[工业自动化-20]：西门子S7-15xxx编程 - 软件编程 - 基本编程指令与梯形图基本元素：位逻辑指令、定时器指令、计数器指令、触发器指令

目录

一、PLC编程的基本指令

1.1 什么是PLC指令

1.2 PLC指令的分类

1.3 PLC指令与梯形图基本元素的关系

三、基本的位运算指令

四、边沿触发指令

4.1 什么是沿

4.2 沿的持续时间

4.3 使用场景

五、定时器指令

六、计数器指令

七、触发器指令

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一、PLC编程的基本指令

1.1 什么是PLC指令

PLC指令是PLC（Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器）中的指令集，用于控制输入输出设备的状态和实现自动化控制。

PLC指令通常由PLC规定的编程语言或者PLC编程软件支持的指令库提供。

1.2 PLC指令的分类

PLC指令可以分为以下几类：

1. 输出指令：用于控制触点、继电器、电机等输出设备的状态。常见的输出指令包括SET、　RESET、　AND、　OR等。

2. 运算指令：用于进行算术运算、逻辑运算、比较和位操作等。常见的运算指令包括ADD、SUB、CMP、AND、OR、NOT等。

3. 定时器指令：用于实现时间控制。常见的定时器指令包括TON（计时器指令，用于延迟）、TOF（计时器复位指令，用于重置计时器）等。

4. 计数器指令：用于实现计数功能。常见的计数器指令包括CTU（计数器加1指令）和CTD（计数器减1指令）等。

5. 数据转换指令：用于将数据转换为不同的数据类型。常见的数据转换指令包括MOV（数据移动指令）、CONV（数据类型转换指令）等。

在PLC编程中，合理利用不同类型的PLC指令可以使程序逻辑更加清晰、功能更加完善、可靠性更高。工程师需要根据具体控制需求和规格书要求选择相应的PLC指令，进行编程实现。

1.3 PLC指令与梯形图基本元素的关系

PLC指令和梯形图基本元素之间存在紧密的关系，它们是互相配合的。

梯形图是一种基于电气控制线路图形式的PLC编程语言，用于描述逻辑控制电路的执行顺序和逻辑关系。在梯形图中，基本的逻辑控制元素通常表示为接触器（Contacts）和线圈（Coils）。接触器代表输入信号或逻辑条件，线圈代表输出信号或动作执行。它们用于描述输入与输出设备之间的逻辑联系，以及触发执行相应的控制操作。

而PLC指令是编程语言中的具体指令，用于实现不同类型的控制逻辑和操作。PLC指令可以用来控制逻辑元素的状态（如接触器的闭合与断开）、做算术运算、实现计时、计数、数据转换等功能。

在梯形图中，通过使用不同的PLC指令，可以在逻辑元素之间建立起相应的控制关系，描述输入信号经过逻辑计算后，触发输出动作的执行。例如，使用AND指令实现与逻辑，使用OR指令实现或逻辑，使用定时器指令实现延时控制，使用计数器指令实现计数功能等等。

因此，PLC指令为梯形图提供了实现具体控制逻辑和操作的具体工具，梯形图则利用这些指令来组织和描述控制逻辑的执行过程。通过合理地使用PLC指令，并将其组合和连接在梯形图中的逻辑元素之间，可以实现复杂的自动化控制功能。

二、份

三、基本的位运算指令

四、边沿触发指令

4.1 什么是沿

在电子和数字系统中，“沿”（Edge）通常指的是信号电平变化的瞬间。"沿"通常用来描述时钟信号或触发信号的上升沿（rising edge）和下降沿（falling edge）。这两个沿可以用来同步和触发各种操作、逻辑和功能。

上升沿是指信号从低电平（如0）变为高电平（如1）的瞬间。在数字系统中，上升沿经常用于时钟信号，在时钟的上升沿触发之后，各种操作和逻辑会根据时钟的节拍进行执行或更新。上升沿是一个重要的时钟触发事件，通常表示一个新的周期的开始。

下降沿是指信号从高电平变为低电平的瞬间，与上升沿相反。下降沿也可以被用作触发事件，例如在下降沿触发的时候执行某个操作或更新状态。

通过监测时钟信号或其他触发信号的不同沿，可以对系统的操作进行精确的同步、计时和控制。例如，在上升沿触发的时候进行数据的采样或保存，或者在下降沿触发的时候进行数据传输或处理。

总而言之，“沿”（Edge）是指信号电平变化的瞬间，包括上升沿和下降沿。

4.2 沿的持续时间

在数字电路中，沿（Edge）是由信号电平变化的瞬间形成的。因此，沿是一种瞬时的现象，持续时间非常短，通常只有几纳秒或几微秒。

上升沿和下降沿的持续时间不同，取决于信号传输路径中的电容和电阻等因素。上升沿和下降沿持续时间都可以在不同情况下发生变化，例如在信号的传输距离较长、信号频率较高或信号质量较差时。

在数字系统中，沿的持续时间通常不是一个重要的考虑因素，因为它们只是触发事件的瞬间，并且非常短暂。相对于沿的持续时间，更重要的考虑因素是沿的时间关系，即上升沿和下降沿之间的时间间隔和相对时序，这些关系通常对于正确的系统操作和数据处理是至关重要的。

综上所述，沿的持续时间非常短暂，只是信号电平变化的瞬间。在数字系统中，控制正确时间关系的上升沿和下降沿之间的时间间隔和相对时序更为重要。

4.3 使用场景

在PLC（可编程逻辑控制器）系统中，沿（Edge）的使用场景主要涉及时序控制和触发操作。

以下是PLC沿的几个常见使用场景：

1. 时钟信号触发：沿经常用于PLC系统中的时钟信号触发。PLC系统中的时钟信号通常是指定的时间间隔产生的周期性脉冲信号，通过检测时钟信号的上升沿或下降沿，可以实现周期性的操作，例如周期性的输入采样或输出控制。

2. 输入信号检测：PLC系统通常与各种输入设备（如传感器、开关等）连接在一起，用于对实时状态进行监测。通过检测输入信号的沿，可以判断输入的状态变化，并触发相应的逻辑或操作。例如，在检测到上升沿时，可以启动某个任务或触发某个操作。

3. 边沿检测：沿也可以用于边沿检测，即检测信号的状态变化。通过检测信号的上升沿或下降沿，可以触发相应的逻辑操作。例如，当某个输入信号从0变为1时检测到上升沿，可以触发一个计数操作或其他逻辑操作。

4. 触发信号生成：通过某些操作或逻辑条件的组合，可以生成相应的触发信号，用于控制其他设备或执行某个操作。触发信号通常是在特定的沿上触发的。通过合理的逻辑设计和沿的检测，可以实现复杂的触发信号生成和操作控制。

        这些场景只是PLC沿的一些常见应用，具体的使用场景还取决于PLC系统的具体要求和应用领域。

五、定时器指令

PLC（可编程逻辑控制器）定时器是一种常用的计时设备，常用于控制设备或机器的运行时序。PLC定时器可以根据设定的参数自动计时，并在到达预设的时间脉冲时，向PLC发出一个触发信号，从而控制其它设备的操作。

PLC定时器通常由一个计时器元件和一个触发器元件组成。计时器元件主要负责计时，而触发器元件则根据定时器的时间脉冲状态判断触发条件，并在达到预设条件时输出触发信号。

在PLC程序中使用定时器通常需要设置以下参数：

1. 定时器类型：PLC通常支持多种定时器类型，例如单触发定时器、循环定时器等。根据不同的应用场景选择合适的定时器类型。

2. 定时器预设时间：根据要求设置定时器的预设时间，通常以秒、毫秒或微秒为单位。

3. 定时器启动方式：定时器可以通过不同的启动方式来启动计时，例如上升沿触发、下降沿触发、电平触发等。

4. 定时器操作：定时器可以执行多种不同的操作，例如启动、停止、暂停、清零等。

通过合理的设置和编程，PLC定时器可以实现精确的时序控制，包括定时启动、定时停止、定时延迟等操作。在PLC程序设计中，合理使用定时器可以提高系统的效率和稳定性，并减少人为误操作的可能性。

备注：

（1）从硬件上看，定时器就是一个芯片，有输入引脚和输出引脚。

（2）从软件上看，定时器就是一个函数，有输入参数和输出参数。

（3）每个指令，可以是简单指令，也可以复合函数调用/模块调用指令。

（4）在PLC中，所有的指令，在梯形图上，所有的指令都被封装成了一个个的元器件！！！

（5）可以把数据变量关联到元器件的输入或输出管脚上！！！！

定时器使用案例：

六、计数器指令

七、触发器指令