電機與拖動第十章

1、電力拖動與控制第十章第十章 PLCPLC的基本結(jié)構(gòu)和工作原理的基本結(jié)構(gòu)和工作原理PLCPLC的指令系統(tǒng)的指令系統(tǒng)機床電氣的機床電氣的PLCPLC控制技術(shù)控制技術(shù) 可編程序控制器（PLC）是為取代繼電接觸器控制系統(tǒng)而設(shè)計的一種新型工業(yè)控制裝置，它可以實現(xiàn)邏輯控制、順序控制、定時、計數(shù)等各種功能。它具有通用性強、可靠性高、指令系統(tǒng)簡單、編程方便、體積小等一系列優(yōu)點，已成為改造和研發(fā)機床等機電一體化產(chǎn)品最理想的首選控制器。 第一節(jié)第一節(jié) PLCPLC的基本結(jié)構(gòu)和工作原理的基本結(jié)構(gòu)和工作原理 目前PLC生產(chǎn)廠家很多，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)也各不相同，但其基本組成部分大致相同，如圖10-1所示。 從圖中可以看出，PL

2、C主要由CPU、存儲器、輸入輸出單元、I/O擴展接口、外圍設(shè)備接口和電源等部分組成。 圖10-1 PLC的基本結(jié)構(gòu)1.CPU1.CPU CPU的功能是接收并存儲用戶程序和數(shù)據(jù);接收現(xiàn)場輸入裝置的狀態(tài)或數(shù)據(jù)；逐條讀取用戶程序、按指令規(guī)定的功能產(chǎn)生有關(guān)的控制信號,開啟或關(guān)閉相應(yīng)的控制門電路,分時分路地完成數(shù)據(jù)的存取、傳送、組合、比較、變換等操作,完成用戶程序中規(guī)定的各種運算等，更新有關(guān)標(biāo)志位的狀態(tài)和輸出狀態(tài)寄存表的內(nèi)容，再由輸出狀態(tài)表的位狀態(tài)或數(shù)據(jù)寄存器的有關(guān)內(nèi)容實現(xiàn)輸出控制、制表打印、數(shù)據(jù)通信等功能。2.2.存儲器存儲器 存儲器用于存放系統(tǒng)程序、用戶程序和運行數(shù)據(jù)的單元。它包括隨機存取存儲器（R

3、AM）和只讀存儲器（ROM）。隨機存取存儲器有靜態(tài)RAM（SRAM）和動態(tài)RAM（DRAM）兩種；只讀存儲器按其編程方式可分為掩膜只讀存儲器（ROM）、可編程只讀存儲器（PROM）、可擦除可編程只讀存儲器（EPROM）和電擦除可編程只讀存儲器（E2PROM）。 系統(tǒng)程序是由PLC的制造廠家編寫的,和PLC的硬件組成有關(guān)，完成系統(tǒng)診斷、命令解釋、功能子程序調(diào)用管理、邏輯運算、通信及各種參數(shù)設(shè)定等功能，提供PLC運行的平臺。用戶程序是隨PLC的控制對象而定的，由用戶根據(jù)對象生產(chǎn)工藝的控制要求而編寫的應(yīng)用程序。運行數(shù)據(jù)是PLC運行過程中經(jīng)常變化、經(jīng)常存取的一些數(shù)據(jù)。 3.3.輸入輸入/ /輸出（輸出

4、（I/OI/O）單元）單元 I/O單元是CPU與工業(yè)現(xiàn)場裝置之間的連接部件。PLC通過輸入接口把工業(yè)設(shè)備或生產(chǎn)過程的狀態(tài)或信息送入CPU，通過用戶程序的運行，把結(jié)果通過輸出接口輸出給執(zhí)行機構(gòu)。 PLC提供了具有各種操作電平與輸出驅(qū)動能力的I/O接口和各種用途的功能接口供用戶選用。一般PLC均配備I/O電平轉(zhuǎn)換及電器隔離功能。 輸入電平轉(zhuǎn)換是用來將輸入端的不同電壓或電流信號源轉(zhuǎn)換成微處理器所能接收的低電平信號；輸出電平轉(zhuǎn)換是用來將微處理器的低電平控制信號轉(zhuǎn)換成控制設(shè)備所需的電壓或電流信號；電氣隔離是在微處理器與I/O回路之間采用的抗干擾措施。4.4.電源電源 PLC配有開關(guān)式穩(wěn)壓電源模塊，用來給

5、PLC各模塊的集成電路提供工作電源。電源輸入類型有：交流電源（AC220V或AC110V），直流電源（常用的為DC24V）。 PLC采用的是循環(huán)掃描工作方式。當(dāng)PLC運行時，用戶程序中有很多操作需要去執(zhí)行，但CPU是不能同時去執(zhí)行多個操作的，它只能按程序規(guī)定的順序依次執(zhí)行各個操作。這種按順序執(zhí)行操作的工作方式稱為掃描工作方式。 1 1PLCPLC的掃描工作方式的掃描工作方式 掃描從存儲地址所存放的第一條用戶程序開始，在無中斷或跳轉(zhuǎn)控制的情況下，按存儲地址號遞增的方向順序逐條掃描用戶程序，也就是按順序逐條執(zhí)行用戶程序，直到程序結(jié)束。每掃描完一次程序就構(gòu)成一個掃描周期，然后再從頭開始掃描，并周而復(fù)

6、始地重復(fù)。 PLC的掃描工作方式與繼電器-接觸器控制的工作原理不同。繼電器-接觸器控制采用并行工作方式，如果某個繼電器的線圈通電或斷電，該繼電器的所有觸點都會立即同時動作；而PLC采用掃描工作方式，如果某個軟繼電器的線圈通電或斷電，其所有的觸點不會立即動作，必須等掃描到該點時才會動作。但由于PLC的掃描速度快，通常兩者在I/O的處理結(jié)果上并沒有差別。 PLC的一個掃描工作過程一般有五個階段：內(nèi)部處理階段、通信處理階段、輸入采樣階段、程序執(zhí)行階段和輸出刷新階段，如圖10-2所示。整個過程掃描執(zhí)行一遍所需的時間稱為掃描周期。掃描周期與CPU運算速度、PLC硬件配置及用戶程序長短有關(guān)，典型值為110

7、0ms。2 2PLCPLC的掃描工作過程的掃描工作過程圖10-2 PLC的工作過程（1 1）內(nèi)部處理階段）內(nèi)部處理階段在內(nèi)部處理階段，進(jìn)行PLC自檢，監(jiān)視內(nèi)部硬件、用戶程序存儲器、I/O模塊的狀態(tài)等，若自診斷正常，繼續(xù)向下掃描。（2 2）通信處理階段）通信處理階段 在通信處理階段，CPU自動監(jiān)測并處理各種通信端口接收到的任何信息,即檢查是否有編程器、計算機等通信請求,響應(yīng)編程器輸入的命令，更新編程器的顯示內(nèi)容等。（3 3）輸入采樣階段）輸入采樣階段 在輸入采樣階段，PLC首先掃描所有的輸入端子，按順序?qū)⑺休斎攵说妮斎胄盘枲顟B(tài)讀入輸入映像寄存區(qū)，此時輸入映像寄存器被刷新。接著轉(zhuǎn)入程序執(zhí)行階段，

8、在程序執(zhí)行期間，即使輸入端狀態(tài)發(fā)生變化，輸入狀態(tài)寄存器的內(nèi)容也不會發(fā)生改變，而要等到下一個工作周期的輸入刷新階段才能被讀入。（4 4）程序執(zhí)行階段）程序執(zhí)行階段 在程序執(zhí)行階段，PLC根據(jù)用戶輸入的執(zhí)行程序，從第一條指令開始逐條執(zhí)行，并將相應(yīng)的邏輯運算結(jié)果存入對應(yīng)的內(nèi)部輔助寄存器和輸出狀態(tài)寄存器。在掃描過程中如果遇到程序跳轉(zhuǎn)指令，就會根據(jù)跳轉(zhuǎn)條件是否滿足來決定程序的跳轉(zhuǎn)地址。當(dāng)最后一條控制程序執(zhí)行完畢后，即轉(zhuǎn)入輸出刷新階段。（5 5）輸出刷新階段）輸出刷新階段 當(dāng)程序中所有指令執(zhí)行完畢后，PLC將輸出狀態(tài)寄存器中所有輸出繼電器的狀態(tài)，依次送到輸出鎖存電路，并通過一定輸出方式輸出，驅(qū)動外部負(fù)載，

9、從而形成PLC的實際輸出。 在上述5個階段中，內(nèi)部處理階段、通信處理階段為PLC公共處理階段，與用戶程序的執(zhí)行無直接關(guān)聯(lián)；輸入采樣階段、程序執(zhí)行階段和輸出刷新階段是PLC執(zhí)行用戶程序的3個主要階段，這3個階段構(gòu)成PLC一個工作周期，并循環(huán)執(zhí)行。梯形圖梯形圖 梯形圖沿用了繼電接觸器控制電路的符號,同時增加了一些繼電接觸器控制中沒有的符號。 PLC的編程語言有梯形圖、語句表、功能塊圖、順序功能圖和結(jié)構(gòu)文本。其中,梯形圖和功能塊圖為圖形語言；語句表和結(jié)構(gòu)文本為文字語言；順序功能圖為結(jié)構(gòu)塊控制流程圖。1 1）梯形圖的表達(dá)形式）梯形圖的表達(dá)形式 梯形圖按照從左到右、從上而下的順序排列，如圖10-3所示。

10、 最左邊的豎線稱為起始母線或左母線，或者簡稱母線。一般最右邊還加上一條豎線，稱為右母線。各個觸點及線圈按照控制要求和一定的規(guī)則連接起來。從左母線開始，自左向右依次連接各個觸點，最后以線圈結(jié)束,稱為一個邏輯行或一個梯級，整個圖形呈階梯形。圖10-3 梯形圖 梯形圖中的觸點有常開、常閉兩種，它們可以是PLC內(nèi)輸入繼電器、輸出繼電器、輔助繼電器、定時器、計數(shù)器、狀態(tài)元件等的觸點，每個觸點都要標(biāo)上自己的編號以示區(qū)別。 梯形圖中的線圈，可以是輸出繼電器、輔助繼電器、定時器、計數(shù)器等的線圈，每個線圈也要標(biāo)上其編號。 編程時，可以通過編程器上的鍵盤將梯形圖輸入進(jìn)去，同時梯形圖在編程器的顯示器或顯示屏上顯示出

11、來。2 2）梯形圖語言的編程規(guī)則）梯形圖語言的編程規(guī)則 （1）梯形圖中的每個邏輯行，要以左母線為起點、右母線為終點（有時允許省略右母線）。在一個邏輯行中，各種符號應(yīng)從左到右橫向排列。一行結(jié)束，才能自上而下再排列下一行。 （2）線圈及命令框必須位于一行的最右端（或與右母線連接），在它們的右邊不允許再有任何觸點存在。線圈接通后，才能使對應(yīng)的觸點動作。 （3）觸點可以任意串聯(lián)或并聯(lián)，但線圈只能并聯(lián)而不能串聯(lián)。 （4）同一個觸點的使用次數(shù)不受限制，而同一線圈則一般不能重復(fù)使用。 （5）觸點應(yīng)畫在水平線上，而不應(yīng)畫在垂直分支上。 （6）梯形圖中，每行串聯(lián)的觸點數(shù)目和沿垂直方向的并聯(lián)觸點數(shù)目，理論上雖沒有

12、限制，但它們受所用編程器顯示屏幕大小的限制，不同的編程器對此有不同的限定。 （7）當(dāng)有幾個串聯(lián)支路相并聯(lián)時，宜將含有觸點最多的那個串聯(lián)支路畫在梯形圖的最上面；當(dāng)有幾個并聯(lián)電路相串聯(lián)時，宜將含有觸點最多的并聯(lián)支路畫在梯形圖的最左面。 （8）程序結(jié)束時要有結(jié)束標(biāo)志END。 （9）梯形圖中的元件，是PLC的內(nèi)部的軟元件而不是實際元件，用戶程序執(zhí)行時所依據(jù)的輸入、輸出狀態(tài)，是相應(yīng)映像寄存器中的狀態(tài)，而不是PLC外接的實際開關(guān)在當(dāng)時的狀態(tài) 。 （10）PLC按照循環(huán)掃描方式沿梯形圖從左到右、自上而下順序執(zhí)行程序?？梢园炎?、右母線假想為火線、地線,有假想的電流在梯形圖中流動,在每一行中只能自左向右;在母線

13、則從上向下流。一段程序的執(zhí)行結(jié)果,可以立即被其后的程序所利用。在這樣的假想電流流動中,如果電流可以通過線圈流至右母線,則線圈就接通,相應(yīng)的觸點就動作。程序執(zhí)行遇到END時,一個掃描周期中對用戶程序的掃描就結(jié)束,結(jié)果存在各元件的映像寄存器中。 （1 1）組成元件不同）組成元件不同 繼電接觸器控制系統(tǒng)使用的繼電器是真正存在的實物，它有真正的線圈和觸點，各繼電器間的連線也是真正的導(dǎo)線，母線間需施加真正的電源，元件及線路中有真正的電流流通。 梯形圖是借用繼電器、線圈、觸點、母線、連線等概念及其圖形符號，用圖形的表達(dá)方式來描述邏輯運算關(guān)系和順序控制的操作。3 3）梯形圖與繼電接觸器控制電路圖的差別）梯形

14、圖與繼電接觸器控制電路圖的差別梯形圖中的元件都是PLC內(nèi)部存儲器中的軟元件，其觸點的使用次數(shù)是無限的，母線間也不加真正的電源，元件與接線中并沒有真正的電流通過。（2 2）工作方式不同）工作方式不同 在繼電接觸器控制電路圖中的母線上施加電壓后，接于其間的繼電器在滿足條件時是并行動作的，因此往往要采取措施來防止發(fā)生觸點競爭現(xiàn)象。而梯形圖被執(zhí)行時，是按照循環(huán)掃描方式，即從左向右、自上而下逐個動作的，因此一般不會產(chǎn)生觸點競爭問題。 另一方面，繼電接觸器控制電路圖的母線加電后，只要是連通的節(jié)點，電流都可以向左、右兩個方向流通。而在梯形圖中，當(dāng)觸點閉合時，假想電流只能從左向右單方向流通。 設(shè)計繼電接觸器控

15、制電路圖時，為了控制作用的安全可靠并盡量節(jié)約觸點使用量，往往要設(shè)置許多聯(lián)鎖環(huán)節(jié)。而畫梯形圖時，由于在掃描工作方式下不存在幾個并聯(lián)支路同時動作的問題，加之可使用的軟元件極為豐富，因此使難度大大降低，效率大大提高。（3 3）設(shè)計難度不同）設(shè)計難度不同 指令語句由操作碼和操作數(shù)兩部分組成，其格式為： 操作碼 操作數(shù) 語句表語句表 語句表類似于計算機的匯編語言，用指令的助記符進(jìn)行編程。語句表表達(dá)式與梯形圖有一一對應(yīng)關(guān)系，由指令組成的程序叫做指令（語句表）程序。 操作碼用助記符表示，指示CPU要完成的各種操作功能，又稱為編程指令，包括邏輯運算、算術(shù)運算、定時、計數(shù)等操作。 操作數(shù)給出了操作碼指定的某種操

16、作的對象或執(zhí)行操作所需的數(shù)據(jù)，通常為編程元件的編號或常數(shù)，如輸入繼電器、輸出繼電器、定時器、計數(shù)器等。在用戶程序存儲器中，指令按步序號順序排列。將圖10-3梯形圖程序用語句表編寫如下： 序號 操作碼 操作數(shù) 1 LD I0.1 2 O Q0.1 3 AN I0.2 4 = Q0.1 功能塊圖編程語言用類似與門、或門的方框來表示邏輯運算關(guān)系。方框的左側(cè)為邏輯運算的輸入變量，右側(cè)為輸出變量，信號自左向右流動。功能塊圖程序如圖10-4所示，功能塊輸出邏輯為： 功能塊圖功能塊圖圖10-4 功能塊圖程序Q0.1=(I0.1+SM0.2+Q0.1) Q0.0 I1.0 順序功能圖將一個完整的控制過程分為若

17、干階段，各階段具有不同的動作，階段間有一定的轉(zhuǎn)換條件，轉(zhuǎn)換條件滿足就實現(xiàn)階段轉(zhuǎn)移，上一階段動作結(jié)束，下一階段動作開始。在順序功能圖中可以用別的語言嵌套編程，步、路徑和轉(zhuǎn)換是順序功能圖中的3種主要元素。順序功能圖主要用來描述開關(guān)量順序控制系統(tǒng)，根據(jù)它可以很容易地畫出順序控制梯形圖程序。 順序功能圖順序功能圖 結(jié)構(gòu)文本是為IEC61131-3標(biāo)準(zhǔn)創(chuàng)建的一種專用高級編程語言，如VB語言、VC語言等，它采用計算機的描述語句來描述系統(tǒng)中各種變量之間的各種運算關(guān)系，完成所需的功能或操作。與梯形圖相比，它能實現(xiàn)復(fù)雜的數(shù)學(xué)運算，編寫的程序簡潔而緊湊，常用于大中型可編程控制系統(tǒng)及集散控制系統(tǒng)中。 結(jié)構(gòu)文本結(jié)構(gòu)文

18、本第二節(jié)第二節(jié) PLCPLC的指令系統(tǒng)的指令系統(tǒng) PLC的工作過程是依據(jù)編程語言來進(jìn)行的。編程指令隨生產(chǎn)廠家及機型的不同而不同，下面以西門子公司生產(chǎn)的 S7-200系列PLC為例介紹PLC的指令系統(tǒng)。 S7-200系列PLC有兩類指令集：IEC61131-3指令集和SIMATIC指令集，可以任選一種完成所需的控制任務(wù)。IEC61131-3指令集是國際電工委員會（IEC）制定的PLC國際標(biāo)準(zhǔn)61131-3Programming Language中推薦的標(biāo)準(zhǔn)語言，SIMATIC指令集是西門子公司為S7-200系列PLC設(shè)計的編程語言，SIMATIC指令通常由助記符和操作數(shù)組成，操作數(shù)的數(shù)據(jù)類型有位

19、、字節(jié)（B）、字（W）、雙字（D）。 下面具體介紹SIMATIC指令集中的基本編程指令（梯形圖和指令語句）。 1. 1. 觸點指令觸點指令 1 1）標(biāo)準(zhǔn)觸點指令）標(biāo)準(zhǔn)觸點指令 標(biāo)準(zhǔn)觸點分標(biāo)準(zhǔn)常開觸點和標(biāo)準(zhǔn)常閉觸點。常開觸點對應(yīng)的存儲器地址位為1態(tài)時，該觸點閉合；在語句表中，用LD、A和O指令來表示。常閉觸點對應(yīng)的存儲器地址位為0態(tài)時，該觸點閉合；在語句表中，用LDN、AN和ON指令來表示。 位操作類指令的操作數(shù)是位，包括觸點指令、正負(fù)跳變指令、置位和復(fù)位指令等。標(biāo)準(zhǔn)常開觸點梯形圖： 標(biāo)準(zhǔn)常閉觸點梯形圖: 2 2）立即觸點指令）立即觸點指令立即觸點分立即常開觸點和立即常閉觸點。立即常開觸點梯形圖

20、： 立即常閉觸點梯形圖： 立即常開觸點對應(yīng)的存儲器地址位為1態(tài)時,該觸點閉合；立即常閉觸點對應(yīng)的存儲器地址位為0態(tài)時，該觸點閉合。 說明： 執(zhí)行立即觸點指令時，CPU直接讀取輸入點的通斷狀態(tài)作為程序處理的根據(jù)，但不刷新相應(yīng)映像寄存器的值。而執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)觸點指令時，CPU直接讀取的是相應(yīng)映像寄存器的值。 每個從左母線開始的單一邏輯行、每個程序塊的開始、功能框的輸入端都必須使用LD和LDN這兩條指令。以常開觸點開始時用LD指令,指令格式為：LD bit。 以常閉觸點開始時用LDN指令，指令格式為：LDN bit 。3. 3. 輸出指令輸出指令 該指令將輸出位的新數(shù)值寫入到輸出映像區(qū)，并根據(jù)寫入結(jié)果控制

21、其對應(yīng)的觸點。2. 2. 裝載指令裝載指令輸出操作指令梯形圖及指令格式： ； bit立即輸出操作指令梯形圖及指令格式： ； I bit4. 4. 置位置位復(fù)位指令復(fù)位指令1 1）置位指令）置位指令S S 將由操作數(shù)bit指定的地址位開始的n個點被置位，直至復(fù)位指令到來才能復(fù)位。梯形圖及指令格式： ； S bit，n2 2）復(fù)位指令）復(fù)位指令R R 將由操作數(shù)bit指定的地址位開始的n個點被復(fù)位,復(fù)位指令與置位配合使用。梯形圖： 指令格式：R bit，n立即置位指令SI梯形圖及指令格式： ； SI bit，n立即復(fù)位指令RI梯形圖及指令格式： ； RI bit，n 1 1）邏輯）邏輯“與與”操作

22、指令操作指令 邏輯“與”操作指令梯形圖由標(biāo)準(zhǔn)觸點或立即觸點串聯(lián)構(gòu)成。 梯形圖： 或 指令格式：A bit；AN bit；AI bit；ANI bit 2 2）邏輯）邏輯“或或”操作指令操作指令 邏輯“或”操作指令梯形圖由標(biāo)準(zhǔn)觸點或立即觸點并聯(lián)構(gòu)成。5. 5. 邏輯指令邏輯指令梯形圖： 或指令格式：O bit；ON bit；OI bit；ONI bit3 3）邏輯）邏輯“非非”操作指令操作指令 該指令是將源操作數(shù)的狀態(tài)取反，作為目標(biāo)操作數(shù)輸出。邏輯“非”操作只能與其它指令聯(lián)合使用，本身沒有操作數(shù)。梯形圖及指令格式： ； NOT 4 4）串聯(lián)電路的并聯(lián)操作指令）串聯(lián)電路的并聯(lián)操作指令OLDOLD

23、由多個觸點串聯(lián)構(gòu)成一條支路，多個這樣的支路再相互并聯(lián)就形成串聯(lián)電路的并聯(lián)操作。即在兩個與邏輯的語句后面用助記符OLD連接起來，多個串聯(lián)支路間又構(gòu)成或的邏輯關(guān)系。OLD指令應(yīng)用如下：梯形圖： 指令格式： LD I0.0 AN I0.1 LD I0.2 A I0.3 OLD Q0.15 5）并聯(lián)電路的串聯(lián)操作指令）并聯(lián)電路的串聯(lián)操作指令A(yù)LDALD 由一個或多個觸點并聯(lián)構(gòu)成局部電路，多個這樣的局部電路互相串聯(lián)構(gòu)成復(fù)雜電路。即在兩個或邏輯的語句后面用助記符ALD連接起來，多個并聯(lián)支路間又構(gòu)成與的邏輯關(guān)系。ALD指令應(yīng)用如下：梯形圖：指令格式： LD I0.0 O I0.2 LDN I0.1 O I0

24、.3 ALD Q0.1 正負(fù)跳變指令稱為邊沿觸發(fā)指令。其中正跳變又稱上升沿觸發(fā)指令EU，負(fù)跳變又稱下降沿觸發(fā)指令ED，利用跳變可以產(chǎn)生一個掃描周期長度的微分脈沖，觸發(fā)內(nèi)部繼電器線圈。6 6）正負(fù)跳變指令）正負(fù)跳變指令（1 1）正跳變指令。）正跳變指令。正跳變觸點檢測到脈沖的每一次正跳變后，產(chǎn)生一個微分脈沖。梯形圖及指令格式： ； EU（2 2）負(fù)跳變指令。）負(fù)跳變指令。負(fù)跳變觸點檢測到脈沖的每一次負(fù)跳變后，產(chǎn)生一個微分脈沖。梯形圖及指令格式： ；ED7 7）空操作指令）空操作指令使能輸入有效時，執(zhí)行空操作指令。梯形圖及指令格式： ；NOP N S7-200PLC使用9層堆棧來處理所有邏輯操作，

25、是一組能夠存儲和取出數(shù)據(jù)的暫存單元,其特點是“先進(jìn)后出”。 每一次入棧，新值放入棧頂，棧底值丟失；每一次出棧，棧底值補進(jìn)隨機數(shù)。 邏輯堆棧指令主要用來完成對觸點進(jìn)行的復(fù)雜連接，配合ALD、OLD等指令使用。2. 2. 堆棧指令堆棧指令1 1）邏輯入棧指令）邏輯入棧指令LPSLPS 該指令功能是復(fù)制棧頂?shù)闹挡⑵鋲喝攵褩５臈ｍ?，棧中原來的?shù)據(jù)依次向下一層推移，棧底值被推出丟失。 在梯形圖中，用于生成一條新的母線，其左側(cè)為原來的主邏輯塊，右側(cè)為新的從邏輯塊。 該指令的功能是將堆棧中第2層的數(shù)據(jù)復(fù)制到棧頂，堆棧沒有入棧和出棧操作，只是棧頂?shù)闹当坏?層棧的值取代。 在梯形圖中，當(dāng)新母線左側(cè)為主邏輯塊時

26、，LPS開始右側(cè)的第一個從邏輯塊編程，LRD開始第二個以后的從邏輯塊編程。2 2）邏輯讀棧指令）邏輯讀棧指令LRDLRD 在梯形圖中，LPP用于LPS產(chǎn)生的新母線右側(cè)最后一個從邏輯塊編程，在讀取完離它最近的LPS壓入堆棧內(nèi)容的同時，復(fù)位該條新母線。 該指令功能是將棧頂值彈出，原堆棧中各層數(shù)據(jù)依次上移一層，第二層的數(shù)據(jù)成為新的棧頂值，原棧頂值消失。 3 3）邏輯出棧指令）邏輯出棧指令LPPLPP 定時器指令定時器指令 S7-200PLC有3種類型的定時器：通電延時定時器TON、保持型通電延時定時器TONR和斷電延時定時器TOF。 提供256個定時器：T0T255。 定時器的分辨率有3個等級：1m

27、s、10 ms、100 ms。 定時器編程時提前輸入時間預(yù)設(shè)值，當(dāng)定時器的輸入條件滿足時開始計時，當(dāng)前值從0開始按一定的時間單位增加，當(dāng)定時器的當(dāng)前值達(dá)到預(yù)設(shè)值時,定時器發(fā)生動作，發(fā)出中斷請求，以便PLC響應(yīng)而作出相應(yīng)的動作，此時它對應(yīng)的觸點動作。 利用定時器的輸入與輸出觸點就可以得到控制所需的延時時間。 定時器號碼不僅是定時器的編號，它還包含兩方面的變量信息：定時器位和定時器當(dāng)前值。定時器位反映了存儲定時器的狀態(tài)，當(dāng)定時器的當(dāng)前值達(dá)到預(yù)設(shè)值PT時，該位被置1；定時器當(dāng)前值反映了存儲定時器當(dāng)前所累計的時間，它用16位符號整數(shù)來表示，其最大計數(shù)值為32767。 定時器的定時時間計算公式為 T=P

28、TS （T為定時時間,PT為預(yù)設(shè)值,S為分辨率等級）IN為使能輸入端；PT為時間設(shè)定值輸入端。該指令用于單一時間間隔的定時。 TON Tn, PT TONR Tn, PT TOF Tn, PT a)通電延時型 b)保持型通電延時型 c)斷電延時型 圖10-5 定時器梯形圖及指令格式 1 1）通電延時定時器指令）通電延時定時器指令TONTON 梯形圖及指令格式如圖10-5a所示。 當(dāng)使能輸入端IN為0時，定時器位為0，定時器不工作。當(dāng)使能輸入端IN變?yōu)?時，定時器開始工作，每過一個基本時間間隔，定時器的當(dāng)前值加1。當(dāng)定時器的當(dāng)前值達(dá)到定時器的預(yù)設(shè)值PT時，定時器的延時時間到，定時器位由0變換為1

29、。在定時器輸出狀態(tài)改變后，定時器繼續(xù)計時直到32767時，才停止計時，當(dāng)前值將保持不變。 梯形圖及指令格式如圖10-5b所示。該指令用于有許多間隔的累計定時。 當(dāng)IN從0變?yōu)?時，定時器位為0，當(dāng)前值從0開始累計計數(shù)時間；當(dāng)IN從1變?yōu)?時，定時器位和當(dāng)前值保持最后狀態(tài)。當(dāng)IN再次從0變?yōu)?時，當(dāng)前值從上次的保持值繼續(xù)計數(shù)，當(dāng)累計當(dāng)前值達(dá)到預(yù)設(shè)值時，定時器位為1，當(dāng)前值連續(xù)計數(shù)到32767，才停止計時。2 2）保持型通電延時定時器指令）保持型通電延時定時器指令TONRTONR 梯形圖及指令格式如圖10-5c所示。該指令用于斷電后單一時間間隔的定時。 當(dāng)IN為1時，定時器當(dāng)前值為0，定時器位為1

30、，定時器沒有工作。當(dāng)IN從1變?yōu)?時，定時器開始工作，每過一個基本時間間隔，定時器的當(dāng)前值加1。當(dāng)定時器的當(dāng)前值達(dá)到定時器的預(yù)設(shè)值PT時，定時器的延時時間到，定時器位由1變換為0，停止計時，當(dāng)前值保持不變。3 3）斷電延時定時器指令）斷電延時定時器指令TOFTOF(1) 不能把一個定時器號碼同時用作通電延時定 時器（TON）和斷電延時定時器（TOF）。(2) 使用復(fù)位指令（R）對定時器復(fù)位時,定時器 位為0，定時器當(dāng)前值為0。(3) 保持型通電延時定時器（TONR）只能用復(fù)位 指令R對其進(jìn)行復(fù)位操作。(4) 對于斷電延時定時器（TOF）,使能輸入端有 一個負(fù)跳變的輸入信號才能啟動計時。(5)

31、不同精度的定時器,當(dāng)前值的刷新周期不同。應(yīng)用定時器指令應(yīng)注意的問題：應(yīng)用定時器指令應(yīng)注意的問題： 計數(shù)器也是由集成電路構(gòu)成的,用來累計輸入脈沖的數(shù)量,經(jīng)常用來對產(chǎn)品進(jìn)行計數(shù)。 計數(shù)器有3種類型：向上(增)計數(shù)器CTU、向下(減)計數(shù)器CTD和向上向下(增減)計數(shù)器CTUD，共計256個?？筛鶕?jù)實際編程需要，對某個計數(shù)器的類型進(jìn)行定義，編號為C0C255。每個計數(shù)器的線圈編號只能使用一次。每個計數(shù)器有一個16位的當(dāng)前值寄存器和一個狀態(tài)位，最大計數(shù)值為32767。2. 2. 計數(shù)器指令計數(shù)器指令 梯形圖及指令格式如圖10-6a所示。 1 1）增計數(shù)器指令）增計數(shù)器指令CTUCTU CTU Cn,

32、PV CTD Cn, PV CTUD Cn, PV a) 增計數(shù)型 b) 減計數(shù)型 c) 增減計數(shù)型 圖10-6 計數(shù)器指令的梯形圖及指令格式 當(dāng)復(fù)位端R信號為1時，計數(shù)器的當(dāng)前值為0，計數(shù)器位為0。當(dāng)R信號為0時，計數(shù)器可以工作。在CU輸入端每個脈沖的上升沿到來，計數(shù)器計數(shù)1次，其當(dāng)前值加1。如果當(dāng)前值達(dá)到設(shè)定值，計數(shù)器動作，計數(shù)器位變?yōu)?，這時再來計數(shù)脈沖時，計數(shù)器當(dāng)前值仍不斷地累計，直到32767時，停止計數(shù)。 當(dāng)裝載輸入端LD信號為1時，計數(shù)器的當(dāng)前值為PV，計數(shù)器位為0。當(dāng)LD信號為0時，計數(shù)器可以工作。在CD輸入端每個脈沖的上升沿到來，計數(shù)器的當(dāng)前值減1。當(dāng)計數(shù)器的當(dāng)前值等于0時，

33、計數(shù)器位變?yōu)?，并停止計數(shù)。這種狀態(tài)一直保持到裝載輸入端LD信號變?yōu)?，再次裝入PV值之后，計數(shù)器位變?yōu)?，才能再次重新計數(shù)。梯形圖及指令格式如圖10-6b所示。2 2）減計數(shù)器指令）減計數(shù)器指令CTDCTD 梯形圖及指令格式如圖10-6c所示。 當(dāng)復(fù)位端R信號為1時，計數(shù)器的當(dāng)前值為0，計數(shù)器位為0。當(dāng)R信號為0時，計數(shù)器可以工作。 在增計數(shù)輸入端CU每個脈沖的上升沿到來，計數(shù)器計數(shù)1次，其當(dāng)前值加1。當(dāng)計數(shù)器的當(dāng)前值達(dá)到設(shè)定值，計數(shù)器位變?yōu)?。這時再來增計數(shù)脈沖時，計數(shù)器當(dāng)前值仍不斷地累計，達(dá)到32767后，下一個CU脈沖上升沿將使計數(shù)值跳變?yōu)樽钚≈担?2768）停止計數(shù)。3 3）增減計數(shù)

34、器指令）增減計數(shù)器指令CTUDCTUD 在減計數(shù)輸入端CD每個脈沖的上升沿到來，計數(shù)器的當(dāng)前值減1。當(dāng)計數(shù)器的當(dāng)前值小于設(shè)定值時，計數(shù)器位變?yōu)?。再來減計數(shù)脈沖時，計數(shù)器當(dāng)前值仍不斷地遞減，達(dá)到最小值（32768）后，下一個CD脈沖上升沿將使計數(shù)值跳變?yōu)樽畲笾?2767停止計數(shù)。 應(yīng)用計數(shù)器指令應(yīng)注意的問題：應(yīng)用計數(shù)器指令應(yīng)注意的問題：(1) 可以用復(fù)位指令對3種計數(shù)器復(fù)位，執(zhí)行 復(fù)位指令后，計數(shù)器位變?yōu)?，計數(shù)器的 當(dāng)前值變?yōu)?。(2) 在一個程序中，同一個計數(shù)器號碼只能使 用一次。(3) 脈沖輸入和復(fù)位輸入同時有效時，優(yōu)先執(zhí) 行復(fù)位操作。 程序控制指令主要用于程序結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。1. 1. 結(jié)

35、束及暫停指令結(jié)束及暫停指令1 1）結(jié)束指令）結(jié)束指令ENDEND END指令為有條件結(jié)束指令。根據(jù)前一個邏輯條件終止主用戶程序。條件結(jié)束指令用在無條件結(jié)束指令（MEND）之前，用戶程序必須以無條件結(jié)束指令無條件地結(jié)束指令主程序。 梯形圖及指令格式： ；END2 2）暫停指令）暫停指令STOPSTOP 通過暫停指令可將CPU從運行（RUN）模式轉(zhuǎn)換為暫停（STOP）模式，終止程序執(zhí)行。梯形圖及指令格式： ；STOP說明：(1) 在梯形圖中，結(jié)束、暫停指令以線圈形式編程均無操作數(shù)和數(shù)據(jù)類型。 (2) END指令功能是結(jié)束主程序，它只能在主程序中使用，不能在子程序和中斷程序中使用。(3) 暫停指令S

36、TOP既可以在主程序中使用,也可以在子程序和中斷程序中使用。如果在中斷程序中執(zhí)行STOP指令，則中斷處理立即結(jié)束，并忽略所有掛起的中斷，將PLC切換到STOP方式。 跳轉(zhuǎn)操作由跳轉(zhuǎn)指令JMP和跳轉(zhuǎn)標(biāo)號指令LBL兩部分構(gòu)成，跳轉(zhuǎn)指令可以使程序跳轉(zhuǎn)到具體的地址。當(dāng)條件滿足時，程序由JMP指令控制轉(zhuǎn)至跳轉(zhuǎn)標(biāo)號指令標(biāo)號n的程序段去執(zhí)行（跳轉(zhuǎn)接受時，堆棧頂值始終為邏輯1）。1）跳轉(zhuǎn)指令梯形圖及指令格式： ；JMP n2) 跳轉(zhuǎn)標(biāo)號指令梯形圖及指令格式： ；LBL n2. 2. 跳轉(zhuǎn)指令和標(biāo)號指令跳轉(zhuǎn)指令和標(biāo)號指令 說明： (1) 在梯形圖中，跳轉(zhuǎn)開始指令JMP n以線圈形式編程，跳轉(zhuǎn)標(biāo)號指令LBL n以

37、功能框形式編程。n是標(biāo)號址，其取值范圍是0255的字節(jié)類型。 (2) 執(zhí)行跳轉(zhuǎn)指令需要用兩條指令配合使用，必須配合應(yīng)用在同一個程序塊中。3. 3. 循環(huán)指令循環(huán)指令 循環(huán)指令由循環(huán)開始指令FOR和循環(huán)結(jié)束指令NEXT組成。當(dāng)需要對某個程序重復(fù)執(zhí)行時可以采用此指令。FOR和NEXT之間的程序段稱為循環(huán)體，當(dāng)允許輸入EN有效時，執(zhí)行循環(huán)體，INDX從1開始計數(shù)。每執(zhí)行一次循環(huán)體，INDX自動加1，并且與終值相比較，如果INDX大于FINAL，循環(huán)結(jié)束。1 1）循環(huán)開始指令）循環(huán)開始指令FORFOR 該指令用來標(biāo)記循環(huán)體的開始。在梯形圖中，以功能框的形式編程，指令有3個輸入端, 梯形圖及指令格式：

38、； FOR INDX，INIT，F(xiàn)INAL2 2）循環(huán)結(jié)束指令）循環(huán)結(jié)束指令NEXTNEXT 該指令用來標(biāo)記循環(huán)體的結(jié)束，以線圈的形式編程。NEXT指令標(biāo)記FOR循環(huán)結(jié)束，并將堆棧頂值設(shè)為1。梯形圖及指令格式： ；NEXT說明： (1) FOR和NEXT指令必須成對使用。 (2) FOR和NEXT可以循環(huán)嵌套，嵌套最多為8層，但各個嵌套之間不可交叉。 (3) 每次使能輸入重新有效時，指令將自動復(fù)位各參數(shù)。 (4) 初值大于終值時，循環(huán)體不被執(zhí)行。 (5) 在使用時必須給FOR指令指定當(dāng)前循環(huán)計數(shù)、初值和終值。 (6) 循環(huán)結(jié)束指令NEXT無操作數(shù)和數(shù)據(jù)類型。 監(jiān)視器重設(shè)指令重新觸發(fā)CPU系統(tǒng)監(jiān)

39、視程序定時器（WDT），用于監(jiān)視掃描時間是否超時。每當(dāng)掃描到WDT定時器時，WDT定時器將復(fù)位。系統(tǒng)發(fā)生故障情況下，掃描時間大于WDT設(shè)定值，該定時器不能及時復(fù)位，則報警并停止CPU運行,同時復(fù)位輸出。 梯形圖及指令格式： ；WDR4. 4. 監(jiān)視器重設(shè)指令監(jiān)視器重設(shè)指令WDRWDR 子程序操作指令有：子程序調(diào)用指令和子程序返回指令。梯形圖： 子程序調(diào)用 子程序返回指令格式： CALL SBR_n CRET5. 5. 子程序操作指令子程序操作指令使用子程序操作指令應(yīng)注意的問題：使用子程序操作指令應(yīng)注意的問題： （1）子程序由子程序標(biāo)號開始，到子程序返回指令結(jié)束。如果需要在子程序執(zhí)行過程中滿足一

40、定條件就跳出子程序，也可以在子程序中添加子程序返回指令，從而由判斷條件決定是否結(jié)束子程序調(diào)用。 （2）CRET多用于子程序的內(nèi)部，由判斷條件決定是否結(jié)束子程序調(diào)用。在子程序內(nèi)不能使用END指令。 （3）子程序可以進(jìn)行嵌套，嵌套深度最多為8級。 （4）累加器可在調(diào)用程序和被調(diào)用子程序之間自由傳遞，所以累加器的值在子程序調(diào)用時既不保存也不恢復(fù)。 順序控制繼電器指令用于編制復(fù)雜的順序控制程序。順序控制繼電器指令有3個。6. 6. 順序控制繼電器指令順序控制繼電器指令 梯形圖及指令格式： 順序控制開始 順序控制轉(zhuǎn)移 順序控制結(jié)束 LSCR Sn.X SCRT Sn.y SCRE 順序控制開始指令定義一

41、個順序控制程序段的開始，當(dāng)Sn=1時，啟動SCR Sn段的順序控制程序。在執(zhí)行到SCR Sn前，一定要使Sn置位才能進(jìn)到SCR Sn順序控制程序段。 順序控制轉(zhuǎn)移指令用來指定要啟動的下一個程序段，實現(xiàn)本程序段與另一個程序段之間的切換，Sn為下一程序段的標(biāo)志位。執(zhí)行該指令時，一方面對下一段的Sn置位，以便讓下一程序段開始工作；另一方面同時對本段的Sn置位，以便本程序段停止工作。 順序控制結(jié)束指令用于結(jié)束本程序段。一個順序控制程序段必須用該指令來結(jié)束。使用順序控制繼電器指令應(yīng)注意的問題：使用順序控制繼電器指令應(yīng)注意的問題： （1）不能在多個程序段中使用相同的Sn位。 （2）不能在SCR段中使用JM

42、P、LBL及結(jié)束指 令。 數(shù)據(jù)處理指令主要用于對數(shù)據(jù)的非數(shù)值運算操作，包括傳送、比較、字節(jié)交換、移位、循環(huán)移位、轉(zhuǎn)換等。 數(shù)據(jù)傳送指令數(shù)據(jù)傳送指令 傳送指令用于在各個編程元件之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送，可分為單個傳送和塊傳送兩類。 單個傳送指令包括字節(jié)、字、雙字及實數(shù)傳送，每次傳送一個數(shù)據(jù)。 塊傳送指令一次可傳送多個數(shù)據(jù)。將最多可達(dá)255個的數(shù)據(jù)組成1個數(shù)據(jù)塊，數(shù)據(jù)可以是字節(jié)塊、字塊、雙字塊。 在梯形圖中，傳送指令以功能框的形式編程。其中，MOV為傳送指令符號，字母B、W、DW、R分別表示字節(jié)、字、雙字傳送和實數(shù)數(shù)據(jù)類型。 EN為使能輸入端，當(dāng)條件滿足時進(jìn)行傳送數(shù)據(jù)。IN是所要傳送的數(shù)據(jù)輸入端。OUT是

43、數(shù)據(jù)輸出端，當(dāng)EN有效時，將一個數(shù)據(jù)傳送到OUT中。 梯形圖及指令格式如下： 字節(jié)傳送 立即讀字節(jié)傳送 立即寫字節(jié)傳送 MOVB IN，OUT BIR IN，OUT BIW IN，OUT1 1）單個傳送指令）單個傳送指令字傳送 雙字傳送 實數(shù)傳送 MOVW IN，OUT MOVD IN，OUT MOVR IN，OUT 塊傳送指令梯形圖及指令格式中，BLKMOV為傳送指令符號，字母B、W、D分別表示字節(jié)塊、字塊、雙字塊。EN為使能輸入端，當(dāng)條件滿足時進(jìn)行傳送數(shù)據(jù)塊。IN是所要傳送的數(shù)據(jù)輸入端，OUT是數(shù)據(jù)輸出端，N為1255的整數(shù)。 2 2）塊傳送指令）塊傳送指令梯形圖及指令格式： 字節(jié)塊傳送

44、字塊傳送 雙字塊傳送 BMB IN,OUT,N BMW IN,OUT,N BMD IN,OUT,N 使能輸入有效時，把數(shù)據(jù)（IN）的高字節(jié) 和低字節(jié)交換，交換的結(jié)果輸出到IN存儲器 單元中。 交換字節(jié)指令交換字節(jié)指令梯形圖及指令格式：SWAP IN 比較指令是一種比較判斷，用于比較兩個有符號數(shù)或無符號數(shù)的指令。 在梯形圖中以帶參數(shù)和運算符號的觸點形式編程，當(dāng)這兩數(shù)比較的結(jié)果為真時，該觸點閉合。 在語句表中使用LD指令進(jìn)行編程時，當(dāng)比較為真時，主機將棧頂置1。使用AO指令進(jìn)行編程時，當(dāng)比較為真時，則在棧頂執(zhí)行AO操作，并將結(jié)果放入棧頂。 比較指令比較指令 比較指令的類型有：字節(jié)比較、整數(shù)比較、雙

45、字整數(shù)比較和實數(shù)比較。 比較運算符有：等于= 大于等于= 小于等于= 大于 小于 不等于 字節(jié)比較用于比較兩個字節(jié)型整數(shù)值IN1和IN2的大小，字節(jié)比較是無符號的。梯形圖： 指令格式：由LDB、AB或OB后直接加比較運算符構(gòu)成。 1 1）字節(jié)比較）字節(jié)比較2 2）整數(shù)比較）整數(shù)比較 整數(shù)比較用于比較兩個單字長整數(shù)值IN1和IN2的大小，整數(shù)比較是有符號的。梯形圖： 指令格式：由LDW、AW或OW后直接加比較運算符構(gòu)成。 雙字整數(shù)比較用于比較兩個雙字長整數(shù)值IN1和IN2的大小，雙字整數(shù)比較是有符號的。3 3）雙字整數(shù)比較）雙字整數(shù)比較梯形圖： 指令格式：由LDD、AD或OD后直接加比較運算符構(gòu)

46、成。 實數(shù)比較用于比較兩個雙字長實數(shù)值IN1和IN2的大小，實數(shù)比較是有符號的。 梯形圖：4 4）實數(shù)比較）實數(shù)比較指令格式：由LDR、AR或OR后直接加比較運算符構(gòu)成。 數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換指令是對操作數(shù)的類型進(jìn)行轉(zhuǎn)換，包括數(shù)據(jù)和碼之間的類型轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)的類型轉(zhuǎn)換及碼的類型轉(zhuǎn)換。 數(shù)據(jù)類型主要包括字節(jié)、整數(shù)、雙整數(shù)、實數(shù)。 數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換指令數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換指令 BCD碼與整數(shù)之間的轉(zhuǎn)換指令包括BCD碼到整數(shù)和整數(shù)到BCD碼兩種。1 1）BCDBCD碼與整數(shù)之間的轉(zhuǎn)換指令碼與整數(shù)之間的轉(zhuǎn)換指令梯形圖及指令格式： BCD碼到整數(shù) 整數(shù)到BCD碼 BCDI OUT IBCD OUT2 2）數(shù)據(jù)的類型轉(zhuǎn)換指令）數(shù)

47、據(jù)的類型轉(zhuǎn)換指令 數(shù)據(jù)的類型轉(zhuǎn)換指令包括字節(jié)與整數(shù)之間的轉(zhuǎn)換指令、字型整數(shù)與雙字整數(shù)之間的轉(zhuǎn)換指令、雙字整數(shù)與實數(shù)之間的轉(zhuǎn)換指令。梯形圖及指令格式： 字節(jié)到整數(shù) 整數(shù)到字節(jié) BTI IN，OUT ITB IN，OUT 雙整數(shù)到整數(shù) 整數(shù)到雙整數(shù) 實數(shù)到雙整數(shù)進(jìn)位 DTI IN，OUT ITD IN，OUT ROUND IN，OUT 實數(shù)到雙整數(shù)截位 雙整數(shù)到實數(shù) TRUNC IN，OUT DTR IN，OUT 3 3）整數(shù)、雙整數(shù)、實數(shù)轉(zhuǎn)換為）整數(shù)、雙整數(shù)、實數(shù)轉(zhuǎn)換為ASCIIASCII碼指令碼指令 整數(shù)到ASCII碼 雙整數(shù)到ASCII碼 實數(shù)到ASCII碼ITA IN，OUT DTA IN

48、，OUT RTA IN，OUT梯形圖及指令格式：梯形圖及指令格式： ENCO IN，OUT DECO IN，OUT SEG IN，OUT4 4）編碼、譯碼及段碼指令）編碼、譯碼及段碼指令編碼 譯碼 段碼5 5）ASCIIASCII碼與十六進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換指令碼與十六進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換指令梯形圖及指令格式： ASCII碼到十六進(jìn)制數(shù) 十六進(jìn)制數(shù)到ASCII碼 ATH IN，OUT HTA IN，OUT1 1）移位指令）移位指令 根據(jù)移位的數(shù)據(jù)長度可分為字節(jié)型移位、字型移位和雙字型移位；根據(jù)移位的方向可分為左移和右移。 左移或右移指令的功能是將輸入數(shù)據(jù)IN左移或右移N位后，把結(jié)果送到OUT中。移空的

49、位以0補齊。 移位與循環(huán)移位指令移位與循環(huán)移位指令 移位次數(shù)N與移位數(shù)據(jù)的長度有關(guān)，如實際數(shù)據(jù)長度大于N，則執(zhí)行N次移位，如實際數(shù)據(jù)長度小于N，則執(zhí)行移位的次數(shù)等于實際數(shù)據(jù)長度的位數(shù)。其中移位次數(shù)N是字節(jié)型數(shù)據(jù)，被移位的數(shù)據(jù)是無符號的。移位結(jié)果存放在OUT中，也可以設(shè)定IN和OUT指向同一個存儲單元；在語言表中移位結(jié)果存放在IN中。 在梯形圖中，傳送指令以功能框的形式編程。 字節(jié)左移 字節(jié)右移 字左移 SLB OUT，N SRB OUT，N SLW OUT，N 字右移 雙字左移 雙字右移 SRW OUT，N SLD OUT，N SRD OUT，N梯形圖及指令格式：2 2）循環(huán)移位指令）循環(huán)移位

50、指令 循環(huán)移位指令把IN指定的內(nèi)容向左、右循環(huán)移N位，結(jié)果存入OUT指定的目標(biāo)中，根據(jù)循環(huán)的數(shù)據(jù)長度可分為字節(jié)型循環(huán)移位、字型循環(huán)移位和雙字型循環(huán)移位；根據(jù)循環(huán)移位的方向分為左移和右移。 其它原理與移位指令相同。梯形圖及指令格式： 字節(jié)循環(huán)左移 字節(jié)循環(huán)右移 字循環(huán)左移 RLB OUT，N RRB OUT，N RLW OUT，N 字循環(huán)右移 雙字循環(huán)左移 雙字循環(huán)右移 RRW OUT，N RLD OUT，N RRD OUT，N 寄存器移位指令將一個數(shù)值移入移位寄存器中。 在梯形圖中移位寄存器有3個數(shù)據(jù)輸入端：DATA為移位數(shù)值輸入端；S_BIT為移位寄存器的最低位端；N指定移位寄存器的長度和移

51、位方向；N0時，正向移位，即從最低位向最高位移位；N0時，反向移位，即從最高位向最低位移位。 3 3）寄存器移位指令）寄存器移位指令 移位寄存器的數(shù)據(jù)類型無字節(jié)型、字型、雙字型之分，指令移出的每個位被放置在溢出內(nèi)存位（SM1.1）中。SHRB DATA，S_BIT，N 梯形圖及指令格式:1 1）填表指令）填表指令 梯形圖及指令格式: 當(dāng)允許信號EN=1時，將輸入的字型數(shù)據(jù)添加到指定的表中。 新的數(shù)據(jù)添加在表中已有數(shù)據(jù)的后面。 每向表中添加一個新的數(shù)據(jù)，實際填表數(shù)會自動加1。 表功能指令表功能指令A(yù)TT DATA，TABLE TBL 查表指令可以從字型數(shù)據(jù)表中找出符合條件的數(shù)據(jù)所在表的數(shù)據(jù)編號。

52、 梯形圖: 2 2）查表指令）查表指令 3 3）表取數(shù)指令）表取數(shù)指令 從表中取出一個字型數(shù)據(jù)有兩種方式：先進(jìn)先出和后進(jìn)先出。 梯形圖及指令格式： 先進(jìn)先出 后進(jìn)先出FIFO TABLE，DATA LIFO TABLE，DATA 讀實時時鐘 設(shè)置實時時鐘 TODR T TODW T 時鐘指令分為讀取實時時鐘指令和設(shè)置實時時鐘指令。梯形圖及指令格式： 時鐘指令時鐘指令 數(shù)據(jù)運算指令包括加法、減法、乘法、除法，對兩個數(shù)進(jìn)行相應(yīng)的操作，數(shù)據(jù)類型為字節(jié)型、字、雙字、整型和雙整型。 在梯形圖中，指令以功能圖的形式編程。其中，EN為使能端，ENO為允許輸出端，IN為數(shù)據(jù)輸入端，運算結(jié)果置入OUT指定的變量

53、中。 加減指令按操作數(shù)長度分為字節(jié)、字和雙字邏輯運算，分別為遞增字節(jié)和遞減字節(jié)指令、遞增字和遞減字指令、遞增雙字和遞減雙字指令、整數(shù)加減指令和雙整數(shù)加減指令。梯形圖及指令格式： 加減指令加減指令DECW OUT INCD OUT DECD OUT 字節(jié)遞增 字節(jié)遞減 字遞增 字遞減 雙字遞增 雙字遞減 INCB OUT DECB OUT INCW OUT整數(shù)加 整數(shù)減+I IN1,OUT I IN2,OUT雙整數(shù)加 雙整數(shù)減+D IN1,OUT D IN2,OUT 整數(shù)與雙整數(shù)乘 整數(shù)與雙整數(shù)除 整數(shù)乘 MUL IN1, OUT DIV IN2, OUT I IN1, OUT 整數(shù)除 雙整數(shù)乘

54、 雙整數(shù)除I IN2, OUT D IN1, OUT D IN2, OUT 乘乘除指令除指令 梯形圖及指令格式： 數(shù)學(xué)函數(shù)指令數(shù)學(xué)函數(shù)指令 數(shù)學(xué)函數(shù)指令包括平方根、自然對數(shù)、指數(shù)、三角函數(shù)等常用的函數(shù)指令。 數(shù)學(xué)函數(shù)指令的輸入和輸出數(shù)據(jù)均為32位實數(shù)，結(jié)果如果大于32位二進(jìn)制數(shù)表示的范圍，則產(chǎn)生溢出。梯形圖及指令格式： 平方根 自然對數(shù) 指數(shù) SQRT IN，OUT LN IN，OUT EXP IN，OUT 正弦 余弦 正切SIN IN，OUT COS IN，OUT TAN IN，OUT 邏輯運算是對無符號數(shù)進(jìn)行的處理，主要包括邏輯與、邏輯或、邏輯異或和取反等運算指令。 按操作數(shù)長度分為字節(jié)、

55、字和雙字邏輯運算。 邏輯運算指令邏輯運算指令梯形圖及指令格式： 字節(jié)邏輯與 字節(jié)邏輯或 字節(jié)邏輯異或 ANDB IN1,OUT ORB IN1,OUT XORB IN1,OUT INVB OUT ANDW IN1,OUT ORW IN1,OUT字節(jié)邏輯取反 字邏輯與 字邏輯或 字邏輯異或 字邏輯取反 雙字邏輯與 XORW IN1,OUT INVW OUT ANDD IN1,OUT 雙字邏輯或 雙字邏輯異或 雙字邏輯取反 ORD IN1,OUT XORD IN1,OUT INVD OUT 第三節(jié)第三節(jié) 機床電氣的機床電氣的PLCPLC控制技術(shù)控制技術(shù)圖10-7 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計一般流程 機床P

56、LC控制系統(tǒng)是為了實現(xiàn)被控對象的工藝要求，以提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。 在設(shè)計PLC控制系統(tǒng)時，應(yīng)遵循以下基本原則:(1)(1)最大限度地滿足被控對象的控制要求最大限度地滿足被控對象的控制要求 充分發(fā)揮PLC的功能，最大限度地滿足被控對象的控制要求，是設(shè)計PLC控制系統(tǒng)的首要前提，也是設(shè)計中最重要的一條原則。 PLC PLC系統(tǒng)的設(shè)計原則系統(tǒng)的設(shè)計原則(2)(2)保證保證PLCPLC控制系統(tǒng)安全、可靠控制系統(tǒng)安全、可靠 保證PLC控制系統(tǒng)能夠長期安全、可靠、穩(wěn)定運行。要求設(shè)計者在系統(tǒng)設(shè)計、元器件選擇、軟件編程上要全面考慮。(3)(3)力求簡單、經(jīng)濟(jì)、使用及維修方便力求簡單、經(jīng)濟(jì)、使用及維修方便

57、在滿足控制要求的前提下，一方面要注意不斷擴大工程效益，另一方面也要注意不斷降低工程成本。要求設(shè)計者不僅要使控制系統(tǒng)簡單、經(jīng)濟(jì)，而且應(yīng)使其使用和維修方便、成本低，不盲目追求自動化和高標(biāo)準(zhǔn)。 (4)(4)易于操作，適應(yīng)發(fā)展的需要易于操作，適應(yīng)發(fā)展的需要 設(shè)計時要適當(dāng)考慮到今后控制系統(tǒng)發(fā)展和完善的需要。這就要求在選擇PLC、輸入輸出模塊、IO點數(shù)和內(nèi)存容量時，要適當(dāng)留有余量，以滿足今后生產(chǎn)發(fā)展和工藝的改進(jìn)。 PLC PLC系統(tǒng)控制程序設(shè)計方法系統(tǒng)控制程序設(shè)計方法 程序設(shè)計主要方法:經(jīng)驗設(shè)計法、邏輯設(shè)計法、順序功能圖設(shè)計法、繼電器控制線路轉(zhuǎn)換設(shè)計法等。1 1）經(jīng)驗設(shè)計法）經(jīng)驗設(shè)計法 經(jīng)驗設(shè)計法實際上是

58、在一些典型單元電路的基礎(chǔ)上，根據(jù)被控對象的具體要求，不斷地修改和完善梯形圖。有時需要多次反復(fù)修改和調(diào)試梯形圖后才能得到一個較為滿意的結(jié)果。 由于主要依賴經(jīng)驗進(jìn)行設(shè)計，因而要求設(shè)計者具有豐富的經(jīng)驗，需要掌握、熟悉大量控制系統(tǒng)的實例和各種典型環(huán)節(jié)。這種設(shè)計方法較靈活，其結(jié)果一般不是唯一的。 用經(jīng)驗設(shè)計法設(shè)計PLC應(yīng)用的電控系統(tǒng)程序與用其它方法一樣，首先必須詳細(xì)了解機械及工藝的控制要求，包括機械的工作循環(huán)圖、電氣執(zhí)行元件的動作節(jié)拍等。 設(shè)計過程可按以下步驟進(jìn)行： 1) 分析控制要求、選擇控制原則; 2) 設(shè)置主令元件和檢測元件; 3) 確定輸入、輸出信號; 4) 設(shè)計執(zhí)行元件的控制程序; 5) 檢查

59、、修改和完善程序。舉例舉例：用PLC實現(xiàn)圖8-11所示的三相異步電動 機Y降壓起動控制。 圖10-8 PLC控制電路圖 根據(jù)圖8-11所示的Y降壓起動電氣控制線路，確定PLC控制的控制電路，如圖10-8所示。(1)PLC(1)PLC控制電路圖控制電路圖 輸入信號 輸出信號名稱代號地址名稱代 號地址電動機起動按鈕SB2 I0.0 電動機電源接觸器 KM Q0.0 電動機停止按鈕SB1 I0.1 電動機接法接觸器 KM Q0.1 電動機Y接法接觸器 KMY Q0.2 （2 2）確定）確定I IO O地址表地址表 系統(tǒng)輸入信號有：起動按鈕SB2、停止按鈕SB1；輸出信號有：KM、KM、KMY；系統(tǒng)沒

60、有模擬量的輸入和輸出。地址表見表10-1。 表10-1 IO地址表（3 3）設(shè)計各輸出信號的梯形圖控制程序）設(shè)計各輸出信號的梯形圖控制程序 圖10-9所示為控制系統(tǒng)梯形圖。 按起動按鈕SB2，I0.0的常開觸點閉合，M1.0線圈通電，M1.0的常開觸點閉合，Q0.0線圈通電，即接觸器KM線圈通電；同時，定時T201起動定時。延時1s后，T201常開觸點閉合，Q0.2線圈通電，即接觸器KMY線圈通電，電動機進(jìn)入Y形起動，同時，定時器T200起動定時。延時6s后，T200常閉觸點斷開,Q0.2線圈斷電,接觸器KMY線圈斷電;T200常開觸點閉合,T202起動定時，經(jīng)0.5s后，T202常開觸點閉合