PLC基本指令及程序设计（S7-200为例）

一、PLC的基本逻辑指令
1、逻辑取及线圈驱动指令
 1-1：逻辑取及线圈驱动指令：LD(load)、LDN（load not）、=（out）  LD:用于网络块逻辑运算开始常开触点与母线的连接  LDN:取反指令，常闭触点与母线连接  =：线圈驱动指令   注：1、在分支电路块开始也要用LD\LDN  2、并联的=可连续使用多次   3、在同一程序中不能用双线圈输出！！！即任一元件在程序中只能使用一次=指令   4、T和C作为输出线圈时不用=
 1-2：取反指令NOT：逻辑取反。

2、触点串联指令
 A（and）、AN（and not）   A：与指令。用于单个常开触点的串联 AN:用于单个常闭触点的串联      注：1、A/AN可连续使用多次 2、连续输出电路可反复用=（不是在分支处，而是连续的输出（即在紧贴线圈之前）） 3、A\AN操作数为：I Q M SM T C V S L

3、触点并联指令
  O（or）  ON（or not）  O：或指令。用于单个常开触点的并联连接     ON：或反指令。用于单个常闭触点的并联连接     注：1、O/ON可连续使用

4、置位、复位指令
 S bit,N(从bit位开始连续N个元件置1)    R bit,N(从bit位开始连续N个元件清零)          注：1、两者对立，保持作用只有当相对的作用时才会释放。 2、S/R可以互换次序使用，写在后面的指令具有优先权  3、对T　C复位　　当前值被清零，但有其特殊性，后面说     4、N的常数范围0-255 也可用变量，一般用常量。

5、RS触发器指令　 
 SR（Set Dominant Bistable）：置位优先触发器指令。当置位信号（S1）和复位信号（R）都为真时，输出为真。    RS（Reset Dominant Bistable）：复位优先触发器指令。     两个为RS触发器，不同的是在同时输入为1（S=R=1）时，哪个优先
6、立即指令
不受PLC循环扫描工作方式的影响。
立即取  LDI bit（I） 立即取反 LDNI bit（I） 立即或 OI bit（I） 立即或反 ONI bit（I）  立即与 AI bit（I）    立即与反ANI bit（I）
立即输出 =I bit
立即置位 SI bit，N(0~128)
立即复位 RI bit，N(0~128）
考虑到稳定性和快速执行，一般不用立即指令

7、边沿脉冲指令
EU（Edge Up） 在上升沿产生脉冲  ED（Edge Down） 在下降沿产生脉冲
（！！注：脉冲宽度为一个扫描周期，所以在程序的其他地方可以用到在此指令之后的线圈）

8、串联电路块的并联连接指令（OLD）
注意：1、块电路的开始也要用LD/LDN指令 2、每次完成一次块电路的并联时写上OLD命令（在并联完成之后） 3、OLD无操作数
实质：块电路完成逻辑运算后，结果存放在堆栈栈顶，OLD指令把栈顶最上面两层的内容进行“或”操作，再将结果存放在栈顶。
LD I0.0
A M0.0
LD I0.1
AN M0.1
OLD
LDN I0.2
A M0.2
OLD
A M0.3
= Q0.0

9、并联电路块的串联连接指令（ALD）and load
注：1、在块电路开始时要使用LD/LDN指令 2、每次完成一次块电路的串联连接后写上ALD 3、ALD无操作数
实质：块电路逻辑运算后，结果存放在堆栈栈顶，ALD命令将最上面的两层内容进行“与”操作，再将结果存放在栈顶
LD I0.0
O I0.1
LD M0.0
A M0.1
LD M0.2
AN M0.3
OLD 
ALD
= Q0.0

10、逻辑入栈（LPS）、逻辑读栈（LRD）、逻辑出栈（LPP）
LPS(logic push)：逻辑入栈指令（分支电路的开始指令）。在梯形图上，用于生成一条新的母线。从堆栈使用上来讲，LPS指令的作用是把栈顶复制后压入堆栈。
LRD（logic read）：逻辑读栈指令。从堆栈使用来说，LRD读取最近的LPS压入堆栈的内容，而堆栈本身不进行PUSH和POP操作
LPP(logic pop)：逻辑出栈指令（分支电路结束指令），从堆栈使用上来讲，LPP把堆栈弹出一级，堆栈内容依次上移。
特别说明：由于受堆栈空间的限制（9层堆栈），LPS\LPP指令的连续使用应当小于9次
LD I0.0
LPS      (将i0.0的内容压入堆栈) 
LD M0.0
O M0.1
ALD 
= Q0.0
LRD  （读取i0.0的内容进行另一个分支的运算）
LD M0.2   (？？因为LRD是读取，所以I0.0没有出来，//   正确：后面为一个“完整的逻辑块”，所以还要重新用一个LD装入)
A M0.3
LDN M0.4
A M0.5
OLD
ALD
= Q0.1
LPP
A M1.0 （因为LPP弹出的堆栈I0.0，所以后面是I0.0的后续结构，不再用LD，不是一个"逻辑块"）
= Q0.2
LD M1.1
ON M1.2     (后面一个完整的逻辑块，所以用LD  LD为网络逻辑运算块开始的标识)
ALD
= Q0.3
另一个例子
LD M0.0
LPS 
A M0.1
LPS
AN M0.2
= Q0.0
LPP
A M0.3
= Q0.1
LPP
A M0.4
LPS
A M0.5
= Q0.2
LPP
AN M0.6
= Q0.3
再一个例子
LD M0.0
LPS
A M0.1
LPS
A M0.2
LPS
A M0.3
= Q0.0
LPP
= Q0.1
LPP
= Q0.2
LPP
= Q0.3
特别提醒：LPS和LPP必须成对使用，中间可以有LRD（不进行压栈和出栈操作，只是读取）

11、装入堆栈指令LDS(load stack)
复制堆栈中的第n个值到栈顶，而“栈底”丢失 注：编程中使用较少
LDS n （0~8）

12、与ENO指令
ENO在STL中无EN输入，在STL中栈顶值必须为1才能向下执行。
ENO（布尔能流输出端）：若，指令盒的能流输入有效，则执行没有错误，ENO置位，将能流向下传递。
LD I0.0
+I VW200,VW204
AENO
ATCH INT_,10

12、比较指令
将两个数值或者字符串按照一定的条件比较，条件成立时，触点就闭合，所以实质上是一个位指令。
类型：字节比较，整数比较，双字整数比较，实数比较，字符串比较
注：字节比较是无符号的，整数比较是有符号的。双字比较也是有符号的。实数比较是有符号的。字符串比较比较两个字符串的ASCII码。   LD
LDW>= C30,30
= Q0.0
LD I0.0
AR< VD1,95.8
= Q0.1
LD I0.1
OB> VB10,VB20
= Q0.2

13、定时器
设置预定值，递增值（从0开始递增到预定值，发生动作）
类型（s7-200）：接通延时定时器（TON）、有记忆接通延时定时器（TONR）、断开延时定时器（TOF）
定时器编号包含的变量信息：定时器位（？相当于位逻辑，产生触点动作）、定时器当前值（当前所累计的时间，用16位“符号”整数表示，最大32767）
注：不同类型的定时器有不同的编号，不能混淆
TONR 1ms   T0, T64
 10ms            T1~T4,   T65~T68
        100ms     T5~T31   T69~T95
TON,TOF 1ms   T32,T96
 10ms     T33~T36  T97~T100
 100ms     T37~T63  T101~T255
(32个为一组，最后一个（右下角）到最后255)
定时器的指令：TON T***,PT（预定值)：接通延时定时器，断电自动复位定时器当前值
       TONR T***,PT:记忆接通延时定时器，断电不复位，复位只能用复位指令R ！！
       TOF T***,PT:断开延时定时器，断电复位定时器当前值
应用举例：
LD I0.0
TON T35,4
TONR T2,10
TOF T36,3   (因为没有逻辑运算，所以不用O、LPS、LPP等指令连接！！！)
定时器刷新方式！：
1ms  ：系统每隔1ms刷新一次。与扫描周期及程序处理无关，采用中断刷新方式。（！若扫描周期大于1ms，当前值可在一个扫描周期内不一致！）
10ms ：系统每个扫描周期开始时自动刷新。每个扫描周期内刷新一次，一个扫描周期内值不变，保持一致！
100ms：定时器指令执行时被刷新。仅被用在定时器指令在每个扫描周期执行一次的程序中。
（！！？？！！定时器可以理解为一个独立的元件，其定时器位和定时器当前值与CPU的扫描周期无关。所以才有了刷新方式不同！刷新方式实质是CPU内存数据区中定时器位和当前值在扫描周期什么时候改变，这才是搭建定时器和扫描周期的桥梁。注：1ms中断刷新中，程序仍然按照母线自上而下，自左而右的顺序执行，中断刷新只是在一个扫描周期内将定时器位变量的值刷新！！ 扫描周期就相当于嵌入式c语言中的while（1）{ }，只是循环和某些器件（IO，某些定时器）的刷新作用，而变量和其他外部设备并不因为扫描周期的刷新而复位！所以，变量能够累计、暂存）
时间间隔定时器：
BITIM(beginning interval time):读取1ms计数器的当前值，存于OUT（LAD中OUT所连接的变量），最大2的32次方。49.7天
CITIM(calculate interval time):计算当前时间与IN(LAD中的IN)所提供的时间差将差值送于OUT（LAD）最大2的32次方，49.7天
举例：要求I0,0持续接通20s后，Q0.0输出
LD I0.0
EU
BITIM VD200
LD I0.0
CITIM VD200,VD204
LDD> VD204,20000
= Q0.0

14、计数器
用来累计输入脉冲的次数。累计脉冲输入端信号上升沿的个数。
几个基本概念：
种类：增计数器（CTU）、增减计数器（CTUD）、减计数器（CTD）
编号（计数器名称+数字（0~255） 如C6）:其包含两方面信息“计数器的位”（开关量，是否发生动作）、“计数器当前值”（存储单元，存储计数器当前累计的脉冲个数）。
输入端和操作数：
设定值输入：类型为INT型，一般情况下用常数做为计数器的设定值
计数器指令：
1、增计数器（CTU）:首次扫描为0，一直计数到设定值，计数器位动作，然后继续计数到32767停止！只有当“复位输入端”有效，或者使用“复位指令”时，计数器自动复位：计数器位为OFF,当前值为0
举例：
LD I0.0
LD I0.1
CTU C20,3

LD C20
= Q0.0
(!!!!一定注意：LD之后的CU R的顺序不能错，即I0.0为CU,I0.1为R)

2、增减计数器（CTUD）:CU用于递增计数，CD用于递减计数。注：增减计数器 特有的是当前值会循环（递增是32767下一个为-32768，递减相反！）
举例：
LD I0.0
LD I0.1
LD I0.2
CTUD C30,5

LD C30
= Q0.0
(!!!!一定注意：CU CD R的顺序不能错)

3、减计数器（CTD）:首次扫描计数器位为OFF,当前值为PV（预设定值），当当前值减小到0时，计数器位为ON!!
举例：
LD I0.0
LD I0.1
CTD C40,4

LD C40
= Q0.0
(！！！一定注意：CD R  的顺序不能错)

二、PLD程序控制指令
目的：使程序结构灵活，优化程序结构
主要包括：结束、暂停、看门狗、跳转、循环、顺序控制等
1、结束及暂停指令（END MEND STOP）
 END:有条件结束指令
MEND:无条件结束指令
注意：1、结束指令只能用在主程序中，中断和子程序中不能使用。 2、有条件结束指令可用在无条件结束指令之前结束主程序 3、可利用程序执行的结果状态、系统状态或外部社设置切换条件来调用“有条件结束指令”，使程序结束  4、软件编程时，自动会有一个MEND在主程序结尾，不用手动输入。 5、！！特别注意：使用线圈形式编程，指令不含操作数
STOP:使用线圈形式编程。指令形式中不含操作数。作用：使主机CPU从RUN模式切换到STOP
     特别的：在中断程序中执行STOP时，中断“立即停止处理”，并且忽略之后所有挂起的中断，“继续扫描程序剩余部分”在本次扫描结束后将主机RUN-STOP

2、看门狗复位指令（WDR）
WDR(watchdog reset)：可以把警戒时钟刷新，即延长扫描周期，有效的避免看门狗超时错误。以线圈编程。无操作数
特别小心：WDR会使扫描时间过长，所以在中止本次扫描前，如下操作将被禁止：
通信（自由口除外）
IO刷新（立即IO除外）
强制刷新
SM位刷新（SM0、SM5~SM29的位不能被刷新）
运行时间诊断
扫描时间超过25s时，10ms、100ms定时器不能正常计时
中断程序中的STOP指令（具体理解可以参考刚才所说的stop）
举例：
LD SM5.0   //检查IO错误
O SM4.0 //运行时检查编程
O I0.3 //外部切换条件
STOP
LD I0.5
END  //条件结束
LD I0.6
EU
WDR
BIW QB2,QB2

3、跳转及标号指令（JMP LBL）
JMP(jump to label):当输入有效时，程序跳到标号处运行
LBL（label）：指令跳转的目标标号（！！！！0~255）
使用说明：1、JMP\LBL配合使用且只能在同一程序块中（同一主程序，子程序或者同一中断程序）

4、循环指令（FOR NEXT）
FOR INDX,INIT,FINAL
.
.
NEXT
当前循环计数（index value of current loop count）、循环初值INIT(starting value)、循环终值（ending value）
操作数均为INT（整型，有符号）
使用说明：
1、for next 必须成对使用
2、可循环嵌套，最多8层。
3、每次是能输入EN有效时，指令自动复位各个参数
4、初值大于终值，循环不执行
5、注意对INDX的控制

5、诊断LED指令
新版CPU的指令
SF/DIAG指示灯来显示。CPU故障：红光（SF）   诊断时：根据是否为黄光判断
DLED IN（字节型数据！！！！）
如果IN等于0：不发光
如果IN大于0：发光*（黄色）
举例：
LD I0.0
= Q0.Q

LD SM0.0   //EN使能DIAG_LED功能模块的EN端
DLED MB0

三、PLC编程初步
1、梯形图（LAD）编程基本规则
 1-1：PLC内部元器件触点的使用次数是无限制的
 1-2：每一行从左端母线开始，然后触点连接，最后以线圈或者指令盒结束
 1-3:线圈和指令盒不能直接连接在左端母线上！！如有需要，可用中间继电器在中间做牵引
 1-4：应把串联多的电路块尽量放在最上面，并联多的尽量在最左边。