西门子S7300及400PLC控制系统

1、目录第一节概述1第二节S7-300/400系列PLC简介1第三节S7-300/400的编程语言与指令系统11第四节STEP7编程软件的使用方法27西门子S7可编程控制器第一节概述一、前言目前，PLC的机型很多，但其基本结构、原理相同，基本功能、指令系统及编程方法类似。因此，本教案从实际应用出发，选择了当今最具特色和符合IEC标准的西门子S7300系列高性能、中小型模块化可编程控制器作为背景机型。S7-300/400属于模块式PLC,主要由机架、CPU模块、信号模块、功能模块、接口模块、通信处理器、电源模块和编程设备组成。按钮选择开关限位开关电源图1-1PLC控制系统示意图、西门子PLC的分类P

2、LC。S7-3001. S7系列：传统意义的PLC产品，S7-200是针对低性能要求的小型是模块式中小型PLC,最多可以扩展32个模块。S7-400是大型PLC,可以扩展300多个模块。S7-300/400可以组成MPI、PROFIBUS和工业以太网等。2. M7-300/400:采用与S7-300/400相同的结构，它可以作为CPU或功能模块使用。具有AT兼容计算机的功能，可以用C,C+或CFC等语言来编程。3. C7由S7-300PLC,HMI(人机接口)操作面板、I/O、通信和过程监控系统组成。4. WinAC基于Windows和标准的接口(ActiveX,OPC),提供软件PLC或插槽

3、PLC。第二节S7-300/400系歹UPLCM介S7-300系歹UPLC1、系统结构S7-300的CPU模块（简称为CPU）都有一个编程用的RS-485接口，有的有PROFIBUS-DP接口或PtP串行通信接口，可以建立一个MPI（多点接口）网络或DP网络。156324789比；B:1.电源模块2.后备电池3.24VDC连接器4.模式开关5.状态和故障指示灯6.存储器卡（CPU313以上）7.MPI多点接口8.前连接器9.前盖图2-1S7-300PLC功能最强的CPU的RAM为512KB,最大8192个存储器位，512个定时器和512个计数器，数字量最大65536,模拟量通道最大为4096。

4、有350多条指令。计数器的计数范围为1999,定时器的定时范围为10ms9990s。同DIN总总图2-2S7-300的安装中央机架机架0扩展机架机架278910槽11用源模里3扩展机架机架1电源模块3112电源模块CPU模块|=|一|=_|=|=|M7891034567891011槽号图2-3多机架的S7-300PLC只需要扩展一个机架，可以使用价格便宜的IM365接口模块对。数字量*II块从0号机架的4号槽开始，每个槽位分配4个字节的地址，32个I/O点。模拟量模块一个通道占一个字地址。从旧256开始，给每一个模拟量模块分配8个字。（1） .模块诊断功能可以诊断出以下故障：失压，熔断器熔断，

5、看门狗故障，EPROM、RAM故障。模拟量模块共模故障、组态/参数错误、断线、上下溢出。（2） .过程中断数字量输入信号上升沿、下降沿中断，模拟量输入超限，CPU暂停当前程序，处理OB40。1状态与故障显示LEDSF（系统出错/故障显示，红色）：CPU硬件故障或软件错误时亮。BATF（电池故障，红色）：电池电压低或没有电池时亮。DC5V（+5V电源指示，绿色）：5V电源正常时亮。FRCE（强制，黄色）：至少有一个I/O被强制时亮。RUN（运行方式，绿色）：CPU处于RUN状态时亮；重新启动时以2Hz的频率闪亮；HOLD（单步、断点）状态时以0.5Hz的频率闪亮。STOP（停止方式，黄色）：CP

6、U处于STOP,HOLD状态或重新启动时常亮。BUSF(总线错误，红色)。后备电池电源与系统接地端子状态与故障LEDSFBATFDC5VFRCESFDPBASF存储器卡插槽多点接口(MPI)PROFIBUS-DP接口图2-4CPU318-2的面板2模式选择开关(a) RUN-P(运行-编程)位置：运行时还可以读出和修改用户程序，改变运行方式。(b) RUN(运行)位置：CPU执行、读出用户程序，但是不能修改用户程序。(c) STOP(停止)位置：不执行用户程序，可以读出和修改用户程序。(d) MRES(清除存储器)：不能保持。将钥匙开关从STOP状态相i到MRES位置，可复位存储器，使CPU回

7、到初始状态。复位存储器操作：通电后从STOP位置扳到MRES位置，“STOP”LED熄灭1s,亮1s,再熄灭1s后保持亮。放开开关，使它回到STOP位置，然后又回到MRES,“STOP”LED以2Hz的频率至少闪动3s,表示正在执行复位，最后“STOP”LED一直亮。某些CPU模块上有集成I/O。PLC使用的物理存储器：RAM,ROM,快闪存储器(FlashEPROM)和EEPROM。2、S7-300的输入/输出模块输入/输出模块统称为信号模块(SM)。前连接器插在前盖后面的凹槽内。一个编码元件与之啮合，该连接器只能插入同类模块。背板总线接口24V一背板总线接口图2-6数字量输入模块图2-5数

8、字量输入模块图2-7数字量输出模块背板总线接口图2-8数字量输出模块两线式接近开关的漏电流小于输入模块允许的静态电流，汇点输入的电流流进输入模块，反之为源输入电路。背板总线接口图2-9数字量输出模块SM323是S7-300的数字量输入输出模块，8DI/8DO,16DI/16DO。图2-10模拟量输入模块表2-11SM331模拟量输入模块的模拟值范围双极性百分比十进制十六进制±5V±10V±20mA上溢出118.515%327677FFFH5.926V11.851V123.70mA超出范围117.589%325117EFFH5.879V11.759V23.52mA正

9、常范围100.000%276486C00H5V10V20mA0%010H0V0V0mA-100.000%-276489400H-5V-10V-20mA低于范围1-117.593%-32512，8100H-5.879V11.759V-23.52mA下溢出-118.519%-32768,3000H-5.926V-11.851V-23.70mA范围单极性百分比十进制十六进制0-10V0-20mA4-20mA上溢出118.515%327677FFFH11.852V23.70mA:2.96mA超出范围117.589%325117EFFH11.759V23.52mA:2.81mA正常范围100.000%2

10、76486C00H10V20mA20mA0%00H0V0mA4mA低于范围:-17.593%-4864ED00H-3.52mA1.185mA模拟值的精度小于15位，则模拟值左移，左对齐。【例】压力变送器的量程为010MPa,输出信号为420mA,模拟量输入模块的量程为420mA,转换后的数字量为027648,设转换后得到的数字为N,试求以kPa为单位的压力值。解：010MPa(010000kPa)对应于转换后的数字027648,转换公式为P=10000N/27648(kPa)注意在运算时一定要先乘后除，否则可能会损失原始数据的精度。3、电源模块图2-11量程卡电压输出QV)S0+CH0MANA

11、QMS1+Si-MANA图2-12模拟量输出模块CH1PS307电源模块将120/230伏交流电压转换为24V直流电压,为S7-300/400、传感器和执行器供电。输出电流有2A、5A或10A3种。电源模块安装在DIN导轨上的插槽1。RUN-PRUNSTOPMRES_ML+MVo-ML+mM沪1M<100nF参考电位接地母线图2-13S7-300的浮动参考电位某些大型工厂（例如化工厂和发电厂）为了监视对地的短路电流，可能采用浮动参考电位，可以将M点与接地点之间的短接片去掉。S7-400系歹PLC的硬件组成1系统结构模块的尺寸为25（宽）X290（高）X210（深）mm。图2-14S740

12、0PLCM2IM1CPUpsM3IM5IM6EUEU图2-15S7-400的多机架连接集中式扩展方式适用于小型配置或一个控制柜中的系统。CC和EU的最大距离为1.5m（带5V电源）或3m（不带5V电源）。分布式扩展适用于分布范围广的场合，CC与最后一个EU的最大距离为100m（S7EU）或600m（S5EU）。用ET200分布式I/O可以进行远程扩展，用于分布范围很广的系统。通过CPU中的PROFIBUS-DP接口，最多连接125个总线节点。使用光缆时CC和最后一个节点的距离为2、S7-400的特点(1)运行速度高，S7416执行一条二进制指令只要0.08So(2)存储器容量大，例如CPU41

13、7-4的RAM可以扩展到16MB,装载存储器(FEPROM或RAM)可以扩展到64MB。(e) I/O扩展功能强，可以扩展21个机架，S7417-4最多可以扩展262144个数字量I/O点和16384个模拟量I/O。(4)有极强的通信能力，集成的MPI能建立最多32个站的简单网络。大多数CPU集成有PROFIBUS-DP主站接口，用来建立高速的分布式系统，通信速率最高12Mbit/s。(7)集成的HMI服务，只需要为HMI服务定义源和目的地址，自动传送信息。3、机架与接口模块(1)通用机架UR1/UR2(2)中央机架，CR2是18槽,一个电源模块和两个CPU模块。CR3是4槽的中央机架，有I/

14、O总线和通信总线。UR1/UR2PbusKbusER1/ER2图2-16机架与总线(3)扩展机架ER1/ER2ER1和ER2是扩展机架，分别有18槽和9槽，只有I/O总线。(f) UR2-H机架UR2-H机架用于在一个机架上配置一个完整的S7-400H冗余系统，每个均有自己的I/O。两个电源模块和两个冗余CPU模块。4、 S7-400的通信功能MPI、PROFIBUS-DP、工业以太网或AS-i现场总线，周期性自动交换I/O模块的数据。或基于事件驱动，由用户程序块调用。5、 冗余设计的容错自动化系统S7-400HRack0Rack1ET200M霸富121冗翩蠲眼精统S7SoftwareRedu

15、ndancy(软件冗余性)可选软件在S7-300和S7-400标准系统上运行。生产过程出现故障时，在几秒内切换到替代系统。S7-400H主要器件都是双重的：CPU、电源模块以及连接两个CPU的硬件使用分为两个区(每个区9个槽)的机架UR2H,或两个独立的UR1/UR2。CPU414-4H或CPU417-4H,一块PS407电源模块。同步子模块用于连接两个CPU,由光缆互连。每个CC上有S7I/O模块，也可以有扩展机架或ET200M分布式I/O。中央功能总是冗余配置的，I/O模块可以是常规配置、切换型配置或冗余配置。可以采用冗余供电的方式。S7-400H可以使用系统总线或点对点通信，支持PROF

16、IBUS或工业以太网的容错通信。6、S7-400H冗余控制PLC的工作原理S7-400H采用“热备用”模式的主动冗余原理，在发生故障时，无扰动地自动切换。两个控制器使用相同的用户程序，接收相同的数据，两个控制器同步地更新内容，任意一个子系统有故障时，另一个承担全部控制任务。(1)、安全型自动化系统S7-400F/FH1S7-400F:安全型自动化系统，出现故障时转为安全状态，并执行中断。2S7-400FH:安全及容错自动化系统，如果系统出现故障，生产过程能继续执行。S7-400F/FH使用标准模块和安全型模块，整个工厂用相同的标准工具软件来配置和编程。PRFISafePROFIBUS规范允许安

17、全型功能的数据和标准报文帧一起传送。(2)、多CPU处理S7-400中央机架上最多4个具有多CPU处理能力的CPU同时运行。这些CPU自动地、同步地变换其运行模式。适用场合：程序太长，存储空间不够，系统可以分。通过通信总线，CPU彼此互连。(3)、输入/输出模块S7-400的信号模块地址是在STEP7中自动生成的。用户可以修改。S7-400的模拟量模块起始地址从512开始，同类模块的地址按顺序连续排列。第三节S7-300/400的编程语言与指令系统一、S7-300/400的编程语言1.1 PLC编程语言的国际标准IEC61131是PLC的国际标准，19921995年发布了IEC61131标准中

18、的14部分，我国在1995年11月发布了GB/T15969-1/2/3/4(等同于IEC61131-1/2/3/4)。IEC61131-3广泛地应用PLC、DCS和工控机、“软件PLC”、数控系统、RTU等产品。定义了5种编程语言1)指令表1(Instructionlist):西门子称为语句表STL。2)结构文本ST(Structuredtext):西门子称为结构化控制语言(SCL)。3)梯形图LD(Ladderdiagram)：西门子简称为LAD。4)功能块图FBD(Functionblockdiagram):标准中称为功能方框图语言。5)顺序功能图SFC(Sequentialfunctio

19、nchart):对应于西门子的S7Graph。图3-1PLC的编程语言1.2 STEP7中的编程语言梯形图、语句表和功能块图是3种基本编程语言，可以相互转换。2).梯形图(LAD)OB1:主程序llBtwoik1：起保停电路010.00qio)ANiC.l一04.0Netwoik2:首位复位鹿席ATC.2S如C.OANI0.3RKAc.o二q£,3At直观易懂，适合于数字量逻辑控制。“能流”(Powerflow)与程序执行的方向。（1） .语句表(STL)：功能比梯形图或功能块图强。OB1:主程序Hetwoxk1：起保停电路Hetvoxk2；置位复位电路（2） .功能块图(FBD):

20、“LOGO!”系列微型PLC使用功能块图编程。（3） .结构文本(ST):STEP7的S7SCL(结构化控制语言)符合EN61131-3标准。SCL适合于复杂的公式计算、复杂的计算任务和最优化算法，或管理大量的数据等。（4） .S7HiGraph编程语言图形编程语言S7HiGraph属于可选软件包，它用状态图(stategraphs)来描述异步、非顺序过程的编程语言。（5） .S7CFC编程语言可选软件包CFC(ContinuousFunctionChart,连续功能图)用图形方式连接程序库中以块的形式提供的各种功能。（6） .编程语言的相互转换与选用在STEP7编程软件中，如果程序块没有错误

21、，并且被正确地划分为网络，在梯形图、功能块图和语句表之间可以转换。如果部分网络不能转换，则用语句表表示。语句表可供喜欢用汇编语言编程的用户使用。语句表的输入快，可以在每条语句后面加上注释。设计高级应用程序时建议使用语句表。梯形图适合于熟悉继电器电路的人员使用。设计复杂的触点电路时最好用梯形图。功能块图适合于熟悉数字电路的人使用。S7SCL编程语言适合于熟悉高级编程语言(例如PASCAL或C语言)的人使用。S7Graph,HiGraph和CFC可供有技术背景，但是没有PLC编程经验的用户使用。S7Graph对顺序控制过程的编程非常方便，HiGraph适合于异步非顺序过程的编程，CFC适合于连续过

22、程控制的编程。二、S7-300/400CPU的存储区（4） 数制2.2 .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。该位的值与线圈、触点的关系。ON/OFF,TURE/FALSE。二进制常数：2#1111_0110_1001_0001。3.3 .十六进制数十六进制的16个数字是09和AF,每个占二进制数的4位。B#16#,W#16#,DW#16#,W#16#13AF(13AFH)。逢16进1,例如B#16#3c=3X16+12=60。4.4 .BCD码BCD码用4位二进制数表示一位十进制数，十进制数9对应的二进制数为1001。最高4位用来表示符

23、号，16/32位BCD码的范围。BCD码实际上是十六进制数，但是各位之间逢十进一。296对应的BCD码为W#16#296,或2#0000001010010110。2#0000000100101000对应的十进制数也是296,对应的十进制数为28+25+23=256328296。2.2基本数据类型图3-5位数据的存放10 .位(bit):位数据的数据类型为BOOL(布尔)型。I3.2的意义。11 .字节(Byte)12 .字(Word)表示无符号数。取值范围为W#16#0000W#16#FFFF。4),双字(DoubleWord)表示无符号数。范围DW#16#0000_0000DW#16#FFF

24、F_FFFF。4.4 .16位整数(INT,Integer)是有符号数，补码。最高位为符号位，为0时为正数，取值范围为3276832767。5.5 .32位整数(DINT,DoubleInteger)最高位为符号位，取值范围为21474836482147483647。MSBLSBMSBLSBMB10015高有效字节低有效字节MB100MB101(a)MB100(b)MW100MSB31最高有效字节LSB最低有效字节0MB100MB101MB102MB103(c)MD100图3-6字节、字和双字6.6 .32位浮点数浮点数又称实数(REAL),表示为1.m2E,例如123.4可表示为1.2341

25、02。根据ANSI/IEEE标准浮点数=1.m2e式中指数e=E+127(1<e<254),为8位正整数。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(022位)。浮点数的表示范围为土1.1754951038±3.4028231038。尾数的小数部分m符号位指数eI_人_4,IXS/、313029282726252423222120191817161514131211109876543210图3-7浮点数的结构用很小的存储空间(4个字节)可以表示非常大和非常小的数。PLC输入和输出的数值大多是整数，浮点数的运算

26、速度比整数运算的慢。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。S5T#4S30MS=4s30ms,取值范围为S5T#0S5T#2H_46M_30S_0MS(9990s),时间增量为10ms。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ABCT#为带符号的32位IEC时间常数，例如T#1D_12H_30M_0S_250Ms，时间增量为1ms。DATE是IEC日期常数，例如D#2004-1-15。取值范围为D#1990-1-1D#216

27、8-12-31。TOD#是32位实时时间(Timeofday)常数，时间增量为1ms,例如TOD#23:50:45.300。B(b1,b2)B(b1,b2,b3,b4)用来表示2个字节或4个字节常数。2.3复合数据类型与参数类型4) .复合数据类型通过组合基本数据类型和复合数据类型可以生成下面的数据类型:(1)数组(ARRAY)将一组同一类型的数据组合在一起，形成一个单元。(2)结构(STRUCT)将一组不同类型的数据组合在一起，形成一个单元。(3)字符串(STRING)是最多有254个字符(CHAR)的一维数组。(4)日期和时间(DATE_AND_TIME)用于存储年、月、日、时、分、秒、毫

28、秒和星期，占用8个字节，用BCD格式保存。星期天的代码为1,星期一星期六的代码为27。例如DT#2004-07-15-1230:15.200为2004年7月15日12时30分15.2秒。(5)用户定义的数据类型UDT(user-defineddatatypes)。在数据块DB和逻辑块的变量声明表中定义复合数据类型。5) .参数类型为在逻辑块之间传递参数的形参(formalparameter,形式参数)定义的数据类型:3 TIMER（定时器）和COUNTER（计数器）：对应的实参（actualparameter-,实际参数）应为定时器或计数器的编号，例如T3,C21。4 BLOCK（块）：指定一

29、个块用作输入和输出，实参应为同类型的块。5 POINTER（指针）：指针用地址作为实参。例如P#M50.0。6 ANY:用于实参的数据类型未知或实参可以使用任意数据类型的情况，占10个字节。(1) 系统存储器1 .过程映像输入/输出（I/Q）在扫描循环开始时，CPU读取数字量输入模块的输入信号的状态，并将它们存入过程映像输入（processimageinput,PII）中。在扫描循环中，用户程序计算输出值，并将它们存入过程映像输出表（processimageoutput,PIQ）。在循环扫描结束时将过程映像输出表的内容写入数字量输出模块。I和Q均以按位、字节、字和双字来存取，例如I0.0,IB

30、0,IW0和ID0。与直接访问I/O模块相比的优缺点。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（0999）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，DBX2.3,DBB5,DBW10和DBD12。DI为背景数据块，DIX,DIB,DIW和DID。6 .外设I/O区（PI/PO）外设输入（PI）和外设输出（PQ）区允许直接访问本地的和分布式的输入模块和输出模块。可以按字节（PIB或PQB）、字（PIW或PQW）或双字（PID或PQD）存取，不能以位为单位

31、存取PI和PO。(1) CPU中的寄存器10 .累力口器（ACCUx）累加器用于处理字节、字或双字的寄存器。S7-300有两个32位累加器（ACCU1和ACCU2）,S7-400有4个累加器（ACCU1ACCU4）。数据放在累加器的低端（右对齐）。11 .状态字寄存器（16位）首次检测位/FC,逻辑运算结果（RLO）;状态位STA不能用指令检测；OR位暂存逻辑“与”的操作结果（先与后或）；算术运算或比较指令执行时出现错误，溢出位OV被置1。OV位被置1时溢出状态保持位OS位也被置1,OV位被清0时OS仍保持为1,用于指明前面的指令执行过程中是否产生过错误。条件码1（CC1）和条件码0（CCO）

32、综合起来用于表示在累加器1中产生的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）在一段既有位操作又有字操作的程序中，用于表示字操作结果是否正确。在梯形图的方框指令中，BR位与ENO有对应关系，用于表明方框指令是否被正确执行：如果执行出现了错误，BR位为0,ENO也为0;如果功能被正确执行，BR位为1,ENO也为1。159876543210未用BRCC1CC0OSOVORSTARLOFC图3-8状态字的结构图3-9传送指令12 .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。位逻辑指令位逻辑指令用于二进制数的

33、逻辑运算。位逻辑运算的结果简称为RLO。12.1 触点指令1）触点与线圈A（And,与）指令来表示串联的常开触点。O（Or,或）指令来表示并联的常开触点。AN（AndNot,与非）来表示串联的常闭触点，ON（OrNot）来表示并联的常闭触点。输出指令“=”将RLO写入地址位，与线圈相对应。L20.0是局域变量。将梯形图转换为语句表时，局域变量L20.0是自动分配的。ro.cmiio3Q43TI-l/HH()早一J写C5B,4皿.64/1图3-10触点与输出指令2)取反触点图3-11取反触点3).电路块的串联和并联IJ.Q1ID,3Iil.510.2K9.1Q4.3100MODQ44HhHZMS

34、310.2T山UQKJOj小OMO.O图3-12电路块的并联图3-13电路块的串联4).中线输出指令下面是图3-14(b)中第一行对应的语句表。,10.010.1M0.1103Q4.3HiUI),m110.4Q4.2HII)图3-14中线输出指令I0.0I0,2Q4.3Hl-H/h-t)I0.0I0.2-A-PXI0.0XI0.2=Q4.3I0.0I0.2Q4.4I0.0I0.2XI0.0XNI0.2=Q4.4图3-15异或图3-16同或.I0.1Q4.3|I0.3Q4.3|I(R)ASARI0.1Q4.3I0.3Q4.3I0.1_I10.3RQ4.3.|_图3-17置位与复位M0.0M0.1

35、图3-18RS触发器与SR虫发器.I0.3I0.0M0.0Q4.5J；).I0.3I0.0M0.1Q4.3|i:I0.3I0.0Q4.5|Q4.3图3-19上升沿与下降沿检测图3-20上升沿检测与下降沿检测【例】设计故障信息显示电路，故障信号I0.0为1使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。I0.0故障信号nIlI0.1复位信号口口M0.1锁存信号J|Q4.0显示输出nnnnnnnnnnil图3-21故障信息显示设置CPU的属性时，在“Cycle/ClockMemory”标签页令M1为时

36、钟存储器字节，其中的M1.5提供周期为1s的时钟脉冲。SET与CLR(Clear)指令将RLO(逻辑运算结果)置位或复位，紧接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=M0.2CLR=Q4.73.2定时器指令将RLO置位/M0.2的线圈“通电”将RLO复位/Q4.7的线圈“断电”输入信号脉冲定时器的输出信号扩展脉冲定时器的输出信号接通延时定时器的输出信号保持型接通延时定时器的输出信号断开延时定时器的输出信号图3-23定时器功能15870XX1000010010011I1未用127时基1秒'-7一一，、二以BC四表示的时间值(0999)图3-24定时器字在CPU内部，时间

37、值以二进制格式存放，占定时器字的09位。可以按下列的形式将时间预置值装入累加器的低位字：(1)十六进制数W#16#wxyz,其中的w是时间基准，xyz是BCD码形式的时间值。000000000000 S5T#aH_bM_cS_Dms,例如S5T#18S。时基代码为二进制数00,01,10和11时，对应的时基分别为10ms,100ms,1s和10s。.脉冲定时器图3-26脉冲定时器时序图I0.0T0-I-SPJS5T#2S图3-25脉冲定时器类似于上升沿触发的单稳态电路。S5脉冲定时器（PulseS5Timer）,S为设置输入端，TV为预置值输入端，R为复位输入端；Q为定时器位输出端，BI输出不

38、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。定时器中的S,R,Q为BOOL（位）变量，BI和BCD为WORD（字）变量，TV为S5TIME量。各变量均可以使用I,Q,M,L,D存储区,TV也可以使用定时时间常数S5T#。10.0SPULSEQ4.0_|1SQInLS5T#2s-TVBIMW10I0.1-RBCD-MW12T0再起动输入ii.2-n起动输入I0.0_j1复位输入I0.1nto勺响应（当前值）/to勺输出触点jL_n_it图3-27S5脉冲定时器图3-28脉冲定时器的再起动时序图AI1.210.2T1ISE；IS5T#3ST1Q4.1Hi)I0.3T1IR;图3-

39、29扩展的脉冲定时器.扩展的脉冲定时器_iL_n_nr_LT-|_当前值卜、Q4.1_|IIIQ图3-30时序图I0.2S_PEXTSQTVBIRBCDT1S5T#3S-MW14I0.3-Q4.1T)3).接通延时定时器I0.4T2TSD)S5T#2ST2Q4.2HoI0.5T2IIR)图3-31S5扩展脉冲定时器-L-5八_J|_TLJIIiri当前值Q4.2|口图3-32接通延时定时器图3-33时序图T20.4S5-S_ODTSQTVBIRBCDQ4.2fXLT#2SrI0.5-MW10一MW12图3-34S5接通延时定时器io.oT6IIIT6-SD)S5T#4SI0.0I0.0T9T8

40、卜一r黑T7|HT7叫S5T#3SQ4.64)图3-35Q4.6T6的常开触点|14s延时接通/断开电路图3-36振荡电路I0.6T3I(SSiIS5T#6SIT3Q4.3PI)I0.6I0.7当前值I0.7T3TIR)Q4.3图3-37保持型接通延时ruln图3-38时序图I0.6T3S_ODTSSQ4.3T)S5T#6STVBII0.7BCD图3-39S5保持型接通延时.保持型接通延时定时器.断开延时定时器线圈I1.0T5SF；IS5T#7ST5Q4.5HI)I1.1T5一R)图3-40断开延时定时器图3-41时序图T5图3-42S5断开延时定时器计数器指令每个计数器有一个16位的字和一个

41、二进制位。15870000100100111工-2/未用15k/77¥127kJBC网格式的计数值（0999）1090000111111174U/未用二进制数计数值图3-43计数器字计数器字的011位是计数值的BCD码,计数值的范围为0999。二进制格式的计数值只占用计数器字的09位。I0.0IIS_CUCUQP1I0.2SC#6-PVCVI0.3-RCV_BCDC10-MW0-MW8Q5.0()I0.2C10I1毕；IC#6,I0.0C10Ii.CU；II0.3C10IR)I0.4I|_SCDQ5.10CDQI0.5-SC#5-PVCV-I0.6-RCV_BCD-C11I0.5C1

42、1I!SC)IC#5,I0.4C11I(CDi.I0.6C11IR图3-45减计数器图3-44加计数器设置计数值线圈SC（SetCounterValue）用来设置计数值，在RLO的上升沿预置值被送入指定的计数器。CU的线圈为加计数器线圈。在I0.0的上升沿，如果计数值小于999,计数值加1。复位输入I0.3为1时，计数器被复位，计数值被清0。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。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。I0.0I0.0T12T11；SD)T11H1I0.0M0.0S5T#7200ST12一吗S5T#7200SC0产1Pr#SC

43、9T11M0.1C0：N)CD)I0.0C0一/.R),C0I0.0Q5.4kviI_()3996hQ5.4C12图3-47加减计数器图3-46定时范围的扩展比较指令比较指令用于比较累加器1与累加器2中的数据大小，被比较的两个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。状态字中的CC0和CC1位用来表示两个数的大于、小于和等于关系（见表3-7）。表3-7指令执彳T后的CC1和CC0CC1CC0比较指令移位和循环移位指令字逻辑指令00累加器2=累加器1移出位为0结果为00P1:累加器2累加器1一一10累加器2累加器1一结果/、为011非法的浮点数移出位为1一表3-8比较指令

44、语句表指令梯形图中的符号说明?ICMP?I比较累加器2和累加器1低字中的整数，如果条件满足，RLO=1?DCMP?D比较累加器2和累加器1中的双整数，如果条件满足，RLO=1?RCMP?R比较累加器2和累加器1中的浮点数，如果条件满足，RLO=1?可以是=,<>,>,<,>=,<=O卜面是比较两个浮点数的例子:LLMD4/MD4中的浮点数装入累加器12.345E+02浮点数常数装入累加器1,MD4装入累加器2R比较累加器1和累加器2的值Q4.2如果MD4>2.345E+02,则Q4.2为1梯形图中的方框比较指令可以比较整数（I）、双整数（D）和浮点数（

45、R）。方框比较指令在梯形图中相当于一个常开触点，可以与其他触点串连和并联。图3-51比较指令1501111100001100010符号位百位十位个位sxxx3116150符号位百万位十万位万位千位百位十位个位表3-9数据转换指令语句表梯形图说明BTIBCD_I将累加器1中的3位BCD码转换成整数ITBI_BCD将累加器1中的整数转换成3位BCD码BTDBCD_DI将累加器1中的7位BCD码转换成双整数DTBDI_BCD将累加器1中的双整数转换成7位BCD码DTRDI_R将累加器1中的双整数转换成浮点数ITDI_DI将累加器1中的整数转换成双整数RNDROUND将浮点数转换为四舍五入的双整数RN

46、D+CEIL将浮点数转换为大于等于它的最小双整数RND-FLOOR将浮点数转换为小于等于它的最大双整数TRUNCTRUNC将浮点数转换为截位取整的双整数CAW一交换累加器1低字中两个字节的位置一CAD一交换累加器1中4个字节的顺序AI0.2LMD10DTB中JOOVERTMD20AM4.0RM4.0JUNEXTOVER:ANM4.0SM4.0NEXT:图3-537位BC网的格式图3-523位BC网的格式下面是双整数转换为BCD码的例子:如果I0.2为1将MD10中的双整数装入累加器1将累加器1中的数据转换为BCD码，结果仍在累加器1运算结果超出允许范围（OV=1）则跳转到标号OVER处将转换结

47、果传送到MD20复位溢出标志无条件跳转到标号NEXT处/置位溢出标志312423161587031242316158700000000000000bbbbbbbbbbbbbbbbxxxx0000rrr00000bbbbbbbbbbbbbbbbxxx图3-10存储器间接寻址的双字指针格式图3-11寄存器间接寻址的指针格式逻辑控制指令表3-29逻辑控制指令与状态位触点指令语句表中的梯形图中的说明逻辑控制指令状态位触点指令JU:无条件跳转一JL一多分支跳转JC一RLO=1时跳转JCN一RLO=0时跳转JCB一RLO=1且BR=1时跳转JNBJBI一RLO=0且BR=1时跳转JNBIBRBR=1时跳转

48、JO一BR=0时跳转JOSOVOV=1时跳转JZOSOS=1时跳转JN=0运算结果为0时跳转JP<>0运算结果非0时跳转JM>0运算结果为正时跳转JPZ<0JMZ>=0运算结果为负时跳转JUO<=0运算结果大于等于0时跳转LOOPUO运算结果小于等于0时跳转一指令出错时跳转循环指令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，第一个字符必须是字母，其余的可以是字母或数字。在梯形图中，目标标号必须是一个网络的开始。第四节STEP7编程软件的使用方法、STEP7概述STEP7用于S7,M7,C7

49、,WinAC的编程、监控和参数设置，基于STEP7V5.2版。STEP7具有以下功能：硬件配置和参数设置、通信组态、编程、测试、启动和维护、文件建档、运行和诊断功能等。STEP7的硬件接口：PC./MPI适配器+RS-232C通信电缆。计算机的通信卡CP5611（PCI卡）、CP5511或CP5512（PCMCIA卡）将计算机连接到MPI或PROFIBUS网络。计算机的工业以太网通信卡CP1512（PCMCIA卡）或CP1612（PCI卡），通过工业以太网实现计算机与PLC的通信。STEP7的授权在软盘中。STEP7光盘上的程序AuthorsW用于显示、安装和取出授权。STEP7的编程功能.编

50、程语言3种基本的编程语言：梯形图（LAD）、功能块图（FBD）和语句表（STL）。S7-SCL（结构化控制语言），S7-GRAPH（顺序功能图语言），S7HiGraph和CFC。.符号表编辑器.增强的测试和服务功能设置断点、强制输入和输出、多CPU运行（仅限于S7-400）,重新布线、显示交叉参考表、状态功能、直接下载和调试块、同时监测几个块的状态等。程序中的特殊点可以通过输入符号名或地址快速查找。.STEP7的帮助功能按F1键便可以得到与它们有关的在线帮助。菜单命令"Helpfcontents”进入帮助窗口。STEP7的硬件组态与诊断功能.硬件组态（1）系统组态：选择硬件机架，模块分配给机架中希望的插槽。CPU的参数设置。（3）模块的参数设置。可以防止输入错误的数据。.通信组态(1)网络连接的组态和显示；(2)设置用MPI或PROF旧US-DP连接的设备之间的周期性数据传送的参数。(3)设置用MPI、PROFIBUS或工业以太网实现的事件驱动的数据传输，用通信块编程。.系统诊断(1)快速浏览CPU的数据和用户程序在运行中的故障原因。(2)用图形方式显示硬件配置、模块故障；显示诊断缓冲区的信息等。4硬件组态与参数设置.1项目的创建与项目的结构插入新的对象的方法。.2