經(jīng)常有人問，這個PLC有沒有某某指令，或者，有沒有指令可以實現(xiàn)這樣那樣的功能？

產(chǎn)生這樣的疑問，部分原因是不熟悉這款PLC的指令。部分原因是為了選型，想找到一種PLC能夠內(nèi)置一些功能，使得自己的編程得到簡化。甚至有一些人認為，PLC沒有這個指令就是沒有這個功能，不能完成某個任務(wù)。如果指令能自己做，那就沒有這個問題了。那我們就試著自己做自己需要的指令。

本系列文章圍繞S7-200 SMART PLC為中心，講解如何編寫自己需要的指令，編程語言主要以梯形圖的方式為主。

第一篇 預(yù)備知識

一， 掃描

梯形圖的所有指令一般遵循掃描原則進行執(zhí)行。執(zhí)行一個完整的程序，過程中由于掃描有先后次序，所以必然在一個瞬間只能執(zhí)行一個指令。那么當掃描到程序中間的時候，程序前部分的程序先獲得掃描并執(zhí)行過，執(zhí)行的結(jié)果將已經(jīng)產(chǎn)生影響。后面部分的程序未曾執(zhí)行，將來的執(zhí)行當中所有條件將以最新的形態(tài)執(zhí)行。

首先來看一個例子。如圖1所示。

圖1程序

從I0.0 = False（0）之后的某個掃描周期開始看看掃描的過程。此時，所有變量都沒有接通。

當有一個掃描周期I0.0 = True（1）的時候，并且方框處的程序剛剛處理完的時刻，第一段的Q0.0顯然跟以前的掃描一樣，不接通。而此時此刻的M0.0已經(jīng)接通，它將開始影響以后程序的執(zhí)行。然后在這個掃描周期結(jié)束的時候Q0.1將接通了，但是Q0.0卻沒有接通。

下一個周期開始，掃描第一個M0.0觸點的時候，此時的M0.0才開始影響第一行程序。

所以，掃描到并執(zhí)行出的結(jié)果是影響往后的所有掃描的。并沒有掃描周期之分。所有執(zhí)行都基于掃描。

二， 能流

一行程序最左邊粗實線是能流的源，這里永遠是True（1）。通過各種觸點的True（1）與False（0）組合，能流能到達右側(cè)的線圈指令的話，就可以使線圈置位（1）。能流不能到達右側(cè)線圈的話線圈就復(fù)位（0）。能掃描到的指令，基本能按照這種意愿執(zhí)行。

要正確理解能流True（1）與False（0）兩種狀態(tài)對程序的影響，如圖2所示。

圖2程序

當I0.0 = True（1）的時候，兩個指令都得到了能流。計時器指令按照自己的屬性進行計時。傳送指令把源地址數(shù)據(jù)傳送到目的地址，無論目的地址原來有什么值都執(zhí)行傳送更新目的地址。

當I0.0 = False（0）的時候，兩個指令都沒有了能流。計時器在沒有能流的時候把當前值寫成0，把計時器位寫成False（0）。值得注意的是，這個指令在False（0）的時候不是什么都不做的，而是在做False（0）時應(yīng)該做的事情。有這樣特點的指令還有輸出線圈指令等。傳送指令在沒有能流的時候不再傳送，不再理會目的地址。大量位于能流最右側(cè)的指令都有這個特點。

三， 雙線圈

不追究這個詞的歷史背景了。反正大家都知道在一個程序里面對同一個線圈出現(xiàn)過兩次輸出線圈就是雙線圈。

雙線圈不會當作是一種錯誤程序。它完全可以按照程序的行為作出解釋。也就是說它沒有語法錯誤，但是可能會導(dǎo)致邏輯執(zhí)行錯誤。

如圖3所示的例子，可能作者希望自動動作時的三個步驟Q0.0得電。而且切換到點動的時候又可以控制Q0.0。結(jié)果，由于出現(xiàn)了雙線圈，影響了期望的動作。這是雙線圈最顯著的錯誤使用。

圖3程序

對于輸出點Q，總是按照一個周期中最后一個輸出指令刷新輸出到物理點的。

下面舉一個案例，看看怎么處理比較好？

有一個輸出點，根據(jù)工藝已經(jīng)做好了程序并且調(diào)試成功。程序片段如圖4所示。

圖4程序

突然甲方來了一個要求，要求Q0.0在原來的基礎(chǔ)上并聯(lián)一個現(xiàn)場按鈕，無論Q0.0是否動作，現(xiàn)場按鈕按下時，Q0.0都要為True（1）。現(xiàn)場按鈕松開時，不影響原來的程序作用。同時要求，Q0.1不受現(xiàn)場按鈕影響。于是如圖5所示做了如下修改。

圖5程序

Ok。程序沒有問題。要是改成如圖6所示的程序，結(jié)果會怎樣？同樣，這個程序也可以完成上述任務(wù)。

圖6程序

這是一個雙線圈的程序。第二個輸出線圈由于帶有第一個線圈的執(zhí)行結(jié)果，觸點先繼承了前面所有的邏輯，在此邏輯下增加了一個現(xiàn)場按鈕。解決了Q0.0的需求，但是又沒有對Q0.1有任何的影響。程序卻非常簡單。

再看一個雙線圈使用的例子。如圖7所示。

圖7程序

先看網(wǎng)絡(luò)1 2 3。“報警”和“運行中”兩個信號由于有公共相似的邏輯，所以用一個線圈把公共部分記錄下來，再在下面的程序多次使用這樣的公共部分。為了使程序簡單一點，不用在報警和運行的線圈前都把相同的公共部分重復(fù)寫一次。然而，網(wǎng)絡(luò)4才是Q輸出點最終要達成的控制邏輯目的。Q只是在前面的工作中臨時客串，義務(wù)送了一個人情。

臨時變量的影子也悄悄地在這個例子中流露出來。

四， 多重賦值

多重賦值是說明一個地址，在程序多個地方都有出現(xiàn)對其寫入的操作。雙線圈是一種典型的多重賦值。執(zhí)行寫入的主動操作者可以是用戶程序，可以是系統(tǒng)行為，可以是來自通訊端口改寫。還可以是其他。

在早先一些PLC還不允許出現(xiàn)雙線圈的時代，要繞過雙線圈的規(guī)則，有這樣的一種方法。程序開頭對線圈復(fù)位。后面的自動程序需要什么步驟輸出線圈，就用置位指令代替線圈指令。最終掃描結(jié)束輸出物理信號的時候取決于是否對線圈置位，如圖8所示，程序在“步1”、“步2”、“步7”，這三個步驟時輸出。

圖8程序

如圖8這樣的程序結(jié)構(gòu)，在多個地方都出現(xiàn)對Q0.0寫入值。當然這樣各種的值都是不同的，相同的話就不必多重了。我們應(yīng)該小心處理邏輯關(guān)系，避免出現(xiàn)不希望的值。

再看一個例子，如圖9所示。

圖9程序

程序中把輸入量傳給輸出量。但是當發(fā)現(xiàn)輸出量是負數(shù)的時候，把0傳給輸出量。也就是說限制輸出量最小值是0，不可以再小了。

雙線圈和多重賦值都是自定義庫程序范圍中一個非常重要的思想。不能很好理解這兩個概念，將會對制作庫程序產(chǎn)生很大的障礙。

五， 間接尋址

在操作數(shù)引腳（實參）上直接使用常數(shù)、絕對地址、符號這三種方式是編程中使用最多寫法。另外，還有符號定義的常量和間接尋址兩種方式相對比較少去使用。如圖10所示。

圖10 程序

間接尋址包括制作指針和使用指針。

指針是指向目的區(qū)域目的地址的標記。目前，CPU除了AC、HC、L區(qū)不能作為目的區(qū)域其他區(qū)域都可以間接尋址。

在后面的文章中，都只將V區(qū)作為間接尋址的目的地址做說明或者做例子。這并不表示不能尋址到其余區(qū)域。

例子中的 ”T40” 的設(shè)定值填寫的是一個間接尋址。意思就是說這個位置雖然不是一個具體的設(shè)定時間，但是，具體的值位于這個指針所指的地方。而這個地方當時是什么值，那么計時器的設(shè)定值就是什么值。

簡單講就是“你要的東西用紙（址）包著”和“你要的東西用紙（址）寫著”。

現(xiàn)在就圍繞這句話，聊一聊間接尋址。

首先說說這張包東西的紙（址），不是什么地方都可以做的。什么材料可以做這張紙？材料可以是全部V區(qū)、全部L區(qū)、AC區(qū)的AC1 AC2 AC3可以裝載指針。并且只能用連續(xù)的4個字節(jié)組成的雙字裝載指針。起始地址不介意是奇數(shù)還是偶數(shù)。

要用紙包著東西，必須把東西放進去紙里面。MOVW 100 VW0 這里 ”100” 就是東西， ”VW0” 就是一張紙。小的東西就用一張紙包（一個字節(jié)），很大的東西就用四張紙拼成一張大紙包（一個雙字）。用這件東西的人只要找到這張紙直接就得到里面的東西。

你要的東西用紙寫著，那就是說事前必然有人在紙上已經(jīng)寫了字，后面才能有人看見。MOVD &VB400 VD4 。這里 ”VB400” 就是寫在上面的字，”&” 符號是說明寫著這幾個字是一個地址，不是普普通通的字。”VD4” 就是一張大紙。這就是制作指針。

手里拿著這張紙后，自然要根據(jù)這張紙的指引做一些事。如圖10程序最后一行指令。執(zhí)行一個計時器指令時使用了” *VD2” 這張紙 ……，如果只寫 ”VD2”，那么就好像是使用 ”VD2” 的值作為計時器設(shè)定值，但是事實并非如此。這里 ”VD2” 前面帶*號。星號表示 ”VD2” 里面的值是指引真正包含設(shè)定值的地址。由于 ”VD2” 里面先前一個指令寫入了 ”&VB0” ，所以這張紙其實是指引計時器到 ”VW0” 找尋設(shè)定值。這就是使用指針。當然這是因為是在定時器的時間設(shè)置用到指針，而這個設(shè)置變量的類型是字。而如果在MOVB輸入用到相同指針 ”VD2”，那么輸入的就是 ”VB0” 而不是 ”VW0” 了，因為MOVB指令需要的輸入變量的是字節(jié)，也就是指針保存的是起始地址，具體使用的變量取決于指令需要。

使用間接尋址的好處在于通過計算改變指針的值，可以尋址到附近的任何地址。當指針指向VB10的時候，把指針增加10，那么指針就會指向VB20。尋址就改變到VB20。指針再減少3，那么尋址就會找到VB17。對于一片連續(xù)的V空間只要知道第一個地址，就可以尋址到連續(xù)的第n個地址。

在以后的子程序使用中將會非常多地用到間接尋址的。

后面的內(nèi)容更精彩——帶參數(shù)子程序的制作。

編輯：黃飛

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