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1、 本文由 yyiixxster 贡献ppt 文档可能在 WAP 端浏览体验不佳。建议您优先选择 TXT，或下载源文件到本机查看。S7-300/400PLC 的编程技术 的编程技术刘美俊编程语言与数据类型1 编程语言STEP-7 是 S7-300/400 系列 PLC 的编程软件. 梯形图,语句表 (即指令表 )和功能块图是标准的 STEP-7 软件包配备的 3 种基本编程语言,这 3 种语言 可以在 STEP-7 中相互转换.1 顺序功能图 顺序功能图(SFC)这是一种位于其他编程语言之上的图形语言,用来编制 顺序控制程序,STEP-7 中的 S7 Graph 顺序控制图形编程 语言属于可选的
2、软件包.在这种语言中,工艺过程被划分 为若干个顺序出现的步,步中包含控制输出的动作,从一 步到另一步的转换由转换条件控制.用 Graph 表达复杂的 顺序控制过程非常清晰,用于编程及故障诊断更为有效, 使 PLC 程序的结构更加易读,它特别适合于生产制造过程. S7 Graph 具有丰富的图形,窗口和缩放功能.系统化的结 构和清晰的组织显示使 S7 Graph 对于顺序过程的控制更加 有效.2 梯形图(LAD) 梯形图是使用得最多的 PLC 图形编程语言.梯形 图与继电器电路图很相似,具有直观易懂的优点, 特别适合于数字量逻辑控制.梯形图由触点,线圈 和用方框表示的指令框组成.触点代表逻辑输入
3、条 件,例如外部的开关,按钮和内部条件等.线圈通 常代表逻辑运算的结果,常用来控制外部的指示灯, 交流接触器和内部的标志位等.指令框用来表示定 时器,计数器或者数学运算等附加指令. 使用编程软件可以直接生成和编辑梯形图,并将 它下载到 PLC.触点和线圈等组成的独立电路称为网络(Network),如下图所 示,编程软件自动为网络编号.梯形图中的触点和线圈可以使用物理地址,例如 I0.1, Q0.3等.如果在符号表中对某些地址定义了符号,例如令 I0.1 的 符号为起动,在程序中可用符号地址 起动来代替物理 地址 I0.0,这样使程序易于阅读和理解. 用户可以在网络号右边加上网络的标题,在网络号
4、的下面 为网络加上注释.还可以选择在梯形图下面自动加上该网络中 使用的符号的信息. 在分析梯形图中的逻辑关系时,为了借用继电器电路图的 分析方法,可以想象在梯形图的左有两侧垂直电源之间有 一个左正右负的直流电源电压,有一个假想的能 流(PowerFlow)流过线圈.利用能流这一概念,可以很好地理 解和分析梯形图,能流只能从左向右流动.3 语句表(STL) S7 系列 PLC 将指令表称为语句表 (Statement List),它是一种类似于微机的汇 编语言中的文本语言,多条语句组成一个程 序段.语句表比较适合经验丰富的程序员使 用,可以实现某些不能用梯形图或功能块图 表示的功能.4)功能块图
5、(FBD) 功能块图(FBD)使用类似于布尔代数的图形逻辑 符号来表示控制逻辑.一些复杂的功能用指令框来表 示,功能块图用类似于与门,或门的方框来表示逻辑 运算关系. 5)结构文本(ST) 结构文本(ST)是为 IEC61131-3 标准创建的一种 专用的高级编程语言 . STEP-7 的 S7 SCL(结构化控 制语言)是符合 lEC61131-3 标准的高级文本语言.它 的语言结构与编程语言 Pascal 和 C 相似,所以特别适 合于习惯使用高级编程语言的人使用.6)S7 HiGraph 编程语言 图形编程语言 S7 HiGraph 属于可选软件包,它用 状态图(State Graphs
6、)来描述异步,非顺序控制过程的 编程语言. 7)S7 CFC 编程语言 可选软件包CFC(Continuous Function Chart,连 续功能图)用图形方式连接程序库中以块的形式提供的 各种功能,包括从简单的逻辑操作到复杂的闭环和开 环控制等领域.编程时将这些块复制到图中并用线连 接起来即可.基本数据类型(1)基本数据类型;(2) 用户通过组合基本数据类型生成的复合 数据类型; (3)可用来定义传送 FB(功能块)和 FC(功能)参数的 参数类型. 下面介绍 STEP7 的基本数据类型: 1)位(bit) 位数据的数据类型为 BOOL(布尔)型,在编程软件中BOOL 变量的值 1 和
7、 0 常用英语单词 TURE(真)和FALSE(假 )来表示. 位存储单元的地址由字节地址和位地址组成,例如 I3.2 中的区 域标示符I 表示输入(Input),字节地址为 3,位地址为 2,如图 所示.这种存取方式称为字节.位 寻址方式.输入字节 IB3(B 是 Byte 的缩写)由 I3.0I3.7 这 8 位组成.位数据的表示2)字节(Byte) 8 位二进制数组成 1 个字节(Byte,如下图,其中的第 0 位为最低位 (LSB),第 7 位为最高位(MSB).3)字(Word) 相邻两个字节组成一个字,字用来表示无符号数.MWl00 是 由 MB1OO 和 MB1O1 组成的 1
8、个字,如图5.4.3,MB00 为高位字 节.MW100 中的 M 为区域标示符,W表示字,100 为字的起始 字节 MB1O0 的地址.字的取值范围为 W#16#0000W#16#FFFF. 4) 双字(Double Word) 两个字组成 1 个双字,双字用来表示无符号数.MD100 是由 MB100MB103 组成的 1 个双字,(见上图),MB100 为高位宇节, D 表示双字,100 为双字的起始字节 MB100 的地址.双字的取 值范围为 DW#16#0000_0000DW#16#FFFF_FFFF.常数的表示方法 常数值可以是字节,字或双字,CPU 以二进制方式存储常数,常 数也
9、可以用十进制,十六进制,ASCII码或浮点数形式来表示.B#16#,W#16#,DW#16#分别用来表示十六进制 字节,字和双字常数.2#用来表示二进制常数,例如 2#1101_1010. L#为 32 位双整数常数,例如 L# +5. P#为地址指针常数,例如P#M2.O 是 M2.0 的地址. S5T#是 16 位 S5 时间常数,格式为S5T# aD_bH_cM_dS_eMS.其中 a,b,c,d,e 分别是日, 小时,分,秒和毫秒的数值.输入时可以省掉下划线, 例如S5T#4S30MS=4s30ms,S5T#2H15M30S=2 小 时 15 分 30 秒. C#为计数器常数(BCD
10、码),例如 C#250.状态字状态字用于表示 CPU 执行指令时所具有的状态.某些指令 可否执行或以何种方式执行可能取决于状态字中的某些位,指 令执行时也可能改变状态字中的某些位,可以用位逻辑指令或 字逻辑指令访问并检测状态字.状态字的结构如图所示.逻辑操作结果(RLO) 状态字的第 1 位称为逻辑操作结果(Result of Logic Operation, RLO).该位存储逻辑操作指令或比较指令的结果.在逻辑串 中,RLO 位的状态表示有关信号流的信息,RLO 的状态为 1, 表明有信号流 (通),RLO 的状态为 0,表明无信号流(断).可 用 RLO 触发跳转指令. 溢出位(OV)
11、状态字的第 4 位称为溢出位.当算术运算或浮点数比较指 被置 1,如果执行结果正常,该位被清 0. 令执行时出现错误(溢出,非法操作,不规范格式)时,OV 位条件码 l(CCl)和条件码 0(CC0) 状态字的第 7 位和第 6位称为条件码 1 和条件码 0.这两位结合起 来用于表示在累加器 1 中产生的算术运算结果与 0 的大小关系,表 1 算术运算后的 CC1 和 CC0表 2 比较,移位,字逻辑指令后的 CCl 和 CC0寻址方式所谓寻址方式是指指令得到操作数的方式,可以直接或间 接给出操作数的地址.STEP-7 有 4 种寻址方式: 立即寻址,存储 器直接寻址,存储器间接寻址和寄存器间
12、接寻址. 1 立即寻址 立即寻址是对常数或常量的寻址万式,其特点是操作数直接 包含在指令中 ,或者指令的操作数是惟一的 .例如: SET AW W#16#117 / 将 RLO 置 1 辑运算 L 43 /将整数 43装入累加器 1 中/将常数 W#16#117 与累加器 1 进行 与逻2 存储器直接寻址 存储器直接寻址的特点是直接给出操作数的 存储单元地址.例如 O I0.2 /对输入位 I0.2 进行或逻辑 运算 R Q4.0 = Ml.1 L Cl /将输出位 Q4.0 清0 /使 Ml.1 的内容等于 RLO 的内容 /将计数器 Cl 中的计数值装入累 加器 1 T MW6 /将累加器
13、 1 中的内容传送给 MW63 存储器间接寻址存储器间接寻址的特点是用指针进行寻址.操作数 存储在由指针给出的存储单元中,根据要描述的地址 复杂程度,地址指针可以是字或双字的,存储指针的 存储器也应是字或双字的.对于 T,C,FB,FC, DB,由于其地址范围为 065535,可使用字指针; 对于 I,Q,M 等,可能要使用双字指针.使用双字指 针时,必须保证指针中的位编号为0.存储器间接 寻址的指针格式如图所示.存储器间接寻址的指针格式例 存储器间接寻址的指针格式及寻址 L +6 T WM1 OPN T MD5 /将整数 6 装入累加器 1/将累加器 1 的内容传送给存储器 MWl /打开由
14、 MWl指出的数据块,即打 开数据块 DB6/将累加器 1 的内容传送到存储器 MD5A IMDl /对输入位 I8.7 进行逻辑与操作 = QMD5 /将 RLO 赋值给输出位 Q12.74 寄存器间接寻址寄存器间接寻址的特点是通过地址寄存器 寻址.S7 中有两个地址寄存器:ARl 和 AR2, 地址寄存器的内容加上偏移量形成地址指 针,指向操作数所在的存储单元. 寄存器间接寻址有两种形式:区域内寄存器 间接寻址和区域司寄存器间接寻址.寄存器 间接寻址的指针格式如图所示.寄存器间接寻址的指针格式地址指针区域标识位的含义 使用寄器指针格式访问一个字节,字或双字时,必须保证指针中 位地址的编号为
15、 0.下面是区间间接寻址的例子: L P#5.0 LAR1 /将间接寻址的指针装入累加器 1 /将累加器 1 中的内容送到地址寄存 器 1A MAR1,P#2.3 /AR1 中的 P#5.0 加偏移量 P#2.3,实际上是对 M7.3 进行操作 = QAR1,P#0.2 /逻辑运算结果送Q5.2 L DBWAR1,P#18.0 /将 DBW23 装入累加器 1下面是区域间间接寻址的例子: L P#M6.0 LAR1 /将存储器位 M6.0 的双字指针 装入累加器 1 /将累加器 1 中的内容送到地址寄 存器 1 T WAR1,P#50.0 /将累加器 1 的内容传 送到存储器字 MW56基本指
16、令及其编程1,位逻辑指令位逻辑指令状态寄存器触点在 S7-300/400PLC 中,CPU 中有一个专门 用于存储指令执行状态的 16 位状态寄存器,状 态寄存器以二进制位的形式保存指令的执行结 果与中间状态等,在梯形图编程时,这些标志 可以用触点的形式在梯形图中使用与编程,S7300/400PLC 可以使用的状态寄存器触点如下表 所示.状态寄存器触点 1,与(A),与非(AN)A:与指令适用于单个常开触点串联,完成逻辑 与运 算. AN:与非指令适用于单个常闭触点串联 ,完成逻辑 与非 运算.与(A),与非(AN)指令由图可知,触点串联指令也用于串联逻辑行 的开始.CPU对逻辑行开始第 1 条语句如 I1.0 的 扫描称为首次扫描.首次扫描的结果(I1.0 的状 态)被直接保存在 RLO(逻辑操作结果位)
