位逻辑指令、定时器与计数器指令【专业教育】

1、3-63-7 位逻辑指令、定时器与计数器指令,3 S7-1200 PLC的程序设计基础,陈庆彬 E-mail: ,福州大学电气工程与自动化学院,1,正式稿件,3.6 位逻辑指令,常开触点、常闭触点、取反触点,输出线圈、取反输出线圈,复位、置位,区域置位、区域复位,复位优先锁存器、置位优先锁存器,上升沿检测触点、下降沿检测触点,上升沿检测线圈、下降沿检测线圈,上升沿触发器、下降沿触发器,2,正式稿件,3.6 位逻辑指令3种边沿检测指令的功能,以上升沿检测为例： 在P触点指令中，触点上面的地址的上升沿，该触点接通一个扫描周期，因此P触点用于检测触点上面地址的上升沿，并且直接输出上升沿脉冲。 在P线

2、圈的能流的上升沿，线圈上面的地址在一个扫描周期为1状态，因此P线圈用于检测能流的上升沿，并用线圈上面的地址来输出上升沿脉冲。 P_TRIG指令用于检测能流的上升沿，并且直接输出上升沿脉冲。 如果P_TRIG指令左边只有I1.0触点，可以用I1.0的P触点来代替P_TRIG指令,3,正式稿件,3.7 定时器指令定时器的基本功能 2/2,4,正式稿件,3.7 定时器指令定时器的输入输出参数 1/4,TP、TON 和 TOF 定时器具有相同的输入和输出参数,TONR 定时器具有附加的复位输入参数 R。 可创建自己的“定时器名称”来命名定时器数据块，还可以描述该定时器在过程中的用途,RT 指令可重置指

3、定定时器的定时器数据,5,正式稿件,3.7 定时器指令定时器的输入输出参数 4/4,6,正式稿件,3.7 定时器指令脉冲定时器TP时序图,7,正式稿件,3.7 定时器指令接通延时定时器TON时序图,8,正式稿件,3.7 定时器指令断开延时定时器TOF时序图,9,正式稿件,3.7 定时器指令保持型接通延时定时器TONR时序图,10,正式稿件,3.7 定时器指令举例 1/6,用接通延时定时器设计周期和占空比可调的振荡电路,M2.7只接通一个扫描周期，振荡电路实际上是一个有正反馈的电路，两个定时器的输出Q分别控制对方的输入IN，形成了正反馈。 振荡电路的高、低电平时间分别由两个定时器的PT值确定,1

4、1,正式稿件,3.7 定时器指令举例 2/6,12,正式稿件,3.7 定时器指令举例 3/6,用3种定时器设计卫生间冲水控制电路,13,正式稿件,3.7 定时器指令举例 4/6,14,正式稿件,3.7 定时器指令举例 5/6,两条运输带顺序相连，为避免运送的物料在1号运输带上堆积，按下起动按钮I0.3，1号带开始运行，8s后2号带自动起动。停机的顺序与起动的顺序相反，按了停止按钮I0.2后，先停2号带，8s后停1号带。Q1.1和Q0.6控制两台电动机M1和M2,15,正式稿件,3.7 定时器指令举例 6/6,16,正式稿件,3.7 计数器指令计数器的数据类型,S7-1200有3种计数器：加计数

5、器(CTU)、减计数器(CTD)和加减计数器(CTUD)。它们属于软件计数器，其最大计数速率受到它所在的OB的执行速率的限制。 如果需要速率更高的计数器，可以使用CPU内置的高速计数器。 调用计数器指令时，需要生成保存计数器数据的背景数据块。 CU和CD分别是加计数输入和减计数输入，在CU或CD由0变为1是，实际计数值CV加1或减1。 复位输入R为1时，计数器被复位，CV被清0，计数器的输入Q变为0,17,正式稿件,3.7 计数器指令计数器的输入输出 参数,18,正式稿件,3.7 计数器指令加计数器,CTU： 参数 CU 的值从 0 变为 1 时，CTU 使计数值加 1。如果参数 CV(当前计

6、数值)的值大于或等于参数 PV (预设计数值)的值，则计数器输出参数 Q = 1。如果复位参数 R 的值从 0 变为 1，则当前计数值复位为 0,PV = 3,19,正式稿件,3.7 计数器指令减计数器,CTD： 参数 CD 的值从 0 变为 1 时，CTD 使计数值减 1。如果参数 CV (当前计数值)的值等于或小于 0，则计数器输出参数 Q = 1。如果参数 LOAD 的值从 0 变为 1，则参数PV (预设值)的值将作为新的 CV (当前计数值)装载到计数器,PV = 3,20,正式稿件,3.7 计数器指令加减计数器 1/2,CTUD： 加计数 (CU, Count Up) 或减计数 (

7、CD, Count Down) 输入的值从 0 跳变为 1时，CTUD 会使计数值加 1 或减 1。 如果参数 CV（当前计数值）的值大于或等于参数PV（预设值）的值，则计数器输出参数 QU = 1。如果参数 CV 的值小于或等于零，则计数器输出参数 QD = 1。 如果参数 LOAD 的值从 0 变为 1，则参数 PV（预设值）的值将 作为新的 CV（当前计数值）装载到计数器。 如果复位参数 R 的值从 0 变为 1，则当前计数值复位为 0,21,正式稿件,3.7 计数器指令加减计数器 2/2,PV = 4,22,正式稿件,3-4 下载用户程序,3 S7-1200 PLC的程序设计基础,23

8、,正式稿件,3.4 下载用户程序,通过CPU与运行STEP 7 Basic的计算机的以太网通信，可以执行项目的下载、上传、监控和故障诊断等任务。 一对一的通信不需要交换机，两台以上的设备通信则需要交换机。CPU可以使用直通的或交叉的以太网电缆进线通信,24,正式稿件,3.4 下载用户程序设置计算机网卡的IP地址,计算机也CPU的子网地址一般采用默认的192.168.0.2，第4个字节是子网内设备的地址。 子网掩码一般采用默认的255.255.255.0,25,正式稿件,3.4 下载用户程序组态CPU的PROFINET接口,设置的地址在下载后才起作用,26,正式稿件,3.4 下载用户程序下载项目

9、到新出厂的CPU 1/4,选择计算机中使用的网卡,选中该选项,计算机与CPU无连接,27,正式稿件,CPU在线,网络中的CPU 原IP,CPU上的LED会闪烁,3.4 下载用户程序下载项目到新出厂的CPU 2/4,组态的 新IP,28,正式稿件,3.4 下载用户程序下载项目到新出厂的CPU 3/4,29,正式稿件,3.4 下载用户程序下载项目到新出厂的CPU 4/4,新IP,30,正式稿件,3.4 下载用户程序利用快捷菜单下载 1/2,31,正式稿件,3.4 下载用户程序利用快捷菜单下载 2/2,32,正式稿件,3.4 下载用户程序上载程序块,将下面在线的“程序块”文件夹拖放到上面离线的“程序

10、块”文件夹,33,正式稿件,3.4 下载用户程序上传硬件配置,将CPU连接到编程设备，创建一个新的项目； 添加一个新设备，但要选择“非特定的CPU 1200”，而不是选择特定的CPU； 执行菜单命令“在线”“硬件检测”，打开“PLC-1的硬件检测”对话框。选中“目标子网中的可访问设备”列表中的PLC-1，点击“上载”，上传CPU和所有模块的组态信息。在设备视图中可以看到上传的模块，如果已经为CPU分配了IP，将会上传该IP地址，但是不会上传其他设备（例如模拟量I/O的属性）。必须在设备视图中手动组态CPU和各模块的配置,34,正式稿件,3-5 用STEP 7 Basic 调试程序,3 S7-1

11、200 PLC的程序设计基础,35,正式稿件,3.5 调试程序,有两种调试用户程序的方法：程序状态监视与监视表。 程序状态可以监视程序的运行，显示程序中操作数的值和网络的逻辑运算结果，查找到用户程序的逻辑错误，还可以修改某些变量的值； 使用监视表可以监视、修改和强制用户程序或CPU内的各个变量，可以在不同的情况下向某些变量写入需要的数值来测试程序或硬件。例如为了检查接线，可以在CPU处于STOP模式时给物理输出点指定固定的值,36,正式稿件,3.5 调试程序程序状态监视 1/2,与PLC建立好在线连接后，打开需要监视的代码块，点击工件栏上的 ，启动程序状态监视。 启动程序状态监控后，梯形图用绿

12、色实线来表示状态满足，用蓝色虚线表示状态不满足，用灰色实现表示状态未知,37,正式稿件,3.5 调试程序程序状态监视 2/2,用鼠标右键点击程序状态中的某个变量，执行出现的“修改”“修改为1”或“修改为0”。 不能修改连接外部硬件输入电路的I的值,38,正式稿件,3.5 调试程序监视表,使用程序状态功能，可以在程序编辑器中形象直观地监视梯形图程序的执行情况，触点和线圈的情况一目了然。但是程序状态监控功能只能在屏幕上显示一小块程序，调试较大的程序时，往往不能同时看到与某一程序功能有关的全部变量的状态。 监视表(Watch Table)可以有效地解决上述问题。使用监视表可以在工作区同时监视、修改和

13、强制用户感兴趣的全部变量。一个项目可以生产多个监视表，以满足不同的调试要求。 监视表可以赋值或显示的变量包括I、Q、I_:P、 I_:P、M和数据库DB内的存储单元,39,正式稿件,3.5 调试程序监视表功能,监视变量：显示用户程序或CPU中变量的当前值； 修改变量：将固定值赋给用户程序或CPU中的变量，这一功能可能会影响到程序运行结果； 对物理输出赋值：允许在停机状态下将固定值赋给CPU的每一个物理输出点，可用于硬件调试时检查接线； 强制变量：给物理输入点/物理输出点赋一个固定值，用户程序的执行不会影响被强制的变量； 可以选择在扫描循环周期开始、结束或切换到STOP模式时读写变量的值,40,

14、正式稿件,3.5 调试程序用监视表监视变量,与CPU建立在线连接后，点击工具栏上的 按钮，启动“监视全部”功能，将在“监视值”列连续显示变量的动态实际值。 再次点击该按钮，将关闭监视功能。 点击工具栏上的 按钮，可以对所选变量的数值作一次立即更新，该功能主要用于STOP模式下的监视和修改,41,正式稿件,3.5 调试程序用监视表修改变量 1/2,监视全部,立即一次性监视所有值,立即修改,使用触发器修改,42,正式稿件,3.5 调试程序用监视表修改变量 2/2,RUN模式修改变量时，各变量同时又受到用户程序的控制。 假设用户程序运行的结果使Q0.0的线圈断电，用监视表不可能将Q0.0修改和保持为

15、1状态。在RUN模式不能改变I区分配给硬件的数字量输入点的状态，因为它们的状态取决于外部输入电路的通/断状态,43,正式稿件,3.5 调试程序用监视表在STOP模式下改变物理输出的状态,在调试设备时，利用在STOP模式改变物理输出的状态，检查输出点连接的过程设备的接线是否正确,如果有输入点或输出点被强制，则不能使用这一功能。为了在STOP模式下允许物理输出，应取消强制功能,切换到扩展模式,启用外围设备输出,44,正式稿件,3.5 调试程序定义监视表的触发器,触发器用来设置在扫描循环的哪一点来监视或修改选中的变量，可以选择在扫描循环开始、扫描循环结束或从RUN模式切换到STOP模式时监视或修改某

16、个变量,45,正式稿件,3.5 调试程序用监视表强制变量 1/4,可以用监视表给用户程序中的单个变量指定固定的值，称为强制(Force)。 S7-1200 PLC只能强制物理I/O点，例如I0.0:P，I0.0:P 。在测试用户程序时，可以通过强制I/O点来模拟物理条件，例如用来模拟输入信号的变化。 在执行用户之前，强制值被用于输入过程映像，在处理程序时，使用的是输入点的强制值。在写物理输出点时，强制值被送给输出过程映像，输出值被强制覆盖。 变量被强制的值不会因为用户程序的执行而改变。被强制的变量只能读取，不能用写访问来改变其强制值。 输入输出点被强制后，即使变成软件关闭，或编程计算机与CPU

17、的在线连接端口，或CPU断电，强制值都被保存在CPU中，直到在线时用编程软件停止强制功能,46,正式稿件,3.5 调试程序用监视表强制变量 2/4,1)在监视表中输入物理输入点I0.0:P和物理输出点I0.0:P,2)将CPU切换到RUN模式,3)点击工具栏上的 按钮，启动监视功能,4)点击工具栏上的 按钮，监视表出现标有“F”的强制列,5)在I0.0:P的“值”列输入1，点击其他地方，1变为TRUE,47,正式稿件,3.5 调试程序用监视表强制变量 3/4,6)用F列的复选框选中该变量，点击工件栏上的 按钮，启动激活了强制功能的强制,I0.0被强制为1时，CPU上对应的发光二极管不会亮，但被强制的值在程序中起作用，强制Q0.0:P，CPU上Q0.0对应