电气基础指令

S7-200PLC基本指令实验1基本位逻辑指令S7—200PLC用LAD编程时以每个独立的网络块(Network)为单位，所有的网络块组合在一起就是梯形图程序，这也是S7—200PLC的特点。S7—200PLC用STL编程时，如果也以每个独立的网络块为单位，则STL程序和LAD程序基本上是一一对应的，而且两者可以在编程软件环境中相互转换；如果不以每个独立的网络块为单位编程，而是连续编写，则STL程序和LAD程序不能通过编程软件相互转换。逻辑取及线圈驱动指令逻辑取及线圈驱动指令为LD(Load)、LDN(LoadNot)和=(Out)。LD(Load):取常开触点指令。用于网络块逻辑运算开始的常开触点与母线的连接。LDN(LoadNot)：取常闭触点指令。用于网络块逻辑运算开始的常闭触点与母线的连接。=(Out):线圈驱动指令。石洱I10.0 :石洱I10.0 :C.3—I(:LU LJ.UTOC\o"1-5"\h\z= 」」LDK- ^02= X1J](a)梯形图 (b)语句表图1.1逻辑取及线圈驱动指令使用说明：LD、LDN指令不只是用于网络块逻辑计算开始时与母线相连的常开和常闭触点，在分支电路块的开始也要使用LD、LDN指令，与后面要讲的ALD、OLD指令配合完成块电路的编程。由于输入继电器的状态唯一的由输入端子的状态决定，在程序中是不能被改变的，所以“=”指令不能用于输入继电器。并联的“=”指令可连续使用任意次。在同一程序中不要使用双线圈输出，即同一个元器件在同一程序中只使用一次“=”指令。否则可能会产生不希望的结果。LD、LDN指令的操作数为：I、Q、M、SM、T、C、V、S、L。“=”指令的操作数为：Q、M、S、V、S、L。T和C也作为输出线圈，但在S7—200PLC中输出时不以使用“=”指令形式出现，而是采用功能块(见定时器和计数器指令)。触点串联指令触点串联指令有A和ANA(And):与指令，用于单个常开触点的串联连接。AN(AndNot)：与非指令，用于单个常闭触点的串联连接。图1.2所示为上述两条指令的用法。(a)梯形图(a)梯形图图1.2A、AN指令(b)语句表使用说明：A、AN是单个触点串联连接指令，可连续使用。但在用梯形图编程时会受到打印宽度和屏幕显示的限制，S7—200PLC的编程软件中规定的串联触点使用上限为11个。图7.20所示的连续输出电路，可以反复使用=指令，但次序必须正确，不然就不能连续使用=指令编程了。A、AN指令的操作数为：I、Q、M、SM、T、C、V、S和L。触点并联指令触点并联指令为O(Or)、ON(OrNot)。O(OR)：或指令。用于单个常开触点的并联连接。ON(OrNot)：或非指令。用于单个常闭触点的并联连接。图2.3所示为上述两条指令的用法。网络1LD10.20QO.OONMO.2AN10.00M2.1QO.O10.2 10.0 Q0.000.0,M0.23M2.1(a)梯形图 (b)语句表图2.3O、ON指令使用说明：单个触点的0、ON指令可连续使用。O、ON指令的操作数为：I、Q、M、SM、T、C、V、S和L。串联电路块的并联连接指令电路块的并联连接指令为OLD(OrLoad)。两个以上触点串联形成的支路叫串联电路块。当出现多个串联电路块并联时，就不能简单地用触点并联指令，而必须用块或指令来实现逻辑运算。OLD(OrLoad):块或指令。用于串联电路块的并联连接。图2.4所示为OLD指令的用法。

网路110.3MIi.J ME.3QC.O——〒——10110.2MO2IXI-(a)梯形图LDTOOAMDJ：iLDLDTOOAMDJ：iLDILL1ANMD丄OLDLDNILI2AMD2OLDAMD3QDJj(b)语句表使用说明：除在网络块逻辑运算的开始使用LD或LDN指令外，在块电路的开始也要使用LD或LDN指令。每完成一次块电路的并联时要写上OLD指令。OLD指令无操作数。并联电路块的串联连接指令电路块的串联连接指令为ALD(AndLoad)。两条以上支路并联形成的电路叫并联电路块。当出现多个并联电路块串联时，就不能简单地用触点串联指令，而必须用块与指令来实现逻辑运算。ALD(AndLoad):块与指令。用于并联电路块的串联连接。图2.5所示为ALD指令的用法。(a)梯形图 (b)语句表图2.5ALD指令使用说明:在块电路开始时要使用LD和LDN指令。在每完成一次块电路的串联连接后要写上ALD指令。ALD指令无操作数。置位、复位指令置位(S)、复位(R)指令的LAD和STL形式以及功能如表2.10所列。表2.10置位、复位指令的LAD和STL形式以及功能LADSTL功能置位指令bit——⑸Sbit,N从bit开始的N个元件置1并保持，N的范围为1~255

N复位指令bit(R)NRbit，N从bit开始的N个元件清0并保持，N的范围为1~255网络1置位10.0Q0.0LD10.0网络1置位10.0Q0.0LD10.0-(S)2SQD.D,网貉2LD10.010.1Q0.07尺)RQ0.0,L[10.0 2IO.l | 1_QO.O,QO.l2 月)梯形图(b)语句表图2.5所示S、R指令(c)时序图对位元件来说一旦被置位，就保持在接通状态，除非对它复位；而一旦被复位就保持在断电状态，除非再对它置位。S、R指令可以互换次序使用，但由于PLC采用扫描工作方式，所以写在后面的指令具有优先权。如在图7.24中，若I0.0和I1.1同时为1，则Q0.0、Q0.1肯定处于复位状态而为0。如果对计数器和定时器复位，则计数器和定时器的当前值被清零。N的范围为1〜255,N可为：VB、IB、QB、MB、SMB、SB、LB、AC、常数。S、R指令的操作数为：I、Q、M、SM、T、C、V、S和L。立即指令是为了提高PLC对输入/输出的响应速度而设置的，它不受PLC循环扫描工作方式的影响，允许对输入和输出点进行快速直接存取。当用立即指令读取输入点(I)的状态时，相应的输入映像寄存器中的值并未更新；当用立即指令访问输出点(Q)时，新值同时写到PLC的物理输出点和相应的输出映像寄存器。立即指令的名称和使用说明如表2.11所示。表2.11立即指令的名称和使用说明指令名称STLLAD使用说明立即取LDIbitBit—|I|—Bit—|/I|—bit只能为I立即取反LDNIbit立即或OIbit立即或反ONIbit立即与AIbit立即与反ANIbit立即输出=IbitBit(I)bit只能为Q立即置位SIbit，NBit(SI)N1.bit只能为Q2.N的范围：1—1283.N的操作数同S、R指令

立即复位RIbit，NBit(RI)N图2.6所示为立即指令的用法。图2.6立即指令图2.6立即指令F)LD10.0QOQQO.i<i)=1QWILDIQ0.3Q0.3(b)iihhJ衣边沿脉冲指令边沿脉冲指令分为上升沿脉冲EU(EdgeUp)和下降沿脉冲ED(EdgeDown)。边沿脉冲指令的使用及说明如表2.12所列。表2.12边沿脉冲指令使用说明指令名称LADSTL功能说明上升沿脉冲-|P|-EU在上升沿产生一个扫描周期的脉冲无操作数下降沿脉冲-|N|-ED在下降沿产生一个扫描周期的脉冲边沿脉冲指令EU、ED用法如图2.26所示。(b)语句表{3吋序图图(b)语句表{3吋序图图2.7边沿脉冲EU、ED指令EU指令对其之前的逻辑运算结果的上升沿产生一个宽度为一个扫描周期的脉冲，如图中的M0.0。ED指令对逻辑运算结果的下降沿产生一个宽度为一个扫描周期的脉冲，如图中的M0.1。脉冲指令常用于复位、启动及关断条件的判定以及配合功能指令完成一些逻辑控制任务。逻辑堆栈操作指令S7—200系列PLC使用一个9层堆栈来处理所有逻辑操作，它和计算机中的堆栈结构相同。堆栈是一组能够存储和取出数据的暂存单元，其特点是“先进后出”。每一次进行人栈操作，新值放人栈顶，栈底值丢失；每一次进行出栈操作，栈顶值弹出，栈底值补进随机数。逻辑堆栈指令主要用来处理对触点进行的复杂连接。逻辑堆栈指令有：逻辑入栈LPS、逻辑读栈LRD和逻辑出栈LPP指令。上述三条指令的用法如图7.27所示。LPS（LogicPush）:逻辑入栈指令（分支电路开始指令）。在梯形图中的分支结构中，可以形象地看出，它用于生成一条新的母线，其左侧为原来的主逻辑块；右侧为若干个新的从逻辑块。从堆栈使用上来讲，LPS指令的作用是把当前运算值复制后压人堆栈，以备后用。对于右侧第一个新的从逻辑块，由于其之前的逻辑运算结果就是刚复制并入栈的运算值，因此可以直接在LPS指令之后继续编程。LRD（LogicRead）：逻辑读栈指令。在梯形图分支结构中，当新母线左侧为主逻辑块时，经过右侧第一个新的从逻辑块的运算，主逻辑块运算结果已经不存在（但在此之前已经被LPS指令复制到堆栈中），要进行后续的从逻辑块编程时，就需要使用LRD指令从堆栈中读回主逻辑块运算结果，所以LRD指令用于第二个以后的从逻辑块编程。从堆栈使用上来讲,LRD读取最近的LPS压人堆栈的内容，而不进行Push和Pop工作。LPP（LogicPop）:逻辑出栈指令（分支电路结束指令）。在梯形图分支结构中，LPP用于LPS产生的新母线右侧的最后一个从逻辑块编程，它在读取完离它最近的LPS压入堆栈内容的同时复位该条新母线。从堆栈使用上来讲，LPP把堆栈弹出一级，堆栈内容依次上移。图2.7LPS、LRD、LPP指令使用说明：（1） 由于受堆栈空间的限制（9层堆栈），LPS、LPP指令连续使用时应少于9次。（2） LPS和LPP指令必须成对使用，它们之间可以使用LRD指令。（3） LPS、LRD、LPP指令无操作数。RS触发器指令RS触发器指令分为置位优先触发器指令SR和复位优先触发器指令RS两种。置位优先触发器是一个置位优先的锁存器。当置位信号（S1）和复位信号（R）都为真时，输出为“1”。复位优先触发器是一个复位优先的锁存器。当置位信号（S）和复位信号（R1）都为真时，输出为“0”。触发器指令用法如图2.8所示。

图2.8SR触发器指令比较指令比较指令是将两个操作数按指定条件进行比较，条件成立时，触点就闭合。所以比较指令实际上也是一种位指令。在实际应用中，比较指令为上下限控制以及数值条件判断提供了方便。比较指令的类型有字节比较、整数（字）比较、双字整数比较、实数比较和字符串比较五种类型。数值比较指令的运算符有：=、〉=、〈、＜=、〉和◊等6种，而字符串比较指令的运算符只有：=和◊等2种。对比较指令可进行LD、A和O编程。比较指令的LAD和STL形式如表2.12所示。表2.12比较指令的LAD和SLT形式形式方式字节比较整数比较双字整数比较实数比较字符串比较LADIN1IN1IN1IN1IN1（以==为—|==B1-—|==I1——|==D|——|==R1——I==s1—例）IN2IN2IN2IN2IN2LDB=IN1,IN2LDW=IN1,IN2LDD=IN1,IN2LDR=IN1,IN2AB=IN1,IN2AW=IN1,IN2AD=IN1,IN2AR=IN1,IN2OB=IN1,IN2OW=IN1,IN2OD=IN1,IN2OR=IN1,IN2LDB<>IN1,IN2LDW<>IN1,IN2LDD<>IN1,IN2LDR<>IN1,IN2AB<>IN1,IN2AW<>IN1,IN2AD<>IN1,IN2AR<>IN1,IN2OB<>IN1,IN2OW<>IN1,IN2OD<>IN1,IN2OR<>IN1,IN2LDB<IN1,IN2LDW<IN1,IN2LDD<IN1,IN2LDR<IN1,IN2LDS=IN1,IN2AB<IN1,IN2AW<IN1,IN2AD<IN1,IN2AR<IN1,IN2AS=IN1,IN2OB<IN1,IN2OW<IN1,IN2OD<IN1,IN2OR<IN1,IN2OS=IN1,IN2STLLDB<=IN1,IN2LDW<=IN1,IN2LDD<=IN1,IN2LDR<=IN1,IN2LDS<>IN1,IN2AB<=IN1,IN2AW<=IN1,IN2AD<=IN1,IN2AR<=IN1,IN2AS<>IN1,IN2OB<=IN1,IN2OW<=IN1,IN2OD<=IN1,IN2OR<=IN1,IN2OS<>IN1,IN2LDB>IN1,IN2LDW>IN1,IN2LDD>IN1,IN2LDR>IN1,IN2AB>IN1,IN2AW>IN1,IN2AD>IN1,IN2AR>IN1,IN2OB〉IN1,IN2OW>IN1,IN2OD>IN1,IN2OR〉IN1,IN2LDB>=IN1,IN2LDW>=IN1,IN2LDD>=IN1,IN2LDR>=IN1,IN2AB>=IN1,IN2AW>=IN1,IN2AD>=IN1,IN2AR>=IN1,IN2OB〉=IN1,IN2OW>=IN1,IN2OD>=IN1,IN2OR>=IN1,IN2

IW,QW,MW,SMW,ID,QD,MD,SMD,ID,QD,MD,SMD,（字符）VB,LB,IN1和IN2VB,SB,LB,AC,VW,SW,LW,AC,VD,SD,LD,AC,VD,SD,LD,AC,*VD,*AC,*LD,寻址范围*VD,*AC,*LD,*VD,*AC,*LD,*VD,*AC,*LD,*VD,*AC,*LD,常数常数常数常数字节比较用于比较两个字节型整数值IN1和IN2的大小，字节比较是无符号的。整数比较用于比较两个一个字长的整数值IN1和IN2的大小，整数比较是有符号的，其范围是16#8000〜16#7FFF。双字整数比较用于比较两个双字长整数值IN1和IN2的大小。它们的比较也是有符号的，其范围是16#80000000—16#7FFFFFFF。实数比较用于比较两个双字长实数值IN1和IN2的大小，实数比较是有符号的。负实数范围为-1.175495E-38〜-3.402823E+38，正实数范围是+1.175495E-38、+3.402823E+38。图2.9所示为比较指令的用法。｛町梆形圈LDW>=｛町梆形圈LDW>=AIW2.2SOOQO.OLD10.0AR<Q0.1LDIQ.1Q0.2图2.9比较指令从图7.29中可以看出：AIW2中的当前值大于等于2800时，Q0.0为ON；VD1中的实数小于56.8且10.0为ON时，Q0.1为ON；VBI中的值大于VB2的值或I0.1为ON时，Q0.2为ON。NOT指令取反指令NOT将逻辑运算结果取反，为用户使用提供方便。该指令无操作数，其LAD和STL形式如下：STL形式：NOT；LAD形式：|NOT|。定时器指令按时间控制是最常用的逻辑控制形式，所以定时器是PLC中最常用的元件之一。用好、用对定时器对PLC程序设计非常重要。定时器是根据预先设定的定时值，按一定的时间单位进行计时的PLC内部装置，在运行过程中当定时器的输入条件满足时，当前值从0开始按一定的单位增加。当定时器的当前值到达设定值时，定时器发生动作，从而满足各种定时逻辑控制的需要。下面详细介绍定时器的使用。定时器指令的使用三种定时器指令的LAD和STL格式如表2.13所列。定时器指令的LAD和STL形式

格式名称接通延时定时器有记忆接通延时定时器断开延时定时器????LAD-INTON—INTONEt一TN TOF????—卩丁7777—pt7770■—卩丁STLTONT***,PTTONRT***,PTTOFT***,PT接通延时定时器TON(On—DelayTimer)接通延时定时器用于单一时间间隔的定时。上电周期或首次扫描时，定时器位为OFF,当前值为0。输入端接通时，定时器位为OFF，当前值从0开始计时，当前值达到设定值时，定时器位为ON,当前值仍继续计数，直到32767为止。输入端断开，定时器自动复位，即定时器位为OFF，当前值为0。记忆接通延时定时器TONR(RetentiveOn—DelayTimer)记忆接通延时定时器对定时器的状态具有记忆功能，它用于对许多间隔的累计定时。首次扫描或复位后上电周期，定时器位为OFF，当前值为0。当输入端接通时，当前值从0开始计时。当输入端断开时，当前值保持不变。当输入端再次接通时，当前值从上次的保持值继续计时，当前值累计达到设定值时，定时器位ON并保持，只要输入端继续接通，当前值可继续计数到32767。需要注意的是，断开输入端或断开电源都不能改变TONR定时器的状态，只能用复位指令R对其进行复位操作。断开延时定时器TOF(Off—DelayTimer)断开延时定时器用来在输入断开后延时一段时间断开输出。上电周期或首次扫描，定时器位为OFF，当前值为0。输入端接通时，定时器位为ON,当前值为0。当输入端由接通到断开时，定时器开始计时。当达到设定值时定时器位为OFF，当前值等于设定值，停止计时。输入端再次由OFF—ON时，TOF复位；如果输入端再从ON—OFF，则TOF可实现再次启动。图3.0所示为三种类型定时器的基本使用举例，其中T35为TON、T2为TONR、T36为TOF。图3.0定时器指令图3.0定时器指令定时器的分辨率(时基)及其正确使用定时器实质就是对时间间隔计数。定时器的分辨率(时基)决定了每个时间间隔的时间长短。在S7—200系列PLC的定时器中，定时器的分辨率有1ms、10ms、100ms三种，这三种定时器的刷新方式是不同的，从而在使用方法上也有很大的不同。这和其他PLC是有很大区别的。使用时一定要注意根据使用场合和要求来选择定时器。定时器的刷新方式1ms定时器1ms定时器采用的是中断刷新方式，由系统每隔1ms刷新一次，与扫描周期及程序处理无关。对于大于1ms的程序扫描周期，在一个扫描周期内，定时器位和当前值刷新多次。其当前值在一个扫描周期内不一定保持一

致。致。10ms定时器10ms定时器由系统在每个扫描周期开始时自动刷新，在每个扫描周期的开始会将一个扫描累计的时间间隔加到定时器当前值上。由于是每个扫描周期只刷新一次，故在一个扫描周期内定时器位和定时器的当前值保持不100ms定时器100ms定时器在定时器指令执行时被刷新，因此，如果100ms定时器被激活后，如果不是每个扫描周期都执行定时器指令或在一个扫描周期内多次执行定时器指令，都会造成计时失准。100ms定时器仅用在定时器指令在每个扫描周期执行一次的程序中。定时器的正确使用0(1.0[NsoQO.O最M37QO.OQ(lOQ0.3M00.0QO.OHT3J■M(c)IQOfflE定时器的便用图3.1所示为正确使用定时器的一个例子。它用来在定时器计时时间到时产生一个宽度为一个扫描周期的脉冲心)iTDSi足时器的蓮用(b)lOmszNSfFJ'TlI：TON0(1.0[NsoQO.O最M37QO.OQ(lOQ0.3M00.0QO.OHT3J■M(c)IQOfflE定时器的便用图3.1所示为正确使用定时器的一个例子。它用来在定时器计时时间到时产生一个宽度为一个扫描周期的脉冲心)iTDSi足时器的蓮用(b)lOmszNSfFJ'TlI：TONI.U、mi—ii：确ii捕INTONPT00.0IXtonPllbTON卩丁TNTON卩TT3；IkTONPT图3.1定时器指令的正确使用结合各种定时器的刷新方式规定，从图中可以看出：对1ms定时器T32,在使用错误方法时，只有当定时器的刷新发生在T32的常闭触点执行以后到T32的常开触点执行以前的区间时，Q0.0才能产生一个宽度为一个扫描周期的脉冲，而这种可能性是极小的。在其它情况下不会产生这个脉冲。对10ms定时器T33，使用错误方法时，Q0.0永远产生不了这个脉冲。因为当定时器计时到时，定时器在每次扫描开始时刷新。该例中T33被置位，但执行到定时器指令时，定时器将被复位(当前值和位都被置0)。当常开触点T33被执行时，T33永远为OFF，Q0.0也将为OFF，即永远不会被置位0N。100ms的定时器在执行指令时刷新，所以当定时器T37到达设定值时，Q0.0肯定会产生这个脉冲。改用正确使用方法后，把定时器到达设定值产生结果的元器件的常闭触点用做定时器本身的输入，则不论哪种定时器，都能保证定时器达到设定值时，Q0.0产生一个宽度为一个扫描周期的脉冲。所以，在使用定时器时，要弄清楚定时器的分辨率，否则，一般情况下不要把定时器本身的常闭触点作为自身的复位条件。在实际使用时，为了简单，100ms的定时器常采用自复位逻辑，而且100ms定时器也是使用最多的定时器。计数器指令S7—200系列PLC的计数器分为一般用途计数器和高速计数器两大类。一般用途计数器用来累计输入脉冲的个数，其计数速度较慢，其输入脉冲频率必须要小于PLC程序扫描频率，一般最高为几百HZ,所以在实际应用中主要用来对产品进行计数等控制任务。高速计数器主要用于对外部高速脉冲输入信号进行计数，例如在定位控制系统中，位置编码器的位置反馈脉冲信号一般高达几KHZ,有时甚至达几十KHZ,远远高于PLC程序扫描频率，这时一般的计数器已经无能为力，PLC对于这样的高速脉冲输入信号计数采用的是与程序扫描周期无关的中断方式来实现的。由于篇幅有限，这里只介绍一般用途计数器。计数器指令使用说明计数器指令的LAD和STL格式如表2.13所列。表2.13计数器指令的LAD和STL形式名称增计数器增减计数器减计数器9999格式-*11*八八-T~cl__crul-1ci;cjijdI-Tcu__(iblLADCD十D????^PV |PV |PV |STLCTUC***,PVCTUDC***,PVCTDC***,PV增计数器CTU(CountUp)首次扫描时，计数器位为OFF,当前值为0。在计数脉冲输入端CU的每个上升沿，计数器计数1次，当前值增加一个单位。当前值达到设定值时，计数器位0N,当前值可继续计数到32767后停止计数。复位输入端有效或对计数器执行复位指令，计数器复位，即计数器位为OFF,当前值为0。图7.32所示为增计数器的用法。需要注意：在语句表中，CU、R的编程顺序不能错误。减计数器CTD(CountDown)首次扫描时，计数器位为OFF,当前值为预设定值PV。对CD输入端的每个上升沿计数器计数1次，当前值减少一个单位，当前值减小到0时，计数器位置位为ON,当前值停止计数保持为0。复位输入端有效或对计数器执行复位指令，计数器复位，即计数器位OFF,当前值复位为设定值。图3.2所示为减计数器的用法。(a)梯彤图 (E语山我m ―Innnnn】o.t_n i TOC\o"1-5"\h\z呼 呼JI J <?：! —— P1QI | |(C)冲序图图3.2图3.2增计数器指令图3.21减计数器指令增、减计数器CTUD(CountUp／Down)增减计数器有两个计数脉冲输入端：CU输入端用于递增计数，CD输入端用于递减计数。首次扫描时，定时器位为OFF,当前值为0。CU输入的每个上升沿，计数器当前值增加1个单位；CD输入的每个上升沿，都使计数器当前值减小1个单位，当前值达到设定值时，计数器位置位为ON。增减计数器当前值计数到32767(最大值)后，下一个CU输入的上升沿将使当前值跳变为最小值(-32768)；当前值达到最小值-32768后，下一个CD输入的上升沿将使当前值跳变为最大值32767。复位输入端有效或使用复位指令对计数器执行复位操作后，计数器复位，即计数器位OFF，当前值为0。图3.4所示为增、减计数器的用法。LD10.01.1}ICM1.1)10.2LD10.01.1}ICM1.1)10.2匚T1_DC4S.+31.1><"4S=Q0.0何iir:I'J衣10.110.2n:Hrn:-■-ri—F• ■'-Fi 11■:1C4S-'TliiftrL(_ ■■■::~::048位nI-程序控制指令：结束指令END停止指令STOP看门狗复位指令WDR图3.4结束、停止及看门狗指令跳转及标号指令图3.4结束、停止及看门狗指令跳转及标号指令LDSM\0“检Hi-'CHgiXOSM4..1靑运行时检杏编程010.3靑外訥切换十\STOP/傑件满足•山RUN"切换到弓TUP方式L.UL\D10.5肿卜部停Lt控制LUMQ.4卅用融点重新融发WDH“看门狗定吋器⑹语句表使用说明：跳