1.4 PLC指令系統

關鍵詞：指令系統、操作數、即時數、直接地址，間接地址、絕對地址、符號地址、輸入類指令、輸出類指令、中間指令、基本邏輯指令、應用指令、堆棧、結果寄存器。

一個PLC所擁有指令的全體稱為該PLC的指令系統。指令系統代表著PLC的性能或功能。一般講，功能強、性能好的PLC，其指令系統必然豐富，不僅指令類型多，而且功能強，所能干的事也就多。

早期可編程序控制器指令較少，如歐姆龍公司的C20機，才27條指令。而且指令的功能也不強。后續的產品，如CPM1A機，盡管為小型機，就有41種，148條。大型機更多，如CV1000，多達300多條。近期的產品，如CJ1/CJ1H機，盡管為小型機，其指令將近千條。而且還有功能很強的指令，如文字、文件處理指令。

PLC的指令系統是在對其編程之前必須弄清楚的。不熟悉指令系統，等于不懂語法用不好語言一樣，PLC的程序是設計不好的。

從廣義上講，廠商提供的系統功能與功能塊，也應算為指令系統的一個部分。如西門子S7-300/400 PLC的功能塊FB41、42、43用于實現PID算法，實質上它就是別的PLC的PID指令。當今各家高性能的PLC多都有此類功能或功能塊。這樣功能或功能塊的功能當然比一般指令要更強些。所以，現在再說PLC指令系統，不只是PLC指令的全體，而還要有系統提供的功能及功能塊。有的廠商把后者的集合也稱庫。

值得注意的是，各廠商、各型別PLC的指令系統都是基于微處理器技術，總是直接、間接地來自微處理器。所以有關指令的類別、實現功能以及發展水平，大體上多是相同的。也因此本書才有可能將對其分類，把各廠商PLC一些最常用的指令集合一起進行說明。然而PLC指令系統又是基于PLC具體硬件的，加上所用的編程語言又沒有統一的強制標準，所以，各廠商PLC的具體指令的差別還是不小的。即使是同一廠商，型號不同的PLC，其指令系統也不完全相同。所以，在注意對它們共同點的同時，也要看到對它們的區別點。這樣，才能全面、準確地理解和具體使用好相關的PLC的指令。

提示：由于篇幅限制，以下只是簡要地介紹本書涉及的PLC的一些典型指令。而全面、系統地弄清所使用的PLC的指令系統，對正確使用該PLC，編寫好高質量的PLC程序，是至關重要的。因此，在PLC實際編程過程中，建議要多查閱有關PLC的編程手冊，切實把有關指令弄懂、弄清。

為了加深對PLC指令的了解，以下先對PLC指令作分類分析，然后再對一些較常用的指令作簡單介紹。一些要用到的特殊指令，將在以后的章節中繼續介紹。

1.按指令的操作數，即程序數據的數量劃分

（1）無操作數指令，如END（程序結束）指令、NOP（空指令，不做任何操作），僅操作碼，無操作數。這類指令不多。

（2）單操作數指令，如LD（裝載）指令，除了操作碼（LD），還要有操作數（位地址）。

（3）多操作數指令，如MOV（傳送）指令，除了操作碼（MOV），還要有被傳送字源地址及目標地址。執行它后，則把字源地址的內容，傳送到目標地址中去。

多操作數，有的操作數可多達三個。如ADD（加）指令，在操作碼ADD之后有三個地址。第一操作數為被加數；第二操作數為加數；第三個操作數為和。

指令在內存中占用的字節、字與指令長度有關。單字及雙字長的占一個字。多字的占用不只一個字。有的PLC指令在內存中占用的地址以“步”（STEP）計。三菱PLC一個步占用4個字節。歐姆龍CJ1機的“步”與以前的字基本上相同，歐姆龍提供有方法可供換算。

要指出的是，這里的操作數多少，與在指令執行中，參與操作的實際數的數量，并不是一回事。操作數可能只有兩個，但實際參與操作的數可能是幾十、幾百，以至于千。真正參與操作的數到底多少，是由指令的功能及特點決定的。

2.按指令的作用分

（1）輸入類指令，用以處理輸入信號及反饋信號，以建立相應的邏輯條件。它使用的數據與梯形圖語言的常開觸點、常閉觸點、正轉換感應觸點及負轉換感應觸點等對應。執行這類指令不產生輸出，但它為輸出類及處理類指令工作提供條件。可知，一個有效程序，不可能僅使用這類指令。

輸入類指令有兩種執行方式：

正常執行，每一掃描周期，都依它的操作數正常I/O刷新后得到的值，進行邏輯處理。

立即輸入刷新執行，每次執行它前，先進行輸入刷新，然后再依刷新后操作數取得的新值，進行邏輯處理。要這樣使用指令，則要在它的代碼之前加感嘆號“！”。在梯形圖上的符號為

還可對輸入指令做微分處理。有上沿微分與下沿微分。

上沿微分，使用的是正轉換感應觸點，當它的操作數從OFF到ON的那個周期，此操作數按ON處理，其他的均為OFF。要這樣使用指令時，要在它的代碼之前加向上的箭頭符號。在梯形圖上的符號為

下沿微分，使用的是負轉換感應觸點，當它的操作數從ON到OFF的那個周期，此操作數按ON處理，其他的均為OFF。要這樣使用指令時，要在它的代碼之前加向下的箭頭符號。在梯形圖上的符號為

輸入指令的執行方式與PLC的生產公司及PLC的型號有關，不是所有PLC都有這么多的執行方式。

（2）輸出類指令，用以產生輸出。一般講，在執行它之前總是要先執行輸入類指令。其產生什么輸出，則由其所使用的數據及之前的邏輯條件決定。它使用的數據與梯形圖語言的正常線圈、反向線圈、設置（鎖存）線圈、復位（取消鎖存）線圈、正轉換感應線圈、負轉換感應線圈及暫停線圈等對應。

輸出類指令也有多種執行方式：

正常執行，每一掃描周期均依執行它時的邏輯條件情況，處理該指令；到了輸出刷新時，才把這個輸出傳送給輸出鎖存器。

立即刷新執行（Immediate Refresh，IR），處理該指令后立即進行輸出刷新，把輸出的結果送給相應的輸出鎖存器。要這樣使用指令，則要在它的代碼之前加感嘆號“！”。

（3）處理指令。用于做數據或有關處理工作。其執行與否取決于執行前的邏輯條件。隨著PLC功能的增強，此類指令越來越多。

此類指令還可運用EN\ENO機制，既按在本指令之前建立的邏輯條件，執行本指令；又依本指令的執行情況，再建立相應的邏輯條件，為后續指令的執行提供前提。以至于輸入，此類指令還可多次相間，最后才為輸出指令。只是老式的PLC多沒此機制。

圖1-22所示的西門子PLC的幾條梯形圖指令。這里的加（ADD-I）與乘（MUL-I）指令都運用的EN/ENO附加變量。如圖，要使Q0.0 ON，其條件是I0.0 ON以及這里的加（ADD-I）與乘（MUL-I）指令成功執行。可知，這樣的梯形圖的表達是很簡練的，效率是很高的。只是，這樣的梯形圖就不大像電氣原理圖，與創立梯形圖的初衷略有違背。

圖1-22 多個比較指令使用

3.按指令的執行情況分

PLC的輸入指令，在每掃描周期中，總是執行的。多數輸出指令，在執行（即與其有關的輸入）條件具備時，也總是執行的。

但有的指令就不完全是這樣的。如PID指令，盡管執行條件具備，設定又無不當之處，但它的執行周期不是取決于掃描周期，而主要取決于對PID工作周期的設定。

再如求平均數、求總數，這樣表處理或文字處理指令，要在一個掃描周期內實現它的功能，所用的處理時間很長。新機型允許其分開在若干掃描周期內完成。這樣，可避免出現，執行這類指令時掃描周期過長，不執行時又較短，而I/O響應時間一致性。

最后，如通信指令，它的接收、發送數據也不是執行一次就可完成。

4.按指令的使用分

這里的使用是指使用頻率及表達它的方法。按這個使用分有：

（1）基本邏輯（有的稱順序）指令用得最多，簡易編程器上多有其對應的專用鍵。主要用于邏輯操作。

（2）應用指令，其實也就是上述處理指令，有的稱為功能指令，可實現比邏輯操作更為復雜的功能。在簡易編程器上，一般無與其對應的專用鍵。用簡易編程器，輸入這種指令有兩種辦法，一是用先輸入功能鍵（FUN），后輸入功能號。歐姆龍及三菱有的PLC就是用這種方法。另一為在編程器上顯示指令菜單，在菜單中選擇所要輸入的指令，西門子、松下的PLC就是用這種辦法。

隨著功能指令增多。仍用兩位數的功能碼不夠了。所以，功能指令分為兩種：一為有固定的功能碼，如01，固定代表END指令；另一為無固定功能碼，如PULS（脈沖）指令，就沒有固定的功能碼，使用前現做指定。沒有固定的功能碼的指令，歐姆龍稱之為擴展指令。其功能碼要在使用前分配。當然，有的PLC把功能碼提升為3位數，就不存在此問題了。

提示：下載擴展指令設定前，應使PLC處于編程模式，有的PLC，如CPM2A，其DM6602（系統設定字之一）的高字節還要設為1（也要使PLC處編程模式才能寫這個字）。改后，還要使PLC斷電，再上電。否則這個設定的下載是不可能的。

提示：目前手持編程器已幾乎不用，這樣劃分，也許已過時。但是，功能碼還存在就是了。

此外，還可按功能，即按指令能干什么事分類，把類似的歸在一起，PLC指令的類型還是很多的。以CJ1機為例，歐姆龍把它分有32種之多。再進一步歸納還有：

（1）基本邏輯類指令，用于邏輯關系處理，是最常用、最基本的指令。

（2）定時、計數類指令，用于定時或計數，也是經常要用到的指令。

（3）數據處理類指令，用于數據運算、傳送、比較、譯碼、編碼、移位及其他有關指令。

（4）流程控制類指令，用于控制程序執行的流程。可使PLC執行指令能按所控制的順序進行，而不一定非要從零地址開始到最高地址，依此執行。

（5）監控類指令，用于處理PLC或被控制對象的故障檢測，有助于提高PLC及其控制系統工作的可靠性。

（6）處理I/O類指令，用于處理PLC應急I/O刷新或數據（信息）的入或出。

（7）通信類指令，用于處理PLC與PLC，或PLC與計算機，或PLC與智能設備間的通信。

（8）內存管理指令，用以管理PLC的各個存儲區、存儲卡。

（9）其他管理或處理指令，用于PLC的其他管理與處理。

以下將對其中若干類指令進行介紹，其他的將在介紹有關的內容時，再作說明。

1.4.1 基本邏輯類指令

指主要針對二進制數（bit）邏輯操作的指令，是PLC最基本的指令。所有的PLC都有這類指令。這類指令可分為：讀（輸入類，運用觸點）與寫（輸出類，運用線圈）兩種。PLC的繼電器功能主要就是靠它實現。

讀指令指的是讀操作數的邏輯值，并與在這之前已有的結果值進行相應的邏輯運算，進而修改結果值。目的是確定要寫的邏輯值，或為其他指令的執行建立相應的邏輯條件。

寫指令指的是把上述結果值按輸出指令要求寫給操作數。

這個結果值就是下面將要討論的R寄存器的值，有的稱為RLO（Result of Logic Operation），即邏輯運算結果。西門子的S7-200稱之為邏輯棧頂（The Top of the Logic Stack，TOS）。

表1-9列出4個PLC廠商用指令表語言表達的有關這類的指令。以下將對這類指令進行討論。

表1-9 PLC主要的基本邏輯指令

（續）

1.裝載指令

裝載指令的作用是，把操作數的內容（0或1，分別代表斷或通，工作或不工作……）送入結果寄存器R，并把結果寄存器的原有內容送入堆棧P（有的為第二個RLO，不是堆棧）。

指令的語句表符號格式：指令地址 裝載 操作位地址

它調用常開觸點，一般總是把這觸點與梯形圖的母線相連。它的功能如圖1-23所示。

這里，a為操作數的地址，括號代表a的狀態；R為結果寄存器；P為堆棧。堆棧為先進后出的存儲單元，一般長度為8個位，與PLC型別有關，如歐姆龍CJ1機為16位。8位時，可存儲8個二進制數，再續存時，最先存儲的掉失。堆棧主要在邏輯塊操作，或需多個輸入條件時用到它。

取反裝載指令，是操作位的內容先取反（代表常閉觸點），再送結果寄存器。在梯形圖上，一般是表示此常閉觸點和左母線相連。其符號是在兩短平行線的基礎上，再加一小斜線。有的PLC，裝載及取反裝載指令還可加感嘆號（！）及上或下箭頭（↑↓），其含義與使用的觸點類型有關。

圖1-23 裝載指令的功能

這里感嘆號代表執行此指令時先進行輸入刷新，以讀入此點的最新狀態，然后才把這最新狀態寫入結果寄存器。這么做當然有利于提高對這個輸入信號的響應速度。

上下箭頭，代表跳變（微分）。若為向上箭頭，則操作位的狀態從0變為1時，ON一個掃描周期。若為向下箭頭，則從1變為0時ON一個掃描周期。其他周期均為0。

加了這個感嘆號、向上及向下箭頭，使指令的功能大為增強，一個指令可起到多個指令的作用。

S7-200邏輯棧，除了棧頂，還有八位棧體，也可暫存八個位。它的棧體相當于這里的棧，而棧頂則相當于這里的結果寄存器。

2.與指令

為與操作指令。與指令的作用是把操作位的內容與R中的內容相與，然后再送入R中。這時，堆棧的內容無變化。

其語句表的符號：指令地址 與 操作位地址

梯形圖符號為

它也為常開觸點，在梯形圖上，它表示與其左邊的觸點相串聯。其功能如圖1-24所示。

這里，a為操作數的地址，括號代表a的內容；R為結果寄存器；P為堆棧，執行AND指令時，它的內容不變。

取反與指令，是先取反（代表常閉觸點），然后再和結果寄存器的內容作與運算。在梯形圖上，表示串聯上此常閉觸點。

有的PLC這兩個指令也可加感嘆號、上下箭頭。含義同裝載指令。

圖1-24 與指令的功能

3.或指令

為或操作指令。或指令的作用是把操作位的內容與R中的內容相或，然后再存入R中。這時，堆棧的內容無變化。

或指令的語句表符號：指令地址 或 操作位地址

就單個講，其梯形圖符號也為

它也為常開觸點，在梯形圖上，它表示與其上一行的觸點相并聯。其功能如圖1-25所示。

取反或指令，是先取反（代表常閉觸點），然后再和結果寄存器的內容作或運算。在梯形圖上，表示并聯上此常閉觸點。

有的PLC這兩個指令也可加感嘆號，上下箭頭，含義同裝載指令。

圖1-25 或指令的功能

4.塊與、塊或指令

無操作數。其作用是把結果寄存器的內容與堆棧的內容作邏輯與，或邏輯或，然后再送結果寄存器。

其語句表符號：指令地址 塊與或指令地址塊或，而和利時PLC則用AND或OR加括號。

它在梯形圖上代表兩組觸點的串聯或并聯。塊與功能如圖1-26所示。

塊或功能如圖1-27所示。

圖1-26 塊與的功能

圖1-27 塊或功能

這兩個指令用于觸點組間的串聯或并聯，是很有用的指令。如圖1-28所示，其對應的助記符指令也已列出。

5.輸出指令

為寫指令，輸出指令要用到線圈。一般多用正常線圈。

語句表的符號：指令地址 輸出 操作位地址

梯形圖符號為輸出正常線圈，可用圓圈或括號表示。歐姆龍、三菱PLC的助記符用OUT，西門子PLC用等號，和利時用ST，如圖1-29所示。

圖1-28 觸點組間的串聯或并聯

圖1-29 輸出指令

其功能為

這里，a為操作數。執行輸出指令后堆棧內容不變，R的內容也不變，只是把R的內容傳給a。有的也可使用反向線圈。如歐姆龍PLC取反輸出指令，

其含義是把R先取反，然后再傳給a。表示符號為在OUT的符號基礎上，加一斜線。

有的PLC這個指令也可加感嘆號（！）。感嘆號代表執行此指令后，立即進行輸出刷新，把這時輸出的狀態送輸出鎖存器，直接產生輸出。

圖1-30所示為西門子PLC加感嘆號使用例子。它立即刷新后，把I0.0讀入。寫Q0.0后，立即刷新。用語句表列寫指令時，在LD之后，加I，即LDI 0.0及=（此符號相當于歐姆龍的OUT）后，再加I，即=I Q0.0。顯然，這樣處理，可加快Q0.0對I0.0的響應速度。

圖1-30 西門子PLC加感嘆號的程序例

有了以上介紹的輸入、輸出指令，普通的串、并聯電路的邏輯就完全可用這些指令處理了。

提示：西門子、三菱PLC無取反輸出，但有取反指令。它的先取反，后輸出，與這里的OUT NOT效果相同。反之，如果歐姆龍PLC用OUT NOT后，輸出給一個暫存器TR，然后再裝載此TR，也就相當于執行取反指令（NOT、INV）。取反指令（NOT、INV）的格式為

但如果一組邏輯條件，有分支輸出，該怎么處理？不同的PLC有不同的辦法：

歐姆龍PLC用輸出暫存器（TR），然后，再裝載暫存器解決。三菱、西門子PLC都用進棧、讀棧及出棧指令解決。只是這里的棧與前面介紹的棧不是一回事。前面的棧用于裝載、與、或及輸出等多種處理。即使用助記符編程，也不必編寫任何指令。而這里的棧是用于上述分支處理。用助記符編程時，則需編寫相應指令。

圖1-31所示為這3種PLC解決此問題的梯形圖及助記符程序。

圖1-31 分支輸出解決方案

從圖1-31a可知，歐姆龍用暫存器TR（有8個，性能高的機型有16個）存（用OUT指令）分支處的數據。而當使用時，再用LD指令調出。

從圖1-31b可知，西門子用IPS（進棧）指令，把分支處的數據壓進棧。而當使用時，再用IPD（讀棧）指令調出。這里最后用的IPP指令，是既讀棧，而又清棧。因為在其后的程序已不需這樣處理了。

從圖1-31c可知，三菱基本與西門子相同。只是它進棧指令叫MPS，而不是叫IPS。讀棧指令叫MRD，而不叫IPD。讀棧、清棧指令叫MPP，而不叫IPP。

和利時PLC沒有這類指令，可采用多節處理，類似圖1-31分支處理，它共用了3個節，如圖1-32所示。

以下順便介紹一下西門子及三菱PLC的堆棧，它們與歐姆龍PLC的堆棧略有不同。堆棧指令在將梯形圖程序手工轉換為助記符程序時，是必須要用的。只是在當今，這個轉換完全可由編程軟件實現。這個轉換具體如下。

西門子PLC堆棧：它的棧頂為上述介紹的結果寄存器R，而第2位即為上述棧P的棧頂。另外，就是它用的操作指令不同。如：

棧裝載與（ALD）：對堆棧中的第一層和第二層的值進行邏輯與操作結果放入棧頂，并在執行完ALD指令后，堆棧深度減1。

棧裝載或（OLD）：對堆棧中的第一層和第二層的值進行邏輯或操作結果放入棧頂，并在執行完OLD指令后，堆棧深度減1。

邏輯推入棧（LPS）：復制棧頂的值，并將這個值推入棧，而棧底推出，數據丟失。

邏輯讀棧（LRD）：復制堆棧中的第二個值到棧頂。堆棧沒有推入棧或彈出棧操作。但舊的棧頂值被新的復制值取代。

圖1-32 和利時PLC分支處理

邏輯彈出棧（LPP）：彈出棧頂的值，堆棧的第二個值變為新的棧頂值。

三菱邏輯堆棧：它有11層，也是用作中間存儲。主要是用于處理如圖1-14所示得分支輸出。

進棧指令（MPS）：把邏輯運算結果入棧，而棧底推出，數據丟失。

讀棧指令（MRD）：讀取棧頂數據用于邏輯運算，棧中數據不變。

出棧指令（MPP）：讀取棧頂數據用于邏輯運算，并棧中各數據依次上推。

提示：如使用圖形圖編程，畫出梯形圖程序就可以了。把梯形圖程序轉換成助記符程序時，這里暫存器使用或進棧、出棧處理的有關指令使用，都是自動實現的。

6.置位、復位指令

其操作數為位地址，也是一種輸出指令。

它與使用設置（鎖存）線圈、復位（取消鎖存）線圈對應。當結果寄存器R的內容（邏輯條件）為1，則執行本指令。否則不執行，其操作數（即為位）內容不變。執行置位指令，其操作數變為1。執行復位指令，其操作數變為0。這兩個指令的梯形圖及助記符符號如圖1-33所示。

從圖1-33可知，歐姆龍、三菱及和利時PLC僅對一個點置位、復位，而西門子PLC置位、復位的點數可設定，圖中S、R下設為1，故僅對Q0.0置位、復位。如設為2，則除了Q0.0還有Q0.1，如設為其他，則類推。

圖1-33 置位、復位指令

歐姆龍PLC還把這兩者復合在一起，成為KEEP指令，類似于數字電路的RS觸發器。有兩個輸入端，一為R端，另一為S，分別對操作數置0（復位）與置1（置位）。

雖同樣可實現置位、復位，但置位、復位指令可分開置于程序的不同位置，用起來較靈活。而KEEP指令則要依此執行這兩個指令，先S后R。

西門子PLC也有類似KEEP那樣的指令，RS或SR，其符號如圖1-34所示。

圖1-34 西門子RS、SR指令

RS完全同KEEP，復位優先，R、S端均為1，復位。而SR，為置位優先，R、S端均為1，置位。

置位，復位指令前各分別賦一次值；KEEP、RS（R優先）、SR（S優先）指令之前則要連續賦兩次值（要兩次使用裝載指令）。在梯形圖上的表示為方塊。置位，復位指令各僅有一個入端，而KEEP、RS、SR要有兩個入端。如圖1-35所示。

圖1-35 KEEP、SR指令使用

提示：圖1-35a與b兩個程序，表面上功能是相同的。但實際是有區別的。若用10.00代替0.01，當00.00 ON時，圖1-35b程序可使10.00 ON、OFF按掃描周期交替出現，而圖1-35a程序10.00永遠不可能ON。

提示：圖1-35c和d兩個程序道理上是一樣的，但對S7-200只允許用圖1-35d的畫法，圖1-35c是錯誤的，編譯通不過。而歐姆龍PLC則允許圖1-35c這種畫法。說明在圖形圖表達上各家PLC還是稍有差別的。

和利時PLC沒有此指令，但有相關功能塊。使用起來也很方便。

7.微分指令

有為上沿微分及下沿微分。

它與使用正轉換感應線圈、負轉換感應線圈對應，操作數也是位地址。當執行上沿微分指令時，R的內容從OFF（0）變為ON（1），則操作數的內容為1（ON）一個掃描周期；當執行下沿微分指令時，情況相反。R從ON變到OFF，操作數ON一個掃描周期。

有的PLC的微分指令不作為輸出指令，而作為中間指令。它可加在一組輸入指令之后，加上它，然后再送給輸出指令，用起來也很方便。

8.其他位處理指令

如西門子PLC有（#）指令，執行它可把此時的RLO內容寫入它的操作數中，并還可在它之后進行相應操作。如圖1-36給出了使用這指令后的操作數的邏輯值。

其他PLC廠商的這類指令，與這里介紹的大同小異，就不多介紹了。

圖1-36 西門子PLC（#）等指令使用

1.4.2 定時、計數指令

定時與計數指令主要用于定時與計數，也是很常用的指令。特別在使用時間進行控制，或存儲內部工作狀態時，更需要用它。只是目前很多PLC不用這類指令，而用它的功能或功能塊。

定時與計數指令本質上也是一種邏輯輸出指令。它也是為了產生輸出，實現從入到出的變換。只是，它是延時實現，或達到要求的計數值后實現。所以，有的PLC，如三菱公司PLC，起用定時器、計數器就是用輸出（OUT）指令，只是其操作數用定時器、計數器，并在使用它時，同時對定時值、計數值也作設定。

1.常用定時指令

圖1-37為三菱PLC調用定時器梯形圖程序。

從圖知，當X000 ON，T0線圈工作，經延時5s（該定時器計時單位為0.1s），T0的常開觸點ON，可使Y000 ON。也就是說，從X000 ON到Y000 ON是有延時的。這里延時時間由定時器T0控制。

歐姆龍PLC定時指令有普通（TIM，時間間隔100ms）、高速（TIMH，時間間隔10ms）、高高速（TIMHH，時間間隔1ms）定時指令多種。在這指令之前，當然要對寄存R賦值，即寫R，建立條件，或說連一個輸入端。

指令在梯形圖上的符號是方框或圓圈。如方框如圖1-38所示。

圖1-37 定時器程序

圖1-38 歐姆龍PLC的TIM指令框圖

這里×××為指定定時器的編號及設定值。

普通定時指令的設定值的設定單位為0.1s。設定值、現值都用BCD碼表達。最大設定值可達9999，即999.9s。

如用高速定時指令的設定值的設定單位為0.01s。設定值、現值都用BCD碼表達。最大設定值可達9999，即99.99s。用高高速定時指令則設定值的設定單位為0.001s。設定值、現值都用BCD碼表達。最大設定值可達9999，即9.999s。

歐姆龍PLC使用定時器的梯形圖如圖1-39所示。

這里00002為輸入點，000為定時器號，#150為定時設定值，單位為0.1s，故定時值為15s。00002 ON后延時15s，TIM000常開觸點ON。而一旦00002 OFF，則TIM 000立即OFF。

圖1-39 定時器使用

歐姆龍CJ1H系列PLC還有TIMX指令。其功能與TIM相同，只是它是按十六進制計時。

提示：雖然這種PLC同時有TIM及TIMX指令，但在編程前要用編程軟件，在PLC屬性欄中，先做選擇，而且，只能選用其中的一種。默認選定為TIM。其他帶“X”的指令也都有此情況。

西門子PLC的定時器為增計數，如S7-200，用定時器33時，為每100ms計一個數，直到定時器的現值等于或大于設定值，則產生輸出。在輸出的同時，計時還在繼續，直到達最大值。如圖1-40所示，當I2.0 ON，T33開始計數，每100ms加1。到了其值等于3（這里設定值設為3），則T33標志位ON，且其現值還在增加。一旦I2.0 OFF，則計數停止，T33現值回到0，T33標志位OFF。

圖1-40 S7-200 ON延時定時器使用例子

S7-200除了有ON延時、OFF即時，還有OFF延時、ON即時的定時器。圖1-41所示為它的工作情況。

圖1-41 S7-200 OFF延時定時器使用例子

S7-200定時器都可用以上介紹的復位指令（R）復位。復位作用期間，定時器的現值變為0，標志值OFF，停止計時。

2.其他定時指令

（1）高速定時指令（TIMH、TIMHH，西門子、三菱用不同編號的定時器實現），用其可實現10、1ms為單位的定時。

（2）累計定時指令（TTIM）：用以累計計時。它是增計時，計時單位為0.1s。輸入端ON時計時，OFF不計時，但不復位。再ON，再計，并累計計時，直到達到設定值，計時停止，并產生輸出。計時復位使用復位端ON。

CJ1也還有與TTIM對應的TTIMX指令，所不同的也只是它是按十六進制數計時。

S7-200也有可累積計時的定時指令。如圖1-42所示，12.1ON時計時，OFF停止，累計到設定值，產生輸出。

圖1-42 S7-200可累積計時定時指令使用

（3）8位計時指令（TIML）：CV1000機開始有此指令，是普通定時指令的加長，設定值可達8位，即99999999。計時值可達115天。

與TIML對應的TIMLX指令，所不同的也只是它是按十六進制數計時。它最多可計49710天。

（4）多輸出計時指令（MTIM）：CV1000機開始有此指令，可產生8個輸出。這8個輸出相應于8個設定值。計時時，計時是增計數，現值不斷增大，與某一設定值相比，大或等于后者時，即產生相應輸出。

這個定時指令，一個相當于多個，擴大了定時器的功能。

與MTIM對應的MTIMX指令，也是用十六進制計時。

3.西門子S7-300、400系列PLC定時指令

有5種，可表達為S5系列格式（稱S5TIMER）或S7系列格式。分別是SP（PulseTimer）、SE（Extended Pulse Timer）、SD（ONDelay Timer）、SS（Retentive ON-Delay Timer）、SF（OFF-Delay Timer）。

定時器現值寄存器的內容如圖1-43所示。

表1-10為不同時基的編號及最大可能設定的定時值。

圖1-43 S7-300定時器現值寄存器

表1-10 不同時基的編號及最大可能設定的定時值

定時值要預設。其格式有如下兩種：

W#16#wxyz：這里W為時基，wxyz為相應的定時值，BCD碼。

S5T#aH_bM_cS_dMS：這里S5T表示為S5格式，abcd為相應的定時值的時分秒毫秒。選定后，其時基系統會自行確定。

這5種定時器的有關工作情況見有關使用說明，這里略。

4.有關定時器的使用問題

（1）歐姆龍及三菱PLC的定時指令雖只有延時ON一種，但完全可用這個指令與相應的基本邏輯指令組合，以實現這里的其他四種指令的功能。圖1-44所示為ON及時，而OFF延時的程序。其他的程序略。

運行圖1-45程序，對歐姆龍PLC而言，這里的200.00即為ON及時OFF延時的定時器。對三菱PLC而言，這里的M0即為ON及時OFF延時的定時器。

圖1-44 ON及時OFF延時定時程序

（2）用定時器產生定時脈沖（僅ON一掃描周期）信號。最簡單的辦法是用定時器自身的常閉觸點去控制自身線圈，用它的常開觸點去產生脈沖。如圖1-45所示，這里T33的常閉觸點控制T33定時器，當定時間1到，定時器T33產生輸出，T33常開觸點ON，而T33常閉觸點OFF。后者將在下次執行此程序時，使定時器T33停止工作。這將使定時器T33停止輸出：其常開觸點ON一個掃描周期后，又轉為OFF；而常閉觸點OFF一個掃描周期后又轉為ON，又可開始新的計時。如此周而復始，T33常開觸點將不斷產生定時脈沖。

要指出的是，對S7-200系列PLC的10ms級的定時器，可能是系統的原因，用此法是受限制的。如圖所示，只能在本梯級前的梯級，如圖中梯級1，能產生脈沖，而本梯級后，如梯級3，不能產生脈沖。其他兩家PLC及S7-200其他級別的定時器無此問題。

5.常用計數指令

（1）三菱PLC計數器。圖1-45所示為三菱PLC調用計數器梯形圖程序。

圖1-45 用定時器產生定時脈沖

圖1-46 計數器程序

從圖1-46可知，當X001從OFF到ON，則計數器C0線圈工作，計一個數，當C0計到3，則C0的常開觸點ON，可使Y003 ON。也就是說，X001從OFF到ON 3次，Y003工作。這里計數設定值K3（即時數）也可為直接或間接地址。

它的計數器復位使用復位指令。如上例即使用RST C0。而且，實現技術的前提是不執行這個指令。

三菱的定時器、計數器按十六進制工作，故K值最大可設為65535（十六進制FFFF）。

（2）歐姆龍PLC計數器。它實現減計數。有兩個輸入端，一為計數端，另一為復位端。歐姆龍的指令的梯形圖格式如圖1-47所示。

該計數器的工作情況是：復位端（R）的邏輯條件為ON，停止計數，現值復位為設定值。復位端OFF，允許計數。這種情況下，當計數端（C）的邏輯條件從OFF到ON時，在該掃描周期，計數器的現值減1。其他情況下，現值不變。當現值減為0時，產生輸出，且現值保持為0。

CJ1H還有CNTX指令，所不同的它用十六進制計數。所以，它的計數范圍可擴大到65535。

（3）西門子PLC計數器。圖1-48a所示為使用西門子增計數器指令程序。

圖1-47 歐姆龍PLC的計數器指令

圖1-48 使用西門子增、減計數器指令程序

圖1-48a中，CU為增計數端，R為復位端，PV為設定值輸入端，C0為計數器標號。當I0.1 ON，計數器復位（現值為0），停止計數，輸出OFF。當I0.1 OFF，每I0.0從OFF到ON一次計數器作增1計數。計數器現值大于或等于設定值，計數器輸出C0 ON，且繼續計數，直到32767這個可能的最大值。而本圖當計到48或大于48，則C0 ON，Q0.0工作。

西門子還有減計數器（CTD）。圖1-48b所示為使用西門子PLC減計數器指令程序。這里，CD為增計數端，LD為裝載端，PV設定值輸入端，C1為計數器標號。當I1.2 ON，計數器裝載（現值為100），停止計數，輸出OFF。當I1.2 OFF，每I0.2從OFF到ON一次計數器作減1計數。計數器現值等于0，計數器產生輸出（C0 ON），且計數停止。

6.可逆計數器

可進行雙向計數。

（1）三菱PLC可逆計數器是雙字的。也是用輸出指令調用。計數的方向由相應的特殊繼電器狀態決定。其計數范圍為-2147483648～2147483647，并在此范圍內循環計數。即增到最大值時，如再增一個數，則當前值變為最小值。反之也類似。表1-11為FX2N系列的這些計數器及相應的方向切換特殊繼電器。

表1-11 FX2N系列可逆計數器所使用的特殊繼電器

圖1-49所示為使用三菱可逆計數器的梯形圖程序。

圖1-49中，C200為可逆計數器。M8200為其方向切換特殊繼電器。M8200 OFF，C200增計數，ON，減計數。當X005 OFF，C200接收X004的增計數，當X005 ON，C200接收X006的減計數。而當X007 ON計數器復位，現值等于0，計數及輸出都停止。圖1-50所示為該計數器產生輸出的情況。

圖1-49 三菱可逆計數器程序

圖1-50 可逆計數器產生輸出簡圖

從圖1-50可知，只要當前值從小與設定增加，到大于或等于設定值，計數器即產生輸出。反之，或計數器復位，則停止輸出。

（2）歐姆龍PLC可逆計數其指令為CNTR。除了有復位端，還有兩個計數端，一個為正計數端（U），一個為減計數端（D）。西門子PLC為CTUD，還有個設定值輸入端。其梯形圖格式如圖1-51所示。

其工作情況是，初始狀態，或復位端ON時，現值為0，不計數。復位端OFF，允許計數。正端從OFF到ON，正計數，計數現值加1；負端從OFF到ON，減計數，計數現值減1。具體計數情況如圖1-52所示。

圖1-51 可逆計數指令

圖1-52 可逆計數示意圖

當增計數到設定值時，再增計1個數，則現值變為0，且產生輸出，使計數完成標志位ON，如圖1-53所示。

當減計數到現值為0時，再減1個數，則現值變為設定值，也產生輸出，使計數完成標志位ON，如圖1-54所示。

CJ1H還有CNTRX指令，與CNTR不同的是，它用十六進制，而不是用BCD碼計數。所以，它的計數范圍可擴大到65535。

圖1-53 增計數達到設定值時再增計1計數

（3）西門子PLC可逆計數器。圖1-55所示為使用西門子PLC可逆計數器的梯形圖程序。它是16位可逆計數，在-32768～32767之間循環計數。當計數值大或等于設定值（PV）時，計數器輸出常開點ON，并繼續計數。圖1-56所示為執行該程序的實際計數及輸出情況。

圖1-54 減計數減到0，再減1計數

圖1-55 西門子PLC可逆計數器

1.4.3 應用指令

1.數據處理指令

隨著PLC技術的發展，其數據處理指令越來越多，功能也越來越強，使當今的PLC不僅可方便地用于邏輯量的控制，而且也可方便地用于模擬量的處理與控制。

圖1-56 西門子PLC可逆計數器工作情況

數據處理指令很多，占PLC指令集的相當大部分。大都以雙字、字、多字為單位操作。具體有傳送指令、比較指令、移位指令、譯碼指令及各種運算與文字處理指令等。

（1）傳送指令。最簡單、最常用的傳送指令為把源地址的內容或某即時數傳送到某目標地址。傳送后，源地址內容不變。圖1-57所示為三廠商傳送梯形圖及助記符指令。

圖中，S為源地址，也可是即時數；D為目標地址。

歐姆龍PLC執行傳送指令也影響標志位（25506特殊繼電器，它反映相等的特點），傳送的數為0時，置其為1，不然置0。

歐姆龍PLC的MOV指令名稱前加@，即@MOV（021），三菱PLC的MOV指令后加P、即MOVP，則指令為微分執行。只在邏輯條件從OFF到ON那個掃描周期，指令執行一次。其他情況，指令不執行。歐姆龍新型PLC，MOV之后L，即MOVL，三菱PLC MOV之前加D，即DMOV，可實現雙字傳送。而且這里的MOV前加字及后加字可同時進行。

西門子PLC MOV-W為字傳送，而MOV-B為字節傳送，MOV-D為雙字傳送，MOV-R為實數傳送。

圖1-57 傳送梯形圖及助記符指令

提示：從三家MOV指令的表示再次看出，同樣是梯形圖，不同廠商的指令表示是不相同的。所以，設計不同廠商PLC的程序，要看到這個差別。

除了MOV，歐姆龍、三菱PLC還有反相傳送指令MNV（三菱為CML）指令，它與MOV不同的只是傳送之前，先把要傳的內容取反，然后再傳。

此外，還有其他多種傳送指令。有：

多字傳送，也稱塊傳送，或稱成批傳送指令，可把若干連續地址的內容分別傳送給對應的連續的目標地址。只要設好要傳的數據的起始地址，目標的起始地址及要傳的字數就可以了。

塊設定，或稱多點傳送指令。它可把一個字的內容設定到指定的連續存儲區中，只要指出該區的起始地址及末了地址。這個指令可很方便地用于對PLC的一些存儲區進行初始化。

字交換指令，可進行兩個地址內容的交換。

歐姆龍PLC還有帶偏移目標地址的傳送指令DIST。可把源地址的內容傳送給某基址加偏移地址后的地址。這種傳送類似使用指針，較靈活，便于存儲數據，或從同一子程序中取出的數存于不同的單元中。

歐姆龍PLC還有帶偏移源地址的傳送指令，COLL。可把某基址加偏移地址后的地址的內容傳送到某個目標地址。這種傳送也類似使用指針，便于取數，或同一子程序可使用不同的參數。

除了字、雙字、多字傳送，還有BCD碼的位（digit）及十六進制的位（bit）傳送等。這些指令給數據處理都提供了方便。

（2）比較指令，也稱關系運算指令。

1）歐姆龍PLC常用的比較指令CMP。執行它時，實現兩個數的比較，并依據比較結果使相應的標志位置位。

比較結果位有三個：

EQ（等于），第一、第二比較數相等，歐姆龍PLC以前機型是使特殊繼電器255.06 ON；

LE（小、等于），第一個數小于第二個數，歐姆龍PLC以前機型是使特殊繼電器250.07 ON，

GR（大、等于），第一個數大于第二個數，歐姆龍以前機型是使特殊繼電器255.05 ON。

提示：歐姆龍PLC不僅使用比較指令會改變以上特殊繼電器的狀態。有的其他指令也會改變它。所以，在比較指令與取得比較結果之間，不能如圖1-58那樣，夾入指令B。因為執行指令B，有時可能改變在比較時得到的結果。那樣，A得到的結果，就可能有誤。

圖1-58 不正確使用比較指令示意

提示：由于編程軟件的進步，比較結果的標志用的特殊繼電器編號，可以不必記憶。可用P-EQ（相等）、P-LT（小于）及P-GT（大于）代替。

2）三菱PLC比較指令。其格式如下：—［CMP D1 D2 M1］

這里方括號左邊橫線為執行本指令的邏輯條件。方括號中CMP為指令名稱，D1為第一比較數，D2為第二比較數，M1（在此雖只指明M1）到M3為比較結果標志。當D1大于D2時，M1ON，其他OFF；當D1等于D2時，M2 ON，其他OFF；當D1小于D2時，M3 ON，其他OFF。

三菱PLC的CMP與MOV一樣可加前、后綴D、P，實行雙字比較或微分執行。

3）西門子PLC觸點比較指令。可進行各種長度及不同數據類型的比較，其結果可當作梯形圖的邏輯條件使用。圖1-59所示為使用西門子PLC比較指令的梯形圖程序。

圖中除了常開觸點I0.0及輸出Q0.0外，全部為比較指令。從圖1-59可知，要使Q0.0產生輸出，其條件是：VB0（字節整數）要大或等于QB0（字節整數）或I0.0 ON，同時VW7（字整數）等于VW4（字整數）或IB2（字節整數）大于或等于VB3（字節整數），同時VD56（雙字浮點數）小于或等于VD12（雙字浮點數），同時VB100（字符）等于VB10（字符）。

圖1-59 使用西門子PLC比較指令的梯形圖程序

4）三菱PLC觸點比較指令。圖1-60所示為使用三菱觸點比較指令的梯形圖程序。

圖中除了常開觸點X002及輸出Y000外，其他的為比較指令。從圖1-60可知，要使Y000產生輸出，其條件是：D1（字整數）要大于D2（字整數），同時X002 ON，或D10（雙字，這里大于號之前加D，為雙字的含義）大于或等于D20（雙字）。

圖1-60 使用三菱觸點比較指令的梯形圖程序

歐姆龍PLC新機型也有類似此觸點比較指令。

5）歐姆龍PLC還有表比較指令，可把一個數與若干個數比較，哪個數與其相等，則指定字中相應位ON。否則，OFF。塊（范圍）比較指令。它的比較表是16對數，列出被比較數的上下限。當這個比較數處于被比較數的某上下限之間（含上、下限本身），視同比較相等，可使指定字的相應位ON。否則，OFF。

……

提示：比較指令對應操作數的格式應一致，否則無法得到預期的結果。

提示：比較指令是實現邏輯判斷的基本手段。正確理解與巧妙使用比較指令，是PLC編程的關鍵之一。

（3）移位指令。移位指令用于字或多個位字中二進制數依次順序左移或右移。有多種多樣的移位指令。

簡單左移：執行一次本指令移一次位。移位時用0移入最低位。原最低位的內容，移入次低位……依次類推，最高位的內容移出，或移入進位位（而原進位位的內容丟失）。有的PLC可設為每次可移多個位。

簡單右移：與左移不同的只是它為右移，先把進位位的內容移入字的最高位，原最高位的內容移入次高位……依次類推，原最低位的內容丟失，或移入進位位（而原進位位的內容丟失）。有的PLC可設為每次可移多個位。

循環左移：它與簡單左移不同的只是它的進位位的內容不丟失，要傳給00位，以實現循環。

循環右移：與循環左移不同的是00的內容不丟失，傳給進位位，原進位的值傳給第15位，以實現循環右移。

還有可設定輸入值的移位，如左移，不是都用0輸入給最低位，而是可設定這個輸入的值。

還有可逆移位指令，由用控制字，控制左還是右移，并可實現多字移位。

除了二進制的位移位，還有數位（digit）移位，可左移，也可右移。移位的對象可以多個字。

還有字移位，以字為單位的移，執行一次本指令移一個字。移時0000移入起始地址（最小地址），起始地址的原內容移入相鄰的較高地址……最高地址（結束地址）的內容丟失。多次執行本指令，可對從起始到結束地址的內容清零。

……

圖1-61所示為三家PLC左移指令梯形圖符號。

圖1-61a中，St是移位開始通道，Ed是移位終了通道，P是移位脈沖輸入，R是復位輸入，S是移位信號輸入。當P從OFF到ON時，而R又為OFF，則從St到Ed間的各個位，依次左移一位，并把S的值（OFF或ON）賦值給St的最低（00）位，Ed的最高（15）位溢出；但如R復位輸入ON，移位禁止，并St到Ed各通道清零。

圖1-61 PLC左移指令梯形圖符號

圖1-61b中，SHL之后加DW為雙字，即4個字節移位，EN為此指令執行條件。其輸入為ON，才能執行本指令，否則，不執行。IN是進行移位的雙字，OUT是移位結果輸出的雙字，N是每執行一次本指令將移位的位數。每次移位時，除了移位雙字各位值相應左移，并用0填入移入的位。

圖1-61c中，S是移位源，D是移位的輸出，n1為指定源及輸出位數。n2是指定執行一次本指令將移位的位數。本指令的輸入為ON，才能執行本指令，否則，不執行。每次移位時，除了移位指定的各位值相應左移，并用移位源的值填入移入的位。

圖1-62所示為使用PLC左移指令梯形圖程序。

本程序的功能是，當0.02、I0.2及X002 OFF時，而0.01、I0.1及X001從OFF到ON，則使輸出（從10通道開始到11通道、QD04雙字及從Y000到Y37共32個位）左移一位。對圖1-62b、c，為了能把I0.0及X000的值賦值給這里的“輸入位”，即Q3.00及Y000，以及能對移位用的雙字或各個位清零，這里增加了兩組指令。目的是使其也具有圖1-62a的功能。

圖1-62 PLC左移指令梯形圖程序

提示：西門子數據存儲格式（順序）與歐姆龍、三菱不同，是高字節存低位數，低字節存高位數。故上述輸入位用QB3.0，而不像歐姆龍用10.00，也不像三菱用Y000。西門子PLC字節間的移位，以圖1-62b為例，是Q3.7移給Q2.0；Q2.7移給Q1.0；Q1.7移給Q0.0。各字節中的移位，則也是從低位到高位移，即Q0.6移給Q0.7，Q0.5移給Q0.6等。三菱PLC的移位，以圖1-62c為例，是Y0.7移給Y1.0；Y1.7移給Y2.0；Q2.7移給Y3.0。各8位中的移位，則也是從低位到高位移，即Y0.6移給Y0.7，Y0.5移給Y0.6等。歐姆龍PLC的移位，以圖1-62a為例，是10.15移給11.00。各字中的移位，則也是從低位到高位移，即10.06移給10.07，10.05移給10.06等。

移位指令是很有用的。不僅在數據處理時，要用到它，而且在邏輯量控制時，也常用到它。當然，以上講的也還不是移位指令的全部，也不是所有PLC都有以上講的這些移位指令。具體使用此類指令，也可能還有一些細節，故使用時可參閱有關幫助。

（4）譯碼指令。用以譯碼，以適應數據使用或實現控制的需要。

最常用的為BCD碼與BIN二進制碼轉換用指令。BCD為二進制碼轉換成BCD碼指令。BIN為BCD碼轉換二進制碼指令。有的PLC還有可處理雙字的BCD及BIN指令，可進行兩字長轉換。

還有為4轉16（DMPX、DECO）及16轉4（MLPX、ENCO）的譯碼指令。

1）4轉16：此指令可用一個輸入（源）數位（digit，由4個bit組成）的值，使一個16位二進制輸出（目標）數中，與該值相等的位ON，其他位OFF。當使用數值去控制不同的輸出時，常要使用到此指令。而多數PLC都提供有這個指令。

圖1-63所示為一組不同PLC使用4轉16指令的梯形圖程序。其作用都是用4個輸入點（分別是0.00～0.03、I0.0～I0.3及X000～X003）組成的一個數位（digit）的不同取值（十六進制編碼），去控制輸出（分別為10.00～10.15、Q0.0～Q1.7及Y000～Y017）。

圖1-63 使用4轉16指令梯形圖程序

如圖1-63所示程序，如輸入（編碼）值為6，則將使10.06、Q1.6（注意：西門子位在字中的排序與其他PLC不同，其升冪先是高字節的00位到07位，后為低字節的00到07位，故這里為Q1.6，而不是Q0.6）及Y006 ON，而其他各位全OFF。再如輸入（編碼）值為11，則將使10.11、Q1.3（八進制計算）及Y013（八進制計算）ON，而其他各位全OFF。再如輸入（編碼）值為0，則將使10.00、Q0.0及Y000 ON，而其他各位全OFF。有了這個程序，如用16位的撥碼開關接輸入點，則可很方便地用這個開關的不同設置，產生不同輸出。如用增計數器作為這里的源，也可用計數值的變化，一步步改變輸出。

提示：如圖1-63b所示，西門子S7-200的DECO指令的輸入（IN）是字節，且其作用的僅為它的低4位（如圖，為I0.0～I0.3），輸出是兩個字節，16個位。只要其EN端邏輯條件ON（圖中SM0.0為常ON觸點，故此條件滿足），即執行本指令。而S7-300、400系列PLC則沒有這個指令。

提示：如圖1-63c所示，三菱的DECO指令稍復雜，功能也稍強。如圖，X000～X003，4個位，為源（S·、輸入），Y000～Y017為目標（D·、輸出），16個位。只要執行它的邏輯條件ON（圖中M8000為常ON觸點，故此條件滿足），即執行本指令。為什么這里輸入為4位，輸出為16位？這與常數（n）的取值為4有關。

圖1-64所示為三菱DECO指令n的取值及其含義示意。

當目標（D）是“位”軟元件時，n取值應小或等于8。輸出多少位？是2的n次方。圖1-63c的n為4，故輸出為16位，對應的輸入為4位。如n為8，則可輸出256位。圖1-64中n為3，故輸出為8位，對應的輸入為3位。該圖輸入X000、X001 ON，X003 OFF，其值為3，故M13 ON，其他7位均OFF。

圖1-64 三菱DECO指令n的取值及其含義

當目標（D）是“字”軟元件時，n取值應小或等于4。輸出多少位？也是2的n次方。圖1-64b中n為3，故輸出為8位，對應的輸入為3位。該圖輸入D0的低3位的值為3，故D1的第3位ON，其他位，含高字節各位均OFF。

提示：如圖1-63a所示，歐姆龍PLC的MLPX指令，更復雜，功能也更強。如圖，000.00到000.03，4個位，為源（第1個操作數、S），010.00到010.15為目標（第3個操作數、R），16個位。只要執行它的邏輯條件ON（圖中p-On為常ON觸點，故此條件滿足），即執行本指令。為什么這里輸入為4位，輸出為16位？這與#0（第2個操作數，控制字的取值）有關。

圖1-65所示為MLPX指令控制字（第2個操作數，C）的含義及應用實例。這里C有4個數位，其中數位0（n）指的是“源”字（S）中那個數位用作輸入，數位1（l）指的是有多少數位用作輸入。自然，輸入數位多，輸出也多（4對16）。

如圖1-65所示，這里n=2，l=1（0時用一個數位，1用2個，余類推）。所以，如S中數位2的值為m，則R字中的m位ON。如S中數位3的值為p，則R+1字中的p位ON。

控制字C的數位，這里為0。如數位3取值為1，將進行8到256的譯碼（老機型無此功能）。256為16個字組成的256個位。8為8個字節為一組，每組兩數位十六進制數，其值變化范圍為00～FF，正好對應于256位的00～255位。8到256譯碼，本質上與4到16是相同的，只是它的通道長（位數）不是16，而是256，位（號），不是0～F，而是兩位十六進制數00～FF。但8到256最多只能進行兩組，不像4到16可進行4組譯碼。圖1-66所示為MLPX指令8到256應用實例。

2）16轉4：它與4轉16相反，是把一個16位二進制輸入（源）數中ON位的序號，作為一個輸出（目標）數位（digit，由4個bit組成）的值。如前者有多個ON的位，則取其最大（對S-200相反，取其最小，歐姆龍CJ1等可選定）的位。當需對不同的輸出進行記錄時，常要使用到此指令。而多數PLC都提供有這個指令。

圖1-67所示為一組不同PLC使用16轉4指令的梯形圖程序。其作用都是將16個觸點（分別是10.00～10.15、Q0.0～Q1.7及Y000～Y017）的不同取值（十六進制編碼），譯成一個數位（digit）輸出（分別為100.00～100.03、VB0.0～VB0.3及D0的低4位）。

如圖1-67，如輸入10.06、Q0.6及Y006 ON，而其他各位全OFF，則將使100、D0字、VB0字節的低數位（數位0）的值為6。如010.11、010.9、Q1.3、Q1.1及Y013、Y011 ON，而其他各位全OFF，則將使100、D0字的低數位（數位0）的值將為11，而VB0字節的低數位（數位0）的值、將為9。有了這個程序，可很方便地把輸出點的輸出情況予以記錄。

圖1-65 MLPX指令控制字(C)的含義及應用實例

圖1-66 MLPX指令8到256應用實例

圖1-67 使用16轉4程序

提示：如圖1-67b所示，西門子S7-200的ENCO指令的輸入（IN）是兩個字節，輸出是一個字節，只要其EN端邏輯條件ON（圖中SM0.0為常ON觸點，故此條件滿足），即執行本指令。而S7-300、400則沒有這個指令。

提示：如圖1-67c所示，三菱的ENCO指令，稍復雜，功能也稍強。如圖，Y000～Y017，16個位，為源（S·、輸入），D的低數位為目標（D·、輸出），4個位。只要執行它的邏輯條件ON（圖中M8000為常ON觸點，故此條件滿足），即執行本指令。為什么這里輸入為16位，輸出為4位？這與常數（n）的取值為4有關。

圖1-68所示為三菱ENCO指令n的取值及其含義示意。

圖1-68 三菱ENCO指令n的取值及其含義

當“源”（S）是“位”軟元件時，n取值應小或等于8。輸入多少位？是2的n次方。圖1-67c的n為4，故輸入為16位，對應的輸出為4位。如n為8，則可輸入256位。圖1-68n為3，故輸入為8位，對應的輸出為3位。該圖輸入M13ON，故D10的低3個位的取值為3，即第0、1位ON、02位OFF。

當“源”（S）是“字”軟元件時，n取值應小或等于4。輸入多少位？也是2的n次方。圖1-68中n為3，故輸入為8位，對應的輸出為3位。該圖輸入D0的第3位ON，故D1的低3個位的取值為3，即第0、1位ON、02位OFF。

提示：如圖1-67a所示，OMRON的DMPX指令，更復雜，功能也更強。如圖，000.00到000.03，4個位，為源（第1個操作數，S），010.00到010.15為目標（第2個操作數、R），16個位。只要執行它的邏輯條件ON（圖中p-On為常ON觸點，故此條件滿足），即執行本指令。為什么這里輸入為4位，輸出為16位？這與#0（第3個操作數、控制字的取值）有關。

圖1-69所示為DMPX指令控制字的含義及應用實例。這里C有4個數位，其中數位0（n）指的是“源”字（S）中那個數位用作輸出，數位1（l）指的是有多少數位用作輸出。自然，輸出數位多，輸入也多（4對16）。

由圖1-69可知，這里n=2，l=1（0時用一個數位，1用2個，余類推）。所以，如S中第m位ON，則R的數位2的值為m，如S+1中第p位ON，則R的數位3的值為p。

控制字C的數位2，可為0，也可為1（老機型無此功能）。如為0，若S、S+1有多位ON，以最左（高）位ON為準。如為1，若S、S+1有多位ON，以最右（低）位ON為準。

控制字C的數位3、這里默認為0。如數位3取值為1，將進行256到8的譯碼。256為16個字組成的256個位。8為8個字節為一組，每組兩數位十六進制數，其值變化范圍為00～FF，正好對應于256位的00～255位。256到8譯碼，本質上與16到4是相同的，只是它的通道長（位數）不是16，而是256，位（號），不是0～F，而是兩位十六進制數00～FF。但256到8最多只能進行兩組，不像16到4可進行4組譯碼。

圖1-70所示為DMPX指令256到8應用實例。

譯碼指令，除了以上，還有7段譯碼指令：可把BCD碼譯成7段碼，用于數字顯示。

圖1-69 DMPX指令控制字的含義及應用實例

圖1-70 DMPX指令256到8應用實例

ASCII碼轉換指令：把十六進制數譯成ASCII碼。

十六進制譯碼指令：把ASCII碼譯成十六進制碼。

……

譯碼指令是很有用的。在數據處理時，要用到它，而且常用到它。當然，以上講的也還不是譯碼指令的全部，也不是所有PLC都有以上講的這些譯碼指令。具體使用此類指令，也可能還有一些細節，使用時可參閱有關幫助。

（5）數字運算指令。最常用的為一個字的BCD碼（僅歐姆龍PLC）或十六進制數的+、-、×、\指令。還有雙字（8位BCD碼）或十六進制+、-、×、\指令。性能稍高的PLC，還有浮點數的+、-、×、\指令。

此外，多都還有加1、減1（歐姆龍為BCD碼，而西門子、三菱為十六進制碼）及進位位置位、復位指令。

為了適應在數據處理的需要，有的PLC還有在一組數中求最小值MIN，在一組數中求最大值MAX，求一組數的平均值AVG，求一組數的總和SUM等指令。

有的PLC還有三角函數，對數、指數，數值插值運算等指令。

隨著PLC技術的發展，以及滿足模擬量控制、脈沖量控制及通信的需要，運算指令越來越多，功能也越來越強。有的PLC可以進行PID運算，以適應比例、積分、微分的要求；可進行校驗和運算，以適應通信數據校驗的需要。

此外，還有種種邏輯運算指令。如“字與”、“字或”、“字異或”及“字同或”等指令。

……

提示：歐姆龍PLC進行BCD碼加減運算時，進位位（CY）也是其運算成員。它既是運算原始數據（1或0）之一，又要存放運算結果（有進位或借位時置1，否則置0）。如加運算是Au（被加數）+Ad（加數）+CY→CY，R（結果）。如減運算是Mi（被減數）-Su（減數）-CY→CY，R。但其新型機，也有不像上述那樣，包含進位位的BCD碼加、減指令。

提示：西門子PLC除了用字、雙字運算，還可用字節運算。西門子、三菱PLC所有整數運算都是帶符號十六進制碼，如單字，其值在-32718～32717之間變化。

提示：歐姆龍、三菱PLC整數單字乘，其積要占兩個字；雙字乘，要占4個字。整數單字除，其商占一個字（存于指定結果字的地址中），其余數占一個字（存于指定結果字地址+1的地址中）；雙字除，其“商”占2個字（存于指定結果字的地址及其加1的地址中），其“余數”占2個字（存于指定結果字地址+2及加3的地址中）。而西門子PLC通用的乘、除指令，其運算的積、商所占的字長，如同計算機，與參加運算的數相同。當其乘積（及加運算的和、減運算的差）超過相應字長，則出錯，不能進行運算。數運算，不記錄余數，除0也出錯。但它也有帶有記錄余數的除指令（DIV）。這指令的目的操作數的長度則是參加運算數長度的2倍。

提示：為了正確使用運算指令，要使用好運算標志位，如進位位、溢出位、出錯位、結果為0位等，以判斷計算的正確性。對西門子PLC，還可利用執行指令后的ENO輸出，觀察運算是否執行。只是在各廠商、各型別的PLC間，這些標志位的含義多不大相同，如三菱FX機的借位標志（M8021），不是被減數比減數小ON，而是減的結果比-32768還要小才ON。

提示：同樣是專用計算指令，如三角函數，各家PLC對其處理是不同的。如sin函數，當自變量大于360°（2π）時，FX2N機均按360°（2π）處理，而S7-200則與普通處理相同。所以，對一些運算指令，不妨先做些測試，然后再使用。

2.流程控制指令

PLC執行指令，一般總是從零地址開始執行，依次進行，直到最后一個指令為止。而且這個程序總是周而復始不斷地重復著。但為了簡化編程或減少掃描時間，或實現特殊控制，常常要改變程序的這個流程。

為此，PLC都設有控制程序流程的指令。主要有跳轉、步進、循環、使用子程序及中斷。

（1）跳轉指令。歐姆龍機用的為JMP及JME。這兩條配對使用。

JMP指令執行前，要建立邏輯條件。JME不要條件，只是表示跳轉結束。要跳轉的程序列于這兩個指令之間。

當執行JMP時，若其邏輯條件為ON，則不跳轉（注意：它與計算機匯編語言跳轉含義相反），照樣執行JMP與JME間的指令，如同JMP、JME不存在一樣；若為OFF，則JMP與JME間的程序不執行，有關輸出保持不變。JMP、JME可嵌套使用，但有時其層次要受限制的。JMP、JME編號使用時，配對的兩個，編號要一致。

三菱與西門子PLC的跳轉類似計算機匯編語言的跳轉，若其邏輯條件為ON，則跳轉到指定的標號的語句去執行。這種跳轉情況稍復雜一些，使用時要小心。弄不好，易出現程序死循環。那是絕對不允許的。

圖1-71所示為跳轉指令使用示意。

圖1-71 PLC的跳轉指令使用示意

圖1-71a為歐姆龍PLC的跳轉，0.00 OFF時，JMP到JME之間的指令跳過，不執行。反之，執行。圖1-71b為西門子的跳轉，V500.1 ON時，跳轉到LBL2處，被跳過的指令不執行。反之不跳，JMP后的指令依次執行。圖1-71c為三菱的跳轉，X000 ON時，跳轉到標號P1處，被跳過的指令不執行。反之不跳，CJP后的指令依次執行。

不同廠商PLC跳轉指令的差別，正如其他指令的差別一樣，都只是大同小異。目的都是跳轉，只是表達的方法各有其不同而已。

GE PLC也有跳轉指令。執行時在JUMP和LABLE之間的程序被忽略，不執行；其中間的子程序不被調用；其中間的計時器當前值被保持；其中間程序的執行結果保持上一次的執行結果。注意的是JUMP和LABLE的名字必須一致；任意幾個JUMP和LABLE之間不能交叉使用；JUMP和LABLE可以嵌套使用，其嵌套深度由CPU的類型決定。

當程序需要分支執行時，使用到跳轉，不僅可實現編程要求，而且還可減少程序掃描時間，提高程序的運行效率。

與跳轉類似的還有互鎖、主控指令。歐姆龍PLC稱互鎖IL、互鎖清除ILC指令。這兩個指令在形式上，與跳轉指令類似，也是要配對使用。但功能不同，它不改變程序流程，只是像電路的“總開關”一樣，影響IL與ILC間的程序執行，如圖1-72所示。

圖1-72中“正常執行”意指，“總開關”合上，不影響IL與ILC間的程序執行。“輸出互鎖”意指，“總開關”斷開，IL與ILC間的程序執行條件全為OFF，即其間的輸出全被互鎖住。IL與ILC可嵌套使用。

圖1-72 互鎖和互鎖清除指令示意圖

圖1-73 所示為主控指令及其使用。

圖1-73a、b所示為三菱PLC的主控指令及其使用。圖1-73a為處于寫狀態時的梯形圖。其中MC及MCR之間的指令執行，受執行條件X000（可以是別的）控制。X000 ON，則M0 ON，之間的指令正常執行。否則，輸出互鎖。圖1-73b所示為處于讀狀態時的梯形圖。這里“總開關”的作用顯示得很形象。指令中的N0為配對主控指令使用的編號。當然，MC與MCR的編號要一致。MC與MCR也可嵌套使用。

該圖1-73c所示為西門子S7300、400的主控指令。MCRA（主控指令激活）及MCRD（主控指令激活停止）是配對的，只有在主控指令激活區中主控指令才有效。MCR＜（主控繼電器ON）及MCR＞（主控繼電器OFF）也是配對使用，而且也可嵌套。圖1-73c為2層。

圖1-73 主控指令及其使用

這里的幾個主控指令的作用如本例是：當I0.0及I0.1 ON，則Q4.0及Q4.1的狀態分別取決于I0.3、I0.4，如同這里不存在這幾個主控指令一樣；當I0.0 ON及I0.1 OFF，則Q4.1的狀態取決于I0.4，如同這里不存在這第1層的MCR＜、MCR＞一樣，而Q4.0則必OFF，不管I0.3的狀態如何；當I0.0 OFF，則Q4.0、Q4.1的均OFF，不管I0.3、I0.4及I0.1的狀態如何。要說這里的特別之處是在MCR＜之前，須先執行MCRA，而在MCR＞之后，要執行MCRD。

GE PLC也有類似指令。它稱之謂分支指令（MCR、ENDMCR）。執行MCR指令邏輯條件不具備，則：MCR和END_MCR之間的程序被忽略，不執行；其中間的子程序不被調用；其中間計時器當前值被清；其中間所用的常開線圈被復位。而使用時要注意的是，MCR和END_MCR要指明名字，而且者兩名字必須一致；任意幾個MCR和END_MCR之間不能交叉使用；MCR和END_MCR可以嵌套使用，其嵌套深度由CPU的類型決定。

（2）步進指令。工作設備工作，或一些工藝過程往往分成步，按步進行。一個步完成了，再轉入另一個步。可以有很多步。步，可以按順序工作，也可依條件產生分支，改變順序。需要時，還可多步并行工作……

為此，PLC多設有步進指令。步進指令有步程序入口、步（進）程序結束、步程序調用（激活）等。表1-12為這三家PLC的步進指令。

表1-12 PLC的步進指令

步進指令的要點是：

1）只有已激活的步的程序才被掃描，才被執行；

2）在已激活步中，如激活了后續步，則自然處于非激活狀態；

3）在程序中，可任意把某步激活；

4）當某步激活后，原來激活它的條件變化，不再對其產生影響。

步進程序可以順序地被調用，直至最后一步。也可以分支調用，依條件按不同的分支進行。也可以平行調用，條件具備時，可同時調兩個步程序，然后再依各的情況再一步步推進，直到退出步進程序，返回主程序。

圖1-74所示為三家PLC用于步進指令及其使用例子。

圖1-74 步進指令及其使用例子

圖1-74a為歐姆龍PLC步進指令及其使用。它用W0.00等（內部工作區）作為步標識。當0.00 ON，步W0.00被激活，A段程序（在虛線處，程序未畫出，下同）被掃描、被執行。這時，如0.01 ON，則W0.01步激活，并退出W0.00步，B段程序被掃描、被執行。這時，如0.2ON，則W100.00步激活，并退出W0.01步。但如程序中無此步，則意味著退出步進程序。OM-RON無步及整個步進程序結束指令。

提示：歐姆龍PLC用的標識B可以是任何繼電器。而其他兩家PLC的標識B只能是狀態繼電器S。

提示：歐姆龍PLC所有步進指令應放在其他主程序之后，子程序（見后）之前。如果主程序放在它之后，那這部分主程序將不執行；如把它放在子程序之后，那它也將不執行。

圖1-74b為西門子PLC步進指令及其使用。它用S0.0等作為步標識。當I0.0 ON，步S0.0被激活，A段程序被掃描、被執行。這時，如I0.1 ON，則S0.1步激活，并退出S0.0步，B段程序被掃描、被執行。這時，如I0.2 ON，則S0.1復位，退出W0.1步。圖1-74b每步程序都有結束指令（SCRE）。

圖1-74c為三菱PLC步進指令及其使用。它用S0等作為步標識。當X000 ON，步S0被激活，A段程序被掃描、被執行。這時，如X 001 ON，則S1步激活，并退出S0步，B段程序被掃描、被執行。這時，如X002 ON，則S1復位，退出S1步。圖1-74c中RET指令代表步進程序結束。

提示：歐姆龍PLC調新步時，舊的步先OFF，然后，新的步才ON。即新的與舊的步從不同時工作。而三菱PLC、西門子PLC，則是新的步先ON后，舊的步才OFF，即新、舊的步將同時ON一個掃描周期。

提示：三菱PLC步進程序，還可用SFC語言編程。

（3）循環指令

它由FOR和NEXT兩條指令組成，配對使用。FOR為循環開始，而NEXT為循環結束。其功能是，使這兩條指令間的指令，按指定的次數，重復執行。重復多少次，則在FOR指令中指明。

FOR-NEXT循環可嵌套，但層數是有限制的。其限制的約定，隨PLC型別而定。圖1-75所示為三家PLC用于兩層嵌套的使用例子。

圖1-75 FOR-NEXT指令及其嵌套使用

從圖1-75可知，這里外層都是重復執行3次，而內層2，則執行2次。程序段A，B和C都是如下執行：A→B→B→C，A→B→B→C，A→B→B→C。

執行循環程序時，如需要臨時退出，對歐姆龍PLC可在需退出處，用BREAK指令。若要從嵌套循環中退出，則需要多個（嵌套層數）BREAK指令。而西門子、三菱PLC則可用跳轉指令，指定跳到循環外的某標號處。西門子還可用INDX值處理。每當執行一次循環，INDX值將加1。當它大于、等于FINAL值時，也可退出循環。此外，它的FOR指令還要求先設置邏輯條件，如圖1-75b所示，I2.0 ON（對1）及I2.1ON（對2）即為它們的邏輯條件。

（4）子程序

在程序中，常有一些要重復使用的一組組指令，用以實現某些特定的功能。若把一組組指令編成子程序，則可大大簡化編程。使用子程序還便于程序的閱讀及修改。

子程序指令總是含子程序入口、子程序結束標志及子程序調用等指令。表1-13所示為三家PLC用的子程序指令。表中N為子程序標號。

表1-13 PLC子程序指令

子程序指令的要點是：

1）子程序入口到子程序結束指令間的程序為子程序；

2）在一個程序中，可以有多個子程序，用標號N相區別；

3）不是子程序的其他程序為主程序；

4）西門子PLC的子程序安排在不同標號的單獨程序模塊中，因此，它無入口指令，也無需結束指令；

5）OMRON、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，要加主程序結束指令（FEND），子程序則放在FEND指令之后；

6）在主程序中，可用相應指令調用子程序，被調用一次，則被掃描、被執行一次，可多次使用；

7）在子程序中，也可用相應指令調用其他子程序，但不能調自身，即可嵌套，但不能遞歸。調的層數也是受限制的，其限制的約定，隨PLC型別而定；

8）子程序一旦調用，總是從入口直到結束。但西門子可用RET指令，于中途退出，而其他兩家PLC則可用跳轉指令中途退出。

圖1-76所示為三家PLC子程序指令及其使用。

從圖1-76可知，當調用子程序邏輯條件成立（如圖中0.00、I0.0、X000 ON），則都將轉去執行子程序，執行后，再接著執行主程序的后續部分。如圖中0.02 OFF及I0.2、X002 ON，則在子程序中，執行A部分程序后，中途退出；否則，執行A、B兩部分程序都執行完，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將不被執行。

對一些多任務編程的PLC，其子程序還有全局與局部之分。局部子程序只能用于本任務。要想所有任務都能調用，要用全局子程序。

如歐姆龍CJ系列PLC，全局子程序指GSBN（751）和GRET（752）之間的程序段。調用指定編號的全局子程序，要用全局子程序調用指令GSBS（750）。

三菱Q系列等中、大型機除了用CALL正常調用子程序。還有FCALL（輸出OFF調用）、ECALL（程序文件之間子程序調用）、XCALL等指令。

圖1-76 子程序指令及其使用

提示：西門子S7-200機的子程序可帶參數。參數用子程序的局部變量自行定義。參數有子程序輸入（IN）、輸出（OUT）及輸入、輸出（IN-OUT）兼而有之，三種。在調子程序時，輸入參數要寫在輸入端；輸出參數要寫在輸出端；輸入、輸出參數既要寫在輸入端，又要寫在輸出端。當然，如不定義局部變量，將不帶參數。具體運用實例見本書第2章第2.6.2節。

提示：歐姆龍、三菱小型機的子程序不帶參數。但在調用前可作預處理，調后再作后處理，也可起到帶參數的作用。歐姆龍PLC還有宏調用，類似于帶參數子程序。只是它的參數使用限制較多。

提示：三菱Q系列等中、大型機的子程序也可帶參數。但位參數只有輸入、輸出。并要用專用內部器件，即功能軟元件FX（入）、FY（出）、FD（寄存器）作形式參數。同時也有宏。宏的形式參數也要用專用內部器件（VX、VY、VD）。

（5）中斷

中斷也是調子程序，但它不是靠指令調，而是靠中斷事件調。且調的子程序編號與所發生的事情對應。這些子程序有時還稱為中斷服務程序。

PLC中斷事件可以來自外部，也可來自內部。前者稱外中斷，后者稱內中斷。

外部中斷用輸入點。當可中斷工作（取決于機型及設定）的輸入點，從OFF到ON的時，則發生與其對應的中斷事件，并調相應的中斷服務程序。每發生一次中斷事件，則調一次中斷服務程序。有了這樣中斷，可縮短PLC對輸入信號的響應時間。

此外，高速計數信號輸入，也會產生多種中斷。如計數中斷，可輸入高速脈沖的輸入點（取決于機型及設定），輸入高速脈沖會自動中斷計數；再如比較中斷，中斷計數后，會自動進行中斷比較；最后，還可根據中斷比較結果，調用相應的中斷子程序。

再，有的PLC，如西門子S7-200系列，還有通信中斷。收到字符，或發送字符及出錯等，都會引起相應的中斷。

內部中斷的事件來自PLC內部。典型的內部中斷為定時中斷，經設定可準確定時運行相應的中斷程序。

為了處理好中斷，提高程序的控制可靠性與效率，PLC提供了有關的中斷處理指令。表1-14所示為三家PLC的一些有關的中斷指令。

表1-14 PLC的一些有關的中斷指令

注：?僅用于小型機定時中斷；??中斷事件與子程序的關系是確定的。

中斷允許、禁止指令用于確定，在運行程序時，是否允許中斷。當程序的某一部分不允許中斷時，可用中斷禁止指令；某一部分允許中斷時，可用中斷允許指令。

提示：歐姆龍PLC默認為中斷允許。而三菱、西門子PLC則默認中斷不允許。為此，后者，要使用中斷，需先允許中斷，而前者，做好有關設定就可以了。

設定中斷屏蔽是為了確定是否允許某個內、外中斷事件產生。如可外中斷的輸入點，可設定其為從OFF到ON產生中斷，也可相反，也可不讓其產生中斷。

提示：中斷允許與中斷屏蔽是兩個概念，前者是指，所運行的程序是否允許接受中斷，后者是指，是否允許中斷事件出現后產生中斷。前者可用指令處理，而后者多為通過相關設定處理。

PLC處理中斷事件是有個過程的。當發生中斷事件時，PLC總是先記錄發生的事件，并對其按優先級對其排隊。優先級高的先執行，它執行完了，再執行優先級低的。所有中斷任務處理完了，再轉回執行正常的循環程序。一般講，優先級與中斷的任務號是對應的。中斷編號越小，優先級越高。

要注意的是，已記錄但未執行的中斷，其后又發生相同的事件，PLC對此將不理睬。所以，不是發生的所有中斷事件都會處理的。另外，對已作記錄，但未執行的外中斷任務，可用CLI指令取消。

提示：三菱中斷子程序入口編號開始字符為I（不同的事件，有不同的編號），而不是P；子程序結束指令為IRET，而不是SRET。

提示：對多任務編程或模塊化組織的PLC，它不調子程序，而是調用POU。

如果在一個I/O中斷任務正在執行時，接收到一個不同的中斷輸入，輸入的中斷號在內部被記錄，直至當前任務和其他較高優先級別的任務執行完畢。

以上只是對有關PLC的有關指令系統作些簡要介紹。只是希望讀者能從總體上，或從功能上理解它。至于指令的細節，請參閱有關說明書。

提示：弄通PLC指令，除了仔細閱讀有關說明書，最好的方法是對指令作模擬或聯機實際測試。在實際測試中理解要點與細節。

1.4.4 功能、功能塊

1.概述

PLC系統提供的功能與功能塊也是PLC指令系統的重要組成部分。目前的趨勢是指PLC指令在減少，但代替它以至于比它功能更強的功能與功能塊越來越多。

傳統PLC也有功能、功能塊。如西門子S7-300、400的FB41（CONT_C）、FB42（CONT_S）、FB43（PULSEGEN）功能塊（FB），可很方便地用以實現模擬量的PID控制。這些功能塊將在隨后的有關編程介紹中再作說明。

再如歐姆龍新型PLC也新增系統功能塊，在安裝編程軟件后，會自動加載到歐姆龍軟件目錄下的“Lib\FBL\omronlib”子文件夾中。而該文件夾下還有“PLC”、“Inverter”、“Position Con-troller”、“Temperature Controller”等若干子文件夾。這些子文件夾還含有多個子文件夾。如“PLC”文件夾下，就有“ENT”、“CLK”、“CPU”、“SCx”、“UNIT”、“CARD”等文件夾。在這些文件夾中，就有cxf文件。將這些文件加載到工程中，分別就會生成一個功能塊，就可在工程程序中調用。

調用功能塊與調用定時器之類指令基本一樣，但要指定實例名。同時，還要對功能塊的輸入賦值，輸出指定目標地址。

例如“PLC\CPU”文件夾中的CPU005_TOF_BCD.cxf文件，加載后生成的系統功能塊是CPU005_TOF_BCD，其功能是實現輸入從ON到OFF時輸出OFF的延時。實際是OFF延時定時器。歐姆龍PLC原來只有ON延時定時器，有了此功能塊也就有了OFF延時定時器了。圖1-77所示為此功能塊一個調用實例。

在該圖程序中，“p_On”為常ON觸點，以功能塊使能“EN”ON，表示此功能塊一直在調用。“tof1”為此功能塊的實例名。功能塊輸入“IN”由“I：0.00”賦值，“I：0.00”ON，則“IN”ON，“I：0.00”OFF，則“IN”OFF。功能塊輸入“PT”，即定時設定值，為BCD碼，單位為100ms。在此賦值為常數50，即設定延時5s。功能塊輸出“ENO”指定的目標地址為“10.00”。功能塊延時OFF就是由它實現。功能塊輸出“ET”，即延時現值，指定的目標地址為“D0”，也為BCD碼，單位也為100ms。

圖1-77 OFF延時功能塊一個調用實例

由此功能塊的功能可知，執行此程序：“I：0.00”ON，“10.00”即時ON；“I：0.00”OFF，“10.00”延時5s后OFF。延時過程值將顯示在“D0”中。

其他系統功能塊各有各的功能，在此不再贅述。

可知，系統功能塊實際上也是PLC指令，而且是功能更強的指令。新增功能塊可方便地擴展PLC的指令系統，增加PLC的功能，使系統升級。而且系統功能塊是按需加載。不用的不加載，不占PLC內存。

提示：西門子PLC系統功能塊多為不可視的。國產PLC，LM及LK機的系統功能塊多是可視，又可復制。歐姆龍系統功能塊可視，但不能復制。

2.有關PLC定時功能塊

新型PLC多不用定時指令而用定時功能塊。類型很多。其中TON（其常開觸點延時通、即時斷），用以進行定時或時間控制，較為常用。圖1-78所示為AB等多家PLC定時功能塊梯形圖符號。

圖中，T1為該功能塊的實例名，是結構變量。使用前要先定義，要占用PLC數據區。該結構有多個分量，如圖所示。IN（或僅有輸入線）為輸入控制，為布爾量。它ON時，定時功能塊工作，OFF，停止工作。PT（或Pre-set、PV）為時間設定值輸入端。設定值用時間類型變量或時間類型常數。設定時間的最小分辨率為毫秒（GE PLC可以為秒、十分之一秒、毫秒或其他，由選用功能塊決定）。Q（或DN、輸出線）為控制輸出，布爾量。定時功能塊計時的時間達到或超過設定時間，則產生這個輸出。它的常開觸點（T1.Q）ON、常閉觸點OFF。ET（或Accum、CV）為定時功能塊計時所經歷的時間。數據也是時間類型。IN ON開始經歷時間顯示。到設定時間值時，顯示設定時間值。INOFF或T1.R（復位端）ON，則恢復0，并停止輸出。

從上介紹可知，這樣的定時功能塊，其功能與延時定時器指令完全相同。所差的只是這里操作數為實例名，數據類型為結構，使用的數量幾乎不受限制；而定時指令的操作數是定時器這樣內部器件，使用的數量受PLC擁有的定時器數量限制。

圖1-78 有關PLC定時功能塊

3.有關PLC計數功能塊

有增計數、減計數及可逆計數等功能塊。以下僅對最為常用增計數功能塊做簡要介紹。其格式如圖1-79所示。

這里C1為該功能塊的實例名，是結構變量。使用前要先定義，要占用PLC數據區。該結構

圖1-79 多種PLC增計數功能塊

有多個分量，如該圖所示。CU（圖1-79a為Count up）為增計數輸入端。R或RESET為復位端（AB計數器復位要用復位（R）指令）。PV或Preset設定（預置）值輸入端。Q輸出端。CV計數功能塊計數現值。

如圖，每當CU（或Count up）端從OFF到ON一次，C1作增1計數。當計到設定值，如圖為10，或大于設定值，則輸出端Q（或DN）ON。且繼續計數，直到最大值（此值可選，單字、雙字還可考慮符號位）。而當RESET ON，計數功能塊復位（現值變為0），停止計數，輸出OFF。

圖中EN、ENO及圖1-79a的CU為附加的。但只有EN處于ON狀態，才可計數。而且只要計數正常ENO則ON。

從上介紹可知，這樣的計數功能塊，其功能與增計數器指令完全相同。所差的只是這里操作數為實例名，數據類型為結構，使用的數量幾乎不受限制；而增計數指令的操作數是計數器這樣內部器件，使用的數量受PLC擁有的計數器數量限制。

4.其他功能及功能塊

除了上述定時、計數功能塊，還有其他功能更強的功能塊。這些功能塊都封裝在有關庫中。如施耐德PLC就有：標準庫、控制庫、通信庫、I/O管理庫、運動庫、系統庫、診斷庫、先期庫、TCP Open庫及運動功能塊等。至于庫中都有哪些功能塊則與具體選用的PLC有關。

AB PLC的庫也封裝在它的編程軟件中。以系統預定義的數據類型形式調用。

和利時LEC G3機的功能或功能塊也稱擴展指令。也是封裝在相應指令庫中。如果使用封裝在Standard.lib（標準庫）和SYSLIBCALLBACK.lib（系統庫）中的擴展指令，直接調用就可以了。因為在創建工程時，這兩個庫中所有指令會自動加載到編程系統中。對封裝在其他庫中的擴展指令，在調用前，需用PowerPro編程軟件的庫管理器先行加載。然后才可使用。

和利時LEC G3機的指令庫很多，而且是開放的，可以不斷添加和生成新的指令（即函數、功能塊）。因而，從某種意義上講，它的指令數量及種類是無限多的，并可根據需要增減。

具體講它的指令庫可分為三類。

第一類：PowerPro內部開放指令庫。指令執行代碼存在于庫文件之中，可以使用PowerPro軟件打開庫文件，可對指令的執行代碼進行修改。用戶也可以自己開發新的指令，存放在內部開放指令庫中。當程序下裝到PLC之中，占用用戶程序空間較大。

第二類：PowerPro內部不開放指令庫。指令執行代碼存在于“庫名 .hex”文件之中，用戶無法使用PowerPro軟件打開庫文件，不能對指令的執行代碼進行修改。使用時應保證hex文件的文件名與lib文件的文件名一致，且存在于同一目錄下。當程序下裝到PLC之中，占用用戶程序空間較大。

第三類：PowerPro外部指令庫。指令執行代碼已經存在于PLC底層系統之中，用戶無法修改此類庫所包含的執行代碼。當程序下裝到PLC之中，占用用戶程序空間較少。

分清這三類指令庫，將有助于讀者對LEC G3 PLC指令系統的理解，進而更好地使用LEC G3PLC機指令資源。

LEC G3 PLC指令庫一經添加，即使不調用其中的指令，也會占用用戶程序空間，因此在實際編程過程中，建議只添加需要的庫。

已加載的庫文件也可用庫管理器予以去除。

“庫管理器”是它的編程軟件的一部分。其窗口如圖1-80所示。在PowerPro的主菜單“窗口”下的“庫管理器”項，或在“對象組織器”選定“資源”，再單擊其上的“庫管理器”，即可彈出。這時，再單擊插入主菜單項，將彈出“打開”對話框。

從圖1-80可選擇擴展名為“Lib”的庫文件，加載到所用編程軟件的平臺中。如圖1-80所示，若單擊“打開”，則把Iecsfc庫文件加載。卸載，可在窗口的左上方選定要卸載的文件，再按鍵盤的“delete”鍵，待彈出對話框，再單擊“是”即可。

圖1-80 庫管理器窗口