1.4 PLC指令系统

关键词：指令系统、操作数、即时数、直接地址，间接地址、绝对地址、符号地址、输入类指令、输出类指令、中间指令、基本逻辑指令、应用指令、堆栈、结果寄存器。

一个PLC所拥有指令的全体称为该PLC的指令系统。指令系统代表着PLC的性能或功能。一般讲，功能强、性能好的PLC，其指令系统必然丰富，不仅指令类型多，而且功能强，所能干的事也就多。

早期可编程序控制器指令较少，如欧姆龙公司的C20机，才27条指令。而且指令的功能也不强。后续的产品，如CPM1A机，尽管为小型机，就有41种，148条。大型机更多，如CV1000，多达300多条。近期的产品，如CJ1/CJ1H机，尽管为小型机，其指令将近千条。而且还有功能很强的指令，如文字、文件处理指令。

PLC的指令系统是在对其编程之前必须弄清楚的。不熟悉指令系统，等于不懂语法用不好语言一样，PLC的程序是设计不好的。

从广义上讲，厂商提供的系统功能与功能块，也应算为指令系统的一个部分。如西门子S7-300/400 PLC的功能块FB41、42、43用于实现PID算法，实质上它就是别的PLC的PID指令。当今各家高性能的PLC多都有此类功能或功能块。这样功能或功能块的功能当然比一般指令要更强些。所以，现在再说PLC指令系统，不只是PLC指令的全体，而还要有系统提供的功能及功能块。有的厂商把后者的集合也称库。

值得注意的是，各厂商、各型别PLC的指令系统都是基于微处理器技术，总是直接、间接地来自微处理器。所以有关指令的类别、实现功能以及发展水平，大体上多是相同的。也因此本书才有可能将对其分类，把各厂商PLC一些最常用的指令集合一起进行说明。然而PLC指令系统又是基于PLC具体硬件的，加上所用的编程语言又没有统一的强制标准，所以，各厂商PLC的具体指令的差别还是不小的。即使是同一厂商，型号不同的PLC，其指令系统也不完全相同。所以，在注意对它们共同点的同时，也要看到对它们的区别点。这样，才能全面、准确地理解和具体使用好相关的PLC的指令。

提示：由于篇幅限制，以下只是简要地介绍本书涉及的PLC的一些典型指令。而全面、系统地弄清所使用的PLC的指令系统，对正确使用该PLC，编写好高质量的PLC程序，是至关重要的。因此，在PLC实际编程过程中，建议要多查阅有关PLC的编程手册，切实把有关指令弄懂、弄清。

为了加深对PLC指令的了解，以下先对PLC指令作分类分析，然后再对一些较常用的指令作简单介绍。一些要用到的特殊指令，将在以后的章节中继续介绍。

1.按指令的操作数，即程序数据的数量划分

（1）无操作数指令，如END（程序结束）指令、NOP（空指令，不做任何操作），仅操作码，无操作数。这类指令不多。

（2）单操作数指令，如LD（装载）指令，除了操作码（LD），还要有操作数（位地址）。

（3）多操作数指令，如MOV（传送）指令，除了操作码（MOV），还要有被传送字源地址及目标地址。执行它后，则把字源地址的内容，传送到目标地址中去。

多操作数，有的操作数可多达三个。如ADD（加）指令，在操作码ADD之后有三个地址。第一操作数为被加数；第二操作数为加数；第三个操作数为和。

指令在内存中占用的字节、字与指令长度有关。单字及双字长的占一个字。多字的占用不只一个字。有的PLC指令在内存中占用的地址以“步”（STEP）计。三菱PLC一个步占用4个字节。欧姆龙CJ1机的“步”与以前的字基本上相同，欧姆龙提供有方法可供换算。

要指出的是，这里的操作数多少，与在指令执行中，参与操作的实际数的数量，并不是一回事。操作数可能只有两个，但实际参与操作的数可能是几十、几百，以至于千。真正参与操作的数到底多少，是由指令的功能及特点决定的。

2.按指令的作用分

（1）输入类指令，用以处理输入信号及反馈信号，以建立相应的逻辑条件。它使用的数据与梯形图语言的常开触点、常闭触点、正转换感应触点及负转换感应触点等对应。执行这类指令不产生输出，但它为输出类及处理类指令工作提供条件。可知，一个有效程序，不可能仅使用这类指令。

输入类指令有两种执行方式：

正常执行，每一扫描周期，都依它的操作数正常I/O刷新后得到的值，进行逻辑处理。

立即输入刷新执行，每次执行它前，先进行输入刷新，然后再依刷新后操作数取得的新值，进行逻辑处理。要这样使用指令，则要在它的代码之前加感叹号“！”。在梯形图上的符号为

还可对输入指令做微分处理。有上沿微分与下沿微分。

上沿微分，使用的是正转换感应触点，当它的操作数从OFF到ON的那个周期，此操作数按ON处理，其他的均为OFF。要这样使用指令时，要在它的代码之前加向上的箭头符号。在梯形图上的符号为

下沿微分，使用的是负转换感应触点，当它的操作数从ON到OFF的那个周期，此操作数按ON处理，其他的均为OFF。要这样使用指令时，要在它的代码之前加向下的箭头符号。在梯形图上的符号为

输入指令的执行方式与PLC的生产公司及PLC的型号有关，不是所有PLC都有这么多的执行方式。

（2）输出类指令，用以产生输出。一般讲，在执行它之前总是要先执行输入类指令。其产生什么输出，则由其所使用的数据及之前的逻辑条件决定。它使用的数据与梯形图语言的正常线圈、反向线圈、设置（锁存）线圈、复位（取消锁存）线圈、正转换感应线圈、负转换感应线圈及暂停线圈等对应。

输出类指令也有多种执行方式：

正常执行，每一扫描周期均依执行它时的逻辑条件情况，处理该指令；到了输出刷新时，才把这个输出传送给输出锁存器。

立即刷新执行（Immediate Refresh，IR），处理该指令后立即进行输出刷新，把输出的结果送给相应的输出锁存器。要这样使用指令，则要在它的代码之前加感叹号“！”。

（3）处理指令。用于做数据或有关处理工作。其执行与否取决于执行前的逻辑条件。随着PLC功能的增强，此类指令越来越多。

此类指令还可运用EN\ENO机制，既按在本指令之前建立的逻辑条件，执行本指令；又依本指令的执行情况，再建立相应的逻辑条件，为后续指令的执行提供前提。以至于输入，此类指令还可多次相间，最后才为输出指令。只是老式的PLC多没此机制。

图1-22所示的西门子PLC的几条梯形图指令。这里的加（ADD-I）与乘（MUL-I）指令都运用的EN/ENO附加变量。如图，要使Q0.0 ON，其条件是I0.0 ON以及这里的加（ADD-I）与乘（MUL-I）指令成功执行。可知，这样的梯形图的表达是很简练的，效率是很高的。只是，这样的梯形图就不大像电气原理图，与创立梯形图的初衷略有违背。

图1-22 多个比较指令使用

3.按指令的执行情况分

PLC的输入指令，在每扫描周期中，总是执行的。多数输出指令，在执行（即与其有关的输入）条件具备时，也总是执行的。

但有的指令就不完全是这样的。如PID指令，尽管执行条件具备，设定又无不当之处，但它的执行周期不是取决于扫描周期，而主要取决于对PID工作周期的设定。

再如求平均数、求总数，这样表处理或文字处理指令，要在一个扫描周期内实现它的功能，所用的处理时间很长。新机型允许其分开在若干扫描周期内完成。这样，可避免出现，执行这类指令时扫描周期过长，不执行时又较短，而I/O响应时间一致性。

最后，如通信指令，它的接收、发送数据也不是执行一次就可完成。

4.按指令的使用分

这里的使用是指使用频率及表达它的方法。按这个使用分有：

（1）基本逻辑（有的称顺序）指令用得最多，简易编程器上多有其对应的专用键。主要用于逻辑操作。

（2）应用指令，其实也就是上述处理指令，有的称为功能指令，可实现比逻辑操作更为复杂的功能。在简易编程器上，一般无与其对应的专用键。用简易编程器，输入这种指令有两种办法，一是用先输入功能键（FUN），后输入功能号。欧姆龙及三菱有的PLC就是用这种方法。另一为在编程器上显示指令菜单，在菜单中选择所要输入的指令，西门子、松下的PLC就是用这种办法。

随着功能指令增多。仍用两位数的功能码不够了。所以，功能指令分为两种：一为有固定的功能码，如01，固定代表END指令；另一为无固定功能码，如PULS（脉冲）指令，就没有固定的功能码，使用前现做指定。没有固定的功能码的指令，欧姆龙称之为扩展指令。其功能码要在使用前分配。当然，有的PLC把功能码提升为3位数，就不存在此问题了。

提示：下载扩展指令设定前，应使PLC处于编程模式，有的PLC，如CPM2A，其DM6602（系统设定字之一）的高字节还要设为1（也要使PLC处编程模式才能写这个字）。改后，还要使PLC断电，再上电。否则这个设定的下载是不可能的。

提示：目前手持编程器已几乎不用，这样划分，也许已过时。但是，功能码还存在就是了。

此外，还可按功能，即按指令能干什么事分类，把类似的归在一起，PLC指令的类型还是很多的。以CJ1机为例，欧姆龙把它分有32种之多。再进一步归纳还有：

（1）基本逻辑类指令，用于逻辑关系处理，是最常用、最基本的指令。

（2）定时、计数类指令，用于定时或计数，也是经常要用到的指令。

（3）数据处理类指令，用于数据运算、传送、比较、译码、编码、移位及其他有关指令。

（4）流程控制类指令，用于控制程序执行的流程。可使PLC执行指令能按所控制的顺序进行，而不一定非要从零地址开始到最高地址，依此执行。

（5）监控类指令，用于处理PLC或被控制对象的故障检测，有助于提高PLC及其控制系统工作的可靠性。

（6）处理I/O类指令，用于处理PLC应急I/O刷新或数据（信息）的入或出。

（7）通信类指令，用于处理PLC与PLC，或PLC与计算机，或PLC与智能设备间的通信。

（8）内存管理指令，用以管理PLC的各个存储区、存储卡。

（9）其他管理或处理指令，用于PLC的其他管理与处理。

以下将对其中若干类指令进行介绍，其他的将在介绍有关的内容时，再作说明。

1.4.1 基本逻辑类指令

指主要针对二进制数（bit）逻辑操作的指令，是PLC最基本的指令。所有的PLC都有这类指令。这类指令可分为：读（输入类，运用触点）与写（输出类，运用线圈）两种。PLC的继电器功能主要就是靠它实现。

读指令指的是读操作数的逻辑值，并与在这之前已有的结果值进行相应的逻辑运算，进而修改结果值。目的是确定要写的逻辑值，或为其他指令的执行建立相应的逻辑条件。

写指令指的是把上述结果值按输出指令要求写给操作数。

这个结果值就是下面将要讨论的R寄存器的值，有的称为RLO（Result of Logic Operation），即逻辑运算结果。西门子的S7-200称之为逻辑栈顶（The Top of the Logic Stack，TOS）。

表1-9列出4个PLC厂商用指令表语言表达的有关这类的指令。以下将对这类指令进行讨论。

表1-9 PLC主要的基本逻辑指令

（续）

1.装载指令

装载指令的作用是，把操作数的内容（0或1，分别代表断或通，工作或不工作……）送入结果寄存器R，并把结果寄存器的原有内容送入堆栈P（有的为第二个RLO，不是堆栈）。

指令的语句表符号格式：指令地址 装载 操作位地址

它调用常开触点，一般总是把这触点与梯形图的母线相连。它的功能如图1-23所示。

这里，a为操作数的地址，括号代表a的状态；R为结果寄存器；P为堆栈。堆栈为先进后出的存储单元，一般长度为8个位，与PLC型别有关，如欧姆龙CJ1机为16位。8位时，可存储8个二进制数，再续存时，最先存储的掉失。堆栈主要在逻辑块操作，或需多个输入条件时用到它。

取反装载指令，是操作位的内容先取反（代表常闭触点），再送结果寄存器。在梯形图上，一般是表示此常闭触点和左母线相连。其符号是在两短平行线的基础上，再加一小斜线。有的PLC，装载及取反装载指令还可加感叹号（！）及上或下箭头（↑↓），其含义与使用的触点类型有关。

图1-23 装载指令的功能

这里感叹号代表执行此指令时先进行输入刷新，以读入此点的最新状态，然后才把这最新状态写入结果寄存器。这么做当然有利于提高对这个输入信号的响应速度。

上下箭头，代表跳变（微分）。若为向上箭头，则操作位的状态从0变为1时，ON一个扫描周期。若为向下箭头，则从1变为0时ON一个扫描周期。其他周期均为0。

加了这个感叹号、向上及向下箭头，使指令的功能大为增强，一个指令可起到多个指令的作用。

S7-200逻辑栈，除了栈顶，还有八位栈体，也可暂存八个位。它的栈体相当于这里的栈，而栈顶则相当于这里的结果寄存器。

2.与指令

为与操作指令。与指令的作用是把操作位的内容与R中的内容相与，然后再送入R中。这时，堆栈的内容无变化。

其语句表的符号：指令地址 与 操作位地址

梯形图符号为

它也为常开触点，在梯形图上，它表示与其左边的触点相串联。其功能如图1-24所示。

这里，a为操作数的地址，括号代表a的内容；R为结果寄存器；P为堆栈，执行AND指令时，它的内容不变。

取反与指令，是先取反（代表常闭触点），然后再和结果寄存器的内容作与运算。在梯形图上，表示串联上此常闭触点。

有的PLC这两个指令也可加感叹号、上下箭头。含义同装载指令。

图1-24 与指令的功能

3.或指令

为或操作指令。或指令的作用是把操作位的内容与R中的内容相或，然后再存入R中。这时，堆栈的内容无变化。

或指令的语句表符号：指令地址 或 操作位地址

就单个讲，其梯形图符号也为

它也为常开触点，在梯形图上，它表示与其上一行的触点相并联。其功能如图1-25所示。

取反或指令，是先取反（代表常闭触点），然后再和结果寄存器的内容作或运算。在梯形图上，表示并联上此常闭触点。

有的PLC这两个指令也可加感叹号，上下箭头，含义同装载指令。

图1-25 或指令的功能

4.块与、块或指令

无操作数。其作用是把结果寄存器的内容与堆栈的内容作逻辑与，或逻辑或，然后再送结果寄存器。

其语句表符号：指令地址 块与或指令地址块或，而和利时PLC则用AND或OR加括号。

它在梯形图上代表两组触点的串联或并联。块与功能如图1-26所示。

块或功能如图1-27所示。

图1-26 块与的功能

图1-27 块或功能

这两个指令用于触点组间的串联或并联，是很有用的指令。如图1-28所示，其对应的助记符指令也已列出。

5.输出指令

为写指令，输出指令要用到线圈。一般多用正常线圈。

语句表的符号：指令地址 输出 操作位地址

梯形图符号为输出正常线圈，可用圆圈或括号表示。欧姆龙、三菱PLC的助记符用OUT，西门子PLC用等号，和利时用ST，如图1-29所示。

图1-28 触点组间的串联或并联

图1-29 输出指令

其功能为

这里，a为操作数。执行输出指令后堆栈内容不变，R的内容也不变，只是把R的内容传给a。有的也可使用反向线圈。如欧姆龙PLC取反输出指令，

其含义是把R先取反，然后再传给a。表示符号为在OUT的符号基础上，加一斜线。

有的PLC这个指令也可加感叹号（！）。感叹号代表执行此指令后，立即进行输出刷新，把这时输出的状态送输出锁存器，直接产生输出。

图1-30所示为西门子PLC加感叹号使用例子。它立即刷新后，把I0.0读入。写Q0.0后，立即刷新。用语句表列写指令时，在LD之后，加I，即LDI 0.0及=（此符号相当于欧姆龙的OUT）后，再加I，即=I Q0.0。显然，这样处理，可加快Q0.0对I0.0的响应速度。

图1-30 西门子PLC加感叹号的程序例

有了以上介绍的输入、输出指令，普通的串、并联电路的逻辑就完全可用这些指令处理了。

提示：西门子、三菱PLC无取反输出，但有取反指令。它的先取反，后输出，与这里的OUT NOT效果相同。反之，如果欧姆龙PLC用OUT NOT后，输出给一个暂存器TR，然后再装载此TR，也就相当于执行取反指令（NOT、INV）。取反指令（NOT、INV）的格式为

但如果一组逻辑条件，有分支输出，该怎么处理？不同的PLC有不同的办法：

欧姆龙PLC用输出暂存器（TR），然后，再装载暂存器解决。三菱、西门子PLC都用进栈、读栈及出栈指令解决。只是这里的栈与前面介绍的栈不是一回事。前面的栈用于装载、与、或及输出等多种处理。即使用助记符编程，也不必编写任何指令。而这里的栈是用于上述分支处理。用助记符编程时，则需编写相应指令。

图1-31所示为这3种PLC解决此问题的梯形图及助记符程序。

图1-31 分支输出解决方案

从图1-31a可知，欧姆龙用暂存器TR（有8个，性能高的机型有16个）存（用OUT指令）分支处的数据。而当使用时，再用LD指令调出。

从图1-31b可知，西门子用IPS（进栈）指令，把分支处的数据压进栈。而当使用时，再用IPD（读栈）指令调出。这里最后用的IPP指令，是既读栈，而又清栈。因为在其后的程序已不需这样处理了。

从图1-31c可知，三菱基本与西门子相同。只是它进栈指令叫MPS，而不是叫IPS。读栈指令叫MRD，而不叫IPD。读栈、清栈指令叫MPP，而不叫IPP。

和利时PLC没有这类指令，可采用多节处理，类似图1-31分支处理，它共用了3个节，如图1-32所示。

以下顺便介绍一下西门子及三菱PLC的堆栈，它们与欧姆龙PLC的堆栈略有不同。堆栈指令在将梯形图程序手工转换为助记符程序时，是必须要用的。只是在当今，这个转换完全可由编程软件实现。这个转换具体如下。

西门子PLC堆栈：它的栈顶为上述介绍的结果寄存器R，而第2位即为上述栈P的栈顶。另外，就是它用的操作指令不同。如：

栈装载与（ALD）：对堆栈中的第一层和第二层的值进行逻辑与操作结果放入栈顶，并在执行完ALD指令后，堆栈深度减1。

栈装载或（OLD）：对堆栈中的第一层和第二层的值进行逻辑或操作结果放入栈顶，并在执行完OLD指令后，堆栈深度减1。

逻辑推入栈（LPS）：复制栈顶的值，并将这个值推入栈，而栈底推出，数据丢失。

逻辑读栈（LRD）：复制堆栈中的第二个值到栈顶。堆栈没有推入栈或弹出栈操作。但旧的栈顶值被新的复制值取代。

图1-32 和利时PLC分支处理

逻辑弹出栈（LPP）：弹出栈顶的值，堆栈的第二个值变为新的栈顶值。

三菱逻辑堆栈：它有11层，也是用作中间存储。主要是用于处理如图1-14所示得分支输出。

进栈指令（MPS）：把逻辑运算结果入栈，而栈底推出，数据丢失。

读栈指令（MRD）：读取栈顶数据用于逻辑运算，栈中数据不变。

出栈指令（MPP）：读取栈顶数据用于逻辑运算，并栈中各数据依次上推。

提示：如使用图形图编程，画出梯形图程序就可以了。把梯形图程序转换成助记符程序时，这里暂存器使用或进栈、出栈处理的有关指令使用，都是自动实现的。

6.置位、复位指令

其操作数为位地址，也是一种输出指令。

它与使用设置（锁存）线圈、复位（取消锁存）线圈对应。当结果寄存器R的内容（逻辑条件）为1，则执行本指令。否则不执行，其操作数（即为位）内容不变。执行置位指令，其操作数变为1。执行复位指令，其操作数变为0。这两个指令的梯形图及助记符符号如图1-33所示。

从图1-33可知，欧姆龙、三菱及和利时PLC仅对一个点置位、复位，而西门子PLC置位、复位的点数可设定，图中S、R下设为1，故仅对Q0.0置位、复位。如设为2，则除了Q0.0还有Q0.1，如设为其他，则类推。

图1-33 置位、复位指令

欧姆龙PLC还把这两者复合在一起，成为KEEP指令，类似于数字电路的RS触发器。有两个输入端，一为R端，另一为S，分别对操作数置0（复位）与置1（置位）。

虽同样可实现置位、复位，但置位、复位指令可分开置于程序的不同位置，用起来较灵活。而KEEP指令则要依此执行这两个指令，先S后R。

西门子PLC也有类似KEEP那样的指令，RS或SR，其符号如图1-34所示。

图1-34 西门子RS、SR指令

RS完全同KEEP，复位优先，R、S端均为1，复位。而SR，为置位优先，R、S端均为1，置位。

置位，复位指令前各分别赋一次值；KEEP、RS（R优先）、SR（S优先）指令之前则要连续赋两次值（要两次使用装载指令）。在梯形图上的表示为方块。置位，复位指令各仅有一个入端，而KEEP、RS、SR要有两个入端。如图1-35所示。

图1-35 KEEP、SR指令使用

提示：图1-35a与b两个程序，表面上功能是相同的。但实际是有区别的。若用10.00代替0.01，当00.00 ON时，图1-35b程序可使10.00 ON、OFF按扫描周期交替出现，而图1-35a程序10.00永远不可能ON。

提示：图1-35c和d两个程序道理上是一样的，但对S7-200只允许用图1-35d的画法，图1-35c是错误的，编译通不过。而欧姆龙PLC则允许图1-35c这种画法。说明在图形图表达上各家PLC还是稍有差别的。

和利时PLC没有此指令，但有相关功能块。使用起来也很方便。

7.微分指令

有为上沿微分及下沿微分。

它与使用正转换感应线圈、负转换感应线圈对应，操作数也是位地址。当执行上沿微分指令时，R的内容从OFF（0）变为ON（1），则操作数的内容为1（ON）一个扫描周期；当执行下沿微分指令时，情况相反。R从ON变到OFF，操作数ON一个扫描周期。

有的PLC的微分指令不作为输出指令，而作为中间指令。它可加在一组输入指令之后，加上它，然后再送给输出指令，用起来也很方便。

8.其他位处理指令

如西门子PLC有（#）指令，执行它可把此时的RLO内容写入它的操作数中，并还可在它之后进行相应操作。如图1-36给出了使用这指令后的操作数的逻辑值。

其他PLC厂商的这类指令，与这里介绍的大同小异，就不多介绍了。

图1-36 西门子PLC（#）等指令使用

1.4.2 定时、计数指令

定时与计数指令主要用于定时与计数，也是很常用的指令。特别在使用时间进行控制，或存储内部工作状态时，更需要用它。只是目前很多PLC不用这类指令，而用它的功能或功能块。

定时与计数指令本质上也是一种逻辑输出指令。它也是为了产生输出，实现从入到出的变换。只是，它是延时实现，或达到要求的计数值后实现。所以，有的PLC，如三菱公司PLC，起用定时器、计数器就是用输出（OUT）指令，只是其操作数用定时器、计数器，并在使用它时，同时对定时值、计数值也作设定。

1.常用定时指令

图1-37为三菱PLC调用定时器梯形图程序。

从图知，当X000 ON，T0线圈工作，经延时5s（该定时器计时单位为0.1s），T0的常开触点ON，可使Y000 ON。也就是说，从X000 ON到Y000 ON是有延时的。这里延时时间由定时器T0控制。

欧姆龙PLC定时指令有普通（TIM，时间间隔100ms）、高速（TIMH，时间间隔10ms）、高高速（TIMHH，时间间隔1ms）定时指令多种。在这指令之前，当然要对寄存R赋值，即写R，建立条件，或说连一个输入端。

指令在梯形图上的符号是方框或圆圈。如方框如图1-38所示。

图1-37 定时器程序

图1-38 欧姆龙PLC的TIM指令框图

这里×××为指定定时器的编号及设定值。

普通定时指令的设定值的设定单位为0.1s。设定值、现值都用BCD码表达。最大设定值可达9999，即999.9s。

如用高速定时指令的设定值的设定单位为0.01s。设定值、现值都用BCD码表达。最大设定值可达9999，即99.99s。用高高速定时指令则设定值的设定单位为0.001s。设定值、现值都用BCD码表达。最大设定值可达9999，即9.999s。

欧姆龙PLC使用定时器的梯形图如图1-39所示。

这里00002为输入点，000为定时器号，#150为定时设定值，单位为0.1s，故定时值为15s。00002 ON后延时15s，TIM000常开触点ON。而一旦00002 OFF，则TIM 000立即OFF。

图1-39 定时器使用

欧姆龙CJ1H系列PLC还有TIMX指令。其功能与TIM相同，只是它是按十六进制计时。

提示：虽然这种PLC同时有TIM及TIMX指令，但在编程前要用编程软件，在PLC属性栏中，先做选择，而且，只能选用其中的一种。默认选定为TIM。其他带“X”的指令也都有此情况。

西门子PLC的定时器为增计数，如S7-200，用定时器33时，为每100ms计一个数，直到定时器的现值等于或大于设定值，则产生输出。在输出的同时，计时还在继续，直到达最大值。如图1-40所示，当I2.0 ON，T33开始计数，每100ms加1。到了其值等于3（这里设定值设为3），则T33标志位ON，且其现值还在增加。一旦I2.0 OFF，则计数停止，T33现值回到0，T33标志位OFF。

图1-40 S7-200 ON延时定时器使用例子

S7-200除了有ON延时、OFF即时，还有OFF延时、ON即时的定时器。图1-41所示为它的工作情况。

图1-41 S7-200 OFF延时定时器使用例子

S7-200定时器都可用以上介绍的复位指令（R）复位。复位作用期间，定时器的现值变为0，标志值OFF，停止计时。

2.其他定时指令

（1）高速定时指令（TIMH、TIMHH，西门子、三菱用不同编号的定时器实现），用其可实现10、1ms为单位的定时。

（2）累计定时指令（TTIM）：用以累计计时。它是增计时，计时单位为0.1s。输入端ON时计时，OFF不计时，但不复位。再ON，再计，并累计计时，直到达到设定值，计时停止，并产生输出。计时复位使用复位端ON。

CJ1也还有与TTIM对应的TTIMX指令，所不同的也只是它是按十六进制数计时。

S7-200也有可累积计时的定时指令。如图1-42所示，12.1ON时计时，OFF停止，累计到设定值，产生输出。

图1-42 S7-200可累积计时定时指令使用

（3）8位计时指令（TIML）：CV1000机开始有此指令，是普通定时指令的加长，设定值可达8位，即99999999。计时值可达115天。

与TIML对应的TIMLX指令，所不同的也只是它是按十六进制数计时。它最多可计49710天。

（4）多输出计时指令（MTIM）：CV1000机开始有此指令，可产生8个输出。这8个输出相应于8个设定值。计时时，计时是增计数，现值不断增大，与某一设定值相比，大或等于后者时，即产生相应输出。

这个定时指令，一个相当于多个，扩大了定时器的功能。

与MTIM对应的MTIMX指令，也是用十六进制计时。

3.西门子S7-300、400系列PLC定时指令

有5种，可表达为S5系列格式（称S5TIMER）或S7系列格式。分别是SP（PulseTimer）、SE（Extended Pulse Timer）、SD（ONDelay Timer）、SS（Retentive ON-Delay Timer）、SF（OFF-Delay Timer）。

定时器现值寄存器的内容如图1-43所示。

表1-10为不同时基的编号及最大可能设定的定时值。

图1-43 S7-300定时器现值寄存器

表1-10 不同时基的编号及最大可能设定的定时值

定时值要预设。其格式有如下两种：

W#16#wxyz：这里W为时基，wxyz为相应的定时值，BCD码。

S5T#aH_bM_cS_dMS：这里S5T表示为S5格式，abcd为相应的定时值的时分秒毫秒。选定后，其时基系统会自行确定。

这5种定时器的有关工作情况见有关使用说明，这里略。

4.有关定时器的使用问题

（1）欧姆龙及三菱PLC的定时指令虽只有延时ON一种，但完全可用这个指令与相应的基本逻辑指令组合，以实现这里的其他四种指令的功能。图1-44所示为ON及时，而OFF延时的程序。其他的程序略。

运行图1-45程序，对欧姆龙PLC而言，这里的200.00即为ON及时OFF延时的定时器。对三菱PLC而言，这里的M0即为ON及时OFF延时的定时器。

图1-44 ON及时OFF延时定时程序

（2）用定时器产生定时脉冲（仅ON一扫描周期）信号。最简单的办法是用定时器自身的常闭触点去控制自身线圈，用它的常开触点去产生脉冲。如图1-45所示，这里T33的常闭触点控制T33定时器，当定时间1到，定时器T33产生输出，T33常开触点ON，而T33常闭触点OFF。后者将在下次执行此程序时，使定时器T33停止工作。这将使定时器T33停止输出：其常开触点ON一个扫描周期后，又转为OFF；而常闭触点OFF一个扫描周期后又转为ON，又可开始新的计时。如此周而复始，T33常开触点将不断产生定时脉冲。

要指出的是，对S7-200系列PLC的10ms级的定时器，可能是系统的原因，用此法是受限制的。如图所示，只能在本梯级前的梯级，如图中梯级1，能产生脉冲，而本梯级后，如梯级3，不能产生脉冲。其他两家PLC及S7-200其他级别的定时器无此问题。

5.常用计数指令

（1）三菱PLC计数器。图1-45所示为三菱PLC调用计数器梯形图程序。

图1-45 用定时器产生定时脉冲

图1-46 计数器程序

从图1-46可知，当X001从OFF到ON，则计数器C0线圈工作，计一个数，当C0计到3，则C0的常开触点ON，可使Y003 ON。也就是说，X001从OFF到ON 3次，Y003工作。这里计数设定值K3（即时数）也可为直接或间接地址。

它的计数器复位使用复位指令。如上例即使用RST C0。而且，实现技术的前提是不执行这个指令。

三菱的定时器、计数器按十六进制工作，故K值最大可设为65535（十六进制FFFF）。

（2）欧姆龙PLC计数器。它实现减计数。有两个输入端，一为计数端，另一为复位端。欧姆龙的指令的梯形图格式如图1-47所示。

该计数器的工作情况是：复位端（R）的逻辑条件为ON，停止计数，现值复位为设定值。复位端OFF，允许计数。这种情况下，当计数端（C）的逻辑条件从OFF到ON时，在该扫描周期，计数器的现值减1。其他情况下，现值不变。当现值减为0时，产生输出，且现值保持为0。

CJ1H还有CNTX指令，所不同的它用十六进制计数。所以，它的计数范围可扩大到65535。

（3）西门子PLC计数器。图1-48a所示为使用西门子增计数器指令程序。

图1-47 欧姆龙PLC的计数器指令

图1-48 使用西门子增、减计数器指令程序

图1-48a中，CU为增计数端，R为复位端，PV为设定值输入端，C0为计数器标号。当I0.1 ON，计数器复位（现值为0），停止计数，输出OFF。当I0.1 OFF，每I0.0从OFF到ON一次计数器作增1计数。计数器现值大于或等于设定值，计数器输出C0 ON，且继续计数，直到32767这个可能的最大值。而本图当计到48或大于48，则C0 ON，Q0.0工作。

西门子还有减计数器（CTD）。图1-48b所示为使用西门子PLC减计数器指令程序。这里，CD为增计数端，LD为装载端，PV设定值输入端，C1为计数器标号。当I1.2 ON，计数器装载（现值为100），停止计数，输出OFF。当I1.2 OFF，每I0.2从OFF到ON一次计数器作减1计数。计数器现值等于0，计数器产生输出（C0 ON），且计数停止。

6.可逆计数器

可进行双向计数。

（1）三菱PLC可逆计数器是双字的。也是用输出指令调用。计数的方向由相应的特殊继电器状态决定。其计数范围为-2147483648～2147483647，并在此范围内循环计数。即增到最大值时，如再增一个数，则当前值变为最小值。反之也类似。表1-11为FX2N系列的这些计数器及相应的方向切换特殊继电器。

表1-11 FX2N系列可逆计数器所使用的特殊继电器

图1-49所示为使用三菱可逆计数器的梯形图程序。

图1-49中，C200为可逆计数器。M8200为其方向切换特殊继电器。M8200 OFF，C200增计数，ON，减计数。当X005 OFF，C200接收X004的增计数，当X005 ON，C200接收X006的减计数。而当X007 ON计数器复位，现值等于0，计数及输出都停止。图1-50所示为该计数器产生输出的情况。

图1-49 三菱可逆计数器程序

图1-50 可逆计数器产生输出简图

从图1-50可知，只要当前值从小与设定增加，到大于或等于设定值，计数器即产生输出。反之，或计数器复位，则停止输出。

（2）欧姆龙PLC可逆计数其指令为CNTR。除了有复位端，还有两个计数端，一个为正计数端（U），一个为减计数端（D）。西门子PLC为CTUD，还有个设定值输入端。其梯形图格式如图1-51所示。

其工作情况是，初始状态，或复位端ON时，现值为0，不计数。复位端OFF，允许计数。正端从OFF到ON，正计数，计数现值加1；负端从OFF到ON，减计数，计数现值减1。具体计数情况如图1-52所示。

图1-51 可逆计数指令

图1-52 可逆计数示意图

当增计数到设定值时，再增计1个数，则现值变为0，且产生输出，使计数完成标志位ON，如图1-53所示。

当减计数到现值为0时，再减1个数，则现值变为设定值，也产生输出，使计数完成标志位ON，如图1-54所示。

CJ1H还有CNTRX指令，与CNTR不同的是，它用十六进制，而不是用BCD码计数。所以，它的计数范围可扩大到65535。

图1-53 增计数达到设定值时再增计1计数

（3）西门子PLC可逆计数器。图1-55所示为使用西门子PLC可逆计数器的梯形图程序。它是16位可逆计数，在-32768～32767之间循环计数。当计数值大或等于设定值（PV）时，计数器输出常开点ON，并继续计数。图1-56所示为执行该程序的实际计数及输出情况。

图1-54 减计数减到0，再减1计数

图1-55 西门子PLC可逆计数器

1.4.3 应用指令

1.数据处理指令

随着PLC技术的发展，其数据处理指令越来越多，功能也越来越强，使当今的PLC不仅可方便地用于逻辑量的控制，而且也可方便地用于模拟量的处理与控制。

图1-56 西门子PLC可逆计数器工作情况

数据处理指令很多，占PLC指令集的相当大部分。大都以双字、字、多字为单位操作。具体有传送指令、比较指令、移位指令、译码指令及各种运算与文字处理指令等。

（1）传送指令。最简单、最常用的传送指令为把源地址的内容或某即时数传送到某目标地址。传送后，源地址内容不变。图1-57所示为三厂商传送梯形图及助记符指令。

图中，S为源地址，也可是即时数；D为目标地址。

欧姆龙PLC执行传送指令也影响标志位（25506特殊继电器，它反映相等的特点），传送的数为0时，置其为1，不然置0。

欧姆龙PLC的MOV指令名称前加@，即@MOV（021），三菱PLC的MOV指令后加P、即MOVP，则指令为微分执行。只在逻辑条件从OFF到ON那个扫描周期，指令执行一次。其他情况，指令不执行。欧姆龙新型PLC，MOV之后L，即MOVL，三菱PLC MOV之前加D，即DMOV，可实现双字传送。而且这里的MOV前加字及后加字可同时进行。

西门子PLC MOV-W为字传送，而MOV-B为字节传送，MOV-D为双字传送，MOV-R为实数传送。

图1-57 传送梯形图及助记符指令

提示：从三家MOV指令的表示再次看出，同样是梯形图，不同厂商的指令表示是不相同的。所以，设计不同厂商PLC的程序，要看到这个差别。

除了MOV，欧姆龙、三菱PLC还有反相传送指令MNV（三菱为CML）指令，它与MOV不同的只是传送之前，先把要传的内容取反，然后再传。

此外，还有其他多种传送指令。有：

多字传送，也称块传送，或称成批传送指令，可把若干连续地址的内容分别传送给对应的连续的目标地址。只要设好要传的数据的起始地址，目标的起始地址及要传的字数就可以了。

块设定，或称多点传送指令。它可把一个字的内容设定到指定的连续存储区中，只要指出该区的起始地址及末了地址。这个指令可很方便地用于对PLC的一些存储区进行初始化。

字交换指令，可进行两个地址内容的交换。

欧姆龙PLC还有带偏移目标地址的传送指令DIST。可把源地址的内容传送给某基址加偏移地址后的地址。这种传送类似使用指针，较灵活，便于存储数据，或从同一子程序中取出的数存于不同的单元中。

欧姆龙PLC还有带偏移源地址的传送指令，COLL。可把某基址加偏移地址后的地址的内容传送到某个目标地址。这种传送也类似使用指针，便于取数，或同一子程序可使用不同的参数。

除了字、双字、多字传送，还有BCD码的位（digit）及十六进制的位（bit）传送等。这些指令给数据处理都提供了方便。

（2）比较指令，也称关系运算指令。

1）欧姆龙PLC常用的比较指令CMP。执行它时，实现两个数的比较，并依据比较结果使相应的标志位置位。

比较结果位有三个：

EQ（等于），第一、第二比较数相等，欧姆龙PLC以前机型是使特殊继电器255.06 ON；

LE（小、等于），第一个数小于第二个数，欧姆龙PLC以前机型是使特殊继电器250.07 ON，

GR（大、等于），第一个数大于第二个数，欧姆龙以前机型是使特殊继电器255.05 ON。

提示：欧姆龙PLC不仅使用比较指令会改变以上特殊继电器的状态。有的其他指令也会改变它。所以，在比较指令与取得比较结果之间，不能如图1-58那样，夹入指令B。因为执行指令B，有时可能改变在比较时得到的结果。那样，A得到的结果，就可能有误。

图1-58 不正确使用比较指令示意

提示：由于编程软件的进步，比较结果的标志用的特殊继电器编号，可以不必记忆。可用P-EQ（相等）、P-LT（小于）及P-GT（大于）代替。

2）三菱PLC比较指令。其格式如下：—［CMP D1 D2 M1］

这里方括号左边横线为执行本指令的逻辑条件。方括号中CMP为指令名称，D1为第一比较数，D2为第二比较数，M1（在此虽只指明M1）到M3为比较结果标志。当D1大于D2时，M1ON，其他OFF；当D1等于D2时，M2 ON，其他OFF；当D1小于D2时，M3 ON，其他OFF。

三菱PLC的CMP与MOV一样可加前、后缀D、P，实行双字比较或微分执行。

3）西门子PLC触点比较指令。可进行各种长度及不同数据类型的比较，其结果可当作梯形图的逻辑条件使用。图1-59所示为使用西门子PLC比较指令的梯形图程序。

图中除了常开触点I0.0及输出Q0.0外，全部为比较指令。从图1-59可知，要使Q0.0产生输出，其条件是：VB0（字节整数）要大或等于QB0（字节整数）或I0.0 ON，同时VW7（字整数）等于VW4（字整数）或IB2（字节整数）大于或等于VB3（字节整数），同时VD56（双字浮点数）小于或等于VD12（双字浮点数），同时VB100（字符）等于VB10（字符）。

图1-59 使用西门子PLC比较指令的梯形图程序

4）三菱PLC触点比较指令。图1-60所示为使用三菱触点比较指令的梯形图程序。

图中除了常开触点X002及输出Y000外，其他的为比较指令。从图1-60可知，要使Y000产生输出，其条件是：D1（字整数）要大于D2（字整数），同时X002 ON，或D10（双字，这里大于号之前加D，为双字的含义）大于或等于D20（双字）。

图1-60 使用三菱触点比较指令的梯形图程序

欧姆龙PLC新机型也有类似此触点比较指令。

5）欧姆龙PLC还有表比较指令，可把一个数与若干个数比较，哪个数与其相等，则指定字中相应位ON。否则，OFF。块（范围）比较指令。它的比较表是16对数，列出被比较数的上下限。当这个比较数处于被比较数的某上下限之间（含上、下限本身），视同比较相等，可使指定字的相应位ON。否则，OFF。

……

提示：比较指令对应操作数的格式应一致，否则无法得到预期的结果。

提示：比较指令是实现逻辑判断的基本手段。正确理解与巧妙使用比较指令，是PLC编程的关键之一。

（3）移位指令。移位指令用于字或多个位字中二进制数依次顺序左移或右移。有多种多样的移位指令。

简单左移：执行一次本指令移一次位。移位时用0移入最低位。原最低位的内容，移入次低位……依次类推，最高位的内容移出，或移入进位位（而原进位位的内容丢失）。有的PLC可设为每次可移多个位。

简单右移：与左移不同的只是它为右移，先把进位位的内容移入字的最高位，原最高位的内容移入次高位……依次类推，原最低位的内容丢失，或移入进位位（而原进位位的内容丢失）。有的PLC可设为每次可移多个位。

循环左移：它与简单左移不同的只是它的进位位的内容不丢失，要传给00位，以实现循环。

循环右移：与循环左移不同的是00的内容不丢失，传给进位位，原进位的值传给第15位，以实现循环右移。

还有可设定输入值的移位，如左移，不是都用0输入给最低位，而是可设定这个输入的值。

还有可逆移位指令，由用控制字，控制左还是右移，并可实现多字移位。

除了二进制的位移位，还有数位（digit）移位，可左移，也可右移。移位的对象可以多个字。

还有字移位，以字为单位的移，执行一次本指令移一个字。移时0000移入起始地址（最小地址），起始地址的原内容移入相邻的较高地址……最高地址（结束地址）的内容丢失。多次执行本指令，可对从起始到结束地址的内容清零。

……

图1-61所示为三家PLC左移指令梯形图符号。

图1-61a中，St是移位开始通道，Ed是移位终了通道，P是移位脉冲输入，R是复位输入，S是移位信号输入。当P从OFF到ON时，而R又为OFF，则从St到Ed间的各个位，依次左移一位，并把S的值（OFF或ON）赋值给St的最低（00）位，Ed的最高（15）位溢出；但如R复位输入ON，移位禁止，并St到Ed各通道清零。

图1-61 PLC左移指令梯形图符号

图1-61b中，SHL之后加DW为双字，即4个字节移位，EN为此指令执行条件。其输入为ON，才能执行本指令，否则，不执行。IN是进行移位的双字，OUT是移位结果输出的双字，N是每执行一次本指令将移位的位数。每次移位时，除了移位双字各位值相应左移，并用0填入移入的位。

图1-61c中，S是移位源，D是移位的输出，n1为指定源及输出位数。n2是指定执行一次本指令将移位的位数。本指令的输入为ON，才能执行本指令，否则，不执行。每次移位时，除了移位指定的各位值相应左移，并用移位源的值填入移入的位。

图1-62所示为使用PLC左移指令梯形图程序。

本程序的功能是，当0.02、I0.2及X002 OFF时，而0.01、I0.1及X001从OFF到ON，则使输出（从10通道开始到11通道、QD04双字及从Y000到Y37共32个位）左移一位。对图1-62b、c，为了能把I0.0及X000的值赋值给这里的“输入位”，即Q3.00及Y000，以及能对移位用的双字或各个位清零，这里增加了两组指令。目的是使其也具有图1-62a的功能。

图1-62 PLC左移指令梯形图程序

提示：西门子数据存储格式（顺序）与欧姆龙、三菱不同，是高字节存低位数，低字节存高位数。故上述输入位用QB3.0，而不像欧姆龙用10.00，也不像三菱用Y000。西门子PLC字节间的移位，以图1-62b为例，是Q3.7移给Q2.0；Q2.7移给Q1.0；Q1.7移给Q0.0。各字节中的移位，则也是从低位到高位移，即Q0.6移给Q0.7，Q0.5移给Q0.6等。三菱PLC的移位，以图1-62c为例，是Y0.7移给Y1.0；Y1.7移给Y2.0；Q2.7移给Y3.0。各8位中的移位，则也是从低位到高位移，即Y0.6移给Y0.7，Y0.5移给Y0.6等。欧姆龙PLC的移位，以图1-62a为例，是10.15移给11.00。各字中的移位，则也是从低位到高位移，即10.06移给10.07，10.05移给10.06等。

移位指令是很有用的。不仅在数据处理时，要用到它，而且在逻辑量控制时，也常用到它。当然，以上讲的也还不是移位指令的全部，也不是所有PLC都有以上讲的这些移位指令。具体使用此类指令，也可能还有一些细节，故使用时可参阅有关帮助。

（4）译码指令。用以译码，以适应数据使用或实现控制的需要。

最常用的为BCD码与BIN二进制码转换用指令。BCD为二进制码转换成BCD码指令。BIN为BCD码转换二进制码指令。有的PLC还有可处理双字的BCD及BIN指令，可进行两字长转换。

还有为4转16（DMPX、DECO）及16转4（MLPX、ENCO）的译码指令。

1）4转16：此指令可用一个输入（源）数位（digit，由4个bit组成）的值，使一个16位二进制输出（目标）数中，与该值相等的位ON，其他位OFF。当使用数值去控制不同的输出时，常要使用到此指令。而多数PLC都提供有这个指令。

图1-63所示为一组不同PLC使用4转16指令的梯形图程序。其作用都是用4个输入点（分别是0.00～0.03、I0.0～I0.3及X000～X003）组成的一个数位（digit）的不同取值（十六进制编码），去控制输出（分别为10.00～10.15、Q0.0～Q1.7及Y000～Y017）。

图1-63 使用4转16指令梯形图程序

如图1-63所示程序，如输入（编码）值为6，则将使10.06、Q1.6（注意：西门子位在字中的排序与其他PLC不同，其升幂先是高字节的00位到07位，后为低字节的00到07位，故这里为Q1.6，而不是Q0.6）及Y006 ON，而其他各位全OFF。再如输入（编码）值为11，则将使10.11、Q1.3（八进制计算）及Y013（八进制计算）ON，而其他各位全OFF。再如输入（编码）值为0，则将使10.00、Q0.0及Y000 ON，而其他各位全OFF。有了这个程序，如用16位的拨码开关接输入点，则可很方便地用这个开关的不同设置，产生不同输出。如用增计数器作为这里的源，也可用计数值的变化，一步步改变输出。

提示：如图1-63b所示，西门子S7-200的DECO指令的输入（IN）是字节，且其作用的仅为它的低4位（如图，为I0.0～I0.3），输出是两个字节，16个位。只要其EN端逻辑条件ON（图中SM0.0为常ON触点，故此条件满足），即执行本指令。而S7-300、400系列PLC则没有这个指令。

提示：如图1-63c所示，三菱的DECO指令稍复杂，功能也稍强。如图，X000～X003，4个位，为源（S·、输入），Y000～Y017为目标（D·、输出），16个位。只要执行它的逻辑条件ON（图中M8000为常ON触点，故此条件满足），即执行本指令。为什么这里输入为4位，输出为16位？这与常数（n）的取值为4有关。

图1-64所示为三菱DECO指令n的取值及其含义示意。

当目标（D）是“位”软元件时，n取值应小或等于8。输出多少位？是2的n次方。图1-63c的n为4，故输出为16位，对应的输入为4位。如n为8，则可输出256位。图1-64中n为3，故输出为8位，对应的输入为3位。该图输入X000、X001 ON，X003 OFF，其值为3，故M13 ON，其他7位均OFF。

图1-64 三菱DECO指令n的取值及其含义

当目标（D）是“字”软元件时，n取值应小或等于4。输出多少位？也是2的n次方。图1-64b中n为3，故输出为8位，对应的输入为3位。该图输入D0的低3位的值为3，故D1的第3位ON，其他位，含高字节各位均OFF。

提示：如图1-63a所示，欧姆龙PLC的MLPX指令，更复杂，功能也更强。如图，000.00到000.03，4个位，为源（第1个操作数、S），010.00到010.15为目标（第3个操作数、R），16个位。只要执行它的逻辑条件ON（图中p-On为常ON触点，故此条件满足），即执行本指令。为什么这里输入为4位，输出为16位？这与#0（第2个操作数，控制字的取值）有关。

图1-65所示为MLPX指令控制字（第2个操作数，C）的含义及应用实例。这里C有4个数位，其中数位0（n）指的是“源”字（S）中那个数位用作输入，数位1（l）指的是有多少数位用作输入。自然，输入数位多，输出也多（4对16）。

如图1-65所示，这里n=2，l=1（0时用一个数位，1用2个，余类推）。所以，如S中数位2的值为m，则R字中的m位ON。如S中数位3的值为p，则R+1字中的p位ON。

控制字C的数位，这里为0。如数位3取值为1，将进行8到256的译码（老机型无此功能）。256为16个字组成的256个位。8为8个字节为一组，每组两数位十六进制数，其值变化范围为00～FF，正好对应于256位的00～255位。8到256译码，本质上与4到16是相同的，只是它的通道长（位数）不是16，而是256，位（号），不是0～F，而是两位十六进制数00～FF。但8到256最多只能进行两组，不像4到16可进行4组译码。图1-66所示为MLPX指令8到256应用实例。

2）16转4：它与4转16相反，是把一个16位二进制输入（源）数中ON位的序号，作为一个输出（目标）数位（digit，由4个bit组成）的值。如前者有多个ON的位，则取其最大（对S-200相反，取其最小，欧姆龙CJ1等可选定）的位。当需对不同的输出进行记录时，常要使用到此指令。而多数PLC都提供有这个指令。

图1-67所示为一组不同PLC使用16转4指令的梯形图程序。其作用都是将16个触点（分别是10.00～10.15、Q0.0～Q1.7及Y000～Y017）的不同取值（十六进制编码），译成一个数位（digit）输出（分别为100.00～100.03、VB0.0～VB0.3及D0的低4位）。

如图1-67，如输入10.06、Q0.6及Y006 ON，而其他各位全OFF，则将使100、D0字、VB0字节的低数位（数位0）的值为6。如010.11、010.9、Q1.3、Q1.1及Y013、Y011 ON，而其他各位全OFF，则将使100、D0字的低数位（数位0）的值将为11，而VB0字节的低数位（数位0）的值、将为9。有了这个程序，可很方便地把输出点的输出情况予以记录。

图1-65 MLPX指令控制字(C)的含义及应用实例

图1-66 MLPX指令8到256应用实例

图1-67 使用16转4程序

提示：如图1-67b所示，西门子S7-200的ENCO指令的输入（IN）是两个字节，输出是一个字节，只要其EN端逻辑条件ON（图中SM0.0为常ON触点，故此条件满足），即执行本指令。而S7-300、400则没有这个指令。

提示：如图1-67c所示，三菱的ENCO指令，稍复杂，功能也稍强。如图，Y000～Y017，16个位，为源（S·、输入），D的低数位为目标（D·、输出），4个位。只要执行它的逻辑条件ON（图中M8000为常ON触点，故此条件满足），即执行本指令。为什么这里输入为16位，输出为4位？这与常数（n）的取值为4有关。

图1-68所示为三菱ENCO指令n的取值及其含义示意。

图1-68 三菱ENCO指令n的取值及其含义

当“源”（S）是“位”软元件时，n取值应小或等于8。输入多少位？是2的n次方。图1-67c的n为4，故输入为16位，对应的输出为4位。如n为8，则可输入256位。图1-68n为3，故输入为8位，对应的输出为3位。该图输入M13ON，故D10的低3个位的取值为3，即第0、1位ON、02位OFF。

当“源”（S）是“字”软元件时，n取值应小或等于4。输入多少位？也是2的n次方。图1-68中n为3，故输入为8位，对应的输出为3位。该图输入D0的第3位ON，故D1的低3个位的取值为3，即第0、1位ON、02位OFF。

提示：如图1-67a所示，OMRON的DMPX指令，更复杂，功能也更强。如图，000.00到000.03，4个位，为源（第1个操作数，S），010.00到010.15为目标（第2个操作数、R），16个位。只要执行它的逻辑条件ON（图中p-On为常ON触点，故此条件满足），即执行本指令。为什么这里输入为4位，输出为16位？这与#0（第3个操作数、控制字的取值）有关。

图1-69所示为DMPX指令控制字的含义及应用实例。这里C有4个数位，其中数位0（n）指的是“源”字（S）中那个数位用作输出，数位1（l）指的是有多少数位用作输出。自然，输出数位多，输入也多（4对16）。

由图1-69可知，这里n=2，l=1（0时用一个数位，1用2个，余类推）。所以，如S中第m位ON，则R的数位2的值为m，如S+1中第p位ON，则R的数位3的值为p。

控制字C的数位2，可为0，也可为1（老机型无此功能）。如为0，若S、S+1有多位ON，以最左（高）位ON为准。如为1，若S、S+1有多位ON，以最右（低）位ON为准。

控制字C的数位3、这里默认为0。如数位3取值为1，将进行256到8的译码。256为16个字组成的256个位。8为8个字节为一组，每组两数位十六进制数，其值变化范围为00～FF，正好对应于256位的00～255位。256到8译码，本质上与16到4是相同的，只是它的通道长（位数）不是16，而是256，位（号），不是0～F，而是两位十六进制数00～FF。但256到8最多只能进行两组，不像16到4可进行4组译码。

图1-70所示为DMPX指令256到8应用实例。

译码指令，除了以上，还有7段译码指令：可把BCD码译成7段码，用于数字显示。

图1-69 DMPX指令控制字的含义及应用实例

图1-70 DMPX指令256到8应用实例

ASCII码转换指令：把十六进制数译成ASCII码。

十六进制译码指令：把ASCII码译成十六进制码。

……

译码指令是很有用的。在数据处理时，要用到它，而且常用到它。当然，以上讲的也还不是译码指令的全部，也不是所有PLC都有以上讲的这些译码指令。具体使用此类指令，也可能还有一些细节，使用时可参阅有关帮助。

（5）数字运算指令。最常用的为一个字的BCD码（仅欧姆龙PLC）或十六进制数的+、-、×、\指令。还有双字（8位BCD码）或十六进制+、-、×、\指令。性能稍高的PLC，还有浮点数的+、-、×、\指令。

此外，多都还有加1、减1（欧姆龙为BCD码，而西门子、三菱为十六进制码）及进位位置位、复位指令。

为了适应在数据处理的需要，有的PLC还有在一组数中求最小值MIN，在一组数中求最大值MAX，求一组数的平均值AVG，求一组数的总和SUM等指令。

有的PLC还有三角函数，对数、指数，数值插值运算等指令。

随着PLC技术的发展，以及满足模拟量控制、脉冲量控制及通信的需要，运算指令越来越多，功能也越来越强。有的PLC可以进行PID运算，以适应比例、积分、微分的要求；可进行校验和运算，以适应通信数据校验的需要。

此外，还有种种逻辑运算指令。如“字与”、“字或”、“字异或”及“字同或”等指令。

……

提示：欧姆龙PLC进行BCD码加减运算时，进位位（CY）也是其运算成员。它既是运算原始数据（1或0）之一，又要存放运算结果（有进位或借位时置1，否则置0）。如加运算是Au（被加数）+Ad（加数）+CY→CY，R（结果）。如减运算是Mi（被减数）-Su（减数）-CY→CY，R。但其新型机，也有不像上述那样，包含进位位的BCD码加、减指令。

提示：西门子PLC除了用字、双字运算，还可用字节运算。西门子、三菱PLC所有整数运算都是带符号十六进制码，如单字，其值在-32718～32717之间变化。

提示：欧姆龙、三菱PLC整数单字乘，其积要占两个字；双字乘，要占4个字。整数单字除，其商占一个字（存于指定结果字的地址中），其余数占一个字（存于指定结果字地址+1的地址中）；双字除，其“商”占2个字（存于指定结果字的地址及其加1的地址中），其“余数”占2个字（存于指定结果字地址+2及加3的地址中）。而西门子PLC通用的乘、除指令，其运算的积、商所占的字长，如同计算机，与参加运算的数相同。当其乘积（及加运算的和、减运算的差）超过相应字长，则出错，不能进行运算。数运算，不记录余数，除0也出错。但它也有带有记录余数的除指令（DIV）。这指令的目的操作数的长度则是参加运算数长度的2倍。

提示：为了正确使用运算指令，要使用好运算标志位，如进位位、溢出位、出错位、结果为0位等，以判断计算的正确性。对西门子PLC，还可利用执行指令后的ENO输出，观察运算是否执行。只是在各厂商、各型别的PLC间，这些标志位的含义多不大相同，如三菱FX机的借位标志（M8021），不是被减数比减数小ON，而是减的结果比-32768还要小才ON。

提示：同样是专用计算指令，如三角函数，各家PLC对其处理是不同的。如sin函数，当自变量大于360°（2π）时，FX2N机均按360°（2π）处理，而S7-200则与普通处理相同。所以，对一些运算指令，不妨先做些测试，然后再使用。

2.流程控制指令

PLC执行指令，一般总是从零地址开始执行，依次进行，直到最后一个指令为止。而且这个程序总是周而复始不断地重复着。但为了简化编程或减少扫描时间，或实现特殊控制，常常要改变程序的这个流程。

为此，PLC都设有控制程序流程的指令。主要有跳转、步进、循环、使用子程序及中断。

（1）跳转指令。欧姆龙机用的为JMP及JME。这两条配对使用。

JMP指令执行前，要建立逻辑条件。JME不要条件，只是表示跳转结束。要跳转的程序列于这两个指令之间。

当执行JMP时，若其逻辑条件为ON，则不跳转（注意：它与计算机汇编语言跳转含义相反），照样执行JMP与JME间的指令，如同JMP、JME不存在一样；若为OFF，则JMP与JME间的程序不执行，有关输出保持不变。JMP、JME可嵌套使用，但有时其层次要受限制的。JMP、JME编号使用时，配对的两个，编号要一致。

三菱与西门子PLC的跳转类似计算机汇编语言的跳转，若其逻辑条件为ON，则跳转到指定的标号的语句去执行。这种跳转情况稍复杂一些，使用时要小心。弄不好，易出现程序死循环。那是绝对不允许的。

图1-71所示为跳转指令使用示意。

图1-71 PLC的跳转指令使用示意

图1-71a为欧姆龙PLC的跳转，0.00 OFF时，JMP到JME之间的指令跳过，不执行。反之，执行。图1-71b为西门子的跳转，V500.1 ON时，跳转到LBL2处，被跳过的指令不执行。反之不跳，JMP后的指令依次执行。图1-71c为三菱的跳转，X000 ON时，跳转到标号P1处，被跳过的指令不执行。反之不跳，CJP后的指令依次执行。

不同厂商PLC跳转指令的差别，正如其他指令的差别一样，都只是大同小异。目的都是跳转，只是表达的方法各有其不同而已。

GE PLC也有跳转指令。执行时在JUMP和LABLE之间的程序被忽略，不执行；其中间的子程序不被调用；其中间的计时器当前值被保持；其中间程序的执行结果保持上一次的执行结果。注意的是JUMP和LABLE的名字必须一致；任意几个JUMP和LABLE之间不能交叉使用；JUMP和LABLE可以嵌套使用，其嵌套深度由CPU的类型决定。

当程序需要分支执行时，使用到跳转，不仅可实现编程要求，而且还可减少程序扫描时间，提高程序的运行效率。

与跳转类似的还有互锁、主控指令。欧姆龙PLC称互锁IL、互锁清除ILC指令。这两个指令在形式上，与跳转指令类似，也是要配对使用。但功能不同，它不改变程序流程，只是像电路的“总开关”一样，影响IL与ILC间的程序执行，如图1-72所示。

图1-72中“正常执行”意指，“总开关”合上，不影响IL与ILC间的程序执行。“输出互锁”意指，“总开关”断开，IL与ILC间的程序执行条件全为OFF，即其间的输出全被互锁住。IL与ILC可嵌套使用。

图1-72 互锁和互锁清除指令示意图

图1-73 所示为主控指令及其使用。

图1-73a、b所示为三菱PLC的主控指令及其使用。图1-73a为处于写状态时的梯形图。其中MC及MCR之间的指令执行，受执行条件X000（可以是别的）控制。X000 ON，则M0 ON，之间的指令正常执行。否则，输出互锁。图1-73b所示为处于读状态时的梯形图。这里“总开关”的作用显示得很形象。指令中的N0为配对主控指令使用的编号。当然，MC与MCR的编号要一致。MC与MCR也可嵌套使用。

该图1-73c所示为西门子S7300、400的主控指令。MCRA（主控指令激活）及MCRD（主控指令激活停止）是配对的，只有在主控指令激活区中主控指令才有效。MCR＜（主控继电器ON）及MCR＞（主控继电器OFF）也是配对使用，而且也可嵌套。图1-73c为2层。

图1-73 主控指令及其使用

这里的几个主控指令的作用如本例是：当I0.0及I0.1 ON，则Q4.0及Q4.1的状态分别取决于I0.3、I0.4，如同这里不存在这几个主控指令一样；当I0.0 ON及I0.1 OFF，则Q4.1的状态取决于I0.4，如同这里不存在这第1层的MCR＜、MCR＞一样，而Q4.0则必OFF，不管I0.3的状态如何；当I0.0 OFF，则Q4.0、Q4.1的均OFF，不管I0.3、I0.4及I0.1的状态如何。要说这里的特别之处是在MCR＜之前，须先执行MCRA，而在MCR＞之后，要执行MCRD。

GE PLC也有类似指令。它称之谓分支指令（MCR、ENDMCR）。执行MCR指令逻辑条件不具备，则：MCR和END_MCR之间的程序被忽略，不执行；其中间的子程序不被调用；其中间计时器当前值被清；其中间所用的常开线圈被复位。而使用时要注意的是，MCR和END_MCR要指明名字，而且者两名字必须一致；任意几个MCR和END_MCR之间不能交叉使用；MCR和END_MCR可以嵌套使用，其嵌套深度由CPU的类型决定。

（2）步进指令。工作设备工作，或一些工艺过程往往分成步，按步进行。一个步完成了，再转入另一个步。可以有很多步。步，可以按顺序工作，也可依条件产生分支，改变顺序。需要时，还可多步并行工作……

为此，PLC多设有步进指令。步进指令有步程序入口、步（进）程序结束、步程序调用（激活）等。表1-12为这三家PLC的步进指令。

表1-12 PLC的步进指令

步进指令的要点是：

1）只有已激活的步的程序才被扫描，才被执行；

2）在已激活步中，如激活了后续步，则自然处于非激活状态；

3）在程序中，可任意把某步激活；

4）当某步激活后，原来激活它的条件变化，不再对其产生影响。

步进程序可以顺序地被调用，直至最后一步。也可以分支调用，依条件按不同的分支进行。也可以平行调用，条件具备时，可同时调两个步程序，然后再依各的情况再一步步推进，直到退出步进程序，返回主程序。

图1-74所示为三家PLC用于步进指令及其使用例子。

图1-74 步进指令及其使用例子

图1-74a为欧姆龙PLC步进指令及其使用。它用W0.00等（内部工作区）作为步标识。当0.00 ON，步W0.00被激活，A段程序（在虚线处，程序未画出，下同）被扫描、被执行。这时，如0.01 ON，则W0.01步激活，并退出W0.00步，B段程序被扫描、被执行。这时，如0.2ON，则W100.00步激活，并退出W0.01步。但如程序中无此步，则意味着退出步进程序。OM-RON无步及整个步进程序结束指令。

提示：欧姆龙PLC用的标识B可以是任何继电器。而其他两家PLC的标识B只能是状态继电器S。

提示：欧姆龙PLC所有步进指令应放在其他主程序之后，子程序（见后）之前。如果主程序放在它之后，那这部分主程序将不执行；如把它放在子程序之后，那它也将不执行。

图1-74b为西门子PLC步进指令及其使用。它用S0.0等作为步标识。当I0.0 ON，步S0.0被激活，A段程序被扫描、被执行。这时，如I0.1 ON，则S0.1步激活，并退出S0.0步，B段程序被扫描、被执行。这时，如I0.2 ON，则S0.1复位，退出W0.1步。图1-74b每步程序都有结束指令（SCRE）。

图1-74c为三菱PLC步进指令及其使用。它用S0等作为步标识。当X000 ON，步S0被激活，A段程序被扫描、被执行。这时，如X 001 ON，则S1步激活，并退出S0步，B段程序被扫描、被执行。这时，如X002 ON，则S1复位，退出S1步。图1-74c中RET指令代表步进程序结束。

提示：欧姆龙PLC调新步时，旧的步先OFF，然后，新的步才ON。即新的与旧的步从不同时工作。而三菱PLC、西门子PLC，则是新的步先ON后，旧的步才OFF，即新、旧的步将同时ON一个扫描周期。

提示：三菱PLC步进程序，还可用SFC语言编程。

（3）循环指令

它由FOR和NEXT两条指令组成，配对使用。FOR为循环开始，而NEXT为循环结束。其功能是，使这两条指令间的指令，按指定的次数，重复执行。重复多少次，则在FOR指令中指明。

FOR-NEXT循环可嵌套，但层数是有限制的。其限制的约定，随PLC型别而定。图1-75所示为三家PLC用于两层嵌套的使用例子。

图1-75 FOR-NEXT指令及其嵌套使用

从图1-75可知，这里外层都是重复执行3次，而内层2，则执行2次。程序段A，B和C都是如下执行：A→B→B→C，A→B→B→C，A→B→B→C。

执行循环程序时，如需要临时退出，对欧姆龙PLC可在需退出处，用BREAK指令。若要从嵌套循环中退出，则需要多个（嵌套层数）BREAK指令。而西门子、三菱PLC则可用跳转指令，指定跳到循环外的某标号处。西门子还可用INDX值处理。每当执行一次循环，INDX值将加1。当它大于、等于FINAL值时，也可退出循环。此外，它的FOR指令还要求先设置逻辑条件，如图1-75b所示，I2.0 ON（对1）及I2.1ON（对2）即为它们的逻辑条件。

（4）子程序

在程序中，常有一些要重复使用的一组组指令，用以实现某些特定的功能。若把一组组指令编成子程序，则可大大简化编程。使用子程序还便于程序的阅读及修改。

子程序指令总是含子程序入口、子程序结束标志及子程序调用等指令。表1-13所示为三家PLC用的子程序指令。表中N为子程序标号。

表1-13 PLC子程序指令

子程序指令的要点是：

1）子程序入口到子程序结束指令间的程序为子程序；

2）在一个程序中，可以有多个子程序，用标号N相区别；

3）不是子程序的其他程序为主程序；

4）西门子PLC的子程序安排在不同标号的单独程序模块中，因此，它无入口指令，也无需结束指令；

5）OMRON、三菱PLC子程序安排在主程序之后END指令之前，但三菱PLC的主程序之后，要加主程序结束指令（FEND），子程序则放在FEND指令之后；

6）在主程序中，可用相应指令调用子程序，被调用一次，则被扫描、被执行一次，可多次使用；

7）在子程序中，也可用相应指令调用其他子程序，但不能调自身，即可嵌套，但不能递归。调的层数也是受限制的，其限制的约定，随PLC型别而定；

8）子程序一旦调用，总是从入口直到结束。但西门子可用RET指令，于中途退出，而其他两家PLC则可用跳转指令中途退出。

图1-76所示为三家PLC子程序指令及其使用。

从图1-76可知，当调用子程序逻辑条件成立（如图中0.00、I0.0、X000 ON），则都将转去执行子程序，执行后，再接着执行主程序的后续部分。如图中0.02 OFF及I0.2、X002 ON，则在子程序中，执行A部分程序后，中途退出；否则，执行A、B两部分程序都执行完，才退出。

提示：所有的子程序都要安排在主程序的后面，在END指令之前。不然，子程序后的主程序指令将不被执行。

对一些多任务编程的PLC，其子程序还有全局与局部之分。局部子程序只能用于本任务。要想所有任务都能调用，要用全局子程序。

如欧姆龙CJ系列PLC，全局子程序指GSBN（751）和GRET（752）之间的程序段。调用指定编号的全局子程序，要用全局子程序调用指令GSBS（750）。

三菱Q系列等中、大型机除了用CALL正常调用子程序。还有FCALL（输出OFF调用）、ECALL（程序文件之间子程序调用）、XCALL等指令。

图1-76 子程序指令及其使用

提示：西门子S7-200机的子程序可带参数。参数用子程序的局部变量自行定义。参数有子程序输入（IN）、输出（OUT）及输入、输出（IN-OUT）兼而有之，三种。在调子程序时，输入参数要写在输入端；输出参数要写在输出端；输入、输出参数既要写在输入端，又要写在输出端。当然，如不定义局部变量，将不带参数。具体运用实例见本书第2章第2.6.2节。

提示：欧姆龙、三菱小型机的子程序不带参数。但在调用前可作预处理，调后再作后处理，也可起到带参数的作用。欧姆龙PLC还有宏调用，类似于带参数子程序。只是它的参数使用限制较多。

提示：三菱Q系列等中、大型机的子程序也可带参数。但位参数只有输入、输出。并要用专用内部器件，即功能软元件FX（入）、FY（出）、FD（寄存器）作形式参数。同时也有宏。宏的形式参数也要用专用内部器件（VX、VY、VD）。

（5）中断

中断也是调子程序，但它不是靠指令调，而是靠中断事件调。且调的子程序编号与所发生的事情对应。这些子程序有时还称为中断服务程序。

PLC中断事件可以来自外部，也可来自内部。前者称外中断，后者称内中断。

外部中断用输入点。当可中断工作（取决于机型及设定）的输入点，从OFF到ON的时，则发生与其对应的中断事件，并调相应的中断服务程序。每发生一次中断事件，则调一次中断服务程序。有了这样中断，可缩短PLC对输入信号的响应时间。

此外，高速计数信号输入，也会产生多种中断。如计数中断，可输入高速脉冲的输入点（取决于机型及设定），输入高速脉冲会自动中断计数；再如比较中断，中断计数后，会自动进行中断比较；最后，还可根据中断比较结果，调用相应的中断子程序。

再，有的PLC，如西门子S7-200系列，还有通信中断。收到字符，或发送字符及出错等，都会引起相应的中断。

内部中断的事件来自PLC内部。典型的内部中断为定时中断，经设定可准确定时运行相应的中断程序。

为了处理好中断，提高程序的控制可靠性与效率，PLC提供了有关的中断处理指令。表1-14所示为三家PLC的一些有关的中断指令。

表1-14 PLC的一些有关的中断指令

注：∗仅用于小型机定时中断；∗∗中断事件与子程序的关系是确定的。

中断允许、禁止指令用于确定，在运行程序时，是否允许中断。当程序的某一部分不允许中断时，可用中断禁止指令；某一部分允许中断时，可用中断允许指令。

提示：欧姆龙PLC默认为中断允许。而三菱、西门子PLC则默认中断不允许。为此，后者，要使用中断，需先允许中断，而前者，做好有关设定就可以了。

设定中断屏蔽是为了确定是否允许某个内、外中断事件产生。如可外中断的输入点，可设定其为从OFF到ON产生中断，也可相反，也可不让其产生中断。

提示：中断允许与中断屏蔽是两个概念，前者是指，所运行的程序是否允许接受中断，后者是指，是否允许中断事件出现后产生中断。前者可用指令处理，而后者多为通过相关设定处理。

PLC处理中断事件是有个过程的。当发生中断事件时，PLC总是先记录发生的事件，并对其按优先级对其排队。优先级高的先执行，它执行完了，再执行优先级低的。所有中断任务处理完了，再转回执行正常的循环程序。一般讲，优先级与中断的任务号是对应的。中断编号越小，优先级越高。

要注意的是，已记录但未执行的中断，其后又发生相同的事件，PLC对此将不理睬。所以，不是发生的所有中断事件都会处理的。另外，对已作记录，但未执行的外中断任务，可用CLI指令取消。

提示：三菱中断子程序入口编号开始字符为I（不同的事件，有不同的编号），而不是P；子程序结束指令为IRET，而不是SRET。

提示：对多任务编程或模块化组织的PLC，它不调子程序，而是调用POU。

如果在一个I/O中断任务正在执行时，接收到一个不同的中断输入，输入的中断号在内部被记录，直至当前任务和其他较高优先级别的任务执行完毕。

以上只是对有关PLC的有关指令系统作些简要介绍。只是希望读者能从总体上，或从功能上理解它。至于指令的细节，请参阅有关说明书。

提示：弄通PLC指令，除了仔细阅读有关说明书，最好的方法是对指令作模拟或联机实际测试。在实际测试中理解要点与细节。

1.4.4 功能、功能块

1.概述

PLC系统提供的功能与功能块也是PLC指令系统的重要组成部分。目前的趋势是指PLC指令在减少，但代替它以至于比它功能更强的功能与功能块越来越多。

传统PLC也有功能、功能块。如西门子S7-300、400的FB41（CONT_C）、FB42（CONT_S）、FB43（PULSEGEN）功能块（FB），可很方便地用以实现模拟量的PID控制。这些功能块将在随后的有关编程介绍中再作说明。

再如欧姆龙新型PLC也新增系统功能块，在安装编程软件后，会自动加载到欧姆龙软件目录下的“Lib\FBL\omronlib”子文件夹中。而该文件夹下还有“PLC”、“Inverter”、“Position Con-troller”、“Temperature Controller”等若干子文件夹。这些子文件夹还含有多个子文件夹。如“PLC”文件夹下，就有“ENT”、“CLK”、“CPU”、“SCx”、“UNIT”、“CARD”等文件夹。在这些文件夹中，就有cxf文件。将这些文件加载到工程中，分别就会生成一个功能块，就可在工程程序中调用。

调用功能块与调用定时器之类指令基本一样，但要指定实例名。同时，还要对功能块的输入赋值，输出指定目标地址。

例如“PLC\CPU”文件夹中的CPU005_TOF_BCD.cxf文件，加载后生成的系统功能块是CPU005_TOF_BCD，其功能是实现输入从ON到OFF时输出OFF的延时。实际是OFF延时定时器。欧姆龙PLC原来只有ON延时定时器，有了此功能块也就有了OFF延时定时器了。图1-77所示为此功能块一个调用实例。

在该图程序中，“p_On”为常ON触点，以功能块使能“EN”ON，表示此功能块一直在调用。“tof1”为此功能块的实例名。功能块输入“IN”由“I：0.00”赋值，“I：0.00”ON，则“IN”ON，“I：0.00”OFF，则“IN”OFF。功能块输入“PT”，即定时设定值，为BCD码，单位为100ms。在此赋值为常数50，即设定延时5s。功能块输出“ENO”指定的目标地址为“10.00”。功能块延时OFF就是由它实现。功能块输出“ET”，即延时现值，指定的目标地址为“D0”，也为BCD码，单位也为100ms。

图1-77 OFF延时功能块一个调用实例

由此功能块的功能可知，执行此程序：“I：0.00”ON，“10.00”即时ON；“I：0.00”OFF，“10.00”延时5s后OFF。延时过程值将显示在“D0”中。

其他系统功能块各有各的功能，在此不再赘述。

可知，系统功能块实际上也是PLC指令，而且是功能更强的指令。新增功能块可方便地扩展PLC的指令系统，增加PLC的功能，使系统升级。而且系统功能块是按需加载。不用的不加载，不占PLC内存。

提示：西门子PLC系统功能块多为不可视的。国产PLC，LM及LK机的系统功能块多是可视，又可复制。欧姆龙系统功能块可视，但不能复制。

2.有关PLC定时功能块

新型PLC多不用定时指令而用定时功能块。类型很多。其中TON（其常开触点延时通、即时断），用以进行定时或时间控制，较为常用。图1-78所示为AB等多家PLC定时功能块梯形图符号。

图中，T1为该功能块的实例名，是结构变量。使用前要先定义，要占用PLC数据区。该结构有多个分量，如图所示。IN（或仅有输入线）为输入控制，为布尔量。它ON时，定时功能块工作，OFF，停止工作。PT（或Pre-set、PV）为时间设定值输入端。设定值用时间类型变量或时间类型常数。设定时间的最小分辨率为毫秒（GE PLC可以为秒、十分之一秒、毫秒或其他，由选用功能块决定）。Q（或DN、输出线）为控制输出，布尔量。定时功能块计时的时间达到或超过设定时间，则产生这个输出。它的常开触点（T1.Q）ON、常闭触点OFF。ET（或Accum、CV）为定时功能块计时所经历的时间。数据也是时间类型。IN ON开始经历时间显示。到设定时间值时，显示设定时间值。INOFF或T1.R（复位端）ON，则恢复0，并停止输出。

从上介绍可知，这样的定时功能块，其功能与延时定时器指令完全相同。所差的只是这里操作数为实例名，数据类型为结构，使用的数量几乎不受限制；而定时指令的操作数是定时器这样内部器件，使用的数量受PLC拥有的定时器数量限制。

图1-78 有关PLC定时功能块

3.有关PLC计数功能块

有增计数、减计数及可逆计数等功能块。以下仅对最为常用增计数功能块做简要介绍。其格式如图1-79所示。

这里C1为该功能块的实例名，是结构变量。使用前要先定义，要占用PLC数据区。该结构

图1-79 多种PLC增计数功能块

有多个分量，如该图所示。CU（图1-79a为Count up）为增计数输入端。R或RESET为复位端（AB计数器复位要用复位（R）指令）。PV或Preset设定（预置）值输入端。Q输出端。CV计数功能块计数现值。

如图，每当CU（或Count up）端从OFF到ON一次，C1作增1计数。当计到设定值，如图为10，或大于设定值，则输出端Q（或DN）ON。且继续计数，直到最大值（此值可选，单字、双字还可考虑符号位）。而当RESET ON，计数功能块复位（现值变为0），停止计数，输出OFF。

图中EN、ENO及图1-79a的CU为附加的。但只有EN处于ON状态，才可计数。而且只要计数正常ENO则ON。

从上介绍可知，这样的计数功能块，其功能与增计数器指令完全相同。所差的只是这里操作数为实例名，数据类型为结构，使用的数量几乎不受限制；而增计数指令的操作数是计数器这样内部器件，使用的数量受PLC拥有的计数器数量限制。

4.其他功能及功能块

除了上述定时、计数功能块，还有其他功能更强的功能块。这些功能块都封装在有关库中。如施耐德PLC就有：标准库、控制库、通信库、I/O管理库、运动库、系统库、诊断库、先期库、TCP Open库及运动功能块等。至于库中都有哪些功能块则与具体选用的PLC有关。

AB PLC的库也封装在它的编程软件中。以系统预定义的数据类型形式调用。

和利时LEC G3机的功能或功能块也称扩展指令。也是封装在相应指令库中。如果使用封装在Standard.lib（标准库）和SYSLIBCALLBACK.lib（系统库）中的扩展指令，直接调用就可以了。因为在创建工程时，这两个库中所有指令会自动加载到编程系统中。对封装在其他库中的扩展指令，在调用前，需用PowerPro编程软件的库管理器先行加载。然后才可使用。

和利时LEC G3机的指令库很多，而且是开放的，可以不断添加和生成新的指令（即函数、功能块）。因而，从某种意义上讲，它的指令数量及种类是无限多的，并可根据需要增减。

具体讲它的指令库可分为三类。

第一类：PowerPro内部开放指令库。指令执行代码存在于库文件之中，可以使用PowerPro软件打开库文件，可对指令的执行代码进行修改。用户也可以自己开发新的指令，存放在内部开放指令库中。当程序下装到PLC之中，占用用户程序空间较大。

第二类：PowerPro内部不开放指令库。指令执行代码存在于“库名 .hex”文件之中，用户无法使用PowerPro软件打开库文件，不能对指令的执行代码进行修改。使用时应保证hex文件的文件名与lib文件的文件名一致，且存在于同一目录下。当程序下装到PLC之中，占用用户程序空间较大。

第三类：PowerPro外部指令库。指令执行代码已经存在于PLC底层系统之中，用户无法修改此类库所包含的执行代码。当程序下装到PLC之中，占用用户程序空间较少。

分清这三类指令库，将有助于读者对LEC G3 PLC指令系统的理解，进而更好地使用LEC G3PLC机指令资源。

LEC G3 PLC指令库一经添加，即使不调用其中的指令，也会占用用户程序空间，因此在实际编程过程中，建议只添加需要的库。

已加载的库文件也可用库管理器予以去除。

“库管理器”是它的编程软件的一部分。其窗口如图1-80所示。在PowerPro的主菜单“窗口”下的“库管理器”项，或在“对象组织器”选定“资源”，再单击其上的“库管理器”，即可弹出。这时，再单击插入主菜单项，将弹出“打开”对话框。

从图1-80可选择扩展名为“Lib”的库文件，加载到所用编程软件的平台中。如图1-80所示，若单击“打开”，则把Iecsfc库文件加载。卸载，可在窗口的左上方选定要卸载的文件，再按键盘的“delete”键，待弹出对话框，再单击“是”即可。

图1-80 库管理器窗口