电气控制与可编程序控制器课件(PLC课件)第5章

S7-200PLC指令系统第五章第一节S7-200PLC编程的基本概念编程语言数据类型存储器区域用户程序结构一、编程语言梯形图(LAD)：是与电气控制电路图相呼应的图形语言。梯形图信号流向清楚、简单、直观、易懂，很适合电气工程人员使用。通常作为第一用户语言。功能块图(FBD)：类似于普通逻辑功能图，它沿用了半导体逻辑电路的逻辑框图的表达方式。一般用一种功能方块表示一种特定的功能，框图内的符号表达了该功能块图的功能。语句表(STL)：类似于计算机的汇编语言，用助记符来表达PLC的各种控制功能。可以使用简易编程器编程，一般与梯形图配合使用。梯形图程序、功能块图程序和语句表程序可以有条件的方便地转换。数据类型基本数据类型：布尔型(BOOL)，字节型(BYTE)，无符号整数(WORD)，有符号整数(INT)，无符号双字整数(DWORD)，有符号双字整数(DINT)，实数型(REAL)数据长度与范围：

BWD

长度81632

范围0～FF0~FFFF0~FFFFFFFF存储器区域程序区：用于存放用户程序，存储器为EEPROM系统区：用于存放PLC配置结构的参数，如主机及扩展模块的I/O配置和编址、设置保护口令、软件滤波功能等。存储器为EEPROM数据区：是CPU提供的存储器的特定区域，是用户程序执行过程中的内部工作区域。数据区使CPU的运行更快、更有效。存储器为RAM和EEPROM数据区存储器的地址表示格式：位：存储器区域标识符、字节地址和位号。如I5.4字节、字、双字：存储器区域标识符、数据长度和字节、字或双字的起始地址。如VB100其他：区域标识符和元件号。如T24数据区存储器区域：输入/输出映象寄存器(I/Q)

内部标志位存储器(M)

变量存储器(V)

局部存储器(L)

顺序控制继电器存储器(S)

特殊标志位存储器(SM)

定时器存储器(T)

计数器存储器(C)

模拟量输入/输出映象寄存器(AI/AQ)

累加器(AC)

高速计数器(HC)寻址方式

指令中如何提供操作数或操作数地址，称为寻址方式。立即寻址：指令直接给出操作数，操作数紧跟着操作码，在取出指令的同时也就取出了操作数。常用来提供常数、设初值等。＋R0.5,AC0;TONT37,5直接寻址：指令直接给出操作数的地址的寻址方式。

AQ5.5；MOVWAC0,AQW2间接寻址：指令给出了存放操作数地址的存储单元的地址的寻址方式。不可对位值或模拟量进行间接寻址。只能用V,L或AC作为指针。

建立指针；使用指针来存取数据；修改指针

MOVD&VB200,AC1MOVW*AC1,AC0INCDAC1INCDAC1MOVW*AC1,AC0用户程序的结构主程序：用户程序的主体，CPU在每个扫描周期都要执行一次主程序指令。子程序(可选)：只有当主程序调用时才能执行。合理使用子程序可以优化程序结构，减少扫描时间。中断程序(可选)：只有当中断事件发生时才能执行。中断程序可能在扫描周期的任意点执行。第二节S7-200PLC的基本指令基本逻辑指令立即I/O指令取非触点指令，正/负跳变触点指令定时器和计数器指令顺序控制继电器指令移位寄存器指令指令分类——按形式分2.功能块1.继电器触点线圈——()Enable输入参数IN1IN2N输出参数OUT功能数据类型地址条件长度EN指令分类——按功能分1。位操作功能2。定时器/计数器3。算术运算功能4。关系运算功能5。数据传送功能6。转换功能7。控制功能一、基本逻辑指令逻辑关系梯形图助记符I0.0I0.1LD I0.0A I0.1= Q0.0LD I0.0O I0.1= Q0.0LDN

I0.1= Q0.0与或非ANDORNOT当I0.0与I0.1

都“ON”时，则输出Q0.0

“ON”(1)。当I0.0

或I0.1

“ON”时,则输出Y0

“ON”(1)当I0.1

“OFF”时则输出Q0.0

“ON”(1)Q0.0I0.0I0.1Q0.0Q0.0I0.1I0.0**I0.1Q0.0注意：与、或、非运算均是对从该指令前面的ST

指令到该指令的前一个指令处的结果进行运算。AX2是与图中A点处的结果（即X0与X1的结果）相或，而不是与X1相或。X0X2X1LD X0A X1O X2= Y0例：Y0逻辑关系梯形图助记符LD X0O X1LD X2O X3ALD= Y0LD X0A X1LD X2ANX3OLD= Y0当“X0

或X1”与“X2

或X3”

都“ON”时，则输出Y0

“ON”。区块与ALD（AndStack）区块或OLD（OrStack）当“X0

与X1”或“X2

与X3非”

“ON”时，则输出Y0

“ON”。X0X1X2X3Y0X0X2X1X3Y0例1：直接启动停车控制继电器控制电路图I/O分配：I0.0：停车I0.1：启动Q0.1：KM语句表LDI0.1OQ0.1AI0.0=Q0.1梯形图：Q0.1I0.0Q0.1I0.1I/O分配决定PLC的端子接线图PLC的端子接线方式又决定程序编制I/O分配：I0.0：停车I0.1：启动Q0.1：KMQ0.1I0.0Q0.1I0.1置位、复位指令语句表LDI0.0SQ0.1,1LDI0.1RQ0.1,1二、立即I/O指令—立即输入直接读取物理输入点的值，输入映象寄存器内容不更新。指令操作数仅限于输入物理点的值。立即输出执行立即输出指令时，则将结果同时立即复制到物理输出点和相应的输出映象寄存器立即置位和复位指令须指出：立即I/O指令是直接访问物理输入输出点的，比一般指令访问输入输出映象寄存器占用CPU时间要长，因而不能盲目地使用立即指令，否则，会加长扫描周期时间，反而对系统造成不利影响。空操作正跳变负跳变能流到达取非触点时，能流就停止；能流未到达取非触点时，能流就通过。检测到每一次正跳变（信号后，让能流通过一个扫描周期的时间

检测到每一次负跳变信号后，让能流通过一个扫描周期的时间

取非输入映象寄存器I0.0输出映象寄存器Q0.0输出映象寄存器Q0.1输出映象寄存器Q0.2一个周期一个周期空操作指令（NOPN）不影响程序的执行。操作数N是常数0~255三、取非触点指令，正/负跳变触点指令I0.0()NOTI0.0()NI0.0()PQ0.0Q0.2Q0.1编程中应注意的几个问题X0Y0X1Y0X1Y0X0Y0一、用电路变换简化程序(减少指令的条数）二、逻辑关系应尽量清楚(避免左轻右重)X3X2X5X4X6X8X7Y0X9X3X2X5X4X6X8X7Y0X9X5X6X2X2LDX2ANX3AX4LDX2AX5ANX6A

X7OLDLDX2AX5ANX6AX8ANX9OLD=Y0三、避免出现无法编程的梯形图X5X1X3X2Y1X4Y2LDX3AX5OX1AX2=Y1LDX1AX5OX3AX4=Y2X1X3X2Y1X5X3X1X4Y2X5四、输入接点的处理电气图中的输入接点与实际使用的输入接点是完全一致的。但如果照原样移入梯形图，有时预想的动作不能实现。KMSB1KMSB2KMSB1KMSB2SB2SB1KMKM(a)图(a)直接转化成图(b)，则当SB2动作时，线圈不能得电。当PLC扫描到SB1时，由于它对应的基本存储单元存放的是从常闭接点SB1取入的状态1，读取其反为0，意味着这个接点不通，线圈不能得电。强调：PLC采样输入接点时，不管实际接点是常开还是常闭，而仅仅是读取其状态(通1，断0)加以存储，当程序执行时，常开则直接读存储值，常闭则读存储值的反。(b)(c)所以，由电气原理图转化为梯形图时，实际输入接点与相应的梯形图中的接点按下表处理。实际输入接点的形式电气图中触点的形式梯形图中应使用的接点2.定时器及定时器指令输入接点设定值:1~32767定时器号码（0～255）INPTT37TON定时器分辨率（时基）有三种：1ms、10ms、100ms。定时器的分辨率由定时器号决定定时器的实际设定时间T=设定值PT×分辨率TON：接通延时定时器

TOF：断开延时定时器

TONR：有记忆接通延时定时器类型TS=120*0.1=12S延时接通定时器TON其工作波形图如下：I0.1Q0.1计时值设定值TS设定值使能输入TONPTINT38T38TONPTINI0.1120()T38Q0.1延时断开定时器TOF其工作波形图如下：I0.1Q0.1计时值设定值TS设定值使能输入TOFPTINT38TOFPTINI0.1120T38()T38Q0.1TS=120*0.1=12S保持型定时器TONR其工作波形图如下：输入端Q0.1当前值设定值TSTS=120*10msT4M0.1输入端设定值TONRPTINTONRPTINI0.1120T4()T4Q0.1()T4R1M0.1最大值32767120①

1ms分辩率定时器每隔1ms刷新一次，刷新定时器位和定时器当前值，在一个扫描周期中要刷新多次，而不和扫描周期同步。②

10ms分辩率定时器10ms分辩率定时器启动后，定时器对10ms时间间隔进行计时。程序执行时，在每次扫描周期的开始对10ms定时器刷新，在一个扫描周期内定时器位和定时器当前值保持不变。③100ms分辨率定时器

100ms定时器启动后，定时器对100ms时间间隔进行计时。只有在定时器指令执行时，100ms定时器的当前值才被刷新。自复位式的定时器T33T33T33错误正确2.计数器指令定时器是对PLC内部的时钟脉冲进行计数，而计数器是对外部的或由程序产生的计数脉冲进行计数。当前值：计数器累计计数的当前值（16位有符号整数），它存放在计数器的16位（bit）当前值寄存器中。

每个计数器只有一个16位的当前值寄存器地址。在一个程序中，同一计数器号不要重复使用，更不可分配给几个不同类型的计数器。

增计数器设定值:-32768~32767CUPVC20CTUR复位计脉冲数增/减计数器增计数减计数复位C(0~255)I1.0I1.1I1.2当前值输出端当前值C(0~255)-32767~32767减计数器CDPVC(0~255)CTDLD复位，装设定值计脉冲数I1.3I1.4当前值输出21计数器当前值等于0时，停止计数，同时计数器位被置位“1”设定值例5.计数器应用举例：产品数量检测产品通过检测器PH机械手KM1KM2传送带电机PLC的I/O分配：I0.0—传送带停机按钮I0.1—传送带起动按钮I0.2—产品通过检测器PHQ0.0—传送带电机KM1Q0.1—机械手KM2T37—定时器,定时2秒C20—计数器，初始值24（每24个产品机械手动作1次）机械手动作后，延时2秒，将机械手电磁铁切断，同时将C20复位。C20复位后，KM2和T37也复位

电机起动后，正跳变产生宽度为一个扫描周期的正脉冲，使C20和T37复位起、停传送带电机计数器应用举例：产品数量检测Q0.0Q0.0I0.224C20T3720C20Q0.1每检测到一个产品，I0.2产生一个正脉冲，使C20计一个数

C20每计24个数，机械手动作一次机械手动作后，延时2秒，将机械手电磁铁切断，同时将C20复位。C20

复位后，Q0.1和T37也复位

()I0.0I0.1C20CUPVCTUR()INPTTONT37T37PQ0.0顺序控制继电器指令(SCR)SCR指令包括：LSCR(开始),SCRT(转换),SCRE(结束)指令在使用顺序控制指令时应注意：（1）步进控制指令SCR只对状态元件S有效。为了保证程序的可靠运行，驱动状态元件S的信号应采用短脉冲。（2）当输出需要保持时，可使用S/R指令。（3）不能把同一编号的状态元件用在不同的程序中，例如，如果在主程序中使用S0.1，则不能在子程序中再使用。（4）在SCR段中不能使用JMP和LBL指令。即不允许跳入或跳出SCR段，也不允许在SCR段内跳转。不能在SCR段中使用FOR、NEXT和END指令。移位寄存器指令ENOI0.1PENDATAS_BITNSHRBI0.2V10.04ENOLD

I0.1EUSHRB

I0.2,V10.0,4I0.20770100111100溢出位移位前移位一次后VB10.0VB10.0I0.1I0.2正跳变S_BIT第三节S7-200PLC的功能指令传送指令数学运算指令转换指令一、传送指令—数据传送指令MOV-BENINOUTENOMOV-WENINOUTENOMOV-DWENINOUTENOMOV-RENINOUTENOMOVBIN,OUTMOVWIN,OUTMOVDWIN,OUTMOVRIN,OUT例：若I0.1=1，则将VW100的数据传送到AC0MOVWVW100,AC0I0.1MOV-WENINOUTENOVW100AC0VW1001046MSBLSB1046AC0MSBLSBVD10说明：操作数前加*号表示该操作数为地址指针数据块传送指令数据块传送指令把从输入（IN）指定地址开始的N个连续字节、字、双字的内容传送到从输出（OUT）指定地址开始的N个连续字节、字、双字的存储单元中去。

BMBIN,OUT,NBMWIN,OUT,NBMDIN,OUT,NBLKMOV-DWENINOUTENONBLKMOV-WENINOUTENONBLKMOV-BENINOUTENON传送字节立即读、写指令传送字节立即写（BIW）指令，将从输入端（IN）指定字节地址的内容写入输出端（OUT）指定字节地址的物理输出点（QB）。传送字节立即读（BIR）指令，读取输入端（IN）指定字节地址的物理输入点（IB）的值，并写入输出端（OUT）指定字节地址的存储单元中。传送字节立即读传送字节立即写MOV-BIRENINOUTENOBIWIN,OUTMOV-BIWENINOUTENOBIRIN,OUT二、数学运算指令+IIN1,OUT+DIN1,OUT+RIN1,OUTADD-IENIN1OUTENOIN2ADD-DIENIN1OUTENOIN2ADD-RENIN1OUTENOIN2-IIN2,OUT-DIN2,OUT-RIN2,OUTSUB-IENIN1OUTENOIN2SUB-DIENIN1OUTENOIN2SUB-RENIN1OUTENOIN22.减法指令1.加法指令加法操作时，操作数IN2与OUT公用一个地址单元，IN1+OUT=OUT减法操作时，操作数IN1与OUT公用一个地址单元，OUT-IN2=OUT整数加法、减法、乘法、除法双整数加法、减法、乘法、除法整数完全乘法、除法实数加法、减法、乘法、除法3.乘法指令*IIN1,OUT*DIN1,OUT*RIN1,OUTMUL-IENIN1OUTENOIN2MUL-DIENIN1OUTENOIN2MUL-RENIN1OUTENOIN2MULIN1,OUTMULENIN1OUTENOIN24.除法指令/IIN2,OUT/DIN2,OUT/RIN2,OUTDIV-IENIN1OUTENOIN2DIV-DIENIN1OUTENOIN2DIV-RENIN1OUTENOIN2DIVIN2,OUTDIVENIN1OUTENOIN2整数完全除法指令，把输入端（IN）指定的两个16位整数相除，产生一个32位结果，并送到输出端（OUT）指定的存储单元中去。其中高16位是余数，低16位是商。注意：当IN1,IN2和OUT操作数的地址不同时，在STL指令中，首先用数据传送指令将IN1中的数值送入OUT，然后再执行数学运算。如：

LDI0.1MOVWVW100,AC0+IVW10,AC0LDI0.1MULVW100,VD10I0.1ADD-IENIN1IN2OUTENOVW100VW10AC0I0.1