西门子S7-300系列PLC基本指令系统PPT课件

1、第第4 4章章 西门子西门子S7-300S7-300系列系列PLCPLC基本指令系统基本指令系统1第4章 S7-300系列PLC基本指令系统4.1 指令及其结构指令及其结构4.2 位逻辑指令位逻辑指令4.3 定时器与计数器指令定时器与计数器指令4.4 数据处理功能指令数据处理功能指令4.5 数据运算指令数据运算指令4.6 控制指令控制指令 思考与练习题思考与练习题第第4 4章章 西门子西门子S7-300S7-300系列系列PLCPLC基本指令系统基本指令系统24.1 指令及其结构指令及其结构4.1.1 指令的组成指令的组成 1. 语句指令语句指令 一条指令由一个操作码和一个操作数组成，操作数由

2、标识符一条指令由一个操作码和一个操作数组成，操作数由标识符和参数组成。操作码定义要执行的功能；操作数为执行该操作所和参数组成。操作码定义要执行的功能；操作数为执行该操作所需要的信息，例如：需要的信息，例如： A I 1.0 是一条位逻辑操作指令，其中：是一条位逻辑操作指令，其中：“A”是操作码，它表示执行是操作码，它表示执行“与与”操作；操作；“I 1.0”是操作数，对输入继电器是操作数，对输入继电器I 1.0进行的操作。进行的操作。 有些语句指令不带操作数。它们操作的对象是惟一的。例有些语句指令不带操作数。它们操作的对象是惟一的。例如：如：NOT （是对逻辑操作结果（是对逻辑操作结果(RLO

3、)取反。）取反。）第第4 4章章 西门子西门子S7-300S7-300系列系列PLCPLC基本指令系统基本指令系统3 2. 梯形逻辑指令梯形逻辑指令 梯形逻辑指令用图形元素表示梯形逻辑指令用图形元素表示PLC要完成操作。在梯形逻辑要完成操作。在梯形逻辑指令中，其操作码是用图素表示的，该图素形象表明指令中，其操作码是用图素表示的，该图素形象表明CPU做什做什么，其操作数的表示方法与语句指令相同。如：么，其操作数的表示方法与语句指令相同。如： Q 4.0 ( )该指令中：该指令中：( )可认为是操作码，表示一个二进制赋值操作。可认为是操作码，表示一个二进制赋值操作。Q 4.0是操作数，表示赋值的对

4、象。是操作数，表示赋值的对象。 梯形逻辑指令也可不带操作数。如：梯形逻辑指令也可不带操作数。如： |NOT| 是对逻辑操作结果取反的操作。是对逻辑操作结果取反的操作。第第4 4章章 西门子西门子S7-300S7-300系列系列PLCPLC基本指令系统基本指令系统44.1.2 操作数操作数 1. 标识符及表示参数标识符及表示参数 一般情况下，指令的操作数在一般情况下，指令的操作数在PLC的存储器中，此时操作的存储器中，此时操作数由操作数标识符和参数组成。数由操作数标识符和参数组成。 操作数标识符由主标识符和辅操作数标识符由主标识符和辅助标识符组成。主标识符表示操作数所在的存储区，辅助标识助标识符

5、组成。主标识符表示操作数所在的存储区，辅助标识符进一步说明操作数的位数长度。若没有辅助标识符指操作数符进一步说明操作数的位数长度。若没有辅助标识符指操作数的位数是一位。的位数是一位。 主标识符有：主标识符有：I(输入过程映像存储区输入过程映像存储区)，Q(输出过程映象存储区输出过程映象存储区)，M(位存储位存储区区)，PI(外部输入外部输入)，PQ(外部输入外部输入)，T(定时器定时器)，C(计数器计数器)，DB(数据块数据块)，L(本地数据本地数据)。第第4 4章章 西门子西门子S7-300S7-300系列系列PLCPLC基本指令系统基本指令系统5 辅助标识符有：辅助标识符有：X(位位)，B

6、(字节字节)，W(字字2字节字节)，D(双字双字4字节字节)。 PLC物理存储器是以字节为单位的，所以存储单元规定为物理存储器是以字节为单位的，所以存储单元规定为字节单元。位地址参数用一个点与字节地址分开。如：字节单元。位地址参数用一个点与字节地址分开。如：M 10.1 当操作数长度是字或双字时，标识符后给出的标识参数是字当操作数长度是字或双字时，标识符后给出的标识参数是字或双字内的最低字节单元号。图或双字内的最低字节单元号。图4.1给出了字节、字、双字的相给出了字节、字、双字的相互关系及表示方法。当使用宽度为字或双字的地址时，应保证互关系及表示方法。当使用宽度为字或双字的地址时，应保证没有生

7、成任何重叠的字节分配，以免造成数据读写错误。没有生成任何重叠的字节分配，以免造成数据读写错误。第第4 4章章 西门子西门子S7-300S7-300系列系列PLCPLC基本指令系统基本指令系统6图图4.1 以字节单元为基准标记存储器存储单元以字节单元为基准标记存储器存储单元位存储区位存储区M第第4 4章章 西门子西门子S7-300S7-300系列系列PLCPLC基本指令系统基本指令系统7表表4.1 存储区及其功能存储区及其功能 第第4 4章章 西门子西门子S7-300S7-300系列系列PLCPLC基本指令系统基本指令系统8表表4.1 存储区及其功能存储区及其功能 第第4 4章章 西门子西门子S

8、7-300S7-300系列系列PLCPLC基本指令系统基本指令系统9 2. 操作数的表示法操作数的表示法 在在STEP7中，操作数有两种表示方法：一是物理地址中，操作数有两种表示方法：一是物理地址(绝对地绝对地址址)表示法；二是符号地址表示法。表示法；二是符号地址表示法。 用物理地址表示操作数时，要明确指出操作数的所在存储区，用物理地址表示操作数时，要明确指出操作数的所在存储区，该操作数的位数具体位置。例如：该操作数的位数具体位置。例如：Q 4.0。 STEP7 允许用符号地址表示操作数，如允许用符号地址表示操作数，如Q 4.0可用符号名可用符号名MOTOR_ON替代表示，符号名必须先定义后使

9、用，而且符号名替代表示，符号名必须先定义后使用，而且符号名必须是惟一的，不能重名。必须是惟一的，不能重名。 定义符号时，需要指明操作数所在的存储区，操作数的位数、定义符号时，需要指明操作数所在的存储区，操作数的位数、具体位置及数据类型。具体位置及数据类型。第第4 4章章 西门子西门子S7-300S7-300系列系列PLCPLC基本指令系统基本指令系统104.1.3 寻址方式寻址方式 操作数是指令的操作或运算对象。所谓寻址方式是指令得操作数是指令的操作或运算对象。所谓寻址方式是指令得到操作数的方式，可以直接给出或间接给出。到操作数的方式，可以直接给出或间接给出。 STEP7指令操作对象的有：常数

10、；指令操作对象的有：常数；S7状态字中的状态位；状态字中的状态位；S7的各种寄存器、数据块；功能块的各种寄存器、数据块；功能块FB，FC和系统功能块和系统功能块SFB，SFC；S7的各存储区中的单元。的各存储区中的单元。 S7有四种寻址方式：立即寻址、存储器直接寻址、存储器有四种寻址方式：立即寻址、存储器直接寻址、存储器间接寻址和寄存器间接寻址。间接寻址和寄存器间接寻址。第第4 4章章 西门子西门子S7-300S7-300系列系列PLCPLC基本指令系统基本指令系统11 1. 立即寻址立即寻址 这是对常数或常量的寻址方式。操作数本身直接包含在指这是对常数或常量的寻址方式。操作数本身直接包含在指

11、令中。下面是立即寻址的例子：令中。下面是立即寻址的例子：SET /把把RLO置置1OW W#16#A320 /将常量将常量W#16#A320与累加器与累加器1“或或”运运算算L 27 /把整数把整数27装入累加器装入累加器1L ABCD /把把ASCII码字符码字符ABCD装入累加器装入累加器1L C#0100 /把把BCD码常数码常数0100装入累加器装入累加器1 第第4 4章章 西门子西门子S7-300S7-300系列系列PLCPLC基本指令系统基本指令系统12 2. 直接寻址直接寻址 包括对寄存器和存储器的直接寻址。在直接寻址的指令中，包括对寄存器和存储器的直接寻址。在直接寻址的指令中，

12、直接给出操作数的存储单元地址。例如：直接给出操作数的存储单元地址。例如：A I 0.0 /对输入位对输入位I 0.0进行进行“与与”逻辑操作逻辑操作S L 20.0 /把本地数据位把本地数据位L 20.0置置1= M 115.4 /使存储区位使存储区位M 115.4的内容等于的内容等于RLO的内容的内容L IB 10 /把输入字节把输入字节IB 10的内容装入累加器的内容装入累加器1T DBD 12 /把累加器把累加器1中的内容传送给数据双字中的内容传送给数据双字DBD 12中中第第4 4章章 西门子西门子S7-300S7-300系列系列PLCPLC基本指令系统基本指令系统13 3. 存储器间

13、接寻址存储器间接寻址 在存储器间接寻址的指令中，给出一个存储器在存储器间接寻址的指令中，给出一个存储器(必须是表必须是表4.1中的存储器中的存储器)，该存储器的内容是操作数所在存储单元的地，该存储器的内容是操作数所在存储单元的地址，该地址又被称为地址指针。存储器间接寻址方式的优点是，址，该地址又被称为地址指针。存储器间接寻址方式的优点是，当程序执行时，能改变操作数的存储器地址，这对程序中的循当程序执行时，能改变操作数的存储器地址，这对程序中的循环尤为重要。例如：环尤为重要。例如： A IMD 2 /对由对由MD 2指出的输入位进行指出的输入位进行“与与”逻辑逻辑操作。如：操作。如：MD 2的值

14、为的值为 /2#0000 0000 0000 0000 0000 0000 0101 0110 则是对则是对I 10.6进行进行“与与”操作。操作。 第第4 4章章 西门子西门子S7-300S7-300系列系列PLCPLC基本指令系统基本指令系统14图图4.2 存储器间接寻址的指针格式存储器间接寻址的指针格式位位3至至18(范围范围0至至65535) ： 被寻址字节的字节编号被寻址字节的字节编号位位0至至2(范围范围0至至7) ： 被寻址位的位编号被寻址位的位编号第第4 4章章 西门子西门子S7-300S7-300系列系列PLCPLC基本指令系统基本指令系统15 4. 寄存器间接寻址寄存器间接

15、寻址 在在S7中有两个地址寄存器，它们是中有两个地址寄存器，它们是AR1和和AR2。通过地址。通过地址寄存器，可以对各存储区的存储器内容实现寄存器间接寻址。寄存器，可以对各存储区的存储器内容实现寄存器间接寻址。地址寄存器的内容加上偏移量形成地址指针，该指针指向数值地址寄存器的内容加上偏移量形成地址指针，该指针指向数值所在的存储单元。所在的存储单元。 地址寄存器存储的地址指针有两种格式：地址寄存器存储的地址指针有两种格式： 区内寄存器间区内寄存器间接寻址区域间寄存器间接寻址。其长度均为双字。图接寻址区域间寄存器间接寻址。其长度均为双字。图4.3给出了给出了这两种格式的细节及其差别，区域标识位的组

16、合状态见表这两种格式的细节及其差别，区域标识位的组合状态见表4.2。第第4 4章章 西门子西门子S7-300S7-300系列系列PLCPLC基本指令系统基本指令系统16图图4.3 寄存器间接寻址的指针格式寄存器间接寻址的指针格式31 24 23 16 15 8 7 0位位31=0表明是区域内寄存器间接寻址；表明是区域内寄存器间接寻址；=1表明是区域间寄存器间接寻址。表明是区域间寄存器间接寻址。位位24、25和和26(r r r)：区域标识：区域标识(见表见表3.2)位位3至至18(bbbb bbbb bbbb bbbb)：被寻址位的字节编号：被寻址位的字节编号(范围范围0至至65535)位位0

17、至至2()：被寻址的位编号：被寻址的位编号(范围范围0至至7)第第4 4章章 西门子西门子S7-300S7-300系列系列PLCPLC基本指令系统基本指令系统17表表4.2 地址指针区域标识位含义地址指针区域标识位含义第第4 4章章 西门子西门子S7-300S7-300系列系列PLCPLC基本指令系统基本指令系统184.1.4 状态字状态字 状态字用于表示状态字用于表示CPU执行指令时所具有的状态。一些指令执行指令时所具有的状态。一些指令是否执行或以何方式执行可能取决于状态字中的某些位；执行是否执行或以何方式执行可能取决于状态字中的某些位；执行指令时也可能改变状态字中的某些位；你也能在位逻辑指

18、令或指令时也可能改变状态字中的某些位；你也能在位逻辑指令或字逻辑指令中访问并检测它们。图字逻辑指令中访问并检测它们。图4.4显示了状态字的结构。显示了状态字的结构。图图4.4 状态字的结构状态字的结构15 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0第第4 4章章 西门子西门子S7-300S7-300系列系列PLCPLC基本指令系统基本指令系统19(1)首次检测位首次检测位(FC) 状态字的位状态字的位0称为首次检测位。若称为首次检测位。若FC位的状态为位的状态为0，则表，则表明一个梯形逻辑网络的开始，或指令为逻辑串第一条指令。明一个梯形逻辑网络的开始，或指令为逻辑串第一条指令。 (2)逻辑操作结果

19、逻辑操作结果(RLO) 逻辑操作结果逻辑操作结果RLO(Result of Logic Operation)。该位存储。该位存储位逻辑指令或算术比较指令的结果。位逻辑指令或算术比较指令的结果。 (3)状态位状态位(STA) 状态位不能用指令检测，它只是在程序测试中被状态位不能用指令检测，它只是在程序测试中被CPU解释解释并使用。并使用。第第4 4章章 西门子西门子S7-300S7-300系列系列PLCPLC基本指令系统基本指令系统20(4)或位或位(OR) 状态字的位状态字的位3称为或位称为或位(OR)。在先逻辑。在先逻辑“与与”后逻辑后逻辑“或或”的逻辑串中，的逻辑串中，OR位暂存逻辑位暂存

20、逻辑“与与”的操作结果，以便进行后面的操作结果，以便进行后面的逻辑的逻辑“或或”运算。其它指令将运算。其它指令将OR位清位清0。(5)溢出位溢出位(OV) 溢出位被置溢出位被置1，表明一个算术运算或浮点数比较指令执行时，表明一个算术运算或浮点数比较指令执行时出现错误出现错误 ( 错误：溢出、非法操作、不规范格式错误：溢出、非法操作、不规范格式 ) 。第第4 4章章 西门子西门子S7-300S7-300系列系列PLCPLC基本指令系统基本指令系统21(6)溢出状态保持位溢出状态保持位(OS) OV被置被置1时时OS也被置也被置1；OV被清被清0时时OS仍保持。只有下面仍保持。只有下面的指令才能复

21、位的指令才能复位OS位：位：JOS(OS=1时跳转时跳转)；块调用和块结束指；块调用和块结束指令。令。 (7)条件码条件码1(CC1)和条件码和条件码0(CC0) 状态字的位状态字的位7和位和位6称为条件码称为条件码1和条件码和条件码0。这两位结合起。这两位结合起来用于表示在累加器来用于表示在累加器1中产生的算术运算或逻辑运算结果与中产生的算术运算或逻辑运算结果与0的的大小关系；比较指令的执行结果或移位指令的移出位状态。详大小关系；比较指令的执行结果或移位指令的移出位状态。详见表见表4.3和表和表4.4。第第4 4章章 西门子西门子S7-300S7-300系列系列PLCPLC基本指令系统基本指

22、令系统22表表4.3 算术运算后的算术运算后的CC1和和CC0第第4 4章章 西门子西门子S7-300S7-300系列系列PLCPLC基本指令系统基本指令系统23第第4 4章章 西门子西门子S7-300S7-300系列系列PLCPLC基本指令系统基本指令系统24 (8)二进制结果位二进制结果位(BR) 它将字处理程序与位处理联系起来，用于表示字操作结果它将字处理程序与位处理联系起来，用于表示字操作结果是否正确是否正确(异常异常)。将。将BR位加入程序后，无论字操作结果如何，位加入程序后，无论字操作结果如何，都不会造成二进制逻辑链中断。在都不会造成二进制逻辑链中断。在LAD的方块指令中，的方块指

23、令中，BR位位与与ENO有对应关系，用于表明方块指令是否被正确执行：如果有对应关系，用于表明方块指令是否被正确执行：如果执行出现了错误，执行出现了错误，BR位为位为0，ENO也为也为0；如果功能被正确执；如果功能被正确执行，行，BR位为位为1，ENO也为也为1。 在用户编写的在用户编写的FB和和FC程序中，必须对程序中，必须对BR位进行管理，当位进行管理，当功能块正确运行后使功能块正确运行后使BR位为位为1，否则使其为，否则使其为0。使用。使用STL指令指令SAVE或或LAD指令指令(SAVE)，可将，可将RLO存入存入BR中，从而达中，从而达到管理到管理BR位的目的。当位的目的。当FB或或F

24、C执行无错误时，使执行无错误时，使RLO为为1并并存入存入BR，否则，在，否则，在BR中存入中存入0。第第4 4章章 西门子西门子S7-300S7-300系列系列PLCPLC基本指令系统基本指令系统254.2 位逻辑指令位逻辑指令 位逻辑指令主要包括：位逻辑运算指令、位操作指令和位位逻辑指令主要包括：位逻辑运算指令、位操作指令和位测试指令，逻辑操作结果测试指令，逻辑操作结果(RLO)用以赋值、置位、复位布尔操用以赋值、置位、复位布尔操作数，也控制定时器和计数器的运行。作数，也控制定时器和计数器的运行。4.2.1 位逻辑运算指令位逻辑运算指令 位逻辑运算指令是位逻辑运算指令是“与与”(AND)、

25、“或或”(OR)、“异异或或”(XOR)指令及其组合。它对指令及其组合。它对“0”或或“1”这些布尔操作数扫这些布尔操作数扫描，经逻辑运算后将逻辑操作结果送入状态字的描，经逻辑运算后将逻辑操作结果送入状态字的RLO位。位。第第4 4章章 西门子西门子S7-300S7-300系列系列PLCPLC基本指令系统基本指令系统26 1. “与与”和和“与非与非”(A，AN)指令指令 逻辑逻辑“与与”在梯形图里是用串联的触点回路表示的，如果在梯形图里是用串联的触点回路表示的，如果串联回路里的所有触点皆闭合，该回路就通串联回路里的所有触点皆闭合，该回路就通“电电”了。在图了。在图4.5的回路所示：的回路所示

26、： 图图4.5 “与与”逻辑梯形逻辑梯形图图 上述梯形逻辑图，可用语句表指令完全表示，上述梯形逻辑图，可用语句表指令完全表示，对应的语句表为：对应的语句表为：A I0.0 A Q 4.1AN M10.1 Q4.0 ( )I0.0 Q4.1 M10.1 Q4.0 第第4 4章章 西门子西门子S7-300S7-300系列系列PLCPLC基本指令系统基本指令系统27 2. “或或”和和“或非或非”(O，ON)指令指令 逻辑逻辑“或或”在梯形图里是用并联的触点回路表示的，被扫在梯形图里是用并联的触点回路表示的，被扫描的操作数标在触点上方。在图描的操作数标在触点上方。在图4.6中，只要有一个触点闭合，中

27、，只要有一个触点闭合，输出输出4.1的信号状态就为的信号状态就为“l”。 I1.1 M2.0 Q4.0 图图4.6 “或或”逻辑梯形图及语句表逻辑梯形图及语句表O I1.1 ON M2.0 O Q4.0 Q4.1 （ ）Q4.1第第4 4章章 西门子西门子S7-300S7-300系列系列PLCPLC基本指令系统基本指令系统28 3. “异或异或”和和“异或非异或非”(X，XN)指令指令 图图4.7是是“异或异或”逻辑梯形图，下面是与梯形图对应的语句逻辑梯形图，下面是与梯形图对应的语句表。在的语句表中，使用了表。在的语句表中，使用了“异或异或”和和“异或非异或非”指令，分别指令，分别用助记符用助

28、记符“X”和和“XN”来标识。它类似来标识。它类似“或或”和和“或非或非”指令，指令，用于扫描并联回路能否用于扫描并联回路能否“通电通电”。 X I 0.0 X I 0.1 Q 4.0图图4.7 “异或异或”逻辑梯形逻辑梯形图图 第第4 4章章 西门子西门子S7-300S7-300系列系列PLCPLC基本指令系统基本指令系统294.2.2 位操作指令位操作指令 1. 输出指令输出指令 逻辑串输出指令又称为赋值操作指令，该操作把状态字中逻辑串输出指令又称为赋值操作指令，该操作把状态字中RLO的值赋给指定的操作数的值赋给指定的操作数(位地址位地址)。表。表4.5列出了操作数的数列出了操作数的数据类

29、型和所在的存储区。据类型和所在的存储区。表表4.5 输出指令输出指令第第4 4章章 西门子西门子S7-300S7-300系列系列PLCPLC基本指令系统基本指令系统30A I0.0A I0.1ON I0.2 Q4.0 A I0.3 Q4.1图图4.8 多重输出梯形图多重输出梯形图 Q4.0( )I0.1I0.2I0.0Q4.1( )I0.3 一个一个RLO可被用来驱动几个输出元件。在可被用来驱动几个输出元件。在LAD中，输出中，输出线圈是上下依次排列的。在线圈是上下依次排列的。在STL中，与输出信号有关的指令被中，与输出信号有关的指令被一个接一个地连续编程，这些输出具有相同的优先级。图一个接一

30、个地连续编程，这些输出具有相同的优先级。图4.8是是多重输出梯形图，与之对应的语句表如下：多重输出梯形图，与之对应的语句表如下：第第4 4章章 西门子西门子S7-300S7-300系列系列PLCPLC基本指令系统基本指令系统31 2 . 置位复位指令置位复位指令 置位复位指令根据置位复位指令根据RLO的值，来决定被寻址位的信号状态的值，来决定被寻址位的信号状态是否需要改变。若是否需要改变。若RLO的值为的值为1，被寻址位的信号状态被置，被寻址位的信号状态被置1或清或清0；若；若RLO是是0，则被寻址位的信号保持原状态不变。置位复位，则被寻址位的信号保持原状态不变。置位复位指令有关内容见表指令有

31、关内容见表4.6。表表4.6 置位复位指令置位复位指令第第4 4章章 西门子西门子S7-300S7-300系列系列PLCPLC基本指令系统基本指令系统32 图图4.10 置位复位指令置位复位指令(a) 复位指令操作复位指令操作 (b)置位指令操作置位指令操作网络1AAONRI0.0I0.1I0.2Q4.0网络2ARI0.3T1网络3ARI0.4C1(a )I0.4(R)C1网络3I0.3(R)T1网络2(R)Q4.0I0.0 I0.1I0.2网络1AAONSI0.0I0.1I0.2Q4.0(b )(S)Q4.0I0.0 I0.1I0.2第第4 4章章 西门子西门子S7-300S7-300系列系

32、列PLCPLC基本指令系统基本指令系统33 3. RS触发器触发器 RS触发器梯形图方块指令表示见表触发器梯形图方块指令表示见表4.7。方块中标有一个置。方块中标有一个置位输入位输入(S)端，一个复位输入端，一个复位输入(R)端，输出端标为端，输出端标为Q。触发器可以。触发器可以用在逻辑串最右端，结束一个逻辑串，也可用在用在逻辑串最右端，结束一个逻辑串，也可用在 逻辑串中，影逻辑串中，影响右边的逻辑操作结果。响右边的逻辑操作结果。 表表4.7 RS触发器触发器第第4 4章章 西门子西门子S7-300S7-300系列系列PLCPLC基本指令系统基本指令系统34 RS触发器分为置位优先和复位优先型

33、两种，触发器分为置位优先和复位优先型两种， 置位优先型置位优先型RS触发器的触发器的R端在端在S端之上，当两个输入端都为端之上，当两个输入端都为1时，下面的置时，下面的置位输入最终有效。既置位输入优先，触发器或被复位或保持复位输入最终有效。既置位输入优先，触发器或被复位或保持复位不变，如图位不变，如图4.11。 A I0.0 R M0.0A I0.1S M0.0A M0.0 = Q4.0 图图4.11 置位优先型置位优先型RS触发器触发器 第第4 4章章 西门子西门子S7-300S7-300系列系列PLCPLC基本指令系统基本指令系统35 4. 对对RLO的直接操作指令的直接操作指令 这一类指

34、令直接对逻辑操作结果这一类指令直接对逻辑操作结果RLO进行操作，改变状态进行操作，改变状态字中字中RLO位的状态。有关内容见表位的状态。有关内容见表4.8。表表4.8 对对RLO的直接操作指令的直接操作指令第第4 4章章 西门子西门子S7-300S7-300系列系列PLCPLC基本指令系统基本指令系统364.2.3 位测试指令位测试指令 当信号状态变化时就产生跳变沿。当从当信号状态变化时就产生跳变沿。当从0变到变到1时，产生一时，产生一个上升沿个上升沿(或正跳沿或正跳沿)；若从；若从1变到变到0，则产生一个下降沿，则产生一个下降沿(或负跳或负跳沿沿)。 S7中有两类跳变沿检测指令，一种是对中有

35、两类跳变沿检测指令，一种是对RLO的跳变沿检的跳变沿检测的指令，另一种是对触点跳变沿直接检测的梯形图方块指令。测的指令，另一种是对触点跳变沿直接检测的梯形图方块指令。具体内容见表具体内容见表4.9。 图图4.12是使用是使用RLO正跳沿检测指令的例子。这个例子中，正跳沿检测指令的例子。这个例子中，若若CPU检测到输入检测到输入I 1.0有一个正跳沿，将使得输出有一个正跳沿，将使得输出Q 4.0的线圈的线圈在一个扫描周期内通电。对输入在一个扫描周期内通电。对输入I 1.0常开触点扫描的常开触点扫描的RLO值存值存放在存储位放在存储位M 1.0中。中。第第4 4章章 西门子西门子S7-300S7-

36、300系列系列PLCPLC基本指令系统基本指令系统37表表4.9 跳变沿检测指令跳变沿检测指令第第4 4章章 西门子西门子S7-300S7-300系列系列PLCPLC基本指令系统基本指令系统38图图4.12 RLO正跳沿检测正跳沿检测1 2 3 4 5 6 7 8 9OBI扫描周期Q4.0M1.0I1.0信号状态图Q4.0M1.0I1.0语句表AFPI1.0( P )M1.0( )Q4.0梯形图第第4 4章章 西门子西门子S7-300S7-300系列系列PLCPLC基本指令系统基本指令系统39图图4.13 触点负跳沿检测触点负跳沿检测NEGI0.3QM_BITM0.0I0.2I0.1I0.0I

37、0.4( )Q4.0如果下列条件同时成立，则输出Q4.0为1：输入I0.0、I0.1和I0.2的信号状态为1。输入I0.3有负跳沿。输入I0.4的信号状态为1。 图图4.13是使用触点负跳沿检测指令的例子。图中，由是使用触点负跳沿检测指令的例子。图中，由给出需要检测的触点编号给出需要检测的触点编号(I 0.3)，(M 0.0)用于存放用于存放该触点在前一个扫描周期的状态。该触点在前一个扫描周期的状态。第第4 4章章 西门子西门子S7-300S7-300系列系列PLCPLC基本指令系统基本指令系统404.2.4 位逻辑指令编程举例位逻辑指令编程举例 1. 传送带控制传送带控制 图图4.14表示一

38、个能够电气启动的传送带。在传送带的起点表示一个能够电气启动的传送带。在传送带的起点有两个按钮开关：用于有两个按钮开关：用于START的的S1和用于和用于STOP的的S2。在传送。在传送带的尾部也有两个按钮开关：带的尾部也有两个按钮开关：S3用于用于START，S4用于用于STOP。可以从任一端启动或停止传送带。另外，当传送带上的物件到可以从任一端启动或停止传送带。另外，当传送带上的物件到达末端时，传感器达末端时，传感器S5使传送带停机。使传送带停机。第第4 4章章 西门子西门子S7-300S7-300系列系列PLCPLC基本指令系统基本指令系统41图图4.14 传送带示意图传送带示意图MOTO

39、R_ONS1S2StartStopS3S4StartStopS5第第4 4章章 西门子西门子S7-300S7-300系列系列PLCPLC基本指令系统基本指令系统42表表4.10 用于传送带系统符号编程的元素用于传送带系统符号编程的元素第第4 4章章 西门子西门子S7-300S7-300系列系列PLCPLC基本指令系统基本指令系统43图图4.15 控制传送带程序控制传送带程序“S1”( S )“MOTOR_ON”网络1：按任何一个启动开关，接通电机“S3”网络1：OOSS1S3MOTOR_ON“S2”( R )“MOTOR_ON”网络2：按任何一个停止或打开传送带 末端的常闭接点，停止电机“S4

40、”网络2：OOONS2S4RMOTOR_ONS5“S5”第第4 4章章 西门子西门子S7-300S7-300系列系列PLCPLC基本指令系统基本指令系统44 2. 串并联组合表示法串并联组合表示法 当逻辑串是复杂组合时，当逻辑串是复杂组合时，CPU的扫描顺序是先的扫描顺序是先“与与”后后“或或”。图。图4.16 (a)给出的梯形逻辑是触点先并后串的例子，与给出的梯形逻辑是触点先并后串的例子，与其对应的语句表为：其对应的语句表为： A( O I0.0 O I0.2 ) A( O M10.0 O M0.3 ) A M10.1 Q4.0 I0.0( )I0.2M10.0M0.3M10.1Q4.0(a

41、)I0.0( )I0.2M10.0M0.3M10.1Q4.0(b)图图4.16 串并联组合逻辑梯形图串并联组合逻辑梯形图 第第4 4章章 西门子西门子S7-300S7-300系列系列PLCPLC基本指令系统基本指令系统45图图4.16(b)是先串后并的例子，与其对应的语句表如下：是先串后并的例子，与其对应的语句表如下： A( A I0.0 A M10.0 O A I0.2 A M0.3 ) A M10.1 Q4.0第第4 4章章 西门子西门子S7-300S7-300系列系列PLCPLC基本指令系统基本指令系统46 3. 风机监控程序风机监控程序 某设备有三台风机，当设备处于运行状态时，如果风机

42、至某设备有三台风机，当设备处于运行状态时，如果风机至少有两台以上转动，则指示灯常亮；如果仅有一台风机转动，少有两台以上转动，则指示灯常亮；如果仅有一台风机转动，则指示灯以则指示灯以0.5 Hz的频率闪烁；如果没有任何风机转动，则指的频率闪烁；如果没有任何风机转动，则指示灯以示灯以2 Hz的频率闪烁。当设备不运行时，指示灯不亮。实的频率闪烁。当设备不运行时，指示灯不亮。实现上述功能的梯形图程序见图现上述功能的梯形图程序见图4.17。第第4 4章章 西门子西门子S7-300S7-300系列系列PLCPLC基本指令系统基本指令系统47图图4.17 风机监控程序风机监控程序I0.0( )I0.0I0.

43、1Q4.0Q4.1I0.2I0.1I0.2I0.0I0.1I0.2( # )M10.1 M9.3( # )M10.0M10.0 M10.1M9.7 注：输入位注：输入位I0.0，I0.1，I0.2分别为风机分别为风机1，2，3的反馈输入端。的反馈输入端。M9.3 为为2 Hz频率频率CPU中的时钟信号；中的时钟信号；M9.7为为0.5 Hz频率信号。频率信号。第第4 4章章 西门子西门子S7-300S7-300系列系列PLCPLC基本指令系统基本指令系统48 下面给出实现风机状态检测的语句表程序，从中可看出中下面给出实现风机状态检测的语句表程序，从中可看出中间输出指令的用法：间输出指令的用法：

44、 A( A( A I0.0 A I0.1 O A I0.0 A I0.2 O A I0.1 A I0.2 ) M10.0 A M10.0 O( AN I0.0 AN I0.1 AN I0.2 M10.1 A M10.1 A M9.3 ) O AN M10.0 AN M10.1 A M9.7 ) A Q4.0 Q4.1第第4 4章章 西门子西门子S7-300S7-300系列系列PLCPLC基本指令系统基本指令系统494.3 定时器与计数器指令定时器与计数器指令4.3.1 定时器指令定时器指令 定时器是定时器是PLC中的重要部件，它用于实现或监控时间序列。中的重要部件，它用于实现或监控时间序列。定

45、时器是一种由位和字组成的复合单元，定时器的触点由位表定时器是一种由位和字组成的复合单元，定时器的触点由位表示，其定时时间值存储在字存储器中。示，其定时时间值存储在字存储器中。 S7-300/400提供的定时器有：提供的定时器有： 脉冲定时器脉冲定时器(SP)扩展定时器扩展定时器(SE)接通延时定时器接通延时定时器(SD)带保持的接通延时定时器带保持的接通延时定时器(SS)和断电延时定时器和断电延时定时器(SF)。第第4 4章章 西门子西门子S7-300S7-300系列系列PLCPLC基本指令系统基本指令系统50 1. 定时器的组成定时器的组成 在在CPU的存储器中留出了定时器区域，用于存储定时

46、器的的存储器中留出了定时器区域，用于存储定时器的定时时间值。每个定时器为定时时间值。每个定时器为2 B，称为定时字。在，称为定时字。在S7-300中，最中，最多允许使用多允许使用256个定时器。个定时器。 S7中定时时间由时基和定时值两部分组成，定时时间等于中定时时间由时基和定时值两部分组成，定时时间等于时基与定时值的乘积。采用减计时。定时时间到后会引起定时时基与定时值的乘积。采用减计时。定时时间到后会引起定时器触点的动作。器触点的动作。 定时器的第定时器的第0位到第位到第11位存放二进制格式的定时值，第位存放二进制格式的定时值，第12、13位存放二进制格式的时基位存放二进制格式的时基(如图如

47、图4.18所示所示)。表。表4.11给出了可能给出了可能出现的组合情况。出现的组合情况。第第4 4章章 西门子西门子S7-300S7-300系列系列PLCPLC基本指令系统基本指令系统51图图4.18 累加器累加器1低字的内容低字的内容(定时值定时值127，时基，时基l s)图4.181510000100100111870721三位BCD码范围(0999)时基1 s无关：当定时器启动时这两位被忽略表表4.11 时基与定时范围时基与定时范围第第4 4章章 西门子西门子S7-300S7-300系列系列PLCPLC基本指令系统基本指令系统52 设置定时时间，用户需给累加器设置定时时间，用户需给累加器

48、1装入需要的数值，避免格式装入需要的数值，避免格式错误，推荐采用下述直观的句法：错误，推荐采用下述直观的句法： L W#16#wxyz其中，其中，w为时基，取值为为时基，取值为0，1，2或或3，分别表示时基为，分别表示时基为10 ms，l00 ms，1 s或或10 s；xyz为定时值，取值范围为为定时值，取值范围为1999。 也可直接使用也可直接使用S5中的时间表示法装入定时数值，例如：中的时间表示法装入定时数值，例如： L S5T#aH_bbM_ccS_dddMS其中，其中，a：小时，：小时，bb：分钟，：分钟，cc：秒，：秒，ddd：毫秒，时基是自动选择：毫秒，时基是自动选择的，原则是能满

49、足定时范围要求的最小时基。的，原则是能满足定时范围要求的最小时基。第第4 4章章 西门子西门子S7-300S7-300系列系列PLCPLC基本指令系统基本指令系统532. 定时器的启动与运行定时器的启动与运行 S7中的定时器与时间继电器的工作特点相似，对定时器同中的定时器与时间继电器的工作特点相似，对定时器同样要设置定时时间，也要启动定时器样要设置定时时间，也要启动定时器(使定时器线圈通电使定时器线圈通电)。除。除此之外，定时器还增加了一些功能，如随时复位定时器、随时此之外，定时器还增加了一些功能，如随时复位定时器、随时重置定时时间重置定时时间(定时器再启动定时器再启动)、查看当前剩余定时时间

50、等。、查看当前剩余定时时间等。S7中的定时器不仅功能强，而且类型多。图中的定时器不仅功能强，而且类型多。图4.19给出了为定时作给出了为定时作业如何正确选择定时器的示意图。以下将以业如何正确选择定时器的示意图。以下将以LAD方块图为主详方块图为主详细介绍定时器的运行原理及使用方法。细介绍定时器的运行原理及使用方法。第第4 4章章 西门子西门子S7-300S7-300系列系列PLCPLC基本指令系统基本指令系统54第第4 4章章 西门子西门子S7-300S7-300系列系列PLCPLC基本指令系统基本指令系统55第第4 4章章 西门子西门子S7-300S7-300系列系列PLCPLC基本指令系统

51、基本指令系统56图图4.20 脉冲定时器指令脉冲定时器指令S_PULSET5SQRTVBCDBI( )Q4.0S5T#2SI0.0I0.13. 定时器梯形图方块指令定时器梯形图方块指令1) 脉冲定时器脉冲定时器 A I0.0 L S5T#2S SP T5 A I0.1 R T5 A T5 Q4.0 第第4 4章章 西门子西门子S7-300S7-300系列系列PLCPLC基本指令系统基本指令系统57图图4.21 脉冲定时器时序脉冲定时器时序对0的信号状态检查对1的信号状态检查定时器运行R输入端上的RLOS输入端上的RLOtttt设定的时间值第第4 4章章 西门子西门子S7-300S7-300系列

52、系列PLCPLC基本指令系统基本指令系统58图图4.22接通延时定时器指令接通延时定时器指令S_ODTT5SQRTVBCDBI( )Q4.0S5T#2SI0.0I0.1 A I0.0 L S5T#2S SD T5 A I0.1 R T5 A T5 Q4.03) 延时接通定时器延时接通定时器第第4 4章章 西门子西门子S7-300S7-300系列系列PLCPLC基本指令系统基本指令系统59图图4.23 延时接通定时器时序延时接通定时器时序对0的信号状态检查对1的信号状态检查R输入端上的RLOS输入端上的RLO定时器运行tttt设定的时间值第第4 4章章 西门子西门子S7-300S7-300系列系

53、列PLCPLC基本指令系统基本指令系统604. 定时器线圈指令定时器线圈指令表表4.12 定时器线圈指令定时器线圈指令第第4 4章章 西门子西门子S7-300S7-300系列系列PLCPLC基本指令系统基本指令系统61图图4.24 扩展脉冲定时器线圈指令扩展脉冲定时器线圈指令网络1(SE)T5I0.0S5T#2S网络2( R )T5I0.1网络3( )Q4.0T5 A I0.0 L S5T#2S SE T5 A I0.1 R T5 A T5 Q4.0 第第4 4章章 西门子西门子S7-300S7-300系列系列PLCPLC基本指令系统基本指令系统624.3.2 计数器指令计数器指令 * S7中

54、的计数器用于:对对RLO正跳沿计数正跳沿计数。* 计数器是由表示当前计数值的字当前计数值的字及状态的位状态的位组成。* S7中有三种计数器 第第4 4章章 西门子西门子S7-300S7-300系列系列PLCPLC基本指令系统基本指令系统631011120304150607180901001112131415BCD码7BCD码2BCD码1无关：当计数器置数时这四位被忽略图图4.25 累加器累加器1低字的内容计数值低字的内容计数值127计数器组成计数器组成 在在CPU中保留一块存储区作为计数器计数值存储区，中保留一块存储区作为计数器计数值存储区，每个计数器占用两个字节，计数器字中的第每个计数器占用

55、两个字节，计数器字中的第011位表示计位表示计数值数值(二进制格式二进制格式)，计数范围是，计数范围是0999。第第4 4章章 西门子西门子S7-300S7-300系列系列PLCPLC基本指令系统基本指令系统642. 计数器梯形图方块指令计数器梯形图方块指令表表4.13 计数器梯形图方块指令计数器梯形图方块指令第第4 4章章 西门子西门子S7-300S7-300系列系列PLCPLC基本指令系统基本指令系统65图图4.26 可逆计数器梯形图方块应用可逆计数器梯形图方块应用C10S_CUDCUSPVRQCVCV_BCDCD( )Q4.0MW10I0.3I0.2I0.1I0.0A I0.0CU C1

56、0 A I0.1 CD C10 A I0.2L MW10S C10A I0.3R C10 A C10= Q4.0第第4 4章章 西门子西门子S7-300S7-300系列系列PLCPLC基本指令系统基本指令系统663. 计数器线圈指令计数器线圈指令表表4.14 计数器线圈指令计数器线圈指令第第4 4章章 西门子西门子S7-300S7-300系列系列PLCPLC基本指令系统基本指令系统674.3.3 应用举例应用举例 1. 脉冲发生器脉冲发生器 用定时器构成一个脉冲发生器，使其产生如图用定时器构成一个脉冲发生器，使其产生如图4.27所示的所示的脉冲时序，脉冲信号的周期为脉冲时序，脉冲信号的周期为3

57、 s，脉冲宽度为，脉冲宽度为1 s,图图4.35为梯形为梯形图及语句表程序。图及语句表程序。2s1sQ4.0I0.0图图4.27 脉冲发生器时序脉冲发生器时序第第4 4章章 西门子西门子S7-300S7-300系列系列PLCPLC基本指令系统基本指令系统68 网络网络1 A I0.0 AN T1 L S5T#2S SD T2 网络网络2 A T2 L SST#1S SD T1 A T2 Q4.0 网络12I0.0T1(SD)T2S5T#2S网络13T2(SD)T1S5T#1S( )Q4.02图图4.28 脉冲发生器梯形图脉冲发生器梯形图第第4 4章章 西门子西门子S7-300S7-300系列系

58、列PLCPLC基本指令系统基本指令系统69 2. 频率监测器频率监测器 频率监测器用于监测脉冲信号的频率，若其低于下限，则频率监测器用于监测脉冲信号的频率，若其低于下限，则指示灯亮，指示灯亮，“确认确认”按键能使指示灯复位。为此，使用了一个按键能使指示灯复位。为此，使用了一个扩展脉冲定时器，即每当频率信号有一个上升沿就启动一次定扩展脉冲定时器，即每当频率信号有一个上升沿就启动一次定时器。如果超过了定时时间没有启动定时器，则表明两个脉冲时器。如果超过了定时时间没有启动定时器，则表明两个脉冲之间的时间间隔太长，即频率太低了。图之间的时间间隔太长，即频率太低了。图4.29为频率监测器时为频率监测器时

59、序。序。第第4 4章章 西门子西门子S7-300S7-300系列系列PLCPLC基本指令系统基本指令系统70tt*定时器再触发确认频率低I0.1频率低指示Q4.0定时器响应T1脉冲信号M10.0t定时时间图图4.29 频率监测器时序频率监测器时序 第第4 4章章 西门子西门子S7-300S7-300系列系列PLCPLC基本指令系统基本指令系统71图图4.30 频率监测梯形图程序频率监测梯形图程序M10.0(SE)T1S5T#2SI0.0( S )Q4.0T1( R )Q4.0I0.0I0.1 在频率监测程序中，输入在频率监测程序中，输入I0.0用于关闭监测器，用于关闭监测器，I0.1用于确认用

60、于确认频率低；输出频率低；输出Q4.0用以控制指示灯。定时器用以控制指示灯。定时器T1的定时时间为的定时时间为2 s，即设置脉冲信号即设置脉冲信号M10.0的频率监测下限为的频率监测下限为0.5 Hz。 A M10.0 AN I0.0 L S5T#2S SE T1 AN T1 S Q4.0 O I0.1 O I0.0 R Q4.0第第4 4章章 西门子西门子S7-300S7-300系列系列PLCPLC基本指令系统基本指令系统724.4 数据处理功能指令数据处理功能指令4.4.1 装入和传送指令装入和传送指令 装入装入(L)和传送和传送(T)指令可以在存储区之间或存储区与过程输指令可以在存储区之