西门子S7-200 SMART位逻辑指令、逻辑运算指令如何使用？

位逻辑指令是PLC编程中最基本、使用最频繁的指令，按不同的功能和用途具有不同的形式，总的来说可以分为下述几大类：标准位逻辑指令、置位/复位指令、立即位逻辑指令、其他位逻辑指令。

位逻辑指令分类

标准位逻辑指令包括常开触点、常闭触点和输出线圈指令；置位/复位指令包括置位指令、复位指令、置位优先RS触发器指令和复位优先RS触发器指令；立即位逻辑指令包括立即常开或立即常闭触点指令、立即输出线圈指令、立即置位指令、立即复位指令，指令中都带有I标识；其它位逻辑指令包括取反指令、上升沿指令、下降沿指令和空操作指令。

标准位逻辑指令

下面我们以起保停控制程序为例来讲解一下位逻辑指令的使用。要求编写起保停控制程序，即按下瞬动按钮I0.0启动电动机Q0.0，按下瞬动按钮I0.1停止电动机Q0.0。首先，我们双击桌面上的STEP7-Micro/WIN SMART编程软件图标，启动编程软件，从指令树的位逻辑指令选项中选择一个常开触点，拖放到程序编辑器的程序段1中，输入地址I0.0作为启动触点，拖动一个常闭触点与其串联，输入地址I0.1作为停止触点，拖放一个输出线圈，输入地址Q0.0作为起保停电路的输出线圈。

拖放触点和线圈

在常开触点I0.0的下方拖放一个Q0.0的常开触点，单击工具栏中的插入向上垂直线按钮与其并联，作为自锁触点，这样一个简单的起保停控制程序的编写就完成了。编译、下载程序到S7-200 SMART。单击菜单中的下载按钮，在打开的通信对话框中选择要访问的CPU，单击确定进行下载，下载完成后关闭对话框。

下载程序

我们可以在线查看程序的运行情况。单击PLC菜单下的运行按钮，运行项目，单击调试菜单下的程序状态按钮，在线观察程序的执行情况。按下启动按钮I0.0，可以看到输出线圈Q0.0接通，按下停止按钮I0.1，可以看到输出线圈Q0.0断开。

在线查看程序运行

S7-200 SMART逻辑运算指令按照操作类型可以分为四种：取反指令、逻辑与指令、逻辑或指令和逻辑异或指令。如下图所示，四列对应四种操作类型：

逻辑运算指令按操作类型可分为四种

S7-200 SMART逻辑运算指令按照操作数长度可以分为三种：字节逻辑运算指令、字逻辑运算指令、双字逻辑运算指令。如下图所示，三行对应三种操作数长度类型：

逻辑运算指令按操作数长度可分为三种

字节逻辑运算指令是对单字节数据进行逻辑操作，其操作数为八位无符号数。

字节逻辑运算指令

字逻辑运算指令是对字数据进行逻辑操作，其操作数为十六位无符号数。

字逻辑运算指令

双字逻辑运算指令是对双字数据进行逻辑操作，其操作数为三十二位无符号数。

双字逻辑运算指令

下面我们来介绍不同操作类型的逻辑运算指令。取反指令将输入端IN操作数的二进制数逐位取反，并将结果送到输出端OUT中，例如将VW0中的数据逻辑取反后送到MW10，我们可以发现，执行逻辑取反指令后，每一位由0变为1、1变为0。

逻辑取反指令

逻辑与指令将输入端IN1、IN2两个操作数的对应位执行“与”运算，并将结果送到输出端OUT中，例如将VB1、VB2中的数据逻辑与后送到MB0中，我们可以发现，执行逻辑与运算指令后，如果两个操作数的对应位都为1，则运算结果的对应位为1，否则为0。

逻辑与指令

逻辑或指令将输入端IN1、IN2两个操作数的对应位执行“或”运算，并将结果送到输出端OUT中，例如将VB1、VB2中的数据逻辑或后送到MB1中，我们可以发现，执行逻辑或运算指令后，如果两个操作数的对应位都为0，则运算结果的对应位为0，否则为1。

逻辑或指令

逻辑异或指令将输入端IN1、IN2两个操作数的对应位执行“异或”运算，并将结果送到输出端OUT中，例如将VB1、VB2中的数据逻辑异或后送到MB2中，我们可以发现，执行逻辑异或运算指令后，如果两个操作数的对应位不同，则运算结果的对应位为1，否则为0。

逻辑异或指令

下面我们将通过一个实例来说明逻辑运算指令在程序中的使用方法。要求将VW2和VW4中的数据进行逻辑与后，送到VW6。首先我们双击电脑桌面上的STEP7-Micro/WIN SMART图标，打开编程软件，从指令树的位逻辑中选择一个常开触点拖放到程序编辑器的程序段1中，输入地址I0.0，从指令树逻辑运算指令中选择字与指令拖放到常开触点后，在IN1处输入地址VW2，在IN2处输入地址VW4，在OUT处输入地址VW6，这样一个简单的逻辑运算指令的应用程序就完成了。

逻辑运算指令应用实例

将应用程序编译下载到S7-200 SMART PLC。单击菜单中的下载按钮，在打开的通信对话框中选择要访问的CPU，单击确定进行下载，下载完成后关闭对话框。查看程序的运行情况，单击PLC菜单下的运行按钮，运行项目，单击调试菜单下的程序状态按钮，在线观察程序的执行情况。在状态图表中输入地址VW2，格式选择十六进制。选中VW2单元格按回车键，地址列自动递增，添加地址VW4和VW6，格式和上一行相同。

在线观察程序执行

单击状态图表工具栏中的状态图表按钮，可以看到VW2、VW4和VW6的当前值都为0，在新值列中分别输入十六进制3456和十六进制00FF，单击状态图表工具栏中的写入按钮，则VW2和VW4变为相应的值，而VW6中的值不变。

写入相应数值

按下I0.0可以看到VW6的值变为十六进制0056，为VW2和VW4逻辑与的结果。

逻辑运算结果

关注本号学习更多PLC编程知识。

PLC、DCS、FCS控制系统的区别到底是什么？

FCS可以说是第五代过程控制系统，是由PLC（Programmable Controller）或DCS（Distributed Control System）发展而来的。FCS与PLC及DCS之间有千丝万缕的联系，又存在着本质的差异。本文针对PLC、DCS、FCS三大控制系统的特点、性能和差异作一分析。

PLC、DCS、FCS三大控制系统的基本特点

目前，在连续型流程生产工业过程控制中，有三大控制系统，即PLC、DCS和FCS。它们各自的基本特点如下：

1、PLC

　　（1）从开关量控制发展到顺序控制、运算处理，是从下往上的；

　　（2）逻辑控制、定时控制、 计数控制、 步进(顺序)控制、连续PID控制、 数据控制――PLC具有数据处理能力、 通信和联网等多功能；

　　（3）可用一台PC机为主站，多台同型PLC为从站；

　　（4）也可一台PLC为主站，多台同型PLC为从站，构成PLC网络。这比用PC机作主站方便之处是：有用户编程时，不必知道通信协议，只要按说明书格式写就行；

　　（5）PLC网络既可作为独立DCS/TDCS，也可作为DCS/TDCS的子系统；

　　（6）主要用于工业过程中的顺序控制，新型PLC也兼有闭环控制功能。

2、DCS

　　（1）分散控制系统DCS与集散控制系统TDCS是集4C（Communication，Computer， Control、CRT）技术于一身的监控技术，是第四代过程控制系统。既有计算机控制系统控制算式先进、精度高、响应速度快的优点，又有仪表控制系统安全可靠、维护方便的要求；

　　（2）从上到下的树状拓扑大系统，其中通信（Communication）是关键；

　　（3）是树状拓扑和并行连续的链路结构，也有大量电缆从中继站并行到现场仪器仪表；

　　（4）模拟信号，A/D—D/A、带微处理器的混合。是由几台计算机和一些智能仪表智能部件组成，并逐渐地以数字信号来取代模拟信号。

　　（5）一台仪表一对线接到I/O，由控制站挂到局域网LAN；

　　（6）DCS是控制（工程师站）、操作（操作员站）、现场仪表（现场测控站）的3级结构。缺点是成本高，各公司产品不能互换，不能互操作，大DCS系统是各家不同的；

　　（7）用于大规模的连续过程控制，如石化、大型电厂机组的集中控制等。

3、FCS

　　（1）FCS是第五代过程控制系统，它是21世纪自动化控制系统的方向。是3C技术（Communication，Computer， Control）的融合。基本任务是：本质（本征）安全、危险区域、易变过程、难于对付的非常环境；

　　（2）全数字化、智能、多功能取代模拟式单功能仪器、仪表、控制装置；

　　（3）用两根线联接分散的现场仪表、控制装置，取代每台仪表的两根线。“现场控制”取代“分散控制”；数据的传输采用“总线”方式；

　　（4）从控制室到现场设备的双向数字通信总线，是互联的、双向的、串行多节点、开放的数字通信系统取代单向的、单点、并行、封闭的模拟系统；

　　（5）用分散的虚拟控制站取代集中的控制站；

　　（6）把微机处理器转入现场自控设备，使设备具有数字计算和数字通信能力，信号传输精度高，远程传输。实现信号传输全数字化、控制功能分散、标准统一全开放；

　　（7）可上局域网，再可与internet相通。既是通信网络，又是控制网络；

　　（8）3类FCS的典型应用：1) 连续的工艺过程自动控制如石油化工，其中“本安防爆”技术是绝对重要的；2）分立的工艺动作自动控制如汽车制造机器人、汽车；3）多点控制如楼宇自动化。

　　这三大控制系统，尤其是DCS、PLC，都在电站得到了广泛应用，而且效果也非常好。

三大控制系统之间的差异

PLC系统与DCS系统的结构差异不大，只是在功能的着重点上的不同，DCS着重于闭环控制及数据处理。PLC着重于逻辑控制及开关量的控制，也可实现模拟量控制。

DCS或PLC系统的关键是通信。也可以说数据公路是分散控制系统DCS及PLC的脊柱。由于它的任务是为系统所有部件之间提供通信网络，因此，数据公路自身的设计就决定了总体的灵活性和安全性。数据公路的媒体可以是：一对绞线、同轴电缆或光纤电缆。

DCS的特点是：（1）控制功能强。可实现复杂的控制规律，如串级、前馈、解耦、自适应、最优和非线性控制等。也可实现顺序控制。（2）系统可靠性高。（3）采用CRT操作站有良好的人机界面。（4）软硬件采用模块化积木式结构。（5）系统容易开发。（6）用组态软件，编程简单，操作方便。（7）有良好的性价比。

通过数据公路的设计参数，基本上可以了解一个特定DCS或PLC系统的相对优点与弱点。

　（1）系统能处理多少I/O信息。

　（2）系统能处理多少与控制有关的控制回路的信息。

　（3）能适应多少用户和装置（CRT、控制站等）。

　（4）传输数据的完整性是怎样彻底检查的。

　（5）数据公路的最大允许长度是多少。

　（6）数据公路能支持多少支路。

　（7）数据公路是否能支持由其它制造厂生产的硬件（可编程序控制器、计算机、数据记录装置等）。为保证通信的完整，大部分DCS或PLC厂家都能提供冗余数据公路。

　　为了保证系统的安全性，使用了复杂的通信规约和检错技术。所谓通信规约就是一组规则，用以保证所传输的数据接收与发送。

　　目前在DCS和PLC系统中一般使用两类通信手段，即同步的和异步的，同步通信依靠一个时钟信号来调节数据的传输和接收，异步网络采用没有时钟的报告系统。

FCS具有（1）很好的开放性、互操作性和互换性。（2）全数字通信。（3）智能化与功能自治性。（4）高度分散性。（5）很强的适用性。

FCS的关键要点有三点：

（1）FCS系统的核心是总线协议，即总线标准。

采用双绞线、光缆或无线电方式传输数字信号，减少大量导线，提高了可靠性和抗干扰能力。FCS从传感器、变送器到调节器一直是数字信号，这就使我们很容易地处理更复杂、更精确的信号，同时数字通信的差错功能可检出传输中的误码。

FCS可以将PID控制彻底分散到现场设备（Field Device）中。基于现场总线的FCS又是全分散、全数字化、全开放和可互操作的新一代生产过程自动化系统，它将取代现场一对一的4～20mA模拟信号线，给传统的工业自动化控制系统体系结构带来革命性的变化。

根据IEC61158的定义，现场总线是安装在制造或过程区域的现场装置与控制室内的自动控制装置之间的数字式、双向传输、多分支结构的通信网络。现场总线使测控设备具备了数字计算和数字通信能力，提高了信号的测量、传输和控制精度，提高了系统与设备的功能、性能。IEC/TC65的SC65C/WG6工作组于1984年开始致力于推出世界上单一的现场总线标准工作，走过了16年的艰难历程，于1993年推出了IEC61158-2，之后的标准制定就陷于混乱。2000年初公布的IEC61158现场总线国际标准子集有八种，分别为：

①类型1 IEC技术报告（FFH1）；②类型2 Control-NET（美国Rockwell公司支持）；③类型3 Profibus（德国Siemens公司支持）；④类型4 P-NET（丹麦Process Data公司支持）；⑤类型5 FFHSE（原FFH2）高速以太网（美国Fisher Rosemount公司支持）；⑥类型6 Swift-Net（美国波音公司支持）；⑦类型7 WorldFIP（法国Alsto公司支持）；⑧类型8 Interbus（美国Phoenix Contact公司支持）。

　除了IEC61158的8种现场总线外，IEC TC17B通过了三种总线标准：SDS（Smart Distributed System）；ASI（Actuator Sensor Interface）；Device NET。另外，ISO公布了ISO 11898 CAN标准。其中Device NET于2002年10月8日被中国批准为国家标准，并于2003年4月1日开始实施。

　所以，要实现这些总线类型的相互兼容和互操作，就目前状态而言，几乎是不可能的。开放的现场总线控制系统的互操作性，就一个特定类型的现场总线而言，只要遵循同一类型现场总线的总线协议，对其产品是开放的，并具有互操作性。换句话说，不论什么厂家的产品，也不一家是该现场总线公司的产品，只要遵循同一类型总线的总线协议，产品之间是开放的，并具有互操作性，就可以组成总线网络。

　另外，FCS还可以通过网关和企业的上级管理网络相连，以便管理者掌握第一手资料，为决策提供依据。所以现场总线具有开放性、互操作性、系统结构的高度分散性、灵活的网络拓扑结构、现场设备的高度智能化、对环境的高度适应性等诸多突出特点。

（2）FCS系统的基础是数字智能现场装置　

控制功能下放到现场仪表中，控制室内仪表装置主要完成数据处理、监督控制、优化控制、协调控制和管理自动化等功能。

数字智能现场装置是FCS系统的硬件支撑，是基础；道理很简单，FCS系统执行的是自动控制装置与现场装置之间的双向数字通信现场总线信号制。现场装置必须遵循统一的总线协议，即相关的通讯规约，具备数字通信功能，能实现双向数字通。再一点，现场总线的一大特点就是要增加现场一级控制功能。　

（3）FCS系统的本质是信息处理现场化

对于一个控制系统，无论是采用DCS还是采用现场总线，系统需要处理的信息量至少是一样多的。实际上，采用现场总线后，可以从现场得。

相关问答

欧姆龙PLC仿真软件用什么?

欧姆龙的编程软件自带模拟功能,点击模拟-在线模拟即可。使用时点击梯形图里的启动--右键-强制-on/0ff.欧姆龙的编程软件自带模拟功能,点击模拟-在线模拟即可...

三菱plcff指令详解?

在plc中是交替执行的意思。交替执行就是比如输入一个常开触点M0然后输出一个线圈M1,当第一次接通M0时,M1变为ON状态。当第二次接通M0时,M1就会变成OFF状态。...

如何破解abb机器人模拟软件

[回答]AC500系统的构成CPUCPU有PM571、PM581和PM591三个不同的等级。而这不同等级的CPU均可用同一个编程软件使用5种不同编程语言进行编程。CPU上...

plc未连接怎么回事?

有多种可能原因导致PLC无法连接,下面列出几种常见情况:1.电源故障:PLC可能处于未启动状态,检查PLC的电源是否正常,是否被正确地接线。2.网络故障:PLC未能...

大侠们!有没有人能告诉我:娄底靠谱的软件编程学校，软件编程...

[回答]用触摸屏编程软件进行编程,多做几个画面,每个画面对应一个模号,使用时直接调出就可以了。祝你成功!1.电气图纸设计软件(EPLAN)学习2.自动化系统概...

请问三菱软件与PLC通信时为什么总是出现通信错误?-亦合的...

这种出现通信错误的情况一般是COM格式字不对,要重新设置COM口,还有一种出现通信错误的情况是电脑编程软件和PLC通信时,PLC上的停止和运行的开关不在...

PLC到底是怎么替代传统继电接触控制系统的?

PLC取代传统继电器控制是必然事件,真的PLC控制跟继电器控制优点太多。现在自动化生产过程中,PLC用的非常非常普遍,可以说几乎把传统继电器控制的地位挤掉了。...

三菱PLC如何用一个按钮控制灯的亮灭?

如何用三菱PLC实现一个开关控制一个灯的亮或者灭,可以有两种方法。第一,可以用带自锁功能的按钮开关。这个控制最简单,而且不需要PlC。第二,可以用复位按钮...

欧姆龙CP1H的模拟量如何读取?

这个意思是开模拟量通道。CJ系列的PLC的模拟量通道是在从D20000开始的数据区里设置开通不开通,以及输入信号的种类的。如果不开通通道,PLC程序里就无法转换模...

三菱plc，T0K0K0H0FF0FK1，怎么理解?

应该是零件编码:PLC编程逻辑控制器(programmablelogiccontroller)TOK:产地tokyo剩下的是表示具体型号和生产作番应该是零件编码:PLC编程逻辑控制器(pr...