Plc基本指令应用教案

课 题

Plc基本指令应用

授课班级

电气可编程控制器培训班

授课时间

2015.8.18/2015.8.25

教学目标

1、能够运用主控指令MC/MCR、栈指令MPS/MRD/MPP的功能

2、能够正确使用主控指令MC/MCR、栈指令MPS/MRD/MPP

3、能够运用置位、复位指令编写程序

教学重点

运用主控指令MC/MCR、栈指令MPS/MRD/MPP的功能

运用置位、复位指令编写程序

教学难点

正确使用主控指令MC/MCR、栈指令MPS/MRD/MPP

正确使用置位、复位指令编写程序

教学内容纲要

教法与说明

Plc基本指令应用

对于图1所示的梯形图可以用基本指令写出相应的指令语句表。但是对图2所示的梯形图则不能用已经讲过的基本指令进行编程。若写成如图2所示的指令则是错误的。因此，要正确写出图2所示的梯形图的指令语句表，则必须学习多路输出指令 。

图 1 图 2

一、基本指令介绍

多路输出指令是一个触点或触点组控制多个逻辑行的梯形图结构，多路输出指令共有两组，一组是MC/MCR指令，一组是MPS/MRD/MPP指令。现分别介绍：

（一）、MC/MCR指令

1、MC指令：MC指令称为“主控指令”。

功能是：通过MC指令的操作元件的常开触点将左母线临时移到所需要的位置，产生一个临时左母线，形成一个主控电路块。

MC指令的操作元件由两部分组成，一部分是主控指令使用次数（N0～N7），也称主控嵌套层数，一定要从小到大按顺序使用，另一部分是具体操作元件，可以是输出继电器Y或辅助继电器M中的其中一个。一般使用辅助继电器M。但是不能使用特殊辅助继电器。

2、MCR指令：

称为“主控复位指令”。功能是取消临时左母线，即将左母线返回到原来位置，结束主控电路块。MCR指令是主控电路块的终点。

MCR指令的操作元件只有主控指令使用次数N0～N7，但是一定要与MC指令中嵌套层数一致。如果是多级嵌套，则主控返回时，一定要从大到小按顺序返回。

MC/MCR使用举例如图3所示：

图 3

3、MC/MCR指令使用注意事项：

（1） MC指令的操作元件可以是输出继电器Y或辅助继电器M中的其中一个。一般使用辅助继电器M。但是不能使用特殊辅助继电器。

（2） 执行MC指令后，因左母线移到临时位置，所以，主控电路块必须用LD或LDI指令开始写指令语句表。

（3） MC指令后，必须用MCR指令使左母线有临时位置返回到原来位置。

（4）MC/MCR指令可以嵌套使用，嵌套级号是从N0～N7按顺序增加，顺序不能颠倒。最后主控返回用MCR指令时，必须按从N7～N0顺序返回，不能颠倒，最后一定是MCR N0指令。

（二）、 MPS/MRD/MPP指令

1、MPS指令：称为“进栈指令”。功能是将触点的逻辑运算结果推入栈存储器1号单元中，存储器每个单元中原来的数据依次向下推移。

MPS指令没有操作元件。

执行一次MPS指令，完成两个动作。第一个动作是栈存储器中每个单中数据依次向下一个单元推移，腾出1号单元，这个动作称为数据下压。第二个动作是将新的逻辑运算结果存入1号单元中。

2、MRD指令：称为“读栈指令”。功能是将栈存储器中1号单元的内容读出。

MRD指令没有操作元件。

执行MRD指令时，栈存储器中每个单元中内容不发生变化，即不会使数据下压，也不会使数据上托。

3、MPP指令：称为“出栈指令”。功能是：将1号单元中结果取出，存储器其他单元的数据依次向上推移。

MPP指令没有操作元件。

执行MPP指令时，完成两个动作。第一个动作是将栈存储器中号单元中结果取出。第二个动作使将2号单元中结果移到1号单元中。这个动作称为数据上托。

MPS/MRD/MPP指令的使用如图4、图5所示。

图4 图5

4、MPS/MRD/MPP指令使用注意事项：

（1）MPS指令与MPP指令必须成对使用，缺一不可。MRD指令有时可以不用。

（2）MPS指令连续使用次数最多不能超过11次。

（3）指令MPS或MRD或MPP之后若有单个常闭触点或常开触点串联，则应用ANI或AND指令。

（4）指令MPS或MRD或MPP之后若有触点组成的电路块串联，则应该用ANB指令。

（5）指令MPS或MRD或MPP之后无触点串联，直接驱动线圈，则应用OUT指令。

二、基本指令介绍

（一）、置位与复位指令

1、置位指令（SET）：功能是：驱动线圈，使其具有自锁功能，维持接通状态。

操作元件：输出继电器Y、辅助继电器M、状态继电器S。

2、复位指令（RST）：功能是：使线圈复位。

操作元件：输出继电器Y、辅助继电器M、状态继电器S、定时器T、计数器C。

置位指令（SET）和复位指令（RST）使用如图6所示。

图 6

（二）、脉冲微分指令：

脉冲微分指令主要用于检测输入的上升沿或下降沿，当条件满足时，产生一个很窄的脉冲信号输出。

1、PLS指令：

称为：“上升沿脉冲微分指令”。功能是：当检测到输入脉冲的上升沿时，PLS指令的操作元件Y或M的线圈得到一个扫描周期，产生一个宽度为一个扫描周期的脉冲信号输出。

PLS指令操作元件为：输出继电器Y、辅助继电器M，不含特殊继电器。

2、PLF指令：

称为“下降沿脉冲微分指令”。功能是：当检测到输入脉冲的下降沿时，PLF指令的操作元件Y或M的线圈得到一个扫描周期，产生一个宽度为一个扫描周期的脉冲信号输出。

PLF指令操作元件为：输出继电器Y、辅助继电器M，不含特殊继电器。

PLS指令和PLF指令使用如图7所示。

图 7

（三）、空操作与结束指令

1、NOP指令：

称为“空操作指令”。功能是：在调试程序时，用来取代一些不必要的指令。

没有操作元件。

2、END指令：

称为“结束指令”。功能是：执行到END指令后，END指令后的程序不再执行。

没有操作元件。

注意：END指令不是停机指令，而是执行用户程序的一个周期结束。

例: 1、任务：用PLC控制舞台艺术灯饰

2、要求：我们平时看到五光十色的舞台灯光,可以用PLC来控制。如图所示的舞台灯饰，共有7道灯，上方4道呈拱形，下方3道呈阶梯形。

要求1～7 号灯闪亮的时序如图所示：

3、分析：7号灯一亮一灭交替进行，间隔时间为5S；6、5、4号3道灯由内到外依次点亮，间隔时间为10S；3、2、1号阶梯灯由上至下依次点亮，间隔时间为10S，再全灭；整个过程需要60秒，循环往复。

操作要领讲解

1、根据时序图分析控制要求；

2、根据控制要求和面板确定PLC的I/O点数；

3、确定I/O的地址，并绘制出PLC的I/O接线图，如图3所示；

4、设计梯形图；

5、写出指令语句表。

6、程序录入到PLC，调试。

讲授法

引入法

讲授法、强调法

强调MC、MCR指令的区别及应用范围

强调法

强调MC、MCR指令的使用注意事项

讲授法，强调法

强调MPS、MRD、MPP指令的使用范围

举例法

讲授法

讲授法

图示法

讲授法

举例法

教学

反思

1、MC/MCR主控指令使用次数最多8层（N0～N7），一定要从小（大）到大（小）按顺序使用。

2、MPS指令与MPP指令必须成对使用，缺一不可。MRD指令有时可以不用。

3、MPS指令连续使用次数最多不能超过11次

4、SET/RST操作元件：输出继电器Y、辅助继电器M、状态继电器S、积算定时器T、计数器C。

5、PLS/PLF指令的操作元件是：输出继电器Y、辅助继电器M，不含特殊继电器。

6、执行到END指令后，END指令后的程序不再执行。END指令不是停机指令，而是执行用户程序的一个周期结束。

作业

布置

练习使用MPS/MRD/MPP指令编写程序

一段完整程序，最后如果没有END指令，会产生什么结果？

汇川技术PLC应用逻辑编程技巧（7）小型PLC编程经验

哈喽，你好啊，我是雷工！

前面学习记录按状态转移编程法、按功能分块编程法、按设备结构功能分块法、按工位分块法等编程思路，

接下来继续学习小型PLC编程经验的总结，

以下为学习笔记。

01 梯形图经验

小型PLC基本上都是用梯形图进行编程，以下经验是否正确：

①：LD梯形图语言编程，常用的指令在30个以内，可轻松上手，初学者不建议首选SFC编程语言；

②：编程时要多用子程序，这样可以便于编写结构化的程序，提高程序的可读性，提高执行效率，也更易于调试；

③：要尽可能多用状态划分的编程风格，尽量采用典型的状态排序；

④：编程时要先定义程序框架，把状态分块，界定每个程序块的功能、算法、接口变量，并用程序注释的方式进行记录；

02 开发经验

有人说PLC编程相比程序员的高级语言编程并不需要深度的学习。（你认可吗？）

小型PLC编程要灵活使用Autoshop编程工具，可以减轻记忆负担（有更好的经验，欢迎分享）

03 如何让程序更易于阅读和理解

在C#编程时，合理的注释能够让人更清晰的读懂理解程序；

那么PLC编程，哪些习惯能够便于他人和自己更容易的阅读理解程序呢？

①：工序图

在规划设备状态、设计好程序框架后，可以先拟定设备主要工艺的子程序，并以工序图的形式注释每个子程序的功能；

像入口变量属性、主要算法、输出变量等做好记录；

②：Excel表格

用好Excel表格，规划记录设备系统的程序变量；可以按变量属性进行区域的划分，特别注意与上位机交互的变量，各种操作命令、设定参数等分为不同的区域，不仅可以提高上位机读取效率，还能够防止上位机误该参数，导致难以查明的运行故障；

把设备运行状态参数放在低地址段，把需要保存的记录参数放高地址段；

把多个工位子程序使用的变量尽可能规划各自独立的区域，并且区域间预留适当的间隔；

③：给常用变量别名

对于重要的已经定义的常用变量，批量标注有意义的别名，可以避免编程过程中反复核对变量定义，可以有效提高效率；

04 编写注释的好处

①：开发时可以先一次性写出主要子程序的功能注释，这样比直接写程序思路更清晰连贯，考虑也更周全；

②：写注释的过程可以核对逻辑处理是否严谨；若发现问题可以及时完善注释，再开始写程序，可以避免写程序过程中发现问题，再修改程序，会更加费时费力；

③：注释梳理完成后，再按照注释编程，思路清晰，逻辑明确，可以更快的编程；

④：可以方便多人协作同时编程调试；

⑤：注释清晰有助于个人快速读程序，能够更快的进入编程状态，避免没有注释，自己之前写的程序自己还得捋半天才理清思路；

⑥：方便调试排查问题，便于后期维护；

05 调试技巧

当写完一个状态的子程序以后，就可以在PLC上验证该子程序的逻辑处理是否正确：

可以强制该子程序的触发条件，让PLC反复执行该子程序，给该子程序入口变量设置不同的数值，观察输出口变量的结果值，这样就能够判断该子程序的逻辑是否正确，以便及时修正；

06 编程细节

编写一个能用的程序很简单，但是实际项目中只是简单的能用还不够，还得要求程序安全、稳定、健壮；

这时候就需要完善程序的保护机制，让保护更全面，使其操作起来更流畅；

①：状态指针式程序控制的关键变量，要避免赋值不存在的状态值，导致死机；

②：变量定义时，允许上位机访问的区域要独立划分，上位机可读写的变量，要检查其合法性后使用；

③：采用bit类型的变量编程，容易出现意外的组合，应当尽可能采用D寄存器变量，会更加的安全；

④：要考虑乘除运算需要的最大单元占用，避免溢出；避免出现除0的操作；

⑤：编程时先实现设备工艺控制功能，再进行设备异常状况、设备保护功能的添加；

一套成熟稳定的PLC控制程序，其中超过40%的代码都是用于设备安全保护功能的。

毕竟很多厂的口号也都是安全第一，生产第二；

07 整体思路

①：要有自顶向下的编程思想，即先整体再局部，化繁为简，拆大为小，然后逐步编程，让编程简化；

②：PLC编程更加注重实操上手，单纯的看书看视频100遍，不如上手操作一遍，要多动手；

08 后记

以上是关于小型PLC的编程经验，有不妥之处或有更加牛掰的思路，欢迎在留言区留言评论。

更多的技术问题欢迎在交流群相互交流。

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