基本逻辑操作指令讲解

对二进制数（bit、位）进行逻辑操作，是PLC最简单的、也是最基本的功能。其所用的指令称为基本逻辑操作指令。所有的PLC都有这类指令。

这类指令可分为：读（输入类）与写（输出类）两种。

读指令是读操作数的逻辑值，并与已有的结果值进行逻辑运算，进而修改结果值。

写指令指的是把结果值写给操作数。

这里的“结果值”就是将要讨论的R寄存器的值，有的称为RLO（Result of Logic Oper-ation），即逻辑运算结果。西门子公司的S7-200称之为逻辑栈顶（The Top of the Logic Stack，TOS）。

1.基本指令要点

（1）LD指令，为装载指令。有的PLC用ST（起始）作为它的符号。

LD指令的作用是，把指定操作数（位）的值（0或1，分别代表断或通，工作或不工作……）送入结果寄存器R，并把结果寄存器的原有内容送入堆栈P（有的为第二个RLO，不是堆栈）。

LD指令的语句表符号格式为

指令地址LD操作位地址

梯形图符号为

它为常开触点，并总是与梯形图的母线相连。它的功能为

这里a为操作数的地址，括号代表a的值。R为结果寄存器，P为堆栈。堆栈为先进后出的存储单元，一般长度为8位（bit），与PLC型别有关，CJ1机为16位。8位时，可存储8个二进制数，再续存时，最先存的数丢失。堆栈主要在逻辑块操作，或需多个输入条件时用到它。

LDNOT指令，它加一个NOT，表示把操作数的值取反，然后再送结果寄存器。其它的同LD指令。在梯形图上，它用常闭触点代表，在两短平行线的基础上，再加一小斜线。

有的PLC，LD及LDNOT指令还可加感叹号（！）及上或下箭头（↑↓），其含义前已介绍。加了这个感叹号、向上及向下箭头，使指令的功能大为增强，一个指令可起到多个指令的作用。

S7-200逻辑栈，除了栈顶，还有8位栈体，也可暂存8位（bit）。它的栈体相当于这里的栈，而栈顶则相当于这里的结果寄存器。

（2）AND指令，为与操作指令。有的PLC的符号为A或别的符号，但作用相同。

AND指令的作用是把操作位的值与R的值相与，然后再送入R中。这时，堆栈的内容无变化。

其语句表的符号为

指令地址AND操作位地址

梯形图符号为

为常开触点，代表串联。其功能为

这里a为操作数的地址，括号代表a的值。R为结果寄存器。

ANDNOT指令。它也是加一个NOT，表示把操作位的值取反，然后再与结果寄存器的值相与。其它的同AND指令。它在梯形图上为常闭触点。

有的PLCAND及ANDNOT指令也可加感叹号、上下箭头。含义同LD指令。

（3）OR指令，为或操作指令。有的PLC用O或别的符号表示。

OR指令的作用是把操作位的内容与R中的内容相或，然后再存入R中。这时，堆栈的内容无变化。

梯形图符号为

OR指令的语句表符号为

指令地址OR操作位地址

为常开触点，代表并联。

其功能为

这里用的符号同AND指令。

ORNOT指令，加一个NOT，代表先取反而后才或。它在梯形图上为常闭触点。

有的PLC，其OR、ORNOT指令也可加感叹号，上下箭头，含义同LD指令。

（4）AND-LD、OR-LD指令，为块与、块或指令，无操作数。有的PLC用别的符号。

其作用是把结果寄存器的内容与堆栈的内容作逻辑与，或逻辑或，然后再送结果寄存器。

其语句表符号为

指令地址AND-LD或指令地址OR-LD

它在梯形图上代表两组触点的串联或并联。

AND-LD功能为

OR-LD功能为

AND-LD、OR-LD指令用于触点组间的串联或并联，是很有用的指令。如图2-22所示，其对应的助记符指令也已列出。

（5）OUT指令，为写指令。语句表的符号为

指令地址OUT操作位地址

梯形图符号为输出线圈，可用圆圈或方块表示。如下图所示。

其功能为

图2-22 触点组间的串联或并联

这里a为操作数的地址。执行OUT指令后堆栈内容不变，R的内容也不变，只是把R的内容传给a。

OMRON公司的OUT指令还可加NOT。如下图所示。

其含义是把R先取反，然后再传给a。表示符号为在OUT的符号基础上，加一斜线。有的PLC，OUT及OUT NOT指令也可加感叹号（！），如CJ1机。含义同上。（6）S、R指令，置位、复位指令。其操作数为位地址，也是一种输出指令。

S为置位（SET），R为复位（RESET）。只要执行本指令时，结果寄存器R的内容为1，则执行。否则不执行，其操作数值不变。执行置位（SET）指令，其操作数置1。执行复位RESET）指令，其操作数置0。

如图2-23所示，若0.00 ON，0.01 OFF，则10.00置1。若0.01 ON，则10.00置0（因它在SET指令之后执行，可更改SET指令执行的结果）。若0.00及0.01 OFF，则10.00值不变。

把这两者复合在一起，为KEEP指令。类似于R_S触发器。有两个输入端，一为R端，另一为S端，分别对操作位置0（复位）或置1（置位）。

S、R指令可分开置于程序的不同位置，用起来较灵活。而KEEP指令则要依此执行这两个指令，先S后R。

图2-23 置位、复位指令使用

这3个指令助记符的符号为

指令地址 S 操作位地址

指令地址 R 操作位地址

指令地址 KEEP 操作位地址

这3个指令都是输出指令。使用前都要对结果寄存器R赋值。

S、R指令前各赋一次值，KEEP指令之前要赋两次值（要两次使用LD指令）。在梯形图上的表示为线圈，或方块。S、R仅一个人端，而KEEP要有两个人端。如图2-24所示。(www.xing528.com)

提示：图2-23与图2-24两个程序，表面上功能是相同的，但实际是有区别的。如果用10.00代替0.01，当0.OOON时，图2-23程序可使10.000N、OFF按扫描周期交替出现，而图2-24程序10.00永远不可能ON图2-23程序的这个特点，可用以实现“单按钮起、保、停”控制。

CJ1机有，SETA指令，其功能码为530。可对多个位操作。梯形图符号如下：

这里，D为字的地址；

N1为操作数的起始位；

N2为要置位的操作位个数，可用常数，也可用地址。

图2-25所示为使用SETA指令的例子。

图2-24 KEEP指令使用

图2-25 SETA指令使用例子

1—N1：第5位 2—N2：20位

当0.00ON，将使D100的第5位（N1=5）开始，直到DM101的第8位，共20（N2=20）位置1。

多个位复位的是，RSTA指令，其功能码为531。梯形图符号如下：

这里，D为操作位所在的字地址；

N1为操作位的起始位；

N2为要复位的操作位个数，可用常数，也可用地址。

图2-26所示为使用RSTA指令的例子。依此例，当00000 ON时，将使DM0100的第3位开始到DM0101的第6位，共20位置0。

图2-26 RSTA指令使用例子

1—N1：第3位2—N 2：20位

提示：SETA指令及RSTA指令不仅可实现多位操作，而且，可对DM的位也可进行逻辑操作。

（7）微分指令，DIFU为上沿微分，DIFD为下沿微分。

它的操作数也是位地址。当执行DIFU时，R的内容从OFF（0）变为ON（1），则操作数的内容为1（ON）一个扫描周期。

当执行DIFD时，情况与DIFU相反。R从ON变到OFF，操作数ON一个扫描周期。

有的PLC，在一个程序中，微分指令的使用次数是有限制的，如OMRONC系列P型机，最多只能使用48次。

其助记符指令为

指令地址 DIFU B

其梯形图指令为

这里B为输出位，它的功能码为013。在逻辑条件从OFF到ON时，它使输出位ON一个扫描周期，如图2-27所示。

其助记符指令为

指令地址 DIFD B

其梯形图指令为

图2-27 上沿微分指令示意图

图2-28 下沿微分指令示意图

这里B为输出位，它的功能码为014。在逻辑条件从ON到OFF时，它使输出位ON一个扫描周期，如图2-28所示。

有的PLC的微分指令不作为输出指令，而作为中间指令。它可加在一组输入指令之后，加上它，然后再送给输出指令，用起来也很方便。CJ1机就有此指令，如UP、DOWN指令。

UP指令梯形图符号如下：

它的功能号为521。执行它时，可对其输入作上沿微分。

DOWN指令梯形图符号如下：

它的功能号为522。执行它时，可对其输入作下沿微分。

此外，还有NOT指令，其梯形图符号如下：

它的功能号为520。执行它时，可对结果寄存器取反。

2.基本逻辑指令应用

有了基本逻辑处理指令，PLC也就有了“与、或、非”逻辑的处理功能。在理论上讲，这就足以完成所有控制与计算，但最常用的还是用于控制输出。

（1）等效控制输出

输出仅取决于控制输入现状态。这是用开关控制电器工作的特点，也是组合逻辑的特征。图2-29所示的就是这类输出。它把开关接输入点0.00，负载用灯接输出点10.00，然后运行图示程序。

图2-29所示用户程序分别用LD、IL表示。从图中记载的各周期I/O状态可知，在周期1～n之前，由于开关已合上，输入点0.00的值为1。经运行程序后，输出点10.00也变为1。进而输出点合上，输出电路通，灯亮。在周期n及以后，开关断开，则输入点0.00的值为0，输出点10.00也变为0，输出点断开，输出电路断，灯灭。可知，这里灯的工作惟一取决于开关的状态。

图2-29 等效控制输出实例

（2）长效控制输出

控制输出不完全取决于输入的现状态，还与输入的历史有关。输入对输出有长效作用。这是继电器控制电器工作的特点，也是时序逻辑的特征。如图2-30所示，这里用两个按钮控制接触器，再用接触器控制一盏灯。

该图用户程序分别用LD、IL表示。此程序已在本书第1章就说明过，在此不再赘述。这里，当SB1合、或SB2合都可产生长效输出。

图2-30 长效控制输出实例

长效输出的特点是存在输出对输入的反馈。

提示：也可以使用置位、复位指令实现长效输出，效果相同。

（3）短效控制输出

它的控制输出也不完全取决于输入的现状态。其输入对输出仅有短暂的作用，故称短效输出。如图2-31所示的梯形图程序，用开关控制一盏灯，但中间插入内部辅助继电器200.00。

图2-31 短效控制输出实例

从分析该图可知，用户程序分别用LD、IL表示。分析可知，当开关合上，10.00则产生一个周期的输出。而当开关断开，则什么输出也没有。

所以，在稳定状态下，10.00永远为0。但在过渡状态下，它可为1。像这样仅为一个周期的信号也称脉冲信号，或微分输出。用其去控制灯的工作当然没有意义。但这在内部逻辑处理时，它是很有用的。

图2-32 微分下降沿输出

这里是当0.00从OFF到ON时，10.00ON一个扫描周期，也称为微分上升沿输出。有时需要微分下降沿输出，图2-32所示，就可以实现这样的输出。只是，这里把0.00从常开改为常闭。同时增加条3，并在条1串入触点200.01。这样做的目的是，在PLC开始运行第一周期不产生脉冲。只有当0.00先ON，后OFF时，才产生微分下降沿的脉冲输出。