- 西門子S7-200 SMART PLC編程技巧與案例
- 韓相爭編著
- 3221字
- 2020-04-29 18:04:11
3.1 位邏輯指令及案例
位邏輯指令主要指對PLC存儲器中的某一位進(jìn)行操作的指令，它的操作數(shù)是位。位邏輯指令包括觸點指令和線圈指令兩大類。觸點指令包括觸點取用指令、觸點串與并聯(lián)指令、電路塊串與并聯(lián)指令等；線圈指令包括線圈輸出指令、置位復(fù)位指令等。
位邏輯指令是依靠1、0兩個數(shù)進(jìn)行工作的，1表示觸點或線圈的通電狀態(tài)，0表示觸點或線圈的斷電狀態(tài)。利用位邏輯指令可以實現(xiàn)位邏輯運算和控制，在繼電器系統(tǒng)的控制中應(yīng)用較多。
編者心語：
①在位邏輯指令中，每個指令常見的都有梯形圖和語句表兩種語言表達(dá)方式。有些編者在編撰此類書籍的時候，只偏重于語句表的講解，這點是值得商榷的。
②語句表的基本表達(dá)方式：操作碼+操作數(shù)，其中操作數(shù)會以位地址格式出現(xiàn)。
3.1.1 觸點取用指令與線圈輸出指令
（1）指令格式及功能說明
觸點取用指令與線圈指令格式及功能說明，如表3-1所示。
表3-1 觸點取用指令與線圈指令格式及功能說明
（2）應(yīng)用舉例
觸點取用指令與線圈指令應(yīng)用舉例，如圖3-2所示。
圖3-2 觸點取用指令與線圈指令
使用說明
①每個邏輯運算開始都需要觸點取用指令；每個電路塊的開始也需要觸點取用指令。
②線圈輸出指令可并聯(lián)使用多次，但不能串聯(lián)使用。
③在線圈輸出指令的梯形圖表示形式中，同一編號線圈不能出現(xiàn)多次。
3.1.2 觸點串聯(lián)指令（與指令）
（1）指令格式及功能說明
觸點串聯(lián)指令格式及功能說明，如表3-2所示。
表3-2 觸點串聯(lián)指令格式及功能說明
（2）應(yīng)用舉例
觸點串聯(lián)指令應(yīng)用舉例，如圖3-3所示。
圖3-3 觸點串聯(lián)指令
使用說明
①單個觸點串聯(lián)指令可以連續(xù)使用。
②在=之后，通過串聯(lián)觸點對其他線圈使用=指令，我們稱之為連續(xù)輸出。
3.1.3 觸點并聯(lián)指令
（1）指令格式及功能說明
觸點并聯(lián)指令格式及功能說明，如表3-3所示。
表3-3 觸點并聯(lián)指令格式及功能說明
（2）應(yīng)用舉例
觸點并聯(lián)指令應(yīng)用舉例，如圖3-4所示。
圖3-4 觸點并聯(lián)指令
使用說明
①單個觸點并聯(lián)指令可以連續(xù)使用。
②若兩個以上觸點串聯(lián)后與其他支路并聯(lián)，則需用到后面要講的OLD指令。
3.1.4 電路塊串聯(lián)指令
（1）指令格式及功能說明
電路塊串聯(lián)指令格式及功能說明，如表3-4所示。
表3-4 電路塊串聯(lián)指令格式及功能說明
（2）應(yīng)用舉例
電路塊串聯(lián)指令應(yīng)用舉例，如圖3-5所示。
圖3-5 電路塊串聯(lián)指令
使用說明
①在每個并聯(lián)電路塊的開始都需用LD或LDN指令。
②可順次使用ALD指令，進(jìn)行多個電路塊的串聯(lián)。
③ALD指令用于并聯(lián)電路塊的串聯(lián)，而A/AN用于單個觸點的串聯(lián)。
3.1.5 電路塊并聯(lián)指令
（1）指令格式及功能說明
電路塊并聯(lián)指令格式及功能說明，如表3-5所示。
表3-5 電路塊并聯(lián)指令格式及功能說明
（2）應(yīng)用舉例
電路塊并聯(lián)指令應(yīng)用舉例，如圖3-6所示。
圖3-6 電路塊并聯(lián)指令
使用說明
①在每個串聯(lián)電路塊的開始都需用LD或LDN指令。
②可順次使用OLD指令，進(jìn)行多個電路塊的并聯(lián)。
③OLD指令用于串聯(lián)電路塊的并聯(lián)，而O/ON用于單個觸點的并聯(lián)。
3.1.6 置位與復(fù)位指令
（1）指令格式及功能說明
置位與復(fù)位指令格式及功能說明，如表3-6所示。
表3-6 置位與復(fù)位指令格式及功能說明
（2）應(yīng)用舉例
置位與復(fù)位指令應(yīng)用舉例，如圖3-7所示。
圖3-7 置位與復(fù)位指令應(yīng)用舉例
置位與復(fù)位指令使用說明
①置位復(fù)位指令具有記憶和保持功能，對于某一元件來說一旦被置位，始終保持通電（置1）狀態(tài)，直到對它進(jìn)行復(fù)位（清0）為止，復(fù)位指令與置位指令道理一致。
②對同一元件多次使用置位復(fù)位指令，元件的狀態(tài)取決于最后執(zhí)行的那條指令。
3.1.7 脈沖生成指令
（1）指令格式及功能說明
脈沖生成指令格式及功能說明，如表3-7所示。
表3-7 脈沖生成指令格式及功能說明
（2）應(yīng)用舉例
脈沖生成指令應(yīng)用舉例，如圖3-8所示。
圖3-8 脈沖發(fā)生指令
使用說明
①EU、ED為邊沿觸發(fā)指令，該指令僅在輸入信號變化時有效，且輸出的脈沖寬度為一個掃描周期。
②對于開機(jī)時就為接通狀態(tài)的輸入條件，EU、ED指令不執(zhí)行。
③EU、ED指令常常與S/R指令聯(lián)用。
3.1.8 觸發(fā)器指令
（1）指令格式及功能說明
觸發(fā)器指令格式及功能說明，如表3-8所示。
表3-8 觸發(fā)器指令格式及功能說明
（2）應(yīng)用舉例
觸發(fā)器指令應(yīng)用舉例，如圖3-9所示。
圖3-9 觸發(fā)器指令應(yīng)用舉例
功能解析
①I0.1=1時，Q0.1置位，Q0.1輸出始終保持；I0.2=1時，Q0.1復(fù)位；若二者同時為1，置位優(yōu)先。
②I0.1=1時，Q0.2置位，Q0.2輸出始終保持；I0.2=1時，Q0.2復(fù)位；若二者同時為1，復(fù)位優(yōu)先。
3.1.9 邏輯堆棧指令
堆棧是一組能夠存儲和取出數(shù)據(jù)的暫存單元。在S7-200 SMART PLC中，堆棧有9層，頂層叫棧頂，底層叫棧底。堆棧的存取特點“后進(jìn)先出”，每次進(jìn)行入棧操作時，新值都放在棧頂，棧底值丟失；每次進(jìn)行出棧操作時，棧頂值彈出，棧底值補(bǔ)進(jìn)隨機(jī)數(shù)。
邏輯堆棧指令主要用來完成對觸點進(jìn)行復(fù)雜連接，配合ALD、OLD指令使用，邏輯堆棧指令主要有邏輯入棧指令、邏輯讀棧和邏輯出棧指令，如圖3-10所示。具體如下。
圖3-10 邏輯堆棧指令
（1）邏輯入棧（LPS）指令
邏輯入棧（LPS）指令又稱分支指令或主控指令，執(zhí)行邏輯入棧指令時，把棧頂值復(fù)制后壓入堆棧，原堆棧中各層棧值依次下壓一層，棧底值被壓出丟失。邏輯入棧（LPS）指令的執(zhí)行情況，如圖3-11（a）所示。
圖3-11 堆棧操作過程
（2）邏輯讀棧（LRD）指令
執(zhí)行邏輯讀棧（LRD）指令時，把堆棧中第2層的值復(fù)制到棧頂，2～9層數(shù)據(jù)不變，堆棧沒有壓入和彈出，但原來的棧頂值被新的復(fù)制值取代，邏輯讀棧（LRD）指令的執(zhí)行情況，如圖3-11（b）所示。
（3）邏輯出棧（LPP）指令
邏輯出棧（LPP）指令又稱分支結(jié)束指令或主控復(fù)位指令，執(zhí)行邏輯出棧（LPP）指令時，堆棧作彈出棧操作，將棧頂值彈出，原堆棧各級棧值依次上彈一級，原堆棧第2級的值成為棧頂值，原棧頂值從棧內(nèi)丟失，如圖3-11（c）所示。
（4）使用說明
①LPS指令和LPP指令必須成對出現(xiàn)。
②受堆棧空間的限制，LPS指令和LPP指令連續(xù)使用不得超過9次。
③堆棧指令LPS、LRD、LPP無操作數(shù)。
（5）應(yīng)用舉例
邏輯堆棧指令應(yīng)用舉例，如圖3-12所示。
圖3-12 邏輯堆棧指令應(yīng)用舉例
3.1.10 位邏輯指令應(yīng)用案例
（1）譯碼電路
譯碼電路又稱比較電路，該電路按預(yù)先設(shè)定的輸出要求，根據(jù)對兩個輸入信號的比較，決定某一輸出，譯碼電路程序如圖3-13所示。
圖3-13 譯碼電路程序
案例解析
若I0.0、I0.1同時接通時，線圈Q0.0有輸出；若I0.0接通，I0.1不接通，線圈Q0.1有輸出；若I0.0不接通，I0.1接通，線圈Q0.2有輸出；若I0.0、I0.1都不接通時，線圈Q0.3有輸出
（2）兩個輸入信號優(yōu)先電路
兩個輸入信號優(yōu)先電路是指在兩個輸入信號中，先到者取得優(yōu)先權(quán)，后到者無效，兩個輸入信號優(yōu)先電路程序如圖3-14所示。
圖3-14 兩個輸入信號優(yōu)先電路程序
案例解析
常開觸點I0.0閉合，線圈M0.0得電并自鎖，其常閉觸點M0.0斷開，這時即使I0.1接通，線圈M0.1也不會動作；
常開觸點I0.1閉合，線圈M0.1得電并自鎖，其常閉觸點M0.1斷開，這時即使I0.0接通，線圈M0.0也不會動作
（3）兩臺電動機(jī)順序控制
按下啟動按鈕，第1臺電動機(jī)先啟動，松開按鈕，第2臺電動機(jī)再啟動；按下停止按鈕，第1臺電動機(jī)先停止，松開按鈕，第2臺電動機(jī)再停止，如圖3-15所示。
圖3-15 兩臺電動機(jī)順序控制程序
案例解析
按下啟動按鈕，常開觸點I0.0閉合，會產(chǎn)生一個上升沿脈沖，使得線圈Q0.0置位，第1臺電動機(jī)啟動；松開啟動按鈕，會產(chǎn)生一個下降沿脈沖，使得線圈Q0.1置位，第2臺電動機(jī)啟動；按下停轉(zhuǎn)按鈕，常開觸點I0.1閉合，會產(chǎn)生一個上升沿脈沖，使得線圈Q0.0復(fù)位，第1臺電動機(jī)停轉(zhuǎn)；松開停止按鈕，會產(chǎn)生一個下降沿脈沖，使得線圈Q0.1復(fù)位，第2臺電動機(jī)停轉(zhuǎn)。
（4）兩臺電動機(jī)順序啟動
①控制要求：按下啟動按鈕SB2，電動機(jī)M1先啟動后，M2才能啟動；按下停止按鈕，電動機(jī)M1、M2同時停止，電氣原理圖，如圖3-16所示。
圖3-16 兩臺電動機(jī)順序啟動
②設(shè)計步驟
根據(jù)控制要求，對輸入/輸出進(jìn)行I/O分配，兩臺電動機(jī)順序啟動I/O分配，如表3-9所示。
表3-9 兩臺電動機(jī)順序啟動I/O分配
③繪制主電路和PLC控制電路電氣接線圖，兩臺電動機(jī)順序啟動電氣接線圖紙如圖3-17所示。
圖3-17 兩臺電動機(jī)順序啟動電氣接線圖紙
④程序設(shè)計，兩臺電動機(jī)順序啟動程序如圖3-18所示。
圖3-18 兩臺電動機(jī)順序啟動程序
⑤案例解析。按下M1啟動按鈕，常開觸點I0.1閉合，線圈Q0.0得電并自鎖，KM1接通，電動機(jī)M1啟動；按下M2啟動按鈕，常開觸點I0.2閉合，線圈Q0.1得電并自鎖，KM2接通，電動機(jī)M2啟動；按下停止按鈕，I0.0常閉觸點斷開，Q0.0和Q0.1失電，KM1和KM2線圈斷電，電動機(jī)M1、M2停止轉(zhuǎn)動。