第四章CPM1A指令及

控制系統設計第一節

基本指令一、LD和LDNOT指令格式：LDNLDNOTN梯形圖符號：N：繼電器號IR、SR、HR、AR、LR、TC、TRNN功能：LD指令表示常開觸點與左側母線連接。LDNOT指令表示常閉觸點與左側母線連接。二、OUT和OUTNOT指令格式：OUTNOUTNOTN梯形圖符號：N：繼電器號IR、SR、HR、AR、LR、TR功能：OUT指令輸出運算結果。OUTNOT指令將運算結果取反后再輸出。NNOUT和OUTNOT指令應用0000100000010000100101002LD00000OUT01000OUTNOT01001LDNOT00001OUT01002三、AND和ANDNOT指令格式：ANDNANDNOTN梯形圖符號：N：繼電器號IR、SR、HR、AR、LR、TCNN功能：AND指令表示常開觸點與前面的觸點電路串聯。ANDNOT指令表示常閉與前面的觸點電路串聯。AND和ANDNOT指令應用010000000001000010010000100002LD00000AND00001OUT01000LD00002ANDNOT01000OUT0100100000010000000101001000020000000001010010000201000AND和ANDNOT連續輸出LD00000AND00001OUT01000AND00002OUT01001LD00000AND00001OUT01000AND00002OUT01001？四、OR和ORNOT指令格式：ORNORNOTN梯形圖符號：N：繼電器號IR、SR、HR、AR、LR、TC功能：OR指令表示常開觸點與前面的觸點電路并聯。ORNOT指令表示常閉與前面的觸點電路并聯。NNOR和ORNOT指令應用0000001000000010100000002010010000300004LD00000AND00001OUT01000OR01000LD00002ANDNOT00003OUT01001ORNOT00004五、ANDLD指令格式：ANDLD功能：ANDLD指令用于邏輯塊的串聯連接，即對邏輯塊進行邏輯“與”的操作。邏輯塊1邏輯塊2邏輯塊3ANDLD指令的使用0000200000200000000100005000060000300004LD00000AND00001ORNOT00002LD00003OR00004ANDLDORNOT00006LD00005ANDLDOUT20000LD00000AND00001ORNOT00002LD00003OR00004ANDLDORNOT00006LD00005ANDLDOUT20000方法一方法二六、ORLD指令格式：ORLD功能：ORLD指令用于邏輯塊的并聯連接，即對邏輯塊進行邏輯“或”的操作。邏輯塊1邏輯塊2邏輯塊3ORLD指令的使用00000010000000100003000020000500004LD00000AND00001LD00002ANDNOT00003ORLDANDNOT00005LD00004ORLDOUT01000方法一復雜梯形圖練習七、SET和RESET指令（置位和復位）SETNRESETNN：繼電器號IR、SR、HR、AR、LR格式：梯形圖符號：功能：當SET指令的執行條件為ON時，使指定繼電器置位為ON；當執行條件為OFF時，SET指令不改變指定繼電器的狀態。當RESET指令的執行條件為ON時，使指定繼電器復位為OFF；當執行條件為OFF時，RESET指令不改變指定繼電器的狀態。SETNRESETNSET和RESET指令應用00000SET2000000003RESET20000000000000320000SET和RESET指令常成對使用，一般用SET將某繼電器置位為ON；再用RESET將其置為OFF；也可以單獨用RESET將已為ON的繼電器置為OFF

。SET和RESET指令的執行條件常使用短信號（脈沖信號）。這兩條指令的語句之間可以插入別的指令語句。八、保持指令——KEEP（11）N：繼電器號IR、SR、HR、AR、LR置位輸入復位輸入SRKEEP（11）N格式：梯形圖符號：功能：根據兩個執行條件，KEEP用來保持指定繼電器N的ON狀態或OFF狀態?！i存繼電器指令N為HR時具有斷電保持功能。KEEP（11）指令的應用0000200003KEEP20000000020000320000用KEEP指令編程時，需用三條語句。先編S端，然后編R端，最后編線圈。用SET和RESET指令編程時需用四條語句，但二者間可以插入別的指令，使用較靈活。九、上升沿微分和下降沿微分指令——DIFU（13）和DIFD（14）N：繼電器號IR、SR、HR、AR、LR格式：梯形圖符號：功能：DIFU（13）NDIFD（14）NDIFU(13)NDIFD(14)N當執行條件由OFF變為ON時，DIFU指令使指定繼電器在一個掃描周期內為ON；當執行條件由ON變為OFF時，DIFD指令使指定繼電器在一個掃描周期內為ON；DIFU（13）和DIFD（14）指令的應用00000DIFU（13）20000DIFD（14）20001200002000100000在第n次掃描時檢測到輸入條件為OFF，第n+1次掃描檢測到輸入條件為ON時，DIFU指令才會被執行。即開機時的執行條件已為ON時，DIFU指令不執行；同樣開機時的執行條件已為OFF時，DIFD指令也不執行。十、空操作指令——NOP（00）格式：功能：NOP（00）用來取消某一步的操作。修改程序時，使用NOP指令可使步序號變更較少，便于調試程序。0000001000000010000001000應用：十一、結束指令——END（01）END（01）格式：梯形圖符號：END（01）功能：表示程序結束。0000001000END（01）應用：第二節

基本編程規則和編程方法一、基本編程規則1、梯形圖中的每一行都是從左側母線開始畫起，線圈或指令畫在最右邊，線圈或指令右邊只能畫右母線（OMRONPLC梯形圖的右母線省略）。2、線圈或指令不能直接與左母線連接（除極少數沒有執行條件的指令，如END等）。如果必須時可以通過特殊輔助繼電器25313的觸點連接。25313

指令3、盡量避免雙線圈輸出。雙線圈輸出：00000010000100000001000000100001001010000100000001同一編號的繼電器線圈在同一程序中使用兩次以上。4、梯形圖必須遵循從左到右、從上往下的順序編寫。不允許在兩行之間垂直連接觸點。0000001000000010000300002000045、程序結束時一定要安排END指令，否則程序不被執行。二、基本編程方法1、兩個或兩個以上的線圈或指令可以并聯輸出。2、觸點組與單個觸點并聯時，應將單個觸點放在下面。01000000010000200000010000000100002000003、并聯觸點組與幾個觸點相串聯時時，應將并聯觸點組放在左面。000000100000001000030000200000010000000100003000024、如果一條指令只需在PLC上電之初執行一次，可以使用SR區的25315作為其執行條件。25315

指令5、對難以用ANDLD和ORLD等基本指令編寫的程序，可重新安排梯形圖的結構。000000000101002010000100100003010020000000001010020100001001000030100200000000006、當某梯級有兩個分支時，若其中一條從分支點到輸出線圈之間無觸點，該分支應放在上方。00000010000000101001000027、盡量使用操作數少、執行時間短的指令編程，以縮短掃描周期，從而提高I/O響應速度。第三節

常用應用指令一、順序控制指令1、IL/ILC指令（分支與分支結束指令、聯鎖與聯鎖解除指令）格式：梯形圖符號：功能：IL（02）ILC（03）IL（02）ILC（03）IL和ILC指令一起使用，用于處理梯形圖中的分支電路圖。IL表示程序分支開始，ILC表示程序分支結束。IL/ILC指令應用0000000001010020100001001000040100200005000030100300000000010100001002010010000401002000030000501003IL（02）ILC（03）A2、暫存繼電器（TR）

暫存繼電器可用來暫時存儲當前指令執行的結果，使用TR可以處理梯形圖的分支。

CPM1A系列有編號為TR0~TR78個暫存繼電器。如果某個TR位被設置在一個分支點處，則分支前面的執行結果就會存儲在這個TR位中。0000000001000020100001001TR0LD00000OUTTR0AND00001OUT01000LDTR0AND00002OUT01001例3、JMP（04）/JME（05）（跳轉指令）格式：梯形圖符號：功能：JMP（04）NJME（05）NJMP（04）NJME（05）NJMP（04）為跳轉開始指令；JME（05）為跳轉結束指令。N為跳轉號，其范圍為00~49。

當JMP的執行條件為OFF時，跳過JMP和JME之間的程序去執行JME之后的程序；當JMP的執行條件為ON時，JMP和JME之間的程序被執行。JMP（04）/JME（05）指令應用0000001000000010100100002JMP（04）00JME（05）000000301002LD00000JMP(04)00LD00001OUT01000AND00002OUT01001JME(05)00OUT01002LD00003二、定時器/計數器指令定時器TIM高速定時器TIMH（15）計數器CNT可逆計數器CNTR（12）間隔定時器STIM（69）高速計數器輸入中斷的計數模式共用CT號000—127功能強大，使用復雜。CPM1A提供的定時/計數功能：1、TIM（定時器指令）格式：梯形圖符號：

TIMNSV

TIMN

SVN：定時器編號——000~127。SV：設定值——定時范圍為0~9999，最小設定單位為0.1S。取值區域可為IR、SR、HR、AR、LR、DM、*DM、#立即數。功能：當輸入條件（執行條件）為ON時開始定時（定時時間為SV×0.1S）。定時時間到，定時器的輸出為ON且保持；當輸入條件（執行條件）變為OFF時，定時器復位，輸出變為OFF，并停止定時。其當前值PV恢復為SV。無掉電保持功能，斷電時定時器復位，不能保存其當前值。執行條件完成標志SV不定時定時開始TIM指令應用例

TIM000

#005001000TIM0000000000000TIM000010005SLD00000TIM000#0050LDTIM000OUT01000定時器定時時間的擴展01000TIM001

TIM000

#005000000

TIM001

#0050TIM000定時器的定時方式01001TIM000

TIM000

#005000000TIM00001000ILC（03）IL（02）T=T1+T2自動門控制控制要求：門內側與外側各裝有一個超聲波探測器。探測到有人后0.5s，自動門打開；探測到無人后1s，自動門關閉。應用實例超聲波探測器超聲波探測器（內、外）工作分析及PLC選型：執行電動機開門限位開關關門限位開關I/O分配：輸入信號內探測器00000外探測器00001開門限位00002關門限位00003輸出信號開門01000關門01001內部調用兩個定時器TIM000、TIM001用于開關門延時。控制程序：00000TIM000#500001TIM001#100000000001TIM000000020100101000TIM001000030100001001END開門延時關門延時有人后0.5s、未到達開限位時開門無人后1s、未到達關限位時關門2、TIMH（15）（高速定時器指令）格式：梯形圖符號：

TIMHNSV

TIMHN

SVN：定時器編號——000~127。SV：設定值——定時范圍為0000~9999，最小設定單位為0.01S。取值區域可為IR、SR、HR、AR、LR、DM、*DM、#立即數。3、CNT（計數器指令）格式：

CNTNSVN：計數器編號——000~127。SV：設定值——定時范圍為0000~9999。取值區域可為IR、SR、HR、AR、LR、DM、*DM、#立即數。梯形圖符號：

CNTN

SVCPRCP：計數脈沖輸入端R：復位端功能：有掉電保持功能。CP只要復位端R為ON，計數器復位為OFF，并停止計數。其當前值PV恢復為SV。從CP端輸入計數脈沖，當計數滿設定值時其輸出為ON且保持，并停止計數。0987654321RCNT單向減計數器指令CNT的工作時序不計數開始計數

CNTN

SVCPRCNT指令應用例

CNT000

20001000CNT0000000000001說明：LD00000LD00001CNT000200LDCNT000OUT01000先編計數脈沖輸入端，再編復位端，最后編CNT指令。計數器的定時功能例：如何實現1小時定時？60個（1小時）60s00000CNT000CNT001

CNT000

#060001000CNT00125500CNT000

CNT001

#0060CNT0000000000000三、數據指令數據轉換指令——6種。數據移位指令——10種。數據傳送指令——9種。數據比較指令——4種。1、數據比較指令單字節比較指令——CMP雙字節比較指令——CMPL塊比較指令——BCMP表比較指令——TCMP單字節比較指令——CMPCMP（20）C1C2大于標志位25505等于標志位25506小于標志位25507出錯標志位25503

當執行條件為ON時，比較C1和C2的大小，將比較結果送SR區的標志位。功能：C1：比較數1IR、SR、HR、AR、LR、TC、DM、*DM、#C2：比較數2IR、SR、HR、AR、LR、TC、DM、*DM、#梯形圖：格式：

CMP（20）C1C2CMP指令的應用CMP（20）010002550500000HR0920001001255060100225507TR0LD00000OUTTR0CMPHR09200LDTR0AND25505OUT01000LDTR0AND25506OUT01001LDTR0AND25507OUT01002CMP（20）TIM000#4000CMP（20）TIM000#3000CMP（20）TIM000#2000000000100025507TIM000#500001000255070100125507TIM000010010100201003500S定時100S時輸出200S時輸出300S時輸出500S時輸出2、數據移位指令移位寄存器指令——SFT可逆移位寄存器指令——SFTR字移位指令——WSFT算術左移指令——ASL算術右移指令——ASR（26）/@ASR（26）循環左移指令——ROL（27）/@ROL（27）循環右移指令——ROR（28）/@ROL（28）1位數字左移指令——SLD（75）/@SLD（75）1位數字右移指令——SRD（74）/@SRD（74）異步移位寄存器指令——ASFT（17）/@ASFT(17)移位寄存器指令——SFT（10）SFT（10）StESt：開始通道IR、SR、HR、AR、LRE：結束通道IR、SR、HR、AR、LR

開始通道號必須小于或等于結束通道號E，且St和E必須在同一區域。輸入數據端IN移位脈沖端SP復位端R梯形圖:格式：

SFT（10）StE注意:功能：15E0015E-10015ST0015ST+100···············IN狀態溢出

當復位端R為ON時，從ST到E通道中的所有位將置為OFF，此時移位脈沖端和數據輸入端無效。

當復位端R為OFF時，在移位脈沖端SP由OFFON的上升沿時，E到ST通道中的所有位依次左移一位，E通道的最高位溢出丟失，ST通道的最低位則移進數據輸入端IN的數據。SFT（10）200202INSPR000002550200001LD00000LD25502LD00001SFT(10)200202

先編數據輸入端,再編移位脈沖端,后編復位端，最后編SFT指令。SFT指令的應用說明:1檢查站212334455剔除站自動生產線000002000020001200022000301000SFT指令在自動生產線上的應用01000SFT（10）200200INSPR00000000010000225315200031檢查站212334455剔除站自動生產線傳送指令——MOV（21）/@MOV(21)取反傳送指令——MVN（22）/@MVN(22)塊傳送指令——XFER(70)/@XFER(70)塊設置指令——BSET(71)/@BSET(71)數據交換指令——XCHG(73)/@XCHG(73)單字分配指令——DIST（80）/@DIST（80）數據調用指令——COLL（81）/@COLL（81）位傳送指令——MOVB（82）/@MOVB（82）數字傳送指令——MOVD（83）/@MOVD(83)3、數據傳送指令傳送指令——MOV（21）/@MOV（21）MOV（21）SDS：數據源

IR、SR、HR、AR、LR、DM、*DM、#D：目的通道

IR、SR、HR、AR、LR、DM、*DM梯形圖:當執行條件為ON時，將S中的數據傳送到D通道中。功能:@MOV（21）SD格式：

MOV（21）SD

@MOV（21）SDMOV指令的應用MOV（21）#0196DM000000000源數據（#0196）0000000110010110目的通道（DM0000）0000000110010110位狀態不變第四節PLC控制系統的設計4.1概述一、PLC控制系統設計的基本（一般）原則

（1）PLC控制系統控制被控對象要最大限度地滿足工藝要求。（2）在滿足控制系統要求的基礎上，力求使PLC控制系統簡單、經濟、使用及維修方便。（3）控制系統應確?？刂圃O備性能的穩定性及工作的安全性、可靠性。（4）控制系統應具有可擴展性，能滿足生產設備的改良和系統的升級。（5）要注意控制系統輸入／輸出設備的標準化原則和多供應商原則，易于采購和替換。（6）易于操作，符合人機工程學的要求和用戶的操作習慣。二、PLC控制系統設計的基本內容（1）選擇用戶輸入/輸出設備。（2）選擇PLC。（3）分配I／O點，繪制PLC外圍接線圖。（4）設計控制程序。（5）設計控制臺（柜）。（6）編制控制系統的技術文件。PLC的選擇1、對輸入/輸出點的選擇2、對存儲容量的選擇3、對I/O響應時間的選擇

4、根據輸出負載的特點選型5、PLC結構型式的選擇4.2設計方法一、邏輯設計法1、適用場合：2、設計步驟：①對控制任務進行邏輯分析與綜合。②寫出邏輯表達式。③對邏輯函數進行化簡。④轉化為設計程序。對開關量進行控制。①設計任務：②簡要分析：③具體設計：

某系統有4臺通風機，要求在以下幾種運行狀態下應發出不同的顯示信號：三臺及三臺以上開機時，綠燈常亮；兩臺開機時，綠燈以5HZ的頻率閃爍；一臺開機時，紅燈以5HZ的頻率閃爍；全部停機時，紅燈常亮。

這是對通風機運行狀態進行監視的問題。必須把4臺通風機的各種運行狀態的信號輸入到PLC中；各種運行狀態的信號顯示是PLC的輸出。設四臺通風機為A、B、C、D，紅燈為F1，綠燈為F2。令開機為“1”，停機為“0”；燈亮為“1”，滅為“0”。3、設計舉例：ABCDF100001畫出真值表寫出邏輯式畫出梯形圖ABCDF1a)紅燈常亮的程序設計畫出真值表寫出邏輯式b)綠燈常亮的程序設計ABCDF20111110111110111110111111畫出梯形圖化簡得：CDABF2ABCD畫出真值表寫出邏輯式C)紅燈閃爍的程序設計ABCDF100011001010100110001畫出梯形圖轉換得：DDABF1BBCDCCAA25501畫出真值表寫出邏輯式d)綠燈閃爍的程序設計ABCDF2001110110111001101011001101011轉換得：畫出梯形圖BBCDF2BBCDAAAA25501DCDCe)選擇機型，分配I/O點選10個點，CPM1A型。

輸入點

輸出點ABCDF1F2001000010100102001030110101102001000010100102001040010400100001010010325501011010010400103001040010300100001010010000101f)設計總程序001010010100102001030010100101001020010300100001000010000100255010010300102001030010200102001030010000101001020010301102END（01）0010000101二、時序圖設計法1、適用場合：2、實例設計：①任務：PLC輸出信號的狀態有一定的時間順序。

要求南北方向綠燈亮（放行）時間為30S，東西方向綠燈（放行）時間為20S（車流量?。?。當在東西或南北方向綠燈滅時，該方向的黃燈與南北（或東西方向的紅燈一起閃5S（5HZ）以提醒路人、司機注意。5S之后，開始向另一個方向放行。要求只用一個控制開關對系統進行啟停控制。十字路口交通燈顯示控制。②分析：a)控制開關的啟停信號是輸入信號（1個），輸出信號控制燈的亮、滅。同一方向的燈共有6盞，同色燈在同時工作，可并聯，有6個輸出點。工作時序圖啟動南北綠燈南北黃燈東西紅燈東西綠燈東西黃燈南北紅燈一個循環t0t1t2t3t430s20s5s5s5s5s一個循環分為四個階段，需要四個定時器。輸入輸出控制開關南北綠燈南北黃燈南北紅燈東西綠燈東西黃燈東西紅燈00000010000100101002010030100401005b)選擇機型、進行I/O分配③程序設計00000IL（02）TIM003TIM000#0300TIM001#0350TIM002#0550TIM003#0600TIM0000100001000010050100101001TIM000TIM0012550101003TIM001TIM00201004TIM002TIM00325501010020100401003ILC（03）END（01）南北綠燈亮30s東西紅燈亮30s,閃5s南北黃燈閃5s東西綠燈亮20s南北紅燈亮20s,閃5s東西黃燈閃5s三、繼電器控制電路轉換設計法1、對各種繼電器、電磁閥等的處理。

交直流接觸器、電磁閥、電磁鐵的線圈是執行元件，要為它們分配相應的PLC輸出繼電器號。中間繼電器可以用PLC內部的輔助繼電器來代替。2、對常開、常閉觸點的處理。

用PLC控制時，啟動和停車一般都用常開按鈕，也可和傳統一樣。0100000000000010100001000PLC01000PLC010000000000001010003、對熱繼電器的處理。

若PLC的輸入點比較富裕，熱繼電器的常閉觸點可占用PLC的輸入點。若輸入點比較緊張，則熱繼電器的信號可不接入，而接在PLC的外部控制電路中。4、對時間繼電器的處理。

可用PLC的定時器/計數器代替，其觸點為通電延時。5、對電路連接順序的處理。電動機正反轉控制設計例：進行I/O分配：確定I/O：輸入：SB1、SB2、SB3輸出：KM1、KM2輸入輸出按鈕地址功能接觸器地址功能SB100002停車KM101000正轉SB200000正轉KM201001反轉SB300001反轉梯形圖PLC外圍接線圖三人搶答器控制4）在主持人的搶答信號燈未亮時，提前按下“搶答”按鈕的選手被判犯規，他前面的“犯規”燈常亮，若有多名選手犯規，則只處罰第一個犯規的選手。主持人按下“復位”按鈕，可將該選手的犯規燈熄滅?？刂埔螅?）當主持人給出題目，并按下搶答“開始”按鈕，此時搶答信號燈亮，提示各選手開始搶答。2）當搶答結束后，主持人按下“復位”按鈕，此時搶答信號燈滅，主持人開始準備出下一道搶答題。若搶答信號燈10s內無人搶答，視作選手棄權，本題作廢。同時搶答信號燈自動熄滅。3）在搶答信號燈亮后，先按下“搶答”按鈕的選手，其面前的搶答燈常亮，后按的選手無效。答題完畢，主持人按下“復位”按鈕，使該選手的搶答燈熄滅。三人搶答器現場設備示意圖1#選手2#選手3#選手搶答按鈕搶答按鈕搶答按鈕搶答犯規搶答犯規搶答犯規搶答信號開始復位主持人輸入點輸出點符號地址注釋符號地址注釋SB000000主持人開始按鈕HL001000主持人搶答信號燈SB1000011號選手搶答按鈕HL1010011號選手搶答燈SB2000022號選