1、第7章可编程控制器编程语言以梯形图为主的简明、易学的工业控制编程方法7.1 编程语言7.1.1 梯形图语言 由接触器继电器电路的形式演变而来，形象、直观、实用，为电气技术人员熟悉。图7-1表示了这两种梯形图的表达形式，这两种梯形图的基本表达思想是一致的，具体表达方式有一定区别。1.梯形图的格式 整个梯形图有多个阶梯组成；每个在最右边的输出可构成一个阶梯；每个阶梯可有多个支路组成；梯形图结构从左到右，从上到下 布置；复杂的支路放在左边和上边；每个编程元素以符号加数字表示。2.梯形图编程格式的特点 梯形图的继电器是存储位代表的软继电器 梯形图中的电流是从左到右的“概念”电流；软继电器常开、常闭接点
2、可以无限使用；PLC中的输入继电器有触点、无线圈；梯形图的逻辑运算结果，可以马上使用；梯形图中的输入接点和线圈；输出继电器线圈只反映输出映像的对应位7.1.2 助记符语言是一种与汇编语言类似的编程语言；表达式：操作码+操作数 操作码+操作数+参数操作数的分配原则：1.每个独立的元素指定互不重复的操作数；2.所指定的参数必须是在该型号PLC允许的范围内。7.1.3 逻辑功能图 采用半导体逻辑电路的逻辑功能框图表示可编程控制器的逻辑组合；一个逻辑功能框表示一种运算功能；常用的逻辑运算功能有“与”，“或”，“非”三种逻辑运算功能。7.1.4 高级语言 在大型可编程控制器中，为完成比较复杂的控制任务时
3、，有采用高级语言进行编程 各种可编程控制器的编程语言和符号是有差异的，但编程的基本原理和方法是相同或相似的。.2 梯形图画法 触点符号：分为输入、输出和内部各种继电器及常开、常闭触点。触点的基本画法见图；输出符号：分为输出和取反输出，输出的基本画法见图；数据处理指令符号：有多种功能，画法见图；逻辑电源符号：基本画法见图。.2.2 梯形图使用规则1.由多个梯形组成，代表一个逻辑方程；2.由软件的存储器代表“软继电器”；3.电路中流过的是“概念电流”；4.软继电器的触点可以多次使用；5.输入输出的是存储器的状态；6.存储器的输出需要模块；7.触点在有，线圈在坐；8.线圈能够并联，不能串联；9.程序
4、结实要有。.2.3 逻辑运算的梯形图表示1.“与”运算，触点串联；2.“或”运算，触点并联；3.“非”运算，取反。编程原则：从左向右，从上向下进行编程，不能返回。桥式电路必须化简为繁，见图以下将以OMRON的指令为例进行教学7.3 可编程控制器编程基础7.3.1 基本指令LD/LD NOT 图AND/AND NOT图OR/OR NOT 图OUT/OUT NOT 图END 图7.3.2 逻辑块指令1.AND LD 图2.OR LD 图3.逻辑块指令串联 图、图应用举例 图4.多个输出指令 图编程举例将继电器接触器控制的正、反转控制电路转化为可编程控制器的梯形图电路图(a)是电气控制电路；图(b)
5、是的端口分配；图(c)是的梯形图；图(d)是的程序指令。7.4 可编程控制器常用指令7.4.1 概述基本指令包括输入、输出和逻辑与、或、非功能指令包括定时/计数器、数据移位、传送比较、算术运算、数制转换、逻辑运算、程序分支与跳转、子程序中断、步进、网络和其他系统操作指令。常用指令的格式1.微分指令：在指令前加，在执行条件变off后执行一个扫描周期；2.指令的数据区和标志：即指令的操作数，通常以字母+通道号表示；常数加#。系统标志：ER：出错标志；CY：进位标志；EQ：等于标志；GR：大于步骤；LE：小于步骤。7.4.2 基本指令 LD （基本指令应用见图7-31）OUT AND OR NOT
6、END AND LD OR LD7.4.3 连锁IL和连锁清除ILC IL和ILC必须成对使用；当IL条件不满足时，在IL和ILC之间的所有程序都不满足。编程举例：图7-32 IL的串联使用：图7-337.4.4 暂存继电器TR 在具有一个以上输出分支的地方作为一个暂存工作位。当不能用IL和ILC编程时，可以使用TR；PLC中有8个TR暂存继电器，TR0TR7。使用举例：图7-347.4.5 跳转JMP和跳转结束JME 当JMP条件为off时，跳过JMP和JME之间的程序；JMP00是一个特殊情况，当JMP00和JME00之间的指令被跳过时，这些指令仍被处理但不执行，即占用扫描时间；JMP00
7、和JME00可以多次使用，但其他只能使用一次。JMP和JME指令应用，见图7-35，367.4.6 锁存继电器KEEP 维持ON或OFF直到条件改变；和HR或AR使用，实现掉电保持；应用举例，见图7-37，7-38，7-397.5 可编程控制器功能指令7.5.1 微分指令DIFU（13）和DIFD（14）DIFU上升沿微分指令，在off变 on时，输出一个周期；DIFD下升沿微分指令，在on变 off 时，输出一个周期。应用举例：图7-407.5.2 定时器和计数器指令 定时器和计数器的地址编号相同，不能重复；定时器有低速TIM和高速TIMH，都采用减计数，输入条件满足，从设定值SV开始计时，
8、到零时输出ON；计数器有单向减法计数器CNT和双向可逆计数器CNTR；设定值SV必须是BCD码。定时器的应用1.定时器指令TIM：以0.1秒为单位计时，SV的范围是09999，应用举例见图7-422.高速定时器指令TIMH：以0.01秒为单位计时，SV的范围是09999，应用举例见图7-43 延长定时器的延时时间的两个方法：采用多个定时器；采用定时器和计数器结合。计数器的应用3.计数器指令CNT：是预置递减计数器，计数范围是00009999，有一个计数输入端CP和复位端R t，见图7-48；4.可逆计数器指令CNTR：有加、减两个输入端，可分别输入递增信号和递减信号。CNTR计数器的应用见图7
9、-51。扩展计数器的应用见图7-53；用计数器实现定时器应用见图7-55。7.6 数据处理指令7.6.1 数据移位指令1.移位寄存器SFT：图7-562.可逆移位寄存器SFTR/SFTR：图7-613.算术左移ASL/ASL：图7-644.算术右移ASR/ASR：图7-655.循环左移ROL/ROL：带进位CY图7-676.循环右移ROR/ROR：带进位CY图7-687.数字左移SLD和SLD：左移一个BCD码的字（4位）图7-698.数字右移SRD和SRD：右左移一个BCD码的字（4位）9.字移位WSFT和WSFT：左移一个字（16位）图7-707.6.2 数据传送指令1.数据传送MOV/M
10、OV：图7-712.块设置BSET/BSET：图7-723.块传送XFER/XFER：图7-754.数据交换XCHG/XCHG：通道交换5.位传送MOVB/MOVB：8位二进制6.字传送MOVD/MOVD：四位BCD码7.6.3 数据比较指令1.单字比较CMP/CMP：图7-80，比较结果通过GR、EQ和LE输出；2.块比较BCMP/BCMP：图7-813.块表比较TCMP/TCMP：7.6.4 数制转换指令1.BCD至两进制转换BIN(23)/BIN(23)图7-82 BIN指令2.双通道BCD至两进制BIN(58)/BIN(58)图7-83 BINL指令3.两进制至BCD转换BIN(24)
11、/BIN(24)图7-48 BCD指令4.双通道两进制至BCD转换BIN(24)/BIN(24)图7-85 BCDL指令7.6.5 BCD运行指令1.递增指令INC(38)/INC(38)2.递减指令DEC(39)/DEC(39)3.进位标志CY置位STC(40)/清除CLC(41)4.BCD加法指令ADD(30)/ADD(30)5.双通道BCD加法ADDL(54)/ADDL(54)6.BCD减法指令SUB(31)/SUB(31)加减法时往往需要先清除进位标志CYBCD运算例题见图7-86 7-917.6.6 逻辑运算指令1.求反指令COM(29)/COM(29)2.逻辑与指令ANDW(34)
12、/ANDW(34)3.逻辑或指令ORW(35)/ORW(35)4.逻辑异或XORW(36)/XORW(36)5.逻辑同或XNRW(37)/XNRW(37)以上指令的例子见图7-92 图7-967.7 子程序和中断控制程序 子程序是将大量的控制任务分离成许多小的控制任务，可以组合使用，也可以重复使用。当主程序调用一个子程序时，控制就转到子程序，子程序执行完毕，返回主程序的调用处的后一条指令。中断和子程序的调用类似，中断使主程序停顿，完成中断任务后，再执行开始中断程序的后一条指令。中断可以是外部的输入信号产生，也可以是内部定时产生中断。中断分为一般中断方式和高速中断方式，一般中断方式，CPU处理完
13、当前程序后停止主程序响应中断，高速中断方式，CPU停止当前程序，立即响应中断。宏指令MCRO(89)指令，宏指令以一个单独的子程序(格式)替代几个具有相同结构、不同操作数的子程序。7.7.1 中断指令1.一般中断程序：中断控制字DM6620是全0000；2.高速中断方式：中断控制字DM6620是首位是1，其余位任意 1-；当中断响应时间精确到1ms时使用高速中断，定时中断时间间隔设置DM6622，可以设置10ms或1ms 的倍数。（图7-99）7.2.2 子程序调用指令SBS(91)子程序编号00至15与中断同时使用，子程序编号99被用于定时中断；主程序中将SBS放在要执行的子程序处，子程序编
14、号表示要调用的子程序，当SBS为ON时，PLC根据子程序编号调用相同编号的SBN和RET之间的程序，完成后返回到SBS后的程序。SBS可以多次调用，见图7-101、102、1037.7.3子程序定义和返回SBNRET 在SBN（92）指令中，每个子程序编号只能使用一次；SBN（92）表示一个子程序的开始；RET（93）表示一个子程序的结束；所有子程序都安排在主程序的结尾。7.7.4 宏指令MCRO(99)MCRO指令有4个输入字（SR290-293），4个输出字（SR294-297）；子程序执行时，将数据从这些输入、输出口中传输；宏指令的应用见图7-106、1077.7.5 中断控制指令INT
15、(89)INT（89）设置中断方式，表7-2，表7-2中6种是输入中断，3种定时中断，2种屏蔽或非屏蔽所有中断。中断应用见图7-109、7-1107.7.6 步指令 STEP（08）和SNXT（09）步指令成对使用，用步指令可以按照指定的顺序执行程序；在步指令可以反复使用PLC的内部资源；在步指令中不能使用IL(02)/ILC(03)、JMP(04)/JME(05)、SBN(92)和END(01)指令。1.步定义和步起动STEP/SNXT STEP（08）B定义一个程序段（一个步）的开始。STEP（08）B不需要执行条件，即其执行与否由控制位B来控制；SNXT（09）B用来启动程序位B的程序段
16、，在ON的条件下执行SNXT（09）B指令，具有相同控制位B的步被执行，若执行条件为OFF，则该步将不执行 SNXT（09）必须在STEP（08）之前。步指令应用举例1.顺序执行：图7-114；2.分支执行：图7-117；3.并行执行：图7-120。7.7.7 特殊指令1.出错报警指令FAL（06）和严重故障报警指令FALS（07）2.信息显示MSG（46）/MSG(46)3.位计数指令FUN(67)/FUN(67)4.设置系统定时器WDT(94)/WDT(94)5.I/O刷新IORF(97)/IORF(97)本章小结 本章主要介绍了PLC的指令系统和如何将继电器接触器电路转化为PLC控制的基本方法。本章内容重要，希望同学们认真学习，做好实验。练习题：P279习题6习题7习题8
