第1章工廠電氣控制初步1.1工廠常用電器1.2基本控制電路1.3控制系統(tǒng)實(shí)例1.1工廠常用電器1.1.1工廠電器基本知識1.1.2工廠常用電器1.1.3電氣圖形返回本章首頁1.1.1工廠電器基本知識1.分類（1）按適用的電壓範(fàn)圍分類分為低壓電器和高壓電器。（2）低壓電器按所控制的對象分類根據(jù)其控制的對象分為低壓配電電器和低壓控制電器。（3）按所起作用分類依據(jù)電器所起的作用可分為控制電器和保護(hù)電器。（4）按動(dòng)作性質(zhì)分類依據(jù)電器的動(dòng)作性質(zhì)可分為自動(dòng)控制電器和非自動(dòng)控制電器。2.結(jié)構(gòu)及工作原理下麵分別以控制按鈕和接觸器為例介紹手動(dòng)電器和自動(dòng)電器的結(jié)構(gòu)和工作原理。（1）按鈕按鈕是手動(dòng)控制電器的一種，用來發(fā)出信號和接通或斷開控制電路。圖1.1是按鈕的結(jié)構(gòu)示意圖和圖文符號，圖（a）中1、2是動(dòng)斷（常閉）觸點(diǎn)，3，4是動(dòng)合（常開）觸點(diǎn)，5是複位彈簧，6是按鈕帽。圖（b）為圖文符號。

（a）結(jié)構(gòu)示意

（b）圖文符號圖1.1按鈕（2）接觸器l

結(jié)構(gòu)及工作原理接觸器是利用電磁吸力的原理工作的，主要由電磁機(jī)構(gòu)和觸頭系統(tǒng)組成。電磁機(jī)構(gòu)通常包括吸引線圈、鐵心和銜鐵三部分。圖1.2為接觸器的結(jié)構(gòu)示意圖與圖文符號，（a）圖中，1、2，3、4是靜觸點(diǎn)，5、6是動(dòng)觸點(diǎn)，7、8是吸引線圈，9、10分別是動(dòng)、靜鐵心，11是彈簧。（b）圖中，1、2之間是常閉觸點(diǎn)，3、4之間是常開觸點(diǎn)，7、8之間是線圈。

（a）結(jié)構(gòu)示意

（b）圖文符號圖1.2接觸器電磁鐵特點(diǎn)根據(jù)吸引線圈通電電流的性質(zhì)分類，電磁鐵分為直流電磁鐵和交流電磁鐵。通常採用短路環(huán)來解決交流電磁鐵的振動(dòng)問題。短路環(huán)的示意圖如圖1.3所示，其中1為短路環(huán)，2為鐵心。短路環(huán)起到磁通分相的作用，把極面上的交變磁通分成兩個(gè)交變磁通，並且使這兩個(gè)磁通之間產(chǎn)生相位差，那麼它們所產(chǎn)生的吸力間也有一個(gè)相位差，這樣，兩部分吸力就不會同時(shí)達(dá)到零值，當(dāng)然合成後的吸力就不會有零值的時(shí)刻，如果使合成後的吸力在任一時(shí)刻都大於彈簧拉力，就消除了振動(dòng)。圖1.3短路環(huán)滅弧常用的滅弧方法有：拉長電弧、冷卻電弧和將電弧分段。對於電弧較弱的接觸器，只採用滅弧罩即可。電弧較強(qiáng)的接觸器，常採用滅弧柵熄弧。圖1.4是滅弧柵的機(jī)構(gòu)圖。圖中1是滅弧室，2和5分別為動(dòng)、靜觸點(diǎn)，3為金屬柵片，4為電弧。滅弧柵是數(shù)片鋼片製成的柵狀裝置，當(dāng)觸點(diǎn)斷開發(fā)生電弧時(shí)，電弧進(jìn)入柵片內(nèi)，被分割為數(shù)段，迅速熄滅。圖1.4滅弧柵返回本節(jié)1.1.2工廠常用電器手動(dòng)控制電器任何設(shè)備都需要操縱者給予一定的指令，才能完成規(guī)定的控制。手動(dòng)控制電器是自動(dòng)控制設(shè)備中不可缺少的器件，常用的有刀開關(guān)、按鈕、轉(zhuǎn)換開關(guān)、行程開關(guān)等。圖1.5是LW6型萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)的圖形符號和觸點(diǎn)合斷表。圖形符號中有6個(gè)回路，3個(gè)擋位連線下有黑點(diǎn)“·”的，表示這條電路是接通的。在觸點(diǎn)合斷表中用“×”表示被接通的電路，空格表示轉(zhuǎn)換開關(guān)在該位置時(shí)此路是斷開的。圖1.5萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)觸點(diǎn)號ⅠⅡⅢ1×××2

××3××

4

××5××

6

××2.自動(dòng)控制電器（1）接觸器（2）中間繼電器（3）時(shí)間繼電器（4）熱繼電器（5）速度繼電器圖1.6為空氣阻尼式通電延時(shí)型時(shí)間繼電器的結(jié)構(gòu)示意圖和圖文符號。它是利用空氣阻尼的原理來獲得延時(shí)的。主要由電磁系統(tǒng)、氣室及觸點(diǎn)系統(tǒng)組成。工作原理：在圖1.6（a）中當(dāng)線圈11通電時(shí)，電磁力克服彈簧14的反作用拉力而迅速將銜鐵向上吸合，銜鐵13帶動(dòng)杠桿15立即使1、2常閉觸點(diǎn)分?jǐn)啵?、4常開觸點(diǎn)閉合。

（a）結(jié)構(gòu)示意

（b）圖文符號圖1.6空氣阻尼通電延時(shí)型時(shí)間繼電器熱繼電器的測量元件通常採用雙金屬片，由兩種具有不同線膨脹係數(shù)的金屬碾壓而成。主動(dòng)層採用膨脹係數(shù)較高的鐵鎳鉻合金，被動(dòng)層採用膨脹係數(shù)很小的鐵鎳合金。當(dāng)雙金屬片受熱後將向被動(dòng)層方向彎曲，當(dāng)彎曲到一定程度時(shí)，通過動(dòng)作機(jī)構(gòu)使觸點(diǎn)動(dòng)作。如圖1.7所示，（a）圖是熱繼電器的結(jié)構(gòu)中感受部分的示意圖，（b）圖為圖文符號。在圖1-7（a）中發(fā)熱元件2通電發(fā)熱後，主雙金屬片1受熱向左彎曲，推動(dòng)導(dǎo)板3向左推動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)生一定的運(yùn)動(dòng)。電流越大，執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)幅度也越大。當(dāng)電流大到一定程度時(shí)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)生躍變，即觸點(diǎn)發(fā)生動(dòng)作從而切斷主電路。

（a）感受部分結(jié)構(gòu)示意

（b）圖文符號圖1.7熱繼電器速度繼電器用來感受轉(zhuǎn)速。它的感受部分主要包括轉(zhuǎn)子和定子兩大部分，執(zhí)行機(jī)構(gòu)是觸頭系統(tǒng)。當(dāng)被控電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)繼電器轉(zhuǎn)子以同樣速度旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，使定子克服外界反作用力轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度，轉(zhuǎn)速越高角度越大。當(dāng)轉(zhuǎn)速高於設(shè)定值時(shí)，速度繼電器的觸點(diǎn)發(fā)生動(dòng)作，當(dāng)速度小於這一設(shè)定值時(shí)，觸點(diǎn)又復(fù)原。速度繼電器常用於電機(jī)的降壓起動(dòng)和反接制動(dòng)，其圖文符號如圖1.8所示。圖1.8速度繼電器圖文符號3.保護(hù)電器保護(hù)電器包括熱繼電器、熔斷器、電磁脫扣器等。熱繼電器是利用電流的熱效應(yīng)來切斷電路的保護(hù)電器，它在控制電路中，用作電動(dòng)機(jī)的超載保護(hù)，既能保證電動(dòng)機(jī)不超過容許的超載，有可以最大限度地保證電動(dòng)機(jī)的超載能力。當(dāng)然，首先要保證電動(dòng)機(jī)的正常起動(dòng)。返回本節(jié)1.1.3電氣圖形文字符號2.端子標(biāo)記3.電氣圖形1.文字符號表1.1字母符號含義2.端子標(biāo)記電氣圖中各電器的接線端子用規(guī)定的字母數(shù)字符號標(biāo)記。按國家標(biāo)準(zhǔn)GB4026—83《電器接線端子的識別和用字母數(shù)字符號標(biāo)誌接線端子的通則》規(guī)定：三相交流電源的引入線用L1、L2、L3、N、PE標(biāo)記。直流系統(tǒng)電源正、負(fù)極、中間線分別用L+、L－與M標(biāo)記。三相動(dòng)力電器的引出線分別按U、V、W順序標(biāo)記。3.電氣圖形常用的電氣圖有系統(tǒng)圖、框圖、電路圖、位置圖和接線圖等。通常，系統(tǒng)圖用於描述系統(tǒng)或成套裝置，如圖1.9所示?？驁D用於描述分系統(tǒng)或設(shè)備。國家標(biāo)準(zhǔn)GB6988.3—86《電氣製圖系統(tǒng)圖和框圖》中，具體規(guī)定了繪製系統(tǒng)圖和框圖的方法，並闡述了它的用途。圖1.9系統(tǒng)圖位置圖用來表示成套裝置、設(shè)備中各個(gè)專案位置的一種圖。例如，圖1.10為某工廠電器位置圖，圖中詳細(xì)地繪製出了電氣設(shè)備中每個(gè)電器元件的相對位置，圖中各電器元件的文字代號必須與相關(guān)電路圖中電器元件的代號相同。圖1.10位置圖接線圖是電氣裝備進(jìn)行施工配線、敷線和校線工作時(shí)所應(yīng)依據(jù)的圖樣之一。它必須符合電器裝備的電路圖的要求，並清晰地表示出各個(gè)電器元件和裝備的相對安裝與敷設(shè)位置，以及它們之間的電連接關(guān)係。它是檢修和查找故障時(shí)所需的技術(shù)檔，如圖1.11所示。在國家標(biāo)準(zhǔn)GB6988.5—86《電氣製圖接線圖和接線表》中詳細(xì)規(guī)定了編制接線圖的規(guī)則。圖1.11接線圖返回本節(jié)1.2基本控制電路1.2.1直接起動(dòng)控制電路1.2.2降壓起動(dòng)1.2.3數(shù)學(xué)輔助分析法1.2.4電機(jī)的制動(dòng)1.2.5電機(jī)的調(diào)速1.2.6順序控制返回本章首頁1.2.1直接起動(dòng)控制電路單向旋轉(zhuǎn)2.可逆轉(zhuǎn)動(dòng)3.點(diǎn)動(dòng)控制4.自動(dòng)往返運(yùn)動(dòng)1.單向旋轉(zhuǎn)三相籠型電動(dòng)機(jī)單向旋轉(zhuǎn)可用開關(guān)或接觸器控制，圖1.12為接觸器控制電路。接觸器控制電路圖中，Q為開關(guān)，F(xiàn)U1、FU2為主電路與控制電路的熔斷器，KM為接觸器，KR為熱繼電器，SB1、SB2分別為起動(dòng)按鈕與停止按鈕，M為籠型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)。圖1.12單向旋轉(zhuǎn)其中的保護(hù)環(huán)節(jié)為：1）短路保護(hù)。2）超載保護(hù)。3）欠壓保護(hù)。2.可逆轉(zhuǎn)動(dòng)在實(shí)際生產(chǎn)中常需要運(yùn)動(dòng)部件實(shí)現(xiàn)正反兩個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)，這就要求拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)能做正反兩方向的運(yùn)轉(zhuǎn)。從電機(jī)原理可知，改變電動(dòng)機(jī)三相電源相序即可改變電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)方向。電動(dòng)機(jī)的常用可逆旋轉(zhuǎn)控制電路如圖1.13所示。圖1.13可逆旋轉(zhuǎn)3.點(diǎn)動(dòng)控制生產(chǎn)過程中，不僅要求生產(chǎn)機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件連續(xù)運(yùn)動(dòng)，還需要點(diǎn)動(dòng)控制。圖1.14為電動(dòng)機(jī)點(diǎn)動(dòng)控制電路。圖中的控制電路既可實(shí)現(xiàn)點(diǎn)動(dòng)控制，又可實(shí)現(xiàn)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。SB3為連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的停止按鈕，SB1為連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)起動(dòng)按鈕，SB2為點(diǎn)動(dòng)起動(dòng)按鈕。圖1.14點(diǎn)動(dòng)控制電路4.自動(dòng)往返運(yùn)動(dòng)在實(shí)際生產(chǎn)中，常常要求生產(chǎn)機(jī)械的運(yùn)動(dòng)部件能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)往返。因?yàn)橛行谐滔拗?，所以常用行程開關(guān)做控制元件來控制電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)。圖1.15為電動(dòng)機(jī)往返運(yùn)行的可逆旋轉(zhuǎn)控制電路。圖中KM1、KM2分別為電動(dòng)機(jī)正、反轉(zhuǎn)接觸器，SQ1為反向轉(zhuǎn)正向行程開關(guān)，SQ2為正向轉(zhuǎn)反向行程開關(guān)，SQ3、SQ4分別為正向、反向極限保護(hù)用限位開關(guān)。返回本節(jié)圖1.15往返運(yùn)行1.2.2降壓起動(dòng)1.自耦變壓器起動(dòng)法圖1.16是採用自動(dòng)控制自耦變壓器降壓起動(dòng)的控制電路。是由交流接觸器、熱繼電器、時(shí)間繼電器、按鈕和自耦變壓器等元件組成。圖中KM1為正常運(yùn)轉(zhuǎn)接觸器，KM2為降壓起動(dòng)接觸器，KA為起動(dòng)中間繼電器，KT為降壓起動(dòng)時(shí)間繼電器。圖1.16自耦變壓器降壓起動(dòng)2.Y-D起動(dòng)法凡是正常運(yùn)行時(shí)三相定子繞組接成三角形運(yùn)轉(zhuǎn)的三相籠型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，都可採用Y-D降壓起動(dòng)。起動(dòng)時(shí)，定子繞組先接成Y聯(lián)結(jié)，接入三相交流電源，起動(dòng)電流下降到全壓起動(dòng)時(shí)的1/3，對於Y系列電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)時(shí)起動(dòng)電流為額定電流IN的5.5～7倍。當(dāng)轉(zhuǎn)速接近額定轉(zhuǎn)速時(shí)，將電動(dòng)機(jī)定子繞組改成D聯(lián)結(jié)，電動(dòng)機(jī)進(jìn)入正常運(yùn)行。這種方法簡便、經(jīng)濟(jì)，可用在操作較頻繁的場合，但其起動(dòng)轉(zhuǎn)矩只有全壓起動(dòng)時(shí)的1/3，Y系列電動(dòng)機(jī)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩為額定轉(zhuǎn)矩的1.4～2.2倍。圖1.17為用於13kW以上電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電路，由三個(gè)接觸器和一個(gè)時(shí)間繼電器構(gòu)成。圖1.17

Y-D起動(dòng)返回本節(jié)1.2.3數(shù)學(xué)輔助分析法用繼電接觸控制線路表示邏輯代數(shù)的基本運(yùn)算邏輯函數(shù)與繼電接觸控制線路圖1.用繼電接觸控制線路表示邏輯代數(shù)的基本運(yùn)算（1）“與”運(yùn)算（邏輯乘）邏輯代數(shù)中運(yùn)算符號“×”或“·”讀作“與”?！芭c”運(yùn)算的真值表如表1.2所示。表1.2與運(yùn)算實(shí)現(xiàn)邏輯乘的器件叫做“與”門，它的邏輯符號如圖1.18（a）所示，圖1.18（b）顯示出了繼電控制線路中“與”運(yùn)算的實(shí)例，它表示觸點(diǎn)的串聯(lián)。若規(guī)定觸點(diǎn)接通為“1”，斷開為“0”，線圈通電為“1”，斷電為“0”，則可以寫出KM＝KA1×KA2，只有觸點(diǎn)KA1、KA2均接通，接觸器線圈KM能通電。（a）邏輯符號

（b）控制線路實(shí)例圖1.18邏輯“與”（2）“或”運(yùn)算（邏輯加）邏輯代數(shù)中運(yùn)算符號“+”讀作“或”?！盎颉边\(yùn)算的真值表如表1.3所示。表1.3或運(yùn)算實(shí)現(xiàn)邏輯乘的器件叫做“或”門，它的邏輯符號如圖1.19（a）所示，圖1.19（b）顯示出了繼電控制線路中“或”運(yùn)算的實(shí)例，它表示觸點(diǎn)的並聯(lián)，可寫成KM＝KA1×KA2，當(dāng)觸點(diǎn)KA1或KA2接通，或者KA1和KA2多接通時(shí)，接觸器線圈都可通電。圖1.19邏輯“或”

（a）邏輯符號

（b）控制線路實(shí)例（3）“非”運(yùn)算（邏輯非）邏輯代數(shù)中“非”運(yùn)算的符號用變數(shù)上面的短橫線表示，讀作“非”?！胺恰边\(yùn)算的真值表如表1.4所示。它表示了事物相互矛盾的兩個(gè)對立面之間的關(guān)係。這種規(guī)律的因果規(guī)律稱為“非”邏輯關(guān)係。表1.4非運(yùn)算實(shí)現(xiàn)邏輯“非”的器件叫做“非”門，它的邏輯符號如圖1.20（a）所示，圖1.20（b）示出了繼電控制線路中“非”運(yùn)算的實(shí)例，通常稱KA為原變數(shù)，為反變數(shù)，它們是一個(gè)變數(shù)的兩種形式，如同一個(gè)繼電器的一對常開、常閉觸點(diǎn)，在向各自相補(bǔ)的狀態(tài)切換時(shí)同步動(dòng)作。圖（b）中，觸點(diǎn)KA的取值與線圈KM的取值相同，而KM1與繼電器的常閉觸點(diǎn)的取值相同，所以，故實(shí)現(xiàn)了非運(yùn)算。

（a）邏輯符號

（b）控制線路實(shí)例圖1.20邏輯“非”2.邏輯函數(shù)與繼電接觸控制線路圖（1）邏輯函數(shù)（2）邏輯圖和繼電接觸控制線路圖由繼電接觸控制線路圖寫出邏輯函數(shù)由邏輯函數(shù)畫出繼電接觸控制線路圖1.21（a）為一個(gè)最簡單的起-保-停線路，接觸器線圈是串接在由觸點(diǎn)構(gòu)成的網(wǎng)路上，然後與電源相接，是一個(gè)串聯(lián)電路。它的邏輯函數(shù)是：圖1.21（b）為圖（a）的反演電路，實(shí)現(xiàn)的邏輯功能完全相同，接觸器線圈與觸點(diǎn)網(wǎng)路並聯(lián)，所以圖（b）是並聯(lián)電路。圖中所接的電阻R是限流電阻，防止電源短路。原理是通過開關(guān)網(wǎng)路使線圈的兩端短接（線圈不通電）或不予短接（線圈通電），來控制線圈。所以串聯(lián)電路是直接控制原理，並聯(lián)電路是旁路控制原理。圖1.21串聯(lián)和並聯(lián)繼電接觸控制線路返回本節(jié)

（a）

（b）1.2.4電機(jī)的制動(dòng)圖1.22為電動(dòng)機(jī)單向旋轉(zhuǎn)電機(jī)反接制動(dòng)控制電路。當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速接近零時(shí)應(yīng)迅速切斷三相電源，否則電動(dòng)機(jī)將反向起動(dòng)。為此採用速度繼電器來檢測電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速變化，並將速度繼電器調(diào)整在n>130r/min時(shí)觸點(diǎn)動(dòng)作，而當(dāng)n<100r/min時(shí)，觸點(diǎn)復(fù)原。圖1.22中，KM1為反接制動(dòng)接觸器，KM2為電動(dòng)機(jī)單向旋轉(zhuǎn)接觸器，KV為速度繼電器，R為反接制動(dòng)電阻。圖1.22反接制動(dòng)返回本節(jié)1.2.5電機(jī)的調(diào)速圖1.23是D-YY反轉(zhuǎn)向方案變極調(diào)速電動(dòng)機(jī)接線方法及控制電路。它是通過改變定子繞組的半相繞組電流方向來實(shí)現(xiàn)變極的。將三相繞組的首尾端依次相接，構(gòu)成一個(gè)封閉三角形，從首端引出線接電源，中間抽頭懸空著，構(gòu)成D聯(lián)結(jié)。若將三個(gè)首尾端相接構(gòu)成一個(gè)中性點(diǎn)N，而將各繞組中間抽頭接電源，構(gòu)成YY聯(lián)結(jié)。使每相的兩個(gè)半相繞組並聯(lián)，從而使其中一個(gè)半相繞組電流方向反了，於是電動(dòng)機(jī)極對數(shù)減小一半，即pD=2pYY。圖1.23電機(jī)變極調(diào)速(a)返回本節(jié)（a）電機(jī)接線方法（b）控制電路圖1.23電機(jī)變極調(diào)速(b)1.2.6順序控制順序控制是指以預(yù)先規(guī)定好的時(shí)間或條件為依據(jù)，按預(yù)先規(guī)定好的動(dòng)作次序，對控制過程各階段順序地進(jìn)行自動(dòng)控制。圖1.24是順序控制原理圖，其中G1～G4分別表示第一至第四程式的執(zhí)行電路，可根據(jù)每一程式的具體要求設(shè)計(jì)，K1～K4分別表示G1～G4程式執(zhí)行完成時(shí)發(fā)出的控制信號，SB5、SB6分別為起動(dòng)和停止按鈕。圖1.24順序控制原理圖返回本節(jié)1.3控制系統(tǒng)實(shí)例1.3.1主軸和進(jìn)給電動(dòng)機(jī)的控制1.3.2快速移動(dòng)1.3.3工作臺或主軸箱與主軸機(jī)動(dòng)進(jìn)給聯(lián)鎖返回本章首頁下麵以鏜床為例，分析其控制線路的應(yīng)用和控制系統(tǒng)的組成。圖1.25為鏜床電氣控制原理圖。圖1.25

T68鏜床控制原理圖1.3.1主軸和進(jìn)給電動(dòng)機(jī)的控制M1電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制高速與低速的轉(zhuǎn)換3．M1電動(dòng)機(jī)的停車制動(dòng)4．點(diǎn)動(dòng)控制5．主軸及進(jìn)給變速控制（1）停車變速（2）運(yùn)行中變速返回本節(jié)1.3.2快速移動(dòng)主軸、工作臺和主軸箱的快速移動(dòng)，由快速手柄並聯(lián)動(dòng)行程開關(guān)SQ9、SQ10，控制接觸器KM6、KM7，從而控制M2快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)來實(shí)現(xiàn)的?？焖偈直獾街虚g位置，SQ9、SQ10不被壓下，M2電動(dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)；扳到正向位置，SQ10接通，SQ9斷開，KM6通電，M2電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)；扳到反向位置，SQ9接通，SQ10斷開，KM7通電，M2電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)。返回本節(jié)1.3.3工作臺或主軸箱與主軸機(jī)動(dòng)進(jìn)給聯(lián)鎖為防止主軸箱或工作臺機(jī)動(dòng)進(jìn)給時(shí)出現(xiàn)將花盤刀架或主軸扳到機(jī)動(dòng)進(jìn)給的誤操作，一般都安裝一個(gè)行程開關(guān)SQ5以便與主軸箱和工作臺操縱手柄有機(jī)械聯(lián)動(dòng)，另外在主軸箱上再設(shè)置一個(gè)行程開關(guān)SQ6以便與主軸進(jìn)給手柄和花盤刀架進(jìn)給手柄有機(jī)械聯(lián)動(dòng)。如果主軸箱或工作臺的操縱手柄在機(jī)動(dòng)進(jìn)給時(shí)，SQ5斷開，此時(shí)若將花盤刀架或主軸進(jìn)給手柄也扳到機(jī)動(dòng)進(jìn)給位置，SQ6也斷開，這樣切斷了控制電路的來源，所以M1電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)，同時(shí)，M2電動(dòng)機(jī)也無法開動(dòng)，從而起到聯(lián)鎖保護(hù)的作用。返回本節(jié)第2章可編程序控制器概論

2.1

PLC的發(fā)展、分類及應(yīng)用2.2結(jié)構(gòu)和工作原理2.3技術(shù)性能指標(biāo)2.4編程語言本章內(nèi)容包括：l

PLC的發(fā)展、分類及應(yīng)用l

結(jié)構(gòu)及工作原理l

主要技術(shù)性能指標(biāo)l

常用編程語言返回本章首頁2.1

PLC的發(fā)展、分類及應(yīng)用

2.1.1產(chǎn)生

2.1.2發(fā)展

2.1.3特點(diǎn)

2.1.4分類

2.1.5應(yīng)用

返回本章首頁2.1.1產(chǎn)生

可編程序邏輯控制器PLC產(chǎn)生於1969年，最初只具備邏輯控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)等功能，主要是用來取代繼電接觸器控制。

現(xiàn)在所說的可編程序控制器PC（ProgrammableController）是1980年以來，美、日、德等國由先前的可編程序邏輯控制器PLC進(jìn)一步發(fā)展而來。

1985年，國際電工委員會IEC對可編程序控制器作了如下規(guī)定：可編程序控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。

返回本節(jié)2.1.2發(fā)展

1.發(fā)展及現(xiàn)狀

2.發(fā)展趨勢

（1）與電腦聯(lián)繫密切

（2）發(fā)展多樣化

（3）模組化

（4）網(wǎng)路與通信能力增強(qiáng)

（5）多樣化與標(biāo)準(zhǔn)化

（6）工業(yè)軟體發(fā)展迅速

返回本節(jié)2.1.3特點(diǎn)

1.可靠性高

2.功能強(qiáng)大

3.簡單方便

返回本節(jié)2.1.4分類

1.從結(jié)構(gòu)上可編程序控制器從結(jié)構(gòu)上可分為整體式和模組式。2.從規(guī)模上按PLC的輸入輸出點(diǎn)數(shù)可分為小型、中型和大型。

返回本節(jié)2.1.5應(yīng)用

1.工業(yè)1）開關(guān)量控制，如邏輯、定時(shí)、計(jì)數(shù)、順序等；2）模擬量控制，部分PLC或功能模組具有PID控制功能，可實(shí)現(xiàn)過程控制；3）監(jiān)控，用PLC可構(gòu)成數(shù)據(jù)採集和處理的監(jiān)控系統(tǒng)；4）建立工業(yè)網(wǎng)路，為適應(yīng)複雜的控制任務(wù)且節(jié)省資源，可採用單級網(wǎng)路或多級分佈式控制系統(tǒng)。2.其他行業(yè)可編程序控制器在其他行業(yè)的應(yīng)用也日益廣泛：在國防和民用，如建築，環(huán)保，家用電器等。返回本節(jié)2.2結(jié)構(gòu)和工作原理

2.2.1結(jié)構(gòu)

2.2.2工作原理

返回本章首頁2.2.1結(jié)構(gòu)

PLC專為工業(yè)場合設(shè)計(jì)，採用了典型的電腦結(jié)構(gòu)，主要是由CPU、電源、記憶體和專門設(shè)計(jì)的輸入輸出介面電路等組成。圖2.1為一典型PLC結(jié)構(gòu)簡圖。圖2.1結(jié)構(gòu)簡圖1.中央處理單元

中央處理單元（CPU）一般由控制器、運(yùn)算器和寄存器組成，這些電路都集成在一個(gè)晶片上。

CPU的主要功能：1）從記憶體中讀取指令

2）執(zhí)行指令3）順序取指令4）處理中斷2.記憶體

1）只讀記憶體

2）隨機(jī)記憶體RAM

3.輸入輸出單元

（1）輸入介面電路

（2）輸出介面電路

通常PLC的輸入類型可以是直流、交流和交直流。輸入電路的電源可由外部供給，有的也可由PLC內(nèi)部提供。圖2.2和圖2.3分別為一種型號PLC的直流和交流輸入介面電路的電路圖，採用的是外接電源。圖2.2描述了一個(gè)輸入點(diǎn)的介面電路。其輸入電路的一次電路與二次電路用光耦合器相連，當(dāng)行程開關(guān)閉合時(shí)，輸入電路和一次電路接通，上面的發(fā)光管用於對外顯示，同時(shí)光耦合器中的發(fā)光管使三極管導(dǎo)通，信號進(jìn)入內(nèi)部電路，此輸入點(diǎn)對應(yīng)的位由0變?yōu)?。即輸入映像寄存器的對應(yīng)位由0變?yōu)?。圖2.2直流輸入電路圖圖2.3交流輸入電路圖返回本節(jié)2.2.2工作原理

1.迴圈掃描PLC採用迴圈掃描工作方式，這個(gè)工作過程一般包括五個(gè)階段：內(nèi)部處理、與編程器等的通信處理、輸入掃描、用戶程式執(zhí)行、輸出處理，其工作過程如圖2.4所示。圖2.4中當(dāng)PLC方式開關(guān)置於RUN（運(yùn)行）時(shí)，執(zhí)行所有階段；當(dāng)方式開關(guān)置於STOP（停止）時(shí)，不執(zhí)行後3個(gè)階段，此時(shí)可進(jìn)行通信處理，如對PLC聯(lián)機(jī)或離線編程。圖2.4工作原理圖可編程序控制器的輸入處理、執(zhí)行用戶程式和輸出處理過程的原理如圖2.5所示。PLC執(zhí)行的五個(gè)階段，稱為一個(gè)掃描週期，PLC完成一個(gè)週期後，又重新執(zhí)行上述過程，掃描周而復(fù)始地進(jìn)行。圖2.5程式執(zhí)行原理圖2.與電腦的異同

相同點(diǎn)：（1）基本結(jié)構(gòu)相同

（2）程式執(zhí)行原理相同

不同點(diǎn)：

兩者的不同點(diǎn)主要體現(xiàn)在工作方式上。3.與繼電接觸器的異同

相同點(diǎn)：圖形結(jié)構(gòu)和邏輯關(guān)係相同。

不同點(diǎn)：（1）實(shí)現(xiàn)原理不同（2）工作方式不同返回本節(jié)2.3技術(shù)性能指標(biāo)

1.外形尺寸

2.輸入輸出點(diǎn)數(shù)

3.機(jī)器字長

4.速度5.指令系統(tǒng)6.記憶體容量7.擴(kuò)展性8.通信功能

返回本章首頁2.4編程語言

1.梯形圖

2.語句表

3.邏輯符號圖

4.高級語言

返回本章首頁第3章S7-200可編程序控制器3.1

S系列PLC發(fā)展概述3.2

S7-200PLC系統(tǒng)組成3.3編程元件及程式知識3.4相關(guān)設(shè)備3.5工業(yè)軟體本章學(xué)習(xí)目的本章以西門子公司生產(chǎn)的S7-200系列小型可編程序控制器為例，介紹具體型號的PLC，內(nèi)容包括：l

S系列PLC發(fā)展概述l

S7-200可編程序控制器的系統(tǒng)組成l

編程元件及程式知識l

相關(guān)設(shè)備l

常用工業(yè)軟體返回本章首頁3.1

S系列PLC發(fā)展概述

德國的西門子（SIEMENS）公司是歐洲最大的電子和電氣設(shè)備製造商，生產(chǎn)的SIMATIC可編程序控制器在歐洲處於領(lǐng)先地位。其第一代可編程序控制器是1975年投放市場的SIMATICS3系列的控制系統(tǒng)。在1979年，微處理器技術(shù)被應(yīng)用到可編程序控制器中，產(chǎn)生了SIMATICS5系列，取代了S3系列，之後在20世紀(jì)末又推出了S7系列產(chǎn)品。最新的SIMATIC產(chǎn)品為SIMATICS7、M7和C7等幾大系列。返回本章首頁3.2

S7-200PLC系統(tǒng)組成

3.2.1系統(tǒng)基本構(gòu)成3.2.2主機(jī)結(jié)構(gòu)3.2.3掃描週期及工作方式3.2.4輸入輸出擴(kuò)展3.2.5主機(jī)性能指標(biāo)返回本章首頁從CPU模組的功能來看，SIMATICS7-200系列小型可編程序控制器發(fā)展至今，大致經(jīng)歷了兩代：第一代產(chǎn)品其CPU模組為CPU21X，主機(jī)都可進(jìn)行擴(kuò)展，它具有四種不同結(jié)構(gòu)配置的CPU單元：CPU212，CPU214，CPU215和CPU216，對第一代PLC產(chǎn)品不再作具體介紹。第二代產(chǎn)品其CPU模組為CPU22X，是在21世紀(jì)初投放市場的，速度快，具有較強(qiáng)的通信能力。它具有四種不同結(jié)構(gòu)配置的CPU單元：CPU221，CPU222，CPU224和CPU226，除CPU221之外，其他都可加擴(kuò)展模組。3.2.1系統(tǒng)基本構(gòu)成

SIMATICS7-200系統(tǒng)由硬體和工業(yè)軟體兩大部分構(gòu)成，如圖3.1所示。圖3.1

S7-200PLC系統(tǒng)組成系統(tǒng)基本構(gòu)成1.硬體（1）基本單元（2）擴(kuò)展單元（3）特殊功能模組（4）相關(guān)設(shè)備2.工業(yè)軟體工業(yè)軟體是為更好地管理和使用這些設(shè)備而開發(fā)的與之相配套的程式、文檔及其規(guī)則的總和，它主要由標(biāo)準(zhǔn)工具、工程工具、運(yùn)行軟體和人機(jī)介面等幾大類構(gòu)成。返回本節(jié)3.2.2主機(jī)結(jié)構(gòu)

1.各CPU介紹及I/O系統(tǒng)（1）主機(jī)外形SIMATICS7-200系統(tǒng)CPU22X系列PLC主機(jī)（CPU模組）的外形如圖3.2所示：圖3.2

S7-200主機(jī)外形（2）基本結(jié)構(gòu)特點(diǎn)輸出信號類型電源輸出基本I/O存儲安全高速反應(yīng)模擬電位器即時(shí)時(shí)鐘輸入輸出可擴(kuò)展性4種CPU各有電晶體輸出和8繼電器輸出兩種類型，具有不同電源電壓和控制電壓。各類型的型號如表3.1所示。表3.1

CPU型號SIMATICS7-200系統(tǒng)CPU22X系列PLC主機(jī)及I/O特性如表3.2所示。表3.2主機(jī)及I/O特性2.存儲系統(tǒng)（1）存儲系統(tǒng)（2）記憶體及使用（3）存儲安全圖3.3存儲系統(tǒng)表3.3存儲容量（2）記憶體及使用上裝和下裝用戶程式定義記憶體保持範(fàn)圍用程式永久保存數(shù)據(jù)記憶體卡的使用（3）存儲安全1）主機(jī)CPU模組內(nèi)部配備的EEPROM，上裝程式時(shí)，可自動(dòng)裝入並永久保存用戶程式、數(shù)據(jù)和CPU的組態(tài)數(shù)據(jù)。2）用戶可以用程式將存儲在RAM中的數(shù)據(jù)備份到EEPROM記憶體。3）主機(jī)CPU提供一個(gè)超級電容器，可使RAM中的程式和數(shù)據(jù)在斷電後保持幾天之久。4）CPU提供一個(gè)可選的電池卡，可在斷電後超級電容器中的電量完全耗盡時(shí)，繼續(xù)為內(nèi)部RAM記憶體供電，以延長數(shù)據(jù)所存的時(shí)間。5）可選的記憶體卡可使用戶像使用電腦磁片一樣來方便地備份和裝載程式和數(shù)據(jù)。返回本節(jié)3.2.3掃描週期及工作方式

1.掃描週期2.工作方式3.改變CPU工作方式的方法圖3.4

CPU的掃描週期1.掃描週期

（1）輸入處理（2）執(zhí)行程式（3）處理通信請求（4）執(zhí)行CPU自診斷測試（5）寫數(shù)字輸出2.工作方式

（1）STOP方式（2）RUN方式3.改變CPU工作方式的方法

1）用PLC上的方式開關(guān)來手動(dòng)切換，方式開關(guān)有3個(gè)擋位。2）用STEP7-Micro/Win32編程軟體，應(yīng)首先把主機(jī)的方式開關(guān)置於TERM或RUN位置，然後在此軟體平臺用滑鼠單擊STOP和RUN方式按鈕即可。3）在用戶程式中用指令由RUN方式轉(zhuǎn)換到STOP方式，前提是程式邏輯允許中斷程式的執(zhí)行。返回本節(jié)3.2.4輸入輸出擴(kuò)展

1.設(shè)備連接2.最大I/O配置的預(yù)算3.輸入輸出及CPU組態(tài)1.設(shè)備連接

圖3.5

I/O擴(kuò)展示意圖2.最大I/O配置的預(yù)算

（1）映像寄存器數(shù)量（2）電流提供（3）模組電流（4）電流預(yù)算規(guī)則（2）電流提供各CPU所能提供的最大5VDC電流如表3.4所示。（3）模組電流

CPU22X可連接的各擴(kuò)展模組消耗5VDC電流如表3.5所示。3.輸入輸出及CPU組態(tài)

（1）I/O點(diǎn)數(shù)擴(kuò)展和編址（2）設(shè)置輸入濾波（3）設(shè)置脈衝捕捉（4）輸出表配置（5）定義記憶體保持範(fàn)圍例如，某一控制系統(tǒng)選用CPU224，系統(tǒng)所需的輸入輸出點(diǎn)數(shù)各為：數(shù)字量輸入24點(diǎn)、數(shù)字量輸出20點(diǎn)、模擬量輸入6點(diǎn)、模擬量輸出2點(diǎn)。本系統(tǒng)可有多種不同模組的選取組合，表3.6所示為其中的一種可行的系統(tǒng)輸入輸出組態(tài)狀況。若按表3.6的擴(kuò)展方式，各模組在I/O鏈中的位置排列方式也可以有多種，圖3.6所示為其中的一種模組連接形式。圖3.6擴(kuò)展連接圖S7-200CPU為每個(gè)主機(jī)數(shù)字量輸入提供了脈衝捕捉功能，它可以使主機(jī)能夠捕捉小於一個(gè)掃描週期的短脈衝，並將其保持到主機(jī)讀到這個(gè)信號，但前提是只有通過濾波器後，脈衝捕捉才有效。此外，在一個(gè)給定的掃描週期內(nèi)如果有不只一個(gè)脈衝，則只有第一個(gè)脈衝可以被捕捉到，幾種情況下的脈衝捕捉波形如圖3.7所示。圖3.7脈衝捕捉波形圖表3.7

22X主機(jī)主要技術(shù)指標(biāo)返回本節(jié)3.2.5主機(jī)性能指標(biāo)

S7-20022X各主機(jī)的主要技術(shù)性能指標(biāo)如下表3.7所示。返回本節(jié)3.3編程元件及程式知識

3.3.1編程元件及尋址3.3.2指令系統(tǒng)3.3.3編程語言3.3.4程式結(jié)構(gòu)返回本章首頁3.3.1編程元件及尋址

1.數(shù)據(jù)類型2.直接尋址方式3．間接尋址方式1.數(shù)據(jù)類型（1）數(shù)據(jù)類型及範(fàn)圍SIMATICS7-200系列PLC數(shù)據(jù)類型可以是布爾型、整型和實(shí)型（浮點(diǎn)數(shù)）。實(shí)數(shù)採用32位單精確度數(shù)來表示，其數(shù)值有較大的表示範(fàn)圍：正數(shù)為+1.175495E-38～+3.402823E+38；負(fù)數(shù)為-1.175495E~38～-3.402823E+38。不同長度的整數(shù)所表示的數(shù)值範(fàn)如表3.8所示。（2）常數(shù)在編程中經(jīng)常會使用常數(shù)。常數(shù)數(shù)據(jù)長度可為位元組、字和雙字，在機(jī)器內(nèi)部的數(shù)據(jù)都以二進(jìn)位存儲，但常數(shù)的書寫可以用二進(jìn)位、十進(jìn)位、十六進(jìn)制、ASCII碼或浮點(diǎn)數(shù)（實(shí)數(shù)）等多種形式。幾種常數(shù)形式分別如表3.9所示。2.直接尋址方式（1）編址形式按位尋址的格式為：Ax.y存儲區(qū)內(nèi)另有一些元件是具有一定功能的硬體，由於元件數(shù)量很少，所以不用指出元件所在存儲區(qū)域的位元組，而是直接指出它的編號。其尋址格式為：Ay數(shù)據(jù)尋址格式為：ATx（2）各元件介紹輸入繼電器（I）輸出繼電器（Q）通用輔助繼電器（M）特殊標(biāo)誌繼電器（SM）變數(shù)記憶體（V）局部變數(shù)記憶體（L）順序控制繼電器（S）定時(shí)器（T）計(jì)數(shù)器（C）模擬量輸入映像寄存器（AI）、模擬量輸出映像寄存器（AQ）高速計(jì)數(shù)器（HC）累加器（AC）S7-200將編程元件統(tǒng)一歸為記憶體單元，存儲單元按位元組進(jìn)行編址，無論所尋址的是何種數(shù)據(jù)類型，通常應(yīng)指出它在所在存儲區(qū)域和在區(qū)域內(nèi)的位元組地址。每個(gè)單元都有惟一的地址，地址用名稱和編號兩部分組成，元件名稱（區(qū)域地址符號）如表3.10所示。

按位尋址的格式為：Ax.y必須指定元件名稱、位元組地址和位號，如圖3.8所示。圖3.8中MSB表示最高位，LSB表示最低位。圖3.8位尋址格式3．間接尋址方式

間接尋址方式是，數(shù)據(jù)存放在記憶體或寄存器中，在指令中只出現(xiàn)所需數(shù)據(jù)所在單元的記憶體地址的地址。存儲單元地址的地址又稱為地址指針。這種間接尋址方式與電腦的間接尋址方式相同。間接尋址在處理記憶體連續(xù)地址中的數(shù)據(jù)時(shí)非常方便，而且可以縮短程式所生成的代碼的長度，使編程更加靈活。用間接尋址方式存取數(shù)據(jù)需要作的工作有3種：建立指針、間接存取和修改指針。（1）建立指針

建立指針必須用雙字傳送指令（MOVD），將記憶體所要訪問的單元的地址裝入用來作為指針的記憶體單元或寄存器，裝入的是地址而不是數(shù)據(jù)本身，格式如下：例： MOVD &VB200,VD302 MOVD &MB10,AC2 MOVD &C2,LD14注意：建立指針用MOVD指令。（2）間接存取

指令中在運(yùn)算元的前面加“*”表示該運(yùn)算元為一個(gè)指針。下麵兩條指令是建立指針和間接存取的應(yīng)用方法：

MOVD &VB200，AC0 MOVW *AC0，AC1若存儲區(qū)的地址及單元中所存的數(shù)據(jù)如下所示執(zhí)行過程如下：（3）修改指針

下麵的兩條指令可以修改指針的用法：INCD AC0INCD AC0MOVW *AC0，AC1返回本節(jié)3.3.2指令系統(tǒng)

S7-200系列PLC主機(jī)中有兩類基本指令集：SIMATIC指令集和IEC1131-3指令集，程式員可以任選一種。提供了許多類型的指令以完成廣泛的自動(dòng)化任務(wù)。SIMATIC指令集：是為S7-200系列PLC設(shè)計(jì)的，本指令通常執(zhí)行時(shí)間短，而且可以用LAD、STL和FBD三種編程語言。IEC1131-3指令集是不同PLC廠家的指令標(biāo)準(zhǔn)，它不能使用STL編程語言。返回本節(jié)3.3.3編程語言

1.語句表2.梯形圖3.功能塊圖4.其他編程語言1.語句表

語句表（STL）語言類似於電腦的組合語言，特別適合於來自電腦領(lǐng)域的工程人員。用指令助記符創(chuàng)建用戶程式，屬於面向機(jī)器硬體的語言，STEP7Micro/Win32的語句表如圖3.9所示。圖3.9語句表舉例2.梯形圖

圖3.10梯形圖舉例3.功能塊圖

功能塊圖（FBD）的圖形結(jié)構(gòu)與數(shù)字電子電路的結(jié)構(gòu)極為相似，如下圖3.11所示。4.其他編程語言

SIMATIC工業(yè)軟體中的工程工具中為大型或中型PLC提供了許多高級編程工具，以下簡要其中的幾種：（1）S7-SLC和M7-ProC/C++（2）S7-GRAPH（3）S7-HiGraph（4）CFC（1）S7-SLC和

M7-ProC/C++圖3.12

SLC語言S7-SLC的語言與PASCAL非常相似，如圖3.12所示。（2）S7-GRAPH

圖3.13順序流程圖（3）S7-HiGraph

它借助於狀態(tài)圖來描述非同步過程。用於裝置和過程，以及可能的轉(zhuǎn)移狀態(tài)的圖形描述。本工具可基於系統(tǒng)框圖和流程圖直接進(jìn)行編程，程式結(jié)構(gòu)和過程清晰。S7-HiGraph如圖3.14所示。圖3.14狀態(tài)圖（4）CFC

CFC（連續(xù)功能圖）是在原來的CSF（控制系統(tǒng)流程圖）的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，它通過繪製過程控制流程圖，將各程式塊在版面上佈置，然後將它們相互連接即可。控制系統(tǒng)流程圖如圖3.15所示。返回本節(jié)圖3.15連續(xù)功能圖3.3.4程式結(jié)構(gòu)

1.用戶程式（1）主程序（2）副程式（3）中斷處理程式2.數(shù)據(jù)塊3.參數(shù)塊如果編程使用的是手編器，主程序應(yīng)安排到程式的最前面。其他部分的位置安排沒有嚴(yán)格的順序，但習(xí)慣上把子程式安排在中斷程式的前面。如圖3.16所示。圖3.16程式結(jié)構(gòu)返回本節(jié)3.4相關(guān)設(shè)備

3.4.1手編器3.4.2電腦3.4.3人機(jī)介面3.4.4特殊功能模組返回本章首頁3.4.1手編器

工業(yè)上用的各廠商的可編程序控制器的使用中，手編器曾是主要編程設(shè)備，後來出現(xiàn)了圖形輸入設(shè)備，又出現(xiàn)了電腦編程軟體。通過通信設(shè)備，使PLC和電腦相連，用編程軟體可直接在電腦上編程，由於電腦的顯示器螢?zāi)惠^大，對程式的編制和修更加方便高效。但即使是現(xiàn)在，手編器的使用仍十分廣泛，特別是用小型和微型PLC實(shí)現(xiàn)的小規(guī)模系統(tǒng)。返回本節(jié)3.4.2電腦

電腦包括個(gè)人電腦和工業(yè)電腦，在可編程序控制器系統(tǒng)的工業(yè)應(yīng)用中發(fā)揮著越來越重要的作用，幾乎PLC系統(tǒng)從工程專案開發(fā)、編程、調(diào)試到系統(tǒng)的運(yùn)行和維護(hù)，電腦越來越成了不可缺少的工具。返回本節(jié)3.4.3人機(jī)介面

1.構(gòu)造特點(diǎn)文本顯示區(qū)：可顯示兩行資訊（每行20個(gè)字元）的液晶顯示LCD。按鍵：共有9個(gè)鍵。通信：通過TD/CPU電纜（通用RS232介面）可以提供可編程序控制器與TD200的通信，同時(shí)可以提供TD的電源，而不必再另接電源。電源：如果不用TD/CPU通信電纜，可以通過面板右側(cè)的電源介面連接外部電源。2.主要功能可以顯示從CPU主機(jī)讀出的資訊（如讀取指令、數(shù)據(jù)、當(dāng)前值及狀態(tài)）；可以調(diào)整運(yùn)行中選定的程式變數(shù)；可以提供對輸入輸出點(diǎn)的強(qiáng)制功能；可以為即時(shí)時(shí)鐘設(shè)置日期和時(shí)間；支持多種語言形式的菜單和提示並支持中文。返回本節(jié)3.4.4特殊功能模組

1.數(shù)字量擴(kuò)展模組2.模擬量擴(kuò)展模組3.熱電偶、熱電阻模組4.通信擴(kuò)展模組5.現(xiàn)場設(shè)備介面模組1.數(shù)字量擴(kuò)展模組數(shù)字量擴(kuò)展模組主要有：EM221數(shù)字量輸入模組，24V，8輸入。

EM222數(shù)字量輸出模組，24V，8輸出。

EM223數(shù)字量混合模組，24V。2.模擬量擴(kuò)展模組模擬量擴(kuò)展模組主要有：EM231：4模擬輸入點(diǎn)，2W，12位。EM232：2模擬輸出點(diǎn)，2W，12位。EM235：4模擬輸入點(diǎn)，1模擬量輸出點(diǎn)，2W，12位。3.熱電偶、熱電阻模組

EM231為1.8W，15位，模擬量輸入。4.通信擴(kuò)展模組EM277PROFIBUS-DP模組用於PLC現(xiàn)場匯流排通信連接。串列傳輸速率可從9600~12M波特。5.現(xiàn)場設(shè)備介面模組CP243-2通信處理器是AS-I主站連接部件，專門用於S7-200CPU22x，連接的同時(shí)顯著增加了S7-200可利用的I/O點(diǎn)數(shù)。返回本節(jié)3.5工業(yè)軟體

3.5.1應(yīng)用和特點(diǎn)3.5.2工業(yè)軟體的類型返回本章首頁3.5.1應(yīng)用和特點(diǎn)

1.應(yīng)用它為自動(dòng)化工程專案的所有階段提供如下方便使用的功能：硬體和通信的規(guī)劃、配置和參數(shù)的賦值；用戶編程；檔編制；系統(tǒng)測試、起動(dòng)、服務(wù)；過程控制；歸檔。2.特點(diǎn)採用多種標(biāo)準(zhǔn)共用數(shù)據(jù)管理工具系統(tǒng)集成化開放化的系統(tǒng)可重用的程式段集成的診斷功能返回本節(jié)3.5.2工業(yè)軟體的類型

1.標(biāo)準(zhǔn)工具標(biāo)準(zhǔn)工具是SIMATICS7/M7/C7自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行編程的基礎(chǔ)，SIMATIC系列標(biāo)準(zhǔn)工具及其適用範(fàn)圍如表3.12所示。2.工程工具工程工具主要包括：編程員用的高級語言；技術(shù)專家用的圖形語言；診斷、仿真、遠(yuǎn)程維護(hù)和工廠檔編制等用的輔助軟體。3.運(yùn)行軟體

運(yùn)行軟體種類很多，以下是幾個(gè)常用的運(yùn)行軟體：1）SIMATICS7的控制，例如：標(biāo)準(zhǔn)控制、模組化和模糊控制系列軟體；2）將自動(dòng)化系統(tǒng)連接到Windows應(yīng)用程式的程式介面工具；3）SIMATICM7的即時(shí)操作系統(tǒng)。4.人機(jī)介面

人機(jī)介面包括：操作員面板和系統(tǒng)組態(tài)用的軟體，如Protool和Protool/Life等；用於過程診斷的可選軟體包ProAgent；Windows95/NT用的高性能可視化工具系統(tǒng)WinCC。返回本節(jié)第4章基本指令4.1位操作類指令4.2運(yùn)算指令4.3其他數(shù)據(jù)處理指令4.4表功能指令4.5轉(zhuǎn)換指令本章學(xué)習(xí)目的l

位操作類指令，主要是位操作及運(yùn)算指令，與時(shí)也包含與位操作密切相關(guān)的定時(shí)器和計(jì)數(shù)器指令等。l

運(yùn)算指令，包括常用的算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算指令。l

其他數(shù)據(jù)處理類，包括數(shù)據(jù)的傳送、移位、填充和交換等指令。l

表功能指令，包括對表的存取和查找指令。l

轉(zhuǎn)換指令，包括數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換、碼轉(zhuǎn)換和字元轉(zhuǎn)換指令。返回本章首頁4.1位操作類指令4.1.1指令使用概述

4.1.2基本邏輯指令

4.1.3複雜邏輯指令

4.1.4定時(shí)器指令

4.1.5計(jì)數(shù)器指令

4.1.6比較

返回本章首頁4.1.1指令使用概述

1.主機(jī)的有效編程範(fàn)圍記憶體的存儲容量及各編程元件的有效編程範(fàn)圍如右表4.1所示。許多指令中含有運(yùn)算元，運(yùn)算元的有效編址範(fàn)圍如表4.2所示。（1）指令例整數(shù)加法+I，整數(shù)加法指令。使能輸入有效時(shí)，將兩個(gè)單字長（16位）的符號整數(shù)IN1和IN2相加，產(chǎn)生一個(gè)16位整數(shù)結(jié)果輸出（OUT）。在LAD和FBD中，以指令盒形式編程。指令盒的執(zhí)行結(jié)果：IN1+IN2=OUT在STL中，執(zhí)行結(jié)果：IN1+OUT=OUTIN1和IN2的尋址範(fàn)圍：VW、IW、QW、MW、SW、SMW、LW、AIW、T、C、AC、*VD、*AC、*LD和常數(shù)。OUT的尋址範(fàn)圍：VW、IW、QW、MW、SW、SMW、LW、T、C、AC、*VD、*AC和*LD。本指令影響的特殊記憶體位：SM1.0（零）；SM1.1（溢出）；SM1.2（負(fù)）使能流輸出ENO斷開的出錯(cuò)條件：SM1.1（溢出）；SM4.3（運(yùn)行時(shí)間）；0006（間接尋址）指令格式：+I IN1,OUT 例：

+I VW0,VW4本指令在梯形圖和語句表中的編程如圖4.1所示。圖4.1整數(shù)加法3.梯形圖的基本繪製規(guī)則

（1）Network

（2）能流/使能

（3）編程順序

（4）編號分配

（5）內(nèi)、外觸點(diǎn)的配合

（6）觸點(diǎn)的使用次數(shù)

（7）線圈的使用次數(shù)

（8）線圈的連接

返回本節(jié)4.1.2基本邏輯指令

基本邏輯指令在語句表語言中是指對位存儲單元的簡單邏輯運(yùn)算，在梯形圖中是指對觸點(diǎn)的簡單連接和對標(biāo)準(zhǔn)線圈的輸出。一般來說，語句表語言更適合於熟悉可編程序控制器和邏輯編程方面有經(jīng)驗(yàn)的編程人員。用這種語言可以編寫出用梯形圖或功能框圖無法實(shí)現(xiàn)的程式。選擇語句表時(shí)進(jìn)行位運(yùn)算要考慮主機(jī)的內(nèi)部存儲結(jié)構(gòu)?？删幊绦蚩刂破髦械亩询B與電腦中的堆疊結(jié)構(gòu)相同，堆疊是一組能夠存儲和取出數(shù)據(jù)的暫時(shí)存儲單元。堆疊的存取特點(diǎn)是“後進(jìn)先出”，S7-200可編程序控制器的主機(jī)邏輯堆疊結(jié)構(gòu)如表4.3所示。1.標(biāo)準(zhǔn)觸點(diǎn)指令（1）LD：裝入常開觸點(diǎn)（LoaD）（2）LDN：裝入常閉觸點(diǎn)（LoaDNot）

（3）A：與常開觸點(diǎn)（And）

（4）AN：與常閉觸點(diǎn)（AndNot）。

（5）O：或常閉觸點(diǎn)（Or）

（6）ON：或常閉觸點(diǎn)（OrNot）

（7）NOT：觸點(diǎn)取非（輸出反相）

（8）=：輸出指令

在語句表中，LD、LDN、A、AN、O、ON、NOT這幾條指令的執(zhí)行對邏輯堆疊的影響分別如表4.4、表4.5其後的說明。表4.5指令A(yù)

I0.2的執(zhí)行程式實(shí)例：本程式段用以介紹標(biāo)準(zhǔn)觸點(diǎn)指令在梯形圖、語句表和功能塊圖3種語言編程中的應(yīng)用，仔細(xì)比較不同編程工具的區(qū)別與聯(lián)繫。其梯形圖和語句表程式結(jié)構(gòu)如圖4.2所示。圖4.2標(biāo)準(zhǔn)觸點(diǎn)LAD和STL例本程式對應(yīng)的功能框圖如圖4.3所示。在功能框圖中，常閉觸點(diǎn)的裝入和串並聯(lián)用指令盒的對應(yīng)輸入信號端加圓圈來表示。程式執(zhí)行的時(shí)序圖如圖4.4所示。圖4.3標(biāo)準(zhǔn)觸點(diǎn)FBD例2.正負(fù)跳變指令

圖4.4時(shí)序圖負(fù)跳變觸點(diǎn)檢測到脈衝的每一次負(fù)跳變後，產(chǎn)生一個(gè)微分脈衝。指令格式：ED（無運(yùn)算元）應(yīng)用舉例：圖4.5是跳變指令的程式片斷。圖4.6是圖4.5指令執(zhí)行的時(shí)序。圖4.5跳變應(yīng)用圖4.6時(shí)序（1）S，置位指令

（2）R，複位指令

置位即置1，複位即置0。置位和複位指令可以將位存儲區(qū)的某一位開始的一個(gè)或多個(gè)（最多可達(dá)255個(gè)）同類記憶體位置1或置0。這兩條指令在使用時(shí)需指明三點(diǎn)：操作性質(zhì)、開始位和位的數(shù)量。各運(yùn)算元類型及範(fàn)圍如表4.6所示。3.置位和複位指令

（1）S，置位指令

將位存儲區(qū)的指定位（位bit）開始的N個(gè)同類記憶體位置位。用法：

S bit, N例：

S Q0.0, 1（2）R，複位指令

將位存儲區(qū)的指定位（位bit）開始的N個(gè)同類記憶體位複位。當(dāng)用複位指令時(shí)，如果是對定時(shí)器T位或計(jì)數(shù)器C位進(jìn)行複位，則定時(shí)器位或計(jì)數(shù)器位被複位，同時(shí)，定時(shí)器或計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值被清零。用法：

R bit, N例：

R Q0.2, 3應(yīng)用舉例：圖4.7為置位和複位指令應(yīng)用程式片斷。圖4.7置位複位本程式對應(yīng)的時(shí)序圖如圖4.8所示。圖4.8時(shí)序圖4.立即指令

（1）立即觸點(diǎn)指令

（2）=I，立即輸出指令

（3）SI，立即置位指令

（4）RI，立即複位指令

（1）立即觸點(diǎn)指令在每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)觸點(diǎn)指令的後面加“I”。指令執(zhí)行時(shí)，立即讀取物理輸入點(diǎn)的值，但是不刷新對應(yīng)映像寄存器的值。這類指令包括：LDI、LDNI、AI、ANI、OI和ONI。下麵以LDI指令為例。用法：

LDI bit例：

LDI I0.2注意：bit只能是I類型。（2）=I，立即輸出指令用立即指令訪問輸出點(diǎn)時(shí)，把棧頂值立即複製到指令所指出的物理輸出點(diǎn)，同時(shí)，相應(yīng)的輸出映像寄存器的內(nèi)容也被刷新。用法：

=I bit例：

=I Q0.2注意：bit只能是Q類型。（3）SI，立即置位指令用立即置位指令訪問輸出點(diǎn)時(shí)，從指令所指出的位（bit）開始的N個(gè)（最多為128個(gè)）物理輸出點(diǎn)被立即置位，同時(shí)，相應(yīng)的輸出映像寄存器的內(nèi)容也被刷新。用法：

SI bit, N例：

SI Q0.0, 2注意：bit只能是Q類型。SI和RI指令的運(yùn)算元類型及範(fàn)圍如表4.7所示。（4）RI，立即複位指令用立即複位指令訪問輸出點(diǎn)時(shí)，從指令所指出的位（bit）開始的N個(gè)（最多為128個(gè)）物理輸出點(diǎn)被立即複位，同時(shí)，相應(yīng)的輸出映像寄存器的內(nèi)容也被刷新。用法：

RI bit, N例：

RI Q0.0, 1應(yīng)用舉例：圖4.9為立即指令應(yīng)用中的一段程式，圖4.10是程式對應(yīng)的時(shí)序圖。圖4.9立即指令程式圖4.10時(shí)序圖返回本節(jié)4.1.3複雜邏輯指令

1.棧裝載與指令

2.棧裝載或指令

3.邏輯推入棧指令

4.邏輯彈出棧指令

5.邏輯讀棧指令

6.裝入堆疊指令

1.棧裝載與指令

ALD，棧裝載與指令（與塊）。在梯形圖中用於將並聯(lián)電路塊進(jìn)行串聯(lián)連接。在語句表中指令A(yù)LD執(zhí)行情況如表4.8所示。OLD，棧裝載或指令（或塊）。在梯形圖中用於將串聯(lián)電路塊進(jìn)行並聯(lián)連接。在語句表中指令OLD執(zhí)行情況如表4.9所示。2.棧裝載或指令

LPS，邏輯推入棧指令（分支或主控指令）。在梯形圖中的分支結(jié)構(gòu)中，用於生成一條新的母線，左側(cè)為主控邏輯塊時(shí)，第一個(gè)完整的從邏輯行從此處開始。注意：使用LPS指令時(shí)，本指令為分支的開始，以後必須有分支結(jié)束指令LPP。即LPS與LPP指令必須成對出現(xiàn)。在語句表中指令LPS執(zhí)行情況如下表4.10所示。3.邏輯推入棧指令

4.邏輯彈出棧指令

LPP，邏輯彈出棧指令（分支結(jié)束或主控複位指令）。在梯形圖中的分支結(jié)構(gòu)中，用於將LPS指令生成一條新的母線進(jìn)行恢復(fù)。注意：使用LPP指令時(shí)，必須出現(xiàn)在LPS的後面，與LPS成對出現(xiàn)。在語句表中指令LPP執(zhí)行情況如下表4.11所示。5.邏輯讀棧指令

LRD，邏輯讀棧指令。在梯形圖中的分支結(jié)構(gòu)中，當(dāng)左側(cè)為主控邏輯塊時(shí)，開始第二個(gè)和後邊更多的從邏輯塊。在語句表中指令LRD執(zhí)行情況如表4.12所示。6.裝入堆疊指令

LDS，裝入堆疊指令。本指令編程時(shí)較少使用。指令格式：

LDS n（n為0~8的整數(shù)）例：

LDS 4指令LDS 4在語句表中執(zhí)行情況如下表4.13所示。應(yīng)用舉例：圖4.11是複雜邏輯指令在實(shí)際應(yīng)用中的一段程式的梯形圖。圖4.11複雜邏輯指令的應(yīng)用返回本節(jié)4.1.4定時(shí)器指令

系統(tǒng)提供3種定時(shí)指令：TON、TONR和TOF。精度等級：S7-200定時(shí)器的精度（時(shí)間增量/時(shí)間單位/解析度）有3個(gè)等級：1ms、10ms和100ms，精度等級和定時(shí)器號關(guān)係如表4.14所示。指令運(yùn)算元

1）編號：

2）預(yù)設(shè)值PT：

3）使能輸入（只對LAD和FBD）：

1.接通延時(shí)定時(shí)器

TON，接通延時(shí)定時(shí)器指令。用於單一間隔的定時(shí)。上電週期或首次掃描，定時(shí)器位OFF，當(dāng)前值為0。使能輸入接通時(shí)，定時(shí)器位為OFF，當(dāng)前值從0開始計(jì)數(shù)時(shí)間，當(dāng)前值達(dá)到預(yù)設(shè)值時(shí)，定時(shí)器位ON，當(dāng)前值連續(xù)計(jì)數(shù)到32767。使能輸入斷開，定時(shí)器自動(dòng)複位，即定時(shí)器位OFF，當(dāng)前值為0。指令格式：

TON Txxx，PT例：

TON T120，82.有記憶接通延時(shí)定時(shí)器

TONR，有記憶接通延時(shí)定時(shí)器指令。用於對許多間隔的累計(jì)定時(shí)。上電週期或首次掃描，定時(shí)器位OFF，當(dāng)前值保持。使能輸入接通時(shí)，定時(shí)器位為OFF，當(dāng)前值從0開始計(jì)數(shù)時(shí)間。使能輸入斷開，定時(shí)器位和當(dāng)前值保持最後狀態(tài)。使能輸入再次接通時(shí)，當(dāng)前值從上次的保持值繼續(xù)計(jì)數(shù)，當(dāng)累計(jì)當(dāng)前值達(dá)到預(yù)設(shè)值時(shí)，定時(shí)器位ON，當(dāng)前值連續(xù)計(jì)數(shù)到32767。TONR定時(shí)器只能用複位指令進(jìn)行複位操作。指令格式：TONR Txxx，PT例：

TONR T20，633.斷開延時(shí)定時(shí)器TOF，斷開延時(shí)定時(shí)器指令。用於斷開後的單一間隔定時(shí)。上電週期或首次掃描，定時(shí)器位OFF，當(dāng)前值為0。使能輸入接通時(shí)，定時(shí)器位為ON，當(dāng)前值為0。當(dāng)使能輸入由接通到斷開時(shí)，定時(shí)器開始計(jì)數(shù)，當(dāng)前值達(dá)到預(yù)設(shè)值時(shí)，定時(shí)器位OFF，當(dāng)前值等於預(yù)設(shè)值，停止計(jì)數(shù)。TOF複位後，如果使能輸入再有從ON到OFF的負(fù)跳變，則可實(shí)現(xiàn)再次啟動(dòng)。指令格式：TOF Txxx，PT例：

TOF T35，64.應(yīng)用舉例例1：圖4.12是介紹3種定時(shí)器的工作特性的程式片斷，其中T35為通電延時(shí)定時(shí)器，T2為有記憶通電延時(shí)定時(shí)器，T36為斷電延時(shí)定時(shí)器。圖4.12定時(shí)器特性本梯形圖程式中輸入輸出執(zhí)行時(shí)序關(guān)係如圖4.13所示。圖4.13定時(shí)器時(shí)序例2：用TON構(gòu)造各種類型的時(shí)間繼電器觸點(diǎn)。有的廠商的PLC只有TON定時(shí)器，因此，在這種情況下可以利用TON來構(gòu)造斷電延時(shí)型的各種觸點(diǎn)。圖4.14是用TON構(gòu)造TOF作用的觸點(diǎn)。其時(shí)序圖與TOF的時(shí)序完全相同。圖4.15用通電延時(shí)定時(shí)器與輸出繼電器組成帶瞬動(dòng)觸點(diǎn)的定時(shí)器。圖4.16是利用常開觸點(diǎn)實(shí)現(xiàn)通電和斷電都延時(shí)的觸點(diǎn)作用。本程式實(shí)現(xiàn)的功能是：用輸入端I0.0控制輸出端Q0.0，當(dāng)I0.0接通後，過3個(gè)時(shí)間單位Q0.0端輸出接通，當(dāng)I0.0斷開後，過6個(gè)時(shí)間單位Q0.0斷開。圖4.14定時(shí)器應(yīng)用圖4.14定時(shí)器應(yīng)用圖4.15定時(shí)器應(yīng)用圖4.16定時(shí)器應(yīng)用返回本節(jié)4.1.5計(jì)數(shù)器指令

1.概述

2.增計(jì)數(shù)器

3.增減計(jì)數(shù)器

4.減計(jì)數(shù)器

5.應(yīng)用舉例

1.概述

計(jì)數(shù)器用來累計(jì)輸入脈衝的次數(shù)。計(jì)數(shù)器也是由積體電路構(gòu)成，是應(yīng)用非常廣泛的編程元件，經(jīng)常用來對產(chǎn)品進(jìn)行計(jì)數(shù)。

計(jì)數(shù)器指令有3種：增計(jì)數(shù)CTU、增減計(jì)數(shù)CTUD和減計(jì)數(shù)CTD。指令運(yùn)算元有4方面：編號、預(yù)設(shè)值、脈衝輸入和複位輸入。圖4.18電機(jī)順序起動(dòng)2.增計(jì)數(shù)器

CTU，增計(jì)數(shù)器指令。首次掃描，定時(shí)器位OFF，當(dāng)前值為0。脈衝輸入的每個(gè)上升沿，計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)1次，當(dāng)前值增加1個(gè)單位，當(dāng)前值達(dá)到預(yù)設(shè)值時(shí)，計(jì)數(shù)器位ON，當(dāng)前值繼續(xù)計(jì)數(shù)到32767停止計(jì)數(shù)。複位輸入有效或執(zhí)行複位指令，計(jì)數(shù)器自動(dòng)複位，即計(jì)數(shù)器位OFF，當(dāng)前值為0。指令格式：CTU Cxxx，PV例：

CTU C20，3程式實(shí)例：圖4.19為增計(jì)數(shù)器的程式片斷和時(shí)序圖。圖4.19增計(jì)數(shù)程式及時(shí)序3.增減計(jì)數(shù)器

CTUD，增減計(jì)數(shù)器指令。有兩個(gè)脈衝輸入端：CU輸入端用於遞增計(jì)數(shù)，CD輸入端用於遞減計(jì)數(shù)。

指令格式：CTUD Cxxx，PV例：

CTUD C30，5程式實(shí)例：如圖4.20所示為增減計(jì)數(shù)器的程式片斷和時(shí)序圖。

圖4.20增減計(jì)數(shù)程式及時(shí)序4.減計(jì)數(shù)器

CTD，增減計(jì)數(shù)器指令。脈衝輸入端CD用於遞減計(jì)數(shù)。首次掃描，定時(shí)器位OFF，當(dāng)前值為等於預(yù)設(shè)值PV。計(jì)數(shù)器檢測到CD輸入的每個(gè)上升沿時(shí)，計(jì)數(shù)器當(dāng)前值減小1個(gè)單位，當(dāng)前值減到0時(shí)，計(jì)數(shù)器位ON。複位輸入有效或執(zhí)行複位指令，計(jì)數(shù)器自動(dòng)複位，即計(jì)數(shù)器位OFF，當(dāng)前值複位為預(yù)設(shè)值，而不是0。指令格式：CTD Cxxx，PV例：

CTD C40，4程式實(shí)例：圖4.21為減計(jì)數(shù)器的程式片斷和時(shí)序圖。圖4.21減計(jì)數(shù)程式及時(shí)序5.應(yīng)用舉例

1）迴圈計(jì)數(shù)。以上三種類型的計(jì)數(shù)器如果在使用時(shí)，將計(jì)數(shù)器位的常開觸點(diǎn)作為複位輸入信號，則可以實(shí)現(xiàn)迴圈計(jì)數(shù)。2）用計(jì)數(shù)器和定時(shí)器配合增加延時(shí)時(shí)間，如圖4.22所示。試分析以下程式中實(shí)際延時(shí)為多長時(shí)間。圖4.22計(jì)數(shù)器應(yīng)用例返回本節(jié)4.1.6比較

1.位元組比較

2.整數(shù)比較

3.雙字整數(shù)比較

4.實(shí)數(shù)比較

5.應(yīng)用舉例

1.位元組比較

位元組比較用於比較兩個(gè)位元組型整數(shù)值IN1和IN2的大小，位元組比較是無符號的。比較式可以是LDB、AB或OB後直接加比較運(yùn)算符構(gòu)成。如：LDB=、AB<>、OB>=等。整數(shù)IN1和IN2的尋址範(fàn)圍：VB、IB、QB、MB、SB、SMB、LB、*VD、*AC、*LD和常數(shù)。指令格式例：LDB= VB10, VB12AB<> MB0, MB1OB<= AC1, 1162.整數(shù)比較

整數(shù)比較用於比較兩個(gè)一字長整數(shù)值IN1和IN2的大小，整數(shù)比較是有符號的（整數(shù)範(fàn)圍為16#8000和16#7FFF之間）。比較式可以是LDW、AW或OW後直接加比較運(yùn)算符構(gòu)成。如：LDW=、AW<>、OW>=等。整數(shù)IN1和IN2的尋址範(fàn)圍：VW、IW、QW、MW、SW、SMW、LW、AIW、T、C、AC、*VD、*AC、*LD和常數(shù)。指令格式例：LDW= VW10, VW12AW<> MW0, MW4OW<= AC2, 11603.雙字整數(shù)比較

雙字整數(shù)比較用於比較兩個(gè)雙字長整數(shù)值IN1和IN2的大小，雙字整數(shù)比較是有符號的（雙字整數(shù)範(fàn)圍為16#80000000和16#7FFFFFFF之間）。

指令格式例：LDD= VD10, VD14AD<> MD0, MD8OD<= AC0, 1160000LDD>= HC0, *AC04.實(shí)數(shù)比較

實(shí)數(shù)比較用於比較兩個(gè)雙字長實(shí)數(shù)值IN1和IN2的大小，實(shí)數(shù)比較是有符號的（負(fù)實(shí)數(shù)範(fàn)圍為-1.175495E-38和-3.402823E+38，正實(shí)數(shù)範(fàn)圍為+1.175495E-38和+3.402823E+38）。比較式可以是LDR、AR或OR後直接加比較運(yùn)算符構(gòu)成。指令格式例：LDR= VD10, VD18AR<> MD0, MD12OR<= AC1, 1160.478AR> *AC1, VD1005.應(yīng)用舉例

控制要求：一自動(dòng)倉庫存放某種貨物，最多6000箱，需對所存的貨物進(jìn)出計(jì)數(shù)。貨物多於1000箱，燈L1亮；貨物多於5000箱，燈L2亮。其中，L1和L2分別受Q0.0和Q0.1控制，數(shù)值1000和5000分別存儲在VW20和VW30字存儲單元中。本控制系統(tǒng)的程式如圖4.23所示。程式執(zhí)行時(shí)序如圖4.24所示。圖4.23程式舉例圖4.24時(shí)序圖返回本節(jié)4.2運(yùn)算指令

4.2.1加法

4.2.2減法

4.2.3乘法

4.2.4除法

4.2.5數(shù)學(xué)函數(shù)指令

4.2.6增減

4.2.7邏輯運(yùn)算

返回本章首頁4.2.1加法

1.整數(shù)加法+I，整數(shù)加法指令。使能輸入有效時(shí)，將兩個(gè)單字長（16位）的符號整數(shù)IN1和IN2相加，產(chǎn)生一個(gè)16位整數(shù)結(jié)果OUT。圖4.25整數(shù)加法例2.雙整數(shù)加法+D，雙整數(shù)加法指令。使能輸入有效時(shí)，將兩個(gè)雙字長（32位）的符號雙整數(shù)IN1和IN2相加，產(chǎn)生一個(gè)32位雙整數(shù)結(jié)果OUT。在LAD和FBD中，以指令盒形式編程，執(zhí)行結(jié)果：IN1+IN2=OUT。在STL中，執(zhí)行結(jié)果：IN1+OUT=OUT。

OUT的尋址範(fàn)圍：VD、ID、QD、MD、SD、SMD、LD、AC、*VD、*AC、*LD。指令格式：+D IN1，OUT例： +D VD0，VD4+R，實(shí)數(shù)加法指令。使能輸入有效時(shí)，將兩個(gè)雙字長（32位）的實(shí)數(shù)IN1和IN2相加，產(chǎn)生一個(gè)32位實(shí)數(shù)結(jié)果OUT。在LAD和FBD中，以指令盒形式編程，執(zhí)行結(jié)果：IN1+IN2=OUT。OUT的尋址範(fàn)圍：VD、ID、QD、MD、SD、SMD、LD、AC、*VD、*AC、*LD。本指令影響的特殊記憶體位：SM1.0（零）；SM1.1（溢出）；SM1.2（負(fù)）。返回本節(jié)4.2.2減法

減法指令是對有符號數(shù)進(jìn)行相減操作。包括：整數(shù)減法、雙整數(shù)減法和實(shí)數(shù)減法。這三種減法指令與所對應(yīng)的加法指令除運(yùn)算法則不同之外，其他方面基本相同。在LAD和FBD中，以指令盒形式編程，執(zhí)行結(jié)果：IN1-IN2=OUT。在STL中，執(zhí)行結(jié)果：

OUT-IN2=OUT。指令格式：-I IN2, OUT （整數(shù)減法）-D IN2, OUT （雙整數(shù)減法）-R IN2, OUT （實(shí)數(shù)減法）例：-I AC0, VW4返回本節(jié)4.2.3乘法

*I，整數(shù)乘法指令。使能輸入有效時(shí)，將兩個(gè)單字長（16位）的符號整數(shù)IN1和IN2相乘，產(chǎn)生一個(gè)16位整數(shù)結(jié)果OUT。指令格式：*I IN1，OUT例： *I VW0，AC01.整數(shù)乘法

2.完全整數(shù)乘法

MUL，完全整數(shù)乘法指令。使能輸入有效時(shí)，將兩個(gè)單字長（16位）的符號整數(shù)IN1和IN2相乘，產(chǎn)生一個(gè)32位雙整數(shù)結(jié)果OUT。

在LAD和FBD中，以指令盒形式編程，執(zhí)行結(jié)果：IN1*IN2=OUT。

OUT的尋址範(fàn)圍：VD、ID、QD、MD、SD、SMD、LD、AC、*VD、*AC、*LD。本指令影響的特殊記憶體位：SM1.0（零）；SM1.1（溢出）；SM1.2（負(fù)）；SM1.3（被0除）。指令格式：

MUL IN1，OUT例：

MUL AC0，VD10

3.雙整數(shù)乘法

*D，雙整數(shù)乘法指令。使能輸入有效時(shí)，將兩個(gè)雙字長（32位）的符號整數(shù)IN1和IN2相乘，產(chǎn)生一個(gè)32位雙整數(shù)結(jié)果OUT。

在STL中，執(zhí)行結(jié)果：IN1*OUT=OUT。IN1和IN2的尋址範(fàn)圍：VD、ID、QD、MD、SD、SMD、LD、HC、AC、*VD、*AC、*LD和常數(shù)。OUT的尋址範(fàn)圍：VD、ID、QD、MD、SD、SMD、LD、AC、*VD、*AC、*LD。本指令影響的特殊記憶體位：SM1.0（零）；SM1.1（溢出）；SM1.2（負(fù)）；SM1.3（被0除）。指令格式： *D IN1，OUT例： *D VD0，AC04.實(shí)數(shù)乘法*R，實(shí)數(shù)乘法指令。使能輸入有效時(shí)，將兩個(gè)雙字長（32位）的實(shí)數(shù)IN1和IN2相乘，產(chǎn)生一個(gè)32位實(shí)數(shù)結(jié)果OUT。在LAD和FBD中，以指令盒形式編程，執(zhí)行結(jié)果：IN1*IN2=OUT。在STL中，執(zhí)行結(jié)果：IN1*OUT=OUT。IN1和IN2的尋址範(fàn)圍：VD、ID、QD、MD、SD、SMD、LD、AC、*VD、*AC、*LD和常數(shù)。OUT的尋址範(fàn)圍：VD、ID、QD、MD、SD、SMD、