电子技术第9章可编程控制器plc2西门子s7200型

1海南风光清华大学电机系电工学教研组唐庆玉2003年10月16日编禁止盗版剽窃第9章可编程序控制器（S7-200型PLC）清华大学电机系电工学教研室唐庆玉编2第9章可编程控制器9.1PLC的结构和工作原理

9.1.1PLC控制系统

9.1.2PLC的结构

9.1.3PLC的存储器类型及寻址方式9.2PLC的编程语言及工作方式

9.2.1梯形图

9.2.2语句表

9.2.3PLC的工作方式9.3PLC的基本指令

9.3.1位逻辑指令

9.3.2逻辑堆栈指令

9.3.3定时器指令

9.3.4计数器指令9.3.5跳变检测指令

9.3.6置位和复位指令

9.3.7数据传送指令

9.3.8移位和循环移位指令9.4PLC的应用举例

9.4.1三相异步电动机Y-起动PLC控制

9.4.2十字路口交通灯PLC控制（不讲）39.3.3定时器及定时器指令时间常数（1-32767）定时器编号37时钟周期100ms（1）当输入触点断开，IN＝0，定时器复位，当前值＝0。（2）当输入触点接通，IN＝1，定时器开始定时，每一个时钟，当前值加1。（3）当当前值设定值时间常数时，定时器常开触点ON，常闭触点OFF。（4）定时时间=时钟周期时间常数。（5）若IN仍为1，则当前值仍继续计数，直到最大值32767。（6）若输入触点断开，定时器复位(常开触点断开，常闭触点闭合，当前值清0)。（7）当前值、设定值都是16位有符号整数。（8）时钟周期有三种，见下表：说明：通电延时定时器通电延时定时器TON断电延时定时器TOF保持型通电延时定时器TONR输入触点INTONPT100T37个数：共256个，T0~T255三种类型：4定时器及定时器指令（续）类型分辨率最大定时定时器号TONR1ms32.767sT0,T6410ms327.67sT1~T4,T65~T68100ms3276.7sT5~T31,T69~T95TON1ms32.767sT32,T96TOF10ms327.67sT33~T36,T97~T100100ms3276.7sT37~T63,T101~T255定时器特性表注：

TON通电延时定时器（输入触点断开时，定时器位复位，当前值清0。输入触点接通时开始定时，定时时间到，定时器位置位）

TOF断电延时定时器（输入触点接通时，定时器位复位，当前值清0。输入触点断开时开始定时，定时时间到，定时器位置位）

T0NR保持型通电延时定时器（输入触点接通时开始定时，输入触点断开时，定时器位复位，当前值不清0。若输入触点又接通，则继续定时，定时时间到，定时器位置位）5动作说明：当I0.1闭合后，定时器T37开始定时。经过100ms×100=10s后，T37的常开触点闭合,Q0.0=1，同时T37的常闭触点断开,Q0.1=0。定时器指令举例：LDI0.1TONT37,100LDT37=Q0.0LDNT37=Q0.1助记符语句表INTONPT100T37(Q0.0)I0.1T37(Q0.1)T376例3：定时器应用举例(高频加热时间控制）PLC分配I/OI0.0SB1I0.1SB2Q0.0KMT37KTQSFU1KM主电路接触器控制电路（对照用）KTKTKMSB1SB2KMKM定时8秒PLC外部接线图I0.1I0.0COMOQ0.0COMIKMSB2SB1~220V24VPLCPLC梯形图T37I0.0I0.1(Q0.0)I0.0Q0.0Q0.080INTONPTT37LDI0.1OQ0.0ANI0.0ANT37=Q0.0LDQ0.0ANI0.0TONT37,80语句表7例4：定时器应用举例：三相异步电动机Y-起动PLC控制（9.4.1)I/O分配：SB1I0.0SB2I0.1KMQ0.0KMYQ0.1KMQ0.2KTT33（时钟周期10ms）时间常数=500延时：0.01s×500=5s主电路（与继电器控制方案相同）ABCQSM3FU1FRKMV1W2U1V2W1U2KMYKMPLC接线图I0.1I0.0COMOQ0.0COMIKMSB2SB1~220V24VQ0.1KMYFRQ0.2KM8继电器控制电路（对照用）KMYKMKMKTKMKMYKTKMKMFRSB1KMSB2KTPLC梯形图T33Q0.2T33Q0.1Q0.2(Q0.1)I0.1(Q0.2)(Q0.0)I0.0Q0.0INTONPT500T33Q0.2例4（续）三相异步电动机Y-起动PLC控制梯形图9LPPLDT33OQ0.2ALDANQ0.1=Q0.2；块与PLC梯形图T33Q0.2T33Q0.1Q0.2(Q0.1)I0.1(Q0.2)(Q0.0)I0.0Q0.0INTONPT500T33Q0.2LPS：复制栈顶第0层的值，向下压一层LRD：复制第1层的值，装到第0层LPP：将第0层的值弹出，其他层依次上移一层语句表LDI0.1OQ0.0ANI0.0LPS=Q0.0LRDANT33ANQ0.2=Q0.1ANQ0.2TONT33,500例4（续）三相异步电动机Y-起动PLC控制编程109.3.4计数器及计数器指令个数：共256个，C0~C255三种类型：加计数器CTU，减计数器CTD，加减计数器CTUD说明：当复位输入（R）电路断开，CU端电路接通，CU输入有一个上升沿，计数器当前值加1。当当前值设定值PV时，计数器常开触点闭合，常闭触点打开。当R端ON时，计数器复位，当前值清0。LDI0.0LDI0.2CTDC5,100LDI0.0LDI0.2CTUC4,100LDI0.0LDI0.1LDI0.2CTUDC6,100说明：当CD端电路接通，CD输入有一个上升沿，从设定值开始，当前值减1。当当前值减至0时，停止计数，计数器常开触点闭合，常闭触点打开。当LD端ON时，计数器复位，设定值PV重装入当前值。说明：CU端的上升沿，当前值加1；CD端的上升沿，当前值减1。当当前值设定值PV时，计数器位置位。当R端ON时，计数器复位，当前值清0。I0.0I0.2CUCTUPV100C4R加计数器I0.0I0.2CDCTDPV100C5LD减计数器I0.0I0.2CUCTUDPV100C6RCDI0.1加减计数器111235049I0.0C4I0.2计数器指令时序图语句表LDI0.0LDI0.2CTUC4,50LDC4=Q0.1C4(Q0.1)I0.0I0.2CUCTUPV50C4R加计数器计数到50，C4位置1在I0.2的上升沿，C4复位129.3.5跳变检测指令P，N语句表LDI0.0EU=M0.0LDI0.1ED=M0.1I0.0接通瞬间（上升沿），M0.0触点接通一个扫描周期T。I0.1断开瞬间（下降沿），M0.1触点接通一个扫描周期T。功能解释：M0.0I0.0TI0.1M0.1TP指令：检测正跳变N指令：检测负跳变注：M—位存储器，用于保存继电器的中间操作状态，位寻址地址M0.0~M31.7

P

NI0.0I0.1(M0.1)(M0.0)T扫描周期13清华大学电机系电工学教研组唐庆玉编2003年10月16日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C100—计数器，设定值24例5.计数器应用举例：产品数量检测KM2KM1产品通过检测器PH机械手传送带电机每24个产品机械手动作1次,每次持续时间2秒。I0.214电机起动后，M0.0产生宽度为一个扫描周期的正脉冲，使C100复位手动起、停传送带电机例5（续）产品数量检测PLC控制梯形图每检测到一个产品，I0.2产生一个正脉冲，使C100计一个数C100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C100复位。C100

复位后，Q0.1和T37也复位 I0.0I0.1Q0.0Q0.0T37M0.0I0.2Q0.0C100T37C100CTU24CDPVC100RINTONPT20T37P()Q0.0()M0.0()Q0.115例5（续）产品数量检测PLC控制语句表LDI0.1OQ0.0ANI0.0=Q0.0LDQ0.0EU=M0.0LDI0.2AQ0.0LDM0.0OT37CTUC100,24LDC100ANT37=Q0.1LDC100TONT37,20I0.0I0.1Q0.0Q0.0T37M0.0I0.2Q0.0C100T37C100CTU24CDPVC100RINTONPT20T37P()Q0.0()M0.0()Q0.1169.3.6置位指令（S）和复位指令（R）

如果I0.0闭合，从Q0.0开始的N位都被置位并保持该状态，既使I0.O又断开。N=1～255

如果I0.1闭合，从Q0.0开始的N位都被复位并保持该状态，既使I0.1又断开。N=1～255I0.0Q0.0I0.1LDI0.0SQ0.0,1LDI0.1RQ0.0,1格式：I0.0I0.1()Q0.0SN()Q0.0RNI0.0I0.1()Q0.0S1()Q0.0R1例：17例6（例9.7）已知梯形图和I0.0的波形，画出Q0.0的波形PC4I0.0Q0.0I0.0M0.1M0.0100()INTONPTT37M0.1SM0.5T37CUCTUPV80C4RQ0.0M0.2()M0.1R1NM0.1S1()M0.0()M0.2()Q0.0SM0.5提供周期为1秒的时钟脉冲，即每1秒此触点闭合一次0102030405060708090100I0.0Q0.0M0.0M0.1T37C4t/sC4开始计数T37定时时间到T37开始定时C4计数80满I0.0=1时Q0.0=1检测I0.0的正跳变，使M0.0接通一个扫描周期M0.0=1时使M0.1置1189.3.7数据传送指令

如果I0.0的常开触点闭合，VB0单元中的一个8位数被传送到VB24单元。IN输入端可以是立即数。（传送后，VB0单元中的数不变）

如果I0.0的常开触点闭合，VB0、VB1连续两个单元中的一个16位数被传送到VB24、VB25单元。IN输入端可以是立即数。（传送后，VB0、VB1单元中的数不变）LDI0.0MOVBVB0,VB24LDI0.0MOVWVW0,VW24字节传送I0.0VB0ENINMOV-BENOOUTVB24字传送I0.0VW0ENINMOV-WENOOUTVW24199.3.8移位和循环移位指令功能：输入VB0的值，循环左移1位，输出到QB0字节循环左移指令（RLB）LDI0.0MOVBVB0,QB0RLBQB0,1LDI0.1MOVBVB1,QB1RRBQB1,2功能：输入VB1的值，循环右移2位，输出到QB1字节循环右移指令（RRB）高位低位低位高位若VB0改为QBO,此条语句取消I0.0VB0ENINROLBENOOUTQB0N1I0.1VB1ENINRORBENOOUTQB1N220例7.数据传送指令、移位指令应用举例：LED指示灯循环左移（Q0.0QO.7)显示（教材P289例9.8）图示实验板上的插线孔插接导线PLC上的指示LED外部接线图I0Q0输入指示灯输出指示灯输入按键S7-200型PLC控制器24V.0.1.2.3.4.5.6.7Q1.0.1.2.3.4.5.6.7I1S1S2COMI24V+24VCOMSCOMII0.0I0.1RUNTERMSTOP停止起动CPU22421字节传送指令（MOVB）字节循环左移指令（RLB）LDI0.0OM0.0ANI0.1=M0.0LDM0.0EU=M0.1LDM0.0AM0.1MOVB1,QB0QB0.7.6.5.4.3.2.1.0例7（续）LED指示灯循环左移显示LDSM0.5EU=M0.2LDM0.0AM0.2RLBQB0,1将M0,0作为中间继电器SM0.5提供周期为1秒的时钟脉冲，即每1秒此触点闭合一次I0.1I0.0M0.0M0.0QB0M0.0M0.0P1ENINMOV-BENOOUTQBOSM0.5QB0ENINROLBENOOUTN1M0.2M0.1()M0.0()M0.1()M0.2P22第一部分上机操作练习第二部分

1.三相异步电机正反转控制

2.三相异步电机Y-起动

3.运料小车控制（用按钮代替行程开关）

4.补充设计题：PLC上输出LED指示灯循环右移显