1.赋值指令(输出指令)
赋值指令(=)将逻辑操作结果RLO写入指定地址位。
在梯形图中,输出指令只能放在逻辑符号串的最右端,且前面必须有常闭或常开触点。一个RLO可以驱动几个输出元件,输出线圈从上到下排列。图3-13是利用符号地址编写的梯形图赋值指令举例。
图3-13 输出指令举例
总结前面的位逻辑指令,请参考例3-1深入理解。
例3-1 位逻辑指令组合。梯形图和语句表程序如图3-14所示。
图3-14 例3-1的梯形图和语句表程序
其中,L20.0是局域变量。将梯形图转换为语句表时,局域变量L20.0是STEP7软件自动分配的。
例3-2 二分频器是一种具有一个输入端和一个输出端的功能单元,输出频率为输入频率的一半。时序图、梯形图程序和语句表程序分别如图3-15~图3-17所示,输入为I0.0,输出为Q4.0。
图3-15 二分频器的时序图
图3-16 二分频器的梯形图程序
2.RS触发指令
与普通线圈输出指令不同,RS触发指令可以实现类似接触式继电器电路的“自锁”功能。例如,在控制电动机正反转回路中,如果使用普通线圈输出指令,则必须始终按住正转或反转按钮才能保证电动机的连续运行;而采用RS触发器指令就可避免这种麻烦。RS触发指令分为触发器线圈和触发器方块两种形式。
图3-17 二分频器的语句表程序
(1)置位和复位指令置位 (S)和复位(R)指令根据RLO的值来决定操作数的信号状态是否改变,对于置位指令,一旦RLO为“1”,则操作数的状态置“1”,即使RLO又变为“0”,输出仍保持为“1”;若RLO为“0”,则操作数的信号状态保持不变。对于复位操作,一旦RLO为“1”,则操作数的状态置“0”,即使RLO又变为“0”,输出仍保持为“0”;若RLO为“0”,则操作数的信号状态保持不变。这一特性又被称为静态的置位和复位,相应地,赋值指令被称为动态赋值。置位和复位指令见表3-14。
表3-14 置位和复位指令置位(S)指令
(续)
说明:在程序中,置位指令和复位指令常常成对出现,并一一对应。在LAD中置位和复位指令要放在逻辑串最右端,而不能放在逻辑串中间,如图3-18所示。
图3-18 电动机置位和复位指令举例
说明:当接通触点S1或S3时,置位“MOTOR_ON”,电动机运行;当接通触点S2或S4时,复位“MOTOR_ON”,电动机停止;需要注意的是,当置位指令和复位指令同时有效时,即S1/S3和S2/S4同时接通时,由于PLC顺序扫描的原因,例程为复位优先,“MO- TOR_ON”复位,电动机停止。如果,上述例程中,置位指令在复位指令的下方,则例程为置位优先。
(2)RS触发器指令 如表3-15所示,RS触发器指令分成置位优先(SR触发器)和复位优先(RS触发器)两种类型。在置位优先型RS触发器中,R端在S端之上,当两个输入端都为1时,置位输入最终有效;复位优先型反之,S端在R端之上,当两个输入端都为1时,复位输入最终有效。请阅读图3-19所示的例子加深理解。
表3-15 RS触发器指令
说明:网络1中,I0.0接通时,复位Q4.0;I0.1接通时,置位Q4.0,且置位优先。中间结果存于存储位M0.0中。网络2中,I0.0接通时,置位Q4.2;I0.1接通时,复位Q4.2,且复位优先。中间结果存于存储位M0.2中。图3-20是这两种RS触发器的工作时序图。
图3-19 置位优先和复位优先型RS触发器指令举例
图3-20 RS触发器时序图(www.xing528.com)
例3-3 设计故障信息显示电路,故障信号I0.0为1时,Q4.0控制的指示灯以1Hz的频率闪烁。操作人员按复位按钮I0.1后,如果故障已经消失,指示灯熄灭。如果没有消失,则指示灯转为常亮,直至故障消失。时序图如图3-21所示。
图3-22所示为例3-3的梯形图程序,其中,M1.5是在S7-300CPU属性页面中定义的时钟寄存器,提供周期为1s的时钟脉冲,关于时钟寄存器请参考第2.4.6节内容。
图3-21 例3-3故障信息显示电路时序图
图3-22 例3-3梯形图程序
(3)跳变沿检测指令 STEP7中有两类跳变沿检测指令,一种是对RLO的跳变沿检测的指令,另一种是对触点的跳变沿直接检测的梯形图方块指令。
跳边沿检测指令常用于只扫描一次的情况,比如,在程序开始,给一个变量赋初值;如果不使用跳变沿检测指令,则由于PLC顺序循环扫描的工作方式,这个变量将永远是初始值,而不会发生任何变化。
1)RLO上升沿检测指令。上升沿检测指令识别RLO从0至1(上升沿)的信号变化,并产生一个扫描周期宽度的脉冲,并且在操作之后以RLO=1表示这一变化。用边沿存储位比较RLO的现在的信号状态与该地址上周期的信号状态,如果操作之前地址的信号状态是0,而现在RLO=1,那么操作之后,RLO将为1(脉冲),所有其他的情况为0。在该操作之前,RLO存储于地址中。RLO上开沿检测指令说明见表3-16。
表3-16 RLO上升沿检测指令说明
2)RLO下降沿检测指令。下降沿检测指令识别RLO从1至0(下降沿)的信号变化,并产生一个扫描周期宽度的脉冲,并且在操作之后以RLO=1表示这一变化。用边沿存储位比较RLO的现在的信号状态与该地址上周期的信号状态,如果操作之前地址的信号状态是1,并且现在RLO=0,那么操作之后,RLO将为1(脉冲),所有其他的情况为0。在该操作之前,RLO存储于地址中。RLO下降沿检测指令说明见表3-17。
表3-17 RLO下降沿检测指令说明
图3-23为跳变沿检测指令举例及其时序图,请读者对照着分析指令的执行方式。
图3-23 跳变沿检测指令举例及其时序图
3)触点信号上升沿检测指令说明见表3-18。
表3-18 触点信号上升沿检测指令说明
(续)
地址上升沿检测指令将<位地址1>的信号状态与存储在<位地址2>中的先前信号状态检查时的信号状态比较。如果有从0至1的变化的话,输出Q为1,否则为0。
4)触点信号下降沿检测指令说明见表3-19。
表3-19 触点信号下降沿检测指令说明
地址下降沿检测指令将<位地址1>的信号状态与存储在<位地址2>中的先前信号状态检查时的信号状态比较。如果有从1至0的变化的话,则输出Q为1,否则为0。
在梯形图中,地址跳变沿检测方块和RS触发器方块可被看做一个特殊常开触点。该常开触点的特性:若方块的Q为1,则触点闭合;若Q为0,则触点断开。
触点信号跳变沿检测指令举例及时序图如图3-24所示。
图3-24 触点信号跳变沿检测指令举例及时序图
(4)对RLO的直接操作指令 这类指令可直接对逻辑操作结果RLO进行操作,改变状态字中RLO的状态。指令详细说明见表3-20。
表3-20 对RLO直接操作的指令
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