S7200的功能指令用課件

1、第五章 S7-200的功能指令用PLC 應(yīng)用技術(shù)8/4/2022第1頁，共52頁。本章主要內(nèi)容5.1 程序控制類指令5.2 中斷指令5.3 高速計(jì)數(shù)器5.4 高速脈沖輸出8/4/2022第2頁，共52頁。本章學(xué)習(xí)要求 重點(diǎn)內(nèi)容： S7-200功能指令的作用及使用方法 了解內(nèi)容： 系統(tǒng)控制類指令的應(yīng)用 難點(diǎn)內(nèi)容： 高速計(jì)數(shù)器指令 8/4/2022第3頁，共52頁。5.1 程序控制類指令 一、系統(tǒng)控制類指令二、跳轉(zhuǎn)、循環(huán)指令三、子程序調(diào)用指令四、順序控制指令 8/4/2022第4頁，共52頁。一、系統(tǒng)控制類指令 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。 E

2、ND，條件結(jié)束指令。使能輸入有效時(shí)，終止用戶主程序。MEND無條件結(jié)束指令。無條件終止用戶程序的執(zhí)行，返回主程序的第一條指令。指令格式：END（無操作數(shù)）5.1 程序控制類指令 8/4/2022第5頁，共52頁。2. 停止指令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)。指令格式：STOP（無操作數(shù)）5.1 程序控制類指令 8/4/2022第6頁，共52頁。3. 看門狗復(fù)位指令 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

3、一次。用本指令可用以延長掃描周期，從而可以有效避免看門狗超時(shí)錯(cuò)誤。指令格式：WDR（無操作數(shù)）5.1 程序控制類指令 8/4/2022第7頁，共52頁。5.1 程序控制類指令 8/4/2022第8頁，共52頁。二、跳轉(zhuǎn)、循環(huán)指令 1. 跳轉(zhuǎn)指令（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n處執(zhí)行。（2）標(biāo)號指令 LBL，標(biāo)號指令。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)。5.1 程序控制類指令 8/4/2022第9頁，共52頁。5.1 程序控制類指令 8/4/2022第10頁，共52頁。 2、循環(huán)指令 由 FOR和NE

4、XT指令構(gòu)成程序的循環(huán)體。FOR指令標(biāo)記循環(huán)的開始，NEXT指令為循環(huán)體的結(jié)束指令。 5.1 程序控制類指令 8/4/2022第11頁，共52頁。 工作原理： 使能輸入EN有效，循環(huán)體開始執(zhí)行，執(zhí)行到NEXT指令時(shí)返回，每執(zhí)行一次循環(huán)體，當(dāng)前值計(jì)數(shù)器INDX增1，達(dá)到終止值FINAL時(shí)，循環(huán)結(jié)束。使能輸入無效時(shí)，循環(huán)體程序不執(zhí)行。每次使能輸入有效，指令自動(dòng)將各參數(shù)復(fù)位。 5.1 程序控制類指令 8/4/2022第12頁，共52頁。三、子程序調(diào)用指令 1.建立子程序2.子程序調(diào)用 3.帶參數(shù)的子程序調(diào)用 5.1 程序控制類指令 8/4/2022第13頁，共52頁。1. 建立子程序 （1）從“編輯

5、”菜單，選擇插入子程序；（2）從“指令樹”，用鼠標(biāo)右鍵單擊“程序塊”圖標(biāo)，并從彈出菜單選擇插入子程序；（3）從“程序編輯器”窗口，用鼠標(biāo)右鍵單擊，并從彈出菜單選擇插入 子程序。5.1 程序控制類指令 8/4/2022第14頁，共52頁。2. 子程序調(diào)用 （1）子程序調(diào)用和返回指令 子程序調(diào)用 SBR子程序條件返回 CRET 5.1 程序控制類指令 8/4/2022第15頁，共52頁。（1）子程序參數(shù) （2）局部變量的類型 （3）數(shù)據(jù)類型 （4）建立帶參數(shù)子程序的局部變量表（5）帶參數(shù)子程序調(diào)用指令 3. 帶參數(shù)的子程序調(diào)用 5.1 程序控制類指令 8/4/2022第16頁，共52頁。四、順序控

6、制指令5.1 程序控制類指令 1. 功能流程圖8/4/2022第17頁，共52頁。（1）順序步開始指令 (LSCR)（2）順序步結(jié)束指令 (SCRE)（3）順序步轉(zhuǎn)移指令 (SCRT)5.1 程序控制類指令 2. 順序控制指令8/4/2022第18頁，共52頁。例5-1使用順序控制結(jié)構(gòu)，編寫出實(shí)現(xiàn)紅、綠燈循環(huán)顯示的程序（要求循環(huán)間隔時(shí)間為1s）。 5.1 程序控制類指令 8/4/2022第19頁，共52頁。5.1 程序控制類指令 8/4/2022第20頁，共52頁。5.2中斷指令 一、中斷源二、中斷指令 三、中斷程序 8/4/2022第21頁，共52頁。5.2中斷指令 概念: 中段就是終止當(dāng)前

7、正在運(yùn)行的程序，去執(zhí)行為立即響應(yīng)的信號而編制的中斷服務(wù)程序，執(zhí)行完畢再返回原先終止的程序并繼續(xù)執(zhí)行。一、中斷源 中斷源是指發(fā)出中斷請求的事件，又叫中斷事件。8/4/2022第22頁，共52頁。1、中斷源分類 S7-200系列可編程控制器最多有34個(gè)中斷源，分為三大類：通信中斷 輸入/輸出（I/O）中斷 時(shí)基中斷 5.2中斷指令 8/4/2022第23頁，共52頁。2、中斷優(yōu)先級 中斷優(yōu)先級由高到低依次是： 通信中斷、輸入輸出中斷、時(shí)基中斷。每種中斷中的不同中斷事件又有不同的優(yōu)先權(quán)。主機(jī)中的所有中斷事件及優(yōu)先級如下表。5.2中斷指令 8/4/2022第24頁，共52頁。表5.4中斷事件及優(yōu)先級8

8、/4/2022第25頁，共52頁。215.2中斷指令 8/4/2022第26頁，共52頁。3、CPU響應(yīng)中斷的原則 一個(gè)程序中總共可有128個(gè)中斷。 S7-200在任何時(shí)刻，只能執(zhí)行一個(gè)中斷程序；在中斷各自的優(yōu)先級組內(nèi)按照先來先服務(wù)的原則為中斷提供服務(wù)，一旦一個(gè)中斷程序開始執(zhí)行，則一直執(zhí)行至完成，不能被另一個(gè)中斷程序打斷，即使是更高優(yōu)先級的中斷程序； 中斷程序執(zhí)行中，新的中斷請求按優(yōu)先級排隊(duì)等候，中斷隊(duì)列能保存的中斷個(gè)數(shù)有限，若超出，則會(huì)產(chǎn)生溢出。5.2中斷指令 8/4/2022第27頁，共52頁。二、中斷指令 5.2中斷指令 8/4/2022第28頁，共52頁。三、中斷程序(中斷服務(wù)程序 )

9、中段程序是為處理中斷事件而事先編好的程序。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。 注意:(1)在中斷程序中禁止使用DISI、ENI、HDEF、LSCR、END指令。(2)中斷程序最后一條指令一定是無條件返回指令RETI(省略),也可以是有條件返回指令CRETI結(jié)束中斷程序。5.2中斷指令 8/4/2022第29頁，共52頁。 例5-2 編寫由I0.1的上升沿產(chǎn)生的中斷事件的初始化程序。（演示） 例5-3 編程完成采樣工作，要求每10ms采樣一次 。 （演示）5.2中斷指令 8/4/2022第30頁，共52頁。5.3高速計(jì)數(shù)器一. 高速計(jì)數(shù)器介紹二. 高速計(jì)數(shù)指令及應(yīng)用 8

10、/4/2022第31頁，共52頁。一. 高速計(jì)數(shù)器介紹高速計(jì)數(shù)器在程序中使用時(shí)的地址編號用HCn來表示（在非程序中有時(shí)用HSCn），HC表編程元件名稱為高速計(jì)數(shù)器，n為編號。5.3高速計(jì)數(shù)器8/4/2022第32頁，共52頁。 1高速計(jì)數(shù)器輸入端的連接 高速計(jì)數(shù)器中斷事件大致分為3類：當(dāng)前值等于預(yù)設(shè)值中斷、輸入方向改變中斷和外部復(fù)位中斷。所有高速計(jì)數(shù)器都支持當(dāng)前值等于預(yù)設(shè)值中斷。31225.3高速計(jì)數(shù)器8/4/2022第33頁，共52頁。2. 高速計(jì)數(shù)器的工作模式 5.3高速計(jì)數(shù)器8/4/2022第34頁，共52頁。高速計(jì)數(shù)器有6種編號,12種工作模式.HSC0和HSC4有模式0、1、3、4、

11、6、7、8、9、10；HSC1和HSC2有模式0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11；HSC3和HSC5只有模式0。 5.3高速計(jì)數(shù)器8/4/2022第35頁，共52頁。3高速計(jì)數(shù)器的控制字和狀態(tài)字 5.3高速計(jì)數(shù)器8/4/2022第36頁，共52頁。5.3高速計(jì)數(shù)器8/4/2022第37頁，共52頁。每個(gè)高速計(jì)數(shù)器都有固定的特殊功能存儲器與之相配合，完成高速計(jì)數(shù)功能。高速計(jì)數(shù)器的使用5.3高速計(jì)數(shù)器8/4/2022第38頁，共52頁。二、高速計(jì)數(shù)指令 （1）HDEF指令HDEF，定義高速計(jì)數(shù)器指令。使能輸入有效時(shí)，為指定的高速計(jì)數(shù)器分配一種工作模式，即用來建立高速計(jì)數(shù)器與工作模式

12、之間的聯(lián)系。梯形圖指令盒中有兩個(gè)數(shù)據(jù)輸入端：HSC，高速計(jì)數(shù)器編號，為05的常數(shù)，字節(jié)型；MODE，工作模式，為011的常數(shù)，字節(jié)型。5.3高速計(jì)數(shù)器8/4/2022第39頁，共52頁。（2）HSC指令HSC，使用高速計(jì)數(shù)器指令。使能輸入有效時(shí)，根據(jù)高速計(jì)數(shù)器特殊存儲器位的狀態(tài)，并按照HDEF指令指定的工作模式，設(shè)置高速計(jì)數(shù)器并控制其工作。梯形圖指令盒數(shù)據(jù)輸入端N：高速計(jì)數(shù)器編號，為05的常數(shù)，字型。5.3高速計(jì)數(shù)器8/4/2022第40頁，共52頁。原理: 每個(gè)高速計(jì)數(shù)器都有一個(gè)32位當(dāng)前值和一個(gè)32位預(yù)置值，當(dāng)前值和預(yù)設(shè)值均為帶符號的整數(shù)值。要設(shè)置高速計(jì)數(shù)器的新當(dāng)前值和新預(yù)置值，必須設(shè)置控

13、制字節(jié)令其第五位和第六位為1，允許更新預(yù)置值和當(dāng)前值，新當(dāng)前值和新預(yù)置值寫入特殊內(nèi)部標(biāo)志位存儲區(qū)。然后執(zhí)行HSC指令，將新數(shù)值傳輸?shù)礁咚儆?jì)數(shù)器。 高速計(jì)數(shù)器使用原理5.3高速計(jì)數(shù)器8/4/2022第41頁，共52頁。（1）用首次掃描時(shí)接通一個(gè)掃描周期的特殊內(nèi)部存儲器SM0.1去調(diào)用一個(gè)子程序，完成初始化操作。 （2） 在初始化的子程序中，根據(jù)希望的控制設(shè)置控制字（SMB37、SMB47、SMB137、SMB147、SMB157） （3）執(zhí)行HDEF指令，設(shè)置HSC的編號（0-5），設(shè)置工作模式（0-11）。 （4） 用新的當(dāng)前值寫入32位當(dāng)前值寄存器（SMD38，SMD48，SMD58 ，SM

14、D138， SMD148， SMD158）。 （5）用新的預(yù)置值寫入32位預(yù)置值寄存器（SMD42 ，SMD52， SMD62， SMD142 ，SMD152， SMD162） (6)、 (7) 、(8)中斷事件（事件13、14、15）與一個(gè)中斷程序相聯(lián)系。（9）執(zhí)行全局中斷允許指令（ENI）允許HSC中斷 （10）執(zhí)行HSC指令使S7-200對高速計(jì)數(shù)器進(jìn)行編程。（11）結(jié)束子程序。三、高速計(jì)數(shù)器指令初始化5.3高速計(jì)數(shù)器8/4/2022第42頁，共52頁。例5-4高速計(jì)數(shù)器的應(yīng)用舉例 （1）主程序5.3高速計(jì)數(shù)器8/4/2022第43頁，共52頁。（2）初始化的子程序8/4/2022第44

15、頁，共52頁。（3）中斷程序INT_0 5.3高速計(jì)數(shù)器8/4/2022第45頁，共52頁。一、高速脈沖輸出介紹5.4高速脈沖輸出 8/4/2022第46頁，共52頁。二、高速脈沖串輸出PTO5.4高速脈沖輸出 （1）周期和脈沖數(shù)（2）PTO的種類（3）中斷事件類型（4）PTO的使用8/4/2022第47頁，共52頁。三、應(yīng)用實(shí)例5.4高速脈沖輸出 （1）控制要求 步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，要從A點(diǎn)加速到B點(diǎn)后恒速運(yùn)行，又從C點(diǎn)開始減速到D點(diǎn)，完成這一過程時(shí)用指示燈顯示。電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)受脈沖控制，A點(diǎn)和D點(diǎn)的脈沖頻率為2kHz，B點(diǎn)和C點(diǎn)的頻率為10kHz，加速過程的脈沖數(shù)為400個(gè)，恒速轉(zhuǎn)動(dòng)的脈沖數(shù)為4000個(gè)，減速過程脈沖數(shù)為200個(gè)。8/4/2022第48頁，共52頁。5.4高速脈沖輸出 （3）分析 本控制系統(tǒng)主程