電氣控制第5章-1

1、第5章 S7-200PLC的指令系統(tǒng),5.1 S7-200 PLC編程基礎(chǔ),SIMATIC指令集是西門(mén)子公司專(zhuān)為S7-200PLC設(shè)計(jì)的編程語(yǔ)言。 可用梯形圖LAD、功能塊FBD和語(yǔ)句表STL LAD和FBD是一種圖形語(yǔ)言，STL是一種類(lèi)似于匯編語(yǔ)言的文本型語(yǔ)言。,5.1.1編程語(yǔ)言,1. 梯形圖（LAD）編程語(yǔ)言,梯形圖是與電氣控制相呼應(yīng)的圖形語(yǔ)言,觸點(diǎn)-| |-代表邏輯”輸入”條件,例如開(kāi)關(guān)、按鈕、內(nèi)部條件能量流僅在觸點(diǎn)閉合時(shí)通過(guò) -（ ）通常代表邏輯“輸出”結(jié)果，如燈、接觸器、中間繼電器等，當(dāng)有能量流輸入時(shí)才會(huì)有輸出。,起始母線,類(lèi)似于 普通邏輯功能圖,一般一種 功能 框表示 一種特定的

2、功能,2. 功能塊 （FBD）編程語(yǔ)言,輸入端是功能塊的條件 ,輸出端是功能塊的運(yùn)算結(jié)果,用助記符來(lái)表示PLC的各種控制功能的,3. 語(yǔ)句表 （STL）編程語(yǔ)言,5.1.2 數(shù)據(jù)類(lèi)型,基本數(shù)據(jù)類(lèi)型及數(shù)據(jù)類(lèi)型檢查 1位布爾型BOOL 8位字節(jié)型BYTE 16位無(wú)符號(hào)型WORD 16位有符號(hào)整數(shù)INT 32位無(wú)符號(hào)雙字整數(shù)DWORD 32位有符號(hào)雙字型DINT 32位實(shí)數(shù)型REAL,數(shù)據(jù)類(lèi)型檢查 完全數(shù)據(jù)類(lèi)型檢查 簡(jiǎn)單數(shù)據(jù)類(lèi)型檢查 無(wú)數(shù)據(jù)類(lèi)型檢查,SIMATIC指令集不支持完全數(shù)據(jù)類(lèi)型檢查。使用局部變量時(shí)，執(zhí)行簡(jiǎn)單數(shù)據(jù)類(lèi)型檢查，使用全局變量時(shí)，執(zhí)行無(wú)數(shù)據(jù)類(lèi)型檢查。,2. 數(shù)據(jù)長(zhǎng)度與數(shù)值范圍,不同的

3、數(shù)據(jù)類(lèi)型，具有不同的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度和數(shù)值范圍。見(jiàn)表5-4 指令的操作數(shù)具有一定的數(shù)據(jù)和長(zhǎng)度，如整數(shù)乘法指令的操作數(shù)是字型數(shù)據(jù)；編程時(shí)需要注意操作數(shù)的數(shù)據(jù)類(lèi)型和指令識(shí)志符相匹配,程序區(qū)、系統(tǒng)區(qū)、數(shù)據(jù)區(qū) 程序區(qū)用于存放用戶(hù)程序 系統(tǒng)區(qū)用于存放有關(guān)PLC配置結(jié)構(gòu)的參數(shù) 數(shù)據(jù)區(qū)是S7-200CPU提供的存儲(chǔ)器的特定區(qū)域 包括：輸入映像寄存器（I）、輸出映像寄存器（Q）、變量存儲(chǔ)器（V）、內(nèi)部標(biāo)志位存儲(chǔ)器（M）、順序控制繼電器存儲(chǔ)器（S）、特殊標(biāo)志位存儲(chǔ)器（SM）、局部存儲(chǔ)器（L）、定時(shí)器存儲(chǔ)器（T）、計(jì)數(shù)器存儲(chǔ)器（C）、模擬量輸入輸出映像寄存器（AI、AQ）、累加器AC、高速計(jì)數(shù)器HC。,5.1.3 存儲(chǔ)區(qū)

4、域,1、數(shù)據(jù)區(qū)存儲(chǔ)器的地址表示格式,（1）位地址格式 數(shù)據(jù)區(qū)存儲(chǔ)器區(qū)域的某一位的地址格式為：Ax.y A存儲(chǔ)區(qū)域標(biāo)識(shí)符，編程元件的名稱(chēng) x 字節(jié)地址，若有相鄰多字節(jié)，它總是低字節(jié) y 字節(jié)內(nèi)的位地址,Q4.6 地址格式,可以編程的 元件有：輸入繼電 器I、輸出繼電器Q、 輔助繼電器M、特殊 繼電器SM、變量寄 存器V等,數(shù)據(jù)區(qū)存儲(chǔ)器區(qū)域的字節(jié)、字、雙字地址格式為：ATx A存儲(chǔ)區(qū)域標(biāo)識(shí)符，編程元件的名稱(chēng) T數(shù)據(jù)長(zhǎng)度 x字節(jié)、字或雙字的起始地址 VB100表示字節(jié)地址 VW100 表示字地址（兩個(gè)字節(jié)VB100、VB101） VD100 表示的是哪幾個(gè)字節(jié)地址？,（2）字節(jié)、字、雙字地址格式,地

5、址格式：Ay A存儲(chǔ)區(qū)域標(biāo)識(shí)符，模擬相關(guān)的電氣元件的名稱(chēng) y元件號(hào) 如定時(shí)器T37，T表示定時(shí)器，37定時(shí)器號(hào) 計(jì)數(shù)器C1、累加器AC1等,（3）其他地址格式,（1）輸入輸出映像寄存器（I/Q） 輸入映像寄存器I PLC輸入端子是從外部接收輸入信號(hào)的窗口，每一個(gè)輸入端子與輸入映像寄存器（I）的相應(yīng)位相對(duì)應(yīng)。 輸入映像寄存器的狀態(tài)只能由外部輸入信號(hào)驅(qū)動(dòng)，而不能由 程序指令修改 地址格式如：I0.1 、IB4、IW6 Cpu226有效范圍：I（0.015.7）、IB（015） IW（014）、ID（012）,2、數(shù)據(jù)區(qū)存儲(chǔ)器區(qū)域,輸出映像寄存器Q PLC輸出端子是PLC向外部負(fù)載發(fā)出控制命令的窗口

6、 每一個(gè)輸出端子與輸出映像寄存器的相應(yīng)位相對(duì)應(yīng)。 地址格式如：Q0.1 、QB4、QW6 、QD7 Cpu226有效范圍：Q（0.015.7）、QB（015） QW（014）、QD（012） 在程序的執(zhí)行過(guò)程中，對(duì)于輸入輸出的存取通常是通過(guò)映像寄存器，而不是實(shí)際的輸入/輸出端子，系統(tǒng)在執(zhí)行程序時(shí)完全和外界隔開(kāi)，提高系統(tǒng)抗干擾能力。,（2）內(nèi)部標(biāo)識(shí)存儲(chǔ)器（M）,也稱(chēng)為內(nèi)部線圈，是模擬繼電-接觸器控制系統(tǒng)中的中間繼電器，存放中間操作狀態(tài)，或存儲(chǔ)其他相關(guān)的數(shù)據(jù)。 M以位為單位使用，也可以字節(jié)、字、雙字為單位使用 如M26.7 CPU226 模塊內(nèi)部標(biāo)志位存儲(chǔ)器的有效范圍為：M（0.031.7）、MB

7、（031）、MW（030 ）、MD（028）,S7-200中有大量的變量存儲(chǔ)器，用于模擬量控制、數(shù)據(jù)運(yùn)算、參數(shù)設(shè)置及存放程序執(zhí)行過(guò)程中控制邏輯操作的中間結(jié)果。變量存儲(chǔ)器可以位為單位使用，也可以按字節(jié)、字、雙字為單位使用。 全局有效 變量存儲(chǔ)器的數(shù)量與CPU的型號(hào)有關(guān)，CPU222為V0.0V2407.7,CPU224為V0.05119.7,CPU226為V0.0V5119.7,（3）變量存儲(chǔ)器（V）,CPU226的V按字節(jié)、字、雙字有效地址范圍為？,局部存儲(chǔ)器用來(lái)存放局部變量。局部有效。 可以用作暫時(shí)存儲(chǔ)器或?yàn)樽映绦騻鬟f參數(shù)。 可以作為間接尋址的指針，不能作間接尋址的存儲(chǔ)器區(qū)。 如L0.0，L

8、B33，LW44，LD55 CPU226 模塊內(nèi)部標(biāo)志位存儲(chǔ)器的有效范圍為：L（0.063.7）、LB（063）、LW（062 ）、LD（060）,（4）局部存儲(chǔ)器（L）,S用于順序控制（或步進(jìn)控制） 順序控制繼電器指令提供控制程序的邏輯分段，從而實(shí)現(xiàn)順序控制。 S3.1、SB4、SW10、SD20 CPU226 模塊內(nèi)部順序控制繼電器存儲(chǔ)器的有效范圍為：S（0.031.7）、SB（031）、 SW（030 ）、SD（028）,（5）順序控制繼電器存儲(chǔ)器（S）,特殊標(biāo)志位（特殊繼電器）即特殊內(nèi)部線圈。 PLC通過(guò)特殊繼電器為用戶(hù)提供一些特殊的控制功能和系統(tǒng)信息，用戶(hù)也可以將對(duì)操作的特殊要求通過(guò)

9、特殊繼電器通知PLC。 例如可以讀取程序運(yùn)行過(guò)程中的設(shè)備狀態(tài)和運(yùn)算結(jié)果信息，利用這些信息實(shí)現(xiàn)一定的控制動(dòng)作。,（6）特殊標(biāo)志位存儲(chǔ)器（SM）,有只讀區(qū)域（SM0.0SM29.7，用戶(hù)只能利用其觸點(diǎn) ）和可讀寫(xiě)區(qū)域。 SM0.0 RUN監(jiān)控，PLC在RUN時(shí)總為1； SM0.1 初始脈沖，PLC有 STOP轉(zhuǎn)為RUN 時(shí)， SM0.1接通一個(gè)掃描周期； SM0.3 PLC上電進(jìn)入RUN方式時(shí)， SM0.3接 通一個(gè)掃描周期； SM0.5 秒脈沖，占空比為50%，周期為1s；,（6）特殊標(biāo)志位存儲(chǔ)器（SM）,定時(shí)器是模擬繼電-接觸器控制系統(tǒng)中的時(shí)間繼電器 定時(shí)器的設(shè)定值通過(guò)程序預(yù)先輸入，當(dāng)滿(mǎn)足定時(shí)

10、 器的工作條件時(shí)，定時(shí)器開(kāi)始計(jì)時(shí)，定時(shí)器的當(dāng) 前值從0開(kāi)始按照一定的時(shí)間單位（定時(shí)精度）增加，例如對(duì)于10ms定時(shí)器，定時(shí)器的當(dāng)前值每隔10ms加1。當(dāng)定時(shí)器的當(dāng)前值到達(dá)設(shè)定值時(shí)，定時(shí)器動(dòng)作。 三種：1ms、10ms、100ms CPU22X中的定時(shí)器數(shù)量為256個(gè)，即T0T255,（7）定時(shí)器（T）,它是用來(lái)對(duì)輸入的脈沖個(gè)數(shù)進(jìn)行累計(jì)，實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)操作。使用計(jì)數(shù)器，要事先在程序中給出計(jì)數(shù)的設(shè)定值（也稱(chēng)預(yù)置值）。當(dāng)滿(mǎn)足計(jì)數(shù)器的觸發(fā)輸入條件時(shí)，計(jì)數(shù)器開(kāi)始累計(jì)計(jì)數(shù)輸入端的脈沖前沿的次數(shù)，當(dāng)?shù)竭_(dá)設(shè)定值時(shí)，計(jì)數(shù)器動(dòng)作。 3種類(lèi)型：增計(jì)數(shù)、減計(jì)數(shù)、增減計(jì)數(shù) CPU22X中有256個(gè)計(jì)數(shù)器，即C0C255。,（

11、8）計(jì)數(shù)器存儲(chǔ)器（C）,當(dāng)高速脈沖信號(hào)的頻率比CPU掃描的速度更快時(shí)必須要用高速計(jì)數(shù)器。 CPU226模塊高速計(jì)數(shù)器的有效范圍：HC（05）,（9）高速計(jì)數(shù)器（HC）,累加器是用來(lái)暫時(shí)存放計(jì)算中間值的存儲(chǔ)器，也可向子程序傳遞參數(shù)或返回參數(shù)。S7-200 PLC提供了四個(gè)32位的累加器。,（10）累加器（AC）,1、立即尋址 立即尋址：指令直接給出操作數(shù)，操作數(shù)緊跟操作碼，在取出指令的同時(shí)也就取出了操作數(shù)。 立即尋址可以用來(lái)提供常數(shù)、設(shè)置初始值等。 CPU以二進(jìn)制形式存儲(chǔ)所有常數(shù) 指令中可用十進(jìn)制、十六進(jìn)制、ASC碼或浮點(diǎn)數(shù)形式表示 302 16#42F INPUT 2#01011101,5.1

12、.4 尋址方式-指令中如何提供操作數(shù)或操作數(shù)地址,2、直接尋址,所謂直接尋址就是明確指出存儲(chǔ)單元的地址，在程序中直接使用編程元件的名稱(chēng)和地址編號(hào)，使用戶(hù)程序可以直接存取這個(gè)信息。 A Q0.1 ORB VB33，LB21 ORB AC0, VB33 MOVW AC0，AQW2 MOVD AC1 ，VD200,所謂間接尋址是指不是在指令中直接使用名稱(chēng)和地址編號(hào)，而是通過(guò)使用指針來(lái)存取存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)。 可間接尋址的編程元件有：I、Q、M、V、S、T和C的當(dāng)前值。對(duì)獨(dú)立的位值和模擬量值不能進(jìn)行間接尋址。 建立指針 對(duì)某一地址間接尋址，必須先為該地址建立指針，指針的長(zhǎng)度是雙字長(zhǎng)。可用作指針的編程元件有

13、：變量存儲(chǔ)器V、局部變量存儲(chǔ)器L、累加器AC（AC0不能）。,3、間接尋址,如：MOVD &VB200,VD32 MOVD &MB10,AC2 MOVD &AC2,LD14 “&”是地址符號(hào)，與編程元件編號(hào)組合表示對(duì)應(yīng)單元的32位物理地址，VB200只是一個(gè)直接地址編號(hào)，并不是它的物理地址。 指令中的第二個(gè)地址數(shù)據(jù)長(zhǎng)度必須是雙字長(zhǎng)，如：VD、LD、AC 將指令中&VB200改為&VW200或&VD200,由于它們的起始地址相同，所以效果完全相同。,間接存取 在操作數(shù)前加“*”，表示該操作數(shù)為一個(gè)指針。 例：建立指針和間接尋址的應(yīng)用方法 MOVD &VB200,AC1 MOVW *AC1,AC0

14、,修改指針 指針的內(nèi)容不會(huì)改變，可用自增或自減等指令修改指針 MOVD &VB200,AC1 INCD AC1 INCD AC1 /把指針增加兩次指向下一個(gè)字 MOVW *AC1,AC0,INCD AC1 INCD AC1,5.1.5 用戶(hù)程序結(jié)構(gòu),用戶(hù)程序分為：,5.1.6 編程的一般規(guī)則,1、梯形圖由多個(gè)梯級(jí)組成，每個(gè)線圈可構(gòu)成一個(gè)梯級(jí)， 每個(gè)梯級(jí)有多條支路，每個(gè)梯級(jí)代表一個(gè)邏輯方程； 2、梯形圖中的繼電器、接點(diǎn)、線圈不是物理的， 是PLC存儲(chǔ)器中的位(1=ON；0=OFF)；編程時(shí)常開(kāi)/ 常閉接點(diǎn)可無(wú)限次引用，線圈輸出只能是一次； 3、梯形圖中流過(guò)的不是物理電流而是“概念電流”，只 能從

15、左向右流； 4、用戶(hù)程序的運(yùn)算是根據(jù)PLC的輸入/輸出映象寄存器中 的內(nèi)容，邏輯運(yùn)算結(jié)果可以立即被后面的程序使用； 5、PLC的內(nèi)部繼電器不能做控制用，只能存放邏輯控制 的中間狀態(tài)； 6、輸出線圈不能直接驅(qū)動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)的執(zhí)行元件，通過(guò)I/O模 塊上的功率器件來(lái)驅(qū)動(dòng)。,PLC梯形圖語(yǔ)言的編程原則,1、梯形圖由多個(gè)梯級(jí)組成，每個(gè)線圈可構(gòu)成一個(gè)梯級(jí)， 每個(gè)梯級(jí)有多條支路，每個(gè)梯級(jí)代表一個(gè)邏輯方程； 2、梯形圖中的繼電器、接點(diǎn)、線圈不是物理的， 是PLC存儲(chǔ)器中的位(1=ON；0=OFF)；編程時(shí)常開(kāi)/ 常閉接點(diǎn)可無(wú)限次引用，線圈輸出只能是一次； 3、梯形圖中流過(guò)的不是物理電流而是“概念電流”，只 能從左向

16、右流； 4、用戶(hù)程序的運(yùn)算是根據(jù)PLC的輸入/輸出映象寄存器中 的內(nèi)容，邏輯運(yùn)算結(jié)果可以立即被后面的程序使用； 5、PLC的內(nèi)部繼電器不能做控制用，只能存放邏輯控制 的中間狀態(tài)； 6、輸出線圈不能直接驅(qū)動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)的執(zhí)行元件，通過(guò)I/O模 塊上的功率器件來(lái)驅(qū)動(dòng)。,5.2 S7-200 PLC的基本指令及編程方法,編程時(shí)，應(yīng)注意各操作數(shù)的數(shù)據(jù)類(lèi)型及數(shù)值范圍,基本指令，起初是指取代傳統(tǒng)繼電器控制系統(tǒng)的那些指令。隨著PLC越來(lái)越強(qiáng)，基本指令包含的內(nèi)容也不斷擴(kuò)充。現(xiàn)在，基本指令包括：位操作指令、運(yùn)算指令、數(shù)據(jù)處理指令、表功能指令、轉(zhuǎn)換指令等。 基本指令中，位操作指令是最重要的，是其它指令的基礎(chǔ)。其它指令反映

17、了PLC對(duì)數(shù)據(jù)運(yùn)算和數(shù)據(jù)處理的能力。,5.2.1 基本邏輯指令,基本邏輯指令在語(yǔ)句表語(yǔ)言中是指對(duì)位存儲(chǔ)單元的簡(jiǎn)單邏輯運(yùn)算，在梯形圖中指對(duì)觸點(diǎn)的簡(jiǎn)單連接和對(duì)標(biāo)準(zhǔn)線圈的輸出 1、標(biāo)準(zhǔn)觸點(diǎn)指令 有LD、LDN、A、AN、O、ON、NOT、=,（1）裝入常開(kāi)指令 LD,梯形圖中梯級(jí)必須開(kāi)始于LD（LDN） 本指令對(duì)各類(lèi)內(nèi)部編程元件的常開(kāi)觸點(diǎn)都適用 格式：LD bit,（2）裝入常閉指令 LD,格式：LDN bit,（3）與常開(kāi)指令 A,與常開(kāi)指令，即串聯(lián)一個(gè)常開(kāi)觸點(diǎn)，梯形圖最多有7個(gè)常開(kāi)觸點(diǎn)串聯(lián) 格式： A bit,（4）與常閉指令 AN,與常閉指令，即串聯(lián)一個(gè)常閉觸點(diǎn)，梯形圖最多有6個(gè)常閉觸點(diǎn)串聯(lián)

18、格式： AN bit,（5）或常開(kāi)指令 O,或常開(kāi)指令，即并聯(lián)一個(gè)常開(kāi)觸點(diǎn)，梯形圖最多有7個(gè)常開(kāi)觸點(diǎn)并聯(lián) 格式： O bit,（6）或常閉指令 ON,格式： ON bit,（7）輸出指令 =,將邏輯運(yùn)算結(jié)果輸出到指定存儲(chǔ)器位或輸出繼電器對(duì)應(yīng)的映像寄存器位，以驅(qū)動(dòng)本線圈。 指令格式：= bit,=指令不能用于輸入繼電器。 并聯(lián)的=指令可以連續(xù)使用 =指令的操作數(shù)不能重復(fù)使用，例如，在程序中 多次出現(xiàn)“=Q0.0”是非法的。,邏輯堆棧是S7-200可編程控制器用來(lái)分析控制邏輯，用語(yǔ)句表編程時(shí)必須要根據(jù)這一堆棧邏輯進(jìn)行組織程序，用相關(guān)指令來(lái)實(shí)現(xiàn)堆棧操作。 堆棧-是一組能夠存儲(chǔ)和取出數(shù)據(jù)的暫時(shí)存儲(chǔ)單元

19、 特點(diǎn)“后進(jìn)先出”，類(lèi)似于計(jì)算機(jī)中的堆棧。 進(jìn)棧時(shí)，數(shù)據(jù)由棧頂壓入，堆棧中數(shù)據(jù)被串行下移一層，棧底(STACK8)原有數(shù)據(jù)丟失。 出棧時(shí)，數(shù)據(jù)從棧頂取出，所有數(shù)據(jù)被串行上移一層，在STACK8中裝入一個(gè)隨機(jī)數(shù)。,（8）可編程控制器中的堆棧,棧頂是布爾型數(shù)據(jù)進(jìn)出堆棧的必由之路,棧頂在位運(yùn)算中兼做累加器。對(duì)于簡(jiǎn)單的邏輯指令，通常是執(zhí)行進(jìn)棧、出棧操作或簡(jiǎn)單的位運(yùn)算，這些運(yùn)算是棧頂與第二個(gè)堆棧的內(nèi)容進(jìn)行與、或、非等邏輯運(yùn)算。,設(shè)I0.0=1,I0.1=0,I0.2=0,依次執(zhí)行LD,O,A指令后，堆棧的變化如下表：,說(shuō)明： 執(zhí)行LDN,AN,ON指令時(shí)，是先將操作數(shù)進(jìn)行取反，再進(jìn)行LD,A,O操作。

20、每執(zhí)行一次LD或LND指令，自動(dòng)進(jìn)行一次進(jìn)棧操作。 執(zhí)行A或AN,O或ON指令，是將棧頂值與操作數(shù)做相應(yīng)的邏輯運(yùn)算， 運(yùn)算結(jié)果存放在棧頂。 當(dāng)一個(gè)梯級(jí)掃描結(jié)束，或指令執(zhí)行完畢，PLC自動(dòng)進(jìn)行出棧操作， 將棧頂值存入相應(yīng)的存儲(chǔ)區(qū)。,2、正負(fù)跳變指令,正負(fù)跳變指令在梯形圖中以觸點(diǎn)形式使用。用于檢測(cè)脈沖的正跳變（上升沿）或下跳變（下降沿），利用跳變讓能流接通一個(gè)掃描周期，即可產(chǎn)生一個(gè)掃描周期長(zhǎng)度的微分脈沖，用來(lái)觸發(fā)繼電器線圈。 （1）正跳變指令： EU （無(wú)操作數(shù)）,2、正負(fù)跳變指令,（2）負(fù)跳變指令： ED （無(wú)操作數(shù)）,3、置位和復(fù)位指令S(Set)/R(Reset),置位即置1，復(fù)位即置0。

21、在使用時(shí)需指明三點(diǎn)：操作性質(zhì)、開(kāi)始位和位的數(shù)量。 （1）置位指令：將由操作數(shù)指定的位開(kāi)始，1位至最多255位置“1”，并保持。 指令格式： S bit，N （2）復(fù)位指令：將由操作數(shù)指定的位開(kāi)始，1位至最多255位置“0”，并保持。 指令格式： R bit，N 如果對(duì)定時(shí)器計(jì)數(shù)器復(fù)位，則復(fù)位的同時(shí)，T或C的當(dāng)前值被清零。,說(shuō)明： 與=指令不同，S或R指令可以多次使用同一個(gè)操作數(shù)。 用S/R指令可構(gòu)成S-R觸發(fā)器，或用R/S指令構(gòu)成R-S觸發(fā)器 使用S,R指令，需指定操作性質(zhì)(S/R)、開(kāi)始位(bit)和位的數(shù)量(N)。開(kāi)始位的操作數(shù)為：Q,M,SM,T,C,V,S。 數(shù)量N的操作數(shù)為：VB,I

22、B.QB,MB,SMB,LB,SB,AC,常數(shù)等。 操作數(shù)被置“1”后，必須用R指令清“0”。,記憶,立即操作指令允許對(duì)輸入和輸出點(diǎn)進(jìn)行快速和直接存取。 當(dāng)用立即指令讀取輸入點(diǎn)的狀態(tài)時(shí)，相應(yīng)的輸入映像寄存器中的值并未發(fā)生更新；用立即指令訪問(wèn)輸出點(diǎn)時(shí)，訪問(wèn)的同時(shí)，相應(yīng)的輸出寄存器的內(nèi)容也發(fā)生更新。 操作數(shù)只有 ：I、Q 1、立即觸點(diǎn)指令 在LD,LDN,A,AN,O,ON后加“I”,形成立即讀輸入指令。執(zhí)行該指令，只是立即讀取物理輸入點(diǎn)的值，不改變輸入映像寄存器的值。 LDI I0.0,5.2.2 立即操作指令,2、立即輸出指令=I 執(zhí)行該指令，是將棧頂值立即復(fù)制到指令所指定的物理輸出點(diǎn)，同時(shí)刷

23、新輸出映像寄存器的內(nèi)容。 =I Q0.0 3、立即置位指令SI 執(zhí)行該指令，將從指令指定的位開(kāi)始至最多128個(gè)物理輸出點(diǎn)同時(shí)立即置“1”，并且刷新輸出映像寄存器的內(nèi)容。 SI Q0.0 ，2 4、立即復(fù)位指令RI 執(zhí)行該指令，將從指令指定的位開(kāi)始至最多128個(gè)物理輸出點(diǎn)同時(shí)立即置“0”，并且刷新輸出映像寄存器的內(nèi)容。 RI Q0.0，2,例1：直接啟動(dòng)停車(chē)控制,繼電器控制電路圖,I/O分配： I0.0：停車(chē)I0.1：?jiǎn)?dòng)Q0.1：KM,語(yǔ)句表 LD I0.1 O Q0.0 AN I0.0 = Q0.0,例2：要求用一個(gè)按鈕啟動(dòng)/停止運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備 方案1：設(shè)I0.0是與按鈕相連的輸入繼電器的觸點(diǎn),M

24、0.0,M0.1,M0.2是輔助繼電器，Q0.0是驅(qū)動(dòng)設(shè)備的輸出繼電器，程序和時(shí)序如下：,方案2：這里采用了上升沿觸發(fā)指令。,當(dāng)梯形圖的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，例如涉及觸點(diǎn)塊的操作或者涉及分支結(jié)構(gòu)時(shí)，簡(jiǎn)單的位操作指令就無(wú)法描述。此時(shí)應(yīng)使用堆棧操作指令 包括：ALD、OLD、LPS、LRD、LPP、LDS（有操作數(shù)） 1、堆棧載與指令（觸點(diǎn)塊串聯(lián)指令）ALD ALD用于將并聯(lián)電路塊進(jìn)行串聯(lián)。,5.2.3 復(fù)雜邏輯指令,2、堆棧載或指令（觸點(diǎn)塊并聯(lián)指令）OLD OLD用于將串聯(lián)電路塊進(jìn)行并聯(lián)連接。,3、邏輯入棧指令（分支或主控）LPS LPS用于復(fù)制棧頂?shù)闹挡⑦@個(gè)值推入棧頂，原堆棧中各級(jí)棧值一次下壓一級(jí)。

25、 LPS用于分支開(kāi)始,4 、邏輯出棧指令（分支結(jié)束或主控復(fù)位指令）LPP LPP用于將棧頂?shù)闹祻棾?，堆棧第二?jí)的值成為新的棧頂值。 LPP用于將LPS生成的新母線進(jìn)行恢復(fù)，因此必須和LPS配對(duì)使用。,5 、邏輯讀棧指令 LRD LRD，用于把堆棧中第二級(jí)的值復(fù)制到棧頂。,6 、裝入堆棧指令 LDS LDS指令在編程時(shí)很少使用。,應(yīng)用堆棧操作指令對(duì)復(fù)雜邏輯結(jié)構(gòu)的編程舉例,1、取非觸點(diǎn)操作（邏輯結(jié)果取反指令 ） NOT NOT，用來(lái)改變能流的狀態(tài)。 NOT指令用于將NOT指令左端的邏輯運(yùn)算結(jié)果取非。 NOT指令無(wú)操作數(shù)。,5.2.4 取非觸點(diǎn)指令和空操作指令,在語(yǔ)句表中，取反觸點(diǎn)指令對(duì)堆棧的棧頂作

26、取反操作，改變棧頂值,2、空操作指令 NOP N NOP，不影響用戶(hù)程序的執(zhí)行，N是標(biāo)號(hào)，0255,LD I0.0 NOP 30,1、定時(shí)器是由集成電路構(gòu)成，是PLC中重要硬件編程元件。定時(shí)器編程時(shí)提前輸入時(shí)間預(yù)定值，當(dāng)前值達(dá)到預(yù)定值時(shí)，定時(shí)器發(fā)出動(dòng)作。 有3種類(lèi)型定時(shí)器：通電延時(shí)TON、有記憶（保持型）通電延時(shí)TONR、斷電延時(shí)TOF。共256個(gè)，即T0T255定時(shí)精度3級(jí)：1ms,10ms,100ms,與編號(hào)有對(duì)應(yīng)關(guān)系。 定時(shí)時(shí)間 T=PTS（分辨率等級(jí)）,5.2.5 定時(shí)器和計(jì)數(shù)器指令,對(duì)定時(shí)器分辨率的幾點(diǎn)說(shuō)明：, 1ms分辨率定時(shí)器啟動(dòng)后，定時(shí)器對(duì)1ms的時(shí)間間隔進(jìn)行計(jì)時(shí)，當(dāng)前值每隔1

27、ms刷新一次，不和掃描周期同步 10ms分辨率定時(shí)器啟動(dòng)后，對(duì)10ms時(shí)間間隔計(jì)時(shí)，在每個(gè)掃描周期內(nèi)對(duì)定時(shí)器當(dāng)前值刷新一次 100ms分辨率定時(shí)器啟動(dòng)后，對(duì)100ms時(shí)間間隔計(jì)時(shí)，只有在定時(shí)器指令執(zhí)行時(shí)才對(duì)當(dāng)前值刷新,定時(shí)器指令需3個(gè)操作數(shù)：編號(hào)、設(shè)定值、允許輸入。,接通延時(shí)定時(shí)器指令TON(On-Delay Timer) 指令格式：TON Txxx，PT,編號(hào)：用定時(shí)器名稱(chēng)和它的常數(shù)編號(hào)，T1 設(shè)定值PT，數(shù)據(jù)類(lèi)型為INT型 使能輸入：BOOL型,IN端為ON時(shí)，開(kāi)始計(jì)時(shí)，當(dāng)定時(shí)時(shí)間到，定時(shí)器被置位，其動(dòng)合觸點(diǎn)接通，動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開(kāi)，當(dāng)前值遞增。 只要IN端為OFF,定時(shí)器當(dāng)前值立即復(fù)位到0，相

28、應(yīng)的，動(dòng)合觸點(diǎn)斷開(kāi)，動(dòng)斷觸點(diǎn)閉合。,定時(shí)器TON舉例,上電周期或首次掃描，定時(shí)器為OFF，當(dāng)前值保持 指令格式：TONR Txxx，PT,有記憶接通延時(shí)定時(shí)器指令TONR(Retentive ) 可用于多個(gè)時(shí)間間隔的累計(jì)定時(shí),IN端為ON時(shí)，開(kāi)始計(jì)時(shí)，到設(shè)定值時(shí)置位，如果當(dāng)前值小于設(shè)定值而IN端變?yōu)镺FF,當(dāng)前值保持，不復(fù)位，當(dāng)IN端又變?yōu)镺N時(shí)，當(dāng)前值繼續(xù)計(jì)數(shù)，當(dāng)?shù)竭_(dá)設(shè)定值時(shí)，置位，當(dāng)前值并不停止計(jì)數(shù)。它的復(fù)位，需用復(fù)位指令R。,定時(shí)器TONR舉例,斷開(kāi)延時(shí)定時(shí)器指令TOF(Off-Delay Timer) 用于斷開(kāi)后的單一間隔定時(shí)（故障發(fā)生后的時(shí)間延時(shí)） 指令格式：TOF Txxx，PT,

29、IN為ON,定時(shí)器位為ON,當(dāng)前值為0，IN為OFF,開(kāi)始計(jì)時(shí)，只要當(dāng)前值小于設(shè)定值，定時(shí)器始終為0N,當(dāng)?shù)竭_(dá)設(shè)定值,定時(shí)器為OFF，當(dāng)前值等于預(yù)定值，停止計(jì)數(shù)。動(dòng)合觸點(diǎn)斷開(kāi)。動(dòng)斷觸點(diǎn)閉合。如果使能IN在有從ON到OFF的負(fù)跳變，則可再次啟動(dòng)。,定時(shí)器TOF舉例,舉例：書(shū)P75第9題：第一臺(tái)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)10S后，第二臺(tái)電動(dòng)機(jī)自動(dòng)啟動(dòng)，運(yùn)行5s后，第一臺(tái)電動(dòng)機(jī)停止，同時(shí)第三臺(tái)電動(dòng)機(jī)自動(dòng)啟動(dòng)，運(yùn)行15s后，全部電動(dòng)機(jī)停止。試編程。,2、計(jì)數(shù)器指令 計(jì)數(shù)器用來(lái)累計(jì)輸入脈沖的數(shù)量，編程時(shí)累計(jì)它的脈沖輸入端電位上升沿（正跳變）個(gè)數(shù)，達(dá)到預(yù)定值PV時(shí)，發(fā)出中斷信號(hào)。 普通計(jì)數(shù)器有3種類(lèi)型：遞增計(jì)數(shù)器CTU,

30、遞減計(jì)數(shù)器CTD,增減計(jì)數(shù)器CTUD,共256個(gè)，編號(hào)C0C255。線圈編號(hào)只能使用1次，不能重復(fù)使用。最大計(jì)數(shù)值為32767，,當(dāng)R端為OFF時(shí),計(jì)數(shù)器對(duì)CU端的輸入脈沖上升沿累加計(jì)數(shù)，當(dāng)前值小于設(shè)定值，計(jì)數(shù)器狀態(tài)始終為OFF,一旦到達(dá)設(shè)定值，計(jì)數(shù)器狀態(tài)變?yōu)镺N。當(dāng)計(jì)到32767，停止計(jì)數(shù)，當(dāng)R端為ON時(shí)計(jì)數(shù)器復(fù)位。,遞增計(jì)數(shù)器指令CTU(Counter Up) 指令格式：CTU Cxxx，PV,LD I0.0 LD I0.1 CTU C20, 3,首次掃描時(shí)，計(jì)數(shù)器位OFF，當(dāng)前值為預(yù)設(shè)值PV，計(jì)數(shù)器檢測(cè)到每個(gè)CD輸入的上升沿時(shí)，計(jì)數(shù)器當(dāng)前值減小一個(gè)單位，減到0時(shí)，計(jì)數(shù)器位ON。 復(fù)位端有

31、效時(shí)，計(jì)數(shù)器位OFF，當(dāng)前值為預(yù)設(shè)值，而不是0。,遞減計(jì)數(shù)器指令CTD(Counter Down) 指令格式：CTD Cxxx，PV,LD I0.0 LD I0.1 CTD C8, 3 LD C8 = Q0.0,首次掃描時(shí)，計(jì)數(shù)器狀態(tài)為OFF,當(dāng)前值為0。當(dāng)R端為OFF對(duì)CU端脈沖上升沿加1計(jì)數(shù)，對(duì)CD端脈沖減1計(jì)數(shù)，到達(dá)設(shè)定值時(shí)，狀態(tài)位為ON,R端為ON,計(jì)數(shù)器復(fù)位，當(dāng)前值寄存器清0。 當(dāng)計(jì)數(shù)器計(jì)到最大值32767后，CU端端再輸入1個(gè)脈沖，在這個(gè)脈沖的上升沿，當(dāng)前值寄存器跳變到最小值 32768，如果計(jì)數(shù)到最小值后，CD端又輸入1個(gè)脈沖，在這個(gè)脈沖的上升沿，當(dāng)前值跳變到最大值32767。,

32、增減計(jì)數(shù)器指令CTUD 指令格式：CTUD Cxxx，PV,3、定時(shí)器及計(jì)數(shù)器的應(yīng)用和擴(kuò)展,1）擴(kuò)大定時(shí)范圍 單個(gè)定時(shí)器最大定時(shí)范圍是32767S(定時(shí)精度)可通過(guò)擴(kuò)展的方法來(lái)擴(kuò)大定時(shí)范圍。 a 定時(shí)器的串級(jí)組合如圖，T35延T1=10S,T36延時(shí)T2=20S,總的延時(shí)T=T1+T2=30S,n個(gè)定時(shí)器串級(jí)組合，可擴(kuò)大延時(shí)范圍為T(mén)=T1+T2+Tn,b 定時(shí)器與計(jì)數(shù)器的串級(jí)組合,如圖 T34延時(shí)10S，M0.0每10S接通1次，即計(jì)數(shù)器每10S計(jì)數(shù)1次，當(dāng)計(jì)數(shù)到達(dá)設(shè)定值2000時(shí)，已實(shí)現(xiàn)延時(shí)200010S =20000S,2)擴(kuò)大計(jì)數(shù)范圍 單個(gè)計(jì)數(shù)器的最大計(jì)數(shù)范圍是32767，可通過(guò)計(jì) 數(shù)器

33、的串級(jí)組合來(lái)擴(kuò)大計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)范圍。,如圖C1設(shè)定值為1000 C2設(shè)定值為2000 當(dāng)達(dá)到C2的設(shè)定值時(shí)，對(duì) 輸入脈沖I0.0的計(jì)數(shù)次數(shù) 已達(dá)10002000=2000000 次。,舉例1：,紐子開(kāi)關(guān)合上后，延時(shí)10小時(shí)，燈亮，開(kāi)關(guān)撥下后，燈滅,例、計(jì)數(shù)器應(yīng)用舉例：產(chǎn)品數(shù)量檢測(cè),（每24個(gè)產(chǎn)品機(jī)械手動(dòng)作1次）,要求：每24個(gè)產(chǎn)品機(jī)械手動(dòng)作1次，延時(shí)2s，機(jī)械手電磁鐵切斷，進(jìn)入下一個(gè)循環(huán),電機(jī)起動(dòng)后，R1產(chǎn)生寬度為一個(gè)掃描周期的正脈沖，使C10和T37復(fù)位,每檢測(cè)到一個(gè)產(chǎn)品，I0.2產(chǎn)生一個(gè)正脈沖，使C10計(jì)一個(gè)數(shù),此程序機(jī)械手動(dòng)作時(shí)傳送帶為停，如果機(jī)械手動(dòng)作，帶停會(huì)怎樣進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)？,舉例：,

34、南北方向的紅綠黃燈，啟動(dòng)之后，紅燈亮，亮了30s，后3s閃亮，閃亮的規(guī)律是亮0.5s滅0.5s，紅燈滅，黃燈亮，亮3s，綠燈亮，亮50s，后3s閃亮，之后循環(huán)。試編程,5.2.6 順序控制繼電器指令,所謂順序控制，是使生產(chǎn)過(guò)程按工藝要求事先安排的順序自動(dòng)地進(jìn)行控制。,S7-200CPU含有256個(gè)順序控制繼電器（S）用于順序控制。 順序控制開(kāi)始指令LSCR； 順序控制轉(zhuǎn)移指令SCRT； 順序控制結(jié)束指令SCRE；,1、順序控制開(kāi)始指令LSCR； 段開(kāi)始指令定義一個(gè)順序控制繼電器段的開(kāi)始，操作數(shù)為順序控制繼電器位Sx.y，為本段的段標(biāo)志位，為1時(shí)，允許SCR段工作。 2、順序控制轉(zhuǎn)移指令SCRT

35、 該指令用來(lái)實(shí)現(xiàn)本段和另一段之間的切換 3、順序控制結(jié)束指令SCRE 一個(gè)SCR段必須用該指令來(lái)結(jié)束,指令格式：LSCR bit SCRT bit SCRE,例、控制紅、黃、綠三色燈，要求紅燈先亮，2s后綠燈亮，再過(guò)3s后黃燈亮，全亮后3min后全部熄滅。,當(dāng)Sbit使能位為1時(shí)，允許SCR 段工作。SCR是段開(kāi)始，SCRE是段結(jié)束,5.2.7 移位寄存器指令,特點(diǎn)：移位數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元的移出端與SM1.1 相連，所以最后移出的位被放到SM1.1 位存儲(chǔ)單元。 移位時(shí)，移出位進(jìn)入SM1.1 ，另一端自動(dòng)補(bǔ)0 ，SM1.1 始終存放最后一次被移出的位。,如果移位操作使數(shù)據(jù)變?yōu)? ，則零存儲(chǔ)器（SM1

36、.0） 自動(dòng)置位。 移位指令影響特殊存儲(chǔ)器位：SM1.0 （零）、 SM1.1 （溢出） 移位次數(shù)N為字節(jié)型數(shù)據(jù)。 如果超過(guò)移位數(shù)據(jù)字長(zhǎng)，無(wú)效,1）字節(jié)右移指令 SRB OUT ，N,1、右移位指令,SHR是右移符號(hào)。該指令可用數(shù)據(jù) 類(lèi)型為：B,W,DW。N是數(shù)據(jù)移的位數(shù)。這條指令是將IN端的輸入數(shù)右移N位，并對(duì)移出位自動(dòng)補(bǔ)零，最大可移位數(shù)等于數(shù)據(jù)類(lèi)型指定的位數(shù)。,使能有效時(shí)，把字節(jié)輸入數(shù)據(jù)右移N位后，將結(jié)果輸出到OUT所指的字節(jié)存儲(chǔ)單元，最多可移位8次,2）字右移指令 SRW OUT ，N,最多16次,3）雙字右移指令 SRD OUT ，N,SHL是左移符號(hào)。該指令可用數(shù)據(jù)類(lèi)型為：B,W,D

37、W。N是數(shù)據(jù)移的位數(shù)。這條指令是將IN端的輸入數(shù)左移N位，并對(duì)移出位自動(dòng)補(bǔ)零，最大可移位數(shù)等于數(shù)據(jù)類(lèi)型指定的位數(shù)。,2、左移位指令,1）字節(jié)左移指令 SLB OUT ，N,使能有效時(shí)，把字節(jié)輸入數(shù)據(jù)左移N位后，將結(jié)果輸出到OUT所指的字節(jié)存儲(chǔ)單元，最多可移位8次,2）字左移指令 SLW OUT ，N,最多16次,3）雙字右移指令 SLD OUT ，N,例：VB200中內(nèi)容是10101010，執(zhí)行指令 SLB VB200,3 之后內(nèi)容變?yōu)?，SM1.0的內(nèi)容為 ,SM1.1的內(nèi)容為 .,移位數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元的移出端與另一端相連，同時(shí)又與SM1.1（溢出）相連，所以最后被移出的位被移到另一端的同時(shí)，也被放在SM1.1位存儲(chǔ)單元。 實(shí)際移位次數(shù)=移位次數(shù)設(shè)定值%移位數(shù)據(jù)的位數(shù),3、循環(huán)左移、循環(huán)右移,循環(huán)移位結(jié)果是0，SM1.0置位，最后移動(dòng)位的值同時(shí)進(jìn)入SM1.1,1）字節(jié)循環(huán)左移和字節(jié)循環(huán)右移指令：RLB、RRB,指令格式：RLB OUT，N RRB OUT，N,2）字循環(huán)左移和字循環(huán)右移指令：RLW、RRW,指令格式：RLW OUT，N RRW OUT，N,3）雙字循環(huán)左移和雙字循環(huán)右移指令：RLD、RRD,指令格式：RLD OUT，N RRD OUT，N,例：設(shè)AC0=0100 0000 0000 0001 VW200=1110 0010 1010