PLC基本指令數(shù)字化教材

1、任務(wù) 5-2 PLC基本指令知識(shí)點(diǎn)5-2-1 PLC編程基本指令PLC編程語(yǔ)言IEC（國(guó)際電工委員會(huì)）的PLC標(biāo)準(zhǔn)IEC61131-3中PLC的編程語(yǔ)言有5種：1) 梯形圖（Ladder Diagram 簡(jiǎn)稱LD）2) 順序功能圖（Sequential Function Chart 簡(jiǎn)稱SFC）3) 功能塊圖（Function Block Diagram 簡(jiǎn)稱FBD） 4) 指令表（Instruction List 簡(jiǎn)稱IL）5) 結(jié)構(gòu)化文本（Strutured Text 簡(jiǎn)稱ST）梯形圖、順序功能圖、功能塊圖為圖形化編程語(yǔ)言，指令表、結(jié)構(gòu)化文本為文本化編程語(yǔ)言。梯形圖（LD）梯形圖編程語(yǔ)言是

2、PLC普遍采用的一種編程語(yǔ)言，梯形圖編程語(yǔ)言是沿用了繼電器控制系統(tǒng)的畫電氣原理圖基礎(chǔ)上演變得來(lái)，梯形圖的編程思路與繼電器控制系統(tǒng)電氣原理圖是一致的，只是在使用符號(hào)和表達(dá)的方式上有些區(qū)別。下圖為PLC梯形圖程序，對(duì)比繼電器系統(tǒng)的電氣原理圖，它們都有控制電源的“左、右母線”，只是PLC省略了右母線，PLC沿用了繼電器、觸點(diǎn)、串并聯(lián)等術(shù)語(yǔ)。 在梯形圖中基本符號(hào)有觸點(diǎn)（包括常開(kāi)、常閉）、線圈、指令盒。觸點(diǎn)代表邏輯“輸入”條件，可以是按鈕、行程開(kāi)關(guān)、傳感器、內(nèi)部控制條件等，線圈代表邏輯“輸出”結(jié)果，可以通過(guò)輸出端子控制外部的執(zhí)行器件，如接觸器、電磁閥、指示燈等，功能盒也是一種輸出，它代表實(shí)現(xiàn)某些特定功能

3、的指令，如定時(shí)器、計(jì)數(shù)器等各種功能指令。這種編程語(yǔ)言簡(jiǎn)單、直觀、易懂。順序功能圖（SFC）順序功能圖是對(duì)工作任務(wù)的功能流程進(jìn)行描述的圖形程序，也稱狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖。通常使用這種編程語(yǔ)言對(duì)具有并發(fā)、選擇等復(fù)雜結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)進(jìn)行編程。順序功能圖編程模式如圖5-3圖5-3順序功能圖 順序功能圖由“狀態(tài)”、“轉(zhuǎn)移條件”、“狀態(tài)任務(wù)”等基本元素組成；通過(guò)這些基本元素的不同組合，可以表達(dá)出各種各樣復(fù)雜順序控制邏輯，順序功能圖編程方式對(duì)控制系統(tǒng)描述簡(jiǎn)潔明了功能塊圖 功能塊圖是采用類似數(shù)字電路中的邏輯門電路的圖形符號(hào)，該編程語(yǔ)言用類似與門、或門、非門等邏輯門電路圖形編程，圖形左側(cè)為輸入信號(hào)，圖形右側(cè)為輸出信號(hào)。它沒(méi)有梯

4、形圖程序中的觸點(diǎn)和線圈，但有功能指令盒，程序邏輯由這些指令盒的連接決定。 圖5-4 功能塊圖程序語(yǔ)句表PLC的語(yǔ)句表編程語(yǔ)言使用類似于計(jì)算機(jī)的匯編語(yǔ)言的助記符，由這些指令助記符組成的程序叫指令表程序，S7系列西門子PLC也稱語(yǔ)句表程序，下圖5-5為語(yǔ)句表程序： 圖5-5 語(yǔ)句表程序結(jié)構(gòu)化文本（ST）結(jié)構(gòu)化文本是一種比較新的編程語(yǔ)言，也是一種高級(jí)的文本語(yǔ)言，使用ST編程語(yǔ)言可以用來(lái)描述功能、功能塊和程序的行為，可以編制出非常復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理或邏輯控制程序，它還能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的數(shù)學(xué)運(yùn)算，編寫的程序簡(jiǎn)潔緊湊。PLC基本指令一、觸點(diǎn)指令及線圈指令1、常開(kāi)觸點(diǎn)指令（LD、A和O）以及“=”指令當(dāng)位值為1時(shí)，常

5、開(kāi)觸點(diǎn)閉合；“LD”用于常開(kāi)觸點(diǎn)與網(wǎng)絡(luò)開(kāi)始，“A”用于常開(kāi)觸點(diǎn)的串聯(lián)，串聯(lián)指令可連續(xù)使用；“O”用于常開(kāi)觸點(diǎn)的并聯(lián)，并聯(lián)指令可連續(xù)使用；“=”用于線圈賦值或稱輸出指令，并聯(lián)的輸出指令可連續(xù)使用；這些指令梯形圖程序與語(yǔ)句表程序示例如下：圖5-6 常開(kāi)觸點(diǎn)及輸出指令2、常閉觸點(diǎn)指令（LDN、AN和ON）當(dāng)位值為0時(shí)，常閉觸點(diǎn)閉合，“LDN”用于網(wǎng)絡(luò)開(kāi)始的常閉觸點(diǎn)，“AN”用于常閉觸點(diǎn)的串聯(lián)，串聯(lián)指令可連續(xù)使用；“ON”用于常閉觸點(diǎn)的并聯(lián)，并聯(lián)指令可連續(xù)使用；這些指令梯形圖程序與語(yǔ)句表程序示例如下：圖5-7 常閉觸點(diǎn)指令二、立即觸點(diǎn)立即觸點(diǎn)指令只能用于輸入繼電器，立即觸點(diǎn)并不依賴于S7-200的掃描

6、周期刷新，它會(huì)立即刷新。常開(kāi)立即觸點(diǎn)指令（LDI、AI和OI）和常閉立即觸點(diǎn)指令（LDNI、ANI和ONI）在指令執(zhí)行時(shí)得到物理輸入值，但輸入過(guò)程映像寄存器并不刷新，當(dāng)物理輸入點(diǎn)狀態(tài)為1時(shí)，常開(kāi)立即觸點(diǎn)閉合；當(dāng)物理輸入點(diǎn)狀態(tài)為0時(shí)，常閉立即觸點(diǎn)閉合；立即觸點(diǎn)指令應(yīng)用示例程序如下：圖5-8 立即指令三、取反指令取反指令（NOT）改變能流輸入的狀態(tài)（也就是說(shuō)，它將棧頂值由0變?yōu)?，由1變?yōu)?）。圖5-8 取反指令應(yīng)用四、正、負(fù)跳變指令（也稱脈沖指令）脈沖指令無(wú)操作數(shù)，正跳變觸點(diǎn)指令（EU）檢測(cè)到每一次正跳變（由0到1），讓能流接通一個(gè)掃描周期。負(fù)跳變觸點(diǎn)指令（ED）檢測(cè)到每一次負(fù)跳變（由1到0），

7、讓能流接通一個(gè)掃描周期。對(duì)于正跳變指令，一旦發(fā)現(xiàn)有正跳變發(fā)生（由0到1），該棧頂值被置為1，否則置0。對(duì)于負(fù)跳變指令，一旦發(fā)現(xiàn)有負(fù)跳變發(fā)生由1到0），該棧頂值被置為1，否則置0；該指令多用于起動(dòng)或停止條件的判定，或功能指令的短脈沖輸入條件。圖5-9 正、負(fù)跳變指令圖5-10正、負(fù)跳變指令及時(shí)序圖五、邏輯堆棧指令棧裝載與（ALD）棧裝載與指令（ALD）就是并聯(lián)電路塊的串聯(lián)指令（兩個(gè)以上的觸點(diǎn)并聯(lián)為并聯(lián)電路塊），ALD指令對(duì)堆棧中第一層和第二層的值進(jìn)行邏輯與操作，結(jié)果放入棧頂。執(zhí)行完棧裝載與指令之后，棧深度減1。棧裝載或（OLD）棧裝載或指令（OLD）就是串聯(lián)電路塊的并聯(lián)指令（兩個(gè)以上的觸點(diǎn)串聯(lián)為

8、串聯(lián)電路塊），OLD對(duì)堆棧中第一層和第二層的值進(jìn)行邏輯或操作，結(jié)果放入棧頂。執(zhí)行完棧裝載或指令之后，棧深度減1。圖5-11 ALD、OLD指令邏輯推入棧（LPS）邏輯推入棧指令，LPS 復(fù)制棧頂?shù)闹?，并將這個(gè)值推入棧。棧底的值被推出并消失。邏輯讀棧（LRD）邏輯讀棧指令，LRD 復(fù)制堆棧中的第二個(gè)值到棧頂。堆棧沒(méi)有推入?；蛘邚棾鰲２僮?，但舊的棧頂值被新的復(fù)制值取代。邏輯彈出棧（LPP）邏輯彈出棧指令，LPP彈出棧頂?shù)闹?，堆棧的第二個(gè)棧值成為新的棧頂值。LPS、LRD、LPP 堆棧指令用于一個(gè)網(wǎng)絡(luò)有多個(gè)輸出的程序，LPS用于建立多重輸出的新母線，LRD用于讀新母線，LPP用于新母線的最后一條支路

9、，LPS與LPP必須成對(duì)出現(xiàn)，中間可以有多次的LRD。圖5-12 LPW、LRD、LPP指令裝入堆棧裝入堆棧指令（LDS）復(fù)制堆棧中的第N個(gè)值到棧頂。棧底的值被推出并消失。六、立即輸出指令立即輸出指令只能用于輸出繼電器Q，當(dāng)立即輸出指令執(zhí)行時(shí)，物理輸出點(diǎn)立即被置為能流值。在STL中，立即指令將棧頂?shù)闹盗⒓磸?fù)制到物理輸出點(diǎn)的指定位上?！癐”表示立即，當(dāng)指令執(zhí)行時(shí)，新值會(huì)同時(shí)被寫到物理輸出和相應(yīng)的過(guò)程映象寄存器，這一點(diǎn)不同于非立即指令，只把新值寫入過(guò)程映象寄存器。圖5-13 立即輸出指令七、置位與復(fù)位指令執(zhí)行置位（S）和復(fù)位（R）指令將從指定地址開(kāi)始的N個(gè)點(diǎn)置位或者復(fù)位。您可以一次置位或者復(fù)位1-255個(gè)點(diǎn)。圖5-14 置位與復(fù)位指令如果復(fù)位指令指定的是定時(shí)器位（T）或計(jì)數(shù)器位（C），指令不但復(fù)位定時(shí)器或計(jì)數(shù)器位，而且清除定時(shí)器或計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值。八、立即置位及立即復(fù)位指令立即置位和立即復(fù)位指令將從指定地址開(kāi)始的N個(gè)點(diǎn)立即置位或者立即復(fù)位。您可以一次置位或復(fù)位1到128個(gè)點(diǎn)?！癐”表示立即，當(dāng)指令執(zhí)行時(shí)，新值會(huì)同時(shí)被寫到物理輸出和相應(yīng)的過(guò)程映象寄存器。這一點(diǎn)不同于非立即指令，只把新值寫入過(guò)程映像寄存器。圖5-15 立即置位與立即復(fù)位指令九、RS觸發(fā)器指令置位優(yōu)先觸發(fā)器是一個(gè)置位優(yōu)先的鎖存器。當(dāng)置位信號(hào)（S