1.3　位逻辑编程

1.3.1　常用位逻辑

布尔量（Bool）是指一个真或假状态，通常用0、1表示假或真。S7-1200 PLC中所有的位逻辑操作就是布尔量之间的操作。它们按照一定的控制要求进行逻辑组合，构成与、或、异或及其组合。表1-5是常见的位逻辑类型、符号及功能说明，包括常开触点、常闭触点、上升沿、下降沿、输出线圈、取反线圈、取反逻辑、置位、复位等。

1. 取反线圈

取反线圈是指输出“1”时断开，输出“0”时接通。图1-36为输出线圈与取反线圈对比。由梯形图可知，输出线圈和取反线圈除了输出刚好相反，其余均相同，从真值表可以看出两者区别。

2.“与”逻辑

“与”逻辑是指只有当两个操作数都是“1”时，结果才是“1”。“与”逻辑操作属于短路操作，即如果第一个操作数能够决定结果，那么就不会对第二个操作数求值；如果第一个操作数是“0”，则无论第二个操作数是什么值，结果都不可能是“1”，相当于短路了右边。图1-37是“与”逻辑及其真值表。

3.“或”逻辑

“或”逻辑是指如果一个操作数或多个操作数为“1”，则“或”运算符返回布尔值“1”，只有全部操作数为“0”时，结果才是“0”。图1-38是“或”逻辑及其真值表。

4.“异或”逻辑

“异或”逻辑是指如果 a 、 b 两个值不相同，则异或结果为“1”；如果 a 、 b 两个值相同，则异或结果为“0”。异或也叫半加运算，运算法则相当于不带进位的二进制加法。图1-39为“异或”逻辑及其真值表。

5. 边沿检测指令

边沿信号在PLC程序中比较常见，如电动机的启动、停止、故障等信号的捕捉都是通过边沿信号实现的。如图1-40所示，上升沿检测指令检测每一次0到1的正跳变，让能流接通一个扫描周期；下降沿检测指令检测每一次1到0的负跳变，让能流接通一个扫描周期。

6. 置位/复位指令

当触发条件满足（RL0=1）时，置位指令将线圈置1；当触发条件不再满足（RLO=0）时，线圈保持不变，只有触发复位指令时才能将线圈复位为0。单独的复位指令也可以对定时器、计数器的值清0。在梯形图编程指令中，RS、SR触发器带有触发优先级，当置位、复位信号同时为1时，将触发优先级高的动作，如RS触发器，S（置位在后）优先级高。

1.3.2　【实例1-2】三个开关控制一盏灯

实例说明

采用PLC控制的方式，用三个开关S1、S2、S3控制一盏照明灯EL，任何一个开关都可以控制照明灯EL的亮与灭。

实施步骤

步骤1：电气接线与输入/输出定义

图1-41为电气原理图，为了阅读方便，与【实例1-1】略有不同的是输出4L+和4M的画法，电源输入DC24V与电源端L+和M是同一个电源。

表1-6为输入/输出定义，包括开关1、开关2和开关3等输入元件，以及照明灯输出元件。

步骤2：PLC编程

经分析可知，只有一个开关闭合时照明灯亮，再有另外一个开关闭合时照明灯灭，推而广之，即有奇数个开关闭合时照明灯亮，偶数个开关闭合时照明灯灭。根据控制要求列出真值表，见表1-7。

根据真值表和输入/输出定义，列出PLC输入/输出的逻辑表达式为

表1-8为变量定义，根据式（1-1）可以画出梯形图如图1-42所示。

步骤3：在线监控

将程序编译后，按照【实例1-1】下载，并进行在线监控，如图1-43所示，即三个开关均为ON的情况下，EL亮。

小贴士

若在本实例的基础上，用四个开关S1、S2、S3、S4（定义为I0.3）控制一盏照明灯EL，任何一个开关都可以控制照明灯EL的亮与灭。此时可以判断：有奇数个开关闭合时照明灯亮，偶数个开关闭合时照明灯灭。根据控制要求列出真值表，见表1-9。

根据真值表，列出PLC输入/输出逻辑表达式为

根据式（1-2）可以画出如图1-44所示梯形图。

1.3.3　【实例1-3】RS触发器控制运载小车

实例说明

如图1-45所示，采用S7-1200 CPU 1215C DC/DC/DC设计运载小车控制电路，即用左运行按钮SB1控制电动机左转，带动运载小车从右向左运行，当到达最左侧的感应开关SQ1时，电动机停止；SB2为急停按钮，通过被按下可以随时停止电动机；SB3控制电动机右转，带动运载小车从左向右运行，当到达最右侧的感应开关SQ2时，电动机停止。请用RS触发器进行梯形图编程，并编译和下载。

实施步骤

步骤1：电气接线与输入/输出定义

图1-46为电气原理图。表1-10为输入/输出定义。

步骤2：PLC编程

表1-11为变量定义，除了输入和输出，增加了SR触发器用的中间变量1和中间变量2。

PLC编程方法可以采用传统的“继电器—接触器”思路，也可以采用实例要求的SR触发器进行编程，如图1-47所示。触发器SR或RS的唯一区别是优先级。本实例是R优先，即使S端信号为ON，当R1（注意此时优先级多了一个数字“1”）端信号为ON时，输出Q端为OFF。

小贴士

S7-1200 PLC有SR触发器和RS触发器。它们之间的区别如下：

（1）SR触发器：复位优先型触发器，逻辑为：

S =0、 R =0时， Q 保持不变（0或1）； S =0、 R =1时， Q =0； S =1、 R =0时， Q =1； S =1、 R =1时， Q =0。

（2）RS触发器：置位优先型触发器，逻辑为：

S =0、 R =0时， Q 保持不变（0或1）； S =0、 R =1时， Q =0； S =1、 R =0时， Q =1； S =1、 R =1时， Q =1。 h6OKsiIMyHGYAV3YFT8zkSz8uCtuBCnPRwCYoMDGX3+7dKX78nlkI2ZjtU+h1SkK