第4章基本指令

1、第第4 4章章 基本指令基本指令第四章第四章 可编程序控制器的基础知识可编程序控制器的基础知识PLC控制程序控制程序（软件编程实现）（软件编程实现）PLC控制系统控制系统由硬件系统和软件由硬件系统和软件系统两大部分组成系统两大部分组成一、硬件系统一、硬件系统框图如图框图如图2.12.1所示所示第第4 4章章 基本指令基本指令 CPU按照其系统程序所赋予的功能，完成以下任务：按照其系统程序所赋予的功能，完成以下任务：（1）接收编程器或上位机键入的用户程序和数据，存入随）接收编程器或上位机键入的用户程序和数据，存入随 机存储器机存储器RAM中；中；（2）用扫描的方式接收现场输入设备的状态或数据，并

2、存）用扫描的方式接收现场输入设备的状态或数据，并存 入输入状态表或数据寄存器中；入输入状态表或数据寄存器中；（3）诊断电源、）诊断电源、PLC内部电路的工作状态和编程过程中的内部电路的工作状态和编程过程中的 语法错误等；语法错误等；（4）PLC进入运行状态后，从存储器中逐条读取用户程序，进入运行状态后，从存储器中逐条读取用户程序， 经过指令解释后，按指令规定的任务产生相应的控制经过指令解释后，按指令规定的任务产生相应的控制 信号，去接通或断开相关的控制电路，分时、分渠道地信号，去接通或断开相关的控制电路，分时、分渠道地 去执行数据的存取、传送、组合、比较和变换等操作，去执行数据的存取、传送、组

3、合、比较和变换等操作， 完成用户程序中规定的逻辑运算或算术运算等任务；完成用户程序中规定的逻辑运算或算术运算等任务； 1 1、中央处理器（、中央处理器（CPUCPU）第第4 4章章 基本指令基本指令（5）根据运算结果，更新有关标志位的状态和输出寄存器表）根据运算结果，更新有关标志位的状态和输出寄存器表 的内容，再由输出状态表的位状态或数据寄存器的有关的内容，再由输出状态表的位状态或数据寄存器的有关 内容，实现输出控制、打印或数据通讯等功能；内容，实现输出控制、打印或数据通讯等功能；（6）CPU除顺序执行程序以外，还能接收输入输出接口发来除顺序执行程序以外，还能接收输入输出接口发来 的中断请求，

4、并进行中断处理，中断处理完后，再返回的中断请求，并进行中断处理，中断处理完后，再返回 原址继续执行。原址继续执行。2 2、存储器、存储器包括包括RAM和和ROM3 3、输入、输入/ /输出模块输出模块 输入输入/输出（简称输出（简称I/O）模块是现场输入设备（如限位开关、）模块是现场输入设备（如限位开关、操作按钮、选择开关、行程开关等）、输出设备（如驱动电磁操作按钮、选择开关、行程开关等）、输出设备（如驱动电磁阀、接触器、电机等）或其它外部设备之间的连接部件。阀、接触器、电机等）或其它外部设备之间的连接部件。 第第4 4章章 基本指令基本指令 输入输入/输出模块包括：输出模块包括：开关量输入开

5、关量输入/输出模块；模拟量输入输出模块；模拟量输入/输出模块。输出模块。 （1）开关量输入模块的基本原理）开关量输入模块的基本原理 开关量输入模块的作用是接收现场的开关信号，并将输开关量输入模块的作用是接收现场的开关信号，并将输入的高电平信号转换为入的高电平信号转换为PLC内部所需要的低电平信号。开关量内部所需要的低电平信号。开关量输入模块根据使用的电源不同，分为输入模块根据使用的电源不同，分为直流输入模块、交流输入直流输入模块、交流输入模块和交直流输入模块模块和交直流输入模块三种。三种。 直流输入模块的原理电路如下图所示直流输入模块的原理电路如下图所示第第4 4章章 基本指令基本指令第第4

6、4章章 基本指令基本指令交流输入模块的原理电路如下图所示交流输入模块的原理电路如下图所示第第4 4章章 基本指令基本指令第第4 4章章 基本指令基本指令第第4 4章章 基本指令基本指令 （2）开关量输出模块的基本原理）开关量输出模块的基本原理 开关量输出模块的作用是将开关量输出模块的作用是将PLC的输出信号传送给外部的输出信号传送给外部负载（即用户输出设备），并将负载（即用户输出设备），并将PLC内部的低电平信号转换内部的低电平信号转换为外部所需电平，以满足不同负载的需要。为外部所需电平，以满足不同负载的需要。 负载使用的电源负载使用的电源（用户电源）（用户电源）直流输出模块直流输出模块交流输

7、出模块交流输出模块交直流输出模块交直流输出模块输出开关器件的种类输出开关器件的种类晶体管输出方式晶体管输出方式可控硅输出方式可控硅输出方式继电器输出方式继电器输出方式第第4 4章章 基本指令基本指令第第4 4章章 基本指令基本指令 （3）模拟量输入模块的基本原理）模拟量输入模块的基本原理 模拟量输入模块就是用来将模拟信号转换成模拟量输入模块就是用来将模拟信号转换成PLC能够接收能够接收的数字信号。模拟量输入模块的主要功能就是进行模拟量到数的数字信号。模拟量输入模块的主要功能就是进行模拟量到数字量的转换。这种模拟量可以是缓慢变化的温度或电压字量的转换。这种模拟量可以是缓慢变化的温度或电压(电流电

8、流)信号。信号。选择使用模拟量输入模块时，主要应考虑如下几个技术要求选择使用模拟量输入模块时，主要应考虑如下几个技术要求：输入量类型：电压，电流；输入量类型：电压，电流；输入量程：常见为输入量程：常见为010V(420mA)输入极性：如输入极性：如0 10V，土，土5v；输入通路数：常见有单路、输入通路数：常见有单路、8路和路和16路；路；转换精度：决定于转换精度：决定于A/D转换芯片规格，如转换芯片规格，如8位、位、10位和位和12位；位；转换速度：常见有转换速度：常见有10 100s。第第4 4章章 基本指令基本指令输入信号处理输入信号处理A/D转换器转换器输出信号处理输出信号处理控制逻辑

9、控制逻辑光电隔离光电隔离故障检测故障检测第第4 4章章 基本指令基本指令 （4）模拟量输出模块的基本原理）模拟量输出模块的基本原理 模拟量输出模块的作用是将模拟量输出模块的作用是将PLC以数字量形式给出的控以数字量形式给出的控制数据转换成模拟量，以供执行机构直接使用。由于驱动各种制数据转换成模拟量，以供执行机构直接使用。由于驱动各种执行机构所需的电压和电流参数不同，因此所设计的驱动电路执行机构所需的电压和电流参数不同，因此所设计的驱动电路有很大的差异，但是它们的主要控制逻辑和有很大的差异，但是它们的主要控制逻辑和D/A转换的电路大转换的电路大体是相间的。体是相间的。选择使用模拟量输出模块时，主

10、要应考虑如下几个技术要求：选择使用模拟量输出模块时，主要应考虑如下几个技术要求：输出量类型：电压或电流输出量类型：电压或电流(取决于输出驱动方式或连接方法取决于输出驱动方式或连接方法) 输出精度：主要取决于输出精度：主要取决于D/A转换器的精度，如转换器的精度，如8位或位或12位；位； 输出通道数：取决于输出转换开关，常见的有单路或输出通道数：取决于输出转换开关，常见的有单路或8路；路； 输出幅度：决定于输出级；输出幅度：决定于输出级； 输出极性：单向或双向。输出极性：单向或双向。第第4 4章章 基本指令基本指令输出锁存器输出锁存器D/A转换器转换器输出多路开关输出多路开关和输出驱动和输出驱动

11、控制逻辑控制逻辑光电隔离光电隔离第第4 4章章 基本指令基本指令4 4、智能模块模块、智能模块模块 智能模块模块智能模块模块自身不仅带有自身不仅带有微处理器芯片微处理器芯片，而且还带有，而且还带有存储器和系统程序存储器和系统程序。它通过系统总线与。它通过系统总线与CPUCPU模块相连，并可在模块相连，并可在CPUCPU模块协调管理之下独立工作，提高处理速度，便于用户编模块协调管理之下独立工作，提高处理速度，便于用户编制程序。制程序。 智能模块模块智能模块模块包括可编程序控制器之间互连的包括可编程序控制器之间互连的通讯通讯处理模块处理模块、带有、带有PID调节的模拟量控制模块调节的模拟量控制模块

12、、高速计数器高速计数器模块模块、数字位置译码模块数字位置译码模块、阀门控制模块阀门控制模块、中断控制模中断控制模块块等。等。 第第4 4章章 基本指令基本指令 （1）通用闭环控制模块）通用闭环控制模块 包括两部分，一部分包括两部分，一部分是模拟量部分，另一部分是模拟量部分，另一部分是处理器部分。是处理器部分。 第第4 4章章 基本指令基本指令 （2）高速计数模块）高速计数模块高速计数器模块一般具有以下功能：高速计数器模块一般具有以下功能： （1 1）采样计数）采样计数 （2 2）设定计数值）设定计数值 （3 3）计数方式设定）计数方式设定 （4 4）数值比较）数值比较 （5 5）输出控制）输出

13、控制 （6 6）其它）其它 如计数禁止、计数外部复位、允许输出、输出外部复位、如计数禁止、计数外部复位、允许输出、输出外部复位、模块运行异常监测等功能。模块运行异常监测等功能。 第第4 4章章 基本指令基本指令5 5、编程器、编程器编程器分为以下三类：编程器分为以下三类：（1）简易编程器。通常把它直接插入）简易编程器。通常把它直接插入PLC的专用接口，与的专用接口，与PLC相连接，并由相连接，并由PLC提供电源。通过按键将指令程序输入，提供电源。通过按键将指令程序输入，并用数码管或单行显示器加以显示，但它只能与并用数码管或单行显示器加以显示，但它只能与PLC直接联直接联机编程，不能脱机编程。机

14、编程，不能脱机编程。（2）图形编程器。它的显示器用液晶显示或用阴极射线管）图形编程器。它的显示器用液晶显示或用阴极射线管作屏幕。图形显示屏可以用来显示编程内容、继电器占用情作屏幕。图形显示屏可以用来显示编程内容、继电器占用情况、程序容量、程序调试与执行时各种信号的状态和错误提况、程序容量、程序调试与执行时各种信号的状态和错误提示等。这种编程器还可以和打印机、盒式磁带机等设备相连，示等。这种编程器还可以和打印机、盒式磁带机等设备相连，监控功能强，但价格贵，适用于大、中型监控功能强，但价格贵，适用于大、中型PLC的编程。的编程。（3）工业控制计算机作为编程器。）工业控制计算机作为编程器。一、一、P

15、LC的等效电路的等效电路第第4 4章章 基本指令基本指令二、二、PLC的工作方式的工作方式 PLC则采用则采用循环扫描循环扫描的工作方式的工作方式 。这种工作方式是在系。这种工作方式是在系统软件控制下，顺序扫描各个输入点的状态，按用户程序进统软件控制下，顺序扫描各个输入点的状态，按用户程序进行运算处理，然后顺序向输出点发出相应的控制信号。整个行运算处理，然后顺序向输出点发出相应的控制信号。整个过程分为五个阶段：自诊断、与编程器等的通信、输入采样、过程分为五个阶段：自诊断、与编程器等的通信、输入采样、用户程序执行、输出刷新，其工作过程框图如图用户程序执行、输出刷新，其工作过程框图如图2.16所示

16、：所示： 第第4 4章章 基本指令基本指令 PLC PLC经过这五个阶段的工作过程，称为一个经过这五个阶段的工作过程，称为一个扫描周期扫描周期，在，在不考虑其它因素时，扫描周期不考虑其它因素时，扫描周期T T为：为： T=T=（读入一点时间（读入一点时间输入点数）输入点数）+ +（运算速度（运算速度程序步数）程序步数） + +（输出一点时间（输出一点时间输出点数）输出点数）+ +故障时间故障时间二、二、 PLCPLC的输入的输入/ /输出滞后现象输出滞后现象 1. 1. 执行程序按扫描周期进行，每一扫描周期都要经过输入执行程序按扫描周期进行，每一扫描周期都要经过输入 采样、程序执行、输出刷新三

17、个阶段进行。如图采样、程序执行、输出刷新三个阶段进行。如图2. 2. 产生输入产生输入/ /输出响应滞后的其它原因还有输入滤波器电路输出响应滞后的其它原因还有输入滤波器电路 的滞后作用及输出继电器的机械滞后等。的滞后作用及输出继电器的机械滞后等。第第4 4章章 基本指令基本指令一、梯形图语言一、梯形图语言二、语句表语言二、语句表语言第第4 4章章 基本指令基本指令 三、流程图语言三、流程图语言第第4 4章章 基本指令基本指令 四、逻辑方程式或布尔代数式四、逻辑方程式或布尔代数式 五、助记符语言五、助记符语言 六、逻辑功能图六、逻辑功能图 七、高级语言七、高级语言361)20(4XYXXXY第第

18、4 4章章 基本指令基本指令习题与思考题习题与思考题2.1 PLC2.1 PLC的主机由哪几部分组成？试简述各部分的作用。的主机由哪几部分组成？试简述各部分的作用。2.2 PLC2.2 PLC常用的存贮器有哪几种常用的存贮器有哪几种? ?各有什么特点各有什么特点? ?用户存贮器主要用用户存贮器主要用来存贮什么信息来存贮什么信息? ?2.3 PLC2.3 PLC有哪几种编程器？各有什么特点？有哪几种编程器？各有什么特点？2.4 PLC2.4 PLC有哪几种输入方式有哪几种输入方式? ?各有什么特点各有什么特点? ?各适用于什么场合各适用于什么场合? ?2.5 PLC2.5 PLC有哪几种输出方式

19、有哪几种输出方式? ?各适应于什么类型的负载各适应于什么类型的负载? ?2.6 PLC2.6 PLC输入模块按外部接线不同有哪几种接线方式？各有什么特输入模块按外部接线不同有哪几种接线方式？各有什么特点？点？2.7 2.7 模拟量模拟量I/OI/O模块的作用是什么模块的作用是什么? ?2.8 PLC2.8 PLC的工作过程分为哪几个阶段？每一阶段的作用是什么？的工作过程分为哪几个阶段？每一阶段的作用是什么？2.9 2.9 在一个扫描周期中，如果在程序执行期间输入状态发生变化，在一个扫描周期中，如果在程序执行期间输入状态发生变化，输入映像寄存器的状态及输出状态是否也随之变化？为什么？输入映像寄存

20、器的状态及输出状态是否也随之变化？为什么？2.10 2.10 什么叫做什么叫做PLCPLC的扫描周期，它主要受什么因素的影响？的扫描周期，它主要受什么因素的影响？ 第第4 4章章 基本指令基本指令本章学习目的本章学习目的l l 位操作类指令，主要是位操作及运算指令，位操作类指令，主要是位操作及运算指令，与时也包含与位操作密切相关的定时器和计数与时也包含与位操作密切相关的定时器和计数器指令等。器指令等。l l 运算指令，包括常用的算术运算和逻辑运算运算指令，包括常用的算术运算和逻辑运算指令。指令。l l 其他数据处理类，包括数据的传送、移位、其他数据处理类，包括数据的传送、移位、填充和交换等指令

21、。填充和交换等指令。l l 表功能指令，包括对表的存取和查找指令。表功能指令，包括对表的存取和查找指令。l l 转换指令，包括数据类型转换、码转换和字转换指令，包括数据类型转换、码转换和字符转换指令。符转换指令。返回本章首页返回本章首页第第4 4章章 基本指令基本指令4.1位操作类指令位操作类指令 4.1.1指令使用概述指令使用概述 4.1.2基本逻辑指令基本逻辑指令 4.1.3复杂逻辑指令复杂逻辑指令 4.1.4定时器指令定时器指令 4.1.5计数器指令计数器指令 4.1.6比较比较 返回本章首页返回本章首页第第4 4章章 基本指令基本指令4.1.1指令使用概述指令使用概述 1. 主机的有效

22、主机的有效编程范围编程范围存储器的存储存储器的存储容量及各编程容量及各编程元件的有效编元件的有效编程范围如右表程范围如右表4.1所示。所示。第第4 4章章 基本指令基本指令许多指令中含有操作数，操作数的有许多指令中含有操作数，操作数的有效编址范围如表效编址范围如表4.2所示。所示。第第4 4章章 基本指令基本指令（1）指令例）指令例整数加法整数加法+I，整数加法指令。使能输入有效时，将两个单字长（，整数加法指令。使能输入有效时，将两个单字长（16位）的符位）的符号整数号整数IN1和和IN2相加，产生一个相加，产生一个16位整数结果输出（位整数结果输出（OUT）。）。在在LAD和和FBD中，以指

23、令盒形式编程。指令盒的执行结果：中，以指令盒形式编程。指令盒的执行结果：IN1+IN2=OUT在在STL中，执行结果：中，执行结果：IN1+OUT=OUTIN1和和IN2的寻址范围：的寻址范围：VW、IW、QW、MW、SW、SMW、LW、AIW、T、C、AC、*VD、*AC、*LD和常数。和常数。OUT的寻址范围：的寻址范围：VW、IW、QW、MW、SW、SMW、LW、T、C、AC、*VD、*AC和和*LD。第第4 4章章 基本指令基本指令本指令影响的特殊存储本指令影响的特殊存储器位：器位：SM1.0（零）；（零）；SM1.1（溢出）；（溢出）；SM1.2（负）（负）使能流输出使能流输出ENO

24、断开断开的出错条件：的出错条件：SM1.1（溢出）；（溢出）；SM4.3（运（运行时间）；行时间）；0006（间接（间接寻址）寻址）指令格式：指令格式：+IIN1, OUT第第4 4章章 基本指令基本指令例：例： +IVW0, VW4本指令在梯形图和语句表中的编程如图本指令在梯形图和语句表中的编程如图4.1所示。所示。图图4.1整数加法整数加法LDI0.0/使能输入端+IVW0, VW4/整数加法/VW0+VW4=VW4第第4 4章章 基本指令基本指令3. 梯形图的基本绘制规则梯形图的基本绘制规则 （1）Network （2）能流）能流/使能使能 （3）编程顺序）编程顺序 （4）编号分配）编号

25、分配 （5）内、外触点的配合）内、外触点的配合 （6）触点的使用次数）触点的使用次数 （7）线圈的使用次数）线圈的使用次数 （8）线圈的连接）线圈的连接 返回本节返回本节第第4 4章章 基本指令基本指令4.1.2基本逻辑指令基本逻辑指令 基本逻辑指令在语句表语言中是指对位存储单元基本逻辑指令在语句表语言中是指对位存储单元的简单逻辑运算，在梯形图中是指对触点的简单的简单逻辑运算，在梯形图中是指对触点的简单连接和对标准线圈的输出。连接和对标准线圈的输出。一般来说，语句表语言更适合于熟悉可编程序控一般来说，语句表语言更适合于熟悉可编程序控制器和逻辑编程方面有经验的编程人员。用这种制器和逻辑编程方面有

26、经验的编程人员。用这种语言可以编写出用梯形图或功能框图无法实现的语言可以编写出用梯形图或功能框图无法实现的程序。选择语句表时进行位运算要考虑主机的内程序。选择语句表时进行位运算要考虑主机的内部存储结构。部存储结构。第第4 4章章 基本指令基本指令可编程序控制器中的可编程序控制器中的堆栈与计算机中的堆堆栈与计算机中的堆栈结构相同，堆栈是栈结构相同，堆栈是一组能够存储和取出一组能够存储和取出数据的暂时存储单元。数据的暂时存储单元。堆 栈 的 存 取 特 点 是堆 栈 的 存 取 特 点 是“后进先出后进先出”，S7-200可编程序控制器的可编程序控制器的主机逻辑堆栈结构如主机逻辑堆栈结构如表表4.

27、3所示。所示。第第4 4章章 基本指令基本指令1. 标准触点指令标准触点指令（1）LD：装入常开触点（：装入常开触点（LoaD）（2）LDN：装入常闭触点（：装入常闭触点（LoaD Not） （3）A：与常开触点（：与常开触点（And） （4）AN：与常闭触点（：与常闭触点（And Not）。）。 （5）O：或常闭触点（：或常闭触点（Or） （6）ON：或常闭触点（：或常闭触点（Or Not） （7）NOT：触点取非（输出反相）：触点取非（输出反相） （8）= ：输出指令：输出指令 第第4 4章章 基本指令基本指令在语句表中，在语句表中，LD、LDN、A、AN、O、ON、NOT这几这几条指令的

28、执行对逻辑堆栈的影响分别如表条指令的执行对逻辑堆栈的影响分别如表4.4、表、表4.5其后其后的说明。的说明。第第4 4章章 基本指令基本指令表表4.5指令指令AI0.2的执行的执行第第4 4章章 基本指令基本指令程序实例：程序实例：本程序段用以本程序段用以介绍标准触点介绍标准触点指令在梯形图、指令在梯形图、语句表和功能语句表和功能块图块图3种语言编种语言编程中的应用，程中的应用，仔细比较不同仔细比较不同编程工具的区编程工具的区别与联系。别与联系。其梯形图和语其梯形图和语句表程序结构句表程序结构如图如图4.2所示。所示。 LD I0.0 /装入常开触点 O I0.1 /或常开触点 A I0.2

29、/与常开触点 = Q0.0 /输出触点 /如果本梯级中将 I0.1 的触点改 /为 Q0.0 的常开触点，则成为电 /机起动停止控制环节的梯形图。 LDN I0.0 /装入常闭触点 ON I0.1 /或常闭触点 AN I0.2 /与常闭触点 = Q0.1 / LD I0.0 / O I0.1 / A I0.2 / NOT /取非，即输出反相 = Q0.3 / 图图4.2标准触点标准触点LAD和和STL例例第第4 4章章 基本指令基本指令本程序对应的本程序对应的功能框图如图功能框图如图4.3所示。在功所示。在功能框图中，常能框图中，常闭触点的装入闭触点的装入和串并联用指和串并联用指令盒的对应输令

30、盒的对应输入信号端加圆入信号端加圆圈来表示。圈来表示。程序执行的时程序执行的时序图如图序图如图4.4所所示。示。 LD I0.0 / O I0.1 / A I0.2 / = Q0.0 / / / LDN I0.0 / ON I0.1 / AN I0.2 / = Q0.1 / / / LD I0.0 / O I0.1 / A I0.2 / NOT / = Q0.3 / 图图4.3标准触点标准触点FBD例例2. 正负跳变指令正负跳变指令 第第4 4章章 基本指令基本指令图图4. 4时序图时序图I0.0Q0.2Q0.0I0.2I0.1第第4 4章章 基本指令基本指令负跳变触点检测到脉冲的每一次负跳变

31、后，负跳变触点检测到脉冲的每一次负跳变后，产生一个微分脉冲。产生一个微分脉冲。指令格式：指令格式：ED （无操作数）（无操作数）应用举例：图应用举例：图4.5是跳变指令的程序片断。是跳变指令的程序片断。图图4.6是图是图4.5指令执行的时序。指令执行的时序。第第4 4章章 基本指令基本指令 LD I0.0 /输入常开触点 EU /脉冲正跳变 = Q0.0 /输出触点 LD I0.0 / ED /脉冲负跳变 = Q0.1 / 图图4.5跳变应用跳变应用第第4 4章章 基本指令基本指令图图4.6时序时序I0.0Q0.1Q0.0第第4 4章章 基本指令基本指令（1）S，置位指令，置位指令 （2）R，

32、复位指令，复位指令 置位即置置位即置1，复位即置，复位即置0。置位和复位指令可以将位存储区。置位和复位指令可以将位存储区的某一位开始的一个或多个（最多可达的某一位开始的一个或多个（最多可达255个）同类存储器个）同类存储器位置位置1或置或置0。这两条指令在使用时需指明三点：操作性质、。这两条指令在使用时需指明三点：操作性质、开始位和位的数量。各操作数类型及范围如表开始位和位的数量。各操作数类型及范围如表4.6所示。所示。3. 置位和复位指令置位和复位指令第第4 4章章 基本指令基本指令（1）S，置位指令，置位指令 将位存储区的指定位（位将位存储区的指定位（位bit）开始的）开始的N个同类存个同

33、类存储器位置位。储器位置位。用法：用法：Sbit,N例：例： SQ0.0, 1第第4 4章章 基本指令基本指令（2）R，复位指令，复位指令 将位存储区的指定位（位将位存储区的指定位（位bit）开始的）开始的N个同类存个同类存储器位复位。当用复位指令时，如果是对定时器储器位复位。当用复位指令时，如果是对定时器T位或计数器位或计数器C位进行复位，则定时器位或计数位进行复位，则定时器位或计数器位被复位，同时，定时器或计数器的当前值被器位被复位，同时，定时器或计数器的当前值被清零。清零。用法：用法：Rbit,N例：例： RQ0.2, 3应用举例：图应用举例：图4.7为置位和复位指令应用程序片断。为置位

34、和复位指令应用程序片断。第第4 4章章 基本指令基本指令 LD I0.0 /装入常开触点 A I0.1 /与常开触点 = Q1.0 /输出触点 LD I0.0 / A I0.1 / S Q0.0, 1 /将 Q0.0开始的/1个触点置 1 R Q0.2, 3 /将 Q0.2开始的/3个触点置 0 图图4.7置位复位置位复位第第4 4章章 基本指令基本指令本程序对应的时序图如图本程序对应的时序图如图4.8所示。所示。图图4.8时序图时序图I0.0Q0.2-Q0.4Q0.0Q1.0I0.1第第4 4章章 基本指令基本指令4. 立即指令立即指令 （1）立即触点指令）立即触点指令 （2）=I，立即输出

35、指令，立即输出指令 （3）SI，立即置位指令，立即置位指令 （4）RI，立即复位指令，立即复位指令 第第4 4章章 基本指令基本指令（1）立即触点指令）立即触点指令在每个标准触点指令的后面加在每个标准触点指令的后面加“I”。指令执行时，。指令执行时，立即读取物理输入点的值，但是不刷新对应映像立即读取物理输入点的值，但是不刷新对应映像寄存器的值。寄存器的值。这类指令包括：这类指令包括：LDI、LDNI、AI、ANI、OI和和ONI。下面以。下面以LDI指令为例。指令为例。用法：用法：LDI bit例：例： LDI I0.2注意：注意：bit只能是只能是I类型。类型。第第4 4章章 基本指令基本指

36、令（2）=I，立即输出指令，立即输出指令用立即指令访问输出点时，把栈顶值立即复制到用立即指令访问输出点时，把栈顶值立即复制到指令所指出的物理输出点，同时，相应的输出映指令所指出的物理输出点，同时，相应的输出映像寄存器的内容也被刷新。像寄存器的内容也被刷新。用法：用法：=Ibit例：例： =IQ0.2注意：注意：bit只能是只能是Q类型。类型。第第4 4章章 基本指令基本指令（3）SI，立即置位指令，立即置位指令用立即置位指令访问输出点时，从指令所指出的位（用立即置位指令访问输出点时，从指令所指出的位（bit）开始的开始的N个（最多为个（最多为128个）物理输出点被立即置位，同个）物理输出点被立

37、即置位，同时，相应的输出映像寄存器的内容也被刷新。时，相应的输出映像寄存器的内容也被刷新。用法：用法：SIbit,N例：例：SIQ0.0, 2注意：注意：bit只能是只能是Q类型。类型。SI和和RI指令的操作数类型及范指令的操作数类型及范围如表围如表4.7所示。所示。第第4 4章章 基本指令基本指令（4）RI，立即复位指令，立即复位指令用立即复位指令访问输出点时，从指令所指出的用立即复位指令访问输出点时，从指令所指出的位（位（bit）开始的）开始的N个（最多为个（最多为128个）物理输出点个）物理输出点被立即复位，同时，相应的输出映像寄存器的内被立即复位，同时，相应的输出映像寄存器的内容也被刷

38、新。容也被刷新。用法：用法：RIbit,N例：例： RIQ0.0, 1应用举例：应用举例：图图4.9为立即指令应用中的一段程序，图为立即指令应用中的一段程序，图4.10是程是程序对应的时序图。序对应的时序图。第第4 4章章 基本指令基本指令 LD I0.0 /装 入 常 开 触 点 = Q 0.0 /输 出 触 点 ， 非 立 即 =I Q 0.1 /立 即 输 出 触 点 SI Q 0.2, 1 /从 Q 0.2 开 始 的 1 个 /触 点 被 立 即 置 1 LD I I0.0 /立 即 输 入 触 点 指 令 = Q 0.3 / 图图4.9立即指令程序立即指令程序第第4 4章章 基本指

39、令基本指令图图4.10时序图时序图返回本节返回本节扫描周期 n扫描周期 n+1扫描周期 n+3扫描周期 n+2输出刷新输出刷新输出刷新输出刷新输出刷新输入扫描输入扫描输入扫描输入扫描输入扫描Q0.1I0.0Q0.0Q0.3Q0.2第第4 4章章 基本指令基本指令4.1.3复杂逻辑指令复杂逻辑指令 1. 栈装载与指令栈装载与指令 2. 栈装载或指令栈装载或指令 3. 逻辑推入栈指令逻辑推入栈指令 4. 逻辑弹出栈指令逻辑弹出栈指令 5. 逻辑读栈指令逻辑读栈指令 6. 装入堆栈指令装入堆栈指令 第第4 4章章 基本指令基本指令1. 栈装载与指令栈装载与指令 ALD，栈装载与指令（与块）。在梯形图

40、中用于将并联，栈装载与指令（与块）。在梯形图中用于将并联电路块进行串联连接。电路块进行串联连接。在语句表中指令在语句表中指令ALD执行情况如表执行情况如表4.8所示。所示。第第4 4章章 基本指令基本指令OLD，栈装载或指令（或块）。在梯形图中用于，栈装载或指令（或块）。在梯形图中用于将串联电路块进行并联连接。将串联电路块进行并联连接。在语句表中指令在语句表中指令OLD执行情况如表执行情况如表4.9所示。所示。2. 栈装载或指令栈装载或指令 第第4 4章章 基本指令基本指令LPS，逻辑推入栈指令（分支或主控指令）。在梯形图中，逻辑推入栈指令（分支或主控指令）。在梯形图中的分支结构中，用于生成一

41、条新的母线，左侧为主控逻的分支结构中，用于生成一条新的母线，左侧为主控逻辑块时，第一个完整的从逻辑行从此处开始。辑块时，第一个完整的从逻辑行从此处开始。注意：注意：使用使用LPS指令时，本指令为分支的开始，以后必须指令时，本指令为分支的开始，以后必须有分支结束指令有分支结束指令LPP。即。即LPS与与LPP指令必须成对出现。指令必须成对出现。在语句表中指令在语句表中指令LPS执行情况如下表执行情况如下表4.10所示。所示。3. 逻辑推入栈指令逻辑推入栈指令 第第4 4章章 基本指令基本指令4. 逻辑弹出栈指令逻辑弹出栈指令 LPP，逻辑弹出栈指令（分支结束或主控复位指令）。在梯形图中的，逻辑弹

42、出栈指令（分支结束或主控复位指令）。在梯形图中的分支结构中，用于将分支结构中，用于将LPS指令生成一条新的母线进行恢复。指令生成一条新的母线进行恢复。注意：注意：使用使用LPP指令时，必须出现在指令时，必须出现在LPS的后面，与的后面，与LPS成对出现。成对出现。在语句表中指令在语句表中指令LPP执行情况如下表执行情况如下表4.11所示。所示。第第4 4章章 基本指令基本指令5. 逻辑读栈指令逻辑读栈指令 LRD，逻辑读栈指令。在梯形图中的分支结构中，当左，逻辑读栈指令。在梯形图中的分支结构中，当左侧为主控逻辑块时，开始第二个和后边更多的从逻辑块。侧为主控逻辑块时，开始第二个和后边更多的从逻辑

43、块。在语句表中指令在语句表中指令LRD 执行情况如表执行情况如表4.12所示。所示。第第4 4章章 基本指令基本指令6. 装入堆栈指令装入堆栈指令 LDS，装入堆栈指令。本指令编程时较少使用。，装入堆栈指令。本指令编程时较少使用。指令格式：指令格式：LDSn （n为为08的整数）的整数）例：例：LDS4指令指令LDS4 在语句表中执行情况如下表在语句表中执行情况如下表4.13所示。所示。第第4 4章章 基本指令基本指令应用举例：应用举例：图图4.11是复杂逻辑指令在实际应用中的一段程序的梯形图。是复杂逻辑指令在实际应用中的一段程序的梯形图。 LD I0.0 /装入常开触点 O I2.2 /或常

44、开触点 LD I0.1 /被串的块开始 LD I2.0 /被并路开始 A I2.1 / OLD /栈装载或，并路结束 ALD /栈装载与，串路结束 LD I0.0 / LPS /逻辑推入栈，主控 A I0.5 / = Q7.0 / LRD /逻辑读栈，新母线 LD I2.1 / O I1.3 / ALD /栈装载与 = Q6.0 / LPP /逻辑弹出栈，母线复原 LD I3.1 / O I2.0 / ALD / = Q1.3 / 图图4.11复杂逻辑复杂逻辑指令的应用指令的应用返回本节返回本节第第4 4章章 基本指令基本指令4.1.4定时器指令定时器指令 系统提供系统提供3种定时指令：种定时

45、指令：TON、TONR和和TOF。精度等级：精度等级：S7-200定时器的精度（时间增量定时器的精度（时间增量/时间单位时间单位/分辨率）有分辨率）有3 个等级：个等级：1ms、10ms和和100ms，精度等级和定时器号关系，精度等级和定时器号关系如表如表4.14所示。所示。第第4 4章章 基本指令基本指令指令操作数指令操作数 1）编号：）编号： 2）预设值）预设值PT： 3）使能输入（只对）使能输入（只对LAD和和FBD）：）： 第第4 4章章 基本指令基本指令1. 接通延时定时器接通延时定时器 TON，接通延时定时器指令。用于单一，接通延时定时器指令。用于单一间隔的定时。上电周期或首次扫描

46、，定间隔的定时。上电周期或首次扫描，定时器位时器位OFF，当前值为，当前值为0。使能输入接。使能输入接通时，定时器位为通时，定时器位为OFF，当前值从，当前值从0开开始计数时间，当前值达到预设值时，定始计数时间，当前值达到预设值时，定时器位时器位ON，当前值连续计数到，当前值连续计数到32767。使能输入断开，定时器自动复位，即定使能输入断开，定时器自动复位，即定时器位时器位OFF，当前值为，当前值为0。指令格式：指令格式：TONTxxx，PT例：例：TONT120，8第第4 4章章 基本指令基本指令2. 有记忆接通延时定时器有记忆接通延时定时器 TONR，有记忆接通延时定时器指令。用于，有记

47、忆接通延时定时器指令。用于对许多间隔的累计定时。上电周期或首次扫对许多间隔的累计定时。上电周期或首次扫描，定时器位描，定时器位OFF，当前值保持。使能输入，当前值保持。使能输入接通时，定时器位为接通时，定时器位为OFF，当前值从，当前值从0开始开始计数时间。使能输入断开，定时器位和当前计数时间。使能输入断开，定时器位和当前值保持最后状态。使能输入再次接通时，当值保持最后状态。使能输入再次接通时，当前值从上次的保持值继续计数，当累计当前前值从上次的保持值继续计数，当累计当前值达到预设值时，定时器位值达到预设值时，定时器位ON，当前值连，当前值连续计数到续计数到32767。TONR定时器只能用复位

48、指令进行复位操作。定时器只能用复位指令进行复位操作。指令格式：指令格式：TONRTxxx，PT例：例： TONRT20，63第第4 4章章 基本指令基本指令3. 断开延时定时器断开延时定时器TOF，断开延时定时器指令。用于断开，断开延时定时器指令。用于断开后的单一间隔定时。上电周期或首次扫后的单一间隔定时。上电周期或首次扫描，定时器位描，定时器位OFF，当前值为，当前值为0。使能输。使能输入接通时，定时器位为入接通时，定时器位为ON，当前值为，当前值为0。当使能输入由接通到断开时，定时器开当使能输入由接通到断开时，定时器开始计数，当前值达到预设值时，定时器始计数，当前值达到预设值时，定时器位位

49、OFF，当前值等于预设值，停止计数。，当前值等于预设值，停止计数。TOF复位后，如果使能输入再有从复位后，如果使能输入再有从ON到到OFF的负跳变，则可实现再次启动。的负跳变，则可实现再次启动。指令格式：指令格式：TOFTxxx，PT例：例： TOFT35，6第第4 4章章 基本指令基本指令4. 应用举例应用举例例例1：图：图4.12是介绍是介绍3种定时器的工作特性的种定时器的工作特性的程序片断，其中程序片断，其中T35为通电延时定时器，为通电延时定时器，T2为有记忆通电延时定时器，为有记忆通电延时定时器，T36为断电延时为断电延时定时器。定时器。第第4 4章章 基本指令基本指令 LD I0.

50、0 /使能输入 TON T35, +4 /通电延时定时 /延时时间为 /40ms LD I0.0 / TONR T2, +10 /有记忆通电 /延时时间累计 /为 1000ms LD I0.0 / TOF T36, +3 /断电延时定时 /延时时间为 /30ms 图图4.12定时器特性定时器特性第第4 4章章 基本指令基本指令本梯形图程序中输入输出执行时序关系如图本梯形图程序中输入输出执行时序关系如图4.13所示。所示。图图4.13定时器时序定时器时序T36位4103I0.0T33当前值T2当前值T33位3T2位T36当前值最大值最大值4第第4 4章章 基本指令基本指令例例2：用：用TON构造

51、各种类型的时间继电器触点。构造各种类型的时间继电器触点。有的厂商的有的厂商的PLC只有只有TON定时器，因此，在这种情况下定时器，因此，在这种情况下可以利用可以利用TON来构造断电延时型的各种触点。来构造断电延时型的各种触点。图图4.14是用是用TON构造构造TOF作用的触点。其时序图与作用的触点。其时序图与TOF的的时序完全相同。时序完全相同。图图4.15用通电延时定时器与输出继电器组成带瞬动触点的用通电延时定时器与输出继电器组成带瞬动触点的定时器。定时器。图图4.16是利用常开触点实现通电和断电都延时的触点作用。是利用常开触点实现通电和断电都延时的触点作用。本程序实现的功能是：用输入端本程

52、序实现的功能是：用输入端I0.0控制输出端控制输出端Q0.0，当，当I0.0接通后，过接通后，过3个时间单位个时间单位Q0.0端输出接通，当端输出接通，当I0.0断开断开后，过后，过6个时间单位个时间单位Q0.0断开。断开。第第4 4章章 基本指令基本指令LDI0.0/启动 M0.0OM0.0/自保ANT33/断开 M0.0=M0.0/瞬时闭合/延时 50ms 断开ANI0.0/连续输出TON T33, +5/图图4.14定时器应用定时器应用第第4 4章章 基本指令基本指令LDI0.0/=Q0.0/定时器的瞬动触点TON T33, +50/通电延时定时器/时间为 500msLDT33/=Q0.

53、1/延时动作触点图图4.14定时器应用定时器应用第第4 4章章 基本指令基本指令LDI0.0/=Q0.0/定时器的瞬动触点TON T33, +50/通电延时定时器/时间为 500msLDT33/=Q0.1/延时动作触点图图4.15定时器应用定时器应用第第4 4章章 基本指令基本指令LDI0.0/TON T33, +3/常开通电延时/用作通电延时定时LDQ0.0/断电延时的基础ANI0.0/断电延时开始TON T34, +6/通电延时定时器/用作断电延时计时LDT33/OQ0.0/ANT34/=Q0.0/用作通、断电延时图图4.16定时器应用定时器应用返回本节返回本节第第4 4章章 基本指令基本

54、指令4.1.5计数器指令计数器指令 1. 概概 述述 2. 增计数器增计数器 3. 增减计数器增减计数器 4. 减计数器减计数器 5. 应用举例应用举例 第第4 4章章 基本指令基本指令1. 概述概述 计数器用来累计输入脉冲的次数。计数器也是由计数器用来累计输入脉冲的次数。计数器也是由集成电路构成，是应用非常广泛的编程元件，经集成电路构成，是应用非常广泛的编程元件，经常用来对产品进行计数。常用来对产品进行计数。 计数器指令有计数器指令有3种：增计数种：增计数CTU、增减计数、增减计数CTUD和减计数和减计数CTD。指令操作数有指令操作数有4方面：编号、预设值、脉冲输入方面：编号、预设值、脉冲输

55、入和复位输入。和复位输入。第第4 4章章 基本指令基本指令LDM0.0/起动信号=Q0.1/起动电机 M1TON T40, +200/延时 2000ms/后起动电机 M2LDT40/=Q0.2/起动电机 M2TON T41, +300/延时 3000ms/后起动电机 M3LDT41/=Q0.3/起动电机 M3图图4.18电机顺序起动电机顺序起动第第4 4章章 基本指令基本指令2. 增计数器增计数器 CTU，增计数器指令。首次扫描，定时器位，增计数器指令。首次扫描，定时器位OFF，当前值为当前值为0。脉冲输入的每个上升沿，计数器计。脉冲输入的每个上升沿，计数器计数数1次，当前值增加次，当前值增加

56、1个单位，当前值达到预设值个单位，当前值达到预设值时，计数器位时，计数器位ON，当前值继续计数到，当前值继续计数到32767停止停止计数。复位输入有效或执行复位指令，计数器自计数。复位输入有效或执行复位指令，计数器自动复位，即计数器位动复位，即计数器位OFF，当前值为，当前值为0。指令格式：指令格式：CTUCxxx，PV例：例： CTUC20，3程序实例：程序实例：图图4.19为增计数器的程序片断和时序图。为增计数器的程序片断和时序图。第第4 4章章 基本指令基本指令LDI0.0/计数脉冲信号输入端LDI0.1/复位信号输入端CTU C20, +3/增计数，计数设定值/为 3 个脉冲LDC20

57、/计数值达到 3，则=Q0.0/将输入位置 1第第4 4章章 基本指令基本指令I0.0I0.1C20 当前值C20 位图图4.19增计数程序及时序增计数程序及时序第第4 4章章 基本指令基本指令3. 增减计数器增减计数器 CTUD，增减计数器指令。有两个脉冲输入端：，增减计数器指令。有两个脉冲输入端：CU输入端用于递增输入端用于递增计数，计数，CD输入端用于递减计数。输入端用于递减计数。 指令格式：指令格式：CTUDCxxx，PV例：例： CTUDC30，5程序实例：如图程序实例：如图4.20所示为增减计数器的程序片断和时序图。所示为增减计数器的程序片断和时序图。 LD I0.0 /增计数输入

58、端 LD I0.1 /减计数输入端 LD I0.2 /复位输入端 CTUD C30, +5 /增减计数，设定 /脉冲数为 5。 LD C30 /计数器触点 = Q0.0 /输出触点 第第4 4章章 基本指令基本指令图图4.20增减计数程序及时序增减计数程序及时序1234543434567I0.0I0.1I0.2C30 当前值C30 位第第4 4章章 基本指令基本指令4. 减计数器减计数器 CTD，增减计数器指令。脉冲输入端，增减计数器指令。脉冲输入端CD用于递减计数。用于递减计数。首次扫描，定时器位首次扫描，定时器位OFF，当前值为等于预设值，当前值为等于预设值PV。计。计数器检测到数器检测到

59、CD输入的每个上升沿时，计数器当前值减小输入的每个上升沿时，计数器当前值减小1个单位，当前值减到个单位，当前值减到0时，计数器位时，计数器位ON。复位输入有效或执行复位指令，计数器自动复位，即计复位输入有效或执行复位指令，计数器自动复位，即计数器位数器位OFF，当前值复位为预设值，而不是，当前值复位为预设值，而不是0。指令格式：指令格式：CTDCxxx，PV例：例： CTDC40，4程序实例：图程序实例：图4.21为减计数器的程序片断和时序图。为减计数器的程序片断和时序图。第第4 4章章 基本指令基本指令LDI0.0/减计数脉冲输入端LDI0.1/复位输入端CTD C40, +4/减计数器，设

60、定计数/脉冲数为 4。LDC40/装入计数器触点=Q0.0/输出触点第第4 4章章 基本指令基本指令图图4.21减计数程序及时序减计数程序及时序I0.0I0.1C40 当前值C40 位第第4 4章章 基本指令基本指令5. 应用举例应用举例 1）循环计数。）循环计数。以上三种类型的计数器如果在使用时，将计数器以上三种类型的计数器如果在使用时，将计数器位的常开触点作为复位输入信号，则可以实现循位的常开触点作为复位输入信号，则可以实现循环计数。环计数。2）用计数器和定时器配合增加延时时间，如图）用计数器和定时器配合增加延时时间，如图4.22所示。试分析以下程序中实际延时为多长时所示。试分析以下程序中