第九章 程序控制类指令及应用

1、第九章 程序控制类指令及应用,学习目标： 了解循环指令及其功能。 掌握顺序控制继电器指令及状态法编程。 了解子程序指令分类，执行过程及子程序的嵌套。 掌握中断与中断源，中断优先级及中断队列，中断指令及中断程序，中断程序的执行及程序数据共享，中断指令应用举例。,第一节 跳转指令,一、 跳转与标号指令,跳转指令可以使PLC编程的灵活性大大提高，使主机可根据不同条件的判断，选择不同的程序段执行程序。 JMP，跳转指令。使能输入有效时，使程序跳转到标号（n）处执行。 LBL，标号指令。标记指令跳转的目的地的位置（n）。操作数n为0255。,跳转指令的使用说明： 跳转指令和标号指令必须配合使用，而且只能

2、使用在同一程序块中。不能在不同的程序块间互相跳转； 执行跳转后，被跳过程序段中的各元器件的状态各有不同：Q、M、S、C等元器件的位保持跳转前的状态；计数器C停止计数，当前值存储器保持跳转前的计数值；对定时器来说，因刷新方式不同而工作状态不同。在跳转期间，分辩率为1ms和10ms的定时器会一直保持跳转前的工作状态，原来工作的继续工作，到设定值后其位的状态也会改变，输出触点动作，其当前值存储器一直累计到最大值32767才停止。对分辨率为100ms的定时器来说，跳转期间停止工作，但不会复位，存储器里的值为跳转时的值，跳转结束后，若输入条件允许，可继续计时，但已失去了准确计时的意义。所以在跳转段里的定

3、时器要慎用。,第二节 循环指令 循环指令的引入为解决重复执行相同功能的程序段提供了极大方便，并且优化了程序结构。循环指令有两条：FOR和NEXT。 FOR，循环开始指令。用来标记循环体的开始。 NEXT，循环结束指令。用来标记循环体的结束。无操作数。 FOR和NEXT之间的程序段称为循环体，每执行一次循环体，当前计数值增1，并且将其结果同终值进行比较，如果大于终值，则终止循环。,循环指令使用说明：,FOR、NEXT指令必须成对使用； FOR和NEXT可以循环嵌套，嵌套最多为8层，但各个嵌套之间不可有交叉现象； 每次使能输入（EN）重新有效时，指令将自动复位各参数； 初值大于终值时，循环体不被执

4、行。,在使用时必须给FOR指令指定当前循环计数（INDX）、初值（INIT）和终值（FINAL）。 指令格式：FOR INDX, INIT, FINAL NEXT,第三节 顺控继电器指令,S7-200 CPU含有256个顺序控制继电器（SCR）用于顺序控制。S7-200包含顺序控制指令，可以模仿控制进程的步骤，对程序逻辑分段；可以将程序分成单个流程的顺序步骤，也可同时激活多个流程；可以使单个流程有条件地分成多支单个流程，也可以使多个流程有条件地重新汇集成单个流程。从而对一个复杂的工程可以十分方便地编制控制程序。 系统提供3个顺序控制指令：顺序控制开始指令（LSCR）、顺序控制转移指令（SCRT

5、）和顺序控制结束指令（SCRE）。,1. 顺序继电器指令 （1）段开始指令：LSCR 定义一个顺序控制继电器段的开始。操作数为顺序控制继电器位Sx.y，Sx.y作为本段的段标志位。当Sx.y位为1时，允许该SCR段工作。 （2）段结束指令：SCRE 一个SCR段必须用该指令来结束。 （3）段转移指令：SCRT 该指令用来实现本段与另一段之间的切换。操作数为顺序控制继电器位Sx.y，Sx.y是下一个SCR段的标志位。当使能输入有效时，一方面对Sx.y置位，以便让下一个SCR段开始工作，另一方面同时对本SCR段的标志位复位，以便本段停止工作。,2. 使用顺序继电器指令的限制 只能使用顺序控制继电器

6、位作为段标志位。一个顺序控制继电器位Sx.y在程序中只能使用一次。 在一个SCR段中不能出现跳入、跳出或段内跳转等程序结构。即在段中不能使用JMP和LBL指令。同样，在一个SCR段中不允许出现循环程序结构和条件结束，即禁止使用FOR、NEXT和END指令。 指令格式： LSCR bit （段开始指令） SCRT bit （段转移指令） SCRE （段结束指令）,3. 顺序结构 一个SCR段必须用该指令来结束。 4. 程序实例 根据舞台灯光效果的要求，控制红、绿、黄三色灯。要求：红灯先亮，2s后绿灯亮，再过3s后黄灯亮。待红、绿、黄灯全亮3min后,全部熄灭。程序如图5-29所示。 说明：每一个

7、SCR程序段中均包含三个要素： 1）输出对象：在这一步序中应完成的动作； 2）转移条件：满足转移条件后，实现SCR段的转移； 3）转移目标：转移到下一个步序。,LD I0.1 AN Q0.0 AN Q0.1 AN Q0.2 /在初始状态下起动，置 S S0.1，1 /S0.1=1 LSCR S0.1 /S0.1=1，激活第一SCR程序段， /进入第一步序 LD SM0.0 S Q0.0，1 /红灯亮，并保持 TON T37，+20 /启动2s定时器 LD T37 /2s后程序转移到第二SCR段， SCRT S0.2 /（S0.2=1，S0.1=0） SCRE / 第一SCR段结束 LSCR S

8、0.2 /S0.2=1，激活第二SCR程序段， /进入第二步序 LD SM0.0 S Q1.1 /绿灯亮，并保持 TON T38，+30 /启动3s定时器,第四节 子程序调用与返回指令 与子程序有关的操作有：建立子程序、子程序的调用和返回。 （1）建立子程序 （2）子程序调用,建立子程序是通过编程软件来完成的。可用编程软件“编辑”菜单中的“插入”选项，选择“子程序”，以建立或插入一个新的子程序，同时，在指令树窗口可以看到新建的子程序图标，默认的程序名是SBR_N，编号N从0开始按递增顺序生成，也可以在图标上直接更改子程序的程序名，把它变为更能描述该子程序功能的名字。在指令树窗口双击子程序的图标

9、就可以进入子程序，并对它进行编辑。,CALL，子程序调用指令。在使能输入有效时，主程序把程序控制权交给子程序。子程序的调用可以带参数，也可以不带参数。它在梯形图中以指令盒的形式编程。 指令格式：CALL SBR_0,（3）子程序返回 子程序调用使用说明：,CRET，子程序条件返回指令。在使能输入有效时，结束子程序的执行，返回主程序中（指向子程序调用的下一条指令）。梯形图中以线圈的形式编程，指令不带参数； RET，子程序无条件返回指令。 指令格式： CRET （条件返回） RET （无条件返回）,子程序结束要加上无条件返回指令RET。CRET指令只能用于子程序中； 如果在子程序的内部又对另一个程

10、序执行调用指令，则这种调用称为子程序的嵌套。子程序嵌套的深度最多为8级； 当一个子程序被调用时，系统自动保存当前的逻辑堆栈数据，并把栈顶置1，堆栈中的其它位置设为0，子程序占有控制权。子程序执行结束，通过返回指令自动恢复原来的逻辑堆栈值，调用程序又重新取得控制权； 累加器可在调用程序和被调用子程序之间自由传递，所以累加器的值在子程序调用时既不保存也不恢复。,（3）带参数的子程序调用 局部变量表中的变量类型区定义的变量有：,子程序中可以有参变量，带参数的子程序调用扩大了子程序的使用范围，增加了调用的灵活性。子程序的调用过程如果存在数据的传递，则在调用指令中应包含相应的参数。 子程序的参数在子程序

11、的局部变量表中加以定义。参数包含的信息有地址、变量名（符号）、变量类型和数据类型。子程序最多可以传递16个参数。,传入子程序参数IN。IN可以是直接寻址数据（如：VB10）、间接寻址数据（如：*AC1）、常数（如：161234）或地址（如：&VB100）； 传入/传出子程序参数IN/OUT。调用子程序时，将指定参数位置的值传到子程序，子程序返回时，从子程序得到的结果被返回到指定参数的地址。参数可采用直接寻址和间接寻址，但常数和地址不允许作为输入/输出参数；,7. 与ENO指令,AENO ，与ENO指令。ENO是LAD中指令盒的布尔能流输出端。如果指令盒的能流输入有效，则执行没有错误，ENO就置

12、位，并将能流向下传递。ENO可以作为允许位表示指令成功执行。 STL指令没有EN输入，但对要执行的指令，其栈顶值必须为1。可用“与”ENO（AENO）指令来产生指令盒中的ENO位相同的功能。 指令格式：AENO AENO指令无操作数，且只在STL中使用，它将栈顶值和ENO位进行逻辑与运算，运算结果保存到栈顶。,传出子程序参数OUT。将从子程序来的结果返回到指定参数的位置。输出参数可以采用直接寻址和间接寻址，但不可以是常数或地址； 暂时变量TEMP。只能在子程序内部暂时存储数据，不能用来传递参数。,程序实例：,与ENO指令举例,上图的语句表及注释如下： LD I0.0 /使能输入端 +I VW1

13、00, VW200 /整数加法，VW100+VW200VW200 AENO /与ENO指令 ATCH INT_0, 10 /如果+I指令执行正确，则调用中断程序INT_0， /中断号为10,第五节 中断指令,所谓中断，是当控制系统执行正常程序时，系统中出现了某些急需处理的异常情况或特殊请求，这时系统暂时中断当前程序，转去对随机发生的紧迫事件进行处理（执行中断服务程序），当该事件处理完毕后，系统自动回到原来被中断的程序继续执行。 （1）全局中断允许/禁止指令,ENI，全局中断允许指令。全局性的允许所有被连接的中断事件。 DISI，全局中断禁止指令。全局性的禁止处理所有的中断事件。执行DISI指令

14、后，出现的中断事件就进入中断队列排队等候，直到ENI指令重新允许中断。 CPU进入RUN运行模式时自动禁止所有中断。在RUN运行模式中执行ENI指令后，允许所有中断。,（2）中断连接/分离指令,ATCH，中断连接指令。用来建立某个中断事件（EVNT）和某个中断程序（INT）之间的联系。并允许这个中断事件。 指令格式：DTCH EVENT 在调用一个中断程序前，必须用中断连接指令，建立某中断事件与中断程序的连接。当把某个中断事件和中断程序建立连接后，该中断事件发生时会自动开中断。多个中断事件可调用同一个中断程序，但一个中断事件不能同时与多个中断程序建立连接。否则，在中断允许且某个中断事件发生时，

15、系统默认执行与该事件连接的最后一个中断程序。 DTCH，中断分离指令。用来解除某个中断事件（EVNT）和某个中断程序（INT）之间的联系。并禁止该中断事件。DTCH指令使中断回到不激活或无效状态。 指令格式：DTCH EVENT,（3）中断服务程序标号/返回指令,中断服务程序由标号开始，以无条件返回指令结束。内部或外部的中断事件调用相应的中断服务程序。在中断服务程序中，用户亦可根据前面逻辑条件使用条件返回指令，返回主程序。但中断服务程序必须以无条件返回指令作结束。中断服务程序中禁止使用以下指令：DISI、ENI、CALL、HDEF、FOR/NEXT、LSCR、SCRE、SCRT、END。 中断

16、前后，系统保存和恢复逻辑堆栈、累加寄存器、特殊存储器标志位（SM）。从而避免了中断服务返回后对主程序执行现场所造成的破坏。 INT n，中断服务程序标号指令。中断服务程序标号INT标示n号中断服务程序的开始（入口）。n的范围是0127（取决于CPU的型号）。 CRETI，中断服务程序条件返回指令。CRETI根据前面逻辑条件决定是否返回。 RETI，中断服务程序无条件返回指令。RETI是中断服务程序必备的结束指令。 定时中断采集模拟量程序见下图。,LD SM0.1 /首次扫描时SM0.1位打 /开，用于调用初始化子例行程序 CALL SBR_0 /调用子程序SBR_0 LD SM0.0 /当系统

17、处于RUN模式 /时，SM0.0始终打开（即SM0.01） MOVB 100, SMB34 /100毫秒放入特 /殊内存字节SMB34（SMB34和SMB35控 /制中断0和中断1的时间间隔） ATCH INT_0, 10 /调用中断程序 ENI /全局性启用中断 LD SM0.0 /RUN模式下，SM0.01 MOVW AIW2, VW100 /模拟量输入映 /像寄存器AIW2的值装入VW100,定 时 中 断 采 集 模 拟 量 程 序 例,LD I0.1 AN Q0.0 AN Q0.1 AN Q0.2 /在初始状态下起动，置 S S0.1，1 /S0.1=1 LSCR S0.1 /S0.1=1，激活第一SCR程序段， /进入第一步序 LD SM0.0 S Q0.0，1 /红灯亮，并保持 TON T37，+20 /启动2s定时器 LD T37 /2s后程序转移到第二SCR段， SCRT S0.2 /（S0.2=1，S0.1=0） SCRE / 第一SCR段结束 LSCR S0.2 /S0.2=1，激活第二SCR程序段， /进入第二步序 LD SM0.0 S Q1.1 /绿灯亮，并保持 TON T38，+30 /启动3s定时器,LD T38 /3s后程序转移到第三SCR段， SCRT S0.3 /（S0.3