梯形图指令语言解读

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1、梯形图指令语言 欢迎大家 戴青蓉 座机：8662 STEP 7编程语言 STLLAD FBDSFC 语句表 功能块图 梯形图 顺序功能图 （专业版本，安装 S7- GRAPH） 1、STL（语句表） STL（语句表）是一种类似于计算机汇编语言的一种文本编程语言 ，由多条语句组成一个程序段。语句表可供习惯汇编语言的用户使用 ，在运行时间和要求的存储空间方面最优。在设计通信、数学运算等 高级应用程序时建议使用语句表。 2、LAD（梯形图） LAD（梯形图）是一种图形语言，形象直观，容易掌握，用得最 多。梯形图与继电器控制电路图的表达方式极为相似，适合于熟悉继 电器控制电路的用户使用。梯形图使用最为

2、广泛之后将重点讲述。 梯形图由触点、线圈和用方框表示的指令框组成。触点代表逻辑输 入条件，例如外部的开关、按钮和内部条件等，线圈通常代表逻辑运 算的结果，用来控制外部的负载和内部的标志位等，指令框用来表示 定时器、计数器或者数字运算等指令。 3、FBD（功能块图） FBD（功能块图）使用类似于布尔代数的图形逻辑符号来表示控制逻 辑，比较适合于有数字电路基础的编程人员使用。功能块图用类似于 与门、或门的方框来表示逻辑运算关系，方框的左侧为逻辑运算的输 入变量，右侧为输出变量，输入、输出端的小圆圈表示“非”运算， 方框被“导线”连接在一起，信号自左向右流动。 4、 SFC（顺序控制） SFC类似于

3、解决问题的流程图， 适用于顺序控制的编程。利用S7- GRAPH编程语言，可以清楚快速地 组织和编写S7 PLC系统的顺序控制 程序。它根据功能将控制任务分解为 若干步，其顺序用图形方式显示出来 并且可形成图形和文本方式的文件。 梯形图编程的四个基本概念： 1、软继电器 plc梯形图中的某些编程元件沿用了继电器这一名称，如输入继电器、输出继电器、内部 辅助继电器等，但是它们不是真实的物理继电器，而是一些存储单元（软继电器），每 一软继电器与plc存储器中映像寄存器的一个存储单元相对应。 该存储单元如果为“1”状态，则表示梯形图中对应软继电器的线圈“通电”，其常开 触点接通，常闭触点断开，称这种

4、状态是该软继电器的“1”或“on”状态。如果该存 储单元为“0”状态，对应软继电器的线圈和触点的状态与上述的相反，称该软继电器 为“0”或“off”状态。使用中也常将这些“软继电器”称为编程元件。 2、能流 触点1、2接通时，有一个假想的“概念电流”或“能流”(Power Flow)从左向右流动， 这一方向与执行用户程序时的逻辑运算的顺序是一致的。 能流只能从左向右流动。利用能流这一概念，可以帮助我们更好地理解与分析梯形图。 3、母线 梯形图两侧的垂直公共线称为母线(Bus bar)，在分析梯形图的逻辑关系时，为了借用 继电器电路图的分析方法，可以想象左右两侧母线（左母线和右母线）之间有一个左

5、 正右负的直流电源电压，母线之间有“能流”从左向右流动。右母线可以不画出。 4、梯形图的逻辑解算 根据梯形图中各触点的状态和逻辑关系，求出与图中各线圈对应的编程元件的状态， 称为梯形图的逻辑解算。 梯形图中逻辑解算是按从左至右、从上到下的顺序进行的。 解算的结果，马上可以被后面的逻辑解算所利用。逻辑解算是根据输入映像寄存器中 的值，而不是根据解算瞬时外部输入触点的状态来进行的。 梯形图的编写规则 1）每一逻辑行总是起于左母线，然后是触点的连接，最后终止于线圈。 2）梯形图中的触点可以任意串联或并联，但继电器线圈只能并联而不能串联。 3）触点的使用次数不受限制。 4）一般情况下，在梯形图中同一线

6、圈只能出现一次。如果在程序中，同一线圈使用了两次或 多次，称为“双线圈输出”。对于“双线圈输出”，有些plc将其视为语法错误，绝对不允许 ；有些plc则将前面的输出视为无效，只有最后一次输出有效；而有些plc，在含有跳转指令或 步进指令的梯形图中允许双线圈输出。 5 ）接点应画在水平线上，不应画在垂直线上，如下图左中的接点X005与其它接点间的关系 不能识别。对此类桥式电路，应按从左到右，从上到下的单向性原则，单独画出所有的去路。 6）有几个串联电路相并联时，应将串联触点多的回路放在上方，如图右所示。在有几个并联 电路相串联时，应将并联触点多的回路放在左方。这样所编制的程序语句较少，简洁明了。

7、 左重右轻原则 指令操作数 指令操作数（又称编程元件）一般在用户存储区中，操作数由操作标识符和参数 组成。操作标识符由主标识符和辅助标识符组成，主标识符用来指定操作数所使 用的存储区类型，辅助标识符则用来指定操作数的单位（如：位、字节、字、双 字等）。 主标识符：I（输入过程映像寄存器、Q（输出过程映像寄存器）、M（位存储器 ）、PI（外部输入寄存器）、PQ（外部输出寄存器）、T（定时器）、C（计数器 ）、DB（数据块寄存器）和L（本地数据寄存器）； 辅助标识符：X（位）、B（字节）、W（字或2B）、D（2DW或4B）。 梯形图指令分类 位逻辑指令 置位与复位指令 RLO边沿检测指令 地址边沿

8、检测指令 常开触点 常闭触点 输出线圈 中间输出 能流取反触点 SR触发器和RS触发器 异或指令与同或指令 包含： 一、触点指令 包括常开触点，常闭触点，取反触点和线圈指令。 这些触点的功能基本与实际的继电器电路中的触点功能相似，线 圈指令左边RLO为1时，指定的存储位赋值为1，即线圈导通，若 RLO为0，即线圈不导通。取反触点对其左边的RLO结果进行取反 操作。 在编程中，触点的串联实现“与”的功能，触点的并联实现“或 ”的逻辑关系。 例1：在某控制系统中，风扇的运行条件包括：1、主控开关开启，2、温度上限开关 启动（即可以认为温度超过限定值），3、两个物位检测信号其中之一有效（即有一 定数

9、量的待加工材料）。风扇停止条件：1、人工手动关闭，2、温度下限开关启动。 分析：在上述条件中，在开启时，必须同时满足的条件就可以认为是 与的关系，如在温度控制中，主控开关和温度上限开关必须是串联 ，而两个物位检测开关则是满足其中之一就可以，所以两个开关之 间应该是关联关系。停止条件在整个网络中必须是串联的才够起作 用。 程序设计：主控开启开关为I0.5,手动关闭开关为I0.0，温度下限开关 为I0.1 ，两物位检测信号为I0.2、 I0.3 ，温度上限开关为I0.4 ，风 扇启动输出为Q0.0 ，梯形图如下图所示： 例2：设计电机正反转控制电路，其中正转点动按钮必须使正转线圈自 锁，同样反转点

10、动按钮也可以实现自锁，而正转和反转线圈要实现 互锁。 启动按钮为I0.0,停止按钮为I0.1,左行开关停止为I0.2，右行停止开关 为I0.3，左转线圈为Q0.0，右转线圈为Q0.1，梯形图如下。 左行启动 右行启动 开关是得电后一直保持该状态 ，而按钮是得电之后又回到原 状态，一般在使用使用按钮时 需要自锁。 自锁是通过输出开关的或关系 实现，互锁是通过对相应的常 闭开关的与关系实现。 S指令：线圈置位 R指令：线圈复位 根据RLO的值来确定地址位的状态是否需要改变。 当RLO为1时，置位指令使指定的地址位置为1，复位指令使指定的地址位为0； 当RLO为0时，指定地址位的指令保持不变。 以电

11、机正反转为例，如右图。 电机正反转梯形图 程序段1和3一个加了自锁一个没加，最终执行 的结果一样，因为置位指令在执行时，只要左 边的RLO结果为1，输出的存储位就为1，并且 保持该状态。 CPU执行程序的过程是扫描式的，先执行上面 的置位，再执行复位命令。 二、置位复位指令 RS触发器：置位优先， SR触发器：复位优先。 以电机正反转为例 这里选用的是复位优先触发器SR ， 出现故障的时候必须紧急停车，程序 中正转和反转分别用I0.0和I0.1启动 ，启动后不需要自锁，输出线圈Q0.0 和Q0.1的互锁功能同样起作用。 当I0.2按下时，系统复位。 三、触发指令 SR触发器RS触发器 SRQS

12、RQ 00不变00不变 010010 101101 110111 1、RLO边沿检测指令有2个，检测正跳沿（中间标有P）和检测负跳沿（中间标有N）， 正跳沿检测指令检测其左边的RLO，若由0变为1，正跳沿检测指令认为检测到一个正跳沿 ，则在一个扫描周期内导通，这时右边的线圈在一个扫描周期内有输出，检测指令上标注 的地址位用来存储上一个扫描周期的RLO。 正跳沿检测指令的使用 负跳沿检测指令的使用 四、边沿检测指令 2、地址边沿检测指令也有2个，POS是地址边沿检测指令中的正跳沿指令，NEG是负 跳沿指令。 地址边沿检测指令也分为正跳沿检测指令和负跳沿检测指令，当I0.1由0变为1并且此 时I0

13、.0是接通的，右边的输出Q0.0输出一个扫描周期，这里的M0.0来存储上一个I0.1 状态，同样右图中若检测到I0.3的负跳沿，并且I0.2接通，则输出Q0.1输出一个扫描周 期的有效信号。 1.RLO上升沿检测指令 2.RLO下降沿检测指令 工作时序 梯形图 3.触点信号上升沿检测指令 4.触点信号下降沿检测指令 例3：设计一个电路，电路中包括3个按钮和一个灯，即利用3个按钮在不同地点控制 一个灯，要求3个按钮按任意一个灯亮，再按任意一个灯灭，3 个按钮分别是I0.0,I0.1 和I0.2，灯的控制输出为Q0.0，如图所示。 程序分析：第一步，在程序段1中，第一次按动按 钮时，任意一个按钮接

14、通，在一个扫描周期中，则M0.1 通；程序段2的第一分支中，由于M0.1通，而M0.2常闭 接点本身是通的，所以M0.2接通；在程序段3中，M0.2 通，所以Q0.0通，电灯亮。 第二步，在程序段1中，由于扫描周期已过，所以，虽然几个 按钮输出保持不变，M0.1断开；程序段2的第一分支，仔 细分析会发现能流不通，而第二分支中，由于M0.2是通 的，同时常闭接点为M0.1是通的，所以M0.2保持接通状 态，在程序段3中，由于M0.2保持接通，所以灯依然亮。 第三步，若再一次按时，在程序段1中，M0.1接通，在程序 段2中，由于M0.1 和M0.2是通的，所以第一分支和第二 分支能流不通，因而，

15、M0.2变为不通状态，在程序段3 中，由于M0.2不能，所以Q0.0不通，电灯灭，之后系统 循环运行。 这是二分频电路。在输入每次接收到一个上升沿信号时， 输出信号逻辑取反。这个电路的用途非常广泛，常用在一 个按钮控制一个灯，电机，电磁阀等用电器的启动与停止 ，即单按钮启停电路中。 例4：设计故障信息显示电路，若故障信号为I0.0，灯控信号输出为Q4.0,要求当系统故障输入有效 时，指示灯开始以1HZ的频率闪烁，当操作人员按下复位按钮I0.1时，如果此时故障信号已经消失 ，指示灯熄灭，如果故障信号仍然存在，则指示灯变为常亮，直到故障消失。 程序分析：M1.5可以提供一个频率为1HZ的时钟脉冲，

16、当系统出现故障时 ，I0.0输入有效的故障信号，并且将信号存入M0.1中，此时在程序段2中的 M0.1常开开关变为常闭，与M1.5形成通路，由于M1.5是按照1HZ的频率 接通，所以灯控信号Q4.0输出闪烁信号。 当按下I0.1时，程序段1的M0.1被复位，程序段2中的M0.1常开开关复位， M1.5所在的分支不通，而下边的M0.1常闭 和故障信号I0.0的分支在I0.0信 号有效的情况下接通，使右边的灯控信号有效直至故障信号I0.0消失。 定时器指令 保持型接通延时定时器 断电延时定时器 脉冲定时器 扩展脉冲定时器 接通延时定时器 包含： 除了几种SIMATIC定时 器之外还有3种IEC定时 器，如接通延时定时器 定时器预设时间值的表示方法： 十六进制数W#16#wxyz，其中的w为 时间基准，xyz为BCD码格式的时间值 ，“#”号是英文字符。 S5T#aH_bM_cS_dMS,（可以不输入 下划线），其中H表示小时，M表示分 钟，S表示