SIMATICS7200系列PLC編程基礎(chǔ)(一)課件

1、2022/7/31第四章 SIMATIC S7-200系列PLC系統(tǒng)編程基本1第四章 SIMATIC S7-200系列PLC編程基礎(chǔ) S7-200編程軟件介紹 S7-200編程基礎(chǔ) 位邏輯指令 定時(shí)器與記數(shù)器指令 數(shù)據(jù)處理功能指令 數(shù)據(jù)運(yùn)算指令 程序控制指令 其他重要功能2022/7/31第四章 SIMATIC S7-200系列PLC系統(tǒng)編程基本2 STEP7-Micro/WIN32編程軟件是西門子PLC用戶不可缺少的開發(fā)工具，它具有Windows應(yīng)用軟件的通用界面，可以在短時(shí)間內(nèi)學(xué)會(huì)使用，節(jié)省編程時(shí)間，能夠?qū)7-200的所有功能進(jìn)行編程，解決復(fù)雜的自動(dòng)化任務(wù)。4.1 S7-200編程軟件介

2、紹2022/7/31第四章 SIMATIC S7-200系列PLC系統(tǒng)編程基本3編程軟件具體功能如下:可以用梯形圖(LAD，Ladder Diagram)、語(yǔ)句表(STL，Statement List)和功能塊圖(FBD，F(xiàn)unction Block Diagram)編程；可以進(jìn)行符號(hào)編程，通過(guò)符號(hào)表分配符號(hào)和絕對(duì)地址，即對(duì)編程元件定義符號(hào)名稱，增加程序的可讀性，并可打印輸出；支持三角函數(shù)，開方，對(duì)數(shù)運(yùn)算功能；具有易于使用的組態(tài)向?qū)?，用于TD 200文本顯示器、PID控制器、CPU間數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ㄐ殴δ堋⒏咚儆?jì)數(shù)器；可用于CPU硬件設(shè)置，如擴(kuò)展模塊組態(tài)、輸入延時(shí)、實(shí)時(shí)時(shí)鐘設(shè)置、口令分配、CPU保

3、持區(qū)的組態(tài)、通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)地址、CPU最近的錯(cuò)誤狀態(tài)；可以將STEP 7-Micro/WIN正在處理的程序與所連接的PLC中的程序進(jìn)行比較；可通過(guò)調(diào)制解調(diào)器支持S7-200遠(yuǎn)程編程；可進(jìn)行檢測(cè)和故障診斷，執(zhí)行單次掃描，強(qiáng)制輸出等；具有可編輯的變量狀態(tài)表，易于進(jìn)行程序調(diào)試；可同時(shí)打開多個(gè)窗口顯示信號(hào)狀態(tài)和狀態(tài)表；可導(dǎo)入和導(dǎo)出STEP 7-Micro/DOS格式的文件；可在Windows下設(shè)置打印機(jī)，并可在任何Windows打印機(jī)上打印程序和其他表格。 4.1 S7-200編程軟件介紹2022/7/31第四章 SIMATIC S7-200系列PLC系統(tǒng)編程基本44.1 S7-200編程軟件介紹20

4、22/7/31第四章 SIMATIC S7-200系列PLC系統(tǒng)編程基本54.1.1 編程軟件的安裝與項(xiàng)目的組成（一）1編程軟件的安裝 雙擊setup.exe，開始安裝，使用默認(rèn)的安裝語(yǔ)言English。單擊選擇目標(biāo)位置窗口的“Browse”按鈕，可以選擇軟件安裝的目標(biāo)文件夾。 安裝成功后，打開編程軟件，執(zhí)行菜單命令“Tools” “Options”，單擊左邊窗口的 “General” ，在“General”選項(xiàng)卡，選擇Language為“Chinese” 。退出后再進(jìn)入軟件，界面變?yōu)橹形牡牧恕?指令樹與瀏覽條 用右鍵菜單命令關(guān)閉瀏覽條，調(diào)節(jié)指令樹的寬度。3程序編輯器上面是局部變量表，移動(dòng)分裂

5、條的位置，用選項(xiàng)卡切換顯示的程序。4.1 S7-200編程軟件介紹2022/7/31第四章 SIMATIC S7-200系列PLC系統(tǒng)編程基本64.1.1 編程軟件的安裝與項(xiàng)目的組成（二） 4輸出窗口 提供編譯的結(jié)果和錯(cuò)誤信息。5狀態(tài)欄 提供狀態(tài)信息，光標(biāo)的位置。切換插入（INS）模式和覆蓋（OVR）模式。6項(xiàng)目的組成 1）程序塊由主程序（OB1）、可選的子程序和中斷程序組成； 2）數(shù)據(jù)塊用來(lái)對(duì)V存儲(chǔ)器賦初值； 3）系統(tǒng)塊用來(lái)設(shè)置系統(tǒng)的參數(shù)； 4）符號(hào)表用符號(hào)來(lái)代替存儲(chǔ)器的地址，使程序更容易理解； 5）狀態(tài)表用來(lái)監(jiān)視、修改和強(qiáng)制程序執(zhí)行時(shí)指定的變量的狀態(tài)； 6）交叉引用表用于檢查程序中地址的賦

6、值情況。程序編譯成功后才能看到交叉 引用表的內(nèi)容。4.1 S7-200編程軟件介紹2022/7/31第四章 SIMATIC S7-200系列PLC系統(tǒng)編程基本74.1.2 幫助功能的使用與S7-200的出錯(cuò)處理 1使用在線幫助 單擊選中對(duì)象后按F1鍵。2從菜單獲得幫助 1）執(zhí)行菜單命令“幫助”“目錄和索引”，打開幫助窗口。用目錄瀏覽器尋找?guī)椭黝}。雙擊索引中的某一關(guān)鍵詞，可以獲得有關(guān)的幫助； 2）執(zhí)行菜單命令“幫助”“這是什么”，出現(xiàn)帶問(wèn)號(hào)的光標(biāo)。用它單擊某個(gè)對(duì)象（例如工具欄上的按鈕），打開對(duì)應(yīng)的幫助窗口。 3致命錯(cuò)誤 用菜單命令“PLC”“信息”查看錯(cuò)誤信息。致命錯(cuò)誤使PLC停止執(zhí)行程序。4

7、非致命錯(cuò)誤 不會(huì)停止執(zhí)行用戶程序。 （1）運(yùn)行時(shí)間錯(cuò)誤：例如運(yùn)行時(shí)發(fā)現(xiàn)I/O配置變化，在模塊錯(cuò)誤字節(jié)中設(shè)置配置改變位； （2）程序編譯錯(cuò)誤 ：編譯程序時(shí)出錯(cuò)，不能下載程序； （3）程序執(zhí)行錯(cuò)誤：程序運(yùn)行時(shí)出錯(cuò)。4.1 S7-200編程軟件介紹2022/7/31第四章 SIMATIC S7-200系列PLC系統(tǒng)編程基本84.1.3 生成用戶程序（一） 1創(chuàng)建項(xiàng)目或打開已有的項(xiàng)目 2設(shè)置PLC的型號(hào) 執(zhí)行菜單命令“PLC”“類型”，設(shè)置PLC型號(hào)。 建立起與PLC的通信連接候，單擊“讀取PLC”和“確認(rèn)”按鈕。 3控制要求 ：起動(dòng)1號(hào)電機(jī)，5s后自動(dòng)起動(dòng)2號(hào)電機(jī)。 4編寫用戶程序的演示，放置定時(shí)器

8、的3種方法。4.1 S7-200編程軟件介紹2022/7/31第四章 SIMATIC S7-200系列PLC系統(tǒng)編程基本94.1.3 生成用戶程序（二） 5對(duì)網(wǎng)絡(luò)的操作 梯形圖中的一個(gè)網(wǎng)絡(luò)只能有一塊不能分開的獨(dú)立電路。 語(yǔ)句表允許將若干個(gè)獨(dú)立電路對(duì)應(yīng)的語(yǔ)句放在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中，這樣的網(wǎng)絡(luò)不能轉(zhuǎn)換為梯形圖。 選中單個(gè)、多個(gè)網(wǎng)絡(luò)或單個(gè)元件，可刪除、復(fù)制、剪切、粘貼選中的對(duì)象。6打開和關(guān)閉注釋 主程序、子程序和中斷程序總稱為程序組織單元（POU）。生成、顯示和關(guān)閉POU注釋和網(wǎng)絡(luò)注釋。7編譯程序 用“編譯”或“全部編譯”按鈕編譯程序，輸出窗口顯示出錯(cuò)誤和警告信息。下載之前自動(dòng)地對(duì)程序進(jìn)行編譯。8設(shè)置程序編

9、輯器的參數(shù) 執(zhí)行菜單命令“工具”“選項(xiàng)”，選中“程序編輯器”，設(shè)置符號(hào)的顯示方式、網(wǎng)格的寬度、字符屬性。選中“常規(guī)”，可設(shè)置編程模式、指令助記符和默認(rèn)的文件保存位置。4.1 S7-200編程軟件介紹2022/7/31第四章 SIMATIC S7-200系列PLC系統(tǒng)編程基本104.1.4 下載與調(diào)試用戶程序（一） 1RS-232/485轉(zhuǎn)換的PC/PPI多主站編程通信電纜，很少使用。 2USB/RS485轉(zhuǎn)換的PC/PPI多主站編程通信電纜 ，即插即用。3國(guó)產(chǎn)的USB/PPI編程通信電纜，需要安裝驅(qū)動(dòng)程序，有的將USB映射為一個(gè)COM口（RS-232口）。 4設(shè)置PG/PC接口 雙擊指令樹的“

10、通信”文件夾中的“設(shè)置PG/PC接口”，選中 “PC/PPI cable（PPI）”，單擊“屬性”按鈕，設(shè)置“連接到”為USB或COM口。傳輸速率應(yīng)與用系統(tǒng)塊設(shè)置和下載到PLC中的相同。站地址是計(jì)算機(jī)在網(wǎng)絡(luò)中的地址。 4.1 S7-200編程軟件介紹2022/7/31第四章 SIMATIC S7-200系列PLC系統(tǒng)編程基本114.1.4 下載與調(diào)試用戶程序（二）5通信硬件的安裝和卸載 單擊“設(shè)置PG/PC接口”對(duì)話框中的“選擇”按鈕，選中左邊窗口中要安裝的硬件，單擊“安裝”按鈕，安裝后新硬件出現(xiàn)在右邊窗口中。6用系統(tǒng)塊設(shè)置PLC通信端口的參數(shù) 雙擊指令樹 “系統(tǒng)塊”文件夾中的“通信端口”，設(shè)

11、置波特率和PLC的站地址。7建立計(jì)算機(jī)與PLC的在線連接 雙擊指令樹中的“通信”，雙擊“通信”對(duì)話框中的“雙擊刷新”，將顯示網(wǎng)絡(luò)上的CPU。8下載程序演示 單擊工具欄上的“下載”按鈕 ，勾選需要下載的對(duì)象。設(shè)置模式轉(zhuǎn)換不要提示和成功后關(guān)閉對(duì)話框。9上載程序演示10運(yùn)行和調(diào)試程序演示 用模式開關(guān)或工具欄上的RUN按鈕切換到RUN模式。用外接的小開關(guān)模擬按鈕信號(hào)和過(guò)載信號(hào)。11執(zhí)行菜單命令“PLC”“信息”，讀取PLC中的信息。12單擊“歷史事件”按鈕，查看CPU事件的歷史記錄。4.1 S7-200編程軟件介紹2022/7/31第四章 SIMATIC S7-200系列PLC系統(tǒng)編程基本124.1.

12、5 符號(hào)表與符號(hào)地址的使用（一） 1打開符號(hào)表 符號(hào)表用來(lái)定義地址或常數(shù)的符號(hào)?？梢詾镮、Q、M、SM、AI、AQ、V、S、C、T、HC創(chuàng)建符號(hào)名。在符號(hào)表中定義的符號(hào)屬于全局變量，可以在所有程序組織單元（POU）中使用它們。 2POU符號(hào)表 它是自動(dòng)生成的，不能用它修改POU符號(hào)。可用右鍵單擊指令樹中的某個(gè)POU，用快捷菜單中的“重命名”命令修改它的名稱。3使用多個(gè)符號(hào)表 右鍵單擊指令樹中的“符號(hào)表”，用快捷菜單中的“插入”命令生成新的符號(hào)表。4生成符號(hào) 在“符號(hào)”列鍵入符號(hào)名，在“地址”列鍵入地址或常數(shù)； 綠色波浪下劃線表示未定義號(hào)的符號(hào)。紅色的文本表示語(yǔ)法錯(cuò)誤，紅色波浪下劃線表示用法無(wú)效

13、。 4.1 S7-200編程軟件介紹2022/7/31第四章 SIMATIC S7-200系列PLC系統(tǒng)編程基本134.1.5 符號(hào)表與符號(hào)地址的使用（二） 5表格的通用操作 調(diào)節(jié)列的寬度，用右鍵菜單命令插入新的行，用鍵在表格底部增添新的行。用TAB鍵將光標(biāo)移到右邊下一個(gè)單元格； 單擊最左邊的行號(hào)，選中整個(gè)行。按住Shift鍵，單擊對(duì)角線的單元格，同時(shí)選中矩形范圍內(nèi)所有的單元格； 刪除、用剪貼板復(fù)制和粘貼選中的對(duì)象。6在程序編輯器和狀態(tài)表中定義、編輯和選擇符號(hào) 用右鍵菜單中的命令定義符號(hào)、編輯符號(hào)，和選用符號(hào)列表中的符號(hào)。7符號(hào)表的排序 單擊“符號(hào)”列標(biāo)題，表中的各行按符號(hào)升序排列。再次單擊按

14、符號(hào)降序排列。單擊“地址”列標(biāo)題，按地址排序。8切換程序編輯器或狀態(tài)表中地址的顯示方式 執(zhí)行菜單命令“查看”“符號(hào)尋址”，切換符號(hào)地址和絕對(duì)地址顯示方式。在 “選項(xiàng)”對(duì)話框選擇“僅顯示符號(hào)”或“顯示符號(hào)和地址”。 按Ctrl+Y鍵，可以切換符號(hào)地址和絕對(duì)地址顯示方式。9符號(hào)信息表 用工具欄上的“切換符號(hào)信息表”按鈕打開或關(guān)閉各網(wǎng)絡(luò)的符號(hào)信息表。4.1 S7-200編程軟件介紹2022/7/31第四章 SIMATIC S7-200系列PLC系統(tǒng)編程基本144.1.6 用程序狀態(tài)監(jiān)控與調(diào)試程序1啟動(dòng)程序狀態(tài)監(jiān)控 單擊工具欄上的“程序狀態(tài)監(jiān)控”按鈕。2梯形圖的程序狀態(tài)監(jiān)控 圖2-19中的T38和它的

15、常閉觸點(diǎn)產(chǎn)生周期等于T38的預(yù)設(shè)值的鋸齒波。MB10每2s加1。 藍(lán)色表示帶電和觸點(diǎn)、線圈接通。紅色方框表示指令執(zhí)行出錯(cuò)?；疑硎緹o(wú)能流、指令被跳過(guò)、未調(diào)用、或處于STOP模式。用外接的小開關(guān)模擬按鈕信號(hào)，觀察程序狀態(tài)?！皶和顟B(tài)開/關(guān)”按鈕對(duì)T38當(dāng)前值顯示的影響。4.1 S7-200編程軟件介紹2022/7/31第四章 SIMATIC S7-200系列PLC系統(tǒng)編程基本154.1.7 斷電數(shù)據(jù)保持的設(shè)置與編程1S7-200保存數(shù)據(jù)的方法 RAM芯片斷電后數(shù)據(jù)丟失，EEPROM有斷電保持功能。用內(nèi)置的EEPROM永久保存程序塊、數(shù)據(jù)塊、系統(tǒng)塊、強(qiáng)制值、斷電保持的存儲(chǔ)區(qū)。 1) 用CPU中的超

16、級(jí)電容器保存RAM中的V、M、T、C存儲(chǔ)區(qū)數(shù)據(jù)（50h或100h）。 2) 用可選的電池卡延長(zhǎng)RAM保持信息的時(shí)間。 3) CPU模塊掉電時(shí)，設(shè)置為保持的MB0MB13自動(dòng)地被保存到EEPROM。 4) 數(shù)據(jù)塊指定的V存儲(chǔ)區(qū)的初值下載后保存在EEPRM中。 5)可用EEPROM存儲(chǔ)卡保存程序塊、數(shù)據(jù)塊、系統(tǒng)塊、配方、數(shù)據(jù)記錄和強(qiáng)制值。 2設(shè)置PLC斷電后的數(shù)據(jù)保存方式 打開系統(tǒng)塊，選中“斷電數(shù)據(jù)保存”，設(shè)置V、M、C和TONR（有記憶接通延時(shí)定時(shí)器）的地址偏移量（起始地址）和單元數(shù)目。上電時(shí)定時(shí)器位和計(jì)數(shù)器位被清除。 3開機(jī)后數(shù)據(jù)的恢復(fù) 上電后RAM的保持區(qū)保持不變，非保持區(qū)被清零。4.1 S

17、7-200編程軟件介紹2022/7/31第四章 SIMATIC S7-200系列PLC系統(tǒng)編程基本164.1.8 組態(tài)輸入輸出參數(shù)1輸出表的設(shè)置 單擊系統(tǒng)塊中的“輸出表”，選中“將輸出凍結(jié)在最后的狀態(tài)”，從RUN模式變?yōu)镾TOP模式時(shí)，所有數(shù)字量輸出點(diǎn)將保持RUN模式最后的狀態(tài)； 如果未選“凍結(jié)”模式，進(jìn)入STOP模式時(shí)各輸出點(diǎn)的狀態(tài)用輸出表來(lái)設(shè)置； 模擬量輸出的設(shè)置與數(shù)字量差不多。2數(shù)字量輸入濾波器的設(shè)置 用來(lái)濾除輸入線上的干擾噪聲，為了消除觸點(diǎn)抖動(dòng)的影響，應(yīng)選12.8ms。 3模擬量輸入濾波器的設(shè)置 濾波后的值是預(yù)選的采樣次數(shù)的各次模擬量輸入的平均值。打鉤表示有濾波功能。輸入值與平均值之差

18、超過(guò)死區(qū)值時(shí)，濾波器相對(duì)上一次模擬量輸入值產(chǎn)生一個(gè)階躍變化。 4脈沖捕捉功能的設(shè)置 脈沖捕捉功能鎖存輸入狀態(tài)的變化，保存到下一次輸入刷新。脈沖捕捉功能在輸入濾波器之后，使用脈沖捕捉功能時(shí)，必須同時(shí)調(diào)節(jié)輸入濾波時(shí)間， 4.1 S7-200編程軟件介紹2022/7/31第四章 SIMATIC S7-200系列PLC系統(tǒng)編程基本174.1.9 S7-200仿真軟件的使用1仿真軟件不需要安裝，不能模擬S7-200的全部指令和全部功能。雙擊執(zhí)行其中的S7-200.EXE文件打開它。單擊屏幕中間出現(xiàn)的畫面，輸入密碼6596，進(jìn)入仿真軟件。2硬件設(shè)置執(zhí)行菜單命令“配置”“CPU型號(hào)”，CPU的型號(hào)改為CPU

19、 22X。雙擊緊靠已配置的模塊右側(cè)的空白方框，添加I/O擴(kuò)展模塊。3生成ASCII文本文件在編程軟件中打開編譯成功的OB1，執(zhí)行菜單命令“文件”“導(dǎo)出”。生成擴(kuò)展名為“awl”的ASCII文本文件。4下載程序單擊仿真軟件工具欄的下載按鈕 ，下載*.awl文件。如果用戶程序中有仿真軟件不支持的指令或功能，單擊“運(yùn)行”按鈕后，“RUN”LED的狀態(tài)不變，不能運(yùn)行程序。5模擬調(diào)試程序用鼠標(biāo)點(diǎn)擊模塊下面的小開關(guān)產(chǎn)生輸入信號(hào)。單擊工具欄上的“監(jiān)視梯形圖”按鈕 ，啟用梯形圖程序狀態(tài)功能。6監(jiān)控變量單擊工具欄上的“狀態(tài)表”按鈕，用出現(xiàn)的視圖可以監(jiān)視V、M、T、C等內(nèi)部變量的值。用二進(jìn)制格式監(jiān)視字節(jié)、字和雙字

20、，可以在一行中同時(shí)監(jiān)視多個(gè)位變量。4.1 S7-200編程軟件介紹2022/7/31第四章 SIMATIC S7-200系列PLC系統(tǒng)編程基本184.2.1 PLC的編程語(yǔ)言與程序結(jié)構(gòu) PLC編程語(yǔ)言的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)（一） IEC 61131-3標(biāo)準(zhǔn)的5種編程語(yǔ)言：1. 順序功能圖(Sequential Function Chart) 。 2. 梯形圖(Ladder Diagram，LAD) 梯形圖程序被劃分為若干個(gè)網(wǎng)絡(luò)，一個(gè)網(wǎng)絡(luò)只能有一塊獨(dú)立電路。觸點(diǎn)接通時(shí)有 “能流”(Power Flow)流過(guò)的線圈?！澳芰鳌敝荒軓淖笙蛴伊鲃?dòng)。用得最多的是梯形圖和語(yǔ)句表。4.2 S7-200編程基礎(chǔ)2022/7

21、/31第四章 SIMATIC S7-200系列PLC系統(tǒng)編程基本19 3. 功能塊圖(Function Block Diagram，F(xiàn)BD) 類似于數(shù)字邏輯電路的編程語(yǔ)言，國(guó)內(nèi)很少使用。 4. 指令表(Instruction List)，西門子叫語(yǔ)句表（STL) 語(yǔ)句表程序由指令組成，適合程序設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)豐富的程序員使用。 5. 結(jié)構(gòu)文本(Structured Text) 為IEC 61131-3標(biāo)準(zhǔn)創(chuàng)建的一種專用的高級(jí)編程語(yǔ)言。 6編程語(yǔ)言的相互轉(zhuǎn)換和選用 在編程軟件中，可以選用梯形圖、功能塊圖和語(yǔ)句表。 梯形圖中輸入信號(hào)（觸點(diǎn)）與輸出信號(hào)（線圈）之間的邏輯關(guān)系一目了然，易于理解。設(shè)計(jì)復(fù)雜的數(shù)字

22、量控制程序時(shí)建議使用梯形圖語(yǔ)言。 語(yǔ)句表程序輸入方便快捷，還可以為每一條語(yǔ)句加上注釋，便于復(fù)雜程序的閱讀。 4.2 S7-200編程基礎(chǔ) PLC編程語(yǔ)言的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)（二）2022/7/31第四章 SIMATIC S7-200系列PLC系統(tǒng)編程基本20梯形圖編輯器中指令的組成與使用 4.2 S7-200編程基礎(chǔ) PLC編程語(yǔ)言的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)（三）2022/7/31第四章 SIMATIC S7-200系列PLC系統(tǒng)編程基本21左母線 梯形圖左側(cè)的粗豎線，它是為整個(gè)梯形圖程序提供能量的源頭；觸點(diǎn) 代表邏輯“輸入”條件。如開關(guān)、按鈕等閉合或打開動(dòng)作，或者內(nèi)部條件；線圈 代表邏輯“輸出”結(jié)果。如燈的亮滅、電動(dòng)

23、機(jī)的啟動(dòng)停止，中間繼電器的動(dòng)作，或者內(nèi)部輸出條件；功能框/指令盒 代表附加指令。如定時(shí)器、計(jì)數(shù)器、功能指令或數(shù)學(xué)運(yùn)算指令等。 梯形圖編輯器中指令的組成與使用 4.2 S7-200編程基礎(chǔ) PLC編程語(yǔ)言的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)（四）2022/7/31第四章 SIMATIC S7-200系列PLC系統(tǒng)編程基本22指令表編輯器中指令的組成與使用 4.2 S7-200編程基礎(chǔ) PLC編程語(yǔ)言的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)（五）2022/7/31第四章 SIMATIC S7-200系列PLC系統(tǒng)編程基本23 指令表程序的基本構(gòu)成為指令助記符+操作數(shù)。如LD I0.0，LD為指令助記符，表示具體需要完成的功能；I0.0為操作數(shù)，表示被操

24、作的內(nèi)容。指令表屬于文本形式的編程語(yǔ)言，和匯編語(yǔ)言類似，可以解決梯形圖指令不易解決的問(wèn)題，適用于對(duì)PLC和邏輯編程的有經(jīng)驗(yàn)程序員。指令表編輯器中指令的組成與使用 4.2 S7-200編程基礎(chǔ) PLC編程語(yǔ)言的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)（六）2022/7/31第四章 SIMATIC S7-200系列PLC系統(tǒng)編程基本24 S7-200的程序結(jié)構(gòu) 1主程序OB1：每次掃描都要執(zhí)行主程序。每個(gè)項(xiàng)目都必須有且只能有一個(gè)主程序。主程序可以調(diào)用子程序。 2子程序：同一個(gè)子程序可以被多次調(diào)用，使用子程序可簡(jiǎn)化程序代碼、減少掃描時(shí)間。 3中斷程序：在中斷事件發(fā)生時(shí)由PLC的操作系統(tǒng)調(diào)用中斷程序。4.2 S7-200編程基礎(chǔ)20

25、22/7/31第四章 SIMATIC S7-200系列PLC系統(tǒng)編程基本254.2.2 數(shù)據(jù)類型與尋址方式 數(shù)制（一） 1二進(jìn)制數(shù) （1）用1位二進(jìn)制數(shù)表示數(shù)字量 二進(jìn)制數(shù)的1位只能為0和1。用1位二進(jìn)制數(shù)來(lái)表示開關(guān)量的兩種不同的狀態(tài)，線圈通電、常開觸點(diǎn)接通、常閉觸點(diǎn)斷開為1狀態(tài)（ON），反之為0狀態(tài)（OFF）。數(shù)據(jù)類型為BOOL（布爾）型。 （2）多位二進(jìn)制數(shù) 多位二進(jìn)制數(shù)用來(lái)表示大于1的數(shù)字。從右往左的第n位（最低位為第0位）的權(quán)值為2n。如：2#0000 0100 1000 01104.2 S7-200編程基礎(chǔ)2022/7/31第四章 SIMATIC S7-200系列PLC系統(tǒng)編程基本2

26、6 （3）有符號(hào)數(shù)的表示方法 用二進(jìn)制補(bǔ)碼來(lái)表示有符號(hào)數(shù)，最高位為符號(hào)位，最高位為0時(shí)為正數(shù)，反之為負(fù)數(shù)。正數(shù)的補(bǔ)碼是它本身，最大的16位二進(jìn)制正數(shù)為2#0111 1111 1111 1111（32767）。 將正數(shù)的補(bǔ)碼逐位取反（0變?yōu)?，1變?yōu)?）后加 1，得到絕對(duì)值與它相同的負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼。例如將1158的補(bǔ)碼2#0000 0100 1000 0110逐位取反后加1，得到1158的補(bǔ)碼1111 1011 0111 1010。 2十六進(jìn)制數(shù) 十六進(jìn)制數(shù)用于簡(jiǎn)化二進(jìn)制數(shù)的表示方法，16個(gè)數(shù)為09和AF（1015），4位二進(jìn)制數(shù)對(duì)應(yīng)于1位十六進(jìn)制數(shù)，例如2#1010 1110 0111 0101可

27、以轉(zhuǎn)換為16#AE75（或AE75H）。 十六進(jìn)制數(shù)“逢16進(jìn)1”，第n位的權(quán)值為16n。16#2F對(duì)應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)為21611516047。 4.2 S7-200編程基礎(chǔ) 數(shù)制（二）2022/7/31第四章 SIMATIC S7-200系列PLC系統(tǒng)編程基本27常數(shù)的表示方法數(shù)制書寫格式舉例二進(jìn)制2#二進(jìn)制數(shù)2#1100_1011_0001_1111十進(jìn)制十進(jìn)制數(shù)值1688十六進(jìn)制16#十六進(jìn)制數(shù)16#A3CDASCII碼ASCII碼字符This is a example浮點(diǎn)數(shù)(實(shí)數(shù))ANSI/IEEE454-1985標(biāo)準(zhǔn)(正數(shù))+1.145495E-38至+3.702823E+38(負(fù)數(shù))-

28、1.145495E-38至-3.702823E+384.2 S7-200編程基礎(chǔ) 數(shù)制（三）2022/7/31第四章 SIMATIC S7-200系列PLC系統(tǒng)編程基本284.2.3 數(shù)據(jù)類型（一）1位（bit）數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)類型為BOOL（布爾）。 I3.2 中的I表示輸入，3是字節(jié)地址，2是字節(jié)中的位地址（0 7）;2字節(jié)：一個(gè)字節(jié)（Byte）由8個(gè)位數(shù)據(jù)組成，IB3由I3.0I3.7這8位組成; 3字與雙字：相鄰的兩個(gè)字節(jié)組成一個(gè)字（Word），相鄰的兩個(gè)字或4個(gè)字節(jié)組成一個(gè)雙字（Double Word）。以起始字節(jié)的地址作為字和雙字的地址。起始字節(jié)為最高位的字節(jié); 字節(jié)、字和雙字都是無(wú)符號(hào)

29、數(shù)，它們的數(shù)值用16#表示。用VB100的地址作為VW100和VD100的地址。 組成字和雙字的編號(hào)最小的字節(jié)VB100為VW100和VD100的最高位字節(jié)。 I、Q、V、M、S、SM、L均可按位、字節(jié)、字和雙字來(lái)存取。 4.2 S7-200編程基礎(chǔ)2022/7/31第四章 SIMATIC S7-200系列PLC系統(tǒng)編程基本294.2.3 數(shù)據(jù)類型（二）4.2 S7-200編程基礎(chǔ)2022/7/31第四章 SIMATIC S7-200系列PLC系統(tǒng)編程基本30 416位整數(shù)INT和32位雙整數(shù)DINT都是有符號(hào)數(shù)。最高位為符號(hào)位； 532位浮點(diǎn)數(shù)（REAL，實(shí)數(shù)）的格式為1.m 2e，最高位為

30、符號(hào)位，指數(shù)e = E +127為8位正整數(shù)。第022位是尾數(shù)的小數(shù)部分m； 在編程軟件中，用小數(shù)表示浮點(diǎn)數(shù)。浮點(diǎn)數(shù)的精度相當(dāng)于7位十進(jìn)制數(shù)。 6ASCII碼字符：美國(guó)信息交換標(biāo)準(zhǔn)代碼。用單引號(hào)表示，例如AB12 ； 7字符串的數(shù)據(jù)類型為STRING，由若干個(gè)ASCII碼字符組成，第一個(gè)字節(jié)是字符串的長(zhǎng)度（0254），后面的每個(gè)字符占一個(gè)字節(jié)。用雙引號(hào)表示，例如”LINE2”。4.2.3 數(shù)據(jù)類型（三）4.2 S7-200編程基礎(chǔ)2022/7/31第四章 SIMATIC S7-200系列PLC系統(tǒng)編程基本31 1過(guò)程映像輸入寄存器（I）：外部輸入電路接通時(shí)對(duì)應(yīng)的過(guò)程映像輸入寄存器為ON（1狀態(tài)

31、），反之為OFF（0狀態(tài)）； 2過(guò)程映像輸出寄存器（Q）：梯形圖中Q0.0的線圈“通電”，輸出模塊中對(duì)應(yīng)的硬件繼電器的常開觸點(diǎn)閉合； 3變量存儲(chǔ)區(qū)（V）：用來(lái)存放中間結(jié)果和有關(guān)數(shù)據(jù)； 4位存儲(chǔ)區(qū)（M）：類似于繼電器控制系統(tǒng)的中間繼電器，32個(gè)字節(jié)； 5定時(shí)器存儲(chǔ)區(qū)（T）：定時(shí)器、計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值為16位有符號(hào)整數(shù)，定時(shí)器位用來(lái)描述定時(shí)器的延時(shí)動(dòng)作的觸點(diǎn)的狀態(tài)； 6計(jì)數(shù)器存儲(chǔ)區(qū)（C）：計(jì)數(shù)器用來(lái)累計(jì)其計(jì)數(shù)脈沖上升沿的次數(shù)。計(jì)數(shù)器位用來(lái)描述計(jì)數(shù)器的觸點(diǎn)的狀態(tài)； 7高速計(jì)數(shù)器（HC）：用來(lái)累計(jì)比CPU的掃描速率更快的事件。當(dāng)前值為32位有符號(hào)整數(shù)； 8累加器（AC0AC3）：32位，可以按字節(jié)、字和雙

32、字來(lái)訪問(wèn)累加器中的數(shù)據(jù)。按字節(jié)、字只能訪問(wèn)累加器的低8位或低16位； 4.2.4 CPU的存儲(chǔ)區(qū)（一）4.2 S7-200編程基礎(chǔ)2022/7/31第四章 SIMATIC S7-200系列PLC系統(tǒng)編程基本32 9特殊存儲(chǔ)器（SM）（見(jiàn)4.2.6節(jié)） 用于CPU與用戶程序之間交換信息，例如SM0.0一直為ON； SM0.1僅在執(zhí)行用戶程序的第一個(gè)掃描周期為ON。 SM0.4和SM0.5分別提供周期為1分鐘和1秒的時(shí)鐘脈沖。 SM1.0、SM1.1和SM1.2分別為零標(biāo)志、溢出標(biāo)志和負(fù)數(shù)標(biāo)志。 10局部存儲(chǔ)區(qū)域（L）：各POU都有自己的64字節(jié)的局部存儲(chǔ)器，僅僅在它被創(chuàng)建的POU中有效。作為暫時(shí)

33、存儲(chǔ)器，或給子程序傳遞參數(shù)； 變量存儲(chǔ)器（V）是全局存儲(chǔ)器，可以被所有的POU訪問(wèn)。 11模擬量輸入(AI)：AI模塊將模擬量轉(zhuǎn)換為一個(gè)字的數(shù)字量。AI地址應(yīng)從偶數(shù)字節(jié)開始（例如AIW2），為只讀數(shù)據(jù)； 12模擬量輸出(AQ)：AQ模塊將一個(gè)字的數(shù)字值按比例轉(zhuǎn)換為電流或電壓。AQ地址應(yīng)從偶數(shù)字節(jié)開始（例如AQW2），用戶不能讀??； 14常數(shù)的表示方法舉例 十進(jìn)制整數(shù)：20047；十六進(jìn)制數(shù)：16#3A8D；二進(jìn)制數(shù)：2#1001 1011；浮點(diǎn)數(shù)：50.0；ASCII碼：AB12；字符串：”LINE2”。 I、Q、V、M、S、SM和L存儲(chǔ)器區(qū)均可以按位、字節(jié)、字和雙字來(lái)訪問(wèn)。4.2.4 CPU

34、的存儲(chǔ)區(qū)（二）4.2 S7-200編程基礎(chǔ)2022/7/31第四章 SIMATIC S7-200系列PLC系統(tǒng)編程基本33 直接尋址-指定了存儲(chǔ)器的區(qū)域、長(zhǎng)度和位置，例如VB200。在直接尋址中涉及的所有存儲(chǔ)器都可以作為操作數(shù)。此類操作數(shù)包括輸入映像寄存器(I)、輸出映像寄存器(Q)、變量存儲(chǔ)器(V)、內(nèi)部標(biāo)志位存儲(chǔ)器(M)、特殊標(biāo)志位存儲(chǔ)器(SM)、順序控制繼電器(S)、局部存儲(chǔ)器(L)中的位尋址方式、字節(jié)尋址方式、字尋址方式、雙字尋址方式。還包括定時(shí)器存儲(chǔ)器(T)、計(jì)數(shù)器存儲(chǔ)器(C)、高速計(jì)數(shù)器(HC)、模擬量輸入(AI)、模擬量輸出(QI)和累加器(AC)。不同的CPU模塊中存儲(chǔ)單元類操

35、作數(shù)的數(shù)量有所不同，下表列出了S7-200系列PLC中的所有可用存儲(chǔ)單元類操作數(shù)。 4.2.5 直接尋址與間接尋址（一）4.2 S7-200編程基礎(chǔ) CPU22X中可用存儲(chǔ)單元類操作數(shù)存儲(chǔ)器單元CPU221CPU222CPU224CPU226輸入映像寄存器I0.0I15.7I0.0I15.7I0.0I15.7I0.0I15.7輸出映像寄存器Q0.0Q15.7Q0.0Q15.7Q0.0Q15.7Q0.0Q15.7模擬量輸入(只讀)AIW0AIW30AIW0AIW62AIW0AIW62模擬量輸出(只寫)AQW0AQW30AQW0AQW62AQW0AQW62變量存儲(chǔ)器V0.0V2044.7V0.0V

36、2044.7V0.0V5119.7V0.0V5119.72022/7/31第四章 SIMATIC S7-200系列PLC系統(tǒng)編程基本344.2 S7-200編程基礎(chǔ)局部存儲(chǔ)器L0.0L63.7L0.0L63.7L0.0L63.7L0.0L63.7內(nèi)部標(biāo)志位存儲(chǔ)器M0.0M31.7M0.0M31.7M0.0M31.7M0.0M31.7特殊標(biāo)志位存儲(chǔ)器SM0.0SM149.7SM0.0SM149.7SM0.0SM149.7SM0.0SM149.7只讀SM0.0SM29.7SM0.0SM29.7SM0.0SM29.7SM0.0SM29.7定時(shí)器T0T255T0T255T0T255T0T255計(jì)數(shù)器C

37、0C255C0C255C0C255C0C255高速計(jì)數(shù)器HC0、HC3HC5HC0、HC3HC5HC0HC5HC0HC5順序控制繼電器S0.0S31.7S0.0S31.7S0.0S31.7S0.0S31.7累加器AC0AC3AC0AC3AC0AC3AC0AC34.2.5 直接尋址與間接尋址（二）2022/7/31第四章 SIMATIC S7-200系列PLC系統(tǒng)編程基本35 間接尋址-給出一個(gè)被稱為地址指針的存儲(chǔ)單元的地址，32位地址指針里存放的是真正的操作數(shù)的地址。只能用V、L或累加器作指針。 間接尋址可用于訪問(wèn)I、Q、V、M、S、AI、AQ、SM，T和C的當(dāng)前值。不能訪問(wèn)單個(gè)位（bit）地

38、址、HC、L存儲(chǔ)區(qū)和累加器。 指令“MOVD &VB200, AC1”將VB200的地址&VB200傳送給AC1。 指令“MOVW *AC1, AC0”將指針AC1所指的VW200中的數(shù)據(jù)（ *AC1）傳送給AC0。4.2.5 直接尋址與間接尋址（三）4.2 S7-200編程基礎(chǔ)2022/7/31第四章 SIMATIC S7-200系列PLC系統(tǒng)編程基本36 【例】 用于非線性校正的表格存放在VW100開始的10個(gè)字中，表格的偏移量（表格中字的序號(hào)，第1個(gè)字的序號(hào)為0）在VD20中，在I0.0的上升沿，用間接尋址將表格中相對(duì)于偏移量的數(shù)據(jù)值傳送到VW24中去。用AC1作地址指針。下面是語(yǔ)句表程

39、序。LD I0.0EU/在I0.0的上升沿MOVD &VB100, AC1/表格的起始地址送AC1+D VD20, AC1+D VD20, AC1/起始地址加偏移量MOVW *AC1, VW24/讀取表格中的數(shù)據(jù) 一個(gè)字由兩個(gè)字節(jié)組成，地址相鄰的兩個(gè)字的地址增量為2（兩個(gè)字節(jié)），所以用了兩條雙整數(shù)加法指令。4.2.5 直接尋址與間接尋址（四）4.2 S7-200編程基礎(chǔ)2022/7/31第四章 SIMATIC S7-200系列PLC系統(tǒng)編程基本37SM0.4該位為一個(gè)一分鐘時(shí)鐘脈沖，30s閉合，30s斷開SM0.5該位為一個(gè)一秒鐘時(shí)鐘脈沖，0.5s閉合，0.5s斷開SM0.6該位為掃描時(shí)鐘，本

40、次掃描閉合，下次掃描斷開，不斷循環(huán)SM0.7該位指示CPU工作方式開關(guān)的位置(斷開為TERM位置，閉合為RUN位置)。利用該位狀態(tài)。當(dāng)開關(guān)在RUN位置時(shí)，可使自由口通信方式有效，開關(guān)切換至TERM位置時(shí)，同編程設(shè)備的正常通信有效4.2.6 狀態(tài)字（一）4.2 S7-200編程基礎(chǔ) S7-200系列PLC中提供了眾多的狀態(tài)字，它們實(shí)際上就是特殊標(biāo)志位存儲(chǔ)器(SM)。這些狀態(tài)字用于保存PLC自身工作狀態(tài)數(shù)據(jù)或提供特殊功能，通過(guò)對(duì)其位、字節(jié)、字或雙字的使用，可以起到在CPU與用戶程序之間交換信息的作用。下面介紹各狀態(tài)字功能，狀態(tài)字具體功能及用法見(jiàn)S7-200系統(tǒng)手冊(cè)。1. 常用狀態(tài)字SMB0 常用狀

41、態(tài)字SMB0包括8個(gè)狀態(tài)位，在每個(gè)掃描周期結(jié)束時(shí)，由CPU更新這些位。具體功能描述見(jiàn)下表。SMB0的各個(gè)位功能描述SM0.0常閉觸點(diǎn)，在程序運(yùn)行時(shí)一直保持閉合狀態(tài)SM0.1該位在程序運(yùn)行的第一個(gè)掃描周期閉合，常用于調(diào)用初始化子程序SM0.2若永久保持的數(shù)據(jù)丟失，則該位在程序運(yùn)行的第一個(gè)掃描周期閉合?？捎糜诖鎯?chǔ)器錯(cuò)誤標(biāo)志位SM0.3開機(jī)后進(jìn)入RUN方式，該位將閉合一個(gè)掃描周期?？捎糜趩?dòng)操作前為設(shè)備提供預(yù)熱時(shí)間2022/7/31第四章 SIMATIC S7-200系列PLC系統(tǒng)編程基本382. 其他狀態(tài)字功能 其他狀態(tài)字功能見(jiàn)下表。狀 態(tài) 字功能描述SMB1包含了各種潛在的錯(cuò)誤提示，可在執(zhí)行某些

42、指令或執(zhí)行出錯(cuò)時(shí)由系統(tǒng)自動(dòng)對(duì)相應(yīng)位進(jìn)行置位或復(fù)位SMB2在自由接口通信時(shí)，自由接口接收字符的緩沖區(qū)SMB3在自由接口通信時(shí)，發(fā)現(xiàn)接收到的字符中有奇偶校驗(yàn)錯(cuò)誤時(shí)，可將SM3.0置位SMB4標(biāo)志中斷隊(duì)列是否溢出或通信接口使用狀態(tài)4.2.6 狀態(tài)字（二）4.2 S7-200編程基礎(chǔ)2022/7/31第四章 SIMATIC S7-200系列PLC系統(tǒng)編程基本39狀 態(tài) 字功能描述SMB5標(biāo)志I/O系統(tǒng)錯(cuò)誤SMB6CPU模塊識(shí)別(ID)寄存器SMB4系統(tǒng)保留SMB8SMB21I/O模塊識(shí)別和錯(cuò)誤寄存器，按字節(jié)對(duì)形式(相鄰兩個(gè)字節(jié))存儲(chǔ)擴(kuò)展模塊06的模塊類型、I/O類型、I/O點(diǎn)數(shù)和測(cè)得的各模塊I/O錯(cuò)誤

43、SMW22SMW26記錄系統(tǒng)掃描時(shí)間SMB28SMB29存儲(chǔ)CPU模塊自帶的模擬電位器所對(duì)應(yīng)的數(shù)字量4.2.6 狀態(tài)字（三）4.2 S7-200編程基礎(chǔ)2. 其他狀態(tài)字功能 2022/7/31第四章 SIMATIC S7-200系列PLC系統(tǒng)編程基本40SMB30和SMB130SMB30為自由接口通信時(shí)，自由接口0的通信方式控制字節(jié)；SMB130為自由接口通信時(shí)，自由接口1的通信方式控制字節(jié)；兩字節(jié)可讀可寫SMB31SMB32永久存儲(chǔ)器(EEPROM)寫控制SMB34SMB35用于存儲(chǔ)定時(shí)中斷的時(shí)間間隔SMB36SMB65高速計(jì)數(shù)器HSC0、HSC1、HSC2的監(jiān)視及控制寄存器4.2.6 狀態(tài)

44、字（四）4.2 S7-200編程基礎(chǔ)2. 其他狀態(tài)字功能2022/7/31第四章 SIMATIC S7-200系列PLC系統(tǒng)編程基本41SMB66SMB85高速脈沖輸出(PTO/PWM)的監(jiān)視及控制寄存器SMB86SMB94SMB186SMB194自由接口通信時(shí)，接口0或接口1接收信息狀態(tài)寄存器SMB98SMB99標(biāo)志擴(kuò)展模塊總線錯(cuò)誤號(hào)SMB131SMB165高速計(jì)數(shù)器HSC3、HSC4、HSC5的監(jiān)視及控制寄存器SMB166SMB194高速脈沖輸出(PTO)包絡(luò)定義表SMB200SMB299預(yù)留給智能擴(kuò)展模塊，保存其狀態(tài)信息4.2.6 狀態(tài)字（五）4.2 S7-200編程基礎(chǔ)2. 其他狀態(tài)字功能2022/7/31第四章 SIMATIC S7-200系列PLC系統(tǒng)編程基本42位邏輯指令屬于基本邏輯控制指令，是專門針對(duì)位邏輯量進(jìn)行處理的指令，與使用繼電器進(jìn)行邏輯控制十分相似。位邏輯指令包括觸點(diǎn)指令、線圈驅(qū)動(dòng)