工控小知识∣西门子位逻辑指令
前言
位逻辑指令是PLC编程的基石。它们处理二进制信号，即只有1（TRUE）或0（FALSE）两种状态的信号。这些信号可以来自物理输入（如按钮和传感器）、其他PLC操作产生的标志位或存储器位。
在西门子TIA Portal中，位逻辑指令主要在梯形图（LAD）和功能块图（FBD）编程语言中使用。本文将介绍最基本的位逻辑指令及其工作原理。
位逻辑指令具有二进制特性，只能呈现两种状态。这就像只有开/关两种状态的按钮。在工业领域，1和0这两个数字被称为“位”。在触点和线圈中，1代表真值、通电或激活状态；0则表示假值、未激活或未通电状态。每个位逻辑指令都有指定的地址标识。工业应用中常见的位逻辑包括：电机启停控制、设备运行状态监测、传感器状态监控、电磁阀控制指令、按钮逻辑操作、触发式逻辑功能模块以及逻辑块等。
位逻辑的寻址
在位逻辑指令中始终使用“BOOL数据类型”。布尔值的大小为1位。使用foolwing内存区域进行位逻辑运算。
▶ I 输入位 示例I0.0、I1.0等
▶ M 存储器位 示例M0.0、M1.0等
▶ Q 输出位 示例O0.0、O1.0等
西门子PLC常开触点
在正常情况下，常开触点视为开路触点，没有电流流向同一网络中的下一个指令或触点。如果常开触点设置为1，则它将通电并视为闭合触点，因此电流开始通过它并流向下一个指令。
在示例1中，常开触点的地址是 I0.0，输出线圈的地址是Q0.0。正常情况下，Q0.0为0（false），因为没有电流流经I0.0。如果将I0.0置为1（true），则输出线圈被置为1。
在示例2中：
▶ 如果I0.0、I0.1、I0.2为0，则输出Q0.2也为0。这是因
▶ 如果I0.0、I0.1、I0.2为0，则输出Q0.2也为0。这是因为没有电流流到Q0.2。
▶ 如果I0.0为1，而I0.1和I0.2为0，则输出Q0.0为0
▶ 如果I0.0和I0.1为1且I0.2为0，则输出Q0.0为1
▶ 如果I0.2和I0.1为1而I0.0为0，则输出Q0.0为1。这是因为I0.1和I0.0处于并行状态，起到或门的作用。
▶ 如果I0.2、I0.1和I0.0为1，则输出Q0.0为1。
西门子PLC常闭触点
在正常情况下，常闭触点将视为闭合触点，且电流流经该触点。如果常闭触点设置为1，则其将视为开路触点，因此没有电流流经该触点。
在示例1中，常闭触点的地址是I0.0，输出线圈的地址为Q0.0。I0.0为0（False）时，Q0.0值为1（Ture），因为此时电流会流经常闭触点I0.0。若将I0.0设为1（Ture），则输出线圈的地址Q0.0会被置为0。
在示例2中，将使用三个常闭触点。
▶ 如果I0.0、I0.1、I0.2为0，则输出Q0.2为1。
▶ 如果I0.0为1，而I0.1和I0.2设置为0，则输出Q0.2为1
▶ 如果I0.0和I0.1为1且I0.2为0，则输出Q0.2为0
▶ 如果I0.2和I0.1为1，而I0.0为0，则输出Q0.2为0。这是因为I0.1和I0.0处于并行状态，起到或门的作用。
▶ 如果I0.2、I0.1和I0.0设置为1，则输出Q0.2设置为0。
西门子PLC输出线圈
输出线圈始终用于输出操作。其状态取决于前一逻辑状态。在以下示例中，输出位的状态会转移到存储位。
西门子中线输出
--（#）---，中线输出元件用于保存前序分支元件的逻辑结果。中线输出作为中间分配元件，可将电流流状态保存至指定地址。该元件可与其他触点串联使用，或像普通触点一样插入电路。需要注意的是，中线输出元件不得直接连接到电源轨、分支连接之后或分支末端。
在示例1中，有两个常开触点（I0.0和I0.2）。中线输出地址为Q0.1。中线状态取决于前级分支元件的状态。当I0.1或I0.2中的任意一个被设置为1时，中线输出也会被置为1。
在示例2中，中线输出取决于I0.1、I0.2（前分支元件），但不取决于I0.3，但输出线圈Q0.2取决于每个分支元件。
西门子逻辑取反
-|NOT|-对前序分支元件的位进行反向输出，其功能与非门相同。-|NOT|-逻辑运算结果的反转不会直接影响存储区域。以下示例说明该原理
在示例1中，只有当I0.1为0时，输出才被设置为1，因为-|NOT|-反转了前分支元素的位。
在示例2中，中间线输出被插入到I0.1之后，用于存储I0.1的状态。当I0.1设置为1时，通过|NOT|操作反转I0.1的位。当I0.1、I0.3或I0.4中的任意一个被设置为1时，Q0.1会被置为1。
西门子PLC置位、复位触发器模块
SR（置位、复位触发器）用于置位或复位指定地址的位。当输入信号S为“1”且R输入为“0”时，位将被置为指定地址；若S为“1”且R为“0”，则触发器复位。若两个输入均为“1”，则执行顺序优先。SR触发器会优先执行指定地址的置位指令，随后执行复位指令，确保该地址在后续程序扫描中保持复位状态。注意：S（置位）和R（复位）指令仅在输入为“1”时执行。当输入为“0”时，这些指令无效且地址保持不变。该功能适用于需要对地址位进行置位和复位操作的场景。
在上面的示例中，置位和复位地址为I1.0和I1.1。
▶ 如果I1.0和I1.1为0，则不会发生任何变更。
▶ 如果I1.0为1且I1.1为0，则设置M1.0(1)，并且输出Q1.0为1
▶ 如果I1.0为0且I1.1为1，则M1.0复位(0)，并且输出Q1.0为0
▶ 如果I1.0和I1.1为1，则由于顺序，复位指令占主导地位。M1.0被复位且Q1.0为“0”。
西门子PLC复位、置位触发器模块
RS（复位、置位触发器）的工作原理如下：当R输入端信号为“1”而S输入端为“0”时，触发器将复位至指定地址；若R输入端为“0”而S输入端为“1”，则触发器被置位。当两个输入端信号均为“1”时，其操作顺序具有优先权。RS触发器会优先执行指定地址的复位指令，随后再执行置位指令，从而确保该地址在后续程序扫描过程中始终保持置位状态。
在上面的示例中，重置和设置地址为I0.1和I0.2。
▶ 如果I0.1和I0.2为0，则不会发生任何变化。
▶ 如果I0.1为1且I0.2为0，则M0.1复位(0)，并且输出Q1.0为0
▶ 如果I0.1为0且I0.2为1，则M0.1被设置为(1)，并且输出Q1.0为1
▶ 如果I0.1和I0.2为1，则由于顺序，复位指令占主导地位。M1.0被复位，Q1.0为“1”。
西门子PLC置位、复位线圈
只有在前序指令为“1”（电流流向线圈）时，才执行设置和重置线圈。两个线圈均为输出型线圈。Step7软件中不允许将两个线圈在同一行中或串联使用。
如果I0.1被设置为1，则Q0.0被复位
如果I0.2被设置为1，则Q0.0被置位
2025年11月
