可编程PLC-5-1_2

1、第五章 指令系统 5.1 编程语言与内部寄存器 5.1.1 编程语言 有4种 梯形图语言 指令表 （亦称助记符语言） 逻辑功能图语言 （采用与、或等元件表示信号流向） 高级语言 （如C语言、BASIC语言） 1）梯形图：是一种图形语言，采用继电器控制系统的继电器概念（线圈、触点、触点的串并联）。由于其形象、直观、易于理解，因此许多PLC厂家把梯形图作为第一用户语言。 2）指令表语言：指令的有机、有序集合。 绝大多数PLC采用梯形图和指令表编程。 5.1.2 与指令操作有关的内部寄存器 1）I/O映象区 我们在第三章中已经介绍， PLC内部的继电器如内部辅助继电器IR、专用继电器SR、内部记忆继

2、电器AR、保持继电器HR只是一个个1bit存储器， 而输入继电器、输出继电器则是计算机的输入输出端口（并行口），链接继电器相当于串行口。 输入继电器用于接受外部开关量信号，输出继电器用于输出控制信号，链接继电器用于多机通信。 在PLC中，输入输出继电器采取在存储器开辟一块区域，用于存放输入、输出状态，称I/O映象区。 这片区域与外部交换数据时采用集中输入输出方式，而不像有些计算机控制在程序运行中需要外部信号才输入数据或数据处理完即输出，这种集中性输入输出方式称I/O刷新refresh。 这样PLC工作过程可分为“输入采样、执行用户程序、输出刷新”三个阶段。 在输入采样阶段，将外部的开关量信号采

3、样保存在输入映象区中。 在用户程序运行阶段，需要的外部信号从输入映象区中取得；需要的输出继电器状态也从输出映象区取得；需要保存输出控制信号先保存在输出映象区中而不急于送到端口。 在输出刷新阶段，将输出映象区中内容送到端口以控制生产过程。 2）堆栈/累加器 在PLC中，有8个累加器，命名为R、S1、S2、S7，R为第一个，S1为第二个，S7为第8个。由于他们工作方式类似堆栈，有些书（文献1）又称堆栈。 5.1.3 名词 1）梯级：图中，0000000004和01000构成一个梯级；0000500008和01001构成另一个梯级。取去母线，连在一起的部分称一个梯级。2）逻辑块： 是几个触点的组合，

4、这个组合只能以整体形式与前面的触点发生联系。 01000梯级中的00003与00004构成一个逻辑块， 因00003与00004不能以单个元件与前面逻辑发生关系。 5.1.4 操作数的寻址方式 1、位寻址 在PLC中能按位操作的为各类继电器。 继电器相当于存储器的1bit。 在后续指令中，继电器号用N表示。 1)对位的写操作：为OUT指令（参5.2）。 可用的继电器线圈（须为可写入的继电器）有： 输出继电器01000内部辅助继电器20000保存继电器HR0000HR1915，暂存继电器TR0TR7链接继电器LR00002)对位的读操作：为触点 输入继电器00000输出继电器01000内部辅助继

5、电器20000特殊继电器23200辅助记忆继电器AR0000保存继电器HR0000HR1915暂存继电器TR0TR7链接继电器LR0000定时器/计数器TIM/CNT0002 通道寻址 指以通道CH为单位进行操作。在指令中以S（Source）、D表示。 1)源操作数为通道： 输入继电器区000输出继电器区010内部辅助继电器区200保存继电器区HR00特殊继电器区232辅助记忆继电器区AR00链接继电器区LR00定时器/计数器区TIM/CNT000（指当前值PV），数据存储器区DM00002)目标操作数为通道： 须为可写入的通道 输出继电器区010内部辅助继电器区200保存继电器区HR00链接

6、继电器区LR00数据存储器区DM00003)通道的表示： A)直接给出通道号：B)间接给出通道号：如000、HR00、DM0000等仅DM区可采用间接寻址。例：将DM的某个单元DMxxxx的编号xxxx存放在另一个DM单元如DM0000，用*DM0000即可找到DMxxxx。改变DM0000内容就可改变操作对象，灵活性更高。类似单片机的Ri。 5.2 基本逻辑指令及其编程方式 5.2.1 基本输入输出指令 1、LD/LD NOT 功能：用于一个梯级或逻辑块的开始。 LD：取指令，用于常开触点开始的一个梯级或逻辑块。 LD NOT：取非指令，用于常闭触点开始的一个梯级或逻辑块。 指令格式: LD

7、 NLD NOT NN为继电器号 深入理解：将R、S1、S2、S7下移，再将N（对LD）或N非（对LD NOT）存入R中。 因堆栈只有8层，故在一个梯级中以LD开始的逻辑块至多用8次，否则前面的逻辑块结果将丢失。 2、OUT/OUT NOT 功能：用于输出逻辑运算结果。 即用逻辑运算结果驱动继电器线圈，实现线圈与触点的连接。 OUT：输出指令，将逻辑运算结果写入继电器线圈。 OUT NOT：取反输出指令，将逻辑运算结果取反写入继电器线圈。 指令格式：OUT N OUT NOT N 深入理解：将R或R非送入N中，R内容不变。 例： LD 00000OUT 01000LD NOT 00001OUT

8、 NOT 01001 LD 00000OUT 01000LD NOT 00001OUT NOT 01001 简化的指令表地址 操作码 操作数0000 LD 000000001 OUT 010000002 LD NOT 000010003 OUT NOT 01001 严格的指令表5.2.2 触点串并联指令 1、AND/AND NOT 功能：用于串联一触点。 AND：逻辑与指令，用于串联一常开触点 AND NOT：逻辑与指令，用于串联一常闭触点 指令格式： AND N AND NOT N 深入理解：将N或N非与R进行逻辑与运算，存入R 例： LD 00000AND NOT 00001OUT 010

9、00 LD NOT 00002 OUT 01001OUT 01002 AND 00003 OUT 01004LD 00000 AND NOT 00001 OUT 01000LD NOT 00002OUT 01001AND 00003OUT 01004LD NOT 00002 （不写错误）OUT 01002 化简方法一 例题注意： 1）结果不变，可连续输出。 2）两者运行结果相同，但前图比后图少用指令，称为梯形图优化/化简。 2、OR/ OR NOT 功能：用于并联一个触点。 OR：逻辑或指令，用于并联一常开触点。 OR NOT：逻辑或非指令，用于并联一常闭触点。 指令格式：OR N OR NO

10、T N 深入理解：将N或N非与R进行逻辑或运算，存入R。 例： LD 00000OR 00003OR NOT 00004AND 00001AND NOT 00002OUT 01000例：例例：例4-1电机起停控制的指令表LD 00000OR 01000AND NOT 00001AND NOT 00002OUT 01000END(01) 例：例例：例4-2二工位小车 的指令表LD 00000OR 00003OR 01000AND NOT 00004AND NOT 00002AND NOT 01001OUT 01000LD 00001 OR 00004OR 01001AND NOT 00003AN

11、D NOT 00002AND NOT 01000OUT 01001END(01) 5.2.3 块与指令AND LD 功能：块与操作，用于两逻辑块串联，合并成1块。 示意图： 指令格式：AND LD 每块都以LD/LDNOT开始写出各块，再加AND LD 例： 例： LD 00000AND NOT 00001OR 00002LD NOT 00003AND 00004OR NOT 00005AND LDOUT 01000 深入理解：将R、S1、S7上移，并将原R、S1与运算，结果存入R。 例：例例：例4-3三工位小车的指令表LD 00000OR 00003OR 01000LD NOT 00004O

12、R 20000AND LDAND NOT 00005AND NOT 01001AND NOT 00002OUT 01000LD 00001OR 00004OR 00005OR 01001AND NOT 00003 AND NOT 01000AND NOT 00002OUT 01001LD 00004OR 20000AND NOT 20001AND NOT 00002OUT 20000LD 00005OR 20001AND NOT 00003AND NOT 00002OUT 20001END(01) 5.2.4 块或指令OR LD 功能：块或指令，用法类似AND LD，用于两逻辑块并联，合并成1

13、块。 指令格式：OR LD 例： LD 00000AND 00001LD 00002AND 00003OR LDOUT 01000深入理解：将R、S1、S7上移，并将原R、S1或运算，结果存入R。 故AND LD/OR LD连续使用次数不能超过8次。 例： LD 00000；写出逻辑块1：由0000000003组成 RAND 00001OR 00002AND NOT 00003LD 00004；写出块2：由00004、00005组成 R S1AND 00005 LD 00006；写出块3：由00006、00007组成 RS1S2AND 00007 OR LD；合并逻辑块2、3，与00008组成

14、新块32 RS1AND 00008 OR LD；合并逻辑块32、1，组成新块321 R LD NOT 00009；写出逻辑块4：由00009、00011组成 RS1AND 00010OR NOT 00011AND LD；合并逻辑块321和4，组成新块4321 R LD 00100；写出块5：由00100、00101组成 RS1AND 00101 OR LD；合并块4321和5，组成新块54321 ROUT 01000本例说明： 1）让每块尽可能地大。也就是说，能用AND、OR指令连接触点的尽可能用AND/OR，少用AND LD/OR LD这个块的概念或块连接的方法。只有在不能用AND/OR连接

15、后面触点时，才考虑块； 2）块在能合并时尽可能合并，不要留在后面一起合并； 3）AND LD/OR LD每次只合并两块，而且是最近的两块。 例： LD 00000OR 00001AND 00002OUT 01000LD 00000 LD 00001AND 00002OR LDOUT 01000 LD 00001AND 00002OR 00000OUT 01000 复杂上移 例： LD 00000AND 00001OR 00002OUT 01000 LD 00000LD 00001OR 00002AND LDOUT 01000 LD 00001OR 00002AND 00000OUT 01000

16、 复杂前移 5.2.5 联锁与解锁指令 例： 用以前学过的指令无法直接写出，可行措施是将00000变为三个插入各支路中。此方法将用三次LD 00000指令，当分支多时，会浪费存储空间，加大扫描周期，直接影响控制反应速度。 可用分支与分支结束指令。 联锁：指一个动作关联到其他动作。 1、指令格式： IL（02） 分支指令 ILC（03） 分支结束指令 此两条指令搭配使用。 FUN 02 2、梯形图使用方法 从梯形图角度： IL（02）代表分支开始 ILC（03）代表分支结束。 故有些书将此指令称分支与分支结束指令。 从写指令角度可理解成母线转移指令，IL指令将母线移到分支处的新母线，分支线的各逻

17、辑行都由LD/LD NOT开始，分支结束时由ILC指令返回原始母线（非上一级母线）。 LD 00000IL（02）LD 00001OUT 01000LD 00002OUT 01001LD NOT 00003OUT 01002ILC（03） LD 00000IL（02）LD 00001OUT 01000LD 00002OUT 01001LD 00003OUT 01002ILC（03） 从指令看，上图可画成下图，但下图不如上图易于理解。4.功能：逻辑为OFF时，将IL到ILC间的所有继电器线圈为OFF；当逻辑为ON时，与无IL和ILC同。从功能角度看，IL/ILC可称为联锁指令/主控指令。 5.I

18、L/ILC不能嵌套使用， 但当ILC在同一个地方时，多个IL可共用一个ILC。 LD 00000 I L(02)LD 00001AND 00002OUT 20000LD 00001AND 00003OUT 20001LD 00004IL(02)LD 00005OUT 20002LD 00006OUT 20003ILC(03) 5.2.6 暂存继电器：TR0-TR7 TR0-TR7不是指令，类似于计算机编程，如要运算A=B*C+D*E，可通过中间变量F=B*C，G=D*E，A=F+G求得。同样，可用TR0TR7暂时存放逻辑运算结果， LD 00000 LD 00000AND 00001 AND 00001OR 00003 OR 00003OUT TR0 IL(02)(LD TR0)AND 00002 LD 00002OUT 01000 OUT 01000LD TR0 AND 00004 LD 00004OUT 01001 OUT 01001 ILC(03) 注:1.TR0/TR7是继电器，TR线圈用OUT指令，TR触点用LD指令。 2.同一支路因