S7-300/400系列PLC的位逻辑指令

  1．触点指令

  STEP 7中提供的触点指令如表2-14所示，在触点指令中分为标准触点指令、取反指令和沿检测指令。

    (1)标准触点指令

    触点表示一个位信号的状态，地址可以选择I、Q、M、DB、L数据区，触点可以是输入信号、程序处理的中间点及与其他站点通信的数据位信号，在LAD中常开触点指令为“-||-”，常闭触点为“-|／|-”，当前值为1时，常开触点闭合；当前值为0时，常闭触点闭合。在LAD编程时，标准触点间的“与”、“或”、“异或”操作没有相应指令，需要通过标准指令搭接出来。使用STL编程，对常开触点使用A（与）、0（或）、X（异或）指令，对常闭触点使用AN（与非）、ON（或非）、XN（异或非）指令，两段程序的逻辑操作，需要使用嵌套符号“()”。

表2-14    触点指令

 

    (2)取反指令     

    取反指令（-|NOT|-、NOT）改变能流输入的状态，将当前值由0变为1，或者由1变为0。

    (3)沿检测指令

    信号沿的检测分为上升沿检测（—（P）—、FP）和下降沿检测（—（N）—、FN），沿信号在程序中比较常见，如电动机启动、停止信号或故障信号的捕捉等都是通过沿信号实现的。上升沿检测指令每检测一次O到1的正跳变，让能流接通一个扫描周期，下降沿检测指令每检测一次1到0的负跳变，让能流接通一个扫描周期。—（P）—与POS、—（N）—与NEG功能相同，前者检测指令前面RLO信号的跳变，后者检测一个位地址的跳变。

使用触点指令的示例程序如表2-15所示。

表2-15    触点指令的示例程序

 

所有的触点指令不能对外设输入输出区进行操作。例如A PIO.O指令为非法。在程序中能流不能反向，“或”操作不能短路，如图2-9所示，在这些情况下，STEP 7会自动检查，程序不能进行有效地连接。

 

图2-9触点编程错误举例

    2．线圈指令

    STEP 7中提供的线圈指令如表2-16所示，在线圈指令中分为输出指令和置位／复位指令。

    表2-16    线圈指令

    (1)线圈输出指令

    线圈指令对一个位信号进行赋值，地址可以选择Q、M、DB、L数据区，线圈可以是输出信号、程序处理的中间点，当触发条件满足(RLO=1)，线圈被赋值l，当条件再次不满足时(RLO=0)，线圈被赋值0。在程序处理中，每个线圈可以带有若干个触点（没有限制），线圈的值决定常开触点、常闭触点的状态。在LAD中线圈输出指令为“—()”，总是在一个程序段的最右边，如果需要得到逻辑处理的中间状态，可以使用中间输出指令“—（≠）—”查询，中间输出指令不能在一个程序段的两端使用；STL编程中只有赋值指令“=”，中间输出指令可以通过编程实现。

    (2)置位／复位指令

    当触发条件满足( RLO=1)，置位指令将一个线圈置1，当条件再次不满足(RLO=0)，线圈值保持不变，只有触发复位指令才能将线圈值复位为0。单独的复位指令也可以对定时器、计数器的值进行清零。LAD编程指令中RS、SR触发器带有触发优先级，置位、复位信号同时为1时，优先级高的指令触发。STL编程中没有RS、SR触发器，置位、复位的优先级与指令在程序中的位置有关，通常指令在后的优先级高。

    使用线圈指令的示例程序如表2-17所示。

表2-17    线圈指令的示例程序

 

    所有的线圈指令不能对外设输入、输出区进行操作。例如，=P QO.O指令为非法。只有触发条件才能触发输出或置位、复位。例如，在STL程序中，触发条件为状态字的RLO位，为1时触发。示例程序如下：

    Network 1：

    L    1

    Q10.2

    在程序段1中，Q10.2不能被赋值，因为L1（装载到累加器1中）不能使RL0位变为1。示例程序如下：

    Network 2：

    S    Q10.3

    在程序段2，Q 10.3能否被置位，需要参考RLO位的状态，如果需要程序无条件置位Q103，可以在置位语句前加上条件，程序如下：

    Network 3：

    AN  M  20.0

    S    Q10.3

    可以将M20.0作为一个未用的触点，语句ANM 20.0默认的逻辑结果RLO为1，也可以直接使用SET指令将当前的RLO置位，程序如下：

    Network 4：

    SET

    S    Q10.3

    3．RLO操作指令

    在位操作中，还有一些指令可以直接对状态字中的逻辑结果—/RLO进行操作，指令如表2-18所示。

表2-18 RLO操作指令

 

    -(SAVE) /SAVE指令将RLO状态存入BR寄存器，如果没有存储BR位信号，编写的函数或者函数块使用LAD语言直接调用时，函数的输出ENO不使能，函数显示为虚线，如图2-10所示，FC1的ENO不输出，Ml00.1不能为1。

    从程序显示上看，FC1似乎没有调用，实际已经调用，只是显示问题，在调用FC1前加入条件（常开或者常闭触点）或者在FC1的程序结尾使用SAVE指令，可以改变FC1调用的显示状态，例如在FC1结尾加入如下语句：

    Network X：

    SET

SAVE

图2-10没有将RLO位存入BR调用FC1显示状态

    在程序结尾使用SAVE指令后，主程序中调用FC1的在线监控状态变为如图2-11所示，FC1的显示发生变化。

图2-11将RLO位存入BR寄存器后调用FC1的显示状态

    SET和CLR指令只有在STL编程中使用，可以将上面的操作结果RLO置位或者复位，影响线圈指令的输出，举例如下：

    SET

    M10.1

    M10.2

    CLR

    M10.3

    M10.4

    语句执行后，Ml0.1、M10.2输出为1，M10.3、M10.4输出为0。

    4．立即读与立即写

    (1)立即读

立即读可以不经过过程映像区的处理，直接读出外设输入地址的信息。例如16点的输入模块设定的地址为10，地址位于过程映像输入区，通常情况下使用输入地址标识符“I”查询输入模块信息，如果CPU的扫描时间为40ms，输入信号的状态需要40ms更新一次。使用立即读的方法，不依赖CPU的扫描时间，当程序执行到该地址区（使用外设地址地址区PI替代I）时，立即更新输入点信号进行逻辑处理。立即读不考虑输入信号的一致性，着重于输入信号的立即采集，适合有严格时间要求的应用，在程序中可以多次使用立即读访问同一个地址区，这样在一个程序执行周期中（一个CPU扫描）可以多次更新一个输入模块的状态（使用过程映像区，一个扫描周期只更新一次）。立即读有固定的编程格式，如图2-12所示。

 

图2-12立即读的编程模式

    当程序执行PIW10时，将输入地址为10的16点输入模块的信号状态立即读出（外设输入区只能使用字节、字、双字读出），通过WAND_W（两个字相“与”）指令过滤其他位信号，指令处理如下：

    PIW10    0000000000101010

    W#16#2    00000000000000 1 0

    MW2    00000000000000 1 0

    只对PIW10中第二个位信号进行处理，如果I1.0、第二个位信号为1，字相“与”的结果不为0，< >0导通，赋值M6.1为l。图2-11所示为LAD程序，可以转换为STL程序，在STL程序中使用BR位判断字逻辑结果。

    (2)立即写

立即写与立即读功能相同，可以不经过过程映像区的处理，直接将逻辑结果写到输出地址区。使用立即写不依赖CPU的扫描时间，当程序执行到该地址区（使用外设地址地址区PQ替代Q）时，立即更新输出点状态。在程序中可以多次使用立即写功能访问同一地址区，这样在一个程序执行周期中，可以多次更新一个输出状态。立即写的编程格式如图2-13所示。

 

图2-13立即写编程

在程序段1中，Ml0.1为1时，只有经过输出过程映像区更新时才能触发Ql0.1输出（等待一个扫描周期）。在程序段2中，将QB10传送到PQB10中，当程序扫描到PQB10时，立即输出，更新输出模块的状态。