S7-200主機(jī)和位操作指令

1、第第4講講 S7-200主機(jī)和位操作指令主機(jī)和位操作指令 一、教學(xué)目的一、教學(xué)目的1熟悉熟悉S7-200主機(jī)與主要功能主機(jī)與主要功能2掌握掌握S7-200的內(nèi)部器件與編址方法的內(nèi)部器件與編址方法3掌握位操作指令的使用方法掌握位操作指令的使用方法二、教學(xué)方式與學(xué)時(shí)二、教學(xué)方式與學(xué)時(shí)課堂講解、設(shè)計(jì)分析、學(xué)生練習(xí)，3學(xué)時(shí)三、教學(xué)內(nèi)容三、教學(xué)內(nèi)容1S7-200主機(jī)類型主機(jī)類型2S7-200的內(nèi)部器件與編址方式的內(nèi)部器件與編址方式3編程語(yǔ)言與編程原則編程語(yǔ)言與編程原則4位操作指令編程練習(xí)位操作指令編程練習(xí)四、思考題四、思考題1S7-200系列系列PLC有哪些主機(jī)單元？有哪些主機(jī)單元？2如何知道如何知道S

2、7-200主機(jī)的工作狀態(tài)？主機(jī)的工作狀態(tài)？3CPU224XP有哪兩種具體型號(hào)規(guī)格，各有哪兩種具體型號(hào)規(guī)格，各適應(yīng)什么類型的負(fù)載？適應(yīng)什么類型的負(fù)載？4CPU22X系列系列PLC的用戶程序下載到的用戶程序下載到PLC中存放在什么存儲(chǔ)器中，掉電后是中存放在什么存儲(chǔ)器中，掉電后是否會(huì)丟失？否會(huì)丟失？S7-200主機(jī)與相關(guān)設(shè)備主機(jī)與相關(guān)設(shè)備v主機(jī)（基本）單元、擴(kuò)展單元、編程設(shè)備、人機(jī)操作界面、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等 。S7-200主機(jī)類型主機(jī)類型v 第3代產(chǎn)品CPU22X有CPU221、CPU222、CPU224、CPU224XP、CPU2265種基本型號(hào)。S7-200主機(jī)結(jié)構(gòu)主機(jī)結(jié)構(gòu)S7-200工作狀態(tài)指示工作

3、狀態(tài)指示在主機(jī)單元的前面板上有3個(gè)發(fā)光二極管，用來顯示PLC的工作狀態(tài) 綠色指示燈亮綠色指示燈亮，表示運(yùn)行狀態(tài)；紅色指示燈亮紅色指示燈亮，表示停機(jī)狀態(tài)；在標(biāo)有標(biāo)有SF指示燈亮指示燈亮?xí)r表示系統(tǒng)發(fā)生故障，PLC停止工作。S7-200工作方式工作方式S7-200 CPU有兩種工作方有兩種工作方式：運(yùn)行方式（式：運(yùn)行方式（RUN）和）和停機(jī)方式（停機(jī)方式（STOP）。）。（1）用工作方式開關(guān)改變工作方式）用工作方式開關(guān)改變工作方式工作方式開關(guān)有工作方式開關(guān)有3個(gè)擋位：個(gè)擋位：STOP、TERM（Terminal）、）、RUN。在。在PLC和編程器不聯(lián)通的情況下，如果工作方式開關(guān)和編程器不聯(lián)通的情況下

4、，如果工作方式開關(guān)放在放在STOP或或TERM位置時(shí)，電源上電后，位置時(shí)，電源上電后，CPU自動(dòng)進(jìn)入停機(jī)自動(dòng)進(jìn)入停機(jī)方式；如果工作方式開關(guān)放在方式；如果工作方式開關(guān)放在RUN位置時(shí)，電源上電后，位置時(shí)，電源上電后，CPU自動(dòng)進(jìn)入運(yùn)行方式。自動(dòng)進(jìn)入運(yùn)行方式。S7-200工作方式工作方式S7-200 CPU有兩種工作方式：運(yùn)行方式（有兩種工作方式：運(yùn)行方式（RUN）和）和停機(jī)方式（停機(jī)方式（STOP）。）。（2）用編程軟件改變工作方式）用編程軟件改變工作方式把把CPU模塊上的方式開關(guān)放到模塊上的方式開關(guān)放到TERM（暫態(tài)）或（暫態(tài)）或RUN位置時(shí)，位置時(shí)，允許允許STEP7- Micro/WIN3

5、2軟件設(shè)置軟件設(shè)置CPU工作方式，選擇主工作方式，選擇主菜單菜單PLCRUN或者或者PLCSTOP即可改變即可改變CPU的工作方式。的工作方式。（3）在程序中用）在程序中用STOP指令改變工作方式指令改變工作方式在程序中執(zhí)行一個(gè)在程序中執(zhí)行一個(gè)STOP指令，指令，CPU由由RUN方式進(jìn)入方式進(jìn)入STOP方方式。式。CPU224引腳排列引腳排列（AC/DC/繼電器輸出型）CPU224XP引腳排列引腳排列（AC/DC/繼電器輸出型）2點(diǎn)模擬量點(diǎn)模擬量輸入輸入1點(diǎn)模擬量輸點(diǎn)模擬量輸出（出（I或或V）CPU224XP主機(jī)和擴(kuò)展單元地址分配主機(jī)和擴(kuò)展單元地址分配數(shù)據(jù)類型（編程時(shí)不能超出范圍）數(shù)據(jù)類型（編

6、程時(shí)不能超出范圍）字符串、布爾型（0或1）、整數(shù)型和實(shí)數(shù)型（浮點(diǎn)數(shù)）。整數(shù)型數(shù)包括16位符號(hào)整數(shù)（INT）和32位符號(hào)整數(shù)（DINT）。實(shí)數(shù)型數(shù)據(jù)采用32位單精度表示。編程時(shí)，常數(shù)書寫方式編程時(shí)，常數(shù)書寫方式十進(jìn)制十進(jìn)制常數(shù)：直接書寫數(shù)字，如常數(shù)：直接書寫數(shù)字，如1234；十六進(jìn)十六進(jìn)制常數(shù)：前面加制常數(shù)：前面加16#，如，如16#3AC6 ；二進(jìn)制二進(jìn)制常數(shù)：前面加常數(shù)：前面加2#，如，如2#1010 0001 1110 0000 ；ASCII碼：加單引號(hào)，如碼：加單引號(hào)，如ABCD；字符串字符串：加雙引號(hào)，如：加雙引號(hào)，如“Show”；實(shí)數(shù)實(shí)數(shù)（浮點(diǎn)數(shù)）：采用科學(xué)記號(hào)表示法，如（浮點(diǎn)數(shù)）：

7、采用科學(xué)記號(hào)表示法，如+1.175495E-38（正數(shù)），（正數(shù)），-1.175495E+38（負(fù)數(shù)）。（負(fù)數(shù)）。編址方式（指令中使用）編址方式（指令中使用）S7-200內(nèi)部為每一種元件分配一個(gè)存儲(chǔ)區(qū)間，并用字母區(qū)分。內(nèi)部為每一種元件分配一個(gè)存儲(chǔ)區(qū)間，并用字母區(qū)分。數(shù)字量數(shù)字量輸入輸入I；數(shù)字量；數(shù)字量輸出輸出Q模擬量模擬量輸入輸入AI；模擬量；模擬量輸出輸出AQV表示表示變量變量存儲(chǔ)器；存儲(chǔ)器；M表示表示內(nèi)部標(biāo)志內(nèi)部標(biāo)志位存儲(chǔ)器；位存儲(chǔ)器；SM表示表示特殊標(biāo)志特殊標(biāo)志位存儲(chǔ)器位存儲(chǔ)器L表示局部存儲(chǔ)器；表示局部存儲(chǔ)器；T表示表示定時(shí)器定時(shí)器；C表示表示計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器；HC表示表示高速計(jì)數(shù)器高速計(jì)

8、數(shù)器；S表示表示順序控制順序控制存儲(chǔ)器；存儲(chǔ)器；AC表示累加器。表示累加器。存儲(chǔ)器的單位可以是存儲(chǔ)器的單位可以是位（位（bit）、字節(jié)（、字節(jié)（Byte）、字（）、字（Word）、雙字）、雙字（Double Word），所以編址方式也分為位、字節(jié)、字、雙字編址。），所以編址方式也分為位、字節(jié)、字、雙字編址。 位、字節(jié)、字、雙字編址及關(guān)系位、字節(jié)、字、雙字編址及關(guān)系（1）位編址位編址。 （區(qū)域）字節(jié)號(hào)（區(qū)域）字節(jié)號(hào).位號(hào)，如位號(hào)，如I0.0；Q0.0；I1.2。（2）字節(jié)編址字節(jié)編址。（區(qū)域）。（區(qū)域）B（字節(jié)號(hào)），如（字節(jié)號(hào)），如IB0表示由表示由I0.0I0.7這這8位組成的字節(jié)。位組成的字

9、節(jié)。（3）字編址字編址。（區(qū)域）。（區(qū)域）W（起始字節(jié)號(hào)），且最高有效字節(jié)（起始字節(jié)號(hào)），且最高有效字節(jié)為起始字節(jié)。例如為起始字節(jié)。例如VW0表示由表示由VB0和和VB1這這2字節(jié)組成的字字節(jié)組成的字（其中，（其中，VB0為字的高位字節(jié)，為字的高位字節(jié)， VB1為字的低位字節(jié)）。為字的低位字節(jié)）。（4）雙字編址雙字編址。（區(qū)域）。（區(qū)域）D（起始字節(jié)號(hào)），且最高有效字節(jié)（起始字節(jié)號(hào)），且最高有效字節(jié)為起始字節(jié)。例如為起始字節(jié)。例如VD0表示由表示由VB0VB3這這4字節(jié)組成的雙字，字節(jié)組成的雙字，其中其中VB0是是VD0中的最高字節(jié)內(nèi)容。中的最高字節(jié)內(nèi)容。位和字節(jié)之間的關(guān)系位和字節(jié)之間的關(guān)系如

10、如IB0表示由表示由I0.0I0.7這這8位組成的字節(jié)。位組成的字節(jié)。字節(jié)、字、雙字之間的關(guān)系字節(jié)、字、雙字之間的關(guān)系1輸入映像寄存器（輸入繼電器輸入映像寄存器（輸入繼電器I）每1個(gè)“輸入繼電器”線圈都與相應(yīng)的PLC輸入端相連（如“輸入繼電器” I0.0的線圈與PLC的輸入端子0.0相連），當(dāng)外部開關(guān)信號(hào)閉合，則“輸入繼電器的線圈”得電，在程序中其常開觸點(diǎn)就閉合，常閉觸點(diǎn)就斷開。S7-200內(nèi)部器件及編址內(nèi)部器件及編址輸入繼電器編址范圍輸入繼電器編址范圍S7-200輸入繼電器區(qū)域有IB0IB15共16個(gè)字節(jié)的存儲(chǔ)單元,按位存取的地址編號(hào)范圍為I0.0I15.7。如CPU224的基本單元輸入為1

11、4點(diǎn)，需占用28=16位，即占用IB0和IB1兩個(gè)字節(jié)。而I1.6、I1.7因沒有實(shí)際輸入而未使用，用戶程序中不可使用。S7-200內(nèi)部器件及編址內(nèi)部器件及編址2.輸出繼電器輸出繼電器每1個(gè)“輸出繼電器”線圈都與相應(yīng)的PLC輸出相關(guān)，并有無數(shù)對(duì)常開和常閉觸點(diǎn)供編程時(shí)使用。如輸出繼電器Q0.0有1對(duì)常開觸點(diǎn)與PLC輸出端子0.0相連）用于驅(qū)動(dòng)負(fù)載。S7-200內(nèi)部器件及編址內(nèi)部器件及編址輸出繼電器編址范圍輸出繼電器編址范圍輸出繼電器區(qū)域有QB0QB15共16個(gè)字節(jié)的存儲(chǔ)單元，按位存取的地址編號(hào)范圍為Q0.0Q15.7。如CPU224的基本單元輸出為10點(diǎn)，需占用28=16位，即占用QB0和QB1

12、兩個(gè)字節(jié)。而I1.2I1.7因沒有實(shí)際輸入而未使用，用戶程序中不可使用。S7-200內(nèi)部器件及編址內(nèi)部器件及編址3全局變量存儲(chǔ)器（全局變量存儲(chǔ)器（V）:同名變量在主程序和子程同名變量在主程序和子程序中為同一個(gè)變量序中為同一個(gè)變量. 對(duì)于CPU221和CPU222，尋址范圍為VB0VB2047；對(duì)于CPU224，尋址范圍為VB0VB8191；對(duì)于CPU224XP 和CPU226，尋址范圍為VB0VB10239。數(shù)據(jù)塊空間（V區(qū)）具有斷電保持功能（缺省為電容保持，也可選電池保持）。S7-200內(nèi)部器件及編址內(nèi)部器件及編址4內(nèi)部標(biāo)志位存儲(chǔ)器（內(nèi)部標(biāo)志位存儲(chǔ)器（M） 內(nèi)部標(biāo)志位存儲(chǔ)器在PLC中沒有輸入

13、/輸出端與之對(duì)應(yīng)，其線圈的通斷狀態(tài)只能在程序內(nèi)部用指令驅(qū)動(dòng)，其觸點(diǎn)不能直接驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載，只能在程序內(nèi)部驅(qū)動(dòng)輸出繼電器的線圈，再用輸出繼電器的觸點(diǎn)去驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載。內(nèi)部標(biāo)志位存儲(chǔ)器按位存取的地址范圍為M0.0M31.7共32個(gè)字節(jié)。 S7-200內(nèi)部器件及編址內(nèi)部器件及編址5特殊標(biāo)志位存儲(chǔ)器（特殊標(biāo)志位存儲(chǔ)器（SM） SM0.0：運(yùn)行監(jiān)視。當(dāng)：運(yùn)行監(jiān)視。當(dāng)PLC處于運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，處于運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，SM0.0始終為始終為“1”狀態(tài)。狀態(tài)。SM0.1：初始化脈沖。在：初始化脈沖。在PLC首次掃描程序時(shí)，首次掃描程序時(shí)，SM0.1線圈接通一個(gè)掃描周線圈接通一個(gè)掃描周期，因此期，因此SM0.1的觸點(diǎn)常用于調(diào)用

14、初始化程序等。的觸點(diǎn)常用于調(diào)用初始化程序等。SM0.3：開機(jī)進(jìn)入：開機(jī)進(jìn)入RUN方式時(shí)，接通（方式時(shí)，接通（ON）一個(gè)掃描周期，可用在啟動(dòng)操）一個(gè)掃描周期，可用在啟動(dòng)操作之前，給設(shè)備提前預(yù)熱。作之前，給設(shè)備提前預(yù)熱。SM0.4：占空比為：占空比為50%的分脈沖（的分脈沖（0.5分低電平，分低電平，0.5分高電平）。分高電平）。SM0.5：占空比為：占空比為50%的秒脈沖（的秒脈沖（0.5秒低電平，秒低電平，0.5秒高電平）。秒高電平）。SM0.6：掃描時(shí)鐘，：掃描時(shí)鐘，1個(gè)掃描周期閉合，另一個(gè)為個(gè)掃描周期閉合，另一個(gè)為OFF，循環(huán)交替。，循環(huán)交替。SMB28：存儲(chǔ)模擬電位器：存儲(chǔ)模擬電位器0的

15、輸入值（取值范圍的輸入值（取值范圍0255）。）。SMB29：存儲(chǔ)模擬電位器：存儲(chǔ)模擬電位器1的輸入值（取值范圍的輸入值（取值范圍0255）。）。6局部變量存儲(chǔ)器（局部變量存儲(chǔ)器（L） 局部變量存儲(chǔ)器局部變量存儲(chǔ)器L和全局變量存儲(chǔ)器和全局變量存儲(chǔ)器V十分相似，主要區(qū)別在于十分相似，主要區(qū)別在于全局變量全局變量V是全局有效，即同一個(gè)變量可以被任何程序（主程是全局有效，即同一個(gè)變量可以被任何程序（主程序、子程序和中斷程序）訪問。而局部變量只是局部（如某一序、子程序和中斷程序）訪問。而局部變量只是局部（如某一子程序）有效，即變量只和特定的程序相關(guān)聯(lián)。子程序）有效，即變量只和特定的程序相關(guān)聯(lián)。S7-2

16、00有有64個(gè)字節(jié)的局部變量存儲(chǔ)器，按位存取的地址編號(hào)范個(gè)字節(jié)的局部變量存儲(chǔ)器，按位存取的地址編號(hào)范圍為圍為L(zhǎng)0.0L63.7。7定時(shí)器（定時(shí)器（T） S7-200有有1ms 、10ms和和100ms三種定時(shí)精度的定時(shí)器，定時(shí)三種定時(shí)精度的定時(shí)器，定時(shí)器地址編號(hào)范圍為器地址編號(hào)范圍為T0T255。8計(jì)數(shù)器（計(jì)數(shù)器（C） S7-200有增計(jì)數(shù)、減計(jì)數(shù)、增有增計(jì)數(shù)、減計(jì)數(shù)、增/減計(jì)數(shù)三種類型的計(jì)數(shù)器，計(jì)數(shù)減計(jì)數(shù)三種類型的計(jì)數(shù)器，計(jì)數(shù)器地址編號(hào)范圍為器地址編號(hào)范圍為C0C255。9高速計(jì)數(shù)器高速計(jì)數(shù)器(HC) 對(duì)于對(duì)于CPU221和和CPU222，支持的高速計(jì)數(shù)器有，支持的高速計(jì)數(shù)器有HC0、HC3

17、、HC4、HC5；對(duì)于；對(duì)于CPU224、CPU224XP和和CPU226，支持全，支持全部部6個(gè)高速計(jì)數(shù)器個(gè)高速計(jì)數(shù)器HC0HC5。1梯形圖梯形圖(LAD)編程語(yǔ)言編程語(yǔ)言梯形圖編程語(yǔ)言是一種圖形語(yǔ)言，是由若干圖形符號(hào)的組合。梯形圖編程語(yǔ)言是一種圖形語(yǔ)言，是由若干圖形符號(hào)的組合。不同廠家的不同廠家的PLC, 其梯形圖符號(hào)是不一樣的。其梯形圖符號(hào)是不一樣的。S7-200編程語(yǔ)言編程語(yǔ)言2語(yǔ)句表語(yǔ)句表(STL)編程語(yǔ)言編程語(yǔ)言語(yǔ)句表語(yǔ)句表(Statement List)編程語(yǔ)言是一種類似于計(jì)算機(jī)的匯編程語(yǔ)言是一種類似于計(jì)算機(jī)的匯編語(yǔ)言，用助記符來表示各種指令的功能。不同廠家的編語(yǔ)言，用助記符來表

18、示各種指令的功能。不同廠家的PLC，其助記符一般不同。其助記符一般不同。LD I0.0O Q0.0AN I0.1= Q0.0S7-200編程語(yǔ)言編程語(yǔ)言3功能塊圖功能塊圖(FBD)編程語(yǔ)言編程語(yǔ)言這是一種由邏輯功能符號(hào)組成的功能塊來表達(dá)命令這是一種由邏輯功能符號(hào)組成的功能塊來表達(dá)命令的圖形語(yǔ)言，這種編程語(yǔ)言基本上沿用了半導(dǎo)體邏的圖形語(yǔ)言，這種編程語(yǔ)言基本上沿用了半導(dǎo)體邏輯電路的邏輯方塊圖，有數(shù)字電路基礎(chǔ)的人員很容輯電路的邏輯方塊圖，有數(shù)字電路基礎(chǔ)的人員很容易掌握。易掌握。S7-200編程語(yǔ)言編程語(yǔ)言（1）LD（Load）：裝載常開觸頭指令，對(duì)應(yīng)梯形圖從左側(cè)）：裝載常開觸頭指令，對(duì)應(yīng)梯形圖從左側(cè)

19、母線開始，連接動(dòng)合觸頭。母線開始，連接動(dòng)合觸頭。（2）LDN(Load Not)：裝載常閉觸頭指令，對(duì)應(yīng)梯形圖從左：裝載常閉觸頭指令，對(duì)應(yīng)梯形圖從左側(cè)母線開始，連接動(dòng)斷觸頭。側(cè)母線開始，連接動(dòng)斷觸頭。（3）A(And)：常開觸頭與操作指令，用于動(dòng)合觸頭串聯(lián)。：常開觸頭與操作指令，用于動(dòng)合觸頭串聯(lián)。（4）AN(And Not)：常閉觸頭與操作指令，用于動(dòng)斷觸頭串：常閉觸頭與操作指令，用于動(dòng)斷觸頭串聯(lián)。聯(lián)。（5）O(Or)：常開觸頭或操作指令，用于動(dòng)合觸頭并聯(lián)。：常開觸頭或操作指令，用于動(dòng)合觸頭并聯(lián)。（6）ON(Or Not)：常閉觸頭或操作指令，用于動(dòng)斷觸頭并聯(lián)。：常閉觸頭或操作指令，用于動(dòng)斷觸

20、頭并聯(lián)。（7）=(Out)：線圈輸出指令。：線圈輸出指令。位操作指令位操作指令(語(yǔ)名表語(yǔ)名表STL)位操作指令位操作指令(梯形圖梯形圖LAD)位操作指令編程舉例位操作指令編程舉例塊或指令編程舉例塊或指令編程舉例棧操作指令棧操作指令(語(yǔ)名表使用語(yǔ)名表使用)邏輯堆棧指令邏輯堆棧指令LPS（Logic Push），邏輯讀棧指令），邏輯讀棧指令LRD(Logic Read)和邏輯彈棧指令和邏輯彈棧指令 LPP(Logic Pop)。LPS將斷點(diǎn)地址壓入棧區(qū)，棧區(qū)內(nèi)容自動(dòng)下移（原棧底內(nèi)容丟將斷點(diǎn)地址壓入棧區(qū)，棧區(qū)內(nèi)容自動(dòng)下移（原棧底內(nèi)容丟失）。失）。LRD將存儲(chǔ)器棧區(qū)頂部的內(nèi)容讀入程序的地址指針寄存將存儲(chǔ)器棧區(qū)頂部的內(nèi)容讀入程序的地址指針寄存器，棧區(qū)內(nèi)容保持不變。器，棧區(qū)內(nèi)容保持不變。LPP將棧的內(nèi)容依次按照后進(jìn)先出的將棧的內(nèi)容依次按照后進(jìn)先出的原則彈出，將棧頂內(nèi)容彈入程序的地址指針寄存器，棧的其它原則彈出，將棧頂內(nèi)容彈入程序的地址指針