尽量放在最上边，把并联多的电路块尽量放在最左边，这样一是节省指令，二是美观。梯形图程序每行中的触点数没有限制，但如果太多，由于受屏幕显示的限制看起来会不舒服,另外打印出的梯形图程序也不好看。所以如果一行的触点数太多，可以采取一些中间过渡的措施。梯形图的推荐画法LAD和STL编程形式的区别

LAD和STL之间的转换LAD和STL的使用分析举例

纵接输出5.4简单的典型电路编程一、延时脉冲产生电路二、瞬时接通/延时断开电路三、延时接通/延时断开电路四、脉冲宽度可调电路五、计数器的扩展六、长定时电路七、闪烁电路八、报警电路一、延时脉冲产生电路

题目程序

相当于一个开关：选择逻辑二、瞬时接通/延时断开电路

题目程序一

程序二接通保持通态关断三、延时接通/延时断开电路

题目程序

四、脉冲宽度可控制电路

题目程序

五、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：六、定时器的扩展为什么要进行定时器的扩展？程序七、闪烁电路用途题目程序T38“0”→T38非“1”→T37计时→T37“0”

2S到时→T37“1”→T38计时“0”T37“1”→1S到时→T38“1”→T38非“0”→T37不计时“0”→T38“0”→重复之实际编程时使用的闪烁电路八、报警电路什么是标准的工业报警电路？例1：输入信号：I0.0为故障信号；I1.0为消铃按钮；I1.1为试灯按钮。输出信号：Q0.0为报警灯；Q0.7为报警电铃。时序图点数分配：输入信号：I0.0为故障信号；I1.0为消铃按钮；I1.1为试灯按钮。输出信号：Q0.0为报警灯；Q0.7为报警电铃。例2：两种故障报警电路：点数分配：输入信号：I0.0为故障1；I0.1为故障2；I1.0为消铃按钮；I1.1为试灯、试铃按钮。输出信号：Q0.0为故障1指示灯；Q0.1为故障2指示灯；Q0.7为报警电铃。程序（亲自设计）5.5PLC程序的简单设计法为什么要提出PLC程序的简单设计法？电气控制系统的控制对象电机阀指示灯对初学者的学习入门快容易理解实质：控制它们的通电与断电简单设计法的内容和第2章的简单设计法类似基于继电器逻辑开关函数把电