第4章 程序控制结构(2)
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第4章结构化程序设计
| p1g3(x)y=f3g3(x)} F3= {(x,y)|p2(x) p3(x)y=f3 g5(x)
| p2(x) p3(x)y=x | p2(x) y=f2 g4(x)}
Chap4 结构化程序设计及正确性证明
二、结构化定理
5 . 程序的函数等价
如果程序P1和程序P2有相同的程序函数，称它们 是函数等价的，或简称是等价的。
I
Chap4 结构化程序设计及正确性证明
结构化定理--证明
结论:
显然,上面程序的功能和原程序的功能是相同的, 因而它和原程序是函数等价的。而且，该程序 是由一个固定的基集合{序列，IF-THENELSE，WHILE-DO}产生的结构化程序，从而 定理得证。
Chap4 结构化程序设计及正确性证明
3. 程序函数的计算
执行树：
g
f
q
g
p
h
r
g
h
r
[p] = { (x,y)| p(x) qf(x)y=gf(x) | p(x) qf(x) r h f(x)y=gh f(x) | p(x) qf(x) r h f(x)y=h f(x) | p(x) … |…
g
f
p
Chap4 结构化程序设计及正确性证明
复合程序和结构化程序
5. 复合程序 若一个基本程序的函数节点用另外一个基本程序
替换, 所产生的正规程序称为复合程序。
6. 结构化程序
由基本程序的一个固定的基集合（例如，序列、IFTHEN-ELSE、While-DO）构造出的复合程序称为结 构化程序。
其次，对原程序种的每一个编号为i，出口线编号 为J的函数节点h，构造一个新的序列程序gi，如图：
| p2(x) p3(x)y=x | p2(x) y=f2 g4(x)}
Chap4 结构化程序设计及正确性证明
二、结构化定理
5 . 程序的函数等价
如果程序P1和程序P2有相同的程序函数，称它们 是函数等价的，或简称是等价的。
I
Chap4 结构化程序设计及正确性证明
结构化定理--证明
结论:
显然,上面程序的功能和原程序的功能是相同的, 因而它和原程序是函数等价的。而且，该程序 是由一个固定的基集合{序列，IF-THENELSE，WHILE-DO}产生的结构化程序，从而 定理得证。
Chap4 结构化程序设计及正确性证明
3. 程序函数的计算
执行树：
g
f
q
g
p
h
r
g
h
r
[p] = { (x,y)| p(x) qf(x)y=gf(x) | p(x) qf(x) r h f(x)y=gh f(x) | p(x) qf(x) r h f(x)y=h f(x) | p(x) … |…
g
f
p
Chap4 结构化程序设计及正确性证明
复合程序和结构化程序
5. 复合程序 若一个基本程序的函数节点用另外一个基本程序
替换, 所产生的正规程序称为复合程序。
6. 结构化程序
由基本程序的一个固定的基集合（例如，序列、IFTHEN-ELSE、While-DO）构造出的复合程序称为结 构化程序。
其次，对原程序种的每一个编号为i，出口线编号 为J的函数节点h，构造一个新的序列程序gi，如图：
最新第4章--三种控制结构程序设计
4.1 算法及算法的表示
例如：例4.1可用如下的伪代码表示 Begin（算法开始）
输入 A，B，C IF A>B 则
A→Max 否则 B→Max IF C>Max 则 C→Max Print Max End (算法结束)
目录 4.1浙江4.2科技4.学3 院4教.4信系4计.5算机4基.6础作教业学网站：
4.1 算法及算法的表示
例4.1 输入三个数，然后输出其中最大的数。 将三个数依次输入到变量Ａ、B、C中，设变量MAX存放
最大数。其算法如下： 1) 输入A、B、C。 2) A与B中大的一个放入MAX中。 3) 把C与MAX中大的一个放入MAX中。 4) 输出MAX，MAX即为最大数。
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第4章--三种控制结构程序设计
4.1 算法及算法的表示
4.1.1 算法概述
什么是算法： 广义地讲：算法是为完成一项任务所应当遵循的一步一
步的规则的、精确的、无歧义的描述，它的总步数是有限的。 狭义地讲：算法是解决一个问题采取的方法和步Байду номын сангаас的描述。
下面通过两个简单的例子加以说明：
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4.1 算法及算法的表示
例4.2 输入10个数，打印输出其中最大的数。 算法设计如下：
（1）输入1个数,存入变量A中,将记录数据个数的变量N赋 值为1，即N=1
（2）将A存入表示最大值的变量Max中，即Max=A （3）再输入一个值给A，如果A>Max 则 Max=A, 否则 Max不变 （4）让记录数据个数的变量增加1，即N=N+1 （5）判断N是否小于10，若成立则转到第（3）步执行，否 则转到第（6）步 （6）打印输出max
004第4章结构化程序设计
4.3.1 条件语句
if (InputScore >= 70) { if (InputScore >= 80) { if (InputScore >= 90) { OutputScore = "优秀"; //优秀 } else { OutputScore = "良好"; //良好 } } else { OutputScore = "中等"; //中等 } }
if (Score >= 60) { Console.WriteLine("该成 绩合格。"); } else { Console.WriteLine("该成 绩不合格。"); } }
}
4.3.1 条件语句
如果程序的逻辑判定关系比较复杂，可以用if…else嵌套语句 形式如下： if(表达式1) if(表达式2) if(表达式3) ... 语句1; else 语句2; else 语句3; else 语句4;
}
4.3.1 条件语句
2. if…else语句 if…else语句是一种更为常用的选择语句。if…else语 句的语法如下： if(表达式) { 语句块A; }
else
{ 语句块B; }
【例4-3】根据输入的学生
成绩Score的值，显示 其是否及格。
using System; class Score { static void Main() { Console.WriteLine("请您 输入学生成绩："); int Score = int.Parse(Console.ReadLi ne());//转换为整数
【例4-4】假设考查课的成绩按优秀、良好、中等、及格和不及
第四章 可编程序控制器(PLC)原理与应用)
表4-3 按PLC的功能分类
分类 低档机 主要功能 具有逻辑运算、定时、计数、移位及自诊断、监控 等基本功能。有些还有少量模拟量I/O功能和算术运 算等功能 应用场合 开关量控制、定时、计数控制、顺序控制等场合， 有模拟量I/O功能的低档PLC应用更广 适用于既有开关量又有模拟量的较为复杂的控制 系统，如过程控制、位置控制等
年份 第一代1969~1972 第二代1973~1975 功能特点 逻辑运算、定时、计数、中小规模集成电路CPU，磁芯 存储器 增加算术运算、数据处理功能，初步行程系列，可靠性 进一步提高 增加复杂数值运算和数据处理，远程I/O和通信功能， 采用大规模集成电路，微处理器，加强自诊断、容错技 术 高速大容量多功能，采用32位微处理器，编程语言多样 化，通信能力进一步完善，智能化功能模块齐全 取代继电器控制 能同时完成逻辑控制，模拟量控制 适应大型复杂控制系统控制需要并用于联网、通信、 监控等场合 构成分级网络控制系统，实现图像动态过程监控， 模拟网络资源共享 应用范围
输 入 继 电 器
05 06 1000~1715 07 08 09 10 11 12 13 14
15
主机
15
15
扩Ⅰ
15
15
扩Ⅱ
15
15
扩Ⅲ
15
表4-7 输出继电器区域（共128点）
名称 范围 20CH 00 01 02 03 04 21CH 00 01 02 03 04 05 06 07 （08） （09） （10） （11） （12） （13） （14） 22CH 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 继电器地址通道 23CH 00 01 02 03 04 05 06 07 （08） （09） （10） （11） （12） （13） （14） 24CH 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 25CH 00 01 02 03 04 05 06 07 （08） （09） （10） （11） （12） （13） （14） 26CH 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 27CH 00 01 02 03 04 05 06 07 （08） （09） （10） （11） （12） （13） （14）
分类 低档机 主要功能 具有逻辑运算、定时、计数、移位及自诊断、监控 等基本功能。有些还有少量模拟量I/O功能和算术运 算等功能 应用场合 开关量控制、定时、计数控制、顺序控制等场合， 有模拟量I/O功能的低档PLC应用更广 适用于既有开关量又有模拟量的较为复杂的控制 系统，如过程控制、位置控制等
年份 第一代1969~1972 第二代1973~1975 功能特点 逻辑运算、定时、计数、中小规模集成电路CPU，磁芯 存储器 增加算术运算、数据处理功能，初步行程系列，可靠性 进一步提高 增加复杂数值运算和数据处理，远程I/O和通信功能， 采用大规模集成电路，微处理器，加强自诊断、容错技 术 高速大容量多功能，采用32位微处理器，编程语言多样 化，通信能力进一步完善，智能化功能模块齐全 取代继电器控制 能同时完成逻辑控制，模拟量控制 适应大型复杂控制系统控制需要并用于联网、通信、 监控等场合 构成分级网络控制系统，实现图像动态过程监控， 模拟网络资源共享 应用范围
输 入 继 电 器
05 06 1000~1715 07 08 09 10 11 12 13 14
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主机
15
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扩Ⅰ
15
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扩Ⅱ
15
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扩Ⅲ
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表4-7 输出继电器区域（共128点）
名称 范围 20CH 00 01 02 03 04 21CH 00 01 02 03 04 05 06 07 （08） （09） （10） （11） （12） （13） （14） 22CH 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 继电器地址通道 23CH 00 01 02 03 04 05 06 07 （08） （09） （10） （11） （12） （13） （14） 24CH 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 25CH 00 01 02 03 04 05 06 07 （08） （09） （10） （11） （12） （13） （14） 26CH 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 27CH 00 01 02 03 04 05 06 07 （08） （09） （10） （11） （12） （13） （14）
第4章 程序分析
#
流程程序图表
工作部门： 工作名称： 开始： 结束： 研究者： 审阅者： 情 况 操 运 检 等 贮 作 送 验 待 存 年 年 月 月 日 日 图号： 编号： 统 计 表 项别 现行方法 改良方法 节省 操作次数： 运送次数： 检验次数： 等待次数： 贮存次数： 运输距离：m 共需时间：s 改良方法 情 况 距 需 改善要点 步 离时 剔 合排 简 操 运 检等 贮 骤 m S 除 并列 化 作 送 验待 存 工作说明 距 需 离 时 m S
（4）按实际加工装配的先后顺序，将加工与检查符号从上到 下、从右至左分别从1开始依次编号于符号内。
（5）通常将最主要的分程序置于最右边，依重要性自右向左 依次排列。 #
工艺程序图的结构形式
合成型
直列型
分解型
复合型
#
工艺程序图结构
投入材料4 投入材料3 投入材料2 投入材料1 耗费工时 操作内容 1 检验内容
#
例1：一张火车票自出售、使用至回收止，其间经过许 多人之手，现用流程程序图表示如下：
1
（物型） 1 2
在票架上 拿起并查看票价
用手拿至柜台上 打印日期 等待找钱
1
D
3 2 4
拿给旅客
旅客带至入口处 查看并打孔 旅客带至旅途上
3 5
在终点站查看并回收
#
例题2：工人按要求核对工件尺寸
1
1
（人型）
到仪器柜 开仪器柜
程序分析的目的
• 改善生产中不经济、不合理、不科学的作业方 法、作业内容以及现场布置 • 程序分析是进行工序管理、搬运管理、布局管 理、作业编制等获取基础资料的必要手段。 从流程入手 从工序入手 从作业入手
#
台达 plc 课件-第4章 基本指令
第4章 PLC的指令系统
4.2 应用指令的基本构成
4.2.2 操作数 3 操作数的指定对象
(1) X、Y、M、S 等位装置也可以组合成字装置使用，在应用指令里以KnX、KnY 、KnM、KnS 的型态来存放数值数据作运算。
(2) 数据寄存器D、定时器T、计数器C、变址寄存器E、F都是一般操作数所指定 的对象。
可编程控制器应用技术 Application Technology of Programmable Logic Controller
张希川 高级工程师 沈阳工业大学 材料科学与工程学院
第4章 PLC的指令系统
本章针对ES/EX/SS系列PLC介绍编程语言，ES/EX/SS系列PLC的编 程有3中编程语言：指令表(STL)、梯形图(LD)和顺序功能图(SFC) ，供选用。这些编程语言都是面向用户使用的，它使控制程序的编 程工作大大简化，使得用户开发、输入、调试和修改程序都极为方 便。台达公司的WPL编程器是支持DVP PLC的应用程序开发平台，熟 练掌握WPL编程器的使用方法将会使用户开发应用程序极为方便。
(3) 数据寄存器一般为16位长度，也就是1个D寄存器，若指定32位长度的数据 寄存器时，是指定连续号码的2 个D寄存器。
第4章 PLC的指令系统
4.1 基本指令
4.1.3 定时器和计数器指令 1 定时器TMR指令
当TMR 指令执行时，其所指定的定时器线圈受电，定时器开始定时，当到达所 指定的定时值（定时值 >= 设定值），定时器的触点动作。当定时器的输入逻辑断 开时，定时器立即复位，其常开触点断开，常闭触点闭合，且定时器恢复到设定值 。定时器的触点不能直接对外输出，需通过输出继电器控制外部设备，如图4.8所 示。
第四章 程序分析
基础工业工程
图4-2 “合成型”工艺程序图
材料 材料 局 部 装 配 或 加 工 完成配件 材料 局 部 装 配 或 加 工 局 部 装 配 或 加 工 完成配件 完成配件 材料、采购的配件 材料 中 心 零 件 装 配 或 加 工
工 艺 顺 序
图 4-3是镁锭制成产品的工艺程序图。在该工艺程序图中，工序没有分 基础工业工程 支、没有合流等情况，属于“直列型”工艺程序图。
镁锭
1 1 2
压铸成型
检查
机械加工
检查 去除毛边 检查 化学处理 检查 表面处理 检查 包装 成品检查 图4-3 “直列型”工艺程序图
2
3
化学药水 油漆胶水 包装材料
3 4 4
5 5
6 6
基础工业工程
图4-4所示是分解型：电拖车检查及维修的工艺程序图
1 1 电池 车架 总检查决定如何修理 分解成动力、车架、电池三部分 动力
基础工业工程
图4-13
人型及物料型流程程序图标准表格格式一
基础工业工程
工作名称： 开 始： 结 束： 研 究 者： 审 阅 者： 编号： 项别 日期： 日期： 统计 次数 时间 距离
加工 〇
检查 搬运 等待
贮存
工作说明 距离（m） 时间 （min） 工序系列 加工 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 检查 □ □ □ □ □ □ □ □ □ □ 搬运 → → → → → → → → → → 等待 D D D D D D D D D D 贮存 ▽ ▽ ▽ ▽ ▽ ▽ ▽ ▽ ▽ ▽
基础工业工程 表头
制品名称：*** 工作部门：**** 研究者： **** 日期： **** 方法：***** 终止：***** 审核：***** 内容 操作 次数 时间
02 第4章 PLC基本指令及其应用(1-2)
13
七、 基本逻辑指令举例
例1．简单的报警电路
控制系统中，若设备发生故障，则应及时报警，最常 用的报警方式是报警灯。当故障信号产生时，报警灯 应呈闪烁状态。 梯形图： I/O分配： I0.3 M 1.0 输入： （ R ） 1 报警信号开关S1：I0.0 I0.0 M 1.0 （ S ） 系统复位按钮：I0.3 1 M1.0 SM0.5 输出：故障报警灯：Q0.0 Q 0.0
2
一、 触点指令
10．立即触点指令
立即触点指令采用中断工作方式，将输入口的状态 立即读入PLC，不受扫描周期的影响。只能用于输 入继电器I。
LDI AI OI LDNI ANI ONI
I
/I
表示开始、串联和并联一常开立即触点
表示开始、串联和并联一常闭立即触点
3
二、 输出指令
1．输出指令： =
2．立即输出指令
LAD：
编号
I0.0 IN PT
类型
使能输入端
Tn
TONR ？ms
TON TOF TONR
1ms 10ms 100ms
设定值 1~32767
STL： TONR Tn, PT
时基
22
2．工作过程
① 当输入端（IN）接通时，定时器开始计时，当 输入端IN断开时，定时器保持当前值不变。 ② 当使能输入端IN再次接通时，则定时器当前值 在原保持值基础上再往上加计数。 ③ 当定时器的当前值大于等于设定值（PT）时， 定时器状态位置“1”；但定时器当前值继续增加， 一直增至最大值32767 。 ④ 以后既使输入端再断开，定时器也不会复位， TONR定时器需用复位指令R进行复位，复位后 定时器当前值清零，定时器位为OFF 。 用于对许多间隔的累计定时
七、 基本逻辑指令举例
例1．简单的报警电路
控制系统中，若设备发生故障，则应及时报警，最常 用的报警方式是报警灯。当故障信号产生时，报警灯 应呈闪烁状态。 梯形图： I/O分配： I0.3 M 1.0 输入： （ R ） 1 报警信号开关S1：I0.0 I0.0 M 1.0 （ S ） 系统复位按钮：I0.3 1 M1.0 SM0.5 输出：故障报警灯：Q0.0 Q 0.0
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一、 触点指令
10．立即触点指令
立即触点指令采用中断工作方式，将输入口的状态 立即读入PLC，不受扫描周期的影响。只能用于输 入继电器I。
LDI AI OI LDNI ANI ONI
I
/I
表示开始、串联和并联一常开立即触点
表示开始、串联和并联一常闭立即触点
3
二、 输出指令
1．输出指令： =
2．立即输出指令
LAD：
编号
I0.0 IN PT
类型
使能输入端
Tn
TONR ？ms
TON TOF TONR
1ms 10ms 100ms
设定值 1~32767
STL： TONR Tn, PT
时基
22
2．工作过程
① 当输入端（IN）接通时，定时器开始计时，当 输入端IN断开时，定时器保持当前值不变。 ② 当使能输入端IN再次接通时，则定时器当前值 在原保持值基础上再往上加计数。 ③ 当定时器的当前值大于等于设定值（PT）时， 定时器状态位置“1”；但定时器当前值继续增加， 一直增至最大值32767 。 ④ 以后既使输入端再断开，定时器也不会复位， TONR定时器需用复位指令R进行复位，复位后 定时器当前值清零，定时器位为OFF 。 用于对许多间隔的累计定时