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1、河北农业大学,现代电气控制技术,第7章 S7-200 系列PLC的功能指令,Agricultural University of Hebei,Ch7 S7-200系列PLC的功能指令,功能指令(Functional Instruction)也称应用指令，是基本指令之外的指令。 功能指令的丰富程度及使用的方便程度是衡量PLC性能的一个重要指标。 功能指令的梯形图符号多为“功能块”，涉及到的机内器件种类、数据类型及数据量较多。 功能指令依据其功能大致分为程序控制类指令、数据处理类指令、特殊功能类指令等。 S7-200系列PLC功能指令较多，学习时应重点了解其基本功能和基本概念，通过读程序、编程序和
2、调试程序来学习功能指令。,指令规约,功能指令同样具有梯形图及语句表等表达形式。 功能指令内涵主要是指令所完成的功能，不含表达梯形图符号间相互关系的成分，因此其梯形图符号多为功能块。 功能块顶部为指令的标题，左侧为输入端，右侧为输出端。功能块中使能输入端“EN”(Enable In)必须存在“能流”，即与之相连的逻辑运算结果为1，该功能指令才能够被执行。使能输出端“ENO”（Enable Output）是功能块的输出，用于功能块的级联，表示当使能输入端“EN”有“能流”并且指令被正常执行时，将“能流”传递给下一个功能块，此时，“ENO”输出为1；如果指令执行出错，那么“能流”就在出现错误的功能块
3、终止，即“ENO”输出为0。 “EN”和“ENO”均为“能流”，其数据类型为布尔型。,使能输入与使能输出,若将“ENO”作为下一个功能块的输入， 则可将功能块串联在同一逻辑行中（如下图）。 只有当前一个功能块被正确执行时后面的功能块才能被执行。 功能块的级联不仅使梯形图程序更加紧凑，而且能在指令出错时及时停止执行后续指令。 无使能输出端的功能块指令不能用于级联。 上图所对应语句表如下： LD I0.0 SQRT VD0，VD4 AENO MOVB VB8，QB2,指令规约,在梯形图中，程序被划分为独立的段，称之 为网络（Network），每一个网络由一个或多个梯级组成；在语句表中，使用“NET
4、WORK”关键词对程序分段，多条语句组成一个程序段；在功能块图中，使用网络概念给程序分段。,注意： 语句表程序可以不使用网络，但只有将语法正确的语句表程序正确的划分为网络，才能将语句表程序转换为梯形图程序。 在输入语句表指令时，必须使用英文标点符号。,指令规约,梯形图中的网络与指令,梯形图中左、右两侧的垂直线称之为左、 右母线，通常情况下右母线省略不画。 在两母线之间是由触点、线圈和功能块组成的梯级。触点代表逻辑输入条件，如外部开关、按钮等；线圈代表逻辑输出结果，用来控制外部的负载或内部的输出条件；功能块用来表示计数器、定时器等功能指令。,条件输入指令是指必须有“能流”输入才能执行的线圈或功能
5、块指令，它们不能直接连接在左母线；如果指令需要无条件的被执行，可以用连接至左母线的SM0.0（该位始终为1）常开触点进行驱动；无条件输入指令是指线圈或功能块的执行与“能流”无关，则与左母线直接相连，如LBL、SCR等。,指令规约,有条件结束指令END根据前面的逻辑条件终止用户主程序的执行，返回主程序的起点（第一条指令行）。 在梯形图中，该指令不能直接连在左母线上，用于无条件结束指令MEND之前，且只能用于主程序、不能用在子程序和中断程序中。,条件结束指令,程序控制类指令用于程序运行状态的控制，主要包括跳转指令、循环指令等，能够影响程序执行的流向及内容。,注意 PLC反复进行输入采样、程序执行、
6、输出刷新，在程序的最后写入END指令，表示程序结束，直接进行输出处理。在程序调试过程中，可以按段插入END指令，按顺序扩大对各程序段动作的检查，当确定处于前面的电路块的动作正确无误之后，再依次删去END指令。另外，在执行END指令时，也刷新监视时钟。,无条件结束指令MEND在执行时，终止用户程序的执行返回主程序第一条指令行。STEP 7-Micro/WIN 4.0编程软件会自动在主程序结束时加上一个无条件结束指令，用户不能输入，否则编译出错。,停止指令,停止指令STOP在使能输入有效时，立即终止程序的执行，能够引起CPU工作方式发生变化，使CPU从RUN模式转为STOP模式，立即终止程序的执行
7、。因此，停止指令主要用于处理突发紧急事件。,STOP指令可以用于主程序，也可以用于子程序和中断程序。若在中断程序中执行STOP指令，则中断程序立即终止，并且忽略所有等待执行的中断，继续扫描循环中的剩余主程序，在当前扫描结束时将CPU由RUN切换至STOP。,监视器重设指令,监视器重设指令（WDR，Watchdog Reset）又称看门狗复位指令或监控定时器复位指令，用于重新触发CPU的系统监视程序计时器，扩展扫描允许使用的时间，而不会出现监视程序错误。,工作原理：,为了保证系统可靠运行，PLC内部设置了 系统监视定时器WDT，以监视扫描周期是否超时。监视器定时时间为500ms，每次扫描它都被自
8、动复位一次。如果扫描周期小于500ms，它不起作用；由于用户程序很长、执行中断程序的时间较长、循环指令的循环次数过多等原因，扫描周期有可能大于500ms，监控定时器会停止执行用户程序。,注意, 如果使用监视器重设指令允许执行扫描时间很长的程序，模式开关切换到STOP位置，会使S7-200在1.4秒内转换为STOP模式。, 带数字量输出的扩展模块也有一监控定时器，在使用WDR指令时，应对每个扩展模块的某一个输出字节使用立即写（BIW）指令来复位扩展模块的监控定时器。,循环指令,FOR指令中，INDX称为索引值或当前值计数器，INIT为起始值，FINAL为终值，均为整数类型。,由FOR和NEXT指
9、令构成程序的循环体。FOR指令执行FOR和NEXT之间的指令，是循环的开始；NEXT指令表示循环结束，并将堆栈的栈顶值设为1。,跳转指令,JMP与LBL（Label）配合实现程序的跳转，在使能输入有效时，跳转指令使程序流程转到对应的标号LBL处，标号指令用来指示跳转指令的目的位置；使能输入无效时，程序顺序执行。,JMP以线圈形式编程，而LBL以功能块形式编程。JMP与LBL指令之间的区域称为跳转区，在跳转发生的扫描周期中，跳转区内的程序段停止执行，涉及的各输出器件状态保持不变。跳转执行时，栈顶值始终为1。 操作数n为常数0255。,注意 跳转及其对应的标号指令必须始终位于相同的代码段中（同在主程序内、同一子程序或同一中断服务程序内），不可由主程序跳转至子程序或中断服务程序中的标号，也不可由子程序或中断服务程序跳转至子程序或中断服务程序之外的标号。 由于跳转指令具有选择程序段的功能，因此，在同一程序但位于因跳转而不会被同时执行的程序段中的相同线圈不被视为双线圈。 可以多条跳转指令使用同一标号，但不能一个跳转指令对应多个标号。,
