应用指令及关系运算在PLC编程中的关键性

1.数据处理指令

数据处理指令很多，占PLC指令集的相当大部分。大都以字、双字、多字为单位操作。具体有传送指令、比较指令、移位指令、译码指令及各种运算与文字处理指令等。

（1）传送指令

为把源地址的内容或某即时数传送到某目标地址。传送后，源地址内容不变。图1-52所示为3厂商传送梯形图及助记符指令。

欧姆龙PLC执行传送指令也影响标志位（25506特殊继电器，它反映相等的特点），传送的数为0时，置其为1，不然置0。

图1-52 传送梯形图及助记符指令

图中：S为源地址，也可是即时数；D为目标地址。

欧姆龙PLC的MOV指令名称前加@，即@MOV（021）；三菱PLC的MOV指令后加P、即MOVP，则指令为微分执行。只在逻辑条件从OFF到ON那个扫描周期，指令执行1次。其它情况，指令不执行。欧姆龙新型PLC，MOV之后加L，即MOVL；三菱PLCMOV之前加D，即DMOV，可实现双字传送。而且，这里的MOV前加字及后加字可同时进行。

西门子PLCMOV-W为字传送；MOV-B为字节传送；MOV-D为双字传送；MOV-R为实数传送。

除了MOV，欧姆龙、三菱还有反相传送指令MNV（三菱为CML）指令，它与MOV不同的只是传送之前，先把要传的内容取反，然后再传。

此外，还有其它多种传送指令，有：

多字传送，也称块传送，或称成批传送指令，可把若干连续地址的内容分别传送给对应的连续的目标地址。只要设好要传的数据的起始地址，目标的起始地址及要传的字数就可以了。

块设定，或称多点传送指令。它可把1个字的内容设定到指定的连续存储区中，只要指出该区的起始地址及末了地址。这个指令可很方便地用于对PLC的一些存储区进行初始化。

字交换指令，可进行两个地址内容的交换。

欧姆龙还有带偏移目标地址的传送指令DIST。可把源地址的内容传送给某基址加偏移地址后的地址。这种传送类似使用指针，较灵活，便于存储数据，或从同一子程序中取出的数存于不同的单元中。

欧姆龙还有带偏移源地址的传送指令，COLL。可把某基址加偏移地址后的地址的内容传送到某个目标地址。这种传送也类似使用指针，便于取数，或同一子程序可使用不同的参数。

除了字、双字、多字传送，还有BCD码的位（digit）及十六进制的位（bit）传送等，这些指令给数据处理都提供了方便。

（2）比较指令，也称关系运算指令

1）欧姆龙常用的比较指令CMP。执行它时，实现两个数的比较，并依据比较结果使相应的标志位置位。

比较结果位有3个：EQ（等于），第1、第2比较数相等：LE（小、等于），第1个数小于第2个数；GR（大、等于），第1个数大于第2个数。

2）三菱PLC比较指令。其格式如下：

—[CMP D1 D2 M1]

这里方括号左边横线为执行本指令的逻辑条件；方括号中CMP为指令名称，D1为第1比较数，D2为第2比较数，M1（在此虽只指明M1）～M3为比较结果标志。当D1>D2时，M1ON，其它OFF；当D1=D2时，M2ON，其它OFF；当D1<D2时，M3ON，其它OFF。

三菱的CMP与MOV一样可加前、后缀D、P，实行双字比较或微分执行。

3）西门子PLC触点比较指令。可进行各种长度及不同数据类型的比较，其结果可当作梯形图的逻辑条件使用。图1-53所示为使用西门子PLC比较指令的梯形图程序。

图1-53 使用西门子PLC比较指令的梯形图程序

图1-53中除了常开触点I0.0及输出Q0.0外，全部为比较指令。要使Q0.0产生输出，其条件是：VB0（字节整数）要≥QB0（字节整数）或I0.0ON，同时VW7（字整数）=VW4（字整数）或IB2（字节整数）≥VB3（字节整数），同时VD56（双字浮点数）≤VD12（双字浮点数），同时VB100（字符）=VB10（字符）。

图1-54 使用三菱触点比较指令的梯形图程序

4）三菱PLC触点比较指令。图1-54所示为使用三菱触点比较指令的梯形图程序。

图中除了常开触点X002及输出Y000外，其它的为比较指令。从图知，要使Y000产生输出，其条件是：D1（字整数）要大于D2（字整数），同时X002ON，或D10（双字，这里大于号之前加D，为双字的含义）≥D20（双字）。

欧姆龙新机型也有类似此触点比较指令。

5）欧姆龙PLC还有表比较指令，可把一个数与若干个数比较，哪个数相等，则指定字中相应位ON；否则，OFF。块（范围）比较指令，它的比较表是16对数，列出被比较数的上下限。当这个比较数处于被比较数的某上下限之间（含上、下限本身），视同比较相等，可使指定字的相应位ON；否则，OFF。

提示1：比较指令对应操作数的格式应一致，否则无法得到预期的结果。

提示2：比较指令是实现逻辑判断的基本手段。正确理解与巧妙使用比较指令，是PLC编程的关键之一。

（3）移位指令

移位指令用于字或多个位（bit）二进制数依次顺序左移或右移。有多种多样的移位指令：

1）简单左移：执行一次本指令移一次位。移位时用0移入最低位。原最低位的内容，移入次低位，……，依次类推，最高位的内容移出，或移入进位位（而原进位位的内容丢失）。有的PLC可设为，每次可移多个位。

2）简单右移：与左移不同的只是它为右移，先把进位位的内容移入字的最高位，原最高位的内容移入次高位，……，依次类推，原最低位的内容丢失，或移入进位位（而原进位位的内容丢失）。有的PLC可设为，每次可移多个位。

3）循环左移：它与简单左移不同的只是它的进位位的内容不丢失，要传给00位，以实现循环。

4）循环右移：与循环左移不同的是00的内容不丢失，传给进位位，原进位的值传给第15位，以实现循环右移。

5）可设定输入值的移位：如左移，不是都用0输入给最低位，而是可设定这个输入的值。

6）可逆移位指令：用控制字控制左还是右移，并可实现多字移位。

7）有数位（digit）移位，可左移，也可右移。移位的对象可以多个字。

8）字移位：以字为单位的移，执行一次本指令移一个字。移时0000移入起始地址（最小地址），起始地址的原内容移入相邻的较高地址，……最高地址（结束地址）的内容丢失。多次执行本指令，可对从起始到结束地址的内容清零。

图1-55所示为3家PLC左移指令梯形图符号。

图1-55 PLC左移指令梯形图符号

图1-55a中，St是移位开始通道；Ed是移位终了通道；P是移位脉冲输入；R是复位输入；S是移位信号输入。当P从OFF到ON时，而R又为OFF，则从St到Ed间的各个位，依次左移一位，并把S的值（OFF或ON）赋值给St的最低（00）位，Ed的最高（15）位溢出；但如R复位输入ON，移位禁止，并St到Ed各通道清零。

图1-55b中，SHL之后加DW为双字，即4个字节移位，EN为此指令执行条件。其输入为ON，才能执行本指令，否则，不执行。IN是进行移位的双字，OUT是移位结果输出的双字，N是每执行一次本指令将移位的位数。每次移位时，除了移位双字各位值相应左移，并用0填入移入的位。

图1-55c中，S是移位源；D是移位的输出；n1为指定源及输出位数；n2是指定执行一次本指令将移位的位数。本指令的输入为ON，才能执行本指令，否则，不执行。每次移位时，除了移位指定的各位值相应左移，并用移位源的值填入移入的位。

图1-56所示为使用PLC左移指令梯形图程序。本程序的功能是：当0.02、I0.2及X002OFF时，而0.01、I0.1及X001从OFF到ON，则使输出（从10通道开始到11通道、QD04双字及从Y000～Y37共32个位）左移1位。对图1-56b和c，为了能把I0.0及X000的值赋值给这里的“输入位”，即Q3.00及Y000，以及能对移位用的双字或各个位清零，这里增加了两组指令。目的是使其也具有图1-56a的功能。

图1-56 PLC左移指令梯形图程序

提示：西门子数据存储格式（顺序）与欧姆龙、三菱不同，是高字节存低位数，低字节存高位数。故上述输入位用QB3.0，而不像欧姆龙用10.00，也不像三菱用Y000。西门子PLC字节间的移位，以图1-56b为例，是：Q3.7移给Q2.0；Q2.7移给Q1.0；Q1.7移给Q0.0。各字节中的移位，则也是从低位到高位移，即Q0.6移给Q0.7，Q0.5移给Q0.6等。三菱PLC的移位，以图1-56c为例，是：Y0.7移给Y1.0；Y1.7移给Y2.0；Q2.7移给Y3.0。各8位中的移位，则也是从低位到高位移，即Y0.6移给Y0.7，Y0.5移给Y0.6等。欧姆龙PLC的移位，以图1-56a为例，是：10.15移给11.00。各字中的移位，则也是从低位到高位移，即10.06移给10.07，10.05移给10.06等。

移位指令是很有用的。不仅在数据处理时要用到它，而且在逻辑量控制时也常用到它。当然，以上讲的也还不是移位指令的全部，也不是所有PLC都有以上讲的这些移位指令。具体使用此类指令，也可能还有一些细节，故使用时可参阅有关帮助。

（4）译码指令

用以译码，以适应数据使用或实现控制的需要。

最常用的为BCD码与二进制码（BIN）转换用指令。BCD为二进制码转换成BCD码指令。BIN为BCD码转换二进制码指令。有的PLC还有可处理双字的BCD及BIN指令，可进行两字长转换。

还有为4转16（DMPX、DECO）及16转4（MLPX、ENCO）的译码指令。

1）4转16：此指令可用一个输入（源）数位（digit，由4个bit组成）的值，使一个16位二进制输出（目标）数中，与该值相等的位ON，其它位OFF。当使用数值去控制不同的输出时，常要使用到此指令。而多数PLC都提供有这个指令。

图1-57所示为组不同PLC使用4转16指令的梯形图程序。其作用都是用4个输入点（分别是0.00～0.03、I0.0～I0.3及X000～X003）组成的一个数位（digit）的不同取值（十六进制编码），去控制输出（分别为10.00～10.15、Q0.0～Q1.7及Y000～Y017）。

图1-57 使用4转16指令梯形图程序

如图1-57给出的程序，如输入（编码）值为6，则将使10.06、Q1.6（注意：西门子位在字中的排序与其它PLC不同，其升幂先是高字节的00～07位，后为低字节的00～07位，故这里为Q1.6，而不是Q0.6）及Y006ON，而其它各位全OFF。再如输入（编码）值为11，则将使10.11、Q1.3（八进制计算）及Y013（八进制计算）ON，而其它各位全OFF。再如输入（编码）值为0，则将使10.00、Q0.0及Y000ON，而其它各位全OFF。有了这个程序，如用16位的拨码开关接输入点，则可很方便地用这个开关的不同设置，产生不同输出。如用增计数器作为这里的源，也可用计数值的变化，一步步改变输出。

提示1：如图1-57b所示，西门子S7-200的DECO指令的输入（IN）是字节，且其作用的仅它的低4位（如图，为I0.0～I0.3），输出是两个字节，16个位。只要其EN端逻辑条件ON（图中SM0.0为常ON触点，故此条件满足），即执行本指令。而S7-300、400则没有这个指令。

提示2：如图1-57c所示，三菱的DECO指令稍复杂，功能也稍强。如图，X000～X003，4个位，为源（S·、输入），Y000～Y017为目标（D·、输出），16个位。只要执行它的逻辑条件ON（图中M8000为常ON触点，故此条件满足），即执行本指令。为什么这里输入为4位，输出为16位？这与常数（n）的取值为4有关。

图1-58所示为三菱DECO指令n的取值及其含义示意。

图1-58 三菱DECO指令n的取值及其含义

当目标（D）是“位”软元件时，n取值应小于或等于8。输出位数是2的n次方。图1-57c的n为4，故输出为16位，对应的输入为4位。如n为8，则可输出256位。图1-58中n为3，故输出为8位，对应的输入为3位。该图输入X000、X001ON，X002OFF，其值为3，故M13ON，其它7位均OFF。

当目标（D）是“字”软元件时，n取值应小于或等于4。输出位数也是2的n次方。图1-58b中n为3，故输出为8位，对应的输入为3位。该图输入D0的低3位值为3，故D1的第3位ON，其它位，含高字节各位均OFF。

提示：如图1-57a所示，欧姆龙的MLPX指令更复杂，功能也更强。000.00～000.03，4个位，为源（第1个操作数、S），010·00～010·15为目标（第3个操作数、R），16个位。只要执行它的逻辑条件ON（图中p_ON为常ON触点，故此条件满足），即执行本指令。为什么这里输入为4位，输出为16位？这与#0（第2个操作数，控制字的取值）有关。

图1-59所示为MLPX指令控制字（第2个操作数，C）的含义及应用实例。这里C有4个数位，其中数位0（n）指的是“源”字（S）中哪个数位用作输入，数位1（l）指的是有多少数位用作输入。自然，输入数位多，输出也多（4对16）。

如图1-59所示，这里n=2，l=1（0时用1个数位，1用2个，余类推）。所以，如S中数位2的值为m，则R字中的m位ON。如S中数位3的值为p，则R+1字中的p位ON。

控制字C的数位，这里为0。如数位3取值为1，将进行8到256的译码（老机型无此功能）。256为16个字组成的256个位。8为8个字节为一组，每组两数位十六进制数，其值变化范围为00～FF，正好对应于256位的00～255位。8到256译码，本质上与4到16是相同的，只是它的通道长（位数）不是16，而是256，位（号）不是0～F，而是两位十六进制数00～FF。但8到256最多只能进行两组，不像4到16可进行4组译码。图1-60所示为MLPX指令8到256应用实例。

图1-59 MLPX指令控制字（C）的含义及应用实例

图1-60 MLPX指令8到256应用实例

2）16转4：它与4转16相反，是把一个16位二进制输入（源）数中ON位的序号，作为一个输出（目标）数位（digit，由4个bit组成）的值。如前者有多个ON的位，则取其最大（对S-200相反，取其最小，欧姆龙CJ1等机可选定）的位。当需对不同的输出进行记录时，常要使用到此指令。而多数PLC都提供有这个指令。

图1-61为一组不同PLC使用16转4指令的梯形图程序。其作用都是将16个触点（分别是10.00～10.15、Q0.0～Q1.7及Y000～Y017）的不同取值（十六进制编码），译成一个数位（digit）输出（分别为100.00～100.03、VB0.0～VB0.3及D0的低4位）。

图1-61 用16转4程序

如图1-61程序，如输入10.06、Q0.6及Y006ON，而其它各位全OFF，则将使100、D0字、VB0字节的低数位（数位0）的值将为6。如010.11、010.9、Q1.3、Q1.1及Y013、Y011ON，而其它各位全OFF，则将使100、D0字的低数位（数位0）的值将为11，而VB0字节的低数位（数位0）的值、将为9。有了这个程序，可很方便地把输出点的输出情况予以记录。

提示1：如图1-61b所示，西门子S7-200的ENCO指令的输入（IN）是两个字节，输出是一个字节，只要其EN端逻辑条件ON（图中SM0.0为常ON触点，故此条件满足），即执行本指令。而S7-300、400则没有这个指令。

提示2：如图1-61c所示，三菱的ENCO指令，稍复杂，功能也稍强。如图，Y000～Y017，16个位，为源（S·、输入），D的低数位为目标（D·、输出），4个位。只要执行它的逻辑条件ON（图中M8000为常ON触点，故此条件满足），即执行本指令。为什么这里输入为16位，输出为4位？这与常数（n）的取值为4有关。

图1-62所示为三菱ENCO指令n的取值及其含义示意。

图1-62 三菱ENCO指令n的取值及其含义

当“源”（S）是“位”软元件时，n取值应小或等于8。输入位数是2的n次方。图1-61c的n为4，故输入为16位，对应的输出为4位。如n为8，则可输入256位。图1-62的n为3，故输入为8位，对应的输出为3位。该图输入M13ON，故D10的低3个位的取值为3，即第0、1位ON、03位OFF。

当“源”（S）是“字”软元件时，n取值应小或等于4。输入位数也是2的n次方。图1-62中n为3，故输入为8位，对应的输出为3位。该图输入D0的第3位ON，故D1的低3个位的取值为3，即第0、1位ON、02位OFF。

提示：如图1-61a所示，欧姆龙的DMPX指令更复杂，功能也更强。000·00～000·03，4个位，为源（第1个操作数，S），010·00～010·15为目标（第2个操作数、R），16个位。只要执行它的逻辑条件ON（图中p-on为常ON触点，故此条件满足），即执行本指令。为什么这里输入为4位，输出为16位？这与#0（第3个操作数、控制字的取值）有关。

图1-63所示为DMPX指令控制字的含义及应用实例。这里C有4个数位，其中数位0（n）指的是“源”字（S）中哪个数位用作输出，数位1（l）指的是有多少数位用作输出。自然，输出数位多，输入也多（4对16）。

如图1-63所示，这里n=2，l=1（0时用一个数位，1用2个，余类推）。所以，如S中第m位ON，则R的数位2的值为m，如S+1中第p位ON，则R的数位3的值为p。

控制字C的数位2，可为0，也可为1（老机型无此功能）。如为0，若S、S+1有多位ON，以最左（高）位ON为准。如为1，若S、S+1有多位ON，以最右（低）位ON为准。

控制字C的数位3，这里默认为0。如数位3取值为1，将进行256到8的译码。256为16个字组成的256个位。8为8个字节为一组，每组两数位十六进制数，其值变化范围为00～FF，正好对应于256位的00～255位。256到8译码，本质上与16到4是相同的，只是它的通道长（位数）不是16，而是256，位（号）不是0～F，而是两位十六进制数00～FF。但256～8最多只能进行两组，不像16～4可进行4组译码。

图1-64所示为DMPX指令256到8应用实例。

图1-63 DMPX指令控制字的含义及应用实例

图1-64 DMPX指令256到8应用实例

译码指令，除了以上，还有7段译码指令：可把BCD码译成7段码，用于数字显示。

ASCII码转换指令：把十六进制数译成ASCII码。

十六进制译码指令：把ASCII码译成十六进制码。

译码指令是很有用的。在数据处理时，要用到它，而且常用到它。当然，以上讲的也还不是译码指令的全部，也不是所有PLC都有以上讲的这些译码指令。具体使用此类指令，也可能还有一些细节，使用时可参阅有关帮助。

（5）数字运算指令

最常用的为1个字的BCD码（仅欧姆龙）或十六进制数的+、-、×、\指令。还有双字（8位BCD码）或十六进制+、-、×、\指令。性能稍高的PLC，还有浮点数的+、-、×、\指令。(www.xing528.com)

此外，多都还有加1、减1（欧姆龙为BCD码，而西门子、三菱为十六进制码）及进位位置位、复位指令。

为了适应在数据处理的需要，有的PLC还有在一组数中求最小值MIN、在一组数中求最大值MAX、求一组数的平均值AVG、求一组数的总和SUM等指令。

有的PLC还有三角函数、对数、指数，数值插值运算等指令。

随着PLC技术的发展，以及满足模拟量控制、脉冲量控制及通信的需要，运算指令越来越多，功能也越来越强。有的PLC可以进行PID运算，以适应比例、积分、微分控制算法的要求；可进行校验和运算，以适应通信数据校验的需要。

此外，还有种种逻辑运算指令。如“字与”“字或”“字异或”及“字同或”等指令。

提示1：欧姆龙PLC进行BCD码加减运算时，进位位（CY）也是其运算成员。它既是运算原始数据（1或0）之一，又要存放运算结果（有进位或借位时置1，否则置0）。如加运算是Au（被加数）+Ad（加数）+CY→CY，R（结果）。如减运算是Mi（被减数）-Su（减数）-CY→CY，R。但其新型机，也有不像上述那样，包含进位位的BCD码加、减指令。

提示2：西门子PLC除了用字、双字运算，还可用字节运算。西门子、三菱所有整数运算都是带符号十六进制码，如单字，其值在-32718～32717之间变化。

提示3：欧姆龙、三菱整数单字乘，其积要占两个字；双字乘，要占4个字。整数单字除，其商占一个字（存于指定结果字的地址中），其余数占一个字（存于指定结果字地址+1的地址中）；双字除，其“商”占2个字（存于指定结果字的地址及其加1的地址中），其“余数”占2个字（存于指定结果字地址+2及加3的地址中）。而西门子PLC通用的乘、除指令，其运算的积、商所占的字长如同计算机，与参加运算的数相同。当其乘积（及加运算的和、减运算的差）超过相应字长，则出错，不能进行运算。数运算不记录余数，除0也出错。但它也有带有记录余数的除指令（DIV）。这指令的目的操作数的长度则是参加运算数长度的2倍。

提示4：为了正确使用运算指令，要使用好运算标志位，如进位位、溢出位、出错位、结果为0位等，以判断计算的正确性。对西门子PLC，还可利用执行指令后的ENO输出，观察运算是否执行。只是在各厂商、各型别的PLC间，这些标志位的含义多不大相同，如三菱FX机的借位标志（M8021），不是被减数比减数小ON，而是减的结果比-32768还要小才ON。

提示5：同样是专用计算指令，如三角函数，各家PLC对其处理是不同的。如SIN函数，当自变量大于360°（2π）时，FX2N机均按360°（2π）处理，而S7-200则与普通处理相同。所以，对一些运算指令，不妨先作些测试，然后再使用。

2.流程控制指令

PLC执行指令，一般是总是从零地址开始执行，依次进行，直到最后一个指令为止。而且，这个程序总是周而复始不断地重复着。但为了简化编程或减少扫描时间，或实现特殊控制，常常要改变程序的这个流程。

为此，PLC都设有控制程序流程的指令。主要有跳转、步进、循环、使用子程序及中断。

（1）跳转指令

欧姆龙机用的为JMP及JME。这两条配对使用。

JMP指令执行前，要建立逻辑条件。JME不要条件，只是表示跳转结束。要跳转的程序列于这两个指令之间。

当执行JMP时，若其逻辑条件为ON，则不跳转（注意：它与计算机汇编语言跳转含义相反），照样执行JMP与JME间的指令，如同JMP、JME不存在一样；若为OFF，则JMP与JME间的程序不执行，有关输出保持不变。JMP、JME可嵌套使用，但有时其层次要受限制的。JMP、JME编号使用时，配对的两个，编号要一致。

三菱与西门子PLC的跳转类似计算机汇编语言的跳转，若其逻辑条件为ON，则跳转到指定的标号的语句去执行。这种跳转情况稍复杂一些，使用时要小心。弄不好，易出现程序死循环。那是绝对不允许的。

图1-65所示为跳转指令使用示意。

图1-65 PLC的跳转指令使用示意

图1-65a为欧姆龙的跳转，0.00OFF时，JMP到JME之间的指令跳过，不执行。反之，执行。图1-65b为西门子的跳转，V500.1ON时，跳转到LBL2处，被跳过的指令不执行。反之不跳，JMP后的指令依次执行。图1-65c为三菱的跳转，X000ON时，跳转到标号P1处，被跳过的指令不执行。反之不跳，CJP后的指令依次执行。

不同厂商PLC跳转指令的差别，正如其它指令的差别一样，都只是大同小异。目的都是跳转，只是表达的方法，各有其不同而已。

GEPLC也有跳转指令。执行时在JUMP和LABLE之间的程序被忽略，不执行；其中间的子程序不被调用；其中间的计时器当前值被保持；其中间程序的执行结果保持上一次的执行结果。注意的是JUMP和LABLE的名字必须一致；任意几个JUMP和LABLE之间不能交叉使用；JUMP和LABLE可以嵌套使用，其嵌套深度由CPU的类型决定。

当程序需要分支执行时，使用到跳转，不仅可实现编程要求，而且还可减少程序扫描时间，提高程序的运行效率。

与跳转类似的还有互锁、主控指令。欧姆龙称互锁IL、互锁清除ILC指令。这两个指令在形式上与跳转指令类似，也是要配对使用。但功能不同，它不改变程序流程，只是像电路的“总开关”一样，影响IL与ILC间的程序执行，如图1-66所示。

图1-66中“正常执行”意指：“总开关”合上，不影响IL与ILC间的程序执行。“输出互锁”意指：“总开关”断开，IL与ILC间的程序执行条件全为OFF，即其间的输出全被互锁住。IL与ILC可嵌套使用。

图1-67所示为主控指令及其使用。

图1-66 互锁和互锁清除指令示意图

图1-67 主控指令及其使用

图1-67a、b所示为三菱PLC的主控指令及其使用。图1-67a为处于写状态时的梯形图。其中MC及MCR之间的指令执行，受执行条件X000（可以是别的）控制。X000 ON，则M0ON，之间的指令正常执行。否则，输出互锁。图1-67b所示为处于读状态时的梯形图。这里“总开关”的作用显示得很形象。指令中的N0为配对主控指令使用的编号。当然，MC与MCR的编号要一致。MC与MCR也可嵌套使用。

图1-67c所示为西门子S7-300、400的主控指令。MCRA（主控指令激活）及MCRD（主控指令激活停止）是配对的，只有在主控指令激活区中主控指令才有效。MCR<（主控继电器ON）及MCR>（主控继电器OFF）也是配对使用，而且也可嵌套，图1-67c为2层嵌套。

这里的几个主控指令的作用如本例是：当I0.0及I0.1 ON，则Q4.0及Q4.1的状态分别取决于I0.3、I0.4，如同这里不存在这几个主控指令一样；当I0.0ON及I0.1OFF，则Q4.1的状态取决于I0.4，如同这里不存在这第1层的MCR<、MCR>一样，而Q4.0则必OFF，不管I0.3的状态如何；当I0.0OFF，则Q4.0、Q4.1的均OFF，不管I0.3、I0.4以至于I0.1的状态如何。要说这里的特别之处是在MCR<之前，需先执行MCRA，而在MCR>之后，要执行MCRD。

GEPLC也有类似指令。它称之为分支指令（MCR、ENDMCR）。执行MCR指令逻辑条件不具备，则：MCR和END_MCR之间的程序被忽略，不执行；其中间的子程序不被调用；其中间计时器当前值被清；其中间所用的常开线圈被复位。而使用时要注意的是：MCR和END_MCR要指明名字，而且两者名字必须一致；任意几个MCR和END_MCR之间不能交叉使用；MCR和END_MCR可以嵌套使用，其嵌套深度由CPU的类型决定。

（2）步进指令

PLC多设有步进指令。步进指令有步程序入口、步（进）程序结束、步程序调用（激活）等。表1-8所示为这三家PLC的步进指令。

表1-8 PLC的步进指令

步进指令的要点如下：

1）只有已激活的步的程序才被扫描，才被执行；

2）在已激活步中，如激活了后续步，则自然处于非激活状态；

3）在程序中，可任意把某步激活；

4）当某步激活后，原来激活它的条件变化，不再对其产生影响。

步进程序可以顺序地被调用，直至最后一步。也可以分支调用，依条件按不同的分支进行。也可以平行调用，条件具备时，可同时调两个步程序，然后再依各的情况再一步步推进，直到退出步进程序，返回主程序。

图1-68所示为3家PLC用于步进指令及其的使用例子。

图1-68a为欧姆龙PLC步进指令及其使用。它用W0.00等（内部工作区）作为步标识。当0.00ON，步W0.00被激活，A段程序（在虚线处，程序未画出，下同）被扫描、被执行。这时，如0.01ON，则W0.01步激活，并退出W0.00步，B段程序被扫描、被执行。这时，如0.2ON，则W100.00步激活，并退出W0.01步。但，如程序中无此步，则意味着退出步进程序。欧姆龙无步及整个步进程序结束指令。

提示1：欧姆龙用的标识B可以是任何继电器。而其它两家PLC的标识B只能是状态继电器S。

提示2：欧姆龙PLC所有步进指令应放在其它主程序之后，子程序（见后）之前。如果主程序放在它之后，那这部分主程序将不执行；如把它放在子程序之后，它也将不执行。

图1-68b为西门子PLC步进指令及其使用。它用S0.0等作为步标识。当I0.0ON，步S0.0被激活，A段程序被扫描、被执行。这时，如I0.1ON，则S0.1步激活，并退出S0.0步，B段程序被扫描、被执行。这时，如I0.2ON，则S0.1复位，退出W0.1步。图1-68b每步程序都有结束指令（SCRE）。

图1-68 步进指令及其使用例子

图1-68c为三菱PLC步进指令及其使用。它用S0等作为步标识。当X000 ON，步S0被激活，A段程序被扫描、被执行。这时，如X001 ON，则S1步激活，并退出S0步，B段程序被扫描、被执行。这时，如X002ON，则S1复位，退出S1步。图1-68c中RET指令代表步进程序结束。

提示1：欧姆龙调新步时，旧的步先OFF后，然后，新的步才ON。即新的与旧的步从不同时工作。而三菱PLC、西门子PLC，则是新的步先ON后，旧的步才OFF，即新、旧的步将同时ON一个扫描周期。

提示2：三菱PLC步进程序，还可用SFC语言编程。

（3）循环指令

它由FOR和NEXT两条指令组成，配对使用。FOX为循环开始，而NEXT为循环结束。其功能是使这两条指令间的指令按指定的次数重复执行。重复多少次，则在FOR指令中指明。

FOR-NEXT循环可嵌套，但层数是有限制的。其限制的约定，随PLC型别而定。图1-69所示为3家PLC用于两层嵌套的使用例子。

从图1-69知，这里外层都是重复执行3次，而内层2，则执行2次。程序段A、B和C都是如下执行：A→B→B→C，A→B→B→C，A→B→B→C。

执行循环程序时，如需要临时退出，对欧姆龙PLC可在需退出处，用BREAK指令。若要从嵌套循环中退出，则需要多个（嵌套层数）BREAK指令。而西门子、三菱PLC则可用跳转指令，指定跳到循环外的某标号处。西门子还可用INDX值处理。每当执行一次循环，INDX值将加1。当它大于等于FINAL值时，也可退出循环。此外，它的FOR指令还要求先设置逻辑条件，如图1-69b，I2.0ON（对1）及I2.1ON（对2）即为它们的逻辑条件。

图1-69 FOR-NEXT指令及其嵌套使用

（4）子程序

子程序指令总是含子程序入口、子程序结束标志及子程序调用等指令。表1-9所示为3家PLC用的子程序指令。表中N为子程序标号。

表1-9 PLC子程序指令

子程序指令的要点如下：

1）子程序入口到子程序结束指令间的程序为子程序；

2）在一个程序中，可以有多个子程序，用标号N相区别；

3）不是子程序的其它程序为主程序；

4）西门子PLC的子程序安排在不同标号的单独程序模块中，因此，它无入口指令，也无须结束指令；

5）欧姆龙、三菱PLC子程序安排在主程序之后END指令之前，但三菱PLC的主程序之后，要加主程序结束指令（FEND），子程序则放在FEND指令之后。

6）在主程序中，可用相应指令调用子程序，被调用一次，则被扫描、被执行一次，可多次使用；

7）在子程序中，也可用相应指令调用其它子程序，但不能调自身，即可嵌套，但不能递归。调的层数也是受限制的，其限制的约定，随PLC型别而定；

8）子程序一旦调用，总是从入口直到结束。但西门子可用RET指令，于中途退出，而其它两家PLC则可用跳转指令中途退出。

图1-70所示为3家PLC子程序指令及其使用。

图1-70 子程序指令及其使用

从图1-70知，当调用子程序逻辑条件成立（如图中0.00、I0.0、X000 ON），则都将转去执行子程序，执行后，再接着执行主程序的后续部分。如图1-70中0.02OFF及I0.2、X002ON，则在子程序中，执行A部分程序后，中途退出；否则，执行A、B两部分程序都执行完，才退出。

提示：所有的子程序都要安排在主程序的后面，在END指令之前。不然，子程序后的主程序指令将不被执行。

对一些多任务编程的PLC，其子程序还有全局与局部之分。局部子程序只能用于本任务。要想所有任务都能调用，要用全局子程序。

如欧姆龙CJ系列机，全局子程序指GSBN（751）和GRET（752）之间的程序段。调用指定编号的全局子程序，要用全局子程序调用指令GSBS（750）。

三菱Q系列等中、大型机除了用CALL正常调用子程序。还有FCALL（输出OFF调用）、ECALL（程序文件之间子程序调用）、XCALL等指令。

提示1：西门子S7-200机的子程序可带参数。参数用子程序的局部变量自行定义。参数有子程序输入（IN）、输出（OUT）及输入、输出（IN-OUT）兼而有之共3种。在调子程序时，输入参数要写在输入端；输出参数要写在输出端；输入、输出参数既要写在输入端，又要写在输出端。当然，如不定义局部变量，将不带参数。具体运用实例见本书第2章第6节。

提示2：欧姆龙、三菱小型机的子程序不带参数。但在调用前可作预处理，调后再作后处理，也可起到带参数的作用。欧姆龙PLC还有宏调用，类似于带参数子程序。只是，它的参数使用限制较多。

提示3：三菱Q系列等中、大型机的子程序也可带参数。但位参数只有输入、输出。并要用专用内部器件，即功能软元件FX（入）、FY（出）、FD（寄存器）作形式参数。同时也有宏。宏的形式参数也要用专用内部器件（VX、VY、VD）。

（5）中断

中断也是调子程序，但它不是靠指令调，而是靠中断事件调。且调的子程序编号与所发生的事情对应。这些子程序有时还称为中断服务程序。

PLC中断事件可以来自外部，也可来自内部。前者称外中断，后者称内中断。

外部中断用输入点。当可中断工作（取决于机型及设定）的输入点，从OFF到ON的时，则发生与其对应的中断事件，并调相应的中断服务程序。每发生一次中断事件，则调一次中断服务程序。有了这样中断，可缩短PLC对该输入信号的响应时间。

此外，高速计数信号输入，也会产生多种中断。如计数中断，可输入高速脉冲的输入点（取决于机型及设定），输入高速脉冲会自动中断计数；再如比较中断，中断计数后，会自动进行中断比较；最后，还可根据中断比较结果，调用相应的中断子程序。

另外，有的PLC（如S7-200机）还有通信中断。收到字符，或发送字符及出错等，都会引起相应的中断。

内部中断的事件来自PLC内部。典型的内部中断为定时中断，经设定可准确定时运行相应的中断程序。

为了处理好中断，提高程序的控制可靠性与效率，PLC提供了有关的中断处理指令。表1-10所示为3家PLC的一些有关的中断指令。

表1-10 PLC的一些有关的中断指令

注：“∗”仅用于小型机定时中断；“∗∗”中断事件与子程序的关系是确定的。

中断允许、禁止指令用于确定在运行程序时是否允许中断。当程序的某一部分不允许中断时，可用中断禁止指令；某一部分允许中断时，可用中断允许指令。

提示：欧姆龙PLC默认为中断允许。而三菱、西门子PLC则默认中断不允许。为此，后者要使用中断，需先允许中断，而前者做好有关设定就可以了。

设定中断屏蔽是为了确定是否允许某个内、外中断事件产生。如可外中断的输入点，可设定其为从OFF到ON产生中断，也可相反，也可不让其产生中断。

提示：中断允许与中断屏蔽是两个概念，前者是指，所运行的程序是否允许接受中断，后者是指，是否允许中断事件出现后产生中断。前者可用指令处理，而后者多为通过相关设定处理。

PLC处理中断事件是有个过程的。当发生中断事件时，PLC总是先记录发生的事件，并对其按优先级排队。优先级高的先执行，它执行完了，再执行优先级低的。所有中断任务处理完了，再转回执行正常的循环程序。一般讲，优先级与中断的任务号是对应的。中断编号越小，优先级越高。

要注意的是已记录但未执行的中断，其后又发生相同的事件，PLC对此将不理睬。所以，不是发生的所有中断事件都会处理的。另外，对已作记录，但未执行的外中断任务，可用CLI指令取消。

提示1：三菱中断子程序入口编号开始字符为I（不同的事件，有不同的编号），而不是P；子程序结束指令为IRET，而不是SRET。

提示2：对多任务编程或模块化组织的PLC，它不调子程序，而是调用POU。

如果在一个I/O中断任务正在执行时，接收到一个不同的中断输入，输入的中断号在内部被记录，直至当前任务和其它较高优先级别的任务执行完毕。

以上只是对有关PLC的有关指令系统作些简要介绍。只是希望读者能从总体上，或从功能上理解它。至于指令的细节，请参阅有关说明书。

提示：弄通PLC指令，除了仔细阅读有关说明书，最好的方法是对指令作仿真或联机实际测试。在实际测试中理解要点与细节。