S7-300的基本位逻辑指令位逻辑指令的运算结果用两个二进制数字1和0来表示。可以对布尔操作数（BOOL）的状态扫描并完成逻辑操作。逻辑操作结果称为RLO(result of logic operation)。语句表STL表示的基本位逻辑指令l A And 逻辑“与”l AN And Not 逻辑“与非”l O Or 逻辑“或”l ON Or Not 逻辑“或非”l X Exclusive Or 逻辑“异或”l XN Exclusive Or Not 逻辑“异或非”l = Assign 赋值指令l NOT Negate RLO RLO取反l SET Set RLO (=1) RLO=1l CLR Clear RLO (=0) RLO=0l SE Se RLO in BR Register 将RLO的状态保存到BR。边沿识别指令。位逻辑指令的运算规则：“先与后或”。可以用括号将需先运算的部分括起来，运算规则为：“先括号内，后括号外”。 梯形图LAD表示的基本位逻辑指令l ---| |--- Normally Open Contact (Address) 常开触点l ---|/|--- Normally Closed Contact (Address) 常闭触点l ---(SE) Se RLO into BR Memory 将RLO的状态保存到BRl XOR Bit Exclusive OR 逻辑“异或”l ---( ) Output Coil 输出线圈l ---( # )--- Midline Output 中间标志输出l ---|NOT|---Invert Power Flow RLO取反功能图FBD表示的位逻辑指令 将在后面的指令详解中给出

可编程控制器的硬件组成（图） 可编程控制器的构成框图和计算机是一样的，都由处理器（CPU）、存贮器和输入/输出接口等构成。因此，从硬件结构来说，可编程控制器实际上就是计算机，图1是其硬件的简化框图。从图中可以看出PLC内部主要部件有:（1）CPU（Central Process Unit）CPU是PLC的核心组成部分，与通用微机的CPU一样，它在PLC中的作用类似于人体的神经中枢，故称为“电脑”。其功能是：a、按PLC中程序赋予的功能，接收并存储从编程器输入的用户程序和数据。b、用扫描接收现场输入装置的状态式数据，并存入映象寄存器或数据寄存器中。c、诊断电源、PLC内部电路的工作状态和编程中的语法错误。d、在PLC运行状态后，从存储器中逐条读取用户程序，经过命令解释后按指令规定的任务，产生相应的，去启闭有关控制门电路。分时分渠道地去执行数据的存取、传送、组合、比较和变换等操作，完成用户程序中规定的逻辑式算术运算等任务。根据运算结果，更新有关标志位的状态和输出映象寄存器的内容，再由输出映象寄存器的位状态式数据寄存器的有关内容，实现输出控制、制表、打印式数据通讯等。PLC常用的CPU主要采用通用微处理器、单片机或双极型位片式微处理器。通用的微处理器常用的是8位机和16位机，如Z80A、8085、8086、6502、M6800、M6809、M68000等。单片机常用的有8039、8049、8031、8051等。双极型位片式微处理器常用的有AMD2900、AMD2903等。①用通用微处理器作CPU在低档PLC中，用Z80A做CPU较为普遍，Z80A用于PLC有如下长处： Z80（或Z80A）CPU及其配套的芯片廉价、普及、通用，用这套芯片制成的PC，给及推广普及带来方便。Z80有的输入/输出指令,而且指令格式较短，执行时间也较短，这样有利于扫描周期的缩短。Z80输入/输出指令格式较短，相应的输入/输出设备编码也较短，所以相应的译码硬件器较简单。由于Z80的信息是采用输入/输出映射，因而设计流程序时，对输入/输出与存储器寻址容易区别。②用单片机作CPU自从1974年出现单片机以来，已有不少产品采用单片机做可编程序控制器。三菱F系列PLC就采用美国IN公司MES－48系列的单片机8049和8039做处理器，8039单片机在一块片子上集成了8位的CPU，128×8的数据存储器。27条输入/输出线，T0、T1、INT线及8位定时器/计数器，时钟振荡电路等。自80年代以来，出现了集成度更高。功能更强，并带有“布尔机”而又便于作数据通信的MCS-51系列单片机以及功能更高的16位单片机，大有取代MCS－48系列之势。三菱的F2系列PLC即采用CPU8031。MCS－51系列单片机是美国IN公司在MCS－48单片机基础上，于80年代初推出的产品，具有高集成度、高可靠性、高功能、高速度、低价格等特点。它有产品：8051、8751和8031，它们分别有不同的应用特性。8051是以4K字节EPR0M代替4K字节的R0M的8051； 8031是内部无R0M8051。必须外接EPR0M；IN公司的96系列的单片机，字长为16，运算速度比51系列更高，这必将为次的PLC和应用带来美好的远景。用单片机制成的PLC有以下显著特点：为机电设备一体化创造了条件，因为由单片机制成PLC，体积更小。同时PLC逻辑功能很强，并且具有数值运算和通信接口。③用位片式微处理器作CPU位片式微处理器的主要特点是：速度快、灵活性强、效率高等特点。可以进行“级联”，易于“流水线”操作。（2）程序存储器它用以存放工作程序（监控程序）、模块化应用功能子程序、命令解释功能子程序的调用程序，以及对应定义（I/0、内部继电器、计时器、计数器、移位寄存器等存储）参数等功能。（3）用户存储器用以存放用户程序即存放通过编程器输入的用户程序。PLC的用户存储器通常以字（16位/字）为单位来表示存储容量。同时，由于前面所说的程序直接关系到PLC的性能，不能由用户直接存取。因而通常PLC产品资料中所指的存储器型式或存储及容量，是对用户程序存储器而言。常用的用户存储及容量型式或存储有CM0SRAM，EPR0M和EEPR0M。信息储存常用盒式磁带和磁盘。CM0SRAM存储器是一种中高密度、低功能、价格便宜的半导体存储器，可用锂电池作为备用电源。一旦交流电源停电，用锂电池来维持供电，可保存RAM内停电前的数据。锂电池寿命一般为1―5年左右。EPR0M存储器是一种常的只读存储器，定入时加高电平，擦除时用紫外线照射。PLC通过写入器可将RAM区的用户程序固化到R0M盒中的EPR0M中去。在PLC机中R0M盒，PLC则执行R0M盒中用户程序；反之，不插上R0M盒，PLC则执行RAM区用户程序。EEPR0M存储器是一种可用电改写的只读存储器。（4）输入输出组件（I/0模块）I/0模块是CPU与现场I/0装置或其它外部设备之间的连接部件。PLC提供了各种操作电平与驱动能力的I/0模块和各种用途的I/0组件供用户选用。如输入/输出电平转换、电气隔离、串/并行转换数据、误码较验、A/D或D/A转换以及其它功能模块等。I/0模块将外界输入变成CPU能接受的，或将CPU的输出变成需要的控制去驱动控制对象（包括开关量和模拟量），以确保整个正常工作。输入的开关量接在IN端和0V端之间，PLC内部提供24V电源，输入通过光电隔离，通过R/C滤波CPU控制板，CPU发出输出至输出端。PLC输出有三种型式：继电器、晶体管和晶闸管。（5）编程器编程器是用于用户程序的编制、编辑、调试检查和等。还可以通过其键盘去调用和显示PLC的一些内部状态和参数。它通过通讯端口与CPU，完机对话连接。编程器上有供编程用的各种功能键和显示灯以及编程、监控转换开关。编程器的键盘采用梯形图语言键符式命令语言助记符，也可以采用的功能键符，通过屏幕对话进行编程。编程器分为简易型和智能型两类。前者只能连机编程，而后者既可连机编程又可脱机编程。同时前者输入梯形图的语言键符，后者可以直接输入梯形图。根据不同档次的PLC产品选配相应的编程器。（6）外部设备一般PLC都配有盒式录音机、打印机、EPR0M写入器、高分辨率屏幕彩形监控等外部设备。（7）电源根据PLC的设计特点，它对电源并无特别要求，可使用一般工业电源。

PLC应用人才的关键是自主学习可编程控制器（PLC）具有结构灵巧，硬件配置灵活方便、可靠性高、抗能力强，易学易用的特点，已作为普遍的自动化控制器件广泛应用于各行各业。《PLC原理及应用》课程已成为工科院校一门覆盖面较广的专业课，作为学校如何出高素质应用型PLC人才，这成为社会、学校、与家长关注的焦点。根据多年的教学实践，就影响PLC人才的各个因素的与协同，我提出以下几点建议以供参考： 一、教学与实习设备投入。在PLC课程的实践教学中，应把机械、电工、电子、液压、气动和计算机等知识与PLC技术进行有机地，扩大实习实训课时的比重，逐步加大学校相关设备的投入，建立较为完备的PLC技术实训室，从而为“PLC项目”的实训教学创造良好条件。教学实践证明，只有通过PLC项目方面的实训，让学生亲自编程、实际接线和调试，并对运行中所遇到的问题进行分析和改进，才能真正学生创新思维和综合职业能力，真正实现学生后在PLC技术应用领域“*上岗”的终教学目标。 二、理论、实验与实训教学。任何课程教学活动的首要任务都是激发学生的学习，同样在PLC教学中激发学生的并不难，重要的是让学生不断地，不断地到成功的喜悦，这样才能始终保持其浓厚的。 1、理论课的首要任务是让学生明确PLC是什么？PLC能做什么？怎么做？可以通过一个简单、形象实例（如：电机的长动控制）的完整讲解、操作与演示，先让学生了解PLC控制包括主电路与控制电路，PLC的外部硬件连线与内部编程两个基本的环节仅仅充当控制电路部分，让学生整体了解PLC控制的构成与工作，再以此为基础进行外部硬件连线与内部编程两个基本环节的深入讲解，这样便于学生对比继电器控制对本课程的整体把握，明确课程的中心任务，有了目标也就有了学习的动力。 理论课教学中要使用多媒体教学手段，利用多种计算机技术制作以PPT为主体的电子课件，借助多媒体技术，用生动丰富的画面和美妙动听的音乐效果吸引学生的注意力，激发学生的学习，同时可以教学的效率。PLC的外部接线（包括主电路接线）首先讲原理图，结合实验、实训、实习讲解装配图与实际连线图，要让学生体会课堂上的原理图、实验中的接线与实训、实习中的接线的区别与，教会学生善于理论实践，以理论指导实践，以实践验证理论。 当前流行的三菱PLC的编程为FXGP_WIN-C与GXDeveloper，FXGP_WIN-C没有功能，在理论讲授中直观性，而GXDeveloper编程加装GXSimulator6-C后具有功能，在编程器件、指令与编程实例的讲解中利用可以加强直观性，便于学生的理解，对于某些程序的检验与编写学生可以不用到实验室，直接利用学校机房结合的功能完成，这样既增强了学生自主学习的能力，了学习，也了学习的效率，学生不用走进实验室也能使理论教学与实验教学同步进行，大大的教学效果以及学生的理解和接受能力。 2、实验、实训与上机课可以采用自主学习。自主学习是一种学习者在总体教学目标的宏观调控下，在的指导下，根据自身条件和需要地选择学习目标，学习内容和，并通过自我调控的学习活动完成具体学习目标的学习。自主学习离不开的适时指导与评价，学生只有在的适时帮助下，才能不断地完成一个又一个实验与实训项目，越来越大的成就感，自己自主学习的动力，从而保证自主学习的良性发展。还必须结合理论课程的，结合实验实训设备编写由浅入深、逐步递进、面向不同层次学生的实验实训指导书，为学生的自主学习提供的理论支撑。 3、综合实训是PLC课程重要的一个环节。要安排充足的时间进行，还要实训的效率，综合考虑学生个体的差异。在实训中，遵循能者多劳，共同的原则，把学生按个体差异分组，各组根据自己的能力情况选择不同控制要求的实训内容，根据控制要求，进行编程、调试，故障诊断与排除。这种较灵活的解决了学生能力差异存在的相互制约问题，同时也了学生的分工及团队合作的能力。 三、成绩评价机制。应该明确成绩评价不是教学行为的终目的，成绩评价应作为激励学生学习的一种，成绩评价应做到及时、公正，具有可操作性。1、理论成绩评定包括笔试成绩、平时成绩和实验成绩，笔试成绩通过开卷或闭卷，考核了学生对PLC基本知识的程度；平时成绩通过平时完成作业的、上课出勤、课堂上解决问题的能力及创新等来评定；2、实验实训成绩评价应能体现出竞争机制，根据不同的任务要求分两种情况：，保证完成的前提下，根据完成速度评定分数；第二，保证统一时间的前提下，根据完成评定分数。根据完成或速度只对每个团队进行分数评定，团队每个成员的分数则依据给定分数通过本团队评议得分，这样促进团队内每个成员的积极性与性，同时学生的团队意识。 四、校内学习与校外锻炼。学生在学校所学的PLC知识与技能对比实际工作岗位中的PLC控制，仍具有一定的差异或差距，学生就业后在工作岗位中一定会遇到一些难于解决的难题，这就需要学校、仍然要加强对学生工作的指导，把这些问题的解决做成典型案例对在校学生讲解，对在校生来说也是一种良好的积累。学生就业后，在工作岗位上应不断地与学校沟通，不断地向有的请教，才能熟练PLC控制的设计与应用。 总之，作为学校只有做到以上若干方面协同，才能真正出高素质应用型PLC人才。

可编程控制器控制设计一、问题提出可编程控制器技术主要是应用于自动化控制工程中，如何综合地运用前面学过知识点，根据实际工程要求合理组合成控制， 在此介绍组成可编程控制器控制的一般。二、可编程控制器控制设计的基本步骤1 ．设计的主要内容（ 1 ）拟定控制设计的技术条件。技术条件一般以设计任务书的形式来确定，它是整个设计的依据；（ 2 ）选择电气传动形式和电动机、电磁阀等执行机构；（ 3 ）选定 PLC 的型号；（ 4 ）编制 PLC 的输入 / 输出分配表或绘制输入 / 输出端子接线图；（ 5 ）根据设计的要求编写规格说明书，然后再用相应的编程语言（常用梯形图）进行程序设计；（ 6 ）了解并遵循用户认知心理学，人机界面的设计，增强人与机器之间的友善关系；（ 7 ）设计操作台、电气柜及非电器元部件；（ 8 ）编写设计说明书和使用说明书；根据具体任务，上述内容可适当。2 ． 设计的基本步骤可编程控制器应用设计与调试的主要步骤，如图 1 所示。图 1 可编程控制器应用设计与调试的主要步骤（ 1 ）深入了解和分析被控对象的工艺条件和控制要求a ．被控对象就是受控的机械、电气设备、生产线或生产。b ．控制要求主要指控制的基本、应完成的、自动工作循环的组成、必要的保护和联锁等。对较复杂的控制，还可将控制任务分成几个部分，这种可化繁为简，有利于编程和调试。（ 2 ）确定 I/O 设备根据被控对象对 PLC 控制的功能要求，确定所需的用户输入、输出设备。常用的输入设备有按钮、选择开关、行程开关、传感器等，常用的输出设备有继电器、器、指示灯、电磁阀等。（ 3 ）选择的 PLC 类型根据已确定的用户 I/O 设备，统计所需的输入和输出的点数，选择的 PLC 类型，包括机型的选择、容量的选择、 I/O 模块的选择、电源模块的选择等。（ 4 ）分配 I/O 点分配 PLC 的输入输出点，编制出输入 / 输出分配表或者画出输入 / 输出端子的接线图。接着九可以进行 PLC 程序设计，同时可进行控制柜或操作台的设计和现场施工。（ 5 ）设计应用梯形图程序根据工作功能图表或状态流程图等设计出梯形图即编程。这一步是整个应用设计的核心工作，也是比较困难的一步，要设计好梯形图，首先要十分熟悉控制要求，同时还要有一定的电气设计的实践。（ 6 ）将程序输入 PLC当使用简易编程器将程序输入 PLC 时，需要先将梯形图转换成指令助记符，以便输入。当使用可编程序控制器的辅助编程在计算机上编程时，可通过上下位机的连接电缆将程序下载到 PLC 中去。（ 7 ）进行程序输入 PLC 后，应*行工作。因为在程序设计中，难免会有疏漏的地方。因此在将 PLC 连接到现场设备上去之前，必需进行，以排除程序中的错误，同时也为整体调试打好基础，缩短整体调试的周期。（ 8 ）应用整体调试在 PLC 软硬件设计和控制柜及现场施工完成后，就可以进行整个的联机调试，如果控制是由几个部分组成，则应先作局部调试，然后再进行整体调试；如果控制程序的步序较多，则可*行分段调试，然后再连接起来总调。调试中发现的问题，要逐一排除，直至调试成功。（ 9 ）编制技术文件技术文件包括说明书、电气原理图、电器布置图、电气元件明细表、 PLC 梯形图。