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3 指令系统

3 指令系统. PLC 程序的表达方式. 程序的编制就是用一定的编程语言把一个控制任务描述出来。 国内外 PLC 生产厂家采用的编程语言不尽相同，但程序的表达方式基本有四种： 梯形图 指令表 逻辑功能图 高级语言 绝大部分 PLC 是使用梯形图和指令表编程。. 梯形图. 梯形图是一种图形语言，它沿用了传统的继电接触器控制中的继电器触点、线圈、串并联等术语和图形符号，而且还加进了许多功能强而又使用灵活的指令，将微机的特点结合进去，使得编程容易。

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3 指令系统

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  1. 3 指令系统

  2. PLC程序的表达方式 • 程序的编制就是用一定的编程语言把一个控制任务描述出来。 • 国内外PLC生产厂家采用的编程语言不尽相同，但程序的表达方式基本有四种： 梯形图 指令表 逻辑功能图 高级语言 绝大部分PLC是使用梯形图和指令表编程。

  3. 梯形图 • 梯形图是一种图形语言，它沿用了传统的继电接触器控制中的继电器触点、线圈、串并联等术语和图形符号，而且还加进了许多功能强而又使用灵活的指令，将微机的特点结合进去，使得编程容易。 • 梯形图比较形象、直观，世界上各生产厂家的PLC都把梯形图作为第一用户编程语言。 左母线 右母线

  4. 指令表 • 所谓指令就是用英文名称的缩写字母来表达PLC各种功能的助记符号。常用的助记符语言类似于微机中的汇编语言。由指令构成的能完成控制任务的指令组合就是指令表，每一条指令一般由指令助记符和作用器件编号两部分组成。

  5. 3.1 基本指令的类型

  6. 1）基本顺序指令（19条）以位（bit）为单位的逻辑操作1）基本顺序指令（19条）以位（bit）为单位的逻辑操作

  7. 2）基本功能指令（8条）定时器/计数器和移位寄存器指令2）基本功能指令（8条）定时器/计数器和移位寄存器指令

  8. 3）控制指令（18条） 决定程序执行的顺序和流程

  9. 4）比较指令（24条） 进行数据比较

  10. 3.2 基本顺序指令

  11. 一、ST、ST/ 和OT指令(start , start not, out) • （一）指令功能 • ST：常开触点与母线连接，开始一逻辑运算。 • ST/ ：常闭触点与母线连接，开始一逻辑运算。 • OT：线圈驱动指令，将运算结果输出到指定继电器。 • （二）程序举例 • 梯形图程序及指令表如表3-5所示。时序图如图3-2所示。

  12. 例题解释： 1）当X0接通时，Y0接通。 2）当X1断开时，Y1接通。 （三）指令使用说明 1）初始加载指令（ST）开始逻辑运算，并且输入的接点为A类（常开）接点。 2）初始加载非指令（ST/）开始逻辑运算，并且输入的接点为B类（常闭）接点。 3）输出指令（OT）将运算结果输出到指定线圈。

  13. 二、“/ ”非指令(not) • （一）指令功能 • 指令“/ ”：将该指令处的运算结果取反。 • （二）程序举例

  14. 例题解释： • 1）当X0和X1都接通时，Y0接通。 • 2）当X0或X1断开时，Y1接通。 • （三）指令使用说明 • “非”指令（/）将该指令处的运算结果求反。

  15. 三、AN和AN/ 指令(and, and not) • （一）指令功能 • AN：串联常开接点指令，把原来保存在结果寄存器中的逻辑操作结果与指定的继电器内容相“与”，并把这一逻辑操作结果存入结果寄存器。 • AN/ ：串联常闭接点指令，把原来指定的继电器内容取反，然后与结果寄存器的内容进行逻辑“与”，并把操作结果存入结果寄存器。

  16. （二）程序举例 例题解释： 当X0和X1都接通且X2断开时，Y0接通。

  17. （三）指令使用说明 • 1）AN和AN/ 指令的使用 当串联常开触点（A类触点）时，使用AN指令，当串联常闭触点（B类触点）时，使用AN/ 指令，参看左图。 • 2）AN和AN/ 指令可以连续使用

  18. 四、OR和OR/ 指令(or, or not) • （一）指令功能 • OR：并联常开接点指令，把结果寄存器的内容与指定的继电器的内容进行逻辑“或”，操作结果存入结果寄存器。 • OR/ ：并联常闭接点指令，把指定继电器内容取反，然后与结果寄存器的内容进行逻辑“或”，并把操作结果存入结果寄存器。

  19. （二）程序举例 例题解释： 当X0接通或X1接通或X2断开时，Y0接通。 （三）指令使用说明 将接点并联进行“或“运算。

  20. 五、ANS 指令（块与、组与）(and stack) • （一）指令功能 ANS：实现多个指令块的“与“运算。

  21. （二）程序举例 例题解释： 当X0或X1且X2或X3接通时，Y0接通。

  22. （三）指令使用说明 • 1)组与指令（ANS） 用来串联指令块 2)每一指令块以初始加载指令（ST）开始。当两个或多个指令块串联时，编程下图所示。 OT

  23. 六、ORS 指令（块或、组或）(or stack) • （一）指令功能 ORS：实现多个指令块的“或”运算。

  24. （二）程序举例 例题解释： 当X0和X1 都接通或者X2和X3都接通时，Y0接通。

  25. （三）指令使用说明 1）组或指令（ORS）用来并联指令块 2）每一指令块以初始加载指令（ST）开始，当两个或多个指令块并联时，编程如下图所示。

  26. 七、PSHS、RDS、POPS 指令 （一）指令功能 • PSHS：存储该指令处的运算结果（推入堆栈）。（push stack） • RDS：读出由PSHS指令存储的运算结果（读出堆栈）。(read stack) • POPS：读出并清除由PSHS指令存储的运算结果（弹出堆栈）。 (pop stack)

  27. （二）程序举例 例题解释：当X0接通时，则有： 1）存储PSHS指令处的运算结果，当X1接通时，Y0输出（为ON）。 2）由RDS指令读出存储结果，当X2接通时，Y1输出（为ON）。 3）由POPS指令读出存储结果，当X3断开时，Y2输出（为ON）。且PSHS指令存储的结果被清除。

  28. （三）指令使用说明 • 1）PSHS：存储该指令处的运算结果，并执行下一步指令。 • 2）RDS：读出由PSHS指令存储的结果，并利用该内容，继续执行下一步指令。 • 3）POPS：读出由PSHS指令存储的结果，并利用该内容，继续执行下一步指令。且PSHS指令存储的结果被清除。 • 4）重复使用RDS指令，可多次使用同一运算结果，当使用完毕时，一定要用POPS指令，如左图所示。

  29. 八、DF和DF/ 指令 • （一）指令功能 DF：前沿微分指令，输入脉冲前沿使指定继电器接通一个扫描周期，然后复位。 DF/ ：后沿微分指令，输入脉冲后沿使指定继电器接通一个扫描周期，然后又复位。

  30. （二）程序举例 例题解释： 1）当检测到X0接通时的上升沿时，Y0仅ON一个扫描周期。 2）当检测到X1断开时的下降沿时，Y1仅ON一个扫描周期。

  31. （三）指令使用说明 • 1）当触发信号由OFF→ON时，执行DF指令，并将输出接通一个扫描周期。 • 2）当触发信号由ON→OFF时，执行DF/ 指令，并将输出接通一个扫描周期。 • DF和DF/ 指令无使用次数限制。

  32. （四）应用举例1 • 例1：由一持续时间较长的输入信号控制输出时，其自保持电路如图3-17所示。 a)有微分指令的程序和时序图 b) 无微分指令的程序和时序图 Y0=X1

  33. （四）应用举例2 • 例2：用一个信号来控制电路的输出，使之在保持和释放之间交替变化，如图3-18所示。 • 图3-18 保持和释放交替变化的梯形图和时序图 • 梯形图 b)时序图 • 第1次按下X0时，Y0接通 • 第2次按下X0时，Y0断开

  34. 九、SET、RST 指令(set, reset) • （一）指令功能 SET：置1指令（置位指令），强制接点接通。 RST：置0指令（复位指令），强制接点断开。

  35. （二）程序举例 例题解释： 当X0接通时，Y0接通并保持。当X1接通时，Y0断开并保持。

  36. （三）指令使用说明 • 1）当触发信号X0、X2接通时，执行SET指令。不管触发信号如何变化，输出接通并保持。 • 2）当触发信号X1、X3接通时，执行RST指令。不管触发信号如何变化，输出断开并保持。 • 3）对继电器（Y和R），可以使用相同编号的SET和RST指令，次数不限，如图3-20所示。

  37. 4）当使用SET和RST指令时，输出的内容随运行过程中每一阶段的执行结果而变化。例如：当X0、X1和X2接通时，各段程序中Y0的状态如下图所示。当I/O刷新时，外部输出应由运行的最终结果决定。4）当使用SET和RST指令时，输出的内容随运行过程中每一阶段的执行结果而变化。例如：当X0、X1和X2接通时，各段程序中Y0的状态如下图所示。当I/O刷新时，外部输出应由运行的最终结果决定。

  38. 十、KP 指令(keep) • （一）指令功能 KP：相当于一个锁存继电器，当置位输入为ON时，使输出接通（ON）并保持。

  39. （二）程序举例 例题解释： 当X0接通（ON）时，继电器Y0接通（ON）并保持。当X1接通（ON）时，继电器Y0断开（OFF）。

  40. （三）指令使用说明 1）当置位触发信号接通（ON）时，指定的继电器输出接通（ON）并保持。 2）当复位触发信号接通（ON）时，指定的继电器输出断开（OFF）。 3）一旦置位信号将指定的继电器接通，则无论置位触发信号是接通（ON）状态还是断开（OFF）状态，指定的继电器输出保持为ON，直到复位触发信号接通（ON）。 4）如果置位、复位触发信号同时接通（ON），则复位触发优先。 5）即使在MC指令运行期间，指定的继电器仍可保持其状态。 6）当工作方式选择开关从“RUN”切换到“PROG”方式，或当切断电源时，KP指令的状态不再保持。若要在从“RUN”切换到“PROG”方式或切断电源时保持输出状态，则使用保持型内部继电器。

  41. 十一、NOP指令(no operation) • （一）指令功能 NOP：空操作。 • （二）程序举例 例题解释：当X1接通时，Y0输出为ON。 （三）指令使用说明 l）NOP指令可用来使程序在检查或修改时易读。 2）当插入NOP指令时，程序的容量稍稍增加，但对算术运算结果无影响。

  42. 3.3 基本功能指令

  43. 一、TMR、TMX 和TMY指令 （定时器 timer） • （一）指令功能 TMR：以0.01s为单位设置延时ON定时器。 TMX：以0.1s为单位设置延时ON定时器。 TMY：以1s为单位设置延时ON定时器

  44. （二）程序举例 例题解释： X0接通(ON)3s后，定时器接通（ON）。这时“Y0”接通。

  45. （三）指令使用说明 • l）TM指令是一减计数型预置定时器。 • 2）定时器的预置时间为：单位×预置值 例如：TMX5 K30（0.1s× 30＝ 3s） • 3）当预置值用十进制常数设定时的步骤为： ①当PLC的工作式设置为“RUN”，则十进制常数“K30”传送到预置值区“SV5”。 ②当检测到“X0”上升沿（OFF→ON）时，预置值K30由“SV5”传送到经过值区“EV5”。 ③当“X0”为接通（ON）状态时，每次扫描，经过的时间从“EV5”中减去。 ④当经过值区“EV5”的数据为0时，定时器接点（T5）接通（ON），随后“Y0”接通（ON）。如图3一24所示。

  46. 4）使用TM指令时还应注意： ①如果在定时器工作期间断开定时器触发信号（X0），则其运行中断，且已经经过的时间被复位为0。 ②定时器的预置值区（SV）是定时器预置时间的存储器区。 ③当定时器的经过值区（EV）的值变0时，定时器的接点动作，且定时器经过值区（EV）的值在复位条件下，也变为0。 ④每个SV、EV为一个字，即16位存储器区。对每个定时器号，对应有一组SV、EV，如表3－23所示。 ⑤一旦断电工作方式从“RUN”切换为“PROG”，则定时器被复位。 ⑥因定时操作是在定时器指令扫描期间执行，故用定时器指令编程时，应使TM指令每次扫描只执行一次（当程序中有INT、JP、LOOP和某些其他这类指令时，应确保TM指令每次扫描只执行一次）。

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