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1、第3章 基本指令的应用,3.1 编程与仿真,3.2 串联、并联指令，置位、复位指令与自锁控制程序,3.4 块指令、多地控制和点动自锁混合控制程序,3.5 定时器指令与延时控制程序,3.3 边沿脉冲指令与正反转控制程序,3.6 计数器指令与计数控制程序,3.7 堆栈指令与Y形启动控制程序,3.1 编程与仿真,3.1.1 LD、LDN、指令及其应用,表3-1 LD、LDN、= 指令,图3-1 LD、LDN、= 指令的应用举例,3.1.2 电动机点动控制电路与程序,电动机的点动控制要求：按下点动按钮SB，电动机运转；松开点动按钮SB，电动机停止。,表3-2 点动控制电路输入/输出端口分配表,图3-2
2、 点动控制电路接线图,图3-3 点动控制程序梯形图和指令表,3.1.3 S7-200的连接与编程软件的设置,根据CPU模块类型可分为交流供电和直流供电两类。CPU224AC/DC/ RLY模块电源端和输出端连接220V AC电源，输入端使用PLC输出的24V DC电源。,1连接PC/PPI电缆,图3-4 PC/PPI电缆连接计算机与PLC,（1）将PC/PPI电缆的PC端连接到计算机的RS-232通信口上（一般是串口COM1）； （2）将PC/PPI电缆的PPI端连接到PLC的RS-485通信口上。,2CPU模块供电,3启动编程软件,图3-5 编程软件的英文主界面,4从英文界面转为中文界面,图
3、3-6 编程软件的“Options”（选项）对话框,图3-7 编程软件的中文主界面,5通信参数设置,图3-9 “设置通信器件”对话框,图3-8 “通信”对话框,（3）单击“Select”（选择）按钮，出现“Install/Remove Interface”（安装/删除通信器件）对话框，如图3-10所示,图3-10 “安装/删除通信器件”对话框,（4）在“Selection”（选择）框中选中PC/PPI cable，单击“Install”（安装）按钮，PC/PPI cable出现在右侧已安装框内，如图3-11所示,图3-11 已安装PC/PPI cable（通信电缆）,（5）单击“Close”按
4、钮，再单击“Ok”按钮，显示通信地址已设置好，如图3-12所示,图3-12 已设置好通信地址,3.1.4 编写、下载、运行和监控点动控制程序,1建立和保存项目,运行编程软件STEP 7-Micro/WIN V 4.0后，在中文主界面中单击菜单栏中“文件” “新建”，创建一个新项目,图3-13 新建项目的结构,单击菜单栏中“文件”“保存”，指定文件名和保存路径后，单击“保存”按钮，文件以项目形式保存。,2选择PLC类型和CPU版本,图3-14 选择PLC类型和CPU版本,3输入指令的方法,在梯形图编辑器中有4种输入程序指令的方法：双击指令图标、拖曳指令图标、指令工具栏编程按钮和特殊功能键（F4、
5、F6、F9）,图3-15 打开指令树中位逻辑指令,4使用指令树指令图标输入指令,图3-18 编辑线圈,图3-19 指令工具栏编辑按钮,5使用指令工具栏编程按钮输入指令,图3-16 编辑触点,图3-17 输入触点的地址,6查看指令表,单击菜单栏中“查看”“STL”，则从梯形图编辑界面自动转为指令表编辑界面，也可以在指令表编辑界面中编写用户程序,7程序编译,图3-20 指令表编辑界面,图3-21 在输出窗口显示编译结果,8程序下载,单击菜单栏中“文件”“下载”，或单击工具栏菜单 按钮，开始下载程序。 下载是从编程计算机将程序装入PLC；上传则相反，是将PLC中存储的程序上传到计算机。,9运行操作,
6、程序下载到PLC后，将PLC状态开关拨到“RUN”位置或单击工具栏菜单 按钮 ，按下连接I0.5的按钮，则输出端Q0.2通电；松开此按钮，Q0.2断电，实现了点动控制功能。,图3-22 “下载”对话框,10程序运行监控,图3-23 程序状态监控图,3.1.5 仿真运行点动控制程序,1导出文本文件,图3-24 导出文本文件,2启动仿真程序,图3-25 启动仿真软件,3选择CPU,图3-26 选择CPU,4CPU224仿真图形,图3-27 CPU224仿真图形,5选中逻辑块,6选中仿真文件,在“打开”对话框中选中导出的“点动控制”文件，如图3-29所示,图3-28 装载程序逻辑块 图3-29 选择
7、待仿真文件,7点动控制程序装入仿真器,图3-30 点动控制程序装入仿真器,8仿真运行,图3-31 仿真运行,9内存变量监控,图3-32 监控内存变量,3.2 串联、并联指令，置位、复位指令与自锁控制程序,3.2.1 触点串联指令A、AN,表3-3 A、AN指令,【例题3.1】 阅读图3-33所示的程序梯形图，分析其逻辑关系,图3-33 例题3.1串联指令举例,3.2.2 触点并联指令O、ON,表3-4 O、ON指令,【例题3.2】 编写一个自锁控制程序。启动/停止按钮均使用常开触点，分别接输入继电器I0.0、I0.1端口，控制电动机的接触器接输出继电器Q0.5端口。,图3-34 例题3.2程序
8、,【例题3.3】 编写一个自锁控制程序。启动按钮使用常开触点，接输入继电器I0.0端口，停止按钮使用常闭触点，接输入继电器I0.1端口，控制电动机的接触器接输出继电器Q0.5端口。,图3-35 例题3.3程序,在图3-35中停止按钮釆用了常闭触点接法。在工业控制中，具有“停止”和“过载保护”等关系到安全保障功能的信号一般都应使用常闭触点，防止因不能及时发现断线故障而失去作用。,3.2.3 置位指令S、复位指令R,表3-5 S、R指令,置位指令与复位指令的使用说明如下：,（1）bit表示位元件，N表示常数，N的范围为1255。 （2）被S指令置位的软元件只能用R指令才能复位。 （3）R指令也可以
9、对定时器和计数器的当前值清0。,【例题3.4】 用置位指令与复位指令编写具有自锁功能的程序。启动按钮使用常开触点，接输入继电器I0.0端口，停止按钮使用常闭触点，接输入继电器I0.1端口，控制电动机的接触器接输出继电器Q0.5端口。,图3-36 例题3.4置位/复位指令,3.2.4 实习操作：电动机自锁控制电路与程序,1电动机自锁控制电路输入/输出端口分配,表3-6 输入/输出端口分配表,2电动机自锁控制电路,3电动机自锁控制程序,图3-37 电动机自锁控制电路,图3-38 电动机自锁控制程序,3.3 边沿脉冲指令与正反转控制程序,3.3.1 脉冲上升沿、下降沿指令EU、ED,表3-7 EU、
10、ED指令,【例题3.5】 某台设备有两台电动机M1和M2，其交流接触器分别连接PLC的输出继电器Q0.1和Q0.2，总启动按钮使用常开触点，接输入继电器I0.0端口，总停止按钮使用常闭触点，接输入继电器I0.1端口。为了减小两台电动机同时启动对供电电路的影响，让M2稍微延迟片刻启动。控制要求是：按下启动按钮，M1立即启动，松开启动按钮时，M2才启动；按下停止按钮，M1、M2同时停止。,图3-39 例题3.5程序,M1、M2运转时按下停止按钮，Q0.1和Q0.2均断电解除自锁，M1和M2断电停止。时序图如图3-40所示,图3-40 例题3.4时序图,3.3.2 实习操作：电动机正反转控制电路与程
11、序,三相异步电动机正反转控制要求如下：不通过停止按钮，直接按正反转按钮就可以改变电动机的转向，因此需要采用按钮联锁。为了减轻正反转换向瞬间电流对电动机的冲击，适当延长变换过程。,1电动机正反转控制电路输入/输出端口分配,表3-8 输入/输出端口分配表,2电动机正反转控制电路,图3-41 电动机正反转控制电路,3电动机正反转控制程序,图3-42 电动机正反转控制程序,3.4 块指令、多地控制和点动自锁混合控制程序,3.4.1 电路块指令ALD、OLD,1ALD指令,表3-9 ALD指令,【例题3.6】 阅读图3-43（a）所示的梯形图，分析其逻辑关系，并写出对应的指令表。,图3-43 例题3.6
12、与块指令ALD举例,【例题3.7】 写出图3-44（a）所示梯形图对应的指令表。,图3-44 例题3.7与块指令ALD举例,2 OLD指令,表3-10 OLD指令,【例题3.8】 阅读图3-45（a）所示的梯形图，分析其逻辑关系，并写出对应的指令表。,图3-45 例题3.8或块指令OLD举例,【例题3.9】 阅读图3-46（a）所示的梯形图，写出对应的指令表。,图3-46 例题3.9块指令举例,3“上重下轻”、“左重右轻”的编程规则,图3-47 符合“上重下轻”编程规则,图3-48 不符合“上重下轻”编程规则,图3-49 符合“左重右轻”编程规则,图3-50 不符合“左重右轻”编程规则,3.4
13、.2 PLC多地控制,图3-51 多地控制接线图和程序,3.4.3 实习操作：点动自锁混合控制电路与程序,某生产设备有1台电动机，除连续运行控制外，还需要用点动控制调整生产设备的状态。,1点动自锁混合控制电路的控制要求,2点动自锁混合控制电路输入/输出端口分配,表3-11 输入/输出端口分配表,3点动自锁混合控制电路,图3-52 点动自锁混合控制电路,4位存储器M,PLC执行程序过程中，可以用内部软元件位存储器来存储中间操作状态和控制信息，其作用相当于电气控制中的中间继电器。位存储器用“M”表示，共256位，采用八进制（M0.0M0.7，M31.0M31.7）。,5点动自锁混合控制程序,图3-
14、53 点动自锁混合控制程序,3.5 定时器指令与延时控制程序,3.5.1 定时器指令TON、TOF、TONR,表3-12 定时器指令格式,S7-200系列PLC有256个定时器，地址编号为T0T255，对应不同的定时器指令，其分类见表3-13,表3-13 定时器指令与定时器分类,定时器使用说明如下。 （1）虽然TON和TOF的定时器编号范围相同，但一个定时器号不能同时用作TON和TOF。例如，不能既有TON T32又有TOF T32。 （2）定时器的分辨率（脉冲周期）有3种：1ms、10ms、100ms。定时器的分辨率由定时器号决定。 （3）定时器计时实际上是对脉冲周期进行计数，其计数值存放于
15、当前值寄存器中（16位，数值范围是132 767）。 （4）定时器的延时时间为设定值（PT）乘以定时器的分辨率。 （5）定时器满足输入条件时开始计时。 （6）每个定时器都有一个位元件，定时时间到，位元件动作。,1接通延时定时器指令（TON）,图3-54 TON定时器的应用,2断开延时定时器指令（TOF）,TOF指令的应用举例如图3-55所示。某设备生产工艺要求是：当主电动机停止工作后，冷却风机要继续工作60s，以便对主电动机降温。上述工艺要求可以用断开延时定时器来实现，Q0.1控制主电动机，Q0.2控制冷却风机。,图3-55 TOF定时器的应用,3有记忆接通延时定时器指令（TONR）,TONR
16、定时器指令的应用如图3-56所示,图3-56 TONR定时器的应用,3.5.2 特殊存储器SM与脉冲产生程序,特殊存储器用“SM”表示，使用特殊存储器可以选择或控制PLC的一些特殊功能。不同型号的PLC所具有的特殊存储器的位数不同，以CPU224为例，共4 400位，采用八进制（SM0.0SM0.7，SM549.0SM549.7）。,例如，特殊存储器SM0.0在程序运行时一直为接通状态，SM0.1仅在执行用户程序的第一个扫描周期为接通状态。SM0.4、SM0.5可以分别产生占空比为1/2、脉冲周期为1min和1s的脉冲周期信号，如图3-57（a）所示,图3-57 特殊存储器SM0.4、SM0.5的波形及应用,在实际应用中也可以组成自复位定时器来产生任意周期的脉冲信号。例如，产生周期为15s的脉冲信号，其梯形图和时序图如图3-58所示。,图3-58 产生周期为15s的脉冲信号,由于定时器指令设置的原因，分辨率为1ms
