基本指令及程序设计基础
PLC欧姆龙的基本操作指令及常用程序设计
PLC欧姆龙的基本操作指令及常用程序设计PLC（Programmable Logic Controller），中文名可编程控制器，是一种以微处理器为核心，可存储程序控制、逻辑操作、序列控制和定时控制等运算的工业数字控制器。
PLC广泛应用于工厂、机器设备、输配电自动化等各种领域的自动化控制中。
PLC的操作指令又称为PLC的指令集，是PLC软件编程的基本元素。
欧姆龙是PLC市场上的知名品牌，今天我们将介绍欧姆龙PLC的基本操作指令及常用程序设计。
指令集介绍欧姆龙PLC的指令集分为以下几个部分：I/O控制指令I/O控制指令是最基本的指令，主要用于PLC的输入和输出信号的处理。
指令名功能描述IN 读取输入信号OUT 输出控制信号SET 置位指定位RST 复位指定位NOT 取反指定位运算控制指令运算控制指令包含各种运算符和运算指令，可进行基本运算和逻辑运算，包括加减乘除、与或非等运算。
指令名功能描述ADD 两数相加SUB 两数相减MUL 两数相乘DIV 两数相除MOD 两数取模AND 两数按位与OR 两数按位或XOR 两数按位异或NOT 操作数取反计数器控制指令计数器控制指令主要用于制作计算某个量的计数器程序，通常包括计数器的设置、清除、增加、减少等操作。
指令名功能描述SET 设置计数器CLR 清除计数器INC 计数器递增DEC 计数器递减定时器控制指令定时器控制指令主要用于制作测量时间的的程序，通常包括定时器的设置、清除、开始、停止等操作。
指令名功能描述TIM 开启定时器TOF 定时器到达时间RST 清除定时器移位指令移位指令主要用于实现数据的移位操作，包括左移、右移、循环移位等操作。
指令名功能描述SLW 左移指定位数SRW 右移指定位数ROL 左旋指定位数ROR 右旋指定位数SLO 变量绕环移位SRO 变量绕环移位常用程序设计除了上述指令集外，欧姆龙PLC还支持多种常用程序设计方式。
下面简要介绍常用程序设计方式的概念和使用方法。
程序设计基础(知识点)
第三部分程序设计基础3.1 程序、程序设计、程序设计语言的定义⑴程序：计算机程序，是指为了得到某种结果而可以由计算机等具有信息处理能力的装置执行的代码化指令序列，或者可以被自动转换成代码化指令序列的符号化指令序列或者符号化语句序列。
⑵程序设计：程序设计是给出解决特定问题程序的过程，是软件构造活动中的重要组成部分。
程序设计往往以某种程序设计语言为工具，给出这种语言下的程序。
程序设计过程应当包括分析、设计、编码、测试、排错等不同阶段。
⑶程序设计语言：程序设计语言用于书写计算机程序的语言。
语言的基础是一组记号和一组规则。
根据规则由记号构成的记号串的总体就是语言。
在程序设计语言中，这些记号串就是程序。
程序设计语言有3个方面的因素，即语法、语义和语用。
3.2 高级语言和低级语言的概念及区别⑴高级语言：高级语言（High-level programming language）是高度封装了的编程语言，与低级语言相对。
它是以人类的日常语言为基础的一种编程语言，使用一般人易于接受的文字来表示（例如汉字、不规则英文或其他外语），从而使程序编写员编写更容易，亦有较高的可读性，以方便对电脑认知较浅的人亦可以大概明白其内容。
⑵低级语言：低级语言分机器语言（二进制语言）和汇编语言（符号语言），这两种语言都是面向机器的语言，和具体机器的指令系统密切相关。
机器语言用指令代码编写程序，而符号语言用指令助记符来编写程序。
⑶区别：高级语言：实现效率高，执行效率低，对硬件的可控性弱，目标代码大，可维护性好，可移植性好低级语言：实现效率低，执行效率高，对硬件的可控性强，目标代码小，可维护性差，可移植性差了解知识：CPU运行的是二进制指令，所有的语言编写的程序最终都要翻译成二进制代码。
越低级的语言，形式上越接近机器指令，汇编语言就是与机器指令一一对应的。
而越高级的语言，一条语句对应的指令数越多，其中原因就是高级语言对底层操作进行了抽象和封装，使编写程序的过程更符合人类的思维习惯，并且极大了简化了人力劳动。
第5章 S7-200系列PLC的基本指令及程序设计-2
●计数器的当前值≠0时，其状态位为0；而它 的当前值=0时，状态位置 1，且停止计数。 ●当装载输入端 LD=1时，减计数器复位：
当前值=设定值，状态位=0。
计数器的应用 举例--计数范围的扩展
【例5-4-1】: 做一个计数器，当计数到200000时， 使Q0.0 = 1。 控制程序如下：
2
手动复位 初始化
●跳转/标号指令必须成对使用，且只能用在同一程 序块中。 ●跳转/标号指令中, n 的范围： 0～255。 ●执行跳转指令后，跳过程序段中各个元件（除定 时器外）的状态不变，保持跳转前的状态。
●跳过程序段中若有定时器:
a.1ms、10ms的定时器，系统会对它们周期 刷新，故会继续计时. b. 对于100ms的定时器，只有执行指令时其 当前值和状态位才会被刷新，因此跳过程序 段中的定时器指令因不执行而停止刷新，会 使定时器计时失准.
跳转、标号指令应用
【例5-3-5】
有一个机械手， 用工作方式开关
选择手动、单步
、自动工作方式
，主程序如下：
6. 子程序
● 在结构化程序设计时，采用子程序可以
优化程序结构，减少扫描时间；
● 与子程序相关的操作有： ※ ※ ※ 建立子程序 子程序调用 子程序返回
1）创建子程序
用命令“编辑” 程序” “插入” “子
第五章 S7-200PLC 基本指令及程序设计-2
河南延龙机电设备有限公司
§5-3 PLC的梯形图程序设计方法
1. 梯形图程序设计的方法 梯形图程序的基本 形式：
X开:开启条件 X关:关断条件 Fk 的自锁触点。
Fk
尽可能是短信号.
线圈Fk: 逻辑运算的中间(或最终)结果；
1）梯形图程序的设计方法：
程序设计基础复习知识点
程序设计基础复习知识点一、基本概念程序设计（Programming）是指编写计算机程序的过程，它是一种将问题转化为计算机可识别并执行的指令集合的过程。
程序设计语言是人与计算机之间进行信息交流的工具，常用的编程语言有C、C++、Java、Python等。
二、变量与数据类型在程序设计中，变量是用于存储数据的一种命名空间。
变量的命名需要遵循规定的命名规则，比如不能用关键字作为变量名，不能包含特殊字符等。
数据类型是变量的属性，决定了变量可以存储的数据种类及所占内存空间大小。
常见的数据类型包括：- 整型（int）：用于存储整数。
- 浮点型（float、double）：用于存储小数。
- 字符型（char）：用于存储单个字符。
- 字符串型（string）：用于存储一串字符。
- 布尔型（bool）：用于存储真（True）或假（False）的值。
三、运算符和表达式运算符用于对变量或常量进行某种特定的操作，常见的运算符有算术运算符、赋值运算符、关系运算符、逻辑运算符等。
表达式是由运算符和操作数组成的序列，它们可以进行数学运算、逻辑判断等。
四、流程控制流程控制用于决定程序的执行顺序，常见的流程控制结构有条件语句和循环语句。
条件语句（if-else）用于根据条件判断决定执行哪个代码块。
循环语句（for、while）用于根据条件反复执行某一段代码。
五、函数函数是完成特定任务的代码块，通过函数可以实现代码的模块化和复用。
函数由函数名、参数列表和函数体组成。
在程序中，可以通过调用函数来执行其中的代码。
六、数组和指针数组是一种用于存储多个相同类型数据的集合，它的长度在定义时就确定了。
指针是变量，其值为内存中的某个地址，可以用于访问和操作内存中的数据。
七、面向对象编程面向对象编程（OOP）是一种程序设计方法，它将现实世界中对象的特性映射到计算机程序中，通过定义类、对象和其关系来表示和处理问题。
常见的面向对象编程语言有C++、Java、Python等。
PLC的基本指令及程序设计
PLC的基本指令及程序设计PLC（可编程逻辑控制器）是一种常用的工业自动化设备，它通过运行预先编写好的程序控制工业设备和机器的运行。
在PLC中，程序是通过一系列基本指令来实现的。
本文将介绍PLC的基本指令及程序设计。
1.输入输出指令：用于与外部设备的输入输出进行交互。
常见的输入指令有I(输入)、X(通用输入)、IX(输入寄存器)等；常见的输出指令有O(输出)、Y(通用输出)、Q(输出寄存器)等。
2.数据处理指令：用于对数据进行处理和计算。
常见的数据处理指令有AND(与)、OR(或)、XOR(异或)、NOT(非)等逻辑指令；还有MOV(移动)、ADD(加)、SUB(减)、MUL(乘)、DIV(除)等算术指令。
3.定时器指令：用于实现定时控制功能。
常见的定时器指令有TON(ON延时)、TOF(OFF延时)、RTO(重新同步ON延时)等。
4.计数器指令：用于实现计数功能。
常见的计数器指令有CTU(上升沿计数)、CTD(下降沿计数)、CTC(脉冲计数)等。
5.转移指令：用于实现程序的跳转和转移。
常见的转移指令有JMP(无条件跳转)、CALL(调用)、RET(返回)等。
PLC的程序设计通常采用类似于传统计算机编程的方法。
首先需要将整个工程分解成一个个的功能模块，然后对每个模块编写相应的程序。
在编写程序时，需要按照以下步骤进行：1.了解需求：明确控制的目标和要求。
2.设计输入输出：确定需要使用的输入输出设备和信号，将其与PLC连接。
3.设计程序结构：根据需求将整个程序划分为多个功能模块，确定各个模块的输入输出。
4.编写程序：对每个功能模块编写相应的程序。
可以根据之前介绍的基本指令选择合适的指令进行编写。
6.优化程序：根据实际情况对程序进行优化，提高系统的性能和稳定性。
在程序设计过程中，还需要注意以下几点：1.确保程序的可读性：使用有意义的变量名和注释来提高程序的可读性，方便后续的维护与修改。
2.注意程序的实时性：PLC在工控系统中通常需要实时响应各种输入信号，因此需要确保程序的执行速度和响应快。
PLC的基本指令及程序的设计精品文档
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5.1 PLC的基本逻辑指令 ● PLC的基本指令及
及举例
程序设计
6. 置位/复位指令
使用说明
对位元件来说一旦被置位，就保持在通电状态，除非对它复位； 而一旦被复位就保持在断电状态，除非再对它置位。
S/R指令可以互换次序使用，但由于PLC采用扫描工作方式，所 以写在后面的指令具有优先权。
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5.1 PLC的基本逻辑指令 及举例
6. 置位/复位指令 指令
● PLC的基本指令及
程序设计
用法
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10. 逻辑堆栈操作指令 例1
● PLC的基本指令及
程序设计
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5.1 PLC的基本逻辑指令 及举例
10. 逻辑堆栈操作指令 例2
● PLC的基本指令及
程序设计
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5.1 PLC的基本逻辑指令 及举例
9. 边沿脉冲指令 指令
● PLC的基本指令及
程序设计
举例
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5.1 PLC的基本逻辑指令 ● PLC的基本指令及
及举例
程序设计
10. 逻辑堆栈操作指令
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程序设计基础课程简介
《程序设计基础》课程简介课程编号：E1112101 英文名称：Programming Fundamentals学分：3 学时：48授课对象：计算机科学与技术专业，软件工程专业，网络工程专业课程目标：通过理论教学，使学生初步了解计算机软硬件系统，掌握计算机的基本使用方法使学生较好地掌握程序设计方面的知识，掌握基本的程序设计方法，具备初步的程序设计能力，并能熟练运用TC或VC集成环境进行C语言程序的编写、编译与调试。
课程内容：计算机软硬件系统基础知识，程序设计语言概述，程序设计语言基础，顺序、选择、循环结构程序设计，构造类型数据，函数，编译预处理，指针，文件等。
本课程的实验环节为独立实验课程《程序设计基础实验》。
预修课程：无《面向对象方法》课程简介课程编号：E1132103英文名称：Object-Oriented Paradigm学分：4 学时：64授课对象：计算机科学与技术、软件工程、网络工程课程目标：本课程是计算机科学与技术、软件工程、网络工程专业的一门学科基础必修课程。
本课程通过在学习面向对象概念、方法和相关理论的基础之上，着重介绍C++对面向对象的具体支持和实现，并通过具体的设计实例来使学生掌握面向对象编程技术、理解面向对象思想、了解面向对象分析和设计方法、逐步养成面向对象的思维方式，为后续课程的学习奠定基础。
课程内容：本课程以C++为面向对象程序设计语言，以面向对象思想解决实际问题为主线，逐步介绍了面向对象程序设计的基本概念，其中包括：数据抽象、对象、封装、继承、多态概念等。
在介绍这些基本概念并利用这些基本概念解决实际问题时候，渗透面向对象分析、设计方法，使学生掌握用C++实现面向对象编程并了解面向对象分析设计的基本方法。
预修课程：程序设计基础、程序设计基础实验《计算机组织与结构》课程简介课程编号：E1112104英文名称：Computer Organization & Architecture学分：3.5 学时：56授课对象：网络工程、软件工程、计算机科学与技术专业本科生课程目标：本课程是计算机类学生学习专业知识的基础，学习本课程后，学生可以了解电子数字计算机从指令和数据输入直到打印输出结果的计算机内部工作的全过程，从而建立完整的系统概念，为今后从事硬件和软件技术工作打下坚实的基础。
信捷PLC培训5-基础指令
Wy
第一个定时器的常开触点起动第二个定时器……直
到满足所需的定时时间，用最后一个定时器的触点 去控制被控对象。
Wy
信以致远捷行弘毅
基本指令应用1
X0 T0 T1 T0 K30000 T1 K6000 Y0
Wy
信以致远捷行弘毅
基本指令应用1
还可以利用计数器配合定时器获得长延时
X0 T0 C1 T0 T0 K3600 C1 K10 Y0
X10 Y0 X11 Y0
SET LD RST
X10 X11 Y0
Wy
信以致远捷行弘毅
基本指令
SET置位，线圈接通保持指令。
RST复位，线圈接通清除指令。
对于同一软元件，SET、RST可多次使用，顺序也 可随意，但最后执行者有效。此外，需要注意的
是SET的操作目标是所有位原件，RST不仅可以使
Wy
信以致远捷行弘毅
基本指令
ORB 指令
程序举例
X0 X1 Y2 X2 X3 ORB
较佳的程序 0 LD X0
1
2 3 4
AND
LD AND ORB
X1
X2 X3
ORB X4 X5 串接回路模块
5
6 7 8
LD
AND ORB OUT
X4
X5
Y2
Wy
信以致远捷行弘毅
基本指令
程序设计基础学习知识(学习知识重点)
第三部分程序设计基础3.1 程序、程序设计、程序设计语言的定义⑴程序：计算机程序，是指为了得到某种结果而可以由计算机等具有信息处理能力的装置执行的代码化指令序列，或者可以被自动转换成代码化指令序列的符号化指令序列或者符号化语句序列。
⑵程序设计：程序设计是给出解决特定问题程序的过程，是软件构造活动中的重要组成部分。
程序设计往往以某种程序设计语言为工具，给出这种语言下的程序。
程序设计过程应当包括分析、设计、编码、测试、排错等不同阶段。
⑶程序设计语言：程序设计语言用于书写计算机程序的语言。
语言的基础是一组记号和一组规则。
根据规则由记号构成的记号串的总体就是语言。
在程序设计语言中，这些记号串就是程序。
程序设计语言有3个方面的因素，即语法、语义和语用。
3.2 高级语言和低级语言的概念及区别⑴高级语言：高级语言（High-level programming language）是高度封装了的编程语言，与低级语言相对。
它是以人类的日常语言为基础的一种编程语言，使用一般人易于接受的文字来表示（例如汉字、不规则英文或其他外语），从而使程序编写员编写更容易，亦有较高的可读性，以方便对电脑认知较浅的人亦可以大概明白其内容。
⑵低级语言：低级语言分机器语言（二进制语言）和汇编语言（符号语言），这两种语言都是面向机器的语言，和具体机器的指令系统密切相关。
机器语言用指令代码编写程序，而符号语言用指令助记符来编写程序。
⑶区别：高级语言：实现效率高，执行效率低，对硬件的可控性弱，目标代码大，可维护性好，可移植性好低级语言：实现效率低，执行效率高，对硬件的可控性强，目标代码小，可维护性差，可移植性差了解知识：CPU运行的是二进制指令，所有的语言编写的程序最终都要翻译成二进制代码。
越低级的语言，形式上越接近机器指令，汇编语言就是与机器指令一一对应的。
而越高级的语言，一条语句对应的指令数越多，其中原因就是高级语言对底层操作进行了抽象和封装，使编写程序的过程更符合人类的思维习惯，并且极大了简化了人力劳动。
第五章 PLC的基本指令及程序设计
（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 应用举例：
LD = =I SI
I0.0 //装入常开触点 Q0.0 //输出触点，非立即 Q0.1 //立即输出触点 Q0.2, 1 //从 Q0.2 开始的 1 个 //触点被立即置 1
图5.4 LPS，LRD，LPP指令的操作过程
逻辑推入栈 逻辑读栈 逻辑弹出栈
前 iv0 iv1 iv2 iv3 iv4 iv5 iv6 iv7 iv8
后 iv0 iv0 iv1 iv2 iv3 iv4 iv5 iv6 iv7
前 iv0 iv1 iv2 iv3 iv4 iv5 iv6 iv7 iv8
T32，T96 T33～T36,T97～T100 T37～T63,T101～T255
3. 定时器指令格式
TON
通电延时型
TONR 有记忆通电延时型
TOF 断电延时型 IN—使能输入端；编程范围T0~T255； PT是预置值输入端，最大预置值32767；PT 数据类型：INT。PT寻址范围见附表1。
NETWORK 1 LD I0.0 S Q0.0, 1 NETWORK 5 LD I0.1 R Q0.0, 1
I0.0 I0.1 Q0.0
5.1.4 边沿触发指令（脉冲生成）
用途：边沿触发是指用边沿触发信号产生一个机器周 期的扫描脉冲，通常用作脉冲整形。 分类：边沿触发指令分为正跳变触发（上升沿）和负 跳变触发（下降沿）两大类。 正跳变触发指输入脉冲的上升沿，使触点ON一 个扫描周期。负跳变触发指输入脉冲的下降沿，使触 点ON一个扫描周期。 EU（Edge Up）正跳变， 无操作元件 ED（Edge Down）负跳变， 无操作元件
模块七 计算机软件和程序设计基础知识
高级语言源程序要先被翻译成机器语言程序才能执行。翻译的方法有“解释”和
“编译”两种。一个高级语言源程序必须经过这两个步骤才能成为可执行的机器语言
计算机软件和程序设计基础知识
软件的基本概念
编译程序、汇编程序和解释程序是常见的语言处理程序，其工作对象或方式不同。
编译型语言系统在执行速度上都优于解释型语言系统。 汇编程序将汇编语言编写的源程序翻译成机器语言程序。 编译程序的翻译方式是将高级语言源程序翻译成目标程序（汇编语言或机器语言 形式），进行汇编及连接后才能在计算机上执行。 解释程序是对某种程序设计语言（如Basic语言）编写的源程序的每条语句逐句 进行解释并执行，最后得出结果。边翻译，边执行，不产生目标程序。
计算机语言通常分为机器语言、汇编语言和高级语言三类。
计算机软件和程序设计基础知识
软件的基本概念
（1）机器语言：机器语言是计算机唯一能够识别并直接执行的语言。机器语言
的运行速度快，但 可读性、通用性和移植性差。 （2）汇编语言：（assembly language）是一种用于电子计算机、微处理器、 微控制器或其他可编程器件的低级语言，亦称为符号语言。普遍地说，特定的汇编语 言和特定的机器语言指令集是一一对应的,不同平台之间不可直接移植。 （3）高级语言：计算机语言具有高级语言和低级语言之分。而高级语言又主要 是相对于汇编语言而言的，它是较接近自然语言和数学公式的编程，基本脱离了机器 的硬件系统，用人们更易理解的方式编写程序。编写的程序称之为源程序。
分析出解决问题所需要的步骤，然后用函数把这些步 骤一眇一眇实现，使用时一个一个依次调用即可。C 语言是典型的面向过程程序设计语言 把构成问题事务分解成各个对象，建立对象的目的不 是为了完成一个步骤，而是为了描述某个事物在整个 解决问题的步骤中的行为。
第四章程序设计基础
程序设 计基础
4.2 程序设计语言
程序设计语言＝计算机语言
程序设计语言：用于书写计算机程序的语言。
计算机语言：计算机所能够识别的语言。
文章 程序 汉语、英语 计算机语言 字、词、语法结构 数据表示、表达式 语句结构 写文章 编程序
4-4
程序设 计基础
4.2 程序设计语言
计算机语言的分类
通用语言、专用语言 系统程序设计语言、科学计算语言 事务处理语言、实时控制语言 结构化语言 模块化语言 面向对象语言 机器语言 依赖于计算机硬件(低级语言) 汇编语言 高级语言→与计算机硬件基本无关
4-6
程序设 计基础
4.2 程序设计语言
[例题]用Intel 8086指令系统来编写机器语言程序，要 求完成 7+8=？
指令序号 机器语言程序 指令功能 1 10110000 把一加数 7 送到累加器 AL 中 00000111 2 00000100 把累加器 AL 中的内容与另一数 00001000 相加,结果仍存放在 AL 中 3 11110100 停止操作
4-30
程序设 计基础
4.4 Raptor控制结构
[例4-4] 求ax2+bx+c＝0方程的根，a、b、c由键盘输入。
[解] 阅读教材相关内容，思考下列问题：假如将选择条件 disc<0 改变为 disc>=0，那么，流程图将如何变化？
（学生思考并回答，停留3分钟） [答案] Yes和No互换， 或选择结构两条分支路径的所有语句互换。
运行结果：
4-34
程序设 计基础
4.4 Raptor控制结构
[例4-6]百钱买百鸡问题。在例3-4 的基础上对流程图进行修改，使它 适应Raptor编程环境。
大学计算机基础第10章 程序设计基础
4. 程序设计的基本控制结构
4.2 选择（分支）结构 （1）单路分支选择结构 单路分支选择结构是根据判断结构入口点处的条件来 决定下一步的程序流向。如果条件为真则执行语句组1， 否则什么也不执行直接到达结构的出口点处。
4. 程序设计的基本控制结构
4.2 选择（分支）结构 （2）双路分支选择结构 两路分支选择结构是根据判断结构入口点处的条件来 决定下一步的程序流向。如果条件为真则执行语句组1， 否则执行语句组2。
• 操作码：表示计算机该做什么操作 • 操作数：表示计算机该对哪些数据做怎样的操作
1.2.2 指令系统
• 一台计算机所能执行的全部操作指令称为它的指令系统
1.程序和程序设计
1.3 程序设计
• 学习目的 • 程序设计步骤
• • • • • • 分析问题，确定解决方案 建立数学模型 确定算法（算法设计） 编写源程序 程序调试 整理资料
2.结构化程序设计的基本原则
2.2 程序设计的风格
• • • • 程序设计的风格 程序设计语言运用的风格 程序文本的风格 输入/输出的风格
2.结构化程序设计的基本原则
2.3 结构化程序设计的原则 荷兰学者迪克特拉（Dijkstra）提出了一套方法，它规 定程序要具有合理的结构，以保证和验证程序的正确性。 （1）自顶向下 （2）逐步求精 （3）模块化 （4）限制使用Go To语句
3.算法
• 3.3 算法的描述
（3）流程图 流程图是一种传统的算法表示法，它利用几何图形的框来 代表各种不同性质的操作，用流程线来指示算法的执行方向。
流程图的常用符号
符 号 符 号 名 称 起止框 输入/输出框 处理框 判断框 流向线 连接点 含 义 表示算法的开始或结束 表示输入/输出操作 表示对框内的内容进行处理 表示对框内的条件进行判断 表示算法的流动方向 表示两个具有相同标记的“连接点”相连
第01章 绪论 (《程序设计基础(第3版)(C语言)》(王红梅著 清华大学出版社出版)
3
1.1 程序、程序设计与程序设计语言
什么是程序？什么是程序设计？
程序：能够实现特定功能的指令序列的集合，这些指令序列描述了计算
机求解某一问题的工作步骤。
程
序
设
程序设计：给出解决特定问题的程序的过程，是软件构造活动中的重要
计 基
础
组成部分。程序设计往往以某种程序设计语言为工具，给出这种语言下的程
（ 第
…
二进制编码 01010011 00110110 10001100 …
编译
程 序 设 计 基 础 （ 第 版 ） 清 华 大 学 出 版 社
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1.1 程序、程序设计与程序设计语言
3
程序设计语言的发展
助记符 MOV ADD SHL
…
推动力：抽象的更高要求，程序设计思想的更好支持
程
序
设
计
程
序
设
不同的程序设计语言对于标识符的构成遵循不同的规则，C语言中标识
计 基 础
（
பைடு நூலகம்
符的构成规则如下：
第
版
（1）以字母（大写或小写）或下划线“_”开始；
）
清
（2）由字母（大/小写）、下划线“_”或数字（0～9）组成；
华 大 学
出
（3）大写字母和小写字母代表不同的标识符。
版 社
A，P_o，P－o，from，_123，temp，int，6day，program, ok?
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1.1 程序、程序设计与程序设计语言
为什么要写程序？程序有什么用呢？
有问题需要解决的人
问题是丰富多彩的 人具有思维
可以解决问题的计算机
程序设计基础知识.doc
第1章程序设计基础知识随着科学技术的迅猛发展，计算机技术日新月异，计算机程序设计语言也层出不穷。
那么，什么是程序语言？什么是程序设计？应该学哪一种程序语言？如何进行程序设计？这些都是程序设计初学者首先遇到的问题，也是程序设计的基本问题、共性问题。
不论是什么样的计算机语言，其程序设计的基本方法是相同的。
本书作为程序设计的入门教材，将以C语言程序设计为主线，介绍程序设计的基本概念和基本方法，讲述C语言的语法规则和实用的C程序设计技术。
作为全书的开篇，本章就程序设计的基本知识作概括性讨论，首先介绍计算机的工作原理，然后重点介绍算法的概念及特征、设计算法的方法和策略、流程图的表示和结构化程序设计方法等内容。
需要说明的是，有些概念和方法要随着后续各章的深入学习才会有深刻的理解。
1.1 计算机的工作原理1.1.1 计算机的指令系统大家知道，计算机中的存储器是由千千万万个的电子线路单元组成，每个单元有两个稳定的工作状态（例如二极管或三极管的截止和导通，磁性元件的消磁和充磁等），分别以0和1表示，因此计算机存储的信息是以二进制形式存储的。
人们要计算机处理信息，就要给计算机规定一些最基本的操作，并用0和1表示这些操作，这就构成一条一条的指令。
在设计的时候，就给它规定了一套指令，称之为指令系统（instruction set）。
不同型号的计算机，指令系统也不相同。
一条指令由操作码（opcode）和操作数（oprand）两部分构成，例如在Z80中有这样一条指令：11000110 00000110操作码操作数操作码11000110表示加法操作，操作数是00000110。
这条指令的功能是把操作数00000110与计算机累加器中的数相加，相加的和仍放在累加器中，例如先在累加器中放一个数00000101，执行这条指令的过程如图1.1所示。
这条指令用十六进制表示为：C6 06。
1.1.2 计算机的解题过程计算机解题要由人事先告诉它解题的方法和步骤，一步一步地去执行。
PLC的基本指令及程序设计
4. 置位/复位指令 指令
用法
使用说明
对位元件来说一旦被置位，就保持在通电状态，除非对它复位；而一旦 被复位就保持在断电状态，除非再对它置位。
S/R指令可以互换次序使用，但由于PLC采用扫描工作方式，所以写在后 面的指令具有优先权。如在上图中，若I0.0和I0.1同时为1，则Q0.0、 Q0.1肯定处于复位状态而为0。
5. RS触发器指令 指令
SR（Set Dominant Bistable）：置位优先触发器指令。当置位信号 （S1）和复位信号（R）都为真时，输出为真。
RS（Reset Dominant Bistable）：复位优先触发器指令。当置位信号 （S）和复位信号（R1）都为真时，输出为假。
用法 没有STL形式
6. 立即指令
立即指令是为了快速I/O(I、Q)而设置的，它不受PLC循环扫描的影响，允许对输入和 输出物理点进行快速直接操作。
指令
举例
7. 边沿脉冲指令 指令
举例
8. 逻辑堆栈操作指令
堆栈 堆栈是一组能够存储和取出数据的暂存单元。 遵循“先进后出”的原则。 堆栈深度为“9层”。 可以存储最新的逻辑运算（中间）结果，以便后续逻辑环节使用该结果。 逻辑堆栈操作主要来完成触电复杂逻辑连接的编程。
LD、LDN、=指令的操作数为：I、Q、M、SM、T、C、V、S和L。T和 C也作为输出线圈，但在S7-200 PLC中输出时不以使用 = 指令形式出现 （见定时器和计数器指令）。
2. 触点串联指令
指令 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。
指令及其使用 指令
指令及其使用
CTU ✓ 首次扫描时，计数器位为OFF，当前值为0。 ✓ 在计数脉冲输入端CU的每个上升沿，计数器计数1次，当前值增加 一个单位。当前值达到设定值时，计数器位为ON，当前值可继续计 数到32 767后停止计数。 ✓ 复位输入端有效或对计数器执行复位指令，计数器自动复位，即计 数器位为OFF，当前值为0。 ✓ 注意：在语句表中，CU、R的编程顺序不能错误。
基本指令的应用实验原理
基本指令的应用实验原理1. 引言在计算机科学中，指令是计算机执行特定操作的一组指示。
指令是计算机程序的基本构建模块，通过组合不同的指令，可以完成各种复杂的任务。
在本文中，我们将探讨基本指令的应用实验原理。
2. 实验目的本实验的目的是了解基本指令的应用，并通过实际操作来加深对指令的理解。
通过这些实验，我们可以掌握如何编写和执行基本指令，从而为进一步学习计算机科学打下坚实的基础。
3. 实验步骤以下是实验中常用的基本指令及其应用实验原理的一些列点：•加载指令：用于将数据从存储器加载到寄存器中，以供后续指令使用。
加载指令的原理是通过地址寻址将数据从存储器读取到寄存器中。
•存储指令：用于将数据从寄存器存储到存储器中，以便后续操作使用。
存储指令的原理是通过地址寻址将数据从寄存器写入到存储器中。
•算术指令：用于进行基本的算术运算，例如加法、减法、乘法和除法等。
算术指令的原理是通过执行特定的算术运算来得到结果。
•逻辑指令：用于进行逻辑运算，例如与、或、非、异或等。
逻辑指令的原理是通过执行特定的逻辑运算来得到结果。
•转移指令：用于改变程序的控制流程，例如无条件跳转、条件跳转和循环等。
转移指令的原理是通过改变指令的执行顺序来实现程序的分支和循环。
4. 实验原理基本指令的实验原理是通过编写和执行特定的指令来实现特定的操作。
在计算机中，指令通常是以二进制形式表示的。
计算机通过解码和执行这些二进制指令来完成各种任务。
指令的编写通常是由程序员完成的。
程序员使用特定的程序设计语言来编写指令，然后将程序翻译成计算机可以执行的机器代码。
编写指令需要考虑指令的格式、操作数的类型和寻址方式等。
指令的执行是由计算机硬件完成的。
计算机根据当前指令的二进制编码来执行相应的操作，并更新寄存器和存储器中的数据。
执行指令需要考虑指令的时序、数据的传输和运算等。
5. 实验结果通过实验，我们可以获得以下结果： - 加载指令可以成功将数据从存储器加载到寄存器中。
计算机科学入门知识计算机基本原理和编程基础
计算机科学入门知识计算机基本原理和编程基础计算机科学入门知识：计算机基本原理和编程基础在当今信息时代，计算机已经成为了我们生活中不可或缺的一部分。
无论是工作还是娱乐，计算机都发挥着重要的作用。
然而，对于初学者来说，计算机科学可能是一个相对陌生的领域。
本文将介绍计算机科学的入门知识，其中包括计算机基本原理和编程基础。
一、计算机基本原理1. 计算机的发展历程计算机的发展经历了从机械计算器到电子计算机再到个人计算机的过程，现代计算机具备高速运算和存储能力，嵌入式系统和云计算等技术的发展也为计算机带来了更广泛的应用领域。
2. 计算机的组成部分计算机由硬件和软件两部分组成。
硬件包括中央处理器（CPU）、内存、存储器、输入设备和输出设备等；软件则包括系统软件和应用软件。
3. 计算机的工作原理计算机通过输入设备接收用户的指令和数据，经过中央处理器进行运算和处理，并将结果通过输出设备展示给用户。
计算机运行的原理基于二进制系统和逻辑运算。
二、编程基础1. 编程语言介绍编程语言是人与计算机进行交流的工具，常见的编程语言包括C、C++、Python、Java等。
每种编程语言都有自己的特点，选择适合自己的编程语言可以提高编程效率。
2. 程序设计基本概念程序是一系列指令的集合，用于告诉计算机如何执行任务。
程序设计需要考虑算法、数据结构和编程范式等概念，并用适当的语法和语义编写代码。
3. 常用的编程工具和环境为了编写、调试和运行程序，我们需要使用一些编程工具和环境，如文本编辑器、集成开发环境（IDE）和命令行界面等。
这些工具可以提供代码补全、代码调试和编译运行等功能。
4. 程序调试和错误处理在编程过程中，难免会出现错误。
调试是一种寻找和解决程序错误的过程，通过调试工具和技术，我们可以定位并修复程序中的错误。
5. 程序设计的基本思想良好的程序设计应该具备可读性、可维护性和可扩展性等特点。
在设计程序时，我们应该注重代码的结构化、模块化和抽象化，同时要考虑程序的性能和安全性。
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– 输出继电器可采用位，字节，字或双字来存取。输出 继电器位存取的地址编号范围为Q0.0~Q15.7。
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编址方式
❖ 存储区的划分
数字量输入写入输入映象寄存器（区标志符为I），数字量输出写入 输出映象寄存器（区标志符为Q），模拟量输入写入模拟量输入映 象寄存器（区标志符为AI），模拟量输出写入模拟量输出映象寄存 器（区标志符为AQ）。除了输入输出外，PLC还有其他元件，V表 示变量存储器；M表示内部标志位存储器；SM表示特殊标志位存 储器；L表示局部存储器；T表示定时器；C表示计数器；HC表示高 速计数器；S表示顺序控制存储器；AC表示累加器。
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CPU的存储区
1．输入过程映像寄存器（I）
– S7-200输入映像寄存器区域有IB0～IB15共16个字节 的存储单元。
– 系统对输入映像寄存器是以字节（8位）为单位进行 地址分配的。
– 输入映像寄存器可以按位进行操作，每一位对应一个 数字量的输入点。如CPU224的基本单元输入为14点， 需占用2×8=16位，即占用IB0和IB1两个字节。
4．位存储区（M）
– 用来保存中间操作状态和控制信息，其作用相当于继电器控制中 的中间继电器。位存储器在PLC中没有输入/输出端与之对应，其 线圈的通断状态只能在程序内部用指令驱动，其触点不能直接驱 动外部负载，只能在程序内部驱动输出继电器的线圈，再用输出 继电器的触点去驱动外部负载。
– 内部标志位存储器可采用位、字节、字或双字来存取。内部标志 位存储器位存取的地址编号范围为M0.0~M31.7共32个字节。
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PLC的编程语言与程序结构
❖ PLC编程语言的国际标准
– IEC 61131-3标准的5种编程语言： (1) 顺序功能图(Sequential Function Chart)； (2) 梯形图(Ladder Diagram)； (3) 功能块图(Function Block Diagram)； (4) 指令表(Instruction List)； (5) 结构文本(Structured Text)。
– 中断程序：在中断事件发生时由PLC的操作系统调用。
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数据存储类型
❖ 数据长度
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数据存储类型
❖ 数据类型及数据范围
– S7-200系列PLC的数据类型可以是字符串、布尔型（0或 1）、整数型和实数型（浮点数）。布尔型数据指字节型无 符号整数；整数型数包括16位符号整数（INT）和32位符 号整数（DINT）。实数型数据采用32位单精度数来表示。
（3）字编址
– 字编址的指定方式为：（区域标志符）W（起始字节号）， 且最高有效字节为起始字节。例如VW0表示由VB0和VB1 这2字节组成的字。
（4）双字编址
– 双字编址的指定方式为：（区域标志符）D（起始字节 号），且最高有效字节为起始字节。例如VD0表示由VB0 到VB3这4字节组成的双字。
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❖ 常数
– S7-200的常数数据长度可以是字节、字和双字。CPU以二 进制的形式存储常数，书写常数可以用二进制、十进制、 十六进制、ASCII码或实数等多种形式。书写格式如下：
• 十进制常数：1234 ； • 十六进制常数：16#3AC6 ； • 二进制常数：2#1010 0001 1110 0000 • ASCII码：“Show”； • 实数（浮点数）： +1.175495E-38（正数）， -1.175495E-38（负数）
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S7-200的程序结构
❖ S7-200的程序由主程序、子程序和中断程序组 成。
– 主程序：每次扫描都要执行主程序。每个项目都必须 且只能有一个主程序（OB1）。
– 子程序：可以多次调用，简化程序代码、减少扫描时 间、容易移植到别的项目。
CPU的存储区
3．变量存储区V是全局存储器，可以被所有的POU存取。
– 变量存储器主要用于存储变量。可以存放数据运算的中间运算结 果或设置参数。变量存储器可以是位寻址，也可按字节、字、双 字为单位寻址，其位存取的编号范围根据CPU的型号有所不同， CPU221/222为V0.0~V2047.7共2KB存储容量，CPU224/226为 V0.0~V5119.7共5KB存储容量。
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编址方式
❖ 编址 （1） 位编址
– 位编址的指定方式为：（区域标志符）字节号·位号，如 I0.0；Q0.0；I1.2。
（2）字节编址
– 字节编址的指定方式为：（区域标志符）B（字节号）， 如IB0表示由I0.0～I0.7这8位组成的字节。
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Software
Hardware Soft用二进制补码表示有符号数，最高位为符号位， 最大的16位正数为16#7FFF（32767）。
❖ BCD码 BCD码用4位二进制数来表示1位十进制数。十 进制数23对应的BCD码为16#23。BCD码用于 输入输出设备。
– 输入继电器可采用位，字节，字或双字来存取。输入 继电器位存取的地址编号范围为I0.0~I15.7。
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CPU的存储区
2．输出过程映像寄存器（Q）
– S7-200输出映像寄存器区域有QB0～QB15共16个字 节的存储单元。
– 系统对输出映像寄存器也是以字节（8位）为单位进 行地址分配的。