西門子s7300培訓(xùn)教程平

1、www.PLCS7-300/400 PLC應(yīng)用劉www P星LCworld cn 平www.91HMI.comwww.PLC第1章概述1.1 PLC的基本概念可編程序控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工www.91HMI.com業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它采用www可PLCwor編ld cn 程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并通過數(shù)字式、模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程?？删幊绦蚩刂破骷捌溆嘘P(guān)設(shè)備，都應(yīng)按易于使工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體，易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì)。www.PLCwww.PLCwww.91HMI.comwww

2、 PLCworld cnwww.PLCPLC的發(fā)展歷史 1969年，美國數(shù)字設(shè)備公司（DEC）首先研制成功第一臺可編程序控制器， 并在通用汽車公司的自動裝配線上試用成功，從而開創(chuàng)了工業(yè)控制的新局面。接著，美國MODICON公司也開發(fā)出可編程序控制器。 1971年，日本從美國引進(jìn)了這項(xiàng)新技術(shù)，很快研制出了日本第一臺可編程 序控制器DSC-8。1973年，西歐國家也研制出了他們的第一臺可編程序控制器。我國從1974年開始研制，1977年開始工業(yè)應(yīng)用。早期的可編程序控制器是為 取代繼電器控制線路、存儲程序指令、完成順序控制而設(shè)計(jì)的。主要用于：1.邏輯運(yùn)算2. 計(jì)時，計(jì)數(shù)等順序控制，均屬開關(guān)量控制。所

3、以，通常稱為可編程序邏輯控制器（PLCProgrammable Logic Controller）。進(jìn)入70年代，隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，PLC采用www了PLCw通orld c用n微處理器，這種控制器就不再局限于當(dāng)初的邏輯運(yùn)算了，功能不斷增強(qiáng)。因此，實(shí)際上應(yīng)稱之為PC可編 程序控制器。 至80年代，隨大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路等微電子技術(shù)的發(fā)展，以16位和 32位微處理器構(gòu)成的微機(jī)化PC得到了驚人的發(fā)展。使PC在概念、設(shè)計(jì)、性能、價格以及應(yīng)用等方面都有了新的突破。不僅控制功能增強(qiáng)，功耗和體積減小，成本下降，可靠性提高，編程和故障檢測更為靈活方便，而且隨著遠(yuǎn)程I/O和通信網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)處理以及圖象顯示

4、的發(fā)展，使PC向用于連續(xù)生產(chǎn)過程控制的方向發(fā)展，成為實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)自動化的一大支柱。www.91HMI.comwww.PLCwww.PLC1.1.1模塊式PLC的基本結(jié)構(gòu)www.91HMI.comwww PLCworld cn圖1-1PLC控制系統(tǒng)示意圖www.PLCwww.PLC1.2.1PLC的特點(diǎn)1. 編程方法簡單易學(xué)2. 功能強(qiáng)，性能價格比高3. 硬件配套齊全，用戶使用方便，適應(yīng)性強(qiáng)4. 可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)5. 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試工作量少6. 維修工作量小，維修方便7. 體積小，能耗低www.91HMI.comwww PLCworld cn1.2.2PLC的應(yīng)用領(lǐng)域1. 開關(guān)量邏

5、輯控制2. 運(yùn)動控制3. 閉環(huán)過程控制4. 數(shù)據(jù)處理5. 通信聯(lián)網(wǎng)www.PLCwww.PLC1.2 PLC的工作原理1.2.1邏輯運(yùn)算www.91HMI.comwww PLCworld cnwww.PLC1.2.2PLC的掃描工作過程www.91HMI.comwww PLCworld cn圖1-4OB1是用于循環(huán)處理的組織塊（主程序），起動完成后，不斷地循環(huán)調(diào)用OB1，OB1可以調(diào)用其它邏輯塊(FB、SFB、FC或SFC) ，或被中斷程序（組織塊）中斷。讀寫I/O模塊時，通過CPU內(nèi)部的輸入/輸出過程映像區(qū)批量輸入、批量輸出。執(zhí)行用戶程序時，CPU訪問輸入/輸出過程映像區(qū)。某一編程元件對應(yīng)的

6、過程映像位為1、0狀態(tài)時，稱該編程元件為ON、OFF。循環(huán)時間（Cycle time）是指操作系統(tǒng)執(zhí)行一次圖1-4所示的循環(huán)操作所需的時間， 又稱為掃描循環(huán)時間（Scan Cycle Time）或掃描周期。www.PLCwww.PLC1.2.2PLC的工作原理+= *異(步電動M機(jī)控制電路SB1)K*SB2FRKM圖1-3www.91HMI.comwww PLCworld cn圖1-5PLC外部接線圖與梯形圖A AN=I0.1 I0.2 Q4.0/接在左側(cè)母線上的I0.1的常開觸點(diǎn)/串聯(lián)的I0.2的常閉觸點(diǎn)/Q4.0的線圈梯形圖對應(yīng)的邏輯表達(dá)式I0=.1 4.0I0.0*Qwww.PLC第 章

7、 S7-300/400的硬件與組2.1 SIMATIC自動控制系統(tǒng)簡介2.1.1 SIMATIC自動化控制系統(tǒng)的組成1SIMATIC PLC(1) S7系列：傳統(tǒng)意義的PLC產(chǎn)品。S7-200：小型PLC。S7-300：模塊式中小型PLC，最多可以擴(kuò)展3個機(jī)架、32個模塊。S7-400：大型PLC，可以擴(kuò)展300多個模塊。(2) M7-300/400：可以作為CPU或功能模塊使用，具有AT兼容計(jì)算機(jī)的功能，可以用C、www.91HMI.comwww PLCworld cnC+或CFC等語言來編程。(3) C7：由S7-300 PLC、HMI（人機(jī)接口(4) WinAC：在PC上實(shí)現(xiàn)PLC的功能

8、，有2PROFIBUS-DP分布式I/O：ET 200 3PROFINET分布式IO操作I/O、通信和過程監(jiān)控系統(tǒng)組成。inAC 基本型、實(shí)時型和插槽型。4. SIMATIC HMI：TP、OP、MP、移動面板，組態(tài)軟件WinCC flexible。5. SIMATIC NET：西門子工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)。6. 標(biāo)準(zhǔn)工具STEP 7：對所有SIMATIC部件的硬件和通信連接組態(tài)、參數(shù)設(shè)置和編程，還有測試、啟動、維護(hù)、文件建檔、運(yùn)行和診斷等功能。2.1.2 全集成自動化統(tǒng)一的組態(tài)和編程，統(tǒng)一的數(shù)據(jù)管理，統(tǒng)一的通信www.PLC2.2 S7-300系列PLC2.2.1 S7-300 的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模塊化的中小

9、型PLC，功能最強(qiáng)的CPU的RAM 定時器和512個計(jì)數(shù)器，數(shù)字量最多65536點(diǎn)， S7-300由以下幾部分組成：中央處理單元(CPU) ，導(dǎo)軌(Rail)，電源模塊(PS)儲容量為512KB，有82個存儲器位，512個擬量通道最多4096個。信號模塊 (SM)，數(shù)字量I/O模塊(DI/DO)和模擬量I/O模塊(AI/AO)的總稱功能模塊 (FM)：計(jì)數(shù)器模塊、位置控制與檢測模塊、閉環(huán)控制模塊、稱重模塊等。通信處理器 (CP)：PROFIBUS、以太網(wǎng)、點(diǎn)對點(diǎn)、AS-i。接口模塊(IM)：連接機(jī)架或從站。CPU模塊有一個MPI(RS-4接口，有的有PROFIBUS-DP (RS-485)接口

10、、PROFINET（以太網(wǎng)）www.91HMI.comwww PLCworld cn接口、PtP(點(diǎn)對點(diǎn))串行通信接口。電源模塊通過U形總線連接器提供DC 5源，通過導(dǎo)線為CPU和信號模塊提供24V電源。最多3個擴(kuò)展機(jī)架(ER)，每個機(jī)架最多8個信號模塊、功能模塊或通信處理器。www.PLC2.2.2 CPU模塊的元件1. 狀態(tài)與故障顯示LEDSF（系統(tǒng)出錯/故障顯示，紅色）：CPU硬件故障或軟件錯誤時亮。BF（總線錯誤，紅色）。DC 5V（5V電源指示，綠色）：5V電源正常時亮。FRCE（強(qiáng)制，黃色）：至少有一個I/O被強(qiáng)制時亮。RUN（運(yùn)行方式，綠色）：CPU處于RUN狀態(tài)時亮；重新啟動時

11、以2Hz的頻率閃亮；HOLDwww.91HMI.com （單步、斷點(diǎn)）狀態(tài)時以0.5Hz的頻率閃亮。www PLCworld cnSTOP（黃色）：CPU處于STOP、HOLD狀態(tài)或重新啟動時常亮。2. CPU的操作模式（1） RUN-P(運(yùn)行-編程)位置：運(yùn)行時可以上載和下載用戶程序。（2） RUN (運(yùn)行)位置：執(zhí)行用戶程序，可以讀出用戶程序，但是不能下載。新的CPU已將RUN和RUN-P模式合并。（3） STOP（停止）位置：不執(zhí)行用戶程序，可以讀出和修改用戶程序。（4） MRES（清除存儲器）：將模式開關(guān)從STOP狀態(tài)搬到MRES位置兩次，“STOP”LED 從閃動到長亮，復(fù)位存儲區(qū)，

12、使CPU回到初始狀態(tài)。www.PLCwww.PLCwww.91HMI.comwww PLCworld cnwww.PLC2.2.3 CPU的存儲器1. PLC使用的物理存儲器：RAM、ROM、快閃存儲器（Flash EPROM） 和EEPROM，MMC卡。2. CPU的存儲區(qū)如圖所示。www.91HMI.comwww PLCworld cn2.2.4 S7-300 CPU模塊的分類1緊湊型CPU各CPU 31xC 均有計(jì)數(shù)、頻率測量和脈沖寬度調(diào)制功能。有的有定位功能。高速計(jì)數(shù)通道24個，314C有定位通道1個。性價比高。2. 標(biāo)準(zhǔn)型CPU：CPU 312、CPU 314、CPU 315-2DP

13、、CPU 315-2PN/DP、CPU 317-2DP、CPU 317-2PN/DP和CPU 319-3PN/DP。3. 技術(shù)功能型：具有智能技術(shù)和運(yùn)動控制功能，CPU 315T-2DP、CPU 317T-2DP。4. 寬溫型SIPLUS 戶外型CPU：-25°C 到+70°C。5. 故障安全型：CPU 315F-2DP、CPU 315F-2PN/DP、CPU 317F-2DP和CPU 317F-2PN/DP。www.PLCwww.PLC2.3 S7-400系列PLC2.3.1 S7-400的基本結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)模塊的尺寸為25(寬)×290(高)×210(深

14、)mm。用ET 200分布式I/O可以進(jìn)行遠(yuǎn)程擴(kuò)展，用于分布范圍很廣的系統(tǒng)。最多連接125個總線節(jié)點(diǎn)。使用光纜時與最后一個節(jié)點(diǎn)的距離為23km。2.3.2 S7-400的機(jī)架與接口模塊1. S7-400的機(jī)架（1） 通用機(jī)架UR1/UR2P總線：I/O總線，C（K）總線：通信總線w。ww PLCworld cn（2） 中央機(jī)架，CR2：108槽, 需要一個電源模塊和兩個CPU模塊。CR3是4槽的中央機(jī)架，有I/O總線和通信總線。（3） 擴(kuò)展機(jī)架ER1/ER2ER1和ER2是擴(kuò)展機(jī)架，分別有18槽和9槽，只有I/O總線。（4） UR2-H機(jī)架UR2-H機(jī)架用于在一個機(jī)架上配置一個完整的S7-40

15、0H冗余系統(tǒng)，每個均有自己的I/O。兩個電源模塊和兩個冗余CPU模塊。www.91HMI.comwww.PLCwww.PLC2. S7-400的接口模塊見表2-4，2.3.3S7-400H1.使用場合生產(chǎn)過程出現(xiàn)故障時，在幾秒鐘內(nèi)切換到替代系統(tǒng)。2.S7-400的結(jié)構(gòu)www.91HMI.comwww PLCworld cn按冗余方式設(shè)置，主要器件都是雙重的。3.S7-400冗余控制PLC的工作原理采用熱備用模式的主動冗余原理，在發(fā)生故障時，無擾動地自動切換。兩個控制器必須使用相同的用戶程序，自動地接收相同的數(shù)據(jù)塊、過程映像和相同的內(nèi)部數(shù)據(jù)。4.S7-400冗余控制PLC的編程和組態(tài)需要選擇S7

16、 H Syste軟件包www.PLCwww.PLC2.3.4 S7-400F/FH2.3.5 多CPU處理同時啟動，同時進(jìn)入停止，同步地執(zhí)行控制任務(wù)。www.91HMI.comwww PLCworld cn2.3.6 S7-400的CPU模塊和電源模塊1.CPU模塊面板上的指示燈的功能見表2-5所示。2. 存儲卡3. 后備電源www.PLCwww.PLC2.4 STEP 7編程軟件的安裝與使用STEP 7編程軟件可以對整個系統(tǒng)的進(jìn)行組態(tài)、編程和監(jiān)控。功能：硬件組態(tài)、編程硬件診斷網(wǎng)絡(luò)組態(tài)www.91HMI.comwww PLCworld cn2.4.1 STEP 7的版本與許可證密鑰基本版與專業(yè)

17、版，自動化許可證管理器的使用。本書光盤提供的軟件安裝后第1次使用時激活14天臨時許可證，可以采用Ghost備份C盤，14天后恢復(fù)C盤。www.PLCwww.PLC2.4.2 STEP 7的安裝操作系統(tǒng)應(yīng)為XP專業(yè)版，IE 6.0，內(nèi)存512M。安裝過程：接受許可協(xié)議的條款，選“典型的”安裝類型。選“否，以后再傳送許可證密匙”。可關(guān)閉“設(shè)置PG/PC接口”對話框，以后再設(shè)置。安裝完后重新啟動計(jì)算機(jī)，安裝PLCSIM。2.4.3 項(xiàng)目的創(chuàng)建用新項(xiàng)目向?qū)?chuàng)建項(xiàng)目直接創(chuàng)建項(xiàng)目項(xiàng)目的分層結(jié)構(gòu)www.91HMI.comwwworld cn2.4.4 STEP 7與PLC通信連接的組態(tài)PC/MPI適配器RS

18、-232C通信電纜MPI/DP卡：CP 5611、5613（PCI卡）、CP 5511或CP 5512（PCMCIA卡）。工業(yè)以太網(wǎng)卡CP 1512（PCMCIA卡）或CP 1612、1613（PCI卡）。PC/PG接口的組態(tài)。www.PLC2.5 硬件組態(tài)2.5.1 硬件組態(tài)概述硬件組態(tài)的任務(wù)：生成一個與實(shí)際的硬件系統(tǒng)完全相同的系統(tǒng)。2.5.2 S7-300的組態(tài)電源模塊、CPU和接口模塊固定放1、2、3號槽。2.5.3 I/0模塊的地址分配1. S7-300 SM模塊的地址分配0號機(jī)架的4號槽的數(shù)字量模塊的起始字節(jié)地址為0，每個槽位分配4個字節(jié)的地址。0號機(jī)架的4號槽從256號字節(jié)開始，每

19、個模擬量模塊占16B，一個通道占2B。2S7-400 信號模塊的地址1） 模塊地址與機(jī)架號和槽號無關(guān)。2） 自動統(tǒng)一分配主站和非智能DP從站模塊的地址。3） DI、DO、AI、AO分為4類，同類模塊的字節(jié)地址按組態(tài)的先后次序依次自動分配，可以修改。數(shù)字量I/O從0號字節(jié)開始，每塊模塊占4B。模擬量I/O模塊從512號字節(jié)開始，每點(diǎn)占2B。2.5.4 CPU模塊的參數(shù)設(shè)置時鐘脈沖字節(jié)、保持存儲器、密碼、中斷的設(shè)置。www.91HMI.comwww PLCworld cnwww.PLCwww.PLC2.6 信號模塊與功能模2.6.1 數(shù)字量輸入模塊輸入/輸出模塊統(tǒng)稱為信號模塊(SM)。前連接器插在

20、前蓋后面的凹槽內(nèi)。一個編碼元件與之嚙合，該連接器只能插入同類模塊。模塊的參數(shù)設(shè)置。2.輸入電路及技術(shù)參數(shù)www.91HMI.comwww PLCworld cn圖2-41 數(shù)字量DC輸入模塊圖2-42 數(shù)字量輸入模塊2. 數(shù)字量參數(shù)設(shè)置www.PLC2.6.2數(shù)字量輸出模塊www.91HMI.comwww PLCworld cnwww.PLC2.6.3模擬量輸入模塊www.91HMI.comwww PLCworld cn圖2-32 量程卡表2-9 模擬量輸入模塊的參數(shù)www.PLC參數(shù)數(shù)據(jù)積分時間/ms2.516.620100干擾抑制頻率/Hz400605010精度/bit (包括符號位)91

21、21214www.PLCSM331的測量方法和測量范圍通過設(shè)置SM331的測量參數(shù)可以選擇測量方法和測量范圍，但必須保證SM331的硬件結(jié)構(gòu)與之相適應(yīng)，否則模塊不能正常工作。模擬量模塊的底部都裝有量程www P模LCworld塊cn，調(diào)整量程塊的插入www.91HMI.com方位可以改變模塊的硬件結(jié)構(gòu)。SM331每兩個相鄰輸入通道公用一個量程塊， 構(gòu)成一個通道組。8×12位模塊有8個輸入通 道，配四個量程塊，分成四個通道組。下表給出了SM331，8×12位模塊的缺省設(shè)定：www.PLCwww.PLCSM331，8×12位模量程缺省設(shè)定www.91HMI.com量程

22、塊的設(shè)定可選擇的測量方式及范圍缺省 置A電壓：±1 000mV電阻：150，300，600 ，Pt100，Ni100熱電偶：N，E，J，K各型熱電偶的各種測量方法www PLCworld cn電壓：±1 000mVB電壓：±10V電壓：±10VC電流：±20mA（4線變送器）電流（4線）：4 20mAD電流：420mA（2線變送器）電流（2線）：4 20mAwww.PLC傳感器與模擬量輸模塊的接線1.與電壓型傳感器的連接如圖2.4所示：www.91HMI.comwww PLCworld cnwww.PLC2.與2線或4線電流變器的連接www.9

23、1HMI.comwww PLCworld cnwww.PLC3.與熱電阻的連接www.91HMI.comwww PLCworld cn4. 與熱電偶的連接5. 注意事項(xiàng)www.PLC2.6.4 根據(jù)模擬量輸入模塊的輸出值計(jì)算對應(yīng)的物理量單極性輸入模擬量滿量程對應(yīng)027648，雙極性輸入模擬量滿量程對應(yīng)-27648。見表2-23所示?！纠?-1】壓力變送器的量程為010MPa，輸出信號為420mA，模擬量輸入模塊的 量程為420mA，轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量為027648，設(shè)轉(zhuǎn)換后得到的數(shù)字為N，試求以kPa 為單位的壓力值。解：010MPa(010000kPa)對應(yīng)于轉(zhuǎn)換后的數(shù)字027 648，轉(zhuǎn)換公式

24、為P = 10000 ´ N / 27648（kPa）【例2-2】 某溫度變送器的量程為 100www PLCwo5rld0cn0，www.91HMI.com20 mA5000輸出信號為420mA，某模擬量輸入模塊將020mA的電流信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字027648，設(shè)轉(zhuǎn)換后得到的數(shù)字為N，求以0.1為單位的溫度值。單位為0.1的溫度值 10005000對應(yīng)于數(shù)字量553027648，根據(jù)比例關(guān)系（見圖2-34），得出溫度T的計(jì)算公式為T-10004 mA2764805530N圖2-34 模擬量與轉(zhuǎn)換值的關(guān)系www.PLCwww.PLC2.6.5模擬量輸出模塊www.91HMI.comwww

25、 PLCworld cn圖2-53模擬量輸出模塊電路電纜線QV和S+，Mnan和S-應(yīng)分別鉸接在一起。2.6.6 其他信號模塊1. EX系列數(shù)字量模擬量輸入/輸出模塊EX模塊在化工等行業(yè)使用。用于隔離外部的本質(zhì)-安全設(shè)備（用于有爆炸危險區(qū)域的傳感器和執(zhí)行器）與PLC非本質(zhì)-安全內(nèi)部回路。2. F系列數(shù)字量模擬量輸入/輸出模塊這些模塊具有故障安全運(yùn)行的集成安全功能，在ET 200M分布式I/O或S7-300F中使用。用于連接有爆炸危險區(qū)域的設(shè)備。www.PLCwww.PLC2.7 功能模塊2.8 ET 200分布式I/O1. ET 200S：分布式I/O系統(tǒng)。2. ET 200M：模塊化的分布式

26、I/O，采用S7-300全系列模塊，最多8個模塊。ET 200M戶外型溫度范圍-25°C到+60°C。S7-400作 CPU，可使用S7-300的模塊。性價比高。3. ET 200is：本質(zhì)安全系統(tǒng)，適用于有爆炸危險的區(qū)域。4. ET 200X：IP65/67的分布式I/O，可用于有粉末和水流噴濺的場合。www.91HMI.comwww PLCworld cn5ET 200eco：經(jīng)濟(jì)實(shí)用的I/O，IP67。6. ET 200R：適用于機(jī)器人，能抗焊接火花的飛濺。7. ET 200L：像明信片大小的小巧經(jīng)濟(jì)的分布式I/O。8. ET 200B：整體式的一體化分布式I/O。w

27、ww.PLCwww.PLC3 S700/400的編程語言與指令統(tǒng)3.1 S7-300/400的編程語言3.1.1 PLC編程語言的國際標(biāo)準(zhǔn)1) 指令表IL(Instruction list)：西門子稱為語句表STL。2) 結(jié)構(gòu)文本ST(Structured text)：西門子稱為結(jié)構(gòu)化控制語言（SCL）。3) 梯形圖LD(Ladder diagram)：西門子簡稱為LAD。4) 功能塊圖FBD (Function block diagram)。www.91HMI.comwww PLCworld cn5) 順序功能圖SFC(Sequential function chart)：西門子為S7 Gr

28、aph。www.PLC3.1.2 STEP 7 中的編程語言1. 梯形圖(LAD)：直觀易懂，適合于數(shù)字量邏輯控制。2. 語句表(STL)：功能比梯形圖強(qiáng)，類似于51系列單片機(jī)的匯編語言。3. 功能塊圖(FBD)：國內(nèi)很少使用。以上是3種基本編程語言，可以相互轉(zhuǎn)換。4順序功能圖(S7 Graph)，適應(yīng)于順序控制過程。www.91HMI.comwww PLCworld cn5. 結(jié)構(gòu)化控制語言(SCL)：適合于復(fù)雜的計(jì)算，或管理大量的數(shù)據(jù)等。以上對應(yīng)于IEC 6113-3的5種編程語言。6. S7 HiGraph：用狀態(tài)圖（state graphs）描述異步、非順序過程。7. S7 CFC編程

29、語言：連續(xù)功能圖，適于連續(xù)過程控制的編程。www.PLCwww.PLC8.編程語言的互換www.91HMI.comwww PLCworld cnwww.PLC3.2 S7-300/400 CPU的存儲區(qū)3.2.1 數(shù)制1. 二進(jìn)制數(shù)二進(jìn)制數(shù)的1位（bit）只能取0和1這兩個不同的值，用來表示開關(guān)量的兩種不同的狀態(tài)。ON/OFF，TURE/FALSE。二進(jìn)制常數(shù)：2#1111_0110_1001_0001。2. 十六進(jìn)制數(shù)十六進(jìn)制的16個數(shù)字：09和AF，每個占二進(jìn)制數(shù)的4位，W#16#23AF。3BCD碼www.91HMI.comwww PLCworld cnBCD碼用4位二進(jìn)制數(shù)表示一位十進(jìn)

30、制數(shù)，各位之間逢十進(jìn)一。最高4位用來表示符號，BCD碼字（16 位二進(jìn)制數(shù)）的范圍：999十進(jìn)制數(shù)291對應(yīng)的BCD碼為W#16#123，或2#09。0 0001 0010 0011。因?yàn)檫\(yùn)算規(guī)則是逢16進(jìn)1，十六進(jìn)制數(shù)W#16#123對應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)為W#16#1231×1622×1613291。www.PLC3.2.2 基本數(shù)據(jù)類型1. 位（bit）：BOOL型，例如I3.2，2#0，TRUE。2. 字節(jié)（Byte）：例如QB0，B#16#3A。3. 字(Word)：16位無符號數(shù)，例如W#16#13AF。4. 雙字（DWord）：32位無符號數(shù)。例如DW#16#35AF

31、023C。5. 整數(shù)（INT，Integer）：16位有符號數(shù)，補(bǔ)碼，最高位為符號位。632位整數(shù)（DINT，Double Integer）有符號數(shù)，補(bǔ)碼。最高位為符號位。www.91HMI.comwww PLCworld cnMSBLSB276IB0 IB1 IB2 IB3 IB4 IB554310圖3-5位數(shù)據(jù)的存放www.PLC732位浮點(diǎn)數(shù)浮點(diǎn)數(shù)又稱實(shí)數(shù)（REAL），可表示為1.m ´ 2E ，指數(shù)E是有符號數(shù)ANSI/IEEE標(biāo)準(zhǔn)浮點(diǎn)數(shù)1.m ´2e，e = E +127（1e254，8位正STEP 7中用小數(shù)表示浮點(diǎn)數(shù)。ANSI/IEEE 標(biāo)準(zhǔn)浮點(diǎn)數(shù)占用一個雙字

32、（32位）。）。浮點(diǎn)數(shù)的表示范圍為±1.175495 ´ 10±3.402 823 ´ 1038。-38www.91HMI.comwww PLCworld cn8.常數(shù)的表示方法L#為32位雙整數(shù)常數(shù)，例如L# +5。P#為地址指針常數(shù)，例如P#M2.0是M2.0的地址。S5T#是16位S5時間常數(shù)，格式為S5T# aD_bH_cM_dS_eMS。取值范圍為S5T#0S9990S。T#為32位IEC時間常數(shù)。只能用于語句表。C#為計(jì)數(shù)器常數(shù)（BCD碼），例如C#250。DATE是IEC日期常數(shù)：例如D#2004-1-15。TOD#是32位實(shí)時時間（Tim

33、e of day）常數(shù)，例如TOD#23:50:45.300。ASCII字符用單引號表示，例如ABC，每個ASCII字符占一個字節(jié)。www.PLC3.2.3 系統(tǒng)存儲器1. 過程映像輸入/輸出（I/Q），批量輸入、批量輸出。用PII/PIQ2. 內(nèi)部存儲器標(biāo)志位（M）存儲器區(qū)。3. 定時器（T）存儲器4. 計(jì)數(shù)器（C）存儲器5. 共享數(shù)據(jù)塊（DB）：時間值可以用二進(jìn)制或BCD碼方式讀取。計(jì)數(shù)值可以用二進(jìn)制或BCD碼方式讀取。景數(shù)據(jù)塊（DI）DB為共享數(shù)據(jù)塊，DB2. DBX2.3、DBB5、DBW10和DB DI為背景數(shù)據(jù)塊，DIX3.5、DIB2、DIW4和6外設(shè)I/O區(qū)（PI/PO）外設(shè)輸

34、入（PI）和外設(shè)輸出（PQ）區(qū)直接訪問本地的和分布式輸入模塊和輸出模塊。不能。www.91HMI.com 以位為單位訪問。www PLCworld cnI、Q、M、DB均可以按位、字節(jié)、字和雙字來存3.2.4 CPU中的寄存器1累加器（ACCUx）例如I0.0、IB0、IW0和ID0。S7-300有兩個32位累加器（ACCU1和ACCU2），S7-400有4個累加器（ACCU1ACCU4）。字節(jié)和字放在累加器的低端（2狀態(tài)字寄存器（16位）齊）。0未用BCRC1OS CC0OVSOTRARLOFCwww.PLC首次檢測位（FC)：一般不邏輯運(yùn)算結(jié)果(RLO)：狀態(tài)字的第1位稱為邏輯運(yùn)算結(jié)果。狀

35、態(tài)位（STA）：與位邏輯指令中的位的狀態(tài)相同?；蛭唬∣R）：或位暫存邏輯“與”的操作結(jié)果，以便進(jìn)行后面的邏輯“或”運(yùn)算。溢出位（OV）：算術(shù)運(yùn)算或比較指令執(zhí)行時出現(xiàn)錯誤，OV被置1。溢出狀態(tài)保持位（OS）：用于保存OV位。條件碼 1（CC1）和條件碼0（CC0）：用于表示算術(shù)運(yùn)算或邏輯運(yùn)算的結(jié)果與0的大小關(guān)系、比較指令的執(zhí)行結(jié)果或移位指令的移出位狀態(tài)。二進(jìn)制結(jié)果位BR：對應(yīng)于梯形圖中的ENO輸出的能流。如果功能被正確執(zhí)行，BR位與ENO均為 1；執(zhí)行出錯時BR位為 0。www.91HMI.comwww PLCworld cn3數(shù)據(jù)塊寄存器DB和DI寄存器分別用來保存打開的共享數(shù)據(jù)塊和背景數(shù)據(jù)塊

36、的編號。www.PLC3.3 位邏輯指令位邏輯指令用于二進(jìn)制數(shù)3.3.1 觸點(diǎn)指令1. 觸點(diǎn)與線圈邏輯運(yùn)算，位邏輯運(yùn)算的結(jié)果簡稱為R。A( A AN O) A= A= A AN=A（And，與）指令：串聯(lián)的常開觸點(diǎn)。O (Or，或)指令：并聯(lián)的常開觸點(diǎn)。AN (And Not，與非)指令：串聯(lián)的常閉觸點(diǎn)。ON (Or Not，或非)指令：并聯(lián)的常閉觸點(diǎn)。賦值（輸出）指令“=”將RLO寫入地址位，與線圈相對應(yīng)。運(yùn)算優(yōu)先級：先“與”后“或”。www PLCworld cnI 0.0I 0.1I 0.2I 0.3L 20.0L 20.0Q 4.3L 20.0I 3.4Q 4.6www.91HMI.c

37、omI0.0I0.1I0.3Q4.3I0.2I3.4Q4.6+I0.2)*=.0*I0.1(I0.3Q4.3+ I0.5+*I0.2=Q4.3I0.0*M0.3M9.1www.PLC4中線輸出指令A(yù) AN= A A=I0.0 I0.1 M0.1 M0.1 I0.3 Q4.3www.91HMI.comwww PLCworld cnwww.PLCPOS與NEG相當(dāng)于一個觸點(diǎn)，檢測方框上面的元件的邊沿。M0.0為邊沿存儲位，用于保持上一掃描周期的狀態(tài)?！纠?-1】設(shè)計(jì)故障信息顯示電路，故障信號I0.0為1時Q4.0控制的指示燈以1Hz的頻率閃爍。操作人員按復(fù)位按鈕I0.1后，如果故障已經(jīng)消失，指示燈

38、熄滅。如果沒有消失，指示燈www PLCworld cn轉(zhuǎn)為常亮，直至故障消失。www.91HMI.comwww.PLCSET與CLR（Clear）指令狀態(tài)或0狀態(tài)。RLO置位或復(fù)位，緊接在它們后面的賦語句中的地址將變?yōu)?SET= M0.2 CLR= Q4.7/將RLO置位/M0.2的線圈“通電”/將RLO復(fù)位/Q4.7的線圈“斷電”3.4 定時器與計(jì)數(shù)器指令3.4.1 定時器指令www.91HMI.comwww PLCworld cn1.定時器的種類存儲區(qū)每個定時器有一個16位的字和一個二進(jìn)制位。www.PLC2.定時器字的表示方法。www.91HMI.comwww PLCworld cn時

39、間基準(zhǔn)代碼為00、01、10和11時，對應(yīng)10ms、100ms、1s和10s。可以按下列的形式將時間預(yù)置值裝入累加器的低位字：(1) 直接裝入上圖格式的十六進(jìn)制數(shù)。(2) S5T#aH bM cS dMS，S5T#18S，S5T#1800S。www.PLC3脈沖定時器脈沖定時器相當(dāng)于上升沿觸發(fā)的單穩(wěn)態(tài)電路。定時期間當(dāng)前值不斷 1。每種定時器有兩種表示方式。設(shè)置輸入端S：在其上升沿將設(shè)定值寫入當(dāng)前值寄存器。TV：預(yù)置值輸入端； R：復(fù)位輸入端； Q：定時器位輸出端BI：輸出不帶時基的十六進(jìn)制格式BCD：輸出BCD格式的當(dāng)前時間值和時基。www.91HMI.comwww PLCworld cn各變

40、量均可以使用I、Q、M、L、D存儲區(qū)。www.PLC4擴(kuò)展的脈沖定時器起動信號脈沖寬度可以定時時間短5接通延時定時器使用最多www.91HMI.comwww PLCworld cnwww.PLC6保持型接通延時定時器起動信號脈沖寬度可以比定時時間短，不能用線圈斷電的方法復(fù)位，必須用復(fù)位信號來復(fù)位。7斷開延時定時器www.91HMI.comwww PLCworld cn圖3-46 沖水控制電路www.PLCwww.PLC3.4.2 計(jì)數(shù)器指令1計(jì)數(shù)器的存儲器區(qū)每個計(jì)數(shù)器有一個16位的字和一個二進(jìn)制位。計(jì)數(shù)值的范圍為09。CU：加計(jì)數(shù)脈沖輸入；www.91HMI.comwww PLCworld c

41、nS：其上升沿將計(jì)數(shù)器的預(yù)置值裝入累加器的低字； PV：預(yù)置值；Q：位輸出； CV：二進(jìn)制計(jì)數(shù)當(dāng)前值； CV_BCD：十進(jìn)制計(jì)數(shù)當(dāng)前值。設(shè)置計(jì)數(shù)值線圈SC輸入的上升沿，預(yù)置值被送入指定的計(jì)數(shù)器。CU線圈為加計(jì)數(shù)線圈，在I0.0的上升沿，如果計(jì)數(shù)值小于999，計(jì)數(shù)值加1。 R為復(fù)位線圈。計(jì)數(shù)值大于0時計(jì)數(shù)器位（即輸出Q）為1；計(jì)數(shù)值為0時，計(jì)數(shù)器位亦為0。www.PLC在減計(jì)數(shù)輸入信號CD的上計(jì)數(shù)值大于0時計(jì)數(shù)器位沿，如果計(jì)數(shù)值大于0，計(jì)數(shù)值減1。輸出Q）為1；www.91HMI.comwww PLCworld cnwww.PLC3.5 數(shù)據(jù)處理指令3.5.1 裝入指令與傳送1裝入指令與傳送指令

42、令裝入（L，Load）指令將源操作數(shù)裝入累加器1，而累加器1原有的數(shù)據(jù)移入累加器2。 傳送（T，Transfer）指令將累加器1中的內(nèi)容寫入目的存儲區(qū)中，累加器1的內(nèi)容不變。裝入與傳送指令可以對字節(jié)、字、雙字?jǐn)?shù)據(jù)迸行操作。尋址方式是指令取得操作數(shù)的方式。T#2S只能用于語句表，S5T#2S可用于指令表和梯形圖。2立即尋址的裝入與傳送指令立即尋址的操作數(shù)直接在指令中，下面是使用立即尋址的例子。-35L#5 W#16#3E4F2#0001_1001_1110_001025.38 ABCD T#1M20S S5T#2STOD#12:30:3.0 D#2004-2-3 C#50P#M5.6L L L

43、L L L L L L L LLwww.91HMI.comwww PLCworld cnwww.PLC3. 直接尋址的裝入與傳送指令直接尋址在指令中直接給出存儲器或寄存器的區(qū)域、長度和位置：4. 存儲器間接尋址在存儲器間接尋址指令中，給出一個作地址指針的存儲器，該存儲器的內(nèi)容是操作數(shù)所在存儲單元的地址。定時器（T）、計(jì)數(shù)器（C）、數(shù)據(jù)塊（DB）、功能塊（FB）和功能（FC）的編號范圍小于65 535，使用字指針。3124 2316 158 70其它地址使用雙字指針，其中第02位w（ww xPLxCwxorl）d cn 為被尋址地址中位的編號（07），第318位為被尋址地址的字節(jié)的編號（0655

44、35）。訪問一個字、宇節(jié)或雙字存儲器時，指針的位編號應(yīng)為0，例如P#Q20.0。www.91HMI.comL T L L TAP#4.0DBD10QBDBD 10P#4.3/QB4的地址指針在雙字DBD10中LDMLD 44/存儲器位M4.3的地址指針在雙字LD4中P#4.0的值為20000 0000 0000 0000 0000 0000 0010 0000。P#4.3的值為20000 0000 0000 0000 0000 0000 0010 0011。www.PLC0000 00000000 0bbbbbbb bbbbbbbb bxxxwww.PLC5寄存器間接尋址地址寄存器AR1和AR

45、2的內(nèi)容加上偏移量形成地址指針，指向數(shù)值所在的存儲單元。地址指針的第02位（xxx）為被尋址地址中位的編號（07），第318位為被尋址地址的字節(jié)的編號（065535）。第2426位（rrr）為被尋址地址的區(qū)域標(biāo)識號，第31位x = 0為區(qū)域內(nèi)間接尋址，第31位x = 1為區(qū)域間的間接尋址。（1）存儲區(qū)內(nèi)部間接尋址：存儲區(qū)的類型在指令中給出，第2426位（rrr）和第31位為0。指針常數(shù)P5.0對應(yīng)的二進(jìn)制數(shù)為20000 0000 0000 0000 0000 0000 0010 1000。L LAR1 A=LP#5.0MAR1, P#2.3QAR1, P#0.2 DBWAR1, P#18.0/

46、AR1中的P#5.0加偏移量P#2.3，對M7.3操作/邏ww輯w PL運(yùn)Cwor算ld cn的結(jié)果送Q5.2/將DBW23裝入累加器1www.91HMI.com（2）區(qū)域間寄存器間接尋址：地址指針中的第2426位為存儲區(qū)域標(biāo)識符rrr，第31位為1。訪問字節(jié)、字或雙字時，指針中的位地址編號應(yīng)為0。L LAR1TP#M6.0WAR1, P#50.0/將累加器1的內(nèi)容傳送到存儲器字MW56P#M6.0對應(yīng)的二進(jìn)制數(shù)為2#1000 0011 0000 0000 0000 0000 0011 0000。3124 2316 158 70www.PLCx000 0rrr0000 0bbbbbbb bbb

47、bbbbb bxxxwww.PLC6裝入時間值或計(jì)數(shù)值LLCT5C167. 地址寄存器的裝入與傳送指令不經(jīng)過累加器1，與地址寄存器AR1和AR2交換數(shù)據(jù)。用得不多。8. 梯形圖中的傳送指令I(lǐng)0.6MOVE ENENOINMW22OUTMW10圖3-53傳送指令www.91HMI.comwww PLCworld cn3.5.2 比較指令梯形圖中的方框比較指令在梯形圖中相當(dāng)于一個常開觸點(diǎn)，可以比較整數(shù)（I）、雙整數(shù)（D）和浮點(diǎn)數(shù)（R）。語句表中的比較指令用于比較累加器1與累加器2中的數(shù)據(jù)大小，被比較的數(shù)的數(shù)據(jù)類型應(yīng) 該相同。如果比較的條件滿足，則RLO為1，否則為0。L L>R=MD42.3

48、45E+02Q4.2/如果MD4 > 2.345E+02，則Q4.2為1www.PLCwww.91HMI.comwww PLCworld cnwww.PLCI0.6Q4.1MUL_INOTSENENOwww.91HMI.com1000010000MW10IN1IN2OUTwww PLCworld cn3.6數(shù)學(xué)運(yùn)算指令3.6.1 整數(shù)與浮點(diǎn)數(shù)數(shù)學(xué)運(yùn)算指令例：IW10/MW14DB1.DBW2L L/ITIW10MW14DB1.DBW2/累加器1低字中的運(yùn)算結(jié)果傳送到DB1的DBW2中www.PLCwww.PLC（10000 ´ N）/ 27648 （kPa）A/D轉(zhuǎn)換后，AIW

49、中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為雙整0中?！纠?-7】壓力計(jì)算公式為P 運(yùn)算時一定要先乘后除。假kPa為單位的運(yùn)算結(jié)果在MW，存放在MD6中，以www.91HMI.comwww PLCworld cnwww.PLCwww.91HMI.comwww PLCworld cn浮點(diǎn)數(shù)三角函數(shù)指令的輸入值為弧度，角度值乘以p/180轉(zhuǎn)換為弧度值。www.PLCwww.91HMI.comwww PLCworld cn用指令中的參數(shù)<number>來指定移位位數(shù)，16位移位指令為015，32位移位指令為032。如果<number>等于0，移位指令被當(dāng)作NOP（空操作）指令來處理。L SSITMW4 6MW8/累加器1低字中的有符號數(shù)右移6位，結(jié)果仍在累加器1/累加器1低字中的運(yùn)算結(jié)果傳送到MW8中www.PLCwww.91HMI.comwww PLCworld cnwww.PLCwww.91HMI.comwww PLCworld cn用或運(yùn)算