第四章__PLC指令系統(tǒng)

1、第第4章章s7-200系列系列PLC基本指令及實基本指令及實訓(xùn)訓(xùn) 4.1 可編程控制器程序設(shè)計語言可編程控制器程序設(shè)計語言 l在可編程控制器中有多種程序設(shè)計語言,它們是梯形圖、語句表、順序功能流程圖、功能塊圖等。梯形圖和語句表是基本程序設(shè)計語言，它通常由一系列指令組成，用這些指令可以完成大多數(shù)簡單的控制功能，例如，代替繼電器、計數(shù)器、計時器完成順序控制和邏輯控制等，通過擴展或增強指令集，它們也能執(zhí)行其它的基本操作。l供S7-200使用的STEP7-Micro/Win32系列PLC支持SIMATIC和IEC1131-3兩種基本類型的指令集，SIMATIC是PLC專用的指令集，執(zhí)行速度快，可使用梯

2、形圖、語句表、功能塊圖編程語言。IEC1131-3是可編程控制器編程語言標(biāo)準(zhǔn)，IEC1131-3指令集中指令較少，只能使用梯形圖和功能塊圖兩種編程語言。SIMATIC指令集的某些指令不是IEC1131-3中的標(biāo)準(zhǔn)指令。SIMATIC指令和IEC1131-3中的標(biāo)準(zhǔn)指令系統(tǒng)并不兼容。我們將重點介紹SIMATIC指令。4.1.1 梯形圖（梯形圖（Ladder Diagram）程程序設(shè)計語言序設(shè)計語言 1.梯形圖（梯形圖（Ladder Diagram）程序設(shè)程序設(shè)計語言計語言 l梯形圖程序設(shè)計語言是最常用的一種程序設(shè)計語言。它來源于繼電器邏輯控制系統(tǒng)的描述。在工業(yè)過程控制領(lǐng)域，電氣技術(shù)人員對繼電器邏

3、輯控制技術(shù)較為熟悉，因此，由這種邏輯控制技術(shù)發(fā)展而來的梯形圖受到了歡迎，并得到了廣泛的應(yīng)用。梯形圖與操作原理圖相對應(yīng)，具有直觀性和對應(yīng)性；與原有的繼電器邏輯控制技術(shù)的不同點是，梯形圖中的能流（Power Flow）不是實際意義的電流，內(nèi)部的繼電器也不是實際存在的繼電器，因此，應(yīng)用時，需與原有繼電器邏輯控制技術(shù)的有關(guān)概念區(qū)別對待。LAD圖形指令有3個基本形式：連接文件夾2梯形圖程序設(shè)計語言是最常用的一種程序設(shè)計語言.doc 2.語句表（語句表（Statement List）程序設(shè)計程序設(shè)計語言語言 l 語句表程序設(shè)計語言是用布爾助記符來描述程序的一種程序設(shè)計語言。語句表程序設(shè)計語言與計算機中的匯

4、編語言非常相似，采用布爾助記符來表示操作功能。l語句表程序設(shè)計語言具有下列特點 連接文件夾2語句表.doc。3 3.順序功能流程圖（順序功能流程圖（Sepuential Function Chart）程序設(shè)計程序設(shè)計 l順序功能流程圖程序設(shè)計是近年來發(fā)展起來的一種程序設(shè)計。采用順序功能流程圖的描述，控制系統(tǒng)被分為若干個子系統(tǒng)，從功能入手，使系統(tǒng)的操作具有明確的含義，便于設(shè)計人員和操作人員設(shè)計思想的溝通，便于程序的分工設(shè)計和檢查調(diào)試。順序功能流程圖的主要元素是步、轉(zhuǎn)移、轉(zhuǎn)移條件和動作。如圖4-2所示。順序功能流程圖程序設(shè)計的特點是：連接文件夾2001.doc 4.功能塊圖（功能塊圖（Functi

5、on Block Diagram）程序設(shè)計語言程序設(shè)計語言 l功能塊圖程序設(shè)計語言是采用邏輯門電路的編程語言，有數(shù)字電路基礎(chǔ)的人很容易掌握。功能塊圖指令由輸入、輸出段及邏輯關(guān)系函數(shù)組成。用STEP7-Micro/Win32 V3.2編程軟件將圖4-1所示的梯形圖轉(zhuǎn)換FBD程序，如圖4-3所示。方框的左側(cè)為邏輯運算的輸入變量，右側(cè)為輸出變量，輸入輸出端的小圓圈表示“非”運算，信號自左向右流動。 連接文件夾2002.doc4.2 基本位邏輯指令與應(yīng)用基本位邏輯指令與應(yīng)用 4.2.1 基本位操作指令介紹基本位操作指令介紹 l位操作指令是PLC常用的基本指令，梯形圖指令有觸點和線圈兩大類，觸點又分常開

6、觸點和常閉觸點兩種形式；語句表指令有與、或以及輸出等邏輯關(guān)系，位操作指令能夠?qū)崿F(xiàn)基本的位邏輯運算和控制。l 1. 邏輯?。ㄑb載）及線圈驅(qū)動指令LD/LDN 連接文件夾2004.docl2. 觸點串聯(lián)指令A(yù)(And)、AN(And not) 連接文件夾2005.docl 3. 觸點并聯(lián)指令：O（Or）/ON（Or not）連接文件夾2006.doc l4. 電路塊的串聯(lián)指令A(yù)LD 連接文件夾2007.docl5. 電路塊的并聯(lián)指令OLD 連接文件夾2008.docl6. 邏輯堆棧的操作連接文件夾2009.doc l7. 置位/復(fù)位指令 S/R 連接文件夾2010.docl8. 脈沖生成指令 EU

7、/ED 連接文件夾2003.doc4.2.2 基本位邏輯指令應(yīng)用舉例基本位邏輯指令應(yīng)用舉例 l1. 起動、保持、停止電路 連接文件夾2012.docl2. 互鎖電路 連接文件夾2013.docl3. 比較電路連接文件夾2014.doc l4. 微分脈沖電路連接文件夾2017.docl5. 分頻電路連接文件夾2015.docl6. 搶答器程序設(shè)計 連接文件夾2016.doc4.2.3編程注意事項及編程技巧編程注意事項及編程技巧 l1.梯形圖語言中的語法規(guī)定連接文件夾2011.doc l2. 設(shè)置中間單元連接文件夾2018.doc l3. 盡量減少可編程控制器的輸入信號和輸出信號連接文件夾2019

8、.doc l4. 外部聯(lián)鎖電路的設(shè)立。為了防止控制正反轉(zhuǎn)的兩個接觸器同時動作造成三相電源短路，應(yīng)在PLC外部設(shè)置硬件聯(lián)鎖電路。 l5.外部負(fù)載的額定電壓。PLC的繼電器輸出模塊和雙向晶閘管輸出模塊一般只能驅(qū)動額定電壓AC 220V的負(fù)載，交流接觸器的線圈應(yīng)選用220V的。 4.2.4 電動機控制實訓(xùn)電動機控制實訓(xùn) l1. 實訓(xùn)目的 連接文件夾2020.docl2. 控制要求 連接文件夾2021.docl3. 實訓(xùn)內(nèi)容及指導(dǎo)連接文件夾2022.doc 4.3 定時器指令定時器指令 4.3.1 定時器指令介紹定時器指令介紹 lS7-200系列PLC的定時器是對內(nèi)部時鐘累計時間增量計時的。每個定時器

9、均有一個16位的當(dāng)前值寄存器用以存放當(dāng)前值（16位符號整數(shù)）；一個16位的預(yù)置值寄存器用以存放時間的設(shè)定值；還有一位狀態(tài)位，反應(yīng)其觸點的狀態(tài)。 1. 工作方式工作方式 lS7-200系列PLC定時器按工作方式分三大類定時器。其指令格式如表4-3所示。連接文件夾2023.doc 2. 時基時基 l按時基脈沖分，則有1ms、10ms、100ms 三種定時器。不同的時基標(biāo)準(zhǔn)，定時精度、定時范圍和定時器刷新的方式不同。l連接文件夾2024.doc 。3. 定時器指令工作原理定時器指令工作原理 l下面我們將從原理應(yīng)用等方面分別敘述通電延時型，有記憶的通電延時型，斷電延時型三種定時器的使用方法。 連接文件

10、夾2025.doc4.3.2 定時器指令應(yīng)用舉例定時器指令應(yīng)用舉例 l1.一個機器掃描周期的時鐘脈沖發(fā)生器 連接文件夾2026.doc。l2. 延時斷開電路 連接文件夾2027.doc。l3. 延時接通和斷開連接文件夾2028.doc 。l4. 閃爍電路 連接文件夾2029.doc。4.3.3 正次品分揀機編程實訓(xùn)正次品分揀機編程實訓(xùn) l1. 實訓(xùn)目的 l（1）加深對定時器的理解，掌握各類定時器的使用方法。 l（2）理解企業(yè)車間產(chǎn)品的分揀原理。 l2. 實驗器材連接文件夾2030.doc 。l3. 控制要求 連接文件夾2031.doc。l4. PLC I/O端口分配及參考程序 連接文件夾203

11、2.doc。l5. 實訓(xùn)內(nèi)容及要求 連接文件夾2033.doc。l6. 思考練習(xí) 連接文件夾2034.doc。4.4 計數(shù)器指令計數(shù)器指令 4.4.1 計數(shù)器指令介紹計數(shù)器指令介紹 l計數(shù)器利用輸入脈沖上升沿累計脈沖個數(shù)。結(jié)構(gòu)主要由一個16位的預(yù)置值寄存器、一個16位的當(dāng)前值寄存器和一位狀態(tài)位組成。當(dāng)前值寄存器用以累計脈沖個數(shù)，計數(shù)器當(dāng)前值大于或等于預(yù)置值時，狀態(tài)位置1。lS7-200系列PLC有三類計數(shù)器：CTU-加計數(shù)器，CTUD-加/減計數(shù)器，CTD-減計數(shù)。連接文件夾2036.doc 4.4.3 軋鋼機的控制實訓(xùn)軋鋼機的控制實訓(xùn) l1.實訓(xùn)目的 l（1）熟悉計數(shù)器的使用。l（2）用狀態(tài)

12、圖監(jiān)視計數(shù)器的計數(shù)的過程。l（3）用PLC構(gòu)成軋鋼機控制系統(tǒng)。 l2. 實訓(xùn)內(nèi)容 連接文件夾2037.doc。l3. 調(diào)試并運行程序 連接文件夾2038.doc。4.5 比較指令比較指令 l比較指令是將兩個操作數(shù)按指定的條件比較，操作數(shù)可以是整數(shù)，也可以是實數(shù)，在梯形圖中用帶參數(shù)和運算符的觸點表示比較指令，比較條件成立時，觸點就閉合，否則斷開。比較觸點可以裝入，也可以串、并聯(lián)。比較指令為上、下限控制提供了極大的方便。 連接文件夾2039.doc4.6 程序控制類指令程序控制類指令 l程序控制類指令用于程序運行狀態(tài)的控制，主要包括系統(tǒng)控制、跳轉(zhuǎn)、循環(huán)、子程序調(diào)用，順序控制等指令。 4.6.1 E

13、ND、STOP、WDR指令指令 l1. 結(jié)束指令 連接文件夾2040.doc。l2. 停止指令 連接文件夾2041.doc。l3. 警戒時鐘刷新指令WDR(又稱看門狗定時器復(fù)位指令) 連接文件夾2042.doc。4.6.2 循環(huán)、跳轉(zhuǎn)指令循環(huán)、跳轉(zhuǎn)指令 l1. 循環(huán)指令 連接文件夾2043.docl2. 跳轉(zhuǎn)指令及標(biāo)號 連接文件夾2044.doc4.6.3 子程序調(diào)用及子程序返回指令子程序調(diào)用及子程序返回指令 l1. 建立子程序 連接文件夾2045.doc。l2. 在子程序局部變量表中定義參數(shù) 連接文件夾2046.doc。l3. 子程序調(diào)用及子程序返回指令的指令格式連接文件夾2047.doc。

14、 l4. 帶參數(shù)的子程序調(diào)用指令連接文件夾2048.doc 。4.6.4 步進順序控制指令步進順序控制指令 l在運用PLC進行順序控制中常采用順序控制指令，這是一種由功能圖設(shè)計梯形圖的步進型指令。首先用程序流程圖來描述程序的設(shè)計思想，然后再用指令編寫出符合程序設(shè)計思想的程序。使用功能流程圖可以描述程序的順序執(zhí)行、循環(huán)、條件分支，程序的合并等功能流程概念。順序控制指令可以將程序功能流程圖轉(zhuǎn)換成梯形圖程序，功能流程圖是設(shè)計梯形圖程序的基礎(chǔ)。 步進順序控制指令步進順序控制指令 l1. 功能流程圖簡介 連接文件夾2049.doc。l2. 順序控制指令 連接文件夾2050.doc。l3. 應(yīng)用舉例 連接文件夾2051.doc。4.6.5送料車控制實訓(xùn)送料車控制實訓(xùn) l1. 實訓(xùn)目的 連接