5.4 TRD、TCMP、FOR、NEXT、WDT 指令和V、Z元件（课件）《PLC技术及应用》（高教版·第2版）同步精品课堂

任务5.4 TRD、TCMP、FOR、NEXT、WDT 指令和V、Z元件 《PLC技术及应用》（高教版·第2版） 同步精品课堂—中职专业课 学习目标 01 03 02 准确理解 V、Z 变址寄存器的定义与核心功能，能清晰区分二者在地址偏移应用中的共性与差异，明确其在 PLC 程序中 “动态调整软元件地址” 的作用。 熟练掌握 TRD 时钟读取指令的功能与数据存储规则，能准确描述该指令 “读取 PLC 内部实时时钟并存储到指定数据寄存器” 的核心作用。 全面掌握 TCMP 时钟比较指令的功能、指令样式与使用说明，能精准阐述其 “比较当前时间与设定时间并输出结果” 的逻辑，能独立写出三菱 FX 系列或西门子 S7-200 SMART 等主流 PLC 的 TCMP 指令样式（如TCMP S1 S2 D）。 学习目标 课前导入 同学们，在工业生产中，我们常遇到这样的需求：生产线需每天 18 点自动停止运行，同时要将一天内 10 个传感器的数据批量存储，还得避免程序卡顿时设备失控。这些需求该如何用 PLC 实现呢？​ 仿真软件F-1界面 变址寄存器(V、Z)除与普通的数据寄存器(D)使用方法相同外，还可以同其他的软元件编号或数值组合使用，从而在程序中改变软元件编号或数值内容。 V、Z编程元件 *无触点、线圈，常与应用指令配合使用。 *V0~V7，Z0-Z7，共16个。 *每个变址寄存器都是 16 位，也可最多组合成“8个”32位寄存器，组合状态如图 5-25 所示。 V、Z编程元件 (1)指令样式(见表5-17) TRD 时钟读取指令 (2)使用说明 将可编程控制器的时钟数据(D8013~D8019)按照图5-27所示格式读出到中。 TRD 时钟读取指令 (1)指令样式(见表 5-18) TCMP 时钟比较指令 (2)使用说明 将“比较基准时间(时、分、秒)”与“时间数据(时、分、秒)”进行比较，根据其结果(大、一致、小 )，使其中一个为 ON。 *指令输人为 OFF 时，也会保持 OFF 之前的状态。 *各占用3点软元件。注意不要与其他控制中使用的软元件重复。 TCMP 时钟比较指令 (1)指令样式(见表5-19) FOR、NEXT循环指令 (2)使用说明 FOR、NEXT指令分别表示循环范围的开始与结束，FOR~NEXT之间的程序循环执行)次后，执行 NEXT指令后的程序。 *FOR、NEXT必须成对使用，FOR在前，NEXT在后。 *NEXT指令应放在 FEND、END 指令的前面。 FOR、NEXT循环指令 (1)指令样式(见表 5-20) (2)使用说明 用来在程序中刷新“看门狗定时器”(D8000)。 WDT看门狗定时器指令 程序举例(如图 5-29 所示): 出现“扫描周期”过长导致的故障时，解决办法如下: ①刷新“看门狗定时器”可编程控制器的“扫描周期”(0-END或FEND指令的执行时间)>200ms，会出现“看门狗定时器”出错，PLC停止。出现这种故障时，可在程序中间插入WDT指令避免。 WDT看门狗定时器指令 例1:可将240ms的程序一分为二，在其中间编写WDT指令后，前后部分都变成200 ms 以下。 WDT看门狗定时器指令 ②更改“看门狗定时器”时间通过改写D8000(看门狗定时器时间)的内容，更改“看门狗定时器”的检测时间(初始值为200 ms)。输入如下程序后，此后会按照新的看门狗定时器时间进行监视。 WDT看门狗定时器指令 课堂练习 1.以下关于 FOR-NEXT 指令的使用错误的是（ ） A. FOR 指令和 NEXT 指令必须成对出现 B. 可以嵌套使用多个 FOR-NEXT 循环 C. NEXT 指令可以单独使用，无需配合 FOR 指令 D. 循环体内部可以包含其他指令（如 MOV、ADD 等） 答案：C 解析：NEXT 指令是循环结束标记，必须与对应的 FOR 指令配合使用，单独使用 NEXT 指令会导致程序逻辑错误，无法正常运行，C 选项错误；A 选项 “成对出现”、B 选项 “嵌套使用”、D 选项 “循环体包含其他指令” 均为 FOR-NEXT 指令的正确使用方式，因此对应选项 C。 课堂练习 2.WDT 看门狗定时器指令的主要功能是（ ） A. 控制外部看门狗硬件设备的启停 B. 重置 PLC 内部的看门狗定时器，防止 PLC 因程序故障（如死循环）而停机 C. 设定 PLC 的运行时间 D. 记录 PLC 的故障时间 答案：B 解析：PLC 内部设有看门狗定时器（WDT），其作用是监控程序运行是否正常：若程序正常运行，会定期重置 WDT；若程序出现故障（如死循环），WDT 无法被重置，达到设定时间后 PLC 会停机保护。WDT 指令的功能就是手动重置 PLC 内部的看门狗定时器，避免因程序执行时间过长导致 WDT 超时停机。A 选项 “控制外部看门狗”、C 选项 “设定运行时间”、D 选项 “记录故障时间” 均错误，对应选项 B。 课堂练习 3.WDT 指令的指令样式中，通常需要设定的参数是（ ） A. 看门狗定时器的超时时间 B. 故障报警输出继电器地址 C. 重置看门狗的触发条件 D. 无需设定参数（或仅需指定指令本身） 答案：D 解析：多数 PLC 的 WDT 指令为无参数指令（或仅需在指令中指定 WDT 指令本身），其功能就是执行 “重置看门狗定时器” 的操作，无需额外设定超时时间（超时时间通常在 PLC 系统参数中预设）、故障报警输出地址或触发条件。A、B、C 选项均不属于 WDT 指令的参数，对应选项 D。 课堂练习 4.当 PLC 程序出现死循环时，若未使用 WDT 指令，则 PLC 会（ ） A. 一直执行死循环，正常运行 B. 经过看门狗定时器超时时间后，自动停机 C. 自动跳过死循环，继续执行后续程序 D. 发出报警声，但继续运行 答案：B 解析：若程序出现死循环，PLC 无法正常周期性重置看门狗定时器（WDT），当 WDT 的计时达到预设的超时时间后，PLC 会判定程序运行故障，自动停机保护，以避免设备失控。A 选项 “正常运行”、C 选项 “自动跳过死循环”、D 选项 “仅报警不停机” 均错误，对应选项 B。 课堂练习 5.以下场景中，需要使用 WDT 指令的是（ ） A. 程序执行时间较短，无长时间运行的指令 B. 程序中包含需要长时间执行的指令（如高速计数处理），可能导致 WDT 超时 C. 需要设定 PLC 的开机时间 D. 需要监控外部设备的运行状态 答案：B 解析：WDT 指令的使用场景是当程序中存在需要长时间执行的指令（如复杂运算、高速数据处理），可能导致 PLC 无法在看门狗定时器超时前自动重置 WDT 时，手动调用 WDT 指令重置定时器，避免停机。A 选项 “程序执行时间短” 无需使用；C 选项 “设定开机时间” 与 WDT 无关；D 选项 “监控外部设备” 需使用输入检测或比较指令，而非 WDT 指令，对应选项 B。 课堂练习 6.若 Z0 的值为 3，执行指令 MOV K10 D20+Z0 后，实际被写入数据的寄存器是（ ） A. D20 B. D23 C. D17 D. Z0 答案：B 解析：Z 元件作为变址寄存器，“D20+Z0” 表示以 D20 为基地址，加上 Z0 存储的数值（3）作为实际操作地址，即 D20+3=D23，因此实际被写入数据（K10）的寄存器是 D23，对应选项 B。 课堂练习 7.以下关于 TRD 指令的使用，正确的是（ ） A. TRD 指令只能在程序开始时执行一次 B. TRD 指令可以多次执行，每次执行都会更新目标寄存器中的时间数据 C. TRD 指令执行后，目标寄存器中的时间数据会保持不变，直到下一次断电 D. TRD 指令需要外接实时时钟模块才能工作 答案：B 解析：TRD 指令可根据程序需求多次执行（如每隔 1 秒执行一次），每次执行都会重新读取 PLC 内部当前时间，并更新到目标数据寄存器中，确保时间数据的实时性；A 选项 “只能执行一次” 错误；C 选项 “数据不变直到断电” 错误，需重新执行 TRD 才会更新；D 选项 “需外接时钟模块” 错误，多数 PLC 内置实时时钟，无需外接，对应选项 B。 课堂练习 8.若 TCMP 指令设定的比较条件为 “当前时间＝设定时间”，当前时间为 8 时 00 分 00 秒，设定时间为 8 时 00 分 05 秒，则对应的输出继电器 Y2 的状态是（ ） A. 接通（ON） B. 断开（OFF） C. 闪烁（ON/OFF 交替） D. 不确定 答案：B 解析：TCMP 指令比较 “当前时间” 与 “设定时间” 时，需小时、分钟、秒（或其他设定的时间单位）完全一致，才会满足 “等于” 条件。本题中当前时间的秒数（00）与设定时间的秒数（05）不一致，因此不满足 “等于” 条件，对应的输出继电器 Y2 处于断开（OFF）状态，对应选项 B。 课后作业 简述 FOR、NEXT 循环指令的配合使用规则，以及循环次数的决定因素。 以 FOR、NEXT 指令实现 “将 D0-D4 中的数据求和并存储到 D10” 为例，写出指令的执行流程（假设循环次数设定为 5）。 简述 WDT 看门狗定时器指令的作用，以及在什么情况下需要使用该指令。 课堂小结 $