step7編程語言與指令

OB1:主逞廳Hetwoik1:起尿停電路C.2C.□OB1:主逞廳Hetwoik1:起尿停電路C.2C.□C.3L.UC.0<.0Hetvoik2:亙業(yè)臭位電詰□R□ QRS7-300/400得編程語言與指令系統(tǒng)3、1S7-300/400得編程語言3、1、1PLC編程語言得國際標準IEC61131就是PLC得國際標準,1992~1995年發(fā)布了IEC61131標準中得1~4部分，我國在1995年11月發(fā)布了GB/T15969-1/2/3/4（等同于IEC61131-1/2/3/4）。IEC61131-3廣泛地應用PLC、DCS與工控機、“軟件PLC”、數(shù)控系統(tǒng)、RTU等產(chǎn)品。定義了5種編程語言1） 指令表IL（Instruetionlist）:西門子稱為語句表STL。2） 結(jié)構(gòu)文本ST（Strueturedtext）:西門子稱為結(jié)構(gòu)化控制語言（SCL）。3） 梯形圖LD（Ladderdiagram）:西門子簡稱為LAD。4） 功能塊圖FBD（Functionblockdiagram）:標準中稱為功能方框圖語言。5） 順序功能圖SFC（Sequentialfunctionehart）:對應于西門子得S7Graph。3、1、2STEP7中得編程語言梯形圖、語句表與功能塊圖就是3種基本編程語言，可以相互轉(zhuǎn)換。OB1:主程序Hctwomk1:起1呆停屯路1?順序功能圖（SFC）:STEP7中得S7Graph2?梯形圖（LAD）直觀易懂，適合于數(shù)字量邏輯控制。“能流”（Powerflow）與程序執(zhí)行得方向。3、語句表（STL）：功能比梯形圖或功能塊圖強。4?功能塊圖(FBD):“LOGO!”系列微型PLC使用功能塊圖編程。5?結(jié)構(gòu)文本(ST):STEP7得S7SCL(結(jié)構(gòu)化控制語言)符合EN61131-3標準。SCL適合于復雜得公式計算、復雜得計算任務與最優(yōu)化算法，或管理大量得數(shù)據(jù)等。6.S7HiGraph編程語言圖形編程語言S7HiGraph屬于可選軟件包，它用狀態(tài)圖(stategraphs)來描述異步、非順序過程得編程語言。S7CFC編程語言可選軟件包CFC(ContinuousFunctionChart,連續(xù)功能圖)用圖形方式連接程序庫中以塊得形式提供得各種功能。編程語言得相互轉(zhuǎn)換與選用在STEP7編程軟件中，如果程序塊沒有錯誤，并且被正確地劃分為網(wǎng)絡，在梯形圖、功能塊圖與語句表之間可以轉(zhuǎn)換。如果部分網(wǎng)絡不能轉(zhuǎn)換,則用語句表表示。語句表可供喜歡用匯編語言編程得用戶使用。語句表得輸入快，可以在每條語句后面加上注釋。設計高級應用程序時建議使用語句表。梯形圖適合于熟悉繼電器電路得人員使用。設計復雜得觸點電路時最好用梯形圖。功能塊圖適合于熟悉數(shù)字電路得人使用。6S7SCL編程語言適合于熟悉高級編程語言(例如PASCAL或C語言)得人使用。。S7Graph,HiGraph與CFC可供有技術背景，但就是沒有PLC編程經(jīng)驗得用戶使用。S7Graph對順序控制過程得編程非常方便，HiGraph適合于異步非順序過程得編程,CFC適合于連續(xù)過程控制得編程。3、2S7-300/400CPU得存儲區(qū)3、2、1數(shù)制二進制數(shù)二進制數(shù)得1位（bit）只能取0與1這兩個不同得值，用來表示開關量得兩種不同得狀態(tài)。該位得值與線圈、觸點得關系。ON/OFF,TURE/FALSE。二進制常數(shù):2#1111_0110_1001_0001。十六進制數(shù)十六進制得16個數(shù)字就是0~9與A~F,每個占二進制數(shù)得4位。B#16#,W#16#,DW#16#,W#16#13AF（13AFH）。逢16進1,例如B#16#3C=3x16+12=60oBCD碼BCD碼用4位二進制數(shù)表示一位十進制數(shù)，十進制數(shù)9對應得二進制數(shù)為1001。最高4位用來表示符號,16/32位BCD碼得范圍。BCD碼實際上就是十六進制數(shù)，但就是各位之間逢十進一。296對應得BCD碼為W#16#296,或2#00000010 10010110。2#0000000100101000對應得十進制數(shù)也就是296,對應得十進制數(shù)為O3、2、2基本數(shù)據(jù)類型1.位（bit）:位數(shù)據(jù)得數(shù)據(jù)類型為BOOL（布爾）型。13、2得意義。字節(jié)（Byte）3?字（Word）表示無符號數(shù)。取值范圍為W#16#0000~W#16#FFFFO4?雙字（DoubleWord）表示無符號數(shù)。范圍DW#16#0000_0000~DW#16#FFFF_FFFF。5.16位整數(shù)（INT,Integer）就是有符號數(shù)，補碼。最高位為符號位為0時為正數(shù)，取值范圍為-32768~32767。6.32位整數(shù)（DINT,DoubleInteger）最高位為符號位，取值范圍為-2147 483648~2 147483647。圖3-6字節(jié)、字與雙字7.32位浮點數(shù)浮點數(shù)又稱實數(shù)（REAL）,表示為1、mX,例如123、4可表示為1、234x。根據(jù)ANS1/IEEE標準浮點數(shù)=1、mx式中指數(shù)。=E+127（1<1le<_254）,為8位正整數(shù)。ANSI/IEEE標準浮點數(shù)占用一個雙字（32位）。因為規(guī)定尾數(shù)得整數(shù)部分總就是為1,只保留尾數(shù)得小數(shù)部分m（0~22位）。浮點數(shù)得表示范圍為±1、175495x~±3、402823x1038。

符號位指數(shù)ezv尾數(shù)的小數(shù)部分m Zx符號位指數(shù)ezv尾數(shù)的小數(shù)部分m Zx "29|28 |27 |26 ￡5 ￡4 |23 |22 ￡0 4J8 J7 J6 J5 <14 丨13 J2 JI J0 ■9丨8nJ7G5Aa圖3-7浮點數(shù)得結(jié)構(gòu)用很小得存儲空間(4個字節(jié))可以表示非常大與非常小得數(shù)。PLC輸入與輸出得數(shù)值大多就是整數(shù),浮點數(shù)得運算速度比整數(shù)運算得慢。L#為32位雙整數(shù)常數(shù)，例如L#+5。P#為地址指針常數(shù)，例如P#M2、0就是M2、0得地址。S5T#就是16位S5時間常數(shù)，格式為S5T#aD_bH_cM—dS_eMS。S5T#4S30MS=4s30ms,取值范圍為S5T#0~S5T#2H_46M_30S_0MS(9990s),時間增量為10ms。C#為計數(shù)器常數(shù)(BCD碼)，例如C#250°8位ASCII字符用單引號表示，例如‘ABC'。T#為帶符號得32位IEC時間常數(shù)，例如T#lD_12H_30M_0S_250MS,時間增量為1ms。DATE就是IEC日期常數(shù)，例如D#2004-1-15。取值范圍為D#1990-1-1~D#2l68-12-3l。TOD#就是32位實時時間(Timeofday)常數(shù)，時間增量為1ms，例如TOD#23:50:45、300。B(b1，b2) B(b1，b2, b3，b4)用來表示2個字節(jié)或4個字節(jié)常數(shù)。3、2、3復合數(shù)據(jù)類型與參數(shù)類型復合數(shù)據(jù)類型通過組合基本數(shù)據(jù)類型與復合數(shù)據(jù)類型可以生成下面得數(shù)據(jù)類型:數(shù)組(ARRAY)將一組同一類型得數(shù)據(jù)組合在一起形成一個單元。結(jié)構(gòu)(STRUCT)將一組不同類型得數(shù)據(jù)組合在一起形成一個單元。字符串(STRING)就是最多有254個字符(CHAR)得一維數(shù)組。日期與時間(DATE_AND_TIME)用于存儲年、月、日、時、分、秒、毫秒與星期，占用8個字節(jié)，用BCD格式保存。星期天得代碼為1，星期一~星期六得代碼為2一7。例如DT#2004-07-15-1230:15、200為2004年7月15日12時30分15、2秒。(5)用戶定義得數(shù)據(jù)類型UDT(user-defineddatatypes)。在數(shù)據(jù)塊DB與邏輯塊得變量聲明表中定義復合數(shù)據(jù)類型。2．參數(shù)類型為在邏輯塊之間傳遞參數(shù)得形參(formalparameter,形式參數(shù))定義得數(shù)據(jù)類型：TIMER(定時器)與COUNTER(計數(shù)器)：對應得實參(actualparameter，實際參數(shù))應為定時器或計數(shù)器得編號，例如T3，C21。BLOCK(塊)：指定一個塊用作輸入與輸出，實參應為同類型得塊。(3)POINTER(指針)：指針用地址作為實參。例如P#M50、0。ANY:用于實參得數(shù)據(jù)類型未知或?qū)崊⒖梢允褂萌我鈹?shù)據(jù)類型得情況占10個字節(jié)。3、2、5系統(tǒng)存儲器1?過程映像輸入/輸出(I/Q)在掃描循環(huán)開始時，CPU讀取數(shù)字量輸入模塊得輸入信號得狀態(tài)，并將它們存入過程映像輸入(processimageinput,PII)中。在掃描循環(huán)中，用戶程序計算輸出值，并將它們存入過程映像輸出表(processimageoutput,PIQ)。在循環(huán)掃描結(jié)束時將過程映像輸出表得內(nèi)容寫入數(shù)字量輸出模塊。I與Q均以按位、字節(jié)、字與雙字來存取，例如10、0,IB0,IW0與ID0。與直接訪問I/O模塊相比得優(yōu)缺點。內(nèi)部存儲器標志位(M)存儲器區(qū)3?定時器(T)存儲器區(qū)時間值可以用二進制或BCD碼方式讀取。4?計數(shù)器(C)存儲器區(qū)計數(shù)值(0~999)可以用二進制或BCD碼方式讀取。共享數(shù)據(jù)塊(DB)與背景數(shù)據(jù)塊(DI)DB為共享數(shù)據(jù)塊,DBX2、3,DBB5,DBW10與DBD12。DI為背景數(shù)據(jù)塊,DIX,DIB,DIW與DID。外設I/O區(qū)(PI/PO)外設輸入(PI)與外設輸出(PQ)區(qū)允許直接訪問本地得與分布式得輸入模塊與輸出模塊。可以按字節(jié)(PIB或PQB)、字(PIW或PQW)或雙字(PID或PQD)存取，不能以位為單位存取PI與PO。3、2、6CPU中得寄存器1?累加器(ACCUx)累加器用于處理字節(jié)、字或雙字得寄存器。S7-300有兩個32位累加器(ACCU1與ACCU2),S7-400有4個累加器(ACCU1—ACCU4)。數(shù)據(jù)放在累加器得低端(右對齊)。2?狀態(tài)字寄存器(16位)首次檢測位/FC,邏輯運算結(jié)果(RLO);狀態(tài)位STA不能用指令檢測；0R位暫存邏輯“與”得操作結(jié)果(先與后或)；算術運算或比較指令執(zhí)行時出現(xiàn)錯誤,溢出位0V被置1。0V位被置1時溢出狀態(tài)保持位0S位也被置1,OV位被清0時0S仍保持為1,用于指明前面得指令執(zhí)行過程中就是否產(chǎn)生過錯誤。條件碼1(CC1)與條件碼0(CCO)綜合起來用于表示在累加器I中產(chǎn)生得算術運算或邏輯運算得結(jié)果與0得大小關系、比較指令得執(zhí)行結(jié)果或移位指令得移出位狀態(tài)。二進制結(jié)果位(BR)在一段既有位操作又有字操作得程序中,用于表示字操作結(jié)果就是否正確。在梯形圖得方框指令中，BR位與ENO有對應關系，用于表明方框指令就是否被正確執(zhí)行:如果執(zhí)行出現(xiàn)了錯誤，BR位為0,EN0也為0;如果功能被正確執(zhí)行,BR位為l,EN0也為1。圖3-9狀態(tài)字得結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)塊寄存器:DB與DI寄存器分別用來保存打開得共享數(shù)據(jù)塊與背景數(shù)據(jù)塊得編號。3、3位邏輯指令位邏輯指令用于二進制數(shù)得邏輯運算。位邏輯運算得結(jié)果簡稱為RL0。3、3、l觸點指令1．觸點與線圈A(And,與)指令來表示串聯(lián)得常開觸點。O(Or，或)指令來表示并聯(lián)得常開觸點。AN(AndNot，與非)來表示串聯(lián)得常閉觸點，ON(OrNot)來表示并聯(lián)得常閉觸點。輸出指令“=”將RLO寫入地址位，與線圈相對應。L20、0就是局域變量。將梯形圖轉(zhuǎn)換為語句表時，局域變量L20、0就是自動分配得。A（TOC\o"1-5"\h\zA I0、0AN。I0、1O 。I0、2）A I0、3匕ON匕C5b= bL20、0A L20、0b= Q4、3bA L20、0= bQ4、4bA bL20、0bANbI3、4=bQ4、62．取反觸點3.電路塊得串聯(lián)與并聯(lián)4?中線輸出指令下面就是圖314(b)中第行對應得語句表。。A 。10、0AN10、1=。M0、1A。M0、1AI0、3=Q4、3Network1:A。I0、3TOC\o"1-5"\h\zA。 10、0FP= Q4、5Network2:A。 I0、3A。I0、0FN=。。Q4、3A 。10、3A(。A 。I0、4BLD1。00FN 。M0、1)= Q4、5【例3-1】設計故障信息顯示電路，故障信號10、0為1使Q4、0控制得指示燈以1Hz得頻率閃爍。操作人員按復位按鈕10、1后，如果故障已經(jīng)消失,指示燈熄滅。如果沒有消失,指示燈轉(zhuǎn)為常亮，直至故障消失。I00POSQ心1M0.0-MBITMo*I00POSQ心1M0.0-MBITMo*40I0.0I0.1M0.1Q4.0故障信號復位信號鎖存信號顯示輸出_n Il n n_ji ii -jumniiruumni~~l圖3-21故障信息顯示設置CPU得屬性時，在“Cycle/ClockMemory”標簽頁令Ml為時鐘存儲器字節(jié)，其中得Ml、5提供周期為ls得時鐘脈沖。SET與CLR(Clear)指令將RLO(邏輯運算結(jié)果)置位或復位，緊接在它們后面得賦值語句中得地址將變?yōu)?狀態(tài)或0狀態(tài)。SET。 //將RL0置位=M0、2。//M0、2得線圈“通電”CLR //將RL0復位=Q4、7 。//Q4、7得線圈“斷電”3、4、l定時器指令輸入信號I0.0—脈沖定時器的輸出信號擴展脈沖定時器的輸出信號接通延時定時器的輸出信號保持型接通延時定時器的輸出信號斷開延時定時器脈沖定時器的輸出信號擴展脈沖定時器的輸出信號接通延時定時器的輸出信號保持型接通延時定時器的輸出信號斷開延時定時器的輸出信號Q4.0—Q4.「Q4.2—Q4.3 Q4.5—tt1*圖3-23定時器功能在CPU內(nèi)部，時間值以二進制格式存放，占定時器字得0一9位?？梢园聪铝械眯问綄r間預置值裝入累加器得低位字:(1)十六進制數(shù)W#16#wxyz，其中得w就是時間基準，xyz就是BCD碼形式得時間值。(2)S5T#aH_bM_cS_Dms,例如S5T#18S。時基代碼為二進制數(shù)00,01,10與11時，對應得時基分別為10ms，100ms,1s與10s。6.脈沖定時器

類似于上升沿觸發(fā)得單穩(wěn)態(tài)電路。S5脈沖定時器（PulseS5Timer）,S為設置輸入端,TV為預置值輸入端，R為復位輸入端；Q為定時器位輸出端，BI輸出不帶時基得十六進制格式,BCD輸出BCD格式得當前時間值與時基。定時器中得S,R,Q為B0OL（位）變量，BI與BCD為WORD（字）變量，TV為S5TIME量。各變量均可以使用I,Q,M,L,D存儲區(qū)，TV也可以使用定時時間常數(shù)S5T#。再起動輸入11.2一起動輸入10.0復位輸入10.1T0的響應（當前值）「LT、S_PULSESQTVBI再起動輸入11.2一起動輸入10.0復位輸入10.1T0的響應（當前值）「LT、S_PULSESQTVBI「MW10RBCDMW12T0圖3-27S5脈沖定時器AI1、2FRbTOb//允許定時器TO再起動AI0OLbS5T#2s//預置值2s送入累加器SPbbTOb//啟動TOAbbI0、1RbT0b//復位T0圖3-28脈沖定時器的再起動時序圖1TOLTLCTA=bMW1OT0bMW12bT0b//將T0得十六進制時間當前值裝入累加器1//將累加器1得。內(nèi)容傳送到MW10//將T0得BCD時間當前值裝入累加器1、//將累加器1得內(nèi)容傳送到MW12//檢查TO得信號狀態(tài)Q4、0。//TO得定時器位為1時,Q4、0得線圈通電僅在語句表中使用得FR指令允許定時器再起動,即控制FR得RLO（I1、2）由0變?yōu)?狀態(tài)時,重新裝入定時時間,定時器又從預置值開始定時。再起動只就是在定時器得起動條件滿足（圖3-28中得10、1=1）時起作用。該指令可以用于所有得定時器但就是它不就是起動定時器定時得必要條件。8.擴展得脈沖定時器10.接通延時定時器t；D)S5T#4SI0.0H2tTD)S5T#2SH6T7<SF)S5T#3SQ4.6 T6的t；D)S5T#4SI0.0H2tTD)S5T#2SH6T7<SF)S5T#3SQ4.6 T6的常開觸點圖3-35延時接通/斷開電路圖3-36振蕩電路12．保持型接通延時定時器I06T3屮.IsS) 10.6_n n n_jls5t#6sI07 nn n屮—4.3當前值卜、卜w

件仁心Q4.3——I—I 圖3-37圖3-37保持型接通延時圖3-38時序圖14.斷開延時定時器線圈3、4、2計數(shù)器指令1.計數(shù)器得存儲器區(qū)每個計數(shù)器有一個16位得字與一個二進制位。。計數(shù)器字得0~11位就是計數(shù)值得BCD碼，計數(shù)值得范圍為0一999。二進制格式得計數(shù)值只占用計數(shù)器字得0~9位。屮0