第8章程序控制指令

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1、第8章 程序控制指令8.1 目的及目标目的及目标8.2 程序控制指令程序控制指令8.3 Allen-Bradley的程序控制指令的程序控制指令8.4 Allen-Bradley的立即输入和输出指令的立即输入和输出指令8.5 带有程序控制指令的经验设计带有程序控制指令的经验设计8.6 对梯形图的程序控制指令进行故障诊断对梯形图的程序控制指令进行故障诊断8.7 指令的位置指令的位置7.1 目的及目标目的提供子程序和程序扫描相关的不同程序控制指令的整体概述介绍SLC和Logix系统的程序控制指令说明程序控制指令如何应用于自动化系统的PLC程序中目标目标解释程序控制指令功能解释程序控制指令功能描述子程

2、序的操作描述子程序的操作解释立即输入和输出指令的功能解释立即输入和输出指令的功能描述清除指令的操作描述清除指令的操作画出并描述使用程序控制指令表达的应用梯形图画出并描述使用程序控制指令表达的应用梯形图使用使用SLC及及Logix系统的程序控制指令，开发梯形系统的程序控制指令，开发梯形图解决方案图解决方案在经验设计过程中，使用程序控制指令和立即输在经验设计过程中，使用程序控制指令和立即输入及输出指令入及输出指令对带有程序控制指令和立即输入及输出指令的梯对带有程序控制指令和立即输入及输出指令的梯形图梯级，进行故障诊断形图梯级，进行故障诊断8.2 程序控制指令程序控制指令在一个程序控制指令在一个PL

3、CPLC梯形程序中，引导梯形程序中，引导着操作流程以及指令的执行顺序着操作流程以及指令的执行顺序当满足程序条件时，就可以跳过程序的一部分当满足程序条件时，就可以跳过程序的一部分或不扫描这些梯级，使得这些特定的程序组或或不扫描这些梯级，使得这些特定的程序组或者分区中的输出保持不变者分区中的输出保持不变程序控制指令允许程序控制指令允许PLCPLC有效地执行用户编写的有效地执行用户编写的程序，使其只在特定的自动控制条件出现时才程序，使其只在特定的自动控制条件出现时才执行执行程序控制指令改变了程序扫描时间，因此优化程序控制指令改变了程序扫描时间，因此优化了整体系统的响应了整体系统的响应8.3 A-B的

4、程序控制指令本节讨论一下程序控制指令本节讨论一下程序控制指令主控复位指令主控复位指令MCR 成对使用，包含着一组可成对使用，包含着一组可以被执行或被取消的指令以被执行或被取消的指令跳转指令跳转指令JMP和标记指令和标记指令LBL 一起使用。当一起使用。当一个一个JMP被激活时，程序跳转到带有被激活时，程序跳转到带有LBL指令指令的梯级中。的梯级中。向前跳转：跳过梯形图梯级向前跳转：跳过梯形图梯级向后跳转：重新扫描梯形图梯级向后跳转：重新扫描梯形图梯级跳转子程序跳转子程序JSR、子程序、子程序SBR、返回、返回RET指令指令8.3.1 主控复位指令电子机械主控继电器电子机械主控继电器右图为一个硬

5、接线主右图为一个硬接线主控继电器梯形图控继电器梯形图梯级梯级1和和2一直运行一直运行梯级梯级431仅当梯级仅当梯级1中中的的MCR接触器线圈通接触器线圈通电时才运行电时才运行硬接线电路硬接线电路硬接线电路硬接线电路MCRMCRMCRLS1LS2L1L212343031LS25CR30PL1PLC主控复位指令和标准梯形图主控复位指令和标准梯形图MCR输出指令成对使用，激活或禁用一组或一输出指令成对使用，激活或禁用一组或一段梯形图梯级，或用于控制整个梯形图程序段梯形图梯级，或用于控制整个梯形图程序MCR标准梯形图如下图所示标准梯形图如下图所示MCR以上梯形图梯级以上梯形图梯级MCR围起区域内梯形图

6、梯级围起区域内梯形图梯级MCR以下梯形图梯级以下梯形图梯级当当MCR指令所指令所在梯级条件为在梯级条件为假时，此区域假时，此区域的所有的所有非保持非保持输出输出为假为假主复位起始主复位起始有梯级条件有梯级条件主复位结束主复位结束无梯级条件无梯级条件当当MCR指令所在梯级条件为真时，指令所在梯级条件为真时，此区域的所有梯级正常执行此区域的所有梯级正常执行MCR为假为假即使梯级条件为真，即使梯级条件为真，输出被复位输出被复位计数器累计值计数器累计值被保持被保持锁存输出被保持锁存输出被保持例题例题8.1设计一个梯形图程序，设计一个梯形图程序，在一个梯形图程序执行在一个梯形图程序执行之前使用一个之前使

7、用一个MCR指令指令和一个初始化按钮（和一个初始化按钮（I:1/2）来初始化一个计）来初始化一个计数器和定时器的预置值数器和定时器的预置值。计数器和定时器的预。计数器和定时器的预置值分别放在置值分别放在N7:1和和N7:2中。中。8.3.2 跳转和标记区域控制指令跳转（跳转（JMP）输出指令和输入标记（）输出指令和输入标记（LBL）指令一起使用，标记指令确定跳转指令的目指令一起使用，标记指令确定跳转指令的目的梯级。的梯级。SLC系列系列PLC中的标记为中的标记为Q2:（0255），而），而Logix系列使用不大于系列使用不大于40个字符的文本标记个字符的文本标记使用跳转指令注意事项：使用跳转指

8、令注意事项：编程使用跳转指令应特别小心，不要因跳转返回编程使用跳转指令应特别小心，不要因跳转返回指令使程序滞留在循环内太长时间而触发看门狗指令使程序滞留在循环内太长时间而触发看门狗确认确认LBL指令是梯级中的第一个输入指令指令是梯级中的第一个输入指令千万不要将跳转指令编写到千万不要将跳转指令编写到MCR区域中区域中程序梯形图梯级程序梯形图梯级扫描扫描跳转跳转跳转目的跳转目的没有没有扫描扫描的程的程序段序段跳转和标记指令的标准梯形图被跳转指令跳过的梯形图梯级被跳转指令跳过的梯形图梯级被跳转指令跳过的梯形图梯级被跳转指令跳过的梯形图梯级SLC系列系列 向前跳转向前跳转 Logix系列系列 向前跳转

9、向前跳转 因为跳转指令而重复的梯形图梯级因为跳转指令而重复的梯形图梯级向后跳转向后跳转因为跳转指令而重复的梯形图梯级因为跳转指令而重复的梯形图梯级标记多跳转指令对应单一标记标记多跳转指令对应单一标记被跳转指令跳过的梯形图梯级被跳转指令跳过的梯形图梯级关于JMP指令的说明JMP指令类似于计算机编程语言中的指令类似于计算机编程语言中的goto指令。由于滥用指令。由于滥用goto指令会使得程序的逻辑指令会使得程序的逻辑混乱，破坏了程序结构的完整性，因此在混乱，破坏了程序结构的完整性，因此在结构化编程中不再使用结构化编程中不再使用goto语句。语句。除非有必要，否则不推荐使用跳转指令！除非有必要，否则

10、不推荐使用跳转指令！8.3.3 子程序指令子程序是是主梯形程序之外的一组子程序是是主梯形程序之外的一组PLC梯形梯形逻辑指令，它能够被主程序指令执行。逻辑指令，它能够被主程序指令执行。当子程序被调用时，变量数据可以被传递当子程序被调用时，变量数据可以被传递到一个子程序中，允许子程序梯形图在此到一个子程序中，允许子程序梯形图在此数据上执行数学或逻辑操作。数据上执行数学或逻辑操作。子程序中的变量数据产生的结果可以返回子程序中的变量数据产生的结果可以返回值的形式传回到调用它的程序值的形式传回到调用它的程序A-B的子程序指令有的子程序指令有JSR、SBR、RET子程序的操作过程主程序梯级主程序梯级(J

11、SR)(SBR)(RET)子程序梯级子程序梯级(JSR file 8)(SBR file 7)(RET)(JSR file 9)(SBR file 8)(RET)(JSR file 7)(SBR file 9)(RET)主程序主程序子程序的嵌套调用在在SLC系列中，子程序编号为系列中，子程序编号为U:n，n=3255在在Logix系列中，可以对子程序象标签一样进行命名系列中，可以对子程序象标签一样进行命名注意执行子程序期间，主程序不被扫描，注意执行子程序期间，主程序不被扫描，I/O扫描被延时扫描被延时8.3.4 SLC子程序指令SLC 500子程序建立子程序建立从从RSLogix 500的项目

12、管理器的项目管理器Program Files点点击右键，在下拉菜单中选击右键，在下拉菜单中选New，在从弹出对，在从弹出对话框中选填子程序名及说明，如下图所示话框中选填子程序名及说明，如下图所示跳转子程序指令的标准梯形图每次扫描执行所有梯级。每次扫描执行所有梯级。通常为了程序更清晰，把通常为了程序更清晰，把不同功能块编成子程序。不同功能块编成子程序。只有当一个或多个输入逻辑组只有当一个或多个输入逻辑组合条件为真时，执行子程序合条件为真时，执行子程序只有当一个或多个输入逻辑只有当一个或多个输入逻辑组合条件为真时，仅在一次组合条件为真时，仅在一次扫描过程中执行子程序扫描过程中执行子程序例题例题8.

13、3 设一个生产系统的设一个生产系统的PLC程序在检测到程序在检测到15个个错误条件的任一个，都将锁定一个位，从错误条件的任一个，都将锁定一个位，从而停止生产系统。而停止生产系统。要求设计一个报警系统，当错误发生时要求设计一个报警系统，当错误发生时红色指示灯亮红色指示灯亮2秒，暗秒，暗1秒。若秒。若60秒内没有秒内没有人按下复位按钮，则再加入蜂鸣器报警。人按下复位按钮，则再加入蜂鸣器报警。因因15个位置中任一个检测到错误都要调用个位置中任一个检测到错误都要调用报警逻辑，所以需要将报警逻辑编写成子报警逻辑，所以需要将报警逻辑编写成子程序形式，以便于调用。程序形式，以便于调用。T4:0（1s）和）和

14、T4:1（2s）轮流计时，计时周期为轮流计时，计时周期为3s。T4:1计时期间指示灯亮，计时期间指示灯亮，T4:0计时期间灯暗计时期间灯暗T4:2完成（完成（60s）后，蜂鸣器报警后，蜂鸣器报警按下复位按钮，所按下复位按钮，所有定时器复位有定时器复位主程序在在B3:0/2复位前，复位前，报警子程序先执行，报警子程序先执行，定时器被复位定时器被复位子程序和返回指令的标准梯形图子程序和返回指令的标准梯形图子程序其他梯级子程序其他梯级子程序其他梯级子程序其他梯级虽没有说明，但是文件处于子虽没有说明，但是文件处于子程序位置，是默认的子程序程序位置，是默认的子程序使用使用SBR指令来标记子程序开始，指令

15、来标记子程序开始，RET指令标记子程序结束。是推荐用法指令标记子程序结束。是推荐用法子程序其他梯级子程序其他梯级2子程序其他梯级子程序其他梯级2使用使用SBR指令来标记子程序开指令来标记子程序开始，始，RET指令标记子程序结束。指令标记子程序结束。子程序有多条返回指令子程序有多条返回指令8.3.5 Logix的子程序指令选项子程序建立过程与子程序建立过程与SLCSLC类似，如下图所示类似，如下图所示调用子程序指令可以用参数来传递标签数据。调用子程序指令可以用参数来传递标签数据。必须注意必须注意JSR指令中的指令中的Input Par参数类型及数目参数类型及数目必须与必须与SBR指令中的指令中的

16、Input Par相同；相同；JSR指令中的指令中的Return Par参数必须与子程序参数必须与子程序RET指令的指令的Return Par具有相同的参数类型及数目具有相同的参数类型及数目调用指令调用指令子程序说明指令子程序说明指令子程序返回指令子程序返回指令例题8.5生产区域有生产区域有3个指示灯：绿色为正常，黄色个指示灯：绿色为正常，黄色为小错误，红色为大错误。闪烁时间长短为小错误，红色为大错误。闪烁时间长短由主程序调用参数决定。手动复位将所有由主程序调用参数决定。手动复位将所有状态位返回假状态。状态位返回假状态。子程序中以子程序中以On_timer.TT作为指示灯亮的激作为指示灯亮的激

17、活条件。（书上是活条件。（书上是Off_timer.DN，这回有什，这回有什么问题？）么问题？）8.4 A-B的立即输入和立即输出指令当当PLC程序扫描到立即输入或立即输出指程序扫描到立即输入或立即输出指令时，中断程序，进行输入或输出数据更令时，中断程序，进行输入或输出数据更新；完成更新后，程序返回到中断点继续新；完成更新后，程序返回到中断点继续执行之后的程序。原理如图所示。执行之后的程序。原理如图所示。立即立即I/O指令指令xyI/O映象表映象表处理器驻处理器驻留机架留机架数据交换数据交换xy读输入读输入写输出写输出逻辑逻辑扫描扫描程序扫描程序扫描8.4.2 SLC的立即输入和输出指令的立即

18、输入和输出指令（带屏蔽）立即输入指令：（带屏蔽）立即输入指令：IIM（带屏蔽）立即输出指令：（带屏蔽）立即输出指令：IOM标准梯形图标准梯形图8.4.3 Logix的立即输出指令Logix控制器只有立即输出指令控制器只有立即输出指令IOT，这跟控制器，这跟控制器的异步扫描工作方式有关的异步扫描工作方式有关逻辑逻辑CPU背板背板CPU共享的共享的 I/O 内存内存逻辑逻辑/数据内存数据内存I/O 数据数据信息信息缓冲区缓冲区I/O 强制表强制表生产者生产者/消费者标签消费者标签程序源代码程序源代码标签数据标签数据RSLinx 标签组列表标签组列表ControlLogix 控制器控制器例题例题8.

19、6 产品装配系统有产品装配系统有3个机器人和其他机械装配个机器人和其他机械装配不同产品。机器人工作时不能有人进入。不同产品。机器人工作时不能有人进入。机器人光幕检测到有人进入时：机器人光幕检测到有人进入时：1.关闭进人的机器人伺服电源（接通控关闭进人的机器人伺服电源（接通控制柜里对应的继电器）制柜里对应的继电器）2.在生产区域中打开蜂鸣器在生产区域中打开蜂鸣器3.当闯入光幕时，机器人红色报警灯亮当闯入光幕时，机器人红色报警灯亮012I:1/1I:1/2I:1/3L1模块模块4终端号终端号机器人机器人1的光幕的光幕机器人机器人2的光幕的光幕机器人机器人3的光幕的光幕机器人机器人1的伺的伺服服机器

20、人机器人1指示指示灯灯机器人机器人2的伺的伺服服机器人机器人2指示指示灯灯机器人机器人3的伺的伺服服机器人机器人3指示指示灯灯蜂鸣器蜂鸣器0123456模块模块3终端号终端号0000 0000 0100 00110000 0000 0100 11000000 0000 0111 00008.5 带有程序控制指令的经验设计8.5.1 在处理过程中加入控制程序指令在处理过程中加入控制程序指令MCR指令指令 使用主控复位指令的场合使用主控复位指令的场合控制一个整体程序或一些梯级在程序中的扫描控制一个整体程序或一些梯级在程序中的扫描频率频率强制一组非保留输出为假，并使保留输出不变强制一组非保留输出为假

21、，并使保留输出不变忽略梯级条件强制一组输出为假忽略梯级条件强制一组输出为假停止一个计数器的操作，即使输入逻辑改变，停止一个计数器的操作，即使输入逻辑改变，计数器累加值保留现有数字，停止增加。当计数器累加值保留现有数字，停止增加。当MCR激活时，从激活时，从ACC当前值开始计数当前值开始计数JMP和LBL指令JMP使用它条件使用它条件控制一个整体程序或一些梯级在程序中的扫描控制一个整体程序或一些梯级在程序中的扫描频率频率当梯形块不扫描时，保留当梯形块不扫描时，保留JMP区域中所有输出区域中所有输出的状态的状态从梯形图中多点跳转到一个共同的标记梯级中从梯形图中多点跳转到一个共同的标记梯级中在一个梯

22、形图中向前或向后跳转在一个梯形图中向前或向后跳转停止一个计数器的操作，即使输入逻辑改变，停止一个计数器的操作，即使输入逻辑改变，计数器累加值保留现有数字，停止增加。当计数器累加值保留现有数字，停止增加。当MCR激活时，从激活时，从ACC当前值开始计数当前值开始计数JSR、SBR和RET指令需要子程序相关指令的情况需要子程序相关指令的情况将一个程序的梯形逻辑划分为小程序块将一个程序的梯形逻辑划分为小程序块在子程序中隔离频繁使用的梯形图，然后在主在子程序中隔离频繁使用的梯形图，然后在主梯形图中大量不同的位置上执行它们梯形图中大量不同的位置上执行它们将数据传递到另外的程序中，并执行包含这些将数据传递

23、到另外的程序中，并执行包含这些数据的计算数据的计算从其它程序返回结果，并能够用在主程序中从其它程序返回结果，并能够用在主程序中通过将控制逻辑分成若干块，仅在需要时由主通过将控制逻辑分成若干块，仅在需要时由主程序调用，以减小扫描时间及梯形图梯级数量程序调用，以减小扫描时间及梯形图梯级数量IIM、IOM和和IOT指令指令以下场合可以考虑使用立即以下场合可以考虑使用立即I/O指令指令不等到扫描循环到达映象表更新点时就将现场不等到扫描循环到达映象表更新点时就将现场设备的数据移到输入映象表设备的数据移到输入映象表在带有在带有IIM指令的梯级被扫描后，立即中断扫指令的梯级被扫描后，立即中断扫描过程并只输入

24、屏蔽部分的数据字描过程并只输入屏蔽部分的数据字在带有在带有IOT或或IOM的指令被扫描后，立即中断的指令被扫描后，立即中断扫描过程并移动数据字扫描过程并移动数据字8.6 故障诊断 建议诊断方法建议诊断方法在在MCR和和JMP梯级的输入逻辑中使用恒假（梯级的输入逻辑中使用恒假（AFI）指令来限制）指令来限制MCR区域和区域和JMP区域的梯形图梯区域的梯形图梯级，直到程序的主要部分能进行正常操作级，直到程序的主要部分能进行正常操作使用使用TND或或SUS指令，在程序分支之后立即停止指令，在程序分支之后立即停止MCR或或JMP、JSR指令，以检查引起分支的条件指令，以检查引起分支的条件使用单步模式对

25、对梯形图部分模块没有正常工作使用单步模式对对梯形图部分模块没有正常工作的情况进行故障诊断的情况进行故障诊断在单步模式中使用断点，向下执行梯形图直到插在单步模式中使用断点，向下执行梯形图直到插入断点的部分入断点的部分其它故障诊断检查：其它故障诊断检查：MCR区域不会交叠或嵌套区域不会交叠或嵌套MCR区域和区域和JMP区域不会交叠区域不会交叠向后跳转不会使得扫描时间大于看门狗定时器向后跳转不会使得扫描时间大于看门狗定时器JSR和和SBR指令具有相同数量的输入参数指令具有相同数量的输入参数JSR和和RET指令具有相同数量的返回参数指令具有相同数量的返回参数LBL和和SBR指令是梯级上的第一个输入指令指令是梯级上的第一个输入指令标签的范围和数据类型与它们使用的范围和数标签的范围和数据类型与它们使用的范围和数据类型一致据类型一致8.7 指令位置本章结束第8章 程序控制指令