四SIMATICS7-300PLC及指令系统ppt课件

1、计算机控制装置计算机控制装置1计算机控制装置计算机控制装置2S7-300 PLC的硬件构成的硬件构成 ： CPU模块模块 接口模块接口模块IM I/O模块模块SM 功能模块功能模块FM 电源模块电源模块PS 导轨导轨RACK等等 总线衔接器总线衔接器电源模块电源模块CPU模块模块通讯模块通讯模块I/O模块模块DIN导轨导轨模块模块DIN导轨导轨计算机控制装置计算机控制装置3SIMATIC S7-300有多种性能级别的有多种性能级别的CPU：1. 各种各种CPU均封装在一个紧凑的塑料壳体内均封装在一个紧凑的塑料壳体内2. CPU上集成有上集成有MPI多点接口，多点接口， MPI接口可以使接口可以

2、使PLC与其它与其它PLC、OS、PG、OP等建立通讯联络，可建立由多个站点等建立通讯联络，可建立由多个站点组成的简单网络。组成的简单网络。3. CPU31x 2集成集成Profibus-DP接口，适用于大范围分布式自接口，适用于大范围分布式自动化构造。动化构造。4. 经过模块扩展，可以实现经过模块扩展，可以实现EtherNet通讯通讯5. 执行速率、存储器容量、可扩展执行速率、存储器容量、可扩展I/O点数等都随着点数等都随着CPU序序号的递增而添加。号的递增而添加。 计算机控制装置计算机控制装置4CPUCPU312IFMCPU313CPU314CPU315-2DP工作存储器工作存储器 6KB

3、 12KB 24KB 64KB 内部装载存储器内部装载存储器 20KB RAM20KBEEPROM 20KB RAM 40KB RAM 96KB RAM 扩展装载存储器扩展装载存储器 4M FEPROM 4M FEPROM 4M FEPROM DI （最大）（最大）256+10（集成）（集成） 256 1024 1024（8192） DO （最大）（最大）256+6（集成）（集成） 256 1024 1024（8192） AI （最大）（最大）64 64 256 256（512） AO （最大）（最大）32 32 128 128（512） 最大机架数（模块数）最大机架数（模块数） 1（8） 1

4、（8） 4（32） 4（32） CPU集成集成DP接口接口 1 CPU集成集成MPI接口接口 计算机控制装置计算机控制装置5 SM331 SM331的输入丈量范围很宽，可直接输入电压、电流、电阻、的输入丈量范围很宽，可直接输入电压、电流、电阻、mVmV等信号等信号单极性电压、电流输入的数字化表示：单极性电压、电流输入的数字化表示： 量量 程程 15V 420mA 150 十进制结果十进制结果 范围范围 51 204 1500 276480 标称范围标称范围 双极性是什么意思？双极性是什么意思？计算机控制装置计算机控制装置6L PIW 400/从端口地址例如：从端口地址例如：400读入十进制转换

5、结果读入十进制转换结果T # Dec_in/存入暂时变量存入暂时变量Dec_in，表示暂时变量，表示暂时变量CALL SCALE/直接调用系统提供的转换函数，以下是输入输出参数直接调用系统提供的转换函数，以下是输入输出参数 IN : =# Dec_in/入口参数：十进制转换结果入口参数：十进制转换结果 HI_LIM : =2.000000e+002 /入口参数：工程量上限入口参数：工程量上限200，kPaPLC本身没有单位概念本身没有单位概念 LO_LIM : =0.000000e+000 /入口参数：工程量下限入口参数：工程量下限0 BIPOLAR : =FALSE/入口参数：入口参数：TR

6、UE为双极性，为双极性，FALSE为单极性为单极性 RET_VAL : =#ret/出口参数：前往值准确出口参数：前往值准确0，错误其它值，错误其它值 OUT : =#In_result/出口参数：工程量转换结果出口参数：工程量转换结果4 420mA20mA1 15VDC5VDC0 010mA10mA0 020mA20mA数字量数字量0 02764827648-27648-276482764827648工程量，如：工程量，如：0 0200kPa200kPa变送器：把变送器：把0200kPa转换为转换为420mA模模 块：把块：把420mA转换为转换为0，27648程程 序：把序：把0，2764

7、8转换为转换为0200kPa的值的值 In_result ，共程序调用，共程序调用计算机控制装置计算机控制装置72种规格型号：种规格型号：8通道、通道、2通道通道 模拟量模块装有量程块，调整量程块的方位可改动模块内部的硬件构造模拟量模块装有量程块，调整量程块的方位可改动模块内部的硬件构造 每两个相邻输入通道共用一个量程块，构成一个通道组。每两个相邻输入通道共用一个量程块，构成一个通道组。 量程块是一个正方体的短接块，在上方有量程块是一个正方体的短接块，在上方有“A“A，“B“B，“C“C，“D“D四个标四个标志志 不同的量程块位置，适用于不同的丈量方法和丈量范围。不同的量程块位置，适用于不同的

8、丈量方法和丈量范围。ch 0、1 ch 2、3量程块上的标志模块上的标志计算机控制装置计算机控制装置8vSM331量程块设置对应关系量程块设置对应关系 ：设置设置标记标记 对应的测量方式及范围对应的测量方式及范围 缺省设置缺省设置 A电电 压：压：1000mV电电 阻：阻：150、300、600、Pt100、Ni100热电偶：热电偶：N、E、J、K等各型热电偶等各型热电偶 电压：电压： 1000mV B电电 压：压：10V 电压：电压： 10V C电电 流：流：20mA（4线制变送器输出）线制变送器输出） 电流：电流：420mA（4线制）线制） D电电 流：流：420mA（2线制变送器输出）线

9、制变送器输出） 电流：电流：420mA（2线制）线制） 计算机控制装置计算机控制装置9通道组诊断通道组诊断断线检查断线检查信号类型信号类型信号范围信号范围积分时间设置积分时间设置上下限设置上下限设置诊断中断允许诊断中断允许限幅中断允许限幅中断允许通道组通道组计算机控制装置计算机控制装置10计算机控制装置计算机控制装置11模块配置成电压输入模块配置成电压输入(B)(B)LMMM+M+M光隔光隔MANAADC总线总线UU计算机控制装置计算机控制装置12两线制仪表与四线制仪表？两线制仪表与四线制仪表？LMMM+M+M光隔光隔MANAADC总线总线模块配置成四线制电流输入模块配置成四线制电流输入(C)

10、，只接纳，只接纳420mA电流电流I420mA24VDC/220VACI420mA24VDC/220VAC四线制仪表四线制仪表四线制输入四线制输入计算机控制装置计算机控制装置13LMMM+M+M光隔光隔MANAADC总线总线模块配置成四线制电流输入模块配置成四线制电流输入(C)，只接纳，只接纳420mA电流电流I420mA24V电源电源二线制仪表二线制仪表四线制输入四线制输入计算机控制装置计算机控制装置14LMMM+M+M光隔光隔MANAADC总线总线模块配置成二线制电流输入模块配置成二线制电流输入(D)，带配电接纳，带配电接纳420mA电流电流I420mA二线制仪表二线制仪表二线制输入二线制

11、输入MANAADC24VI420mA内部原理表示内部原理表示计算机控制装置计算机控制装置15普通什么仪表输出普通什么仪表输出mVmV信号？信号？该仪表在运用时需求留意什么？该仪表在运用时需求留意什么？LMMM+M+MCOMP +COMP ADC补偿盒补偿盒参考点参考点补偿导线补偿导线外部补偿外部补偿LMMM+M+MCOMP +COMP ADC内部补偿内部补偿计算机控制装置计算机控制装置16普通什么仪表输出普通什么仪表输出信号？信号？该仪表在运用时需求留意什么？该仪表在运用时需求留意什么？四线制衔接方式四线制衔接方式LMMM+Ic+IcMANAADCLMMM+Ic+IcMANAADCLMMM+I

12、c+IcMANAADC三线制衔接方式三线制衔接方式二线制衔接方式二线制衔接方式计算机控制装置计算机控制装置17单极性输出单极性输出 双极性输出双极性输出 输出信号标称范围输出信号标称范围 十进制十进制结果结果 输出信号标称范围输出信号标称范围 十进制十进制结果结果 020mA 420mA 010V 15V 10V 20mA 20.0000 20.0004.000 10.0000 5.00001.0000 276480 10.0000-10.0000 20.000-20.000 27648-27648 计算机控制装置计算机控制装置18CALL UNSCALE/直接调用系统提供的转换函数，以下是输

13、入输出参数直接调用系统提供的转换函数，以下是输入输出参数 IN :=#Out/入口参数：阀位值入口参数：阀位值0100浮点数浮点数 HI_LIM :=1.000000e+002/入口参数：阀位上限入口参数：阀位上限100 LO_LIM :=0.000000e+000/入口参数：阀位下限入口参数：阀位下限0 BIPOLAR :=FALSE/入口参数：入口参数：TRUE为双极性输出，为双极性输出，FALSE单极性输出单极性输出 RET_VAL :=#Err/出口参数：前往值出口参数：前往值 OUT :=#Out_result/出口参数：十进制转换结果存入暂时变量出口参数：十进制转换结果存入暂时变量

14、 L #Out_result T PQW 416/十进制转换结果输出到过程输出缓冲区，如十进制转换结果输出到过程输出缓冲区，如416 4 420mA20mA0 010VDC10VDC0 020mA20mA单：单：0 02764827648双：双：27648276482764827648阀位阀位如：如：0 0100100程程 序：把序：把0100转换为转换为027648模模 块：把块：把027648 转换为转换为420mA执行器：把执行器：把420mA转换为相应的阀位转换为相应的阀位计算机控制装置计算机控制装置19 SM332有有212、412、812位等位等AO模块，其特性、参数、任务原理完全

15、一样。模块，其特性、参数、任务原理完全一样。 通道诊断通道诊断信号类型信号类型I、V信号范围信号范围020mA420mACPU停顿时输出坚持停顿时输出坚持诊断中断允许诊断中断允许CPU停顿时输出为停顿时输出为0电压输出范围电压输出范围计算机控制装置计算机控制装置20每通道有每通道有4个端子个端子LMSQVSMANADACRLLMSQVSMANADACRL电压输出电压输出4线线电压输出电压输出2线线计算机控制装置计算机控制装置21LMSQISMANADACRLIo计算机控制装置计算机控制装置22SM321SM321开关量输入模块开关量输入模块161624VDC24VDC323224VDC24VD

16、C1616120VAC120VAC8 8120/230VAC120/230VAC输入点数输入点数1616323216168 8输入电压输入电压“1151530VDC30VDC151530VDC30VDC7979132VAC132VAC7979264VAC264VAC“03 35VDC5VDC3 35VDC5VDC0 020VAC20VAC0 040VAC40VAC与背板总线的隔离与背板总线的隔离光耦光耦光耦光耦光耦光耦光耦光耦“1信号典型输入电流信号典型输入电流7mA7mA7.5mA7.5mA6mA6mA6.5mA/11mA6.5mA/11mA典型输入延迟时间典型输入延迟时间1.21.24.8

17、ms4.8ms1.21.24.8ms4.8ms25ms25ms25ms25ms诊断中断诊断中断某些型号具备某些型号具备绝缘耐压测试绝缘耐压测试500VDC500VDC500VDC500VDC1500VAC1500VAC1500VAC1500VAC计算机控制装置计算机控制装置23SM322SM322开关量输出模块开关量输出模块 晶体管输出晶体管输出 可控硅输出可控硅输出 继电器输出继电器输出 输出点数输出点数 8 8161632328 816168 81616额定电压额定电压 24VDC 24VDC 120/230VAC 120/230VAC 120VAC 120VAC 230VAC/24VDC

18、 230VAC/24VDC “1 1”信号最大输出电流信号最大输出电流 2A2A0.5A0.5A0.5A0.5A1A1A0.5A0.5A“0 0”信号最大输出电流信号最大输出电流 0.5mA0.5mA2mA2mA1mA1mA与背板总线的隔离与背板总线的隔离 光耦光耦 光耦光耦 光耦光耦 触点容量触点容量 2A2A阻性负载阻性负载 100Hz 100Hz 10Hz 10Hz 2Hz 2Hz 触点开触点开关频率关频率 感性负载感性负载 0.5Hz 0.5Hz 0.5Hz0.5Hz0.5Hz 0.5Hz 灯负载灯负载 100Hz100Hz1Hz 1Hz 2Hz 2Hz 诊断诊断 LEDLED指示指示

19、 绝缘耐压测试绝缘耐压测试 500VDC 500VDC 1500VAC 1500VAC 1500VAC 1500VAC 计算机控制装置计算机控制装置244.2 系统配置系统配置根据自动化系统的实践规模和要求，配置根据自动化系统的实践规模和要求，配置PLCPLC硬件系统。硬件系统。S7系列系列PLC采用的是模块化的构造方式，根据系统规模用户可选择不同型号采用的是模块化的构造方式，根据系统规模用户可选择不同型号和不同数量的模块，并把这些模块安装在一个或多个机架上。和不同数量的模块，并把这些模块安装在一个或多个机架上。除了除了CPU模块、电源模块、通讯接口模块之外，它规定每一个机架最多可以模块、电源

20、模块、通讯接口模块之外，它规定每一个机架最多可以安装安装8个个I/O信号模块。信号模块。一个一个PLC系统的最大配置才干包括系统的最大配置才干包括I/O点数、机架数等与点数、机架数等与CPU的型号相关的型号相关 计算机控制装置计算机控制装置25常用的模块：常用的模块：CPU：312、313、314、315-2DP、316-2电源：电源：PS-3072A、5A、10A、SITOP5A、10A、20A、40A接口模块衔接机架：接口模块衔接机架：IM365CR，最多，最多1/IM365ER，最多，最多1 IM360CR，最多，最多1/IM361ER，最多，最多3 IM153ER，最多，最多127，D

21、P总线总线AI：SM331I、V、mV、；2通道、通道、8通道通道 SM331 RTD ；2通道、通道、8通道通道AO：SM332I、V；2通道、通道、4通道，通道，8通道通道DI：SM3218/16/32通道通道DO：SM322 8/16/32通道通道计算机控制装置计算机控制装置26某系统需求某系统需求输入：输入：46路路420mA信号信号输入：输入：4路路PT100信号信号输出：输出：32路路420mA信号信号要求配置要求配置S7 PLC的的I/O模块并选择适宜的模块并选择适宜的CPU单元单元每路每路420mA占占1个个A/D通道通道 需需46个个A/D通道通道需需7块块8通道通道SM33

22、1每路每路420mA占占1个个D/A通道通道 需需32个个D/A通道通道需需4块块8通道通道SM332电阻信号可以配置电阻信号可以配置RTD模块模块 需需4个个RTD通道通道需需1块块8通道通道SM331 RTD(1) IO模块配置一模块配置一冗余冗余10个通道个通道冗余冗余4个个RTD通道通道过多的冗余是浪费，但适当的冗余还是必要的过多的冗余是浪费，但适当的冗余还是必要的总计总计12块块SM模块，需求模块，需求2个机架个机架计算机控制装置计算机控制装置27每路每路420mA占占1个个A/D通道通道 需需46个个A/D通道通道每路每路420mA占占1个个D/A通道通道 需需32个个D/A通道通

23、道需需4块块8通道通道SM332每路电阻信号占每路电阻信号占2个个A/D通道通道 需需8个个A/D通道通道需需7块块8通道通道SM331 (2) IO模块配置二模块配置二冗余冗余2个个A/D通道通道总计总计11块块SM模块，需求模块，需求2个机架个机架(3) CPU配置配置该系统需求该系统需求1212个个SMSM模块，必需安装到模块，必需安装到2 2的机架，假设单纯从的机架，假设单纯从I/OI/O配置的角度配置的角度分析暂不思索内存、速度需求，根据表分析暂不思索内存、速度需求，根据表7.17.1中的性能参数，该系统可以中的性能参数，该系统可以选用选用CPU314CPU314或或CPU314CP

24、U314以上的型号均可。以上的型号均可。计算机控制装置计算机控制装置28有三种选择：有三种选择：(3) 接口模块接口模块(4) 电源模块电源模块模块供电，外部仪表供电确定适宜的电源模块的功率模块供电，外部仪表供电确定适宜的电源模块的功率虽然实际上可以集中供电，即两个机架用同一个电源，但实践系统建议每虽然实际上可以集中供电，即两个机架用同一个电源，但实践系统建议每个机架分别配置电源模块个机架分别配置电源模块2块块第一种：第一种：IM365/IM365，最经济，最经济第二种：第二种：IM360/IM361，有一定扩展，有一定扩展 才干，可以扩到才干，可以扩到4个机架个机架第三章：第三章：IM153

25、，CPU上需求有上需求有DP口或者经过模块扩展口或者经过模块扩展DP口，有很大的口，有很大的扩展才干，可方便地和其他系统组网扩展才干，可方便地和其他系统组网计算机控制装置计算机控制装置29(5) 其它附设其它附设导轨：安装各种模块几个机架至少几块导轨：安装各种模块几个机架至少几块与上位机通讯的接口卡：板卡式与上位机通讯的接口卡：板卡式MPI网卡网卡CP5611 编程电缆外置，编程电缆外置，USB或者串口衔接或者串口衔接内存卡：新内存卡：新CPU必需，有不同容量，如必需，有不同容量，如64KB、128KB、512KB、2MB、4MB总线衔接器：总线衔接器：DP总线衔接、上下位机采用网卡衔接时需求

26、，每点总线衔接、上下位机采用网卡衔接时需求，每点1个个通讯电缆屏蔽双绞线：通讯电缆屏蔽双绞线：DP总线衔接、上下位机采用网卡衔接时需求总线衔接、上下位机采用网卡衔接时需求下位机开发软件：下位机开发软件：STEP7 5.x很贵的啊很贵的啊上位机组态软件：上位机组态软件：WINCC和系统点数有关系，可以自主开发和系统点数有关系，可以自主开发计算机控制装置计算机控制装置30电源模块电源模块CPU模块模块通讯模块通讯模块I/O模块模块 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 逻辑槽号逻辑槽号计算机控制装置计算机控制装置31电电源源1CPU2IO4IO5IO6IO7IO8IO9电电源源1接接口口

27、2IO4IO5IO6IO7IO8IO9计算机控制装置计算机控制装置32机架的衔接机架的衔接(1)假设：机架数量假设：机架数量=2 and 机架之间的间隔机架之间的间隔1米米信号、功能模块信号、功能模块13456789 10 11扩展机架扩展机架ER信号、功能模块信号、功能模块13456789 10 112中央机架中央机架CRCPU槽位号槽位号接口模块：接口模块：IM365接口模块：接口模块：IM365计算机控制装置计算机控制装置33134 5 6 7 8 9扩展机架扩展机架ER机架的衔接机架的衔接(2)假设：机架数量假设：机架数量4 and 机架之间的间隔机架之间的间隔10米米接口模块：接口模

28、块：IM361接口模块：接口模块：IM36013 4 5 6 7 8 9 10 112中央机架中央机架CR134 5 6 7 8 9扩展机架扩展机架ER接口模块：接口模块：IM361计算机控制装置计算机控制装置34机架的衔接机架的衔接(3)假设：机架数量假设：机架数量4 or 机架之间的间隔机架之间的间隔10米米要求：要求：CPU上集成上集成DP口或在口或在CR上扩展上扩展DP口口ProfibusDP134 5 6 7 8 9扩展机架扩展机架ER134 5 6 7 8 9扩展机架扩展机架ER134 5 6 7 8 9扩展机架扩展机架ER134 5 6 7 8 9扩展机架扩展机架ER124567

29、89CR：安装在控制室：安装在控制室衔接到衔接到DP接口接口IM153Profibus-DP总线总线计算机控制装置计算机控制装置35总结总结 硬件配置部分 【一个机架】 8个SM/FM模块 电源 CPU SM/FMSM/FMSM/FM 【两个机架，间距 10米/1米】 8个SM/FM模块 电源 CPU IM360/365 SM/FMSM/FMSM/FM 8个SM/FM模块 电源 IM361/365 SM/FMSM/FMSM/FM计算机控制装置计算机控制装置36【34个机架，间距 10米】 8个SM/FM模块 电源 CPU IM360 SM/FMSM/FMSM/FM 电源 电源 电源IM361

30、SM/FMSM/FMSM/FMIM361 SM/FMSM/FMSM/FMIM361 SM/FMSM/FMSM/FM计算机控制装置计算机控制装置37【多个机架，间距“不限】 电源 电源 电源 电源 电源IM153 SM/FMSM/FMSM/FMIM153 SM/FMSM/FMSM/FMIM153 SM/FMSM/FMSM/FMIM153 SM/FMSM/FMSM/FMIM153 SM/FMSM/FMSM/FM电源 CPUSM/FMSM/FMSM/FMProfibus DP总线 计算机控制装置计算机控制装置38PLC系统开发的根本流程系统开发的根本流程根据工艺要求，确定I/O参数数量根据工艺流程图

31、硬件选型：CPU、IO、通讯接口、电源确定硬件构造1. 进入Step 72-1.硬件配置2-2.地址配置：网络地址 IO端口地址3. 软件编程(针对工艺要求)控制柜设计(机架分配、布置)和制造PLC系统及端子的布置与接线(成套)现场仪表的衔接(现场实施的开场)OfflineOffline模拟测试Online 联机调试、投运计算机控制装置计算机控制装置39系统的系统的I/OI/O模块分为：模块分为：模拟量和数字量二种类型，模拟量和数字量二种类型，每个模块包含假设干个通道。每个模块包含假设干个通道。模块上任何通道均配置独立的地址模块上任何通道均配置独立的地址运用程序那么根据地址实现对它们的操作。运

32、用程序那么根据地址实现对它们的操作。每个通道的地址占用一位每个通道的地址占用一位(bit)(bit)数字量模块最大为数字量模块最大为 32 32 通道通道模块地址最多占模块地址最多占 4 4 字节字节每个模拟量地址为一个字地址每个模拟量地址为一个字地址(2byte)(2byte)模拟量模块最大为模拟量模块最大为 8 8 通道通道模拟地址最多占模拟地址最多占 16 16 字节字节计算机控制装置计算机控制装置40计算机控制装置计算机控制装置41计算机控制装置计算机控制装置42计算机控制装置计算机控制装置43计算机控制装置计算机控制装置44计算机控制装置计算机控制装置45S7 CPU的存放器有的存放

33、器有7个：个：累加器累加器 32位位累加器累加器1 A1 主主累加器累加器2 A2 辅辅2个个32位累加器位累加器*地址存放器地址存放器 32位位地址存放器地址存放器1 AR1地址存放器地址存放器2 AR22个个32位地址存放器位地址存放器*数据块地址存放器数据块地址存放器 32位位共享数据块共享数据块 背景数据块背景数据块 2个个32位数据块地址存放器位数据块地址存放器形状字存放器形状字存放器 16位位形状位形状位 1个个16位形状字存放器位形状字存放器* 计算机控制装置计算机控制装置46CPU能访问的存储区：能访问的存储区：P、Q、I、M、T、C、DB块、块、L堆栈堆栈 名名 称称 存储区

34、存储区 存存 储储 区区 功功 能能 输入（输入（I） 输出（输出（Q）过程过程输入输入映像表映像表过程过程输出输出映像表映像表 每个扫描周期更新一次（对应开关量输入输出）每个扫描周期更新一次（对应开关量输入输出）过程输入过程输入/输出映像表分别对应外设输入输出映像表分别对应外设输入/输出存储区的前输出存储区的前128字节映像字节映像访问方式：访问方式：位位、字节、字、双字、字节、字、双字 外设输入（外设输入（PI）外设输出（外设输出（PQ） 外设外设输入输入存储器存储器外设外设输出输出存储器存储器外设存储区与所有外设存储区与所有IO对应，允许直接访问现场设备对应，允许直接访问现场设备访问方式

35、：字节、字、双字（不能访问位）访问方式：字节、字、双字（不能访问位） 位存储区（位存储区（M） 存放程序运行的标志或其他中间结果，其大小与存放程序运行的标志或其他中间结果，其大小与CPU型号有关型号有关访问方式：访问方式：位位、字节、字、双字、字节、字、双字 数据块（数据块（DB） 数据块数据块 数据类型、数据块大小自由定义，访问方式：数据类型、数据块大小自由定义，访问方式：位位、字节、字、双字、字节、字、双字 分共享数据块、背景数据块分共享数据块、背景数据块定时器（定时器（T） 定时器定时器 定时器数量与定时器数量与CPU型号有关型号有关计数器（计数器（C） 计数器计数器 计数器数量与计数器

36、数量与CPU型号有关型号有关临时本地数据存临时本地数据存储区（储区（L） L堆栈堆栈 在在FB、FC、OB块运行时，在块变量声明表中暂时变量存放在该存储块运行时，在块变量声明表中暂时变量存放在该存储区。（区。（建议编程时不要直接使用该存储区建议编程时不要直接使用该存储区） 主要关怀哪些存储区可以按主要关怀哪些存储区可以按“位方位，哪些不能。位方位，哪些不能。 计算机控制装置计算机控制装置47外设外设I/O与存储区的映像与存储区的映像外设外设IO模块与存储区有二种映射关系：模块与存储区有二种映射关系： 外设输入输出存储区外设输入输出存储区PI、PQ 输入输出映像区输入输出映像区I、Q计算机控制装

37、置计算机控制装置48物理模块物理模块 配置地址配置地址 PII用户程序用户程序 32路路 DI中央机架中央机架槽槽4 0I 0I 0 装载输入映装载输入映像区像区第第0字节字节IB 0逐位装载逐位装载 I0. 51I 1I 1 2I3I 2 8路路AI中央机架中央机架槽槽5 0272I 127I 273I 1274I272I127 275I273I 装载外设输装载外设输入存储区入存储区PIW 272第第0 AI 通道通道2276I274I277I275I3278I276I279I277I4280I278I281I279I装载外设输装载外设输入存储区入存储区PIW 280第第4 AI 通道通道5

38、282I280I283I281I6284I282I285I283I7286I 287I计算机控制装置计算机控制装置49物理模块物理模块 配置地址配置地址 外设输出外设输出存存 储储 区区 输出映输出映像像 区区 用户程序用户程序 16路路 DOER1槽槽4 32Q 逐位输出逐位输出 Q32. 233Q 32Q 32 33 4路路AO ER1槽槽5 0400Q 127Q 401Q 1402Q400Q 127 403Q401Q2404Q402Q405Q403Q3406Q404Q407Q405Q装载外设装载外设输出存储输出存储区区PQW 400 406Q407Q 64K 计算机控制装置计算机控制装置

39、504.3 指令系统简介指令系统简介SIMATIC S7系列系列PLC用户程序的开发软件包：用户程序的开发软件包：STEP 7 S7系列系列PLC的编程言语：的编程言语：LAD梯形图、梯形图、STL语句表语句表*、 SCL规范控制言语、规范控制言语、C for S7C言语等，言语等， 用户可以选择一种言语编程，也可混合运用几种言语编程。用户可以选择一种言语编程，也可混合运用几种言语编程。常用的编程言语：常用的编程言语： LAD梯形图、梯形图、STL语句表语句表*计算机控制装置计算机控制装置51语句指令：语句指令： 操作码操作码 操作数操作数 A I 0.1 /对输入继电器对输入继电器 I 0.

40、1 进展与操作进展与操作 L MW10 /将字将字MW10装入累加器装入累加器1定义要执行的功能定义要执行的功能执行该操作所需求的信息执行该操作所需求的信息 有些语句指令不带操作数，它们操作的对象是独一的。有些语句指令不带操作数，它们操作的对象是独一的。 NOT /对逻辑操作结果对逻辑操作结果RLO取反。取反。 计算机控制装置计算机控制装置52操作数： 标识符 标识参数A I 0.1 L M W 10表示操作数在该存储区域表示操作数在该存储区域内的详细位置内的详细位置 主标识符：表示操作数所在的存储区主标识符：表示操作数所在的存储区 主要有：主要有：I输入映像区，输入映像区，Q输出映像区，输出

41、映像区，M位存储区，位存储区，PI外部输入，外部输入，PQ外部外部输出，输出，T定时器，定时器，C计数器，计数器，DB数据块，数据块，L本地数据等本地数据等 辅助标识符进一步阐明操作数的位数长度辅助标识符进一步阐明操作数的位数长度包括有：包括有：X位，位，B字节，字节， W字字2字节，字节， D双字双字4字节字节 表示操作数存放区域及操作数表示操作数存放区域及操作数位数位、字节、字等位数位、字节、字等 计算机控制装置计算机控制装置537654321 010.710.610.510.410.310.210.1 10.0MB10MB11MB12MB13MB14M 10.3MW10MD10计算机控制

42、装置计算机控制装置54存储区域存储区域 位位字节字节字字双字双字输入映像区（输入映像区（I） I IB IW ID输出映像区（输出映像区（Q） Q QB QW QD位存储区（位存储区（M） M MB MW MD外部输入存储区（外部输入存储区（PI） PIB PIW PID外部输出存储区（外部输出存储区（PQ） PQB PQW PQD数据块（用数据块（用“OPN DB”打开）打开） DBX DBB DBW DBD数据块（用数据块（用“OPN DI”打开）打开） DIX DIB DIW DID临时堆栈（临时堆栈（L） L LB LW LD计算机控制装置计算机控制装置55操操 作作 数数指令的操作或

43、运算对象指令的操作或运算对象寻址方式寻址方式指令得到操作数的方式。指令得到操作数的方式。寻址方式寻址方式立刻寻址立刻寻址 存储器直接寻址存储器直接寻址 存储器间接寻址存储器间接寻址 存放器间接寻址存放器间接寻址计算机控制装置计算机控制装置56 SET /把RLO Result of Logic Operation置“1 L 27 /把整数27装入累加器1 L C#0100 /把 BCD码常数0100装入累加器1 立刻寻址：对常数或常量的寻址方式，操作数本身包含在指令中立刻寻址：对常数或常量的寻址方式，操作数本身包含在指令中计算机控制装置计算机控制装置57 A I0 . 0 /对输入位对输入位I

44、0.0进展进展“与逻辑操作与逻辑操作 S L20 . 0/把本地数据位把本地数据位L20.0置置1 = M115 . 4 / 将将RLO的内容传给位存储区中的位的内容传给位存储区中的位M115.4 L DB1 . DBD12 /把数据块把数据块DB1双字双字DBD12中的内容传送给累加器中的内容传送给累加器1 /双字表示双字表示32位，如浮点数为位，如浮点数为32为双字为双字直接寻址：在指令中直接给出操作数的存储单元地址直接寻址：在指令中直接给出操作数的存储单元地址计算机控制装置计算机控制装置58存储器间接寻址存储器间接寻址 ：标识参数由一个存储器给出，存储器的内容对应该标：标识参数由一个存储

45、器给出，存储器的内容对应该标识参数的值识参数的值( (该值又称为地址指针该值又称为地址指针) ) 该寻址方式能动态改动操作数存储器的地址，常用于程序循环该寻址方式能动态改动操作数存储器的地址，常用于程序循环 A IMD 2/对由对由MD 2指出的输入位进展指出的输入位进展“与逻辑操作，如：与逻辑操作，如： MD 2值为值为 /20000 0000 0000 0000 0000 0000 0101 0110表示表示I 10. 6L IBDBD 4 /将由双字将由双字DBD 4指出的输入字节装入累加器指出的输入字节装入累加器1，如，如DBD 4值为值为 /20000 0000 0000 0000

46、0000 0000 0101 0000表示对表示对IB10操作操作OPN DBMW 2 /翻开由字翻开由字MW2指出的数据块，如指出的数据块，如MW2为为3，那么翻开，那么翻开DB3 计算机控制装置计算机控制装置59地址的两种表述方式地址的两种表述方式 标识参数：标识参数：1.2 标识参数：标识参数：10 标识参数：标识参数：12A I 1.2L MB10 L MD 12 DB1.DBD0=P#1.2 MD16=P#10.0 MW20=12A I DB1.DBD0 L MB MD16 L MD MW20 字地址指针字地址指针双字地址指针双字地址指针计算机控制装置计算机控制装置60表示表示0 0

47、6553565535可描画范围：可描画范围：0.00.065535.765535.7计算机控制装置计算机控制装置61计算机控制装置计算机控制装置62在在S7中有两个地址存放器中有两个地址存放器AR1和和AR2地址存放器的内容地址存放器的内容 偏移量偏移量 地址指针地址指针LP#8.6LAR1L P#10.0LAR2A IAR1，P#1.0= QAR2，P#4.1这是区域内存放器间接寻址这是区域内存放器间接寻址指令中给出存储区域标识指令中给出存储区域标识LP#I8.6LAR1L P#Q10.0LAR2A AR1，P#1.0= AR2，P#4.1这是区域间存放器间接寻址这是区域间存放器间接寻址存储

48、区域的信息包含在地址指针中存储区域的信息包含在地址指针中/将将P#8.6装入装入A 1/将累加器将累加器1的内容传送至地址存放器的内容传送至地址存放器1/将将P#10.0装入装入A1/将累加器将累加器1的内容传送至地址存放器的内容传送至地址存放器2/AR1+偏移量偏移量(9.6)/AR2+偏移量偏移量(14.1)/将指向将指向I8.6的地址指针装入的地址指针装入A 1/将累加器将累加器1的内容传送至地址存放器的内容传送至地址存放器1/将指向将指向Q8.6的地址指针装入的地址指针装入A 1/将累加器将累加器1的内容传送至地址存放器的内容传送至地址存放器2/AR1+偏移量偏移量(9.6)/AR2+

49、偏移量偏移量(14.1)计算机控制装置计算机控制装置63计算机控制装置计算机控制装置64作用：作用：把地址为把地址为0.0开场的开场的64个开关量输个开关量输入信号采用循环方式逐个转存到入信号采用循环方式逐个转存到DB1，存放位置由，存放位置由DB1.DBX10.0开开场的场的64个位。个位。Loopcounter为整形暂时变量为整形暂时变量累加器累加器A1减减1，A1不为不为0，那么循环到，那么循环到n1计算机控制装置计算机控制装置65作用：作用：把地址为把地址为256.0开场的开场的32个模拟个模拟量输入信号采用循环方式逐个量输入信号采用循环方式逐个转存到转存到DB2，存放位置由，存放位置

50、由DB2.DBD200开场的开场的32个浮点数个浮点数。假设不同量程如何处置？假设不同量程如何处置？计算机控制装置计算机控制装置6615876543210BR CC1 CC0 OSOVORSTARLO FC形状字表示形状字表示CPU执行指令时所具有的形状，用户程序可以访问和执行指令时所具有的形状，用户程序可以访问和检测形状字，并可以根据形状字中的某些位决议程序的走向和进检测形状字，并可以根据形状字中的某些位决议程序的走向和进程。程。 计算机控制装置计算机控制装置67位置：形状字位位置：形状字位 “0 0作用：初次检测位作用：初次检测位FC FC 决议了对其接点信号的存放位置。决议了对其接点信号

51、的存放位置。 在逻辑串指令执行过程中在逻辑串指令执行过程中 ： 假设假设 FC FC 0 0，阐明一个梯形逻辑网络的开场或为首条逻辑串指令，阐明一个梯形逻辑网络的开场或为首条逻辑串指令，CPUCPU对操作数的检测结果初次检测结果直接保管在形状字的对操作数的检测结果初次检测结果直接保管在形状字的RLORLO位中，位中，FC FC 位置位置1 1； 假设假设FC FC 1 1，检测结果与，检测结果与RLORLO相运算，并把运算结果存于相运算，并把运算结果存于RLORLO去除：执行输出指令去除：执行输出指令S S、R R、= =或与逻辑运算有关的转移指令时或与逻辑运算有关的转移指令时 FC FC被清

52、被清0 0表示逻辑串终了表示逻辑串终了OMRON PLCOMRON PLC没有这个位，由于没有这个位，由于计算机控制装置计算机控制装置68 Result of Logic Operation， RLO位置：形状字位位置：形状字位 “1 1作用：存储位逻辑指令或算术比较指令的结果。作用：存储位逻辑指令或算术比较指令的结果。一切的逻辑运算结果均放在此处！一切的逻辑运算结果均放在此处！计算机控制装置计算机控制装置69语句表语句表 实际状态实际状态 检测结果检测结果 RLO FC说明说明 0 FC0：下一条指令开始新逻辑串：下一条指令开始新逻辑串 A I 0.0 1 111首次检测结果存放首次检测结果

53、存放RLO，FC置置1 AN I 0.1 0 111检测结果与检测结果与RLO运算，结果存运算，结果存RLO =Q1.0 10RLO赋值给赋值给Q1.0，FC清清0 RLO、FC的变化例如的变化例如 I0.0I0.1Q1.0计算机控制装置计算机控制装置70PLCPLC中的触点包括常开触点中的触点包括常开触点( (动合触点动合触点) )和常闭触点和常闭触点( (动断触点动断触点) )两种方式。两种方式。 常开常开( (动合动合) )触点：触点： “1“1“动作动作“闭合闭合“0“0“不动作不动作“断开断开 常闭常闭( (动断动断) )触点：触点： “1“1“动作动作“断开断开 “0“0“不动作不

54、动作“闭合闭合位逻辑运算指令主要包括：位逻辑运算指令主要包括：与与 A与非与非AN 或或 O或非或非ON异或异或XOR赋值赋值 置位置位 S复位复位 R计算机控制装置计算机控制装置71( )I0.0I1.0M2.1Q4.0“1“1“ 0“1A I 0.0A I1.0AN M2.1 = Q4.0 I0.0为为“1 且且 I1.0为为“1 且且 M2.1为为“0 Q4.0为为“1语句表语句表 实际状态实际状态 检测结果检测结果 RLO FC说明说明 0下一条指令表示一新逻辑串的开始下一条指令表示一新逻辑串的开始A I 0.01111 首次检测结果首次检测结果 RLO，FC置置1A I1.01 11

55、1检测结果与检测结果与RLO “与与”运算运算 RLOAN M2.1 0 111检测结果与检测结果与RLO “与与”运算运算 RLO= Q4.0 10RLO Q4.0，FC清清0 计算机控制装置计算机控制装置72( )I0.0Q4.0I1.0M2.1I0.0为为“1 或或 I1.0为为“1 或或 M2.1为为“0 Q4.0为为“1O I 0.0O I1.0ON M2.1 = Q4.0语句表语句表 实际状态实际状态 检测结果检测结果 RLO FC说明说明 0以下是新逻辑串的开始以下是新逻辑串的开始O I 0.00001 首次检测结果存放首次检测结果存放RLO，FC置置1O I1.01 111检测

56、结果与检测结果与RLO运算，结果存运算，结果存RLOON M2.1 1 011检测结果与检测结果与RLO运算，结果存运算，结果存RLO= Q4.0 10RLO赋值给赋值给Q4.0，FC清清0 计算机控制装置计算机控制装置73当逻辑串是串并联的复合组合时，当逻辑串是串并联的复合组合时，CPU的扫描顺序是先的扫描顺序是先“与后与后“或。或。 A( A I0.0A I0.1O AN I0.3AN I0.4) A I0.2 = Q1.2( )I0.0Q1.2I0.4I0.1I0.3I0.2 A(O I0.0ON I0.3) A(O I0.1ON I0.4) A I0.2 = Q1.2 ( )I0.0Q

57、1.2I0.4I0.1I0.3I0.2计算机控制装置计算机控制装置74 该操作把形状字中该操作把形状字中RLO的值赋给指定的操作数位地址的值赋给指定的操作数位地址 把初次检测位把初次检测位FC位置位置0，来终了一个逻辑串，来终了一个逻辑串 一个一个RLO可以驱动多个输出元件可以驱动多个输出元件 A I 0.0 = Q 1.2 = Q 1.3( )I0.0Q1.2( )Q1.3计算机控制装置计算机控制装置75 置位复位指令根据置位复位指令根据RLO的值，来决议被寻址位的信号形状能否需求改动。的值，来决议被寻址位的信号形状能否需求改动。假设假设RLO的值为的值为1，被寻址位的信号形状被置，被寻址位

58、的信号形状被置l或清或清0；假设假设RLO是是0，那么被寻址位的信号坚持原形状不变，那么被寻址位的信号坚持原形状不变，又被称为静态置位复位【赋值输出被称为动态赋值输出】又被称为静态置位复位【赋值输出被称为动态赋值输出】指令格式指令格式 指令示例指令示例 说明说明 S S Q0.2 RLO为为1，则被寻址信号状态置，则被寻址信号状态置1，即使即使RLO又变为又变为 0，输出仍保持为，输出仍保持为1；FC 清清0。 R R M1.2 RLO为为 1，则被寻址信号状态置，则被寻址信号状态置0，即使即使RLO又变为又变为 0，输出仍保持为，输出仍保持为0；FC 清清0。 计算机控制装置计算机控制装置7

59、64.4 程序构造程序构造 STEP7 STEP7 有二种编程方法：有二种编程方法： 线性编程、构造化编程线性编程、构造化编程 A I0.0A M1.0BEU主程序函数(过程)1函数(过程) n计算机控制装置计算机控制装置77STEP 7C言语main()中断函数中断函数OB1块块其它其它OB块块DB块块全局变量全局变量SFB、SFC库函数库函数FC块块用户定义函数用户定义函数FB块块类似于子程序类似于子程序/过程过程计算机控制装置计算机控制装置78统错误。统错误。计算机控制装置计算机控制装置79计算机控制装置计算机控制装置80计算机控制装置计算机控制装置81计算机控制装置计算机控制装置82S

60、7 PLC程序可以放在任何程序可以放在任何OB、FB、FC中中FB、FC可以被可以被OB调用，也可以被其它调用，也可以被其它FB、FC调用。调用。 OB FB FC SFB SFCOB块不可以被调块不可以被调用用 其它FB/FC/SFB/SFC不超越8级计算机控制装置计算机控制装置83FC功能块由两个主要部分组成：一是变量声明表；二是运用程序功能块由两个主要部分组成：一是变量声明表；二是运用程序包括：包括：in、out、in_out、temp计算机控制装置计算机控制装置84FB功能块由两个主要部分组成：一是变量声明表；二是运用程序功能块由两个主要部分组成：一是变量声明表；二是运用程序包括：包括