S7-300 400 PLC应用教程 第2版 教学课件 ppt 作者 廖常初 第3章

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1、第3章 S7-300/400的编程基础与STEP 7的使用方法,3.1 程序的生成与仿真实验 3.1.1 STEP 7 的编程语言,1梯形图(LAD)：直观易懂，适合于数字量逻辑控制。 2. 语句表(STL)：功能比梯形图强，类似于单片机的汇编语言。 3功能块图(FBD)：国内很少使用。 以上是3种基本编程语言，可以相互转换。 4顺序功能图(S7 Graph)，适用于顺序控制过程。 5结构化控制语言(SCL)：适用于复杂的计算，或管理大量的数据等。 以上对应于IEC 6113-3的5种编程语言。 6S7 HiGraph：用状态图描述异步、非顺序过程。 7S7 CFC：连续功能图，适用于连续过程

2、控制的编程。,3.1.2 生成用户程序 生成项目 定义符号地址 生成梯形图程序 设置地址显示方式 3.1.3 用仿真软件调试程序 用程序状态调试程序,3.2 S7-300/400 CPU的存储区 3.2.1 数制 1二进制数 二进制数的1位（bit）只能取0和1这两个不同的值，用来表示开关量的两种不同的状态。ON/OFF，TURE/FALSE。二进制常数：2#1010 1110 0111 0101 。 2十六进制数 十六进制的16个数字：09和AF，每个占二进制数的4位，W#16#AE75。 3BCD码 BCD码用4位二进制数表示一位十进制数，各位之间逢十进一。最高4位用来表示符号，16 位B

3、CD码的范围：999999。BCD码双字的范围为99999999999999。 十进制数-862对应的BCD码为W#16#F862，或2#1111 1000 0110 0010。 因为运算规则是逢16进1，十六进制数W#16#123对应的十进制数为 W#16#123116221613291。,3.2.2 基本数据类型 1位（bit）：BOOL型，例如I3.2，常数2#0，TRUE。 2字节（Byte）：例如QB0，B#16#3A。 3字(Word)：16位无符号数，例如W#16#13AF。 双字（DWord）：32位无符号数。例如DW#16#35AF023C。 4整数（INT，Integer）

4、：16位有符号数，补码，最高位为符号位。 32位整数（DINT，Double Integer）：有符号数，补码。最高位为符号位。,532位浮点数 浮点数又称实数（REAL），可表示为1.m 2E ，指数E是有符号数。 ANSI/IEEE标准浮点数1.m 2e，e = E +127占用一个双字。 STEP 7 中用小数表示浮点数。 的表示范围为1.175495 10 -38 3.402 823 1038。 6 ASCII字符,L#为32位双整数常数，例如L# +5。 P#为地址指针常数，例如P#M2.0是M2.0的地址。 S5T#是16位S5时间常数，格式为S5T# aD_bH_cM_dS_eM

5、S。取值范围为S5T#0S9990S。 T#为32位IEC时间常数，单位为ms，只能用于语句表。 C#为计数器常数（BCD码），例如C#250。 8位ASCII字符用单引号表示，例如ABC。 IEC日期常数：例如D#2004-1-15。 TOD#是32位实时时间（Time of day）常数，例如TOD#23:50:45.300。,3.2.3 系统存储器 1过程映像输入/输出（I/Q），批量输入、批量输出。 2内部存储器标志位（M）存储器区 3定时器（T）存储器区：时间值可以用二进制或BCD码方式读取。 4计数器（C）存储器区：计数值可以用二进制或BCD码方式读取。 5共享数据块（DB）与背景

6、数据块（DI） DB2. DBX2.3、DBB5、DBW10和DBD12。DIX3.5、DIB2、DIW4和DID6。 6外设I/O区（PI/PO） 外设输入（PI）和外设输出（PQ）区直接访问本地的和分布式输入模块和输出模块。不能以位为单位访问。 7 局部数据区（L） I、Q、M、DB均可以按位、字节、字和双字来存取，例如I0.0、IB0、IW0和ID0。 3.2.4 CPU中的寄存器 1累加器（ACCUx） S7-300有两个32位累加器（ACCU1和ACCU2），S7-400有4个累加器（ACCU1ACCU4）。字节和字放在累加器的低端（右对齐）。 2状态字寄存器（16位）,首次检测位供

7、操作系统使用。 RLO：逻辑运算结果。 状态位STA与位逻辑指令中的位的状态相同。 OR位暂存逻辑“与”的操作结果，以便进行后面的逻辑“或”运算。 溢出位OV：算术运算或比较指令执行时出现错误，OV被置1。 溢出状态保持位OS：用于保存OV位。 条件码 1（CC1）和条件码0（CC0）：用于表示算术运算或逻辑运算的结果与0的大小关系、比较指令的执行结果或移位指令的移出位状态。 二进制结果位BR：对应于梯形图中的ENO输出的能流。如果指令被正确执行，BR位与ENO均为 1；指令执行出错时BR位为 0。,3.3 STEP 7 在编程与调试中的应用 3.3.1 符号表 在符号表中定义全局符号（I、Q

8、、PI、PQ、M、T、C、FB、FC、SFB、SFC、DB等），可使用汉字。 符号的定义与符号表变量的排序，过滤器的使用，编程时输入单个符号。 程序块中是否显示符号和符号信息的方法。 CPU为程序中的全局符号自动加双引号，在局部变量的前面自动加“#”号。 3.3.2 程序编辑器 逻辑块包括OB、FB、FC、SFB和SFC。 生成逻辑块、选择编程语言。 显示或隐藏块注释和网络注释。 网络的生成与复制。 执行“视图”菜单中的命令，放大、缩小或设置显示比例。 执行“选项”菜单中的“自定义”命令，设置程序编辑器： （1）在“常规”选项卡的“字体”区设置字体和字符的大小。 （2）在“STL、LAD/FD

9、B”选项卡中选择显示特性。 （3）在“块”选项卡中选择生成块时是否生成参考数据和使用的语言。 （4）在“视图”选项卡选择在块打开时显示的方式。例如不显示注释。,3.3.3 用变量表监控程序 变量表可以在一个画面中同时监视、修改和强制用户感兴趣的全部变量。一个项目可以生成多个变量表。 在变量表中输入变量，可以将符号表中的地址复制到变量表。 IW2用二进制数（BIN）可以同时显示和分别修改 16点数字量输入变量。 监视变量 修改变量：在STOP和RUN模式修改变量的区别。 强制变量：给用户程序中的变量赋一个固定的值，强制的值与用户程序执行和PLC断电无关，PLCSIM不能强制变量。 强制后CPU模

10、块上的“FRCE”灯亮。 只能用菜单命令“变量”“停止强制”来终止强制。,3.3.4 数据传送指令与程序状态监控 1装入指令与传送指令 2语句表程序状态监控 3梯形图中的传送指令 4梯形图程序状态的显示 LAD和FBD中用绿色连续线来表示有“能流”流过；用篮色点状细线表示状没有能流流过；黑色连续线表示状态未知。 梯形图中加粗的字体显示的参数值是当前值，细体字显示的参数值来自以前的循环。 在程序状态中修改数据值。,3.3.5 在线操作 连接计算机和PLC，通过在线的项目窗口访问PLC。如果PLC与STEP 7中的程序和组态数据相同，在线/离线窗口显示的分别是PLC和计算机中的内容。 在线窗口显示

11、的是PLC与STEP 7中的数据的组合。 进入在线状态后，执行“PLC”主菜单中的“诊断/设置”命令。 下载前应将CPU中的用户存储器复位。在保存块或下载块时，STEP 7首先进行语法检查。下载用户程序时应同时下载硬件组态数据（系统数据）。 可以在管理器中下载整个站、所有的块或部分块。 可以在HW Config、NetPro和程序编辑器中下载。 下载到硬件PLC时，硬件组态应与实际的系统符合。,3.4 位逻辑指令 位逻辑指令用于二进制数的逻辑运算，位逻辑运算的结果保存在状态字的 RLO。 1. 触点与线圈指令 A（And，与）指令：串联的常开触点。 O (Or，或)指令：并联的常开触点。 AN

12、 (And Not，与非)指令：串联的常闭触点。 ON (Or Not，或非)指令：并联的常闭触点。 赋值（输出）指令“=”将RLO写入地址位，与线圈相对应。 运算优先级：先“与”后“或”。 2. 电路块的串联与并联 3. RLO边沿检测指令 4. 置位与复位指令 5. 地址边沿检测指令 6. SR触发器与RS触发器 7. 能流取反指令 8. 中间输出 9. 异或指令与同或指令 11. SET与CLR指令,【例3-1】设计故障信息显示电路，故障信号I0.0为1时Q4.0控制的指示灯以1Hz的频率闪烁。操作人员按复位按钮I0.1后，如果故障已经消失，指示灯熄灭。如果没有消失，指示灯转为常亮，直至

13、故障消失。,3.5 定时器与计数器指令 3.5.1 定时器指令 1. 定时器的种类 2. 定时器字的表示方法,3脉冲定时器 脉冲定时器相当于上升沿触发的单稳态电路，定时期间当前值不断减1。 每种定时器有两种表示方式。 在设置输入端S的上升沿，将设定值写入当前值寄存器。 TV：预置值输入端； R：复位输入端； Q：定时器位输出端 BI：输出不带时基的十六进制格式 BCD：输出BCD格式的当前时间值和时基。 各变量均可以使用I、Q、M、L、D存储区。 4. 脉冲定时器线圈指令,5扩展的脉冲定时器 起动信号脉冲宽度可以比定时时间短,6接通延时定时器,7保持型接通延时定时器 起动信号脉冲宽度可以比定时

14、时间短，必须用复位信号来复位。,8断开延时定时器,图3-68 冲水控制电路波形,运输带示意图与波形图,3.5.2 计数器指令 1计数器的存储器区 每个计数器有一个16位的字和一个二进制位。计数值的范围为0999。,CU：加计数脉冲输入； S：其上升沿将计数器的预置值装入累加器的低字； PV：预置值； Q：位输出； CV：二进制计数当前值； CV_BCD：十进制计数当前值。 设置计数值线圈SC输入的上升沿，预置值被送入指定的计数器。 CU线圈为加计数线圈，在I0.0的上升沿，如果计数值小于999，计数值加1。 R为复位线圈。 计数值大于0时计数器位（即输出Q）为1；计数值为0时，计数器位亦为0。

15、,在减计数输入信号CD的上升沿，如果计数值大于0，计数值减1。 计数值大于0时计数器位（即输出Q）为1；,IEC计数器SFB 0“CTU”是加计数器，SFB 1“CTD”是减计数器，SFB 2“CTUD”是加减计数器。,4. 加计数线圈指令 设置计数值线圈SC输入的上升沿，预置值被送入指定的计数器。 CU线圈为加计数线圈，在I0.0的上升沿，如果计数值小于999，计数值加1。 R为复位线圈。 计数值大于0时计数器位（即输出Q）为1；计数值为0时，计数器位亦为0。,3.6 逻辑控制指令与间接寻址 3.6.1 逻辑控制指令,3.6.2 寻址方式与间接寻址 1. 立即寻址 2直接寻址 直接寻址在指令

16、中直接给出存储器或寄存器的区域、长度和位置： 4存储器间接寻址 在存储器间接寻址指令中，给出一个作地址指针的存储器，该存储器的内容是操作数所在存储单元的地址。 定时器（T）、计数器（C）、数据块（DB）、功能块（FB）和功能（FC）的编号范围小于65 535，使用字指针。 （1）16位指针的存储器间接寻址 L 3 T MW 8 A I 0.2 L S5T#5S SD T MW 8,（2）32位指针的存储器间接寻址 访问一个字、宇节或双字存储器时，指针的位编号应为0，例如P#Q20.0。 OPN DB 1 L P#4.0 T DBD 10 L QB DBD 10 /QB4的地址在双字指针DBD10中 T MB 6 L P#4.3 T LD 20 A M LD 20 /存储器位M4.3的地址在指针LD20中 = Q 5.0 P#4.0的值为20000 0000