1、第二篇 可編程序控制器第六章 可編程序控制器構成與指令6.1 Twido PLC的系統構成 一、Twido PLC系統構成 Twido PLC是緊湊型可編程序控制器，可應用于各種設備的自動化控制系統中。Twido系列小型PLC具有靈活的配置、緊湊的結構、強大的功能、豐富的通信方式、完善的編程軟件、CPU的FIRMWARE可不斷升級等特點，因此性價比極高。輸入接線端子輸出接線端子PLC狀態指示燈：RUN、PWR、ERRI/O LED指示燈DC24V輸出接線端子多功能通信口通信擴展適配器插槽二、 Twido系列PLC的性能指令執行時間一條指令0.14s0.9s存儲器容量內部字（MW）3000個內存

2、字內部位（M）256個內存位定時器(TM)128個定時器計數器（C）128個計數器雙字支持雙字浮點數支持浮點數程序容量3000條指令，RAM備份所有CPU：在鋰電池充滿電后，通過內部鋰電池備份數據大約可持續30天。TWVDLCA(AE)40DRF一體型控制器：在正常的工作環境下(控制器無長時間斷電)，通過外加可更換的鋰電池(除內部鋰電池外)，大約可持續備份數據3年。編程端口TWDLCAE40DRF一體型控制器：內置RJ45以太網通信口，可用于編程和一般通信。三、Twido PLC的內部資源分配 PLC的輸入/輸出，I/O地址的分配是指：給PLC本體、擴展模塊上的物理輸入、輸出點分配PLC內部軟

3、元件的地址。 Twido PLC系統由PLC本體向擴展模塊，從0到7給模塊分配地址號，PLC本體的模塊地址號總是為0。Twido系列PLC中離散量地址、模擬量地址用如下字符串表示： ： 離散量輸入(輸入繼電器) ： 離散量輸出(輸出繼電器) ：模擬量輸入(AD轉換) ：模擬量輸出(DA轉換) 其中：xyz是元件的下標，表示具體的地址： x表示控制器位置，其范圍是07。當單機使用Twido PLC時，x總是為0； y表示模塊號，其范圍是07，y=0表示控制器PLC本體，y=17表示擴展模塊號，PLC從左到右按順序分配模塊號。z表示通道號，表示模塊的第幾個通道，其數字范圍取決于該模塊的點數。 有擴

4、展模塊時， （一）硬件地址分配方法用下面格式尋址輸入/輸出： （a）位尋址輸入/輸出 (b) 字尋址輸入/輸出用圖解說明硬件地址分配方法第一個模塊PLC本體模塊0，包含24點離散量輸入，16點離散量輸出，1點電位器輸入，1點模擬量輸入，即Y=0。第二個模塊是模擬量模塊1，包含2點模擬量輸入，1點模擬量輸出，即Y=1。第三個模塊是離散量模塊2，包含4點離散量輸入，4點離散量輸出，即Y=2。第四個模塊是模擬量模塊4，包含2點模擬量輸入，1點模擬量輸出，即Y=3。描述PLC本體模塊0擴展1擴展2擴展3電位器1IW0.0.0內置式模擬通道IW0.0.1通道1模擬輸入IW0.1.0IW0.3.0通道2模

5、擬輸入IW0.1.1IW0.3.1通道1模擬輸出QW0.1.0QW0.3.0通道數字輸入I0.0.0I0.0.23I0.2.0I0.2.3通道數字輸出Q0.0.0Q0.0.15Q0.2.0Q0.2.3單機PLC本體使用時，X總是為0，Z的范圍由模塊的數決定。地址分配如表所示。（二）Twido PLC的內部軟元件1.位元件：M、S和MW:XOX15、功能塊的位元件位元件是位類型的軟件變量，即只能有0、1兩種狀態的軟元件。下面是常用的位元件舉例：I0位： I、Q內部位(存儲位)： M系統位： S字的抽取位： MW:X0X15功能塊的位元件： TM.O、C.D等(1）輸入點I：每個輸入點I實際對應著

6、PLC模塊上的一個輸入端子。(2）輸出點Q:每個輸出點Q都實際對應著PLC模塊上的一個輸出端子。 （3）內部位M內部位M的作用就和繼電器、接觸器控制系統中的中間繼電器一樣，但使用次數不受限制。沒有實際的物理輸入點、輸出點與之對應，因此M不能直接驅動外部負載。（5）功能塊的位元件和功能塊相關的位元件，如定時器的輸出TM0.Q。（4）系統位SS為用戶提供些特殊的系統信息，用戶的一些特殊操作要求也能通過系統位S通知PLC系統。它是用戶程序與系統程序之間的界面，用戶能通過讀取S來了解程序運行過程中的某些設備的狀態和運算結果信息，也能通過直接設置S系統位來實現某種特殊功能。如S0是冷啟動標志，Sl是熱啟

7、動標志，S13是從停止到運行后的首次掃描為1.以后始終為0的脈沖等。2.字元件：MW、MD、MF、KW、KD、KF、SW、功能塊的字元件立即值： 如890，16#12DE內部字： MWi常量字： KWi模擬量I0交換字： IWi，QWiAS-I模擬量I/O字： IWAi, QWAi系統字： SWi功能模塊： TMi.V, Ci.P(1)內部字MW內部變量字MW是用來存儲運算過程中的中間變量的字類型數據。MW是單字，它的字長是16位。 (2)模擬量字IW、QW模擬量字IW、QW分別用來表示AD、DA的模擬量。(3)系統字SW系統字SW和S一樣，也能為用戶提供一些特殊的系統信息 (4)常量字KW常

8、量字KW用來存儲常量或文字數字信息， (5）功能塊字 和功能塊相關的字元件，如計數器的當前值C0.V。 (6）浮點字和雙字元件 Twido PLC支持浮點數和雙字對象的運算。3.位串、字表、雙字表、浮點字表（1) 位串:位串是指一系列類型相同的相鄰的位元件，并被定義了長度L,如Mi:L。例：位串M4:6表示從M4開始的連續6個位元件。 （2）字表：字表是由一系列類型相同且相鄰的字元件組合成的，并被定義了長度L,如MWi:L。例：字表KW4：6表示從常量字KW4開始的連續6個字元件組合成的字表。（3）雙字表、浮點字表：雙字表、浮點字表是由一系列類型相同且相鄰的雙字、浮點字元件組成的，并被定義了長

9、度L，如MFi:L、MDi:L。例如：MF10:6表示從浮點字MF10開始的連續6個浮點字元件組合的字表。如圖所示。4.字的尋址方式（1）直接尋址當程序寫完之后，元件的直接地址就被設定和定義。例：M20此內部位的直接地址是20。（2）索引尋址對象的索引地址通過給對象的直接地址添加一個索引， 提供了一個修改對象地址的方法。索引的內容被加到對象的直接地址中去。索引由內部字MWi定義。例：MW100MW2字的地址由直接地址100加上字MW2的內容組成。如果字MW2的值是10，則寫入MW100MW2等價于寫入MWl10(100加10)。5.標準功能塊和專用功能塊的位元件、字元件Twido PLC中是以

10、功能塊的方式來使用定時器、計數器、高速計數器等功能的，功能模塊提供了可供程序訪問的位元件和字元件。每一種功能塊都有其相應的位元件、字元件。（1）位元件位元件對應功能模塊輸出。直接方式：功能模塊上直接輸出（LD E）；間接方式：在程序梯形圖中，用標準布爾指令來訪問（LD Ci.E）。（2）字元件每一種功能模塊都有一些參數，其中一些參數有相應的字元件對應，例如，Ci.V表示計數器的當前值。（3）雙字元件有些特殊的功能塊有相關的雙字元件，增強Twido控制器的計算能力。如使用高速計數器（FC）,超高速計數器（VFC），能訪問到相關的32位雙字元件。如FC.VD表示高速計數器的雙字的當前值。6.2 T

11、wido系列PLC的指令系統6.2.1 布爾指令布爾指令（又稱為邏輯指令）是構成基本邏輯運算功能指令的集合，包括基本的位邏輯指令、線圈驅動指令、置位復位指令、邏輯堆棧指令、取非和空操作指令等。一、LD、LDN和ST指令1.指令功能Load指令（裝入），N代表“非”。LD：常開觸點與左母線連接指令。LDN：常閉觸點與左母線連接指令。ST：對線圈進行驅動輸出的指令。說明：每個邏輯行都必須以LD或LDN指令開始。2.程序舉例梯形圖指令格式時序圖地 址指令0123LD I0.0ST Q0.0LDN I0.1ST Q0.1梯形圖解釋如下： 當I0.0接通時，Q0.0有輸出。 當I0.1斷開時，Q0.1有

12、輸出。二、LDR和LDF1.指令功能R代表“上升沿”，F代表“下降沿”。LDR：上升沿指令，觸點與左母線連接指令。LDF：下降沿指令，觸點與左母線連接指令。說明：LDR和LDF導通時間為一個掃描周期。2.程序舉例梯形圖指令格式時序圖地址指令0123LDR I0.0ST Q0.0LDF I0.1ST Q0.1 三、AND、ANDN、ANDR和ANDF指令1.指令功能AND：串聯一個常開觸點的指令。ANDN：串聯一個常閉觸點的指令。ANDR：串聯一個觸點的上升沿檢測指令。ANDF：串聯一個觸點的下降沿檢測指令。2.程序舉例 梯形圖指令格式時序圖地址指令012345LD I0.0AND I0.1ST

13、 Q0.0LDN I0.2ANDF I0.3ST Q0.1四、OR、ORN、ORR和ORF指令1.指令功能OR： 并聯一個常開觸點的指令。ORN：并聯一個常閉觸點的指令。ORR：并聯一個觸點的上升沿檢測指令。ORF：并聯一個觸點的下降沿檢測指令。2.程序舉例梯形圖指令格式時序圖地址指令012345LD I0.0OR I0.1ST Q0.0LD I0.2ORR I0.3ST Q0.1五、ST、STN、S和R指令1.指令功能ST：對線圈進行驅動輸出的指令。STN：對線圈進行反相驅動輸出的指令。S：置位指令。R：復位指令。2.程序舉例梯形圖指令格式時序圖地址指 令0123456LD I0.0ST Q

14、0.0STN Q0.1LD I0.2S Q0.2LD I0.3R Q0.3六、XOR、XORN、XORR和XORF指令1.指令功能XOR： 常開觸點與串聯觸點進行異或運算。XORN：常閉觸點與串聯觸點進行異或運算。XORR：觸點的上升沿檢測與串聯觸點進行異或運算。XORF：觸點的下降沿檢測與串聯觸點進行異或運算。2.程序舉例梯形圖指令格式功能地址指 令012LD I0.1XOR M2ST Q0.0七、AND和OR指令1.指令功能AND：將兩個邏輯塊相串聯。OR：將兩個邏輯塊相并聯。2.程序舉例梯形圖指令格式時序圖地址指令01234LD I0.0OR I0.2AND( I0.1OR I0.3)S

15、T Q0.03.應用實例例6-1：電動機正反轉的試驗，試驗的接線圖如圖所示。 LD I0.1 OR Q0.2ANDN I0.0ANDN I0.2ANDN Q0.3ST Q0.2LD I0.2OR Q0.3ANDN I0.0ANDN I0.1ANDN Q0.2ST Q0.3例6-2：控制兩臺電動機的分時起動，試驗的接線圖如圖6-10所示。 0 LDR I0.11 OR Q0.0 2 ANDN I0.03 ST Q0.24 LDF I0.15 OR Q0.16 ANDN I0.07 ST Q0.3常用功能塊指令 一、定時器TMi指令1.指令功能：通電延時閉合定時器TON的功能。斷電延時斷開定時器T

16、OF的功能。脈沖輸出定時器TP的功能。圖中各參數說明如下：TM0表示默認的第0個定時器功能塊。在Twido系列PLC中，定時器功能塊共有128個，即TM0TM127。IN為定時器啟動控制輸入信號，當IN由0變1時，定時器啟動。Q為定時器輸出信號。TYPE表示定時器的類型。在Twido系列PLC中，定時器的類型分為通電延時閉合型TON、斷電延時斷開型TOF和脈沖輸出型TP三種，默認為TON型。TB表示定時分辯率。在Twido系列PLC中，定時分辨率可設置為1min、1s、100ms、10ms和1ms五種，系統默認為1min。ADJ表示定時器的預設值是否可改變。若允許改變，設置為Y，否則設置為N，

17、系統默認為Y。TMi.P表示定時器的預設值，默認為9999，可在09999之間任選。2.應用實例（1）通電延時閉合定時器TON的功能（2）斷電延時斷開定時器TOF的功能（3）脈沖輸出定時器TP的功能定時器參數設定如圖6-163.定時器應用舉例例6-3：順序控制，三臺電動機分時起動、同時停車的實驗。 二、計數器Ci指令1.指令功能 （1）加計數器。 （2）減計數器。 （3）加減計數器。 (4)計數器的復位。 (5)計數器的置位。圖中各參數說明如下：Ci表示第i個計數器功能塊，在Twido系列PLC中，計數器功能塊共有128個，即i=0127。R為計數器復位輸入信號，當R由0變1時，計數器的當前值

18、Ci.V置0。S為計數器置位輸入信號，當S由0變1時，計數器的當前值Ci.V置1。CU為計數器的輸入信號，當CU信號的上升沿出現時，計數器進行加計數操作。CD為計數器的減計數輸入信號，當CD信號的上升沿出現時，計數器進行減計數操作。E為計數器下溢出標志輸出位，當減計數器Ci從0變為9999時，Ci.E=1。D為計數器的輸出位，當計數器的當前值Ci.V等于預設值Ci.P時，Ci.D=1。F為計數器上溢出標志輸出位，當加計數器Ci從9999變為0時，Ci.F=1。ADJ用于設置計數器的預設值是否允許改變。若允許改變設置為Y，否則設置為N，系統默認為Y。Ci.P表示計數器的預設值，默認為9999，可

19、在09999之間任選。計數器參數設定如圖2.計數器應用舉例 例6-4：利用計數器C0和C1編寫一個程序，產生分鐘和小時的計數器，圖6-21 產生分鐘和小時的梯形圖和指令表。注：S6為系統位指令，由系統控制，周期為1s。BLK C0LD C0.DRLD S6CUEND_BLKBLK C1LD C0.DCUOUT_BLKLD DST Q0.0END_BLK三、鼓形控制器DRi指令1.指令功能鼓形控制器功能塊指令DRi最多可設置8個控制步，每個控制步可有16個控制位，當步進控制端U出現上升沿時，鼓形控制器的當前步將向下一步前進一步。 圖中各符號的含義如下：DRi表示第i個鼓形控制器，在系列PLC中，

20、共有8個鼓形控制器可用，即i=07。R為鼓形控制器的復位輸人端，也稱回0端。當其為1時，鼓形控制器回到第0步。U為鼓形控制器的控制輸入端，當其上升沿到來時，鼓形控制器均向前前進一步。F為鼓形控制器的輸出端，當鼓形控制器運行到最后一步時，鼓形控制器的該位被置1。STEPS為鼓形控制器的控制步數，由編程軟件設置。在Twido系列PLC中，設置的步數范圍為07，最多可設置8步。使用鼓形控制器功能塊指令時，還需通過軟件設置其每一步的控制位(每步最多可設置16位)。DRi.S值為當前步號，(0DRi.S : 測試操作數1 是否大于操作數2。= : 測試數1是否大于或等于操作數2。 : 測試操作數1是否小

21、于操作數2。= : 測試操作數1是否小于或等于操作數2= : 測試操作數1是否等于操作數2。 : 測試操作數1是否不等于操作數2。操作語法操作數1操作數2,=,=，=,LD Op1運算符Op2ANDOp1運算符Op2OROp1運算符Op2MWi:L,KWi,IW,QWi,SWi,BLK.x立即數， MWi,KWi,IW,QW,SWi,BLK.x,MWiMWi,KWiMWi語法及操作數類型：（2）程序舉例LD I0.1AND MW19=KW1ST Q0.1LD I0.8AND MW1020ST M23.算術指令（1）指令功能：算術指令用于兩個操作數之間或一個操作數上的算術運算。+ : 兩個操作數

22、相加。 REM : 兩個操作數相除的余數。- : 兩個操作數相減。 SQRT : 一個操作數的平方根。* : 兩個操作數相乘。 INC : 一個操作數遞增。/ : 兩個操作數相除。 DEC : 一個操作數遞減。操 作語 法操作數1操作數2+,-,*,/,REMOp1: =Op2運算符Op3MWiQwi.jSWi立即數,MWi,Kwi,IW,QW,SWi,BLK.xSQRTOp1: =SQRT(Op2)INC,DEC運算符 Op1語法及操作數類型：（2） 程序舉例LD I0.1MW2:=MW10+kW10LD M3MW10:=MW40-200 LD I0.9INC MW304.邏輯指令（1）指令

23、功能：邏輯指令用于兩個操作數之間或對于一個操作數進行邏輯運算。AND與: 用于兩個操作數之間OR 輯或 ： 邏用于兩個操作數之間XOR異或: 用于兩個操作數之間NOT邏輯反: 用于一個操作數操作語法操作數1操作數2AND,OR,XOROp1: =Op2運算符Op3MWi,Qwi.j,SWi, 立即數,MWi,KWiIwi.j,Qwi.j,SWi,BLK.xNOT NOT (Op2) 語法及操作數類型：5.移位指令（1）指令功能移位指令可以把操作數中的16個位向左或向右移動若干位。邏輯移位:SHL(op2,i) 向左邏輯移動 i 位。SHR(op2,i) 向右邏輯移動 i 位。循環移位:ROL(

24、op2,i) 向左循環移動 i 位。 ROR(op2,i) 向右循環移動 i 位。6.轉換指令(1)指令功能轉換指令用于數制轉換，有兩種類型的轉換指令。BTI: BCD轉換二進制 。ITB: 二進制轉換BCD 。操 作語 法操作數1操作數2BIT,ITB Op1: =運算符(Op2)MWi,Qwi.j,SWiMWi,KWi, Iwi.j,Qwi.j,SWi,BLK.x語法及操作數類型：例如：字MW5用BCD的表示為“2450”，相應的二進制碼為：0010 0100 0101 0000。字MW12用十進制表示為：“2450”，相應的二進制碼為：0000 1001 1001 0010。7.單/雙字

25、節轉換指令(1)指令功能用于單、雙字節之間的轉換。LW：抽取雙字的LSB到一個字。HW：抽取雙字的MSB到一個字。CONCATW：合并兩個字到一個雙字。DWORD：轉換一個16位字到一個32位字。語法及操作數類型：運算符語法操作數1操作數2操作數3LW，HWOp1: =運算符(Op2)MWiMDi,KDi-CONCATWOp1 :=運算符(Op2,OP3)MDiMWi,KWi,自然數MWi,KWi,自然數DWORDOp1: =運算符(Op2)MDiMWi,KWi,-五、浮點數指令浮點數指令，使Twido PLC支持的實數運算，計算的范圍更大，精確度更高。1.浮點算術指令（1）指令功能浮點算術指

26、令是指浮點數的四則運算。+：兩個操作數相加 SQRT：一個操作數的平方根-：兩個操作數相減 ABS：一個操作數的絕對值*：兩個操作數相乘 TRUNC：浮點數值的整數部分/：兩個操作數相除 EXP：自然指數LOG：以10為底的對數 LN：自然對數EXPT：實數的實求冪運算符語 法操作數1+，-，*，/Op1:=OP2運算符Op3MFiSQRT，ABS，TRUNC，LOG，LN，EXPOp1:=運算符(Op2)EXPTOp1:=運算符(Op2,OP3)語法及操作數類型：2.三角函數指令指令功能三角函數指令使得用戶可以執行三角函數運算。SIN：正弦 ASIN：反正弦CON：余弦 ACOS：反余弦TA

27、N：正切 ATAN：反正切語法及操作數類型：運算符語法操作數1操作數2SIN，COS，TAN，ASIN，ACOS，ATANOp1: =運算符(Op2)MFiMFi,KFi3.角度弧度轉換指令指令功能DEG TO RAD：將角度轉換為弧度，結果值介于0和2之間RAD TO DEG：將弧度轉換為角度，結果值介于0和360度之間語法及操作數類型：運算符語法操作數1操作數2DEG TO RADRAD TO DEGOp1: =運算符(Op2)MFiMFi,KFi4.整型數浮點數轉換指令指令功能INT_TO_REAL:轉換一個整數字為浮點數DINT_TO_REAL: 轉換一個整數雙字為浮點數REAL_TO

28、_INT:浮點轉換為字整數REAL_TO_DINT: 浮點轉換為雙字整數語法及操作數類型：運算符語法操作數1操作數2INT_TO_REAL,DINT_TO_REAL,REAL_TO_INT,REAL_TO_DINTOp1: =運算符(Op2)MFiMFi,KFi 六、專用功能塊指令 1.脈沖寬度調制輸出PWM指令（1）指令功能脈沖寬度調制輸出指令PWM可通過輸出端子QO.0輸出脈沖周期不變而寬度可調的連續脈沖，通常用于直流電動機的調速或加熱爐溫度的控制等。圖中各參數說明如下：PWM表明該指令的操作屬性為脈寬調制輸出。IN為脈寬調制指令的輸入信號，當其為1時，脈寬調制輸出由Q0.0輸出；當其為0

29、時，Q0.0置0。TB為脈沖寬度調制信號周期的分辨率，有0.142 ms、0.57ms、10 ms和1 s四個值可選。PWM.P為脈寬調制信號周期的設定值，該值與TB分辨率的乘積即為脈寬調制信號的周期，其范圍為：若TB=10 ms或1 s，PWM.P=032767；若TB=0.1 ms，PWM.P=0255。2.脈沖發生器輸出PLS指令 （1）指令功能脈沖發生器輸出指令PLS可通過Q0.0輸出占空比為50的方波脈沖 圖中各參數說明如下： PLS表明該指令的操作屬性為脈沖輸出。IN為脈沖發生器輸出指令的輸入信號，當其為l時，脈沖由Q0.0輸出，當其為0時，Q0.0置0。TB為輸出脈沖周期的分辨率

30、，有0.142 ms、0.57ms、10 ms和1 s四個值可選。PLSP為輸出脈沖周期的設定值，要求必須為偶數。該值與TB分辨率的乘積即為脈沖輸出信號的周期，其范圍為：若TB=10ms或1s，PLS.P=032767；若TB=01ms，PLS.P=0255。ADJ用于設置可否在數據編輯器中調整脈沖輸出的個數oR為脈沖發生器輸出的復位輸入信號，當其為1時，將輸出PLS.Q和PLS.D復位為0。Q為脈沖發生器輸出信號，當其為1時，在Q0.0處生成脈沖輸出。D為脈沖輸出完成信號，當脈沖輸出完成時，該位置l。3.高速計數器功能FC指令 PLC中高速計數器功能通常用于處理比PLC掃描周期還要快的事件

31、（1）指令功能Twido的高速計數器共有兩種類型：單向加計數器, 最高頻率為5KHz。單向減計數器, 最高頻率為5KHz。圖中各參數說明如下： FC表明該指令的操作屬性為高速計數器。IN為高速計數器指令的輸入信號，狀態為l時，當前值根據物理輸入的脈沖數更新。狀態為0時，當前值保持不變。Fci.P為預置值，在065535之間。Fci.V為當前值R為復位輸入信號，狀態為l時，如果為加計數器，當前值被復位為0，如果為減計數器，可置當前值被復位為Fci.P 。D為高速計數器完成信號，當高速計數器完成時，該位置l4.系統位S的應用 功能說明：用于顯示PLC的系統狀態。可以在用戶程序中測試或設定這些系統位元件，以便處理特殊事件。