- 西门子S7-200 SMART PLC编程技巧与案例
- 韩相争编著
- 3221字
- 2020-08-28 00:30:51
3.1 位逻辑指令及案例
位逻辑指令主要指对PLC存储器中的某一位进行操作的指令，它的操作数是位。位逻辑指令包括触点指令和线圈指令两大类。触点指令包括触点取用指令、触点串与并联指令、电路块串与并联指令等；线圈指令包括线圈输出指令、置位复位指令等。
位逻辑指令是依靠1、0两个数进行工作的，1表示触点或线圈的通电状态，0表示触点或线圈的断电状态。利用位逻辑指令可以实现位逻辑运算和控制，在继电器系统的控制中应用较多。
编者心语：
①在位逻辑指令中，每个指令常见的都有梯形图和语句表两种语言表达方式。有些编者在编撰此类书籍的时候，只偏重于语句表的讲解，这点是值得商榷的。
②语句表的基本表达方式：操作码+操作数，其中操作数会以位地址格式出现。
3.1.1 触点取用指令与线圈输出指令
（1）指令格式及功能说明
触点取用指令与线圈指令格式及功能说明，如表3-1所示。
表3-1 触点取用指令与线圈指令格式及功能说明
（2）应用举例
触点取用指令与线圈指令应用举例，如图3-2所示。
图3-2 触点取用指令与线圈指令
使用说明
①每个逻辑运算开始都需要触点取用指令；每个电路块的开始也需要触点取用指令。
②线圈输出指令可并联使用多次，但不能串联使用。
③在线圈输出指令的梯形图表示形式中，同一编号线圈不能出现多次。
3.1.2 触点串联指令（与指令）
（1）指令格式及功能说明
触点串联指令格式及功能说明，如表3-2所示。
表3-2 触点串联指令格式及功能说明
（2）应用举例
触点串联指令应用举例，如图3-3所示。
图3-3 触点串联指令
使用说明
①单个触点串联指令可以连续使用。
②在=之后，通过串联触点对其他线圈使用=指令，我们称之为连续输出。
3.1.3 触点并联指令
（1）指令格式及功能说明
触点并联指令格式及功能说明，如表3-3所示。
表3-3 触点并联指令格式及功能说明
（2）应用举例
触点并联指令应用举例，如图3-4所示。
图3-4 触点并联指令
使用说明
①单个触点并联指令可以连续使用。
②若两个以上触点串联后与其他支路并联，则需用到后面要讲的OLD指令。
3.1.4 电路块串联指令
（1）指令格式及功能说明
电路块串联指令格式及功能说明，如表3-4所示。
表3-4 电路块串联指令格式及功能说明
（2）应用举例
电路块串联指令应用举例，如图3-5所示。
图3-5 电路块串联指令
使用说明
①在每个并联电路块的开始都需用LD或LDN指令。
②可顺次使用ALD指令，进行多个电路块的串联。
③ALD指令用于并联电路块的串联，而A/AN用于单个触点的串联。
3.1.5 电路块并联指令
（1）指令格式及功能说明
电路块并联指令格式及功能说明，如表3-5所示。
表3-5 电路块并联指令格式及功能说明
（2）应用举例
电路块并联指令应用举例，如图3-6所示。
图3-6 电路块并联指令
使用说明
①在每个串联电路块的开始都需用LD或LDN指令。
②可顺次使用OLD指令，进行多个电路块的并联。
③OLD指令用于串联电路块的并联，而O/ON用于单个触点的并联。
3.1.6 置位与复位指令
（1）指令格式及功能说明
置位与复位指令格式及功能说明，如表3-6所示。
表3-6 置位与复位指令格式及功能说明
（2）应用举例
置位与复位指令应用举例，如图3-7所示。
图3-7 置位与复位指令应用举例
置位与复位指令使用说明
①置位复位指令具有记忆和保持功能，对于某一元件来说一旦被置位，始终保持通电（置1）状态，直到对它进行复位（清0）为止，复位指令与置位指令道理一致。
②对同一元件多次使用置位复位指令，元件的状态取决于最后执行的那条指令。
3.1.7 脉冲生成指令
（1）指令格式及功能说明
脉冲生成指令格式及功能说明，如表3-7所示。
表3-7 脉冲生成指令格式及功能说明
（2）应用举例
脉冲生成指令应用举例，如图3-8所示。
图3-8 脉冲发生指令
使用说明
①EU、ED为边沿触发指令，该指令仅在输入信号变化时有效，且输出的脉冲宽度为一个扫描周期。
②对于开机时就为接通状态的输入条件，EU、ED指令不执行。
③EU、ED指令常常与S/R指令联用。
3.1.8 触发器指令
（1）指令格式及功能说明
触发器指令格式及功能说明，如表3-8所示。
表3-8 触发器指令格式及功能说明
（2）应用举例
触发器指令应用举例，如图3-9所示。
图3-9 触发器指令应用举例
功能解析
①I0.1=1时，Q0.1置位，Q0.1输出始终保持；I0.2=1时，Q0.1复位；若二者同时为1，置位优先。
②I0.1=1时，Q0.2置位，Q0.2输出始终保持；I0.2=1时，Q0.2复位；若二者同时为1，复位优先。
3.1.9 逻辑堆栈指令
堆栈是一组能够存储和取出数据的暂存单元。在S7-200 SMART PLC中，堆栈有9层，顶层叫栈顶，底层叫栈底。堆栈的存取特点“后进先出”，每次进行入栈操作时，新值都放在栈顶，栈底值丢失；每次进行出栈操作时，栈顶值弹出，栈底值补进随机数。
逻辑堆栈指令主要用来完成对触点进行复杂连接，配合ALD、OLD指令使用，逻辑堆栈指令主要有逻辑入栈指令、逻辑读栈和逻辑出栈指令，如图3-10所示。具体如下。
图3-10 逻辑堆栈指令
（1）逻辑入栈（LPS）指令
逻辑入栈（LPS）指令又称分支指令或主控指令，执行逻辑入栈指令时，把栈顶值复制后压入堆栈，原堆栈中各层栈值依次下压一层，栈底值被压出丢失。逻辑入栈（LPS）指令的执行情况，如图3-11（a）所示。
图3-11 堆栈操作过程
（2）逻辑读栈（LRD）指令
执行逻辑读栈（LRD）指令时，把堆栈中第2层的值复制到栈顶，2～9层数据不变，堆栈没有压入和弹出，但原来的栈顶值被新的复制值取代，逻辑读栈（LRD）指令的执行情况，如图3-11（b）所示。
（3）逻辑出栈（LPP）指令
逻辑出栈（LPP）指令又称分支结束指令或主控复位指令，执行逻辑出栈（LPP）指令时，堆栈作弹出栈操作，将栈顶值弹出，原堆栈各级栈值依次上弹一级，原堆栈第2级的值成为栈顶值，原栈顶值从栈内丢失，如图3-11（c）所示。
（4）使用说明
①LPS指令和LPP指令必须成对出现。
②受堆栈空间的限制，LPS指令和LPP指令连续使用不得超过9次。
③堆栈指令LPS、LRD、LPP无操作数。
（5）应用举例
逻辑堆栈指令应用举例，如图3-12所示。
图3-12 逻辑堆栈指令应用举例
3.1.10 位逻辑指令应用案例
（1）译码电路
译码电路又称比较电路，该电路按预先设定的输出要求，根据对两个输入信号的比较，决定某一输出，译码电路程序如图3-13所示。
图3-13 译码电路程序
案例解析
若I0.0、I0.1同时接通时，线圈Q0.0有输出；若I0.0接通，I0.1不接通，线圈Q0.1有输出；若I0.0不接通，I0.1接通，线圈Q0.2有输出；若I0.0、I0.1都不接通时，线圈Q0.3有输出
（2）两个输入信号优先电路
两个输入信号优先电路是指在两个输入信号中，先到者取得优先权，后到者无效，两个输入信号优先电路程序如图3-14所示。
图3-14 两个输入信号优先电路程序
案例解析
常开触点I0.0闭合，线圈M0.0得电并自锁，其常闭触点M0.0断开，这时即使I0.1接通，线圈M0.1也不会动作；
常开触点I0.1闭合，线圈M0.1得电并自锁，其常闭触点M0.1断开，这时即使I0.0接通，线圈M0.0也不会动作
（3）两台电动机顺序控制
按下启动按钮，第1台电动机先启动，松开按钮，第2台电动机再启动；按下停止按钮，第1台电动机先停止，松开按钮，第2台电动机再停止，如图3-15所示。
图3-15 两台电动机顺序控制程序
案例解析
按下启动按钮，常开触点I0.0闭合，会产生一个上升沿脉冲，使得线圈Q0.0置位，第1台电动机启动；松开启动按钮，会产生一个下降沿脉冲，使得线圈Q0.1置位，第2台电动机启动；按下停转按钮，常开触点I0.1闭合，会产生一个上升沿脉冲，使得线圈Q0.0复位，第1台电动机停转；松开停止按钮，会产生一个下降沿脉冲，使得线圈Q0.1复位，第2台电动机停转。
（4）两台电动机顺序启动
①控制要求：按下启动按钮SB2，电动机M1先启动后，M2才能启动；按下停止按钮，电动机M1、M2同时停止，电气原理图，如图3-16所示。
图3-16 两台电动机顺序启动
②设计步骤
根据控制要求，对输入/输出进行I/O分配，两台电动机顺序启动I/O分配，如表3-9所示。
表3-9 两台电动机顺序启动I/O分配
③绘制主电路和PLC控制电路电气接线图，两台电动机顺序启动电气接线图纸如图3-17所示。
图3-17 两台电动机顺序启动电气接线图纸
④程序设计，两台电动机顺序启动程序如图3-18所示。
图3-18 两台电动机顺序启动程序
⑤案例解析。按下M1启动按钮，常开触点I0.1闭合，线圈Q0.0得电并自锁，KM1接通，电动机M1启动；按下M2启动按钮，常开触点I0.2闭合，线圈Q0.1得电并自锁，KM2接通，电动机M2启动；按下停止按钮，I0.0常闭触点断开，Q0.0和Q0.1失电，KM1和KM2线圈断电，电动机M1、M2停止转动。