PLC指令应用及编程实例汇编

PLC指令应用及编程实例汇编在现代工业自动化领域，可编程逻辑控制器（PLC）凭借其高可靠性、强抗干扰能力及灵活的编程方式，已成为控制核心。指令系统作为PLC编程的基础，其灵活运用直接关系到控制逻辑的实现效率与可靠性。本文将结合工程实践，系统梳理PLC常用指令的典型应用场景，并通过若干编程实例，阐述其在实际控制任务中的实现方法，旨在为工程技术人员提供有价值的参考。一、PLC常用指令应用解析PLC指令系统通常包括基本逻辑指令、定时器计数器指令、数据处理指令及特殊功能指令等。不同品牌PLC的指令在表示形式和具体功能上可能存在差异，但其核心逻辑与应用思想是相通的。（一）基本逻辑指令基本逻辑指令是构成梯形图的基石，用于实现开关量的逻辑运算与控制。1.触点类指令：常开触点（LD/LDI）、常闭触点（AND/ANI）、或触点（OR/ORI）是最基本的逻辑输入指令。在编程时，需注意触点的串联（AND/ANI）与并联（OR/ORI）关系，以准确表达控制条件。例如，在电机启动控制中，启动按钮的常开触点与接触器的常开辅助触点并联实现自锁，与停止按钮的常闭触点串联实现互锁保护。2.线圈输出指令（OUT）：用于驱动PLC的输出继电器、内部辅助继电器、定时器、计数器等。需注意，OUT指令不能直接驱动物理输出点的常闭状态，若需反相输出，应通过内部继电器转换。3.置位与复位指令（SET/RST）：SET指令可使目标元件保持得电状态，直至被RST指令复位。这对实现状态的记忆与保持非常有用，如故障报警信号的锁定与解除。在应用中，SET与RST的优先级需特别关注，通常RST指令的执行优先级更高。4.边沿检测指令（PLS/PLF）：PLS（上升沿检测）和PLF（下降沿检测）指令用于捕捉信号的跳变沿，并产生一个扫描周期的脉冲输出。常用于触发单步操作或计数器计数信号的产生。（二）定时器与计数器指令定时器（T）和计数器（C）是实现时序控制与数量控制的核心工具。1.定时器：常见的有接通延时定时器（TON）、断开延时定时器（TOF）和保持型定时器（RTO）。TON是应用最广泛的，当输入条件满足时开始计时，计时达到设定值后输出动作。实际应用中，需注意定时器的时基（如1ms、10ms、100ms）选择，以兼顾定时精度与定时器数量。例如，在流水线的工件间隔输送控制中，可采用TON定时器设定输送间隔。2.计数器：包括加计数器（CTU）、减计数器（CTD）和加减计数器（CTUD）。CTU在计数脉冲上升沿到来时，当前值加一，达到设定值时输出动作。计数器的复位信号（R）有效时，当前值清零。在产品计数、包装数量控制等场合，计数器指令不可或缺。（三）数据处理指令随着PLC功能的增强，数据处理能力日益重要，常用的有传送、比较、算术运算等指令。1.传送指令（MOV）：将源操作数中的数据传送到目标操作数。这是数据处理中最基本的指令，用于初始化参数、数据更新等。例如，将设定的产量值传送到计数器的设定值寄存器。2.比较指令（CMP）：比较两个操作数的大小（如等于、大于、小于），并将比较结果通过相应的标志位输出。在需要根据不同数据范围执行不同控制策略的场景中应用广泛，如温度控制中的多级调节。3.算术运算指令（ADD/SUB等）：实现数据的加、减、乘、除等运算。在需要进行累计计量或复杂参数计算的控制逻辑中必不可少。使用时需注意数据类型匹配及运算结果是否溢出。二、典型编程实例理论结合实践是掌握PLC编程的关键。以下通过几个典型实例，展示指令的综合应用。（一）电动机启停与互锁控制控制要求：实现一台电动机的启动、停止控制，并具备过载保护功能；若扩展为正反转控制，则需加入电气互锁与机械互锁。编程思路：*启动按钮（常开）与接触器辅助常开触点并联实现自锁，停止按钮（常闭）与热继电器（FR）常闭触点串联实现停机保护。*对于正反转控制，将正转接触器线圈回路与反转按钮常闭触点、反转接触器常闭辅助触点串联；反转接触器线圈回路类似处理，确保正反转接触器不会同时得电。指令应用：主要运用LD、LDI、AND、OR、OUT等基本逻辑指令。FR触点的接入体现了安全保护的思想。（二）定时顺序控制控制要求：某设备有三台电机，要求启动顺序为M1→延时t1后M2启动→延时t2后M3启动；停止顺序为M3→延时t3后M2停止→延时t4后M1停止。编程思路：*启动信号触发M1启动，并同时启动定时器T1（设定值t1）。*T1定时时间到，触发M2启动，并启动定时器T2（设定值t2）。*T2定时时间到，触发M3启动。*停止信号触发后，首先切断M3，并启动定时器T3（设定值t3）。*T3定时时间到，切断M2，并启动定时器T4（设定值t4）。*T4定时时间到，切断M1。指令应用：主要运用OUT、TON指令，通过定时器的串联实现顺序延时。每个定时器的输出状态作为下一个动作的触发条件。（三）物料计数与批次控制控制要求：对通过传送带的物料进行计数，每计数满N个，发出批次完成信号，并清零重新计数；若计数达到M个（M>N），则发出总完成信号并停机。编程思路：*利用光电传感器检测物料，其检测信号上升沿作为计数器的计数脉冲（可配合PLS指令确保每物料只计数一次）。*采用CTU计数器C1对物料进行计数。*C1当前值等于N时，触发批次完成信号（如指示灯闪烁，可通过定时器与OUT、RST指令实现闪烁逻辑），并通过RST指令复位C1。*同时，可使用另一个计数器C2对批次数量进行累计，当C2达到设定批次时，发出总完成信号。或者，若M为总数量，则当C1累计到M时，发出总完成信号并切断传送带控制。指令应用：主要运用CTU、PLS、CMP（比较当前值与设定值）、SET、RST指令。通过比较指令判断计数是否达到设定值。（四）简单物料分拣逻辑控制要求：传送带输送不同尺寸的物料，通过两个传感器（A和B）检测。若A先检测到物料，则判定为大件，控制推杆A动作；若B先检测到物料，则判定为小件，控制推杆B动作；若A、B同时检测到或均未检测到，则视为异常，报警。编程思路：*物料到位信号（如接近开关）为初始条件。*利用PLS指令分别捕捉A、B传感器的上升沿信号，产生脉冲A_pulse和B_pulse。*若A_pulse先出现，则置位大件标志，触发推杆A动作，并通过定时器控制推杆动作时间后复位。*若B_pulse先出现，则置位小件标志，触发推杆B动作。*设置一个短延时定时器，若延时后A、B脉冲均未出现或均已出现，则置位异常报警标志。*所有标志位在物料离开检测区域后复位。指令应用：综合运用PLS、SET、RST、TON、AND、OR等指令，通过捕捉信号的先后顺序实现逻辑判断。三、编程实践要点与经验分享1.逻辑清晰，结构模块化：复杂程序应划分功能模块，如主程序、手动/自动切换、故障处理等，各模块内部逻辑清晰，接口明确，便于调试与维护。2.合理命名，注释详尽：对内部继电器、定时器、计数器等元件进行有意义的命名，并添加必要的注释，说明该段程序的功能或该元件的作用，这对后期维护至关重要。3.重视安全，冗余设计：关键控制环节（如急停、过载、限位）必须多重保护，确保设备与人身安全。例如，急停信号应直接接入PLC输入点，并在程序中串入所有输出回路。4.充分利用仿真与监控：编程软件通常自带仿真功能，可在电脑上初步验证逻辑正确性。在线监控时，关注各触点状态、元件当前值，有助于快速定位问题。5.考虑扫描周期影响：PLC采用循环扫描工作方式，需注意程序长度对扫描周期的影响，特别是对快速响应信号的处理，可采用中断或高速计数等特殊功