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1、第3章 S7-200的指令系统3.1 S7-200的数据区 3.2 S7-200的寻址方式3.3 S7-200的程序结构3.4 S7-200的位逻辑指令3.5 S7-200的定时器和计数器指令3.6 S7-200的传送和比较指令3.7 S7-200的运算指令3.1 S7-200的数据区v3.1.1 数字量输入和输出映像区v3.1.2 模拟量输入和输出映像区v3.1.5 顺序控制继电器区v3.1.7 定时器存储器区v3.1.8 计数器存储器区v3.1.11 特殊存储器区3.1.1 数字量输入和输出映像区数字量输入映像区（I区）v是S7-200CPU为输入端信号状态开辟的一个存储区，用I表示。v用
2、位表示：I0.0 , I0.1 , , I15.7 用字节表示：IB0 , IB1 , , IB15 用字表示：IW0 , IW2 , , IW14 用双字表示：ID0 , ID4 , , ID123.1.1 数字量输入和输出映像区数字量输出映像区（Q区）v是S7-200CPU为输出端信号状态开辟的一个存储区，用Q表示。v用位表示： Q0.0 , Q0.1 , , Q15.7 用字节表示：QB0 , QB1 , , QB15 用字表示：QW0 , QW2 , , QW14 用双字表示：QD0 , QD4 , , QD123.1.2 模拟量输入和输出映像区v模拟量输入映像区（AI区） S7-20
3、0将测得的模拟量（如温度、压力）转换成1个字长（16bit）的数字量。模拟量输入用区域标识符（AI）、数据长度（W）及字节的起始地址表示。 其表示形式如下：AIW0,AIW1,AIW303.1.2 模拟量输入和输出映像区v模拟量输出映像区（AQ区） S7-200把1个字长（16bit）数字量按比例转换为电流或电压。模拟量输出用区域标识符（AQ）、数据长度（W）及字节的起始地址表示。 其表示形式如下：AQW0,AQW1,AQW303.1.5 顺序控制继电器区v是S7-200CPU为顺序控制继电器数据而建立的一个存储区，用S表示。v用位表示： S0.0 , S0.1 , , S31.7 用字节表示
4、：SB0 , SB1 , , SB31 用字表示：SW0 , SW2 , , SW30 用双字表示：SD0 , SD4 , , SD283.1.7 定时器存储器区 PLC在工作中少不了需要计时，定时器就是实现PLC具有计时功能的计时设备。3.1.7 定时器存储器区S7-200定时器有三种类型v接通延时定时器v断开延时定时器v有记忆接通延时定时器3.1.7 定时器存储器区定时器有三种相关变量v定时器的时间设定值（PT）v定时器的当前时间值（SV）v定时器的输出状态（0或者1）3.1.7 定时器存储器区定时器的编号：v定时器存储器区中每个定时器地址表示，应该包括存储器标识符、定时器号两部分。v存储
5、器标识符为“T” 定时器号为整数图图4.12定时器特性定时器特性v本梯形图程序中输入输出执行时序关系如图4.13所示。图图4.13定时器时序定时器时序图图4.14定时器应用定时器应用图图4.14定时器应用定时器应用3.1.8 计数器存储器区S7-200计数器有三种类型v增计数器v减计数器v增减计数器3.1.8 计数器存储器区计数器有三种相关变量v计数器的设定值（PV）v计数器的当前值（SV）v计数器的输出状态（0或者1）3.1.8 计数器存储器区计数器的编号：v计数器存储器区中每个计数器地址表示，应该包括存储器标识符、计数器号两部分。v存储器标识符为“C” 计数器号为整数增计数器 vCTU，增
6、计数器指令。首次扫描，定时器位OFF，当前值为0。脉冲输入的每个上升沿，计数器计数1次，当前值增加1个单位，当前值达到预设值时，计数器位ON，当前值继续计数到32767停止计数。复位输入有效或执行复位指令，计数器自动复位，即计数器位OFF，当前值为0。v指令格式：CTUCxxx，PVv例：CTUC20，3v程序实例：v图4.19为增计数器的程序片断和时序图。图图4.19增计数程序及时序增计数程序及时序增减计数器 vCTUD，增减计数器指令。有两个脉冲输入端：CU输入端用于递增计数，CD输入端用于递减计数。 v指令格式：CTUDCxxx，PVv例： CTUDC30，5v程序实例：如图4.20所示
7、为增减计数器的程序片断和时序图。 图图4.20增减计数程序及时序增减计数程序及时序减计数器 vCTD，增减计数器指令。脉冲输入端CD用于递减计数。首次扫描，定时器位OFF，当前值为等于预设值PV。计数器检测到CD输入的每个上升沿时，计数器当前值减小1个单位，当前值减到0时，计数器位ON。v复位输入有效或执行复位指令，计数器自动复位，即计数器位OFF，当前值复位为预设值，而不是0。v指令格式：CTDCxxx，PVv例： CTDC40，4v程序实例：图4.21为减计数器的程序片断和时序图。图图4.21减计数程序及时序减计数程序及时序3.1.11 特殊存储器区v是S7-200CPU为保存自身工作状态
8、数据而建立的一个存储区，用SM表示。v用位表示： SM0.0 , SM0.1 , , SM179.7 用字节表示：SMB0 , SMB1 , , SMB179 用字表示：SMW0 , SMW2 , , SMW178 用双字表示：SMD0 , SMD4 , , SMD1763.1.11 特殊存储器区常用的特殊继电器及其功能vSM0.0 PLC运行时这一位始终为1， 是常闭（ON）继电器。vSM0.1 PLC首次扫描时为一个扫描周期。 用途之一是调用初始化使用。vSM0.3 开机进入RUN方式， 将ON（闭合）一个扫描周期。3.4 S7-200的位逻辑指令v3.4.1 标准触点指令v3.4.2 立
9、即触点指令v3.4.3 输出操作指令v3.4.5 逻辑与操作指令v3.4.6 逻辑或操作指令v3.4.7 取非操作指令v3.4.8 串联电路的并联操作指令v3.4.9 并联电路的串联操作指令v3.4.10 置位与复位操作指令v3.4.12 微分操作指令3.4.1 标准触点指令v标准触点指令的梯形图表示v标准触点指令的语句表表示v标准触点指令的功能v操作数范围标准触点指令3.4.2 立即触点指令v立即触点指令的梯形图表示v立即触点指令的语句表表示v立即触点指令的功能v操作数范围立即触点指令3.4.3 输出操作指令v立即触点指令的梯形图表示v立即触点指令的语句表表示v立即触点指令的功能v操作数范围
10、输出操作指令3.4.5 逻辑与操作指令v逻辑与操作的梯形图表示v逻辑与操作的语句表表示v逻辑与操作的功能v操作数范围逻辑与操作指令3.4.6 逻辑或操作指令v逻辑或操作的梯形图表示v逻辑或操作的语句表表示v逻辑或操作的功能v操作数范围逻辑或操作指令3.4.7 取非操作指令v取非操作的梯形图表示v取非操作的语句表表示v取非操作的功能取非操作指令3.4.8 串联电路的并联操作指令v串联电路的并联连接的梯形图表示v串联电路的并联连接的语句表表示v串联电路的并联连接的功能串联电路的并联连接的编程3.4.9 并联电路的串联操作指令v并联电路的串联连接的梯形图表示v并联电路的串联连接的语句表表示v并联电路
11、的串联连接的功能并联电路的串联连接的编程3.4.10 置位与复位操作指令置位操作置位操作v置位操作的梯形图表示v置位操作的语句表表示v置位操作的功能v置位操作的注意问题v操作数范围置位指令与编程3.4.10 置位与复位操作指令复位操作v复位操作的梯形图表示v复位操作的语句表表示v复位操作的功能v复位操作的注意问题v操作数范围复位指令与编程3.4.12 微分操作指令上微分操作v上微分操作的梯形图表示v上微分操作的语句表表示v上微分操作的功能v上微分操作的注意问题上微分操作的编程3.4.12 微分操作指令下微分操作v下微分操作的梯形图表示v下微分操作的语句表表示v下微分操作的功能v下微分操作的注意
12、问题下微分操作的编程 例3-1下图所示是一个供料控制系统。 例3-1 运料小车负责向四个料仓送料，运料路上从左向右共有4个料仓（1号仓4号仓）位置开关，其信号分别由PLC的输入端I0.0、I0.1、I0.2、I0.3检测，当信号状态为1时，说明运料小车到达该位置，否则说明小车没有在这个位置。小车行走受两个信号的驱动，Q0.0驱动小车左行，Q0.1驱动小车右行。料仓要料信号由4个手动按钮发出，从左到右（ 1号仓4号仓）分别为I0.4、I0.5、I0.6、I0.7。试设计一个驱动小车自动运料的控制程序。 例3-1 为了设计运料小车的控制程序，首先要对小车的 驱动条件进行分析。这里要抓住三点：其一是
13、要料料仓的位置（由M0.0M0.3决定）；其二是运料小车当前所处的位置（由I0.0I0.3决定）；其三是运料小车的右行、左行、停止控制（由Q0.0和Q0.1决定）。3.5 S7-200的定时器和计数器指令v3.5.1 定时器操作指令v3.5.2 计数器操作指令3.5 S7-200的定时器和计数器指令v定时器和计数器是PLC的重要元件，S7-200PLC共有三种定时器和三种计数器。v定时器可分为接通延时定时器(TON)、断开延时定时器(TOF)和带有记忆接通延时定时器(TONR)。这些定时器分布于整个T区。v计数器可分为增计数器(CTU)、减计数器(CTD)和增减计数器(CTUD)。这些计数器分
14、布在C区。3.5.1 定时器操作指令v接通延时定时器的梯形图表示v接通延时定时器的语句表表示v接通延时定时器的工作原理v接通延时定时器的注意事项v操作数范围1.接通延时定时器(TON)3.5.1 定时器操作指令v断开延时定时器的梯形图表示v断开延时定时器的语句表表示v断开延时定时器的工作原理v断开延时定时器的注意事项v操作数范围2.断开延时定时器(TOF)3.5.1 定时器操作指令v带有记忆接通延时定时器的梯形图表示v带有记忆接通延时定时器的语句表表示v带有记忆接通延时定时器的原理v带有记忆接通延时定时器的应用v操作数范围3.带有记忆接通延时定时器(TONR)例3-2自制脉冲源的设计 在实际应
15、用中，经常会遇到需要产生一个周期确定而占空比可调的脉冲系列，这样脉冲用两个接通延时的定时器即可实现。设计一个周期为10s、占空比为0.5的脉冲系列，该脉冲的产生由输入端I0.0控制。3.5.2 计数器操作指令v增计数器的梯形图表示v增计数器的语句表表示v增计数器的工作原理v增计数器的注意事项v操作数范围1.增计数器(CTU)3.5.2 计数器操作指令v减计数器的梯形图表示v减计数器的语句表表示v减计数器的工作原理v减计数器的注意事项v操作数范围2.减计数器(CTD)3.5.2 计数器操作指令v增减计数器的梯形图表示v增减计数器的语句表表示v增减计数器的工作原理v增减计数器的注意事项v操作数范围
16、3.增减计数器(CTUD)例3-3用按钮控制人行道的设计 控制描述：通常车道上只允许车辆通行，道口处车道指示灯保持绿灯亮(Q0.2=1)，这时不允许人跨越车道，人行道指示灯保持红色灯亮(Q0.3=1)。在车道两侧各设有一个人行道开关，当有人想通过人行横道时，需要用手按动“走人行道”开关，要“走人行道”信号通过I0.0或I0.1送到S7-200中，S7-200在接到有人要“走人行道”时，开始执行如下时序程序。例3-3用按钮控制人行道的设计 当有行人要通过横道(I0.0=1或I0.1=1)时，车道的绿灯继续保持亮30s，然后绿灯灭而黄灯亮(Q0.1=1)10s，10s过后，红灯亮(Q0.0=1)，
17、车辆停。当车道红灯亮5s后，人行道的红灯灭(Q0.3=0)，绿灯亮(Q0.4=1)15s，行人可以过横道，这15s的后5s人行道的绿灯应闪烁，表示行人通行时间就要到了。人行道绿灯闪烁之后，人行道红灯亮，再过5s车道绿灯亮，恢复车辆通行。一个控制时序结束。直到下一个人行道开关被按下，再启动“走人行道” 的时序程序。例3-3用按钮控制人行道的设计3.7.3 移位操作指令1.右移指令v右移指令的梯形图表示v右移指令的语句表表示v右移指令的操作v数据范围 例3-17下图给出一个右移操作的编程。从梯形图可以看到，在I0.0=1时，VB20中的内容右移2位(因为N=2)，被移走的位由0填充，其结果保存在V
18、B0中。 在IN单元与OUT单元有不相同时，用语句表编程与梯形图稍有不同。首先要利用传送指令把IN的内容传送到OUT中，然后把OUT的内容右移，其结果存入OUT中。3.7.3 移位操作指令2.左移指令v左移指令的梯形图表示v左移指令的语句表表示v左移指令的操作v数据范围 例3-18下图给出一个左移操作的编程。从梯形图可以看到，在I0.0=1时，VW20中的内容左移4位(因为N=4)，被移走的位由0填充，其结果保存在VW0中。 在IN单元与OUT单元有不相同时，用语句表编程与梯形图稍有不同。首先要利用传送指令把IN的内容传送到OUT中，然后把OUT的内容左移，其结果存入OUT中。3.7.3 移位
19、操作指令3.循环右移指令v循环右移指令的梯形图表示v循环右移指令的语句表表示v循环右移指令的操作v数据范围 例3-19下图给出一个循环右移操作的编程。从梯形图可以看到，在I0.0=1时，AC0中的内容右移4位(因为N=4)，被移走的位又被填充到AC0的左端，其结果保存在AC0中。 在IN单元与OUT单元有不相同时，用语句表编程与梯形图稍有不同。首先要利用传送指令把IN的内容传送到OUT中，然后把OUT的内容循环右移，其结果存入OUT中。3.7.3 移位操作指令4.循环左移指令v循环左移指令的梯形图表示v循环左移指令的语句表表示v循环左移指令的操作v数据范围 例3-20下图给出一个循环左移操作的
20、编程。从梯形图可以看到，在I0.0=1时，VW20中的内容左移4位(因为N=4)，被移走的位又被填充到AC0的右端，其结果保存在AC0中。 在IN单元与OUT单元有不相同时，用语句表编程与梯形图稍有不同。首先要利用传送指令把IN的内容传送到OUT中，然后把OUT的内容左移，其结果存入OUT中。3.7.3 移位操作指令5.自定义位移位指令v自定义位移位指令的梯形图表示v自定义位移位指令的语句表表示v自定义位移位指令的操作v自定义位移位指令的注意事项v数据范围 例3-20下图给出一个自定义位移位操作的编程。移位寄存器自定义位移位指令将DATA数值(I0.3)移位进入移位寄存器(VB100)。 S_BIT指定移位寄存器的最低有效位(V100.0)。N指定移位寄存器的长度及移位方向(正移位N0，负移位N0)。SHRB指令移出的每位被置于溢出内存位(SM1.1)。S7-200开关量控制系统设计举例机械手的顺序控制系统：机械手的顺序控制系统：v1.控制要求v2.硬件选择v3.输入输出点的地址分配机械手控制系统组成机械手控制的程序流程图
