《S7-200 PLC基础及应用 教学课件 ppt 作者 赵全利 第5章》由会员分享，可在线阅读，更多相关《S7-200 PLC基础及应用 教学课件 ppt 作者 赵全利 第5章（31页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第5章 S7-200系列PLC 功能指令及应用,功能指令用于多位数据的处理、过程控制等领域 。 S7-200 PLC的功能指令主要包括： 数据处理指令、 算术逻辑指令、 表功能指令、 转换指令、 中断指令、 高速计数器、 高速脉冲输出、 PID运算指令等。,5.1 数据传送指令 数据传送指令主要用于各个编程元件之间进行数据传送。 1. 单个数据传送指令 传送数据的类型分为：字节（B）传送、字（W）传送、双字（D）传送和实数（R）传送，对于不同的数据类型采用不同的传送指令。 例1：字节传送指令MOVB格式如下：,在使能输入端EN有效时，将由IN指定的一个8位字节数据传送到 由OUT指定的字节单元
2、中。 MOV_W/MOV_DW：字/双字梯形图指令盒标识符； MOVW/MOVD：字/双字语句表指令操作码助记符。,例2：立即写字节传送指令BIW,BIW指令立即（不考虑扫描周期）将由IN指定的字节数据 写入到输出继电器中由OUT指定的QB，即立即输出到负载。,例3：上图将VW100中的字数据传送到VW200中； 下图将常数（实数）3.14传送到双字单元VD200中；,2. 块传送指令 块传送指令可用来一次传送多个同一类型的数据。 例:将VB10开始的10个字节单元数据传送到VB100开始的数据块中。,5.2 算术和逻辑运算指令 1. 算术运算指令 算术运算指令包括加法、减法、乘法、除法及一些
3、常用的数学函数指令。 （1） 加法指令 加法操作是对两个有符号数进行相加操作，包括整数加法指令+I、双整数加法指令+D和实数加法指令+R。 下面为整数加法指令+I格式:,当EN有效时，将两个16位的有符号整数IN1与IN2（或OUT）相加， 产生一个16位的整数，结果送到单字存储单元OUT中。,（2） 减法指令 减法指令是对两个有符号数进行减操作，与加法指令一样，可分为：整数减法指令（-I）、双字长整数减法指令（-D）和实数减法指令（-R）。其指令格式类同加法指令。 （3）乘法指令 乘法指令是对两个有符号数进行乘法操作。乘法指令可分为整数乘法指令（*I）、完全整数乘法指令（MUL）、双整数乘法
4、指令（*D）和实数乘法指令（*R）。其指令格式类同加减法指令。 （4） 增减指令 增减指令可分为：字节增/减指令（INCB/DECB）、字增/减指令（INCW/DECW）和双字增减指令（INCD/DECD）。 增减指令又称为自动加1和自动减1指令。,（5） 数学函数指令 S7-200PLC中的数学函数指令包括指数运算、对数运算、求三角函数的正弦、余弦及正切值，其操作数均为双字长的32位实数。 例：SQRT：平方根函数运算指令。 指令格式：,当EN有效时，将由IN输入的一个双字长的实数开平方，运算结果 为32位的实数，保存在OUT中。,2. 逻辑运算指令 逻辑运算指令是对要操作的数据按二进制位进
5、行逻辑运算，主要包括逻辑与、逻辑或、逻辑非、逻辑异或等操作。逻辑运算指令可实现字节、字、双字运算。其指令格式类同。下面为一般字节逻辑运算指令：,当EN有效时，逻辑与、逻辑或、逻辑异或指令中的字节数IN1和字节数 IN2按位相与（或、异或），结果为1个字节无符号数送OUT中； 在语句表指令中，IN1和OUT按位与，其结果送入OUT中。 逻辑非指令，把1字节长的无符号数IN按位取反后送OUT中。,5.3 移位指令 移位指令的作用是对操作数按二进制位进行移位操作，移位指令包括：左移位、右移位、循环左移位、循环右移位以及移位寄存器指令。 1. 左移和右移指令 左移和右移指令的功能是将输入数据IN左移或
6、右移N位，其结果送到OUT中。移位指令分字节、字、双字移位指令，其指令格式类同。下面为一般字节移位指令：,当EN有效时，将字节型数据IN左移或右移N位后，送到OUT中。 在语句表中，OUT和IN为同一存储单元。,2 . 循环左移和循环右移指令 循环左移和循环右移是指将输入数据IN进行循环左移或循环右移N位后，把结果送到OUT中。下面为字循环移位指令。,在移位时，存放被移位数据的编程元件的最高位与最低位相连，又与特殊 继电SM1.1相连。 循环左移时，低位依次移至高位，最高位移至最低位，同时进入SM1.1； 循环右移时，高位依次移至低位，最低位移至最高位，同时进入SM1.1；,5.4 表功能指令
7、 所谓表是指定义一块连续存放数据的存储区，通过专设的表功能指令可以方便地实现对表中数据的各种操作。 1. 填表指令 填表指令ATT（Add To Table）用于向表中增加一个数据。,DATA为字型数据输入端；TBL为字型表格首地址。 指令功能：当EN有效时，将输入的字型数据填写到指定的表格中。,2 .查表指令 查表指令FND（Table Find）用于查找表中符合条件的字型数据所在的位置编号。 3. 表中取数指令 在S7-200中，可以将表中的字型数据按照“先进先出”或“后进先出”的方式取出，送到指定的存储单元。每取一个数，EC自动减1。 先进先出指令FIFO: 当EN有效时，从TBL指定的
8、表中，取出最先进入表中的第一个数据，送到DATA指定的字型存储单元，剩余数据依次上移。 后进先出指令LIFO: 当EN有效时，从TBL指定的表中，取出最后进入表中的数据，送到DATA指定的字型存储单元，其余数据位置不变。,5.5 转换指令 转换指令是指对操作数的不同类型及编码进行相互转换。 1. 数据类型转换指令 主要包括：字节与整数转换指令、 双整数与实数转换指令、. 整数与BCD码转换指令等。 下面为 字节与整数转换指令：,字节到整数的转换指令功能：当EN有效时，将字节型IN转换成整数型数据， 结果送OUT中。 整数到字节的转换指令功能：当EN有效时，将整数型IN转换成字节型数据， 结果送
9、OUT中。,例：将存放在AC0中的BCD码数0001 0110 1000 1000（图中使用16进制数表示为1688）转换为整数。,转换结果AC0=0698（16进制数）,2. 译码、七段显示码指令 （1）在数字系统中，编码是指用二进制代码表示相应的信息位。译码是指将二进制代码用相应的信息位表示。 下面为译码指令DECO。 当EN有效时，将字节型输入数据IN的低4位的内容译成位号（0015），由该位号指定OUT字型数据中对应位置1，其余位置0。,例如：设VB1=00000100=4； 执行指令：DECO VB1, AC0 结果：VB1的数据不变，AC0=00000000 00010000（第4
10、位置1）。,（2）七段显示码指令 七段显示码指令SEG专用于PLC输出端外接七段数码管的显示控制。,当EN有效时，将字节型输入数据IN的低4位对应的七段共阴极显示码， 输出到OUT指定的字节单元（如果该字节单元是输出继电器字节QB，则 QB可直接驱动数码管）。,例如：设QB0.0QB0.7分别连接数码管的a、b、c、d、e、f、g及dp（数码管共阴极连接），显示VB1中的数值（设VB1的数值在16进制数0F内）。 若VB1=00000100=4； 执行指令：SEG VB1, QB0 结果：VB1的数据不变，QB0= 01100110（“4”的共阴极七段码），该信号使数码管显示“4”。,3. 字
11、符串转换指令 字符串转换指令是实现由ASCII码表示字符串数据与其它数据类型之间的转换。 例：ASCII码转换为十六进制数指令ATH,当EN有效时，把从IN开始的LEN（长度）个字节单元的ASCII码， 相应转换成十六进制数，依次送到OUT开始的LEN个字节存储单元中。,5.6 中断指令 中断是指当系统中出现了某些急需处理的特殊情况或请求，使PLC暂时停止现行程序的执行，转去对这种特殊情况或请求进行处理（即执行中断服务程序），当处理完毕后，自动返回到原来被中断的程序处继续执行。 1. S7-200PLC中断系统 S7-200PLC中断系统包括：中断源、中断事件号、中断优先级及中断控制指令。 （
12、1）中断源分为三大类：通信中断、输入输出中断和时基中断，共34个中断源。每个中断源都分配一个编号，称为中断事件号，中断指令是通过中断事件号来识别中断源的。见教材表5-4。,例如：I0.1上升沿引起的中断为2号（I/O）中断。,2 .中断指令 中断功能及操作通过中断指令来实现，如下图：,3. 中断设计步骤 1）确定中断源（中断事件号）申请中断所需要执行的中断处理程序，并建立中断处理程序INT n，其建立方法类同子程序。 2）编辑中断处理程序。 3）在主程序或控制程序中，编写中断连接（调用）指令（ATCH），操作数INT和EVENT由步骤1）所确定。 4）设中断允许指令（开中断ENI）。,例：编写
13、实现中断事件0的 控制程序。中断事件0是中 断源I0.0上升沿产生的中断 事件。当I0.0有效且开中断 时，系统可以对中断0进行 响应，执行中断服务程序 INT-0。 设中断服务程序的功能： 若使I1.0接通， 则Q1.0为ON； 若I0.0发生错误（自动 SM5.0接通有效），则立即 禁止其中断。 主程序和中断处理程序 如左图。,5.7 高速处理指令 高速处理指令有高速计数指令和高速脉冲输出指令两类。 高速计数器HSC（High Speed Counter）用来累计比PLC扫描频率高得多的脉冲输入（30kHz），高速计数器是通过在一定的条件下产生的中断事件完成预定的操作。 高速脉冲输出功能是
14、在PLC的某些输出端产生高速脉冲，用来驱动负载实现高速输出和精确控制。,5.8 PID操作指令 S7-200设置了专用于PID运算的回路表参数和PID回路指令，可以方便地实现PID运算操作。 1. PID算法 控制系统主要针对被控参数PV（又称过程变量）与期望值SP（又称给定值）之间产生的偏差e进行PID运算。其数学函数表达式为：,2. PID回路输入、输出转换及标准化数据 （1） PID回路 S7-200为用户提供了8条PID控制回路，回路号为07，即可以使用8条PID指令实现8个回路的PID运算。 （2） 回路输入转换及标准化数据 每个PID回路有两个输入量，给定值（SP）和过程变量（PV
15、）。在PID指令对这些物理量进行运算之前，必须对它们及其它输入量进行标准化处理，即通过程序将它们转换成标准的浮点型表达形式。 （3） 回路输出值转换成标定数据 PID回路输出的是0.01.0之间标准化的实数值，回路输出在驱动模拟执行部件之前，必须将标准化的实数值转换成一个16位的标定整数值。,3. PID回路表 用于填写PID运算公式的9个参数。 回路表用来存放控制和监视PID运算的参数，每个PID控制回路都有一个确定起始地址（TBL）的回路表。,PID回路表,4. PID回路指令 PID运算通过PID回路指令来实现。,EN：启动PID指令输入信号； TBL：PID回路表的起始地址（由变量存储
16、器VB指定字节性数据）； LOOP：PID控制回路号（07）。 指令功能：在输入有效时，根据回路表（TBL）中的输入配置信息， 对相应的LOOP回路执行PID回路计算，其结果经回路表指定的输出域输出。,注意： 在使用该指令前，必须建立回路表，因为该指令是以回路表TBL提供的过程变量、设定值、增益、积分时间、微分时间、输出等进行运算的。 PID指令不检查回路表中的一些输入值，必须保证过程变量和设定值在0.0到1.0之间。 该指令必须使用在以定时产生的中断程序中。 如果PID算术运算发生错误，则特殊存储器标志位SM1.1置1，并且中止PID指令的执行。,5 .PID控制回路的编程步骤 1）首先指定内存变量区回路表的首地址（设为VB200）； 2）将设定值SPn（双字，下同）、增益Kc、采样时间Ts、积分时间Ti、微分时间Td写入表中。 3）设置定时中断初始化程序，PID指令必须使用在定时中断程序中（中断事件号为9或10）。 4）读取过程变量模拟量（如AIW2），并进行回路输入转换及标准化处理后写入回路表首单元VD200 ； 5）执行PID回路运算指令；
