PLC原理及应用-三菱FX5U（第2版） 课件 第3章 基本指令

第三章基本逻辑指令

第一部分基本逻辑指令第二部分编程注意事项第三部分编程实例3.1触点指令触点指令常用于运算开始、串联连接和并联连接等场合。3.1.1逻辑取指令LD/LDI指令符号指令名称功能操作元件ST梯形图符号LD装载（Load）常开触点逻辑运算开始X、Y、M、C、T、SLDI装载取反（LoadInverse）常闭触点逻辑运算开始X、Y、M、C、T、SNOT【例3-1】如图所示为一个简单的电灯控制电路，通过开关可以控制电灯的亮与灭：如果电灯LP1处于开启状态，按下开关LS1，则关闭电灯；而如果电灯处于关闭状态，按下开关LS1，则电灯点亮。在该程序中，当开关LS1按下时，电灯LP1点亮。电灯LP1的通断跟开关LS1通断的动作一致，一起通，一起断。(a)简单的电灯控制电路

(b)电灯控制电路的梯形图Y0:=X0;（c）电灯控制电路的ST语句【例3-2】如图所示为一个水池水位控制系统。水池注水，水位上升，当升高的水位触发浮力阀开关FL1时，其常闭触点断开，进水阀VL1关闭，停止向水池注水。同样地，当水位下降到一定位置，浮力阀开关FL1的常闭触点恢复闭合，进水阀VL1打开，开始向水池注水。（a）水池水位控制系统（b）水池水位控制系统的梯形图Y3:=NOTX3;（c）水池水位控制系统的ST语句3.1.2串联指令AND/ANI串联指令主要用于触点与触点之间的串联连接。指令符号指令名称功能操作元件ST梯形图符号AND串联（And）常开触点串联连接X、Y、M、C、T、SANDANI串联取反（AndInverse）常闭触点串联连接X、Y、M、C、T、SANDNOT【例3-3】如图所示为生产车间常用的“无暇手柄”安全系统。当无暇手柄的两个按钮PB1、PB2同时按下，即X0、X1同时动作时，被控设备Y1才会进行相应指令动作。“无暇手柄”是一种简单且实用的安全控制方法。操作者必须左右手同时按下按钮才能操作设备。（a）“无暇手柄”安全系统（b）“无暇手柄”安全系统的梯形图Y1:=X0ANDX1;（c）“无暇手柄”安全系统的ST语句3.1.3并联指令OR/ORI并联指令，主要用于触点与触点的并联连接。指令符号指令名称功能操作元件ST梯形图符号OR并联（Or）常开触点并联连接X、Y、M、C、T、SORORI并联取反(OrInverse)常闭触点并联连接X、Y、M、C、T、SORNOT（a）

风扇控制系统（b）风扇控制系统的梯形图Y1:=(X0ORY1)ANDNOTX1;（c）风扇控制系统的ST语句[例3-4]如图所示，一个风扇控制系统（自锁电路），按下启动按钮X0时，Y1输出，Y1常开触点闭合，风扇启动。当启动按钮X0断开时，由于Y1常开触点的闭合，风扇仍然可以连续运转。只有按下停止按钮X1后，回路断开，风扇才会停止动作。[试一试]写出触点指令有哪几种？逻辑取指令LD/LDI串联指令AND/ANI并联指令OR/ORI输出指令OUTABCD提交多选题1分3.1.4脉冲指令脉冲指令，主要用于根据脉冲实现程序的相关运算。（1）上升沿、下降沿。上升沿是指信号从断开到闭合的瞬间，或者脉冲从低电平到高电平的瞬间；而下降沿则是指信号从闭合到断开的瞬间，或者脉冲从高电平到低电平的瞬间。（2）扫描周期。PLC的扫描周期通常是指PLC遍历一遍程序所花的时间。一个扫描周期通常为几毫秒到几十毫秒。（a）上升沿（b）下降沿

（c）扫描周期3.1.4.1脉冲运算开始指令LDP、LDF指令符号指令名称功能梯形图符号LDP取脉冲上升沿（LoadUp）上升沿脉冲运算开始LDF取脉冲下降沿（LoadFall）下降沿脉冲运算开始

（a）利用LDP编程的电路（b）未使用LDP编程的电路如图所示为利用LDP指令编程的例子。当X0由OFF➡ON导通时，即X0上升沿时，对D0赋值K0，且M0导通一个脉冲。等效电路如图(b)所示。3.1.4.2脉冲串联连接指令ANDP、ANDF指令符号指令名称功能梯形图符号ANDP与脉冲上升沿（AndUp）上升沿脉冲串联连接ANDF与脉冲下降沿（AndFall）下降沿脉冲串联连接3.1.4.3脉冲并联连接指令ORP、ORF指令符号指令名称功能梯形图符号ORP或脉冲上升沿（OrUp）上升沿脉冲并联连接ORF或脉冲下降沿（OrFall）下降沿脉冲并联连接3.1.4.4脉冲否定运算开始指令LDPI、LDFI指令符号指令名称功能梯形图符号LDPI取脉冲否定上升沿（LoadUpInverse）上升沿否定运算开始LDFI取脉冲否定下降沿（LoadFallInverse）下降沿否定运算开始3.1.4.5脉冲否定运算指令ANDPI/ANDFI、ORPI/ORFI指令符号指令名称功能梯形图符号ANDPI与脉冲否定上升沿（AndUpInverse）上升沿否定串联连接ANDFI与脉冲否定下降沿（AndFallInverse）下降沿否定串联连接ORPI或脉冲否定上升沿（OrUpInverse）上升沿否定并联连接ORFI或脉冲否定下降沿（OrFallInverse）下降沿否定并联连接3.2结合指令3.2.1电路块串联ANB、并联ORB指令指令的作用与梯形图ANB：电路块串联连接ORB：电路块并联连接指令的说明ANB、ORB指令的符号不是触点符号，而是连接符号。ORB指令用于2个触点以上的回路的并联连接。如果仅1个触点的并联连接，则使用OR指令、ORI指令，无需ORB指令。写出该梯形图属于电路块的什么连接？需要用到什么指令？串联；AND并联；OR串联；ANB并联；ORBABCD提交单选题1分（a）

风扇控制系统（b）风扇控制系统的梯形图Y1:=(X2ANDX3)OR(NOTX2ANDNOTX3);（c）风扇控制系统的ST语句[例3-5]如图所示是利用简单双控系统进行吊扇控制的应用实例。利用开关LS1和LS2，都可以对厂房中的吊扇LP1进行开关控制。如果吊扇LP1为开启状态，按下开关LS1或LS2都能关掉吊扇LP1；如果吊扇LP1为停止状态，按下开关LS1或LS2都能启动吊扇LP1。3.2.2运算结果推入MPS、读取MRD、弹出MPP指令其主要用于梯形图中分支结构的程序处理。

MPS：推入指令。用于梯形图节点开始的第1分支的标志。MRD：读取指令。用于梯形图节点的第2～第（n-1）分支的标志。MPP：弹出指令。用于梯形图节点的第n个分支，即最后一个分支的标志。Y1:=MPS(X0)ANDX1;Y2:=MRD(X0)ANDX2;Y3:=MPP(X0)ANDM1;指令的说明MPS指令最多可以连续使用16次。中途使用了MPP指令的情况下，MPS指令的使用数将-1。通过指令清除MPS指令存储的运算结果，MPS指令的使用数将-1。运算结果推入、读取、弹出指令也可以用于两层堆栈或多层堆栈。梯形图符号3.2.3运算结果取反指令INV[注]对INV指令之前为止的运算结果进行取反，不需要指定软元件号。不能在LD指令、OR指令的位置使用。指令符号指令名称功能梯形图符号INV取反指令（Inverse）运算结果取反INV取反范围在使用INV指令及ANB指令使梯形图动作的情况下，应注意取反范围。[例]如图所示为INV指令应用的例子。

当X0=ON时，Y0=OFF；反之，当X0=OFF时，Y0=ON。Y0:=INV(X0);INV指令梯形图ST语句3.2.4

运算结果脉冲化指令MEP/MEF指令符号功能梯形图符号MEP运算结果上升沿脉冲化MEF运算结果下降沿脉冲化3.3输出指令主要用于将之前的运算结果输出到指定的软元件中。指令符号指令名称功能操作元件梯形图符号OUT输出指令（OUT）线圈输出X，Y，M，T，C，S[注]定时器与计数器使用OUT输出命令之后，必须在其后面设定常数K，也可以用缓冲区D的内定值来设定。3.3.1

线圈输出指令多重输出X1为ON，X2为OFF，请问Y1是什么状态？X1为ON，X2为OFF，请问Y1又是什么状态？答案：OFF答案：ON3.3.2

定时器指令——延时控制1～32767定时器类型：OUTT、OUTST、OUTHT、OUTHST、OUTHST、OUTHSST定时器指令分辨率（ms）定时范围（s）OUT1000.1～3276.7OUTH100.01～327.67OUTHS10.001～32.767定时器的时间计算：T（实际定时时间）=ms（分辨率）×设置值定时器梯形图定时器编号T10K123X0T10Y1普通定时器的工作原理加法计数器设定值K、H或D触点动作TxTx时钟脉冲驱动相等比较器T10OUTY1：＝OUT_T(X0,T10,K123);ST0设定值K计数器1X2X1触点动作Tx相等比较器累计定时器的工作原理RSTST0K345X1X2ST0Y1OUTST0Y1:=OUT_T(X1,ST0,K345);RST(X2,ST0);ST0X1X2Y1T0当前值设定值指令格式OUT_T(X0,T0,K150);Y0:=T0;

指令格式ST语言（a）检票栏杆延时关闭系统（b）检票栏杆延时关闭系统的梯形图Y0:=(X0ORY0)ANDNOTT0;OUT_T(Y0ANDNOTX0,T0,K100);（c）检票栏杆延时关闭系统的ST语句[例3-6]如图所示为一个检票栏杆延时关闭系统。当传感器PB1检测到车辆时，杆MTR1抬起，车辆通过。当传感器PB1没检测到车辆时，延时10s后，杆MTR1落下，检票栏杆再次关闭3.3.3

计数器指令OUTC/OUTLC主要用于实现对输入脉冲个数的累计，从而实现计数的目的计数器累计输入脉冲上升沿的个数，达到设定值时动作指令符号指令名称功能计数范围计数值清零梯形图符号OUTC普通计数器计数0～65535（即0～216-1）RST指令

OUTLC超长计数器计数0～4294967295（即0～232-1）RST或ZRST指令（a）流水线瓶子计数系统（b）流水线瓶子计数系统的梯形图OUT_C(X0,C0,K3);Y0:=C0;RST(X1,C0);（c）流水线瓶子计数系统的ST语句[例3-7]如图所示是一个工厂流水线上用于累计传送带上瓶子数量的系统。瓶子在传送带上传输时，触发计数器装置PC1，计数器记下瓶子数量。当计数达到设定值时，显示屏上停止装载指示灯LP1发出提醒。在按下复位按钮PB2后，即可开始下一循环计数。（a）时钟显示系统[例3-8]如图所示为一个时钟显示系统，在时钟上分别显示时、分、秒。（b）时钟显示系统的梯形图OUT_C(SM8013,C0,K60);OUT_C(C0,C1,K60);RST(C0,C0);OUT_C(C1,C2,K24);RST(C1,C1);RST(C2,C2);（c）时钟显示系统的ST语句3.3.4

报警器输出指令OUTF指令符号指令名称功能梯形图符号OUTF报警器输出报警器将OUTF指令之前的运算结果输出到指定的报警器。软元件名称内容SD62报警器编号存储最先检测出的报警器编号SD63报警器个数存储检测出报警器的个数SD64～SD79报警器检测编号表按顺序存储处于ON状态的报警器编号[注]1.SD63最多可存储16个检测出的报警器，多余的报警器不会被记录到检测编号表中。2.需用RSTF指令对编号表中状态变为OFF的报警器进行删除。当线圈变为OFF时，编号表中内容并不会改变。指令说明3.3.5

置位指令SET、复位指令RSTSET(X5,Y10);RST(X7,Y10);对于字软元件而言，如果需要复位，可采用RST复位，或利用MOV指令实现复位。（a）RST方式（b）MOV方式3.4主控制指令通过梯形图的公共母线的开闭来创建高效的梯形图切换程序的指令指令符号指令名称功能梯形图符号MC主控制开始主站控制开始MCR主控制结束主站控制解除[例题]（1）每一个主控程序都需成对使用，即以MC指令开始，MCR指令结束。（2）对于MC指令，通过改变(d)的软元件，可以多次使用同一嵌套(N)编号。（3）MC指令为ON时，(d)中指定的软元件的线圈将变为ON。（4）避免在其他指令中使用MC指定的软元件(d)，以防双重输出。（5）主控指令支持嵌套结构，最多可嵌套15层（N0～N14）。在使用主控制指令MC、MCR时，应注意：（a）颜料注入颜料罐系统[例3-9]如图所示为生产流水线中的颜料注入系统。有黄色和蓝色两种颜料枪，因此可以选择黄色、蓝色和绿色（即黄蓝混合）三种颜色。（b）颜料注入颜料罐系统的梯形图3.5结束指令指令说明主程序结束指令FEND用于分隔主程序与跳转程序、子程序或中断程序顺控程序结束指令END用来表示包含了整个程序的最终结束。执行END指令后，CPU模块将结束正在执行的程序。编程注意事项一、梯形图编程的基本规则触点(取指令)只能与左母线相连，不能与右母线相连；线圈只能与右母线相连，不能直接与左母线相连，右母线可以省略；线圈可以并联，不能串联连接；二、编程的技巧双线圈输出的处理X1Y0X2Y0X4Y0……X1Y0X2X4编程实例3.6经典梯形图程序启/保/停程序启动停止输出线圈自锁ST语言Y0:=(X0ORY0)ANDNOTX1;X0X1Y0时序图互锁程序主电路PLC接口电路互锁程序ST语言

Y1:=(X0ORY1)ANDNOTX2ANDNOTX1ANDNOTY2;Y2:=(X1ORY2)ANDNOTX2ANDNOTX0ANDNOTY1;梯形图闪烁电路闪烁电路用于实现指示灯等负载的周期性通断。如图（a）为先灭后亮的闪烁控制，即延时3s后亮1s的闪烁。图（b）为先亮后灭的闪烁控制，原理类似。（a）先灭3s后亮1s（b）先亮3s后灭1s如果占空比一致，即亮、灭的时间一致，也可用相应的特殊辅助继电器来实现这一功能。序号特殊辅助继电器功能序号特殊辅助继电器功能1SM400（SM8000）始终为ON6SM410（SM8012）0.1s时钟2SM401（SM8001）始终为OFF7SM4110.2s时钟3SM402（SM8002）RUN后仅ON一个扫描周期8SM412（SM8013）1s时钟4SM403（SM8003）RUN后仅OFF一个扫描周期9SM4132s时钟5SM409（SM8011）0.01s时钟脉冲10SM80141min时钟断电延时时序图梯形图定时器的应用通电延时，断电延时梯形图时序图通电延时-断电延时电路定时器的串联定时器的最大设定值为32767，不足1小时，为了扩展定时器的延时时间，可以采用几种方法延时时间=T1+T2=3600s定时器和计数器并联使用C1对T0的60s脉冲计数T0常开触点1HourX1Y060s时序图延时时间=60s×60=3600s3.7基本指令的应用[例3-11]抢答器控制系统控制要求：（A）竞赛者若要回答主持人所提问题时，需抢先按下桌上的按钮。（B）指示灯亮后，需等到主持人按下复位键PB4后才熄灭。为了给参赛儿童一些优待，PB11和PB12中任一个按下时，灯L1都亮。而为了对教授组做一定限制，L3只有在PB31和PB