西门子PLC授课PPT
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26
第五章 PLC的基本指令及程序设计
1. 栈装载与指令
ALD，栈装载与指令（与块）。在梯形图中用于将并联电 路块进行串联连接。 在语句表中指令ALD执行情况如表所示。
27
第五章 PLC的基本指令及程序设计
2. 栈装载或指令
（b）语句表
图5-1 LD、LDN、=指令用法
（a）梯形图
6
第五章 PLC的基本指令及程序设计
使用说明： （1）LD、LDN指令不仅用于网络块逻辑计算开始时与母
线相连的常开和常闭触点，在分支电路块的开始也要使 用LD、LDN指令；
（2）并联的=指令可连续使用任意次；
（3）在同一程序中不能使用双线圈输出，即同一元器件 在同一程序中只使用一次=指令；
8
图5-2
A、AN指令的用法
第五章 PLC的基本指令及程序设计
使用说明：
（1）A、AN是单个触点串联连接指令，可连续使用。但在用梯形图编程 时会受到打印宽度和屏幕显示的限制。S7-200的编程软件中规定的串联 触点数最多为11个。 （2）图5-2中所示连续输出电路，可以反复使用=指令，但次序必须正 确，不然就不能连续使用=指令编程了，见5-3图。 （3）A、AN指令的操作数为：I、Q、M、SM、T、C、V、S和L。
14
Biblioteka Baidu
第五章 PLC的基本指令及程序设计
本程序对应的时序图如图5-8所示。
I0.0 I0.1 Q1.0 Q0.0 Q0.2-Q0.4
图5-8 时序图
15
第五章 PLC的基本指令及程序设计
例：写出如下梯形图的语句表。
16
第五章 PLC的基本指令及程序设计
5.1.7
立即指令
立即指令是为了提高PLC对输入/输出的响应速度而
（3）OLD指令无操作数。
第五章 PLC的基本指令及程序设计
5.1.5
并联电路块的串联连接指令
两条以上支路并联形成的电路叫并联电路块。 ALD（And Load）：与块指令。用于并联电路块的串联连接。
图5-6 ALD指令的用法 使用说明： （1）在块电路开始时要使用LD、LDN指令。 （2）在每完成一次块电路的串联连接后要写上ALD指令。 （3）ALD指令无操作数。
18
注意：bit只能是Q类型。
第五章 PLC的基本指令及程序设计
（3）SI，立即置位指令
用立即置位指令访问输出点时，从指令所指出的位（bit）开始的N个（最 多为128个）物理输出点被立即置位，同时，相应的输出映像寄存器的内容也 被刷新。 用法：SI 例： SI bit, Q0.0, N 2
上图5-10中，t为执行到输出点处程序所用的时间，
Q0.0、Q0.1、Q0.2的输入逻辑是I0.0的普通常开触点。 Q0.0为普通输出，在程序执行到它时，它的映像寄存器 的状态会随着本扫描周期采集到的I0.0状态的改变而改 变，而它的物理触点要等到本扫描周期的输出刷新阶段 才改变；Q0.1、Q0.2为立即输出，在程序执行到它们时， 它们的物理触点和输出映像寄存器同时改变；而对Q0.3 来说，它的输入逻辑是I0.0的立即触点，所以在程序执
注意：bit只能是Q类型。
（4）RI，立即复位指令
用立即复位指令访问输出点时，从指令所指出的位（bit）开始的 N个（最多为128个）物理输出点被立即复位，同时，相应的输出映像 寄存器的内容也被刷新。 用法：RI bit, N
例： RI
Q0.0,
1
19
第五章 PLC的基本指令及程序设计
LD = =I SI
LD O A NOT =
I0.0 I0.1 I0.2
// // //
//取非，即输出反相 Q0.3 //
5
第五章 PLC的基本指令及程序设计
5.1.1 逻辑取及线圈驱动指令
逻辑取及线圈驱动指令为LD、LDN和=。 LD（Load）：取指令。用于网络块逻辑运算开始的常开触点与母 线的连接。 LDN（Load Not）：取反指令。用于网络块逻辑运算开始的常闭触 点与母线的连接。 =（Out）：线圈驱动指令。
4
第五章 PLC的基本指令及程序设计
例：
LD O A =
I0.0 I0.1 I0.2 Q0.0
//装入常开触点 //或常开触点 //与常开触点 //输出触点
//如果本梯级中将 I0.1 的触点改 //为 Q0.0 的常开触点，则成为电 //机起动停止控制环节的梯形图。 LDN I0.0 ON AN = I0.1 I0.2 Q0.1 //装入常闭触点 //或常闭触点 //与常闭触点 //
9
图5-3
不可连续使用=指令的电路
第五章 PLC的基本指令及程序设计
5.1.3
触点并联指令
触点并联指令为：O、ON。 O（Or）：或指令。用于单个常开触点的并联连接。 ON(Or Not)：或反指令。用于单个常闭触点的并联连接。
图5-4 O、ON指令的用法 使用说明：（1）单个触点的O、ON指令可连续使用。 （2）O、ON指令的操作数同前。
3
第五章 PLC的基本指令及程序设计
4)梯形图最右侧必须接输出元素，PLC的输出元素用括号表示，并标 出输出变量的代号。同一标号输出变量只能使用一次. 5)梯形图中的触点可以任意串、并联，而输出线圈只能并联，不能串 联。每行最多触点数由PLC型号不同而不同. 6) 内部继电器、计数器、移位寄存器等均不能直接控制外部负载， 只能作中间结果供PLC内部使用. 总之,梯形图结构沿用继电器控制原理图的形式，采用了常开触点、 常闭触点、线圈等图形语言，对于同一控制电路，继电控制原理与梯 形图输入、输出信号基本相同，控制过程等效。
3)梯形图中的触点有两种，即常开触点和常闭触点，这些触点可以是 PLC的输入触点或输出继电器触点，也可以是内部继电器、定时器/计 数器的状态。与传统的继电器控制图一样，每一触点都有自己的特殊 标记（编号），以示区别。同一标记的触点可以反复使用，次数不限。 这是因为每一触点的状态存入PLC内的存储单元中，可以反复读写。 传统继电器控制中的每个开关均对应一个物理实体，故使用次数有限。 这是PLC优于传统控制其中的一点。
在每个标准触点指令的后面加“I”。指令执行时，立即读取物理输 入点的值，但是不刷新对应映像寄存器的值。
这类指令包括：LDI、LDNI、AI、ANI、OI和ONI。
用法： 例： LDI LDI I0.2 bit
注意：bit只能是I类型。
（2）=I，立即输出指令
用立即指令访问输出点时，把栈顶值立即复制到指令所指出的物理输出 点，同时，相应的输出映像寄存器的内容也被刷新。 用法：=I 例： =I bit Q0.2
10
第五章 PLC的基本指令及程序设计
5.1.4
串联电路块的并联连接指令
两个以上触点串联形成的支路叫串联电路块。
OLD（Or Load）：或块指令。用于串联电路块的并联连接。
图5-5
OLD指令的用法
11
使用说明：（1）在块电路的开始也要使用LD、LDN指令。
（2）每完成一次块电路的并联时要写上OLD指令。
24
第五章 PLC的基本指令及程序设计
LD EU = Q0.0 I0.0 //输入常开触点 //脉冲正跳变 //输出触点
LD ED =
I0.0
// //脉冲负跳变
Q0.1
//
I0.0 Q0.0 Q0.1
图5-12 跳变应用
25
第五章 PLC的基本指令及程序设计
5.1.9 逻辑堆栈操作指令
S7-200系列PLC使用一个9层堆栈来处理所有逻 辑操作。堆栈是一组能够存储和取出数据的暂存单 元，其特点是“先进后出”。每一次进行入栈操作， 新值放入栈顶，栈底值丢失；每一次进行出栈操作， 栈顶值弹出，栈底值补进随机数。逻辑堆栈指令主 要用来完成对触点进行的复杂连接。 S7-200中把ALD、OLD、LPS、LRD、LPP指令都 归纳为栈操作指令。
行到它时，Q0.3的映像寄存器的状态会随着I0.0即时状
态的改变而立即改变，而它的物理触点要等到本扫描周 期的输出刷新阶段才改变。
22
第五章 PLC的基本指令及程序设计
5.1.8 脉冲生成指令
脉冲生成指令为EU(Edge Up)、ED(Edge Down).下表为脉冲生 成指令使用说明
指令名称 上升沿脉冲 下降沿脉冲 LAD P N STL EU ED 功能 在上升沿产生脉冲 在下降沿产生脉冲 说明 无操作数
第五章 PLC的基本指令及程序设计
LD A =
I0.0 I0.1 Q1.0
//装入常开触点 //与常开触点 //输出触点
LD A S
I0.0 I0.1 Q0.0, 1 个触点置 1
// // //将 Q0.0 开始的//1
R
Q0.2, 3 个触点置 0
//将 Q0.2 开始的//3
图5-7 置位复位指令的用法
23
第五章 PLC的基本指令及程序设计
图5-11 时序图
EU指令对其之前的逻辑运算结果的上升沿产生一个宽度 为一个扫描周期的脉冲，如图中的M0.0；ED指令对其逻辑运 算结果的下降沿产生一个宽度为一个扫描周期的脉冲，如图 中的M0.1。脉冲指令常用于启动及关断条件的判定以及配合 功能指令完成一些逻辑控制任务。
设置的，它不受PLC循环扫描工作方式的影响，允许对 输入输出点进行快速直接存取。立即指令的名称和类型 如下：
（1）立即触点指令 （立即取、取反、或、或反、与、 与反）
（2）=I，立即输出指令 （3）SI，立即置位指令 （4）RI，立即复位指令
17
第五章 PLC的基本指令及程序设计
（1）立即触点指令
第五章 PLC的基本指令及程序设计
第五章 PLC的基本指令及程序设计
5.1 5.2 5.3 5.4 5.5
PLC的基本逻辑指令及举例 程序控制指令 PLC编程指导 典型的简单电路编程 PLC程序简单设计法及应用举例
1
第五章 PLC的基本指令及程序设计
5.1 PLC的基本逻辑指令及举例
12
第五章 PLC的基本指令及程序设计
5.1.6 置位和复位指令
S(Set):置位指令 、R(Reset):复位指令
置位即置1，复位即置0。置位和复位指令可以将位存储区的某一位 开始的一个或多个（最多可达255个）同类存储器位置1或置0。 这两条指令在使用时需指明三点：操作性质、开始位和位的数量。
（1）S，置位指令 将位存储区的指定位（位bit）开始的N个同类存储器位置位。 用法： S bit, N 例： S Q0.0, 1 （2）R，复位指令 将位存储区的指定位（位bit）开始的N个同类存储器位复位。当用复位 指令时，如果是对定时器T位或计数器C位进行复位，则定时器位或计数 器位被复位，同时，定时器或计数器的当前值被清零。 13 用法： R bit, N 例： R Q0.2, 3
（4）LD、LDN、=指令的操作数为：I、Q、M、SM、T、C、 V、S和L。T、C也作为输出线圈，但在S7-200PLC中输出 时不是以使用=指令形式出现。
7
第五章 PLC的基本指令及程序设计
5.1.2
触点串联指令
触点串联指令为A、AN。 A（And）：与指令。用于单个常开触点的串联连接。 AN(And Not)：与反指令。用于单个常闭触点的串联连接。
I0.0 Q0.0 Q0.1
//装入常开触点 //输出触点，非立即 //立即输出触点 //触点被立即置 1
Q0.2, 1 //从 Q0.2 开始的 1 个
LDI =
I0.0 Q0.3
//立即输入触点指令 //
20
图5-9
立即指令的用法
第五章 PLC的基本指令及程序设计
图5-10 时序图
21
第五章 PLC的基本指令及程序设计
PLC的编程语言有梯形图语言、助记符语言、逻辑功
能图语言和某些高级语言。其中前两种语言用的最多，要 求掌握。
本章以S7-200CPU22*系列PLC的指令系统为对象，用 举例的形式来说明PLC的基本指令系统，然后介绍常用典型 电路及环节的编程，最后讲解PLC程序的简单设计法。 S7-200PLC用LAD编程时以每个独立的网络块 （Network）为单位，所有的网络块组合在一起就是梯形图，
这也是S7-200PLC的特点。
2
第五章 PLC的基本指令及程序设计
梯形图语言编程主要特点及格式有以下几点：
1)梯形图按行从上至下编写，每一行从左至右顺序编写，即PLC程序 执行顺序与梯形图的编写顺序一致。
2)梯形图左、右边垂直线分别称为起始母线和终止母线。每一逻辑行 必须从起始母线开始画起。（终止母线常可以省略）
第五章 PLC的基本指令及程序设计
1. 栈装载与指令
ALD，栈装载与指令（与块）。在梯形图中用于将并联电 路块进行串联连接。 在语句表中指令ALD执行情况如表所示。
27
第五章 PLC的基本指令及程序设计
2. 栈装载或指令
（b）语句表
图5-1 LD、LDN、=指令用法
（a）梯形图
6
第五章 PLC的基本指令及程序设计
使用说明： （1）LD、LDN指令不仅用于网络块逻辑计算开始时与母
线相连的常开和常闭触点，在分支电路块的开始也要使 用LD、LDN指令；
（2）并联的=指令可连续使用任意次；
（3）在同一程序中不能使用双线圈输出，即同一元器件 在同一程序中只使用一次=指令；
8
图5-2
A、AN指令的用法
第五章 PLC的基本指令及程序设计
使用说明：
（1）A、AN是单个触点串联连接指令，可连续使用。但在用梯形图编程 时会受到打印宽度和屏幕显示的限制。S7-200的编程软件中规定的串联 触点数最多为11个。 （2）图5-2中所示连续输出电路，可以反复使用=指令，但次序必须正 确，不然就不能连续使用=指令编程了，见5-3图。 （3）A、AN指令的操作数为：I、Q、M、SM、T、C、V、S和L。
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第五章 PLC的基本指令及程序设计
本程序对应的时序图如图5-8所示。
I0.0 I0.1 Q1.0 Q0.0 Q0.2-Q0.4
图5-8 时序图
15
第五章 PLC的基本指令及程序设计
例：写出如下梯形图的语句表。
16
第五章 PLC的基本指令及程序设计
5.1.7
立即指令
立即指令是为了提高PLC对输入/输出的响应速度而
（3）OLD指令无操作数。
第五章 PLC的基本指令及程序设计
5.1.5
并联电路块的串联连接指令
两条以上支路并联形成的电路叫并联电路块。 ALD（And Load）：与块指令。用于并联电路块的串联连接。
图5-6 ALD指令的用法 使用说明： （1）在块电路开始时要使用LD、LDN指令。 （2）在每完成一次块电路的串联连接后要写上ALD指令。 （3）ALD指令无操作数。
18
注意：bit只能是Q类型。
第五章 PLC的基本指令及程序设计
（3）SI，立即置位指令
用立即置位指令访问输出点时，从指令所指出的位（bit）开始的N个（最 多为128个）物理输出点被立即置位，同时，相应的输出映像寄存器的内容也 被刷新。 用法：SI 例： SI bit, Q0.0, N 2
上图5-10中，t为执行到输出点处程序所用的时间，
Q0.0、Q0.1、Q0.2的输入逻辑是I0.0的普通常开触点。 Q0.0为普通输出，在程序执行到它时，它的映像寄存器 的状态会随着本扫描周期采集到的I0.0状态的改变而改 变，而它的物理触点要等到本扫描周期的输出刷新阶段 才改变；Q0.1、Q0.2为立即输出，在程序执行到它们时， 它们的物理触点和输出映像寄存器同时改变；而对Q0.3 来说，它的输入逻辑是I0.0的立即触点，所以在程序执
注意：bit只能是Q类型。
（4）RI，立即复位指令
用立即复位指令访问输出点时，从指令所指出的位（bit）开始的 N个（最多为128个）物理输出点被立即复位，同时，相应的输出映像 寄存器的内容也被刷新。 用法：RI bit, N
例： RI
Q0.0,
1
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第五章 PLC的基本指令及程序设计
LD = =I SI
LD O A NOT =
I0.0 I0.1 I0.2
// // //
//取非，即输出反相 Q0.3 //
5
第五章 PLC的基本指令及程序设计
5.1.1 逻辑取及线圈驱动指令
逻辑取及线圈驱动指令为LD、LDN和=。 LD（Load）：取指令。用于网络块逻辑运算开始的常开触点与母 线的连接。 LDN（Load Not）：取反指令。用于网络块逻辑运算开始的常闭触 点与母线的连接。 =（Out）：线圈驱动指令。
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第五章 PLC的基本指令及程序设计
例：
LD O A =
I0.0 I0.1 I0.2 Q0.0
//装入常开触点 //或常开触点 //与常开触点 //输出触点
//如果本梯级中将 I0.1 的触点改 //为 Q0.0 的常开触点，则成为电 //机起动停止控制环节的梯形图。 LDN I0.0 ON AN = I0.1 I0.2 Q0.1 //装入常闭触点 //或常闭触点 //与常闭触点 //
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图5-3
不可连续使用=指令的电路
第五章 PLC的基本指令及程序设计
5.1.3
触点并联指令
触点并联指令为：O、ON。 O（Or）：或指令。用于单个常开触点的并联连接。 ON(Or Not)：或反指令。用于单个常闭触点的并联连接。
图5-4 O、ON指令的用法 使用说明：（1）单个触点的O、ON指令可连续使用。 （2）O、ON指令的操作数同前。
3
第五章 PLC的基本指令及程序设计
4)梯形图最右侧必须接输出元素，PLC的输出元素用括号表示，并标 出输出变量的代号。同一标号输出变量只能使用一次. 5)梯形图中的触点可以任意串、并联，而输出线圈只能并联，不能串 联。每行最多触点数由PLC型号不同而不同. 6) 内部继电器、计数器、移位寄存器等均不能直接控制外部负载， 只能作中间结果供PLC内部使用. 总之,梯形图结构沿用继电器控制原理图的形式，采用了常开触点、 常闭触点、线圈等图形语言，对于同一控制电路，继电控制原理与梯 形图输入、输出信号基本相同，控制过程等效。
3)梯形图中的触点有两种，即常开触点和常闭触点，这些触点可以是 PLC的输入触点或输出继电器触点，也可以是内部继电器、定时器/计 数器的状态。与传统的继电器控制图一样，每一触点都有自己的特殊 标记（编号），以示区别。同一标记的触点可以反复使用，次数不限。 这是因为每一触点的状态存入PLC内的存储单元中，可以反复读写。 传统继电器控制中的每个开关均对应一个物理实体，故使用次数有限。 这是PLC优于传统控制其中的一点。
在每个标准触点指令的后面加“I”。指令执行时，立即读取物理输 入点的值，但是不刷新对应映像寄存器的值。
这类指令包括：LDI、LDNI、AI、ANI、OI和ONI。
用法： 例： LDI LDI I0.2 bit
注意：bit只能是I类型。
（2）=I，立即输出指令
用立即指令访问输出点时，把栈顶值立即复制到指令所指出的物理输出 点，同时，相应的输出映像寄存器的内容也被刷新。 用法：=I 例： =I bit Q0.2
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第五章 PLC的基本指令及程序设计
5.1.4
串联电路块的并联连接指令
两个以上触点串联形成的支路叫串联电路块。
OLD（Or Load）：或块指令。用于串联电路块的并联连接。
图5-5
OLD指令的用法
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使用说明：（1）在块电路的开始也要使用LD、LDN指令。
（2）每完成一次块电路的并联时要写上OLD指令。
24
第五章 PLC的基本指令及程序设计
LD EU = Q0.0 I0.0 //输入常开触点 //脉冲正跳变 //输出触点
LD ED =
I0.0
// //脉冲负跳变
Q0.1
//
I0.0 Q0.0 Q0.1
图5-12 跳变应用
25
第五章 PLC的基本指令及程序设计
5.1.9 逻辑堆栈操作指令
S7-200系列PLC使用一个9层堆栈来处理所有逻 辑操作。堆栈是一组能够存储和取出数据的暂存单 元，其特点是“先进后出”。每一次进行入栈操作， 新值放入栈顶，栈底值丢失；每一次进行出栈操作， 栈顶值弹出，栈底值补进随机数。逻辑堆栈指令主 要用来完成对触点进行的复杂连接。 S7-200中把ALD、OLD、LPS、LRD、LPP指令都 归纳为栈操作指令。
行到它时，Q0.3的映像寄存器的状态会随着I0.0即时状
态的改变而立即改变，而它的物理触点要等到本扫描周 期的输出刷新阶段才改变。
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第五章 PLC的基本指令及程序设计
5.1.8 脉冲生成指令
脉冲生成指令为EU(Edge Up)、ED(Edge Down).下表为脉冲生 成指令使用说明
指令名称 上升沿脉冲 下降沿脉冲 LAD P N STL EU ED 功能 在上升沿产生脉冲 在下降沿产生脉冲 说明 无操作数
第五章 PLC的基本指令及程序设计
LD A =
I0.0 I0.1 Q1.0
//装入常开触点 //与常开触点 //输出触点
LD A S
I0.0 I0.1 Q0.0, 1 个触点置 1
// // //将 Q0.0 开始的//1
R
Q0.2, 3 个触点置 0
//将 Q0.2 开始的//3
图5-7 置位复位指令的用法
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第五章 PLC的基本指令及程序设计
图5-11 时序图
EU指令对其之前的逻辑运算结果的上升沿产生一个宽度 为一个扫描周期的脉冲，如图中的M0.0；ED指令对其逻辑运 算结果的下降沿产生一个宽度为一个扫描周期的脉冲，如图 中的M0.1。脉冲指令常用于启动及关断条件的判定以及配合 功能指令完成一些逻辑控制任务。
设置的，它不受PLC循环扫描工作方式的影响，允许对 输入输出点进行快速直接存取。立即指令的名称和类型 如下：
（1）立即触点指令 （立即取、取反、或、或反、与、 与反）
（2）=I，立即输出指令 （3）SI，立即置位指令 （4）RI，立即复位指令
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第五章 PLC的基本指令及程序设计
（1）立即触点指令
第五章 PLC的基本指令及程序设计
第五章 PLC的基本指令及程序设计
5.1 5.2 5.3 5.4 5.5
PLC的基本逻辑指令及举例 程序控制指令 PLC编程指导 典型的简单电路编程 PLC程序简单设计法及应用举例
1
第五章 PLC的基本指令及程序设计
5.1 PLC的基本逻辑指令及举例
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第五章 PLC的基本指令及程序设计
5.1.6 置位和复位指令
S(Set):置位指令 、R(Reset):复位指令
置位即置1，复位即置0。置位和复位指令可以将位存储区的某一位 开始的一个或多个（最多可达255个）同类存储器位置1或置0。 这两条指令在使用时需指明三点：操作性质、开始位和位的数量。
（1）S，置位指令 将位存储区的指定位（位bit）开始的N个同类存储器位置位。 用法： S bit, N 例： S Q0.0, 1 （2）R，复位指令 将位存储区的指定位（位bit）开始的N个同类存储器位复位。当用复位 指令时，如果是对定时器T位或计数器C位进行复位，则定时器位或计数 器位被复位，同时，定时器或计数器的当前值被清零。 13 用法： R bit, N 例： R Q0.2, 3
（4）LD、LDN、=指令的操作数为：I、Q、M、SM、T、C、 V、S和L。T、C也作为输出线圈，但在S7-200PLC中输出 时不是以使用=指令形式出现。
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第五章 PLC的基本指令及程序设计
5.1.2
触点串联指令
触点串联指令为A、AN。 A（And）：与指令。用于单个常开触点的串联连接。 AN(And Not)：与反指令。用于单个常闭触点的串联连接。
I0.0 Q0.0 Q0.1
//装入常开触点 //输出触点，非立即 //立即输出触点 //触点被立即置 1
Q0.2, 1 //从 Q0.2 开始的 1 个
LDI =
I0.0 Q0.3
//立即输入触点指令 //
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图5-9
立即指令的用法
第五章 PLC的基本指令及程序设计
图5-10 时序图
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第五章 PLC的基本指令及程序设计
PLC的编程语言有梯形图语言、助记符语言、逻辑功
能图语言和某些高级语言。其中前两种语言用的最多，要 求掌握。
本章以S7-200CPU22*系列PLC的指令系统为对象，用 举例的形式来说明PLC的基本指令系统，然后介绍常用典型 电路及环节的编程，最后讲解PLC程序的简单设计法。 S7-200PLC用LAD编程时以每个独立的网络块 （Network）为单位，所有的网络块组合在一起就是梯形图，
这也是S7-200PLC的特点。
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第五章 PLC的基本指令及程序设计
梯形图语言编程主要特点及格式有以下几点：
1)梯形图按行从上至下编写，每一行从左至右顺序编写，即PLC程序 执行顺序与梯形图的编写顺序一致。
2)梯形图左、右边垂直线分别称为起始母线和终止母线。每一逻辑行 必须从起始母线开始画起。（终止母线常可以省略）