可编程逻辑控制器（基于S7-200系列）课件 第3章s7-200指令及编程

第3章S7-200系列PLC

基本指令及应用

指令是编程软件能够识别、计算机能够执行的命令。

在S7-200系列PLC的编程软件中，支持梯形图LAD（ladder）、语句表STL（StatementList）等编程语言来编制用户程序。梯形图和语句表是最基本、最常用的PLC编程语言。3.1S7-200系列PLC编程软件、编程规约

3.1.1编程软件使用S7-200PLC，首先要在PC机上安装STEP7-Mirco/WIN编程软件；使用S7-200SMARTPLC，则需要在PC机上安装STEP7-Mirco/WINSMART编程软件。用户应按照编程软件规定的编程语言（指令格式）编写PLC应用程序。

在STEP7-Mirco/WIN和STEP7-Mirco/WINSMART软件环境下，同一程序可以使用梯形图、语句表和功能块图三种不同的编程语言进行编程，可以直接进行显示切换.PLC应用程序编辑、编译和下载可以通过上位机运行集成编程软件来实现。STEP7-Mirco/WIN和STEP7-Mirco/WINSMART软件指令格式基本相同。STEP7-Micro/WINV4.0窗口组件

STEP7-Mirco/WIN窗口组件2.S7-200指令基本格式及编程规约

指令基本格式：

（1）LAD（梯形图）使用类似于电气控制形式的符号来描述指令要执行的操作，以符号上的数据表示需要操作的数据。例如：

（2）STL指令一般由助记符和操作数组成。

例如：LD I0.1

//LD:取指令操作码;I0.1:输入位操作数.

（3）.操作数的表示方法指令中的操作数一般由两部分组成：标识符和参数。例如：操作数I0.1:

I表示输入映像寄存器，0.1表示I寄存器0字节中的第1位输入点。

操作数Q1.0:

Q表示输出映像寄存器，1.0表示Q寄存器1字节中的第0位输出位。

操作数VB

200：

V表示变量存储器区域；B表示8位数据（字节）；200表示字节地址。

操作数VW200：

V表示变量存储器区域；W表示16位数据（字）；200表示字地址。S7-200PLC梯形图编程规约：

使用梯形图编程时应符合以下规约。1）每个网络单元（即输出单元）构成一个梯级，每个网络必须以触点开始，网络结束（右侧）为输出单元。2）一个网络可有若干个线圈，不能在网络上串联一个以上线圈（即不能在一个网络的一条水平线上放置多个线圈）。3）梯形图中，输入、输出及其他软继电器或指令的触点，可以任意重复使用。4）同一编号的线圈在同一程序中不得使用多次。5）线圈或指令盒不能直接与左母线连接。6）触点可以任意并联和串联，多个线圈和指令盒也可以并联使用。7）编程应按“上繁下简、左繁右简”原则进行。8）编程时，以假设电路中概念电流（能流）的理解方式为出发，更能确保程序的正确性。9）对于子程序、中断程序，不能按一般计算机常规编程思想编写梯形图，否则会出现梯形图程序执行情况与编程者本来意图不一致的结果。3.2

基本逻辑指令

3.2.1触点输入/线圈驱动输出指令

（1）取指令:LDbit

启动梯形图任何逻辑块的第一条指令时，对应输入端点连接开关导通，触点bit闭合.

bit：触点位地址（下同）。（2）取反指令:LDNbit

启动梯形图任何逻辑块的第一条指令时，对应输入端点连接开关导通，触点bit断开。

（3）=（Out）指令线圈驱动指令（输出指令），在梯形图中必须放在最右端。例：下图程序中的I0.0由PLC外接常开按钮控制，I0.1由常闭按钮控制1）当输入常开按钮SB1闭合时，执行LD指令，I0.0为ON，Q1.0为ON，输出线圈KM1得电。2）当输入常闭触点SB2未按下（闭合）时，由于执行LDN指令，常闭位I0.1为OFF，Q1.1为OFF，输出线圈KM2失电。3）当输入常闭触点SB2按下（断开）时，则常闭位I0.1为ON，Q1.1为ON，输出线圈KM2电得；3.2.2～3.2.5.逻辑与、或及逻辑块指令（1）逻辑“与”指令A

逻辑“与”指令A（And）：用于动合触点的串联连接（串联在一起的所有触点全部闭合时输出才有效）。（2）逻辑“与非”指令AN

逻辑“与非”指令AN（AndNot）：用于动断触点的串联连接。例：逻辑与指令梯形图及语句表示例（3）逻辑“或”指令A（4）逻辑块“与”指令ALD（AndLoad）：用于并联电路块的串联连接。（5）逻辑块“或”指令OLD（OrLoad）： 用于串联电路块的并联连接。例：ALD指令梯形图及语句表示例3.2.6置位/复位指令

（1）置位指令S：

Sbit,N

功能：从bit（位）开始的N个元件（位）置0并保持。（2）复位指令RRbit,N

功能：从bit（位）开始的N个元件（位）置1并保持。3.2.7立即指令立即指令又称加I指令，其格式为在LAD符号内或STL的操作码后加入“I”。

AI bit 立即“与”指令

LDI bit 立即取立即指令（Immediate）不受PLC扫描工作方式的限制，可以对输入、输出点进行立即读写操作并产生其逻辑作用。3.2.8.边沿触发指令

（1）上升沿微分指令

EU

指令功能：当其执行条件从OFF变为ON时，其作用是在上升沿产生一个扫描周期的脉冲。上升沿微分指令的LAD格式由常开触点中加入符号“P”构成。（2）下降沿微分指令

ED

指令功能：当其执行条件从ON变成OFF时，其作用是在下降沿产生一个扫描周期的脉冲。下降沿微分指令的LAD格式由常开触点中加入符号“N”构成。

3.2.9.堆栈操作指令堆栈操作指令包含：1）LPS（LogicPush）：逻辑入栈指令（分支电路开始指令）。2）LRD（LogicRead）：逻辑读栈指令3）LPP（LogicPop）：逻辑出栈指令（分支电路结束指令）。4）LDS（LogicStack）：装入堆栈指令。堆栈操作梯形图及语句表指令示例：3.2.10.取反指令/空操作指令1.取反指令NOT2.空操作指令NOP空操作指令NOP，不影响程序的执行3.4定时器指令3.3.1.基本概念及定时器编号（1）S7-200系列PLC提供了三种类型的定时器，即：通电延时定时器（TON）、断电延时定时器（TOF）和保持型通电延时定时器（TONR）。（2）S7-200系列PLC定时器分辨率（S）可分为三个精度等级：1ms、10ms和100ms。（3）定时器编号可提供用户定时器位（输出触点）的状态及定时器当前所累计的定时时间。定时器的编号格式为：

Tn（n为常数）例如：T0、T33、T255。（4）定时器定时时间T为定时器的分辨率S与定时器设定值PT的乘积。 即T=S×PT3.3.2.通电延时定时器（TON）TON用于通电后单一时间间隔的计时。

TON：接通延时定时器指令助记符；

Tn：定时器编号；

IN：定时器定时输入控制端；

PT：定时设定值输入端。

输入端（IN）接通时，定时器位为OFF，定时器开始从当前值0（加1）开始记时，当前值大于等于设定值时（PT=1～32767），定时器位变为ON，定时器对应的常开触点闭合。输入端断开时，定时器复位，即当前值被清零，定时器位为OFF。

3.3.3断电延时定时器TOF（Off-DelayTimer）

断电延时定时器（TOF）用于断电后的单一时间间隔计时。【例】用定时器设计延时接通/延时断开电路，实现输入I0.0和输出Q0.1的时序图及程序如下图所示。接通延时型定时器梯形图、语句表指令示例:3.3.4保持型通电延时定时器TONR保持型通电延时定时器TONR用于对许多间隔的累计定时，具有记忆功能。保持型通电延时定时器梯形图、语句表指令、时序图示例3.3.5定时器当前值刷新方式

在S7-200PLC的定时器中，由于定时器的分辨率不同，其刷新方式是不同的常用的定时器的刷新方式有1ms、10ms、100ms三种。

（1）1ms定时器1ms定时器由系统每隔1ms对定时器和当前值刷新一次，不与扫描周期同步。扫描周期较长时，定时器在一个周期内可能多次被刷新，或者说，在一个扫描周期内，其定时器位及当前值可能要发生变化。

（2）10ms定时器10ms定时器执行定时器指令时开始定时，在每一个扫描周期开始时刷新，每个扫描周期只刷新一次。

（3）100ms定时器100ms定时器在执行定时器指令时，才对定时器的当前值进行刷新。应保证每一扫描周期内同一条100ms定时器指令只执行一次。

在使用时一定要注意根据使用场合和要求来选择定时器3.4计数器指令

3.4.

1.基本概念及计数器编号

（1）S7-200PLC提供了三种类型的计数器，递增计数器CTU、递减计数器CTD、增减计数器CTUD。

（2）在S7-200PLC控制程序中，是通过对计数器的编号来使用计数器的。

计数器的编号格式为：Cn（n为常数）

例如：C50

（3）计数器编号在程序中可作为计数器位（输出触点）的状态及计数器当前所累计的计数脉冲个数，3.4.2.递增计数器CTUCTU：递增计数器指令助计符；

Cn：计数器编号；

CU：计数脉冲输入端；

R：复位输入端；

PV：设定值。

当复位输入（R）无效时，计数器开始对计数脉冲输入（CU）的上升沿进行加1计数，若计数当前值大于等于设定值（PV）时，计数器位被置ON，计数器继续计数直到32767；当复位输入（R）有效时，计数器复位，计数器位变为OFF，当前值清零。递增计数器梯形图、语句表指令示例及时序图：3.4.3.递减计数器CTD

CTD为递减计数器指令助计符；Cn为计数器编号；CD为减计数脉冲输入端；LD为复位脉冲输入端；PV为设定值。3.4.4

增减计数器CTUDCU为加计数脉冲输入端；CD为减计数脉冲输入端；R为复位输入端；PV为设定值。3.5比较指令比较指令运算符及格式比较指令用来比较两个数IN1和IN2的大小。在梯形图中，满足比较关系式给出的条件时，触点接通。比较指令是通过取指令LD、逻辑与指令A、逻辑或指令O操作码分别加上数据类型符号B（字节）、I（W）（整数）、D（双整数）、R（实数）进行组和实现编程的。

比较运算符有以下6种。=（比较IN1是否等于IN2）

＜＞

（比较IN1是否不等于IN2）>

（比较IN1是否大于IN2）<（比较IN1是否小于IN2）>=（比较IN1是否大于等于IN2）<=（比较IN1是否小于等于IN2）

比较指令格式:例：

网络1：整数比较取指令，IN1为计数器C5的当前值，IN2为常数20，当C5的当前值大于等于20时，比较指令触点闭合，M0.0=1。网络2：实数比较逻辑与指令，IN1为双字存储单元VD1的数据，IN2为常数100.7，当VD1小于100.7时，比较指令触点闭合，该触点与I0.1逻辑与置M0.1=1。网络3：字节比较逻辑或指令。

3.6程序控制指令程序控制指令包括：跳转、循环、看门狗、停止、结束及子程序调用等指令。3.6.1跳转指令跳转指令又称转移指令，程序中使用跳转指令可以根据对不同条件的判断，选择不同的程序段执行程序。跳转指令格式：3.6.2循环指令循环指令由循环开始指令FOR、循环体和循环结束指令NEXT组成。指令格式如下：EN：循环控制输入端；

INDX：设置指针或当前循环次数计数器；

INIT：计数初始值；

FINAL：循环计数终值。功能：在循环控制输入端有效时且逻辑条件INDX<FINAL满足时，反复执行FOR和NEXT之间的循环体程序，每执行一次循环体，INDX自增加1，直至当前循环计数器值大于终值时，退出循环。3.6.3看门狗复位指令WDR

看门狗复位指令WDR（WatchDogReset）实际上是一个监控定时器，在梯形图中以线圈形式编程。

该指令的定时时间为300ms（由系统设置）。CPU每次扫描到该指令，则延时300ms后PLC被自动复位一次。WDR指令执行过程如下。1）如果PLC正常工作时扫描周期小于300ms，在WDR定时器未到定时时间，系统开始下一扫描周期，WDR定时器不起作用。2）如果外界干扰使程序死机或运行时间超过300