1、第三章第三章 PLC PLC的編程言語(yǔ)和指令系統(tǒng)的編程言語(yǔ)和指令系統(tǒng)趙子玉 陳德榮 上海交通大學(xué)電院電氣工程系第三章 PLC的編程言語(yǔ)和指令系統(tǒng)PLC的編程言語(yǔ)概述的編程言語(yǔ)概述1梯形圖的主要特點(diǎn)梯形圖的主要特點(diǎn)2PLC的根本邏輯指令的根本邏輯指令33-1 PLC的編程言語(yǔ)概述順序功能圖順序功能圖梯形圖梯形圖指令表指令表構(gòu)造文本構(gòu)造文本前往前往功能塊圖功能塊圖順序功能圖順序功能圖1.1.相當(dāng)于運(yùn)用軟件中的邏輯相當(dāng)于運(yùn)用軟件中的邏輯框圖框圖2.2.是一種位于其它編程言語(yǔ)是一種位于其它編程言語(yǔ)以上的圖形言語(yǔ)以上的圖形言語(yǔ)3.3.用來(lái)編制順序控制程序用來(lái)編制順序控制程序步步1步步2步步3動(dòng)作動(dòng)作1動(dòng)

2、作動(dòng)作2 轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換梯形圖梯形圖1.1.與繼電接觸控制系與繼電接觸控制系統(tǒng)統(tǒng) 電路圖很類似電路圖很類似2.2.簡(jiǎn)單直觀簡(jiǎn)單直觀 X0 X1 X2 Y0 X3 X4 X5X5X6功能塊圖功能塊圖 類似于數(shù)字邏輯電路中編程言語(yǔ)，用類似與門(mén)、或門(mén)等類似于數(shù)字邏輯電路中編程言語(yǔ)，用類似與門(mén)、或門(mén)等方框圖來(lái)表示的邏輯運(yùn)算關(guān)系方框圖來(lái)表示的邏輯運(yùn)算關(guān)系SRS1 Q1RANDORTest1Test2Sw1%1X3Resetstart指令表指令表 由假設(shè)干條指令組成的程序叫指令表程序由假設(shè)干條指令組成的程序叫指令表程序XO YOX1 Y1Y2X3 Y3 LD X0OUT Y0 LDI X1OUT Y1O

3、UT Y2 LD X3OUT Y3構(gòu)造文本構(gòu)造文本 PASCAL BASIC C PASCAL BASIC C等高級(jí)言語(yǔ)等高級(jí)言語(yǔ) 便于實(shí)現(xiàn)便于實(shí)現(xiàn):數(shù)學(xué)運(yùn)算數(shù)學(xué)運(yùn)算數(shù)據(jù)處置數(shù)據(jù)處置圖形顯示圖形顯示報(bào)表打印報(bào)表打印 3-2 3-2 梯形圖的主要特點(diǎn)梯形圖的主要特點(diǎn)梯形圖是一種采用常開(kāi)觸點(diǎn)、常閉觸點(diǎn)梯形圖是一種采用常開(kāi)觸點(diǎn)、常閉觸點(diǎn)、線圈和功能塊構(gòu)成的圖形言語(yǔ)。、線圈和功能塊構(gòu)成的圖形言語(yǔ)。1 1編程元件不是真實(shí)的硬件繼電器編程元件不是真實(shí)的硬件繼電器, ,而是軟件繼電器。而是軟件繼電器。2 2梯形圖兩側(cè)的公共線稱為公共母梯形圖兩側(cè)的公共線稱為公共母線，分析時(shí)，可以假想有一個(gè)線，分析時(shí)，可以假想

4、有一個(gè) 能流能流 從左向右流動(dòng)。從左向右流動(dòng)。3 3程序執(zhí)行是一個(gè)邏輯解算的過(guò)程程序執(zhí)行是一個(gè)邏輯解算的過(guò)程。 根據(jù)梯形圖中各觸點(diǎn)的狀根據(jù)梯形圖中各觸點(diǎn)的狀 態(tài)和邏輯關(guān)系態(tài)和邏輯關(guān)系, ,求出各個(gè)線圈對(duì)應(yīng)求出各個(gè)線圈對(duì)應(yīng)的編程元件的形狀。的編程元件的形狀。4 4 梯形圖中各編程元件的常開(kāi)觸點(diǎn)梯形圖中各編程元件的常開(kāi)觸點(diǎn)和常閉觸點(diǎn)和常閉觸點(diǎn), ,都可以無(wú)限次運(yùn)用。都可以無(wú)限次運(yùn)用。5 5梯形圖中的線圈應(yīng)該放在最右邊梯形圖中的線圈應(yīng)該放在最右邊。前往前往梯形圖的編程特點(diǎn)梯形圖的編程特點(diǎn)1.1.觸點(diǎn)形狀有接通和斷開(kāi)兩種形狀觸點(diǎn)形狀有接通和斷開(kāi)兩種形狀2.2.觸點(diǎn)可以恣意串聯(lián)和并聯(lián)觸點(diǎn)可以恣意串聯(lián)和并

5、聯(lián), ,繼電器線圈只能并聯(lián)繼電器線圈只能并聯(lián), ,不能串聯(lián)不能串聯(lián)3.3.輸出繼電器可以運(yùn)用輸出繼電器輸出繼電器可以運(yùn)用輸出繼電器, ,中間繼電器中間繼電器, ,輔助繼電器輔助繼電器4.4.每一個(gè)梯級(jí)從起始母線每一個(gè)梯級(jí)從起始母線觸點(diǎn)觸點(diǎn)輸出繼電器輸出繼電器母線母線三菱三菱FXFX系列系列PLC3-3 PLC的根本邏輯指令的根本邏輯指令施耐德施耐德TWIDOTWIDO系列系列前往前往FXFX系列系列PLCPLC的根本邏輯指令的根本邏輯指令2727條條1. LD LDI OUT 指令：指令：LD (Load): 常開(kāi)觸點(diǎn)與母線銜接指令常開(kāi)觸點(diǎn)與母線銜接指令LDI (Load Inverse):

6、常閉觸點(diǎn)與母線銜接常閉觸點(diǎn)與母線銜接指令指令OUT (Out): 驅(qū)動(dòng)線圈的輸出指令驅(qū)動(dòng)線圈的輸出指令三菱三菱FXFX系列系列前往前往2. AND ANI 2. AND ANI 指令：指令： AND (And): AND (And): 與指令，常開(kāi)觸點(diǎn)串聯(lián)銜接指令與指令，常開(kāi)觸點(diǎn)串聯(lián)銜接指令 ANI (And inverse): ANI (And inverse): 與非指令，常閉觸點(diǎn)串聯(lián)銜接指令與非指令，常閉觸點(diǎn)串聯(lián)銜接指令 LD X0AND M101OUT Y3LD Y3ANI X3OUT M101AND T1OUT Y5X0 M101Y3 X3Y3M101T1 Y53. OR ORI3.

7、 OR ORI指令：指令： OR (0r Inverse): OR (0r Inverse): 常閉觸點(diǎn)的并聯(lián)銜接指令常閉觸點(diǎn)的并聯(lián)銜接指令 ORI (Or Inverse): ORI (Or Inverse): 常閉觸點(diǎn)的并聯(lián)銜接指令常閉觸點(diǎn)的并聯(lián)銜接指令X6 X7 Y0X0 Y0 X7 Y1X4Y2Y1M 120LD X6OR X4ORI Y2AND X7OUT Y0LD X0AND Y0OR Y1ANI X7ORI M120OUT Y14 .ORB4 .ORB指令：指令：ORB (Or Block): ORB (Or Block): 電路塊并聯(lián)銜接指令電路塊并聯(lián)銜接指令串聯(lián)電路塊串聯(lián)電路

8、塊: : 兩個(gè)以上的觸點(diǎn)串聯(lián)銜接而成的電路兩個(gè)以上的觸點(diǎn)串聯(lián)銜接而成的電路X0 X1 Y6X2 X3 X4 X5 LD X0AND X1LD X2AND X3 ORBLD X4ANI X5ORBOUT Y6 5.ANB5.ANB指令：指令：ANB (And Block): ANB (And Block): 電路塊串聯(lián)銜接指令電路塊串聯(lián)銜接指令 X0 X2 X3 Y7X1 X4 X5X6X7LD X0OR X1LD X2AND X3LDI X4ANI X5ORBOR X6ANBOR X7OUT Y7編程技巧編程技巧好好不好不好6.6.棧存儲(chǔ)器和多重輸出指令棧存儲(chǔ)器和多重輸出指令 MPS (Pas

9、h) MPS (Pash)、 MRD (Read) MRD (Read)、 MPP (Pop) MPP (Pop) 指令分別是進(jìn)棧、讀棧和出棧指令指令分別是進(jìn)棧、讀棧和出棧指令LD X0MPSAND X1OUT Y0MRD AND X2OUT Y4MPPAND X3OUT Y2X0 X1 Y0 X2 Y4 X3 Y2 X0 X1 X2 Y0 X3 Y1X6 Y3X2 X4 Y2LD X0MPSAND X1MPSAND X2OUT Y0MPPAND X3OUT Y1MPPAND X2MPSAND X4OUT Y2MPPAND X6OUT Y37.PLS7.PLS和和 PLF PLF指令指令PLS

10、PLS指令：上微分輸出指令。當(dāng)指令：上微分輸出指令。當(dāng)X=OFFON(X=OFFON(正緣觸正緣觸 發(fā)發(fā)) )時(shí)時(shí)PLSPLS指令被執(zhí)行，指令被執(zhí)行，M0M0送出一次脈波送出一次脈波 ，脈波長(zhǎng)度為一次掃描時(shí)間。，脈波長(zhǎng)度為一次掃描時(shí)間。X0M0PLS M0 SET Y0 X0M0Y0一個(gè)掃描周期一個(gè)掃描周期PLFPLF指令：下微分輸出指令。當(dāng)指令：下微分輸出指令。當(dāng)X=ONOFF(X=ONOFF(負(fù)緣觸負(fù)緣觸 發(fā)發(fā)) )時(shí)時(shí)PLFPLF指令被執(zhí)行，指令被執(zhí)行，M0 M0 送出一次脈波送出一次脈波 ，脈波長(zhǎng)度為一次掃描時(shí)間。，脈波長(zhǎng)度為一次掃描時(shí)間。X0M0PLF M0 SET Y0 X0M0Y

11、0一個(gè)掃描周期一個(gè)掃描周期8.SET 8.SET 與與 RST RST 指令指令RST (Reset): RST (Reset): 復(fù)位指令，使操作堅(jiān)持復(fù)位的指令。復(fù)位指令，使操作堅(jiān)持復(fù)位的指令。 (Y M S T C D V Z ) (Y M S T C D V Z ) SET (Set): SET (Set): 置位指令，使操作堅(jiān)持的指令。置位指令，使操作堅(jiān)持的指令。(Y M S )(Y M S )SET Y0RST Y0X0X1X0X1Y0說(shuō)說(shuō)明明1在任何情況下，在任何情況下，RST指令都指令都優(yōu)先執(zhí)行。優(yōu)先執(zhí)行。2計(jì)數(shù)器和移位存放器處于復(fù)計(jì)數(shù)器和移位存放器處于復(fù)位形狀下位形狀下,不接納

12、輸入的數(shù)據(jù)。不接納輸入的數(shù)據(jù)。9.NOP 9.NOP 與與 END END 指令指令NOP (Non Processing): 空操作指令空操作指令 用戶存儲(chǔ)器清零后，用戶存貯器的內(nèi)容全部變?yōu)榱阌脩舸鎯?chǔ)器清零后，用戶存貯器的內(nèi)容全部變?yōu)榱鉋ND (END): 終了指令終了指令, 表示程序終了表示程序終了作用：縮短掃描周作用：縮短掃描周期期雙線圈問(wèn)題雙線圈問(wèn)題X0 Y0X1 Y0X0 Y0X1位邏輯指令LD、AND、OR、ST等Load指令裝入： LD，LDN，LDR，LDF其中: N 代表“非R 代表“上升沿F 代表“下降沿程序例:LD %I0.2ST %Q0.7施耐德施耐德TWIDOTWID

13、O系列系列前往前往位邏輯指令LD、AND、OR、ST等(2)邏輯AND 指令: AND, ANDN , ANDR , ANDF程序例:LD %I0.7ANDN %M2ST %Q0.2 (3)邏輯OR指令: OR , ORN , ORR , ORF程序例:LD %I0.7ORR %M2ST %Q0.2位邏輯指令LD、AND、OR、ST等(4)存儲(chǔ)指令(輸出指令): ST STN S R其中:N 表示輸出的非S 表示強(qiáng)迫置位R 表示強(qiáng)迫復(fù)位程序例:LD %I0.7S %Q0.2LD %M3R %Q0.2位邏輯指令LD、AND、OR、ST等(5)異或指令: XOR , XORN , XORR , X

14、ORF程序例:LD %I0.7XOR %M2ST %Q0.2規(guī)范功能塊 TWIDO PLC中是以功能塊的方式來(lái)運(yùn)用定時(shí)器、計(jì)數(shù)器、高速計(jì)數(shù)器等功能的，功能模塊提供了可供程序訪問(wèn)的位元件和字元件。每一種功能塊都有其相應(yīng)的位元件、字元件以及特定的功能模塊圖標(biāo)。 規(guī)范功能塊包括定時(shí)器TM、計(jì)數(shù)器C、鼓控制器DR、隊(duì)列堆棧存放器R等規(guī)范功能塊1定時(shí)器TMiTWIDO PLC 可提供128個(gè)定時(shí)器(i = 0 127)定時(shí)器有三種類型,可在配置時(shí)設(shè)定:TON: ON延時(shí)定時(shí)器- 這種定時(shí)器用于控制導(dǎo)通延時(shí)動(dòng)作TOF: OFF延時(shí)定時(shí)器-這種定時(shí)器用于控制關(guān)斷延時(shí)動(dòng)作TP: 脈沖發(fā)生定時(shí)器- 這種定時(shí)器用

15、于產(chǎn)生準(zhǔn)確寬度的脈沖。定時(shí)器TON:TOF:定時(shí)器 TP:定時(shí)器功能塊圖標(biāo)如下：功能塊圖標(biāo)如下：定時(shí)器運(yùn)用舉例：定時(shí)器運(yùn)用舉例： 利用定時(shí)器利用定時(shí)器TM1TM1和和TM2TM2編寫(xiě)程序在編寫(xiě)程序在Q0.2Q0.2上產(chǎn)生上產(chǎn)生OFF 0.5OFF 0.5秒、秒、ON 0.5ON 0.5秒的繼續(xù)方波。定時(shí)器參數(shù)設(shè)定菜單如下秒的繼續(xù)方波。定時(shí)器參數(shù)設(shè)定菜單如下: :梯形圖和指令表程序如下BLK %TM0BLK %TM0LDN %TM1.QLDN %TM1.QININOUT_BLKOUT_BLKLD QLD QST %Q0.2ST %Q0.2END_BLKEND_BLKBLK %TM1BLK %TM

16、1LD %TM0.QLD %TM0.QININEND_BLKEND_BLK規(guī)范功能塊2 2計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器CiCi TWIDO PLC TWIDO PLC 可提供可提供128128個(gè)雙向計(jì)數(shù)器個(gè)雙向計(jì)數(shù)器( i = 0 ( i = 0 127 )127 )。運(yùn)。運(yùn)用用UP/DOWN UP/DOWN 計(jì)數(shù)器功能塊可用來(lái)雙向計(jì)錄事件數(shù)，加計(jì)數(shù)計(jì)數(shù)器功能塊可用來(lái)雙向計(jì)錄事件數(shù)，加計(jì)數(shù)和減計(jì)數(shù)可同時(shí)進(jìn)展。和減計(jì)數(shù)可同時(shí)進(jìn)展。功能塊圖標(biāo)如下：功能塊圖標(biāo)如下：操作闡明操作闡明:向上計(jì)數(shù)：當(dāng)從向上計(jì)數(shù)：當(dāng)從CU輸入一個(gè)上升沿時(shí)，輸入一個(gè)上升沿時(shí)，%Ci.V加加1，當(dāng)，當(dāng)%Ci.V=%Ci.P時(shí)輸出位時(shí)輸出位%C

17、i.D=1, 當(dāng)當(dāng)%Ci.V從從9999變?yōu)樽優(yōu)?時(shí)，相關(guān)位時(shí)，相關(guān)位%Ci.F=1，計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)器繼續(xù)向上計(jì)數(shù)，器繼續(xù)向上計(jì)數(shù)，%Ci.F=0向下計(jì)數(shù)：當(dāng)從向下計(jì)數(shù)：當(dāng)從CD輸入一個(gè)上升沿時(shí)，輸入一個(gè)上升沿時(shí)，%Ci.V減減1，當(dāng)，當(dāng)%Ci.V從從0變?yōu)樽優(yōu)?999時(shí)，相關(guān)位時(shí)，相關(guān)位%Ci.E=1，計(jì)數(shù)器繼續(xù)向下計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)器繼續(xù)向下計(jì)數(shù)，%Ci.E=0雙向計(jì)數(shù)：當(dāng)同時(shí)運(yùn)用向上計(jì)數(shù)和向下計(jì)數(shù)時(shí)，雙向計(jì)數(shù)：當(dāng)同時(shí)運(yùn)用向上計(jì)數(shù)和向下計(jì)數(shù)時(shí)，CU和和CD 必需用軟件加以控制，假設(shè)必需用軟件加以控制，假設(shè)CU和和CD同時(shí)為同時(shí)為1，那么，那么%Ci.V堅(jiān)持不變堅(jiān)持不變復(fù)位：當(dāng)復(fù)位：當(dāng)R被置為被置為1時(shí)，時(shí)，%Ci.V強(qiáng)迫為強(qiáng)迫為0 ，并且，并且輸出位輸出位%Ci.E，%Ci.D，%Ci.F均為均為0預(yù)置：當(dāng)預(yù)置：當(dāng)S=1且且R=0時(shí)，時(shí)，%Ci.V=%Ci.P，輸出，輸出位位%Ci.D=1計(jì)數(shù)器運(yùn)用舉例 利用計(jì)數(shù)器C1和C2編寫(xiě)程序產(chǎn)生分鐘和小時(shí)計(jì)數(shù)器，計(jì)數(shù)器參數(shù)設(shè)定菜單如下:梯形圖和指令表程序如下BLK %C0BLK %C0LD %C0.DLD %C0.DR RLD %S6LD %S6CUCUE