S7-200PLC指令教程2013

1、1.1、PLC的基本概念l可编程逻辑控制器PLC(Programmable Logic Controller)的由来： 生产过程中的自动控制设备、自动化生产线，均需要配备电气控制装置。以往的控制系统主要是使用按钮开关、接触器、保护继电器等设备，根据系统控制的要求，用导线连接组成控制系统继电器控制系统。三相笼型异步电动机起、保、停控制电路图接触器联锁正反转控制线路M3L1L2L3U11U11V11W11FU2FU1U12V12W12KM1KM2U13V13W13UVWPEKHKHSB3SB1KM1KM2KM1SB2KM1KM2KM2QF自锁触头互锁触头M3L1L2L3U11U11V11W11FU

2、1U12V12W12KM1KM2U13V13W13UVWPEKHKHSB3SB1KM1KM2KM1SB2KM1KM2KM2短路保护过载保护欠压或失压保护QF步骤：1.合上QF2.正转:按下SB13.反转：按下SB24.停止：按下SB3机械连锁电气连锁FU21.1、PLC的基本概念l传统继电器控制系统的主要缺点：接线复杂；故障率高；可靠性差；设计周期长；体积大，耗能多；触点数量受限制；很难实现复杂控制机床系统控制电路图机床系统控制电路图 S7-200基本指令系统l6.1 位逻辑指令l6.2 堆栈操作指令l6.3 定时器指令l6.4 计数器指令l6.5 比较指令l6.6 算术、逻辑运算指令l6.7

3、 数据处理指令6.1 位逻辑指令lS7-200 PLC的指令格式（1）梯形图l梯形图是PLC最常用的指令格式，由线圈、触点和指令盒组成。（2）语句表l助记符+操作数知识点知识点1：梯形图符号与电气图符号之间的关系：梯形图符号与电气图符号之间的关系电气图符号梯形图符号功能常开触点常闭触点继电器（接触器）线圈（ ）案例案例1：如何用：如何用PLC实现电动机的点动控制？实现电动机的点动控制？QSL1L3L2FU1KMM3SBKMFU2QSL1L3L2FU1KMM3SBKMFU2（1）确定与分配输入输出信号）确定与分配输入输出信号输入输出元器件代号元器件功能输入继电器元器件代号元器件功能输出继电器SB

4、点动按钮I0.0KM控制电机起停Q0.0（2）绘制输入输出接线图）绘制输入输出接线图 QSL1L3L2FU1KMM3SBKMFU2（3）编写）编写PLC梯形图梯形图 （4）等效电路）等效电路 I0.0Q0.0SBKM380VI0.0Q0.0QSL1L3L2FU1KMM3SBKMFU2I0.0Q0.0（ ）（5）将）将PLC梯形图改写成语句表梯形图改写成语句表1 LD I0.02 = Q0.0注：相关指令语句讲解注：相关指令语句讲解 l1、LD、LDN和=指令指令说明：指令说明：n1 1）LDLD初始加载指令，表示常开触点和左侧母线相接。初始加载指令，表示常开触点和左侧母线相接。 操作数可以是操

5、作数可以是I I、Q Q、M M、SMSM、T T、C C、V V、S S。n2 2）LDNLDN初始加载非指令，表示常闭触点和左侧母线相接。初始加载非指令，表示常闭触点和左侧母线相接。n3 3）= =是将运算结果输出到指定继电器，是将运算结果输出到指定继电器，操作数不能是操作数不能是I I。 （5）将）将PLC梯形图改写成语句表梯形图改写成语句表I0.0Q0.0（ ）6.1 位逻辑指令LADSTL功能LD BIT,LDN BIT用于网络段起始的常开/常闭触点A BIT,AN BIT常开/常闭触点串联，逻辑与/与非指令O BIT,ON BIT常开/常闭触点并联，逻辑或/或非指令=BIT线圈输出

6、，逻辑置位指令基本位操作指令格式基本位操作指令格式l该梯形图所代表的功能 （1）用逻辑数学表示：则：I0.01（接通），Q0.01（接通）； I0.10（断开），Q0.11（接通）。1 . 01 . 0, 0 . 00 . 0IQIQ语句表的理解方式：语句表的理解方式：I0.0Q0.0（ ）I0.1Q0.1（ ）LD I0.0= Q0.0LDN I0.1= Q0.1l（2）用时序图来表示该梯形图的功能：n 时序图是用波形来表示输入输出关系的图形。时序图是用波形来表示输入输出关系的图形。n 时序图中时序图中ONON和和OFFOFF是指开关动作，如是指开关动作，如ONON是指继电器接通，是指继电器

7、接通，OFFOFF是指继电器断开，不论其触点是常开还是常闭。是指继电器断开，不论其触点是常开还是常闭。I0.0Q0.0（ ）I0.1Q0.1（ ）案例2：如何PLC控制电动机起动、保持与停止？KML1L3L2FU1KMQSSB1FU2KMM3FRFRSB2传统的继电器控制原理图传统的继电器控制原理图（1）确定与分配输入输出信号）确定与分配输入输出信号输入输出元器件代号元器件功能输入继电器元器件代号元器件功能输出继电器SB1起动按钮I0.0KM控制电机起停Q0.0SB2停止按钮I0.1（2）绘制输入输出接线图）绘制输入输出接线图 KML1L3L2FU1KMQSSB1FU2KMM3FRFRSB2（

8、3）编写）编写PLC梯形图梯形图 （4）等效电路）等效电路 KML1L3L2FU1KMQSSB1FU2KMM3FRFRSB2（5）将）将PLC梯形图改写成语句表梯形图改写成语句表2、A和AN指令 n说明：说明： 1）A与指令，表示将一个常开触点与前面的触点串联。与指令，表示将一个常开触点与前面的触点串联。 2）AN与非指令，表示将一个常闭触点与前面的触点串联。与非指令，表示将一个常闭触点与前面的触点串联。（5）将）将PLC梯形图改写成语句表梯形图改写成语句表（5）将）将PLC梯形图改写成语句表梯形图改写成语句表LD I0.0O Q0.0AN I0.1= Q0.02、A和AN指令的应用LD I0

9、.0A I0.1AN I0.2= Q0.0LD I0.0A I0.1= Q0.0LDN I0.2AN I0.3= Q0.13、O和ON指令 n指令功能：指令功能： 1 1）O或指令，表示将一个常开触点与前面的触点并联。或指令，表示将一个常开触点与前面的触点并联。 2 2）ON或非指令，表示将一个常闭触点与前面的触点并联。或非指令，表示将一个常闭触点与前面的触点并联。n实例说明：实例说明：2 . 01 . 00 . 00 . 0IIIQLD I0.0O I0.1ON I0.2= Q0.0n梯形图功能：梯形图功能： 语句表：语句表：4、ALD指令l功能：块与。l例：LD I0.0O I0.1LD

10、I0.2ON I0.3ALD= Q0.0l例题解释：把I0.0和I0.1当作一个块，把I0.2和I0.3当作一个块，而且每一个指令块的起始指令必须是LD（或LDN）。) 3 . 02 . 0() 1 . 00 . 0(0 . 0IIIIQ5、OLD指令l功能：块或l例1：n编程解释：把编程解释：把I0.0和和I0.1当作一个块，把当作一个块，把I0.2和和I0.3当作一个块，当作一个块，而且每一个指令块的起始指令必须是而且每一个指令块的起始指令必须是LD（或（或LDN）。）。LD I0.0A I0.1LD I0.2AN I0.3OLD= Q0.0l编程实例：LD I0.0A I0.1LD I0

11、.2AN I0.3OLDLDN I0.4A I0.5OLD= Q0.0l课堂练习：A）B）LD I0.0O I0.2AN I0.1LD I0.5AN I0.6OLDLD I0.7A I0.0OLDLD I0.3O I0.4ALD= Q0.0LD I0.0O I0.2AN I0.1LD I0.5AN I0.6OLDO I0.7LD I0.3O I0.4ALD= Q0.0A）B）6、置位（S）和复位（R）指令 l功能：lS置位指令，将指定位开始的n位继电器强制接通并保持。lR复位指令，将指定位开始的n位继电器强制断开并保持。lN操作位数l例： 解释：当解释：当I0.0I0.0接通时，接通时，Q0.

12、0Q0.0和和Q0.1Q0.1接通并保持；当接通并保持；当I0.1I0.1接接通时，通时，Q0.0Q0.0和和Q0.1Q0.1复位。复位。LD I0.0S Q0.0,2LD I0.1R Q0.0,2案例3：用SET、RST指令实现电动机启动运行与停止。（1）确定与分配输入输出信号）确定与分配输入输出信号输入输出元器件代号元器件功能输入继电器元器件代号元器件功能输出继电器SB1起动按钮I0.0KM控制电机起停Q0.0SB2停止按钮I0.1（2）绘制输入输出接线图）绘制输入输出接线图 L1L3L2FU1KMQSFU2M3FR（3）编写）编写PLC程序程序7、边沿触发指令u指令功能说明：lEU上升沿

13、微分指令，当输入触点由断开到接通使该触点控制的继电器或触点，仅导通一个扫描周期。lED下降沿微分指令，当输入触点由接通到断开使该触点控制的继电器或触点，仅导通一个扫描周期。l例： l时序图分析： LD I0.0EU= Q0.0LD I0.1ED= Q0.18、逻辑结果取反指令 l指令功能：将该指令处的运算结果取反。 l例：1 . 00 . 00 . 0QIILD I0.0O I0.1NOT= Q0.0PLC编程相关问题(1)l（1）PLC I/O端点的分配方法 每一个开关输入对应一个确定的输入点，每一个负载对应一个确定的输出点。外部按钮（包括起动和停车）一般用常开触点。l（2）输出继电器的使用

14、方法 输出端不带负载时，控制线圈应使用内部继电器M或其他，不要使用输出继电器Q的线圈。PLC编程相关问题(2) l（3）梯形图程序绘制方法 梯形图程序触点的并联网络多连在左侧母线，线圈位于最右侧。l（4）梯形图网络段结构 梯形图网络段的结构不增加程序长度，软件编译结果可以明确指出错误语句所在的网络段，清晰的网络结构有利于程序的调试，正确的使用网络段，有利于程序的结构化设计，使程序简明易懂。案例4：如何PLC控制电动机连续与点动混合控制？传统的继电器控制原理图传统的继电器控制原理图FU1KMM3FRQL1L3L2主电路主电路FU2SB1KMKMFRSB2SB3控制电路控制电路1.1.分析电气原理

15、图，掌握控制电路的工作原理；分析电气原理图，掌握控制电路的工作原理；l解题方法：如何将电气原理图转化为PLC梯形图5.5.对梯形图进行优化处理。对梯形图进行优化处理。4.4.根据对应关系画出梯形图；根据对应关系画出梯形图；3.3.将电气原理图中的中间继电器（将电气原理图中的中间继电器（KAKA）用内部寄存器）用内部寄存器M M代替；时间继电器（代替；时间继电器（KTKT）用定时器）用定时器T T代替；代替；2.2.确定确定PLCPLC的输入信号和输出负载，并画出的输入信号和输出负载，并画出PLCPLC的外部接线图；的外部接线图；将电气原理图转化为将电气原理图转化为PLCPLC梯形图，需遵循以下

16、几个步骤：梯形图，需遵循以下几个步骤：1. 1. 传统电气控制方式传统电气控制方式PLCPLC程序（梯形图）程序（梯形图） PLCPLC硬件接线图硬件接线图 2. PLC2. PLC控制方式控制方式解题案例解题案例1：（1）确定与分配输入输出信号）确定与分配输入输出信号输入输出元器件代号元器件功能输入继电器元器件代号元器件功能输出继电器SB1起动按钮I0.0KM控制电机起停Q0.0SB2停止按钮I0.1SB3复合按钮I0.2（2）绘制输入输出接线图）绘制输入输出接线图 FU2SB1KMKMFRSB2SB3控制电路控制电路（3）编写）编写PLC梯形图梯形图 FU2SB1KMKMFRSB2SB3控

17、制电路控制电路（4）将）将PLC梯形图改写成语句表梯形图改写成语句表LDN I0.1LD I0.0LDN I0.2A Q0.0OLDO I0.2ALD= Q0.0连接的外部设备功能说明PLC点名称SB1正转按钮I0.0SB2反转按钮I0.1SB3停止按钮I0.2FR过载保护I0.3KM1控制正转Q0.0KM2控制反转Q0.1解题案例：解题案例：相关指令：LPS、LRD、LPP指令l指令功能说明：lLPS推入堆栈指令，将该指令以前的运算结果推入堆栈保存。lLRD读出堆栈指令，从堆栈中读出LPS指令存储的运算结果。lLPP弹出堆栈指令，从堆栈中读出并清除由LPS指令存储的运算结果。LD I0.3A

18、N I0.2LPSLD I0.0O Q0.0ALDAN Q0.1= Q0.0LPPLD I0.1O Q0.1ALDAN Q0.0= Q0.16.2 堆栈指令（LPS、LRD、LPP）的应用l编程实例： LD I0.0LPSA I0.1= Q0.0LRDA I0.2= Q0.1LPPAN I0.3= Q0.2q 该套指令的应用范围该套指令的应用范围：若几条支路上的：若几条支路上的线圈同时受到一个或一组公共触点的控制，线圈同时受到一个或一组公共触点的控制，并且每条支路上的线圈另有一个触点控制，并且每条支路上的线圈另有一个触点控制，则可用该套指令。这种连接方式既不同于触则可用该套指令。这种连接方式既

19、不同于触点与触点的连接，也不同于逻辑块与逻辑块点与触点的连接，也不同于逻辑块与逻辑块的连接。的连接。q 其中其中LRDLRD可以使用零次或多次。可以使用零次或多次。LD I0.0LPSA I0.1A I0.2= Q0.0LPPAN I0.3A I0.4= Q0.1编程练习编程练习LD I0.0ON I0.4LDN I0.1O I0.5ALDA I0.2LD I0.6A I0.7AN I1.0OLDLPSAN I0.3= Q0.0LRDAN I1.1= Q0.1LPPA I1.2= Q0.2公共触点公共触点三地控制三地控制实例练习实例练习1：如何用：如何用PLC实现多地控制实现多地控制FU1KM

20、1M13FR1QL1L3L2KM2M23FR2主电路主电路控制电路控制电路KM2FU2FRSB3FRKM1SB1SB4SB2KM1KM2KM1实例练习2：如何用PLC控制电动机顺序动作？KM2FU1KM1M3FRQSL1L3L2主电路主电路案例案例5：如何用：如何用PLC实现电动机的正反转？实现电动机的正反转？FU2FRSB3SB1KM1KM1KM2KM2SB2SB1SB2KM2KM1控制电路图控制电路图电气控制电气控制与与PLCPLCP28P28图图2.2.42.2.4案例案例6：如何用：如何用PLC实现电动机工作台自动往返控制？实现电动机工作台自动往返控制？电气控制电气控制与与PLCPLC

21、P29P29图图2.2.62.2.66.3 定时器指令l1.工作方式分类通电延时型（TON）断电延时型（TOF）保持型通电延时型（保持型）（TONR）l2. 时基标准分类1ms、10ms、100ms三种类型，不同的时基标准，定时精度、定时范围和定时器的刷新方式不同。（1）定时精度：1ms、10ms、100ms（2）定时范围：定时时间T时基*预置值 时基越大，定时时间越长，但精度越差。定时器工作方式及类型对应表 工作方式分辨率最大定时范围定时器号通电延时（TON）断电延时（TOF）1ms32.767sT32、T9610ms327.67sT33T36T97T100100ms3276.7sT37T6

22、3T101T255记忆型通电延时（TONR）1ms32.767sT0、T6410ms327.67sT1T4T65T68100ms3276.7sT5T31T69T953. 定时器指令格式 TON 通电延时型 注释：注释：IN使能输入端；编程范围使能输入端；编程范围T0-T255；PT是预置值是预置值输入端，最大预置值输入端，最大预置值32767；PT数据类型：数据类型：INT。TONR 保持型通电延时型保持型通电延时型TOF 断电延时型断电延时型4. 工作原理分析 l（1） 通电延时型（TON） 使能端（IN）输入有效时，定时器开始计时，当前值从0开始递增，等于或大于预置值（PT）时，定时器输出

23、状态位置1（输出触点有效），当前值的最大值为32767。 使能端无效（断开）时，定时器复位（当前值清零，输出状态位置0）。LD I0.2TON T33, +300LD T33= Q0.0（2） 断电延时型(TOF) l 使能端（IN）输入有效时，定时器输出状态位置1，当前值复位为0。 使能端（IN）断开时，开始计时，当前值从0递增，当前值达到预置值时，定时器状态位复位置0，并停止计时，当前值保持。 LD I0.0TOF T37, +30LD T37= Q0.0（3） 有记忆通电延时型（TONR） 使能端IN输入有效时，定时器开始计时，当前值递增，当前值大于或等于预置值PT时，输出状态位置1。

24、使能端输入无效时，当前值保持，使能端IN再次接通有效时，在原记忆值的基础上递增计时。 有记忆通电延时型(TONR) 定时器采用复位指令（R）进行复位操作，当复位线圈有效时，定时器当前值清零，输出状态位置0。（3） 有记忆通电延时型（TONR） LD I0.0 TONR T65, +500 LD I0.1R T65, 1 LD T65= Q0.0实例练习实例练习1 1：用：用PLCPLC实现一盏灯点亮实现一盏灯点亮10s10s后另外一盏后另外一盏灯自动点亮。灯自动点亮。实例练习 （1）确定与分配输入输出信号）确定与分配输入输出信号（2）绘制输入输出接线图）绘制输入输出接线图 （略）（略）输入输出

25、输入继电器对应元件输出继电器对应元件I0.0起动按钮Q0.0第一盏灯Q0.1第二盏灯（3）编制梯形图）编制梯形图实例练习实例练习2 2：根据电动机顺序启动、逆序停车的原理，：根据电动机顺序启动、逆序停车的原理，用用PLCPLC实现三盏灯依次点亮，逆序熄灭。实现三盏灯依次点亮，逆序熄灭。（1 1）确定与分配输入输出信号）确定与分配输入输出信号（2 2）绘制输入输出接线图）绘制输入输出接线图 （略）（略）输入输出输入继电器对应元件输出继电器对应元件I0.0起动按钮Q0.0第一盏灯I0.1停止按钮Q0.1第二盏灯Q0.2第三盏灯（3 3）编制梯形图）编制梯形图案例案例9 9：如何用：如何用PLCPL

26、C实现电动机自耦变压器起动控制实现电动机自耦变压器起动控制? ?（1 1）确定与分配输入输出信号）确定与分配输入输出信号输入输出输入继电器对应元件连接的外部设备输出继电器连接的外部设备I0.0停止按钮SB1Q0.0KM1I0.1启动按钮SB2Q0.1KM2I0.2过载保护FRQ0.2HL1Q0.3HL2Q0.4HL3（2 2）绘制输入输出接线图）绘制输入输出接线图（3 3）编制梯形图）编制梯形图主电路主电路L1QSL2KM1L3FRKM4MFU1KM3R2R3KM2R13FU2SB2SB1KM4KM1KM1KM2FRKM4KM2KM3KM3KT1KT2KT3KM3KM4KM1KM2KM3KT1

27、KT2KT3控制电路控制电路案例案例10：如何用：如何用PLC实现转子绕组串电阻启动控制实现转子绕组串电阻启动控制?6.4 计数器指令 l 1.计数器的作用 计数器利用输入脉冲上升沿累计脉冲个数。l 2.S7-200系列PLC计数器工作方式有3种 递增计数（CTU-Counter Up） 增/减计数（CTUD-Counter Up/Down） 递减计数（CTD-Counter Down）3.计数器指令形式 CU增1计数脉冲输入端；CD减1计数脉冲输入端；R复位脉冲输入端；LD减计数器的复位输入端；PV-预置值（INT）最大范围32767。4. 工作原理分析 l（1）增计数指令（CTU） 增计数

28、指令在CU端输入脉冲上升沿，计数器的当前值增1计数。当前值大于或等于预置值（PV）时，计数器状态位置1。当前值累加的最大值为32767。 复位输入（R）有效时，计数器状态位复位（置0），当前计数值清零。 复位信号的优先权大于输入信号。LD I0.0LD I0.1CTU C1, 3LD C1= Q0.0（2）减计数指令（CTD） 复位输入（LD）有效时，计数器把预置值（PV）装入当前值存储器，计数器状态位复位（0）。 CD端每一个输入脉冲上升沿，减计数器的当前值从预置值开始递减计数，当前值等于0时，计数器状态位置位(1），并停止计数。 LD I3.0LD I1.0CTD C50, +3LD C5

29、0= Q0.0（2）减计数指令（CTD） （3）增减计数指令 （CTUD） 增/减计数器CU输入端用于递增计数，CD输入端用于递减计数。指令执行时，CU/CD端计数脉冲的上升沿当前值增1/减1计数。 当前值大于或等于计数器预置值（PV）时或减到0时，计数器状态位置1。 复位输入（R）有效或执行复位指令时，计数器状态位复0位，当前值清零。 （2）增减计数指令 （CTUD） 课堂练习l一个开关控制3盏灯，按1下第1盏灯亮，再按2下第二盏灯亮，再按3下第3盏灯亮，再按1下3盏灯全部熄灭。（1 1）确定与分配输入输出信号）确定与分配输入输出信号（2 2）绘制输入输出接线图）绘制输入输出接线图 （略）（

30、略）输入输出输入继电器对应元件输出继电器对应元件I0.0控制按钮Q0.0第一盏灯Q0.1第二盏灯Q0.2第三盏灯（3 3）编制梯形图）编制梯形图6.5 比较指令 比较指令用于两个操作数按一定条件的比较。操作数可以是整数，也可以是实数。在梯形图中用带参数和运算符的触点表示比较指令，比较条件满足时，触点闭合，否则打开。l比较比较运算符：、 l操作数类型： 字节比较B（Byte）；（无符号整数） 整数比较I（Int）/W（Word）；（有符号整数） 双字比较D（Double Int/ Word）；（有符号整数） 实数比较R（Real）；（有符号双字浮点数） 1. 比较指令格式字节比较整数比较双字整数

31、比较实数比较梯形图装载LDB= IN1, IN2LDW IN1, IN2LDD= IN1, IN2串联AB= IN1, IN2AWIN1, IN2AD = IN1, IN2并联OB= IN1, IN2OW IN1, IN2OD = IN1, IN22. 比较指令程序设计举例 l计数器C0的当前值大于或等于1000时，输出线圈Q0.0通电。 NETWORK 1LDW= C0, +1000= Q0.02. 比较指令程序设计举例l实现如图所示的时序图。6.6 算术、逻辑运算指令 l1.加法/减法运算指令 IN1+IN2=OUT IN1-IN2=OUTl加减指令盒由指令类型，使能端EN，操作数（IN1、IN2）输入端，运算结果输出OUT，逻辑结果输出端ENO等组成。 整数加减法整数加减法 双整数加减法双整数加减法 实数加减法实数加减法 2. 乘除运算运算指令 乘法运算 IN1*IN2OUT 除法运算 IN1/IN2OUT 整数乘除法整数乘除法