PLC技术及应用（欧姆龙机型）第3版 课件 第三章 简单逻辑控制与基本指令(第三版)

第三章

简单逻辑控制与基本指令内容提要PLC各种指令的集合称为PLC的指令系统。PLC的指令可概括成基本指令、应用指令和高功能指令等几大类。其中CPM1A的基本指令有时序输入、时序输出、时序控制、定时器/计数器等几类指令，CP1H除包含CPM1A的所有基本指令外，各种类型都有所增加和扩展。本章以CP系列可编程序控制器为例，介绍PLC的基本指令及其相关的简单逻辑控制实例。作为初学者使用这些指令设计逻辑控制系统是我们学习的初步目标。第一节编程基础知识第二节时序输入/输出指令及应用第三节微分指令及应用第四节定时器/计数器指令及应用第五节时序控制指令及应用一、编程基础知识5种语言：

梯形图（LD）指令表（IL）结构化文本（ST）功能块图（FBD）顺序功能图（SFC）

常用：梯形图和指令表第一节编程基础知识LD0.00OUT10.00

0.0010.00梯形图图例指令表图例1.梯形图编程触点符号继电器线圈符号操作数2.指令表编程指令步（一般由编程器自动依次给出）操作码操作数梯形图和指令表1.软元件地址编号规则

位（bit）：二进制数的一位(l/0)，分别对应继电器线圈得/失电（ON/OFF）或触点的通/断（ON/OFF）。数字（digit）：由4位二进制数构成，可以是十进制0～9，也可是十六进制0～F。字节(byte)：由8位二进制数构成。字（word）：又称为通道（channel），由2个字节构成。*存储器是字元件，按字使用，每个字16位。*继电器是位元件，按位使用，地址按通道进行管理。二、PLC软元件地址分配及功能概要位地址通道（字）地址例：100.00例：100例：W200.15例：W200位地址=通道（CH）号+通道内序号通道（CH）号高位的0可省略位地址和通道（字）地址的表示方法软元件类型通道号通道内序号输入继电器000~00900~15输出继电器010~01900~15辅助继电器200~25500~15特殊辅助继电器232~25500~15保持继电器HR00~HR1900~15辅助记忆继电器AR00~AR1500~15链接继电器LR00~LR1500~15暂存继电器TR0~7定时器/计数器TIM/CNT000～127数据存储器DM0000~DM66552．CPM1A中的软元件3．CP1H中的软元件（常用）CPM1A、CP1H常用地址对照

类型CPM1ACP1H输入继电器0.00~9.150.00~16.15输出继电器10.00~19.15100.00~116.15内置模拟输入继电器

200CH~203CH内置模拟输出继电器

210CH~211CH内部辅助继电器200.00~231.151200.00~1499.153800.00~6143.15W0.00~W511.15暂存继电器TR0~TR7TR0~TR15保持继电器HR0.00~HR19.15H0.00~H511.15定时器T/C0~T/C127T0~T4095计数器C0~C4095数据内存DM0~DM1023D0~D32767输入继电器接收输入信号；只能由外部信号所驱动；不能用程序内部的指令来驱动；触点无限多个。输入模块则可等效成输入继电器的线圈输入模块SCOM0.000.000.000.00输入端子梯形图DC24V（1）输入/输出继电器软触点硬触点10.0010.0110.0010.01输出模块10.00COM10.0110.00负载2梯形图输出端子负载1输出继电器由内部程序驱动；具有:由软件构成的内部触点（软触点，用于逻辑运算）由输出模块构成的外部触点（硬触点，能和负载连接）。（2）内部辅助继电器

不能读取外部输入，也不能直接驱动外部负载，只起到中间继电器的作用。（3）特殊辅助继电器主要用于动作状态标志、动作起动标志、时钟脉冲输出、模拟电位器、高速计数器、计数模式、中断等各种功能的设定值/现在值的存储单元。符号名称地址/值注释CPM1ACP1HP_On253.13CF113常通标志(常ON位)P_First_Cycle253.15A200.11首次循环标志（第一次循环为ON）

P_1min254.00CF104周期为1min的时钟脉冲位P_0_1s255.00CF100周期为0.1s的脉冲位P_0_2s255.01CF101周期为0.2s的脉冲位P_1s255.02CF102周期为1s的脉冲P_CY255.04CF004进位标志（执行结果有进位时为ON）P_GT255.05CF005GT（>）标志（比较结果大于时为ON）P_EQ255.06CF006EQ（=）标志（比较结果等于时为ON）P_LT255.07CF007LE（<）标志（比较结果小于时为ON）常用的特殊辅助继电器（4）暂存继电器TR

在复杂的梯形图中，用来对回路的分支点的ON/OFF作状态暂存。（5）保持继电器HR

具有断电保持功能，当断电时也能保持断电前的ON/OFF状态，在程序内可以自由使用。（6）辅助记忆继电器AR

具有PLC各种动作标志功能，用于存放PLC的动作异常标志、高速计数、脉冲输出动作状态标志、扫描周期最大值和当前值、扩展单元连接台数、断电发生次数、通信出错码等。（7）链接继电器LR

用于CPM1A同系列、CPM1A和CQM1、CPM1、SRM1或者C200HX/HE/HG的1∶1链接通信时，与对方PLC交换数据。（8）定时器Ｔ和计数器C

定时器：当条件成立时，当前值从设定值开始，按10ms或100ms的时钟速率减计数，当达到0时，定时器的输出接点动作。

常用定时器：普通定时器和高速定时器，定时范围分别为0~999.9s和0~99.99s。

计数器：减法计数器和可逆计数器，计数范围均为0～9999。

（9）数据存储器DM

用于存贮数值、数据，以字为单位，其内容在PLC断电、运行开始或停止时能保持不变。

利用DM区还能实行间接寻址，其符号为*DM。一、时序输入/输出指令介绍

LD（读）／LDNOT（读非）AND（与）／ANDNOT（与非）OR（或）／ORNOT（或非）ANDLD（块与）/ORLD（块或）OUT（输出）SET（置位）、RSET（复位）KEEP（保持）

第二节时序输入/输出指令及应用

助记符名称功能梯形图LD读输入母线和常开触点连接LDNOT读非输入母线和常闭触点连接OUT输出将逻辑运算结果输出，驱动线圈OUTNOT反相输出将逻辑运算结果反相后输出，驱动线圈说明：操作不影响标志位；OUT、OUTNOT指令对输出继电器、辅助继电器、暂存继电器TR、保持继电器HR、等继电器线圈的驱动指令，但对输入继电器不能使用；OUT、OUTNOT指令可多次并联使用。

1.读指令和输出指令对应指令表：CPM1A梯形图CP1H梯形图LDOUTLDNOTOUTLDOUTNOT

0.0010.000.01201.00201.0010.01LDOUTLDNOTOUTLDOUTNOT

I:0.00Q:100.00I:0.01W201.00W201.00Q:100.01例：读指令和输出指令的应用CPM1A梯形图CP1H梯形图例：CPM1A和CP1H梯形图的不同点1）CP1H的梯形图和指令表在输入地址前会自动生成一个“I”，表示输入元件，在输出地址前会自动生成一个“Q”，表示输出元件，CPM1A则没有。2）CP1H的输出地址通道号为4位，高位的“0”不写有3位，CPM1A输出地址的通道号为3位，高位的“0”不写只有2位。3）CP1H的200~203通道被模拟量占用了，不能同CPM1A一样能作为内部辅助继电器使用，所以选用W开头的内部辅助继电器通道。说明：AND、ANDNOT用于LD或LDNOT后一个常开或常闭触点的串联；OR、ORNOT用于LD或LDNOT后一个常开或常闭触点的并联。(串并联的数量不限制)AND、ANDNOT、OR、ORNOT的操作不影响标志位。

常闭触点并联连接或非ORNOT常开触点并联连接或OR常闭触点串联连接与非ANDNOT常开触点串联连接与AND梯形图功能名称助记符2.串联和并联指令*在指令OUT100.01后，对100.02使用OUT指令，称为纵接输出，可多次重复使用。

对应指令表：对应指令表：LDANDOUTLDANDNOTOUTOUTI:0.00I:0.01Q:100.00I:0.02I:0.03Q:100.01Q100.02LDORORNOTOUTLDNOTANDOROUT

I:0.00I:0.01I:0.02Q:100.00Q:100.00I:0.03I:0.04Q:100.01例：串联和并联指令的应用说明：两个或两个以上触点并联的电路称为并联电路块两个或两个以上触点串联的电路称串联电路块建立电路块用LD或LDNOT开始当一个并联电路块和前面的触点或电路块串联时，需要用块与ANDLD指令当一个串联电路块和前面的触点或电路块并联时，需要用块或ORLD指令成批使用ANDLD、ORLD指令，使用次数限制在8次以下助记符名称功能梯形图ANDLD块与并联电路块的串联ORLD块或串联电路块的并联3.块与和块或指令对应指令表：(成批使用ORLD)LDI:0.00ANDI:0.01LDNOTI:0.02ANDI:0.03LDNOTI:0.04ANDNOTI:0.05ORLDORLDOUTQ:100.00对应指令表：(分别使用ORLD)LDI:0.00ANDI:0.01LDNOTI;0.02ANDI:0.03ORLDLDNOTI:0.04ANDNOTI:0.05ORLDOUTQ:100.00例：块或指令的应用对应指令表：(并联电路块在后

)LDI:0.00LDI:0.01ORI:0.02ANDLDOUTQ:100.00

对应指令表：(并联电路块在前)LDI:0.01ORI:0.02ANDI:0.00OUTQ:100.00例：块与指令的应用LDI:0.00ORI:0.01LDI:0.02ANDI:0.03LDNOTI:0.04ANDI:0.05ORLDORI:0.06ANDLDORI:0.07OUTQ:100.00块与串联电路块并联电路块串联电路块块或例：ANDLD、ORLD指令的混合使用4.置位、复位和保持指令

说明：置位SET、复位RSET指令可单独使用保持指令是置位和复位指令的组合，置位S在先，复位R在后，不能交换次序，S和R也不能单独使用操作码名称功能梯形图SET置位使指定的继电器ONRSET复位使指定的继电器OFFKEEP保持保持继电器动作例：置位、复位和保持指令的应用

0.01100.000.00100.01对应指令表：LDI:0.00SETQ:100.00LDI:0.01RSETQ:100.00LDI:0.00LDI:0.01KEEPQ:100.01说明：触点0.00一旦闭合，线圈100.00得电；触点0.00断开后，线圈100.00仍得电。触点0.01一旦闭合，则无论触点0.00闭合还是断开，线圈100.00都不得电。对同一软元件，SET、RSET可多次使用，先后顺序也可任意，但以最后执行的一行有效。对于使用KEEP指令的线圈100.01，当触点00.00闭合时，线圈100.01得电；触点0.00断开后，线圈100.01仍得电；触点0.01一旦闭合，则无论触点0.00闭合还是断开，线圈100.01都不得电。时序图：SET和RSET在梯形图中顺序颠倒后的时序图比较

0.01100.000.00100.01时序图：时序图：0.01100.000.00100.011．起动、停止控制（1）控制要求1）启动：SB1→KM得电，电动机M进入正常运转。2）停止：SB2→KM失电，电动机M停止。3）过载保护：过载时，FR常开触点闭合→KM失电，电动机M停止，报警灯H闪烁。QSFU1KMFRL3L2L1M3~N

二、时序输入/输出指令的应用

输入元件符号输入地址输出元件符号输出地址启动按钮SB10.00接触器线圈KM100.00停止按钮SB20.01报警灯H100.01热继常开动合FR0.02（2）I/O地址分配表

梯形图最后的END指令，编程软件会自动填入，以后不写了(3)利用接点组合编写的控制梯形图(4)利用置位、复位指令编写的控制梯形图(5)利用保持指令编写的控制梯形图QSFU1KMFRL3L2L1M3~N1）启动：SB1或SB3→KM得电，启动，电动机M进入正常运转。2）停止：SB2或SB4→KM失电，电动机M停止。3）过载保护：过载时，FR常开触点闭合→KM失电，电动机M停止。（1）控制要求控制梯形图不变2．两地起动和停止控制为什么？因为PLC的输入点没有变！问题：如果输入按钮这样接呢？控制梯形图要变了！！换一个接法问题：为什么是怎样？有规律吗？

两个开关中的任一开关动作（闭合或断开）一次，都能改变输出点100.00的状态（1）控制要求3．用单联开关实现两地起动和停止控制如果四地、五地呢？？三地控制（2）控制梯形图按下SB2，电动机正转；按下SB3，电动机反转；按下SB1，或过载FR闭合时，电动机停转；为了提高控制电路的可靠性，在输出电路中设置电路互锁，同时要求在梯形图中也要实现软件互锁。控制要求4．电动机正反转控制（1）使用接点组合的控制梯形图（2）用置位、复位指令的控制梯形图当停止按钮SB2和热继电器保护触点FR是以常闭形式接入时；梯形图中的对应触点要写成常开的形式。（1）关于输入元件的动断触点

4．编程注意事项AFBC

线圈位置不对梯形图（3）桥式电路ACBEDFABCAEDDCEBF

错误的梯形图ABCF

转换后的梯形图改正后的梯形图（2）线圈位置不对的梯形图及转换

原梯形图

修改后的梯形图（1）修改后的梯形图（2）BAFCDFABFCDABW0.00CDW0.01W0.00W0.01F（4）同名双线圈输出及其对策（5）注意梯形图的结构

LDALDBANDCORLDOUTFLDBANDCORAOUTFABCFBCAF

原梯形图

改画后的梯形图指令表指令表LDALDBORCANDLDOUTFABFCABCFLDBORCANDAOUTF

原梯形图

改画后的梯形图指令表指令表第三节微分指令及应用微分指令用于专门检测输入信号的上升沿、下降沿的变化，或者根据驱动信号的变化（上升沿或下降沿）输出时间是一个扫描周期的脉冲。CPM1A只有输出微分指令DIFU、DIFD。CP1H还有连接型微分指令UP、DOWN，指令的微分形式@、%等。所有微分功能都能用DIFU、DIFD来实现。一、微分指令介绍助记符名称功能梯形图DIFU上升沿微分在逻辑运算结果上升沿时，继电器在一个扫描周期内ONDIFD下降沿微分在逻辑运算结果下降沿时，继电器在一个扫描周期内ONDIFU操作数DIFD操作数注意：IR区中已用作输入通道的位不能作为脉冲输出指令的输出位1．输出型微分DIFU、DIFD指令助记符名称功能梯形图UP上升沿微分输入信号的上升沿（OFF→ON）时，1周期内为ON，连接到下一段

DOWN下降沿微分输入信号的下升沿（ON

→OFF）时，1周期内为ON，连接到下一段

UPDOWNT0.00100.00T0.00100.012．连接型微分UP、DOWN指令在指令前面加符号@或%，即为指令的微分形式。@上升沿微分，作用时间也是一个扫描周期。%下降沿微分，作用时间也是一个扫描周期。a)b)c)在梯形图中输入上升微分的常开接点3.指令的微分形式二、微分指令应用1．单按钮单地起动、停止控制（1）利用微分指令和接点组合编写的单按钮控制梯形图（2）利用微分指令和保持指令编写的控制梯形图2．用时序输入/输出指令生成脉冲输出没有微分指令时，也可用已学的时序输入/输出指令设计一个简单的梯形图，来生成一个脉冲输出。第四节定时器/计数器指令及应用一、定时器指令及应用（一）定时器指令CPM1A常用定时器指令:有TIM(BCD定时器)和TIMH（BCD高速定时器）。CP1H中:还有:TMHH（超高速定时器）、TTIM（BCD累计定时器）和TIML（BCD长时间定时器）等。在指令后缀X，并在CX-P编程软件的“PLC属性”设定为“以二进制形式执行定时器/计数器”，即成为以二进制BIN计数的定时器。BCD定时器1：基本定时器指令2：高速定时器指令3：累积定时器指令4：长定时器指令助记符功能精度定时器号设定值计数方法定时复位TIMBCD定时0.1秒0~4095#0~9999减计数ONOFFTIMHBCD高速定时0.01秒0~4095#0~9999减计数ONOFFTTIMBCD累计定时0.1秒0~4095#0~9999加计数I=ONR=OFFR=ONTIMLBCD长定时0.1秒#0~99999999减计数ONOFF工作过程TIM、TIMH工作过程TTIM工作过程TIM、TIMH的使用

CPM1A梯形图CP1H梯形图触点T0，CPM1A机型表现为TIM000，CP1H机型表现为T0000TIML的使用一天定时器（二）定时器指令应用1．序列脉冲发生电路周期为5s（忽略了一个扫描周期的时间）的脉冲序列2．单稳态电路延时0.5s的单稳态程序3．无稳态电路周期为3s的无稳态程序4．Y/Δ降压起动控制（1）控制要求按下SB1，主回路电动机M成Y接法，开始起动，同时开始定时；定时时间到，接触器线圈KM2失电，KM3得电，电动机M成Δ接法，进入正常运转。2）按下SB2，接触器线圈均失电，主回路电动机M停止。3）若电动机过载时，FR动合触点闭合，接触器线圈也均失电，电动机M停止。4）KM1和KM2除在输出回路中有电路硬触点互锁外，在梯形图程序中软接点互锁。（2）控制梯形图

Y/Δ降压起动控制梯形图

问题：1）如果停止按钮、热继电器触点是常闭触点，怎么办？2）怎样调整定时时间？怎样调整定时时间？

A642D1（a）利用模拟电位器调整设定值将定时器的设置值改为“A642”。在0～255的范围内调整。（b）利用运算指令调整设定值将定时器的设置值改为“D1”，利用运算指令改变设置值。5．皮带运输机控制YVM3M2M1料斗提问：该控制系统有几个输入点？几个输出点？(1)控制要求1）正常启动M1→M2→M3→YV，（6s、5s、4s）2）正常停止YV→M3→M2→M1，（均为4s）3）紧急停止YV、M3、M2、M1立即停止。4）故障处理

M1过载时：YV、M3、M2、M1立即停止；

M2过载时：YV、M3、M2立即停止，M1延时4s后停止；

M3过载时：YV、M3立即停止；延时4s，M2后停止；再延时4s，M1停止。(2)I/O地址分配（I：6，O：4）输入元件符号输入地址输出元件符号输出地址启动按钮SB10.01电磁阀YV100.00急停按钮SB20.02M1接触器KM1100.01停止按钮SB30.03M2接触器KM2100.02热继1常开触点FR10.04M3接触器KM3100.03热继2常开触点FR20.05热继3常开触点FR30.06YVM3M2M1料斗（3）顺序启动和紧急停止（4）全部功能顺序启动紧急停止正常停止过载保护YVM3M2M1料斗二、计数器指令及应用（一）计数器指令常用计数器指令:CNT(BCD计数器)、CNTR（BCD可逆计数器）在CP1H中，如果在指令后缀X，并在CX-P编程软件的“PLC属性”设定为“以二进制形式执行定时器/计数器”，即成为以二进制BIN计数的计数器。ACPSCPR当前值常开接点0设置值RCP当前值常开接点设置值b)可逆计数器a)普通计数器CNT执行减法计数，CP为计数脉冲输入，每来一个脉冲，计数器的当前值减1，直到0结束，此时，计数器的常开触点闭合，常闭触点断开；R为复位，当复位端有效时，计数器被复位，返回到设定值CNTR执行加法或减法计数，ACP为加计数脉冲输入，SCP为减计数脉冲输入，R为复位。可逆计数器在进位或借位时有输出，即在加计数过程中当加到设定值再加1，或在减计数过程中减到0再减1时，计数器的常开触点闭合，常闭触点断开；当复位端有效时，计数器被复位，返回到0。1．长计数电路（二）计数器指令应用计数长度是1000×20=20000次2．计数器和定时器构成的长定时电路定时长度是600×100=60000s第五节时序控制指令及应用

常用的时序控制指令有:END（结束）、NOP（空操作）IL（联锁）/ILC（联锁清除）JMP（转移）/JME（转移结束）

CP1H还有:MILH（多重联锁）/MILC（多重联锁清除）CJP（条件转移）/CJPN（条件不转移）JMP0（多重转移）/JME0（多重转移结束）FOR（重复开始）/NEXT（重复结束）BREAK（循环中断）等助记符名称功能梯形图NOP

空操作

无动作

END结束

输入/输出处理，返回到程序开始

NOPEND说明：在将全部程序清除时，全部指令成为空操作。END指令以后的其余程序步不再执行，而直接进行输出处理；若在程序中没有END指令，则要处理到最后的程序步，并且编程软件在进行语法检查时，还会显示语法错误的提示；在调试中，可在各程序段插入END指令，依次检查各程序段的动作执行END指令时，ER、CY、GR、EQ、LE标志被置为OFF1.END和NOP指令ILILC┇操作码名称功能梯形图IL联锁公共串联触点的连接ILC解锁公共串联触点的复位说明：联锁和解锁指令是专为处理分支电路而设计的。IL指令前的串联触点相当于分支电路分支点前的总开关，IL和ILC间的梯形图相当于各条分支电路联锁IL指令有效，相当于总开关接通，在IL和ILC之间的梯形图被驱动。但不论联锁指令有效与否，IL和ILC之间的指令均参与运算，都要占用扫描时间在IL内再采用IL指令，就成为联锁指令的嵌套，相当于在总开关后接分路开关。但ILC指令只能用一条2、IL/ILC指令IL、ILC指令的应用说明：当触点0.00闭合时，IL有效，若此时触点0.01、0.02闭合，则线圈10.00得电，定时器线圈T0得电，10