1、可編程控制器的基本原理,一、 可編程控制器的基本概念 二、可編程控制器的編程語(yǔ)言 三、可編程控制器的常用指令 四、可編程控制器的工作原理,一、 可編程控制器的基本概念 1、可編程控制器的定義及類型 可編程控制器的定義 早期的可編程控制器稱作可編程邏輯控制器(Programmable Logic Controller)，簡(jiǎn)稱PLC，它主要用來(lái)代替繼電器實(shí)現(xiàn)邏輯控制。隨著技術(shù)的發(fā)展，這種裝置的功能已經(jīng)大大超過(guò)了邏輯控制的范圍，因此，今天這種裝置稱作可編程控制器，簡(jiǎn)稱PC。但是為了避免與個(gè)人計(jì)算機(jī)(Personal Computer)的簡(jiǎn)稱混淆，所以將可編程控制器簡(jiǎn)稱PLC 可編程控制器是一臺(tái)計(jì)算機(jī)

2、，它是專為工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)制造的計(jì)算機(jī)。它具有豐富的輸入/輸出接口，并且具有較強(qiáng)的驅(qū)動(dòng)能力。但可編程控制器產(chǎn)品并不針對(duì)某一具體工業(yè)應(yīng)用，在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，其硬件需根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選用配置，其軟件需根據(jù)控制要求進(jìn)行設(shè)計(jì)編制。,可編程控制器的分類 PLC產(chǎn)品種類繁多，其規(guī)格和性能也各不相同。對(duì) PLC 的分類可以根據(jù)結(jié)構(gòu)、功能的差異等進(jìn)行大致分類。 按容量和功能分: PLC有4 類: 微型 PLC：I/O 點(diǎn)數(shù)小于 64點(diǎn)的 PLC 為超小型或微型 PLC。 小型 PLC：I/O 點(diǎn)數(shù)為 256 點(diǎn)以下，用戶程序存儲(chǔ)容量小于 8KB 的為小型 PLC。它可以連接開(kāi)關(guān)量和模擬量 I/O 模塊以及其他各

3、種特殊功能模塊，能執(zhí)行包括邏輯運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)、算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)處理和傳送、通信聯(lián)網(wǎng)等功能。如西門子公司的 S7-200PLC，三菱公司的 F1、F2和 FX0 系列 PLC 都屬于小型機(jī)。,中型 PLC：I/O 點(diǎn)數(shù)在 5122048 點(diǎn)之間的為中型 PLC。它除了具有小型機(jī)所能實(shí)現(xiàn)的功能外，還具有更強(qiáng)大的通信聯(lián)網(wǎng)功能、更豐富的指令系統(tǒng)、更大的內(nèi)存容量和更快的掃描速度。如西門子公司的 S7-300PLC、三菱公司的 A1S 系列 PLC 都屬于中 型機(jī). 大型 PLC：I/O 點(diǎn)數(shù)為 2048 點(diǎn)以上的為大型 PLC。它具有極強(qiáng)的軟件和硬件功能、自診斷功能、通信聯(lián)網(wǎng)功能，它可以構(gòu)成三級(jí)通信網(wǎng)，

4、實(shí)現(xiàn)工廠生產(chǎn)管理自動(dòng)化。另外大型 PLC 還可以采用三個(gè) CPU 構(gòu)成表決式系統(tǒng)，使機(jī)器具有更高的可靠性。如西門子公司的 S7-400 系列 PLC、三菱公司的 A3M、A3N 系列 PLC 都屬于大型機(jī)。,按硬件結(jié)構(gòu)分類 PLC按其結(jié)構(gòu)可分為整體式、模塊式及疊裝式 3 種。 整體式 PLC 將 CPU、I/O 單元、電源、通信等部件集成到一個(gè)機(jī)殼內(nèi)的稱為整體式 PLC。整體式PLC由不同 I/O點(diǎn)數(shù)的基本單元(又稱主機(jī))和擴(kuò)展單元組成。 基本單元內(nèi)有 CPU、 I/O 接口、與 I/O 擴(kuò)展單元相連的擴(kuò)展口以及與編程器相連的接口。擴(kuò)展單元內(nèi)只有 I/O 接口和電源等，沒(méi)有 CPU?；締卧?/p>

5、擴(kuò)展單元之間一般用扁平電纜連接。它還配備特殊功能單元，如模擬量單元、位置控制單元等，使其功能得以擴(kuò)展。整體式 PLC 一般都是小型機(jī)。,模塊式 PLC 模塊式 PLC 是將 PLC 的每個(gè)工作單元都制成獨(dú)立的模塊，如 CPU 模塊、I/O 模塊、電源模塊(有的含在 CPU 模塊中)以及各種功能模塊。模塊式 PLC 由母板(或框架)以及各種模塊組成。把這些模塊按控制系統(tǒng)需要選取后，安插到母板上，就構(gòu)成了一個(gè)完整的 PLC系統(tǒng)。這種模塊式 PLC 的特點(diǎn)是配置靈活，可根據(jù)需要選配不同規(guī)模的系統(tǒng)，而且裝配方便，便于擴(kuò)展和維修。大、中型 PLC 一般采用模塊式結(jié)構(gòu)。例如，西門子公司的 S7-300系列

6、、S7-400 系列 PLC 都采用模塊式結(jié)構(gòu)形式。,疊裝式 PLC 將整體式和模塊式的特點(diǎn)結(jié)合起來(lái)，構(gòu)成所謂疊裝式 PLC。疊裝式 PLC 將 CPU 模塊、電源模塊、通信模塊和一定數(shù)量的 I/O 單元集成到一個(gè)機(jī)殼內(nèi)，如果集成的 I/O 模塊不夠使用，可以進(jìn)行模塊擴(kuò)展。其 CPU、電源、I/O 接口等也是各自獨(dú)立的模塊，但它們之間要靠電纜進(jìn)行連接，并且各模塊可以一層層地疊裝。疊裝式 PLC 集整體式 PLC 與模塊式PLC優(yōu)點(diǎn)于一身，它不但系統(tǒng)配置靈活，而且體積較小，安裝方便。西門子公司的 S7-200系列 PLC 就是疊裝式的結(jié)構(gòu)形式。,2、PLC的基本結(jié)構(gòu) 從結(jié)構(gòu)上分，PLC分為固定式

7、（整體式）和組合式（模塊式）兩種。 固定式PLC包括CPU板、I/O板、顯示面板、內(nèi)存塊、電源等，這些元素組合成一個(gè)不可拆卸的整體。 模塊式PLC包括CPU模塊、I/O模塊、內(nèi)存、電源模塊、底板或機(jī)架，這些模塊可以按照一定規(guī)則組合配置。 目前PLC生產(chǎn)廠家眾多，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)也各不相同，但基本組成部分基本相同。PLC實(shí)質(zhì)是一種專用于工業(yè)控制的計(jì)算機(jī)，其硬件結(jié)構(gòu)基本上與微型計(jì)算機(jī)相同。主要包括CPU,RAM,ROM,輸入、輸出接口電路等，其內(nèi)部采用總線結(jié)構(gòu)，進(jìn)行數(shù)據(jù)和指令的傳輸。,中央處理單元(CPU) 中央處理單元(CPU)是PLC 的控制中樞，CPU一般有控制電路、運(yùn)算器和寄存器組成。這些電路通常

8、被封裝在一個(gè)集成電路的芯片上。CPU通過(guò)地址總線、數(shù)據(jù)總線和控制總線與存儲(chǔ)單元、輸入輸出接口電路連接。當(dāng)PLC 投入運(yùn)行時(shí)，首先它以掃描的方式接收現(xiàn)場(chǎng)各輸入裝置的狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并分別存入I/O 映象區(qū)，然后從用戶程序存儲(chǔ)器中逐條讀取用戶程序，經(jīng)過(guò)命令解釋后，按指令的規(guī)定執(zhí)行邏輯或算數(shù)運(yùn)算的結(jié)果送入I/O 映象區(qū)或數(shù)據(jù)寄存器內(nèi)，等所有的用戶程序執(zhí)行完畢之后，最后將I/O 映象區(qū)的各輸出狀態(tài)或輸出寄存器內(nèi)的數(shù)據(jù)傳送到相應(yīng)的輸出裝置，如此循環(huán)運(yùn)行直到停止運(yùn)行。,存儲(chǔ)器 存儲(chǔ)器主要用于存放系統(tǒng)程序、用戶程序以及工作數(shù)據(jù)。 存放系統(tǒng)軟件的存儲(chǔ)器稱為系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器； 存放應(yīng)用軟件的存儲(chǔ)器稱為用戶程序存儲(chǔ)器；

9、 存放工作數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器稱為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器； PLC常用的存儲(chǔ)器類型： RAM (Random Assess Memory)，這是一種讀/寫存儲(chǔ)器(隨機(jī)存儲(chǔ)器) ，其存取速度最快，由鋰電池支持。RAM一般作為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。 ROM (Read Only Memory）ROM稱為只讀存儲(chǔ)器，其內(nèi)容一般不能修改，可將系統(tǒng)程序固化在其中，掉電后其內(nèi)容不變。,EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory)，這是一種可擦除的只讀存儲(chǔ)器，在斷電情況下存儲(chǔ)器內(nèi)的所有內(nèi)容保持不變(在紫外線連續(xù)照射下可擦除存儲(chǔ)器內(nèi)容)，所以系統(tǒng)程序和用戶程序可以保存在此類存儲(chǔ)器中。 EEP

10、ROM(Electrical Erasable Programmable Read Only Memory)，這是一種電可擦除的只讀存儲(chǔ)器，使用編程器就能很容易地對(duì)其所存儲(chǔ)的內(nèi)容進(jìn)行修改。它兼有RAM和EPROM的優(yōu)點(diǎn)。 PLC 存儲(chǔ)空間的分配 雖然各種PLC 的CPU 的最大尋址空間各不相同，但是根據(jù)PLC 的工作原理其存儲(chǔ)空間一般包括以下三個(gè)區(qū)域： 系統(tǒng)程序存儲(chǔ)區(qū)； 系統(tǒng)RAM 存儲(chǔ)區(qū)(包括I/O 映象區(qū)和系統(tǒng)軟設(shè)備等)； 用戶程序存儲(chǔ)區(qū)。,系統(tǒng)程序存儲(chǔ)區(qū) 在系統(tǒng)程序存儲(chǔ)區(qū)中存放著相當(dāng)于計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的系統(tǒng)程序，包括監(jiān)控程序、管理程序、命令解釋程序、功能子程序、系統(tǒng)診斷子程序、等由制造廠商

11、將其固化在EPROM 中，用戶不能直接存取，它和硬件一起決定了該P(yáng)LC 的性能。 系統(tǒng)RAM 存儲(chǔ)區(qū) 系統(tǒng)RAM 存儲(chǔ)區(qū)包括I/O 映象區(qū)以及各類軟設(shè)備如：邏輯線圈、數(shù)據(jù)寄存器、計(jì)時(shí)器、計(jì)數(shù)器、變址寄存器、累加器、等存儲(chǔ)器。,用戶程序存儲(chǔ)區(qū) 用戶程序存儲(chǔ)區(qū)存放用戶編制的用戶程序，不同類型PLC 其存儲(chǔ)容量各不相同。 輸入、輸出接口電路 輸入、輸出接口電路是PLC與現(xiàn)場(chǎng)I/O設(shè)備或其他外圍設(shè)備之間的連接部件，它起著PLC和外圍設(shè)備之間傳遞信息的作用。 輸入接口電路： 接受從按鈕開(kāi)關(guān)、選擇開(kāi)關(guān)、行程開(kāi)關(guān)、接近開(kāi)關(guān)等來(lái)的開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)和由電位、熱電偶測(cè)速發(fā)電機(jī)等來(lái)的連續(xù)變化的模擬量輸入信號(hào)，然后送入

12、PLC。 輸入接口電路一般由光電耦合電路和微機(jī)的輸入接口電路組成。,輸入電路除了傳遞信號(hào)外，還起到電平轉(zhuǎn)換和噪聲隔離的作用。 輸出接口電路 PLC通過(guò)輸出接口電路控制現(xiàn)場(chǎng)的執(zhí)行部件，如接觸器、繼電器、電磁閥、指示燈、數(shù)字顯示裝置、報(bào)警裝置等。輸出接口電路一般有三種： 繼電器輸出 有觸點(diǎn)、壽命短、頻率低、低速、大功率負(fù)載 晶體管輸出： 無(wú)觸點(diǎn)、壽命長(zhǎng)、直流負(fù)載 晶閘管輸出： 無(wú)觸點(diǎn)、壽命長(zhǎng)、交流負(fù)載,二、可編程控制器的編程語(yǔ)言 PLC是專用于工業(yè)控制的裝置，產(chǎn)品的主要使用對(duì)象是工廠電氣技術(shù)人員，為了適合他們的傳統(tǒng)習(xí)慣和掌握能力，通常PLC采用梯形圖語(yǔ)言、助記符語(yǔ)言、邏輯功能圖語(yǔ)言和某些高級(jí)語(yǔ)言編

13、程。 1、梯形圖語(yǔ)言梯形圖表達(dá)式是在原電器控制系統(tǒng)中常用的接觸器、繼電器梯形圖基礎(chǔ)上演變而來(lái)的，它與電氣操作原理圖相呼應(yīng)，它形象、直觀和實(shí)用，為電氣技術(shù)人員所熟悉，是PLC的主要編程語(yǔ)言。,圖7-1（a）是繼電器控制系統(tǒng)中典型的起動(dòng)、停止控制電路，也可以理解為電器控制梯形圖。 圖（b）是 將圖（a）的繼電器控制梯形圖轉(zhuǎn)化為PLC控制的梯形圖，從圖（a）和圖（b）可以看出如何將繼電器控制系統(tǒng)中的電器控制梯形圖轉(zhuǎn)變?yōu)镻LC控制系統(tǒng)的梯 形圖。由圖7-1可以看出兩種梯形圖基本表示思想是一致的，具體表達(dá)方式有一定區(qū)別。PLC的梯形圖使用的是內(nèi)部繼電器、定時(shí)/計(jì)數(shù)器等，控制功能是由軟 件實(shí)現(xiàn)的；而電器控

14、制系統(tǒng)的繼電器梯形圖是用電線將控制元件連接起來(lái)，是硬連接，控制功能是硬件實(shí)現(xiàn)的?？梢钥闯鰣D7-1中兩種梯形圖的本質(zhì)區(qū)別。,梯形圖由多個(gè)梯級(jí)組成，每個(gè)輸出元素可構(gòu)成一個(gè)梯級(jí)，每個(gè)梯級(jí)可由多個(gè)支路組成，最右邊的元素必須是輸出元素。簡(jiǎn)單的編程元素只占用1條支路（例 如常開(kāi)/常閉接點(diǎn)，繼電器線圈等），有些編程元素要占用多條支路（例如矩陣功能）。在用梯形圖編程時(shí)，只有在一個(gè)梯級(jí)編制完整后才能繼續(xù)后面的程序編制。 PLC的梯形圖從上至下按行繪制，兩側(cè)的豎線類似電器控制圖的電源線，稱作母線，每一行從左至右，左側(cè)總是安排輸入接點(diǎn)，并且把并聯(lián)接點(diǎn)多的支路靠近最左 端。輸入接點(diǎn)不論是外部的按鈕、行程開(kāi)關(guān)，還是繼電

15、器觸點(diǎn)，在圖形符號(hào)上都只用常開(kāi)“-|-”和常閉“-|-”，而不計(jì)及其物理屬性，輸出線圈用圓形表示。,在梯形圖中每個(gè)編程元素應(yīng)按一定的規(guī)則加標(biāo)字母數(shù)串， 不同的編程元素常用不同的字母符號(hào)和一定的數(shù)字串來(lái)示。 2、梯形圖畫法 由于梯形圖編程方法是從繼電器控制系統(tǒng)繼承而來(lái)的，因而它最大限度地保持了繼電器系統(tǒng)的特征。梯形圖中的符號(hào)：各種型號(hào)的PLC基本指令基本相同或相似，主要有輸入、輸出指令，定時(shí)、計(jì)數(shù)指令，邏輯運(yùn)算指令。梯形圖中有四類符號(hào)。,（1）觸點(diǎn)符號(hào)。外部輸入元件的觸點(diǎn)，如繼電器、按鈕、行程開(kāi)關(guān)、接近開(kāi)關(guān)等元件的常開(kāi)觸點(diǎn)與常閉觸點(diǎn)，及PLC內(nèi)部繼電器、輸出繼電器、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器的常開(kāi)觸點(diǎn)與常閉

16、觸點(diǎn)等，都可用圖7-3所示的符號(hào)表示。通?？捎米帜富騃/O地址標(biāo)注。一般情況下，用字母表示時(shí)，常用觸點(diǎn)用字母本身表示，如A表示常開(kāi)觸點(diǎn)；常閉觸點(diǎn)則采用“非”表示，例如，用A表示。用數(shù)字來(lái)表示常開(kāi)與常閉觸點(diǎn)的地址時(shí)，則常開(kāi)與常閉觸點(diǎn)的表示方式相同。,（2）輸出符號(hào)。所有輸出器件的線圈，如輔助繼電器的線圈、輸出繼電器的線圈 及電磁閥的線圈等都可用圖7-4所示的符號(hào)表示。定時(shí)器、計(jì)數(shù)器也可用類似的符號(hào)表示。輸出符號(hào)也可用字母及地址表示。有的PLC中，還有對(duì)輸出取反指令，這時(shí)的輸出符號(hào)只是在其圓圈上加一斜杠即可。 （3）數(shù)據(jù)處理指令符號(hào)。PLC之所以不同于繼電器控制，除了PLC可編程外，還在于它采用了

17、微處理器的數(shù)據(jù)指令，從而成為具有很強(qiáng)生命力的控制 器。那么，怎樣才能使數(shù)據(jù)處理指令與梯形圖結(jié)合起來(lái)呢？人們常把數(shù)據(jù)處理指令作為一種特殊的輸出器件方框或方括號(hào)表示，在方框或方括號(hào)前有若干個(gè)觸點(diǎn)構(gòu) 成的邏輯關(guān)系，當(dāng)結(jié)果寄存器的內(nèi)容“1”，則執(zhí)行此指令。符號(hào)如圖7-5所示。,另外，移位寄存器的符號(hào)與之稍有不同，但其基本思想類似。具體見(jiàn)移位寄存器指令部分。 （4）邏輯電源符號(hào)。梯形圖兩邊的兩根豎線表示假想的邏輯電源。每當(dāng)一梯級(jí)邏輯運(yùn)算的結(jié)果為“1”，則與真正繼電器的線圈導(dǎo)通的概念一致，就表示輸出線圈得電，如圖7-6所示。有的PLC梯形圖中省略右邊的那一條線。,3、梯形圖使用規(guī)則 PLC梯形圖使用應(yīng)符合

18、以下規(guī)則： （1）每個(gè)梯形圖是由多個(gè)梯級(jí)組成，每個(gè)線圈可構(gòu)成一個(gè)梯級(jí)，每個(gè)梯級(jí)可由多條支路組成，每個(gè)梯級(jí)代表一個(gè)邏輯方程。 （2）梯形圖中的繼電器不是物理繼電器，每個(gè)繼電器和輸入觸點(diǎn)均為存儲(chǔ)器中的一位，相應(yīng)位為“”態(tài)表示繼電器得電或常開(kāi)觸點(diǎn)閉合或常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)。 （3）梯形圖中流過(guò)的電流不是物理電流，而是“概念電流”，是用戶程序解算中滿足輸出執(zhí)行條件的形象表示,“概念電流”只能從左向右流動(dòng)。,（4）梯形圖中的繼電器觸點(diǎn)可在編制用戶程序時(shí)無(wú)限次地引用，既可常開(kāi)又可常閉。 （5）梯形圖中輸入觸點(diǎn)和輸出線圈不是物理觸點(diǎn)和線圈，用戶程序的解算是PLC的輸入和輸出狀態(tài)表的內(nèi)容，而不是根據(jù)解算時(shí)現(xiàn)場(chǎng)的開(kāi)關(guān)狀

19、態(tài)。 （6）輸出線圈只對(duì)應(yīng)輸出狀態(tài)表的相應(yīng)位，不能用該編程元素直接驅(qū)動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行元件，該位的狀態(tài)必須通過(guò)I/O模塊上對(duì)應(yīng)的輸出晶體管開(kāi)關(guān)、繼電器或晶閘管等，才能驅(qū)動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行元件。,（7）在輸出線圈右側(cè)不能再連觸點(diǎn)，觸點(diǎn)必須在輸出線圈 的左邊。 （8）兩個(gè)或兩個(gè)以上線圈可以并聯(lián)，但不能串聯(lián)。 （9）梯形圖左端母線不能和輸出線圈直接相連，必須通過(guò) 繼電器觸點(diǎn)相連。 （10）程序結(jié)尾要有END指令。,4、邏輯運(yùn)算的梯形圖表示 1、“與”運(yùn)算。梯形圖中的邏輯“與”，用常開(kāi)觸點(diǎn)或常閉觸點(diǎn)的串聯(lián)表示，如圖7-7所示。 2、“或”運(yùn)算。邏輯“或”，用觸點(diǎn)的“并”聯(lián)接來(lái)表示。如圖7-8所示。 3、“非”關(guān)系。采

20、用常產(chǎn)觸點(diǎn)來(lái)表示對(duì)該常開(kāi)觸點(diǎn)的邏輯“非”運(yùn)算，如圖7-9所示。有的PLC中還可以對(duì)輸出求“非”。 4、編程原則。在畫梯形圖時(shí)要注意，每一條邏輯線都是從左邊母線開(kāi)始畫起。在右端畫一個(gè)圈或功能符號(hào)。與電路圖不同，梯形圖可以不要右邊的公共母線。對(duì)于串聯(lián)或并聯(lián)觸點(diǎn)的數(shù)目是沒(méi)有限制的，你想畫多少就可以畫多少，這個(gè)特點(diǎn)對(duì)于復(fù)雜電路很有用。在圖7-10的例子中，（a）是一個(gè)橋型電路，它不能直接編程，要把它轉(zhuǎn)換為（b）后才可編程。轉(zhuǎn)換的原理如圖虛線所示。,三、可編程控制器的常用指令 1、基本指令 在梯形圖上對(duì)應(yīng)于條件的指令是梯形指令。梯形指令既可與邏輯塊指令（下面介紹）獨(dú)立，又可與之結(jié)合構(gòu)成執(zhí)行條件。所有其它

21、指令的執(zhí)行就建立在該執(zhí)行條件上 （1）LD/LD NOT（取/取非）啟動(dòng)梯形圖中任何邏輯塊的第一條指令便是LD或LD NOT指令。每一條指令需要一條助記符行。如圖7-11所示。例子中的“指令”是一個(gè)代表，它可以是本手冊(cè)后面要介紹的指令中的任一條。當(dāng)指令行上的唯一條件為“ON”時(shí)，則指令的執(zhí)行條件為“ON”。對(duì)于LD指令（常開(kāi)條件），當(dāng)00000為ON時(shí)，則執(zhí)行條件為“ON”；對(duì)于LD NOT指令（常閉條件），當(dāng)00000為“OFF”時(shí)，執(zhí)行條件為“ON”。,（2）AND/AND NOT（與/與非）指令行上串聯(lián)的兩個(gè)或更多條件時(shí)，那么第一個(gè)條件對(duì)應(yīng)于一條LD或LD NOT指令；余下條件對(duì)應(yīng)AND

22、或AND NOT指令。圖7-12的例子有三個(gè)條件，按順序（從左到右）分別對(duì)應(yīng)一條LD指令，一條AND NOT指令和一條AND指令，而每條指令都需要一行助記符表示。只有當(dāng)三個(gè)條件都為“ON”時(shí)，上例指令的執(zhí)行條件才為“ON”，即00000為“ON”，00100為“OFF”，LR0000為“ON”。串聯(lián)中的AND指令可以單獨(dú)考慮，每一條AND指令執(zhí)行條件（至該點(diǎn)的所有條件和）和AND指令的操作數(shù)位的狀態(tài)進(jìn)行邏輯“與”。如果兩者都為 “ON”，則為下一條指令產(chǎn)生一個(gè)“ON”執(zhí)行條件。如果兩者中任一者為OFF，則結(jié)果都是“OFF”。串聯(lián)的第一條AND指令的執(zhí)行條件是指令行上第一 個(gè)條件。當(dāng)串聯(lián)時(shí)，AN

23、D NOT（與非）指令將對(duì)其執(zhí)行條件以及它的操作數(shù)位的“非”進(jìn)行邏輯“與”。,（3）OR/OR NOT（或/或非）兩個(gè)或更多條件放置在相互獨(dú)立的指令行上，且這些指令行并聯(lián)相接，那么第一個(gè)條件對(duì)應(yīng)一條LD或LD NOT指令；其它條件對(duì)應(yīng)OR或OR NOT指令。圖7-13例子給出了三個(gè)條件，分別對(duì)應(yīng)（按順序自上而下）LD NOT、OR NOT及OR指令。而且，其中每條指令需要一行助記符表示。三個(gè)條件中任一個(gè)為ON（即00000為OFF或00100為OFF或LR0000為ON），則指令的執(zhí)行條件為ON，OR和OR NOT指令的作用可以單獨(dú)考慮，每一條OR/OR NOT指令對(duì)其執(zhí)行條件及其操作數(shù)位的狀

24、態(tài)進(jìn)行邏輯“或”。若兩者中任一為ON，則下一條指令的執(zhí)行條件為“ON”。,在更加復(fù)雜的梯形圖中對(duì)“AND”和“OR”指令進(jìn)行結(jié)合時(shí)，每一條指令都會(huì)對(duì)執(zhí)行條件和操作數(shù)位的狀態(tài)進(jìn)行邏輯操作。如圖7-14所示。先對(duì)00000與00001兩者狀態(tài)進(jìn)行AND，作為與00200狀態(tài)進(jìn)行OR的執(zhí)行條件。OR操作的結(jié)果作為與00002的狀態(tài)進(jìn)行AND的執(zhí)行條件，而此結(jié)果又作為與00003狀態(tài)的非進(jìn)行AND的執(zhí)行條件。在更復(fù)雜的梯形圖中，為最后一條指令確定一個(gè)執(zhí)行條件之前必須考慮邏輯塊，此時(shí)應(yīng)使用AND LD和OR LD指令。考慮更復(fù)雜的梯形圖之前，要尋找所需指令以完成一個(gè)簡(jiǎn)單的“輸入-輸出”程序。,（4）輸出

25、和輸出非（OUT/OUT NOT） 輸出執(zhí)行條件的組合結(jié)果的最簡(jiǎn)單方法是使用OUT和OUT NOT指令將它直接輸出。這些指令用于按照?qǐng)?zhí)行條件控制指令的操作數(shù)位的狀態(tài)。在OUT指令作用下，只要執(zhí)行條件為“ON”或“OFF”，則操作數(shù)位相應(yīng)為：“ON”或“OFF”。在OUT NOT指令作用下，只要執(zhí)行條件為OFF或ON，則操作數(shù)位即相應(yīng)為“ON”或“OFF”。這些情況如圖7-15所示。在助記符形式中，上述指令中的每一條需要一行助記符。在圖7-15中，只要00000為“ON”，則00200將變?yōu)椤癘N”；只要00001為“ON”，則00201變?yōu)椤癘FF”。此處， 00000和00001是輸入位，而

26、00200和00201是輸出位，這些輸出位分配給受PLC控制的單元，即通過(guò)在00000和00001的輸入點(diǎn)進(jìn)來(lái) 的信號(hào)分別控制分配在00200和00201的輸出點(diǎn)。OUT或OUT NOT指令與TIMER（定時(shí)器）指令的結(jié)合可以控制輸出“ON”或“OFF”一段時(shí)間。,（5）結(jié)束（END）指令 作為完成一個(gè)簡(jiǎn)單程序的最后一條指令是END（結(jié)束）指令。當(dāng)CPU執(zhí)行掃描程序時(shí)，它執(zhí)行所有的指令，直到第一條END指令為止，然后回到程序 開(kāi)始再重復(fù)執(zhí)行。END指令可以放于程序中的任何位置，特別在調(diào)試程序時(shí)會(huì)這樣做，在第一條END指令后的指令不會(huì)被執(zhí)行。在助記符形式中，END指令后 面的數(shù)字是其功能代碼，當(dāng)

27、輸入大多數(shù)指令到PLC中時(shí)會(huì)用到它，這些將在后面介紹。END指令不要求操作數(shù)，而且END指令不能設(shè)置條件，如圖7-16所示。如果在程序中沒(méi)有END指令，那么程序?qū)⒉粫?huì)行。前面介紹了用于編寫簡(jiǎn)單輸入-輸出程序的指令。在完成梯形圖基本內(nèi)容并轉(zhuǎn)入向PLC輸入程序之前，介紹邏輯塊指令（AND LD）和（OR LD），這些指令即使對(duì)簡(jiǎn)單梯形圖有時(shí)，也是必需的。,2、邏輯塊指令 邏輯塊指令不對(duì)應(yīng)梯形圖上特定的條件，它們只描述邏輯塊之間的關(guān)系。AND LD指令對(duì)兩個(gè)邏輯塊產(chǎn)生的執(zhí)行條件邏輯“與”。OR LD指令對(duì)兩個(gè)邏輯塊產(chǎn)生執(zhí)行條件邏輯“或”。 （1）AND LD盡管圖7-17梯形圖看上去較簡(jiǎn)單，但它需要

28、一條AND LD指令。圖7-17中兩個(gè)邏輯塊用虛線表示。研究這個(gè)例子可以看出，產(chǎn)生一個(gè)“ON”執(zhí)行條件的前提是：左邊邏輯塊中的任一個(gè)條件為“ON”（即00000為ON或00001為“ON”），同時(shí)右邊邏輯中任一條件為“ON”（即00002為ON或00003為OFF）。,僅僅使用AND和OR指令不能把上面梯形圖轉(zhuǎn)化為助記符形式，如果對(duì)00002與00000和00001“OR”操作的結(jié)果進(jìn)行AND操作，這樣就無(wú)法進(jìn)行00002與00003之間的OR NOT操作。要做到這一點(diǎn)，可以在指令行的中間使用“LD”或“LD NOT”指令。當(dāng)按此方式使用“LD”或“LD NOT”指令時(shí)，當(dāng)前執(zhí)行條件保存在一個(gè)

29、特殊緩沖區(qū)，而且邏輯程序重新開(kāi)始。要將當(dāng)前執(zhí)行條件的狀態(tài)和一個(gè)先“未使用”的執(zhí)行條件的狀態(tài)進(jìn)行結(jié)合，則應(yīng)使 用一條“AND LD”或“OR LD”指令。此處“LD”用于使最后一個(gè)未使用的執(zhí)行條件被取出。除了指令行上第一個(gè)條件外，都能使用“LD”或“LD NOT”指令，產(chǎn)生一個(gè)未使用的執(zhí)行條件。,根據(jù)助記符指令，分析圖7-17梯形圖可知，00000的條件是一條“LD”指令，其下面條件是00000與00001狀態(tài)之間的一條“OR”指 令。00002的條件是另一條LD指令，其下面條件是一條“OR NOT”指令，要得到右端指令的執(zhí)行條件，必須對(duì)由上面兩個(gè)邏輯塊得到的執(zhí)行條件進(jìn)行邏輯與“AND LD”指

30、令方可做到這一點(diǎn)?！癆ND LD”指令本身不需要操作數(shù)，因?yàn)樗老惹按_定的執(zhí)行條件而操作。圖中點(diǎn)劃線表示無(wú)操作數(shù)被指定或輸入。,（2）OR LD 在圖7-18梯形圖中，在上部與下部邏輯塊間需要一條“OR LD”指令。兩種情況都會(huì)對(duì)右端指令產(chǎn)生一“ON”執(zhí)行條件。這兩種情況是00000為“ON”同時(shí)00001為“OFF”，或者00002，00003皆為“ON”。“OR LD”指令的操作及其助記符和“AND LD”指令的操作完全一致。當(dāng)然，一些梯形圖將同時(shí)需要“AND LD”、“OR LD”指令。,（3）邏輯塊指令串聯(lián) 編寫串聯(lián)邏輯塊指令梯形圖時(shí)，必須將梯形圖分成若干邏輯塊。每塊使用一條“LD”指

31、令編寫第一個(gè)條件，然后使用“AND LD”或者“OR LD”指令對(duì)若干邏輯塊進(jìn)行邏輯組合。用“AND LD”和“OR LD”指令時(shí)，可以有兩條途徑實(shí)現(xiàn)上述目的。一條途徑是在前面兩個(gè)邏輯運(yùn)算后編寫邏輯塊指令，然后在每增加一個(gè)邏輯塊后面編寫邏輯塊指令。另一條途徑是對(duì) 所有要結(jié)合的邏輯塊編寫，先用“LD”或“LD NOT”指令啟動(dòng)每個(gè)邏輯塊，然后編寫用于結(jié)合邏輯塊的邏輯塊指令。在此過(guò)程中，由于最后一對(duì)邏輯塊將首先被結(jié)合，然后前面的每一邏輯塊被結(jié)合，逐次遞推 回第一個(gè)邏輯塊。盡管上面兩種方法都產(chǎn)生完全相同的結(jié)果，但第二種對(duì)所有邏輯塊指令一起編寫的方法，僅僅用在有8個(gè)（或更少）邏輯塊要被結(jié)合的情況，即要

32、 用7條（或更少）邏輯塊指令的情況。,圖7-19梯形圖轉(zhuǎn)化為助記符時(shí)，要求“AND LD”，因?yàn)橛腥齻€(gè)并聯(lián)條件串聯(lián)連接。對(duì)程序編寫的兩種方法都顯示如下。用圖7-19（b）進(jìn)行編寫時(shí)，可以被結(jié)合的程序塊最多為8個(gè)。而采用圖7-19（c）編程時(shí)，結(jié)合的程序塊數(shù)則沒(méi)有限制。圖7-20所示梯形圖在轉(zhuǎn)化為助記符時(shí)，要求“OR LD”指令，因?yàn)橛腥齻€(gè)串聯(lián)條件并聯(lián)連接。每對(duì)條件中的第一個(gè)條件轉(zhuǎn)換為“LD”用分配的位作為其操作數(shù)，然后和該對(duì)中另一個(gè)條件進(jìn)行“與”操作。先編寫前面二個(gè)邏輯塊，緊跟一條OR LD指令，然后編寫最后邏輯塊，再用一條“OR LD”指令連接。或者首先對(duì)前面三個(gè)邏輯塊編寫，接下來(lái)是兩條“OR LD”指令。兩種方法的助記符表示如圖7-21所示。,盡管程序可以按上面所寫的執(zhí)行，但該程序可以改寫為如圖7-22形式，從而省去第一條“OR LD”和“AND LD”指令，以便簡(jiǎn)化程序、節(jié)省內(nèi)存空間。,圖7-23梯形圖需要5個(gè)邏輯塊，這里先按順序?qū)?個(gè)塊編寫，然后利用“OR LD”和“AND LD”指令從最后兩個(gè)塊開(kāi)始往前將它們連接起來(lái)。程序中地址為00008的“OR LD”指令連接塊d和e，隨后的“AND LD”指令將上述過(guò)程產(chǎn)生的執(zhí)行條件和塊c的執(zhí)行條件連接起來(lái)與前述類似地，圖7-23這個(gè)梯形圖可以改寫成圖7-