第五节 PLC的基本逻辑指令

第五节PLC的基本逻辑指令
教学目的：学习PLC基本编程指令
学习PLC基本编程指令的功能
教学难点：让学生们熟练运用PLC各种编程指令
教学重点：应知：PLC的基本编程指令
应会：熟练使用PLC基本编程指令编制简单的应用程序
教学学时：讲解2课时，实训4课时
（一）基本逻辑指令的功能
一、逻辑取及输出指令：LD/LDI/OUT指令
例1：LD/LDI/OUT指令的基本编程方法。

下图为应用梯形图编制的程序，其对应的语句表程序如下：
模拟运行：按下1楼按钮后，1楼灯亮，松开按钮后灯灭；没有按下2楼按钮，2楼灯延时一定时间亮，按下2楼按钮后灯灭。

注：请注意常开、常闭触点的使用
说明：
1）LD/LDI指令用于取常开/常闭触点与母线连接。

另外，在分支开始出，这些指令与后述的ANB（块与）指令组合使用。

2）OUT指令用于驱动输出继电器、辅助继电器、状态器、定时器及计数器的线圈，但不能用来驱动输入继电器的线圈。

3）多个线圈并联时，称为并行输出。

并行输出指令可以重复多次使用。

为了使输入状态的变化能被CPU有效地接受，通常要求输入信号的接通(ON)时间或断开(OFF)时间，必须大于PC的扫描周期。

若输入窄脉冲，有可能得不到PC得响应。

考虑到输入滤波器得相应定时器为10MS，若PC的扫描周期为10MS，则输入信号的接通时间或断开时间至少为20MS以上，因此当输入信号的频率高于25HZ时，则不能被PC有效的接受和处理。

但是使用后述的有关特殊功能指令，可以处理高频率的输入信号。

1、多重输出操作
如图所示，输出继电器的线圈Y3被安排在两个位置上（双重输出）,j假定在输入处理阶段X1=ON，X2=OFF。

最初因X1=ON，使Y3第一次出现时其映象机春起的状态为ON，Y4的映象寄存器的状态也为ON。

又因为X2=OFF，使Y3第二次出现时其映象寄存器的状态改为OFF。

因此，最终的外部输出为Y3=ON。

由以上分析可知，当执行多重输出操作时，最后执行的输出操作优先。

例2：用两个不同的按钮控制同一盏灯，观察灯的显示与哪个按钮有关
二、触点串联指令：AND(与)、ANI（与非）指令的功能及操作如下：
例3：AND/ANI指令的基本编程方法。

下图为应用梯形图编制的程序，其对应的语句表：
说明：
1）AND、ANI指令可用于触点的串联连接，即与逻辑运算。

串联触点的个数没有限制，改指令可以多次重复使用。

2）某个线圈通过触点与其它线圈并联（OUT后通过触点对某个线圈使用OUT指令），称为连续输出（如上例种的OUTY4）。

只要编程顺序不错，连续输出可以多次重
复使用。

3）如果把图中的顺序改为下图所示，则不可使用连续输出而必须用后述的MPS（进栈）指令进行编程。

实操练习：将上述两个程序用计算机软件输入PLC，观察结果。

4）串联触点的个数及并行/连续输出的次数虽然没有现择，但因编程器和打印机的功能限制，因此建议每行不超国10个触点和一个线圈，并行/连续输出总共步超过
24行。

三、触点并联指令：OR（或）、ORI（或非）指令的功能及操作如下：
例4：OR/ORI指令的基本编程操作方法。

下图为应用梯形图的编程程序，其对应的语句表程序如下：
说明：
1）OR/ORI指令是用于触点的并联连接。

当两个以上的触点的串联电路块进行并联连接时，应使用后述的ORB（块或）指令。

2）OR/ORI指令是从改指令的当前步开始，一直并联到前面最近的LD或LDI指令上，并联指令的使用次数不受现择。

但由于编程器和打印机的功能限制，建议并联指令使用的次数不超过24。

四、串联电路块的并联指令：ORB（块或）指令的功能及操作如下：
例5：ORB指令的基本编程方法。

下图为应用梯形图编制的程序，其对应的语句表程序如下：
说明：
1）两个以上的触点串联连接的电路称为串联电路块，通常每一个串联触点电路块称为一个分支。

在进行串联电路块并联连接时，各分支的始端用LD或LDI指令,在分支的终点用ORB指令。

2）ORB指令与后述的ANB指令一样，都是无操作元件号的独立指令。

3）在多重并联电路中，若在每各串联电路块的终点分别使用ORB指令，则并联的串联电路块的数量不受限制。

4）ORB指令也可以连续使用，但这时并联的串联电路块数量应小于8个。

序如下：
说明：
1）两条以上的分支并联连接的电路称为并联电路块。

当并联电路块与前面的电路进行串联连接时，使用ANB指令。

每一个分支的起点用LD或LDI指令，当并联电路块结束后，使用ANB指令，实现与前面电路串联。

2）若多个并联电路块依次与前一电路串联，则ANB指令的使用次数不受限制。

3）与ORB指令相同，ANB指令也可以连续使用,但这时并联块的个数应小于8。

六、堆栈操作指令：MPS（进栈）、MRD（读栈）、MPP（出栈）指令的功能如下：
11级堆栈操作。

每次使用MPS指令时，就将当前的运算结果压入栈的顶部（第一级）保存，并将先进入栈内的数据依次向栈底方向下压一级。

每次使用MPP指令时，栈内的数据就依次向栈顶方向上托一级，并将原栈顶的内容弹出使用（这时原栈顶的内容在栈区内消失）。

MRD指令只读出栈顶的数据，而栈区内原有的数据保持不变，即不发生下压和上托，需要时，MRD指令可以多次连续使用。

上述指令不带任何操作元件，堆栈的深度为11级，即MPS或MPP指令连续使用次数必须少于11次，并且MPS与MPP必须配对使用。

例7：简单的编程电路举例（一级堆栈），下图为简单的梯形图编程方法，其对应的语句表程序如下：
练习4：写出下面梯形图所对应的语句表程序（一级栈）：
练习5：写出下面梯形图所对应的语句表程序（二级栈）：
练习6：写出下面梯形图所对应的语句表程序（四级栈）：
七、主控触点指令：MC（主控）、MCR（主控复位）指令的功能及操作如下：
条件的控制，叫主控，这时使用MC/MCR指令编程。

例8：MC/MCR指令的基本编程方法，如图所示，对应的语句表如下：
说明
1、当主控条件XO接通时，执行MC与MCR之间的指令。

然后当输入XO断开时，
形成如下结果：
保持当前状态的元件有：积算定时器、计时器及用SET/RST指令驱动的元件。

变为断开状态的元件有：非积算定时器及用OUT指令驱动的元件。

2、执行MC指令后，使母线（LD/LDI指令连接点）移至MC主控触点之后：执行MCR
指令后，母线又返回到原来的位置上。

MC指令和MCR指令必须配对使用。

3、使用不同的元件号，可以多次使用MC指令。

但若用同一元件号，则OUT指令相
类似，称为多重输出形式。

4、在MC指令内又使用MC指令时，称为MC指令嵌套。

嵌套级N的编号按程序顺
序从NO~N7依次递增，最大嵌套级数为7级。

注意：特殊辅助继电器的触点不能作MC指令的主控触点。

八、置位和复位指令：SET(置位)、RST（复位）指令的功能及操作如下：
例9：SET/RST指令的基本编程方法，如图，对应的语句表示如下：
说明：
1）当执行SET指令时，将对应的操作元件（Y、M、S）置位，并具有自保持功能。

如输入XO接通后再断开，Y0仍保持接通状态。

当执行RST指令时，将对应的操作元件(Y、M、S)复位，并具有自保持功能。

如输入X1接通后再断开，Y0仍保持断开状态。

2）对同一元件多次使用SET/RST指令，顺序可以任意，但最后执行的指令操作优先。

3）使用RST指令还可以使数据寄存器D、变址寄存器V和Z清零。

九、定时器/计数器操作指令：OUT（输出）、RST（复位）指令的功能及操作如下：
八、置位和复位指令：SET(置位)、RST（复位）指令的功能及操作如下：
例10：延时接通电路的编程，下图位梯形图编程方法及定时器动作时序，对应的语句表如下：
说明：
1）再输入XO接通期间，定时器T200接受100MS时钟脉冲并计数，当计数器达到123（与设定值K123相等）时，其输出触点接通，驱动输出继电器YO接通，从而实现输出YO 再接通后延时1.23S时被接通，即延时接通的功能。

2）当输入XO断开或发生停电时，定时器T200复位（当前值位O），同时输出YO也随即复位。

例11：积算定时器的编程方法，下图位梯形图编程方法及动作时序。

说明：
1）再输入X1接通期间，定时器T250接受100MS时钟脉冲，当计数值等于设定值345时，T250的常开触点接通，使输出Y0接通。

2）在定时计数过程中，若输入X1断开或发生停电，定时器保持当前值。

3）当输入X2接通时，定时器即复位（当前值变为0），同时输出Y1也跟着复位。

4）当输入X1和X2同时接通时，定时器优先复位。

例12：内部计数器的编程方法，下图为梯形图编程方法，对应的语句表程序如下：
说明：
1）当输入X2接通后，特殊辅助继电器M8200为ON状态，计数器C200进行加计数，当X2断开时，M8200为OFF状态，C200进行减计数。

2）计数器C200对输入X4的OFF-ON的次数近些年嘎计数，其输出触点的动作（接通或断开）取决于计数方向及达到数据寄存器D0、D1中存放的设定值（32位）。

3）当输入X3接通时，计数器C200复位，其当前值清零。

十、脉冲输出指令：PLS（脉冲）、PLF（PLF）指令的功能及操作如下：
例13：PLS/PLF指令的基本编程方法，下图为梯形图编程，对应的语句表如下：
说明：
1）当执行PLS指令时，目标元件Y或M在驱动输入信号接通后只工作一个工作周期。

2）当执行PLF指令时，目标元件Y或M在驱动输入型号断开后只工作一个操作周期。

3）特殊辅助继电器不能用作PLS/PLF指令的操作元件。

十一、空操作指令：NOP（空操作）指令的功能及操作如下：
在执行NOP指令时，并不作任何处理，待执行完NOP指令的时间过后，再执行下一步程序。

NOP指令通常用于以下几个方面：
1、指定某些程序步为空流作待用。

2、短路某些触点或部分电路。

3、切断某些电路。

4、改变电路连接。

例14：在编辑或修改程序时，如果适当插入NOP指令，可以减少步序号的改变。

另外，用NOP指令替代已写入的指令，可以修改电路。

要注意，如果八LD、LDI、ANB、ORB指令换成NOP指令，将会引起电路的联结方式发生较大的改变。