2022年西門子S7-200的基本指令

1、1第2章 西門子S7-200的基本指令 可編程序控制器指令是PLC的編程語言，用戶通過編寫指令碼，由編譯系統(tǒng)編譯成機器碼后，加載到可編程序控制器的用戶程序存儲器中，由監(jiān)控程序去執(zhí)行它，從而實現(xiàn)復(fù)雜的控制操控。可編程序控制器語言指令是由各類工程人員所熟悉的工程語言直接轉(zhuǎn)化過來的，便于記憶，易于編程。S7-200 PLC編程指令結(jié)構(gòu)2第2章 西門子S7-200的基本指令2.1 基本邏輯指令2.1.1基本位操作指令基本邏輯指令在語句表語言中是指對位存儲單元的簡單邏輯運算，在梯形圖中是指對觸點的簡單連接和對標準線圈的輸出。一般來說，語句表語言更適合于熟悉可編程序控制器和邏輯編程方面有經(jīng)驗的編程人員。用

2、這種語言可以編寫出用梯形圖或功能框圖無法實現(xiàn)的程序。選擇語句表時進行位運算要考慮主機的內(nèi)部存儲結(jié)構(gòu)。3第2章 西門子S7-200的基本指令（1）LD：裝入常開觸點（LoaD）（2）LDN：裝入常閉觸點（LoaD Not） （3）A：與常開觸點（And） （4）AN：與常閉觸點（And Not）。 （5）O：或常閉觸點（Or） （6）ON：或常閉觸點（Or Not） （7）NOT：觸點取非（輸出反相） （8）= ：輸出指令 4第2章 西門子S7-200的基本指令可編程序控制器中的堆棧與計算機中的堆棧結(jié)構(gòu)相同，堆棧是一組能夠存儲和取出數(shù)據(jù)的暫時存儲單元。堆棧的存取特點是“后進先出”，S7-200可

3、編程序控制器的主機邏輯堆棧結(jié)構(gòu)如表所示。 5第2章 西門子S7-200的基本指令在語句表中，LD、LDN、A、AN、O、ON、NOT這幾條指令的執(zhí)行對邏輯堆棧的影響分別如下表說明。 LD I0.1=1的執(zhí)行 I0.2的執(zhí)行6第2章 西門子S7-200的基本指令如圖所示。在功能框圖中，常閉觸點的裝入和串并聯(lián)用指令盒的對應(yīng)輸入信號端加圓圈來表示。觸點的使用7第2章 西門子S7-200的基本指令2.1.2脈沖生成(邊沿觸發(fā))指令脈沖生成也稱邊沿觸發(fā)指令，就是利用信號的邊沿，來觸發(fā)相應(yīng)的電路從而產(chǎn)生一個機器周期的掃描脈沖，常常用作脈沖整形和噪波消除。8第2章 西門子S7-200的基本指令脈沖生成指令時

4、序圖9第2章 西門子S7-200的基本指令2.1.3設(shè)置、復(fù)原操作指令梯形圖中線圈獲得能量流時(存儲器位置1)表示線圈通電，線圈沒有獲得能量流(存儲器位置0)時表示線圈斷電。利用繼電器電路中線圈通、斷電原理來描述存儲器位的置位、復(fù)位操作。設(shè)置、復(fù)原指令則是將存儲器的設(shè)置、復(fù)原功能分開來用。10第2章 西門子S7-200的基本指令2.1.4取反和無操作指令無操作指令(NOP)的作用是防止程序跑飛。當(dāng)使能輸入有效時，執(zhí)行空操作指令(NOP)，掃描周期長度將會稍微延長，給程序增加陷阱，不影響用戶程序的執(zhí)行，使能流輸出不中斷。取反指令(NOT)的作用是把電路的邏輯運算取反，即對存儲器位進行取反操作運算

5、結(jié)果若為1則變?yōu)?，改變能量流的狀態(tài)。11第2章 西門子S7-200的基本指令2.1.5定時器指令 西門子S7-200系列PLC的定時器指令可按照工作方式和時間基準進行分類，若按照工作方式可分為，接通(通電)延時定時器(TON)，用于單個間隔計時；保留性接通(有記憶的通電)延時定時器(TONR)；斷開延時定時器(TOF)，用于延長時間以超過關(guān)閉（或假條件），例如電機關(guān)閉后使電機冷卻。這些定時器用于實現(xiàn)時間控制，屬于增量型定時器。時間基準又稱為定時精度和分辨率。定時器指令格式如表所示。12第2章 西門子S7-200的基本指令定時器特性13第2章 西門子S7-200的基本指令定時器時序14第2章

6、西門子S7-200的基本指令定時器時基標準15第2章 西門子S7-200的基本指令2.1.6計數(shù)器指令 計數(shù)器的基本結(jié)構(gòu)和使用方法與定時器的基本一致，西門子S7-200系列PLC計數(shù)器指令有CTU(增計數(shù))、CTD(減計數(shù))、CTUD(增/減計數(shù))，其工作原理是利用輸入脈沖上升沿信號來累計脈沖個數(shù)。主要由預(yù)置值寄存器、當(dāng)前值寄存器、狀態(tài)位等組成。實際用來對產(chǎn)品進行計數(shù)或完成相應(yīng)的邏輯控制。計數(shù)器指令格式如表5-7所示。16第2章 西門子S7-200的基本指令17第2章 西門子S7-200的基本指令2.1.7比較指令比較指令用于兩個數(shù)值、字符串按一條件進行比較。18第2章 西門子S7-200的基

7、本指令比較指令程序舉例19第2章 西門子S7-200的基本指令2.2 數(shù)學(xué)運算指令2.2.1算術(shù)運算指令+I，整數(shù)加法指令。使能輸入有效時，將兩個單字長（16位）的符號整數(shù)IN1和IN2相加，產(chǎn)生一個16位整數(shù)結(jié)果OUT。 +D，雙整數(shù)加法指令。使能輸入有效時，將兩個雙字長（32位）的符號雙整數(shù)IN1和IN2相加，產(chǎn)生一個32位雙整數(shù)結(jié)果OUT。IN1+IN2=OUT。 +R，實數(shù)加法指令。使能輸入有效時，將兩個雙字長（32位）的實數(shù)IN1和IN2相加，產(chǎn)生一個32位實數(shù)結(jié)果OUT。20第2章 西門子S7-200的基本指令減法指令 是對有符號數(shù)進行相減操作。包括：整數(shù)減法、雙整數(shù)減法和實數(shù)減法

8、。這三種減法指令與所對應(yīng)的加法指令除運算法則不同之外，其他方面基本相同。在LAD和FBD中，以指令盒形式編程，執(zhí)行結(jié)果：IN1-IN2=OUT。在STL中，執(zhí)行結(jié)果： OUT- IN2=OUT。指令格式：-IIN2,OUT（整數(shù)減法）-DIN2,OUT（雙整數(shù)減法）-RIN2,OUT（實數(shù)減法）例：-IAC0,VW421第2章 西門子S7-200的基本指令乘/除運算指令乘/除運算指令是對符號數(shù)的乘法運算指令和除法運算指令。 乘法指令。使能輸入有效時，將兩個單字長的符號整數(shù)IN1和IN2相乘，產(chǎn)生一個整數(shù)結(jié)果OUT。22第2章 西門子S7-200的基本指令2.2.2數(shù)學(xué)函數(shù)指令1.三角函數(shù)指令S

9、IN、COS、TAN，即正弦、余弦、正切指令。將一個雙字長（32位）的實數(shù)弧度值IN分別取正弦、余弦、正切，各得到32位的實數(shù)結(jié)果。如果已知輸入值為角度，要先將角度值轉(zhuǎn)化為弧度值，方法：使用（*R）MUL_R指令用角度值乘以/180即可。23第2章 西門子S7-200的基本指令2.指數(shù)/自然對數(shù)/平方根指令24第2章 西門子S7-200的基本指令2.2.3增1/減1計數(shù) 計數(shù)器的增1/減1計數(shù)器用于是用于對輸入脈沖的計數(shù)，用于數(shù)的自增、自減操作，用來實現(xiàn)累加計數(shù)和循環(huán)控制等功能。25第2章 西門子S7-200的基本指令26第2章 西門子S7-200的基本指令2.2.4邏輯運算指令 邏輯運算指令

10、嚴格的講為字的邏輯運算指令，是對無符號字進行的邏輯處理，包括取反(INV)指令；邏輯與(WAND)指令、邏輯或(WOR)指令、邏輯異或(WXOR)指令，它們的作用是把兩個輸入字(IN1和IN2)的對應(yīng)位執(zhí)行運算。并把運算結(jié)果由OUT制定的存儲單元輸出。27第2章 西門子S7-200的基本指令28第2章 西門子S7-200的基本指令2.3 數(shù)據(jù)處理指令2.3.1 數(shù)據(jù)傳送指令 將輸入字節(jié)或字以單一數(shù)據(jù)或數(shù)據(jù)塊的形式移至輸出，不改變原來的數(shù)值，從而實現(xiàn)存儲單元間的數(shù)據(jù)復(fù)制和傳送。1. 單一傳送 （1）MOVB，字節(jié)傳送指令（2）BIR，傳送字節(jié)立即讀指令 （3）BIW，傳送字節(jié)立即寫指令 （4）M

11、OVW，字傳送指令 （5）MOVD，雙字傳送指令 （6）MOVR，實數(shù)傳送指令 2. 塊傳送 （1）BMB，字節(jié)塊傳送指令（2）BMW，字塊傳送指令 （3）BMD，雙字塊傳送指令 29第2章 西門子S7-200的基本指令數(shù)據(jù)傳送指令應(yīng)用實例30第2章 西門子S7-200的基本指令2.3.2移位指令 循環(huán)左移和循環(huán)右移根據(jù)所循環(huán)移位的數(shù)的長度分別又可分為字節(jié)型、字型、雙字型。循環(huán)移位特點： 移位數(shù)據(jù)存儲單元的移出端與另一端相連，同時又與SM1.1（溢出）相連，所以最后被移出的位被移到另一端的同時，也被放到SM1.1位存儲單元。例如在循環(huán)右移時，移位數(shù)據(jù)的最右端位移入最左端，同時又進入SM1.1。

12、SM1.1始終存放最后一次被移出的位。（1）字節(jié)循環(huán)左移和字節(jié)循環(huán)右移 （2）字循環(huán)左移和字循環(huán)右移 （3）雙字循環(huán)左移和雙字循環(huán)右移 31第2章 西門子S7-200的基本指令移位寄存器位（SHRB）指令：將DATA數(shù)值移入移位寄存器。32第2章 西門子S7-200的基本指令2.3.3交換字節(jié)指令將輸入字（IN）的最高位字節(jié)和最低位字節(jié)相互交換。33第2章 西門子S7-200的基本指令2.3.4內(nèi)存填充指令 從地址OUT開始，將包含在地址IN中的字值填充N個連續(xù)字。N(字節(jié))的數(shù)據(jù)范圍為0255。34第2章 西門子S7-200的基本指令2.4 轉(zhuǎn)換指令2.4.1數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換指令1. 整數(shù)與BC

13、D碼 （1）BCD碼到整數(shù) （2）整數(shù)到BCD碼 2. 字節(jié)與整數(shù) （1）字節(jié)到整數(shù)（2）整數(shù)到字節(jié) 3. 整數(shù)與雙整數(shù) （1）雙整數(shù)到整數(shù) （2）整數(shù)到雙整數(shù) 4. 雙整數(shù)與實數(shù) （1）實數(shù)到雙整數(shù) （2）雙整數(shù)到實數(shù) 35第2章 西門子S7-200的基本指令數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換指令應(yīng)用實例36第2章 西門子S7-200的基本指令2.4.2數(shù)據(jù)編碼、解碼指令1. 編碼指令 ENCO，編碼指令。使能輸入有效時，將字型輸入數(shù)據(jù)IN的最低有效位（值為1的位）的位號輸出到OUT所指定的字節(jié)單元的低4位。2. 解碼指令 DECO，譯碼指令。使能輸入有效時，將字節(jié)型輸入數(shù)據(jù)IN的低4位所表示的位號對OUT所指定

14、的字單元的對應(yīng)位置1，其他位置0。即對半個字節(jié)的編碼進行譯碼來選擇一個字型數(shù)據(jù)16位中的1位。3.七段顯示譯碼指令 SEG，七段碼指令。使能輸入有效時，將字節(jié)型輸入數(shù)據(jù)IN的低4位有效數(shù)字產(chǎn)生相應(yīng)的七段碼，并將其輸出到OUT所指定的字節(jié)單元。37第2章 西門子S7-200的基本指令編碼、解碼及七段顯示譯碼指令應(yīng)用實例38第2章 西門子S7-200的基本指令2.4.3字符串類型轉(zhuǎn)換指令1. 指令種類（1）ASCII碼轉(zhuǎn)換16進制指令（2）16進制到ASCII碼（3）整數(shù)到ASCII碼（4）雙整數(shù)到ASCII碼（5）實數(shù)到ASCII碼2. 指令介紹下面僅以ASCII碼轉(zhuǎn)換16進制指令為例說明字符串

15、與其他數(shù)據(jù)類型之間的轉(zhuǎn)換。ATH，ASCII碼轉(zhuǎn)換16進制指令。指令盒中有3個操作數(shù)：IN，開始字符的字節(jié)地址，字節(jié)類型；LEN，字符串的長度，字節(jié)類型，最大長度為255；OUT，輸出目的開始字節(jié)地址，字節(jié)類型。使能輸入有效時，把從IN開始的長度為LEN的ASCII碼轉(zhuǎn)換為16進制數(shù)，并將結(jié)果送到OUT開始的字節(jié)進行輸出。39第2章 西門子S7-200的基本指令字符串轉(zhuǎn)換40第2章 西門子S7-200的基本指令2.5 表功能指令 表功能指令是建立和存取字類型的數(shù)據(jù)表格。建立表格的要素是建立最大條目數(shù)(TL)，實際填表數(shù)(EC)，表地址。表中最多存放100個數(shù)據(jù)，存放于第三個字節(jié)地址后，表內(nèi)數(shù)據(jù)

16、存儲格式如圖所示。41第2章 西門子S7-200的基本指令2.5.1填表指令該指令在梯形圖中有2個數(shù)據(jù)輸入端：DATA為數(shù)值輸入，指出將被存儲的字型數(shù)據(jù)或其地址；TBL表格的首地址，用以指明被訪問的表格。當(dāng)使能輸入有效時，將輸入字型數(shù)據(jù)添加到指定的表格中。填表數(shù)特點：填表數(shù)時，新存的數(shù)據(jù)添加在表中最后一個數(shù)據(jù)的后面。每向表中存一個數(shù)據(jù)，實際填表數(shù)EC會自動加1。42第2章 西門子S7-200的基本指令2.5.2表取數(shù)指令先進先出(FIFO)指令：移除表格中的(最早條目)第一個條目，將數(shù)值移動到DATA指定位置，表格中其他條目均向上移一個位置，表格中的條目數(shù)減1。后進先出(LIFO)指令；移除表

17、格中的最后一個條目，并將數(shù)值移動到DATA指定的位置，表格中的條目數(shù)減1。 43第2章 西門子S7-200的基本指令2.5.3表格查找指令 表格查找指令(TBL)：在表格(TBL)中從INDX指定的條目開始，尋找與命令參數(shù)(CMD)定義的搜索標準相匹配的數(shù)據(jù)數(shù)值(PTN)即搜索與某些標準相符的數(shù)據(jù)。CMD是一個被指定為14的數(shù)值，分別是=、。44表格查找指令格式應(yīng)用實例45第2章 西門子S7-200的基本指令2.6 程序控制指令用于程序運行狀態(tài)的控制包括順序控制指令、跳轉(zhuǎn)指令、循環(huán)指令及系統(tǒng)控制指令等。2.6.1系統(tǒng)控制類指令 順序控制指令，使CPU從RUN到STOP模式從而可以立即終止程序的

18、停止指令(STOP)，若STOP指令在中斷程序中執(zhí)行，該中斷立即終止，把所有掛起的中斷忽略，繼續(xù)掃描程序的剩余部分完成當(dāng)前周期的剩余動作，包括主用戶程序的執(zhí)行，并從當(dāng)前掃描到最后。46第2章 西門子S7-200的基本指令2.6.2跳轉(zhuǎn)指令跳轉(zhuǎn)指令(JMP)表示對程序中的標簽（n）執(zhí)行跳轉(zhuǎn)操作。 47第2章 西門子S7-200的基本指令2.6.3循環(huán)指令1.循環(huán)指令(FOR)：重復(fù)循環(huán)執(zhí)行FOR和NEXT之間的指令程序。需要指定索引值或當(dāng)前循環(huán)計數(shù)（INDX）、結(jié)束值（FINAL）和起始值（INIT）。NEXT指令標示FOR循環(huán)結(jié)束，此時堆棧頂值為1。48第2章 西門子S7-200的基本指令2.

19、調(diào)用子程序（CALL）指將控制轉(zhuǎn)換給子程序（SBR_n）。調(diào)用子程序指令可以調(diào)用帶參數(shù)子程序調(diào)指令，也可調(diào)用不帶參數(shù)子程序調(diào)指令。49第2章 西門子S7-200的基本指令2.6.4順序控制指令 它可以描述程序的順序執(zhí)行、循環(huán)、條件分支及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LAD或FBD程序。1、功能流程圖 功能流程圖是根據(jù)順序控制的思想和工藝過程，將程序的執(zhí)行分成每個程序步，每一步由步進條件、程序處理、轉(zhuǎn)換條件和程序結(jié)束四部分構(gòu)成。 2、順序控制指令加載順序控制繼電器指令（LSCR）順序控制繼電器轉(zhuǎn)換指令（SCRT）順序控制繼電器結(jié)束（SCRE）指令，標記SCR段的

20、結(jié)束。50第2章 西門子S7-200的基本指令51第2章 西門子S7-200的基本指令2.7 中斷指令 中斷指令是指當(dāng)控制系統(tǒng)正在執(zhí)行程序時，出現(xiàn)了特殊請求或某些急需處理的異常情況，這時系統(tǒng)暫時中止正在運行的程序，轉(zhuǎn)而去對剛才出現(xiàn)的特殊請求或急需處理的異常情況進行處理(即執(zhí)行中斷服務(wù)程序)。2.7.1中斷源 1.中斷源中斷源就是向PLC發(fā)出中斷請求的中斷程序(事件)。(1) 輸入/輸出中斷(I/O)(2) 時基中斷(3) 通信中斷 2.中斷優(yōu)先級 給中斷源指定處理次序就是確定中斷優(yōu)先級。在程序執(zhí)行過程中，當(dāng)多個中斷源同時申請中斷時，CPU將根據(jù)中斷性質(zhì)和事件的輕重緩急將中斷源進行排隊，并給予優(yōu)

21、先權(quán)。 3.中斷響應(yīng)順序52第2章 西門子S7-200的基本指令2.7.2中斷控制指令 中斷控制過程：經(jīng)過判別優(yōu)先順序后，將最先需要處理的中斷請求送給CPU，CPU響應(yīng)中斷后自動將邏輯堆棧、累加器和某些特殊標志寄存器位進行保存，中斷處理完成后，又自動將這些保存起來的數(shù)據(jù)進行恢復(fù)。1.中斷允許、禁止指令及有條件返回指令2.中斷連接和中斷分離指令3.清除中斷事件指令 53第2章 西門子S7-200的基本指令54第2章 西門子S7-200的基本指令2.8高速處理指令高速處理指令包括： 高速計數(shù)指令高速脈沖輸出指令立即類指令。（1）數(shù)量及編號（2）中斷事件類型 （3）工作模式及輸入點 （1）高速脈沖輸

22、出的形式 （2）輸出端子的確定 （3）相關(guān)寄存器 （4）脈沖輸出指令 （1）立即觸點指令 （2）=I，立即輸出指令 （3）SI，立即置位指令 （4）RI，立即復(fù)位指令 55第2章 西門子S7-200的基本指令每個高速計數(shù)器都有一個狀態(tài)字節(jié)，程序運行時根據(jù)運行狀況自動使某些位置位，可以通過程序來讀相關(guān)位的狀態(tài)，用以作為判斷條件實現(xiàn)相應(yīng)的操作。狀態(tài)字節(jié)中各狀態(tài)位的功能如表所示。56第2章 西門子S7-200的基本指令2.8.1高速計數(shù)指令（1）選擇計數(shù)器及工作模式 。（2）設(shè)置控制字節(jié) 。（3）執(zhí)行HDEF指令 。（4）設(shè)定當(dāng)前值和預(yù)設(shè)值 。（5）設(shè)置中斷事件并全局開中斷 。（6）執(zhí)行HSC指令 。使用高速計數(shù)器時，要按以下步驟進行：57第2章 西門子S7-200的基本指令2.8.2高速脈沖輸出 高速脈沖輸出指令(PLS)：當(dāng)使能端輸入有效時，檢測特殊功能寄存器位，激活由控制位定義的脈沖操作，使相應(yīng)的輸出(Q0.0和Q0.1)為系統(tǒng)提供PTO(脈沖串輸出)和PWM(脈寬調(diào)制)功能，實現(xiàn)高速脈沖輸出和精確控制。 58第2章 西門子S7-200的基本指令（1）立即觸點指令。在每個標準觸點指令的后面加“I”。指令執(zhí)行時，立即讀取物理輸入點的值，但是不刷新對應(yīng)映像寄存器的值。這類指令包括：LD