基本控制指令在PLC系统中的重要作用

PLC中的基本控制指令指令系统中占有重要的地位，它是用来确定程序的执行顺序和流程。

实际设计中可以根据系统的要求设计成一个按一定流程执行的程序，使得程序更加整齐易读，逻辑过程也更加清晰。

1.主控和主控结束指令MC、MCE

（1）指令功能

当触发信号接通时，执行MC和MCE之间的指令，否则不执行。

【例2-13】 编程实例

程序的指令如下：

0 ST X0

1 OT Y0

2 ST X1

3 MC 0

4 ST X0

5 OT Y1

6 ST X2

7 OT Y2

8 MCE 0实例程序的梯形图、时序图如图2-24所示。

图2-24 实例的梯形图及时序图

a）梯形图 b）时序图

输出Y0不受MC和MCE指令控制。当触发信号X1接通时，执行MC和MCE之间的指令，X0控制Y1，X2控制Y2；当X1断开时，Y1和Y2也断开。

（2）指令使用说明

1）当触发信号接通时，执行MC和MCE间的程序。

2）当触发信号断开时，MC和MCE间的程序操作如表2-4所示。

表2-4 触发信号断开时MC和MCE间的指令操作^①

①此时该段程序只是处于停控状态，PLC仍然扫描这段程序。其中F118（UDC）、F119（LRSR）和F137（STMR）

为高级指令，其功能在第4章中有具体介绍。

3）MC指令不能直接从母线开始，在MC指令前必须有触点。

4）程序中的主控指令可以嵌套，但MC和MCE必须成对出现且编号相同，并且不能颠倒顺序，更不能出现两个或多个相同编号的主控指令对，编号范围是0～31，如图2-25所示。

2.跳转和标号指令JP、LBL

（1）指令功能

当JP指令前的触发信号接通时，跳转到与JP指令同编号的LBL（编号范围为0～63）处，并执行后续程序，JP与LBL之间的指令不执行。

图2-25 主控指令的嵌套

【例2-14】 编程实例

实例程序指令如下所示：

0 ST X0

1 JP 0

2 ST X1

3 OT Y0

4 LBL 0

5 ST X2

6 OT T1

梯形图、时序图如图2-26所示。

图2-26 实例梯形图及时序图

a）梯形图 b）时序图

当控制条件X0为“ON”时，程序由JP0跳转至LBL0，接着执行下面的程序。

（2）指令使用说明

1）JP指令跳过位于JP和同编号的LBL指令间的所有指令。执行JP指令时，被跳过去的指令的执行时间不计入扫描时间。

2）程序中可以使用多个编号相同的JP，但不允许出现相同编号的LBL。

3）LBL可供相同编号的JP和LOOP指令使用。

4）在一对JP和LBL指令中间可以嵌套使用。

5）在JP指令执行期间，TM、CT、SR、Y和R的操作如表2-5所示。

表2-5 JP和LBL间指令的操作

6）在JP和LBL指令中间使用DF或DF/指令，当JP的控制信号为“ON”时无效。如果JP和DF或DF/使用同一触发信号，将不会有输出。如需要输出，必须将DF或DF/指令放在JP和LBL指令外部。

7）LBL的地址不能位于JP的地址之前，否则会出现运行错误。

8）JP和LBL指令不能用在步进程序中，且出现下列几种情况时，程序将不执行：

①JP指令没有触发信号；

②存在两个或者多个相同编号的LBL指令；

③缺少JP和LBL指令对中的一个指令；

④由主程序区跳转到ED指令之后的一个地址；

⑤由步进程序区之外跳入步进程序区之内；

⑥从子程序或中断程序区跳到子程序或中断程序区之外。

3.LOOP和LBL（循环和标号）指令

（1）指令功能

触发信号接通时，反复执行LOOP指令和同编号的LBL指令之间的程序，每执行一次，预置的数据存储单元的内容减1，当减到0时退出循环。该指令的操作数为：WY、WR、SV、EV、DT、IX和IY。

【例2-15】 编程实例

在循环指令使用时，因有地址变化，其梯形图及指令对应如表2-6所示。

表2-6 梯形图和指令表

当触发信号接通时，反复执行LOOP1和LBL1指令间的所有程序，每执行一次，预置数据寄存器的数值减1，直到DT2中的数值为0时结束循环。在触发信号断开时LOOP指令和同编号的LBL指令之间的程序不执行。

（2）指令使用说明

1）有LOOP指令必有相同编号的LBL指令，编号为0～63，且LOOP指令必须在LBL指令之前。

2）在同一程序段中，LOOP指令可以嵌套使用，但不允许出现相同编号的LBL指令。

3）如果数据区的预置值为0，LOOP指令无法执行（无效）。

4）执行LOOP指令期间TM、CT和SR指令操作如表2-7所示。

表2-7 LOOP和LBL间的指令操作

5）在LOOP和LBL指令中间使用DF或DP/指令，当LOOP的控制信号为“ON”时无效。如果LOOP和DF或DF/使用同一触发信号，将不会有输出。如需要输出，必须将DF或DF/指令放在LOOP和LBL指令外部。

4.结束和条件结束指令ED、CNDE

指令功能：ED为无条件结束，CNDE为条件结束。

【例2-16】 编程实例

程序梯形图如图2-27所示。

当X0断开时，执行完程序1后并不结束，继续执行程序2，直到执行完程序2才结束全部程序并返回起始地址。此时CNDE不起作用，只有ED起作用。当X0接通时，执行完程序1后，遇到CNDE指令不再继续向下执行，而是返回起始地址，重新执行程序1。CNDE指令只适用于在主程序中使用。

图2-27 梯形图

5.步进控制指令SSTP、NSTP、NSTL、CSTP和STPE

（1）指令功能

SSTP：表示进入步进程序。SSTP指令始终位于过程n的程序起始地址处。

NSTP：以脉冲方式进入步进程序。当检测到控制触点的上升沿时，程序进入下一个步进程序段，并将前面的程序用过的数据区清除，输出关断，定时器复位。

NSTL：以扫描方式进入步进程序。只要控制触点闭合，程序进入下一个步进程序段，并将前面的程序用过的数据区清除，输出关断，定时器复位。

CSTP：清除指定标记的步进指令。当最后一个步进程序段结束时，使用这条指令清除数据区，输出关断，定时器复位。

STPE：结束整个步进过程。(www.xing528.com)

【例2-17】 编程实例

程序指令如下：

10 ST X0

11 NSTP 1

14 SSTP 1

17 OT Y0

18 ST X1

19 NSTL 2

22 SSTP 2

︙

100 ST X2

101 CSTP 50

104 STPE

当检测到X0的上升沿时，执行过程1（从SSTP1～SSTP2）。当X1接通时，清除过程1，并开始执行过程2（从SSTP2开始）。当X2接通时，清除过程50，步进程序执行结束。

上述实例梯形图如图2-28所示。

（2）指令使用说明

1）步进控制是将多个程序段看做若干个过程，按照一定的执行顺序连接起来进行控制。步进指令按严格的顺序分别执行各个程序段，每一段都有独立的编号，编号范围是0～127。编号可以不按顺序。

2）在一个过程执行前，先清除上一个过程，但几个过程可以同时运行（分支）。

图2-28 实例梯形图

3）在步进程序段中不能使用下述指令：JP和LBL、LOOP和LBL、MC和MCE、SUB

和RET、INT和IRET、ED和CNDE。

4）在步进程序区内，输出线圈可以直接连在左母线上。

5）特殊内部继电器R9015只在一个步进程序开始时闭合一个扫描周期。

6.子程序指令CALL、SUB和RET

（1）指令功能

CALL：转移到子程序并且开始执行。返回主程序后，子程序内的输出仍被保持。

SUB：子程序的开始。

RET：子程序结束并返回主程序。

【例2-18】 编程实例

程序指令如下所示：

10 ST X0

11 CALL 1

︙

20 ED

21 SUB 1

︙

30 RET

该实例程序梯形图如图2-29所示。

当执行条件（触发信号X0）为“ON”时，执行CALL指令，从SUB指令处开始执行指定编号的子程序。当子程序执行到RET时，程序返回到CALL指令之后的主程序继续执行。

（2）指令使用说明

1）每一个子程序必须在ED指令之后，由SUB开始，最后以RET结束。

2）CALL指令可以用在主程序区、中断程序区和子程序区。程序中可以多次使用同一标号的CALL指令，标号范围是0～15。

3）不能重复使用同一标号的SUB指令。

图2-29 实例梯形图

4）子程序可以嵌套使用，但最多只可以嵌套4层。

5）如果CALL指令的触发信号处于断开状态，不执行子程序。此时，SUB和RET间的各指令运行状态如表2-8所示。

表2-8 SUB和RET间的各指令运行状态

7.中断指令ICTL、INT和IRET

（1）指令功能

ICTL：通过S1、S2选择并且执行允许/禁止中断或清除中断。

INT：中断程序的开始。

IRET：中断程序结束并返回主程序。

【例2-19】 编程实例

实例指令程序如下所示：

10 ST X10

11 DF

12 ICTL

H 0

H 2

︙

20 ED

21 INT 1

︙

30 IRET

实例梯形图如图2-30所示。

当检测到中断控制触发信号X10的上升沿时，中断源X1被允许，其他中断源被禁止。在X10上升沿处正在执行的指令将立即停止，转而执行INT1和IRET指令间的中断程序。中断程序执行完毕后，返回到IC-TL指令处，继续执行ICTL指令下面的程序。

图2-30 实例梯形图

（2）指令使用说明

1）FP1有8个外部中断INT0～INT7（对应的中断源为X0～X7）和一个内部定时中断INT24。通过ICTL指令可以设置所有的中断源为允许/禁止（非屏蔽/屏蔽）。每次执行完IC、TL指令后，中断的类型以及中断的允许/禁止的设定就已完成（由S1和S2设定）。ICTL指令必须和DF指令连用，以保证只在触发信号的上升沿执行一次。

2）S1的设定中断的控制操作如图2-31所示。S1设定的中断类型如表2-9所示。

图2-31 S1的设定

表2-9 S1设定的中断类型

3）S2的设定。S2须根据S1中的控制字来设定中断状态。

①当S1的设定值为H0时，S2的设定格式如图2-32所示。位地址和中断程序间的关系如表2-10所示。

图2-32 S2的设定格式

表2-10 位地址和中断程序间的关系

②当S1的设定值为H100时，S2的设定格式如图2-33所示。

图2-33 S2的设定格式

当中断源对应的位设置为0时，清除相应的中断源。

③当S1的设定值为H2或H3时为内部定时中断INT24，S2的设定范围为K0～K3000。

S1=H2时的定时时间为S2×10ms；S1=H3时的定时时间为S2×0.5ms。S2=H0则禁止定时，中断INT24。

4）INT和IRET指令必须放在ED指令之后，并且在INT和IRET指令间必须有程序。

5）当检测到相应中断脉冲的上升沿时，执行INT和IRET指令间的程序。IRET指令结束中断程序，并返回执行主程序。

6）C14和C16型PLC不支持中断处理的3条指令。