可編程序控制器(西門子S7-200)

1、可編程序控制器可編程序控制器 第第1919章章19.1 19.1 PLCPLC的基本結(jié)構(gòu)與工作原理的基本結(jié)構(gòu)與工作原理19.2 PLC19.2 PLC程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)19.3 PLC19.3 PLC的的指令系統(tǒng)指令系統(tǒng)19.4 19.4 應(yīng)用舉例應(yīng)用舉例第第1919章章 可編程序控制器可編程序控制器學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)l理解可編程序控制器的基本結(jié)構(gòu)和工作原理；理解可編程序控制器的基本結(jié)構(gòu)和工作原理；l理解可編程序控制器程序設(shè)計(jì)的基本編程方法；理解可編程序控制器程序設(shè)計(jì)的基本編程方法；l熟悉常用的編程指令，了解常用的熟悉常用的編程指令，了解常用的PLCPLC的功能指令；的功能指令；l學(xué)會(huì)使用

2、梯形圖編制簡(jiǎn)單的程序。學(xué)會(huì)使用梯形圖編制簡(jiǎn)單的程序。19.1 PLC19.1 PLC的基本結(jié)構(gòu)與工作原理的基本結(jié)構(gòu)與工作原理 可編程序控制器（可編程序控制器（PLC）是結(jié)合繼電接觸器控制）是結(jié)合繼電接觸器控制和計(jì)算機(jī)技術(shù)而不斷發(fā)展完善起來的一種自動(dòng)控制裝和計(jì)算機(jī)技術(shù)而不斷發(fā)展完善起來的一種自動(dòng)控制裝置，具有編程簡(jiǎn)單、使用方便、通用性強(qiáng)、可靠性高、置，具有編程簡(jiǎn)單、使用方便、通用性強(qiáng)、可靠性高、體積小、易于維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，在自動(dòng)控制領(lǐng)域應(yīng)用得十體積小、易于維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，在自動(dòng)控制領(lǐng)域應(yīng)用得十分廣泛。分廣泛。 目前已從小規(guī)模的單機(jī)順序控制發(fā)展到過程控制、目前已從小規(guī)模的單機(jī)順序控制發(fā)展到過程控制、運(yùn)動(dòng)控

3、制等諸多領(lǐng)域。運(yùn)動(dòng)控制等諸多領(lǐng)域。 繼電接觸器控制系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜，繼電接觸器控制系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜，容易掌握等優(yōu)點(diǎn)，在自動(dòng)控制領(lǐng)域發(fā)揮了巨大的作用；容易掌握等優(yōu)點(diǎn)，在自動(dòng)控制領(lǐng)域發(fā)揮了巨大的作用；但是，這種控制也存在著功能簡(jiǎn)單、硬接線復(fù)雜、可但是，這種控制也存在著功能簡(jiǎn)單、硬接線復(fù)雜、可靠性差、體積和重量大等缺點(diǎn)?？啃圆?、體積和重量大等缺點(diǎn)。19.1.1 PLC的基本結(jié)構(gòu)的基本結(jié)構(gòu)PLC從結(jié)構(gòu)形式上可分為整體式和模塊式兩大類，其從結(jié)構(gòu)形式上可分為整體式和模塊式兩大類，其邏輯結(jié)構(gòu)則基本相同。邏輯結(jié)構(gòu)則基本相同。整體式整體式PLC一般由一般由CPU、I/O端子、顯示面板、存儲(chǔ)端

4、子、顯示面板、存儲(chǔ)器和電源等組成，各部分集成為一個(gè)整體，通常微器和電源等組成，各部分集成為一個(gè)整體，通常微型小型型小型PLC如西門子如西門子S7-200系列都是整體式結(jié)構(gòu)；而系列都是整體式結(jié)構(gòu)；而模塊式模塊式PLC一般由一般由CPU模塊、模塊、I/O模塊、存儲(chǔ)器模塊、模塊、存儲(chǔ)器模塊、電源模塊、底板和機(jī)架等組成，如西門子電源模塊、底板和機(jī)架等組成，如西門子S7-300/400系列系列PLC。不論哪種結(jié)構(gòu)類型的不論哪種結(jié)構(gòu)類型的PLC，都屬于總線式開放結(jié)構(gòu)，都屬于總線式開放結(jié)構(gòu)，其其I/O可根據(jù)用戶需要進(jìn)行擴(kuò)展和組合。可根據(jù)用戶需要進(jìn)行擴(kuò)展和組合。CPUCPU輸入接口輸入接口輸出接口輸出接口存儲(chǔ)

5、器存儲(chǔ)器電源電源外圍接口外圍接口編程設(shè)備編程設(shè)備PLCPLC的基本結(jié)構(gòu)的基本結(jié)構(gòu) 與通用計(jì)算機(jī)的與通用計(jì)算機(jī)的CPU一樣，一樣，PLC中中CPU也是整個(gè)系也是整個(gè)系統(tǒng)的核心部件，統(tǒng)的核心部件，CPU在很大程度上決定了在很大程度上決定了PLC的整的整體性能，如控制規(guī)模、工作速度和內(nèi)存容量等。體性能，如控制規(guī)模、工作速度和內(nèi)存容量等。CPU主要用來運(yùn)行用戶程序，監(jiān)控輸入主要用來運(yùn)行用戶程序，監(jiān)控輸入/輸出接口狀輸出接口狀態(tài)，作出邏輯判斷和進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。即讀取輸入變態(tài)，作出邏輯判斷和進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。即讀取輸入變量，完成用戶指令規(guī)定的各種操作，將結(jié)果送到輸量，完成用戶指令規(guī)定的各種操作，將結(jié)果送到輸出端

6、，并響應(yīng)外部設(shè)備（如編程器、打印機(jī)、條碼出端，并響應(yīng)外部設(shè)備（如編程器、打印機(jī)、條碼掃描儀等）的請(qǐng)求以及進(jìn)行各種內(nèi)部診斷等。掃描儀等）的請(qǐng)求以及進(jìn)行各種內(nèi)部診斷等。1 1、CPUCPUCPU模塊一般都有相應(yīng)的狀態(tài)指示燈，如電源指示、模塊一般都有相應(yīng)的狀態(tài)指示燈，如電源指示、運(yùn)行停止指示、輸入運(yùn)行停止指示、輸入/輸出指示和故障指示等。輸出指示和故障指示等?？偩€接口用于擴(kuò)展連接總線接口用于擴(kuò)展連接I/O模塊或特殊功能模塊，內(nèi)模塊或特殊功能模塊，內(nèi)存接口用于外部存儲(chǔ)器，存接口用于外部存儲(chǔ)器，外設(shè)接口用于連接編程器外設(shè)接口用于連接編程器等外部設(shè)備，通信接口則等外部設(shè)備，通信接口則用于通信。此外，用于通

7、信。此外，CPU模模塊上還有用來設(shè)定工作方塊上還有用來設(shè)定工作方式和內(nèi)存區(qū)等的設(shè)定開關(guān)。式和內(nèi)存區(qū)等的設(shè)定開關(guān)。 2 2、存儲(chǔ)器、存儲(chǔ)器 PLC的內(nèi)部存儲(chǔ)器分為系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器和用的內(nèi)部存儲(chǔ)器分為系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器和用戶程序及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。系統(tǒng)程序相當(dāng)于個(gè)人計(jì)算戶程序及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。系統(tǒng)程序相當(dāng)于個(gè)人計(jì)算機(jī)的操作系統(tǒng)，能夠完成機(jī)的操作系統(tǒng)，能夠完成PLC設(shè)計(jì)者規(guī)定的各種設(shè)計(jì)者規(guī)定的各種工作。系統(tǒng)程序由可編程序控制器生產(chǎn)廠家設(shè)計(jì)工作。系統(tǒng)程序由可編程序控制器生產(chǎn)廠家設(shè)計(jì)并固化在并固化在ROM（只讀存儲(chǔ)器）中，用戶不能讀取。（只讀存儲(chǔ)器）中，用戶不能讀取。用戶程序由用戶設(shè)計(jì)，使用戶程序由用戶設(shè)計(jì)，使PLC完

8、成用戶要求的特完成用戶要求的特定功能。用戶程序及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器主要存放用戶編定功能。用戶程序及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器主要存放用戶編制的應(yīng)用程序及各種暫存數(shù)據(jù)和中間結(jié)果。制的應(yīng)用程序及各種暫存數(shù)據(jù)和中間結(jié)果。 3 3、輸入輸出電路、輸入輸出電路輸入模塊和輸出模塊簡(jiǎn)稱為輸入模塊和輸出模塊簡(jiǎn)稱為I/O模塊，是聯(lián)系外部設(shè)備模塊，是聯(lián)系外部設(shè)備與與CPU的橋梁。的橋梁。輸入模塊用來接收和采集輸入信號(hào)：數(shù)字量（或稱開輸入模塊用來接收和采集輸入信號(hào)：數(shù)字量（或稱開關(guān)量）輸入模塊用來接收來自按鈕、選擇開關(guān)、數(shù)字關(guān)量）輸入模塊用來接收來自按鈕、選擇開關(guān)、數(shù)字撥碼開關(guān)、限位開關(guān)、接近開關(guān)、光電開關(guān)、壓力繼撥碼開關(guān)、限位開關(guān)、接近

9、開關(guān)、光電開關(guān)、壓力繼電器等的數(shù)字量信號(hào)；模擬量輸入模塊接收來自電位電器等的數(shù)字量信號(hào)；模擬量輸入模塊接收來自電位器、測(cè)速發(fā)電機(jī)和各種變送器提供的連續(xù)變化的模擬器、測(cè)速發(fā)電機(jī)和各種變送器提供的連續(xù)變化的模擬量電流電壓信號(hào)。一般輸入電路都設(shè)有濾波電路。量電流電壓信號(hào)。一般輸入電路都設(shè)有濾波電路。數(shù)字量輸出模塊用來控制接觸器、電磁閥、電磁鐵、數(shù)字量輸出模塊用來控制接觸器、電磁閥、電磁鐵、指示燈、數(shù)字顯示裝置和報(bào)警裝置等設(shè)備，模擬量輸指示燈、數(shù)字顯示裝置和報(bào)警裝置等設(shè)備，模擬量輸出模塊用來控制調(diào)節(jié)閥、變頻器等執(zhí)行裝置。出模塊用來控制調(diào)節(jié)閥、變頻器等執(zhí)行裝置。編程裝置是用來對(duì)編程裝置是用來對(duì)PLC進(jìn)行

10、編程和設(shè)置各種參數(shù)的。進(jìn)行編程和設(shè)置各種參數(shù)的。4 4、編程裝置、編程裝置S7-200 PLC編程有兩種方法：編程有兩種方法：一是采用手持式編程器，體一是采用手持式編程器，體積小，價(jià)格便宜，便于現(xiàn)場(chǎng)積小，價(jià)格便宜，便于現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試和維護(hù)；調(diào)試和維護(hù)；另一種方法是采用安裝有另一種方法是采用安裝有STEP7-Micro/WIN編程軟件編程軟件的計(jì)算機(jī)和連接計(jì)算機(jī)與的計(jì)算機(jī)和連接計(jì)算機(jī)與PLC的的PC/PPI通信電纜。通信電纜。5. 5.電源電源 可編程序控制器使用可編程序控制器使用220V交流電源或交流電源或24V直流直流電源。電源。 通過各種外圍接口，通過各種外圍接口，PLC可以與編程器、計(jì)算機(jī)、可

11、以與編程器、計(jì)算機(jī)、PLC、變頻器、變頻器、EEPROM寫入器和打印機(jī)等連接，寫入器和打印機(jī)等連接，總線擴(kuò)展接口用來擴(kuò)展總線擴(kuò)展接口用來擴(kuò)展I/O模塊和智能模塊等。模塊和智能模塊等。6. 6. 外圍接口外圍接口19.1.2 PLC的基本工作原理的基本工作原理可編程序控制器有兩種工作模式，即可編程序控制器有兩種工作模式，即RUN（運(yùn)行）模（運(yùn)行）模式和式和STOP（停止）模式。（停止）模式。 PLC通電后，需要對(duì)硬件和軟件做一些初始化的工作。通電后，需要對(duì)硬件和軟件做一些初始化的工作。為了使為了使PLC的輸出及時(shí)地響應(yīng)各種輸入信號(hào)，初始化的輸出及時(shí)地響應(yīng)各種輸入信號(hào)，初始化后反復(fù)不停地分階段處理

12、各種不同的任務(wù)，這種周而后反復(fù)不停地分階段處理各種不同的任務(wù)，這種周而復(fù)始的循環(huán)工作方式稱為復(fù)始的循環(huán)工作方式稱為掃描工作方式掃描工作方式。 讀取輸入讀取輸入執(zhí)行用戶程序執(zhí)行用戶程序智能模塊通信智能模塊通信通信信息處理通信信息處理自診斷檢查自診斷檢查修改輸出修改輸出RUNRUN狀態(tài)狀態(tài)讀取輸入讀取輸入智能模塊通信智能模塊通信通信信息處理通信信息處理自診斷檢查自診斷檢查修改輸出修改輸出一個(gè)掃描一個(gè)掃描周期周期STOPSTOP狀態(tài)狀態(tài)PLCPLC的循環(huán)掃描工作方式的循環(huán)掃描工作方式RUNRUN模式下，模式下，S7-S7-200PLC200PLC按序循環(huán)執(zhí)行按序循環(huán)執(zhí)行下述任務(wù)：下述任務(wù)：1 1、讀

13、取外部狀態(tài)、讀取外部狀態(tài)2 2、執(zhí)行用戶程序、執(zhí)行用戶程序3 3、響應(yīng)通訊請(qǐng)求、響應(yīng)通訊請(qǐng)求4 4、內(nèi)部診斷、內(nèi)部診斷5 5、刷新輸出、刷新輸出STOPSTOP模式下模式下，除用戶程序不執(zhí)行外，其余任務(wù)依然執(zhí)行。除用戶程序不執(zhí)行外，其余任務(wù)依然執(zhí)行。在此狀態(tài)下，可下載用戶程序及設(shè)置系統(tǒng)。在此狀態(tài)下，可下載用戶程序及設(shè)置系統(tǒng)。上述的任務(wù)序列稱為上述的任務(wù)序列稱為PLCPLC的一個(gè)掃描周期的一個(gè)掃描周期一個(gè)掃描周期中與用戶有關(guān)的三階段一個(gè)掃描周期中與用戶有關(guān)的三階段輸入采樣階段輸入采樣階段 依次地讀入所有輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并將它們存入依次地讀入所有輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并將它們存入I/OI/O映象映象區(qū)中

14、的相應(yīng)單元內(nèi)。區(qū)中的相應(yīng)單元內(nèi)。 輸入采樣結(jié)束后，轉(zhuǎn)入用戶程序執(zhí)行和輸出刷新階段。在輸入采樣結(jié)束后，轉(zhuǎn)入用戶程序執(zhí)行和輸出刷新階段。在這兩個(gè)階段中，即使輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)發(fā)生變化，這兩個(gè)階段中，即使輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)發(fā)生變化，I/OI/O映象映象區(qū)中的相應(yīng)單元的狀態(tài)和數(shù)據(jù)也不會(huì)改變。區(qū)中的相應(yīng)單元的狀態(tài)和數(shù)據(jù)也不會(huì)改變。 因此，如果輸入是脈沖信號(hào)，則該脈沖信號(hào)的寬度必須大因此，如果輸入是脈沖信號(hào)，則該脈沖信號(hào)的寬度必須大于一個(gè)掃描周期，才能保證在任何情況下，該輸入均能被于一個(gè)掃描周期，才能保證在任何情況下，該輸入均能被讀入。讀入。 用戶程序執(zhí)行階段用戶程序執(zhí)行階段 PLCPLC總是按由上而下的順序依次

15、地掃描用戶程序。在掃描總是按由上而下的順序依次地掃描用戶程序。在掃描每一條梯形圖時(shí)，并按先左后右、先上后下的順序進(jìn)行邏每一條梯形圖時(shí)，并按先左后右、先上后下的順序進(jìn)行邏輯運(yùn)算，邏輯運(yùn)算的結(jié)果存于映象區(qū)。輯運(yùn)算，邏輯運(yùn)算的結(jié)果存于映象區(qū)。 上面的邏輯運(yùn)算其運(yùn)算結(jié)果會(huì)對(duì)下面的邏輯運(yùn)算起作用；上面的邏輯運(yùn)算其運(yùn)算結(jié)果會(huì)對(duì)下面的邏輯運(yùn)算起作用；相反，下面的邏輯運(yùn)算其運(yùn)算結(jié)果只能到下一個(gè)掃描周期相反，下面的邏輯運(yùn)算其運(yùn)算結(jié)果只能到下一個(gè)掃描周期才能對(duì)上面的邏輯運(yùn)算起作用。才能對(duì)上面的邏輯運(yùn)算起作用。輸出刷新階段輸出刷新階段 當(dāng)掃描用戶程序結(jié)束后，當(dāng)掃描用戶程序結(jié)束后，PLCPLC就進(jìn)入輸出刷新階段。在此

16、就進(jìn)入輸出刷新階段。在此期間，期間，CPUCPU按照存在按照存在I/OI/O映象區(qū)的運(yùn)算結(jié)果，刷新所有對(duì)應(yīng)映象區(qū)的運(yùn)算結(jié)果，刷新所有對(duì)應(yīng)的輸出鎖存電路，再經(jīng)輸出電路驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的外設(shè)。這時(shí)，的輸出鎖存電路，再經(jīng)輸出電路驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的外設(shè)。這時(shí)，才是才是PLCPLC的真正輸出。的真正輸出。 PLCPLC的工作特點(diǎn)的工作特點(diǎn) 所有輸入信號(hào)在程序處理前統(tǒng)一讀入，并在程序處理過程所有輸入信號(hào)在程序處理前統(tǒng)一讀入，并在程序處理過程中不再變化。而程序處理的結(jié)果也是在掃描周期的最后時(shí)中不再變化。而程序處理的結(jié)果也是在掃描周期的最后時(shí)段統(tǒng)一輸出。其工作特點(diǎn)是將一個(gè)連續(xù)的過程分解成若干段統(tǒng)一輸出。其工作特點(diǎn)是將一個(gè)連續(xù)

17、的過程分解成若干靜止的狀態(tài)，極類似放映電影的原理。便于面向?qū)ο蟮乃检o止的狀態(tài)，極類似放映電影的原理。便于面向?qū)ο蟮乃季S。維。 PLCPLC僅在掃描周期的起始時(shí)段讀取外部輸入狀態(tài)，該時(shí)段僅在掃描周期的起始時(shí)段讀取外部輸入狀態(tài)，該時(shí)段相對(duì)較短，抗輸入信號(hào)串入的干擾極為有利。相對(duì)較短，抗輸入信號(hào)串入的干擾極為有利。 這種方式對(duì)于高速變化的過程可能漏掉變化的信號(hào)，也會(huì)這種方式對(duì)于高速變化的過程可能漏掉變化的信號(hào)，也會(huì)帶來系統(tǒng)響應(yīng)的滯后。為克服上述問題，可利用立即輸入帶來系統(tǒng)響應(yīng)的滯后。為克服上述問題，可利用立即輸入輸出、脈沖捕獲、高速計(jì)數(shù)器或中斷技術(shù)。輸出、脈沖捕獲、高速計(jì)數(shù)器或中斷技術(shù)。掃描工作方式

18、對(duì)程序執(zhí)行的影響掃描工作方式對(duì)程序執(zhí)行的影響q I0.0I0.0代表外部的按紐，當(dāng)按紐動(dòng)作后，左面的程序只需要代表外部的按紐，當(dāng)按紐動(dòng)作后，左面的程序只需要一個(gè)掃描周期就可完成對(duì)一個(gè)掃描周期就可完成對(duì)M0.4M0.4的刷新，而右面的程序要經(jīng)的刷新，而右面的程序要經(jīng)過四個(gè)掃描周期才能完成對(duì)過四個(gè)掃描周期才能完成對(duì)M0.4M0.4的刷新。的刷新。q 在掃描周期極為短的情況下（在掃描周期極為短的情況下（100ms100ms），無時(shí)序配合要求，），無時(shí)序配合要求，感覺不到這兩段程序執(zhí)行的的差異。感覺不到這兩段程序執(zhí)行的的差異。q 在有時(shí)序配合的情況下，這種差異要引起注意。在有時(shí)序配合的情況下，這種差異

19、要引起注意。 PLC PLC這種循環(huán)掃描工作方式對(duì)于高速變化的過程可這種循環(huán)掃描工作方式對(duì)于高速變化的過程可能漏掉變化的信號(hào)，也會(huì)帶來系統(tǒng)響應(yīng)的滯后，可以能漏掉變化的信號(hào)，也會(huì)帶來系統(tǒng)響應(yīng)的滯后，可以采用立即輸入輸出、脈沖捕獲、高速計(jì)數(shù)器或中斷技采用立即輸入輸出、脈沖捕獲、高速計(jì)數(shù)器或中斷技術(shù)等。術(shù)等。指指PLCPLC外部輸入和輸出端子數(shù)外部輸入和輸出端子數(shù)。通常小型機(jī)有幾。通常小型機(jī)有幾十點(diǎn)，中型機(jī)有幾百個(gè)點(diǎn)，而大型機(jī)超過千點(diǎn)。十點(diǎn)，中型機(jī)有幾百個(gè)點(diǎn)，而大型機(jī)超過千點(diǎn)。 用來衡量用來衡量PLCPLC所能存儲(chǔ)用戶程序的多少。所能存儲(chǔ)用戶程序的多少。 指掃描指掃描10001000步用戶程序所需的

20、時(shí)間步用戶程序所需的時(shí)間，以，以ms/ms/千步千步為單位。有時(shí)也用掃描一步指令的時(shí)間計(jì)為單位。有時(shí)也用掃描一步指令的時(shí)間計(jì), ,如如 s/ s/步。步。4. 4. 指令系統(tǒng)條數(shù)指令系統(tǒng)條數(shù) PLC PLC 具有基本指令和高級(jí)指令，指令的種類和數(shù)具有基本指令和高級(jí)指令，指令的種類和數(shù)量越多，其軟件功能越強(qiáng)。量越多，其軟件功能越強(qiáng)。5. 5. 編程元件的種類和數(shù)量編程元件的種類和數(shù)量 編程元件是指輸入繼電器、輸出繼電器、輔助繼編程元件是指輸入繼電器、輸出繼電器、輔助繼電器、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器、通用電器、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器、通用“字字”寄存器、數(shù)據(jù)寄寄存器、數(shù)據(jù)寄存器及特殊功能繼電器等，其種類和數(shù)量的多少

21、是衡存器及特殊功能繼電器等，其種類和數(shù)量的多少是衡量量 PLC PLC 硬件功能強(qiáng)弱的一個(gè)指標(biāo)。硬件功能強(qiáng)弱的一個(gè)指標(biāo)。 PLC PLC 內(nèi)部?jī)?nèi)部“繼電器繼電器”是存儲(chǔ)是存儲(chǔ) 器的存儲(chǔ)單元。當(dāng)寫器的存儲(chǔ)單元。當(dāng)寫入該單元邏輯狀態(tài)為入該單元邏輯狀態(tài)為“1 1”時(shí)，則表示相應(yīng)繼電器的時(shí)，則表示相應(yīng)繼電器的線圈接通，其動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開。所以線圈接通，其動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開。所以 PLC PLC 內(nèi)部這些繼電器稱為內(nèi)部這些繼電器稱為“軟軟”繼電器。繼電器。此外，不同此外，不同PLCPLC還有其他一些指標(biāo)，如編程語言及編程還有其他一些指標(biāo)，如編程語言及編程手段、輸入手段、輸入/ /輸出方

22、式、特殊功能模塊種類、自診斷、輸出方式、特殊功能模塊種類、自診斷、監(jiān)控、主要硬件型號(hào)、工作環(huán)境及電源等級(jí)等。監(jiān)控、主要硬件型號(hào)、工作環(huán)境及電源等級(jí)等。 S7-200 CN CPU家族性能指家族性能指標(biāo)標(biāo)19.2 PLC19.2 PLC程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)18.2.1 PLC編程語言與程序結(jié)構(gòu)編程語言與程序結(jié)構(gòu)IEC(IEC(國(guó)際電工委員會(huì)國(guó)際電工委員會(huì)) 1994) 1994年年5 5月公布的可編程序控制月公布的可編程序控制器標(biāo)準(zhǔn)器標(biāo)準(zhǔn)(IEC1131)(IEC1131)的第三部分的第三部分(IEC1131-3)(IEC1131-3)編程語言部分編程語言部分說明了說明了5 5種編程語言的表

23、達(dá)方式，即順序功能圖種編程語言的表達(dá)方式，即順序功能圖(Sequential Function chart)(Sequential Function chart)，梯形圖，梯形圖(Ladder Diagram)(Ladder Diagram)，功能塊圖功能塊圖(Function Block Diagram)(Function Block Diagram)，指令表，指令表(Instruction (Instruction List)List)和結(jié)構(gòu)文本和結(jié)構(gòu)文本(Structured Text)(Structured Text)。S7-200S7-200的編程軟件的編程軟件中，用戶可以選用中，用

24、戶可以選用梯形圖梯形圖、功能塊圖功能塊圖和和語句表語句表三種編三種編程語言。程語言。 SIMATICSIMATIC指令是西門子公司為其產(chǎn)品所設(shè)計(jì)的指令指令是西門子公司為其產(chǎn)品所設(shè)計(jì)的指令體系，為體系，為S7-200 S7-200 提供了以下三種編程語言：提供了以下三種編程語言： 梯形圖（梯形圖（Ladder diagramLadder diagram） 功能塊圖（功能塊圖（Function block diagramFunction block diagram） 指令表（指令表（Instruction listInstruction list）其中梯形圖和功能塊圖與其中梯形圖和功能塊圖與IEC

25、1131-3IEC1131-3基本兼容，而基本兼容，而指令表在指令表在SIMATICSIMATIC中稱之為語句表（中稱之為語句表（Statement ListStatement List）簡(jiǎn)稱簡(jiǎn)稱STLSTL。在程序編輯中，為用戶同時(shí)提供了在程序編輯中，為用戶同時(shí)提供了SIMATICSIMATIC和和IEC1131-3IEC1131-3兩種體系供選擇。兩種體系供選擇。LADLAD及程序結(jié)構(gòu)示意及程序結(jié)構(gòu)示意LADLAD的編程要點(diǎn)的編程要點(diǎn)LADLAD由觸點(diǎn)、線圈和功能塊三元素組成。由觸點(diǎn)、線圈和功能塊三元素組成。由這三元素組成的獨(dú)立電路稱為網(wǎng)絡(luò)（由這三元素組成的獨(dú)立電路稱為網(wǎng)絡(luò)（NETWORK

26、NETWORK）網(wǎng)絡(luò)左右兩側(cè)的垂直母線代表電源（網(wǎng)絡(luò)左右兩側(cè)的垂直母線代表電源（S7S7系列省去右系列省去右側(cè)母線）。側(cè)母線）。觸點(diǎn)接通，觸點(diǎn)接通，“電流電流”才能從左至右流經(jīng)功能塊和線才能從左至右流經(jīng)功能塊和線圈，產(chǎn)生相應(yīng)的操作和動(dòng)作。圈，產(chǎn)生相應(yīng)的操作和動(dòng)作。功能塊設(shè)有功能塊設(shè)有ENEN和和ENOENO端，端，只有只有“電流電流”流進(jìn)流進(jìn)ENEN端功端功能塊才能執(zhí)行相關(guān)的操作，僅當(dāng)操作無誤能塊才能執(zhí)行相關(guān)的操作，僅當(dāng)操作無誤“電流電流”才會(huì)流出才會(huì)流出ENOENO端，導(dǎo)致后續(xù)的動(dòng)作或操作。端，導(dǎo)致后續(xù)的動(dòng)作或操作。邏輯運(yùn)算從左至右執(zhí)行，各網(wǎng)絡(luò)從上到下執(zhí)行。邏輯運(yùn)算從左至右執(zhí)行，各網(wǎng)絡(luò)從上到

27、下執(zhí)行。STLSTL及程序結(jié)構(gòu)示意及程序結(jié)構(gòu)示意STLSTL的編程要點(diǎn)的編程要點(diǎn)STLSTL類似匯編語言。編制的程序簡(jiǎn)潔，可實(shí)現(xiàn)類似匯編語言。編制的程序簡(jiǎn)潔，可實(shí)現(xiàn)LADLAD和和FBDFBD難以實(shí)現(xiàn)的功能。難以實(shí)現(xiàn)的功能。STLSTL中可不加入中可不加入NETWORKNETWORK標(biāo)識(shí)，為便于與標(biāo)識(shí)，為便于與LADLAD相互的相互的轉(zhuǎn)換，須正確加入上述標(biāo)識(shí)。轉(zhuǎn)換，須正確加入上述標(biāo)識(shí)。FBDFBD及程序結(jié)構(gòu)示意及程序結(jié)構(gòu)示意FBDFBD的特點(diǎn)的特點(diǎn)類似數(shù)字邏輯的門電路。類似數(shù)字邏輯的門電路。除邏輯運(yùn)算外，其余的功能塊與除邏輯運(yùn)算外，其余的功能塊與LADLAD沒有差別。沒有差別。部分部門和單位習(xí)

28、慣用方塊圖表示邏輯關(guān)系，適合部分部門和單位習(xí)慣用方塊圖表示邏輯關(guān)系，適合使用這種語言。使用這種語言。西門子西門子LOGOLOGO！產(chǎn)品使用該語言。！產(chǎn)品使用該語言。S7-200 PLCS7-200 PLC的程序結(jié)構(gòu)的程序結(jié)構(gòu) S7-200 CPU S7-200 CPU的控制程序由的控制程序由主程序主程序、子程序子程序和和中中斷程序斷程序組成。組成。1 1、主程序、主程序主程序主程序OB1OB1是程序的主體，每一個(gè)項(xiàng)目都必須并且是程序的主體，每一個(gè)項(xiàng)目都必須并且只能有一個(gè)主程序，在主程序中可以調(diào)用子程序和只能有一個(gè)主程序，在主程序中可以調(diào)用子程序和中斷程序。中斷程序。主程序通過指令控制整個(gè)應(yīng)用程

29、序的執(zhí)行，每次主程序通過指令控制整個(gè)應(yīng)用程序的執(zhí)行，每次CPUCPU掃描都要執(zhí)行一次主程序。掃描都要執(zhí)行一次主程序。STEP 7 MicroWinSTEP 7 MicroWin的的程序編輯器可以選擇不同的程序。程序編輯器可以選擇不同的程序。2 2、子程序、子程序子程序是一個(gè)可選的指令的集合，僅在被其他程序子程序是一個(gè)可選的指令的集合，僅在被其他程序調(diào)用時(shí)執(zhí)行。同一子程序可以在不同的地方被多次調(diào)用時(shí)執(zhí)行。同一子程序可以在不同的地方被多次調(diào)用，使用子程序可以簡(jiǎn)化程序代碼和減少掃描時(shí)調(diào)用，使用子程序可以簡(jiǎn)化程序代碼和減少掃描時(shí)間。設(shè)計(jì)得好的子程序容易移植到別的項(xiàng)目中去。間。設(shè)計(jì)得好的子程序容易移植到

30、別的項(xiàng)目中去。3 3、中斷程序、中斷程序中斷程序是指令的一個(gè)可選集合，中斷程序不是被中斷程序是指令的一個(gè)可選集合，中斷程序不是被主程序調(diào)用，它們?cè)谥袛嗍录l(fā)生時(shí)由主程序調(diào)用，它們?cè)谥袛嗍录l(fā)生時(shí)由PLCPLC的操作的操作系統(tǒng)調(diào)用。中斷程序用來處理預(yù)先規(guī)定的中斷事件，系統(tǒng)調(diào)用。中斷程序用來處理預(yù)先規(guī)定的中斷事件，因?yàn)椴荒茴A(yù)知何時(shí)會(huì)出現(xiàn)中斷事件，所以不允許中因?yàn)椴荒茴A(yù)知何時(shí)會(huì)出現(xiàn)中斷事件，所以不允許中斷程序改寫可能在其它程序中使用的存儲(chǔ)器。斷程序改寫可能在其它程序中使用的存儲(chǔ)器。19.2.2 存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)類型與尋址方式存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)類型與尋址方式1 1、數(shù)據(jù)在存儲(chǔ)器中存取的方式、數(shù)據(jù)在存儲(chǔ)器中存取的

31、方式二進(jìn)制數(shù)的二進(jìn)制數(shù)的1 1位位(bit)(bit)只有只有0 0和和1 1兩種不同的取值，可用兩種不同的取值，可用來表示開關(guān)量來表示開關(guān)量( (或稱數(shù)字量或稱數(shù)字量) )的兩種不同的狀態(tài)，如的兩種不同的狀態(tài)，如觸點(diǎn)的斷開和接通，線圈的通電和斷電等。如果該觸點(diǎn)的斷開和接通，線圈的通電和斷電等。如果該位為位為1 1，則表示梯形圖中對(duì)應(yīng)的編程元件的線圈，則表示梯形圖中對(duì)應(yīng)的編程元件的線圈“通電通電”，其常開觸點(diǎn)接通，常閉觸點(diǎn)斷開，反之，其常開觸點(diǎn)接通，常閉觸點(diǎn)斷開，反之相反。位數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)類型為相反。位數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)類型為BOOL(BOOL(布爾布爾) )型。型。(1)(1)位、字節(jié)、字和雙字位、字節(jié)

32、、字和雙字I5 I5I0 I0I1 I1I2 I2I3 I3I4 I47 6 5 4 3 2 1 07 6 5 4 3 2 1 0MSBMSBLSBLSBVB200VB200LSBLSB0 0MSBMSB7 7VB200VB200LSBLSB低有效字節(jié)低有效字節(jié)0 0MSBMSB15 15 高有效字節(jié)高有效字節(jié)VB201VB201VB200VB200LSBLSB最低有效字節(jié)最低有效字節(jié)0 0MSBMSB31 31 最高有效字節(jié)最高有效字節(jié)VB201VB201VB202VB202VB203VB203兩個(gè)字節(jié)組成兩個(gè)字節(jié)組成1 1個(gè)字個(gè)字(Word)(Word)，兩，兩個(gè)字組成個(gè)字組成1 1個(gè)雙字

33、個(gè)雙字(Double (Double Word) Word) 。一般用二進(jìn)制補(bǔ)碼表。一般用二進(jìn)制補(bǔ)碼表示有符號(hào)數(shù)，其最高位為符號(hào)示有符號(hào)數(shù)，其最高位為符號(hào)位，最高位為位，最高位為0 0時(shí)為正數(shù)，為時(shí)為正數(shù)，為1 1時(shí)為負(fù)數(shù)，最大的時(shí)為負(fù)數(shù)，最大的1616位正數(shù)為位正數(shù)為7FFFH7FFFH，H H表示十六進(jìn)制數(shù)。表示十六進(jìn)制數(shù)。8 8位二進(jìn)制數(shù)組成位二進(jìn)制數(shù)組成1 1個(gè)字節(jié)個(gè)字節(jié)(Byte)(Byte)，其中的第，其中的第0 0位為最位為最低位低位(LSB)(LSB)、第、第7 7位為最高位位為最高位(MSB)(MSB)。字節(jié)、字和雙字的取值范圍字節(jié)、字和雙字的取值范圍數(shù)據(jù)的位數(shù)數(shù)據(jù)的位數(shù)無符

34、號(hào)數(shù)無符號(hào)數(shù)有符號(hào)整數(shù)有符號(hào)整數(shù)十進(jìn)制十進(jìn)制十六進(jìn)制十六進(jìn)制十進(jìn)制十進(jìn)制十六進(jìn)制十六進(jìn)制B B（字節(jié)），（字節(jié)），8 8位值位值025502550FF0FF-128127-128127807F807FWW（字），（字），1616位值位值0655350655350FFFF0FFFF-3276832767-327683276780007FFFF80007FFFFD D（雙字），（雙字），3232位值位值04294967295042949672950FFFFFFFF0FFFFFFFF-2147483648-21474836482147483647214748364780000000800000007

35、FFFFFFF7FFFFFFF 位存儲(chǔ)單元位存儲(chǔ)單元的地址由字節(jié)地址和位地址組成，的地址由字節(jié)地址和位地址組成，如如I3.2I3.2，其中的區(qū)域標(biāo)識(shí)符，其中的區(qū)域標(biāo)識(shí)符“I I”表示輸入表示輸入(Input)(Input)，字，字節(jié)地址為節(jié)地址為3 3，位地址為，位地址為2 2。這種存取方式稱為。這種存取方式稱為“字節(jié)字節(jié). .位位”尋址方式。尋址方式。（2 2）數(shù)據(jù)的存取方式）數(shù)據(jù)的存取方式 輸入字節(jié)輸入字節(jié)IB3(BIB3(B是是ByteByte的縮寫的縮寫) )由由I3.0-I3.7I3.0-I3.7這這8 8位組位組成。相鄰的兩個(gè)字節(jié)組成一個(gè)字，成。相鄰的兩個(gè)字節(jié)組成一個(gè)字，VW200

36、VW200表示由表示由VB200VB200和和VB201VB201組成的組成的1 1個(gè)字，個(gè)字，VW200VW200中的中的V V為區(qū)域標(biāo)為區(qū)域標(biāo)識(shí)符，識(shí)符，WW表示字表示字(Word)(Word)，200200為起始字節(jié)的地址。為起始字節(jié)的地址。VD200VD200表示由表示由VB200VB203VB200VB203組成的雙字，組成的雙字，V V為區(qū)域標(biāo)為區(qū)域標(biāo)示符，示符，D D表示存取雙字表示存取雙字(Double Word)(Double Word)，200200為起始字為起始字節(jié)的地址。節(jié)的地址。2 2、不同存儲(chǔ)區(qū)的尋址、不同存儲(chǔ)區(qū)的尋址S7S7系列系列PLCPLC的存儲(chǔ)器分成三類：的

37、存儲(chǔ)器分成三類： 內(nèi)置內(nèi)置EEPROM EEPROM 區(qū)區(qū) 內(nèi)置內(nèi)置RAMRAM區(qū)區(qū) 外插外插EEPROMEEPROM匣（選件）匣（選件）內(nèi)置內(nèi)置EEPROMEEPROM 用于備份系統(tǒng)的配置文件、用戶程序及用戶選定的數(shù)據(jù)區(qū)。用于備份系統(tǒng)的配置文件、用戶程序及用戶選定的數(shù)據(jù)區(qū)。僅在下述四種情況可改寫它的內(nèi)容：僅在下述四種情況可改寫它的內(nèi)容：o 下載程序時(shí)下載程序時(shí)o 復(fù)制外接存儲(chǔ)卡時(shí)復(fù)制外接存儲(chǔ)卡時(shí)o 有外接存儲(chǔ)卡，每當(dāng)上電時(shí)有外接存儲(chǔ)卡，每當(dāng)上電時(shí)o 用戶程序中，可用系統(tǒng)標(biāo)志對(duì)動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)予以刷新用戶程序中，可用系統(tǒng)標(biāo)志對(duì)動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)予以刷新為備份為備份RAMRAM的部分內(nèi)容，它與的部分內(nèi)容，

38、它與RAMRAM的的部分區(qū)域部分區(qū)域成鏡像。成鏡像。內(nèi)置內(nèi)置RAMRAM 存儲(chǔ)用戶程序和數(shù)據(jù)。該區(qū)域分成兩部分，一部分在掉電存儲(chǔ)用戶程序和數(shù)據(jù)。該區(qū)域分成兩部分，一部分在掉電后能借助內(nèi)置的高效電容或電池匣選件較長(zhǎng)時(shí)間保存數(shù)據(jù)。后能借助內(nèi)置的高效電容或電池匣選件較長(zhǎng)時(shí)間保存數(shù)據(jù)。其余部分則是易失性的。在使用中，應(yīng)將系統(tǒng)的特征數(shù)據(jù)其余部分則是易失性的。在使用中，應(yīng)將系統(tǒng)的特征數(shù)據(jù)（如常數(shù)、系數(shù)、特征變量等）存放在具有保持能力的區(qū)（如常數(shù)、系數(shù)、特征變量等）存放在具有保持能力的區(qū)域中。域中。外插外插EEPROMEEPROM匣（選件）匣（選件）對(duì)內(nèi)置對(duì)內(nèi)置EEPROMEEPROM作永久的備份作永久的備

39、份便于交流和傳遞程序便于交流和傳遞程序 RAMRAM區(qū)分成兩大部分：區(qū)分成兩大部分：用戶程序區(qū)用戶程序區(qū)和和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū) 用戶不能對(duì)程序區(qū)進(jìn)行讀和寫，它由操作系統(tǒng)用戶不能對(duì)程序區(qū)進(jìn)行讀和寫，它由操作系統(tǒng)負(fù)責(zé)監(jiān)管。負(fù)責(zé)監(jiān)管。 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)按基本的不同用途又分成若干區(qū)域。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)按基本的不同用途又分成若干區(qū)域。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)的分類（數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)的分類（1 1） 輸入映像寄存器（輸入映像寄存器（I I區(qū)）區(qū)）在掃描周期的開始階段，在掃描周期的開始階段，PLCPLC采樣采樣外部的數(shù)字輸入，并將對(duì)應(yīng)的狀態(tài)存入該區(qū)域。外部的數(shù)字輸入，并將對(duì)應(yīng)的狀態(tài)存入該區(qū)域。 輸出映像寄存器（輸出映像寄存器（Q Q區(qū)）

40、區(qū)）在掃描周期的程序處理階段存放在掃描周期的程序處理階段存放計(jì)算出的輸出狀態(tài)，并在掃描周期的結(jié)束階段將其存放的計(jì)算出的輸出狀態(tài)，并在掃描周期的結(jié)束階段將其存放的結(jié)果拷貝至物理的輸出裝置。結(jié)果拷貝至物理的輸出裝置。 變量存儲(chǔ)區(qū)（變量存儲(chǔ)區(qū)（V V區(qū)）區(qū)）用于存放運(yùn)算的中間結(jié)果或與程序相用于存放運(yùn)算的中間結(jié)果或與程序相關(guān)的變量。關(guān)的變量。 位存儲(chǔ)區(qū)（位存儲(chǔ)區(qū)（M M區(qū)）區(qū)）用于存放運(yùn)算的中間狀態(tài)或控制信息。用于存放運(yùn)算的中間狀態(tài)或控制信息。用用“位位”來表述重在強(qiáng)調(diào)其中存放的內(nèi)容以位為單位。來表述重在強(qiáng)調(diào)其中存放的內(nèi)容以位為單位。 順序控制繼電器（順序控制繼電器（S S區(qū)）區(qū)）與順序控制指令配合，

41、專用于組與順序控制指令配合，專用于組織順序控制（步進(jìn)控制）程序段。織順序控制（步進(jìn)控制）程序段。 特殊存儲(chǔ)區(qū)（特殊存儲(chǔ)區(qū)（SMSM區(qū)）區(qū)）其作用類似熟知的標(biāo)志寄存器。它其作用類似熟知的標(biāo)志寄存器。它以位的形式實(shí)現(xiàn)以位的形式實(shí)現(xiàn)CPUCPU與用戶程序間的通信。如是否第一個(gè)與用戶程序間的通信。如是否第一個(gè)掃描周期、運(yùn)算是否溢出等。掃描周期、運(yùn)算是否溢出等。 局域變量區(qū)（局域變量區(qū)（L L區(qū)）區(qū)）用于暫存中間結(jié)果或在子程序中作為用于暫存中間結(jié)果或在子程序中作為形式參數(shù)。在用法上與形式參數(shù)。在用法上與V V區(qū)區(qū)的差別是該區(qū)具有局域的概念，的差別是該區(qū)具有局域的概念，而而V V區(qū)是全局概念。區(qū)是全局概念

42、。以上各區(qū)的存放數(shù)據(jù)可按位、字節(jié)、字或雙字存取。以上各區(qū)的存放數(shù)據(jù)可按位、字節(jié)、字或雙字存取。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)的分類（數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)的分類（2 2） 定時(shí)器（定時(shí)器（T T區(qū)）區(qū)）S7-200S7-200在在RAMRAM區(qū)中設(shè)置了若干的定時(shí)器。用于計(jì)區(qū)中設(shè)置了若干的定時(shí)器。用于計(jì)數(shù)時(shí)標(biāo)（數(shù)時(shí)標(biāo)（1ms1ms、10ms10ms或或100ms100ms）。）。 每個(gè)定時(shí)器占據(jù)兩個(gè)數(shù)據(jù)單元，一個(gè)每個(gè)定時(shí)器占據(jù)兩個(gè)數(shù)據(jù)單元，一個(gè)1616位的存儲(chǔ)位的存儲(chǔ)器用于計(jì)時(shí)，另一個(gè)用于表征定時(shí)器的狀態(tài)，占器用于計(jì)時(shí)，另一個(gè)用于表征定時(shí)器的狀態(tài)，占用一位。用一位。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)的分類（數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)的分類（3 3） 計(jì)數(shù)器（計(jì)數(shù)器（

43、C C區(qū)）區(qū)） S7-200S7-200同時(shí)在同時(shí)在RAMRAM區(qū)中還設(shè)置了若干的計(jì)數(shù)器。區(qū)中還設(shè)置了若干的計(jì)數(shù)器。用于計(jì)數(shù)外部事件。用于計(jì)數(shù)外部事件。每個(gè)計(jì)數(shù)器占據(jù)兩個(gè)數(shù)據(jù)單元，一個(gè)每個(gè)計(jì)數(shù)器占據(jù)兩個(gè)數(shù)據(jù)單元，一個(gè)1616位的存儲(chǔ)位的存儲(chǔ)器用于計(jì)數(shù)，另一個(gè)用于表征計(jì)數(shù)器的狀態(tài)，占器用于計(jì)數(shù)，另一個(gè)用于表征計(jì)數(shù)器的狀態(tài)，占用一位。用一位。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)的分類（數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)的分類（4 4） 高速計(jì)數(shù)器（高速計(jì)數(shù)器（HCHC）用以計(jì)數(shù)外部高速事件，計(jì)數(shù)的頻率不受掃描周用以計(jì)數(shù)外部高速事件，計(jì)數(shù)的頻率不受掃描周期的限制。期的限制。計(jì)數(shù)單元雙字長(zhǎng)，只能讀，不能寫。不存在相應(yīng)計(jì)數(shù)單元雙字長(zhǎng)，只能讀，不能寫。不

44、存在相應(yīng)的狀態(tài)單元。的狀態(tài)單元。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)的分類（數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)的分類（5 5） 模擬量輸入存儲(chǔ)區(qū)模擬量輸入存儲(chǔ)區(qū)(AI) (AI) ： 每個(gè)模擬量占每個(gè)模擬量占1616位（一個(gè)字）。位（一個(gè)字）。低字節(jié)構(gòu)成高低字節(jié)構(gòu)成高8 8位，高字節(jié)構(gòu)成低位，高字節(jié)構(gòu)成低8 8位。位。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)的分類（數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)的分類（6 6） 模擬量輸出存儲(chǔ)區(qū)（模擬量輸出存儲(chǔ)區(qū)（AQAQ）：）：每個(gè)模擬量占每個(gè)模擬量占1616位（一個(gè)字）。位（一個(gè)字）。低字節(jié)構(gòu)成高低字節(jié)構(gòu)成高8 8位，高字節(jié)構(gòu)成低位，高字節(jié)構(gòu)成低8 8位。位。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)的分類（數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)的分類（7 7） 累加器區(qū)（累加器區(qū)（ACAC）：）：共有四個(gè)共有四

45、個(gè)3232位的累加器（位的累加器（AC0AC0、AC1AC1、AC2AC2、AC3AC3）。）?？捎糜诖娣胖虚g運(yùn)算結(jié)果，也可用于程序間的可用于存放中間運(yùn)算結(jié)果，也可用于程序間的數(shù)據(jù)傳遞。數(shù)據(jù)可按字節(jié)、字或雙字存取。數(shù)據(jù)傳遞。數(shù)據(jù)可按字節(jié)、字或雙字存取。 常數(shù)的表示方法與范圍常數(shù)的表示方法與范圍常數(shù)值可以是字節(jié)、字或雙字，常數(shù)值可以是字節(jié)、字或雙字，S7-200S7-200以二進(jìn)制方以二進(jìn)制方式存儲(chǔ)常數(shù)，常數(shù)也可以用十進(jìn)制、十六進(jìn)制、式存儲(chǔ)常數(shù)，常數(shù)也可以用十進(jìn)制、十六進(jìn)制、ASCIIASCII碼或浮點(diǎn)數(shù)形式來表示。碼或浮點(diǎn)數(shù)形式來表示。 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)的分類（數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)的分類（8 8）符號(hào)地址的應(yīng)

46、用符號(hào)地址的應(yīng)用q引入符號(hào)地址便于記憶，也便于設(shè)計(jì)和理解程序。引入符號(hào)地址便于記憶，也便于設(shè)計(jì)和理解程序。q用符號(hào)地址代替存儲(chǔ)器地址，可利用程序編輯器用符號(hào)地址代替存儲(chǔ)器地址，可利用程序編輯器上的變量表來進(jìn)行上的變量表來進(jìn)行。q符號(hào)地址的命名規(guī)則與其他程序設(shè)計(jì)語言基本一符號(hào)地址的命名規(guī)則與其他程序設(shè)計(jì)語言基本一致。致。#INPUT#INPUT（局域變量），（局域變量），INPUTINPUT（全局變量）（全局變量）19.3 PLC19.3 PLC的指令系統(tǒng)的指令系統(tǒng)19.3.1 位邏輯指令位邏輯指令 位邏輯指令是位邏輯指令是PLCPLC應(yīng)用中最基本應(yīng)用中最基本, ,使用最頻繁的指令。使用最頻繁的

47、指令。位邏輯指令主要分為兩大類：觸點(diǎn)和線圈。位邏輯指令主要分為兩大類：觸點(diǎn)和線圈。標(biāo)準(zhǔn)觸點(diǎn)指令標(biāo)準(zhǔn)觸點(diǎn)指令 常開觸點(diǎn)對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)器地址位為常開觸點(diǎn)對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)器地址位為1 1狀態(tài)時(shí)，該觸點(diǎn)狀態(tài)時(shí)，該觸點(diǎn)閉合。常閉觸點(diǎn)對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)器地址位為閉合。常閉觸點(diǎn)對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)器地址位為0 0狀態(tài)時(shí)，狀態(tài)時(shí)，該觸點(diǎn)閉合。觸點(diǎn)符號(hào)中間的該觸點(diǎn)閉合。觸點(diǎn)符號(hào)中間的“”表示常閉，觸表示常閉，觸點(diǎn)指令中變量的數(shù)據(jù)類型為點(diǎn)指令中變量的數(shù)據(jù)類型為BOOLBOOL型。型。立即觸點(diǎn)立即觸點(diǎn)立即立即(Immediate)(Immediate)觸點(diǎn)指令只能用于輸入觸點(diǎn)指令只能用于輸入I I，執(zhí)行立即，執(zhí)行立即觸點(diǎn)指令時(shí)，立即讀入物理輸

48、入點(diǎn)的值，根據(jù)該值觸點(diǎn)指令時(shí)，立即讀入物理輸入點(diǎn)的值，根據(jù)該值決定觸點(diǎn)的接通斷開狀態(tài)，但是并不更新該物理決定觸點(diǎn)的接通斷開狀態(tài)，但是并不更新該物理輸入點(diǎn)對(duì)應(yīng)的映像寄存器。觸點(diǎn)符號(hào)中間的輸入點(diǎn)對(duì)應(yīng)的映像寄存器。觸點(diǎn)符號(hào)中間的“I I”和和“I I”表示立即常開和立即常閉。表示立即常開和立即常閉。輸出指令輸出指令輸出指令與線圈相對(duì)應(yīng)，驅(qū)動(dòng)線圈的觸點(diǎn)電路接輸出指令與線圈相對(duì)應(yīng)，驅(qū)動(dòng)線圈的觸點(diǎn)電路接通時(shí)，線圈指定位對(duì)應(yīng)的映像寄存器為通時(shí)，線圈指定位對(duì)應(yīng)的映像寄存器為1 1，反之則，反之則為為0 0。輸出類指令應(yīng)放在梯形圖的最右邊，變量為。輸出類指令應(yīng)放在梯形圖的最右邊，變量為BOOLBOOL型。型。立

49、即輸出指令立即輸出指令立即輸出指令只能用于輸出量立即輸出指令只能用于輸出量(Q)(Q)，執(zhí)行該指令時(shí)，執(zhí)行該指令時(shí)，將結(jié)果立即寫入指定的物理輸出位和對(duì)應(yīng)的輸出將結(jié)果立即寫入指定的物理輸出位和對(duì)應(yīng)的輸出映像寄存器。線圈符號(hào)中的映像寄存器。線圈符號(hào)中的“I I”用來表示立即輸出。用來表示立即輸出。置位復(fù)位指令是從指定的位地址開始的置位復(fù)位指令是從指定的位地址開始的N N個(gè)點(diǎn)的映像個(gè)點(diǎn)的映像寄存器都被置位寄存器都被置位( (為為1)1)或復(fù)位或復(fù)位( (為為0)0)，N=1N=1255255，圖中，圖中置位指令中置位指令中N=1N=1，復(fù)位指令，復(fù)位指令N=2N=2，即滿足前面邏輯條件，即滿足前面邏

50、輯條件時(shí)，分別置位從時(shí)，分別置位從Q0.0Q0.0開始的開始的1 1位（位（Q0.0Q0.0）或復(fù)位從）或復(fù)位從Q0.0Q0.0開始的開始的2 2位（位（Q0.0Q0.0，Q0.1Q0.1）。）。置位與復(fù)位置位與復(fù)位立即置位與立即復(fù)位立即置位與立即復(fù)位 執(zhí)行立即置位或立即復(fù)位指令時(shí)，從指定位地址開執(zhí)行立即置位或立即復(fù)位指令時(shí)，從指定位地址開始的始的N N個(gè)連續(xù)的物理輸出點(diǎn)將被立即置位或復(fù)位，個(gè)連續(xù)的物理輸出點(diǎn)將被立即置位或復(fù)位，N=lN=l128128。 空操作指令空操作指令(NOP N)(NOP N)不影響程序的執(zhí)行，操作數(shù)不影響程序的執(zhí)行，操作數(shù)N=0N=0。取反取反(NOT)(NOT)取

51、反觸點(diǎn)將它左邊電路的邏輯運(yùn)算結(jié)果取反，運(yùn)算結(jié)取反觸點(diǎn)將它左邊電路的邏輯運(yùn)算結(jié)果取反，運(yùn)算結(jié)果若為果若為1 1則變?yōu)閯t變?yōu)? 0，為，為0 0則變?yōu)閯t變?yōu)? 1，該指令沒有操作數(shù)。，該指令沒有操作數(shù)。跳變觸點(diǎn)跳變觸點(diǎn)正跳變觸點(diǎn)檢測(cè)到一次正跳變正跳變觸點(diǎn)檢測(cè)到一次正跳變( (觸點(diǎn)的輸入信號(hào)由觸點(diǎn)的輸入信號(hào)由0 0變變?yōu)闉?)1)時(shí)，或負(fù)跳變觸點(diǎn)檢測(cè)到一次負(fù)跳變時(shí)，或負(fù)跳變觸點(diǎn)檢測(cè)到一次負(fù)跳變( (觸點(diǎn)的輸觸點(diǎn)的輸入信號(hào)由入信號(hào)由1 1變?yōu)樽優(yōu)?)0)時(shí)，觸點(diǎn)接通一個(gè)掃描周期。正時(shí)，觸點(diǎn)接通一個(gè)掃描周期。正/ /負(fù)負(fù)跳變指令沒有操作數(shù)，觸點(diǎn)符號(hào)中間的跳變指令沒有操作數(shù)，觸點(diǎn)符號(hào)中間的“P P”和和“

52、N N”分別表示正跳變分別表示正跳變(Positive Transition)(Positive Transition)和負(fù)跳變和負(fù)跳變(Negative (Negative Transition)Transition)。空操作指令空操作指令19.3.2 定時(shí)器與計(jì)數(shù)器定時(shí)器與計(jì)數(shù)器 定時(shí)器指令定時(shí)器指令v定時(shí)器指令是定時(shí)器指令是PLCPLC的基本功能指令。的基本功能指令。v學(xué)習(xí)定時(shí)器要掌握其不同類型的基本作用。學(xué)習(xí)定時(shí)器要掌握其不同類型的基本作用。v如何控制定時(shí)器（啟動(dòng)、停止和復(fù)位）是如何控制定時(shí)器（啟動(dòng)、停止和復(fù)位）是重點(diǎn)。重點(diǎn)。v理解時(shí)標(biāo)和定時(shí)器的刷新概念。理解時(shí)標(biāo)和定時(shí)器的刷新概念。v

53、學(xué)會(huì)用時(shí)序圖分析定時(shí)器的工作過程學(xué)會(huì)用時(shí)序圖分析定時(shí)器的工作過程。定時(shí)器分三種類型：定時(shí)器分三種類型：TONTON（通電延時(shí)定時(shí)器）（通電延時(shí)定時(shí)器）TONRTONR（保持型通電延時(shí)定時(shí)器）（保持型通電延時(shí)定時(shí)器）TOFTOF（斷電延時(shí)定時(shí)器）（斷電延時(shí)定時(shí)器）TON TON （延時(shí)通定時(shí)器）（延時(shí)通定時(shí)器）工作特點(diǎn)工作特點(diǎn)q使能端（使能端（ININ）ONON時(shí)，開始計(jì)時(shí)。時(shí)，開始計(jì)時(shí)。q當(dāng)計(jì)時(shí)值（當(dāng)計(jì)時(shí)值（ TxxxTxxx 單元內(nèi)容）大于等于預(yù)定值單元內(nèi)容）大于等于預(yù)定值PTPT后，狀態(tài)位置位。后，狀態(tài)位置位。q計(jì)時(shí)值達(dá)到預(yù)定值后，繼續(xù)計(jì)時(shí)直至最大值計(jì)時(shí)值達(dá)到預(yù)定值后，繼續(xù)計(jì)時(shí)直至最大值3

54、276732767。q使能端（使能端（ININ）OFFOFF時(shí)，清除計(jì)時(shí)單元并復(fù)位狀態(tài)時(shí)，清除計(jì)時(shí)單元并復(fù)位狀態(tài)位。位。q復(fù)位指令（復(fù)位指令（R R）可同時(shí)清除計(jì)時(shí)單元并復(fù)位狀態(tài)）可同時(shí)清除計(jì)時(shí)單元并復(fù)位狀態(tài)位。位。qTONTON定時(shí)器用于單個(gè)時(shí)間間隔的計(jì)時(shí)。定時(shí)器用于單個(gè)時(shí)間間隔的計(jì)時(shí)。TONTON（延時(shí)通定時(shí)器）時(shí)序圖（延時(shí)通定時(shí)器）時(shí)序圖TONR TONR （保持型延時(shí)通）工作特點(diǎn)（保持型延時(shí)通）工作特點(diǎn)q使能端（使能端（ININ）ONON時(shí)，開始計(jì)時(shí)。時(shí)，開始計(jì)時(shí)。q當(dāng)計(jì)時(shí)值（當(dāng)計(jì)時(shí)值（ Txxx Txxx 單元內(nèi)容）大于等于預(yù)定單元內(nèi)容）大于等于預(yù)定值值PTPT后，狀態(tài)位置位。后，狀

55、態(tài)位置位。q計(jì)時(shí)值達(dá)到預(yù)定值后，繼續(xù)計(jì)時(shí)直至最大計(jì)時(shí)值達(dá)到預(yù)定值后，繼續(xù)計(jì)時(shí)直至最大值值3276732767。q使能端（使能端（ININ）OFFOFF時(shí)，停止計(jì)時(shí)，計(jì)時(shí)單元時(shí)，停止計(jì)時(shí)，計(jì)時(shí)單元的內(nèi)容將被保持。的內(nèi)容將被保持。q只能用復(fù)位指令（只能用復(fù)位指令（R R）清除計(jì)時(shí)單元并復(fù)位）清除計(jì)時(shí)單元并復(fù)位狀態(tài)位。狀態(tài)位。qTONRTONR定時(shí)器用于累計(jì)固定時(shí)間間隔的脈沖定時(shí)器用于累計(jì)固定時(shí)間間隔的脈沖TONRTONR（保持型延時(shí)通）時(shí)序圖（保持型延時(shí)通）時(shí)序圖TOF TOF （斷電延時(shí)）工作特點(diǎn)（斷電延時(shí)）工作特點(diǎn)qTOFTOF用于延時(shí)關(guān)斷輸出，延時(shí)長(zhǎng)短由用于延時(shí)關(guān)斷輸出，延時(shí)長(zhǎng)短由TOFTO

56、F控控制。制。q當(dāng)使能端（當(dāng)使能端（ININ）ONON時(shí)，狀態(tài)位立即置位。時(shí)，狀態(tài)位立即置位。 而計(jì)時(shí)單元隨之清零。而計(jì)時(shí)單元隨之清零。q使能端（使能端（ININ） OFFOFF時(shí)，開始計(jì)時(shí)。達(dá)到預(yù)定時(shí)，開始計(jì)時(shí)。達(dá)到預(yù)定值后，狀態(tài)位復(fù)位（值后，狀態(tài)位復(fù)位（ OFFOFF） 同時(shí)計(jì)時(shí)單元停同時(shí)計(jì)時(shí)單元停止計(jì)時(shí)。止計(jì)時(shí)。q如果（如果（ININ）端的）端的 OFFOFF時(shí)間小于預(yù)定時(shí)間，狀時(shí)間小于預(yù)定時(shí)間，狀態(tài)位將保持態(tài)位將保持ONON狀態(tài)。狀態(tài)。 qTOFTOF一定是在（一定是在（ININ）端由）端由 ON to OFF ON to OFF 的跳變時(shí)的跳變時(shí)才開始計(jì)時(shí)。才開始計(jì)時(shí)。qRESETR

57、ESET指令可用于指令可用于TOFTOF復(fù)位。復(fù)位。TOFTOF（斷電延時(shí)）時(shí)序圖（斷電延時(shí)）時(shí)序圖S7-200S7-200提供加計(jì)數(shù)，減計(jì)數(shù)和加減計(jì)數(shù)指令，計(jì)數(shù)器提供加計(jì)數(shù)，減計(jì)數(shù)和加減計(jì)數(shù)指令，計(jì)數(shù)器的編號(hào)范圍為的編號(hào)范圍為COCOC255C255。不同類型的計(jì)數(shù)器不能共用。不同類型的計(jì)數(shù)器不能共用同一計(jì)數(shù)器號(hào)。同一計(jì)數(shù)器號(hào)。 計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器對(duì)計(jì)數(shù)器指令要掌握以下幾點(diǎn)：對(duì)計(jì)數(shù)器指令要掌握以下幾點(diǎn)：觸發(fā)計(jì)數(shù)的方式觸發(fā)計(jì)數(shù)的方式停止計(jì)數(shù)的條件停止計(jì)數(shù)的條件復(fù)位計(jì)數(shù)器的方法復(fù)位計(jì)數(shù)器的方法不同類型計(jì)數(shù)器的基本功能不同類型計(jì)數(shù)器的基本功能qCxxxCxxx標(biāo)明計(jì)數(shù)器號(hào)，用于標(biāo)明計(jì)數(shù)器號(hào)，用于尋址（尋

58、址（xxxxxx：0-2550-255）。）。PVPV預(yù)置值（預(yù)置值（1616位整型，可是位整型，可是常數(shù)，也可是直接尋址或常數(shù)，也可是直接尋址或指針尋址的變量）指針尋址的變量） 。CTUCTU指令指令qCTUCTU計(jì)數(shù)計(jì)數(shù)CUCU端的脈沖數(shù)。脈沖正跳沿觸發(fā)計(jì)端的脈沖數(shù)。脈沖正跳沿觸發(fā)計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)以加數(shù)，計(jì)數(shù)以加1 1的方式進(jìn)行。的方式進(jìn)行。q當(dāng)計(jì)數(shù)值（當(dāng)計(jì)數(shù)值（ current valuecurrent value）大于或等于預(yù)定）大于或等于預(yù)定值（值（ Preset Value Preset Value ），狀態(tài)位置位），狀態(tài)位置位q當(dāng)計(jì)數(shù)到最大值當(dāng)計(jì)數(shù)到最大值3276732767停止計(jì)數(shù)。

59、停止計(jì)數(shù)。qR R（ Reset Reset ）端置位，復(fù)位計(jì)數(shù)器和狀態(tài)位）端置位，復(fù)位計(jì)數(shù)器和狀態(tài)位q也可用復(fù)位指令同時(shí)復(fù)位計(jì)數(shù)單元和狀態(tài)位也可用復(fù)位指令同時(shí)復(fù)位計(jì)數(shù)單元和狀態(tài)位CTDCTD指令指令qCDCD端的正跳沿觸發(fā)計(jì)數(shù)。計(jì)數(shù)以減端的正跳沿觸發(fā)計(jì)數(shù)。計(jì)數(shù)以減1 1的方的方式進(jìn)行。式進(jìn)行。q當(dāng)計(jì)數(shù)值等于零時(shí)，置位狀態(tài)位，并停止當(dāng)計(jì)數(shù)值等于零時(shí)，置位狀態(tài)位，并停止計(jì)數(shù)。計(jì)數(shù)。qLD LD （loadload）端置位，將預(yù)定值（）端置位，將預(yù)定值（PVPV）移入）移入計(jì)數(shù)單元，同時(shí)復(fù)位狀態(tài)位。計(jì)數(shù)單元，同時(shí)復(fù)位狀態(tài)位。q可用復(fù)位指令同時(shí)復(fù)位計(jì)數(shù)單元和狀態(tài)位?？捎脧?fù)位指令同時(shí)復(fù)位計(jì)數(shù)單元和狀態(tài)

60、位。CTUDCTUD指令指令qCU CU 端的正跳沿觸發(fā)加計(jì)數(shù)，端的正跳沿觸發(fā)加計(jì)數(shù)，CDCD端的正跳沿觸發(fā)端的正跳沿觸發(fā)減計(jì)數(shù)。減計(jì)數(shù)。q當(dāng)計(jì)數(shù)值大于等于預(yù)定值當(dāng)計(jì)數(shù)值大于等于預(yù)定值PV PV ，置位狀態(tài)位。，置位狀態(tài)位。qR R端置位，復(fù)位計(jì)數(shù)器（計(jì)數(shù)單元清零，同時(shí)狀端置位，復(fù)位計(jì)數(shù)器（計(jì)數(shù)單元清零，同時(shí)狀態(tài)位復(fù)位）。態(tài)位復(fù)位）。q加計(jì)數(shù)到最大值加計(jì)數(shù)到最大值3276732767后，下個(gè)加計(jì)數(shù)脈沖將使后，下個(gè)加計(jì)數(shù)脈沖將使計(jì)數(shù)值變成最小值計(jì)數(shù)值變成最小值-32768-32768。減到最小。減到最小-32768-32768后，后，下個(gè)減脈沖將使計(jì)數(shù)值變成最大值下個(gè)減脈沖將使計(jì)數(shù)值變成最大值3