第4章PLC的基本指令2013

PLC程序設計基礎及基本指令第4章4.1PLC的編程語言及程序結構24.1.1PLC的編程語言S7-200的指令集：

SIMATIC和IEC61131-3。幾種編程語言梯形圖（LadderDiagram，LAD）、語句表（StatementList，STL）功能塊圖（FunctionBlockDiagram，F(xiàn)BD）順序功能圖（SequentialFunctionChart，SFC）在S7-200PLC中，梯形圖、語句表和功能塊圖可以轉換。IEC1131-3指令集：

是國際電工委員會（IEC）制定的PLC國際標準1131-3ProgrammingLanguage(編程語言)中推薦的標準語言。

特點：

1.支持系統(tǒng)完全數(shù)據(jù)類型檢查。

2.只能用梯形圖（LAD）和功能塊圖（FBD）編程語言編程。

3.指令執(zhí)行時間較長。34.1PLC的編程語言及程序結構SIMATIC指令集：

由西門子公司設計。特點：1.大多數(shù)指令符合IEC1131-3標準；2.不支持系統(tǒng)完全數(shù)據(jù)類型檢查；3.可以用梯形圖（LAD）、功能塊圖（FBD）和語句表

（STL）編程語言編程；4.指令執(zhí)行時間較短。44.1PLC的編程語言及程序結構1.梯形圖（LAD）梯形圖（LAD）與電氣控制電路圖相呼應。沿用了繼電器、觸點、串并聯(lián)等術語簡化了圖形符號增加了特殊功能的指令信號流向清楚、簡單、直觀、易懂4.1PLC的編程語言及程序結構2.功能塊圖（FBD）

沿用了半導體邏輯電路的邏輯框圖的表達方式4.1PLC的編程語言及程序結構3.語句表（STL）語句表（STL）是用助記符來編程。它類似于計算機的匯編語言。編程簡單直觀、易懂4.1PLC的編程語言及程序結構有條件地相互轉換4.1PLC的編程語言及程序結構4.1.2S7-200PLC的程序結構S7-200PLC的程序由三部分構成：

用戶程序、數(shù)據(jù)塊和參數(shù)塊。用戶程序包括：

主程序、子程序和中斷程序。數(shù)據(jù)塊數(shù)據(jù)塊為可選部分，它主要用于存放控制程序運行所需的數(shù)據(jù)。參數(shù)塊參數(shù)塊也為可選部分，用于存放CPU組態(tài)數(shù)據(jù)。94.1PLC的編程語言及程序結構程序結構圖

主程序（程序的主體）子程序（可選）中斷程序（可選）在CPU的每個掃描周期，主程序的指令按順序執(zhí)行一次。合理優(yōu)化程序結構，可減少掃描時間。構成

4.1PLC的編程語言及程序結構程序的結構或組織塊（OB）11S7-200PLC基本指令4.2位邏輯指令

1.邏輯取及輸出指令指令LD（Load）：取指令，邏輯運算開始的常開觸點與左母線的連接。LDN（LoadNot）：取反指令，邏輯運算開始的常閉觸點與左母線的連接。=（Out）：線圈驅(qū)動指令即輸出指令。使用說明：P98

12使用說明LD、LDN指令用于與左母線相連的觸點，也可以與OLD、ALD指令配合完成塊電路的編程。=指令用于輸出映像寄存器Q、位存儲器M和順序控制繼電器S等，但不能用于輸入映像寄存器I。并聯(lián)的=指令可以連續(xù)使用任意次。什么是并聯(lián)輸出？在同一程序中不要使用雙線圈輸出，即同一個元器件在同一程序中只使用一次“=”指令。什么是雙線圈輸出？LD、LDN的操作數(shù)為：I、Q、M、SM、T、C、V、S和L；=的操作數(shù)為：Q、M、SM、V、S和L。

S7-200PLC基本指令132.觸點串聯(lián)指令指令A（And）：“與”指令。用于單個常開觸點的串聯(lián)連接。AN（AndNot）：“與反”指令。用于單個常閉觸點的串聯(lián)連接。用法

S7-200PLC基本指令連續(xù)輸出14使用說明

A、AN是單個觸點串聯(lián)連接指令，可連續(xù)使用。但在用梯形圖編程時會受到打印寬度和屏幕顯示的限制，S7-200PLC的編程軟件中規(guī)定的串聯(lián)觸點使用上限為11個。對連續(xù)輸出電路，可以反復使用“=”指令，但次序必須正確，不然就不能連續(xù)使用“=”指令編程了。什么是連續(xù)輸出電路？下圖所示的電路就不屬于連續(xù)輸出電路A、AN指令的操作數(shù)為：I、Q、M、SM、T、C、V、S和L。S7-200PLC基本指令153.觸點并聯(lián)指令指令O（Or）：“或”指令。用于單個常開觸點的并聯(lián)連接。ON（OrNot）：“或反”指令。用于單個常閉觸點的并聯(lián)連接。用法使用說明單個觸點的O、ON指令可連續(xù)使用。O、ON指令的操作數(shù)為：I、Q、M、SM、T、C、V、S和L。S7-200PLC基本指令16174.置位/復位指令指令用法S7-200PLC基本指令18使用說明（1）對于位元件來說，一旦被置位就保持接通狀態(tài)，直到對它復位。而一旦被復位就保持斷開狀態(tài)，直到對它置位。（2）由于PLC是掃描工作方式，故寫在后面的指令有優(yōu)先權。在圖4-7中，當I0.0和I0.1同時為1時，R指令寫在后，因而有優(yōu)先權，則Q0.0為0。（3）S、R指令必須成對使用，而且使用的器件號應相同，它可將位存儲區(qū)從某一位開始的N個同類存儲器位置1或清0。N=1～255，N可以是常數(shù)，在圖4-7中，N=1，也可以是VB、IB、QB、MB、SMB、SB、LB、AC、*VD、*AC或*LD中的數(shù)據(jù)，一般情況下使用常數(shù)。（4）S、R指令的操作數(shù)為：Q、M、SM、V、S和L。S7-200PLC基本指令195.正跳變和負跳變檢測指令指令EU（EdgeUp）：觸點的輸入信號由0變?yōu)?時，能流通過一個掃描周期的時間。。ED（EdgeDown）：觸點的輸入信號由1變?yōu)?時，能流通過一個掃描周期的時間。用法沒有操作數(shù)S7-200PLC基本指令正跳變觸點一個掃描周期的寬度正跳變：PositiveTransition負跳變：NegativeTransition20舉例S7-200PLC基本指令一個掃描周期的寬度216.立即指令什么是立即指令？有何用途？對輸入對輸出指令S7-200PLC基本指令22S7-200PLC基本指令23■立即觸點指令：CPU不等待輸入采樣的時刻，繞過輸入映象寄存器，直接讀入物理輸入點的狀態(tài)作為程序執(zhí)行期間的數(shù)據(jù)依據(jù)。不對輸入映象寄存器作刷新處理。■立即輸出指令：直接把結果傳送到物理輸出點，以驅(qū)動實際輸出。不等待程序執(zhí)行階段結束后，轉入輸出刷新階段時才把結果傳送到物理輸出點。同時將結果也寫入輸出映象寄存器?！鰹榱思涌燧斎胼敵鲰憫俣萐7-200PLC基本指令24舉例S7-200PLC基本指令257.取非指令取非指令為NOT。它將復雜邏輯結果取反，為用戶使用反邏輯提供方便，其實質(zhì)是改變最新的堆棧頂?shù)倪壿嬛怠Ｔ撝噶顭o操作數(shù)。

STL形式：NOTLAD形式：—|NOT|—8.空操作指令空操作指令不影響用戶程序的執(zhí)行，起增加程序容量的作用。該指令操作數(shù)為標號N，N=0～255。STL形式：NOPNLAD形式：舉例：S7-200PLC基本指令264.3邏輯堆棧指令什么是堆棧？其特點是什么？S7-200PLC的邏輯堆棧結構S7-200PLC基本指令27

1.OLD（OrLoad）：棧裝載“或”指令

串聯(lián)電路塊的并聯(lián)連接指令，用于串聯(lián)電路塊與上面電路的并聯(lián)連接。什么是串聯(lián)電路塊？兩個及兩個以上觸點串聯(lián)形成的支路稱串聯(lián)電路塊。用法使用說明

（1）除了在網(wǎng)絡塊邏輯運算開始使用LD和LDN指令外，在串聯(lián)電路塊的

開始也要使用LD和LDN指令。

（2）每完成一次串聯(lián)電路塊的并聯(lián)連接都要使用OLD指令

（3）OLD指令無操作數(shù)，相當于電路中的連接導線。S7-200PLC基本指令282.ALD（AndLoad）：棧裝載“與”指令并聯(lián)電路塊的串聯(lián)連接指令。用于并聯(lián)電路塊與它前面電路的串聯(lián)連接。什么是并聯(lián)電路塊？兩個及兩個以上支路并聯(lián)形成的電路稱并聯(lián)電路塊。用法使用說明

（1）在并聯(lián)電路塊的開始要使用LD和LDN指令。

（2）每完成一次并聯(lián)電路塊的串聯(lián)連接都要使用ALD指令

（3）ALD指令無操作數(shù)，相當于電路中的連接導線。S7-200PLC基本指令29S7-200PLC基本指令LDNI1.4AI0.3LDI3.2ANT16OLDLDNC24ONI1.2ALDOQ3.4=Q5.330試寫出下面梯形圖的語句表程序S7-200PLC基本指令LDI0.0ANQ0.1OI0.2AI0.1LDNI0.3AM0.1OLD=Q0.3AC2SQ0.2,1LDI0.5OM0.2ALD=M0.4313.邏輯入棧、讀棧和出棧指令指令（1）LPS（LogicPush）：邏輯入棧指令（分支電路開始指令）。（2）LRD（LogicRead）：邏輯讀棧指令。（3）LPP（LogicPop）：邏輯出棧指令（分支電路結束指令）。S7-200PLC基本指令323.邏輯入棧、讀棧和出棧指令使用說明

（1）由于S7-200PLC只有一個9位的堆棧空間，因此，LPS和LPP指令對

連續(xù)使用時應少于9次。

（2）LPS和LLP指令必須成對使用，它們之間可以使用LRD指令。

（3）LPS、LRD和LLP指令無操作數(shù)。S7-200PLC基本指令33LPS/LRD/LPP舉例例1S7-200PLC基本指令34LPS/LRD/LPP舉例例2S7-200PLC基本指令35LPS/LRD/LPP舉例例3S7-200PLC基本指令364.4定時器與計數(shù)器指令1.定時器指令幾個基本概念種類：通電延時TON，有記憶通電延時TONR，斷電延時TOF。分辯率與定時時間的計算單位時間的時間增量稱為定時器的分辨率，即精度。S7-200PLC定時器有3個精度等級：1ms、10ms和100ms。定時器定時時間T的計算：T=PT×S。式中：T為實際定時時間，PT為設定值，S為分辨率。例如：TON指令使用T33（為10ms的定時器），設定值為100，則實際定時時間為：T=100×10=1000ms定時器指令的操作數(shù)有3個：

定時器編號、設定值（PT）和使能輸入（IN）。S7-200PLC基本指令37（1）定時器的編號定時器的編號用定時器的名稱和它的常數(shù)編號（0-255）來表示，即T***。如：T40。定時器的編號包含兩方面的變量信息：定時器位和定時器當前值。定時器位：與其他繼電器的輸出相似。當定時器的當前值達到設定值PT時，定時器的觸點動作。定時器當前值：存儲定時器當前所累計的時間，它用16位符號整數(shù)來表示，計數(shù)值范圍為1～32767。（2）定時器的設定值PT數(shù)據(jù)類型為INT型。操作數(shù)可為：VW、IW、QW、MW、SW、SMW、LW、AIW、T、C、AC、*VD、*AC、*LD和常數(shù)，其中常數(shù)最為常用。S7-200PLC基本指令38（3）使能輸入（IN）：它的數(shù)據(jù)類型為布爾型BOOL，尋址范圍是I、Q、M、SM、T、C、V、S和L。TON和TOF使用相同范圍的定時器編號，所以在同一個PLC程序中決不能把同一個定時器號同時用作TON和TOF。例如在程序中，不能既有接通延時（TON）定時器T32，又有斷開延時（TOF）定時器T32。S7-200PLC基本指令39三種定時器指令的LAD和STL格式如下表所示。S7-200PLC基本指令401）

接通延時定時器TON（On-DelayTimer）接通延時定時器用于單一時間間隔的定時。上電周期或首次掃描時，定時器位為OFF，當前值為0。輸入端接通時，定時器位為OFF，當前值從0開始計時，當前值達到設定值時，定時器位為ON，當前值仍連續(xù)計數(shù)到32767。輸入端斷開，定時器自動復位，即定時器位為OFF，當前值為0。通電延時定時器指令應用示例。S7-200PLC基本指令41

2）

有記憶通電延時定時器TONR（RetentiveOn-DelayTimer）記憶接通延時定時器具有記憶功能,它用于對許多間隔的累計定時。上電周期或首次掃描時，定時器位為掉電前的狀態(tài)，當前值保持在掉電前的值。當輸入端接通時，當前值從上次的保持值繼續(xù)計時，當累計當前值達到設定值時，定時器位ON，當前值可繼續(xù)計數(shù)到32767？。TONR定時器只能用復位指令R對其進行復位操作。TONR復位后，定時器位為OFF，當前值為0。掌握好對TONR的復位及啟動是使用好TONR指令的關鍵。有記憶通電延時定時器指令應用示例。S7-200PLC基本指令423）

斷電延時定時器TOF（Off-DelayTimer）斷電延時定時器用于斷電后的單一間隔時間計時。上電周期或首次掃描，定時器位為OFF，當前值為0。輸入端接通時，定時器位為ON，當前值為0。當輸入端由接通到斷開時，定時器開始計時。當達到設定值時定時器位為OFF，當前值等于設定值，停止計時。輸入端再次由OFF→ON時，TOF復位，這時TOF的位為ON，當前值為0。如果輸入端再從ON→OFF，則TOF可實現(xiàn)再次啟動。斷電延時定時器指令應用示例。S7-200PLC基本指令43

定時器及其使用舉例S7-200PLC基本指令定時器小結：44定時器類型接通IN當前值=設定值斷開INTON計時定時器位=1復位TONR計時定時器位=1不變TOF不計時，定時器位=1當前值=0定時器位=0計時S7-200PLC基本指令454）

分辨率對定時器的影響定時器的刷新方式和正確使用1ms、10ms、100ms定時器的刷新方式是不同的，從而在使用方法上也有很大的不同。這和其他PLC是有很大區(qū)別的。1ms定時器1ms定時器由系統(tǒng)每隔1ms刷新一次，與掃描周期及程序處理無關。它采用的是中斷刷新方式。因此，當掃描周期大于1ms時，在一個周期中可能被多次刷新。其當前值在一個掃描周期內(nèi)不一定保持一致。10ms定時器10ms定時器由系統(tǒng)在每個掃描周期開始時自動刷新，由于是每個掃描周期只刷新一次，故在一個掃描周期內(nèi)定時器位和定時器的當前值保持不變。100ms定時器100ms定時器在定時器指令執(zhí)行時被刷新，因此，如果100ms定時器被激活后，如果不是每個掃描周期都執(zhí)行定時器指令或在一個掃描周期內(nèi)多次執(zhí)行定時器指令，都會造成計時失準，所以在后面講到的跳轉指令和循環(huán)指令段中使用定時器時，要格外小心。100ms定時器僅用在定時器指令在每個掃描周期執(zhí)行一次的程序中。S7-200PLC基本指令46定時器的刷新方式和正確使用舉例S7-200PLC基本指令472.計數(shù)器指令幾個基本概念種類：CTD,CTUD,CTD編號計數(shù)器的編號用計數(shù)器名稱和數(shù)字（0-255）組成，如C6。計數(shù)器的編號包含兩方面的信息：計數(shù)器的位和計數(shù)器當前值。計數(shù)器位：計數(shù)器位和繼電器一樣是一個開關量，表示計數(shù)器是否發(fā)生動作的狀態(tài)。當計數(shù)器當前值達到設定值時，該位被置位為ON。計數(shù)器當前值：其值是一個存儲單元，它用來存儲計數(shù)器當前所累計的脈沖個數(shù)，用16位有符號整數(shù)來表示，最大數(shù)值為32767。計數(shù)器輸入端和操作數(shù)設定值輸入：PV為設定值，數(shù)據(jù)類型為INT型。尋址范圍：VW、IW、QW、MW、SW、SMW、LW、AIW、T、C、AC、*VD、*AC、*LD和常數(shù)。一般情況下使用常數(shù)作為計數(shù)器的設定值。S7-200PLC基本指令48指令及其使用指令S7-200PLC基本指令491）CTU(CountUp)：加計數(shù)器首次掃描時，計數(shù)器位為OFF，當前值為0。在計數(shù)脈沖輸入端CU的每個上升沿，計數(shù)器計數(shù)1次，當前值增加一個單位。