第7章-PLC的功能指令

1、前面學(xué)習(xí)的位邏輯指令、定時(shí)器與計(jì)數(shù)器指令是PLC最基本的和最常用的指令，一般的邏輯控制系統(tǒng)用軟繼電器、定時(shí)器和計(jì)數(shù)器等基本指令就可以實(shí)現(xiàn)。功能指令又稱應(yīng)用指令，一般是指上述指令之外的指令。利用功能指令可以開發(fā)出更復(fù)雜的控制系統(tǒng)，以致構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)。這些功能指令實(shí)際上是廠商為滿足各種客戶的特殊需要而開發(fā)的通用子程序。功能指令的豐富程度及其合用的方便程度是衡量PLC性能的一個(gè)重要指標(biāo)。S7-200的功能指令很豐富，大致包括這幾方面：程序流控制、中斷、高速計(jì)數(shù)、數(shù)據(jù)處理、PID指令、通信以及實(shí)時(shí)時(shí)鐘等。7.1 數(shù)據(jù)處理指令 1數(shù)據(jù)傳送指令數(shù)據(jù)傳送指令如表7-1所示。表7-1 數(shù)據(jù)傳送指令5.2 S

2、TEP7-Micro/WIN32編程軟件的主要功能 BIW VB100，QB0 /立即將VB100的值寫到QB0所對(duì)應(yīng)的物理輸出口，同時(shí)刷新輸出映像區(qū)。BMB VB200，VB100，5 /將VB200到VB204中的數(shù)據(jù)傳送到VB100到VB104中2四則運(yùn)算指令四則運(yùn)算指令如表7-2所示。表7-2 四則運(yùn)算指令ORW VW10,VW12 /將字VW10和VW12按位作邏輯與運(yùn)算，結(jié)果存入VW12INVD MD0 /將雙字MD0按位取反結(jié)果送入MD04關(guān)系運(yùn)算（比較指令）比較指令是將兩個(gè)操作數(shù)按規(guī)定的條件作比較，條件成立時(shí)，觸點(diǎn)就閉合。比較運(yùn)算符有：=、=、和，在表7-4中我們用x代表它們。

3、表7-4 關(guān)系運(yùn)算指令5移位與循環(huán)移位指令移位與循環(huán)移位指令如表7-5所示。表7-5 移位與循環(huán)移位指令指令格式：NOPN例：NOP30/30為標(biāo)號(hào)7.2.2 結(jié)束及暫停 1. 結(jié)束指令結(jié)束指令有兩條：END和MEND。兩條指令在梯形圖中以線圈形式編程。 END，條件結(jié)束指令。使能輸入有效時(shí)，終止用戶主程序。MEND無(wú)條件結(jié)束指令。無(wú)條件終止用戶程序的執(zhí)行，返回主程序的第一條指令。用Micro/Win32編程時(shí)，編程人員不需手工輸入MEND指令，而是由軟件自動(dòng)加在主程序結(jié)尾。指令格式：END（無(wú)操作數(shù)）2. 暫停指令STOP，暫停指令。使能輸入有效時(shí)，該指令使主機(jī)CPU的工作方式由RUN切換到

4、STOP方式，從而立即終止用戶程序的執(zhí)行。STOP指令在梯形圖中以線圈形式編程。指令不含操作數(shù)。指令的執(zhí)行不考慮對(duì)特殊標(biāo)志寄存器位和能流的影響。指令格式：STOP（無(wú)操作數(shù)） 7.2.3看門狗 WDR，看門狗復(fù)位指令。當(dāng)使能輸入有效時(shí)，執(zhí)行WDR指令，每執(zhí)行一次，看門狗定時(shí)器就被復(fù)位一次。用本指令可用以延長(zhǎng)掃描周期，從而可以有效避免看門狗超時(shí)錯(cuò)誤。指令格式：WDR（無(wú)操作數(shù)）程序?qū)嵗褐噶頢TOP、END、WDR的應(yīng)用如圖7-2所示。7.2.4跳轉(zhuǎn) 1. 跳轉(zhuǎn)指令與跳轉(zhuǎn)相關(guān)的指令有下面兩條：（1）跳轉(zhuǎn)指令JMP，跳轉(zhuǎn)指令。使能輸入有效時(shí)，使程序流程跳到同一程序中的指定標(biāo)號(hào)n處執(zhí)行。執(zhí)行跳轉(zhuǎn)指令

5、時(shí)，邏輯堆棧的棧頂值總是1。（2）標(biāo)號(hào)指令LBL，標(biāo)號(hào)指令。標(biāo)記程序段，作為跳轉(zhuǎn)指令執(zhí)行時(shí)跳轉(zhuǎn)到的目的位置。操作數(shù)n為0255的字型數(shù)據(jù)。程序?qū)嵗喝缬覉D7-3所示。用增減計(jì)數(shù)器進(jìn)行計(jì)數(shù)，如果當(dāng)前值小于500，則程序按原順序執(zhí)行，若當(dāng)前值超過(guò)500，則跳轉(zhuǎn)到從標(biāo)號(hào)10開始的程序執(zhí)行。7.2.6 程序循環(huán) 如果需要重復(fù)執(zhí)行若干次同樣的任務(wù)時(shí)，可以使用循環(huán)指令。FOR語(yǔ)句表示循環(huán)開始，NEXT語(yǔ)句表示循環(huán)結(jié)束，并將堆棧的棧頂值設(shè)為1。驅(qū)動(dòng)FOR指令的邏輯條件滿足時(shí)，反復(fù)執(zhí)行FOR與NEXT之間的指令。FOR指令必須與NEXT指令配套使用。在FOR指令中，需要設(shè)置指針I(yè)NDX(或稱為當(dāng)前循環(huán)次數(shù)計(jì)數(shù)

6、器)、起始值INIT和結(jié)束值FINAL，它們的數(shù)據(jù)類型均為整數(shù)。INDX的值從INIT變到FINAL，執(zhí)行次數(shù)為FINAL-INIT+1。例：在I1.0變?yōu)镺N的上升沿，求VWl00VWl08中6個(gè)字的累加和。網(wǎng)絡(luò)1LD I1.0EUMOVB 0，AC0MOVD &VB200，AClFOR VW0，l，6網(wǎng)絡(luò)2LD SM00+I *ACl，AC0+D 2，ACl網(wǎng)絡(luò)3NEXT網(wǎng)絡(luò)4LD SM0.0MOVD AC0，VDl07.3特殊指令 7.3.1時(shí)鐘指令 1. 讀實(shí)時(shí)時(shí)鐘TODR，讀實(shí)時(shí)時(shí)鐘指令。當(dāng)使能輸入有效時(shí)，系統(tǒng)讀當(dāng)前時(shí)間和日期，并把它裝入一個(gè)8字節(jié)的緩沖區(qū)。 2. 寫實(shí)時(shí)時(shí)鐘TODW

7、，寫實(shí)時(shí)時(shí)鐘指令。用來(lái)設(shè)定實(shí)時(shí)時(shí)鐘。當(dāng)使能輸入有效時(shí)，系統(tǒng)將包含當(dāng)前時(shí)間和日期，一個(gè)8字節(jié)的緩沖區(qū)將裝入時(shí)鐘。 7.3.2 中斷 1. 中斷源（1）中斷源及種類中斷源，即中斷事件發(fā)出中斷請(qǐng)求的來(lái)源。S7-200可編程序控制器具有最多可達(dá)34個(gè)中斷源，每個(gè)中斷源都分配一個(gè)編號(hào)用以識(shí)別，稱為中斷事件號(hào)。這些中斷源大致分為三大類：通信中斷、輸入輸出中斷和時(shí)基中斷（定時(shí)中斷）。在自由端口模式，PLC接收、發(fā)送字符可以產(chǎn)生中斷事件，利用接收和發(fā)送中斷可以由用戶完成對(duì)通信的控制?？梢杂枚〞r(shí)中斷(Timed Interrupt)來(lái)執(zhí)行一個(gè)周期性的操作，以1ms為增量，周期的時(shí)間可以取l255ms。定時(shí)中斷0

8、和定時(shí)中斷l(xiāng)的時(shí)間隔分別寫入特殊存儲(chǔ)器字節(jié)SMB34和SMB35。定時(shí)時(shí)間到時(shí)，執(zhí)行相應(yīng)的定時(shí)中斷程序。如果定時(shí)中斷事件己被連接到一個(gè)定時(shí)中斷程序，為了改變定時(shí)中斷的時(shí)間間隔，首先必須修改SMB34或SMB35的值，然后重新把中斷程序連接到定時(shí)中斷事件上。如果退出RUN狀態(tài)或者定時(shí)中斷被分離，定時(shí)中斷被禁止。定時(shí)器T32、T96中斷允許及時(shí)地響應(yīng)一個(gè)給定的時(shí)間間隔，這些中斷只支持1ms分辨率的定時(shí)器T32和T96。如果中斷被允許，當(dāng)定時(shí)器的當(dāng)前值等于設(shè)定值時(shí)，在CPU的lms定時(shí)刷新中，執(zhí)行被連接的中斷程序。（2）中斷優(yōu)先級(jí) 中斷優(yōu)先級(jí)由高到低依次是：通信中斷、輸入輸出中斷、時(shí)基中斷。在上述3

9、個(gè)優(yōu)先級(jí)范圍內(nèi)，CPU按照先來(lái)先服務(wù)的原則處理中斷，任何時(shí)刻只能執(zhí)行一個(gè)用戶中斷程序。一旦一個(gè)中斷程序開始執(zhí)行，它要一直執(zhí)行到完成，即使另一個(gè)中斷程序的優(yōu)先級(jí)較高，也不能中斷正在執(zhí)行的中斷程序。正在處理其他中斷時(shí)發(fā)生的中斷事件則排隊(duì)等待處理。如果中斷事件的產(chǎn)生過(guò)于頻繁，使中斷產(chǎn)生的速率比可以處理的速率快，或者中斷被DISI指令禁止，中斷隊(duì)列溢出狀態(tài)位被置1。只應(yīng)在中斷程序中使用這些位，因?yàn)楫?dāng)隊(duì)列變空或返回主程序時(shí)這些位被復(fù)位。主機(jī)中的所有中斷事件及優(yōu)先級(jí)如表7-11所示。 2中斷指令中斷允許指令ENI(Enable Interrupt)全局性地允許所有被連接的中斷事件（見表7-12）。禁止中斷

10、指令DISI(Disable Interrupt)全局性地禁止處理所有中斷事件，允許中斷排隊(duì)等候，但是不允許執(zhí)行中斷程序，直到用全局中斷允許指令ENI重新允許中斷。進(jìn)入RUN模式時(shí)自動(dòng)禁止中斷，在RUN模式執(zhí)行全局中斷允許指令后，各中斷事件發(fā)生時(shí)是否會(huì)執(zhí)行中斷程序，取決于是否執(zhí)行了該中斷事件的中斷連接指令。中斷程序有條件返回指令CRETI在控制它的邏輯條件滿足時(shí)從中斷程序返回，編程軟件自動(dòng)地為各中斷程序添加無(wú)條件返回指令。中斷連接指令A(yù)TCH用來(lái)建立中斷事件(EVNT)和處理此事件的中斷程序(INT)之間的聯(lián)系。中斷事件由中斷事件號(hào)指定，中斷程序由中斷程序號(hào)指定。為某個(gè)中斷事件指定中斷程序后，

11、該中斷事件被自動(dòng)地允許處理。中斷分離指令DTCH(Detach Interrupt)用來(lái)斷開中斷事件(EVNT)與中斷程序之間的聯(lián)系，從而禁止單個(gè)中斷事件。清除中斷事件指令CEVNT(Clear Event)從中斷隊(duì)列中清除所有的中斷事件，該指令可以用來(lái)清除不需要的中斷事件。如果用來(lái)清除虛假的(Spurious)中斷事件，首先應(yīng)分離事件。否則，在執(zhí)行該指令之后，新的事件將增加到隊(duì)列中。在啟動(dòng)中斷程序之前，應(yīng)在中斷事件和該事件發(fā)生時(shí)希望執(zhí)行的中斷程序之間，用ATCH指令建立聯(lián)系，執(zhí)行ATCH指令后，該中斷程序在事件發(fā)生時(shí)被自動(dòng)啟動(dòng)。多個(gè)中斷事件可以調(diào)用同一個(gè)中斷程序，但是一個(gè)中斷事件不能同時(shí)調(diào)用

12、多個(gè)中斷程序。中斷被允許且中斷事件發(fā)生時(shí)，將執(zhí)行為該事件指定的最后一個(gè)中斷程序。在中斷程序中不能使用DISI、ENI、HDEF、LSCR和END指令。執(zhí)行中斷程序之前和執(zhí)行之后，系統(tǒng)保存和恢復(fù)邏輯堆棧。累加寄存器和指示累加寄存器與指令操作狀態(tài)的特殊存儲(chǔ)器標(biāo)志位(SM)，避免了中斷程序?qū)χ鞒绦蚩赡茉斐傻挠绊?。?yīng)在中斷程序中盡量使用局部變量，并妥善分配各POU使用的全局變量，保證中斷程序不會(huì)破壞別的POU使用的全局變量中的數(shù)據(jù)。3. 中斷程序中斷程序不是由程序調(diào)用，而是在中斷事件發(fā)生時(shí)由操作系統(tǒng)調(diào)用，使系統(tǒng)對(duì)特殊的內(nèi)部或外部事件作出響應(yīng)。系統(tǒng)響應(yīng)中斷時(shí)自動(dòng)保存邏輯堆棧、累加器和某些特殊標(biāo)志存儲(chǔ)器位，即保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)。中斷處理完成時(shí)，又自動(dòng)恢復(fù)這些單元原來(lái)的狀態(tài)，即恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)。因?yàn)椴荒茴A(yù)知系統(tǒng)何時(shí)調(diào)用中斷程序，在中斷程序中不能改寫其他程序使用的存儲(chǔ)器，為此應(yīng)在中斷程序中盡量使用局部變量。在中斷程序中可以調(diào)用