3.1.2 操作及逻辑处理指令

1.微分输出指令

（1）PLS 指令指在驱动条件成立时，在输入信号的上升沿使输出继电器接通一个扫描周期时间。PLF 指令指在驱动条件成立时，在输出信号的下降沿使输出继电器接通一个扫描周期时间。

PLS指令在输入信号接通后的一个扫描周期，而PLF则是在输入信号断开后接通一个扫描周期，如图3-4所示。

（2）应用注意：

① 特殊用途继电器M不能进行PLS和PLF操作。

② PLS 和 PLF 指令主要用在程序只需要执行一次操作的场合。这在模拟量控制程序和通信控制程序中应用较多。

2.脉冲边沿检测指令

PLS，PLF 指令也是脉冲边沿检测指令，但是编程元件仅限于 Y 和 M。对功能指令应用很不方便，也增加程序的容量。脉冲边沿检测指令则补充了这个不足。

1）在梯形图中表示

在梯形图中，脉冲边沿检测指令如图3-5表示。

2）指令功能与使用

LDP，ANDP，ORP 为脉冲上升沿检测指令。在驱动信号的上升沿使输出元件或功能操作仅接通一个扫描周期。

LDF，ANDF，ORF为脉冲下降沿检测指令。在驱动信号的下降沿使输出元件或功能操作仅接通一个扫描周期。

图3-6所示为脉冲边沿检测指令的梯形图及其时序图。

图 3-7 中的两个程序图程序的执行功能是完全一样的，所以，在实际应用中，一般都用脉冲边沿检测指令代替微分输出指令。

3.电路块指令

当梯形图中触点的串、并联关系稍微复杂一些时，用前面所讲的取指令和触点串并联指令就不能准确地、唯一地写出指令语句表程序。例如，图 3-8 所示两种梯形图，就不能够用上述指令来写出指令语句表程序。

电路块指令就是为解决这个问题而设置的。电路块指令有两个：并接电路块指令 ORB和串接电路块指令ANB。

什么叫作电路块？电路块是指当梯形图的梯级出现了分支，而且分支中出现了多于一个触点相串联和并联的情况，把这个相串联或相并联的支路称为电路块。两个或两个以上触点相串联的称为串联电路块，两个或两个以上触点相并联的电路称为并联电路块。如表中用椭圆圈所表示的电路块。

1）指令功能与使用

（1）编程规则：并联电路块与其他电路串联时，电路块起点用取指令 LD，LDI，电路块结束用ANB指令。

（2）编程规则：串联电路块与其他电路并联时，分支开始用取指令 LD，LDI，分支结束用ORB指令。

（3）编程规则：凡初始支路或初始电路块均无须结束时使用ORB或ANB。

（4）编程规则：凡单个触点与其他电路相串联、并联时，均直接应用触点串并联指令AND，ANI，OR，ORI，而不再添加电路块指令ORB，ANB。

（5）ORB指令和ANB指令可反复使用，但重复使用次数应在8次以下。上述规则可画出如图3-9所示的使用图示。

2）编程示例

【例1】 试写出如图3-10所示梯形图中的指令语句表程序。

其电路块分析如图3-11所示。

很快，可以写出其指令语句表程序：

4.堆栈指令

堆栈指令又称多输出指令。当梯形图中，一个梯级有一个公共触点，并从该公共触点分出两条或两条以上支路且每个支路都有自己的触点及输出时，必须用堆栈指令来编写指令语句表程序。

图 3-12 所示为一层堆栈的梯形图程序。图中，已经标出了堆栈指令的使用之处（类似电路块指令用法理解）。

由图3-12中可以看出，MPS指令用于分支的起点，MRD指令用于分支的中间段，MPP指令用于分支的结束处。每一个分支都相对应一个梯级的输出。堆栈指令MPS和MPP必须成对出现，即有进栈就必须有出栈，最后堆栈中是空的。当支路中又出现支路时，可以反复使用堆栈指令MPS，MPP，这就出现了多层堆栈。FX _2N 的堆栈只有11个栈存储器，所以最多也只能有11层堆栈。

电路块指令ORB，ANB和堆栈指令MPS，MPR，MPP均为不带操作数的指令。

【例 2】 图 3-13 所示为既有堆栈又有电路块的梯形图程序。如果按照上面所叙述的指令功能，其对应的指令语句表程序如图3-12（b）所示。

在PLC 应用的早期，用户应用程序编制完成后必须用手持编程将程序输入PLC，而手持编程器是用指令语句一条指令一条指令地输入的。梯形图程序是不能直接输入 PLC 的。这就需要将梯形图程序转换成指令语句表程序，再用手持编程器输入。后来，出现了计算机和编程软件，但由于计算机价格较高，普及率受到影响，所以，在现场调试程序仍然以手持编程器为主。在这种情况下，要求工程技术人员对梯形图转换成指令语句表程序要非常熟练。特别是对电路块指令和堆栈指令的应用要求较高。要求能正确理解和熟练掌握。但是，随着科学技术特别是 IT 的迅猛发展，到今天，计算机（包括手提计算机）已经普及了，PLC 的编程软件已成为所有学习和应用 PLC 技术的工程技术人员、教学人员所必须掌握的工具。在编程软件内，只要会编辑梯形图程序（就是不懂PLC的人也可以学会输入的），编程软件会自动地把梯形图切换成指令语句表程序，不需要去考虑如何加入电路块指令和堆栈指令。所以，对电路块指令、堆栈指令的理解和应用不熟悉也不要紧，它不会妨碍对 PLC 的学习和提高。但作为指令系统的组成部分，必须给予介绍和讲解。特别是关于电路块、堆栈的基本知识还是要求大家学习和了解的。

5.主控指令

先看如图3-14所示的一段梯形图程序。

触点 M10 相当于其后电路块（虚线所画）的总开关，M10 闭合，电路块中各个程序段得到执行；如果 M10 断开，则跳过电路块程序段，直接转入电路块后面的程序行执行。像这样的程序，当然也可以用前面所讲的堆栈指令来完成，但是却多占用很多存储单元。而使用主控指令可以使程序得到简化。

1）指令功能和使用

（1）MC N S为主控指令，又称公共触点串联的连接指令。其中，N为主控指令嵌套的层数 N0～N7，N0 为最外层，N7 为最内层。如没有嵌套，通常用 N0 编程，如有嵌套，则依次以N0，N1，，N7编程。S为主控继电器，只能用Y或M（不包括特殊M）位元件。

（2）MCR N为主控复位指令，又称公共触点串联的清除指令。表示主控电路块的结束。

（3）主控指令MC N S与主控复位指令MCR N必须成对出现，其N值相同。主控指令里的继电器Y或M不能重复使用。

主控指令的功能可以用图3-15示意说明。

与图3-14比较，图3-15中多了主控指令MC N0 M100和主控复位指令MCR N0。

主控指令的功能：当其驱动条件成立时（X10 闭合），执行 MC 到 MCR 之间的指令；当X10断开时，则不执行MC到MCR之间的指令，这时，主控电路块中的编程元件做如下处理：

（1）非积算定时器，用OUT指令输出的编程元件均复位。

（2）积算定时器、计数器，用SET，RST指令输出的编程元件保持当前状态。

在指令语句表程序编制上，要把电路块中公共连线也当作一条母线，称为子母线。凡与子母线相连的触点必须用取指令（LD，LDI）连接。而在执行 MCR 指令后，其后面的取指令又与左母线相连。当然，在编程软件上，这些取指令的安排都是由编译程序自动完成的。

2）主控指令的嵌套

在MC，MCR指令的电路中再次使用MC，MCR指令称为MC指令的嵌套。

图3-16所示为一两级嵌套的梯形图示意图。

其外层是MC N0电路块，内层是MC N1电路块，从逻辑顺序可以看到，当X0闭合时，电路块N0被执行；而当X0闭合且X10也闭合时，电路块N1才被执行。MCR N1表示支母线N1执行完毕，回到支母线N0上。MCR N0表示支母线N0执行完毕，回到左母线。

3）主控指令的编程软件编辑

在 GX Developer 编程软件上进行主控指令编辑时应按照如图 3-17（a）所示写入模式下编辑并转换，而编辑软件会自动转换成如图 3-17（b）所示形式写入 PLC。如果编辑完成后单击“读出模式”快捷图标，就会出现图3-17（b）所示的梯形图形式。