第3章 基本逻辑指令 新

第3章

基本逻辑指令教学目标

3.1 概述

基本逻辑指令在语句表语言中是指对位存储单元的简单逻辑运算，在梯形图中是指对触点的简单连接和对标准线圈的输出。

语句表编程语言用指令助记符创建控制程序，它是一种面向具体机器的语言，可被PLC直接执行，一般来说，语句表语言更适合于熟悉可编程序控制器和逻辑编程方面有经验的编程人员。用这种语言可以编写出用梯形图或功能框图无法实现的程序，但利用语句表时进行位运算时需要考虑主机的内部存储结构。

S7-1200 PLC基本逻辑指令主要包括位逻辑指令、定时器指令、计数器指令、比较指令、数学指令、移动指令、转换指令、程序控制指令、逻辑运算指令以及移位和循环移位指令等。

3.2 PLC 的基本逻辑指令

3.2.1位逻辑指令

3.2.1.1 触点指令及线圈指令

1、常开触点与常闭触点

常开触点（见表3-2）在指定的位为1状态（0N）时闭合，为0状态（OFF）时断开。常闭触点在指定的位为1状态时断开，为0状态是闭合。

表3-2 位逻辑指令

指

令

2、NOT取反触点

NOT触点用来转换能流动输入的逻辑状态。如果没有能流流入NOT触点，则有能流流出（见图3-3a）。如果有能流流入NOT触点，则没有能流流出（见图3-3b）。

（a）

（b）

图3-3 NOT触点

3、输出线圈

线圈输出指令系统将线圈的状态写入指定的地址，线圈通电时写入1，断电时写入0如果是Q区的地址，CPU将输出的值传送给对应的过程映像输出。在RUN模式，CPU不停地扫描输入信号，根据用户程序的逻辑处理输入状态，通过向过程映像输出寄存器写入新的输出状态值来作出响应。在写输出阶段，CPU将存储在过程殃像寄存器中的新的输出状态传送给对应的输出电路。

可以用Q0.0:P的线圈将位数据值立即写入过程映像输出

Q0.0，同时直接写给对应的物理输出点。

反相输出线圈中间有“/”符号，如果有能流流过M4.1的反相输出线圈（见图3-4a），则M10.0的输出位为0状态，其常升触点断开（见图3-4b），反之M10.0的输出位为1状态，其常开触点闭合。

（a）

（b）

圈3-4 反相输出线圈

3.2.2 其他位逻辑指令

1、置位复位指令

S(Set，置位或置1)指令将指定的地址位置位（变为l状态并保持）。

R（Reset，复位或置O）指令将指定的地址位复位（变为O状态并保持）。

置位指令与复位指令最主要的特点是有记忆和保持功能。如果图3-5中I0.0的常开触点闭合，Q0.0变为1状态并保持该状态。即使I0.0的常开触点断开，Q0.0也仍然保持l状态（见图3-6中波形图）。在程序状态中，用Q0.0的S和R线圈连续的绿色圆弧和

绿色的字母表示l 状态，用间断的蓝色圆弧和蓝色的字母表示0状态。

图3-5 置位与复位指令 图3-6 波形图

I0.1的常开触点闭合时，Q0.0变为0状态并保持该状态，即使I0.1的常开触点断开，Q0.0也仍然保持0状态。

2、多点置位复位指令

SET_BF （Set bit field ，多点置位）指令将指定的地址开始的连续的若干个位地址置位（变为1状态并保持）。在图3-7的I0.0的上升沿（从O 状态变为l 状态），从Q0.0开始的4个连续的位被置位为1并保持l 状态。 RESET_BF （Reset bit field ，多点复位）指令将指定的地址开始的连续的若干个位地址复位（变为O 状态并保持）。在图3-7的I0.1的下降沿（从l 状态变为0状态），从Q0.0开始的4个连续的位被复位为0并保持O 状态。 与S7-200和S7-300/400不同，S7-1200的梯形圈允许在一个程序段内网络内输入多个独立电路(见图3-7)。

图3-7 边沿检测触点与多位置置位复位

3、置位优先锁存器与复位优先锁存嚣

SR 是复位优先锁存器见图3-8a ，其输入/输出关系见表3-9，两种锁存器的区别仅在于表的最下面一行。在置位(S)和复位(R1)信号同时为l 时，SR 锁存器的输出位M10.0被复位为0。Q0.0输出为0状态。

Q0.0I0.0I0.1

RS是置位优先锁存器见图3-8b，其输入/输出关系见表3-9，在置位(S)和复位(R1)信号同时为l时，RS锁存器的输出位M10.1被置位为1。Q0.1输出为1状态。

(a)

（b）

图3-8 SR锁存器与RS锁存器

表3-9 RS与SR锁存器的功能

4、边沿检测触点指令

图3-7中间有P的触点是上升沿检测触点，如果输入信号I0.0由O状态变为l状态（即输入信号I0.0的上升沿），则该触点接通一个扫描周期。边沿检测触点不能放在电路结束处。

P触点下面的M10.0为边沿存储位，用来存储上一次扫描循环时I0.0的状态。通过比较输入信号的当前状态和上一次循环的状态，来检测信号的边沿。边沿存储位的地址只能在程序中使用一次，它的状态不能在其他地方被改写。只能使用M、全局DB和静态局部变量(Static)来作边沿存储位，不能使用临时局部变量或I/O变量来作边沿存储位。

图3-7中间有N的触点是下降沿检测触点，如果输入信号I0.1由l状态变为O状态（即输入信号I0.1的下降沿），RESET_BF的线圈“通电”一个扫描循环周期。N触点下面的M10.1为边沿存储位。

5、边沿检测线圈指令

中间有P的线圈是上升沿检测线圈(见图3-10)，仅在流进该线圈的能流的上升沿（线圈由断电变为通电），输出位M10.0为1状态。M11.0为边沿存储位。

中间有N的线圈是下降沿检测线圈(见图3-10)，仅在流进该线圈的能流的下降沿（线圈由通电变为断电），输出位M10.1为1状态。M11.1为边沿存储位。

边沿检测线圈不会影响逻辑运算结果RLO，它对能流是畅通无阻的，其输入端的逻辑运算结果被立即送给线圈的输出端。边沿检测线圈可以放置在程序段的中间或程序段的最右边。

在运行时用外接的小开关使I0.0变为l状态，I0.0的常开触点闭台，能流经P线圈和N线圈流过Q0.0的线圈。在I0.0的上升沿，M10.0的常开触点闭合一个扫描周期，使Q0.1置位。在I0.0的下降沿，M10.1的常开触点闭合一个扫描周期，使Q0.1复位。

图3-10 边沿检测线圈指令

6、P_TRIG指令与N_TRIG指令

在流进P_TRIG指令的CLK输入端（见图3-11）的能流的上升沿（能流刚出现），Q端输出脉冲宽度为一个扫描用期的能流，使Q0.0置位。P_TRIG指令框下面的M10.0是脉冲存储器位。

在流进N_TRIG指令的CLK输入端的能流的下降沿（能流刚消失），Q端输出脉冲宽度为一个扫描周期的能流，使Q0.0复位。N_TRIG指令框下面的M10.1是脉冲存储器位。

P_TRIG指令与N_TRIG指令不能放在电路的开始处和结束处。

在设计程序时应考虑输入和存储位的初始状态，是允许还是应避免首次扫描的边沿检测。

图3-11 P_TRIG指令与N_TRIG指令

7、边沿检测指令的比较

下面比较3种边沿检测指令的功能（以上升沿检测为例）：

在触点上面的地址的上升沿，该触点接通一个扫描周期。因此P触点用于检测触点上面的地址的上升沿，并且直接输出上升沿脉冲。

在流过线圈的能流的上升沿，线圈上面的地址在一个扫描周期为l 状态。因此P线圈用于检测能流的上升沿，并用线圈上面的地址来输出上升沿脉冲。

在流入P_TRIG指令的CLK端的能流的上升沿，Q端输出一个扫描周期的能流。因此P_TRIG指令用于检测能流的上升沿，并且直接输出上升沿脉冲。

如果P_TRIG指令左边只有I0.0的常开触点，可以用I0.0的P触点来代替它们。

3.2.2 定时器与计数器指令

S7-1200采用IEC标准的定时器和计数器指令。

3.2.2.1定时器指令

1、定时器指令的基本功能

S7-1200有4种定时器，图3-12给出了它们的基本功能。

1)脉冲定时器（TP）:在输入信号IN的上升沿产生一个预置宽度的脉冲，闭中的t为定时器的预置值。

2)接通延时定时器（TON）:输入IN变为l状态后，经过预置的延迟时间，定时器的输出Q变为l状态。输入IN变为O状态时，输出Q变为0状态。

3)断开延时定时器（TOF）:输入IN为1状态时，输出Q为1状态。输入IN变为0状态后，经过预置的延迟时问，输出Q变为O状态。

4)保持型接通延时定时器（TONR ）:输入IN 变为l 状态后，经过预置的延迟时间，定时器的输出Q 变为1状态。输入IN 的脉冲宽度可以小于时间预置值。

输入信号IN t t

t

t

脉冲定时器的输出信号

I0.0 Q0.0 Q0.1 Q0.2 Q0.3

接通延时定时器的输出信号

断开延时定时器的输出信号保持型接通延时

定时器的输出信号

图3-12 定时器的基本功能

定时器的输入IN 为启动定时的使能输入端，IN 从O 状态变为1状态时，启动TP 、TON 和TONR 开始定时。IN 从1状态变为0状态时，启动TOF 开始定时。

PT （Preset Time ）为时间预置值，ET （Elapsed Time ）为定时开始后经过的时间，或称为已耗时间值，它们的数据类型为32位的Time ，单位为ms ，最大定时时间长选T#24D_20H_31M_23S_647MS （D 、H 、M 、S 、MS 分别是日、小时、分、秒和毫秒）。可以不给输出ET 指定地址。

Q 为定时器的位输出，各变量均可以使用I （仅用于输入变量）、Q 、M 、D 、L 存储区。

2、脉冲定时器

IEC 定时器和IEC 计数器属于功能块，调用时需要指定配套的背景数据块，定时器和计数器指令的数据保存在背最数据块中。在梯形图中输入定时器指令时，打开右边的指令窗口，将“定时器操作”文件夹中的定时器指令拖放到梯形图合适当的位置。在出现的“调用选项”对话框中（见图3-14），可以修改将要生成的背景数据块的名称，或采用默认的名称。点击“确认”按钮，自动生成数据块。

脉冲定时器类似于数字电路中上升沿触发的单稳态电路。在IN 输入信号的上升沿，Q 输出变为l 状态，开始输出脉冲。达到PT 预置的时间时，Q 输出变为O 状态（见图3-15的波形A 、B 、E ）。IN 输入的脉冲宽度可以小于Q 端输出

的脉冲宽度。在脉冲输出期间，即使IN 输入又出现上升沿（见波形B ），也不会影响脉冲的输出。

用程序状态功能可以观察已耗时间的变化情况（见图3-13）。定时开始后，已耗时间从O ms 开始不断增大，达到PT 预置的时间时，如果IN 为l 状态，则已耗时间值保持不变（见波形A ）。如果IN 为0状态，则定时时间变为Os （见波形B ）。

定时器指令可以放在程序段的中间或结束处。IEC 定时器没有编号，在使用对定时器复位的RT 指令时，可以用背景数据块的编号或符号名来指定需要复位的定时器。如果没有必要，不用对定时器使用RT 指令。

图3-13中的I0.1为1时，定时器复位线圈（RT ）通电，定时器被复位。如果此时正在定时，且IN 输入为0状态，将使已耗时间清零，Q 输出也变为0状态（见波形C ）。如果此时正在定时，且IN 输入为1状态，将使已耗时间清零，但是Q 输出保持l 状态（见波形D ）。复位信号I0.1变为O 状态时，如果 IN 输入为l 状态，将重新开始定时（见波形E ）。

图3-13 脉冲定时器的程序状态

图3-14 生成定时器的背景数据块 图3-15 脉冲定时器的波形图

3、接通延时定时器

I0.0（IN ） Q0.0（Q ）

D

A B C

E

PT

I0.1（RT ） 已耗时间（ET ） PT

接通延时定时器（TON ）的使能输入端(IN)的输入电路由断开变为接通时开始定时。定时时间大于等于预置时间（PT ）指定的设定值时，输出Q 变为l 状态，已耗时间值（ET ）保持不变（见图3-17中的波形A ）。

IN 输入端的电路断开时，定时器被复位，已耗时间被清零，输出Q 变为O 状态。CPU 第一次扫描时，定时器输出Q 被清零。如果输入IN 在未达刭PT 设定的时间时变为0状态（见波形B ），输出Q 保持0状态不变。

图3-16中的I0.1为1状态时，定时器复位线圈RT 通电（见波形C ），定时器被复位，已耗时间被清零，Q 输出端变为0状态。 I0.1变为O 状态时，如果 IN 输入为l 状态，将开始重新定时（见波形D ）。

图3-16接通延时定时器 图3-17 接通延时定时器的波形图

4、断开延时定时器指令

断开延时定时器（TOF ）的IN 输入电路接通时，输出Q 为l 状态，当前值被清零。输入电路由接通变为断开时（IN 输入的下降沿）开始定时，当前值从0逐渐增大。当前值大于等于设定值时，输出Q 变为0状态，当前值保持不变(见图3-19的波形A)，直到IN 输入电路接通。断开延时定时器可以用于设备停机后的延时，例如大型变频电动机的冷却风扇的延时。

如果定时时间未达到PT 设定的值，IN 输入就变为l 状态，输出Q 将保持1状态不变(见波形B)。

图3-18的I0.1为1时，定时器复位线圈RT 通电。如果IN 输入为0状态，则定时器被复位，定时时间被清零，输出Q 变为O 状态（见波形C ）。如果复位时IN 输入为1状态，则复位信号不起作用（见波形D ）。

图3-18 断开延时定时器 图3-19 断开延时定时器的波形图

5、保持型接通延时定时器

I0.0（IN ） Q0.0（Q ）

C

A

B

D

I0.1（RT ） 已耗时间（ET ） PT

I0.0（IN ） Q0.0（Q ）

C

A

B D

I0.1（RT ） 已耗时间（ET ） PT

保持型接通延时定时器（TONR ，见图3-20）的IN 输入电路接通时开始定时（见图3-21中的波形A 和B ）。输入电路断开时，当前值保持不变。可以用TONR 来累计输入电路接通的若干个时间间隔。图3-21中的时间间隔t 1+t 210s 时，定时器的输出Q 变为l 状态（见波形D ）。

复位输入I0.1为l 状态时（见波形C ），TONR 被复位，它的当前值变为0，同时输出Q 变为0状态。

图3-20 保持型接通延时定时器 图3-21 保持型接通延时定时器的波形图

3.2.3 计数器指令

1、计数器的数据类型

S7-1200有3种计数器：加计数器(CTU)、减计数器(CTD)和加减计数器

(CTUD)。它们属于软件计数器，其最大计数速率受到它所在的OB 的执行速率的限制。如果需要速度更高的计数器，可以使CPU 内置的高速汁数器。 调用计数器指令时，需要生成保存计数器数据的背景数据块。

CU 和CD 分别是加计数输入和减计数输入，在CU 或CD 由0状态变为1状态（信号的上升沿），实际计数当前值CV 被加1或减1。

复位输入R 为l 状态时，计数器被复位。CV 被清0，计数器的输出Q 变为0状态。CU 、CD 、R 和Q 均为Bool 变量。

将指令列表的“计算器操作”文件夹中的CTU 指令拖放到工作区后，点击方框中CTU 下面的3个问号（见图3-22左）再点击问号右边出现的按钮，

用下拉式列表设置PV 和CV 的数据类型。

PV 为预置的计数值．CV 为实际的计数值，它们可以使用的数据类型见图3-22右。各变量均可使用I （仪用于输入变量）、Q 、M 、D 和L 存储区。

图3-22 设置计数器的数据类型

I0.0（IN ） Q0.0（Q ）

C

A B I0.1（RT ）

已耗时间（ET ）

t1

t2

D

2.加计数器

当接在R 输入端的复位输入I0.1为O 状态（见图3-24），接在CU 输入端的加计数脉冲输入电路由断开变为接通时（即在CU 信号的上升沿），实际计数值CV 加1，直到CV 达到指定的数据类型的上限值。达到上限值后，CU 输入的状态变化不再起作用，CV 的值不再增加。

实际计数值CV 大于等于设定值PV 时，输出Q 为1状态，反之为0状态。第一次执行指令时，CV 被清零。

各类计数器的复位输入R 为l 状态时，计数器被复位，输出Q 变为O 状态，CV 被清零。图3-25是加计数器的波形图。

图3-24 加计数器 图3-25加计数器的波形图 3、减计数器

减计数器的装载输入LOAD 为1状态时，输出Q 被复位为0，并把预置计数

值PV 的值装入CV 。在减计数脉冲CD 的上升沿（从OFF 列ON ），实际计数前值CV 减l ，直到CV 达到指定的数据类型的下限值。达到下限值时，CD 输入的状态变化不再起作用，CV 的值不再减少。

实际计数值CV 小十等于0时，输出Q 为l 状态(见图3-26)，反之Q 为O 状态。第一次执行指令时，CV 被清零。图3-27是减计数器的波形图。

图3-26 减计数器 图3-27 减计数器的波形图

4．加减计数器

在加计数输入CV 的上升沿，实际计数值CV 加1，直到CV 达到指定的数据

类型的上限值。达到上限值时，CV 的值不再增加。

在减计数脉冲CD 的上升沿，实际计数值CV 减1，直到CV 达到指定的数据类型的下限值。达到下限值时，CV 的值不再减小。

I0.0（CD ） Q0.0（Q ）

I0.1（LOAD ） 实际计数值（CV ）

2

3-10

-2

1231

I0.0（R ）

Q0.0（Q ）

I0.1（CU ） 实际计数值（CV ）

01

234

560

如果同时出现计数脉冲CU 和CD 的上升沿，CV 保持不变。CV 大于等于预置计数值PV 时，输出QU 为1（见图3-25），反之为O 。CV 小于等于0时，输出 QD 为1，反之为0。

装载输入LOAD 为l 状态时，预置值PV 被装入实际值CV ，输出QU 变为1状态，QD 被复位为0状态。

复位输入R 为l 状态时，计数器被复位。实际计数值被清零，输出QU 变为0状态，QD 变为l 状态。

R 为l 状态时．CU 、CD 和LOAD 不再起作用。图3-26是加减计数器的波形图。

图3-25 加减计数器 图3-26 加减计数器波形图

3.3 PLC 仿真软件的使用

PLC 仿真技术伴随计算机应用技术的发展而来，是对工业生产系统进行分析、诊断和优化的有力工具之一。有效的仿真系统，可以起到投资少、效果好、效率高的作用。在工业控制系统领域。由于工业生产向着高速、大型化及自动化方向发展。大量重大生产设备或过程控制设备的应用，成本日益增高，对运行操作人员素质要求愈来愈高，仿真系统可以基本真实贴近现场控制实际。（因果关系有点问题，读起来不通顺）

I0.0（CU ） Q0.0（QU ）

I0.1（CD ） 实际计数值（CV ） 0234

123I0.2（R ） I0.3（LOAD ）

34

M10.0（QD ）

3.3.1 S7-PLCSIM V13仿真基本操作

启动仿真软件步骤：在项目树中选择要仿真的设备；在“在线”菜单中，选择“仿真 > 启动”命令。

1、仿真器切换到项目视图：

2、仿真软件导入变量表：

3、选择从TIA Protal V13 导出的变量表文件：

4、弹出导入成功提示框：

5、监控/修改变量状态：

6.也可以从TIA V13中直接监视，返回TIA V13 点击启用监视：

3.4 基本指令的应用

3.4.1 经验设计法

在PLC发展的初期,沿用了设计继电器电路图的方法来设计梯形图,即在一些典型电路的基础上,根据被控对象对控制系统的具体要求,不断地修改和完善梯形图。有时需要多次反复地调试和修改梯形图,不断地增加中间编程元件和辅助触点,最后才能得到一个较为满意的结果。

这种方法没有普遍的规律可以遵循,具有很大的试探性和随意性,最后的结果不是唯一的,设计所用的时间、设计的质量与设计者的经验有很大的关系,所以有人把这种设计方法叫做经验设计法,它可以用于较简单的梯形图(如手动程序)的设计。

1、经验编程方法总结：

（1）PLC编程的根本点是找出符合控制要求的系统各个输出的工作条件，这些条件又总是以机内各种器件的逻辑关系出现的。

（2）梯形图的基本模式是启-保-停电路，每个启-保-停电路一般只针对一个输出，这个输出可以是系统的实际输出，也可以是中间变量。

（3）梯形图编程中常使用一些约定俗成的基本环节，他们都有一定的功能，可以像积木一样在许多地方应用，如延时环节、振荡环节、互锁环节等。

2、经验法总结如下：

①在准确了解控制要求后，合理地为控制系统中的事件分配输入输出口。选择必要的机内器件，如定时器、计数器、辅助继电器等。

②对于一些控制要求较简单的输出，可以直接写出他们的工作条件，依启-保-停电路模式完成相关的梯形图支路。工作条件稍复杂的可借助辅助继电器。

③对于较复杂的控制要求，为了能用启-保-停电路模式绘出各输出口的梯形图，要正确分析控制要求，并确定组成总的控制要求的关键点。在空间类逻辑为主的控制中关键点为影响控制状态的点，在时间类逻辑为主的控制中，关键点为控制状态转换的时间。

④用程序将关键点表示出来。关键点总是要用机内器件来代表的，在安排机内器件时，需要考虑并安排好。绘制关键点的梯形图时，可以使用常见的基本环节。如定时器计时环节、振荡环节、分频环节等。

⑤在完成关键点梯形图的基础上，针对系统最终的输出进行梯形图的编绘。使用关键点器件综合出最终输出的控制要求。

⑥审查以上草绘图纸，在此基础上，补充遗漏功能，更正错误，进行最后的完善。

3、梯形图编程的基本规则：

（1）PLC内部元件触点的使用次数是无限的，在遇到需要较多的变量时，我们应该合理运用。

（2）梯形图的每一行都是从左边母线开始，然后是各种触点的逻辑连接，最后以线圈或指令盒结束。

（3）线圈和指令盒一般不能直接连接在左边的母线上，如需要的话可通过特殊的中间继电器SM0.0（常用ON特殊中间继电器）。

（4）在同一程序中，同一编号的线圈使用两次以上称做双线圈输出，双线圈输出非常容易引起误动作，所以应避免使用。S7-1200的PLC中不允许双线圈输出。

（5）应把串联多的电路块放在左边，把并联多的电路块放在左边；这样可以节省指令和比较美观。

3.4.2 案例分析

【例3.1】：根据要求编写一个闪烁电路梯形图

任务提出：编写一个控制程序，当I0.0按下时Q0.0闪烁输出。

解决方案：程序时序图如图3.51（a）所示；梯形图如图3.51(b)所示。当按下I0.0按钮，T1计时器开始计时，2S计时时间到，T1常开触点闭合，Q0.0输出，同时T2定时器接通开始计时，当T2定时器计时1S时间到，T2常闭触点断开，T1计时器复位，从而T1常开触点断开，T2定时器常闭触点复位，T2定时器重新接通，重复上一步动作。

I0.0

T1

T2

Q0.0

（a）时序图

（b）梯形图

图3.51闪烁电路

【例3.2】：根据要求编写一个标准的工业报警电路

任务提出：当有故障信号出现时报警灯亮，报警电铃铃响。

消铃按钮

输入信号：I0.0为故障信号；I1.0为消铃按钮；I1.1为测试按钮。

输出信号：Q0.0为报警灯；Q0.7为报警电铃。

解决方案：报警电路时序图如图3.52（a）所示。

基本逻辑指令说明及应用(精)

第二章基本逻辑指令说明及应用

●软元件为Y和一般M的程序步为1，S和特殊辅助继电器M的程序步 为2，定时器T的程序步为3，计数器C的程序步为3－5。 ●软元件为Y和一般M的程序步为1，S和特殊辅助继电器M、定时器T、 计数器C的程序步为2，数据寄存器D以及变址寄存器V和Z的程序 指令解说 ●LD,LDI,LDP,LDF指令将触点连接到母线上。多个分支用ANB,ORB时 也使用。 ●LDP指令在上升沿（软元件由OFF到ON变化时）接通一个周期；LDF 指令在下降沿（软元件由ON到OFF变化时）接通一个周期。 ●LD,LDI,LDP,LDF指令的重复使用次数在8次以下。即与后面的 ANB,ORB指令使用时串并连使用的最多次数为8个。 ●软元件为Y和一般M的程序步为1，S和特殊辅助继电器M的程序步 为2，定时器T的程序步为3，计数器C的程序步为3－5。 ●OUT指令各种软元件的线圈驱动，但对输入继电器不能使用。并列的 OUT可多次连续使用。 ●OUT指令驱动计数器时，当前 面的线圈从ON变成OFF，或者 是从OFF变成ON时，计数器 才加一。 编程示例 0 LD X000 1 OUT Y000

2 OUT C0 K10 5 LDI X001 6 OUT Y001 7 OUT T0 K100 10 LD C0 11 OUT Y002 12 LD T0 13 OUT Y003 14 LDP X002 16 OUT M2 17 LDF X003 19 OUT M3 20 END ●用LD,LDI,LDP,LDF指令与母线连接。输出使用OUT指令驱动线圈。 ●使用OUT指令驱动定时器的计时线圈或者计数器的计数线圈时，必须 设定定时和计数的时间和计数的值，可以是常数K，或者由数据寄存器 间接指定数值。 ●每个程序结束必须要有END指令，关于END指令详见后面的END指 令介绍。 指令解说 ●AND,ANI,ANDP,ANDF指令只能串接一个触点，两个以上的并联回路串 联时使用后面的ANB指令。串联次数不受限制。 ●ANDP,ANDF指令在上升沿（即软元件由ON到OFF变化时）和下降沿 即（软元件由OFF到ON变化时）接通一个周期。 编程示例

PLC训练题(基本逻辑指令简单应用1)

例1：三相交流异步电动机点动运行控制 有一台三相交流异步电动机M，其运行由交流接触器KM控制。 当按下按钮SB1时，接触器KM线圈通电，其主触点闭合，电动机M转动；当松开按钮SB1时，接触器KM线圈失电，其主触点断开，电动机M停止转动。 为了保护电动机M，控制电路中设立了热保护继电器FR。当电动机M过载时，热保护继电器FR动作，接触器KM线圈失电，其主触点断开，电动机M停止转动。 例2：三相交流异步电动机启动、停止控制 有一台三相交流异步电动机M，其运行由交流接触器KM控制。 当按下启动按钮SB2时，接触器KM线圈通电，其主触点闭合，电动机M转动；当按下停止按钮SB1时，接触器KM线圈失电，其主触点断开，电动机M停止转动。 为了保护电动机M，控制电路中设立了热保护继电器FR。当电动机M过载时，热保护继电器FR动作，接触器KM线圈失电，其主触点断开，电动机M停止转动。 例3：三相交流异步电动机点动及连续运行控制 有一台三相交流异步电动机M，其运行由交流接触器KM控制。

当按下点动按钮SB1时，接触器KM线圈通电，其主触点闭合，电动机M转动；当松开SB1时，接触器KM线圈失电，其主触点断开，电动机M停止转动。 当按下连续运行按钮SB2时，接触器KM线圈通电，其主触点闭合，电动机M转动；当松开SB2时，接触器KM线圈仍旧通电，其主触点闭合，电动机M保持转动状态，直至按下停止按钮SB3或SB1。 当按下停止按钮SB3时，接触器KM线圈失电，其主触点断开，电动机M停止转动。 为了保护电动机M，控制电路中设立了热保护继电器FR。当电动机M过载时，热保护继电器FR动作，接触器KM线圈失电，其主触点断开，电动机M停止转动。 例4：三相交流异步电动机正、反转及停止控制（1） 有一台三相交流异步电动机M，可以正转也可以反转，其转动方向由交流接触器KM1和KM2控制。 在电动机停止的情况下，当按下正向启动按钮SB1时，接触器KM1线圈通电，其主触点闭合，电动机M正向旋转，直至按下停止按钮SB3，接触器KM1线圈失电，其主触点断开，电动机M停止转动。 在电动正向运转的过程中，如果按下反向启动按钮SB2，电动机并不会反向运转，只有在电动机M停止后，才能够反向启动并运转，其运转由KM2控制实现，动作方式类似于KM1。在电动机M反向运转过程中，按下正向启动按钮SB1，效果相同。 为了保护电动机M，控制电路中设立了热保护继电器FR。当电动机M过载时，热保护继电器FR动作，接触器KM1和KM2线圈失电，其主触点断开，电动机M停止转动。 例5：三相交流异步电动机正、反转及停止控制（2） 有一台三相交流异步电动机M，可以正转也可以反转，其转动方向由交流接触器KM1和KM2控制。 在电动机停止的情况下，当按下正向启动按钮SB1时，接触器KM1线圈通电，KM1主触点闭合，电动机M正向旋转，直至按下停止按钮SB3，接触器KM1线圈失电，其主触点断开，电动机M停止转动。 在电动正向运转的过程中，如果按下反向启动按钮SB2，接触器KM1线圈立即失电，KM1主触点断开，同时接触器KM2线圈通电，KM2主触点闭合，电动机立即反向运转。

第3章 基本逻辑指令 新

第3章 基本逻辑指令教学目标

3.1 概述 基本逻辑指令在语句表语言中是指对位存储单元的简单逻辑运算，在梯形图中是指对触点的简单连接和对标准线圈的输出。 语句表编程语言用指令助记符创建控制程序，它是一种面向具体机器的语言，可被PLC直接执行，一般来说，语句表语言更适合于熟悉可编程序控制器和逻辑编程方面有经验的编程人员。用这种语言可以编写出用梯形图或功能框图无法实现的程序，但利用语句表时进行位运算时需要考虑主机的内部存储结构。 S7-1200 PLC基本逻辑指令主要包括位逻辑指令、定时器指令、计数器指令、比较指令、数学指令、移动指令、转换指令、程序控制指令、逻辑运算指令以及移位和循环移位指令等。 3.2 PLC 的基本逻辑指令 3.2.1位逻辑指令

3.2.1.1 触点指令及线圈指令 1、常开触点与常闭触点 常开触点（见表3-2）在指定的位为1状态（0N）时闭合，为0状态（OFF）时断开。常闭触点在指定的位为1状态时断开，为0状态是闭合。 表3-2 位逻辑指令 指 令 2、NOT取反触点 NOT触点用来转换能流动输入的逻辑状态。如果没有能流流入NOT触点，则有能流流出（见图3-3a）。如果有能流流入NOT触点，则没有能流流出（见图3-3b）。 （a） （b） 图3-3 NOT触点 3、输出线圈

线圈输出指令系统将线圈的状态写入指定的地址，线圈通电时写入1，断电时写入0如果是Q区的地址，CPU将输出的值传送给对应的过程映像输出。在RUN模式，CPU不停地扫描输入信号，根据用户程序的逻辑处理输入状态，通过向过程映像输出寄存器写入新的输出状态值来作出响应。在写输出阶段，CPU将存储在过程殃像寄存器中的新的输出状态传送给对应的输出电路。 可以用Q0.0:P的线圈将位数据值立即写入过程映像输出 Q0.0，同时直接写给对应的物理输出点。 反相输出线圈中间有“/”符号，如果有能流流过M4.1的反相输出线圈（见图3-4a），则M10.0的输出位为0状态，其常升触点断开（见图3-4b），反之M10.0的输出位为1状态，其常开触点闭合。 （a） （b） 圈3-4 反相输出线圈 3.2.2 其他位逻辑指令 1、置位复位指令 S(Set，置位或置1)指令将指定的地址位置位（变为l状态并保持）。 R（Reset，复位或置O）指令将指定的地址位复位（变为O状态并保持）。 置位指令与复位指令最主要的特点是有记忆和保持功能。如果图3-5中I0.0的常开触点闭合，Q0.0变为1状态并保持该状态。即使I0.0的常开触点断开，Q0.0也仍然保持l状态（见图3-6中波形图）。在程序状态中，用Q0.0的S和R线圈连续的绿色圆弧和

实验一 基本逻辑指令实验

实验一、基本逻辑指令实验 一、实验目的: 1、掌握可编程序控制器的操作方法。 2、熟悉基本指令以及实验设备的使用方法。 二、实验设备: 1. OMRON可编程序控制器 2. OMRON编程软件 三、实验任务: 使用OMRON可编程序控制器和OMRON编程软件按照下面给出的控制要求编写梯形图程序, 输入到可编程序控制器中运行,根据运行情况进行调试、修改程序,直到通过为止。 1、走廊灯两地控制 根据控制要求分配I/O触点，设计梯形图程序，实现走廊灯两地控制。 输入：走廊开关S1、走廊开关S1； 输出：电灯开关K。 2、电机正反转控制 根据控制要求分配I/O触点，设计梯形图程序，实现电机正反转控制。 输入：启动/停止开关S1、正反转开关S2； 输出：电机正转开关K1、电机反转开关K2； 四、实验内容: 1、了解OMRON PLC的结构与接线：包括电源模块、CPU模块、I/O扩展模块等;I/O 模块的地址分配、内部辅助节点的地址分配； 2、学习PLC编程软件的使用：建立项目并设置PLC、输入梯形图或语句、编译、下载、调试； 3、根据给定实验题目设计梯形图，上机实现程序功能。 （OMRON编程软件参考资料：可查阅学校图书馆-电子资源-镜象站点-超星数字图书-谢克

明可编程控制器原理与程序设计） 五、OMRON PLC简介 1、结构：PLC型号CQM1H，CPU类型：CPU51 本实验装置基本组成：电源模块、CPU模块、输入模块（16点），输出模块（16点） 2、I/O地址分配 CQM1H数据区通道号分配 六、OMRON CX-P软件简介 使用CX—P软件开发一个PLC程序的步骤如下： (1)启动CX—P软件； (2)建立CX—P软件与PLC之间的连接(选择设备类型为CQM1H：设置CPU类型为： CPU51) (3)编辑梯形图或助记符程序。 (4)通过编译程序检查程序的错误。 (5)使PLC处于在线状态。 (6)将没有错误的程序下载到PLC中。

第4章 基本逻辑指令3 学案

第1节基本逻辑指令 学案3 使用班级：姓名：制作人：孙英 学习目标： 1、掌握电路块的并联连接、串联连接指令的助记符、功能、梯形图表示 2、会梯形图、指令表正确转换 知识梳理 一、填一填 二、使用说明 ORB指令使用说明 （1）两个或两个以上的触点串联连接的电路称为“”，当并联连接“”时，在支路起点要用、指令，而在该支路终点要用指令。 （2）ORB指令操作目标元件。 （3）两种使用方法：一种是在要并联的两个块电路后面加ORB指令，即使用ORB指令，其并联电路块的个数；一种是使用ORB指令，集中使用ORB的次数不允许超过次。所以不推荐集中使用ORB指令的这种编程方法。 （4）程序步为步。 练一练： 1、在FX2N系统PLC的基本指令中，（）指令无操作元件的。 A OR B ORI C ORB D OUT 2、用于电路块并联的指令是（）。 A AND B ANB C ANDP D ANDF

3、集中使用ORB指令的次数不超过多少次？（）。 A、5 B、7 C、8 D、10 4、串联电路块并联连接时，分支的结束用（）指令。 A AND/ANI B OR/ORI CORB DANB 5、梯形图转换成指令表（写出两种使用方法） ANB指令使用说明 （1）两个或两个以上的触点并联连接的电路称为“”。将“”与前面电路串联连接时，梯形图分支的起点用或指令，在并联电路块结束后使用指令。 （2）ANB 操作目标元件。 （3）两种使用方法：分散使用ANB指令，其串联电路块的个数没有限制；集中使用中ANB指令的次数不允许超过次。 （4）程序步为步。 练一练： 1、用于电路块串联的指令是（） A AND B ANB C ANDP D ANDF 2、ANB指令在梯形图中用来实现（） A 串联单个触点B并联单个触点 C 串联“并联电路块”D并联“串联电路块” 3、关于电路块指令，下列说法错误的是（） A ANB用于并联电路块的串联 B ORB用于串联电路块的并联 C ANB ORB指令均无操作数 D ANB ORB指令不占程序步 4、在PLC梯形图编程中，两个或两个以上的触点并联连接的电路称为（）。 A 串联电路 B 并联电路 C 串联电路块 D 并联电路块 5、在PLC编程时，一个电路块的块首可以用的指令为（） A AND B ANB C ORB D LDI

S7-200系列的基本逻辑指令

S7-200系列的基本逻辑指令 S7-200系列的基本逻辑指令与FX系列和CPM1A系列基本逻辑指令大体相似，编程和梯形图表达方式也相差不多，这里列表表示S7-200系列的基本逻辑指令 S7-200系列PLC的比较指令 在SIEMENS S7-200的编程软件STEP-7中，有专门的比较指令：IN1与IN2比较，比较的数据类型可以是B（字节）、I（W）（字整数）、D（双字整数）、R（实数），即字节、字整数、双字整数和实数；还可以有其他的比较式：>、<、≥、≤、<>等等。当满足比较等式，则该触点闭合。 【Byte 字节,8位元组；Integer 整数,Word 字；Double 双，两倍的；Real 实数编者注tuo】 与LMODSOFT指令对照：在LMODSOFT中，没有直接的数的比较指令，但SUB指令可以通过其执行减法功能后的三个输出端的状态实现整数的比较功能。 若与LMODSOFT 中的SUB指令对应，则在STEP-7中应有三个比较指令： >、=、< 来分别对应SUB 指令的三个输出；若还要对应≥、≤、或<>，则根据SUB指令三个输出端的不同组合，均可找到对应的比较指令。 比如：①（30007）＞（40030） ②（30007）=（40030） ③ （30007）＜（40030）

①＋②（30007）≥ ②＋③（30007）≤（40030） ①＋③（30007）＜＞（40030） S7-200系列PLC的定时器指令 类型、编号及分辨率 TON——接通延时 TONR——有记忆接通延时 TOF——断开延时 3种分辨率（时基）：1ms、10ms、100ms——分别对应不同的定时器号 定时器6个要素： 指令格式（时基、编号等）预置值——PT 使能——IN 复位——3种定时器不同 当前值——Txxx 定时器状态（位）——可由触点显示 定时值=时基×预置值PT。由于定时器的计时间隔与程序的扫描周期并不同步，定时器可能在其时基（1ms、10ms、100ms）内任何时间启动，所以，未避免计时时间丢失，一般要求设置PT预置值必须大于最小需要的时间间隔。例如：使用10ms时基定时器实现140ms延时（时间间隔），则PT应设置为15 （10ms×15=150ms）。 2）功能 （1）接通延时定时器TON——一般用于单一时间间隔的定时 指令格式：见图，编号与分辨率及定时器类型有关。（见教材P221：Fig8-3-3a）使能：——IN：I2.0 =“1” 当前值——T33，当在线（Online）时，此处显示当前值 预置值——PT=3，即定时时间=10ms×3=30ms 复位——IN：I2.0 = “0”

实验三 PLC基本逻辑指令编程练习

实验三PLC基本逻辑指令编程练习 【实验目的】 （1）熟悉PLC，了解S7-200系列输入、输出地址编号； （2）掌握与、或、非逻辑功能的编程方法； （3）掌握定时器和计数器的正确编程方法，并学会定时器的扩展方法； （4）熟悉编程软件STEP7的编程环境，软件的使用方法。 【实验要求】 （1）实验前认真阅读实验指导书，熟悉实验电路； （2）接线时合理安排挂箱位置，接线要求牢靠、整齐、清楚、安全可靠；（3）操作时要谨慎，不许用手触及各电器元件导电部分及电动机转动部分，以免触电及意外损伤； （4）通电观察继电器动作情况时，要注意安全，防止碰触带电部位，严禁带电操作； （5）按要求完成实验操作，做好实验记录，认真做好实验报告和思考题；（6）实验结束，整理好实验工具，保持实验室整洁卫生。 【实验装置】 （1）THSMS模拟实验台 S21挂箱； （2）计算机（安装编程软件STEP7）一台； （3）连接导线若干。 【实验原理和电路】 西门子S7-200 是一种小型的可编程序控制器，适用于各行各业。实验台PLC 主机型号为CPU 224，集成14输入/10输出，共24个数字量I/O点。数字量扩展单元为EM223，集成16输入/16输出。主机旁边实验台上的接线孔，通过防转座插锁紧线与PLC的主机相应输入输出插孔相接。

S21挂箱中下面两排I0.0～I1.5为输入按键和开关，模拟开关量的输入。上边一排Q0.0～Q1.1是LED指示灯，接PLC主机输出端，用以模拟输出负载的通与断，显示程序的运行结果。 进行本实验时，需要进行PLC外部接线。S7-200的外部接线等效电路如图3所示。PLC端子上标注L+、M的两个端子，是内部提供的DC 24V电源的正、负极，为外部元器件提供所需电源。主机旁边实验台上的L+、M接线孔实际上并不是从主机上引出的。为了降低实验过程中主机被损坏的机率，实验台内部经过变压得到一个DC 24V电源,专为实验过程中为输入、输出回路提供电源的，正负极分别标注为L+和M。 图3 S7-200的I/O接线图 【实验内容和步骤】 1、基本逻辑指令应用 通过程序判断Q0.0、Q0.1、Q0.2、Q0.3的输出状态，然后再输入并运行程序加以验证。实验参考程序如图4所示。具体实验步骤如下：

1基本逻辑指令

60一 第一节　基本逻辑指令 一、基本的连接与驱动指令 1．LD二LDI LD称为 取 指令,用于单个常开触点与左母线的连接三 LDI称为 取反 指令,用于单个常闭触点与左母线的连接三2．OUT OUT称为 驱动 指令,是用于对线圈进行驱动的指令三 取 指令与 驱动 指令的使用如图3-1所示 三 图3-1一 取 指令与 驱动 指令的使用 指令使用说明: 1)LD和LDI指令可以用于软元件X二Y二M二T二C和S三 2)LD和LDI指令还可以与ANB二ORB指令配合,用于分支电路的起点处三 3)OUT指令可以用于Y二M二T二C和S,但是不能用于输入继电器X三 4)对于定时器和计数器,在OUT指令之后应设置常数K或数据寄存器D三3．AND二ANI AND称为 与 指令,用于单个常开触点的串联,完成逻辑 与 的运算三ANI称为 与非 指令,用于单个常闭触点的串联,完成逻辑 与非 的运算三触点串联指令的使用如图3-2所示 三 图3-2一触点串联指令的使用 指令使用说明: 1)AND二ANI的目标元件可以是X二Y二M二T二C和S三

61一 2) 触点串联使用次数不受限制 三 4．OR二ORI OR 称为 或 指令,用于单个常开触点的并联,实现逻辑 或 运算三 ORI 称为 或非 指令,用于单个常闭触点的并联,实现逻辑 或非 运算三 触点并联指令的使用如图3-3所示 三图3-3一触点并联指令的使用 指令使用说明: 1)OR二ORI 指令都是指单个触点的并联三2)触点并联指令连续使用的次数不受限制三 3)OR二ORI 指令的目标元件可以为X二Y二M二T二C二S三 5．ORB二ANB ORB 称为 块或 指令,用于两个或两个以上触点串联而成的电路块的并联三 ANB 称为 块与 指令,用于两个或两个以上触点并联而成的电路块的串联三 ORB 指令的使用如图3-4所示 三图3-4一ORB 指令的使用 ORB 指令的使用说明:1)电路块并联时,对于电路块的开始应该用LD 或LDI 指令三