第5章 S7-200的應(yīng)用指令

1、緒論12021-12-212第五章 S7200 的應(yīng)用指令 n 轉(zhuǎn)換指令n 中斷指令n PID回路指令緒論35.1 轉(zhuǎn)換指令轉(zhuǎn)換指令 5.1.1 數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換指令數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換指令 1字節(jié)與整數(shù)字節(jié)與整數(shù) 字節(jié)到整數(shù)字節(jié)到整數(shù) 整數(shù)到字節(jié)整數(shù)到字節(jié) l功能：功能：將字節(jié)型輸入數(shù)據(jù)將字節(jié)型輸入數(shù)據(jù)IN轉(zhuǎn)換成整數(shù)類型，并將結(jié)果送到轉(zhuǎn)換成整數(shù)類型，并將結(jié)果送到OUT輸輸出。字節(jié)型是無(wú)符號(hào)的，所以沒有符號(hào)擴(kuò)展位。出。字節(jié)型是無(wú)符號(hào)的，所以沒有符號(hào)擴(kuò)展位。l 數(shù)據(jù)類型：數(shù)據(jù)類型：輸入為字節(jié)，輸出為輸入為字節(jié)，輸出為INT。 l功能：功能：將整數(shù)輸入數(shù)據(jù)將整數(shù)輸入數(shù)據(jù)IN轉(zhuǎn)換成字節(jié)類型，并將結(jié)果送到轉(zhuǎn)換成字

2、節(jié)類型，并將結(jié)果送到OUT輸出。輸出。被轉(zhuǎn)換的值應(yīng)是有效的整數(shù)，否則溢出位被轉(zhuǎn)換的值應(yīng)是有效的整數(shù)，否則溢出位SM1.1被置位。被置位。l 數(shù)據(jù)類型：數(shù)據(jù)類型：輸入為輸入為INT，輸出為字節(jié)。，輸出為字節(jié)。 緒論42整數(shù)與雙整數(shù)整數(shù)與雙整數(shù) 整數(shù)到雙整數(shù)整數(shù)到雙整數(shù) 雙整數(shù)到整數(shù)雙整數(shù)到整數(shù) l功能：功能：將整數(shù)輸入數(shù)據(jù)將整數(shù)輸入數(shù)據(jù)IN轉(zhuǎn)換成雙整數(shù)類型（符號(hào)進(jìn)行擴(kuò)展），并轉(zhuǎn)換成雙整數(shù)類型（符號(hào)進(jìn)行擴(kuò)展），并將結(jié)果送到將結(jié)果送到OUT輸出。輸出。l 數(shù)據(jù)類型：數(shù)據(jù)類型：輸入為輸入為INT，輸出為，輸出為DINT。 l功能：功能：將雙整數(shù)輸入數(shù)據(jù)將雙整數(shù)輸入數(shù)據(jù)IN轉(zhuǎn)換成整數(shù)類型，并將結(jié)果送到轉(zhuǎn)

3、換成整數(shù)類型，并將結(jié)果送到OUT輸輸出。出。l被轉(zhuǎn)換的輸入值應(yīng)是有效的雙字整數(shù)，否則溢出位：被轉(zhuǎn)換的輸入值應(yīng)是有效的雙字整數(shù)，否則溢出位：SM1.1被置位。被置位。l 數(shù)據(jù)類型：數(shù)據(jù)類型：輸入為輸入為DINT，輸出為，輸出為INT。 緒論53雙整數(shù)與實(shí)數(shù)雙整數(shù)與實(shí)數(shù) 實(shí)數(shù)到雙整數(shù)實(shí)數(shù)到雙整數(shù) l功能：功能：將實(shí)型輸入數(shù)據(jù)將實(shí)型輸入數(shù)據(jù)IN轉(zhuǎn)換成雙整數(shù)類型，并將結(jié)果送到轉(zhuǎn)換成雙整數(shù)類型，并將結(jié)果送到OUT輸出。兩條指令的區(qū)別是：前者小數(shù)部分四舍五入，而后者小數(shù)部輸出。兩條指令的區(qū)別是：前者小數(shù)部分四舍五入，而后者小數(shù)部分直接舍去。分直接舍去。l取整指令被轉(zhuǎn)換的輸入值應(yīng)是有效的實(shí)數(shù)，如果實(shí)數(shù)太大，

4、使輸取整指令被轉(zhuǎn)換的輸入值應(yīng)是有效的實(shí)數(shù)，如果實(shí)數(shù)太大，使輸出無(wú)法表示，那么溢出位（出無(wú)法表示，那么溢出位（SM1.1）被置位。）被置位。l 數(shù)據(jù)類型：數(shù)據(jù)類型：輸入為輸入為REAL，輸出為，輸出為DINT。 緒論6雙整數(shù)到實(shí)數(shù)雙整數(shù)到實(shí)數(shù) l功能：功能：將雙整數(shù)輸入數(shù)據(jù)將雙整數(shù)輸入數(shù)據(jù)IN轉(zhuǎn)換成實(shí)數(shù)類型，并將結(jié)果送轉(zhuǎn)換成實(shí)數(shù)類型，并將結(jié)果送到到OUT輸出。輸出。l 數(shù)據(jù)類型：數(shù)據(jù)類型：輸入為輸入為DINT，輸出為，輸出為REAL。 整數(shù)到實(shí)數(shù)整數(shù)到實(shí)數(shù) l沒有直接的整數(shù)到實(shí)數(shù)轉(zhuǎn)換指令。轉(zhuǎn)換時(shí)，先用沒有直接的整數(shù)到實(shí)數(shù)轉(zhuǎn)換指令。轉(zhuǎn)換時(shí)，先用I_DI（整（整數(shù)到雙整數(shù)）指令，然后再使用數(shù)到雙整數(shù)

5、）指令，然后再使用DI_R（雙整數(shù)到實(shí)數(shù)）指令（雙整數(shù)到實(shí)數(shù)）指令即可。即可。 緒論74、整數(shù)與、整數(shù)與BCD碼碼 整數(shù)到整數(shù)到BCD碼碼 BCD碼到整數(shù)碼到整數(shù) l功能：功能：將整數(shù)輸入數(shù)據(jù)將整數(shù)輸入數(shù)據(jù)IN轉(zhuǎn)換成轉(zhuǎn)換成BCD類型，并將結(jié)果送到類型，并將結(jié)果送到OUT輸出。在輸出。在STL中，中，IN和和OUT使用相同的存儲(chǔ)單元。使用相同的存儲(chǔ)單元。l 數(shù)據(jù)類型：數(shù)據(jù)類型：輸入和輸出均為字。輸入數(shù)據(jù)輸入和輸出均為字。輸入數(shù)據(jù)IN的范圍為的范圍為09999。 l功能：功能：將將BCD輸入數(shù)據(jù)輸入數(shù)據(jù)IN轉(zhuǎn)換成整數(shù)類型，并將結(jié)果送到轉(zhuǎn)換成整數(shù)類型，并將結(jié)果送到OUT輸出。在輸出。在STL中，中，

6、IN和和OUT使用相同的存儲(chǔ)單元。使用相同的存儲(chǔ)單元。l 數(shù)據(jù)類型：數(shù)據(jù)類型：輸入和輸出均為字。輸入數(shù)據(jù)輸入和輸出均為字。輸入數(shù)據(jù)IN的范圍為的范圍為09999。l指令影響的特殊存儲(chǔ)器位：指令影響的特殊存儲(chǔ)器位：SM1.6（非法（非法BCD碼）。碼）。 緒論85.2 中斷指令中斷指令 5.2.1 中斷事件 系統(tǒng)暫時(shí)中斷現(xiàn)在正在執(zhí)行的程序，轉(zhuǎn)到中斷服務(wù)程系統(tǒng)暫時(shí)中斷現(xiàn)在正在執(zhí)行的程序，轉(zhuǎn)到中斷服務(wù)程序去處理這些事件，處理完畢后果再返回原程序繼續(xù)序去處理這些事件，處理完畢后果再返回原程序繼續(xù)執(zhí)行。執(zhí)行。中斷能夠用中斷功能處理的特定事件稱為中斷事件能夠用中斷功能處理的特定事件稱為中斷事件 緒論9中斷

7、事件號(hào)及其優(yōu)先級(jí)中斷事件號(hào)及其優(yōu)先級(jí)緒論10事 件 號(hào) 中 斷 描 述 優(yōu) 先 組 優(yōu) 先 組 中 的 優(yōu) 先 級(jí) 8 通 信 口0 ： 接 收 字 符 0 9 通 信 口0 ： 發(fā) 送 信 息 完 成 0 2 3 通 信 口0 ： 接 收 信 息 完 成 0 2 4 通 信 口1 ： 接 收 信 息 完 成 1 2 5 通 信 口1 ： 接 收 字 符 1 2 6 通 信 口1 ： 發(fā) 送 信 息 完 成 通 信 （ 最 高 ） 1 1 9 P T O 0 完 成 脈 沖 數(shù) 輸 出 0 2 0 P T O 1 完 成 脈 沖 數(shù) 輸 出 1 0 1 0 .0上 升 沿 2 2 1 0 .1

8、上 升 沿 3 4 1 0 .2上 升 沿 4 6 1 0 .3上 升 沿 5 1 1 0 .0下 降 沿 6 3 1 0 .1下 降 沿 7 5 1 0 .2下 降 沿 8 7 1 0 .3下 降 沿 9 1 2 H S C 0 C V = P V （ 當(dāng) 前 值 = 設(shè) 定 值 ） 1 0 2 7 H S C 0 輸 入 方 向 改 變 1 1 2 8 H S C 0 外 部 復(fù) 位 1 2 1 3 H S C 1 C V = P V （ 當(dāng) 前 值 = 設(shè) 定 值 ） 1 3 1 4 H S C 1輸 入 方 向 改 變 1 4 1 5 H S C 1 外 部 復(fù) 位 1 5 1 6 H

9、 S C 2 C V = P V （ 當(dāng) 前 值 = 設(shè) 定 值 ） 1 6 1 7 H S C 2 輸 入 方 向 改 變 1 7 1 8 H S C 2 外 部 復(fù) 位 1 8 3 2 H S C 3 C V = P V （ 當(dāng) 前 值 = 設(shè) 定 值 ） 1 9 2 9 H S C 4 C V = P V （ 當(dāng) 前 值 = 設(shè) 定 值 ） 2 0 3 0 H S C 4 輸 入 方 向 改 變 2 1 3 1 H S C 4 外 部 復(fù) 位 2 2 3 3 H S C 5 C V = P V （ 當(dāng) 前 值 = 設(shè) 定 值 ） I / O （ 中 等 ） 2 3 1 0 定 時(shí) 中 斷

10、0 0 1 1 定 時(shí) 中 斷1 1 2 1 定 時(shí) 器T 3 2 C T = P T中 斷 2 2 2 定 時(shí) 器T 9 6 C T = P T中 斷 定 時(shí) （ 最 低 ） 3 （周期時(shí)間值寫入SMB34SMB34）（周期時(shí)間值寫入SMB35SMB35）緒論115.2.2 中斷指令中斷指令 p 中斷連接指令中斷連接指令p 中斷分離指令中斷分離指令 p 開中斷及關(guān)中斷指令開中斷及關(guān)中斷指令 p 中斷返回指令中斷返回指令 中斷子程序是隨機(jī)發(fā)生且必須立即響應(yīng)的事件。能夠用中斷功能處理的特定事件稱為中斷事件。 中斷與子程序的區(qū)別緒論121. 1. 中斷連接中斷連接 2.2.中斷分離指令中斷分離指令

11、 l功能：功能：連接某個(gè)中斷事件（由中斷事件連接某個(gè)中斷事件（由中斷事件號(hào)指定）所要調(diào)用的程序段（由中斷程序指號(hào)指定）所要調(diào)用的程序段（由中斷程序指定）。定）。l 數(shù)據(jù)類型：數(shù)據(jù)類型：中斷程序號(hào)中斷程序號(hào)INT和中斷事件和中斷事件號(hào)號(hào)EVEN均為字節(jié)型常數(shù)。均為字節(jié)型常數(shù)。INT數(shù)據(jù)范圍為數(shù)據(jù)范圍為0127。EVNT數(shù)據(jù)范圍為數(shù)據(jù)范圍為033。 l功能：功能：切斷一個(gè)中斷事切斷一個(gè)中斷事件和所有程序的聯(lián)系。件和所有程序的聯(lián)系。l 數(shù)據(jù)類型：數(shù)據(jù)類型：中斷事件號(hào)中斷事件號(hào)EVEN為字節(jié)型常數(shù)。為字節(jié)型常數(shù)。EVNT數(shù)據(jù)范圍為數(shù)據(jù)范圍為033。 中斷程序號(hào)中斷事件號(hào)緒論133. 3. 開中斷及關(guān)中

12、斷指令開中斷及關(guān)中斷指令 l功能：功能： 開中指令（開中指令（ENI） 中斷允許指令，全局性地啟動(dòng)全部中斷事件。中斷允許指令，全局性地啟動(dòng)全部中斷事件。 關(guān)中斷指令（關(guān)中斷指令（DISI） 中斷禁止指令，全局性地關(guān)閉所有中斷事件。中斷禁止指令，全局性地關(guān)閉所有中斷事件。 4 4中斷返回指令中斷返回指令 l功能：條件中斷返回指令，可用于根據(jù)先前邏輯條件從中返回。功能：條件中斷返回指令，可用于根據(jù)先前邏輯條件從中返回。注：中斷服務(wù)程序執(zhí)行完畢后會(huì)自動(dòng)返回。而注：中斷服務(wù)程序執(zhí)行完畢后會(huì)自動(dòng)返回。而RETI是條件中斷返回，用是條件中斷返回，用在中斷程序中間。在中斷程序中間。 緒論14全局中斷禁止指令

13、全局中斷禁止指令DISI全局中斷允許指令全局中斷允許指令ENI高速計(jì)數(shù)器指令高速計(jì)數(shù)器指令HDEF順序控制繼電器指令順序控制繼電器指令LSCR有條件結(jié)束指令有條件結(jié)束指令END。緒論155.2.3 中斷程序示例中斷程序示例 例例 編程用中斷實(shí)現(xiàn)對(duì)編程用中斷實(shí)現(xiàn)對(duì)100ms100ms定時(shí)計(jì)數(shù)。定時(shí)計(jì)數(shù)。 本例選擇定時(shí)中斷本例選擇定時(shí)中斷0 0，查表，查表5-25-2，可以得知定時(shí)，可以得知定時(shí)中斷中斷0 0的中斷事件號(hào)的中斷事件號(hào)為為1010，確定周期的特殊存儲(chǔ)器字節(jié)是，確定周期的特殊存儲(chǔ)器字節(jié)是SMB34SMB34。該程序主要包括以下幾部分：該程序主要包括以下幾部分： l MAIN：主程序。：

14、主程序。l SBR_0：中斷初始化子程序。：中斷初始化子程序。l INT_0：中斷服務(wù)程序：中斷服務(wù)程序。 緒論16緒論175.3 PID回路指令回路指令 5.3.1 PID回路指令及轉(zhuǎn)換回路指令及轉(zhuǎn)換 1PID回路指令回路指令 l功能：功能：用回路表中的輸入信息和組態(tài)信息，進(jìn)行用回路表中的輸入信息和組態(tài)信息，進(jìn)行PID運(yùn)算。運(yùn)算。回路表起始地址回路表起始地址(限限VB區(qū)域區(qū)域）回路號(hào)回路號(hào)(07) 在程序中最多可以用在程序中最多可以用8 8條條PIDPID指令。指令。 不可重復(fù)使用同一個(gè)回路號(hào)不可重復(fù)使用同一個(gè)回路號(hào)緒論182. PID算法算法l PIDPID調(diào)節(jié)是閉環(huán)模擬量控制中的傳統(tǒng)調(diào)節(jié)

15、方式，其控制的原理基于調(diào)節(jié)是閉環(huán)模擬量控制中的傳統(tǒng)調(diào)節(jié)方式，其控制的原理基于下面的方程式。下面的方程式。 dtdeKMedtKeK) t (Mct0ialintcc式中：式中：M(t) ：PID回路的輸出，是時(shí)間的函數(shù)回路的輸出，是時(shí)間的函數(shù) Kc ：PID回路的增益回路的增益 e ：PID回路的偏差（給定值與過程變量之差）回路的偏差（給定值與過程變量之差） Mintial ：PID回路的初始值回路的初始值 輸出 = 比例 + 積分 + 微分 )PVPV(TTKMX)PVSP(TTK)PVSP(KMn1nsdcnniscnncn 輸出輸出 = 比例比例 + 積分積分 + 微分微分 l 將連續(xù)函

16、數(shù)離散化，計(jì)算機(jī)處理后將連續(xù)函數(shù)離散化，計(jì)算機(jī)處理后：緒論19參 數(shù)地址偏移量數(shù)據(jù)格式I/O類型描 述過程變量當(dāng)前值PVn0雙字，實(shí)數(shù)I過程變量，0.01.0給定值SPn4雙字，實(shí)數(shù)I給定值，0.01.0輸出值Mn8雙字，實(shí)數(shù)I/O輸出值，0.01.0增益Kc12雙字，實(shí)數(shù)I比例常數(shù)，正、負(fù)采樣時(shí)間Ts16雙字，實(shí)數(shù)I單位為s，正數(shù)積分時(shí)間Ti20雙字，實(shí)數(shù)I單位為分鐘，正數(shù)微分時(shí)間Td24雙字，實(shí)數(shù)I單位為分鐘，正數(shù)積分項(xiàng)前值MX28雙字，實(shí)數(shù)I/O積分項(xiàng)前值，0.01.0過程變量前值PVn-132雙字，實(shí)數(shù)I/O最近一次PID變量值緒論203. 回路控制類型的選擇回路控制類型的選擇如果不需

17、要比例回路，但需要積分或微分回路，可以把比例增益如果不需要比例回路，但需要積分或微分回路，可以把比例增益KcKc設(shè)設(shè)為為0.00.0。如果不需要積分回路，可以把積分時(shí)間如果不需要積分回路，可以把積分時(shí)間TiTi設(shè)為無(wú)窮大。即使沒有積分設(shè)為無(wú)窮大。即使沒有積分作用，積分項(xiàng)還是不為零，因?yàn)橛谐踔底饔?，積分項(xiàng)還是不為零，因?yàn)橛谐踔礛XMX。如果不需要微分回路，可以把微分時(shí)間如果不需要微分回路，可以把微分時(shí)間TdTd置為零。置為零。 4. 回路輸入的轉(zhuǎn)換和標(biāo)準(zhǔn)回路輸入的轉(zhuǎn)換和標(biāo)準(zhǔn)l每個(gè)每個(gè)PIDPID回路有兩個(gè)輸入量，即給定值（回路有兩個(gè)輸入量，即給定值（SPSP：常為固定值）和過程變量：常為固定值）

18、和過程變量（PVPV：與：與PIDPID回路有關(guān)）。回路有關(guān)）。l設(shè)定值及過程變量均為實(shí)際數(shù)值，在這些實(shí)際數(shù)值可用于設(shè)定值及過程變量均為實(shí)際數(shù)值，在這些實(shí)際數(shù)值可用于PIDPID指令之前，指令之前，必須將其轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)化的浮點(diǎn)型實(shí)數(shù)。必須將其轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)化的浮點(diǎn)型實(shí)數(shù)。緒論21數(shù)值標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)值標(biāo)準(zhǔn)化 將數(shù)值的實(shí)數(shù)表示轉(zhuǎn)換成位于將數(shù)值的實(shí)數(shù)表示轉(zhuǎn)換成位于0.01.0之間的標(biāo)準(zhǔn)之間的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)值?；瘮?shù)值。 轉(zhuǎn)換公式轉(zhuǎn)換公式 Rnorm=(Rraw/Span)+OffsetRnorm標(biāo)準(zhǔn)化的實(shí)數(shù)值；標(biāo)準(zhǔn)化的實(shí)數(shù)值；Rraw 沒有標(biāo)準(zhǔn)化的實(shí)數(shù)值或原值；沒有標(biāo)準(zhǔn)化的實(shí)數(shù)值或原值；Offset單極性時(shí)為單極性時(shí)為

19、0.0，雙極性時(shí)為，雙極性時(shí)為0.5；Span 值域，即可能的的最大值減去可能的最小值，單極性為值域，即可能的的最大值減去可能的最小值，單極性為3200，雙極性為雙極性為6400實(shí)際數(shù)值轉(zhuǎn)換成實(shí)數(shù)實(shí)際數(shù)值轉(zhuǎn)換成實(shí)數(shù) ITD AIW0ITD AIW0，AC0 AC0 /將輸入值轉(zhuǎn)換為雙整數(shù)將輸入值轉(zhuǎn)換為雙整數(shù) DTR AC0DTR AC0，AC0 AC0 /將將3232位雙整數(shù)轉(zhuǎn)換為實(shí)數(shù)位雙整數(shù)轉(zhuǎn)換為實(shí)數(shù)轉(zhuǎn)換步驟：轉(zhuǎn)換步驟：緒論225回路輸出值轉(zhuǎn)換成刻度整數(shù)值回路輸出值轉(zhuǎn)換成刻度整數(shù)值 PID運(yùn)算的輸出值是運(yùn)算的輸出值是0.01.0之間的標(biāo)準(zhǔn)化了的實(shí)數(shù)值。之間的標(biāo)準(zhǔn)化了的實(shí)數(shù)值。 在輸出變量傳送給在輸出變量傳送給D/A模擬量單元之前，必須把回路輸出變量轉(zhuǎn)換成相應(yīng)模擬量單元之前，必須把回路輸出變量轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的的16位整數(shù)。位整數(shù)。 是實(shí)數(shù)值標(biāo)準(zhǔn)化的逆過程：是實(shí)數(shù)值標(biāo)準(zhǔn)化的逆過程： 標(biāo)準(zhǔn)化的實(shí)數(shù)值（標(biāo)準(zhǔn)化的實(shí)數(shù)值（0.00.1）REAL INT把回路輸出轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的實(shí)數(shù)值把回路輸出轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的實(shí)數(shù)值 轉(zhuǎn)換公式：轉(zhuǎn)換公式：Rscal=(Mn-Offset)Span 把回路輸出的刻度轉(zhuǎn)換成把回路輸出的刻度轉(zhuǎn)換成1616位整數(shù)位整數(shù) RORND AC0RORND AC0，AC0 /AC0 /把實(shí)數(shù)轉(zhuǎn)換為