基于PLC的工業(yè)控制系統(tǒng)設(shè)計 -自動藥片裝瓶控制

1、畢業(yè)設(shè)計（論文）報告 題 目 基于PLC的工業(yè)控制系統(tǒng)設(shè)計 自動藥片裝瓶控制院 系 中德機電學院 .專 業(yè) 機電一體化技術(shù) .班 級 0803 .姓 名 王濤 .學 號 100081695 .指導教師 吳秋芹 .2011 年 4 月摘 要PLC可編程序控制器定義：一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，專門在工業(yè)控制系統(tǒng)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計的。它采用一類可編程的存儲器，用于器內(nèi)部存儲程序，執(zhí)行邏輯運算，順序控制，定時，計數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過市值或模擬式輸入/輸出控制各類的機械或生產(chǎn)過程。PLC基于電子計算機，且適用于工業(yè)現(xiàn)場工作的電控制電路。它源于繼電控制裝置，但它不像繼電裝置那樣，通過電路的物

2、理過程實現(xiàn)控制，而主要靠運行存儲于PLC內(nèi)存中的程序，進行入出信息變換實現(xiàn)控制。本文充分利用了可編程控制器的多方面的設(shè)計知識和方法，再加上傳感器等設(shè)備的配合精確的實現(xiàn)藥片何時裝入以及裝入量。這一控制系統(tǒng)的實現(xiàn)和應(yīng)用，充分體現(xiàn)了PLC系統(tǒng)在工業(yè)現(xiàn)場的應(yīng)用，以及根據(jù)設(shè)計和不同的需求改變數(shù)據(jù)和狀況，還可以使其應(yīng)用的范圍更加廣泛。本文明確基于西門子S7-300 PLC與STEP 7軟件的自動藥片裝瓶機控制系統(tǒng)的設(shè)計方案。關(guān)鍵詞：工業(yè)控制系統(tǒng) , PLC , 自動藥片裝瓶機AbstractPLC programmable controllerdefinition：a digital computing

3、operations of electronic systems,specialized in industrial control system designed environmental application.It USES a programmable memory， used to implement internal storage procedures，to perform the logic operation，sequence control， timing， counting and arithmetic operation， etc user-oriented inst

4、ructions，and through market value or analog input/output control all kinds of mechanical or production process. Based on the electronic computer，PLC and suitable for industrial site electrical control circuit. It comes from relay control device，but it is not like relay device that，through the circui

5、t to realize control， and physical process， mainly by running the program memory stored in PLC， into the information transformation.fuzzy control.This full advantage of the various programmable controller design knowledge and methods，coupled with sensors and other devices to achieve precise amount o

6、f tablets when the load and the load. This control system implementation and application of fully embody the PLC system in the industrial field of application， and according to the different needs of the design and change the data and conditions，Still can make its application scope is more widely. T

7、his paper clearly based on Siemens S7-300 PLC with STEP 7 software，automatic tablet bottling machine control system design.Keywords: Industrial Control Systems ， PLC ， Automatic pill bottle machine目 錄 HYPERLINK l _Toc292639712 摘 要1 HYPERLINK l _Toc292639713 前 言3 HYPERLINK l _Toc292639714 第1章 PLC及其工作

8、原理4 HYPERLINK l _Toc292639715 1.1 PLC概述4 HYPERLINK l _Toc292639716 1.2 PLC的硬件組成7 HYPERLINK l _Toc292639717 1.3 PLC的軟件組成9 HYPERLINK l _Toc292639718 1.4 PLC的工作原理11 HYPERLINK l _Toc292639719 第2章 S7-300系列PLC PAGEREF _Toc292639719 h 13 HYPERLINK l _Toc292639720 2.1 S7-300系列PLC硬件系統(tǒng)基本構(gòu)成 PAGEREF _Toc2926397

9、20 h 13 HYPERLINK l _Toc292639721 2.2 S7-300的內(nèi)部資源 PAGEREF _Toc292639721 h 15 HYPERLINK l _Toc292639722 2.3 S7-300PLC指令系統(tǒng)的基本知識 PAGEREF _Toc292639722 h 18 HYPERLINK l _Toc292639723 2.4 S7-300PLC的指令系統(tǒng)21 HYPERLINK l _Toc292639724 第3章 自動藥片裝瓶機系統(tǒng)設(shè)計 PAGEREF _Toc292639724 h 26 HYPERLINK l _Toc292639725 3.1 自

10、動藥片裝瓶機任務(wù) PAGEREF _Toc292639725 h 26 HYPERLINK l _Toc292639726 3.2 運用西門子S7-300系列PLC編程 PAGEREF _Toc292639726 h 27 HYPERLINK l _Toc292639727 3.3 調(diào)試34 HYPERLINK l _Toc292639728 致 謝35 HYPERLINK l _Toc292639729 參考文獻36前 言當前科學技術(shù)飛速發(fā)展，電氣控制在工業(yè)自動化生產(chǎn)過程、科學研究和其它產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域中起到的至關(guān)重要的作用。電氣控制技術(shù)的應(yīng)用都是十分廣泛的。在機械設(shè)備的控制中，電氣控制亦比其它的控

11、制方法使用的更為普遍，更為高效簡便。隨著科學技術(shù)日新月異的發(fā)展，特別是大規(guī)模集成電路的問世和微處理機技術(shù)的應(yīng)用，出現(xiàn)了可編程序控制器（PLC），使電氣控制技術(shù)進入了一個嶄新的階段。PLC是以微處理技術(shù)、電子技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和先進可靠的工業(yè)手段為基礎(chǔ)，綜合了計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信和自動控制技術(shù)的一種新型的通用的自動控制裝置。它具有功能強、可靠性高、使用靈活方便、易于編程以及適于在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用等一系列優(yōu)點，在工業(yè)自動化、機電一體化、傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)技術(shù)改造等方面的應(yīng)用越來越廣泛，已成為現(xiàn)在工業(yè)控制的支柱之一。雖然PLC所使用之階梯圖程式中往往使用到許多繼電器、計時器與計數(shù)器等名稱，但PLC內(nèi)部并非實體上

12、具有這些硬件，而是以內(nèi)存與程式編程方式做邏輯控制編輯，并借由輸出元件連接外部機械裝置做實體控制。因此能大大減少控制器所需之硬件空間。實際上PLC執(zhí)行階梯圖程式的運作方式是逐行的先將階梯圖程式碼以掃描方式讀入CPU 中并最后執(zhí)行控制運作。在整個的掃描過程包括三大步驟，“輸入狀態(tài)檢查”、“程式執(zhí)行”、“輸出狀態(tài)更新”。plc目前的主要品牌美國AB，ABB，松下，西門子，匯川，三菱，歐姆龍，臺達，富士，施耐德，信捷，和利時等。本文是應(yīng)用西門子S7-300 PLC與STEP 7軟件設(shè)計的自動藥片裝瓶機系統(tǒng)。第1章闡述PLC的發(fā)展、特點、組成及工作原理；第2章分析S7-300 PLC的硬件系統(tǒng)及內(nèi)部資源

13、；第3章應(yīng)用STEP 7軟件設(shè)計的自動藥片裝瓶機系統(tǒng)。由于設(shè)計者水平有限，本文難免存在缺點和錯誤，懇請老師提出批評和指教。在此表示由衷的感謝。第1章 PLC及其工作原理PLC是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計的數(shù)字運算操作的電子裝置。它采用可以編制程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序運算、計時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作的指令，并能通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。其種類繁多，不同廠家的產(chǎn)品各有特點，且有一定的區(qū)別，但作為工業(yè)標準設(shè)備，PLC具有一定的共性。本章主要介紹PLC的一般性，重點講述PLC的一般結(jié)構(gòu)、工作原理、以及循環(huán)掃描工作方式等。1.1 PLC概

14、述1.1.1 PLC產(chǎn)生與發(fā)展PLC廣泛地應(yīng)用于工業(yè)控制。它通過用戶存儲的應(yīng)用程序來控制生產(chǎn)過程，具有可靠性高、穩(wěn)定性和實時處理能力強的優(yōu)點。PLC是把計算機技術(shù)與繼電器控制技術(shù)有機結(jié)合起來，為工業(yè)自動化提供的幾乎完美的現(xiàn)代化自動控制裝置。（1）、PLC的產(chǎn)生1968年，美國通用汽車公司（GM）為適應(yīng)生產(chǎn)工藝不斷更新的需要，提出一種設(shè)想：把計算機的功能完善、通用、靈活等優(yōu)點和繼電器控制系統(tǒng)的簡單易懂、操作方便、價格便宜等優(yōu)點結(jié)合起來，制成一種通用控制裝置。這種通用控制裝置把計算機的編程方法和程序輸入方式加以簡化，采用面向控制過程、面向?qū)ο蟮恼Z言編程。使不熟悉計算機的人也能方便地使用，并提出十項

15、招標指標。美國數(shù)字設(shè)備公司（DEC）根據(jù)這一設(shè)想，于1969年研制成功了第一臺PLCPDP14，并在汽車自動裝配線上試用獲得成功。該設(shè)備用計算機作為核心設(shè)備。其控制功能是通過存儲在計算機中的程序來實現(xiàn)的，這就是人們常說的存儲程序控制。由于當時主要用于順序控制，只能進行邏輯運算，故稱為可編程序邏輯控制器（Programmable Logic Controller，簡稱PLC）。（2）、PLC的發(fā)展1987年國際電工委員會（International Electrical Committee）頒布的PLC標準草案中對PLC做了如下定義：“PLC是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計的數(shù)字運算操作的電子

16、裝置。它采用可以編制程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序運算、計時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作的指令，并能通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。PLC及其有關(guān)的外圍設(shè)備都應(yīng)該按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體，易于擴展其功能的原則而設(shè)計?！边M入80年代，隨著微電子技術(shù)和計算機技術(shù)的迅猛發(fā)展，也使得PLC逐步形成了具有特色的多種系列產(chǎn)品。系統(tǒng)中不僅使用了大量的開關(guān)量，也使用了模擬量，其功能已經(jīng)遠遠超出邏輯控制、順序控制的應(yīng)用范圍。故稱為PLC（Programmable Controller，簡稱PC）。但由于PC容易和個人計算機（Personal Computer）混

17、淆，所以人們還沿用PLC作為可編程控制器的英文縮寫名字。同計算機的發(fā)展類似，目前PLC正朝著兩個方向發(fā)展。 一是朝著小型、簡易、價格低廉的方向發(fā)展。 如OMRON公司的CQM1、 SIEMENS公司的S7-200一類PLC。這種PLC可以廣泛地取代繼電器控制系統(tǒng)，用于單機控制和規(guī)模比較小的自動化生產(chǎn)線控制。二是朝著大型、高速、多功能和多層分布式全自動網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。這類PLC一般為多處理器系統(tǒng)，有較大的存儲能力和功能很強的輸入輸出接口。系統(tǒng)不僅具有邏輯運算、計時、計數(shù)等功能，還具備數(shù)值運算、模擬調(diào)節(jié)、實時監(jiān)控、記錄顯示、計算機接口、數(shù)據(jù)傳送等功能，還能進行中斷控制、智能控制、過程控制、遠程控制

18、等。通過網(wǎng)絡(luò)可以與上位機通訊，配備數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)、色圖像系統(tǒng)的操縱臺，可以實現(xiàn)自動化工廠的全面要求。1.1.2 PLC的用途與特點（1）、PLC的用途目前，PLC在國內(nèi)外已廣泛應(yīng)用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機械制造、汽車、輕紡、交通運輸、環(huán)保及文化娛樂等各個行業(yè)，使用情況大致可歸納為如下幾類。 = 1 * GB3 、開關(guān)量的邏輯控制這是PLC最基本、最廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，它取代傳統(tǒng)的繼電器電路，實現(xiàn)邏輯控制、順序控制，既可用于單臺設(shè)備的控制，也可用于多機群控及自動化流水線。如注塑機、印刷機、訂書機械、組合機床、磨床、包裝生產(chǎn)線、電鍍流水線等。 = 2 * GB3 、模擬量控制在工

19、業(yè)生產(chǎn)過程當中，有許多連續(xù)變化的量，如溫度、壓力、流量、液位和速度等都是模擬量。為了使可編程控制器處理模擬量，必須實現(xiàn)模擬量（Analog）和數(shù)字量（Digital）之間的A/D轉(zhuǎn)換及D/A轉(zhuǎn)換。PLC廠家都生產(chǎn)配套的A/D和D/A轉(zhuǎn)換模塊，使可編程控制器用于模擬量控制。 = 3 * GB3 、運動控制PLC可以用于圓周運動或直線運動的控制。從控制機構(gòu)配置來說，早期直接用于開關(guān)量I/O模塊連接位置 HYPERLINK :/baike.baidu /view/16431.htm t _blank 傳感器和執(zhí)行機構(gòu)，現(xiàn)在一般使用專用的運動控制模塊。世界上各主要PLC廠家的產(chǎn)品幾乎都有運動控制功能，

20、廣泛用于各種機械、機床、機器人、電梯等場合。 = 4 * GB3 、過程控制過程控制是指對溫度、壓力、流量等模擬量的閉環(huán)控制。作為工業(yè)控制計算機，PLC能編制各種各樣的控制算法程序，完成閉環(huán)控制。PID調(diào)節(jié)是一般閉環(huán)控制系統(tǒng)中用得較多的調(diào)節(jié)方法。大中型PLC都有PID模塊，目前許多小型PLC也具有此功能模塊。PID處理一般是運行專用的PID子程序。過程控制在冶金、化工、熱處理、鍋爐控制等場合有非常廣泛的應(yīng)用。 = 5 * GB3 、數(shù)據(jù)處理現(xiàn)代PLC具有數(shù)學運算（含矩陣運算、函數(shù)運算、邏輯運算）、數(shù)據(jù)傳送、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、排序、查表、位操作等功能，可以完成數(shù)據(jù)的采集、分析及處理。這些數(shù)據(jù)可以與存儲在

21、存儲器中的參考值比較，完成一定的控制操作，也可以利用通信功能傳送到別的智能裝置，或?qū)⑺鼈兇蛴≈票?。?shù)據(jù)處理一般用于大型控制系統(tǒng)，如無人控制的柔性制造系統(tǒng)；也可用于 HYPERLINK :/baike.baidu /view/144063.htm t _blank 過程控制系統(tǒng)，如造紙、冶金、食品工業(yè)中的一些大型控制系統(tǒng)。 = 6 * GB3 、通信及聯(lián)網(wǎng)PLC通信含PLC間的通信及PLC與其它智能設(shè)備間的通信。隨著計算機控制的發(fā)展，工廠自動化網(wǎng)絡(luò)發(fā)展得很快，各PLC廠商都十分重視PLC的通信功能，紛紛推出各自的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。新近生產(chǎn)的PLC都具有通信接口，通信非常方便。（2）、PLC的特點 = 1

22、 * GB3 、可靠性高為了滿足工業(yè)生產(chǎn)對控制設(shè)備安全性和可靠性的要求，PLC采用了微電子技術(shù)，大量的開關(guān)動作由無觸點的半導體電路來完成。PLC選用的電子器件一般是工業(yè)級的，有的甚至是軍用級的，平均無故障時間很長。例如，三菱F系列PLC平均無故障時間可以達到30萬小時（約34年）?？梢院敛豢鋸埖卣f，到目前為止，沒有任何一種工業(yè)控制設(shè)備可以有PLC這樣高的可靠性。隨著器件水平的提高，PLC的可靠性還在繼續(xù)提高，尤其是近來開發(fā)出的多機冗余系統(tǒng)和表決系統(tǒng)更進一步提高了PLC的可靠性。PLC完善的自診斷功能，保證了PLC控制系統(tǒng)工作的安全性。由于PLC是用存儲在其內(nèi)部的程序來實現(xiàn)控制的，其控制程序設(shè)計

23、本身就從各個方面考慮了PLC工作的可靠性、安全性和穩(wěn)定性，這又進一步提高了PLC的可靠性。 = 2 * GB3 、環(huán)境適應(yīng)性強PLC具有良好的環(huán)境適應(yīng)性，可應(yīng)用于十分惡劣的工業(yè)現(xiàn)場。在電源瞬間斷電的情況下，仍可正常工作；具有很強的抗空間電磁干擾能力，可以抗峰值1000V，脈寬10s的矩形波空間電磁干擾；具有良好的抗振能力和抗沖擊能力。一般對環(huán)境溫度要求不高，在環(huán)境溫度為-2065 = 3 * GB3 、靈活通用在完成一個控制任務(wù)時，PLC具有很高的靈活性。首先，PLC產(chǎn)品已經(jīng)系列化，結(jié)構(gòu)形式多種多樣，在機型上有很大的選擇余地；其次，同一機型的PLC的硬件構(gòu)成具有很大的靈活性，用戶可以根據(jù)不同任

24、務(wù)的要求，選擇不同類型的輸入和輸出模塊或特殊功能模塊組成不同硬件結(jié)構(gòu)的控制裝置；最后，PLC是利用應(yīng)用程序?qū)崿F(xiàn)控制的，在應(yīng)用程序編制上有較大的靈活性。在實現(xiàn)不同的控制任務(wù)時，PLC具有良好的通用性，相同硬件構(gòu)成的PLC用不同的軟件可以完或不同的控制任務(wù)。在被控對象的控制邏輯需要改變時，利用PLC可以很方便地實現(xiàn)新的控制要求，這在一般繼電器控制中是很難做到的。 = 4 * GB3 、使用方便、維護簡單PLC控制的輸入模塊、輸出模塊和特殊功能模塊都具有即插即用功能，連接十分容易。對于邏輯信號，輸入和輸出采用開關(guān)方式，不需要進行電平轉(zhuǎn)換和驅(qū)動放大；對于模擬信號，輸入和輸出采用傳感器、儀表和驅(qū)動設(shè)備的

25、標準信號。各個輸入和輸出模塊與外部設(shè)備的連接十分簡單。PLC具有監(jiān)控功能，利用編程器或監(jiān)視器可以對PLC的運行狀態(tài)和內(nèi)部數(shù)據(jù)進行監(jiān)視或修改。PLC控制系統(tǒng)的維護非常簡單，利用PLC的診斷功能和監(jiān)控功能，可以迅速查找到故障點，對大多數(shù)故障都可以及時予以排除。 = 5 * GB3 、系統(tǒng)的設(shè)計、安裝、調(diào)試工作量小，容易改造PLC的梯形圖程序一般采用順序控制設(shè)計法。這種編程方法很有規(guī)律，很容易掌握。對于復雜的控制系統(tǒng)，梯形圖的設(shè)計時間比設(shè)計繼電器系統(tǒng)電路圖的時間要少得多。PLC用存儲邏輯代替接線邏輯，大大減少了控制設(shè)備外部的接線，使控制系統(tǒng)設(shè)計及建造的周期大為縮短，同時維護也變得容易起來。更重要的是

26、使同一設(shè)備經(jīng)過改變程序改變生產(chǎn)過程成為可能。這很適合多品種、小批量的生產(chǎn)場合。 = 6 * GB3 、體積小，重量輕，能耗低。由于體積小很容易裝入機械內(nèi)部，是實現(xiàn)機電一體化的理想控制設(shè)備。1.1.3 PLC的分類PLC按控制規(guī)模分，可以分為小型機、中型機和大型機3類。按結(jié)構(gòu)分，可以分為整體式和模塊式兩大類。按功能分，可以分為低檔機、中檔機和高檔機3類。1.2 PLC的硬件組成PLC本身就是一臺適合工業(yè)現(xiàn)場使用的專用計算機，其硬件組成有下面7個部分，如圖1-1所示。圖1-1 PLC的組成 中央處理器（CPU）CPU是PLC的核心部件，主要用來運行用戶程序、監(jiān)控輸入/輸出接口狀態(tài)以及進行邏輯判斷和

27、數(shù)據(jù)處理。CPU用掃描的方式讀取輸入裝置的狀態(tài)或數(shù)據(jù)，從內(nèi)存逐條讀取用戶程序，通過解釋后按指令的規(guī)定產(chǎn)生控制信號，然后分時、分渠道地執(zhí)行數(shù)據(jù)的存取、傳送、比較和變換等處理過程，完成用戶程序所設(shè)計的邏輯或算術(shù)運算任務(wù)，并根據(jù)運算結(jié)果控制輸出設(shè)備響應(yīng)外部設(shè)備的請求以及進行各種內(nèi)部診斷。 存儲器按照物理性能存貯器可以分為兩類。隨機存貯器（RAM）由一系列寄存器陣組成，每位寄存器可以代表一個二進制數(shù)，在剛開始工作時，它的狀態(tài)是隨機的，只有經(jīng)過置“”或清“”的操作后，它的狀態(tài)才確定。若關(guān)斷電源，狀態(tài)丟失。這種存貯器可以進行讀、寫操作，主要用來存貯輸入輸出狀態(tài)，計數(shù)、計時以及系統(tǒng)組態(tài)參數(shù)。為防止斷電后數(shù)據(jù)

28、丟失，可采用后備電池進行數(shù)據(jù)保護。只讀存貯器有兩種。一種是不可擦除ROM，這種存貯器只能寫入一次，不能改寫。另一種是可擦除EPROM和E2PROM ，這種存貯器經(jīng)過擦除以后還可以重寫。其中EPROM只能用紫外線擦除內(nèi)部信息，E2PROM 可以用電擦除內(nèi)部信息。只讀存貯器主要用來存貯程序。 電源PLC的電源是指為CPU、存儲器和I/O接口等內(nèi)部電子電路工作所配備的直流開關(guān)電源。電源的交流輸入端一般都有脈沖吸收電路，交流輸入電壓范圍一般都比較寬，抗干擾能力比較強。電源的直流輸出電壓多為直流5V和直流24V。直流5V電源供PLC內(nèi)部使用，直流24V電源除供內(nèi)部使用外還可以供輸入/輸出單元和各種傳感器

29、使用。 輸入/輸出接口輸入/輸出接口是PLC與現(xiàn)場輸入/輸出設(shè)備或其他外部設(shè)備之間的連接部件。PLC通過輸入接口把工業(yè)設(shè)備或生產(chǎn)過程的狀態(tài)或信息（如按鈕、各種繼電器觸點、行程開關(guān)和各種傳感器等）讀入中央處理單元。輸出接口是將CPU處理的結(jié)果通過輸出電路驅(qū)動輸出設(shè)備（如指示燈、電磁閥、繼電器和接觸器等）。 外部設(shè)備接口PLC的外部設(shè)備主要有編程器、操作面板、文本顯示器和打印機等。編程器接口是用來連接編程器的，PLC本身通常是不帶編程器的，為了能對PLC編程及監(jiān)控，PLC上專門設(shè)置有編程器接口，通過這個接口可以連接各種形式的編程裝置，還可以利用此接口做通信和監(jiān)控工作。操作面板和文本顯示器不僅是用于

30、顯示系統(tǒng)信息的顯示器，還是操作控制單元，它們可以在執(zhí)行程序的過程中修改某個量的數(shù)值，也可直接設(shè)置輸入或輸出量，以便立即啟動或停止一臺外部設(shè)備的運行。打印機可以把過程參數(shù)和運行結(jié)果以文字形式輸出。外部設(shè)備接口可以把上述外部設(shè)備與CPU連接，以完成相應(yīng)的操作。除上述一些外部設(shè)備接口以外，PLC還設(shè)置了存儲器接口和通信接口。存儲器接口是為擴展存儲區(qū)而設(shè)置的，用于擴展用戶程序存儲區(qū)和用戶數(shù)據(jù)參數(shù)存儲區(qū)，可以根據(jù)使用的需要擴展存儲器。通信接口是為在微機與PLC、PLC與PLC之間建立通信網(wǎng)絡(luò)而設(shè)立的接口。 I/O擴展接口擴展接口用于擴展輸入/輸出單元，它使PLC的控制規(guī)模配置更加靈活，這種擴展接口實際上

31、為總線形式，可以配置開關(guān)量的I/O單元，也可配置模擬量和高速計數(shù)等特殊I/O單元及通信適配器等。 編程工具編程工具是供用戶進行程序的編制、編輯、調(diào)試和監(jiān)視用的設(shè)備。最常用的是編程器。編程器有簡易型和智能型兩類。也可以采用微機輔助編程，許多PLC廠家為自己的產(chǎn)品設(shè)計了計算機輔助編程軟件，運用這些軟件可以編輯、修改用戶程序，監(jiān)控系統(tǒng)的運行，打印文件，采集和分析數(shù)據(jù)，在屏幕上顯示系統(tǒng)運行狀態(tài)，對工業(yè)現(xiàn)場和系統(tǒng)進行仿真等。 智能單元各型PLC都有一些智能單元，他們一般都有自己的CPU，具有自己的軟件，能獨立完成一項專門的工作。智能單元通過總線與主機相聯(lián)，通過通信方式接受主機的管理。 其他部件PLC還可

32、配有盒式磁帶機、EPROM寫入器、存儲器卡等其他外部設(shè)備。1.3 PLC的軟件組成PLC的軟件由系統(tǒng)程序和用戶程序兩大部分組成。系統(tǒng)程序由PLC制造商固化在機內(nèi)，用以控制PLC本身的運作；用戶程序則是由使用者編制并輸入的，用來控制外部對象的運作。1.3.1 系統(tǒng)程序主要包括三部分。第一部分為系統(tǒng)管理程序，他控制PLC的運行。第二部分為用戶指令解釋程序，將PLC的編程語言變?yōu)闄C器語言指令，再由CPU執(zhí)行。第三部分為標準程序模塊與系統(tǒng)調(diào)用程序，包括許多不同功能的子程序及其調(diào)用管理程序。（1）、系統(tǒng)管理程序系統(tǒng)管理程序是系統(tǒng)程序中最重要的部分，用以控制PLC的運作。其作用有三，一是進行運行管理，控制

33、PLC何時輸入、何時輸出、何時計算、何時自檢、何時通信等時間上的分配管理；二是存儲空間管理，即生成用戶環(huán)境，規(guī)定各種參數(shù)、程序的存放地址，將用戶使用的數(shù)據(jù)參數(shù)、存儲地址化為實際的數(shù)據(jù)格式及物理存放地址，將有限的資源變?yōu)橛脩艉芊奖愕闹苯邮褂玫脑?。三是系統(tǒng)自檢程序，包括系統(tǒng)出錯檢驗，用戶程序語法檢驗、句法檢驗、警戒時鐘運行等。（2）、用戶指令解釋程序用戶指令解釋程序是聯(lián)系高級語言和機器碼的橋梁。PLC可用梯形圖語言編程，把使用者直觀易懂的梯形圖變成機器易懂的機器語言，這就是解釋程序的任務(wù)。解釋程序?qū)⑻菪螆D逐條解釋，翻譯成相應(yīng)的機器語言指令，再由CPU執(zhí)行這些指令。（3）、標準程序模塊與系統(tǒng)調(diào)用程

34、序標準程序模塊與系統(tǒng)調(diào)用程序由許多獨立的程序塊組成，各塊程序有不同的功能，有的完成輸入、輸出處理，有的完成特殊運算等。PLC的各種具體工作都是由這部分程序來完成的，這部分程序的多少決定了PLC性能的強弱。整個系統(tǒng)監(jiān)控程序是一個整體，它質(zhì)量的好壞很大程度上影響PLC的性能。因為通過改進系統(tǒng)監(jiān)控程序就可在不增加任何硬設(shè)備的條件下改善PLC的性能。 用戶程序用戶程序即應(yīng)用程序，是PLC的使用者針對具體控制對象編制的應(yīng)用程序。根據(jù)不同控制要求編制不同的程序，相當于改變PLC的用途，也相當于繼電接觸器控制設(shè)備的硬接線線路進行重設(shè)計和重接線，這就是所謂的“可編程序”。程序既可有編程器方便的送入PLC內(nèi)部的

35、存儲器中，也能通過他方便的讀出、檢查與修改。PLC編程語言有多種，它是用PLC的編程語言或某種PLC指令的助記符編制而成的。編程語言可以是語句表、梯形圖或狀態(tài)流程圖（功能圖）。各個元件的助記符隨PLC型號的不同而略有不同。（1）、梯形圖（LAD）梯形圖是一種類似于繼電器控制線路圖的一種語言。這種語言繼承傳統(tǒng)繼電器控制系統(tǒng)中使用的框架結(jié)構(gòu)、邏輯運算方式和輸入輸出形式，使得程序直觀易讀，具有形象實用的特點，因此應(yīng)用最廣泛。如圖1-2所示。PLC梯形圖的一個關(guān)鍵概念是“能流”，是一種假想的“能量流”。把左邊的母線假設(shè)為電源“火線”，而把右邊的母線假想為電源“零線”。如果有“能流”從左至右流向線圈，則

36、線圈被激勵。要強調(diào)的是，引入“能流”概念，僅僅是為了和繼電接觸器控制系統(tǒng)相比較，告訴人們?nèi)绾蝸砝斫馓菪螆D各輸出點的動作，實際上并不存在這種“能流”。項目物理繼電器PLC繼電器線圈常開觸點常閉觸點圖1-2（2）、語句表（STL）編程語句表是一種類似于計算機匯編語言的助記符語言，他是PLC最基礎(chǔ)的編程語言。由不同的指令所構(gòu)成的語句組成的，其中的指令則由操作碼和操作數(shù)組成，其中操作碼指出了指令的功能，操作數(shù)指出了指令所用的元件或數(shù)據(jù)。以S7300為例。例如：圖1-3圖1-3（3）、狀態(tài)流程圖（功能圖）編程狀態(tài)流程圖（SFC）編程是一種較新的方法，他是用“功能圖”來表達一個順序控制過程，是一種圖形化的

37、編程方法。用方框表示整個控制過程中一個個“狀態(tài)”，或稱“功能”或稱“步”，用線段表示方框間的關(guān)系及方框間狀態(tài)轉(zhuǎn)換的條件。第三章中有示例。1.3.3 PLC的程序結(jié)構(gòu)設(shè)計一個好的用戶程序，就要設(shè)計一個合適的用戶程序結(jié)構(gòu)，正確地使用用戶程序語言才能編寫出滿足工程需要的程序。主要包括：用戶程序、數(shù)據(jù)塊和參數(shù)塊。（1）、用戶程序用戶程序是程序中的必須項。用戶程序在存儲器空間中稱為組織塊，他處于最高層次，可以管理其他快，他是用各種語言編寫的用戶程序。不同機型的CPU，其程序空間容量也不同。用戶程序的結(jié)構(gòu)比較簡單，一個完整的用戶控制程序應(yīng)當包含一個主程序、若干子程序和若干中斷程序三大部分，不同編程設(shè)備對各

38、程序塊的安排方法也不同。（2）、數(shù)據(jù)塊數(shù)據(jù)塊為可選部分，他主要存放控制程序所需的數(shù)據(jù)，在數(shù)據(jù)塊中允許以下數(shù)據(jù)類型：布爾型，表示編程元件的狀態(tài)；十進位、二進位制或十六進制數(shù)；字母、數(shù)字和字符型。（3）、參數(shù)塊參數(shù)塊也是可選部分，他存放的是CPU組態(tài)數(shù)據(jù)，如果在編程軟件或其他編程工具上來進行CPU組態(tài)，則系統(tǒng)默認值進行自動配置。1.4 PLC的工作原理PLC是一種工業(yè)控制用的計算機，它的外形不像個人計算機，工作方式也與計算機差別很大。編程語言甚至工作原理都與個人計算機有所不同。1.4.1 PLC的掃描工作過程PLC的工作方式有周期掃描方式、定時中斷方式、輸入中斷方式和通信方式等，最主要的方式是周期

39、掃描方式。周期掃描方式大致可以分為7個過程，如圖1-4所示。圖1-4 PLC的工作過程（1）、啟動處理過程PLC啟動后，要進行笫一次啟動的初始化處理。CPU進行的初始化工作包括清除內(nèi)部繼電器區(qū)、復位所有的計時器和檢查I/O單元的連接等。該過程所占用的時間為T0。（2）、共同處理過程在啟動處理過程通過以后，要進到共同處理過程。共同處理的主要任務(wù)是復位監(jiān)視計時器、檢查I/O總線是否正常、檢查掃描周期是否過長和檢查程序存儲器是否有異常等，如果有異常，則根據(jù)錯誤情況發(fā)出報警，輸出或者停止PLC的運行。該過程所占用的時間為T1。（3）、通信服務(wù)過程當PLC和微機構(gòu)成通信網(wǎng)絡(luò)或由PLC構(gòu)成分散系統(tǒng)時，需要

40、有通信服務(wù)過程，該過程占用時間為T2。（4）、外設(shè)服務(wù)過程當PLC接有外部設(shè)備時，如編程器、打印機等，則需要進行外設(shè)服務(wù)過程。該過程所占用的時間為T3。（5）、輸入信號刷新過程輸入信號刷新過程為輸入處理過程。輸入處理過程將PLC全部輸入端的通/斷狀態(tài)讀進輸入映像寄存器。在程序執(zhí)行中，即使輸入狀態(tài)變化，輸入映像寄存器的內(nèi)容也不改變，直到下一掃描周期的輸入處理階段才讀入這一變化。輸入信號刷新過程占用時間為T4。T4和PLC所帶的輸入模塊的種類和點數(shù)的多少有關(guān)。（6）、程序執(zhí)行過程程序執(zhí)行過程用于執(zhí)行用戶程序，這個過程先從輸入映像區(qū)讀入輸入端的信息，然后根據(jù)用戶程序進行運算操作，并向輸出映像區(qū)送出控

41、制信息。（7）、輸出信號刷新過程輸出信號刷新過程為輸出處理過程。輸出處理過程將輸出映像寄存器的通/斷狀態(tài)向輸出鎖存寄存器傳送，成為PLC的實際輸出。PLC內(nèi)的外部輸出觸點對輸出元件的動作有一個響應(yīng)時間，要一個延遲才能動作。輸出信號刷新過程占用的時間為T6。T6和PLC所帶的輸出模塊的種類和點數(shù)的多少有關(guān)?？梢钥闯?，PLC的掃描周期T和上述各個過程的關(guān)系為：T=T1+T2+T3+T4+T5+T6掃描周期T在控制過程中是一個比較重要的技術(shù)指標。一般來說T越大表明掃描一次所需要的時間就越長，要求輸入信號的寬度就應(yīng)該越大，控制的周期就越長，控制的速度就要降低。 的技術(shù)原理PLC利用到30M頻帶范圍傳輸

42、信號。在發(fā)送時，利用GMSK或OFDM調(diào)制技術(shù)將用戶數(shù)據(jù)進行調(diào)制，然后在電力線上進行傳輸，在接收端，先經(jīng)過濾波器將調(diào)制信號濾出，再經(jīng)過解調(diào)，就可得到原通信信號。目前可達到的通信速率依具體設(shè)備不同在4.5M45M之間。 PLC設(shè)備分局端和調(diào)制解調(diào)器，局端負責與內(nèi)部PLC調(diào)制解調(diào)器的通信和與外部網(wǎng)絡(luò)的連接。在通信時，來自用戶的數(shù)據(jù)進入調(diào)制解調(diào)器調(diào)制后，通過用戶的配電線路傳輸?shù)骄侄嗽O(shè)備，局端將信號解調(diào)出來，再轉(zhuǎn)到外部的Internet。1.4.3 P雖然PLC所使用之階梯圖程式中往往使用到許多繼電器、計時器與計數(shù)器等名稱，但PLC內(nèi)部并非實體上具有這些硬件，而是以內(nèi)存與程式編程方式做邏輯控制編輯，并

43、借由輸出元件連接外部機械裝置做實體控制。因此能大大減少控制器所需之硬件空間。實際上PLC執(zhí)行階梯圖程式的運作方式是逐行的先將階梯圖程式碼以掃描方式讀入CPU 中并最后執(zhí)行控制運作。在整個的掃描過程包括三大步驟，“輸入狀態(tài)檢查”、“程式執(zhí)行”、“輸出狀態(tài)更新”說明如下： 步驟一“輸入狀態(tài)檢查”：PLC首先檢查輸入端元件所連接之各點開關(guān)或傳感器狀態(tài)（1 或0 代表開或關(guān)），并將其狀態(tài)寫入內(nèi)存中對應(yīng)之位置Xn。步驟二“程式執(zhí)行”：將階梯圖程式逐行取入CPU 中運算，若程式執(zhí)行中需要輸入接點狀態(tài)，CPU直接自內(nèi)存中查詢?nèi)〕?。輸出線圈之運算結(jié)果則存入內(nèi)存中對應(yīng)之位置，暫不反應(yīng)至輸出端Yn。步驟三“輸出狀

44、態(tài)更新”：將步驟二中之輸出狀態(tài)更新至PLC輸出部接點，并且重回步驟一。 此三步驟稱為PLC之掃描周期，而完成所需的時間稱為PLC 之反應(yīng)時間，PLC 輸入訊號之時間若小于此反應(yīng)時間，則有誤讀的可能性。每次程式執(zhí)行后與下一次程式執(zhí)行前，輸出與輸入狀態(tài)會被更新一次，因此稱此種運作方式為輸出輸入端“程式結(jié)束再生”。1.4.4 PPLC除了循環(huán)掃描工作方式外，還有中斷和子程序調(diào)用工作方式。第2章 S7-300系列PLCSIMATIC S7-300系列PLC是德國西門子（Siemens）公司生產(chǎn)的具有高性能價格比的中型PLC。在工業(yè)企業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用。SIMATIC系列PLC有S7-400、S7-30

45、0和S7-200三種系列，分別為S7系列的大、中、小型PLC系統(tǒng)。本章介紹S7-300系列PLC系統(tǒng)的構(gòu)成，編程用的元器件，尋址方式等。2.1 S7-300系列PLC硬件系統(tǒng)基本構(gòu)成 概述SIMATIC S7-300是一種通用型的PLC，能適合自動化工程中的各種應(yīng)用場合，尤其是在生產(chǎn)制造工程中的應(yīng)用。模塊化，無風扇結(jié)構(gòu)，易于實現(xiàn)分布式的配置以及易于掌握等特點，使得S7-300在各種工業(yè)領(lǐng)域中實施各種控制任務(wù)時，成為一種既經(jīng)濟又切合實際的解決方案。 S7-300系列PLC系統(tǒng)基本構(gòu)成S7-300系列PLC是模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計，各單獨模塊之間可進行廣泛組合和擴展。其系統(tǒng)構(gòu)成如圖2-1所示。它的主要組成

46、部分有導軌(RACK)，電源模塊(PS)，中央處理單元模塊(CPU)，接口模塊(IM)，信號模塊(SM)，功能模塊(FM)和通信處理器模塊（CP）等。它通過MPI網(wǎng)的接口直接與編程器PG，操作員面板OP和其它S7 PLC相連。（1）、導軌(RACK)用來安裝和固定PLC的各類模塊。電源模塊、CPU及其他信號模塊都可方便地安裝在導軌上。除CPU模塊外，每個信號模塊都帶有總線連接器，安裝時先將總線連接器裝在CPU模塊上并固定在導軌上，然后依次將各模塊裝入，通過背板總線將各模塊從物理上和電氣上連接起來即可。（2）、電源模塊(PS)電源模塊是構(gòu)成PLC控制系統(tǒng)的重要組成部分，針對不同系列的CPU，西門

47、子有匹配的電源模塊與之對應(yīng)，用于對PLC內(nèi)部電路和外部負載供電。 = 1 * GB3 、PS 30X系列電源模塊有多種S7-300電源模塊可為編程控制器供電，也可以向需要24V直流的傳感器/執(zhí)行器供電，比如PS305、PS307。PS 305電源模塊是直流供電，PS 307是交流供電。以PS 307電源模塊為例作詳細介紹。PS 307電源模塊(2A)具有以下顯著特性：輸出電流2A；輸出電壓24VDC，防短路和開路保護；連接單相交流系統(tǒng) (輸入電壓120/230V AC，50/60Hz)；可靠的隔離特性，符合EN 60950標準；可用作負載電源。 = 2 * GB3 、電源模塊在非正常工作狀態(tài)下

48、的反應(yīng)，可參考表2-1。表2-1 電源模塊在非正常工作狀態(tài)下的反應(yīng)如果則24V直流指示燈輸出電流過載I電壓跌落，電壓自動恢復閃爍3AI=（穩(wěn)態(tài)）電壓下降，縮短使用壽命輸出短路輸出電壓0V；短路故障排除后，電壓自動恢復暗在一次側(cè)過電壓可能徹底毀壞在一次側(cè)欠電壓自動切斷；欠電壓排除后，電壓自動恢復暗（3）、中央處理單元模塊(CPU)CPU是PLC系統(tǒng)的運算控制核心。它根據(jù)系統(tǒng)程序的要求完成以下任務(wù)：接收并存儲用戶程序和數(shù)據(jù)，接收現(xiàn)場輸入設(shè)備的狀態(tài)和數(shù)據(jù)，診斷PLC內(nèi)部電路工作狀態(tài)和編程過程中的語法錯誤，完成用戶程序規(guī)定的運算任務(wù)，更新有關(guān)標志位的狀態(tài)和輸出狀態(tài)寄存器的內(nèi)容，實現(xiàn)輸出控制或數(shù)據(jù)通信等

49、功能。S7-300提供了多種不同性能的CPU模塊，以滿足用戶的不同要求。有CPU312 IFM、CPU313、CPU314、CPU314 IFM、CPU315/315-2DP、CPU316-2DP、CPU318-2DP等8種不同的中央處理單元可供選擇。（4）、接口模塊(IM)接口模塊用于多機架配置時連接主機架（或稱中央機架、CR）和擴展機架（ER）。S7-300PLC的IM種類有IM360、IM361和IM365等。IM360具有的特性為：用于S7-300機架0的接口；通過連接電纜將數(shù)據(jù)從IM360傳送到IM361；IM360與IM361之間的最大距離為10m。IM361具有的特性為：DC24

50、V電源；用于S7-300機架1到機架3的接口；通過S7-300背板總線的最大輸出電流為。通過連接電纜將數(shù)據(jù)從IM360傳送到IM361或從IM361傳送到IM361；IM360與IM361之間的最大距離為10m；IM361與IM361之間的最大距離為10m。IM365具有的特性為：為機架0和機架1預先組合好的配對模塊；總電源，其中每個機架最大能使用；長1m的連接電纜已經(jīng)固定地連接好；機架1中只能安裝信號模塊；IM365不能將通信總線路由到子機架1上，例如在機架1中插入帶有通信總線功能的FM。（5）、信號模塊（FM）信號模塊(SM)也叫輸入/輸出模塊，是CPU 模塊與現(xiàn)場輸入輸出元件和設(shè)備連接的

51、橋梁，用戶可根據(jù)現(xiàn)場輸入/輸出設(shè)備選擇各種用途的I/O模塊。S7-300PLC的SM種類有：數(shù)字量輸入模塊SM321，數(shù)字量輸出模塊SM322 ，數(shù)字量I/O模塊SM323，仿真模塊SM374，模擬量輸入模塊SM331，模擬量輸出模塊SM332，模擬量I/O模塊SM334和SM335。模擬量輸入模塊可以輸入熱電阻、熱電偶、DC420mA和DC010V等多種不同類型和不同量程的模擬信號。每個SM都配有自編碼的螺緊型前連接器，外部過程信號可方便地連接在信號模塊的前連接器上。（6）、功能模塊(FM)功能模塊主要用于對實時性和存儲容量要求高的控制任務(wù)，例如計數(shù)器模塊，快速/慢速進給驅(qū)動位置控制模塊，電

52、子凸輪控制其模塊，步進電動機定位模塊，伺服電動機定位模塊，定位和連蘇路徑控制模塊，閉環(huán)控制模塊，工業(yè)標示系統(tǒng)的接口模塊，稱重模塊，位置輸入模塊，超聲波位置解碼器等。（7）、通信處理器模塊（CP）S7-300系列PLC有多種用途的通信處理器模塊，如CP340，CP342-5 DP，CP343-FMS等，其中既有為裝置進行點對點通信設(shè)計的模塊，也有為PLC上網(wǎng)到西門子的低速現(xiàn)場總線網(wǎng)SINEC L2和高速SINEC H1網(wǎng)設(shè)計的網(wǎng)絡(luò)接口模塊。下面重點介紹CP342-5DP模塊。CP342-5 DP是為把S7-300系列PLC連接到西門子SINEC L2網(wǎng)絡(luò)上而設(shè)計的成本優(yōu)化的通信模塊。它是一個智能

53、化的通信模塊。能大大減輕CPU的負擔，也支持很多其它通信電路。CP342-5 DP應(yīng)用于S7-300系統(tǒng)中，提供給用戶SINECL2網(wǎng)的各種通信服務(wù)。它既可以作為主機或從機，將ET200遠程I/O系統(tǒng)連接到PROFIBUS現(xiàn)場總線中去，也可以與編程裝置或人機接口(MMI)通信，還可以與其它SIMATIC S7 PLC或SIMATIC S5通信，并且可以與配有CP5412(A2)的AT PC機以及來自其它制造商的具有FBL(Field Bus Link)接口的系統(tǒng)建立連接，還能與MPI分支網(wǎng)上的其它CPU進行全局數(shù)據(jù)通信。NCM S7-L2組態(tài)軟件可以為實現(xiàn)以上功能進行參數(shù)配置。CP342-5

54、DP內(nèi)部有128 KB的Flash EPROM，可以可靠地對參數(shù)進行備份，在掉電時參數(shù)也能被保持。CP342-5 DP主要技術(shù)數(shù)據(jù)如下：用戶存儲器(Flash EPROM)128 KB；SINEC L2 LAN標準符合DIN 19245；RS-485傳輸方式，波特率為9.61500 kb/s；可連接的設(shè)備數(shù)量達127個。另外，CP343-FMS是采用PROFIBUS-FMS協(xié)議的現(xiàn)場總線通信模塊，可以用于更加復雜的現(xiàn)場通信任務(wù)。2.2 S7-300的內(nèi)部資源S7-300 PLC的CPU 內(nèi)部資源如圖2-3所示。除了三個基本區(qū)，還有外設(shè)I/O存儲區(qū)、累加器、地址寄存器、數(shù)據(jù)塊地址寄存器和狀態(tài)字寄

55、存器等。CPUCPU 裝載存儲器 系統(tǒng)存儲區(qū) 工作存儲器圖2-2CPU的存儲區(qū) 裝載存儲器裝載存儲器位于SIMATIC微型存儲卡（MMC）中。裝載存儲器的容量與MMC的容量一致。用于保存程序指令塊和數(shù)據(jù)塊以及系統(tǒng)數(shù)據(jù)，也可以將項目的整個組態(tài)數(shù)據(jù)保存在MMC中。 工作存儲器（RAM）RAM集成在CPU中，不能被擴展。它可用于運行程序指令，并處理用戶程序數(shù)據(jù)。程序只能在RAM和系統(tǒng)存儲器中運行。CPU的RAM都具有保持功能。 系統(tǒng)存儲區(qū)RAM系統(tǒng)存儲區(qū)集成在CPU中，不能被擴展。它包括：標志位、定時器和計數(shù)器的地址區(qū)，I/O的過程映像和局域數(shù)據(jù)。如表2-3.表2-3系統(tǒng)存儲 累加器（ACCUx）3

56、2位的累加器是用來處理字節(jié)、字和雙字的寄存器。S7-300有兩個累加器（ACCU1和ACCU2）。可以把操作數(shù)裝入累加器并進行運算和處理，保存在ACCU1中的運算結(jié)果可以傳送到系統(tǒng)存儲器。 狀態(tài)字寄存器狀態(tài)字用于表示CPU執(zhí)行指令時所具有的狀態(tài)。一些指令是否執(zhí)行或以何方式執(zhí)行可能取決于狀態(tài)字中的某些位；執(zhí)行指令時也可能改變狀態(tài)字中的某些位；你也能在位邏輯指令或字邏輯指令中訪問并檢測它們。圖2-4顯示了狀態(tài)字的結(jié)構(gòu)。159876543210保留BRCC1CC0OSOVORSTARLO圖2-4 狀態(tài)字的結(jié)構(gòu)(1)、首次檢測位()狀態(tài)字的位0稱為首次檢測位。若位的狀態(tài)為0，則表明一個梯形邏輯網(wǎng)絡(luò)的開

57、始，或指令為邏輯串第一條指令。 (2)、邏輯操作結(jié)果(RLO)邏輯操作結(jié)果RLO(Result of Logic Operation)。該位存儲位邏輯指令或算術(shù)比較指令的結(jié)果。(3)、狀態(tài)位(STA) 狀態(tài)位不能用指令檢測，它只是在程序測試中被CPU解釋并使用。(4)、或位(OR)狀態(tài)字的位3稱為或位(OR)。在先邏輯“與”后邏輯“或”的邏輯串中，OR位暫存邏輯“與”的操作結(jié)果，以便進行后面的邏輯“或”運算。其它指令將OR位清0。(5)、溢出位(OV)溢出位被置1，表明一個算術(shù)運算或浮點數(shù)比較指令執(zhí)行時出現(xiàn)錯誤 ( 錯誤：溢出、非法操作、不規(guī)范格式 ) 。(6)、溢出狀態(tài)保持位(OS)OV被置

58、1時OS也被置1；OV被清0時OS仍保持。只有下面的指令才能復位OS位：JOS(OS=1時跳轉(zhuǎn))；塊調(diào)用和塊結(jié)束指令。 (7)、條件碼1(CC1)和條件碼0(CC0)狀態(tài)字的位7和位6稱為條件碼1和條件碼0。這兩位結(jié)合起來用于表示在累加器1中產(chǎn)生的算術(shù)運算或邏輯運算結(jié)果與0的大小關(guān)系；比較指令的執(zhí)行結(jié)果或移位指令的移出位狀態(tài)。 (8)、二進制結(jié)果位(BR)它將字處理程序與位處理聯(lián)系起來，用于表示字操作結(jié)果是否正確(異常)。將BR位加入程序后，無論字操作結(jié)果如何，都不會造成二進制邏輯鏈中斷。在LAD的方塊指令中，BR位與ENO有對應(yīng)關(guān)系，用于表明方塊指令是否被正確執(zhí)行：如果執(zhí)行出現(xiàn)了錯誤，BR位

59、為0，ENO也為0；如果功能被正確執(zhí)行，BR位為1，ENO也為1。在用戶編寫的FB和FC程序中，必須對BR位進行管理，當功能塊正確運行后使BR位為1，否則使其為0。使用STL指令SAVE或LAD指令(SAVE)，可將RLO存入BR中，從而達到管理BR位的目的。當FB或FC執(zhí)行無錯誤時，使RLO為1并存入BR，否則，在BR中存入0。2.3 S7-300PLC指令系統(tǒng)的基本知識 數(shù)制（1）、二進制數(shù)0和1可以用來表示開關(guān)量（或稱數(shù)字量）的兩種不同狀態(tài)。（2）、十六進制數(shù)十六進制數(shù)16個數(shù)字是09和AF（對應(yīng)于十進制數(shù)的1015）。（3）、BCD碼就是二進制數(shù)表示十進制數(shù)。 數(shù)據(jù)類型數(shù)據(jù)是程序處理和

60、控制的對象，在程序運行過程中，CPU處理的一串二進制符號所代表的意義是由數(shù)據(jù)類型決定的，數(shù)據(jù)類型決定了數(shù)據(jù)的屬性，例如數(shù)據(jù)長度，取值范圍等。STEP7（下面介紹）中的數(shù)據(jù)可分為以下三大類：基本數(shù)據(jù)類型嗎，復合數(shù)據(jù)類型，參數(shù)數(shù)據(jù)類型。（1）、基本數(shù)據(jù)類型（如表2-5）表2-5 基本數(shù)據(jù)類型說明（2）、復合數(shù)據(jù)類型、數(shù)組（ARRAY）數(shù)組是由一組同一類型的數(shù)據(jù)組合在一起而形成的復雜數(shù)據(jù)類型。數(shù)組的維數(shù)最大可以到6維；數(shù)組中的元素可以是基本數(shù)據(jù)類型或者復雜數(shù)據(jù)類型中的任一數(shù)據(jù)類型（Array類型除外，即數(shù)組類型不可以嵌套）；數(shù)組中每一維的下標取值范圍是-3276832767，要求下標的下限必須小于下