第二讲 PLC的编程语言

电路串并联及与、或、非关系的回顾：
X1 J1
J1和J2相并联，或 相“或”，只要其中 之一接通灯泡就会发 光。
Key = A 4V
4V_0.5W
V1
J2
Key = B
J1和J2相串联，或 相“与”，只有当两者 都接通时灯泡才能发光。
4V
J1
Key = A
J2
Key = B
V1
X1
4V_0.5W
• 例：异步电机的启动、保持、停止电路如下。
ANB、ORB指令的功能、电路表示、操作元件及程序步
例：
注意： 1) 有两个以上触点串联连接的电路称为串联电路块。串 联电路块并联连接时，分支开始处使用LD、LDI指令， 每完成两个串联电路块并联连接后用ORB指令。 2) 两个以上触点并联连接的电路称之为并联电路块。并 联电路块串联连接时，分支开始用LD、LDI指令，每 完成两个并联电路块串联连接后用ANB指令。 3) ORB、ANB指令后面不带任何操作元件。 4) ORB、ANB指令的使用次数应限制在8次。
END为程序结束指令。用户在编程时，可在 程序段中插入END指令进行分段调试，等各段程 序调试通过后删除程序中间的END指令，只保留 程序最后一条END指令。每个PLC程序结束时必 须用END指令，若整个程序没有END指令，则编 程软件在进行语法检查时会显示语法错误。
（9）边缘检测指令LDP、LDF、ANDP、ANDF、ORP、 ORF
例1：
上升沿检测指令、下降沿检测指令执行示意图
例2: 0 1 2 3 4 5 LDP X0 ORP X1 OUT M0 LD M8000 ANDP X2 OUT M1
（10）取反指令INV
功能：将执行该指令之前的运算结果取反。 LD X00 INV OUT Y00
（11）SET /RST指令
0 1 2 3 4 5 6 7 8 LD X0 AND X2 OUT Y3 LD Y3 ANI X3 OUT M0 AND T1 OUT Y4 END
例：
注意： 1) AND、ANI指令适用于单个触点的串联，其串联的 次数不受限制，可多次使用。 2）一次OUT指令后，又通过触点对其它线圈使用OUT 指令，称纵接输出。 3）纵接输出时尽量一行不超过10个触点和1个线圈， 总共不超过24行。
–（3）触点并联指令（OR、ORI）
1）. OR(Or)或指令 功能：用于单个常开触点的并联连接，完成逻 辑“或”运算。 2. ORI（ Or Inverse）或非指令 功能：用于单个常闭触点的并联 连接，完成逻辑“或非”运算。
例1： 0 1 2 3 4 5 6 7 LD X0 ORI X1 OUT Y0 LD X2 AND X3 OR X4 OUT Y1 END

例：
注意： 1）输入X0接通时，执行MC与MCR之间的指令。 2）输入X0断开时，不执行MC与MCR之间的指令：当 X0为OFF时，即使X1为ON，Y0也为OFF。 3) 主控触点在梯形图中与其它的触点垂直，与主控触 点相连的常开或常闭触点必须使用LD或LDI指令。 4）MC、MCR指令必须成对出现，且MCR指令所在的 支路上不能有触点。 5）特殊辅助继电器不能用作MC指令的操作元件。
注意： 1）X0一接通，即使再断开，Y0仍保持接通。 2）只要X1接通（即使瞬间），Y0即刻断开。 3）同一元件多次使用SET、RST指令，以最后执行者 有效。 4）RST指令还可用于数据寄存器D、变址寄存器V、Z 的内容清零；用于积算定时器T246～T255的当前值及 触点复位；用于计数器C当前值及输出触点复位。
第二讲 PLC的编程语言
一、 PLC编程语言
PLC是一种工业控制计算机，需由硬件、软件共 同支持。 PLC常用的编程语言有：梯形图编程语言、 指令语句表编程语言、功能图编程语言、高级编程功 能语言。
• 1、梯形图编程语言
梯形图编程语言是用梯形图的图形符号来描述程序 的一种程序设计语言。梯形图沿袭了传统的继电器控制 系统中的触点、线圈、串并联等术语和图形符号，图形 的画法与继电器电气原理图相似，按自上而下，从左到 右的顺序排列。 继电器原理图与梯形图所用图符对照图
2、梯形图绘制规则
• 1. 梯形图起始于左母线，结束于右母线（允许右母线省 略），按从上到下、从左到右的顺序书写。 • 2. 梯形图中的触点只有两种：常开触点 和常闭触 点 ，且每一行的开始是由触点群构成的“工作条 件”，最右边是输出线圈表达的“动作结果”。 • 3. 输入继电器的状态取决于外部输入电路的通断状态， 所以梯形图中只能出现输入继电器的触点，决不能出现 输入继电器的线圈。 • 4. 通常输出用○表示，一个输出变量只能输出一次， 输出线圈前面必须有触点。 • 5. 梯形图中，触点可以根据控制要求串联或并联，但 输出线圈只能并联。 • 6. 梯形图最后在程序结束时要有结束 符--END。
MPS、MRD、MPP指令的功能、电路表示、操作元件及程序步
例：
注意： 1）FX系列PLC有11个用来存储运算中间结果的栈存储 区，堆栈操作采用“先进后出、后进先出”的操作原 则。 2）进栈、读栈、出栈指令用于多重输出电路，即电路 中的一组支路有公共触点，又各自有专用触点时，常 使用堆栈指令编程。 3）MPS和MPP必须成对使用，且连续使用应少于11次。
（12）[PLS][PLF]指令
1）. PLS（Pulse）上升沿脉冲输出指令： 功能：PLS指令在输入信号的上升沿产生脉冲输出。 2. PLF（PLF）下降沿脉冲输出指令： 功能：PLF指令在输入信号的下降沿产生脉冲输 出。
PLS、PLF指令的功能、电路表示、操作元件及程序步
例1：
例2：
注意： 1) PLS、PLF指令只有在检测到触点的状态发生变化时 才有效，如果触点一直闭合或断开，PLS、PLF指令无 效。 2）使用PLS指令，软元件Y、M仅在驱动输入接通的 一个扫描周期内动作。 3）使用PLF指令，软元件Y、M仅在驱动输入断开的 一个扫描周期内动作。 4）断电保持继电器、特殊功能继电器不能用作PLS、 PLF的操作元件。
3）. OUT输出指令 功能：用于将运算结果驱动输出继电器Y、辅助继电 器M、定时器T、计数器C及状态器S等的线圈。
LD、LDI、OUT指令的功能、电路表示、操作元件及程序步
例1： 0 1 2 3 X0 Y0 X1 T0 K50 6 OUT M100 7 LD T0 8 OUT Y1 9 END LD OUT LDI OUT
• 2、基本指令
–（1）逻辑读取、取反、输出线圈指令 （LD，LDI，OUT）
1）. LD(Load)取指令 功能：该指令用于梯形图中与左母线相连的第一 个 2）. LDI(Load Inverse)取反指令 常开触点，表示常开触点逻辑运算的起始。 功能：该指令用于梯形图中与左 母 线相连的第一个常闭触点，表示 常 闭触点逻辑运算的起始。
例2：
注意： 1）OR、ORI指令紧接在LD、LDI指令后使用，是用于 并联连接仅含有一个触点的支路的指令，其并联的次 数不受限制，即可多次使用。 2）连续两个或以上的触点串联连接的电路块的并联连 接时，要用后述的ORB指令。
（4）电路块串、并联指令（ANB、ORB）
块与指令—ANB（And Block ） 功能：适用于两个或两个以上触点并联连接电路 块的串联连接。 块或指令—ORB（Or-Block） 功能：适用于两个或两个以上触 点 串联连接电路块的并联连接。
（3）触点应画在水平线上，不能画在垂直分支上。如图
所示，图a不正确(不可编程)，图b正确。
（4）. 梯形图中宜把串联触点最多的支路编排在最上方， 以省略ORB指令。如图所示。
（5）. 梯形图中宜把触点最多的并联电路编排在最左边， 以省略ANB指令。如图所示。
（6）. 在设计梯形图时输入继电器的触点状态通常按输 入设备全部为常开状态进行设计。 （7）.双线圈输出不可用
例1：电动机直接启动、保持、停止控制 在生产实践过程中，某些生产机械常要求既能正 常起动，又能实现调整位置的点动工作。 试用可编程 序控制器的基本逻辑指令来控制电动机的启动、保持、 停止运行。 电动机主电路如图2-1所示。
图中，X0、X1表示输入量，X0是常开触点， X1是常闭触点；Y0表示输出量。梯形图中最左边的 竖线称为起始母线也叫左母线，然后按控制要求和 规则连接各个触点，最后以继电器线圈结束。每一 行称为一逻辑行或称一“梯级”。 通 常一个梯形图中有若干逻辑行，最 右边的一条竖线称为右母线（可省 略不画）。
梯形图中的继电器线圈包括输出继电器、辅助继 电器线圈等，其逻辑动作只有在线圈接通后，才能使 对应的常开接点动作或常闭接点动作。
（6）主控触点（MC/MCR）
1）. MC（Master Control）主控电路块开始指令： 功能：用于在相同控制条件下的多路输出，相当 于一组电路的总开关。 2）. MCR（Master Control Reset）主控电路块返 回指令： 功能：是MC指令的复位指令，即 主控电路块结束指令。
MC、MCR指令的功能、电路表示、操作元件及程序步
1）. SET（Set）置位指令： 功能：使操作元件动作自保持接通ON状态。 2）. RST（Reset）复位指令： 功能：使操作元件保持复位OFF状态及数据寄 存 器、 定时器、计数器清零。
SET、RST指令的功能、电路表示、操作元件及程序步
例1： 0 LD X0 1 OR Y0 2 ANI X1 3 OUT Y0
例2：
注意：
1）LD、LDI指令既可用于输入左母线相连的触点，也 可与ANB、ORB指令配合实现块逻辑运算； 2）OUT指令是对输出继电器、辅助继电器、状态器、 定时器、计数器的线圈驱动指令。 3）OUT指令用于定时器T和计数器C时，指令后必须设 定常数K值，以表示定时器的定时时间或计数器的计数 次数。 4）OUT指令可以连续使用若干次，相当于线圈的并联。 5）OUT指令不能用于驱动输入继电器X。
–（2）触点串联指令（AND、ANI）
1）. AND (And)与指令 功能：用于单个常开触点的串联连接，完成逻辑“与” 运算。 2）. ANI（And Inverse）与非指令 功能：用于单个常闭触点的串联连接，完成逻辑 “与非”运算。
AND、ANI指令的功能、电路表示、操作元件及程序步
例1：
6）主控指令可以嵌套（N=0～7）。 7）在有嵌套结构时，即MC指令内使用MC指令时，嵌 套级N的编号按顺序增大，即N0--N1--N2……N7。在 该指令返回时，采用MCR指令，则从大的嵌套开始解 除。 8）没有嵌套结构时，可通用N0编程，N0使用次数没 有限制。
（7）空操作指令（NOP）
（8）程序结束指令（END）
3、梯形图编程规则
（1）. 每个继电器的线圈和它的触点均用同一编号，如 图所示，触点Y0受控于线圈Y0。每个元件的触点使用 时没有数量限制。
（2）. 梯形图每一行都是从触点开始，以线圈结束，即 触点只能画在线圈的左侧，线圈接在最右边，线圈右 边不允许再有接触点，如图中图(a)错误，图(b)正确。
（5）分支电路指令（MPS/MRD/MPP）
堆栈由PLC中顺序相连的若干个存储单元组成，采 用先进后出的数据存取方式，主要用于存放用户程序执 行过程中的中间数据。
1）. MPS (Push)进栈指令 功能：将该指令处以前的逻辑运算结果存储起来。 使用一次MPS指令时，该时刻的运算结果压入栈的第 一层，栈中原来的数据依次向下推移。 2）. MRD(Read)读栈指令 功能：栈中最上层所存数据的读出专用指令。执 行MRD指令时，读出由MPS指令存储的逻辑运算结果， 栈内数据不发生任何变化。 3）. MPP(Pop)出栈指令 功能：读出并清除由MPS指令存储的逻辑运算结 果。即使用一次MPP指令，最上层的数据被读出并 同时从栈内消失，其下各层的数据依次向上移动。
1）. LDP、ANDP、ORP上升沿检测的触点指令 功能：仅在指定位元件的上升沿（由OFF→ON变 化）时接通一个扫描周期。 2）. LDF、ANDF、ORF下降沿检测的触点指令 功能：仅在指定位元件的下降沿（由ON→OFF变 化）时接通一个扫描周期。
LDP、LDF、ANDP、ANDF、ORP、ORF指令的功能、操作元件