S应用教程廖常初PPT课件

1、3.1.2 STEP 7中的编程语言1梯形图(LAD)：直观易懂，适合于数字量逻辑控制。2. 语句表(STL)：功能比梯形图强，类似于51系列单片机的汇编语言。3功能块图(FBD)：国内很少使用。以上是3种基本编程语言，可以相互转换。4顺序功能图(S7 Graph)，适应于顺序控制过程。5结构化控制语言(SCL)：适合于复杂的计算，或管理大量的数据等。以上对应于IEC 6113-3的5种编程语言。6S7 HiGraph：用状态图（state graphs）描述异步、非顺序过程。7S7 CFC：连续功能图，适于连续过程控制的编程。第1页/共34页第2页/共34页3.2 S7-300/400 CP

2、U的存储区3.2.1 数制 1二进制数二进制数的1位（bit）只能取0和1这两个不同的值，用来表示开关量的两种不同的状态。ON/OFF，TURE/FALSE。二进制常数：2#1111_0110_1001_0001。2十六进制数十六进制的16个数字：09和AF，每个占二进制数的4位，W#16#23AF。3BCD码BCD码用4位二进制数表示一位十进制数，各位之间逢十进一。最高4位用来表示符号，16 位BCD码的范围：999999。十进制数123对应的BCD码为W#16#123，或2#0000 0001 0010 0011。因为运算规则是逢16进1，十六进制数W#16#123对应的十进制数为W#16

3、#123116221613291。第3页/共34页3.2.2 基本数据类型1位（bit）：BOOL型，例如I3.2，2#0，TRUE。2字节（Byte）：例如QB0，B#16#3A。3字(Word)：16位无符号数，例如W#16#13AF。4双字（DWord）：32位无符号数。例如DW#16#35AF023C。5整数（INT，Integer）：16位有符号数，补码，最高位为符号位。632位整数（DINT，Double Integer）有符号数，补码。最高位为符号位。图3-5 位数据的存放 01234567IB1IB2IB3IB4IB5IB0LSBMSB 第4页/共34页732位浮点数浮点数又称

4、实数（REAL），可表示为1.m 2E ，指数E是有符号数。ANSI/IEEE标准浮点数1.m 2e，e = E +127（1e254，8位正整数）。STEP 7中用小数表示浮点数。ANSI/IEEE 标准浮点数占用一个双字（32位）。因为规定尾数的整数部分总是为1，只保留尾数的小数部分m（第022位）。浮点数的表示范围为1.175495 10 -38 3.402 823 1038。L#为32位双整数常数，例如L# +5。P#为地址指针常数，例如P#M2.0是M2.0的地址。S5T#是16位S5时间常数，格式为S5T# aD_bH_cM_dS_eMS。取值范围为S5T#0S9990S。T#为3

5、2位IEC时间常数。只能用于语句表。C#为计数器常数（BCD码），例如C#250。8位ASCII字符用单引号表示，例如ABC。IEC日期常数：例如D#2004-1-15。TOD#是32位实时时间（Time of day）常数，例如TOD#23:50:45.300。第5页/共34页3.2.3 系统存储器1过程映像输入/输出（I/Q），批量输入、批量输出。2内部存储器标志位（M）存储器区3定时器（T）存储器区：时间值可以用二进制或BCD码方式读取。4计数器（C）存储器区：计数值可以用二进制或BCD码方式读取。5共享数据块（DB）与背景数据块（DI）DB为共享数据块，DB2. DBX2.3、DBB5

6、、DBW10和DBD12。DI为背景数据块，DIX3.5、DIB2、DIW4和DID6。6外设I/O区（PI/PO）外设输入（PI）和外设输出（PQ）区直接访问本地的和分布式输入模块和输出模块。不能以位为单位访问。I、Q、M、DB均可以按位、字节、字和双字来存取，例如I0.0、IB0、IW0和ID0。3.2.4 CPU中的寄存器1累加器（ACCUx）S7-300有两个32位累加器（ACCU1和ACCU2），S7-400有4个累加器（ACCU1ACCU4）。字节和字放在累加器的低端（右对齐）。2状态字寄存器（16位）FCRLOSTAOROVOSCC0CC1BR未用012345678915 第6页

7、/共34页首次检测位一般不用。RLO：逻辑运算结果。状态位STA与位逻辑指令中的位的状态相同。OR位暂存逻辑“与”的操作结果，以便进行后面的逻辑“或”运算。溢出位OV：算术运算或比较指令执行时出现错误，OV被置1。溢出状态保持位OS：用于保存OV位。条件码 1（CC1）和条件码0（CC0）：用于表示算术运算或逻辑运算的结果与0的大小关系、比较指令的执行结果或移位指令的移出位状态。二进制结果位BR：对应于梯形图中的ENO输出的能流。如果功能被正确执行，BR位与ENO均为 1；执行出错时BR位为 0。3数据块寄存器：DB和DI寄存器分别用来保存打开的共享数据块和背景数据块的编号。 第7页/共34页

8、3.3 位逻辑指令位逻辑指令用于二进制数的逻辑运算，位逻辑运算的结果简称为RLO。3.3.1 触点指令1. 触点与线圈A（And，与）指令：串联的常开触点。O (Or，或)指令：并联的常开触点。AN (And Not，与非)指令：串联的常闭触点。ON (Or Not，或非)指令：并联的常闭触点。赋值（输出）指令“=”将RLO写入地址位，与线圈相对应。运算优先级：先“与”后“或”。I0.0I0.1I0.2I0.3Q4.3I3.4Q4.6 Q4.3I0.3*I0.2)I0.1*I0.0(A(A I 0.0AN I 0.1O I 0.2)A I 0.3= L 20.0A L 20.0= Q 4.3A

9、 L 20.0AN I 3.4= Q 4.6 Q4.3M9.1I0.2*I0.53M0.*I0.0第8页/共34页4中线输出指令 A I0.0AN I0.1= M0.1A M0.1A I0.3= Q4.3第9页/共34页POS与NEG相当于一个触点，检测方框上面的元件的边沿。M0.0为边沿存储位，用于保持上一扫描周期的状态。【例3-1】设计故障信息显示电路，故障信号I0.0为1时Q4.0控制的指示灯以1Hz的频率闪烁。操作人员按复位按钮I0.1后，如果故障已经消失，指示灯熄灭。如果没有消失，指示灯转为常亮，直至故障消失。第10页/共34页SET与CLR（Clear）指令将RLO置位或复位，紧接

10、在它们后面的赋值语句中的地址将变为1状态或0状态。SET/将RLO置位= M0.2/M0.2的线圈“通电”CLR/将RLO复位= Q4.7/Q4.7的线圈“断电”3.4 定时器与计数器指令3.4.1 定时器指令 时间基准代码为00、01、10和11时，对应10ms、100ms、1s和10s。可以按下列的形式将时间预置值装入累加器的低位字：(1) 直接装入上图格式的十六进制数。(2) S5T#aH bM cS dMS，S5T#18S，S5T#1800S。第11页/共34页3脉冲定时器脉冲定时器相当于上升沿触发的单稳态电路。定时期间当前值不断减1。每种定时器有两种表示方式。设置输入端S：在其上升沿

11、将设定值写入当前值寄存器。TV：预置值输入端；R：复位输入端；Q：定时器位输出端BI：输出不带时基的十六进制格式BCD：输出BCD格式的当前时间值和时基。各变量均可以使用I、Q、M、L、D存储区。第12页/共34页4扩展的脉冲定时器起动信号脉冲宽度可以比定时时间短5接通延时定时器第13页/共34页6保持型接通延时定时器起动信号脉冲宽度可以比定时时间短，不能用线圈断电的方法复位，必须用复位信号来复位。7断开延时定时器图3-46 冲水控制电路 第14页/共34页3.4.2 计数器指令1计数器的存储器区每个计数器有一个16位的字和一个二进制位。计数值的范围为0999。CU：加计数脉冲输入；S：其上升

12、沿将计数器的预置值装入累加器的低字；PV：预置值；Q：位输出；CV：二进制计数当前值；CV_BCD：十进制计数当前值。设置计数值线圈SC输入的上升沿，预置值被送入指定的计数器。CU线圈为加计数线圈，在I0.0的上升沿，如果计数值小于999，计数值加1。R为复位线圈。计数值大于0时计数器位（即输出Q）为1；计数值为0时，计数器位亦为0。第15页/共34页在减计数输入信号CD的上升沿，如果计数值大于0，计数值减1。计数值大于0时计数器位（即输出Q）为1；第16页/共34页3.5 数据处理指令3.5.1 装入指令与传送指令1装入指令与传送指令装入（L，Load）指令将源操作数装入累加器1，而累加器1

13、原有的数据移入累加器2。传送（T，Transfer）指令将累加器1中的内容写入目的存储区中，累加器1的内容不变。装入与传送指令可以对字节、字、双字数据迸行操作。寻址方式是指令取得操作数的方式。T#2S只能用于语句表，S5T#2S可用于指令表和梯形图。2立即寻址的装入与传送指令立即寻址的操作数直接在指令中，下面是使用立即寻址的例子。L 35 LL#5LW#16#3E4FL2#0001_1001_1110_0010L25.38LABCDLT#1M20SLS5T#2SLTOD#12:30:3.0L D#2004-2-3LC#50LP#M5.6第17页/共34页3直接寻址的装入与传送指令直接寻址在指令

14、中直接给出存储器或寄存器的区域、长度和位置：4存储器间接寻址在存储器间接寻址指令中，给出一个作地址指针的存储器，该存储器的内容是操作数所在存储单元的地址。定时器（T）、计数器（C）、数据块（DB）、功能块（FB）和功能（FC）的编号范围小于65 535，使用字指针。bxxxbbbbbbbbbbbb0bbb0000000000000781516232431 其它地址使用双字指针，其中第02位（xxx）为被寻址地址中位的编号（07），第318位为被寻址地址的字节的编号（065535）。访问一个字、宇节或双字存储器时，指针的位编号应为0，例如P#Q20.0。L P#4.0TDBD10LQBDBD 1

15、0 /QB4的地址指针在双字DBD10中L P#4.3TLD4AMLD 4/存储器位M4.3的地址指针在双字LD4中P#4.0的值为20000 0000 0000 0000 0000 0000 0010 0000。P#4.3的值为20000 0000 0000 0000 0000 0000 0010 0011。第18页/共34页5寄存器间接寻址地址寄存器AR1和AR2的内容加上偏移量形成地址指针，指向数值所在的存储单元。地址指针的第02位（xxx）为被寻址地址中位的编号（07），第318位为被寻址地址的字节的编号（065535）。第2426位（rrr）为被寻址地址的区域标识号，第31位x =

16、0为区域内间接寻址，第31位x = 1为区域间的间接寻址。（1）存储区内部间接寻址：存储区的类型在指令中给出，第2426位（rrr）和第31位为0。指针常数P5.0对应的二进制数为20000 0000 0000 0000 0000 0000 0010 1000。LP#5.0LAR1AMAR1, P#2.3/AR1中的P#5.0加偏移量P#2.3，对M7.3操作=QAR1, P#0.2/逻辑运算的结果送Q5.2LDBWAR1, P#18.0/将DBW23装入累加器1（2）区域间寄存器间接寻址：地址指针中的第2426位为存储区域标识符rrr，第31位为1。访问字节、字或双字时，指针中的位地址编号应

17、为0。LP#M6.0LAR1TWAR1, P#50.0/将累加器1的内容传送到存储器字MW56 P#M6.0对应的二进制数为2#1000 0011 0000 0000 0000 0000 0011 0000。bxxxbbbbbbbbbbbb0bbb00000rrrx0000781516232431 第19页/共34页6装入时间值或计数值指令L T5LCC16 7地址寄存器的装入与传送指令不经过累加器1，与地址寄存器AR1和AR2交换数据。用得不多。8梯形图中的传送指令3.5.2 比较指令梯形图中的方框比较指令在梯形图中相当于一个常开触点，可以比较整数（I）、双整数（D）和浮点数（R）。语句表中

18、的比较指令用于比较累加器1与累加器2中的数据大小，被比较的数的数据类型应该相同。如果比较的条件满足，则RLO为1，否则为0。L MD4L 2.345E+02R = Q4.2/如果MD4 2.345E+02，则Q4.2为1ENINENOMOVEOUT MW10MW22 I0.6 图3-53 传送指令第20页/共34页第21页/共34页3.6 数学运算指令3.6.1 整数与浮点数数学运算指令 例：IW10/MW14DB1.DBW2L IW10 L MW14 /I T DB1.DBW2/累加器1低字中的运算结果传送到DB1的DBW2中I0.6 Q4.1 1000010000MUL_IENENOOUT

19、IN1IN2SMW10 NOT 第22页/共34页【例3-7】压力计算公式为P =（10000 N）/ 27648 （kPa） 运算时一定要先乘后除。假设A/D转换后，AIW中的数据转换为双整数，存放在MD6中，以kPa为单位的运算结果在MW10中。 第23页/共34页浮点数三角函数指令的输入值为弧度，角度值乘以/180转换为弧度值。 第24页/共34页用指令中的参数来指定移位位数，16位移位指令为015，32位移位指令为032。如果等于0，移位指令被当作NOP（空操作）指令来处理。L MW4 SSI6/累加器1低字中的有符号数右移6位，结果仍在累加器1T MW8 /累加器1低字中的运算结果传

20、送到MW8中第25页/共34页第26页/共34页用或运算将QW10的低4位置位为1： L QW10 OW W#16#000F T QW10用与运算将IW20的高4位复位为0： L IW 20 AWW#16#0FFFT MW 10第27页/共34页3.7 逻辑控制指令3.7.1 跳转指令与状态位触点指令与堆栈有关的指令用得很少第28页/共34页第29页/共34页只能在同一逻辑块内跳转。同一个跳转目的地址只能出现一次。跳转或循环指令的操作数为地址标号，标号由最多4个字符组成。在梯形图中，目标标号必须是一个网络的开始。【例3-11】IW8与MW12的异或结果如果为0，将M4.0复位，非0则将M4.0置位。L IW8L MW12 XOWJNNOZERM4.0JUNEXTNOZE:ANM4.0SM4.0NEXT: NOP0第30