教學(xué)課件：《PLC原理與應(yīng)用》1

1、第1章可編程控制器的基礎(chǔ)知識 1.11.21.3 1.4概述 基本結(jié)構(gòu)和作用 工作原理 軟件基礎(chǔ) 1.5可編程控制器的發(fā)展 1.1 可編程控制器的概述 1.1.1 可編程控制器的產(chǎn)生 1.1.2 可編程控制器的特點 1.1.3 可編程控制器的分類 1.1.1可編程控制器的產(chǎn)生 可編程控制器的產(chǎn)生和發(fā)展與繼電器有很大的關(guān)系。繼電器是一種用弱電信號控制強電信號的電磁開關(guān)，在復(fù)雜的繼電器控制系統(tǒng)中，其故障的查找和排除非常困難，會占用大量時間，從而嚴重地影響生產(chǎn)。如果工藝要求發(fā)生變化，就得重新設(shè)計線路連線安裝，因此不利于產(chǎn)品的更新?lián)Q代。 20世紀60年代末期，美國汽車制造工業(yè)競爭十分激烈，為了適應(yīng)市場

2、從少品種大批量向多品種大批量生產(chǎn)的轉(zhuǎn)變，盡可能減少轉(zhuǎn)變過程中控制系統(tǒng)的設(shè)計制造時間，減少經(jīng)濟成本，1968年，美國通用汽車公司（General Motors,GM)對外公開招標，尋求用新的電氣控制裝置取代繼電器控制系統(tǒng)，以便適應(yīng)迅速改變生產(chǎn)程序的要求，該公司對新的控制系統(tǒng)提出了10項指標。 （1）編程簡單，可以在現(xiàn)場修改和調(diào)試程序；（2）維修方便，采用插入式模塊結(jié)構(gòu)；（3）可靠性高于繼電器控制系統(tǒng)；（4）體積小于繼電器控制柜；（5）能與管理中心計算機系統(tǒng)進行通信；（6）成本可與繼電器控制系統(tǒng)相競爭；（7）輸入量是115V交流電壓；（8）輸出量是115V交流電壓，輸出電流在2A以上，能直接驅(qū)動電

3、磁閥；（9）系統(tǒng)擴展時，原系統(tǒng)只需做很小的改動；（10）用戶程序存儲器容量至少4KB。 1969年美國數(shù)字設(shè)備公司（DEC）根據(jù)上述要求，研制出世界上第一臺可編程控制器并在GM公司汽車生產(chǎn)線上首次應(yīng)用成功，實現(xiàn)了生產(chǎn)的自動化控制。 可編程控制器是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計的數(shù)字運算操作的電子裝置。它采用可以編制程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序運算、計時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作的指令，并能通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。 1.可靠性高，抗干擾能力強2.編程簡單，操作方便3.系統(tǒng)的設(shè)計、安裝、調(diào)試工作量小，維護方便4.體積小，能耗低,易實現(xiàn)機電一體

4、化1.1.2 可編程控制器的特點 1.按結(jié)構(gòu)形式分類整體式PLC模塊式PLC疊裝式PLC 1.1.3 可編程控制器的分類 2.按功能分類 具有邏輯運算、定時、計數(shù)、移位以及自診斷、監(jiān)控等基本功能的低檔PLC 除具有低檔PLC的功能外，還具有較強的模擬量輸入輸出、算術(shù)運算、數(shù)據(jù)傳送和比較、數(shù)制轉(zhuǎn)換、遠程I/O、子程序、通信聯(lián)網(wǎng)等功能的中檔PLC 除具有中檔機的功能外，還增加了帶符號算術(shù)運算、矩陣運算、位邏輯運算、平方根運算及其它特殊功能函數(shù)的運算、制表及表格傳送功能等的高檔PLC3.按I/O點數(shù)分類小型PLCI/O點數(shù) 2048點；多CPU，16位、32位處理器，用戶存儲器容量816K PLC控

5、制系統(tǒng)示意圖 1.2 可編程控制器的基本結(jié)構(gòu)和作用 S7-300 PLC的硬件結(jié)構(gòu) 1.2.1 S7-300系列PLC系統(tǒng)供電 PS307電源模塊 PS 307電源模塊（2A）具有以下顯著特性：（1）輸出電流2A。（2）輸出電壓24VDC，防短路和開路保護。（3）連接單相交流系統(tǒng) （輸入電壓120/230V AC，50/60Hz）。（4）可靠的隔離特性，符合EN 60950標準。 （5）可用作負載電源 。1.2.2 CPU模塊 CPU是PLC系統(tǒng)的運算控制核心。它根據(jù)系統(tǒng)程序的要求完成以下任務(wù)：接收并存儲用戶程序和數(shù)據(jù)，接收現(xiàn)場輸入設(shè)備的狀態(tài)和數(shù)據(jù)，診斷PLC內(nèi)部電路工作狀態(tài)和編程過程中的語法

6、錯誤，完成用戶程序規(guī)定的運算任務(wù)，更新有關(guān)標志位的狀態(tài)和輸出狀態(tài)寄存器的內(nèi)容，實現(xiàn)輸出控制或數(shù)據(jù)通信等功能。 四種工作狀態(tài)：（1）RUN-P：可編程運行方式。CPU掃描用戶程序，既可以用編程裝置從CPU中讀出，也可以由編程裝置裝入CPU中。用編程裝置可監(jiān)控程序的運行。在此位置鑰匙不能拔出。（2）RUN：運行方式。CPU掃描用戶程序，可以用編程裝置讀出并監(jiān)控PLC CPU中的程序，但不能改變裝載存儲器中的程序。在此位置可以拔出鑰匙，以防止程序在正常運行時被改變操作方式。（3）STOP：停止方式。CPU不掃描用戶程序，可以通過編程裝置從CPU中讀出，也可以下載程序到CPU。在此位置可以拔出鑰匙。（

7、4）MRES： MERES位置不能保持，在這個位置松手時開關(guān)將自動返回STOP位置。將模式選擇開關(guān)從STOP狀態(tài)扳到MRES位置，可以復(fù)位存儲器，使CPU回到初始狀態(tài)。工作存儲器、裝載存儲器中的用戶程序和地址區(qū)被清除，全部存儲器位、定時器、計數(shù)器和數(shù)據(jù)塊均被刪除，即復(fù)位為零，包括有保持功能的數(shù)據(jù)。系統(tǒng)參數(shù)、CPU和模塊的參數(shù)被恢復(fù)為默認設(shè)置，MPI的參數(shù)被保留。如果有存儲器卡，CPU在復(fù)位后將它里面的用戶程序和系統(tǒng)參數(shù)復(fù)制到工作存儲器區(qū) 1.2.3 存儲器區(qū)域 1.裝載存儲器 裝載存儲器位于SIMATIC微型存儲卡（MMC）中。裝載存儲器的容量與MMC的容量一致。用于保存程序指令塊和數(shù)據(jù)塊以及

8、系統(tǒng)數(shù)據(jù)，也可以將項目的整個組態(tài)數(shù)據(jù)保存在MMC中。2.工作存儲器（RAM） RAM集成在CPU中，不能被擴展。它可用于運行程序指令，并處理用戶程序數(shù)據(jù)。程序只能在RAM和系統(tǒng)存儲器中運行。3.系統(tǒng)存儲區(qū) RAM系統(tǒng)存儲區(qū)集成在CPU中，不能被擴展。它包括： （1）標志位、定時器和計數(shù)器的地址區(qū) （2）I/O的過程映像 （3）局域數(shù)據(jù) 1.2.4 SM模塊 信號模塊（SM）也叫輸入/輸出模塊，是CPU 模塊與現(xiàn)場輸入輸出元件和設(shè)備連接的橋梁，用戶可根據(jù)現(xiàn)場輸入/輸出設(shè)備選擇各種用途的I/O模塊。 信號模塊面板上的LED用來顯示各數(shù)字量輸入/輸出點的信號狀態(tài)，模塊安裝在DIN標準導(dǎo)軌上，通過總線

9、連接器與相鄰的模塊連接。1.數(shù)字量模塊（1）數(shù)字量輸入模塊SM321（2）數(shù)字量輸出模塊SM322（3）數(shù)字量I/O模塊SM3232.模擬量模塊（1）模擬量輸入模塊SM331（2）模擬量輸出模塊SM332 （3）模擬量I/O模塊SM3343.特殊模塊1.2.5 FM模塊 功能模塊主要用于對實時性和存儲容量要求高的控制任務(wù)，例如計數(shù)器模塊、快速/慢速進給驅(qū)動位置控制模塊、電子凸輪控制其模塊、步進電動機定位模塊、伺服電動機定位模塊、定位和連蘇路徑控制模塊、閉環(huán)控制模塊、工業(yè)標示系統(tǒng)的接口模塊、稱重模塊、位置輸入模塊、超聲波位置解碼器等。 1.2.6 CP模塊 S7-300系列PLC有多種用途的通信

10、處理器模塊，如CP340、CP342-5 DP、CP343-FMS等，其中既有為裝置進行點對點通信設(shè)計的模塊，也有為PLC上網(wǎng)到西門子的低速現(xiàn)場總線網(wǎng)SINEC L2和高速SINEC H1網(wǎng)設(shè)計的網(wǎng)絡(luò)接口模塊 CP342-5 DP是為把S7-300系列PLC連接到西門子SINEC L2網(wǎng)絡(luò)上而設(shè)計的成本優(yōu)化的通信模塊。它是一個智能化的通信模塊，能大大減輕CPU的負擔，也支持很多其它通信電路。 1.2.7 通訊接口 CPU模塊上有三種通訊接口：（1）MPI接口：多點接口MPI（Multipoint Interface）是用于連接CPU和PG/OP的接口，或用于MPI子網(wǎng)中的通訊接口。 （2）PR

11、OFIBUS-DP接口：PROFIBUS-DP接口主要用于連接分布式I/O。 （3）PtP接口：可在CPU上使用PtP（點到點）接口，來連接外部設(shè)備至串口，例如條形碼閱讀器、打印機等。 1.3 可編程控制器的工作原理 可編程序控制的編程元件用“軟繼電器”命名，認為它們像繼電器一樣有線圈和觸點，且線圈得電，觸點動作（當然線圈和觸點只是假設(shè)的）。所謂線圈得電，不過是“軟繼電器”對應(yīng)的存儲單元置“1”，線圈失電，即存儲單元置“0”。項目物理繼電器PLC繼電器線圈常開觸點常閉觸點 可編程控制器的CPU則采用順序邏輯掃描用戶程序的運行方式。 PLC啟動后，先進行初始化，包括對工作內(nèi)存的初始化、復(fù)位所有的

12、定時器、將輸入/輸出繼電器清零，檢查I/O單元連接是否完好，如有異常則發(fā)出報警信號。初始化之后，PLC就進入周期性掃描過程。掃描過程可分為4個階段。1.3.1 工作方式 1.公共處理掃描階段 公共處理包括PLC自檢、執(zhí)行來自外設(shè)的命令、對看門狗清零等。2.輸入采樣掃描階段 這個階段，PLC按順序逐個采集所有輸入端子上的信息，不論輸入端子上是否接線，CPU順序讀取全部輸入端，將所有采集到的輸入信號寫到輸入映像寄存器中。在當前的掃描周期內(nèi)，用戶程序依據(jù)的輸入信號的狀態(tài)均從輸入映像寄存器中去讀取，而不管此時外部輸入信號的狀態(tài)是否變化。即使此時外部信號的狀態(tài)發(fā)生了變化，也只能在下一個掃描周期的輸入采樣

13、掃描階段去讀取。對于這種采樣輸入信號的處理，雖然嚴格上說每個信號被采集的時間有先后順序，但由于PLC的掃描周期很短，這個差異對于一般工程應(yīng)用可以忽略，認為這些采集到得輸入信號是同時的。3.執(zhí)行用戶程序掃描階段 在執(zhí)行用戶程序階段，CPU對用戶程序按順序進行掃描。如果程序用梯形圖表示，則是按照先上后下，從左至右的順序進行掃描。每次掃到一條指令，所需要的輸入信號的狀態(tài)均從輸入映像寄存器中去讀取，而不是直接使用現(xiàn)場的立即輸入信號。對其他信息，則是從PLC的元件映像寄存器中讀取。在執(zhí)行用戶程序中，每一次運算的中間結(jié)果都立即寫入元件映像寄存器中，這樣該元件的狀態(tài)馬上就可以被后面將要掃描到的指令所利用。對

14、輸出繼電器的掃描結(jié)果，也不是馬上去驅(qū)動外部負載，而是將其結(jié)果寫入元件映像寄存器中的輸出映像寄存器中，在輸出刷新階段集中進行處理。 在這個階段，除了輸入映像寄存器外，各個元件映像寄存器的內(nèi)容是隨著程序的執(zhí)行而不斷的變化。4.輸出刷新掃描階段 當CPU對全部用戶程序掃描結(jié)束后，將元件映像寄存器中各輸出繼電器的狀態(tài)同時送到輸出鎖存器中，再由輸出鎖存器經(jīng)輸出端子去驅(qū)動各輸出繼電器所帶的負載。 在輸出刷新階段結(jié)束后，CPU進入下一個掃描周期。1.3.2 PLC的編程語言 PLC為用戶提供了完整的編程語言，以適應(yīng)用戶編制程序的需要。PLC提供的編程語言通常有以下幾種：梯形圖（LAD）、指令語句表（STL）

15、、邏輯功能圖（FBD）等。 1. 梯形圖（LAD） 梯形圖（LAD）編程語言是從繼電器控制系統(tǒng)原理圖的基礎(chǔ)上演變而來的，又稱為繼電器語言。PLC的梯形圖與繼電器控制系統(tǒng)的梯形圖的基本思想是一致的，只是在使用符號和表達方式上有一定區(qū)別。梯形圖語言比較形象、直觀，是最基本、最普遍的編程語言，但這種編程方式只能用圖形編程器直接編程。 2. 指令語句表（STL） 指令語句表（STL）編程語言就是用助記符來表達PLC的各種功能，類似于計算機中的助記符語言，它是可編程序控制器最基礎(chǔ)的編程語言。通常每條指令由操作碼（指令）、地址和操作數(shù)（數(shù)據(jù)或器件編號）三部分組成。由于指令語句表比較抽象，一般與梯形圖語言配

16、合使用，互為補充。目前，大多數(shù)PLC都有指令語句編程功能。 3. 邏輯功能圖（FBD） 這是一種由邏輯功能符號組成的功能塊來表達命令的圖形語言，這種編程語言基本上沿用了半導(dǎo)體邏輯電路的邏輯方塊圖。對每一種功能都使用一個運算方塊，其運算功能由方塊內(nèi)的符號確定。常用“與”、“或”、“非”等邏輯功能來表達控制邏輯。與功能方塊有關(guān)的輸入畫在方塊的左邊，輸出畫在方塊的右邊。采用這種編程語言，不僅能簡單明確地表現(xiàn)邏輯功能，還能通過對各種功能塊的組合，實現(xiàn)加法、乘法、比較等高級功能，所以它也是一種功能比較強的圖形編程語言。1.4.1 系統(tǒng)監(jiān)控程序 可編程控制器的系統(tǒng)監(jiān)控程序，也稱之為可編程控制器的操作系統(tǒng)或

17、系統(tǒng)軟件。它由PLC得制造廠家編制，用于控制可編程控制器本身的運行，一般來說，系統(tǒng)監(jiān)控程序?qū)τ脩羰遣煌该鞯摹?1.4 可編程控制器的軟件基礎(chǔ) 1.系統(tǒng)管理程序 系統(tǒng)管理程序是監(jiān)控程序中最重要的部分，它主要完成以下任務(wù)： （1）負責系統(tǒng)運行時間的分配管理。即管理可編程控制器輸入、輸出 、運 算、自檢等的時間順序。 （2）負責存儲空間的管理，即生成用戶環(huán)境。由它規(guī)定各種參數(shù)、程序的存放地址，將用戶使用的數(shù)據(jù)參數(shù)存儲地址轉(zhuǎn)化為實際的數(shù)據(jù)格式，以及物理存放地址。通過這部分程序，用戶看到的就不是實際及其存儲地址，而是按照用戶數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)排列的程序存儲空間。 （3）負責系統(tǒng)自檢，包括系統(tǒng)出錯檢驗、用戶程序語法

18、檢驗等。2.用戶指令解釋程序 任何一臺計算機，最終只能執(zhí)行機器語言。而機器語言編程復(fù)雜、難于掌握，所以，可編程控制器采用梯形圖語言等高級語言編程，再通過用戶指令解釋程序?qū)⒏呒壵Z言逐條編譯為機器可以執(zhí)行的機器語言。3.標準程序模塊 標準程序模塊由許多獨立的程序塊組成，各程序塊能完成不同的功能，如輸入、輸出、運算等?？删幊炭刂破鞯母鞣N具體工作都是由這部分程序完成的，這部分程序的多少，就決定了可編程控制器性能的強弱。 1.4.2 用戶程序 可編程控制器的用戶程序就是用戶根據(jù)自己的控制要求按一定的編程語言編寫的程序。由于可編程控制器的應(yīng)用場合是工業(yè)現(xiàn)場，它的用戶主要是電氣技術(shù)人員，所以其編程語言要滿足

19、易于編寫和調(diào)試的要求，并要考慮電器技術(shù)人員的接受水平和應(yīng)用習(xí)慣。因此可編程控制器通常使用梯形圖語言，又稱繼電器語言或電工語言。 一個完整的用戶控制程序應(yīng)當包含一個主程序、若干子程序和若干中斷程序三大部分。1.5 可編程控制器的發(fā)展 1.5.1 可編程控制器的主要系列 目前PLC產(chǎn)品可按地域分成三大流派：美國產(chǎn)品、歐洲產(chǎn)品和日本產(chǎn)品。美國和歐洲的PLC技術(shù)是在相互隔離情況下獨立研究開發(fā)的，因此他們的產(chǎn)品有明顯的差異性。而日本的PLC技術(shù)是由美國引進的，對美國的PLC產(chǎn)品有一定的繼承性，但又有所不同，美國和歐洲以大中型PLC而聞名，而日本則以小型PLC著稱。 1.5.2 可編程控制器的發(fā)展趨勢 1

20、.開放與基于工業(yè)PC控制 2.進一步加強網(wǎng)絡(luò)通信功能3.更強大的軟件工具4.向高速度、大容量、低成本、多功能方向發(fā)展1.5.3 我國可編程控制器的發(fā)展 PLC自20世紀70年代后期進入中國以來，應(yīng)用增長十分迅速. 目前國產(chǎn)PLC廠商眾多，主要集中于臺灣、北京、浙江、江蘇和深圳，臺灣的品牌有永宏、臺達、盟立、士林、豐煒、智國、臺安 第2章 西門子S7-300 PLC的結(jié)構(gòu)及硬件特性 S7-300 PLC的整體結(jié)構(gòu)任務(wù)一 S7-300 PLC的CPU模塊 任務(wù)二I/ O模塊地址分配任務(wù)四S7-300 PLC的其他模塊任務(wù)五任務(wù)三S7-300 PLC的信號模塊任務(wù)描述： 通過本任務(wù)能夠掌握S7系列P

21、LC應(yīng)用場合和S7-300系統(tǒng)組成。1S7系列PLC應(yīng)用任務(wù)分析：圖2-1 S7系列PLC應(yīng)用2S7-300系統(tǒng)組成3典型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)PS電源模塊CPUIM接口模塊SM:DISM:DOSM:AISM:AOFM:-計數(shù)-定位-閉環(huán)控制CP:-點-到-點-PROFIBUS-工業(yè)以太網(wǎng)任務(wù)三 S7-300 PLC的CPU模塊任務(wù)描述： 掌握S7-300 CPU模塊的分類及 CPU面板操作注意事項。任務(wù)分析： 分析S7-300 CPU模塊的分類、異同點及應(yīng)用場合；CPU面板上模式選擇開關(guān)的含義。S7-300 CPU模塊的分類 主要類型有緊湊型CPU（6種）、標準型CPU（5種）、革新型CPU（5種）、戶外

22、型CPU（3種）、故障安全型CPU（3種）、特種型CPU（2種）,如圖2-5所示。階段一 CPU分類圖2-5 S7-300 CPU模塊的分類 階段二 S7-300 CPU面板操作 1模式選擇開關(guān)，如圖2-6（a）所示。2狀態(tài)及故障顯示，如圖2-6（b）所示。任務(wù)三 S7-300 PLC的信號模塊 任務(wù)描述：掌握S7-300 PLC的信號模塊的分類。任務(wù)分析： 數(shù)字量模塊分為數(shù)字量輸入模塊（DI）、數(shù)字量輸出模塊（DO）和數(shù)字量輸入/輸出模塊(DI/DO)，掌握上述模塊的內(nèi)部電路及外部端子接線圖。1SM321數(shù)字量輸入模塊（DI）（1）直流32點數(shù)字量輸入模塊的內(nèi)部電路及外部端子接線圖，如圖2-

23、7所示。階段一 數(shù)字量輸入模塊 （2）交流32點數(shù)字量輸入模塊的內(nèi)部電路及外部端子接線圖，如圖2-8所示。2SM322數(shù)字量輸出模塊（DO）（1）32點數(shù)字量晶體管輸出模塊的內(nèi)部電路及外部端子接線圖，如圖2-9所示。（2）32點數(shù)字量晶閘管輸出模塊的內(nèi)部電路及外部端子接線圖，如圖2-10所示。（3）16點數(shù)字量繼電器輸出模塊的內(nèi)部電路及外部端子接線圖，如圖2-11所示。（1）SM323 DI 16/DO 1624 VDC/0.5A內(nèi)部電路及外部端子接線圖，如圖2-12所示。 3、數(shù)字量輸入/輸出模塊(DI/DO)（2）SM327 DI 8/DX 8內(nèi)部電路及外部端子接線圖，如圖2-13所示。任

24、務(wù)四 I/ O模塊地址分配任務(wù)描述： 掌握CPU的存儲區(qū)域分類、數(shù)據(jù)在存儲器中存取的方式、系統(tǒng)存儲區(qū)的地址區(qū)的范圍。任務(wù)分析：存儲區(qū)分類（見表2-1） CPU的存儲區(qū)分類，注意理解位、字節(jié)、字和雙字的概念及相互間的關(guān)系。S7系列PLC中CPU的存儲區(qū)包括三個基本區(qū)域，即裝載存儲器，工作存儲器RAM和系統(tǒng)存儲器RAM。2數(shù)據(jù)在存儲器中存取的方式(1)位、字節(jié)、字和雙字（2）字節(jié)、字和雙字的取值范圍（見表2-2）3.系統(tǒng)存儲區(qū)的地址區(qū)（見表2-3）4CPU中的寄存器 （1）累加器（ACCU（2）地址寄存器（5）狀態(tài)字寄存器（4）診斷緩沖區(qū)（3）數(shù)據(jù)塊寄存器 任務(wù)五 S7-300 PLC的其他模塊任

25、務(wù)描述： S7-300 PLC除了存在CPU模塊、信號模塊、I/ O模塊外，還存在其他輔助模塊。任務(wù)分析： 本任務(wù)主要介紹電源模塊 （PS）、接口模塊（IM）、通信處理器模塊（CP）、特殊功能模塊（FM）、模擬量信號模塊的特點及分類。365 - 0BA01- 0AA0X 23 4PS3075A DC 5VVOLTAGESELECTORONOFF50mm307 - 1BA00- 0AA0PS3075AX 23 4 DC 5VVOLTAGESELECTORONOFF80mm307 - 1BA00- 0AA0PS3075AX 23 4 DC 5VVOLTAGESELECTORONOFF80mm200

26、mm307 - 1BA00- 0AA0PS3075AX 23 4 DC 5VVOLTAGESELECTORONOFF圖2-16電源模塊1電源模塊 （PS）2接口模塊（IM）365 - 0BA01- 0AA0IM 365RECEIVEX 23 4365 - 0BA01- 0AA0IM 365RECEIVEX 23 4360 - 3CA01- 0AA0IM 360X 23 4 SFDC 5V360 - 3CA01- 0AA0IM 360X 23 4 SFDC 5V（a）雙機架接口模塊IM365 （b）多機架接口模塊圖2-17 接口模塊3通信處理器模塊（CP），如圖2-18所示。PSCPUCP341

27、CP 343-2CP 342-5CP 343-5CP 343-1工業(yè)以太網(wǎng)PROFIBUS FMSPROFIBUS DPAS接口點對點連接圖2-18通信處理器模塊4特殊功能模塊（FM） 分為SM331模擬量輸入模塊（AI）、SM332模擬量輸出模塊（AO）、SM334模擬量輸入。5模擬量信號模塊（1）模擬量輸入模塊（AI），如圖2-20所示。（1）模擬量輸入模塊（AI），如圖2-20所示。圖2-20 AI 813位模擬量輸入模塊（2）模擬量輸出模塊(AO)，如圖2-21所示。（3）模擬量輸入/輸出模塊(AI/AO)，如圖2-22所示。（4）電壓輸出型模塊的連接1）電壓輸出型隔離模塊的4線制連接

28、，如圖2-23所示。圖2-23 電壓輸出型隔離模塊的4線制連接2） 電壓輸出型非隔離模塊的2線制連接，如圖2-24所示。圖2-24電壓輸出型非隔離模塊的2線制連接 （5）電流輸出型模塊的連接 1）電流輸出型隔離模塊的2線制連接，如圖2-25所示。 2）電流輸出型非隔離模塊的2線制連接，如圖2-26。第3章 西門子S7-300系列PLC基本指令系統(tǒng) S7-300系列plc的指令及其結(jié)構(gòu) 3.1位邏輯指令 3.2定時器與計數(shù)器指令 3.3數(shù)據(jù)處理功能指令 3.4數(shù)據(jù)運算指令 3.4控制指令 3.43.1 指令及其結(jié)構(gòu)3.1.1 指令的組成 1. 語句指令 一條指令由一個操作碼和一個操作數(shù)組成，操作

29、數(shù)由標識符和參數(shù)組成。操作碼定義要執(zhí)行的功能；操作數(shù)為執(zhí)行該操作所需要的信息，例如： A I 1.0 是一條位邏輯操作指令，其中：“A”是操作碼，它表示執(zhí)行“與”操作；“I 1.0”是操作數(shù)，對輸入繼電器I 1.0進行的操作。 有些語句指令不帶操作數(shù)。它們操作的對象是惟一的。例如：NOT （是對邏輯操作結(jié)果(RLO)取反。） 2. 梯形邏輯指令 梯形邏輯指令用圖形元素表示PLC要完成操作。在梯形邏輯指令中，其操作碼是用圖素表示的，該圖素形象表明CPU做什么，其操作數(shù)的表示方法與語句指令相同。如： Q 4.0 ( )該指令中：( )可認為是操作碼，表示一個二進制賦值操作。Q 4.0是操作數(shù)，表示

30、賦值的對象。 梯形邏輯指令也可不帶操作數(shù)。如： |NOT| 是對邏輯操作結(jié)果取反的操作。3.1.2 操作數(shù) 1. 標識符及表示參數(shù) 一般情況下，指令的操作數(shù)在PLC的存儲器中，此時操作數(shù)由操作數(shù)標識符和參數(shù)組成。 操作數(shù)標識符由主標識符和輔助標識符組成。主標識符表示操作數(shù)所在的存儲區(qū)，輔助標識符進一步說明操作數(shù)的位數(shù)長度。若沒有輔助標識符指操作數(shù)的位數(shù)是一位。 主標識符有：I(輸入過程映像存儲區(qū))，Q(輸出過程映象存儲區(qū))，M(位存儲區(qū))，PI(外部輸入)，PQ(外部輸入)，T(定時器)，C(計數(shù)器)，DB(數(shù)據(jù)塊)，L(本地數(shù)據(jù))。 輔助標識符有：X(位)，B(字節(jié))，W(字2字節(jié))，D(雙

31、字4字節(jié))。 PLC物理存儲器是以字節(jié)為單位的，所以存儲單元規(guī)定為字節(jié)單元。位地址參數(shù)用一個點與字節(jié)地址分開。如：M 10.1 當操作數(shù)長度是字或雙字時，標識符后給出的標識參數(shù)是字或雙字內(nèi)的最低字節(jié)單元號。圖4.1給出了字節(jié)、字、雙字的相互關(guān)系及表示方法。當使用寬度為字或雙字的地址時，應(yīng)保證沒有生成任何重疊的字節(jié)分配，以免造成數(shù)據(jù)讀寫錯誤。圖3.1 以字節(jié)單元為基準標記存儲器存儲單元位存儲區(qū)M表3.1 存儲區(qū)及其功能 表3.1 存儲區(qū)及其功能 2. 操作數(shù)的表示法 在STEP7中，操作數(shù)有兩種表示方法：一是物理地址(絕對地址)表示法；二是符號地址表示法。 用物理地址表示操作數(shù)時，要明確指出操作

32、數(shù)的所在存儲區(qū)，該操作數(shù)的位數(shù)具體位置。例如：Q 4.0。 STEP7 允許用符號地址表示操作數(shù)，如Q 4.0可用符號名MOTOR_ON替代表示，符號名必須先定義后使用，而且符號名必須是惟一的，不能重名。 定義符號時，需要指明操作數(shù)所在的存儲區(qū)，操作數(shù)的位數(shù)、具體位置及數(shù)據(jù)類型。3.1.3 尋址方式 操作數(shù)是指令的操作或運算對象。所謂尋址方式是指令得到操作數(shù)的方式，可以直接給出或間接給出。 STEP7指令操作對象的有：常數(shù)；S7狀態(tài)字中的狀態(tài)位；S7的各種寄存器、數(shù)據(jù)塊；功能塊FB，F(xiàn)C和系統(tǒng)功能塊SFB，SFC；S7的各存儲區(qū)中的單元。 S7有四種尋址方式：立即尋址、存儲器直接尋址、存儲器間

33、接尋址和寄存器間接尋址。 1. 立即尋址 這是對常數(shù)或常量的尋址方式。操作數(shù)本身直接包含在指令中。下面是立即尋址的例子：SET /把RLO置1OW W#16#A320 /將常量W#16#A320與累加器1“或”運算L 27 /把整數(shù)27裝入累加器1L ABCD /把ASCII碼字符ABCD裝入累加器1L C#0100 /把BCD碼常數(shù)0100裝入累加器1 2. 直接尋址 包括對寄存器和存儲器的直接尋址。在直接尋址的指令中，直接給出操作數(shù)的存儲單元地址。例如：A I 0.0 /對輸入位I 0.0進行“與”邏輯操作S L 20.0 /把本地數(shù)據(jù)位L 20.0置1= M 115.4 /使存儲區(qū)位M

34、115.4的內(nèi)容等于RLO的內(nèi)容L IB 10 /把輸入字節(jié)IB 10的內(nèi)容裝入累加器1T DBD 12 /把累加器1中的內(nèi)容傳送給數(shù)據(jù)雙字DBD 12中 3. 存儲器間接尋址 在存儲器間接尋址的指令中，給出一個存儲器(必須是表3.1中的存儲器)，該存儲器的內(nèi)容是操作數(shù)所在存儲單元的地址，該地址又被稱為地址指針。存儲器間接尋址方式的優(yōu)點是，當程序執(zhí)行時，能改變操作數(shù)的存儲器地址，這對程序中的循環(huán)尤為重要。例如： A IMD 2 /對由MD 2指出的輸入位進行“與”邏輯操作。如：MD 2的值為 /2#0000 0000 0000 0000 0000 0000 0101 0110 則是對I 10.

35、6進行“與”操作。 圖3.2 存儲器間接尋址的指針格式位3至18(范圍0至65535) ： 被尋址字節(jié)的字節(jié)編號位0至2(范圍0至7) ： 被尋址位的位編號 4. 寄存器間接尋址 在S7中有兩個地址寄存器，它們是AR1和AR2。通過地址寄存器，可以對各存儲區(qū)的存儲器內(nèi)容實現(xiàn)寄存器間接尋址。地址寄存器的內(nèi)容加上偏移量形成地址指針，該指針指向數(shù)值所在的存儲單元。 地址寄存器存儲的地址指針有兩種格式： 區(qū)內(nèi)寄存器間接尋址區(qū)域間寄存器間接尋址。其長度均為雙字。圖3.3給出了這兩種格式的細節(jié)及其差別，區(qū)域標識位的組合狀態(tài)見表3.2。圖3.3 寄存器間接尋址的指針格式31 24 23 16 15 8 7

36、0位31=0表明是區(qū)域內(nèi)寄存器間接尋址；=1表明是區(qū)域間寄存器間接尋址。位24、25和26(r r r)：區(qū)域標識(見表3.2)位3至18(bbbb bbbb bbbb bbbb)：被尋址位的字節(jié)編號(范圍0至65535)位0至2()：被尋址的位編號(范圍0至7)表3.2 地址指針區(qū)域標識位含義3.1.4 狀態(tài)字 狀態(tài)字用于表示CPU執(zhí)行指令時所具有的狀態(tài)。一些指令是否執(zhí)行或以何方式執(zhí)行可能取決于狀態(tài)字中的某些位；執(zhí)行指令時也可能改變狀態(tài)字中的某些位；你也能在位邏輯指令或字邏輯指令中訪問并檢測它們。圖4.4顯示了狀態(tài)字的結(jié)構(gòu)。圖3.4 狀態(tài)字的結(jié)構(gòu)15 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0(

37、1)首次檢測位(FC) 狀態(tài)字的位0稱為首次檢測位。若FC位的狀態(tài)為0，則表明一個梯形邏輯網(wǎng)絡(luò)的開始，或指令為邏輯串第一條指令。 (2)邏輯操作結(jié)果(RLO) 邏輯操作結(jié)果RLO(Result of Logic Operation)。該位存儲位邏輯指令或算術(shù)比較指令的結(jié)果。 (3)狀態(tài)位(STA) 狀態(tài)位不能用指令檢測，它只是在程序測試中被CPU解釋并使用。(4)或位(OR) 狀態(tài)字的位3稱為或位(OR)。在先邏輯“與”后邏輯“或”的邏輯串中，OR位暫存邏輯“與”的操作結(jié)果，以便進行后面的邏輯“或”運算。其它指令將OR位清0。(5)溢出位(OV) 溢出位被置1，表明一個算術(shù)運算或浮點數(shù)比較指令

38、執(zhí)行時出現(xiàn)錯誤 ( 錯誤：溢出、非法操作、不規(guī)范格式 ) 。(6)溢出狀態(tài)保持位(OS) OV被置1時OS也被置1；OV被清0時OS仍保持。只有下面的指令才能復(fù)位OS位：JOS(OS=1時跳轉(zhuǎn))；塊調(diào)用和塊結(jié)束指令。 (7)條件碼1(CC1)和條件碼0(CC0) 狀態(tài)字的位7和位6稱為條件碼1和條件碼0。這兩位結(jié)合起來用于表示在累加器1中產(chǎn)生的算術(shù)運算或邏輯運算結(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)。詳見表3.3和表3.4。表3.3 算術(shù)運算后的CC1和CC0表3.4 比較、移位和循環(huán)移位、字邏輯指令后的CC1和CC0 (8)二進制結(jié)果位(BR) 它將字處理程序與位處理聯(lián)

39、系起來，用于表示字操作結(jié)果是否正確(異常)。將BR位加入程序后，無論字操作結(jié)果如何，都不會造成二進制邏輯鏈中斷。在LAD的方塊指令中，BR位與ENO有對應(yīng)關(guān)系，用于表明方塊指令是否被正確執(zhí)行：如果執(zhí)行出現(xiàn)了錯誤，BR位為0，ENO也為0；如果功能被正確執(zhí)行，BR位為1，ENO也為1。 在用戶編寫的FB和FC程序中，必須對BR位進行管理，當功能塊正確運行后使BR位為1，否則使其為0。使用STL指令SAVE或LAD指令(SAVE)，可將RLO存入BR中，從而達到管理BR位的目的。當FB或FC執(zhí)行無錯誤時，使RLO為1并存入BR，否則，在BR中存入0。3.2 位邏輯指令 位邏輯指令主要包括：位邏輯運

40、算指令、位操作指令和位測試指令，邏輯操作結(jié)果(RLO)用以賦值、置位、復(fù)位布爾操作數(shù)，也控制定時器和計數(shù)器的運行。3.2.1 位邏輯運算指令 位邏輯運算指令是“與”(AND)、“或”(OR)、“異或”(XOR)指令及其組合。它對“0”或“1”這些布爾操作數(shù)掃描，經(jīng)邏輯運算后將邏輯操作結(jié)果送入狀態(tài)字的RLO位。 1. “與”和“與非”(A，AN)指令 邏輯“與”在梯形圖里是用串聯(lián)的觸點回路表示的，如果串聯(lián)回路里的所有觸點皆閉合，該回路就通“電”了。在圖3.5的回路所示： 圖3.5 “與”邏輯梯形圖 上述梯形邏輯圖，可用語句表指令完全表示，對應(yīng)的語句表為：A I0.0 A Q 4.1AN M10.

41、1 Q4.0 ( )I0.0 Q4.1 M10.1 Q4.0 2. “或”和“或非”(O，ON)指令 邏輯“或”在梯形圖里是用并聯(lián)的觸點回路表示的，被掃描的操作數(shù)標在觸點上方。在圖3.6中，只要有一個觸點閉合，輸出4.1的信號狀態(tài)就為“l(fā)”。 I1.1 M2.0 Q4.0 圖3.6 “或”邏輯梯形圖及語句表O I1.1 ON M2.0 O Q4.0 Q4.1 （ ）Q4.1 3. “異或”和“異或非”(X，XN)指令 圖3.7是“異或”邏輯梯形圖，下面是與梯形圖對應(yīng)的語句表。在的語句表中，使用了“異或”和“異或非”指令，分別用助記符“X”和“XN”來標識。它類似“或”和“或非”指令，用于掃描并

42、聯(lián)回路能否“通電”。 X I 0.0 X I 0.1 Q 4.0圖3.7 “異或”邏輯梯形圖 3.2.2 位操作指令 1. 輸出指令 邏輯串輸出指令又稱為賦值操作指令，該操作把狀態(tài)字中RLO的值賦給指定的操作數(shù)(位地址)。表3.5列出了操作數(shù)的數(shù)據(jù)類型和所在的存儲區(qū)。表3.5 輸出指令A(yù) I0.0A I0.1ON I0.2 Q4.0 A I0.3 Q4.1圖3.8 多重輸出梯形圖 一個RLO可被用來驅(qū)動幾個輸出元件。在LAD中，輸出線圈是上下依次排列的。在STL中，與輸出信號有關(guān)的指令被一個接一個地連續(xù)編程，這些輸出具有相同的優(yōu)先級。圖3.8是多重輸出梯形圖，與之對應(yīng)的語句表如下： 2 . 置

43、位復(fù)位指令 置位復(fù)位指令根據(jù)RLO的值，來決定被尋址位的信號狀態(tài)是否需要改變。若RLO的值為1，被尋址位的信號狀態(tài)被置1或清0；若RLO是0，則被尋址位的信號保持原狀態(tài)不變。置位復(fù)位指令有關(guān)內(nèi)容見表3.6。表3.6 置位復(fù)位指令 圖3.10 置位復(fù)位指令(a) 復(fù)位指令操作 (b)置位指令操作 3. RS觸發(fā)器 RS觸發(fā)器梯形圖方塊指令表示見表3.7。方塊中標有一個置位輸入(S)端，一個復(fù)位輸入(R)端，輸出端標為Q。觸發(fā)器可以用在邏輯串最右端，結(jié)束一個邏輯串，也可用在 邏輯串中，影響右邊的邏輯操作結(jié)果。 表3.7 RS觸發(fā)器 RS觸發(fā)器分為置位優(yōu)先和復(fù)位優(yōu)先型兩種， 置位優(yōu)先型RS觸發(fā)器的R

44、端在S端之上，當兩個輸入端都為1時，下面的置位輸入最終有效。既置位輸入優(yōu)先，觸發(fā)器或被復(fù)位或保持復(fù)位不變，如圖3.11。 A I0.0 R M0.0A I0.1S M0.0A M0.0 = Q4.0 圖3.11 置位優(yōu)先型RS觸發(fā)器 4. 對RLO的直接操作指令 這一類指令直接對邏輯操作結(jié)果RLO進行操作，改變狀態(tài)字中RLO位的狀態(tài)。有關(guān)內(nèi)容見表3.8。表3.8 對RLO的直接操作指令4.2.3 位測試指令 當信號狀態(tài)變化時就產(chǎn)生跳變沿。當從0變到1時，產(chǎn)生一個上升沿(或正跳沿)；若從1變到0，則產(chǎn)生一個下降沿(或負跳沿)。 S7中有兩類跳變沿檢測指令，一種是對RLO的跳變沿檢測的指令，另一種

45、是對觸點跳變沿直接檢測的梯形圖方塊指令。具體內(nèi)容見表3.9。 圖3.12是使用RLO正跳沿檢測指令的例子。這個例子中，若CPU檢測到輸入I 1.0有一個正跳沿，將使得輸出Q 4.0的線圈在一個掃描周期內(nèi)通電。對輸入I 1.0常開觸點掃描的RLO值存放在存儲位M 1.0中。表3.9 跳變沿檢測指令圖3.12 RLO正跳沿檢測圖3.13 觸點負跳沿檢測 圖3.13是使用觸點負跳沿檢測指令的例子。圖中，由給出需要檢測的觸點編號(I 0.3)，(M 0.0)用于存放該觸點在前一個掃描周期的狀態(tài)。 2. 串并聯(lián)組合表示法 當邏輯串是復(fù)雜組合時，CPU的掃描順序是先“與”后“或”。圖3.16 (a)給出的

46、梯形邏輯是觸點先并后串的例子，與其對應(yīng)的語句表為： A( O I0.0 O I0.2 ) A( O M10.0 O M0.3 ) A M10.1 Q4.0 圖4.16 串并聯(lián)組合邏輯梯形圖 圖3.16(b)是先串后并的例子，與其對應(yīng)的語句表如下： A( A I0.0 A M10.0 O A I0.2 A M0.3 ) A M10.1 Q4.03.3 定時器與計數(shù)器指令3.3.1 定時器指令 定時器是PLC中的重要部件，它用于實現(xiàn)或監(jiān)控時間序列。定時器是一種由位和字組成的復(fù)合單元，定時器的觸點由位表示，其定時時間值存儲在字存儲器中。 S7-300/400提供的定時器有： 脈沖定時器(SP)擴展定

47、時器(SE)接通延時定時器(SD)帶保持的接通延時定時器(SS)和斷電延時定時器(SF)。 1. 定時器的組成 在CPU的存儲器中留出了定時器區(qū)域，用于存儲定時器的定時時間值。每個定時器為2 B，稱為定時字。在S7-300中，最多允許使用256個定時器。 S7中定時時間由時基和定時值兩部分組成，定時時間等于時基與定時值的乘積。采用減計時。定時時間到后會引起定時器觸點的動作。 定時器的第0位到第11位存放二進制格式的定時值，第12、13位存放二進制格式的時基(如圖3.18所示)。表3.11給出了可能出現(xiàn)的組合情況。圖3.18 累加器1低字的內(nèi)容(定時值127，時基l s)表3.11 時基與定時范

48、圍 設(shè)置定時時間，用戶需給累加器1裝入需要的數(shù)值，避免格式錯誤，推薦采用下述直觀的句法： L W#16#wxyz其中，w為時基，取值為0，1，2或3，分別表示時基為10 ms，l00 ms，1 s或10 s；xyz為定時值，取值范圍為1999。 也可直接使用S5中的時間表示法裝入定時數(shù)值，例如： L S5T#aH_bbM_ccS_dddMS其中，a：小時，bb：分鐘，cc：秒，ddd：毫秒，時基是自動選擇的，原則是能滿足定時范圍要求的最小時基。2. 定時器的啟動與運行 S7中的定時器與時間繼電器的工作特點相似，對定時器同樣要設(shè)置定時時間，也要啟動定時器(使定時器線圈通電)。除此之外，定時器還增

49、加了一些功能，如隨時復(fù)位定時器、隨時重置定時時間(定時器再啟動)、查看當前剩余定時時間等。S7中的定時器不僅功能強，而且類型多。圖3.19給出了為定時作業(yè)如何正確選擇定時器的示意圖。以下將以LAD方塊圖為主詳細介紹定時器的運行原理及使用方法。圖3.19 五種類型定時器總覽圖3.20 脈沖定時器指令S_PULSET5SQRTVBCDBI( )Q4.0S5T#2SI0.0I0.13. 定時器梯形圖方塊指令1) 脈沖定時器 A I0.0 L S5T#2S SP T5 A I0.1 R T5 A T5 Q4.0 圖3.21 脈沖定時器時序圖3.22接通延時定時器指令S_ODTT5SQRTVBCDBI(

50、 )Q4.0S5T#2SI0.0I0.1 A I0.0 L S5T#2S SD T5 A I0.1 R T5 A T5 Q4.03) 延時接通定時器圖3.23 延時接通定時器時序4. 定時器線圈指令表3.12 定時器線圈指令圖3.24 擴展脈沖定時器線圈指令 A I0.0 L S5T#2S SE T5 A I0.1 R T5 A T5 Q4.0 3.3.2 計數(shù)器指令 * S7中的計數(shù)器用于:對RLO正跳沿計數(shù)。* 計數(shù)器是由表示當前計數(shù)值的字及狀態(tài)的位組成。* S7中有三種計數(shù)器 加計數(shù)器 (S_CU)減計數(shù)器 (S_CD)可逆計數(shù)器(S_CUD)圖3.25 累加器1低字的內(nèi)容計數(shù)值127計

51、數(shù)器組成 在CPU中保留一塊存儲區(qū)作為計數(shù)器計數(shù)值存儲區(qū)，每個計數(shù)器占用兩個字節(jié)，計數(shù)器字中的第011位表示計數(shù)值(二進制格式)，計數(shù)范圍是0999。2. 計數(shù)器梯形圖方塊指令表3.13 計數(shù)器梯形圖方塊指令圖3.26 可逆計數(shù)器梯形圖方塊應(yīng)用A I0.0CU C10 A I0.1 CD C10 A I0.2L MW10S C10A I0.3R C10 A C10= Q4.03. 計數(shù)器線圈指令表3.14 計數(shù)器線圈指令3.4 數(shù)據(jù)處理功能指令3.4.1 裝入和傳送指令 裝入(L)和傳送(T)指令可以在存儲區(qū)之間或存儲區(qū)與過程輸入、輸出之間交換數(shù)據(jù)。CPU執(zhí)行這些指令不受邏輯操作結(jié)果RLO的影

52、響。 L指令將源操作數(shù)裝入累加器1中，而累加器原有的數(shù)據(jù)移入累加器2中，累加器2中原有的內(nèi)容被覆蓋。 T指令將累加器1中的內(nèi)容寫入目的存儲區(qū)中，累加器的內(nèi)容保持不變。對累加器1的裝入和傳送指令L 5 /將立即數(shù)5裝入累加器1中L MW 10 /將MW10中的值裝入累加器1中L IBDID 8 /將由數(shù)據(jù)雙字DID8指出的輸入字節(jié)裝入累加器1中T MW 20 /將累加器1中的內(nèi)容傳送給存儲字MW20 T MWAR1，P#10.0 /將累加器1中的內(nèi)容傳送給由地址寄存器1加偏移 /量確定的存儲字中 2. 讀取或傳送狀態(tài)字 L STW /將狀態(tài)字中08位裝入累加器1中，累 加器93l位被清0 T S

53、TW /將累加器1中的內(nèi)容傳送到狀態(tài)字中 3. 裝入時間值或計數(shù)值L T1 /將定時器T1中二進制格式的時間值直接裝入累加器1的低字中 LC T1 /將定時器T1的時間值和時基以BCD碼裝入累加器1的低字中L C1/將計數(shù)器C1中二進制格式的計數(shù)值直接裝入累加器1的低字中LC C1/將計數(shù)器C l中的計數(shù)值以BCD碼格式裝入累加器1的低字中4. 地址寄存器裝入和傳送 對于地址寄存器，可以不經(jīng)過累加器l而直接將操作數(shù)裝入或傳送，或?qū)蓚€地址寄 存器的內(nèi)容直接交換。下面的例子說明了指令的用法： LAR1 P# I 0.0 /將輸入位I0.0的地址指針裝入AR1 LAR2 P# 0.0 /將二進制數(shù)

54、2#0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000裝入AR2 LAR1 P#Start /將符號名為Start的存儲器的地址指針裝入AR1 LAR1 AR2 /將AR2的內(nèi)容裝入AR1 LAR1 DBD 20 /將數(shù)據(jù)雙字DBD 20的內(nèi)容裝入AR1 TAR1 AR2 /將ARl的內(nèi)容傳送至AR2 TAR2 /將AR2的內(nèi)容傳送至累加器1 TAR1 MD 20 /將ARl的內(nèi)容傳送至存儲器雙字MD 20 CAR /交換AR1和AR2的內(nèi)容5. 梯形圖方塊傳送指令表3.15 梯形圖方塊傳送指令圖3.31 使用MOVE方塊指令MOVEENINENOOUTDBW12(

55、 )Q4.0MW10I0.0 A I0.0 JNB _0001 L MW10 T DBW12 SET /使RLO為1 SAVE /使BR為1 CLR_0001： A BR Q4.03.4.2 轉(zhuǎn)換指令 轉(zhuǎn)換指令首先將源數(shù)據(jù)按照規(guī)定的格式讀入累加器，然后在累加器中對數(shù)據(jù)進行類型轉(zhuǎn)換，最后再將轉(zhuǎn)換的結(jié)果傳送到目的地址。能夠?qū)崿F(xiàn)的轉(zhuǎn)換操作有： * BCD碼和整數(shù)及長整數(shù)間的轉(zhuǎn)換 ( BTI , ITB , ITD , BTD , DTB , DTR ) * 實數(shù)和長整數(shù)間的轉(zhuǎn)換 ( RND , TRUNC , RND+ , RND- ) * 數(shù)的取反、取負等 ( INVI , INVD , NEGI

56、 , NEGD , NEGR )1. BCD和整數(shù)間的轉(zhuǎn)換表3.16 BCD和整數(shù)間的轉(zhuǎn)換表3.16 BCD和整數(shù)間的轉(zhuǎn)換 2. 實數(shù)和長整數(shù)間的轉(zhuǎn)換 實數(shù)和長整數(shù)間的轉(zhuǎn)換見表3.17。 因為實數(shù)的數(shù)值范圍遠大于32位整數(shù)，所以有的實數(shù)不能成功地轉(zhuǎn)換為32位整數(shù)。如果被轉(zhuǎn)換的實數(shù)格式非法或超出了32位整數(shù)的表示范圍，則得不到有效結(jié)果，而且狀態(tài)字中的OV和OS被置1。表3.17 實數(shù)和長整數(shù)間的轉(zhuǎn)換3. 數(shù)的取反、取負表3.18 數(shù)的取反、取負4.4.3 比較指令 1. 比較指令表3.19 比 較 指 令表3.19 比 較 指 令表3.19 比 較 指 令圖3.32 整數(shù)比較CMP=1IN1IN

57、2MW0MW2I0.1I0.1( S )Q4.0 A I0.0 A I0.1 A( L MW0 L MW2 =I ) S Q4.03.4.4 移位和循環(huán)移位指令 移位指令將輸入IN中的內(nèi)容向左或向右逐位移動。移動次數(shù)由輸入值N提供的數(shù)值確定。移位后空出的位填以0或符號位(0代表正，1代表負)，被移動的最后一位保存在狀態(tài)字中的CCl里，CC0和OV被復(fù)位為0?？墒褂脳l件跳轉(zhuǎn)指令對CCl進行判斷。循環(huán)移位指令與一般移位指令的差別是：循環(huán)移位指令的空位填以從IN中移出的位。1無符號數(shù)移位指令表3.20 無符號數(shù)移位指令圖3.35 輸入IN左移5位2. 有符號數(shù)移位指令 表3.21 有符號數(shù)移位指令圖

58、3.36 輸入IN帶符號右移4位3. 循環(huán)移位指令表3.22 循環(huán)移位指令圖3.37 輸入IN循環(huán)左移3位圖3.38 輸入IN循環(huán)右移3位4.4.5 累加器操作和地址寄存器指令 1. 累加器操作指令表3.23 累加器操作指令圖3.39 CAW、CAD指令執(zhí)行時累加器1的變化 下面的例子說明了在有條件觸發(fā)的程序中INC指令是如何工作的。本例以存儲字節(jié)MB10作為循環(huán)次數(shù)計數(shù)暫存器，用INC指令修正循環(huán)次數(shù)，循環(huán)體中的程序連續(xù)執(zhí)行5次。 LOOP：L MB10 /循環(huán)體開始，裝載存儲字節(jié)至累加器1 INC 1 /循環(huán)計數(shù)器加1 T MB10 /保存循環(huán)次數(shù) L B#16#5 I /比較 JC ER

59、R /如果數(shù)據(jù)塊長度大于50，則跳轉(zhuǎn)至ERR標號處 A I0.0 BEU /無條件結(jié)束當前塊ERR：CALL FC10 /對于塊長度大于50的情況，調(diào)用FC10做相應(yīng)的處理4. 顯示和空操作指令表3.26 顯示和空操作指令3.5 數(shù)據(jù)運算指令3.5.1 算術(shù)運算指令 在STEP 7中可以對整數(shù)、長整數(shù)和實數(shù)進行加、減、乘、除算術(shù)運算。算術(shù)運算指令在累加器l和2中進行，累加器2中的值作為被減數(shù)或被除數(shù)。算術(shù)運算的結(jié)果保存在累加器l中，累加器1中原有的值被運算結(jié)果覆蓋，累加器2中的值保持不變。算術(shù)運算指令對狀態(tài)字的某些位將產(chǎn)生影響，這些位是CCl和CC0，OV，OS?？梢杂梦徊僮髦噶罨驐l件跳轉(zhuǎn)指令

60、對狀態(tài)字中的標志位進行判斷操作。1. 整數(shù)算術(shù)運算 表3.27 整數(shù)算術(shù)運算圖3.40 使用整數(shù)加法方塊指令下面是與圖3.40所示梯形圖完全對應(yīng)的語句表程序： A( A I0.0 JNB _0001 L MW0 L MW2 +I T MW10 AN OV /若OV為1，則RLO為0，否則RLO為1 SAVE /使BRRLO CLR _0001：A BR ) NOT S Q4.02. 實數(shù)算術(shù)運算 表3.28 實數(shù)算術(shù)運算3.5.2 字邏輯運算指令表3.29 字邏輯運算指令3.5.3 數(shù)據(jù)運算指令應(yīng)用舉例 1. 運用算術(shù)運算指令完成方程式運算 運用算術(shù)運算指令完成下面的方程式運算，其梯形邏輯圖如