《S7-200 PLC原理及应用 教学课件 ppt 作者 田淑珍 第6章 特殊功能指》由会员分享，可在线阅读，更多相关《S7-200 PLC原理及应用 教学课件 ppt 作者 田淑珍 第6章 特殊功能指（115页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第6章 特殊功能指令,立即类指令的功能 中断指令的功能应用举例及实训 高速计数器指令、高速脉冲输出指令功能及指令向导的应用举例及实训 PID指令的原理及PID控制功能的应用及PID指令向导的介绍 时钟指令及应用举例,6.1 立即类指令,表6-1 立即类指令的格式及说明,6.2 中断指令,6.2.1 中断源,1. 中断源的类型 中断源即发出中断请求的事件，又叫中断事件。 为了便于识别，系统给每个中断源都分配一个编号，称为中断事件号。 S7-200系列可编程控制器最多有34个中断源， 分为三大类：通信中断、输入/输出中断和时基中断。,（1）通信中断 在自由口通信模式下，用户可通过编程来设置波特率、
2、奇偶校验和通信协议等参数。用户通过编程控制通讯端口的事件为通信中断。,（2）I/O中断 I/O中断包括外部输入上升/下降沿中断、高速计数器中断和高速脉冲输出中断。 S7-200用输入（I0.0、I0.1、I0.2或I0.3）上升/下降沿产生中断。 高速计数器中断指对高速计数器运行时产生的事件实时响 应，包括当前值等于预设值时产生的中断，计数方向的改变时产生的中断或计数器外部复位产生的中断。 脉冲输出中断是指预定数目脉冲输出完成而产生的中断。,（3）时基中断 时基中断包括定时中断和定时器T32/T96中断。 定时中断用于支持一个周期性的活动。周期时间从1毫秒至255毫秒，时基是1毫秒。使用定时中
3、断0，必须在SMB34中写入周期时间；使用定时中断1，必须在SMB35中写入周期时间。将中断程序连接在定时中断事件上，若定时中断被允许，则计时开始，每当达到定时时间值，执行中断程序。定时中断可以用来对模拟量输入进行采样或定期执行PID回路。 定时器T32/T96中断指允许对定时时间间隔产生中断。这类中断只能用时基为1ms的定时器T32/T96构成。当中断被启用后，当前值等于预置值时，在S7-200执行的正常1毫秒定时器更新的过程中，执行连接的中断程序。,2. 中断优先级和排对等候,优先级是指多个中断事件同时发出中断请求时，CPU对中断事件响应的优先次序。 S7-200规定的中断优先由高到低依次
4、是：通信中断、I/O中断和定时中断。 每类中断中不同的中断事件又有不同的优先权，如表6-2所示 。 一个程序中总共可有128个中断。 S7-200在各自的优先级组内按照先来先服务的原则为中断提供服务。在任何时刻，只能执行一个中断程序。,6.2.2 中断指令,6.2.3 中断程序,1. 中断程序的概念 中断程序是为处理中断事件而事先编好的程序。中断程序不是由程序调用，而是在中断事件发生时由操作系统调用。在中断程序中不能改写其他程序使用的存储器，最好使用局部变量。中断程序应实现特定的任务，应“越短越好”，中断程序由中断程序号开始，以无条件返回指令（CRETI）结束。在中断程序中禁止使用DISI、E
5、NI、HDEF、LSCR和END指令。,2. 建立中断程序的方法 方法一：从“编辑”菜单选择插入（Insert） 中断（Interrupt）。 方法二：从指令树，用鼠标右键单击“程序块”图标并从弹出菜单选择插入（Insert） 中断（Interrupt）。 方法三：从“程序编辑器”窗口，从弹出菜单用鼠标右键单击插入（Insert） 中断（Interrupt）。 程序编辑器从先前的POU显示更改为新中断程序，在程序编辑器的底部会出现一个新标记，代表新的中断程序。,【例6-1】编写由I0.1的上升沿产生的中断事件的初始化程序。,分析：查表6-2可知，I0.1上升沿产生的中断事件号为2。所以在主程序
6、中用ATCH指令将事件号2和中断程序0连接起来，并全局开中断。程序如图6-1所示。,网络1 LD SM0.1 /首次扫描时 ATCH INT_0 2 /将INT_0 和EVNT2连接 ENI /并全局启用中断 网络2 LD SM5.0 /如果检测到I/O错误 DTCH 2 /禁用用于I0.1的上升沿中断 （本网络为选项） 网络3 LD SM5.0 / 当SM5.0=1时 DISI /禁用所有的中断,【例6-2】编程完成采样工作，要求每10ms采样一次,分析：完成每10ms采样一次，需用定时中断，查表6-2可知，定时中断0的中断事件号为10。因此在主程序中将采样周期（10ms）即定时中断的时间间
7、隔写入定时中断0的特殊存储器SMB34，并将中断事件10和INT-0连接，全局开中断。在中断程序0中，将模拟量输入信号读入，程序如图6-2所示。,LD I0.0 MOVB 10, SMB34 / 将采样周期设为10毫秒 ATCH INT_0, 10 / 将事件10连接INT_0 ENI / 全局开中断,LD SM0.0 MOVW AIW0, VW100 /读入模拟量AIW0,【例6-3】利用定时中断功能编制一个程序，实现如下功能：当I0.0由OFFON，Q0.0亮1s，灭1s，如此循环反复直至I0.0由ONOFF，Q0.0变为OFF。,主程序：网络1 LD I0.0 EU ATCH INT_0
8、, 21 ENI 网络2 LDN M0.0 A I0.0 TON T32, +1000,中断程序INT-0 LDN Q0.0 = Q0.0,网络3 LD T32 = M0.0 网络4 LD I0.0 ED DTCH 21 DISI,6.2.5 中断程序编程实训,1. 实训目的 （1）熟悉中断指令的使用方法。 （2）掌握定时中断设计程序的方法。 2. 实训内容 （1）利用T32定时中断编写程序，要求产生占空比为50%，周期为4s的的方波信号。 （2）用定时中断实现喷泉的模拟控制，控制要求如例5-7。,3. 参考程序,（1）产生占空比为50%，周期为4s的的方波信号，主程序和中断程序如图6-4所示
9、,（2）喷泉的模拟控制参考程序如图6-5所示。,分析：程序中采用定时中断0，其中断号为10，定时中断0的周期控制字SMB34中的定时时间设定值的范围为1-255ms。喷泉模拟控制的移位时间为0.5s，大于定时中断0的最大定时时间设定值255ms，所以将中断的时间间隔设为100ms，这样中断执行5次，其时间间隔为0.5s，在程序中用VB0来累计中断的次数，每执行一次中断，VB0在中断程序中加1，当VB0=5时，即时间间隔为0.5s，QB0移一位。,6.3 高速计数器与高速脉冲输出,CPU22x系列最高计数频率为30KHz，用于捕捉比CPU扫描速率更快的事件，并产生中断，执行中断程序，完成预定的操
10、作。高速计数器最多可设置12种不同的操作模式,6.3.1 占用输入/输出端子,各高速计数器不同的输入端有专用的功能，如：时钟脉冲端、方向控制端、复位端、起动端。,6.3.2 高速计数器的工作模式,1. 高速计数器的计数方式,（1）单路脉冲输入的内部方向控制加/减计数,即只有一个脉冲输入端，通过高速计数器的控制字节的第3位来控制作加计数或者减计数。该位=1，加计数；该位=0，减计数。如图6-6所示内部方向控制的单路加/减计数 。,（2）单路脉冲输入的外部方向控制加/减计数,即有一个脉冲输入端，有一个方向控制端，方向输入信号等于1时，加计数；方向输入信号等于0时，减计数。如图6-7所示外部方向控制
11、的单路加/减计数。,（3）两路脉冲输入的单相加/减计数 。,即有两个脉冲输入端，一个是加计数脉冲，一个是减计数脉冲，计数值为两个输入端脉冲的代数和,（4）两路脉冲输入的双相正交计数,即有两个脉冲输入端，输入的两路脉冲A 相、B相，相位互差90（正交），A 相超前B相90时，加计数；A 相滞后B相90时，减计数。在这种计数方式下，可选择1x 模式（单倍频，一个时钟脉冲计一个数）和4x 模式（四倍频，一个时钟脉冲计四个数）。,两路脉冲输入的双相正交计数4x 模式,2. 高速计数器的工作模式,高速计数器有12种工作模式， 模式0模式2采用单路脉冲输入的内部方向控制加/减计数； 模式3模式5采用单路脉
12、冲输入的外部方向控制加/减计数； 模式6模式8采用两路脉冲输入的加/减计数； 模式9模式11采用两路脉冲输入的双相正交计数。 S7-200 CPU224有 HSC0-HSC5六个高速计数器，每个高速计数器有多种不同的工作模式。每种高速计数器所拥有的工作模式和其占有的输入端子的数目有关。 HSC0和HSC4有模式0、1、3、4、6、7、9、10； HSC1和HSC2有模式0模式11； HSC3和HSC5有模式只有模式0。,6.3.3 高速计数器的控制字和状态字,1. 控制字节 定义了计数器和工作模式之后，还要设置高速计数器的有关控制字节。每个高速计数器均有一个控制字节，它决定了计数器的计数允许或
13、禁用，方向控制（仅限模式0、1和2）或对所有其他模式的初始化计数方向，装入当前值和预置值。 2. 状态字节 每个高速计数器都有一个状态字节，状态位表示当前计数方向以及当前值是否大于或等于预置值。状态字节的0-4位不用。监控高速计数器状态的目的是使外部事件产生中断，以完成重要的操作。,表6-7 HSC的控制字节,表6-8 高速计数器状态字节的状态位,6.3.4 高速计数器指令及举例,1. 高速计数器指令 （1）高速计数器定义指令HDEF。指令指定高速计数器（HSCx）的工作模式。工作模式的选择即选择了高速计数器的输入脉冲、计数方向、复位和起动功能。每个高速计数器只能用一条“高速计数器定义”指令。
14、 （2）高速计数器指令HSC。根据高速计数器控制位的状态和按照HDEF指令指定的工作模式，控制高速计数器。参数N指定高速计数器的号码,2. 高速计数器指令的使用,（1）每个高速计数器都有一个32位当前值和一个32位预置值，当前值和预设值均为带符号的整数值。当前值和预置值占用的特殊内部标志位存储区如表所示。,要设置高速计数器的新当前值和新预置值，必须设置控制字节，令其第五位和第六位为1，允许更新预置值和当前值，新当前值和新预置值写入特殊内部标志位存储区。 然后执行HSC指令，将新数值传输到高速计数器。,（2）执行HDEF指令之前，必须将高速计数器控制字节的位设置成需要的状态，否则将采用默认设置。
15、默认设置为：复位和起动输入高电平有效，正交计数速率选择4模式。执行HDEF指令后，就不能再改变计数器的设置，除非CPU进入停止模式。 （3）执行HSC指令时，CPU检查控制字节和有关的当前值和预置值。,2. 高速计数器指令的使用,3. 高速计数器指令的初始化步骤,（1）用首次扫描时接通一个扫描周期的特殊内部存储器SM0.1去调用一个子程序，完成初始化操作。因为采用了子程序，在随后的扫描中，不必再调用这个子程序，以减少扫描时间，使程序结构更好。 （2） 在初始化的子程序中，根据希望的控制设置控制字（SMB37、SMB47、SMB57、SMB137、SMB147、SMB157），如设置SMB47=
16、16#F8，则为：允许计数，写入新当前值，写入新预置值，更新计数方向为加计数，若为正交计数设为4，复位和起动设置为高电平有效。 （3）执行HDEF指令，设置HSC的编号（0-5），设置工作模式（0-11）。如HSC的编号设置为1，工作模式输入设置为11，则为既有复位又有起动的正交计数工作模式。 （4）用新的当前值写入32位当前值寄存器（SMD38，SMD48，SMD58 ，SMD138， SMD148， SMD158）。如写入0，则清除当前值，用指令MOVD 0，SMD48实现。,（5）用新的预置值写入32位预置值寄存器（SMD42 ，SMD52， SMD62， SMD142 ，SMD152， SMD162）。如执行指令MOVD 1000，SMD52，则设置预置值为1000。若写入预置值为16#00，则高速计数器处于不工作状态。 （6）为了捕捉当前值等于预置值的事件，将条件CV=
