電氣控制與可編程序控制器課件(PLC課件)第5章

S7-200PLC指令系統(tǒng)第五章第一節(jié)S7-200PLC編程的基本概念編程語言數(shù)據(jù)類型存儲器區(qū)域用戶程序結(jié)構(gòu)一、編程語言梯形圖(LAD)：是與電氣控制電路圖相呼應(yīng)的圖形語言。梯形圖信號流向清楚、簡單、直觀、易懂，很適合電氣工程人員使用。通常作為第一用戶語言。功能塊圖(FBD)：類似于普通邏輯功能圖，它沿用了半導體邏輯電路的邏輯框圖的表達方式。一般用一種功能方塊表示一種特定的功能，框圖內(nèi)的符號表達了該功能塊圖的功能。語句表(STL)：類似于計算機的匯編語言，用助記符來表達PLC的各種控制功能。可以使用簡易編程器編程，一般與梯形圖配合使用。梯形圖程序、功能塊圖程序和語句表程序可以有條件的方便地轉(zhuǎn)換。數(shù)據(jù)類型基本數(shù)據(jù)類型：布爾型(BOOL)，字節(jié)型(BYTE)，無符號整數(shù)(WORD)，有符號整數(shù)(INT)，無符號雙字整數(shù)(DWORD)，有符號雙字整數(shù)(DINT)，實數(shù)型(REAL)數(shù)據(jù)長度與范圍：

BWD

長度81632

范圍0～FF0~FFFF0~FFFFFFFF存儲器區(qū)域程序區(qū)：用于存放用戶程序，存儲器為EEPROM系統(tǒng)區(qū)：用于存放PLC配置結(jié)構(gòu)的參數(shù)，如主機及擴展模塊的I/O配置和編址、設(shè)置保護口令、軟件濾波功能等。存儲器為EEPROM數(shù)據(jù)區(qū)：是CPU提供的存儲器的特定區(qū)域，是用戶程序執(zhí)行過程中的內(nèi)部工作區(qū)域。數(shù)據(jù)區(qū)使CPU的運行更快、更有效。存儲器為RAM和EEPROM數(shù)據(jù)區(qū)存儲器的地址表示格式：位：存儲器區(qū)域標識符、字節(jié)地址和位號。如I5.4字節(jié)、字、雙字：存儲器區(qū)域標識符、數(shù)據(jù)長度和字節(jié)、字或雙字的起始地址。如VB100其他：區(qū)域標識符和元件號。如T24數(shù)據(jù)區(qū)存儲器區(qū)域：輸入/輸出映象寄存器(I/Q)

內(nèi)部標志位存儲器(M)

變量存儲器(V)

局部存儲器(L)

順序控制繼電器存儲器(S)

特殊標志位存儲器(SM)

定時器存儲器(T)

計數(shù)器存儲器(C)

模擬量輸入/輸出映象寄存器(AI/AQ)

累加器(AC)

高速計數(shù)器(HC)尋址方式

指令中如何提供操作數(shù)或操作數(shù)地址，稱為尋址方式。立即尋址：指令直接給出操作數(shù)，操作數(shù)緊跟著操作碼，在取出指令的同時也就取出了操作數(shù)。常用來提供常數(shù)、設(shè)初值等。＋R0.5,AC0;TONT37,5直接尋址：指令直接給出操作數(shù)的地址的尋址方式。

AQ5.5；MOVWAC0,AQW2間接尋址：指令給出了存放操作數(shù)地址的存儲單元的地址的尋址方式。不可對位值或模擬量進行間接尋址。只能用V,L或AC作為指針。

建立指針；使用指針來存取數(shù)據(jù)；修改指針

MOVD&VB200,AC1MOVW*AC1,AC0INCDAC1INCDAC1MOVW*AC1,AC0用戶程序的結(jié)構(gòu)主程序：用戶程序的主體，CPU在每個掃描周期都要執(zhí)行一次主程序指令。子程序(可選)：只有當主程序調(diào)用時才能執(zhí)行。合理使用子程序可以優(yōu)化程序結(jié)構(gòu)，減少掃描時間。中斷程序(可選)：只有當中斷事件發(fā)生時才能執(zhí)行。中斷程序可能在掃描周期的任意點執(zhí)行。第二節(jié)S7-200PLC的基本指令基本邏輯指令立即I/O指令取非觸點指令，正/負跳變觸點指令定時器和計數(shù)器指令順序控制繼電器指令移位寄存器指令指令分類——按形式分2.功能塊1.繼電器觸點線圈——()Enable輸入?yún)?shù)IN1IN2N輸出參數(shù)OUT功能數(shù)據(jù)類型地址條件長度EN指令分類——按功能分1。位操作功能2。定時器/計數(shù)器3。算術(shù)運算功能4。關(guān)系運算功能5。數(shù)據(jù)傳送功能6。轉(zhuǎn)換功能7。控制功能一、基本邏輯指令邏輯關(guān)系梯形圖助記符I0.0I0.1LD I0.0A I0.1= Q0.0LD I0.0O I0.1= Q0.0LDN

I0.1= Q0.0與或非ANDORNOT當I0.0與I0.1

都“ON”時，則輸出Q0.0

“ON”(1)。當I0.0

或I0.1

“ON”時,則輸出Y0

“ON”(1)當I0.1

“OFF”時則輸出Q0.0

“ON”(1)Q0.0I0.0I0.1Q0.0Q0.0I0.1I0.0**I0.1Q0.0注意：與、或、非運算均是對從該指令前面的ST

指令到該指令的前一個指令處的結(jié)果進行運算。AX2是與圖中A點處的結(jié)果（即X0與X1的結(jié)果）相或，而不是與X1相或。X0X2X1LD X0A X1O X2= Y0例：Y0邏輯關(guān)系梯形圖助記符LD X0O X1LD X2O X3ALD= Y0LD X0A X1LD X2ANX3OLD= Y0當“X0

或X1”與“X2

或X3”

都“ON”時，則輸出Y0

“ON”。區(qū)塊與ALD（AndStack）區(qū)塊或OLD（OrStack）當“X0

與X1”或“X2

與X3非”

“ON”時，則輸出Y0

“ON”。X0X1X2X3Y0X0X2X1X3Y0例1：直接啟動停車控制繼電器控制電路圖I/O分配：I0.0：停車I0.1：啟動Q0.1：KM語句表LDI0.1OQ0.1AI0.0=Q0.1梯形圖：Q0.1I0.0Q0.1I0.1I/O分配決定PLC的端子接線圖PLC的端子接線方式又決定程序編制I/O分配：I0.0：停車I0.1：啟動Q0.1：KMQ0.1I0.0Q0.1I0.1置位、復(fù)位指令語句表LDI0.0SQ0.1,1LDI0.1RQ0.1,1二、立即I/O指令—立即輸入直接讀取物理輸入點的值，輸入映象寄存器內(nèi)容不更新。指令操作數(shù)僅限于輸入物理點的值。立即輸出執(zhí)行立即輸出指令時，則將結(jié)果同時立即復(fù)制到物理輸出點和相應(yīng)的輸出映象寄存器立即置位和復(fù)位指令須指出：立即I/O指令是直接訪問物理輸入輸出點的，比一般指令訪問輸入輸出映象寄存器占用CPU時間要長，因而不能盲目地使用立即指令，否則，會加長掃描周期時間，反而對系統(tǒng)造成不利影響?？詹僮髡冐撎兡芰鞯竭_取非觸點時，能流就停止；能流未到達取非觸點時，能流就通過。檢測到每一次正跳變（信號后，讓能流通過一個掃描周期的時間

檢測到每一次負跳變信號后，讓能流通過一個掃描周期的時間

取非輸入映象寄存器I0.0輸出映象寄存器Q0.0輸出映象寄存器Q0.1輸出映象寄存器Q0.2一個周期一個周期空操作指令（NOPN）不影響程序的執(zhí)行。操作數(shù)N是常數(shù)0~255三、取非觸點指令，正/負跳變觸點指令I(lǐng)0.0()NOTI0.0()NI0.0()PQ0.0Q0.2Q0.1編程中應(yīng)注意的幾個問題X0Y0X1Y0X1Y0X0Y0一、用電路變換簡化程序(減少指令的條數(shù)）二、邏輯關(guān)系應(yīng)盡量清楚(避免左輕右重)X3X2X5X4X6X8X7Y0X9X3X2X5X4X6X8X7Y0X9X5X6X2X2LDX2ANX3AX4LDX2AX5ANX6A

X7OLDLDX2AX5ANX6AX8ANX9OLD=Y0三、避免出現(xiàn)無法編程的梯形圖X5X1X3X2Y1X4Y2LDX3AX5OX1AX2=Y1LDX1AX5OX3AX4=Y2X1X3X2Y1X5X3X1X4Y2X5四、輸入接點的處理電氣圖中的輸入接點與實際使用的輸入接點是完全一致的。但如果照原樣移入梯形圖，有時預(yù)想的動作不能實現(xiàn)。KMSB1KMSB2KMSB1KMSB2SB2SB1KMKM(a)圖(a)直接轉(zhuǎn)化成圖(b)，則當SB2動作時，線圈不能得電。當PLC掃描到SB1時，由于它對應(yīng)的基本存儲單元存放的是從常閉接點SB1取入的狀態(tài)1，讀取其反為0，意味著這個接點不通，線圈不能得電。強調(diào)：PLC采樣輸入接點時，不管實際接點是常開還是常閉，而僅僅是讀取其狀態(tài)(通1，斷0)加以存儲，當程序執(zhí)行時，常開則直接讀存儲值，常閉則讀存儲值的反。(b)(c)所以，由電氣原理圖轉(zhuǎn)化為梯形圖時，實際輸入接點與相應(yīng)的梯形圖中的接點按下表處理。實際輸入接點的形式電氣圖中觸點的形式梯形圖中應(yīng)使用的接點2.定時器及定時器指令輸入接點設(shè)定值:1~32767定時器號碼（0～255）INPTT37TON定時器分辨率（時基）有三種：1ms、10ms、100ms。定時器的分辨率由定時器號決定定時器的實際設(shè)定時間T=設(shè)定值PT×分辨率TON：接通延時定時器

TOF：斷開延時定時器

TONR：有記憶接通延時定時器類型TS=120*0.1=12S延時接通定時器TON其工作波形圖如下：I0.1Q0.1計時值設(shè)定值TS設(shè)定值使能輸入TONPTINT38T38TONPTINI0.1120()T38Q0.1延時斷開定時器TOF其工作波形圖如下：I0.1Q0.1計時值設(shè)定值TS設(shè)定值使能輸入TOFPTINT38TOFPTINI0.1120T38()T38Q0.1TS=120*0.1=12S保持型定時器TONR其工作波形圖如下：輸入端Q0.1當前值設(shè)定值TSTS=120*10msT4M0.1輸入端設(shè)定值TONRPTINTONRPTINI0.1120T4()T4Q0.1()T4R1M0.1最大值32767120①

1ms分辯率定時器每隔1ms刷新一次，刷新定時器位和定時器當前值，在一個掃描周期中要刷新多次，而不和掃描周期同步。②

10ms分辯率定時器10ms分辯率定時器啟動后，定時器對10ms時間間隔進行計時。程序執(zhí)行時，在每次掃描周期的開始對10ms定時器刷新，在一個掃描周期內(nèi)定時器位和定時器當前值保持不變。③100ms分辨率定時器

100ms定時器啟動后，定時器對100ms時間間隔進行計時。只有在定時器指令執(zhí)行時，100ms定時器的當前值才被刷新。自復(fù)位式的定時器T33T33T33錯誤正確2.計數(shù)器指令定時器是對PLC內(nèi)部的時鐘脈沖進行計數(shù)，而計數(shù)器是對外部的或由程序產(chǎn)生的計數(shù)脈沖進行計數(shù)。當前值：計數(shù)器累計計數(shù)的當前值（16位有符號整數(shù)），它存放在計數(shù)器的16位（bit）當前值寄存器中。

每個計數(shù)器只有一個16位的當前值寄存器地址。在一個程序中，同一計數(shù)器號不要重復(fù)使用，更不可分配給幾個不同類型的計數(shù)器。

增計數(shù)器設(shè)定值:-32768~32767CUPVC20CTUR復(fù)位計脈沖數(shù)增/減計數(shù)器增計數(shù)減計數(shù)復(fù)位C(0~255)I1.0I1.1I1.2當前值輸出端當前值C(0~255)-32767~32767減計數(shù)器CDPVC(0~255)CTDLD復(fù)位，裝設(shè)定值計脈沖數(shù)I1.3I1.4當前值輸出21計數(shù)器當前值等于0時，停止計數(shù)，同時計數(shù)器位被置位“1”設(shè)定值例5.計數(shù)器應(yīng)用舉例：產(chǎn)品數(shù)量檢測產(chǎn)品通過檢測器PH機械手KM1KM2傳送帶電機PLC的I/O分配：I0.0—傳送帶停機按鈕I0.1—傳送帶起動按鈕I0.2—產(chǎn)品通過檢測器PHQ0.0—傳送帶電機KM1Q0.1—機械手KM2T37—定時器,定時2秒C20—計數(shù)器，初始值24（每24個產(chǎn)品機械手動作1次）機械手動作后，延時2秒，將機械手電磁鐵切斷，同時將C20復(fù)位。C20復(fù)位后，KM2和T37也復(fù)位

電機起動后，正跳變產(chǎn)生寬度為一個掃描周期的正脈沖，使C20和T37復(fù)位起、停傳送帶電機計數(shù)器應(yīng)用舉例：產(chǎn)品數(shù)量檢測Q0.0Q0.0I0.224C20T3720C20Q0.1每檢測到一個產(chǎn)品，I0.2產(chǎn)生一個正脈沖，使C20計一個數(shù)

C20每計24個數(shù)，機械手動作一次機械手動作后，延時2秒，將機械手電磁鐵切斷，同時將C20復(fù)位。C20

復(fù)位后，Q0.1和T37也復(fù)位

()I0.0I0.1C20CUPVCTUR()INPTTONT37T37PQ0.0順序控制繼電器指令(SCR)SCR指令包括：LSCR(開始),SCRT(轉(zhuǎn)換),SCRE(結(jié)束)指令在使用順序控制指令時應(yīng)注意：（1）步進控制指令SCR只對狀態(tài)元件S有效。為了保證程序的可靠運行，驅(qū)動狀態(tài)元件S的信號應(yīng)采用短脈沖。（2）當輸出需要保持時，可使用S/R指令。（3）不能把同一編號的狀態(tài)元件用在不同的程序中，例如，如果在主程序中使用S0.1，則不能在子程序中再使用。（4）在SCR段中不能使用JMP和LBL指令。即不允許跳入或跳出SCR段，也不允許在SCR段內(nèi)跳轉(zhuǎn)。不能在SCR段中使用FOR、NEXT和END指令。移位寄存器指令ENOI0.1PENDATAS_BITNSHRBI0.2V10.04ENOLD

I0.1EUSHRB

I0.2,V10.0,4I0.20770100111100溢出位移位前移位一次后VB10.0VB10.0I0.1I0.2正跳變S_BIT第三節(jié)S7-200PLC的功能指令傳送指令數(shù)學運算指令轉(zhuǎn)換指令一、傳送指令—數(shù)據(jù)傳送指令MOV-BENINOUTENOMOV-WENINOUTENOMOV-DWENINOUTENOMOV-RENINOUTENOMOVBIN,OUTMOVWIN,OUTMOVDWIN,OUTMOVRIN,OUT例：若I0.1=1，則將VW100的數(shù)據(jù)傳送到AC0MOVWVW100,AC0I0.1MOV-WENINOUTENOVW100AC0VW1001046MSBLSB1046AC0MSBLSBVD10說明：操作數(shù)前加*號表示該操作數(shù)為地址指針數(shù)據(jù)塊傳送指令數(shù)據(jù)塊傳送指令把從輸入（IN）指定地址開始的N個連續(xù)字節(jié)、字、雙字的內(nèi)容傳送到從輸出（OUT）指定地址開始的N個連續(xù)字節(jié)、字、雙字的存儲單元中去。

BMBIN,OUT,NBMWIN,OUT,NBMDIN,OUT,NBLKMOV-DWENINOUTENONBLKMOV-WENINOUTENONBLKMOV-BENINOUTENON傳送字節(jié)立即讀、寫指令傳送字節(jié)立即寫（BIW）指令，將從輸入端（IN）指定字節(jié)地址的內(nèi)容寫入輸出端（OUT）指定字節(jié)地址的物理輸出點（QB）。傳送字節(jié)立即讀（BIR）指令，讀取輸入端（IN）指定字節(jié)地址的物理輸入點（IB）的值，并寫入輸出端（OUT）指定字節(jié)地址的存儲單元中。傳送字節(jié)立即讀傳送字節(jié)立即寫MOV-BIRENINOUTENOBIWIN,OUTMOV-BIWENINOUTENOBIRIN,OUT二、數(shù)學運算指令+IIN1,OUT+DIN1,OUT+RIN1,OUTADD-IENIN1OUTENOIN2ADD-DIENIN1OUTENOIN2ADD-RENIN1OUTENOIN2-IIN2,OUT-DIN2,OUT-RIN2,OUTSUB-IENIN1OUTENOIN2SUB-DIENIN1OUTENOIN2SUB-RENIN1OUTENOIN22.減法指令1.加法指令加法操作時，操作數(shù)IN2與OUT公用一個地址單元，IN1+OUT=OUT減法操作時，操作數(shù)IN1與OUT公用一個地址單元，OUT-IN2=OUT整數(shù)加法、減法、乘法、除法雙整數(shù)加法、減法、乘法、除法整數(shù)完全乘法、除法實數(shù)加法、減法、乘法、除法3.乘法指令*IIN1,OUT*DIN1,OUT*RIN1,OUTMUL-IENIN1OUTENOIN2MUL-DIENIN1OUTENOIN2MUL-RENIN1OUTENOIN2MULIN1,OUTMULENIN1OUTENOIN24.除法指令/IIN2,OUT/DIN2,OUT/RIN2,OUTDIV-IENIN1OUTENOIN2DIV-DIENIN1OUTENOIN2DIV-RENIN1OUTENOIN2DIVIN2,OUTDIVENIN1OUTENOIN2整數(shù)完全除法指令，把輸入端（IN）指定的兩個16位整數(shù)相除，產(chǎn)生一個32位結(jié)果，并送到輸出端（OUT）指定的存儲單元中去。其中高16位是余數(shù)，低16位是商。注意：當IN1,IN2和OUT操作數(shù)的地址不同時，在STL指令中，首先用數(shù)據(jù)傳送指令將IN1中的數(shù)值送入OUT，然后再執(zhí)行數(shù)學運算。如：

LDI0.1MOVWVW100,AC0+IVW10,AC0LDI0.1MULVW100,VD10I0.1ADD-IENIN1IN2OUTENOVW100VW10AC0I0.1