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1、第7章 可编程序控制器的编程与调试,1,7.1 S7-200系列PLC的结构、接线及安装,7.1.1 S7-200系列PLC的结构组成,1S7-200 PLC的外形（如图7-1所示）,图7-1 CPU224主机外形及主要部件,第7章 可编程序控制器的编程与调试,2,2主要部件的作用,（1）模式选择开关 由3挡开关选择RUN、TERM和STOP 3个工作状态，其状态由状态LED显示，其中SF状态LED亮表示为系统故障指示。,（2）通信口 用于PLC与个人计算机进行通信连接。,（3）输入/输出接口 各输入输出点的通断状态用输入或输出状态LED显示，外部接线接在可拆卸的插座型接线端子板上。,（4）模
2、拟电位器 CPU224有2个模拟电位器0和1，用小型旋具调节模拟电位器，可将0255之间的数值分别存入特殊存储器字节SMB28和SMB29中。,（5）可选卡插槽 可将选购的EEPROM卡或电池插入插槽内使用。,第7章 可编程序控制器的编程与调试,3,7.1.2 S7-200 CPU224系列PLC的端子连接图（如图7-2所示）,图7-2 CPU224系列PLC的端子连接图,第7章 可编程序控制器的编程与调试,4,7.1.3 PLC的安装,1安装方法 ,2安装环境 环境温度在055，相对湿度在35%85%（无结霜）；周围无易燃或腐蚀性气体、过量的灰尘和金属颗粒；避免过度震动和冲击；避免太阳光直射
3、和水的溅射。,3安装注意事项 PLC的所有单元都应在断电时安装、拆卸； 切勿将导线头、金属屑等杂物落入机体内； 模块周围应留出一定的空间，以便于机体周围的通风和散热； 为了防止高电子噪声对模块的干扰，应尽可能将S7-200模块与产生高电子噪声的设备（如变频器）分隔开。,底板安装：利用PLC机体外壳4个角的安装孔，用螺钉将其固定在底板上,DIN导轨安装：把模块固定在一个标准的DIN导轨上,第7章 可编程序控制器的编程与调试,5,实训考核课题： PLC的安装和外部端子的接线,第7章 可编程序控制器的编程与调试,6,7.2 S7-200编程软件STEP 7-Micro/WIN V4.0的使用,7.2
4、.1 STEP 7-Micro/WIN V4.0编程软件的主界面（如图7-3所示）,图7-3 编程软件的主界面,第7章 可编程序控制器的编程与调试,7,7.2.2 项目,主界面的标题栏是STEP 7-Micro/WIN项目1，项目包含下列基本组件。 1程序块 由可执行的代码和注释组成，可执行的代码由主程序（OB1）、可选的子程序和中断程序组成。 2数据块 由数据（变量存储器的初始值）和注释组成。 3符号表 为便于记忆和理解，编程人员可通过符号表编写符号地址。 4状态图表 该图表可在联机调试时监视各变量的值和状态。 5系统块 用来设置系统的参数，系统块中的信息需要下载到PLC中，如果没有特殊的要
5、求，一般可以采用默认的参数值。 6交叉引用 提供3个方面的索引信息，即交叉索引信息、字节使用情况信息和位使用情况信息。 7通信 建立在线连接后，可以对PLC进行通信参数设置。上装或下载用户程序时，都是通过通信方式完成的。,第7章 可编程序控制器的编程与调试,8,7.2.3 使用PC/PPI电缆建立通信连接及设置通信参数,1硬件连接 利用一根PC/PPI（个人计算机/点对点接口）电缆可建立PC机与PLC之间的通信。,2通信参数的设置和修改 在STEP 7-Micro/WIN V4.0运行时单击通信图标，或从“视图（View）”菜单中选择“通信（Communications）”，则会出现一个“通信
6、”对话框。 在“通信”对话框中双击PC/PPI电缆图标，将出现“PC/PG接口”对话框。单击“属性（Properties）”按钮，将出现“接口属性”对话框，检查各参数的属性是否正确 。 计算机与可编程控制器建立起在线连接后，即可以利用软件检查、设置和修改PLC的通信参数。,第7章 可编程序控制器的编程与调试,9,7.2.4 程序的编写与下载操作,程序编写与下载的操作步骤如下。 （1）创建新项目 （2）打开一个已有的项目 （3）设置与读取PLC的型号 （4）选择编程语言 （5）确定程序结构 （6）编写符号表 （7）编写数据块 （8）编写用户程序 （9）编译程序 （10）程序的下载 （11）程序的
7、运行及监控,第7章 可编程序控制器的编程与调试,10,实训考核课题： STEP 7-Micro/WIN V4.0编程软件的使用,第7章 可编程序控制器的编程与调试,11,7.3 PLC的指令,7.3.1 PLC的基本指令,1位逻辑指令 位逻辑指令包括标准触点指令LD、LDN、A、AN、O、ON、ALD、OLD、EU、ED、S、R等。 （1）指令格式（如图7-4所示）,图7-4 基本的位逻辑指令格式,第7章 可编程序控制器的编程与调试,12,（2）简单的逻辑控制 控制要求：启动时，电动机M1先启动，启动电动机M1后，才能启动电动机M2；停止时，电动机M1、M2同时停止。 编程元件的地址分配见表7
8、-1。,表7-1 编程元件的地址分配表,第7章 可编程序控制器的编程与调试,13, I/O接线图。图7-5所示为2台电动机M1、M2的控制主电路，图7-6所示为与之对应的PLC控制的I/O接线图。,图7-5 主电路,图7-6 I/O接线图,第7章 可编程序控制器的编程与调试,14, 参考梯形图程序，可以用2种方法编程，如图7-7所示。,图7-7 简单逻辑控制梯形图程序, 程序的输入及调试。在软件上输入程序，然后下载到PLC中并运行，按下启动按钮SB1，观察电动机M1是否启动运行，再按下SB2，观察电动机M2是否启动运行，如果先按下SB2，观察电动机M2是否运行；M1、M2都运行后，按下SB3，
9、观察M1、M2是否停止。如果控制要求都满足，则程序调试结束。,第7章 可编程序控制器的编程与调试,15,2定时器指令、计数器指令及比较指令,定时器指令、计数器指令、比较指令的格式分别见表7-2、表7-3和表7-4。,表7-2 定时器指令格式,定时器指令有通电延时（TON）、记忆型通电延时（TONR）、断电延时（TOF）3种指令；,第7章 可编程序控制器的编程与调试,16,表7-3 计数器指令格式,计数器指令有加计数器（CTU）、减计数器（CTD）、加减计数器（CTUD）3种指令；,第7章 可编程序控制器的编程与调试,17,表7-4 比较指令格式,比较指令有字节比较、整数比较，双字比较。在表7-
10、4中，“xx”表示比较运算符：=（等于）、（小于）、（大于）、=（小于等于）、=（大于等于）、（不等于）。“”表示操作数IN1、IN2的数据类型及范围。,第7章 可编程序控制器的编程与调试,18,3举例：3台电动机的顺序控制 （1）控制要求 按下启动按钮，3台电动机按照M1、M2、M3的顺序启动；按下停止按钮后，电动机按照M1、M2、M3的顺序停止；启动时间间隔6s，停止时间间隔3s。 （2）I/O地址分配表 如表7-5所示。,表7-5 I/O地址分配表,第7章 可编程序控制器的编程与调试,19,（3）I/O接线图 如图7-8、图7-9所示,图7-8 I/O接线图,图7-9 主电路,第7章 可
11、编程序控制器的编程与调试,20,（4）参考梯形图程序 方法1：定时器控制，程序如图7-10所示。,图7-10 定时器控制程序,第7章 可编程序控制器的编程与调试,21,方法2：比较指令控制，程序如图7-11所示。,图7-11 比较指令控制程序,第7章 可编程序控制器的编程与调试,22,（5）输入程序及调试 在软件上输入程序，然后下载到PLC中并运行，按下启动按钮SB1，观察3台电动机是否按控制要求运行；按下停止按钮，观察3台电动机是否按控制要求停止。如果控制要求都满足，则程序调试结束。 （6）思考题 如果3台电动机按M3、M2、M1的顺序停止，则程序该如何编 写？ 在方法1中，如果T39、T4
12、0用通电延时定时器，则程序又该作何变化？ 在方法1中，如果定时器选择的是T33、T34、T35、T36，则每个定时器的PT值是多少？,第7章 可编程序控制器的编程与调试,23,7.3.2 PLC的功能指令,1传送类指令和移位指令 （1）传送指令 传送类指令用来完成各存储单元之间一个或者多个数据的传送，可分为单一传送指令和块传送指令。单一传送包括字节传送、字传送、双字传送和实数传送。块传送包括字节块传送、字块传送和双字块传送。单一传送指令LAD、STL格式如图7-12所示。,图7-12 单一数据传送指令格式,第7章 可编程序控制器的编程与调试,24,（2）移位指令 移位指令都是对无符合数进行的处
13、理，执行时只考虑要移位的存储单元的每一位数字状态，而不管数据的值的大小。移位指令包括3种：移位（左移位和右移位）、循环移位（循环左移位和循环右移位）、寄存器移位指令。移位指令和循环移位指令根据所循环移位的数的长度可分别分为字节型、字型、双字型。3种移位指令的LAD、STL格式分别如图7-13、图7-14、图7-15所示。,图7-13 移位指令格式,第7章 可编程序控制器的编程与调试,25,图7-14 循环移位指令格式,第7章 可编程序控制器的编程与调试,26,图7-15 寄存器移位指令格式,2举例：8盏彩灯控制 （1）控制要求 一组彩灯由8盏灯组成，从左到右以2s的间隔依次点亮，保持任意时刻只
14、有一个彩灯亮，到达最右端后，再从左到右依次点亮。要求分别用循环移位指令、寄存器移位指令设计出梯形图程序。 （2）I/O地址分配表 如表7-6所示。,表7-6 I/O地址分配表,第7章 可编程序控制器的编程与调试,27,（3）I/O接线图(如图7-16所示),图7-16 I/O接线图,（4）参考梯形图程序,第7章 可编程序控制器的编程与调试,28,方法一、循环移位指令程序(如图7-17 所示),图7-17 循环移位指令程序,第7章 可编程序控制器的编程与调试,29,图7-18 寄存器移位指令程序,图7-19 寄存器移位指令程序,方法二、寄存器移位指令程序(如图7-18 所示),第7章 可编程序控
15、制器的编程与调试,30,（5）输入程序及调试 在软件上输入程序，然后下载到PLC中并运行，闭合启动开关S1，观察8盏灯是否按控制要求运行；断开启动开关S1，观察8盏灯是否全灭。如果控制要求都满足，则程序调试结束。 （6）思考题 如果要求8盏灯从右到左依次亮，2种方法中的程序该如何修改？ 在寄存器移位方法中，T37和T38的PT值有何关系？PT为20是否可以？ 如果要求单数灯依次点亮，或双数灯依次点亮，程序该如何编写？ 如果控制要求改为灯亮的顺序为：123456781、23、45、67、81、2、34、5、66、7、81、2、3、45、6、7、8全亮，则程序该如何编写？用什么方法较好？,第7章
16、可编程序控制器的编程与调试,31,3运算指令和数学指令 运算指令包括整数、双整数、实数的加、减、乘、除指令。数学指令主要指数学函数指令，包括平方根、自然对数、指数、正弦、余弦和正切，运算输入输出数据都为实数。另外还有字节、字、双字的增、减指令，字节、字、双字的自增、自减指令及逻辑运算指令（与、或、异或、取反指令）等。 （1）整数的加、减、乘、除指令 该指令完成整数（有符号的16位整数）的加、减、乘、除运算。其LAD、STL格式如图7-20所示。,图7-20 整数的加、减、乘、除指令格式,第7章 可编程序控制器的编程与调试,32,（2）自增和自减指令 该指令是对无符号或有符号整数进行自动增加或减小一个单位的操作，数据长度有字节、字或双字。其LAD、STL指令格式如图7-21所示。,图7-21 自增和自减指令格式,第7章 可编程序控制器的编程与调试,33,（3）思考题 8盏彩灯控制
