逻辑堆栈指令

4．3　逻辑堆栈指令

4．3．1　堆栈的基本概念

S7－200PLC有一个9位的堆栈，用于处理所有逻辑操作，称为逻辑堆栈。栈顶用来存放逻辑运算的结果，下面8位用来存储中间运算结果。它与计算机中的堆栈结构相同，其特点是“先进后出”。每一次进行入栈操作，将新值放入栈顶，栈底值丢失；每一次出栈操作，将栈顶值弹出，栈底补进随机数。S7－200PLC的逻辑堆栈指令主要用来完成触点复杂逻辑连接的编程。

4．3．2　栈装载“或”指令和栈装载“与”指令

1．栈装载“或”指令（OLD）

两个及两个以上触点串联形成的支路称为串联电路块，串联电路块的并联连接指令为OLD。因为触点的串并联指令只能将单个触点与别的触点串并联，而两个及两个以上触点串联形成的支路与别的触点并联要使用OLD。

OLD（or load）：栈装载“或”指令，用于将串联电路块与它上面电路的并联连接。图4－14所示的为OLD指令的用法。

图4－14　OLD指令的使用

在图4－14所示梯形图中，由I0．1和M0．1的触点组成的串联电路块与它上面电路的并联时，首先需要完成两个串联电路块的“与”运算，运算结果S0＝I0．0·M0．0存放在栈顶即堆栈第1层；然后再将运算结果压入栈顶，则S0被推到堆栈的第2层。执行OLD指令，将堆栈第1层和第2层的值进行逻辑“或”操作，即将两个串联电路块并联连接，并将运算结果S2＝S0＋S1置于栈顶，第3～9层的数据依次向上移动1位。

使用说明如下。

（1）除了在网络块逻辑运算开始使用LD和LDN指令外，在串联电路块的也要使用LD和LDN指令。

（2）每完成一次串联电路块的并联连接都要使用OLD指令。

（3）OLD指令无操作数，相当于电路中的连接导线。

2．栈装载“与”指令（ALD）

两个及两个以上支路并联形成的电路称为并联电路块，并联电路块的串联连接指令为ALD。

ALD（and load）：栈装载“与”指令，用于将并联电路块与它前面电路的串联连接。

图4－15所示的为ALD指令的用法。

图4－15　ALD指令的使用

每个块电路在进行逻辑运算后，把结果存放在堆栈栈顶。执行ALD指令，实质上是将逻辑堆栈第1层和第2层的值进行逻辑“与”操作，结果置于栈顶，并将堆栈第3～9层的数据依次向上移动1位。

使用说明如下。

（1）在并联电路块的开始要使用LD和LDN指令。

（2）每完成一次并联电路块的串联连接都要使用ALD指令。

（3）ALD指令无操作数，相当于电路中的连接导线。

4．3．3　逻辑入栈、读栈和出栈指令

逻辑入栈LPS、读栈LRD和出栈LPP这三条指令也称为多重输出指令，主要用于一些复杂逻辑的输出处理。

1．逻辑入栈指令（logic push，LPS）

LPS指令（分支电路开始指令）用于将栈顶值复制后压入堆栈，栈底值被压出丢失。堆栈操作的过程如图4－16所示。

在梯形图的分支结构中，该指令用于生成一条新的母线，左侧为主控逻辑块，右侧为新的从逻辑块，第一个完整从逻辑行由此开始。

2．逻辑读栈指令（logic read，LRD）

LRD指令用于把逻辑堆栈第2层的值复制到栈顶，第2～9层的数据不变，但原栈顶值消失。

3．逻辑出栈指令（logic pop，LPP）

LPP指令（分支电路结束指令）用于把堆栈中各层的数据向上移动一层，原第2层的值变为新的栈顶值。

在梯形图分支结构中，LPP用于LPS产生的新母线右侧的最后一个从逻辑块编程，在读取完离它最近的压入堆栈内容的同时，将生成的一条新母线进行恢复。应注意，LPS和LPP必须配对使用。

图4－16　多重输出指令的堆栈操作

使用说明如下。

（1）由于S7－200PLC只有一个9位的堆栈空间，因此，LPS和LPP指令对连续使用时应少于9次。

（2）LPS和LPP指令必须成对使用，它们之间可以使用LRD指令。

（3）LPS、LRD和LPP指令无操作数。

上述三条指令的用法如图4－17和图4－18所示。

图4－17　单层堆栈使用举例

图4－18　多层堆栈使用举例

图4－17所示的是一层堆栈使用的例子，每一条LPS指令必须有一条对应的LPP指令，中间的支路都用LRD指令，处理最后一条支路时必须使用LPP指令。

图4－18所示的是多层堆栈使用的例子，第1条LPS指令将A点的运算结果保存到堆栈的第2层，第2条LPS指令将B点的运算结果保存到堆栈的第2层，A点的运算结果则被压到堆栈的第3层。同理，当第3条LPS指令将C点的运算结果保存到堆栈的第2层时，A点的运算结果则被压到堆栈的第4层。第1条LPP指令将堆栈第2层C点的运算结果上移到栈顶，第4层中A点的运算结果上移到第3层，以此类推，最后一条LPS指令将A点的运算结果上移到栈顶。因此，堆栈“先进后出”的数据存取方式满足了多层输出电路保存和取用数据的顺序要求。

图4－19　LDS指令的使用

4．3．4　装入堆栈指令

装入堆栈指令（load stack，LDS）用于复制堆栈中的第n层的值到栈顶。原栈中各级栈的值依次向下压一层，栈底的值被压出丢失。

指令格式：

LDS n；n为1～8的整数

例如，执行指令“LDS 3”后，堆栈发生变化的情况如图4－19所示。