可編程序控制器第五章

Chapter5PLC的基本指令及程序設(shè)計BasicInstructionsandProgramDesign5.1PLC的基本邏輯指令及舉例5.2程序控制指令5.3PLC初步編程指導(dǎo)5.4典型的簡單電路編程5.5PLC程序的簡單設(shè)計方法幾應(yīng)用舉例指令分類——按功能分1。位操作功能2。定時器/計數(shù)器3。算術(shù)運算功能4。關(guān)系運算功能5。數(shù)據(jù)傳送功能6。轉(zhuǎn)換功能7。控制功能基本邏輯指令邏輯關(guān)系梯形圖助記符LD I0.0A I0.1= Q0.0LD I0.0O I0.1= Q0.0LDN

I0.1= Q0.0與AND或OR非NOT當(dāng)I0.0與I0.1

都“ON”時，則輸出Q0.0

“ON”(1)。當(dāng)I0.0

或I0.0

“ON”時,則輸出Y0

“ON”(1)當(dāng)I0.1

“OFF”時則輸出Q0.0

“ON”(1)I0.0I0.1Q0.0I0.0I0.1Q0.0Q0.0I0.1I0.0**I0.1Q0.0X2是與圖中A點處的結(jié)果（即X0與X1的結(jié)果）相或，而不是與X1相或。ALD X0A X1O X2= Y0例：1X0X2X1Y0邏輯關(guān)系梯形圖助記符LD X0O X1LD X2O X3ALD= Y0LD X0A X1LD X2ANX3OLD= Y0當(dāng)“X0

或X1”與“X2

或X3”

都“ON”時，則輸出Y0

“ON”。區(qū)塊與ALD（AndStack）區(qū)塊或OLD（OrStack）當(dāng)“X0

與X1”或“X2

與X3非”

“ON”時，則輸出Y0

“ON”。Y0X0X2X1X3X0X1X2X3Y0例1：直接啟動停車控制繼電器控制電路圖I/O分配：I0.0：停車I0.1：啟動Q0.1：KM語句表LDI0.1OQ0.0AI0.0=Q0.0啟動優(yōu)先I0.0Q0.0Q0.0I0.1停止優(yōu)先I/O分配決定PLC的端子接線圖PLC的端子接線方式又決定編程語言I/O分配：I0.0：停車I0.1：啟動Q0.1：QA1Q0.0I0.0Q0.0I0.1置位、復(fù)位指令邊沿脈沖指令例2有一個工業(yè)過程如圖所示：有一個進(jìn)水閥、一個出水閥一個事故放水閥。一個液位組合開關(guān)。要求：1）每個閥均可單獨控制；2）當(dāng)液位低時，強(qiáng)開#1進(jìn)水閥、強(qiáng)關(guān)#3事故放水閥；3）當(dāng)液位高時，強(qiáng)開事故放水閥。按上述要求完成主回路設(shè)計、PLCI/O分配、PLC硬件接線原理圖并設(shè)計PLC程序。主回路圖PLCI/O分配開關(guān)量輸入（DI）接線原理圖立即I/O指令—立即輸出執(zhí)行立即輸出指令時，則將結(jié)果同時立即復(fù)制到物理輸出點和相應(yīng)的輸出映象寄存器

立即I/O指令—立即置位和復(fù)位指令須指出：立即I/O指令是直接訪問物理輸入輸出點的，比一般指令訪問輸入輸出映象寄存器占用CPU時間要長，因而不能盲目地使用立即指令，否則，會加長掃描周期時間，反而對系統(tǒng)造成不利影響。5.1PLC的基本邏輯指令及舉例

BasicLogicInstructionsandExamples

一、比較指令二、定時器指令三、計數(shù)器指令比較指令比較指令是將兩個數(shù)值或字符串按指定條件進(jìn)行比較，條件成立時，觸點就閉合。所以比較指令實際上也是一種位指令。在實際應(yīng)用中，比較指令為上下限控制以及數(shù)值條件判斷提供了方便。類型：字節(jié)比較、整數(shù)比較、雙字整數(shù)比較、實數(shù)比較和字符串比較。數(shù)值比較指令的運算符有：=、>=、<、<=、>和<>等6種。字符串比較指令有=和<>兩種。定時器及定時器指令輸入接點設(shè)定值:1~32767定時器號碼（0～255）INPTT37TON定時器分辨率（時基）有三種：1ms、10ms、100ms。定時器的分辨率由定時器號決定定時器的實際設(shè)定時間T=設(shè)定值PT×分辨率TON：接通延時定時器

TOF：斷開延時定時器

TONR：有記憶接通延時定時器類型①1ms分辯率定時器每隔1ms刷新一次，刷新定時器位和定時器當(dāng)前值，在一個掃描周期中要刷新多次，而不和掃描周期同步。②10ms分辯率定時器10ms分辯率定時器啟動后，定時器對10ms時間間隔進(jìn)行計時。程序執(zhí)行時，在每次掃描周期的開始對10ms定時器刷新，在一個掃描周期內(nèi)定時器位和定時器當(dāng)前值保持不變。③100ms分辨率定時器100ms定時器啟動后，定時器對100ms時間間隔進(jìn)行計時。只有在定時器指令執(zhí)行時，100ms定時器的當(dāng)前值才被刷新。TS=1200*0.1=120S延時接通定時器TON其工作波形圖如下：I0.1Q0.1計時值設(shè)定值TS設(shè)定值使能輸入TONPTINT38T38TONPTINI0.1120()T38Q0.1延時斷開定時器TOF其工作波形圖如下：I0.1Q0.1計時值設(shè)定值TS設(shè)定值使能輸入TOFPTINT38TS=1200*0.1=120SI0.1120T38()T38Q0.1PTINTOF保持型定時器TONR其工作波形圖如下：輸入端Q0.1當(dāng)前值設(shè)定值TSTS=120*10msM0.1T4輸入端設(shè)定值TONRPTINTONRPTINI0.1120T4()T4Q0.1()T4R1M0.1最大值32767120自復(fù)位式的定時器計數(shù)器指令定時器是對PLC內(nèi)部的時鐘脈沖進(jìn)行計數(shù)，而計數(shù)器是對外部的或由程序產(chǎn)生的計數(shù)脈沖進(jìn)行計數(shù)。當(dāng)前值：計數(shù)器累計計數(shù)的當(dāng)前值（16位有符號整數(shù)），它存放在計數(shù)器的16位（bit）當(dāng)前值寄存器中。每個計數(shù)器只有一個16位的當(dāng)前值寄存器地址。在一個程序中，同一計數(shù)器號不要重復(fù)使用，更不可分配給幾個不同類型的計數(shù)器。增計數(shù)器增/減計數(shù)器增計數(shù)減計數(shù)復(fù)位C(0~255)I0.1I1.1I1.2當(dāng)前值輸出端當(dāng)前值減.計數(shù)器CUPVC(0~255)CTDLD復(fù)位，裝設(shè)定值計脈沖數(shù)I1.3I1.4當(dāng)前值輸出21計數(shù)器當(dāng)前值等于0時，停止計數(shù)，同時計數(shù)器位被置位“1”設(shè)定值5.2程序控制指令

InstructionsofProgramControl程序控制指令PLC編程初步指導(dǎo)應(yīng)用實例程序控制指令結(jié)束及暫停指令看門狗復(fù)位指令跳轉(zhuǎn)及標(biāo)號指令循環(huán)指令程序控制指令END和MEND結(jié)束指令分為有條件結(jié)束指令（END）和無條件結(jié)束指令（MEND）。使用說明：結(jié)束指令只能用在主程序中，不能在子程序和中斷程序中使用。而有條件結(jié)束指令可用在無條件結(jié)束指令前結(jié)束主程序。在調(diào)試程序時，在程序的適當(dāng)位置插入無條件結(jié)束指令可實現(xiàn)程序的分段調(diào)試?？梢岳贸绦驁?zhí)行的結(jié)果狀態(tài)、系統(tǒng)狀態(tài)或外部設(shè)置切換條件來調(diào)用有條件結(jié)束指令，使程序結(jié)束。使用方法：軟件自動處理。程序控制指令停止指令STOPSTOP指令有效時，可以使主機(jī)CPU的工作方式由RUN切換到STOP，從而立即中止用戶程序的執(zhí)行。STOP指令在梯形圖中以線圈形式編程。指令不含操作數(shù)。STOP指令可以用在主程序、子程序和中斷程序中。如果在中斷程序中執(zhí)行STOP指令，則中斷處理立即中止，并忽略所有掛起的中斷。繼續(xù)掃描程序的剩余部分，在本次掃描周期結(jié)束后，完成將主機(jī)從RUN到STOP的切換。STOP和END指令通常在程序中用來對突發(fā)緊急事件進(jìn)行處理，以避免實際生產(chǎn)中的重大損失。程序控制指令WDT（WatchdogReset）稱為看門狗復(fù)位指令，也稱為警戒時鐘刷新指令。它可以把警戒時鐘刷新，即延長掃描周期，從而有效地避免看門狗超時錯誤。WDR指令在梯形圖中以線圈形式編程，無操作數(shù)。跳轉(zhuǎn)及標(biāo)號指令跳轉(zhuǎn)指令JMP（JumptoLabel）：當(dāng)輸入端有效時，使程序跳轉(zhuǎn)到標(biāo)號處執(zhí)行。標(biāo)號指令LBL（Label）：指令跳轉(zhuǎn)的目標(biāo)標(biāo)號。操作數(shù)n為0~255。使用說明：跳轉(zhuǎn)指令和標(biāo)號指令必須配合使用，而且只能使用在同一程序塊中，如主程序、同一個子程序或同一個中斷程序。不能在不同的程序塊中互相跳轉(zhuǎn)。執(zhí)行跳轉(zhuǎn)后，被跳過程序段中的各元器件的狀態(tài)：Q、M、S、C等元器件的位保持跳轉(zhuǎn)前的狀態(tài)；計數(shù)器C停止計數(shù)，當(dāng)前值存儲器保持跳轉(zhuǎn)前的計數(shù)值；對定時器來說，因刷新方式不同而工作狀態(tài)不同。在跳轉(zhuǎn)期間，分辨率為1ms和10ms的定時器會一直保持跳轉(zhuǎn)前的工作狀態(tài)，原來工作的繼續(xù)工作，到設(shè)定值后，其位的狀態(tài)也會改變，輸出觸點動作，其當(dāng)前值存儲器一直累計到最大值32767才停止。對分辨率為100ms的定時器來說，跳轉(zhuǎn)期間停止工作，但不會復(fù)位，存儲器里的值為跳轉(zhuǎn)時的值，跳轉(zhuǎn)結(jié)束后，若輸入條件允許，可繼續(xù)計時，但已失去了準(zhǔn)確計時的意義。所以在跳轉(zhuǎn)段里的定時器要慎用。使用舉例循環(huán)指令循環(huán)開始指令FOR：用來標(biāo)記循環(huán)體的開始。循環(huán)結(jié)束指令NEXT：用來標(biāo)記循環(huán)體的結(jié)束。無操作數(shù)。FOR和NEXT之間的程序段稱為循環(huán)體，每執(zhí)行一次循環(huán)體，當(dāng)前計數(shù)值增1，并且將其結(jié)果同終值作比較，如果大于終值，則終止循環(huán)。循環(huán)指令參數(shù)使用說明循環(huán)指令盒中有三個數(shù)據(jù)輸入端：當(dāng)前循環(huán)計數(shù)INDX（indexvalueorcurrentloopcount）、循環(huán)初值INIT（startingvalue）和循環(huán)終值FINAL（endingvalue）。INDX操作數(shù)：VW、IW、QW、MW、SW、SMW、LW、T、C、AC、*VD、*AC和*CD；屬INT型。INIT和FINAL操作數(shù)：VW、IW、QW、MW、SW、SMW、LW、T、C、AC、常數(shù)、*VD、*AC和*CD；屬INT型。指令使用說明FOR、NEXT指令必須成對使用。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有交叉現(xiàn)象。每次使能輸入（EN）重新有效時，指令將自動復(fù)位各參數(shù)。初值大于終值時，循環(huán)體不被執(zhí)行。在使用循環(huán)指令時，要注意在循環(huán)體中對INDX的控制，這一點非常重要。子程序子程序的調(diào)用子程序調(diào)用指令（CALL）在使能輸入有效時，主程序把程序控制權(quán)交給子程序。子程序的調(diào)用可以帶參數(shù)，可以不帶參數(shù)。子程序條件返回指令（CRET）在使能輸入有效時，結(jié)束子程序的執(zhí)行，返回主程序中（此子程序調(diào)用的下一條指令）。梯形圖中以線圈的形式編程，指令不帶參數(shù)。

5.3PLC初步編程指導(dǎo)

GuideofaPreliminaryPLCProgramming梯形圖編程的基本規(guī)則PLC內(nèi)部元器件觸點的使用次數(shù)是無限制的。梯形圖的每一行都是從左邊母線開始，然后是各種觸點的邏輯連接，最后以線圈或指令盒結(jié)束。觸點不能放在線圈的右邊。但如果是以有能量傳遞的指令盒結(jié)束時，可以使用AENO指令在其后面連接指令盒（較少使用）。線圈和指令盒一般不能直接連接在左邊的母線上，如需要的話可通過特殊的中間繼電器SM0.0（常ON特殊中間繼電器）完成。在同一程序中，同一編號的線圈使用兩次及兩次以上稱為雙線圈輸出。雙線圈輸出非常容易引起誤動作，所以應(yīng)避免使用。S7-200PLC中不允許雙線圈輸出。在手工編寫梯形圖程序時，觸點應(yīng)畫在水平線上，從習(xí)慣和美觀的角度來講，不要畫在垂直線上。使用編程軟件則不可能把觸點畫在垂直線上。不包含觸點的分支線條應(yīng)放在垂直方向，不要放在水平方向，以便于讀圖和美觀。使用編程軟件則不可能出現(xiàn)這種情況。應(yīng)把串聯(lián)多的電路塊盡量放在最上邊，把并聯(lián)多的電路塊盡量放在最左邊，這樣一是節(jié)省指令，二是美觀。編程中應(yīng)注意的幾個問題X0Y0X1Y0X1Y0X0Y0用電路變換簡化程序(減少指令的條數(shù)）避免出現(xiàn)無法編程的梯形圖LDX3AX5OX1ANX2=Y1LDX1AX5OX3ANX4=Y2EDX1X2Y1X5X3X4Y2邏輯關(guān)系應(yīng)盡量清楚(避免左輕右重)LDX2ANX3AX4LDX2AX5ANX6A

X7LDX2AX5ANX6AX8ANX9OLD=Y0EDX3X2X5X4X6X8X7Y0X9X3X2X5X4X6X8X7Y0X9X5X6X2X2邊沿脈沖指令應(yīng)用實例有兩臺水泵，一臺工作、一臺備用。為了保證每臺水泵相對均勻工作，要求:1、每臺泵可單獨啟停2、泵工作一天自動切換試設(shè)計水泵的主回路、并用S7-200PLC實現(xiàn)控制功能主回路I/O分配I0.0#1啟動I0.1#1停止I0.2#2啟動I0.3#2停止I0.4切換允許Q0.0#1泵運行Q0.1#2泵運行程序5.4典型的簡單電路和環(huán)節(jié)的PLC程序設(shè)計

延時脈沖產(chǎn)生電路脈沖寬度可控制電路計數(shù)器的擴(kuò)展長定時電路報警電路應(yīng)用實例延時脈沖產(chǎn)生電路控制要求：有輸入信號后，停一段時間產(chǎn)生一個脈沖瞬時接通/延時斷開電路延時接通/延時斷開電路脈沖寬度可控制電路計數(shù)器的擴(kuò)展定時器