第四章可編程控制器的編程語言

1、第四章第四章 可編程控制器指令系統(tǒng)可編程控制器指令系統(tǒng)西北第二民族學(xué)院電信系牛勇本節(jié)知識(shí)點(diǎn):1)電器控制梯形圖與PLC控制的梯形圖的等效關(guān)系;2)PLC梯形圖畫法3)PLC梯形圖使用規(guī)則4)PLC邏輯運(yùn)算的梯形圖表示方法第四章第四章 可編程控制器指令系統(tǒng)可編程控制器指令系統(tǒng)西北第二民族學(xué)院電信系牛勇第一節(jié)、可編程控制器的編程語言第一節(jié)、可編程控制器的編程語言 PLC是專用于工業(yè)控制的裝置，產(chǎn)品的主要使用對(duì)象是工廠電氣技術(shù)人員，為了適合他們的傳統(tǒng)習(xí)慣和掌握能力，通常PLC采用梯形圖語言、助記符語言、邏輯功能圖語言和某些高級(jí)語言編程。1、梯形圖語言梯形圖表達(dá)式是在原電器控制系統(tǒng)中常用的接觸器、繼電

2、器梯形圖基礎(chǔ)上演變而來的，它與電氣操作原理圖相呼應(yīng)，它形象、直觀和實(shí)用，為電氣技術(shù)人員所熟悉，是PLC的主要編程語言。 圖A是繼電器控制系統(tǒng)電器控制梯形圖。圖B是將圖A的繼電器控制梯形圖轉(zhuǎn)化為PLC控制的梯形圖，可以看出兩種梯形圖基本表示是一致的。西北第二民族學(xué)院電信系牛勇圖4-1A電器控制梯形圖圖4-1BPLC控制的梯形圖QTCCX1Y2X2Y2二者的區(qū)別為：PLC梯形圖使用的是內(nèi)部繼電器、定時(shí)/計(jì)數(shù)器等，控制功能是由軟件實(shí)現(xiàn)的；而電器控制系統(tǒng)的繼電器梯形圖是用電線將控制元件連接起來，是硬連接，控制功能是硬件實(shí)現(xiàn)的。 梯形圖的特點(diǎn)：梯形圖的特點(diǎn)： 梯形圖由多個(gè)梯級(jí)組成，每個(gè)輸出元素可構(gòu)成一個(gè)

3、梯級(jí)，每個(gè)梯級(jí)可由多個(gè)支路組成，最右邊的元素必須是輸出元素。西北第二民族學(xué)院電信系牛勇簡(jiǎn)單的編程元素只占用1條支路（例如常開/常閉接點(diǎn)，繼電器線圈等），有些編程元素要占用多條支路（例如矩陣功能）。在用梯形圖編程時(shí)，只有在一個(gè)梯級(jí)編制完成后才能繼續(xù)后面的程序編制。00000指令00100LR000020000000500001000050100100PLC的梯形圖從上至下按行繪制，兩側(cè)的豎線類似電器控制圖的電源線，稱作母線，每一行從左至右，左側(cè)總是安排輸入接點(diǎn)，并且把并聯(lián)接點(diǎn)多的支路靠近最左端。輸入接點(diǎn)不論是外部的按鈕、行程開關(guān)，還是繼電器觸點(diǎn)(或內(nèi)部繼電器觸點(diǎn))，在圖形符號(hào)上都只用常開“-|-

4、”和常閉“-|-”，而不計(jì)及其物理屬性不計(jì)及其物理屬性。00000指令00100LR00002或繼電器2 2、梯形圖畫法、梯形圖畫法基本思想基本思想: :梯形圖編程方法是從繼電器控制系統(tǒng)繼承而來的，它最大限度地保持了繼電器系統(tǒng)的特征。 梯形圖中的符號(hào)：各型號(hào)的PLC基本指令基本相同或相似，主要有輸入、輸出、定時(shí)、計(jì)數(shù)、邏輯運(yùn)算等指令。梯形圖中有四類符號(hào)。（1）觸點(diǎn)符號(hào)：外部輸入元件的觸點(diǎn)，如繼電器、按鈕、行程開關(guān)、接近開關(guān)等元件的常開觸點(diǎn)與常閉觸點(diǎn)，及PLC內(nèi)部繼電器、輸出繼電器、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器的常開觸點(diǎn)與常閉觸點(diǎn)等，都可用圖4-3所示的符號(hào)表示。通?；騃/O地址標(biāo)注。西北第二民族學(xué)院電信系牛

5、勇（2 2）輸出符號(hào)：）輸出符號(hào)： 輸出元素為線圈，如輔助繼電器的線圈、輸出繼電器的線圈及電磁閥的線圈等,還有運(yùn)算指令的輸出等,都可用圖4-4所示的符號(hào)表示,如定時(shí)器、計(jì)數(shù)器用類似的符號(hào)表示。 輸出符號(hào)用給定的地址表示。西北第二民族學(xué)院電信系牛勇4-3常開觸點(diǎn)和常閉觸點(diǎn)的梯形圖符號(hào)4-4輸出元件的梯形圖符號(hào)000000AAB （3）數(shù)據(jù)處理指令符號(hào)：）數(shù)據(jù)處理指令符號(hào)：PLC之所以不同于繼電器控制，除了PLC可編程外，還在于它采用了微處理器的數(shù)據(jù)處理指令。數(shù)據(jù)處理指令作為一種特殊的輸出器件,用方框表示，在方框前有若干個(gè)觸點(diǎn)構(gòu)成邏輯關(guān)系，當(dāng)結(jié)果寄存器的內(nèi)容“1”，則執(zhí)行此指令。符號(hào)如圖4-5所示

6、。西北第二民族學(xué)院電信系牛勇4-5數(shù)據(jù)處理指令的梯形圖符號(hào)4-6邏輯電源的梯形圖符號(hào)觸點(diǎn)構(gòu)成邏輯關(guān)系線圈（4）邏輯電源符號(hào)）邏輯電源符號(hào)：梯形圖兩邊的兩根豎線表示假想的邏輯電源。每當(dāng)一梯級(jí)邏輯運(yùn)算的結(jié)果為“1”，則與真正繼電器的線圈導(dǎo)通的概念一致，就表示輸出線圈得電，如圖4-6所示。有的PLC梯形圖中省略右邊的那一條線。西北第二民族學(xué)院電信系牛勇3、梯形圖使用規(guī)則、梯形圖使用規(guī)則 PLC梯形圖使用應(yīng)符合以下規(guī)則：（1）每個(gè)梯形圖是由多個(gè)梯級(jí)組成，每個(gè)線圈可構(gòu)成一個(gè)梯級(jí)，每個(gè)梯級(jí)可由多條支路組成，每個(gè)梯級(jí)代表一個(gè)邏輯方程。（2）每個(gè)繼電器和輸入觸點(diǎn)均為存儲(chǔ)器中的一位，相應(yīng)位為“”態(tài)表示繼電器得電

7、或常開觸點(diǎn)閉合或常閉觸點(diǎn)斷開。（3）梯形圖中流過的電流不是物理電流，而是“概念電流”，是用戶程序運(yùn)算后滿足輸出執(zhí)行條件的形象表示,“概念電流”只能從左向右流動(dòng)。(4）梯形圖中的繼電器觸點(diǎn)可在編制用戶程序時(shí)無限次地引用，既可常開又可常閉。西北第二民族學(xué)院電信系牛勇（5）梯形圖中輸入觸點(diǎn)和輸出線圈不是物理觸點(diǎn)和線圈，用戶程序的運(yùn)算是PLC的輸入和輸出狀態(tài)表的內(nèi)容。（6）輸出線圈只對(duì)應(yīng)輸出狀態(tài)表的相應(yīng)位，不能用直接驅(qū)動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行元件，該位的狀態(tài)必須通過I/O模塊上對(duì)應(yīng)的輸出晶體管開關(guān)、繼電器或晶閘管等，才能驅(qū)動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行元件。（7）在輸出線圈右側(cè)不能再連觸點(diǎn)，觸點(diǎn)必須在輸出線圈的左側(cè)。（8）兩個(gè)或兩個(gè)以

8、上線圈可以并聯(lián)，但不能串聯(lián)。（9）梯形圖左端母線不能和輸出線圈直接相連，必須通過繼電器觸點(diǎn)相連。（10）程序結(jié)尾要有END指令。4 4、邏輯運(yùn)算的梯形圖表示、邏輯運(yùn)算的梯形圖表示 1 1、“與與”運(yùn)算：運(yùn)算：梯形圖中的邏輯“與”，用常開觸點(diǎn)或常閉觸點(diǎn)的串聯(lián)表示，如圖4-7所示。 2 2、“或或”運(yùn)算：運(yùn)算：邏輯“或”，用觸點(diǎn)的“并”聯(lián)接來表示。如圖4-8所示。 3 3、“非非”關(guān)系：關(guān)系：采用常產(chǎn)觸點(diǎn)來表示對(duì)該常開觸點(diǎn)的邏輯“非”運(yùn)算，如圖4-9所示。有的PLC中還可以對(duì)輸出求“非”。西北第二民族學(xué)院電信系牛勇4-7”與”關(guān)系梯型圖M=ABM=A+BABMABMAM=AM4-8”或”關(guān)系梯型圖

9、 4-9”非”關(guān)系梯型圖 4 4、編程原則：、編程原則：畫梯形圖時(shí)每一條邏輯線都是從左邊母線開始畫起。在右端畫一個(gè)線圈或功能符號(hào)。對(duì)于串聯(lián)或并聯(lián)觸點(diǎn)的數(shù)目是沒有限制。在圖4-10中，（a）是一個(gè)橋型電路，它不能直接編程，要把它轉(zhuǎn)換為（b）后才可編程。轉(zhuǎn)換的原理如圖虛線所示。西北第二民族學(xué)院電信系牛勇4-10橋型電路圖00000105000500002003004000001000001002002003003004004(A)(B)本節(jié)知識(shí)點(diǎn):1)PLC的基本指令2)PLC的基本程序設(shè)計(jì)方法3)復(fù)雜邏輯關(guān)系的處理方法重點(diǎn): 1)PLC的基本程序設(shè)計(jì)方法 2)復(fù)雜邏輯關(guān)系的處理方法西北第二民族學(xué)

10、院電信系牛勇第二節(jié)、可編程序控制器編程基礎(chǔ)第二節(jié)、可編程序控制器編程基礎(chǔ)第二節(jié)、可編程序控制器編程基礎(chǔ)第二節(jié)、可編程序控制器編程基礎(chǔ) 1、基本指令 （1）LD/LD NOT（取/取非） 梯形圖中任何邏輯塊的第一條指令是LD或LD NOT指令，如圖4-11所示。當(dāng)指令行上的唯一條件為“ON”時(shí)，則指令的執(zhí)行條件為“ON”。對(duì)于LD指令，當(dāng)00000為ON時(shí)，則執(zhí)行條件為“ON”；對(duì)于LD NOT指令，當(dāng)00000為“OFF”時(shí)，執(zhí)行條件為“ON”。西北第二民族學(xué)院電信系牛勇4-11LD/LDNOT指令指令指令0000000000地址指令操作數(shù)00000LD0000000001指令00002LDN

11、OT0000000003指令 （2）AND/AND NOT（與（與/與非）與非） 指令行上串聯(lián)的兩個(gè)或更多條件時(shí)，那么第一個(gè)條件對(duì)應(yīng)于一條LD或LDNOT指令；余下條件對(duì)應(yīng)AND或ANDNOT指令。圖4-12中有三個(gè)條件，按順序（從左到右）分別對(duì)應(yīng)一條LD指令，一條ANDNOT指令和一條AND指令，而每條指令都需要一行助記符表示。西北第二民族學(xué)院電信系牛勇4-12AND/ANDNOT指令指令0000000100 LR0001地址指令操作數(shù)00000LD0000000001AND0010000002ANDLR000100003指令 只有當(dāng)三個(gè)條件都為“ON”時(shí)，上例指令的執(zhí)行條件才為“ON”，即

12、00000為“ON”，00100為“OFF”，LR0000為“ON”。 串聯(lián)中的AND指令可以單獨(dú)考慮，每一條AND指令執(zhí)行條件（至該點(diǎn)的所有條件和）和AND指令的操作數(shù)位的狀態(tài)進(jìn)行邏輯“與”。如果兩者都為“ON”，則為下一條指令產(chǎn)生一個(gè)“ON”執(zhí)行條件。如果兩者中任一者為OFF，則結(jié)果都是“OFF”。串聯(lián)的第一條AND指令的執(zhí)行條件是指令行上第一個(gè)條件。 當(dāng)串聯(lián)時(shí)，AND NOT（與非）指令將對(duì)其執(zhí)行條件以及它的操作數(shù)位的“非”進(jìn)行邏輯“與”。西北第二民族學(xué)院電信系牛勇（3）OR/OR NOT（或/或非） 兩個(gè)或更多條件放置在相互獨(dú)立的指令行上，且這些指令行并聯(lián)相接，第一個(gè)條件對(duì)應(yīng)一條LD或

13、LD NOT指令；其它條件對(duì)應(yīng)OR或OR NOT指令。三個(gè)條件中任一個(gè)為ON，則指令的執(zhí)行條件為ON，每一條OR/OR NOT指令對(duì)其執(zhí)行條件及其操作數(shù)位的狀態(tài)進(jìn)行邏輯“或”。西北第二民族學(xué)院電信系牛勇4-13OR/ORNOT指令指令0000000100LR0000地址指令操作數(shù)00000LDNOT0000000001ORNOT0010000002ORLR000000003指令 復(fù)雜的梯形圖中對(duì)“AND”和“OR”指令進(jìn)行結(jié)合時(shí)，每一條指令都會(huì)對(duì)執(zhí)行條件和操作數(shù)位的狀態(tài)進(jìn)行邏輯操作。如圖4-14所示。先對(duì)00與01兩者狀態(tài)進(jìn)行AND，作為與200狀態(tài)進(jìn)行OR的執(zhí)行條件。OR操作的結(jié)果作為與02

14、的狀態(tài)進(jìn)行AND的執(zhí)行條件，而此結(jié)果又作為與03狀態(tài)的非進(jìn)行AND的執(zhí)行條件。西北第二民族學(xué)院電信系牛勇4-14AND/OR指令0000000001指令000020020000003地址地址指令指令操作數(shù)操作數(shù)00000LD0000000001AND0000100002OR0020000003AND0000200004ANDNOT0000300005指令指令00000指令00100LR00002地址地址指令指令操作數(shù)操作數(shù)00000LDNOT0000000001ORNOT0010000002ORLR0000200003指令指令圖4-15AND/OR指令00000指令00001 00002 00

15、00300200地址地址指令指令操作數(shù)操作數(shù)00000LD 0000000001AND0000100002OR0020000003AND0000200004ANDNOT0000300004指令指令（4）輸出和輸出非（OUT/OUT NOT） 在OUT NOT指令作用下，只要執(zhí)行條件為OFF或ON，則操作數(shù)位即相應(yīng)為“ON”或“OFF”。如圖4-16所示。西北第二民族學(xué)院電信系牛勇4-16OUT/OUTNOT指令在圖4-16中，只要00000為“ON”，則00200將變?yōu)椤癘N”；只要00001為“ON”，則00201變?yōu)椤癘FF”。此處，00000和00001是輸入位，而00200和00201

16、是輸出位，這些輸出位分配給受PLC控制的單元，即通過在00000和00001的輸入點(diǎn)進(jìn)來的信號(hào)分別控制分配在00200和00201的輸出點(diǎn)。西北第二民族學(xué)院電信系牛勇（5 5）結(jié)束（）結(jié)束（ENDEND）指令）指令 程序的最后一條指令是END指令。當(dāng)CPU執(zhí)行掃描程序時(shí)，它執(zhí)行所有的指令，直到第一條END指令為止，然后回到程序開始再重復(fù)執(zhí)行。END指令可以放于程序中的任何位置（調(diào)試程序時(shí)），在第一條END指令后的指令不會(huì)被執(zhí)行。END指令不要求操作數(shù)如圖4-17所示。西北第二民族學(xué)院電信系牛勇00000指令00001END圖4-17END指令地址指令操作數(shù)00000LD0000000001AN

17、DNOT0000100002指令00003END（01）2、邏輯塊指令、邏輯塊指令邏輯塊指令只描述邏輯塊之間的關(guān)系。ANDLD指令對(duì)兩個(gè)邏輯塊產(chǎn)生的執(zhí)行條件邏輯“與”。ORLD指令對(duì)兩個(gè)邏輯塊產(chǎn)生執(zhí)行條件邏輯“或”。西北第二民族學(xué)院電信系牛勇（1）AND LD 圖4-18中兩個(gè)邏輯塊用虛線表示。由圖可以看出，產(chǎn)生一個(gè)“ON”執(zhí)行條件的前提是：左邊邏輯塊中的任一個(gè)條件為“ON”，同時(shí)右邊邏輯中任一條件為“ON”。西北第二民族學(xué)院電信系牛勇00000指令00001圖4-18ANDLD指令0000200003地址指令操作數(shù)00000LD0000000001OR0000100002LD00002000

18、03ORNOT0000300004ANDLD00005指令 使用AND和OR指令不能把上面梯形圖轉(zhuǎn)化為助記符形式，如果對(duì)00002與00000和00001“OR”操作的結(jié)果進(jìn)行AND操作，這樣就無法進(jìn)行00002與00003之間的OR NOT操作。 要做到這一點(diǎn)，可以在指令行的中間使用“LD”或“LD NOT”指令。當(dāng)按此方式使用“LD”或“LD NOT”指令時(shí)，當(dāng)前執(zhí)行條件保存在一個(gè)特殊緩沖區(qū)，而且邏輯程序重新開始。要將當(dāng)前執(zhí)行條件的狀態(tài)和一個(gè)先“未使用”的執(zhí)行條件的狀態(tài)進(jìn)行結(jié)合，則應(yīng)使用一條“AND LD”或“OR LD”指令。此處“LD”用于使最后一個(gè)未使用的執(zhí)行條件被取出。除了指令行上

19、第一個(gè)條件外，都能使用“LD”或“LD NOT”指令，產(chǎn)生一個(gè)未使用的執(zhí)行條件。西北第二民族學(xué)院電信系牛勇（2 2）OR LDOR LD 圖4-19中，上部與下部邏輯塊間需一條“OR LD”指令。兩種情況都會(huì)對(duì)右端指令產(chǎn)生一“ON”執(zhí)行條件。西北第二民族學(xué)院電信系牛勇00000指令00001圖4-19ORLD指令0000200003地址指令操作數(shù)00000LD0000000001AND0000200002LD0000100003ANDNOT0000300004ORLD00005指令（3 3）邏輯塊指令串聯(lián)）邏輯塊指令串聯(lián) 編寫串聯(lián)邏輯塊指令梯形圖時(shí)，必須將梯形圖分成若干邏輯塊。每塊使用一條“L

20、D”指令編寫第一個(gè)條件，然后使用“AND LD”或者“OR LD”指令對(duì)若干邏輯塊進(jìn)行邏輯組合。1）前兩個(gè)邏輯運(yùn)算后編寫邏輯塊指令，然后在每增加一個(gè)邏輯塊后面編寫邏輯塊指令。2）對(duì)所有要結(jié)合的邏輯塊編寫，先用“LD”或“LD NOT”指令啟動(dòng)每個(gè)邏輯塊，然后編寫用于結(jié)合邏輯塊的邏輯塊指令。西北第二民族學(xué)院電信系牛勇用A進(jìn)行編寫時(shí)，可以被結(jié)合的程序塊最多為8個(gè)。而采用圖B編程時(shí)，結(jié)合的程序塊數(shù)則沒有限制。地址地址指令指令操作數(shù)操作數(shù)0000000000LDLD00000000000000100001ORNOTORNOT00001000010000200002LDNOTLDNOT000020000

21、20000300003OROR00003000030000400004LDLD00004000040000500005OROR00005000050000600006ANDLDANDLD0000700007ANDLDANDLD0000800008OUTOUT00500005000000000500000010000200003 0000500004地址地址指令指令操作數(shù)操作數(shù)0000000000LDLD00000000000000100001ORNOTORNOT00001000010000200002LDNOTLDNOT00002000020000300003OROR0000300003000

22、0400004ANDLDANDLD0000500005LDLD00004000040000600006OROR00005000050000700007ANDLDANDLD0000800008OUTOUT0050000500圖4-20塊組合指令A(yù) AB B圖4-21基本編程舉例005000000500000 0000100002 00003000040000600007地址地址指令指令操作數(shù)操作數(shù)0000000000LDLD00000000000000100001LDLD00001000010000200002LDLD00002000020000300003ANDNOTANDNOT0000300

23、0030000400004ORLDORLD-0000500005ANDLDANDLD-0000600006LDNOTLDNOT00004000040000700007ANDAND00005000050000800008ORLDORLD-0000900009LDNOTLDNOT00006000060001000010ANDAND00007000070001100011ORLDORLD-0001200012OUTOUT005000050000000簡(jiǎn)化梯形結(jié)構(gòu)是編程簡(jiǎn)單清楚西北第二民族學(xué)院電信系牛勇圖4-22基本編程舉例005000000500002 00003000010000000004000

24、0600007地址地址指令指令操作數(shù)操作數(shù)0000000000LDLD00002000020000100001ANDNOTANDNOT00003000030000200002OROR00001000010000300003ANDAND00000000000000400004LDLD00004000040000500005ANDAND00005000050000600006ORLDORLD-0000700007LDNOTLDNOT00006000060000800008ANDAND00007000070000900009ORLDORLD-0001000010OUTOUT0050000500西北第

25、二民族學(xué)院電信系牛勇圖4-23基本編程舉例0005002345671ABCDE地址地址指令指令操作數(shù)操作數(shù)0000000000LDLD00000000000000100001LDLD00001000010000200002ANDAND00002000020000300003LDLD00003000030000400004ANDAND00004000040000500005LDLD00005000050000600006LDLD00006000060000700007ANDAND00007000070000800008ORLDORLD-0000900009ANDLDANDLD-000100001

26、0ORLDORLD-0001100011ANDLDANDLD-0001200012OUTOUT0050000500塊塊D和和E塊塊C和上面結(jié)果和上面結(jié)果塊塊D和上面結(jié)果和上面結(jié)果塊塊A和上面結(jié)果和上面結(jié)果西北第二民族學(xué)院電信系牛勇圖4-24基本編程舉例005000000300006 0000700004 00000000050000100002地址地址指令指令操作操作數(shù)數(shù)0000000000LDLD00006000060000100001ANDAND00007000070000200002OROR00005000050000300003ANDAND00003000030000400004AND

27、AND00004000040000500005LDLD00001000010000600006ANDAND00002000020000700007ORLDORLD-0000800008ANDAND00000000000000900009OUTOUT0050000500西北第二民族學(xué)院電信系牛勇圖4-25基本編程舉例塊A0000200000 0000100003000040000501000 01001005000050000006塊C塊B西北第二民族學(xué)院電信系牛勇圖4-26基本編程舉例00000 00001LD0000001001AND01000 01001LD0100001001AND000

28、0001001AND0000200003ANDNOTOR 00500005000000400005LD0000400005ANDLD 0000600006OR LDOR LD00500地址地址指令指令操作數(shù)操作數(shù)0000000000LDLD00000000000000100001ANDAND00001000010000200002LDLD01000010000000300003ANDAND01001010010000400004ORLDORLD-0000500005OROR00500005000000600006ANDAND00002000020000700007ANDNOTANDNOT000

29、03000030000800008LDLD00004000040000900009ANDAND00005000050001000010OROR00006000060001100011ANDLDANDLD-0001200012OUTOUT0050000500500501503001 002003003009 010006007004 005008500501503001 002003003009 010006007004 005008500501503001 002003003009 010006007004 005008004 005010010500501503001 00200300300

30、9003006007004 005008004 005003010010習(xí)題講解:電路化簡(jiǎn)500501503001 002003003009003006007004 005008004 005003010010LD007LD001ANDNOT002ANDNOT003ORLDLD003AND009AND010ANDNOT003ORLDLD006AND010AND003OUT500LD004AND005ANDLDOUT501LD004AND005AND008ANDLDOUT503500501000001003004002500000001003002501000002003004編程實(shí)例橋型電路轉(zhuǎn)

31、換（4）對(duì)多個(gè)輸出指令編寫）對(duì)多個(gè)輸出指令編寫 如果有不止一條輸出指令按同一執(zhí)行條件執(zhí)行，那么從指令行上最后一個(gè)條件之后對(duì)這些指令連續(xù)編寫。在圖4-28中，最后一個(gè)指令行還含有一個(gè)與00004AND的條件。西北第二民族學(xué)院電信系牛勇圖4-28基本編程舉例00000HR0001000010000200003HR0000000040050000506地址地址指令指令操作數(shù)操作數(shù)0000000000LDLD00000000000000100001OROR00001000010000200002OROR00002000020000300003ORORHR0000HR00000000400004ANDA

32、ND00003000030000500005OUTOUTHR0000HR00001 10000600006OUTOUT00500005000000700007ANDAND00004000040000800008OUTOUT0050600506對(duì)復(fù)雜電路的編程處理對(duì)復(fù)雜電路的編程處理： 對(duì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜的電路，可像上面一樣對(duì)電路進(jìn)行邏輯功能的等效變換處理，這樣能使編程清晰明了，簡(jiǎn)便可行，不易出錯(cuò)。圖4-29（a)電路，可等效變換成圖4-29（b)電路。西北第二民族學(xué)院電信系牛勇圖4-29復(fù)雜電路的等效變換0OUT234567OUT012304405376(A) 復(fù)雜電路復(fù)雜電路(B) 等效電路等效電路

33、 3、外部信號(hào)觸點(diǎn)的使用、外部信號(hào)觸點(diǎn)的使用 對(duì)輸入外部控制信號(hào)的常閉觸點(diǎn)，編制梯形圖時(shí)要特別小心，否則可能導(dǎo)致編程錯(cuò)誤。電機(jī)啟停電路如圖4-30(a)。圖4-30(b)、(c)為使用PLC控制的對(duì)應(yīng)梯形圖和PLC控制的輸入輸出接線圖。圖（c）中SB1為啟動(dòng)按鈕（常開觸點(diǎn)），SB2為停機(jī)按鈕（常閉觸點(diǎn)）。西北第二民族學(xué)院電信系牛勇圖4-30電機(jī)啟動(dòng)停止控制線路KMKMSB1SB20010000100000000000200100001000000000002(A)繼電接觸控制(B)梯型圖00102COM00000000010000200007:COM001000010100107:SB1SB2

34、KM用戶電源電動(dòng)機(jī)接觸器(C)PLC控制的輸入輸出接線圖從（c）中可見，由于常閉的SB2和PLC的公共端COM已接通，在PLC內(nèi)部電源作用(開機(jī))下輸入繼電器00002線圈已接通，其在圖（b）中常閉觸點(diǎn)00002已斷開，所以按下啟動(dòng)按鈕SB1時(shí)，輸出繼電器00100不動(dòng)作，電動(dòng)機(jī)不能啟動(dòng)。(D)改造后的梯型圖解決這類問題的方法有兩種：1)把圖(b)中常閉觸點(diǎn)00002，改為常開觸點(diǎn)00002，如圖(d)所示；2)把停止按鈕SB2改為常開觸點(diǎn)，這樣就可采用圖(b)的梯形圖。 從上面分析可知:如果外部輸入為常開觸點(diǎn)，則編制的梯形圖與繼電器接觸控制原理圖一致。但是，如果外部輸入是常閉觸點(diǎn)，如果外部輸

35、入是常閉觸點(diǎn)，那么編制的梯形圖與繼電接觸控制原理圖剛那么編制的梯形圖與繼電接觸控制原理圖剛好相反好相反。 4、編程舉例、編程舉例 通過實(shí)例介紹如何將繼電器控制線路變?yōu)镻LC控制線路，并將繼電器控制線路圖轉(zhuǎn)變?yōu)樘菪螆D。要求：電機(jī)拖動(dòng)工件正反方向運(yùn)動(dòng)，到限制位置后停止。限位控制:雙向限位的繼電接觸控制線路如圖4-31(a)所示；用PLC實(shí)現(xiàn)相應(yīng)輸入輸出功能接線示意圖如圖4-31(b)所示；梯形圖如圖4-31(c)所示；對(duì)應(yīng)的指令程序如圖4-31(d)所示。采用PLC控制的工作過程如下：西北第二民族學(xué)院電信系牛勇KM1KM2KM1KM2FRSQ1SQ2KM2SB2KM1SB3SB1FUFUFR圖4-

36、310(A)繼電接觸控制電路SQ1和SQ2為限位開關(guān)， 按SB1正向啟動(dòng)按鈕，KM1電機(jī)正轉(zhuǎn)，接通并自鎖，無互鎖，KM1得電吸合，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)，運(yùn)動(dòng)部件向前運(yùn)行，到位后SQ1斷開，電機(jī)停止。反轉(zhuǎn)過程相反。（不是自動(dòng)轉(zhuǎn)向）圖4-31(B)PLC控制的輸入輸出接線PLC輸入輸出接口KM1KM2000000000100002000030000400005COM0010000101COMSB1SB2SB3FRSQ1SQ2注意：在繼電接觸控制電路中為常閉，在PLC控制中為常開。 圖431(C)PLC梯型圖001000010100000 000020010000003 00004 0010100001000

37、02 00003 00005 0010000101KM1KM2000000000100002000030000400005COM0010000101COMSB1SB2SB3FRSQ1SQ2KM1KM2FRSQ1SQ2KM2SB2KM1SB3SB1圖4-31(A)繼電接觸控制電路圖4-31(B)PLC控制的輸入輸出接線圖431(C)PLC梯型圖001000010100000 000020010000003 00004 001010000100002 00003 00005 0010000101地址地址指令指令操作數(shù)操作數(shù)0000000000LDLD00000000000000100001OROR

38、00001000010000200002ANDNOTANDNOT00002000020000300003ANDNOTANDNOT00003000030000400004ANDNOTANDNOT00004000040000500005ANDNOTANDNOT00101001010000600006OUTOUT00100001000000700007LDLD00001000010000800008OROR00101001010000900009ANDNOTANDNOT00002000020001000010ANDNOTANDNOT00003000030001100011ANDNOTANDNOT00

39、005000050001200012ANDNOTANDNOT00100001000001300013OUTOUT0010000100圖431(D)程序指令互鎖按下停機(jī)按鈕SB3，00002的兩對(duì)常閉觸點(diǎn)斷開00100和00101的線圈，KM1或KM2失電釋放，電動(dòng)機(jī)停下來。過載時(shí)熱繼電器FR常開觸點(diǎn)閉合，在圖（c）中的00003的兩個(gè)常閉觸點(diǎn)斷開，00100或00101線圈斷開，電動(dòng)機(jī)停下來。注意:在圖(a)中，SQ1、SQ2、FA、SB3采用的常閉觸點(diǎn)，而在圖(b)中SQ1、SQ2、FA、SB3采用的常開觸點(diǎn)，其中的原因在前面已講過。第三節(jié)第三節(jié) 可編程序控制器常用指令可編程序控制器常用指令

40、1概述PLC有著豐富的編程指令。根據(jù)功能可分為基本指令和特殊功能指令兩大類。 基本指令包括輸入、輸出，和邏輯“與”、“或”、“非”等運(yùn)算，可實(shí)現(xiàn)對(duì)輸入/輸出點(diǎn)的簡(jiǎn)單操作。 特殊功能指令包括定時(shí)/計(jì)數(shù)器指令，數(shù)據(jù)移位、傳送、比較指令，算術(shù)運(yùn)算指令，數(shù)制轉(zhuǎn)換指令，邏輯運(yùn)算指令，程序分支與跳轉(zhuǎn)指令，子程序中斷控制指令，步進(jìn)指令，網(wǎng)絡(luò)指令和其它系統(tǒng)操作指令等，可實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜的運(yùn)算和控制功能。各基本指令都有唯一的助記符與之相對(duì)應(yīng)，特殊功能指令除了其助記符外，還需要用功能代碼來進(jìn)一步說明其功能，功能代碼跟在指令助記符后面，并用一對(duì)圓括號(hào)括起來。西北第二民族學(xué)院電信系牛勇（1 1）微分指令）微分指令: :在

41、指令名字前面加“”來表示微分指令。微分指令只在執(zhí)行條件變?yōu)镺N后的第一個(gè)掃描周期時(shí)才執(zhí)行，并且只執(zhí)行一個(gè)掃描周期。若執(zhí)行條件解除后再次滿足，則再執(zhí)行一次。前面有“”的指令是在輸入信號(hào)從OFFON執(zhí)行一次，而從ONOFF不執(zhí)行。（2 2）指令的數(shù)據(jù)區(qū)和標(biāo)志）指令的數(shù)據(jù)區(qū)和標(biāo)志: :指令的數(shù)據(jù)區(qū)也就是指令的操作數(shù)，它可以是I/O繼電器、IR、SR、HR、TR、AR、LR、TC、DM、*DM以及立即數(shù)。通常用繼電器區(qū)的縮寫加上通道號(hào)或繼電器號(hào)作為指令的操作數(shù)，但I(xiàn)/O繼電器沒有縮寫符，直接采用繼電器號(hào)或通道號(hào)來表示。當(dāng)用常數(shù)作為指令操作數(shù)時(shí)，需在常數(shù)前加上“#”號(hào)，常數(shù)可以是十進(jìn)制數(shù)，也可以是十六進(jìn)

42、制數(shù)，視指令需要而定。西北第二民族學(xué)院電信系牛勇(3)(3)常用的標(biāo)志常用的標(biāo)志: : 可編程序控制器中的一些指令執(zhí)行的結(jié)果也對(duì)標(biāo)志位有影響。影響的系統(tǒng)標(biāo)志有：ER：出錯(cuò)標(biāo)志；CY：進(jìn)位標(biāo)志；EQ：等于標(biāo)志；GR：大于標(biāo)志；LE：小于標(biāo)志。要監(jiān)視一個(gè)指令的執(zhí)行情況，ER是最常用的標(biāo)志。當(dāng)一個(gè)ER標(biāo)志變?yōu)镺N時(shí)，它表示一個(gè)錯(cuò)誤發(fā)生在執(zhí)行的指令中。當(dāng)當(dāng)ERER標(biāo)志是標(biāo)志是ONON時(shí)，指令不能執(zhí)行。時(shí)，指令不能執(zhí)行。西北第二民族學(xué)院電信系牛勇2 2基本指令基本指令LD、OUT、AND、OR、NOT和END（01）這6條指令幾乎是任何程序都不可缺少的，只要不超過PLC的內(nèi)存容量，這些指令的使用次數(shù)不受

43、限制。END指令是作為特殊功能指令來對(duì)待的，其代碼號(hào)為01。西北第二民族學(xué)院電信系牛勇指令助記符功 能LD每條邏輯線或邏輯塊開始OUT表示輸出一位AND對(duì)兩個(gè)輸入進(jìn)行邏輯“與”O(jiān)R對(duì)兩個(gè)輸入進(jìn)行邏輯“或”NOT取“反”，常用于構(gòu)成常閉輸入，可以和LD、OUT、AND和OR一起使用END（01）表示程序結(jié)束AND LD表示兩個(gè)程序塊串聯(lián)OR LD表示兩個(gè)程序塊并聯(lián)西北第二民族學(xué)院電信系牛勇圖7-32 基本指令編程舉例002000020100202END(01)0000000002000010000300004000050000600007000090000800010地址地址指令指令操作數(shù)操作數(shù)

44、0000000000LDLD00000000000000100001OROR00001000010000200002ANDNOTANDNOT00002000020000300003OUTOUT00200002000000400004LDLD00003000030000500005ANDAND00004000040000600006LDLD00005000050000700007ANDNOTANDNOT00006000060000800008ORLDORLD-0000900009OUTOUT00201002010001000010LDLD00007000070001100011OROR00008

45、000080001200012LDLD00009000090001300013OROR00010000100001400014ANDLDANDLD-0001500015OUTOUT00202002020001600016END(01)END(01)3 3連鎖連鎖ILIL（0202）與連鎖清除）與連鎖清除ILCILC（0303）功能功能: :當(dāng)不滿足IL執(zhí)行條件即IL支路前面的位是OFF時(shí)，那么在IL和ILC之間的那一部分程序就不執(zhí)行，在IL和ILC之間的那部分程序中，輸出繼電器狀態(tài)如下：所有輸出位：關(guān)斷；所有定時(shí)器：復(fù)位；所有計(jì)數(shù)器、移位寄存器、鎖存寄存器：保持原狀態(tài)。 IL（連鎖）總是與IL

46、C（連鎖清除）一起使用。 ILIL也稱為分支指令也稱為分支指令西北第二民族學(xué)院電信系牛勇IL和ILC指令的編程舉例圖7-33基本指令編程舉例001000010200101ILC(03)IL(02)0000000001000020000000003地址地址指令指令操作數(shù)操作數(shù)0000000000LDLD00000000000000100001IL(02)IL(02)-0000200002LDLD00001000010000300003ANDAND00002000020000400004OUTOUT00100001000000500005LDLD00003000030000600006OUTOUT

47、00101001010000700007LDNOTLDNOT00004000040000800008OUTOUT00102001020000900009ILC(03)ILC(03)-如果00000（IL的條件）是ON，IL和ILC之間的程序正常執(zhí)行，就如沒有IL和ILC一樣。當(dāng)?shù)谝粋€(gè)IL條件是OFF時(shí)，輸出00100，00101和00102都是OFF。分支指令還可以多個(gè)聯(lián)用，如圖4-34是兩個(gè)IL指令聯(lián)用的編程舉列。當(dāng)?shù)谝粋€(gè)IL條件是OFF時(shí)，輸出00100，00101和00102都是OFF，計(jì)數(shù)器CNT010保持它的當(dāng)前計(jì)數(shù)值。當(dāng)?shù)谝粋€(gè)IL條件是ON，并用第二個(gè)IL條件變?yōu)镺FF時(shí)，輸出00

48、100的狀態(tài)與位00000和00001狀態(tài)相匹配，而輸出00101和00102變?yōu)镺FF，并且計(jì)數(shù)器CNT010保持它的當(dāng)前值。當(dāng)兩個(gè)IL條件同時(shí)是ON，程序的執(zhí)行與沒有它們是一樣的。如圖4-33所示，多于一個(gè)的IL可以與一個(gè)單獨(dú)的ILC一起使用。不允許把IL/ILC套起來使用，例如：IL-IL-ILC-ILC。西北第二民族學(xué)院電信系牛勇圖7-34 IL-IL-ILC指令編程舉例西北第二民族學(xué)院電信系牛勇001000010200101ILC(03)IL(02)0000000001000030000500002CP CNT 010Rt #0015IL(02)000040000600007多分支指

49、令個(gè)聯(lián)用當(dāng)?shù)谝粋€(gè)IL條件是OFF時(shí)，輸出00100，00101和00102都是OFF，計(jì)數(shù)器CNT010保持它的當(dāng)前計(jì)數(shù)值。當(dāng)?shù)谝粋€(gè)IL條件是ON，并第二個(gè)IL條件變?yōu)镺FF時(shí)，輸出00100的狀態(tài)與位00000和00001狀態(tài)相匹配，而輸出00101和00102變?yōu)镺FF，并且計(jì)數(shù)器CNT010保持它的當(dāng)前值。當(dāng)兩個(gè)IL條件同時(shí)是ON，程序的執(zhí)行與沒有它們是一樣的。如圖4-34所示，多于一個(gè)的IL可以與一個(gè)單獨(dú)的ILC一起使用。不允許把IL/ILC套起來使用，例如：IL-IL-ILC-ILC。圖7-34 IL-IL-ILC指令編程舉例西北第二民族學(xué)院電信系牛勇001000010200101I

50、LC(03)IL(02)0000000001000030000500002CP CNT 010Rt #0015IL(02)000040000600007地址地址指令指令操作數(shù)操作數(shù)0000000000LDLD00000000000000100001IL(02)IL(02)-0000200002LDLD00001000010000300003OUTOUT00100001000000400004LDLD00002000020000500005IL(02)IL(02)-0000600006LDLD00003000030000700007LDNOTLDNOT00004000040000800008OU

51、TOUT00101001010000900009LDLD00005000050001000010OUTOUT00102001020001100011LDLD00006000060001200012LDLD00007000070001300013CNTCNT010010#0015#00150000900009ILC(03)ILC(03)-多分支指令個(gè)聯(lián)用4 4暫存繼電器暫存繼電器TRTR功能功能: :暫存繼電器TR位可以用在具有一個(gè)以上輸出分支的地方作為一個(gè)暫存工作位。當(dāng)一個(gè)梯形圖程序不能用IL或ILC編程時(shí)，可以使用TR。共有8個(gè)TR位可供使用。即：TR0到TR7。在一個(gè)程序中，這些位的使用次

52、數(shù)沒有限制，但是在同一個(gè)塊中不能重復(fù)使用。要求要求: :TR不是獨(dú)立的編程指令，必須和LD或OUT等基本指令一起使用。TR和IL/ILC指令比較：在同一梯形圖中既可以用TR編程也可以用IL/ILC編程。因?yàn)镮L/ILC指令不需要像LD TR那樣多占存儲(chǔ)地址，所以程序中應(yīng)盡可能使用IL/ILC指令代替TR位的使用，這樣既可使程序縮短，又可節(jié)省存儲(chǔ)空間。 西北第二民族學(xué)院電信系牛勇圖7-34 TR指令編程舉例西北第二民族學(xué)院電信系牛勇注意注意:有有00500部分就不能用部分就不能用IL指令指令在此處增加幾條指令在此處增加幾條指令: :OUT 00500 OUT 00500 LD TR0LD TR0

53、001020010100100000010000300002TR 00000200004TR10010300005地址地址指令指令操作數(shù)操作數(shù)0000000000LDLD00000000000000100001OUTOUTTR0TR00000200002ANDAND00001000010000300003OUTOUTTR1TR10000400004ANDAND00002000020000500005OUTOUT00100001000000600006LDLDTR1TR10000700007ANDAND00003000030000800008OUTOUT00101001010000900009L

54、DLDTR0TR00001000010ANDAND00004000040001100011OUTOUT00102001020001200012LDLDTR0TR00001300013ANDNOTANDNOT00005000050001400014OUTOUT0010300103005005 5跳轉(zhuǎn)跳轉(zhuǎn)JMPJMP（0404）和跳轉(zhuǎn)結(jié)束）和跳轉(zhuǎn)結(jié)束JMEJME（0505）功能功能: :用于控制程序的跳轉(zhuǎn)。當(dāng)JMP條件（即JMP輸入的狀態(tài)）是OFF時(shí)，程序跳到JME后面的第一條指令，即跳過了JMP和JME之間的程序。當(dāng)一個(gè)程序中有多個(gè)跳轉(zhuǎn)時(shí)，就用跳轉(zhuǎn)編號(hào)N來區(qū)分不同的JMP/JME對(duì)。在00和99

55、之間的任何一個(gè)兩位數(shù)都可以作為一個(gè)跳轉(zhuǎn)編號(hào)。JMP00是一個(gè)特殊情況。當(dāng)JMP00和JME00之間的指令被跳過時(shí)，這些指令仍被處理但是不被執(zhí)行，這樣就需要占用掃描時(shí)間。另一方面，在00以外跳轉(zhuǎn)編號(hào)的JMP和JME之間的指令都不需要占用掃描時(shí)間，可以全部跳過。JMP00-JME00可以在程序中多次使用，但是非零跳轉(zhuǎn)編號(hào)在程序中只能使用一次。西北第二民族學(xué)院電信系牛勇在程序中，00000是JMP的條件，當(dāng)它為ON時(shí)，JMP和JME之間的程序正常執(zhí)行。一旦JMP條件為OFF，則JMP和JME之間的程序都不執(zhí)行，所有輸出位、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器的狀態(tài)都保持不變。西北第二民族學(xué)院電信系牛勇圖7-35JMP/J

56、ME指令編程舉例001000100000101JME(05)00JMP(04)0000000000020000300004地址地址指令指令數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)00000LD0000000001JMP(04)0000002LD0000200003OUT0010000004LD0000300005OUT0100000006LD0000400007OUT0010100008JMP(05)00多于一個(gè)的JMP可以與同一個(gè)JME一起使用。在執(zhí)行程序檢查時(shí)，這會(huì)引起一個(gè)JMP-JME ERR出錯(cuò)信息產(chǎn)生，但是程序卻正常執(zhí)行。圖7-36示為兩個(gè)JMP共用一個(gè)JME的情況。 當(dāng)?shù)谝粋€(gè)JMP00條件00000是OFF時(shí)，輸

57、出00100，00101和00102及計(jì)數(shù)器都保持它們的狀態(tài)。當(dāng)?shù)谝粋€(gè)JMP00條件00000是ON并且第二個(gè)JMP00條件00003是OFF時(shí)，輸出00100的ON/OFF狀態(tài)取決于00001和00002的狀態(tài)，而輸出00101和00102及計(jì)數(shù)器仍保持它們的狀態(tài)。當(dāng)兩個(gè)JMP00在同一時(shí)間其條件都是ON時(shí)，程序的執(zhí)行與沒有JMP一樣。JMP/JME與IL/ILC比較:因?yàn)镴MP/JME分支起作用時(shí)，輸出位、計(jì)數(shù)器、定時(shí)器等的狀態(tài)被保持，所以JMP/JME用于控制需要一個(gè)持續(xù)輸出的設(shè)備（例如：氣動(dòng)裝置和液壓裝置）。而IL/ILC分支用于控制那些不需要一個(gè)持續(xù)輸出的設(shè)備，例如電子儀器等。西北第

58、二民族學(xué)院電信系牛勇圖7-36兩個(gè)JMP共用一個(gè)JME西北第二民族學(xué)院電信系牛勇0010000101001012CNT010JMP0000000000010000400003JMP00JME00CPR00002000050000600007分支指令與跳轉(zhuǎn)指令的比較分支指令與跳轉(zhuǎn)指令的比較: : IL/ILC指令條件不滿足 JMP/JME指令條件不滿足繼電器名稱繼電器名稱 繼電器狀態(tài)繼電器狀態(tài) 繼電器狀態(tài)繼電器狀態(tài)定時(shí)器 復(fù)位 保持計(jì)數(shù)器 保持 保持移位寄存器 保持 保持保持繼電器 保持 保持輸入/輸出繼電器 OFF 保持輔助存儲(chǔ)繼電器 OFF 保持連鏈接繼電器 OFF 保持內(nèi)部輔助繼電器 OF

59、F 保持專用繼電器 OFF 保持西北第二民族學(xué)院電信系牛勇6鎖存繼電器鎖存繼電器KEEP（11）功能功能: :維持一個(gè)ON或OFF狀態(tài)直到它的兩個(gè)輸入之一把它置位或復(fù)位。IR、HR、AR和LR數(shù)據(jù)區(qū)的位，可以用來作鎖存位，如果使用一個(gè)HR位或AR位作為一個(gè)鎖存，那么被鎖存的數(shù)據(jù)可以實(shí)現(xiàn)掉電保持，甚至在一個(gè)電源故障時(shí)仍被保持。當(dāng)編一個(gè)鎖存程序時(shí)，在輸入功能碼以前，首先裝入一個(gè)置位輸入，然后裝入復(fù)位輸入。西北第二民族學(xué)院電信系牛勇KEEP(11)N置位S復(fù)位R輸入端功能:當(dāng)S=1時(shí), 存儲(chǔ)繼電器輸出為1當(dāng)R=1時(shí), 存儲(chǔ)繼電器輸出為0當(dāng)S=R=1時(shí), R=1優(yōu)先(復(fù)位優(yōu)先)梯形圖符號(hào)當(dāng)置位輸入是當(dāng)

60、置位輸入是ONON時(shí)，鎖存狀態(tài)將維持，一直時(shí)，鎖存狀態(tài)將維持，一直到一個(gè)復(fù)位信號(hào)把它變?yōu)榈揭粋€(gè)復(fù)位信號(hào)把它變?yōu)镺FFOFF。因?yàn)閺?fù)位的優(yōu)先。因?yàn)閺?fù)位的優(yōu)先權(quán)較高，所以當(dāng)兩個(gè)輸入都是權(quán)較高，所以當(dāng)兩個(gè)輸入都是ONON時(shí)，復(fù)位優(yōu)先。時(shí)，復(fù)位優(yōu)先。 西北第二民族學(xué)院電信系牛勇圖7-37KEEP指令應(yīng)用編程的例子KEEP(11)001000000000001S00002R0000400005KEEP(11)0010100003SR地址地址指令指令數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)00000LD0000000001LD0000100002KEEP(11)0010000003LD0000200004ANDNOT0000300005