西门子电源6ES7307-1EA01-0AA0型号介绍

“四选一”程序是《自学自会指令——三菱fx2n编程技术及应用》（莫操君 编著）的一个试验模型，它是实际问题的提炼，描述的是：

给定四个输入x0、x1、x2、x3，四个输出y0、y1、y2、y3；每个输入对应一个输出，但每次*多仅允许一个输出接通；四个输入中，每次仅有一个接通，才允许有对应输出。

并且，假定当输入x0～x3全部断开时，输出y0～y3保持前一状态不变；参见表1。

表1 输入输出的一一对应关系

当输出是、信号时，虽然在外电路中，可以通过互锁等连结方式，来保证输入信号的唯一性，但作为plc程序，仍必须考虑信号的正确与否，以保证在接线错误、程序调试时强制接通元件等情况下，系统能够正常工作。

所以，对于该问题的编程思路，可以是：

（1）判断信号是否正确；

（2）根据输入信号状态决定输出。

而且假定，当先有一个输入接通（例如x0）、对应输出y0接通时，x0不断开、再接通x1时，输出状态保持不变，即：y0接通、y1～y3断开。

而为了简化问题，当再次只有一个输入接通时，其动作情况暂不作要求，可以是立即转换到对应输出；实际编程时，可根据系统情况作出规定。

1.判别是否只有一个输入接通

对于输入信号数量的判别，《自学自会plc指令——三菱fx2n编程技术及应用》（下称文献[1]）分别用sum、add、for、ld=、inc等指令进行了介绍。

按照文献[1]的思想，试验时可以寻求一个问题的不同解法，以熟悉指令和积累编程经验，故本文试用移位指令来进行编程，参见图1。

图1程序，当x0～x3中，只有一个接通时，m100接通；而当有两个或两个以上接通时，m20接通，m100断开。由于本问题，仅需要判断是否只有一个输入接通，而不需要具体数量，故图1程序能够满足使用要求。

但是对于图1的程序，随着输入接通个数的增加，m11、m12、m13均可以接通。

为了方便使用，如果设想，当只有一个输入接通时、则仅m10接通，而两个输入接通时、仅m11接通，三个输入接通时、仅m12接通，四个输入接通时、仅m13接通，能否做到呢？为此，试编制一个程序如图2所示。

图2中，为便于试验观察，特设定y4～y7作为m10～m13的动作指示。手头没有plc时，也可以用软件仿真来验证结果。

这样，当图1中的m100接通、或者图2中的m10接通，就表示输入信号正确，允许有对应输出继电器接通。

于是，可以进行第2步的程序编制了。

一、逻辑取及输出指令

1．指令作用

ld（取）为常开触头逻辑运算起始指令，ldi（取反）则为常闭触头逻辑运算起始指令，out（输出）用于线圈驱动，其驱动对象有输出（y）、辅助继电器（m）、状态继电器（s）、定时器（t）、计数器（c）等。out指令不能用于输入继电器，out指令驱动定时器（t）、计数器（c）时，必须设置常数k或数据寄存器值。

2．使用示例

图1是由ld、ldi、out指令组成的梯形图，其中out m100和out t0的线圈可并联使用。

图1 ld、ldi、out指令组成的梯形图

该梯形图对应的语句指令程序为：

程序步 语句 注释

1 ld x0 //与左母线相连

2 out y0 //驱动线圈

3 ldi x1

4 out m100 //驱动通用辅助继电器

5 out t0 //驱动定时器

k19 //设定常数

6 ld to

7 out y1

二、触头串联指令

1．指令作用

and（与）用于常开触头串联连接，ani则用于常闭触头串联连接。串联触头个数没有限制，理论上该指令可以无限次重复使用，实际由于图形编程器和打印机功能有限制，一般一行不超过10个触头和1个线圈，而连续输出总共不超过24行。

2．使用示例

图2是由and、ani指令组成的梯形图。out指令之后可通过触头对其他线圈使用out指令，称为纵向输出或连续输出。例在out m101指令后，可通过触头t1对线圈y4使用out进行连续输出，如果顺序不错，可多次重复使用连续输出。

梯形图对应的语句指令程序为：

ld x2

and x0 //串联常开触头

out y3

ld y3

ani x3 //串联常闭触头

out m101

and t1 //串联触头

out y4 //连续输出

三、触头并联指令

1．指令作用

or（或）是常开触头并联连接指令，ori（或反）是常闭触头并联连接指令。除第一行并联支路外，其余并联支路上若只有一个触头时就可使用or、ori指令。or、ori指令一般跟随ld、ldi指令后，对ld、ldi指令规定的触头再并联一个触头。

2．使用示例

图3是由or、ori指令组成的梯形图。由于or、ori指令只能将一个触头并联到一条支路的两端，即梯形图中m103或m110所在支路只有一个触头，梯形图对应的语句指令程序程序为：

ld x4

or x6 //并联一个常开触头

ori m102 //并联一个常闭触头

out y5

ldi y5

and x7

or m103 //并联一个常开触头

ani x10

ori m110 //并联一个常闭触头

out m103

图3 or、ori指令组成的梯形图

四、 边沿检测脉冲指令

1．指令作用

ldp（取脉冲上升沿）是上升沿检测运算开始指令，ldf（取脉冲下降沿）是下降沿脉冲运算开始指令，andp（与脉冲上升沿）是上升沿检测串联连接指令，andf（与脉冲下降沿）是下降沿检测串联连接指令，orp（或脉冲上升沿）是上升沿检测并联连接指令，orf（或脉冲下降沿）是下降沿检测并联连接指令。

ldp、andp、orp等指令用于检测触头状态变化的上升沿，当上升沿到来时，使其操作对象接通一个扫描周期，又称为上升沿微分指令。ldf、andf、orf等指令用于检测触头状态变化的下降沿，当下降沿到来时，使其操作对象接通一个扫描周期，又称为下降沿微分指令。这些指令的操作对象有x、y、m、s、t、c等。

2．使用示例

图4 ldp、orf、andp指令组成的梯形图

图4是由ldp、orf、andp指令组成的梯形图。在x2的上升沿或x3的下降沿时线圈y0接通。对于线圈m0，需在常开触头m3接通且t5上升沿时才接通。

梯形图对应的语句指令程序为：

ldp x2 //取脉冲上升沿

orf x3 //或脉冲下降沿

out y0

ld m3

andp t5 //与脉冲上升沿

out m0

五、块或块与指令

1．指令作用

两个或两个以上的触头串联连接的电路称为串联电路块，块或orb指令的作用是将串联电路块并联连接，连接时，分支开始用ld、ldi指令，分支结束则用orb指令。

两个或两个以上的触头并联连接的电路称为并联电路块，块与anb指令的作用是将并联电路块串联连接，连接时，分支开始用ld、ldi指令，分支结束则用anb指令。

块或（orb）和块与（anb）指令均无操作元件，同时orb、anb指令均可连续使用，但均将ld、ldi指令的使用次数限制在8次以下。

2．使用示例

图5是由orb、anb指令组成的梯形图。该梯形图先由x0、x1指令组成并联电路块a，然后将x2、x3组成串联电路块b，x4、x5组成串联电路块 c，再将两个串联电路块通过orb指令进行块或操作形并联电路块1，之后再进行或操作后形成并联电路块2，在此基础上通过anb指令进行块与操作*终形成串联电路块3。

图5 orb、anb指令组成的梯形图

对应语句指令程序为：

ld x0

or x3 //组成并联电路块a

ld x1 //分支起点

and x2 //组成串联电路块b

ldi x4 //分支起点

and x5 //组成串联电路块c

orb //将两个串联块进行块或操作，形成1

ori x6 //形成并联电路块2

anb //块与操作，形成3

or x7

out y0

六、 多重输出指令

1．指令作用

mps、mrd、mpp这组指令是将连接点结果存入堆栈存储器，以方便连接点后面电路的编程。fx2n系列中有11个存储运算中间结果的堆栈。

堆栈采用先进后出的数据存储方式，见图6。mps为进栈指令，其作用是将中间运算结果存入堆栈的第一个堆栈单元，同时使堆栈内各堆栈单元原有存储数据顺序下移一个堆栈单元。

图6 堆栈存储器数据存储方式

mrd为读栈指令，其作用是仅读出栈顶数据，而堆栈内数据维持原状。mrd指令可连续重复使用24次。

mpp为出栈指令，其作用是弹出堆栈中第一个堆栈单元的数据，此时该数据在堆栈中消失，同时堆栈内第二个堆栈单元至堆底的所有数据顺序上移一个单元，原第二个堆栈单元的数据进入栈顶。mps和mpp指令必须成对使用，连续使用次数则应少于11次。

2．使用示例

图7是两层堆栈应用示例梯形图。首先用mps将x0送进堆栈顶部的存储单元，然后再将xo与x1的结果用mps送进堆栈顶部的存储单元，这样原先在堆栈顶部存储单元的数据xo将顺序进入堆栈顶部下一个存储单元中。

出栈时，先将处于堆栈顶部的数据即xo与x1相与的结果取出，随着堆栈顶部数据的取出，数据xo顺序到达堆栈顶部的存储单元，然后在下一次的出栈操作中，数据x0被取出堆栈顶部。

两层堆栈应用示例梯形图对应的语句指令程序为：

ld x0

mps //将x0数据送进堆栈

and x1

图7 两层堆栈应用程序示例

mps //将x0 and x1数据送进堆栈

and x2

out y0

mpp //将x0 and x1数据取出堆栈

and x3

out y1

mpp //将x0数据取出堆栈

and x4

mps //将x0 and x4数据送进堆栈

and x5

out y2

mpp //将x0 and x4数据取出堆栈

and x6

out y3

七、主控触头指令

1．指令作用

mc主控指令用于公共串联触点的连接。执行mc后，表示主控区开始，该指令操作元件为y、m（不包括特殊辅助继电器）。

mcr主控复位指令用于公共触头串联的清除。执行mcr后，表示主控区结束，该指令的操作元件为主控指令的使用次数n0~n7。

2.使用示例

图8 由mc、mcr组成的梯形图

图8是由mc、mcr组成的梯形图。由于y0、y1线圈同时受一个触头x0控制，如果在第个线圈所在支路中均串联一个同样的触头，将占有较多存储单元。

使用主控指令mc后，可利用辅助继电器m100，将主左母线移到了常开触头m100后，形成新的左母线，该母线后之后的各支路中仍采用ld或ldi连接，其连接关系与m100和主左母线之间的连接关系相同，但节省了单元。当m100控制的各支路结束后，再用mcr指令撤消新的左母线。

梯形图对应语句指令程序为：

ld x0

mc n0 //主左母线移动到m100之后，建立新的左母线

m100

ld x1

out y0

ld x2

out y1

mcr n0 //撤消建立的新左母线

ld x5

out y5

八、置位复位指令

1．指令作用

set置位指令功能是驱动线圈并使用线圈接通（即置1），并具有维持接通状态的自锁功能。

rst复位指令功能是断开线圈并复位，具有维护断开状态的自锁功能。此外数据寄存器（d）、变址寄存器（v或z）、积算定时器t246~t255、计数器（c）的当前值清零及输出触头复位等均可使用rst。

2．使用示例

图9是set与rst指令组成的梯形图，当x0接通时，y0被置成on状态，之后x0再断开，y0状态仍然保持；而当x1接通时，y0的状态复位为off，之后x1断开，y0仍保持off状态。

图9 由set、rst组成的梯形图

该梯形图对应的语句指令程序为：

ld x0

set y0

ld x1

rst y0

九、 脉冲输出指令

1．指令作用

前沿脉冲pls指令在输入信号上升沿产生一个扫描周期的脉冲输出；后沿脉冲plf指令则在输入信号下降沿产生一个扫描周期的脉冲输出。pls和plf指令的驱动元件是y与m，但不包括特殊辅助继电器。

2．使用示例

图10是由pls、plf组成的示例梯形图。当x0由off至on的上升沿，辅助继电器m0接通，线圈y0接通；而在x1由on至off的下降沿，辅助继电器m1接通，线圈y0置位为off。

图10 由pls、plf组成的梯形图

对应语句指令程序为：

ld x0

pls m0 //在xo的上升沿置m0为on

ld m0

set y0 //置y0为on

ld x1

plf m1 //在x1的下降沿置m1为on

ld m1

rst y0 //将yo复位为off

十、取反及空操作结束指令

1．指令作用

取反inv指令在梯形图中用一条45°短斜线表示，其作用是将之前的运算结果取反，该指令无操作元件；空操作nop指令是一条无动作、无操作元件且占一个程序步的指令，程序中加入nop指令主要为了预留编程过程中追加指令的程序步；结束end指令用于标记用户程序存储区*后一个存储单元，使end指令后的nop指令不再运行并返回程序头，提高了plc程序的执行效率。

2．使用示例

图11是由inv、end指令组成的示例梯形图。其中x0与x1的结果由inv指令取反，x2也取反，两者进行或块操作后再取反，*后输出至y0。

图11 由inv、end指令组成的梯形图

其对应语句指令程序为：

ld x0

and x1

inv //对x0 and x1的操作结果取反

ld x2

inv //对x2取反

orb //或块操作

inv //对或块操作结果取反

outo y0

十一、工作任务

撰写ld、ldi、out；and、ani；or、ori；ldp、orf、andp；orb、anb；mc、mcr；set、rst等指令作用说明书