1、2. PLC基本指令與編程（一）,1.輸入繼電器（X）和輸出繼電器（Y） （1）輸入繼電器,2.1 編程元件,輸入繼電器用X來表示，其地址采用八進制編號，即X0X177，其中沒有8和9。 輸入繼電器是用于接收和存儲外部輸入信號，其線圈只能通過外部信號來驅(qū)動，而不能通過內(nèi)部程序來驅(qū)動。,（2）輸出繼電器,輸出繼電器用Y來表示，其地址采用八進制編號，即Y0Y177，其中沒有8和9。 輸出繼電器線圈只能通過程序驅(qū)動，用于驅(qū)動外部負載。,2. 輔助繼電器(M),PLC內(nèi)部有許多輔助繼電器，與中間繼電器的作用類似。輔助繼電器線圈只能通過程序驅(qū)動，即只能用于內(nèi)部編程，不能直接驅(qū)動外部負載。,（1）通用輔助

2、繼電器 編號為M0M499，其用法與輸出繼電器相同，不能直接驅(qū)動外部電路。 （2）斷電保持輔助繼電器 PLC在運行中若突然發(fā)生斷電，保持斷電前的狀態(tài)，斷電保持輔助繼電器就是實現(xiàn)這種要求。 （3）特殊輔助繼電器 編號為M8000M8255。具有特殊功能（見附錄C）,常用特殊輔助繼電器： M8000 PLC運行時接通，可用于運行監(jiān)控； M8002 僅在PLC運行的第一個周期內(nèi)產(chǎn)生一個脈沖（初始脈沖），可用于初始化處理； M8012 產(chǎn)生100ms的時鐘脈沖； M8013 產(chǎn)生1s的時鐘脈沖； M8033 PLC運行停止時保持輸出； M8034 輸出全部禁止。,X、Y、M元件的應(yīng)用,3.狀態(tài)器(S)

3、 編號為S0S999，它是構(gòu)成狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖的重要元件，主要用于步進順序控制。,4.常數(shù)(K/H) 由于常數(shù)在程序和PLC內(nèi)部寄存器中均占有一定存儲空間，因此將它也當作編程元件。十進制數(shù)用K表示，十六進制數(shù)用H表示。,5.定時器(T) 編號為T0T255，作用相當于時間繼電器，都是通電延時型，只能通過程序?qū)崿F(xiàn)斷電延時功能。,6.計數(shù)器（C） 編號為C0C255，在使用時與定時器類似，要與一個計數(shù)設(shè)定值一起使用，該設(shè)定值可以通過常數(shù)K直接設(shè)定，也可以通過數(shù)據(jù)寄存器（D）間接設(shè)定。當計數(shù)器當前值與所設(shè)定值相等時，計數(shù)器的觸點動作。,8.數(shù)據(jù)寄存器（D） 編號為D0D8255，每個數(shù)據(jù)寄存器都是16位，

4、可用相鄰的兩個數(shù)據(jù)寄存器存放32位數(shù)據(jù)，最高位都為符號位。,（1）通用數(shù)據(jù)寄存器 通用數(shù)據(jù)寄存器編號為D0D199，該類數(shù)據(jù)寄存器不具有斷電保持功能，當PLC停止運行時，數(shù)據(jù)全部清零；但其可以通過特殊輔助繼電器M8033來實現(xiàn)斷電保持，當M8033為“1”時，D0D199在PLC停止運行時數(shù)據(jù)不會丟失。,（2）斷電保持數(shù)據(jù)寄存器 斷電保持數(shù)據(jù)寄存器編號為D200D7999。,（3）特殊數(shù)據(jù)寄存器 編號為D8000D8255。這類數(shù)據(jù)寄存器用于監(jiān)控PLC的運行狀態(tài)，如D8000存放監(jiān)視定時器（WDT）的時間。未定義的特殊數(shù)據(jù)寄存器，用戶不能使用。,9.變址寄存器（V/Z） 有16個變址寄存器，編

5、號為V0V7和Z0Z7，都是16位的寄存器。變址寄存器實際上是一種特殊的數(shù)據(jù)寄存器，用于改變元件的編號。,10.指針（P/I）,（1）分支用指針P 分支用指針編號為P0P127，它是用來指定跳轉(zhuǎn)指令（CJ）和子程序調(diào)用指令（CALL）調(diào)用子程序的入口地址。,（2）中斷用指針I(yè) 中斷用指針編號為I0 I8，它是用來指示某個中斷程序的入口位置。,2.2 基本指令,1. LD、LDI、OUT指令 LD（load）:常開觸點與母線連接指令（取指令）。 LDI（load Inverse）:常閉觸點與母線連接指令（取反指令）。 目標元件為X、Y、M、S、T或C。 OUT(out):驅(qū)動線圈的輸出指令（線圈

6、驅(qū)動指令）。 目標元件為Y、M、S、T或C，不能對X使用。 示例：,LD X0 OUT Y0 LDI X1 OUT M0 LD M0 OUT Y1 OUT Y2,2. AND、ANI指令 AND（And）:單個常開觸點串聯(lián)連接指令（與指令） ANI（And Inverse）:單個常閉觸點串聯(lián)連接指令（與反指令） 目標元件：X、Y、M、S、T或C 示例：,LD X0 ANI X1 AN1 X2 OUT Y0 LDI X3 AND X4 AND X5 OUT Y1 LD Y0 AND Y1 OUT Y2 OUT Y3,3. OR、ORI指令 OR（Or）：單個常開觸點并聯(lián)連接指令（或指令） ORI

7、（Or Inverse）：單個常閉觸點并聯(lián)連接指令（或反指令） 目標元件：X、Y、M、S、T或C 示例：,LD X0 OR X2 ORI X3 ANI X1 OUT Y0,4. ANB指令 ANB（And Block）：電路塊串聯(lián)指令（塊與指令） 示例1：,有兩種編程方法：,一般編程法： 集中編程法： LD X0 LD X0 ORI X3 ORI X3 LDI X1 LDI X1 OR X4 OR X4 ANB LD X2 LD X2 OR X5 OR X5 ANB ANB ANB OUT Y0 OUT Y0,LD X0 AND X1 ORI X4 LD X2 OR X5 ANB ORI X6

8、 ANI X3 OUT Y0,示例2：,5. ORB指令 ORB（Or Block）：電路塊并聯(lián)連接指令（塊或指令） 示例1：,一般編程法： 集中編程法： LD X0 LD X0 ANI X1 ANI X1 LDI X2 LDI X2 AND X3 AND X3 ORB LD X4 LD X4 AND X5 AND X5 ORB ORB ORBOUT Y0 OUT Y0,LD X0 ANI X1 LDI X3 AND X4 ORB LD X2 OR X5 ANB LD X6 ANI X7 ORB OR Y0,6. SET、RST指令,SET：置位指令，用于線圈動作的保持。 RST（Reset）

9、：復(fù)位指令，用于解除線圈動作的保持。 說明： 1）SET指令的操作元件可以為Y、M或S；作用相當于使得操作元件狀態(tài)置“1” RST的操作元件可以為Y、M、S、T、C、D、V或Z。對Y、M或S操作時，相當于將其狀態(tài)復(fù)位，即置“0”；對T、C、D、V或Z操作時，相當于將其數(shù)據(jù)清零。 2）對于同一操作元件，SET、RST指令可多次使用，順序也可隨意，但只有最后執(zhí)行的一條指令有效。,LD X1 SET M1 LD X2 RST M1 LD X3 SET Y1 LD X4 RST Y1,示例1：,（a）梯形圖和指令表,（b）時序圖,示例2：啟動、保持、停止電路 X0為啟動信號，X1為停止信號,（a）復(fù)位

10、優(yōu)先,（c）復(fù)位優(yōu)先,（b）置位優(yōu)先,（d）置位優(yōu)先,7. PLS、PLF指令 PLS（Pulse）：脈沖上升沿指令。 PLF：脈沖下降沿指令。,PLS、PLF指令使用說明如下： 1）PLS和PLF指令都是實現(xiàn)程序循環(huán)掃描過程中某些只需執(zhí)行一次的功能，不同之處在于是在上升沿觸發(fā)還是下降沿觸發(fā)。 2）PLS和PLF指令可以單獨使用，也可同時使用。,LD X1 PLS M1 LD M1 SET Y1 LD X2 PLF M2 LD M2 RST Y1,（b）時序圖,PLS、PLF和SET、RST指令的結(jié)合使用示例：,（a）梯形圖和指令表,8. NOP指令 NOP（NON processing）：空

11、操作指令。 說明：在程序中加入NOP指令，可以預(yù)留存儲地址而不進行任何操作，其作用是在變通程序或增加指令時，使步序號變更較少。 可以短接某些觸點或環(huán)節(jié)；切斷某些環(huán)節(jié)；對梯形圖做某些變換。 無目標元素。,9. END指令 END（End）：結(jié)束指令。 說明： END指令用于程序的結(jié)束，PLC執(zhí)行用戶程序是從第一條開始執(zhí)行到END指令，后面的指令不執(zhí)行，然后重新掃描用戶程序，所以一個完整的PLC程序在結(jié)束處必須有END指令。 在調(diào)試程序時，可以將END指令暫時插在各段程序之后，分段調(diào)試，調(diào)試成功后再刪去插入的END指令，這樣可以縮短掃描周期，提高調(diào)試的效率。 無目標元素。,2.3 可編程序控制器常

12、見編程語言,1. 梯形圖（LD）,（1）梯形圖中的符號,注意：不是指實際觸點和線圈，而是概念上的意義,線圈：,（2）梯形圖的主要特點,每個梯形圖由多層梯級組成。 邏輯解算是按梯形圖中從上到下、從左到右的順序進行的“概念電流”。 梯形圖中每一梯級的運算結(jié)果，可立即被其后面的梯級所利用。 梯形圖中，一般情況下（除了有跳轉(zhuǎn)指令和步進指令等的程序段以外），某一編號的繼電器線圈只能出現(xiàn)一次，而同一編號的繼電器觸點則可以被無限次引用。 梯形圖中只出現(xiàn)輸入繼電器的觸點，而不出現(xiàn)輸入繼電器的線圈。,PLC的內(nèi)部繼電器（如內(nèi)部輔助繼電器，定時器，計算器等）觸點只能供PLC的內(nèi)部使用，不能用于輸出控制之用。 梯形

13、圖中的輸入觸點和輸出繼電器線圈對應(yīng)的是I/O映象寄存器相應(yīng)位的狀態(tài)，而不是物理觸點和線圈。 梯形圖中的線圈是廣義的。 PLC梯形圖是按掃描方式順序執(zhí)行程序的。,（3）梯形圖編程的基本規(guī)則,1）梯形圖編程應(yīng)體現(xiàn)從上到下，從左到右的順序。與每個繼電器線圈相連的全部支路形成一個邏輯行，每個邏輯行始于左母線，終于右母線（右母線可省略）,2）應(yīng)體現(xiàn)“左沉右輕，上沉下輕”的原則。即串聯(lián)多的電路盡量放在上面，并聯(lián)多的電路盡量靠近母線,3）觸點應(yīng)畫在水平線上，不能畫在垂直分支上,4）梯形圖中的線圈應(yīng)放在最右邊，不能將觸點畫在線圖的右邊,5）不包含觸點的分支應(yīng)畫在垂直分支上，不可畫在水平線上，以便于識別觸點的邏

14、輯組合和對輸出線圈的控制路徑,6）梯形圖的邏輯關(guān)系應(yīng)盡量簡單、清晰，便于閱讀，檢查和輸入。而不必考慮觸點的數(shù)量，因為軟觸點無數(shù)量上的限制，編號相同的觸點可在梯形圖中多次出現(xiàn)。如圖2-16,7）除了有跳轉(zhuǎn)指令和步進指令等的程序段以外，梯形圖中不允許出現(xiàn)同一編號繼電器線圈重復(fù)輸出。如圖2-17,2.指令表（IL）,PLC指令：操作碼+操作數(shù) 操作碼：用助記符表示，指定執(zhí)行什么功能。 操作數(shù)：指定執(zhí)行某一功能操作所需要數(shù)據(jù)的所在地址及運算處理結(jié)果的存放址。,LD Y0 ANI T0 OR X0 OUT T0 K20 OUT Y0 LD T0 OR Y1 ANI X1 OUT Y1,設(shè)計舉例： 設(shè)計競

15、賽搶答器顯示系統(tǒng)。參賽的A、B、C三人的桌上各有一只搶答按鈕，分別為SB1、SB2、SB3，用三盞燈HL1HL3顯示他們的搶答信號。當主持人接通搶答允許開關(guān)SW后搶答開始，最先按下按鈕的搶答者對應(yīng)的燈亮，同時，應(yīng)禁止另外兩個搶答者的燈亮，指示燈在主持人斷開開關(guān)SW后熄滅。 （1）確定I/O點數(shù)及分配I/O端口.,（2）繪制PLC外部I/O接線圖,（3）設(shè)計梯形圖,指令程序 LD X0 OR Y0 ANI Y1 ANI Y2 AND X3 OUT Y0 LD X1 OR Y1 ANI Y0 ANI Y2 AND X3 OUT Y1 LD X2 OR Y2 ANI Y0 ANI Y1 AND X3

16、 OUT Y2 END,（4）連接PLC外部設(shè)備。 （5）輸入程序。 （6）運行PLC。將運行方式開關(guān)置于RUN狀態(tài)，運行程序，調(diào)試程序時應(yīng)逐項檢查以下要求是否滿足： 當開關(guān)SW沒有接通時，各按鈕是否能使對應(yīng)的燈亮。 SW接通，按某一個按鈕是否能使對應(yīng)的燈亮。 某一盞燈亮后，另外兩個搶答者的燈是否還能被點亮。 斷開開關(guān)SW，是否能使以亮的燈熄滅。 如果某一項要求沒有達到，檢查和改正程序，直到完全滿足要求為止。,作業(yè)： 1. 繪出下列指令程序?qū)?yīng)的梯形圖，并比較其功能。,（a）指令表程序 （b）指令表程序 LDI X1 LD X0 LD X0 OR Y0 OR Y0 ANI X1 ANB LD

17、X2 LD X2 ANI X3 ANI X3 AN4 X4 AN4 X4 ORB ORB OUT Y0 OUT Y0,2. 寫出下列梯形圖對應(yīng)的指令表,設(shè)計舉例： 設(shè)計競賽搶答器顯示系統(tǒng)。假設(shè)參賽者分為兒童組、學(xué)生組及成人組三組，其中兒童2人，成人2人，學(xué)生1人。 （1）控制要求：,1）主持人按下開始按鈕，開始指示燈亮方可搶答，否則違例，桌上指示燈閃爍。 2）要求兒童只需一人按下按鈕就搶答成功，對應(yīng)指示燈亮；成人需兩人同時按下按鈕搶答才能成功，對應(yīng)指示燈亮。 3）只要有人搶答成功，其他人搶答無效。 4）搶答開始15s后無人搶答時響鈴，表示搶答時間已過。 5）當一題搶答結(jié)束后，主持人按復(fù)位按鈕，

18、狀態(tài)恢復(fù)，為下次搶答做準備。,（2）I/O分配,（3）I/O連線圖,（4）梯形圖設(shè)計,設(shè)計思路： 1）主持人按下開始按鈕才能開始搶答，因此要設(shè)計X0接通Y0，而Y1、Y2、Y3需與Y0串聯(lián)，并都用X1動斷觸點復(fù)位，使所有狀態(tài)復(fù)位。 2）由于兒童只需一人按下按鈕即搶答成功，而成人要求兩人都按下，因此X2和X3并聯(lián)，X5和X6則串聯(lián)。 3）一組搶答成功后，其他組不能再進行搶答，因此要將Y1、Y2和Y3的動斷觸點進行互鎖。 4）由于在主持人沒按下?lián)尨鸢粹o時，有人搶答出現(xiàn)違例，因此要增加一條支路與Y0并聯(lián)，并出現(xiàn)周期性通斷，實現(xiàn)燈的閃爍，為此，要設(shè)計振蕩電路。 5）由于出現(xiàn)違例時，燈要持續(xù)閃爍，因此要設(shè)計按鈕的記憶電路。 6）當搶答開始15s后無人搶答，搶答鈴響，因此要在Y0輸出時同時用定時器T0定時，T0的動合觸點接通鈴Y4。有人搶答情況下Y4又不能接通，因此還要將Y1、Y2、Y3的動斷觸點串入Y4的回路中。,3. 順序功能圖（SFC）,順序功能圖又叫做狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖或功能表圖。 SFC中有三要素：