PLC机电控制系统应用设计技术第电子PPT课件
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语句表是一种类似于微机汇编语言的文本编程语言，该语言的程序是由指令 助记符构成的，语言形式简单，适合有经验的程序员。但是该语言有一个很大的 缺点，就是各个PLC厂家所采用的指令集往往不同，所以同一个梯形图所对应的 语句表程序也有所差异。
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PLC机电控制系统设计与应用技术
下图分别是具有启动自锁、延时断开功能PLC程序的梯形图形式和 语句表形式。
CTUD Cn , PV
增减计数器
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PLC机电控制系统设计与应用技术
逻辑堆栈指令 S7-200PLC使用一个9层的堆栈来处理所有的逻辑操作。
数据长度 1 8 16 16 32 32 32
数值范围（十进制表示） 0、1 0～255 0～65535 32768～32767 0～4294967295 2147483648～2147483647 1038～1038
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PLC机电控制系统设计与应用技术
用户程序的结构
S7-200的程序结构可分为两种，即线性程序结构和分块程序结构。
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PLC机电控制系统设计与应用技术
4.1 S7—200编程的基本概念与约定
编程语言
可编程控制器的编程语言多种多样，一般有梯形图、语句表、功能块图和计 算机高级语言等几种。其中，梯形图和语句表是最常用的编程语言。
梯形图是在继电器控制系统的电器原理图的基础上演变而来的，是一种图形 语言，其特点是直观易懂，便于初学者学习，是使用最广泛的PLC编程语言之一。
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PLC机电控制系统设计与应用技术
定时器和计数器指令
1. 定时器指令
定时器的分辨率是指能够区分的最小时间精度，分辨率和定时器设定值PT的乘积 即是定时器的具体定时时间。 定时器的分辨率分为1ms、10ms、100ms三种，其大 小由定时器号决定。各个定时器号的分辨率见下表所示。
定时器类型 TONR
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PLC机电控制系统设计与应用技术
2．输出操作指令
（1）输出操作指令
输出操作指令的功能：输出操作指令将输出位的新数值 写入输出映像寄存器，当CPU执行输出指令时，S7-200将 输出映像寄存器中的输出位转换为线圈驱动触点的断开与接 通。
bit
= bit
输出操作指令
（2）立即输出操作指令
梯形图编程实例
LD O AN LPS AN = LPP TON
10.0 Q0.0 10.1
T38 Q0.0
T38, 15
语句表编程实例
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PLC机电控制系统设计与应用技术
数据类型
PLC指令系统使用的数据类型，及各种数据类型的长度和数值范围如下表所示：
数据类型 位（BOOL） 字节（BYTE） 字WORD 整数（INT） 双字（DWORD） 双整数（DINT） 实数（REAL）
Q4.0
串联电路的并联操作指令
串联电路的并联操作指令的功能：串联电路的并联操作指令可以实现多个串联 电路之间的“或”运算，从而实现更为复杂的控制功能。指令在执行时，先算出各 支路的结果，再把这些结果进行“或”逻辑运算送到输出。
第16页/共44页
PLC机电控制系统设计与应用技术
（2）并联电路的串联操作指令
第15页/共44页
PLC机电控制系统设计与应用技术
7．串联、并联操作指令
串、并联操作指令可以将多个指令块进行“或”、“与”运算，从而使PLD 电路可以实现更为复杂的功能。
（1）串联电路的并联操作指令
LD A LD A OLD LD A OLD =
I1.0 I1.1 I2.0 I2.1
I3.0 I3.1
位逻辑指令
1．触点和线圈指令
触点指令分为标准触点指令和立即触点指令两种，每种指令又分为常开和 常闭两种类型。
（1）标准触点指令
bit
bit
梯形图
语句表
LD bit
标准触点指令
LDN bit
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PLC机电控制系统设计与应用技术
标准触点的功能：当线圈为闭合通电时，其对应的标准常开触点的状态是OFF 或者0，触点是断开的，而标准常闭触点的状态是ON或者1，触点是闭合的；当线圈 断开断电时，其对应的标准常开触点的状态是ON或者1，触点是闭合的，而标准常 闭触点的状态是OFF或者0，触点是闭合的。
TOF Tn , PT
断开延时定时器
Cn
CTU Cn,PV
增计数器
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PLC机电控制系统ຫໍສະໝຸດ 计与应用技术（2）减计数器
当LD1时，其计数器的设定值PV被装入计数器的当前 值寄存器，此时SVPV，Cn状态为0。
当LD0时，计数器开始计数。CD端有一个输入脉冲上 升沿到来，计数器的SVSV1。当SV0时，计数器状态Cn 由0变为1，并停止计数。
NOT NOT
取非操作指令
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PLC机电控制系统设计与应用技术
4．置位操作指令
（1）置位操作指令
置位操作指令的功能：当置位信号为1或ON时，被置位的 线圈接通，当置位信号跳转为0后，被置位线圈的状态保持不 变，仍然为1，只有当复位信号到来时才跳转为0。指令中，置 位线圈数目n是指被置位的线圈共有n个，从被指定的位地址bit 开始。
当IN信号由0变为1后，计时器立即复位，SV变为0，Tn 状态变为1，直到IN信号再次跳变为0时重新开始计时。
2．计数器指令
（1）增计数器
当R0时，计数器开始计数。CU端有一个输入脉冲上升 沿到来，计数器的SVSV+1；当SV大于或等于PV时，Cn状 态为1。
当R1时，计数器立即复位，SV0，Cn状态也变为0。
接通延时定时器
此定时器的功能原理与延时定时器大体相同，不同
之处在于：带有记忆的接通延时定时器的SV值在断电后
是可以记忆的。当IN从1跳变为0后，SV的值会保持断
电前的数值不变。IN再次跳变为1后，SV会在保持值的
基础上继续累加。
TOR Tn , PT
带有记忆的延时计时器的复位只能依靠复位指令R 实现。
并联电路的串联操作指令
LD
I1.0
O
I1.1
LD
I2.0
O
I2.1
ALD
LD
I3.0
O
I3.1
ALD
=
Q0.0
并联电路的串联操作指令的功能：并联电路的串联操作指令可以实现多个并联 电路之间的“与”运算，从而实现更为复杂的控制功能。指令在执行时，先算出各 并联局部电路的结果，再把这些结果进行“与”逻辑运算送到输出。
（1）复位操作指令
立即复位操作指令的功能：立即复位指令的作用是，将 指令所指出的位地址bit开始的n个物理输出点立即复位，同 时刷新相应的输出映像寄存器中的内容。
（2）立即复位操作指令
立即复位操作指令的功能：立即复位指令的作用是，将 指令所指出的位地址bit开始的n个物理输出点立即复位，同时 刷新相应的输出映像寄存器中的内容。
bit
n
R bit, n
复位操作指令
bit
n
RI bit, n
立即复位操作指令
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PLC机电控制系统设计与应用技术
6．微分操作指令 （1）上微分操作指令
上微分操作指令 上微分操作指令的功能：上微分是指某个操作数由0变为1的过程，即出现上升 沿的过程。上微分操作指令就是在这个上升沿形成一个ON、一个扫描周期的脉冲， 即使能流接通一个扫描周期的时间。接收该脉冲控制的指令需写在这一脉冲出现的 语句之后。
bit
n
S bit, n
置位操作指令
（2）立即置位操作指令
立即置位操作指令的功能：立即置位指令的作用是，将指 令所指出的位地址bit开始的n个物理输出点立即置位，同时刷 新相应的输出映像寄存器中的内容。
bit
n
S bit, n
立即置位操作指令
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PLC机电控制系统设计与应用技术
5．复位操作指令
当定时器的启动信号IN的状态为0，定时器的当前 值SV0，定时器Tn的状态也是0，定时器不工作。
当IN的状态由0变为1时，定时器开始工作，每过一 个时基时间，定时器的当前值SVSV1。当定时器的当前 值SV等于大于定时器的设定值PT时，定时器的状态由0转 换为1。
（2）带有记忆的接通延时定时器
TON Tn , PT
1．线性程序结构
2．分块程序结构
主程序OB1 控制任务1 控制任务2
主程序OB1 子程序SBR0 子程序SBR1
SBR0 任务模块0
SBR1 任务模块1
控制任务3 ………… 控制任务n
子程序SBR2 …………
子程序SBRn
SBR2 任务模块2
SBRn 任务模块n
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PLC机电控制系统设计与应用技术
TON、TOF
定时器编号
T0、T64 T1~T4、T65~T68 T5~T31、T69~T95 T32、T96 T33~T36、T97~T100 T37~T63、T101~T255
分辨率（ms）
1 10 100 1 10 100
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PLC机电控制系统设计与应用技术
（1）接通延时定时器
带有记忆的接通延时定时器
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PLC机电控制系统设计与应用技术
（3）断开延时定时器
当Tn的启动信号由1变为0时，定时器开始工作，每过一 个时基时间，定时器的当前值SVSV1，当定时器的当前值SV 等于定时器的设定值PT时，定时器的状态由1转换为0，同时， 定时器停止计时，SV将保持不变。
LD I1.0
A I1.1
= Q1.0
逻辑与操作指令
逻辑与操作指令的功能：只有当两个触点的状态都是1（ON）时才有输出， 两者中只要有一个0（OFF），就无输出。
（2）逻辑或操作指令
逻辑或操作指令的功能：逻辑与只要两个触点中有一个1（ON）就有输出， 只有当两个触点都为0（OFF）时才没有输出。
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（2）立即触点指令
梯形图
语句表
LDI bit
立即触点指令
LDNI bit
立即触点的功能：立即触点的功能与标准触点基本相同，但是当执行立即触点 指令时，CPU将直接读取其物理输入值，而不是更新映像寄存器。因此，立即触点 不受扫描周期的影响，可以及时地反映输入状态的变化。在程序执行过程中，立即 触点也起开关作用。
编程的一般约定
1．网络 2．执行分区 3．EN/ENO定义 4．条件/无条件输入 5．无输出的指令 6．比较指令 7．STEP7-Micor/WIN 32的一些规定
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PLC机电控制系统设计与应用技术
4.2 基本逻辑指令
基本逻辑指令包括位逻辑、定时器计数器指令、逻辑堆栈指令、比较操作 指令四大类
PLC机电控制系统设计与应用技术
I1.0
Q1.0
LD I1.0
O I1.1
I1.1 = Q1.0
（3）取非操作指令
逻辑或操作指令
取非操作指令的功能：取非操作就是把源操作数的状态 去反后作为目标操作数输出。操作数为1（ON）时，取非后 就为0（OFF），操作数为0（OFF）时，取非后就为1 （ON）。
立即输出操作指令的功能：当执行指令时，立即输出 指令将新数值写入到实际输出和相应的输出映像寄存器中， 这与非立即输出不同，后者只将新数值写进相应的输出映 像寄存器。
bit
= bit
立即输出操作指令
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PLC机电控制系统设计与应用技术
3．逻辑操作指令
（1）逻辑与操作指令
I1.0
I1.1
Q1.0
（3）增减计数器
CTD Cn , PV
减计数器（CTD）
当R0时，计数器开始计数。当CU端有一个输入脉冲上升 沿到来时，SVSV1；当CD端有一个输入脉冲上升沿到来时， 计数器SV=SV-1。当SV大于或等于PV时，Cn状态为1，否则 Cn状态为0。
当R变为1时，计数器会立即复位，Cn状态变为0，PV值变 为0。
PLC机电控制系统设计与应用技术
知识点：
S7—200系列PLC编程的基本概念与约定 S7—200系列PLC的基本逻辑指令 S7—200系列PLC的定时器计数器指令 S7—200系列PLC的程序控制指令 PLC初步编程指导 简单程序编制
本章导读：
西门子S7-200系列PLC的基本指令是编程中最常用到、 也是最重要的指令，程序设计者必须熟练掌握。本章介绍了S7200系列PLC的编程基本概念和约定；对基本指令进行了详细讲 解，包括位逻辑指令、定时器和计数器指令以及程序控制指令； 对PLC编程的基本要求、基本原则及主要内容做了简单介绍；并 且针对本章介绍的基本指令编制了一些简单应用程序。
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PLC机电控制系统设计与应用技术
（2）下微分操作指令
下微分操作指令 下微分操作指令的功能：下微分是指某个操作数由1变为0的过程，即出现下 降沿的过程，下微分指令就是在这个下降沿上形成一个ON、一个扫描周期的脉冲， 也就是使能流接通一个扫描周期的时间。同样，接收该脉冲控制的指令需写在这 一脉冲出现的语句之后。
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PLC机电控制系统设计与应用技术
下图分别是具有启动自锁、延时断开功能PLC程序的梯形图形式和 语句表形式。
CTUD Cn , PV
增减计数器
第21页/共44页
PLC机电控制系统设计与应用技术
逻辑堆栈指令 S7-200PLC使用一个9层的堆栈来处理所有的逻辑操作。
数据长度 1 8 16 16 32 32 32
数值范围（十进制表示） 0、1 0～255 0～65535 32768～32767 0～4294967295 2147483648～2147483647 1038～1038
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PLC机电控制系统设计与应用技术
用户程序的结构
S7-200的程序结构可分为两种，即线性程序结构和分块程序结构。
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PLC机电控制系统设计与应用技术
4.1 S7—200编程的基本概念与约定
编程语言
可编程控制器的编程语言多种多样，一般有梯形图、语句表、功能块图和计 算机高级语言等几种。其中，梯形图和语句表是最常用的编程语言。
梯形图是在继电器控制系统的电器原理图的基础上演变而来的，是一种图形 语言，其特点是直观易懂，便于初学者学习，是使用最广泛的PLC编程语言之一。
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定时器和计数器指令
1. 定时器指令
定时器的分辨率是指能够区分的最小时间精度，分辨率和定时器设定值PT的乘积 即是定时器的具体定时时间。 定时器的分辨率分为1ms、10ms、100ms三种，其大 小由定时器号决定。各个定时器号的分辨率见下表所示。
定时器类型 TONR
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2．输出操作指令
（1）输出操作指令
输出操作指令的功能：输出操作指令将输出位的新数值 写入输出映像寄存器，当CPU执行输出指令时，S7-200将 输出映像寄存器中的输出位转换为线圈驱动触点的断开与接 通。
bit
= bit
输出操作指令
（2）立即输出操作指令
梯形图编程实例
LD O AN LPS AN = LPP TON
10.0 Q0.0 10.1
T38 Q0.0
T38, 15
语句表编程实例
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数据类型
PLC指令系统使用的数据类型，及各种数据类型的长度和数值范围如下表所示：
数据类型 位（BOOL） 字节（BYTE） 字WORD 整数（INT） 双字（DWORD） 双整数（DINT） 实数（REAL）
Q4.0
串联电路的并联操作指令
串联电路的并联操作指令的功能：串联电路的并联操作指令可以实现多个串联 电路之间的“或”运算，从而实现更为复杂的控制功能。指令在执行时，先算出各 支路的结果，再把这些结果进行“或”逻辑运算送到输出。
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（2）并联电路的串联操作指令
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7．串联、并联操作指令
串、并联操作指令可以将多个指令块进行“或”、“与”运算，从而使PLD 电路可以实现更为复杂的功能。
（1）串联电路的并联操作指令
LD A LD A OLD LD A OLD =
I1.0 I1.1 I2.0 I2.1
I3.0 I3.1
位逻辑指令
1．触点和线圈指令
触点指令分为标准触点指令和立即触点指令两种，每种指令又分为常开和 常闭两种类型。
（1）标准触点指令
bit
bit
梯形图
语句表
LD bit
标准触点指令
LDN bit
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PLC机电控制系统设计与应用技术
标准触点的功能：当线圈为闭合通电时，其对应的标准常开触点的状态是OFF 或者0，触点是断开的，而标准常闭触点的状态是ON或者1，触点是闭合的；当线圈 断开断电时，其对应的标准常开触点的状态是ON或者1，触点是闭合的，而标准常 闭触点的状态是OFF或者0，触点是闭合的。
TOF Tn , PT
断开延时定时器
Cn
CTU Cn,PV
增计数器
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PLC机电控制系统ຫໍສະໝຸດ 计与应用技术（2）减计数器
当LD1时，其计数器的设定值PV被装入计数器的当前 值寄存器，此时SVPV，Cn状态为0。
当LD0时，计数器开始计数。CD端有一个输入脉冲上 升沿到来，计数器的SVSV1。当SV0时，计数器状态Cn 由0变为1，并停止计数。
NOT NOT
取非操作指令
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4．置位操作指令
（1）置位操作指令
置位操作指令的功能：当置位信号为1或ON时，被置位的 线圈接通，当置位信号跳转为0后，被置位线圈的状态保持不 变，仍然为1，只有当复位信号到来时才跳转为0。指令中，置 位线圈数目n是指被置位的线圈共有n个，从被指定的位地址bit 开始。
当IN信号由0变为1后，计时器立即复位，SV变为0，Tn 状态变为1，直到IN信号再次跳变为0时重新开始计时。
2．计数器指令
（1）增计数器
当R0时，计数器开始计数。CU端有一个输入脉冲上升 沿到来，计数器的SVSV+1；当SV大于或等于PV时，Cn状 态为1。
当R1时，计数器立即复位，SV0，Cn状态也变为0。
接通延时定时器
此定时器的功能原理与延时定时器大体相同，不同
之处在于：带有记忆的接通延时定时器的SV值在断电后
是可以记忆的。当IN从1跳变为0后，SV的值会保持断
电前的数值不变。IN再次跳变为1后，SV会在保持值的
基础上继续累加。
TOR Tn , PT
带有记忆的延时计时器的复位只能依靠复位指令R 实现。
并联电路的串联操作指令
LD
I1.0
O
I1.1
LD
I2.0
O
I2.1
ALD
LD
I3.0
O
I3.1
ALD
=
Q0.0
并联电路的串联操作指令的功能：并联电路的串联操作指令可以实现多个并联 电路之间的“与”运算，从而实现更为复杂的控制功能。指令在执行时，先算出各 并联局部电路的结果，再把这些结果进行“与”逻辑运算送到输出。
（1）复位操作指令
立即复位操作指令的功能：立即复位指令的作用是，将 指令所指出的位地址bit开始的n个物理输出点立即复位，同 时刷新相应的输出映像寄存器中的内容。
（2）立即复位操作指令
立即复位操作指令的功能：立即复位指令的作用是，将 指令所指出的位地址bit开始的n个物理输出点立即复位，同时 刷新相应的输出映像寄存器中的内容。
bit
n
R bit, n
复位操作指令
bit
n
RI bit, n
立即复位操作指令
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6．微分操作指令 （1）上微分操作指令
上微分操作指令 上微分操作指令的功能：上微分是指某个操作数由0变为1的过程，即出现上升 沿的过程。上微分操作指令就是在这个上升沿形成一个ON、一个扫描周期的脉冲， 即使能流接通一个扫描周期的时间。接收该脉冲控制的指令需写在这一脉冲出现的 语句之后。
bit
n
S bit, n
置位操作指令
（2）立即置位操作指令
立即置位操作指令的功能：立即置位指令的作用是，将指 令所指出的位地址bit开始的n个物理输出点立即置位，同时刷 新相应的输出映像寄存器中的内容。
bit
n
S bit, n
立即置位操作指令
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5．复位操作指令
当定时器的启动信号IN的状态为0，定时器的当前 值SV0，定时器Tn的状态也是0，定时器不工作。
当IN的状态由0变为1时，定时器开始工作，每过一 个时基时间，定时器的当前值SVSV1。当定时器的当前 值SV等于大于定时器的设定值PT时，定时器的状态由0转 换为1。
（2）带有记忆的接通延时定时器
TON Tn , PT
1．线性程序结构
2．分块程序结构
主程序OB1 控制任务1 控制任务2
主程序OB1 子程序SBR0 子程序SBR1
SBR0 任务模块0
SBR1 任务模块1
控制任务3 ………… 控制任务n
子程序SBR2 …………
子程序SBRn
SBR2 任务模块2
SBRn 任务模块n
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TON、TOF
定时器编号
T0、T64 T1~T4、T65~T68 T5~T31、T69~T95 T32、T96 T33~T36、T97~T100 T37~T63、T101~T255
分辨率（ms）
1 10 100 1 10 100
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（1）接通延时定时器
带有记忆的接通延时定时器
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（3）断开延时定时器
当Tn的启动信号由1变为0时，定时器开始工作，每过一 个时基时间，定时器的当前值SVSV1，当定时器的当前值SV 等于定时器的设定值PT时，定时器的状态由1转换为0，同时， 定时器停止计时，SV将保持不变。
LD I1.0
A I1.1
= Q1.0
逻辑与操作指令
逻辑与操作指令的功能：只有当两个触点的状态都是1（ON）时才有输出， 两者中只要有一个0（OFF），就无输出。
（2）逻辑或操作指令
逻辑或操作指令的功能：逻辑与只要两个触点中有一个1（ON）就有输出， 只有当两个触点都为0（OFF）时才没有输出。
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（2）立即触点指令
梯形图
语句表
LDI bit
立即触点指令
LDNI bit
立即触点的功能：立即触点的功能与标准触点基本相同，但是当执行立即触点 指令时，CPU将直接读取其物理输入值，而不是更新映像寄存器。因此，立即触点 不受扫描周期的影响，可以及时地反映输入状态的变化。在程序执行过程中，立即 触点也起开关作用。
编程的一般约定
1．网络 2．执行分区 3．EN/ENO定义 4．条件/无条件输入 5．无输出的指令 6．比较指令 7．STEP7-Micor/WIN 32的一些规定
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4.2 基本逻辑指令
基本逻辑指令包括位逻辑、定时器计数器指令、逻辑堆栈指令、比较操作 指令四大类
PLC机电控制系统设计与应用技术
I1.0
Q1.0
LD I1.0
O I1.1
I1.1 = Q1.0
（3）取非操作指令
逻辑或操作指令
取非操作指令的功能：取非操作就是把源操作数的状态 去反后作为目标操作数输出。操作数为1（ON）时，取非后 就为0（OFF），操作数为0（OFF）时，取非后就为1 （ON）。
立即输出操作指令的功能：当执行指令时，立即输出 指令将新数值写入到实际输出和相应的输出映像寄存器中， 这与非立即输出不同，后者只将新数值写进相应的输出映 像寄存器。
bit
= bit
立即输出操作指令
第9页/共44页
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3．逻辑操作指令
（1）逻辑与操作指令
I1.0
I1.1
Q1.0
（3）增减计数器
CTD Cn , PV
减计数器（CTD）
当R0时，计数器开始计数。当CU端有一个输入脉冲上升 沿到来时，SVSV1；当CD端有一个输入脉冲上升沿到来时， 计数器SV=SV-1。当SV大于或等于PV时，Cn状态为1，否则 Cn状态为0。
当R变为1时，计数器会立即复位，Cn状态变为0，PV值变 为0。
PLC机电控制系统设计与应用技术
知识点：
S7—200系列PLC编程的基本概念与约定 S7—200系列PLC的基本逻辑指令 S7—200系列PLC的定时器计数器指令 S7—200系列PLC的程序控制指令 PLC初步编程指导 简单程序编制
本章导读：
西门子S7-200系列PLC的基本指令是编程中最常用到、 也是最重要的指令，程序设计者必须熟练掌握。本章介绍了S7200系列PLC的编程基本概念和约定；对基本指令进行了详细讲 解，包括位逻辑指令、定时器和计数器指令以及程序控制指令； 对PLC编程的基本要求、基本原则及主要内容做了简单介绍；并 且针对本章介绍的基本指令编制了一些简单应用程序。
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PLC机电控制系统设计与应用技术
（2）下微分操作指令
下微分操作指令 下微分操作指令的功能：下微分是指某个操作数由1变为0的过程，即出现下 降沿的过程，下微分指令就是在这个下降沿上形成一个ON、一个扫描周期的脉冲， 也就是使能流接通一个扫描周期的时间。同样，接收该脉冲控制的指令需写在这 一脉冲出现的语句之后。