s7200PLC基本指令系統(tǒng)及編程

1、S7-200PLC基本指令系統(tǒng)及編程 3.1PLC的編程語(yǔ)言與程序結(jié)構(gòu)3.2S7系列的編程元件與尋址方式 3.3 位邏輯指令 3.4定時(shí)器指令 3.5計(jì)數(shù)器指令3.6 梯形圖基本規(guī)則3.7 基本電路的編程3.8 梯形圖程序設(shè)計(jì)的技巧3.1.1 PLC編程語(yǔ)言的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)編程語(yǔ)言的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn) IEC61131-3標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的編程語(yǔ)言標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的編程語(yǔ)言順序功能圖(SFC)梯形圖(LAD)功能塊圖(FBD)語(yǔ)句表(STL)結(jié)構(gòu)文本(ST)常開(kāi)觸點(diǎn)輸出線(xiàn)圈常閉觸點(diǎn)動(dòng)作塊網(wǎng)絡(luò)1網(wǎng)絡(luò)2注釋初始步初始步進(jìn)液體進(jìn)液體A網(wǎng)絡(luò)編號(hào)3.1.2 程序結(jié)構(gòu) 1. 用戶(hù)程序用戶(hù)程序 （1）主程序（必選，以）主程序（必選，以ME

2、ND指令結(jié)束）指令結(jié)束） 是程序的主體，每一個(gè)項(xiàng)目都必須并且只能有是程序的主體，每一個(gè)項(xiàng)目都必須并且只能有一個(gè)主程序。一個(gè)主程序。（2）子程序（可選，）子程序（可選，SBR n 、RET）（3）中斷處理程序）中斷處理程序 （可選，（可選， INT n 、RETI)2. 數(shù)據(jù)塊數(shù)據(jù)塊 （可選，（可選， DB1存放控制程序運(yùn)行所需數(shù)據(jù)存放控制程序運(yùn)行所需數(shù)據(jù))3. 參數(shù)塊參數(shù)塊 （可選，（可選， 存放存放CPU組態(tài)數(shù)據(jù)組態(tài)數(shù)據(jù))3.2S7系列的編程元件與尋址方式系列的編程元件與尋址方式 3.2.1存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)類(lèi)型存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)類(lèi)型3.2.2 可編程序控制器在其系統(tǒng)軟件的管理下，將用戶(hù)程序可編程序控制

3、器在其系統(tǒng)軟件的管理下，將用戶(hù)程序存儲(chǔ)器劃分出若干個(gè)區(qū)，并將這些區(qū)賦予不同的功能，由存儲(chǔ)器劃分出若干個(gè)區(qū)，并將這些區(qū)賦予不同的功能，由此組成了各種內(nèi)部部件，這些內(nèi)部部件就是此組成了各種內(nèi)部部件，這些內(nèi)部部件就是PLC的編程元的編程元件。件。 PLC的編程元件的種類(lèi)和數(shù)量因不同廠(chǎng)家、不同系列、的編程元件的種類(lèi)和數(shù)量因不同廠(chǎng)家、不同系列、不同規(guī)格而異，總體說(shuō)來(lái)元件種類(lèi)及數(shù)量越多，其功能就不同規(guī)格而異，總體說(shuō)來(lái)元件種類(lèi)及數(shù)量越多，其功能就越強(qiáng)。同時(shí)，這些編程元件沿用了傳統(tǒng)繼電器控制線(xiàn)路中越強(qiáng)。同時(shí)，這些編程元件沿用了傳統(tǒng)繼電器控制線(xiàn)路中繼電器的名稱(chēng)，根據(jù)其功能分別稱(chēng)為輸入繼電器、輸出繼繼電器的名稱(chēng)，

4、根據(jù)其功能分別稱(chēng)為輸入繼電器、輸出繼電器、輔助繼電器、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器等。電器、輔助繼電器、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器等。但是，需要說(shuō)明但是，需要說(shuō)明的是：在的是：在PLC內(nèi)部并不是真正存在這些實(shí)際的物理器件，內(nèi)部并不是真正存在這些實(shí)際的物理器件，與其對(duì)應(yīng)的只是存儲(chǔ)器的某些存儲(chǔ)單元。因此，與其對(duì)應(yīng)的只是存儲(chǔ)器的某些存儲(chǔ)單元。因此，PLC的編的編程元件也可理解為程元件也可理解為CPU的存儲(chǔ)器區(qū)域。的存儲(chǔ)器區(qū)域。 1）輸入繼電器（輸入繼電器（I I）（輸入映像寄存器）（輸入映像寄存器） 是是PLC接收外部輸入的數(shù)字量信號(hào)的窗口接收外部輸入的數(shù)字量信號(hào)的窗口 輸入端可以是外接常開(kāi)觸點(diǎn)或常閉觸點(diǎn)或多個(gè)觸點(diǎn)組成的輸入

5、端可以是外接常開(kāi)觸點(diǎn)或常閉觸點(diǎn)或多個(gè)觸點(diǎn)組成的串并聯(lián)電路串并聯(lián)電路 地址范圍：地址范圍：I0.0-I15.7 可按位、字節(jié)、字、雙字尋址（可按位、字節(jié)、字、雙字尋址（I0.6、IB2、IW2、ID2) 2）輸出繼電器（輸出繼電器（Q Q） （輸出映像寄存器）（輸出映像寄存器） 在掃描周期末，在掃描周期末，CPU將輸出映像寄存器數(shù)據(jù)傳送給輸出模將輸出映像寄存器數(shù)據(jù)傳送給輸出模塊，再由輸出模塊驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載。塊，再由輸出模塊驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載。 地址范圍：地址范圍：Q0.0-Q15.7 （Q0.6、QB2、QW2、QD2) 3）通用輔助繼電器（通用輔助繼電器（M M）( (位存儲(chǔ)區(qū)）位存儲(chǔ)區(qū)） 作為控制繼

6、電器來(lái)存儲(chǔ)中間操作狀態(tài)或其他控制信息作為控制繼電器來(lái)存儲(chǔ)中間操作狀態(tài)或其他控制信息 一般以一般以位位為單位使用，但也可按字節(jié)、字、雙字存取為單位使用，但也可按字節(jié)、字、雙字存取 地址范圍：地址范圍：M0.0-M31.7 4）特殊標(biāo)志繼電器（特殊標(biāo)志繼電器（SMSM）( (特殊存儲(chǔ)器）特殊存儲(chǔ)器） 用于用于CPU與用戶(hù)之間交換信息，存儲(chǔ)與用戶(hù)之間交換信息，存儲(chǔ)系統(tǒng)的狀態(tài)變量系統(tǒng)的狀態(tài)變量和相和相關(guān)控制關(guān)控制參數(shù)參數(shù)及信息及信息 按存取方式分：只讀型按存取方式分：只讀型SM、可寫(xiě)型、可寫(xiě)型SM 5）變量存儲(chǔ)器（變量存儲(chǔ)器（V V） 在程序執(zhí)行過(guò)程中存放在程序執(zhí)行過(guò)程中存放中間結(jié)果中間結(jié)果（全局變量

7、）（全局變量） 地址范圍：地址范圍：V0.0-V5119.7 6）局部變量存儲(chǔ)器（局部變量存儲(chǔ)器（L L） 作為暫時(shí)存儲(chǔ)器，存儲(chǔ)局部變量或給子程序傳遞參數(shù)。作為暫時(shí)存儲(chǔ)器，存儲(chǔ)局部變量或給子程序傳遞參數(shù)。 64個(gè)字節(jié)，使用前個(gè)字節(jié)，使用前60個(gè)。個(gè)。 地址范圍：地址范圍：L0.0-L63.7 7）順序控制繼電器（順序控制繼電器（S S） 用于組織設(shè)備的順序操作用于組織設(shè)備的順序操作 與其他指令配合實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的順序控制程序與其他指令配合實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的順序控制程序 8）定時(shí)器（定時(shí)器（T T） 工作原理同時(shí)間繼電器工作原理同時(shí)間繼電器 精度等級(jí)：精度等級(jí)：1ms/10ms/100ms 使用方法：編址（使

8、用方法：編址（ 0255 ）、定時(shí)器位、）、定時(shí)器位、當(dāng)前值當(dāng)前值 9）計(jì)數(shù)器（計(jì)數(shù)器（C C） 工作原理：對(duì)外部輸入脈沖計(jì)數(shù)工作原理：對(duì)外部輸入脈沖計(jì)數(shù) 計(jì)數(shù)方式：累加計(jì)數(shù)、累減計(jì)數(shù)計(jì)數(shù)方式：累加計(jì)數(shù)、累減計(jì)數(shù) 使用方法：編址（使用方法：編址（C0C255)、計(jì)數(shù)器位、當(dāng)前、計(jì)數(shù)器位、當(dāng)前值值 10 10）模擬量輸入映像寄存器（）模擬量輸入映像寄存器（AIAI） 模擬量輸出映像寄存器（模擬量輸出映像寄存器（AQAQ） 作用：作用：A/D、D/A 編址：元件名稱(chēng)、數(shù)據(jù)長(zhǎng)度、起始字節(jié)地址編址：元件名稱(chēng)、數(shù)據(jù)長(zhǎng)度、起始字節(jié)地址 （從偶數(shù)號(hào)（從偶數(shù)號(hào)字節(jié)開(kāi)始編址）字節(jié)開(kāi)始編址） 地址范圍：地址范圍：

9、AIW0-AIW62、AQW0-AQW62 11 11）高速計(jì)數(shù)器（）高速計(jì)數(shù)器（HCHC） 用來(lái)累計(jì)比主機(jī)的掃描速率更快的高速脈沖，其當(dāng)前值為用來(lái)累計(jì)比主機(jī)的掃描速率更快的高速脈沖，其當(dāng)前值為32位的符號(hào)整數(shù)，只讀。位的符號(hào)整數(shù)，只讀。 地址范圍：地址范圍：HC0-HC5 12 12）累加器（）累加器（ACAC） 作用：暫存數(shù)據(jù)與參數(shù)傳遞，可讀寫(xiě)作用：暫存數(shù)據(jù)與參數(shù)傳遞，可讀寫(xiě) 數(shù)據(jù)長(zhǎng)度：字節(jié)、字、雙字?jǐn)?shù)據(jù)長(zhǎng)度：字節(jié)、字、雙字 地址范圍：地址范圍：AC0-AC33.3.1 標(biāo)準(zhǔn)觸點(diǎn)指令標(biāo)準(zhǔn)觸點(diǎn)指令 梯形圖（LAD）中常開(kāi)和常閉觸點(diǎn)指令用觸點(diǎn)表示，常閉觸點(diǎn)中帶有“/”符號(hào)，如圖所示。當(dāng)存儲(chǔ)器某

10、地址的位（bit）值為1時(shí)，則與之對(duì)應(yīng)的常開(kāi)觸點(diǎn)閉合；而與之對(duì)應(yīng)常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)。 裝載指令及驅(qū)動(dòng)線(xiàn)圈指令裝載指令及驅(qū)動(dòng)線(xiàn)圈指令 LD/LDN/OUTLD/LDN/OUT 裝載指令及驅(qū)動(dòng)線(xiàn)圈指令如表3-4所示。語(yǔ)句表語(yǔ)句表功能功能梯形圖梯形圖操作數(shù)操作數(shù)LD bit 常開(kāi)觸點(diǎn)與左側(cè)母線(xiàn)相連接I、Q、M、SM、T、C、V、S、LLDN bit常閉觸點(diǎn)與左側(cè)母線(xiàn)相連接I、Q、M、SM、T、C、V、S、L= bit輸出，驅(qū)動(dòng)線(xiàn)圈Q、M、SM、T、C、V、S、L表3-4 裝載指令及線(xiàn)圈輸出指令注：梯形圖中，“( )”表示線(xiàn)圈。當(dāng)執(zhí)行輸出指令時(shí)，“能流”到 ，則線(xiàn)圈被激勵(lì)。輸出映象寄存器或其他存儲(chǔ)器的相應(yīng)位

11、為“1”，反之為“0”例例3.2：裝載及驅(qū)動(dòng)線(xiàn)圈指令用法示例：裝載及驅(qū)動(dòng)線(xiàn)圈指令用法示例LD I0.0= M0.0LDN I0.1=Q0.0= Q0.1 說(shuō)明：（1）LD、LDN指令總是與母線(xiàn)相連（包括在分支點(diǎn)引出的母線(xiàn)）；（2）=指令不能用于輸入繼電器；（3）具有圖3-5中的最后2條指令結(jié)構(gòu)的輸出形式，稱(chēng)為并聯(lián)輸出，并聯(lián)的=指令可以連續(xù)使用；（4）=指令的操作數(shù)不可重復(fù)使用。3.4 定時(shí)器指令Network 1 /100 ms 定時(shí)器T37在（10 x 100 ms = 1s）后到時(shí)；/I0.0 ON=T37 使能，I0.0 OFF=禁止并復(fù)位T37；LD I0.0TON T37，+10Ne

12、twork 2 /定時(shí)器T37控制Q0.0；LD T37= Q0.0例3.8：分析圖3-15中接通延時(shí)定時(shí)器工作過(guò)程圖3-15 梯形圖與語(yǔ)句表程序Network 1 /10 ms TONR定時(shí)器T1在（100 x 10 ms=1s）后到時(shí)；LD I0.0TONR T1，+100Network 2 /T1位控制Q0.0，1秒后T1使Q0.0接通；LD T1= Q0.0Network 3 /TONR定時(shí)器必須用復(fù)位指令才能復(fù)位；/當(dāng)I0.1接通時(shí)，復(fù)位T1；LD I0.1R T1，1 Network 1 /10ms定時(shí)器T33在1秒后到時(shí)；/I0.0關(guān)斷使能T33，I0.0接通T33復(fù)位；LD I

13、0.0TOF T33，+100Network 2 /定時(shí)器T33用其輸出位控制Q0.0；LD T33= Q0.0 3.6 梯形圖基本規(guī)則 1. Network Network為段，例如：Network 2，2是段的編號(hào)。一個(gè)段就是一個(gè)梯階，程序是由若干個(gè)段構(gòu)成。段的作用是便于顯示程序的結(jié)構(gòu)，編程時(shí)可以在Network的后面輸入程序標(biāo)題或注釋?zhuān)鰪?qiáng)程序的可讀性。2. 能流(power flow)： “能流”是一種假想的“概念電流”或“能量流”?！澳芰鳌敝荒軓淖笙蛴伊鲃?dòng)，這與執(zhí)行用戶(hù)程序時(shí)的邏輯運(yùn)算順序是一致的。在圖中，把左邊的母線(xiàn)假設(shè)為電源“火線(xiàn)”，而把右邊的母線(xiàn)（如虛線(xiàn)所示）假想為電源“零線(xiàn)”

14、。如果有“能流”從左至右流向線(xiàn)圈，則線(xiàn)圈被激勵(lì)。如果沒(méi)有“能流”，則線(xiàn)圈不被激勵(lì)。要強(qiáng)調(diào)的是，引入“能流”的概念僅僅是告訴人們?nèi)绾蝸?lái)理解梯形圖各輸出點(diǎn)的動(dòng)作，實(shí)際上并不存在這種“能流”。3. 3. 編程順序編程順序 PLC的運(yùn)行是按照從上至下、從左至右的順序執(zhí)行，即串行工作；而繼電器控制線(xiàn)路是并行工作的，電源一接通，并聯(lián)支路都有相同的電壓。因此，在PLC的編程中應(yīng)注意：程序的順序不同，其執(zhí)行結(jié)果不同，如圖3-28所示。4. 4. 線(xiàn)圈右邊無(wú)觸點(diǎn)線(xiàn)圈右邊無(wú)觸點(diǎn)每個(gè)邏輯行開(kāi)始于左母線(xiàn)，一般來(lái)說(shuō)觸點(diǎn)放在左側(cè)，線(xiàn)圈與指令盒放在右邊，整個(gè)梯形圖形成階梯結(jié)構(gòu)。線(xiàn)圈不能直接與左母線(xiàn)相連，必須通過(guò)觸點(diǎn)連接。5

15、. 5. 觸點(diǎn)可串可并無(wú)限制觸點(diǎn)可串可并無(wú)限制觸點(diǎn)可以用于串行電路，也可用于并行電路，且使用次數(shù)不受限制，所有輸出繼電器也都可以作為輔助繼電器使用。6. 6. 線(xiàn)圈不能重復(fù)使用線(xiàn)圈不能重復(fù)使用在同一個(gè)梯形圖中，如果同一元件的線(xiàn)圈使用兩次或多次，這時(shí)前面的輸出線(xiàn)圈對(duì)外輸出無(wú)效，只有最后一次輸出線(xiàn)圈有效，所以，程序中一般不出現(xiàn)雙線(xiàn)圈輸出。7. 7. 觸點(diǎn)水平不垂直觸點(diǎn)水平不垂直觸點(diǎn)應(yīng)畫(huà)在水平線(xiàn)上，不能畫(huà)在垂直線(xiàn)上。8. 8. 觸點(diǎn)多上并左觸點(diǎn)多上并左如果有串聯(lián)電路塊并聯(lián)，應(yīng)將串聯(lián)觸點(diǎn)多的電路塊放在最上面；如果有并聯(lián)電路塊串聯(lián)，應(yīng)將并聯(lián)觸點(diǎn)多的電路塊移近左母線(xiàn)，這樣程序簡(jiǎn)潔，指令語(yǔ)句少。語(yǔ)句表的編程規(guī)則語(yǔ)句表的編程規(guī)則1.列寫(xiě)指令的順序務(wù)必按照從左到右、自上而下