以下是关于西门子S7-1200 PLC中沿指令（边沿检测指令）和取反指令的详细解析及应用示例，结合其工作原理、编程方法和典型场景：
一、沿指令（边沿检测指令）
1. 功能说明
沿指令用于检测信号状态的变化（从 0→1 或 1→0），仅在状态变化的瞬间触发一次逻辑操作，避免重复执行。
- 上升沿（P指令）：检测信号从 0→1 的变化。
- 下降沿（N指令）：检测信号从 1→0 的变化。
2. 指令形式
在TIA Portal编程软件中，沿指令的符号为：
- P：上升沿检测（Positive Edge）
- N：下降沿检测（Negative Edge）
3. 工作原理
- 输入信号（Input）：需要检测的布尔量（如I0.0、M0.0等）。
- 边沿存储位（M_Bit）：用于记录上一次扫描周期中的信号状态。
- 输出（Output）：当检测到边沿时，输出一个扫描周期的脉冲信号（1个周期的高电平）。
4. 应用场景
- 按钮单次触发：按下按钮时执行一次动作（如计数、启动设备）。
- 状态切换：信号变化时切换设备运行模式。
- 防抖动处理：过滤机械开关的抖动干扰。
5. 编程示例
// 示例1：使用上升沿触发计数器加1
Network 1:
P I0.0 // 检测I0.0的上升沿M0.0 // 边沿存储位CU C10 // 触发计数器C10加1// 示例2：下降沿触发报警复位
Network 2:
N I0.1 // 检测I0.1的下降沿M0.1 // 边沿存储位R Q0.0 // 复位报警输出Q0.0
6. 注意事项
- **边沿存储位（M_Bit）**必须唯一且未被其他逻辑占用。
- 沿指令的输出脉冲仅持续一个扫描周期，若需保持信号需配合自锁逻辑。
二、取反指令（逻辑非指令）
1. 功能说明
取反指令将输入信号的状态反转（1变0，0变1），用于逻辑条件的反向控制。
2. 指令形式
在TIA Portal中，取反指令的符号为：
- NOT：逻辑非操作
3. 工作原理
- 输入信号（Input）：布尔量或逻辑表达式。
- 输出（Output）：输入为1时输出0，输入为0时输出1。
4. 应用场景
- 条件反转：当某条件不满足时触发动作。
- 互锁逻辑：与AND/OR指令配合实现复杂控制。
- 状态指示：设备故障时反向控制报警灯。
5. 编程示例
// 示例1：当I0.2为0时启动电机
Network 3:
NOT I0.2 // 取反I0.2的状态= Q0.1 // 若I0.2=0，则Q0.1=1（启动电机）// 示例2：与沿指令结合实现交替开关
Network 4:
P I0.3 // 检测I0.3的上升沿M0.2 // 边沿存储位NOT Q0.2 // 取反Q0.2的当前状态= Q0.2 // 每次按下I0.3，Q0.2状态翻转
6. 注意事项
- 取反指令不改变输入信号本身，仅影响后续逻辑。
- 避免在高速逻辑中频繁使用取反，可能增加扫描周期负担。
三、综合应用案例
场景：包装机单次启停控制
- 需求：按下启动按钮（I0.4）时，设备运行（Q0.3）；再次按下时停止。
- 逻辑设计：
Network 5:
P I0.4 // 检测启动按钮的上升沿M0.3 // 边沿存储位NOT Q0.3 // 取反Q0.3的当前状态= Q0.3 // 交替启停
说明：每次按下按钮，Q0.3状态翻转（运行↔停止）。
四、常见问题
-
Q：沿指令未触发怎么办？
- 检查边沿存储位是否被重复使用。
- 确保输入信号变化时间大于PLC扫描周期。
-
Q：取反指令能否用于模拟量？
- 不能，取反指令仅适用于布尔量（BOOL类型）。
-
Q：如何实现长脉冲输出？
- 配合定时器（TON）使用，例如：
P I0.5 // 检测上升沿M0.4TON T1, PT=5s // 触发5秒定时器= Q0.4 // 输出保持5秒
- 配合定时器（TON）使用，例如：
五、总结
- 沿指令：精准捕捉信号变化，适用于单次触发场景。
- 取反指令：灵活反转逻辑状态，简化复杂条件判断。
- 联合应用：二者结合可实现高效的状态切换和时序控制。
通过实际项目调试和仿真验证（如TIA Portal的PLC仿真功能），可快速掌握其应用技巧。
