电工高级PLC基础知识

1、维修电工理论培训,模块二 电工基础知识 电子技术知识； PLC知识。,PLC基础知识,主要内容,第1章 概论 第2章 可编程控制器构成原理 第3章 S7-200可编程控制器的硬件系统 第4章 STEP7-Micro/WIN32编程软件的使用与安装 第5章 可编程控制器指令系统,第1章 概论,1.1 可编程控制器的产生及定义 1、PLC的产生及定义 1968年由美国通用汽车公司（GE）提出，1969年有美国数字设备公司（DEC）研制成功，有逻辑运算、定时、计算功能称为PLC（programmable logic controller）。 80年代，由于计算机技术的发展，PLC采用通用微处理器为核

2、心，功能扩展到各种算术运算，PLC运算过程控制并可与上位机通讯、实现远程控制。被称为PC（programmable controller）即可编程控制器。,国际电工委员会（IEC）1987年颁布的可编程逻辑控制器的定义如下： “可编程逻辑控制器是专为在工业环境下应用而设计的一种数字运算操作的电子装置，是带有存储器、可以编制程序的控制器。它能够存储和执行命令，进行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作，并通过数字式和模拟式的输入输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器及其有关的外围设备，都应按易于工业控制系统形成一个整体、易于扩展其功能的原则设计”。,第1章 概论,92.PLC的

3、定义：把（ ）功能用特定的指令记忆在存储器中，通过数字或模拟输入、输出装置对机械自动化或过程自动化进行控制的数字式电子装置。 A逻辑运算，顺序控制 B计数，计时，算术运算 C逻辑运算、顺序控制、计时、计数和算术运算等,习题,C,1.2 可编程控制器的工作特点,1、可靠性高，抗干扰能力强。 2、通用性强，使用方便。小型PLC为整体结构，并可外接I/O扩展机箱构成PLC控制系统。中大型PLC采用分体模块式结构，设有各种专用功能模块（开关量、模拟量输入输出模块，位控模块，伺服、步进驱动模块等）供选用和组合，由各种模块组成大小和要求不同的控制系统。 3、功能强，适应面广。算术、逻辑运算、定时、计数、P

4、ID运算、过程控制、通讯等。 4、使用、编程方便。（LAD）梯形图、语句表（STL）、功能图（FBD）、控制系统流程图等编程语言通俗易懂，使用方便。 5、PLC控制系统的设计、安装、调试、维护方便。 6、体积小、重量轻、功耗低。,1.3 可编程控制器的分类和发展,1、分类 按I/O点数可分为大、中、小型三大类，通常可以定义为： 小型：I/O点数在256点以下； 中型：I/O点数在2561024点之间； 大型：I/O点数在1024点以上。 2、应用 可编程控制器在多品种、小批量、高质量的产品生产中得到广泛的应用，PLC控制已成为工业控制的重要手段之一，与CAD/CAM，机器人技术一起成为实现现代

5、自动化生产的三大支柱。 通常可以认为，只要有控制要求的地方，都可以用到可编程控制器。,1.3 可编程控制器的分类和发展,3、发展方向 发展方向分小型化和大型化两个发展趋势。小型PLC有两个发展方向，即小（微）型化和专业化。大型化指的是大中型PLC向着大容量、智能化和网络化发展，使之能与计算机组成集成控制系统，对大规模、复杂系统进行综合性的自动控制。,1.4 可编程控制器与其他工业控制装置的比较,1、PLC与继电器控制系统的比较 继电器控制系统：针对一定的生产机械、固定的生产工艺设计的，采用硬接线方式装配而成，只能完成既定的逻辑控制、定时、计数等功能，一旦生产工艺过程改变，则控制柜必须重新设计。

6、 PLC：应用了微电子技术和计算机技术，各种控制功能都是通过软件来实现的，只要改变程序并改动少量的接线端子，就可适应生产工艺的改变。 从适应性、可靠性、安装维护等各方面比较，PLC都有显著的优势。,2、PLC与集散控制系统的比较,PLC是由继电器逻辑控制系统发展而来，所以它在数字处理、顺序控制方面具有一定优势，主要侧重于开关量顺序控制方面。 集散控制系统是由单回路仪表控制系统发展而来，所以它在模拟量处理、回路调节方面具有一定优势，主要侧重于回路调节功能。,1.4 可编程控制器与其他工业控制装置的比较,1.4.3 PLC与工业控制计算机的比较,工业控制计算机是通用微型计算机适应工业生产控制要求发

7、展起来的一种控制设备。硬件结构方面总线标准化程度高、兼容性强，而软件资源丰富，特别是具有实时操作系统的支持，故对要求快速、实时性强、模型复杂、计算工作量大的工业对象的控制占有优势。 PLC使用技术人员熟悉的梯形图语言编程，易学易用，便于推广应用。,1.4 可编程控制器与其他工业控制装置的比较,16. PLC控制和继电接触器控制比较：传统的继电器控制线路的控制作用是通过许多导线与继电器硬连接实现的，而PLC控制系统的控制作用是通过软件编程实现的，PLC控制系统可以通过软件编程改变其控制作用，继电器控制线路就很难做到。 与微机控制的比较：编成简单，组成控制系统快捷、灵活、可靠性高。,习题,16.P

8、LC控制和继电接触器控制、微机控制的优缺点。,第2章 可编程控制器构成原理,可编程控制器硬件系统：可编程控制器系统由输入部分、运算控制部分和输出部分组成。 输入部分：将被控对象各种开关信息和操作台上的操作命令转换成可编程控制器的标准输入信号，然后送到PLC的输入端点。 运算控制部分（CPU）：由可编程控制器内部CPU按照用户程序的设定，完成对输入信息的处理，并可以实现算术、逻辑运算等操作功能。 输出部分：由PLC输出接口及外围现场设备构成。CPU的运算结果通过PLC的输出电路，提供给被控制装置。,2.1 可编程控制器的基本组成,93.PLC逻辑部分的主要作用是（ ）。 A收集并保存被控对象实际

9、运行的数据和信息 B处理输入部分所取得的信息，并按照被控对象实际的动作要求作出反应 C. 提供正在被控制的设备需要实时操作处理的信息,B,习题,可编程控制器硬件系统由（ ）、（ ）和（ ）组成。,输入部分,运算控制部分,输出部分,2.1 可编程控制器的基本组成,PLC控制器的等效电路图,15.为什么称PLC的内部继电器为软继电器？和硬件继电器相比，软继电器的触点在使用上有何特点？,习题,15.PLC内部的继电器并不是实际的硬继电器，而是PLC内部的存储单元。因此，称为“软继电器”，梯形图是由这些“软继电器”组成的梯形图控制线路图，它们并不是真正的物理连接，而是逻辑关系的连接，称为“软连接”。当

10、存储单元某位状态为1时，相当于某个继电器线圈得电；当该位状态为0时，相当于该继电器线圈断电。软继电器的常开触点、常闭触点可以在程序中使用无数多次。,96.可编程控制器的输入、输出，辅助继电器，计时、计数的触点是（ ）无限地重复使用。 A.无限的 能 B.有限的 能 C.无限的 不能 D.有限的 不能,A,2.1 可编程控制器的基本组成,可编程控制器主机的硬件电路：由CPU单元，存储器，基本I/O接口电路，外设接口，电源等五大部分组成。,CPU( Center Process Unit)单元，又称中央处理单元，是PLC的核心。它除CPU芯片外，还包含外围芯片、总线接口及有关电路等。 CPU单元的

11、功能：读入现场状态;控制存储器和解读用户逻辑;执行各种算术运算;输入、输出运算结果;执行系统诊断程序;与外部设备或计算机通讯。,2.1 可编程控制器的基本组成,1.CPU单元,2.1 可编程控制器的基本组成,2.存储器单元,在PLC系统中存储器主要用于存放系统程序、用户程序及工作数据。 系统程序是由PLC的制造厂家研制的，它是PLC的一部分，在PLC使用过程中是不变的。因此，系统程序在机器出厂时由制造厂固化于PROM存储器中，用户不能访问、修改这一部分存储器内容。 用户的应用程序是按PLC的应用对象而设计的，随着生产工艺的不同而变化，是由使用者根据应用对象的工艺要求编制的，一般存放在EPROM

12、或E2PROM中。,78.在PLC中，可以通过编程器修改或增删的是（ ）。 A系统程序 B用户程序 C工作程序 D任何程序,B,PLC的对外功能主要通过各类接口单元实现对工业设备或生产过程的检测与控制。通过各种输入输出接口电路，PLC即可检测到所需要的过程信息，又可以将处理后的结果传送给外部过程，驱动各种执行机构，实现工业生产过程的自动控制。,2.1 可编程控制器的基本组成,3.输入/输出接口单元,PLC内部输入电路作用是将PLC外部信号送至PLC内部电路。输入接点分为直流输入式，交流输入式和交直流输入式三大类。,2.1 可编程控制器的基本组成,2.1 可编程控制器的基本组成,PLC输出电路用

13、来驱动被控负载（电磁铁、继电、接触器线圈等）。PLC输出电路结构形式分为继电器式，晶体管式和晶闸管式等三种。,可编程控制器输出电路原理图,可编程控制器输出电路原理图,2.1 可编程控制器的基本组成,2.2 可编程控制器的工作原理,PLC的循环扫描工作过程:,PLC的CPU是采用分时操作的原理，每一时刻执行一个操作，随着时间的延伸一个动作接一个动作顺序地进行。这种分时操作进程称为CPU对程序的扫描。PLC的用户程序由若干条指令组成，指令在存储器中按序号顺序排列。CPU从第一条指令开始，顺序逐条地执行用户程序，直到用户程序结束。然后，返回第一条指令开始新的一轮扫描。PLC就是这样周而复始地重复上述

14、的扫描循环，如图4-14所示。,PLC的循环扫描工作过程,PLC的工作过程示意图,125.PLC可编程序控制器，整个工作过程分五个阶段，当PLC通电运行时，第一个阶段应为（ ）。 A.与编程器通讯 B.执行用户程序 C.读入现场信号 D.自诊断,D,习题,2.2 可编程控制器的工作原理,可编程序控制器的工作过程一般可分为三个主要阶段：输入采样阶段、程序执行阶段和输出刷新阶段。如图1-2所示：,（1）输入采样阶段。PLC以扫描工作方式，按顺序将所有信号读入到寄存输入状态的输入映像区中存储，这一过程称为采样。 （2）程序执行阶段。PLC按顺序对程序扫描，即从上到下，从左到右地扫描每条指令，并分别从

15、输入映像区和输出映像区中获得所需的数据进行运算、处理，再将程序执行的结果写入寄存执行结果的输出映像区中保存。 （3）输出刷新阶段。在执行完用户所有程序后，PLC将输出映像区中的内容送到寄存输出状态的输出锁存器中，再去驱动用户设备。,2.2 可编程控制器的工作原理,3.1 S7-200系列PLC的构成 S7-200小型可编程控制系统由主机（基本单元）、I/O扩展单元、功能单元（模块）和外部设备（文本图形显示器、编程器）等组成。,第3章 S7-200可编程控制器的硬件系统,S7-22x系列CPU设计,模块/扩展模块(EM),I/O模块,功能模块(FM),通讯处理器(CP),3.1 S7-200系列

16、PLC的构成,第3章 S7-200可编程控制器的硬件系统,工作方式开关，模拟电位器，I/O扩展接口，工作状态指示和用户程序存储卡，I/O接线端子排及发光指示等。 主机箱体外部的RS-485通讯接口，用以连接编程器（手持式或PC机）、文本图形显示器、PLC网络等外部设备。,CPU 224外部电路接线电路图,CPU 224外部电路接线电路图,输入电路采用了双向光电耦合器，24VDC极性可任意选择，1M、2M为输入端子的公共端。1L、2L为输出公共端。 CPU224另有24V、280mA电源供PLC输入点使用。,CPU226AC/DC/继电器模块输入、输出单元的接线图,3.2 S7-200数据存储区

17、,1.输入输出映像寄存器 输入映像寄存器（该区域可以按位操作又称输入继电器）S7-200 PLC编址范围（I0.0I15.7） 输入继电器线圈由外部信号驱动，常开触点和常闭触点供用户编程使用。,输出映像寄存器：S7-200 PLC编址范围（Q0.0Q15.7） 输出映像寄存器（又称输出继电器）是用来将PLC的输出信号传递给负载，线圈用程序指令驱动。,PLC的每一个I/O点都是一个确定的物理点。 CPU 224主机有I0.0I0.7，I1.0I1.5共14个数字量输入端点，Q0.0Q0.7、Q1.0、Q1.1共10个数字量输出端点。,2.变量存储器V 用以存储运算的中间结果和其它数据。 CPU

18、224有VB0.0VB5119.7的5K存储字节。可按位、字节、字或双字使用。 3.内部标志位（M）存储区 M作为控制继电器（又称中间继电器），用来存储中间操作数或其它控制信息。 S7-200 PLC编址范围M0.0M31.7，可以按位、字节、字或双字来存取存储区的数据。 4.顺序控制继电器（S）存储区 S又称状态元件，以实现顺序控制和步进控制。 S7-200 PLC编址范围S0.0S31.7，可以按位、字节、字或双字来存取数据。,3.2 S7-200数据存储区,CPU224编址范围SM0.0SM179.7，共180个字节。其中SM0.0SM29.7的30个字节为只读型区域。,SMB0为状态位

19、字节，在每次扫描循环结尾由S7-200CPU更新，定义如下： SM0.0 RUN状态监控，PLC在运行RUN状态，该位始终为1。 SM0.1 首次扫描时为1，PLC由STOP转为RUN状态时，ON（1态）一个扫描周期，用于程序的初始化。 SM0.2 当RAM中数据丢失时，ON一个扫描周期，用于出错处理。 SM0.3 PLC上电进入RUN方式，ON一个扫描周期。 SM0.4 分脉冲，该位输出一个占空比为50的分时钟脉冲。用作时间基准或简易延时。,5.特殊标志位（SM）存储器,CPU224编址范围SM0.0SM179.7，共180个字节。其中SM0.0SM29.7的30个字节为只读型区域。,SMB

20、0为状态位字节,在每次扫描循环结尾由S7-200CPU更新,定义如下： SM0.5 秒脉冲，该位输出一个占空比为50的秒时钟脉冲。可用作时间基准。 SM0.6 扫描时钟，一个扫描周期为ON（高电平），另一为OFF（低电平）循环交替。 SM0.7 工作方式开关位置指示，0为TERM位置，1为RUN位置。为1时，使自由端口通讯方式有效。,5.特殊标志位（SM）存储器,CPU 224编址范围SM0.0SM179.7，共180个字节。其中SM0.0SM29.7的30个字节为只读型区域。,SMB1为指令状态位字节，常用于表及数学操作，部分位定义如下： SM1.0 零标志，运算结果为0时，该位置1。 SM

21、1.1 溢出标志，运算结果溢出或查出非法数值时，该位置1。 SM1.2 负数标志，数学运算结果为负时，该位为1。,5.特殊标志位（SM）存储器,6.局部存储器（L） S7-200有64个字节的局部存储器，编址范围LB0.0LB63.7，其中60个字节可以用作暂时存储器或者给子程序传递参数，最后4个字节为系统保留字节。 7.定时器（相当于时间继电器） S7-200 CPU中的定时器是对内部时钟累计时间增量的设备，用于时间控制。编址范围T0T255（22X）；T0T127(21X)。,3.2 S7-200数据存储区,8.计数器 计数器主要用来累计输入脉冲个数。有16位预置值和当前值寄存器各一个，以

22、及1位状态位，当前值寄存器用以累计脉冲个数，计数器当前值大于或等于预置值时，状态位置1。 S7-200CPU提供有三种类型的计数器，增计数、减计数、增减计数。编址范围C0C255（22X），C0C127（21X）。,3.2 S7-200数据存储区,9.模拟量输入输出映像寄存器（AI/AQ） S7-200的模拟量输入电路将外部输入的模拟量（如温度、电压）等转换成1个字长（16位）的数字量，存入模拟量输入映像寄存器区域。 AI编址范围AIW0，AIW2，AIW62，起始地址定义为偶数字节地址，共有32个模拟量输入点。 S7-200模拟量输出电路用来将模拟量输出映像寄存器区域的1个字长（16位）数字

23、值转换为模拟电流或电压输出。 AQ编址范围AQW0，AQW2，AQW62，起始地址也采用偶数字节地址，共有32个模拟量输出点。,3.2 S7-200数据存储区,10.累加器（AC） 累加器是用来暂存数据，S7-200 PLC提供了4个32位累加器AC0AC3。累加器支持以字节（B）、字（W）和双字（D）的存取。 11.高速计数器（HC） CPU 22X提供了6个高速计数器HC0、HC1HC5（每个计数器最高频率为30KHz）用来累计比CPU扫描速率更快的事件。高速计数器的当前值为双字长的符号整数。,3.2 S7-200数据存储区,第4章 STEP7-MicroWIN编程软件的安装与使用,4.1

24、 SIMATIC S7-200编程软件 SIMATIC S7-200编程软件是指西门子公司为S7-200系列可编程控制器编制的工业编程软件的集合，其中STEP7-MicroWIN软件是基于Windows的应用软件。 本章以2001年版本的S7-200 PLC编程软件为例，介绍编程软件的安装、功能和使用方法，并结合应用实例讲解用户程序的输入、编辑、调试及监控运行的方法。,1.STEP7-MicroWIN软件,在Windows平台上运行的SIMATIC S7-200软件简单、易学; 能够解决复杂的自动化任务; 可以快速进入，节省编程时间; 具有扩展功能; 基于标准的Windows软件(类似于Win

25、 word, Outlook等标准应用软件; STEP 7-MicroWIN编程软件为用户开发、编辑和监控自己的应用程序提供了良好的编程环境。,4.1 SIMATIC S7-200编程软件,软件基本功能:,STEP 7-MicroWIN是在Windows平台上运行的SIMATIC S7-200 PLC编程软件，简单、易学，能够解决复杂的自动化任务。 适用于所有SIMATIC S7-200 PLC机型软件编程。 支持IL、LAD、FBD三种编程语言，可以在三者之间随时切换。 具有密码保护功能。 STEP7-MicroWIN提供软件工具帮助您调试和测试您的程序。这些特征包括：监视S7-200正在执

26、行的用户程序状态，为S7-200指定运行程序的扫描次数，强制变量值等。 指令向导功能：PID自整定界面；PLC内置脉冲串输出(PTO)和脉宽调制(PWM)指令向导；数据记录向导；配方向导。 支持TD 200和TD 200C文本显示界面 (TD 200向导)。,4.1 SIMATIC S7-200编程软件,2.软件的安装,1）安装条件 操作系统： Microsoft Windows2000(SP3以上)； Microsoft Windows XP； Microsoft Vista 硬件要求： 任何能够运行上述操作系统的PC机或PG（西门子编程器） 至少350MB以上硬盘空间 推荐显示设备的最小分

27、辨率为1024768 通信电缆：用一条PC/PPI电缆实现可编程控制器与计算机的通信。,2.软件的安装,2）放入光盘，双击编程软件中的安装程序SETUP.EXE，根据安装提示完成安装。 打开软件，选择菜单Tools-Options-General-Chinese，完成汉化补丁的安装。,3.建立S7-200 CPU的通讯,1)PC/PPI电缆通讯 PLC用PC/PPI电缆与个人计算机连接。 2)MPI通讯 多点接口（MPI）卡提供了一个RS485端口，可以用直通电缆和网络相连,3.建立S7-200 CPU的通讯,3.建立S7-200 CPU的通讯,3）通讯参数设置,2）退出方法 方法一：从菜单文

28、件（File）退出（Exit）； 方法二：单击右上角关闭按钮； 方法三：双击左上角控制图标； 方法四：按组合键ALT+F4。,1）启动方法 方法一：双击桌面快捷图标 。 方法二：单击开始-Simatic-STEP7-MicroWIN V4.0-STEP7-MicroWIN。,4.STEP 7-MicroWIN的启动与退出,4.2 STEP7-MicroWIN软件介绍,STEP7-MicroWIN窗口组件及功能 1、主菜单及子目录的状态信息 2、工具条及浏览条和指令树 3、程序编辑器窗口,可编程控制器的程序设计就是用一定的编程语言对一个控制任务进行描述。 程序由操作系统和用户程序组成。操作系统由

29、可编程控制器的生产厂家提供,它支持用户程序运行；用户程序是用户为完成特定的控制任务而编写的应用程序。 程序的表达方式:梯形图、指令表、逻辑功能图、高级语言。,梯形图：由继电接触器转化而来，形象直观、易于被熟悉继电接触器控制系统的人接受。 指令表：不如梯形图形象直观，程序的输入和输出不如其他图形方式简单，但其功能最强。 逻辑功能图：形象直观，适合熟悉逻辑电路的用户。,4.3 程序编制及运行,下图是一个典型的梯形图。左右两条垂直的线称作母线。母线之间是触点的逻辑连接和线圈的输出。,梯形图,梯形图的一个关键概念是“能流”(Power Flow)，这仅是概念上的“能流”。图中，把左边的母线假想为电源“

30、火线”，而把右边的母线(虚线所示)假想为电源“零线”。如果有“能流”从左至右流向线圈，则线圈被激励；如果没有“能流”，则线圈未被激励。 “能流”可以通过被激励(ON)的常开接点和未被激励(OFF)的常闭接点自左向右流。“能流”在任何时候都不会通过接点自右向左流。如图中，当A、B、C接点都接通后，线圈M才能接通(被激励)，只要其中一个接点不接通，线圈就不会接通；而D、E、F接点中任何一个接通，线圈Q就被激励。,梯形图,注意：引入“能流”的概念，仅仅是为了和继电接触器控制系统相比较，以对梯形图有一个深入的认识，其实“能流”在梯形图中是不存在的。 有的PLC的梯形图有两根母线，但大部分PLC现在只保

31、留左边的母线了。在梯形图中，触点代表逻辑“输入”条件，如开关、按钮、内部条件等；线圈通常代表逻辑“输出”结果，如灯、电机接触器、中间继电器等。对S7-200系列PLC来说，还有一种输出“盒”(方块图)，它代表附加的指令，如定时器、计数器和功能指令等。梯形图语言简单明了，易于理解，是所有编程语言的首选。,梯形图,下图是一个简单的PLC程序，图(a)是梯形图程序，图(b)是相应的指令表。一般来说，指令表编程适合于熟悉PLC和有经验的程序员使用。,指令表,下图为FBD的一个简单实例。,逻辑功能图,4.3 程序编制及运行,1.建立项目（用户程序） 1)程序的输入、编辑 通常利用LAD进行程序的输入，程

32、序的编辑包括程序的剪切、拷贝、粘贴、插入和删除，字符串替换、查找等。 还可以利用符号表对POU中的符号赋值。 2)程序的编译及上、下载 编译 程序的编译，能明确指出错误的网络段，编程者可以根据错误提示对程序进行修改，然后再次编译，直至编译无误。,4.3 程序编制及运行,1.建立项目（用户程序） 下载 用户程序编译成功后，将下载块中选中下载内容下载到PLC的存储器中。 载入（上载） 载入可以将PLC中未加密的程序或数据向上送入编程器（PC机）。 将选择的程序块、数据块、系统块等内容上载后，可以在程序窗口显示上载的PLC内部程序和数据信息。,2.梯形图编辑器,1)梯形图元素的工作原理 触点代表电流

33、（能量流）的控制开关，线圈代表由电流充电的中继或输出；框盒（指令盒）代表能量流到达此框时执行指令盒的功能。 2)梯形图排布规则 网络必须从触点开始，以线圈或框盒（没有ENO端）结束。 注：每个用户程序，一个线圈或指令盒只能使用一次，并且不允许多个线圈串联使用。 3)在梯形图中输入指令（编程元件） 光标、阶梯的开始、继续输入元件等标志的识别。 4)程序的编辑及参数设定 5)程序注释 6)程序的编译及上、下载,PLC编程的基本原则,输入/输出继电器、内部继电器、定时器、计数器等器件的触点可以重复使用； 梯形图的每个程序段都是从左边开始，依次向右排列，输出的结果放在最右边； 输出不能与左母线直接相连

34、； 尽量避免线圈重复使用； 输出线圈可以并联使用； 串联触点多的电路编在梯形图上方； 桥式电路应分解后进行编程。,79.在PLC的梯形图中，线圈（ ）。 A必须放在最左边 B必须放在最右边 C可放在任意位置 D可放在所需处,B,3.程序的监视、运行、调试,1)程序运行方式的设置 将CPU的工作方式开关置在RUN位置。或将开关置在TERM（暂态）位置时，操作STEP7-MicroWIN菜单命令或快捷按钮对CPU工作方式进行软件设置。 2)程序运行状态的监视 运用监视功能，在程序状态打开下，观察PLC运行时，程序执行的过程中各元件的工作状态及运行参数的变化。,上图是在SIEMENS S7-200系

35、列PLC设计界面的截图，图中标出了（1）（6）6个位置，请回答以下问题： 1）说明分别点击（1）（5）5个位置是要做什么？ 2）果要输入一个计时器(通电延时)，有几种途径？,习题,31.答： 1）点击1是下载，把梯形图下载到plc。 点击2是载入，把plc里的程序上传。 点击3把输入的程序进行编译。 点击4使plc到运行状态。 点击5使plc到停止状态。 2）输入计时器(通电延时)可以点击(6）,找TON。也可以点击“指令”，在计时器里找TON。,习题,第5章 可编程控制器指令系统,1、指令的基本格式,5.1 S7-200指令系统,助记符（操作码）用来指定要执行的操作；操作数内包含为执行该操作

36、所必须的信息。,2、操作数的表示方法,标识符出了该操作输存放在存储器的哪个区域及操作数的位数；标识参数则进一步指明了操作数所在的存储区的具体位置。,主标识符有：I（输入过程映像存储区），Q（输出过程映像存储区），M（位存储区），PI（外部输入），PQ（外部输出），T（定时器），C（计数器），DB（数据块），L（本地数据）；辅助标识符有：X（位），B（字节），W（字-2字节），D（双字-4字节）。,第5章 可编程控制器指令系统,第5章 可编程控制器指令系统,3、S7-200基本指令,5.1 S7-200指令系统,1)输入输出（I/O）指令,LD：装入常开触点（Load） LDN：装入常闭触点（L

37、oad Not）,LD I0.0,LDN I0.0,第5章 可编程控制器指令系统,3、S7-200基本指令,5.1 S7-200指令系统,2)位逻辑指令,A 逻辑“与” AN 逻辑“与非” O 逻辑“或” ON 逻辑“或非” 赋值指令 NOT 取反 SET RLO=1 RESET RLO=0,逻辑“与”,逻辑“或”,LD I 1.0 A I 1.1 = Q 0.0 = Q 0.1,逻辑关系 梯形图 助记符,LD I 0.2 O I 0.3 = Q 0.2,逻辑“非”,LDN I0.1 = Q0.0,逻辑“与”、“或”、“非”,LD I 1.0 A I 1.1 = Q 4.0,LD I 1.2

38、A I 1.3 S Q 4.1,LD I 1.4 O I 1.5 R Q 4.1,赋值，置位，复位,逻辑关系 梯形图 助记符,赋值,置位,复位,A I 0.4 AN I 0.5 O AN I 0.4 A I 0.5 = Q4.0,逻辑“异或”,逻辑关系 梯形图 助记符,逻辑异或,RLO-边沿检测,LD I1.0 A I1.1 EU M1.0 = M8.0 LD I 1.0 A I 1.1 ED M1.1 = M8.1,例如,上升沿检测,下降沿检测,输入接点,设定值: 132767,定时器号码 （0255）,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。

39、,定时器的实际设定时间T=设定值PT分辨率,3)定时器指令,3)定时器指令,TS=1200*0.1=120S,延时接通定时器TON,其工作波形图如下：,I0.1,Q0.1,计时值,设定值,TS,延时断开定时器TOF,其工作波形图如下：,TS=1200*0.1=120S,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,TS,TS= 120*10ms,M0.1,最大值,32767,120,定时器分析要点,（1）通电延时型（TON） 使能端（IN）输入有效时，当前值从0开始递增，大于或等于预置值（PT）时，输出状态位置1。使能端无效（断开）时，定时器复位（当前值清零，输出

40、状态位置0）。 （2）有记忆通电延时型（TONR） 使能端（IN）输入有效时（接通），当前值从0递增，当前值大于或等于预置值（PT）时，输出状态位置1。使能端输入无效（断开）时，当前值保持（记忆），使能端（IN）再次接通有效时，在原记忆值的基础上递增计时。 (TONR) 定时器采用线圈的复位指令（R）进行复位操作，当复位线圈有效时，定时器当前值清零，输出状态位置0。,定时器分析要点,（3）断电延时型(TOF) 使能端（IN）输入有效时，定时器输出状态位立即置1，当前值复位（为0）。使能端（IN）断开时，开始计时，当前值从0递增，当前值达到预置值时，定时器状态位复位置0，并停止计时，当前值保持。

41、,4)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。 计数器有三种类型：递增计数器（CTU）、递减计数器（CTD）和增减计数器（CTUD），共计256个（C0C255）。,增计数器,设定值: -3276832767,复位,计脉冲数,减计数器,复位，装设定值,计脉冲数,计数器当前值等于0时，停止计数，同时计数器位被置位“

42、1”。,设定值,减计数器,增/减计数器,增计数,减计数,复位,当前值,计数器分析要点,（1）增计数指令（CTU） 增计数指令在CU端输入脉冲上升沿，当前值增1计数。当前值大于或等于预置值（PV）时，计数器状态位置1。复位输入（R）有效时，计数器状态位复位（置0），当前计数值清零。 （2）减计数指令（CTD） 复位输入（LD）有效时，计数器把预置值（PV）装入当前值存储器，计数器状态位置0。CD端输入脉冲上升沿，减计数器当前值从预置值开始递减计数，当前值等于0时，计数器状态位置1，停止计数。,计数器分析要点,（3）增减计数指令（CTUD） 增减计数器有两个脉冲输入端，CU/CD端的计数脉冲上升沿

43、增1减1计数。当前值大于或等于预置值（PV）时，计数器状态位置1。复位输入（R）有效或执行复位指令时，计数器状态位置0，当前值清零。,81.当电源掉电时，计数器（ ）。 A.复位 B.不复位 C.计数器前值保持不变 D.开始计数,C,5)比较指令,比较指令用于两个操作数按一定条件的比较。操作数可以是整数，也可以是实数（浮点数）。在梯形图中用带参数和运算符的触点表示比较指令，比较条件满足时，触点闭合，否则打开。 指令格式 操作数IN1和IN2为整数 比较比较运算符:、 操作数类型：字节比较B（Byte）;（无符号整数） 整数比较I（Int）/W（Word）;（有符号整数） 双字比较D（Doubl

44、e Int/ Word）;（有符号整数） 实数比较R（Real）;（有符号双字浮点数）,4、算术逻辑运算指令,（1）算术运算指令,加减指令盒由指令类型，使能端EN，操作数（IN1、IN2）输入端，运算结果输出OUT，逻辑结果输出端ENO等组成。,IN1IN2=OUT,IN1-IN2=OUT,(2)乘除运算,MUL I/DIV I为整数乘除运算，MUL DI/DIV DI双整数乘除运算， MUL/DIV整数乘除的结果双整数输出，MUL R/DIV R实数乘除运算 指令执行的结果：乘法 IN1*IN2OUT 除法 IN1/IN2OUT,4、算术逻辑运算指令,乘法运算,除法运算,5、数学函数变换指令

45、,求平方根指令 SQRT（IN）OUT 求（IN）的自然对数指令 LN（IN）OUT 求（IN）的指数指令EXP（IN）OUT,（1）平方根自然对数指数指令,SQRT IN，OUT,LN IN，OUT,EXP IN，OUT,（2）三角函数,5、数学函数变换指令,TAN IN，OUT /TAN（IN）OUT,SIN IN，OUT /SIN（IN）OUT,COS IN，OUT / COS（IN）OUT,（3）增1减1计数,增1减1计数器用于自增、自减操作，以实现累加计数和循环控制等程序的编制。,5、数学函数变换指令,字节、字、双字增1 OUT+1OUT,字节、字、双字减1 OUT-1OUT,6、逻

46、辑运算指令,逻辑运算是对无符号数进行的逻辑处理，主要包括逻辑与、逻辑或、逻辑异或和取反等运算指令。 与（或、异或）指令功能：使能输入有效时，把两个字节（字、双字）长的输入逻辑数按位相与（或、异或） ，得到的一个字节（字、双字）逻辑运算结果，送到OUT指定的存储器单元输出。 取反指令功能：使能输入有效时，将一个字节（字、双字）长的逻辑数按位取反，得到的一个字节（字、双字）逻辑运算结果，送到OUT指定的存储器单元输出。,7、数据处理指令,数据处理指令包括数据传送指令，交换、填充指令，移位指令等。 (1)数据传送 单个数据传送 LAD STL MOV IN，OUT /IN OUT,习题,126.在梯

47、形图编程中，传送指令（MOV）功能是（ ）。 A.将源通道内容传送给目的通道中，源通道内容清零 B.将源通道内容传送给目的通道中，源通道内容不变 C.将目的通道内容传送给源通道中，目的通道内容清零 D.将目的通道内容传送给源通道中， 目的通道内容不变,B,数据块传送,指令类型：字节、字或双字的N个数据成组传送。 功能：使能输入（EN）有效时，把从输入（IN）字节开始的N个字节数据传送到以输出字节（OUT）开始的N个字节、字或双字中。,7、数据处理指令,移位指令,移位指令分为类左、右移位和循环左、右移位及寄存器移位指令三大类。分为字节型、字型、双字型三种。 左、右移位指令（SHL、SHR）的功能：使能输入有效时，将输入的字节、字或双字（IN）左、右移N位后（右、左端补0），将结果输出到OUT所指定的存储单元中，最