PLC计数器程序梯形图编程实例

零基础学习PLC入门，6个指令完成模拟量程序梯形图（附程序）这一节讲述4-20mA的模拟量信号进入西门子S7-200PLC以后，PLC怎样通过程序把它变成我们想要的实际数值。

虽然这节讲的是西门子PLC的模拟量处理程序，但道理都是一样的，你只要把程序的原理弄明白了，在其他品牌的PLC上应用也是一样的，不管是三菱的还是施耐德的都一样。

所以文章最后我会附上本节所讲的程序的下载方法，有需要的朋友可以自己下载研究。

通过上一节的学习我们知道，模拟量其实就是一个在一定数字范围内连续变化的数值。

这个数字范围绝大多数都是用4-20mA这个电流信号作为标准范围，至于为什么这样用，上一节已经讲的很清楚了，这里不再重复。

接下来看图1。

图1，的左边是一个量程范围为0-10kpa的压力变送器，它的输出电流就是0-10kpa对应4-20mA，所以压力在5kpa时对应的电流就是12mA，我们只要在电路中串联一个数字万用表就能看到电流的读数，然后我们通过这个读数，拿一个计算器通过加减乘除就能算出实际的压力是5kpa。

这就是手动的算法，如果用这种算法去算实际压力值，简直就是太老土了。

这些活只要交给PLC去干就行了，你只要把程序写好PLC就会不知疲倦的去算还不会出错，我们腾出时间看点自己想看的片片多好呢。

那怎么让PLC去算呢？很简单，我们只要做两件事就可以了。

第一，硬件部分，看图1的右边，我们只要在原来接数字万用表的地方，接一个PLC的模拟量输入模块就行了，你没看错，原理就是这样的。

它实际的接线图就是下面的图2。

在图2我们看到压力变送器和PLC的模拟量模块串联在一起，模拟量模块把接收到的4-20mA电流信号经过处理传送给PLC，这样PLC就能通过程序计算出实际的压力值了。

它的内部处理过程如下。

图3，是模拟量信号在PLC内部的处理过程和工作原理，只要能看明白这张图，我下面讲程序时你就能很容易理解了。

其实模拟量模块内部和压力变送器内部一样，都是有一块电路板。

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面向读者本手册主要供下列人员使用，这些人员必须具备电气系统相关知识(电气工程师或同等水平者)。

·负责FA系统安装的人员·负责FA系统设计的人员·负责FA系统及设备管理的人员适用产品z CP系列CP1E CPU单元·基本型号CP1E-E□□D□-□CPU单元的基本型号，支持运用基本、传送、算术和比较等指令实现基本控制操作。

·应用型号CP1E-N/NA□□D□-□CPU单元的应用型号，支持与可编程中断、变频器和伺服驱动器的连接。

CP系列以CP1H、CP1L和CP1E CPU单元为核心，采用与CS和CJ系列相同的基本结构。

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I/O字的分配方法与CPM1A/CPM2A PLC相同，即输入输出采用固定的区域。

CP1E CPU单元手册以下手册中提供与CP1E CPU单元相关的信息。

手册构成CP1E CPU操作手册由下表列出的章节构成。

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CP1E CPU单元指令参考手册(样本编号：W483)(本手册)CP1E CPU单元软件操作手册(样本编号：W480)CP1E CPU单元硬件操作手册(样本编号：W479)手册结构页面结构和图标本手册采用下列页面结构和图标。

特殊信息本手册中的特殊信息分类如下：术语和注释本手册中的章节目录引言 (1)CP1E CPU单元手册 (2)手册结构 (5)安全注意事项 (15)安全使用注意事项 (18)规定和标准 (19)相关手册 (20)第1章指令摘要..........................................................................1-11-1指令摘要.............................................................................................................................1-2第2章指令.................................................................................2-1指令符号编排说明...................................................................................................................... 2-2顺序输入指令.............................................................................................................................. 2-5 LD/LD NOT ....................................................................................................................................................................2-7AND/AND NOT ..............................................................................................................................................................2-9OR/OR NOT .................................................................................................................................................................2-11AND LD/OR LD ...........................................................................................................................................................2-13NOT ..............................................................................................................................................................................2-16UP/DOWN ....................................................................................................................................................................2-17顺序输出指令............................................................................................................................ 2-18 OUT/OUT NOT .............................................................................................................................................................2-18TR .................................................................................................................................................................................2-20KEEP ............................................................................................................................................................................2-21DIFU .............................................................................................................................................................................2-25DIFD .............................................................................................................................................................................2-27SET/RSET .....................................................................................................................................................................2-29SETA/RSTA ..................................................................................................................................................................2-31SETB/RSTB ..................................................................................................................................................................2-33顺序控制指令............................................................................................................................ 2-35 END ..............................................................................................................................................................................2-38NOP ..............................................................................................................................................................................2-39IL/ILC ...........................................................................................................................................................................2-40MILH/MILR/MILC .......................................................................................................................................................2-44JMP/CJP/JME ...............................................................................................................................................................2-53FOR/NEXT ...................................................................................................................................................................2-56BREAK .........................................................................................................................................................................2-59定时器和计数器指令................................................................................................................. 2-60 TIM/TIMX .....................................................................................................................................................................2-66TIMH/TIMHX ...............................................................................................................................................................2-69TMHH/TMHHX ............................................................................................................................................................2-72TTIM/TTIMX ................................................................................................................................................................2-74CNTR/CNTRX ..............................................................................................................................................................2-83 CNR/CNRX ...................................................................................................................................................................2-86比较指令.................................................................................................................................. 2-88 =，<>，<，<=，>，>= ..............................................................................................................................................2-88 =DT，<>DT，<DT，<=DT，>DT，>=DT ................................................................................................................2-91 CMP/CMPL ...................................................................................................................................................................2-95 CPS/CPSL .....................................................................................................................................................................2-98 TCMP ..........................................................................................................................................................................2-101 BCMP ..........................................................................................................................................................................2-103 ZCP/ZCPL ...................................................................................................................................................................2-105数据传送指令......................................................................................................................... 2-108 MOV/MOVL/MVN ......................................................................................................................................................2-108 MOVB .........................................................................................................................................................................2-111 MOVD .........................................................................................................................................................................2-113 XFRB ..........................................................................................................................................................................2-115 XFER ..........................................................................................................................................................................2-117 BSET ...........................................................................................................................................................................2-119 XCHG .........................................................................................................................................................................2-121 DIST ............................................................................................................................................................................2-123 COLL ..........................................................................................................................................................................2-125数据移位指令......................................................................................................................... 2-127 SFT ..............................................................................................................................................................................2-127 SFTR ...........................................................................................................................................................................2-129 WSFT ..........................................................................................................................................................................2-131 ASL .............................................................................................................................................................................2-133 ASR .............................................................................................................................................................................2-134 ROL ............................................................................................................................................................................2-135 ROR ............................................................................................................................................................................2-137 SLD/SRD .....................................................................................................................................................................2-139 NASL/NSLL ................................................................................................................................................................2-141 NASR/NSRL ...............................................................................................................................................................2-144递增/递减指令...................................................................................................................... 2-147 ++/++L .......................................................................................................................................................................2-147 --/--L .......................................................................................................................................................................2-150 ++B/++BL ..................................................................................................................................................................2-153 --B/--BL ..................................................................................................................................................................2-156四则运算指令......................................................................................................................... 2-158 +/+L ............................................................................................................................................................................2-158 +C/+CL .......................................................................................................................................................................2-160 +B/+BL .......................................................................................................................................................................2-162 +BC/+BCL ..................................................................................................................................................................2-164 -/-L ............................................................................................................................................................................2-166 -C/-CL .......................................................................................................................................................................2-170 -B/-BL .......................................................................................................................................................................2-172 -BC/-BCL ..................................................................................................................................................................2-175 */*L .............................................................................................................................................................................2-177 *B/*BL ........................................................................................................................................................................2-179 /，/L ............................................................................................................................................................................2-181 /B，/BL .......................................................................................................................................................................2-183转换指令................................................................................................................................ 2-185 BIN/BINL ....................................................................................................................................................................2-185 BCD/BCDL .................................................................................................................................................................2-187 NEG ............................................................................................................................................................................2-189 MLPX ..........................................................................................................................................................................2-191 DMPX .........................................................................................................................................................................2-196 ASC .............................................................................................................................................................................2-201 HEX ............................................................................................................................................................................2-205逻辑指令................................................................................................................................ 2-210XORW/XORL .............................................................................................................................................................2-214 COM/COML ................................................................................................................................................................2-216特殊算术指令.......................................................................................................................... 2-218 APR ............................................................................................................................................................................2-218 BCNT ..........................................................................................................................................................................2-227浮点算术运算指令.................................................................................................................. 2-229 FIX/FIXL ....................................................................................................................................................................2-233 FLT/FLTL ...................................................................................................................................................................2-235 +F，-F，*F，/F .......................................................................................................................................................2-237 =F，<>F，<F，<=F，>F，>=F ..............................................................................................................................2-241 FSTR ...........................................................................................................................................................................2-244 FVAL ..........................................................................................................................................................................2-249表数据处理指令...................................................................................................................... 2-253 SWAP .........................................................................................................................................................................2-253 FCS .............................................................................................................................................................................2-255数据控制指令.......................................................................................................................... 2-257 PIDAT .........................................................................................................................................................................2-257 TPO .............................................................................................................................................................................2-269 SCL .............................................................................................................................................................................2-276 SCL2 ...........................................................................................................................................................................2-280 SCL3 ...........................................................................................................................................................................2-284 AVG ............................................................................................................................................................................2-287子程序指令............................................................................................................................. 2-290 SBS .............................................................................................................................................................................2-290 SBN/RET ....................................................................................................................................................................2-295中断控制指令.......................................................................................................................... 2-298 MSKS ..........................................................................................................................................................................2-300 CLI ..............................................................................................................................................................................2-303 DI ................................................................................................................................................................................2-306 EI ................................................................................................................................................................................2-307高速计数器/脉冲输出指令..................................................................................................... 2-308 INI ...............................................................................................................................................................................2-308 PRV ............................................................................................................................................................................2-311 CTBL ..........................................................................................................................................................................2-315 SPED ..........................................................................................................................................................................2-319 PULS ...........................................................................................................................................................................2-323 PLS2 ...........................................................................................................................................................................2-325 ACC ............................................................................................................................................................................2-331 ORG ............................................................................................................................................................................2-336 PWM ...........................................................................................................................................................................2-339步指令.................................................................................................................................... 2-341 SNXT/STEP ................................................................................................................................................................2-342基本I/O单元指令................................................................................................................... 2-352 IORF ...........................................................................................................................................................................2-352 SDEC ..........................................................................................................................................................................2-354 DSW ............................................................................................................................................................................2-357 MTR ............................................................................................................................................................................2-361 7SEG ...........................................................................................................................................................................2-365串行通信指令.......................................................................................................................... 2-369 TXD ............................................................................................................................................................................2-369 RXD ............................................................................................................................................................................2-374时钟指令................................................................................................................................. 2-380 CADD/CSUB ...............................................................................................................................................................2-380 DATE ..........................................................................................................................................................................2-385故障诊断指令.......................................................................................................................... 2-387其它指令................................................................................................................................ 2-398 STC/CLC .....................................................................................................................................................................2-398WDT ............................................................................................................................................................................2-399第3章指令执行时间和步数........................................................3-1 3-1CP1E CPU单元的指令执行时间和步数.............................................................................3-2第4章循环时间的监控和计算.....................................................4-1 4-1循环时间的监控..................................................................................................................4-24-1-1循环时间的监控..........................................................................................................................4-2 4-2循环时间的计算..................................................................................................................4-3 4-2-1CPU单元运行流程图..................................................................................................................4-34-2-2循环时间概述..............................................................................................................................4-44-2-3PLC单元的I/O刷新时间............................................................................................................4-54-2-4循环时间计算示例.......................................................................................................................4-64-2-5延长在线编辑的循环时间............................................................................................................4-6第A章附录................................................................................A-1按助记符首字母顺序编排的指令列表.................................................................................A-2修订记录.....................................................................................................修订-1阅读和理解本手册请在使用本产品前阅读并理解本手册。

可编程控制器常用程序实例 1.二分频器 二分频器是一种具有一个输入端和一个输出端的功能单元,输出频率为输入频率的一半。

如下，输入为I0.0,输出为Q4.0。

 分析二分频的时序图看到，输入每有一个正跳沿，输出便反转一次。

据此，可用跳变沿检测指令实现分频功能。

 梯形图程序1： 梯形图程序2： 梯形图程序3：2.启动和自锁程序程序功能：输入X0闭合时，输出Y0闭合且自锁。

只有在X1闭合时，其动断触点打开，Y0断开。

其时序图如下：梯形图程序：梯形图程序：灯泡控制程序一盏灯泡由一个按钮来控制，已知第一次按下按钮，灯泡亮，第二次按下按钮，灯光灭。

（一）PLC接线图（二）定义符号地址符号地址 绝对地址 类据类型 说明S0 I0.0 BOOL 按钮L0 Q0.0 BOOL 灯泡M0 M0.0 BOOL 标标位（三）梯形图程序控制传送带一个由电气启动的传送带，在传送带的起点有两个按钮开关：用于START 和STOP的S2。

在传送带的尾部也有两个按钮开关：用于START的S3和STOP的S4。

可以从任何一端起动或停止传送带。

另外，当传送带上的物件到达末端时，传感器S5使传送带停机。

（一）PLC接线图（二）定义符号地址（三）梯形图程序传送带定位控制一电动机带动一个传送带运动，要求移动传送带向前或向后到达某一确定的位置，其结构示意图如下，为了正确定位该传送带，有时需要按下向后（REV）或向前（FWD）按钮进行手动调整。

梯形图程序一旦有按钮按下，立即驱动输出，电动机运转一个扫描周期。

这也意味着（一）PLC接线（二）定义符号地址 （三）梯形图程序按钮指示灯练习第一次按按钮指示灯亮，第二次按按钮指示灯闪亮，第三次按下按钮指示灯灭，如此循环，试编写其PLC控制的LAD程序。

梯形图程序梯形图程序频率监测器频率监测器用于监测脉冲信号的频率，若其低于下限，则指示灯亮，“确认”按键能使指示灯复位。

为此，使用了一个扩展脉冲定时器，每当频率信号有一个上升沿就启动一次定时器。

西門子PLC梯形圖程式設計實例西門子PLC程式的設計無規定的方法，只要動作可靠、程式簡捷、明瞭便是好程式。

至於採用的是什麼樣的方法、何種語言，這並不重要。

通過典型應用程式的組合和靈活應用，以完成大多數常規程式的設計，是一般設計人員使用的基本方法之一，可以供初學者參考。

假設某車間排風系統，採用S7-200 PLC控制，並利用工作狀態指示燈的不同狀態進行監控，指示燈狀態輸出的控制要求如下：①排風系統共由3颱風機組成，利用指示進行報警顯示：②當系統中有2臺以上風機工作時，指示燈保持連續發光；③當系統中沒有風機工作時，指示燈以2Hz頻率閃爍報警：④當系統中只有l颱風機工作時，指示燈以0.5Hz頻率閃爍報警。

根據以上要求，PLC的程式設計可以按照如下步驟進行。

1．確定I/O地址為了實現本控制要求，系統至少應有3個輸入與1個輸出，假設所確定對應的輸入／輸出地址與狀態如表9-5.1所示。

在以上PLC地址確定以後，即可以進行PLC程式的設計。

PLC程式的設計可以根據系統的基本動作要求，分步進行編制，並充分應用前述的典型程式。

2．閃爍信號的生成程式根據控制要求，為了實現控制要求中的報警燈閃爍，可以首先設計報警燈的閃爍信號生成程式。

注意：在大多數PLC中，一般都有特定頻率的閃爍信號（系統內部繼電器或標誌位），當閃爍頻率與系統信號一致時，可以直接使用系統信號。

本控制要求中有2Hz、0.5Hz兩種頻率的閃爍信號，可以採用圖所示的閃爍信號生成程式。

圖中採用的定時器T33、T34、T35、T36的計時單位均為lOms，定時器時間設定T33、T34為250ms(常數25)，用於產生2Hz頻率閃爍；T35、T36為Is（常數100），用於產生0.5Hz頻率閃爍。

MO.1為2Hz頻率閃爍啟動信號，M0.2為2Hz頻率閃爍輸出：M0.3為0.5Hz頻率閃爍啟動信號，M0.4為0.5Hz頻率閃爍輸出。

3．風機工作狀態檢測程式風機工作狀態檢測程式可根據已知條件以及I/O地址表，分別對2臺以上風機運行、沒有風機運行、只有l颱風機運行三種情況進行編程，假設以上三種情況對應的內部繼電器存儲元件分別為MO.O、MO.1、M0.3，可以得到程式如圖9-5.2所示。

PLC程序详解和初学者必须掌握的几个梯形图一、时间继电器：TON使能＝1计数，计数到设定值时（一直计数到32767），定时器位＝1。

使能＝0复位（定时器位＝0）。

TOF使能＝1，定时器位＝1，计数器复位（清零）。

使能由1到0负跳变，计数器开始计数，到设定值时（停止计数），定时器位＝0。

如下图：图1：使能＝1时，TOF（T38）的触点动作图图2：使能断开后，计数到设定值后，TOF（T38）的触点动作图（其中T38常开触点是在使能由1到0负跳变后计数器计时到设定值后变为0的）TONR使能＝1，计数器开始计数，计数到设定值时，计数器位＝1。

使能断开，计数器停止计数，计数器位仍为1，使能位再为1时，计数器在原来的计数基础上计数。

以上三种计数器可以通过复位指令复位。

正交计数器A相超前B相90度，增计数B相超前A相90度，减计数当要改变计数方向时（增计数或减计数），只要A相和B相的接线交换一下就可以了。

二、译码指令和编码指令：译码指令和编码指令执行结果如图所示：DECO是将VW2000的第十位置零（为十进制的1024），ENCO输入IN最低位为1的是第3位，把3写入VB10（二进制11）。

三、填表指令（ATT）S7－200填表指令（ATT）的使能端（EN）必须使用一个上升沿或下降沿指令（即在下图的I0.1后加一个上升沿或下降沿），若单纯使用一个常开触点，就会出现以下错误：这一点在编程手册中也没有说明，需要注意。

其他的表格指令也同样。

四、数据转换指令使用数据转换指令时，一定要注意数据的范围，数据范围大的转换为数据范围小的发注意不要超过范围。

如下图所示为数据的大小及其范围。

（1）BCD码转化为整数（BCD＿I）关于什么是BCD码，请参看《关于BCD码》。

BCD码转化为整数，我是这样理解的：把BCD码的数值看成为十进制数，然后把BCD到整数的转化看成是十进制数到十六进制数的转化。

如下图所示，BCD码为54，转化为整数后为36。

PLC编程语言-梯形图梯形图表达式是在原电气控制系统中常用的接触器、继电器梯形图基础上演变而来的。

它与电气控制原理图相呼应，形象、直观和实用，广大电气技术人员很容易掌握，是PLC的主要编程语言。

下图所示为两种梯形图的比较。

由图可以看出，PLC 梯形图在形式上类似于继电器控制梯形图。

它是用图形符号、、、、等连接而成，这些符号依次为常开触点、常闭触点、并联连接、串联连接、继电器线圈。

梯形图按自上而下、从左到右的顺序排列。

一般每个继电器线圈对应一个逻辑行。

梯形图的最左边是起始母线，每一逻辑行必须从起始母线开始画起，然后是触点的各种连接，最后终了于继电器线圈。

梯形图的最右边是结束母线，有时可以省去不画。

在梯形图中的每个编程元件应按一定的规则加注字母和数字串，不同的编程元件常用不同的字母符号和一定的数字串来表示。

PLC梯形图具有以下特点。

（1）梯形图中的继电器不是物理继电器，每个继电器实际上是映象寄存器中的一位，因此称为“软继电器”。

相应位的状态为1，表示该继电器线圈通电，其常开触点闭合，常闭触点断开；相应位的状态为 0，表示该继电器线圈失电，其常开触点断开，常闭触点闭合。

梯形图中继电器线圈是广义的，除了输出继电器、辅助继电器线圈外，还包括定时器、计数器、移位寄存器以及各种算术运算等。

（2）每个继电器对应映象寄存器中的一位，其状态可以反复读取，因此可以认为继电器有无限多个常开触点和常闭触点，在程序中可以被反复引用。

（3）梯形图是PLC形象化的编程手段，梯形图两端是没有任何电源可接的。

梯形图中并没有真实的物理电流流动，而仅只是“概念”电流，是用户程序解算中满足输出执行条件的形象表示方式。

“概念”电流只能从左向右流动。

（4）输入继电器供PLC接收外部输入信号，而不是由内部其他继电器的触点驱动，因此，梯形图中只出现输入继电器的触点，而不出现输入继电器的线圈。

输入继电器的触点表示相应的输入信号。

（5）输出继电器供PLC作输出控制用。

罗克韦尔(AB)PLC讲解4、编写梯形图完整版目录•PLC基础知识•梯形图编程基础•罗克韦尔(AB)PLC梯形图编程实践•进阶技巧：复杂功能实现方法•案例分析：实际应用场景探讨•总结与展望PART01PLC基础知识PLC （Programmable Logic Cont…可编程逻辑控制器，一种专为工业环境应用而设计的数字运算操作电子系统。

要点一要点二PLC 功能通过编程实现逻辑控制、顺序控制、定时、计数与算术操作等，从而控制各种类型的机械设备或生产过程。

PLC 定义与功能PLC发展历程及现状发展历程从1960年代末期的初创阶段，到1970年代中期的成熟阶段，再到1980年代以后的高速发展阶段，PLC技术不断革新和完善。

现状目前，PLC已成为工业自动化领域的主流控制设备，广泛应用于各个行业和领域，如机械制造、石油化工、汽车制造、电力等。

03应用领域适用于各种复杂和大规模的控制系统，如生产线自动化、楼宇自控、能源管理等。

01罗克韦尔(AB)PLC罗克韦尔自动化公司（Rockwell Automation ）推出的可编程逻辑控制器，以其高性能、稳定性和易用性而著称。

02主要特点丰富的I/O 模块选择、强大的处理能力、灵活的编程方式、完善的通信功能等。

罗克韦尔(AB)PLC 简介PART02梯形图编程基础梯形图（Ladder Diagram,LD ）是一种图形化编程语言，用于描述PLC 的控制逻辑。

梯形图定义包含特殊功能或算术运算。

指令盒代表输入条件，可以是常开或常闭。

触点代表输出动作或结果。

线圈允许逻辑在多个路径上同时进行。

分支与汇合0201030405梯形图基本概念及元素编程规则逻辑从左至右、从上至下执行。

每个输出线圈只能由单一逻辑路径控制。

•避免使用过多的分支与汇合，以保持逻辑清晰。

梯形图编程规则与技巧编程技巧优化逻辑以减少扫描时间。

使用注释增强代码可读性。

利用特殊指令提高程序效率。

02031. 输入条件StartButton（启动按钮）以控制一个电机的启停为例，编写梯形图01StopButton（停止按钮）2. 输出动作MotorOn（电机启动）013. 梯形图逻辑02当StartButton按下时，MotorOn线圈得电，电机启动。