電氣控制與可編程序控制器課件(PLC課件)第5章

S7-200PLC指令系統(tǒng)第五章第一節(jié)S7-200PLC編程的基本概念編程語(yǔ)言數(shù)據(jù)類(lèi)型存儲(chǔ)器區(qū)域用戶(hù)程序結(jié)構(gòu)一、編程語(yǔ)言梯形圖(LAD)：是與電氣控制電路圖相呼應(yīng)的圖形語(yǔ)言。梯形圖信號(hào)流向清楚、簡(jiǎn)單、直觀、易懂，很適合電氣工程人員使用。通常作為第一用戶(hù)語(yǔ)言。功能塊圖(FBD)：類(lèi)似于普通邏輯功能圖，它沿用了半導(dǎo)體邏輯電路的邏輯框圖的表達(dá)方式。一般用一種功能方塊表示一種特定的功能，框圖內(nèi)的符號(hào)表達(dá)了該功能塊圖的功能。語(yǔ)句表(STL)：類(lèi)似于計(jì)算機(jī)的匯編語(yǔ)言，用助記符來(lái)表達(dá)PLC的各種控制功能。可以使用簡(jiǎn)易編程器編程，一般與梯形圖配合使用。梯形圖程序、功能塊圖程序和語(yǔ)句表程序可以有條件的方便地轉(zhuǎn)換。數(shù)據(jù)類(lèi)型基本數(shù)據(jù)類(lèi)型：布爾型(BOOL)，字節(jié)型(BYTE)，無(wú)符號(hào)整數(shù)(WORD)，有符號(hào)整數(shù)(INT)，無(wú)符號(hào)雙字整數(shù)(DWORD)，有符號(hào)雙字整數(shù)(DINT)，實(shí)數(shù)型(REAL)數(shù)據(jù)長(zhǎng)度與范圍：

BWD

長(zhǎng)度81632

范圍0～FF0~FFFF0~FFFFFFFF存儲(chǔ)器區(qū)域程序區(qū)：用于存放用戶(hù)程序，存儲(chǔ)器為EEPROM系統(tǒng)區(qū)：用于存放PLC配置結(jié)構(gòu)的參數(shù)，如主機(jī)及擴(kuò)展模塊的I/O配置和編址、設(shè)置保護(hù)口令、軟件濾波功能等。存儲(chǔ)器為EEPROM數(shù)據(jù)區(qū)：是CPU提供的存儲(chǔ)器的特定區(qū)域，是用戶(hù)程序執(zhí)行過(guò)程中的內(nèi)部工作區(qū)域。數(shù)據(jù)區(qū)使CPU的運(yùn)行更快、更有效。存儲(chǔ)器為RAM和EEPROM數(shù)據(jù)區(qū)存儲(chǔ)器的地址表示格式：位：存儲(chǔ)器區(qū)域標(biāo)識(shí)符、字節(jié)地址和位號(hào)。如I5.4字節(jié)、字、雙字：存儲(chǔ)器區(qū)域標(biāo)識(shí)符、數(shù)據(jù)長(zhǎng)度和字節(jié)、字或雙字的起始地址。如VB100其他：區(qū)域標(biāo)識(shí)符和元件號(hào)。如T24數(shù)據(jù)區(qū)存儲(chǔ)器區(qū)域：輸入/輸出映象寄存器(I/Q)

內(nèi)部標(biāo)志位存儲(chǔ)器(M)

變量存儲(chǔ)器(V)

局部存儲(chǔ)器(L)

順序控制繼電器存儲(chǔ)器(S)

特殊標(biāo)志位存儲(chǔ)器(SM)

定時(shí)器存儲(chǔ)器(T)

計(jì)數(shù)器存儲(chǔ)器(C)

模擬量輸入/輸出映象寄存器(AI/AQ)

累加器(AC)

高速計(jì)數(shù)器(HC)尋址方式

指令中如何提供操作數(shù)或操作數(shù)地址，稱(chēng)為尋址方式。立即尋址：指令直接給出操作數(shù)，操作數(shù)緊跟著操作碼，在取出指令的同時(shí)也就取出了操作數(shù)。常用來(lái)提供常數(shù)、設(shè)初值等。＋R0.5,AC0;TONT37,5直接尋址：指令直接給出操作數(shù)的地址的尋址方式。

AQ5.5；MOVWAC0,AQW2間接尋址：指令給出了存放操作數(shù)地址的存儲(chǔ)單元的地址的尋址方式。不可對(duì)位值或模擬量進(jìn)行間接尋址。只能用V,L或AC作為指針。

建立指針；使用指針來(lái)存取數(shù)據(jù)；修改指針

MOVD&VB200,AC1MOVW*AC1,AC0INCDAC1INCDAC1MOVW*AC1,AC0用戶(hù)程序的結(jié)構(gòu)主程序：用戶(hù)程序的主體，CPU在每個(gè)掃描周期都要執(zhí)行一次主程序指令。子程序(可選)：只有當(dāng)主程序調(diào)用時(shí)才能執(zhí)行。合理使用子程序可以?xún)?yōu)化程序結(jié)構(gòu)，減少掃描時(shí)間。中斷程序(可選)：只有當(dāng)中斷事件發(fā)生時(shí)才能執(zhí)行。中斷程序可能在掃描周期的任意點(diǎn)執(zhí)行。第二節(jié)S7-200PLC的基本指令基本邏輯指令立即I/O指令取非觸點(diǎn)指令，正/負(fù)跳變觸點(diǎn)指令定時(shí)器和計(jì)數(shù)器指令順序控制繼電器指令移位寄存器指令指令分類(lèi)——按形式分2.功能塊1.繼電器觸點(diǎn)線圈——()Enable輸入?yún)?shù)IN1IN2N輸出參數(shù)OUT功能數(shù)據(jù)類(lèi)型地址條件長(zhǎng)度EN指令分類(lèi)——按功能分1。位操作功能2。定時(shí)器/計(jì)數(shù)器3。算術(shù)運(yùn)算功能4。關(guān)系運(yùn)算功能5。數(shù)據(jù)傳送功能6。轉(zhuǎn)換功能7?？刂乒δ芤?、基本邏輯指令邏輯關(guān)系梯形圖助記符I0.0I0.1LD I0.0A I0.1= Q0.0LD I0.0O I0.1= Q0.0LDN

I0.1= Q0.0與或非ANDORNOT當(dāng)I0.0與I0.1

都“ON”時(shí)，則輸出Q0.0

“ON”(1)。當(dāng)I0.0

或I0.1

“ON”時(shí),則輸出Y0

“ON”(1)當(dāng)I0.1

“OFF”時(shí)則輸出Q0.0

“ON”(1)Q0.0I0.0I0.1Q0.0Q0.0I0.1I0.0**I0.1Q0.0注意：與、或、非運(yùn)算均是對(duì)從該指令前面的ST

指令到該指令的前一個(gè)指令處的結(jié)果進(jìn)行運(yùn)算。AX2是與圖中A點(diǎn)處的結(jié)果（即X0與X1的結(jié)果）相或，而不是與X1相或。X0X2X1LD X0A X1O X2= Y0例：Y0邏輯關(guān)系梯形圖助記符LD X0O X1LD X2O X3ALD= Y0LD X0A X1LD X2ANX3OLD= Y0當(dāng)“X0

或X1”與“X2

或X3”

都“ON”時(shí)，則輸出Y0

“ON”。區(qū)塊與ALD（AndStack）區(qū)塊或OLD（OrStack）當(dāng)“X0

與X1”或“X2

與X3非”

“ON”時(shí)，則輸出Y0

“ON”。X0X1X2X3Y0X0X2X1X3Y0例1：直接啟動(dòng)停車(chē)控制繼電器控制電路圖I/O分配：I0.0：停車(chē)I0.1：?jiǎn)?dòng)Q0.1：KM語(yǔ)句表LDI0.1OQ0.1AI0.0=Q0.1梯形圖：Q0.1I0.0Q0.1I0.1I/O分配決定PLC的端子接線圖PLC的端子接線方式又決定程序編制I/O分配：I0.0：停車(chē)I0.1：?jiǎn)?dòng)Q0.1：KMQ0.1I0.0Q0.1I0.1置位、復(fù)位指令語(yǔ)句表LDI0.0SQ0.1,1LDI0.1RQ0.1,1二、立即I/O指令—立即輸入直接讀取物理輸入點(diǎn)的值，輸入映象寄存器內(nèi)容不更新。指令操作數(shù)僅限于輸入物理點(diǎn)的值。立即輸出執(zhí)行立即輸出指令時(shí)，則將結(jié)果同時(shí)立即復(fù)制到物理輸出點(diǎn)和相應(yīng)的輸出映象寄存器立即置位和復(fù)位指令須指出：立即I/O指令是直接訪問(wèn)物理輸入輸出點(diǎn)的，比一般指令訪問(wèn)輸入輸出映象寄存器占用CPU時(shí)間要長(zhǎng)，因而不能盲目地使用立即指令，否則，會(huì)加長(zhǎng)掃描周期時(shí)間，反而對(duì)系統(tǒng)造成不利影響?？詹僮髡冐?fù)跳變能流到達(dá)取非觸點(diǎn)時(shí)，能流就停止；能流未到達(dá)取非觸點(diǎn)時(shí)，能流就通過(guò)。檢測(cè)到每一次正跳變（信號(hào)后，讓能流通過(guò)一個(gè)掃描周期的時(shí)間

檢測(cè)到每一次負(fù)跳變信號(hào)后，讓能流通過(guò)一個(gè)掃描周期的時(shí)間

取非輸入映象寄存器I0.0輸出映象寄存器Q0.0輸出映象寄存器Q0.1輸出映象寄存器Q0.2一個(gè)周期一個(gè)周期空操作指令（NOPN）不影響程序的執(zhí)行。操作數(shù)N是常數(shù)0~255三、取非觸點(diǎn)指令，正/負(fù)跳變觸點(diǎn)指令I(lǐng)0.0()NOTI0.0()NI0.0()PQ0.0Q0.2Q0.1編程中應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題X0Y0X1Y0X1Y0X0Y0一、用電路變換簡(jiǎn)化程序(減少指令的條數(shù)）二、邏輯關(guān)系應(yīng)盡量清楚(避免左輕右重)X3X2X5X4X6X8X7Y0X9X3X2X5X4X6X8X7Y0X9X5X6X2X2LDX2ANX3AX4LDX2AX5ANX6A

X7OLDLDX2AX5ANX6AX8ANX9OLD=Y0三、避免出現(xiàn)無(wú)法編程的梯形圖X5X1X3X2Y1X4Y2LDX3AX5OX1AX2=Y1LDX1AX5OX3AX4=Y2X1X3X2Y1X5X3X1X4Y2X5四、輸入接點(diǎn)的處理電氣圖中的輸入接點(diǎn)與實(shí)際使用的輸入接點(diǎn)是完全一致的。但如果照原樣移入梯形圖，有時(shí)預(yù)想的動(dòng)作不能實(shí)現(xiàn)。KMSB1KMSB2KMSB1KMSB2SB2SB1KMKM(a)圖(a)直接轉(zhuǎn)化成圖(b)，則當(dāng)SB2動(dòng)作時(shí)，線圈不能得電。當(dāng)PLC掃描到SB1時(shí)，由于它對(duì)應(yīng)的基本存儲(chǔ)單元存放的是從常閉接點(diǎn)SB1取入的狀態(tài)1，讀取其反為0，意味著這個(gè)接點(diǎn)不通，線圈不能得電。強(qiáng)調(diào)：PLC采樣輸入接點(diǎn)時(shí)，不管實(shí)際接點(diǎn)是常開(kāi)還是常閉，而僅僅是讀取其狀態(tài)(通1，斷0)加以存儲(chǔ)，當(dāng)程序執(zhí)行時(shí)，常開(kāi)則直接讀存儲(chǔ)值，常閉則讀存儲(chǔ)值的反。(b)(c)所以，由電氣原理圖轉(zhuǎn)化為梯形圖時(shí)，實(shí)際輸入接點(diǎn)與相應(yīng)的梯形圖中的接點(diǎn)按下表處理。實(shí)際輸入接點(diǎn)的形式電氣圖中觸點(diǎn)的形式梯形圖中應(yīng)使用的接點(diǎn)2.定時(shí)器及定時(shí)器指令輸入接點(diǎn)設(shè)定值:1~32767定時(shí)器號(hào)碼（0～255）INPTT37TON定時(shí)器分辨率（時(shí)基）有三種：1ms、10ms、100ms。定時(shí)器的分辨率由定時(shí)器號(hào)決定定時(shí)器的實(shí)際設(shè)定時(shí)間T=設(shè)定值PT×分辨率TON：接通延時(shí)定時(shí)器

TOF：斷開(kāi)延時(shí)定時(shí)器

TONR：有記憶接通延時(shí)定時(shí)器類(lèi)型TS=120*0.1=12S延時(shí)接通定時(shí)器TON其工作波形圖如下：I0.1Q0.1計(jì)時(shí)值設(shè)定值TS設(shè)定值使能輸入TONPTINT38T38TONPTINI0.1120()T38Q0.1延時(shí)斷開(kāi)定時(shí)器TOF其工作波形圖如下：I0.1Q0.1計(jì)時(shí)值設(shè)定值TS設(shè)定值使能輸入TOFPTINT38TOFPTINI0.1120T38()T38Q0.1TS=120*0.1=12S保持型定時(shí)器TONR其工作波形圖如下：輸入端Q0.1當(dāng)前值設(shè)定值TSTS=120*10msT4M0.1輸入端設(shè)定值TONRPTINTONRPTINI0.1120T4()T4Q0.1()T4R1M0.1最大值32767120①

1ms分辯率定時(shí)器每隔1ms刷新一次，刷新定時(shí)器位和定時(shí)器當(dāng)前值，在一個(gè)掃描周期中要刷新多次，而不和掃描周期同步。②

10ms分辯率定時(shí)器10ms分辯率定時(shí)器啟動(dòng)后，定時(shí)器對(duì)10ms時(shí)間間隔進(jìn)行計(jì)時(shí)。程序執(zhí)行時(shí)，在每次掃描周期的開(kāi)始對(duì)10ms定時(shí)器刷新，在一個(gè)掃描周期內(nèi)定時(shí)器位和定時(shí)器當(dāng)前值保持不變。③100ms分辨率定時(shí)器

100ms定時(shí)器啟動(dòng)后，定時(shí)器對(duì)100ms時(shí)間間隔進(jìn)行計(jì)時(shí)。只有在定時(shí)器指令執(zhí)行時(shí)，100ms定時(shí)器的當(dāng)前值才被刷新。自復(fù)位式的定時(shí)器T33T33T33錯(cuò)誤正確2.計(jì)數(shù)器指令定時(shí)器是對(duì)PLC內(nèi)部的時(shí)鐘脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)，而計(jì)數(shù)器是對(duì)外部的或由程序產(chǎn)生的計(jì)數(shù)脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)。當(dāng)前值：計(jì)數(shù)器累計(jì)計(jì)數(shù)的當(dāng)前值（16位有符號(hào)整數(shù)），它存放在計(jì)數(shù)器的16位（bit）當(dāng)前值寄存器中。

每個(gè)計(jì)數(shù)器只有一個(gè)16位的當(dāng)前值寄存器地址。在一個(gè)程序中，同一計(jì)數(shù)器號(hào)不要重復(fù)使用，更不可分配給幾個(gè)不同類(lèi)型的計(jì)數(shù)器。

增計(jì)數(shù)器設(shè)定值:-32768~32767CUPVC20CTUR復(fù)位計(jì)脈沖數(shù)增/減計(jì)數(shù)器增計(jì)數(shù)減計(jì)數(shù)復(fù)位C(0~255)I1.0I1.1I1.2當(dāng)前值輸出端當(dāng)前值C(0~255)-32767~32767減計(jì)數(shù)器CDPVC(0~255)CTDLD復(fù)位，裝設(shè)定值計(jì)脈沖數(shù)I1.3I1.4當(dāng)前值輸出21計(jì)數(shù)器當(dāng)前值等于0時(shí)，停止計(jì)數(shù)，同時(shí)計(jì)數(shù)器位被置位“1”設(shè)定值例5.計(jì)數(shù)器應(yīng)用舉例：產(chǎn)品數(shù)量檢測(cè)產(chǎn)品通過(guò)檢測(cè)器PH機(jī)械手KM1KM2傳送帶電機(jī)PLC的I/O分配：I0.0—傳送帶停機(jī)按鈕I0.1—傳送帶起動(dòng)按鈕I0.2—產(chǎn)品通過(guò)檢測(cè)器PHQ0.0—傳送帶電機(jī)KM1Q0.1—機(jī)械手KM2T37—定時(shí)器,定時(shí)2秒C20—計(jì)數(shù)器，初始值24（每24個(gè)產(chǎn)品機(jī)械手動(dòng)作1次）機(jī)械手動(dòng)作后，延時(shí)2秒，將機(jī)械手電磁鐵切斷，同時(shí)將C20復(fù)位。C20復(fù)位后，KM2和T37也復(fù)位

電機(jī)起動(dòng)后，正跳變產(chǎn)生寬度為一個(gè)掃描周期的正脈沖，使C20和T37復(fù)位起、停傳送帶電機(jī)計(jì)數(shù)器應(yīng)用舉例：產(chǎn)品數(shù)量檢測(cè)Q0.0Q0.0I0.224C20T3720C20Q0.1每檢測(cè)到一個(gè)產(chǎn)品，I0.2產(chǎn)生一個(gè)正脈沖，使C20計(jì)一個(gè)數(shù)

C20每計(jì)24個(gè)數(shù)，機(jī)械手動(dòng)作一次機(jī)械手動(dòng)作后，延時(shí)2秒，將機(jī)械手電磁鐵切斷，同時(shí)將C20復(fù)位。C20

復(fù)位后，Q0.1和T37也復(fù)位

()I0.0I0.1C20CUPVCTUR()INPTTONT37T37PQ0.0順序控制繼電器指令(SCR)SCR指令包括：LSCR(開(kāi)始),SCRT(轉(zhuǎn)換),SCRE(結(jié)束)指令在使用順序控制指令時(shí)應(yīng)注意：（1）步進(jìn)控制指令SCR只對(duì)狀態(tài)元件S有效。為了保證程序的可靠運(yùn)行，驅(qū)動(dòng)狀態(tài)元件S的信號(hào)應(yīng)采用短脈沖。（2）當(dāng)輸出需要保持時(shí)，可使用S/R指令。（3）不能把同一編號(hào)的狀態(tài)元件用在不同的程序中，例如，如果在主程序中使用S0.1，則不能在子程序中再使用。（4）在SCR段中不能使用JMP和LBL指令。即不允許跳入或跳出SCR段，也不允許在SCR段內(nèi)跳轉(zhuǎn)。不能在SCR段中使用FOR、NEXT和END指令。移位寄存器指令ENOI0.1PENDATAS_BITNSHRBI0.2V10.04ENOLD

I0.1EUSHRB

I0.2,V10.0,4I0.20770100111100溢出位移位前移位一次后VB10.0VB10.0I0.1I0.2正跳變S_BIT第三節(jié)S7-200PLC的功能指令傳送指令數(shù)學(xué)運(yùn)算指令轉(zhuǎn)換指令一、傳送指令—數(shù)據(jù)傳送指令MOV-BENINOUTENOMOV-WENINOUTENOMOV-DWENINOUTENOMOV-RENINOUTENOMOVBIN,OUTMOVWIN,OUTMOVDWIN,OUTMOVRIN,OUT例：若I0.1=1，則將VW100的數(shù)據(jù)傳送到AC0MOVWVW100,AC0I0.1MOV-WENINOUTENOVW100AC0VW1001046MSBLSB1046AC0MSBLSBVD10說(shuō)明：操作數(shù)前加*號(hào)表示該操作數(shù)為地址指針數(shù)據(jù)塊傳送指令數(shù)據(jù)塊傳送指令把從輸入（IN）指定地址開(kāi)始的N個(gè)連續(xù)字節(jié)、字、雙字的內(nèi)容傳送到從輸出（OUT）指定地址開(kāi)始的N個(gè)連續(xù)字節(jié)、字、雙字的存儲(chǔ)單元中去。

BMBIN,OUT,NBMWIN,OUT,NBMDIN,OUT,NBLKMOV-DWENINOUTENONBLKMOV-WENINOUTENONBLKMOV-BENINOUTENON傳送字節(jié)立即讀、寫(xiě)指令傳送字節(jié)立即寫(xiě)（BIW）指令，將從輸入端（IN）指定字節(jié)地址的內(nèi)容寫(xiě)入輸出端（OUT）指定字節(jié)地址的物理輸出點(diǎn)（QB）。傳送字節(jié)立即讀（BIR）指令，讀取輸入端（IN）指定字節(jié)地址的物理輸入點(diǎn)（IB）的值，并寫(xiě)入輸出端（OUT）指定字節(jié)地址的存儲(chǔ)單元中。傳送字節(jié)立即讀傳送字節(jié)立即寫(xiě)MOV-BIRENINOUTENOBIWIN,OUTMOV-BIWENINOUTENOBIRIN,OUT二、數(shù)學(xué)運(yùn)算指令+IIN1,OUT+DIN1,OUT+RIN1,OUTADD-IENIN1OUTENOIN2ADD-DIENIN1OUTENOIN2ADD-RENIN1OUTENOIN2-IIN2,OUT-DIN2,OUT-RIN2,OUTSUB-IENIN1OUTENOIN2SUB-DIENIN1OUTENOIN2SUB-RENIN1OUTENOIN22.減法指令1.加法指令加法操作時(shí)，操作數(shù)IN2與OUT公用一個(gè)地址單元，IN1+OUT=OUT減法操作時(shí)，操作數(shù)IN1與OUT公用一個(gè)地址單元，OUT-IN2=OUT整數(shù)加法、減法、乘法、除法雙整數(shù)加法、減法、乘法、除法整數(shù)完全乘法、除法實(shí)數(shù)加法、減法、乘法、除法3.乘法指令*IIN1,OUT*DIN1,OUT*RIN1,OUTMUL-IENIN1OUTENOIN2MUL-DIENIN1OUTENOIN2MUL-RENIN1OUTENOIN2MULIN1,OUTMULENIN1OUTENOIN24.除法指令/IIN2,OUT/DIN2,OUT/RIN2,OUTDIV-IENIN1OUTENOIN2DIV-DIENIN1OUTENOIN2DIV-RENIN1OUTENOIN2DIVIN2,OUTDIVENIN1OUTENOIN2整數(shù)完全除法指令，把輸入端（IN）指定的兩個(gè)16位整數(shù)相除，產(chǎn)生一個(gè)32位結(jié)果，并送到輸出端（OUT）指定的存儲(chǔ)單元中去。其中高16位是余數(shù)，低16位是商。注意：當(dāng)IN1,IN2和OUT操作數(shù)的地址不同時(shí)，在STL指令中，首先用數(shù)據(jù)傳送指令將IN1中的數(shù)值送入OUT，然后再執(zhí)行數(shù)學(xué)運(yùn)算。如：

LDI0.1MOVWVW100,AC0+IVW10,AC0LDI0.1MULVW100,VD10I0.1ADD-IENIN1IN2OUTENOVW100VW10AC0I0.1