微机原理与接口技术:第5章 S7-200 PLC的基本指令及程序设计

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1、第第5章章S7-200 PLC的基本指令及程序设计的基本指令及程序设计5.1S7-200 PLC的编程语言的编程语言5.2S7-200 PLC的数据类型与存储区域的数据类型与存储区域5.3S7-200 PLC的编程元件的编程元件5.4寻址方式寻址方式5.5程序结构和编程规约程序结构和编程规约5.6S7-200 PLC的基本指令的基本指令5.7典型控制环节的典型控制环节的PLC程序设计程序设计5.8梯形图编写规则梯形图编写规则5.1 S7-200 PLC的编程语言的编程语言1.梯形图梯形图(LAD)2. 功能块图功能块图(FBD)3. 语句表语句表(STL)S7-200 PLCS7-200 PL

2、C有两种指令集:有两种指令集:IEC 61131-3指令集 SIMATIC指令集IEC61131-3IEC61131-3指令集指令集 是是国国际际电电工工委委员员会会(IECIEC)制制定定的的PLCPLC国国际际标标准准61131-3 61131-3 Programming Programming Language Language ( (编程语言编程语言) )中推荐的标准语言。中推荐的标准语言。支持系统完全数据类型检查支持系统完全数据类型检查只只能能用用梯梯形形图图(LADLAD)和和功功能能块块图图(FBDFBD)编程语言编程编程语言编程指令执行时间较长指令执行时间较长SIMATICSI

3、MATIC指令集指令集特点:特点:大多数指令符合大多数指令符合IEC61131-3IEC61131-3标准标准不支持系统完全数据类型检查不支持系统完全数据类型检查可以用可以用梯形图(梯形图(LADLAD)、功能块图()、功能块图(FBDFBD)和语句表(和语句表(STLSTL)编程语言编程编程语言编程指令执行时间较短指令执行时间较短由西门子公司设计由西门子公司设计1.梯形图梯形图(LAD) 梯形图(梯形图(LAD)与电气)与电气控制电路图相呼应。控制电路图相呼应。 沿用了继电器、触点、沿用了继电器、触点、串并联等术语串并联等术语 简化了图形符号简化了图形符号 增加了特殊功能的指令增加了特殊功能

4、的指令 信号流向清楚、简单、信号流向清楚、简单、直观、易懂。直观、易懂。2. 功能块图功能块图(FBD) 沿用了半导体逻辑电路的逻辑框图的表达方式沿用了半导体逻辑电路的逻辑框图的表达方式3. 语句表语句表(STL)语语句句表表(STL)是是用用助助记记符符来来编编程程。它它类类似于计算机的汇编语言。似于计算机的汇编语言。l编程简单编程简单l直观、易懂直观、易懂有条件地相互转换有条件地相互转换语句表可以编写梯形图和功能块图无法语句表可以编写梯形图和功能块图无法编写的程序。编写的程序。5.2S7-200 PLC的数据类型与存储区域的数据类型与存储区域5.2.1位、字节、字、双字和常数位、字节、字、

5、双字和常数进制进制书写格式书写格式举例举例二进制二进制2#二进制数值二进制数值2#0101011100010十进制十进制十进制数值十进制数值2010十六进制十六进制16#十六进制数值十六进制数值16#4AE8ASCIIASCII文本文本file浮点数浮点数按照按照ANSI/IEEE 7541985标准(单精度)格式标准(单精度)格式1252或或12521常数的几种表示形式:常数的几种表示形式:5.2.2数据类型及范围数据类型及范围基本数据类型基本数据类型数据的位数数据的位数表示范围表示范围十进制十进制十六进制十六进制布尔型布尔型(BOOL)10,1无符号数无符号数字节型字节型B(BYTE)80

6、2550FF字型字型W(WORD)160655350FFFF双字型双字型D(DWORD)320(-1)0 FFFF FFFF有符号数有符号数字节型字节型B(BYTE)8-128+127807F整型整型(INT)16-32768+3276780007FFF双整型双整型(DINT)32-(-1)8000 00007FFF FFFF实数型实数型(REAL)321754951340282315.2.3数据的存储区数据的存储区1.存储区的分类 PLC的存储区分为程序存储区、系统存储区、数据存储区。的存储区分为程序存储区、系统存储区、数据存储区。程序存储区用于存放用户程序,存储器为程序存储区用于存放用户程

7、序,存储器为EEPROM。系统存储区用于存放有关系统存储区用于存放有关PLC配置结构的参数,如配置结构的参数,如PLC主机主机及扩展模块的及扩展模块的I/O配置和编址、配置和编址、PLC站地址的配置,设置保护站地址的配置,设置保护口令、停电记忆保持区、软件滤波功能等,存储器为口令、停电记忆保持区、软件滤波功能等,存储器为EEPROM。数据存储区是数据存储区是S7-200 CPU提供给用户的编程元件的特定存提供给用户的编程元件的特定存储区域。储区域。2.数据区存储器的编址格式可分为可分为:位地址位地址字节地址字节地址字地址字地址双字地址双字地址数据区数据区存储器区域:用户程序空间、CPU组太空间

8、、数据区空间数据区空间存储器地址的表示格式:位、字节、字、双字1.位地址格式位地址格式I I0.5I I2.0位号位号字字节节号号位号字节地址区区域域标标识识符符I0.5 “间隔 ”2字节、字、双字地址格式字节、字、双字地址格式起始字节地址数据长度区域标识符lVB1002.其他地址格式其他地址格式定时器存储器(定时器存储器(T)、计数器存储器()、计数器存储器(C)、累加器)、累加器(AC)、高速计数器()、高速计数器(HC)等,它们是模拟相关的电)等,它们是模拟相关的电器元件的。器元件的。地址格式为:地址格式为:区域标识符和元件号区域标识符和元件号元件号区域标识符T24数据区数据区数据区空间

9、存储器区域 5.3S7-200 PLC的编程元件的编程元件在在PLC内部,这些具有一定功能的编程元件,由电子电内部,这些具有一定功能的编程元件,由电子电路、寄存器和存储器单元等组成,有固定的地址。有路、寄存器和存储器单元等组成,有固定的地址。有时又称做软元件或软继电器时又称做软元件或软继电器 ,其特点是其特点是 :1) 软继电器是看不见、摸不着的,没有实际的物理触软继电器是看不见、摸不着的,没有实际的物理触点。点。2) 每个软继电器可提供无限多个常开触点和常闭触点,每个软继电器可提供无限多个常开触点和常闭触点,可放在同一程序的任何地方,即其触点可以无限次地可放在同一程序的任何地方,即其触点可以

10、无限次地使用。使用。3) 体积小、功耗低、寿命长。体积小、功耗低、寿命长。1.输入映象寄存器(I) CPU在每次扫描周期开始(或结束)时,对各输入端子的状态进行采样,并将采样值存于输入映象寄存器对应的位中,作为程序处理时输入点状态的依据。输入映象寄存器的状态输入映象寄存器的状态只能由外部输入只能由外部输入信号驱动信号驱动,而,而不能在内部由程序指令来不能在内部由程序指令来改变改变注意:1. 输入继电器输入继电器(I)输入继电器(输入继电器(I)的地址格式)的地址格式为:为:位地址:位地址:I字节地址字节地址.位位地址,如地址,如I0.1、I3.6。字节、字、双字地址:字节、字、双字地址:I数数

11、据长度起始字节地址,据长度起始字节地址,如如IB4、IW6、ID10。2.输出继电器(输出继电器(Q)u CPU将将输输出出的的结结果果存存放放在在输输出出映映象象寄寄存存器器Q中中,在在扫扫描描周周期期的的结结尾尾,CPU以以批批处处理理方方式式将将输输出出映映象象寄寄存存器器的的数数值值复复制制到到相相应应的的输输出出端端子子上上。输出模块将输出信号传送给外部负载。输出模块将输出信号传送给外部负载。输出继电器(输出继电器(Q)地址格式为:)地址格式为:位地址:位地址:Q字节地址字节地址.位地址,如位地址,如Q0.0、Q1.1;字节、字、双字地址:字节、字、双字地址:Q数据长度起始字数据长度

12、起始字节地址,如节地址,如QB5、QW8、QD11。CPU226模块输出映像寄存器的有效地址范围为:模块输出映像寄存器的有效地址范围为:Q(0.015.7););QB(015););QW(014););QD(012)。)。2. 输出继电器输出继电器(Q)S7-200 CPU输入、输出的操作输入、输出的操作I/O映像区实际上就是外部输入输出设备状态的映像区,映像区实际上就是外部输入输出设备状态的映像区,PLC通过通过I/O映像区的各个位与外部物理设备建立联系。映像区的各个位与外部物理设备建立联系。I/O映像区映像区每个位都可以映像输入、输出模块上的对应端子状态。每个位都可以映像输入、输出模块上的

13、对应端子状态。辅助继电器(辅助继电器(M)的地址格式为:)的地址格式为:位地址:位地址:M字节地址字节地址.位地址,如位地址,如M0.2、M12.7、M3.5等。等。字节、字、双字地址:字节、字、双字地址:M数据长度起始字数据长度起始字节地址,如节地址,如MB11、MW23、MD26。CPU226模块辅助继电器的有效地址范围为:模块辅助继电器的有效地址范围为:M(0.031.7););MB(031););MW(030););MD(028)。)。没有外部的输入没有外部的输入/ /输出端子与之对应,因此输出端子与之对应,因此不能收外部信号的直接控制,其触点也不能不能收外部信号的直接控制,其触点也不

14、能直接驱动外部负载。直接驱动外部负载。3. 辅助继电器辅助继电器(M)4. 变量存储器(变量存储器(V)变量存储器变量存储器用于存放全局变量、存放程序执行过程用于存放全局变量、存放程序执行过程中控制逻辑操作的中间结果或其它相关的数据。中控制逻辑操作的中间结果或其它相关的数据。地址格式为:地址格式为:位地址:位地址:V字节地址字节地址.位地址,如位地址,如V10.2、V100.5。字节、字、双字地址:字节、字、双字地址:V数据长度起始字节地址,数据长度起始字节地址,如如VB20、VW100、VD320。CPU226模块变量存储器的有效地址范围为:模块变量存储器的有效地址范围为:V(0.05119

15、.7););VB(05119););VW(05118););VD(05116)。)。5. 局部变量存储器(局部变量存储器(L) 局部变量存储器(局部变量存储器(L)用来存放局部变量。局部变量存储器)用来存放局部变量。局部变量存储器局部有效。常用于带参数的子程序调用过程中。局部有效。常用于带参数的子程序调用过程中。 其地址格式为:其地址格式为:位地址:位地址:L字节地址字节地址.位地址,如位地址,如L0.0、L50.4。字节、字、双字:字节、字、双字:L数据长度起始字节地址数据长度起始字节地址,如,如LB33、LW44、LD55。CPU226模块局部存储器的有效地址范围为:模块局部存储器的有效地

16、址范围为:L(0.063.7););LB(063););LW(062););LD(060)。)。 6. 顺序控制继电器(顺序控制继电器(S)顺序控制继电器(顺序控制继电器(S)用于顺序控制或步进控制。)用于顺序控制或步进控制。顺序控制继电器(顺序控制继电器(S)使用时可以按位、字节、字、)使用时可以按位、字节、字、双字访问,其地址格式为:双字访问,其地址格式为:位地址:位地址:S字节地址字节地址.位地址,如位地址,如S3.1、S2.5。字节、字、双字地址:字节、字、双字地址:S数据长度起始字节数据长度起始字节地址,如地址,如SB4、SW10、SD21。CPU226模块顺序控制继电器存储器的有效

17、地址范模块顺序控制继电器存储器的有效地址范围为:围为:S(0.031.7););SB(031););SW(030););SD(028)。)。 7. 特殊继电器(特殊继电器(SM)特殊内部线圈(特殊内部线圈(Special MemorySpecial Memory)用户程序与系统程序之间的界面用户程序与系统程序之间的界面提供特殊的控制功能及系统信息提供特殊的控制功能及系统信息用户通知系统特殊要求用户通知系统特殊要求包括只包括只读区域,只能用其触点;读区域,只能用其触点;如如SM0.0SM0.0 可读写区,用于特殊控制功能可读写区,用于特殊控制功能 ,*SMB30 用于自由通信口设置用于自由通信口

18、设置*SMB34/SMB35 用于定时中断间隔时间设置用于定时中断间隔时间设置7. 特殊继电器(特殊继电器(SM)SM0.0:CPU在RUN时,SM0.0总为1,即该位始终接通为ON;SM0.1:PLC由STOP转为RUN时,SM0.1 接通一个扫描周期,常用做初始化脉冲;SM0.2:当RAM中保存的数据丢失时,SM0.2 接通一个扫描周期;SM0.3:PLC上电进入RUN方式时,SM0.3 接通一个扫描周期,可在不断电的情况下代替SM0.1的功能;SM0.4:分时钟脉冲,占空比为50%,30s闭合、30s断开,周期为1min的脉冲串;SM0.5:秒时钟脉冲,占空比为50%,0.5s闭合、0.

19、5s断开,周期为1s的脉冲等。8. 定时器(定时器(T)定时器(定时器(T)是累计时间增量的内部元件。)是累计时间增量的内部元件。 S7-200 PLC定时器有三种类型:接通延时定时器定时器有三种类型:接通延时定时器TON,断开延时定时器,断开延时定时器TOF,保持型接通延时定时,保持型接通延时定时器器TONR。定时器的定时时基有三种:定时器的定时时基有三种:1ms、10ms、100ms。使用时需要提前设置时间设定值。使用时需要提前设置时间设定值。与定时器相关的有两个变量:定时器当前值和定与定时器相关的有两个变量:定时器当前值和定时器状态位时器状态位 。定时器地址表示格式为:定时器地址表示格式

20、为:T定时器号,如定时器号,如T24、T37、T38等等 。 9. 计数器(计数器(C)计数器用来累计其计数输入端脉冲电平由低到高的计数器用来累计其计数输入端脉冲电平由低到高的次数,常用来对产品进行计数或进行特定功能的编次数,常用来对产品进行计数或进行特定功能的编程。程。S7-200 PLC有三种类型计数器:增计数、减计数、有三种类型计数器:增计数、减计数、增减计数。使用时需要提前设定计数设定值增减计数。使用时需要提前设定计数设定值 。与计数器相关的有两个变量:计数器当前值和计数与计数器相关的有两个变量:计数器当前值和计数器状态位器状态位。计数器地址表示格式为:计数器地址表示格式为:C计数器号

21、,如计数器号,如C3、C22。10. 模拟量输入映像寄存器(模拟量输入映像寄存器(AI)模拟量输入模块电路将外部输入的模拟信模拟量输入模块电路将外部输入的模拟信号转换成号转换成1个字长(个字长(16位)的数字量,存放位)的数字量,存放在模拟量输入映像寄存器(在模拟量输入映像寄存器(AI)中,供)中,供CPU运算处理。运算处理。AI中的值为只读值,中的值为只读值,只能进行读只能进行读取操作。取操作。 AI的地址格式为:的地址格式为:AIW起始字节地址,起始字节地址,如如AIW4。AI的地址必须用的地址必须用偶数字节地址偶数字节地址(如(如AIW0,AIW2)来读取。)来读取。有效地址的范围为:有

22、效地址的范围为:AIW(062) 11. 模拟量输出映像寄存器(模拟量输出映像寄存器(AQ)CPU运算的相关结果存放在模拟量输出映像寄存运算的相关结果存放在模拟量输出映像寄存器(器(AQ)中,供)中,供D/A转换器将转换器将1个字长的数字量转个字长的数字量转换为模拟量,以驱动外部模拟量控制的设备。换为模拟量,以驱动外部模拟量控制的设备。AQ中的数字量为只写值,用户不能读取模拟量输中的数字量为只写值,用户不能读取模拟量输出值。出值。AQ的地址格式为:的地址格式为:AQW起始字节地址,如起始字节地址,如AQW10。同样,同样,AQ的也必须使用的也必须使用偶数字节偶数字节地址(如地址(如AQW0,A

23、QW2,AQW4)来存放。)来存放。AQ有效地址范围为:有效地址范围为:AQW(062)。)。 12. 累加器(累加器(AC)累加器是用来暂时存储计算中间值的存储器,也可累加器是用来暂时存储计算中间值的存储器,也可用于向子程序传递参数或返回参数。用于向子程序传递参数或返回参数。S7-200 CPU提提供了供了4个个32位累加器(位累加器(AC0、AC1、AC2、AC3)。)。累加器的地址格式为:累加器的地址格式为:AC累加器号,如累加器号,如AC0。累加器可进行读、写两种操作,可以按字节、字、累加器可进行读、写两种操作,可以按字节、字、双字来存取累加器中的数据。双字来存取累加器中的数据。 按字

24、节、字、双字存取累加器中数据的示例按字节、字、双字存取累加器中数据的示例13. 高速计数器(高速计数器(HC)高速计数器(高速计数器(High-speed Counter)用来累计比)用来累计比CPU扫描速率更快的高速脉冲信号,计数过程与扫描周扫描速率更快的高速脉冲信号,计数过程与扫描周期无关。期无关。高速计数器的当前值为双字(高速计数器的当前值为双字(32位)整数,且为只位)整数,且为只读值。读取高速计数器当前值应以双字来寻址。读值。读取高速计数器当前值应以双字来寻址。高速计数器地址格式为:高速计数器地址格式为:HC高速计数器号,如高速计数器号,如HC1、HC2。CPU226模块高速计数器的

25、有效地址范围为:模块高速计数器的有效地址范围为:HC(05)。)。5.3.2编程元件及操作数的寻址范围编程元件及操作数的寻址范围存取方式存取方式元件名称元件名称CPU 221CPU 222CPU224、CPU226CPU226XM位存取位存取V0020477005119700102397I、Q00157M、S00317SM001797002997005497T、C0255L00637字节存取字节存取VB0204705119010239IB 、QB015MB 、SB031SMB017902990549LB063AC03字存取字存取VW0204605118010238IW、 QW014MW 、SW

26、030SMW017802980548T 、C0255LW062AC03AIW、 AQW0300625.3.2编程元件及操作数的寻址范围编程元件及操作数的寻址范围双字存取双字存取VD0204405116010236ID、 QD012MD、 SD028SMD017602960546LD060AC03HC0,3,4,5055.3.2编程元件及操作数的寻址范围编程元件及操作数的寻址范围5.4寻址方式寻址方式1. 立即寻址立即寻址2. 直接寻址直接寻址3. 间接寻址间接寻址1. 立即寻址立即寻址指令直接给出操作数,操作数紧跟着操作码,在指令直接给出操作数,操作数紧跟着操作码,在取出指令的同时也就取出了操

27、作数,所以称为立取出指令的同时也就取出了操作数,所以称为立即操作数或立即寻址。即操作数或立即寻址。立即寻址方式可用来提供常数、设置初始值等。立即寻址方式可用来提供常数、设置初始值等。指令中常常使用常数。指令中常常使用常数。例如,传送指令例如,传送指令“MOVD 256,VD100”的功能就的功能就是将十进制常数是将十进制常数256传送到传送到VD100单元,这里单元,这里256就是源操作数,直接跟在操作码后,不用再去寻就是源操作数,直接跟在操作码后,不用再去寻找源操作数了,所以这个操作数称为立即数,这找源操作数了,所以这个操作数称为立即数,这种寻址方式就是立即寻址方式。种寻址方式就是立即寻址方

28、式。2. 直接寻址直接寻址指令直接给出操作数地址指令直接给出操作数地址操作数的存储器地址应按规定的格式表示操作数的存储器地址应按规定的格式表示指令中,数据类型应与指令标识符相匹配指令中,数据类型应与指令标识符相匹配 例:例:位寻址:位寻址: LD I3.4字节寻址:字节寻址: MOVB VB50,VB100字寻址:字寻址: MOVW VW50, VW100双字寻址:双字寻址: MOVD VD50, VD1003. 间接寻址间接寻址指令给出了存放操作数地址的存储单元的地址指令给出了存放操作数地址的存储单元的地址操作数地址的地址称为指针操作数地址的地址称为指针指针用指针用“*”号表示,例号表示,例

29、*AC1(1)建立指针)建立指针将存储器某个位置的地址移入另一存储器 或累加器中作为指针“&”符号表示某存储单元的地址必须使用双字传送指令建立指针!必须使用双字传送指令建立指针!(2)使用指针来存取数据)使用指针来存取数据对指针处所指定存储器中的值(内容)进行存取对指针处所指定存储器中的值(内容)进行存取把指针处把指针处(&VB200) (&VB200) 的值的值 AC0AC0AC0AC0不能用作间接寻址的指针。不能用作间接寻址的指针。(3)修改指针)修改指针处理连续存取数据时,可以通过改变指针的值来进行修改指针值时,应根据存取数据的长度来进行调整:*字节:指针值加/减1*字:指针值加/减2*

30、双字:指针值加/减4 使用指针间接寻址使用指针间接寻址修改指针VB200VB2005.5程序结构和编程规约程序结构和编程规约5.5.1程序结构程序结构5.5.2编程的一般规约编程的一般规约用户程序用户程序 数据块数据块 参数块参数块 主程序(程序的主体主程序(程序的主体 ) 子程序(可选)子程序(可选) 中断程序(可选)中断程序(可选)网络网络梯形图梯形图(LAD)、功能块图、功能块图(FBD)允许输入端允许输入端(EN)、允许输出端、允许输出端(ENO)条件输入、无条件输入条件输入、无条件输入1. 网络图5-9电动机起停控制梯形图程序梯形图中,程序被分成称为网络的一些梯形图中,程序被分成称为

31、网络的一些程序段程序段程序不分段,则编译有误程序不分段,则编译有误2. 梯形图(LAD)梯形图中的左、右垂直线称为左、右母线,梯形图中的左、右垂直线称为左、右母线,通常将通常将右母线省略。右母线省略。在左、右母线之间是由在左、右母线之间是由触点、线圈或功能框触点、线圈或功能框组合的组合的有序网络。有序网络。梯形图的梯形图的输入总是在图形的左边,输出总是在图形输入总是在图形的左边,输出总是在图形的右边的右边。从左母线开始,经过触点和线圈。从左母线开始,经过触点和线圈(或功能框或功能框),终止于右母线,从而构成一个梯级。,终止于右母线,从而构成一个梯级。在一个梯级中,左、右母线之间是一个完整的在一

32、个梯级中,左、右母线之间是一个完整的“电电路路”,“能流能流”只能从左到右流动,不允许只能从左到右流动,不允许“短路短路”、“开路开路”,也不允许,也不允许“能流能流”反向流动。反向流动。3. 允许输入端允许输入端(EN)、允许输出端、允许输出端(ENO) 允许输入端(允许输入端(ENEN)必须存在)必须存在“能流能流”(EN=1EN=1),),才能执行该功能框的功能才能执行该功能框的功能 。*如果(如果(EN)存在)存在“能流能流”,且功能框准确无误地执行了其,且功能框准确无误地执行了其功能,那么允许输出端(功能,那么允许输出端(ENO)将把)将把“能流能流”传到下一个传到下一个功能框的元件

33、。(即功能框的元件。(即ENO=1,实现,实现级联级联) *如果执行过程中存在错误,那么如果执行过程中存在错误,那么“能流能流”就在出现错误的就在出现错误的功能框终止,即功能框终止,即ENO=0。4. 条件输入、无条件输入条件输入、无条件输入条件输入指令:必须有“能流”通过才能执行的线圈或功能框。它们不允许直接与左母线连接,如SHRB、MOVB、SEG等指令。如果需要无条件执行这些指令,可以在左母线上连接SM0.0(该位始终为1)的常开触点来驱动它们。无条件输入指令:无须“能流”就能执行的线圈或功能框。与“能流”无关的线圈或功能框可以直接与左母线连接,如LBL、NEXT、SCR、SCRE等指令

34、。5.6S7-200 PLC的基本指令的基本指令5.6.1位逻辑指令位逻辑指令5.6.2立即立即I/O指令指令5.6.3逻辑堆栈指令逻辑堆栈指令5.6.4取反指令和空操作指令取反指令和空操作指令5.6.5正正/负跳变触点指令负跳变触点指令5.6.6定时器指令定时器指令5.6.7计数器指令计数器指令5.6.8比较指令比较指令5.6.9移位寄存器指令移位寄存器指令5.6.10顺序控制继电器指令顺序控制继电器指令5.6.1位逻辑指令位逻辑指令1. 标准触点指令标准触点指令2.输出指令输出指令3. 置位和复位指令置位和复位指令1. 标准触点指令标准触点指令梯形图(LAD)常开和常闭触点指令用触点表示;

35、与某触点对应的存储器地址的位(bit)值为1时,表示该触点的常开触点是接通的 ,为1 ;同时常闭触点为0,表示该常闭触点是断开的2.输出指令输出指令输出指令又称为线圈驱动指令,表示对继电器输出线输出指令又称为线圈驱动指令,表示对继电器输出线圈编程。圈编程。在梯形图在梯形图(LAD)中,用中,用“( )”表示线圈。当执行输出表示线圈。当执行输出指令时,指令时,“能流能流”到,则线圈被到,则线圈被“激励激励”,输出映像,输出映像寄存器或其他存储器的相应位为寄存器或其他存储器的相应位为“1”,反之为,反之为“0”。3. 置位和复位指令置位和复位指令u置位或复位的元件数置位或复位的元件数N的常数范围为

36、的常数范围为1255。N也可也可为为VB、IB、QB、MB等,一般情况下均使用常数。等,一般情况下均使用常数。u当用复位指令对定时器位当用复位指令对定时器位(T)或计数器位或计数器位(C)复位时,复位时,定时器或计数器被复位,同时定时器或计数器的当前定时器或计数器被复位,同时定时器或计数器的当前值将被清零。值将被清零。u由于由于PLC采用循环扫描工作方式,程序中写在后面采用循环扫描工作方式,程序中写在后面的指令有优先权。的指令有优先权。能流到,就执行置位能流到,就执行置位(或复位或复位)指令指令执行置位指令时执行置位指令时,把从指令操作数指定的地址开始的,把从指令操作数指定的地址开始的N个点个

37、点都被置位且保持,都被置位且保持,置位后即使能流断,仍保持置位置位后即使能流断,仍保持置位执行复位指令时执行复位指令时,把从指令操作数指定的地址开始的,把从指令操作数指定的地址开始的N个点个点都被复位且保持,都被复位且保持,复位后即使能流断,仍保持复位复位后即使能流断,仍保持复位5.6.2立即立即I/O指令指令为了加快输入输出响应速度为了加快输入输出响应速度采用直接处理方式采用直接处理方式包括:包括:1. 立即触点指令立即触点指令2. 立即输出指令立即输出指令3. 立即置位和立即复位指令立即置位和立即复位指令1. 立即触点指令立即触点指令直接读取直接读取物理输入点物理输入点的值的值输入映象寄存

38、器内容不更新输入映象寄存器内容不更新指令操作数仅限于指令操作数仅限于物理输入点物理输入点的值的值2. 立即输出指令立即输出指令直接把结果传送到物理输出点直接把结果传送到物理输出点,以驱动实际输出以驱动实际输出不等待程序执行阶段结束后,转入输出刷新阶段时不等待程序执行阶段结束后,转入输出刷新阶段时才把结果传送到物理输出点,将结果也写入输出映才把结果传送到物理输出点,将结果也写入输出映象寄存器。象寄存器。3. 立即置位和立即复位指令立即置位和立即复位指令当执行立即置位(SI)或立即复位(RI)指令时,从指令操作数指定的位地址开始的N个连续的物理输出点将被立即置位或立即复位且保持。即使能流断,仍保持

39、置位/复位)。N的常数范围为1128。该指令只能用于输出继电器。执行该指令时,新值被同时写到物理输出点和相应的输出映像寄存器。必须指出必须指出立即立即I/O指令是直接访问物理输入指令是直接访问物理输入/输出点输出点的,比一般指令访问输入的,比一般指令访问输入/输出映象寄存输出映象寄存器占用器占用CPU时间要长。时间要长。不能盲目地使用立即指令,否则,会加不能盲目地使用立即指令,否则,会加长扫描周期时间,反而对系统造成不利长扫描周期时间,反而对系统造成不利影响,应利弊权衡。影响,应利弊权衡。 5.6.4取反指令和空操作指令取反指令和空操作指令1.取反取反(NOT)指令指令 改变能流的状态;改变能

40、流的状态;能流到达取非触点时,能流就停止;能流未到达取能流到达取非触点时,能流就停止;能流未到达取非触点时,能流就通过;非触点时,能流就通过;对堆栈的栈顶作取反操作,改变栈顶值。对堆栈的栈顶作取反操作,改变栈顶值。2. 空操作空操作(NOP)指令指令空操作空操作(NOP)指令主要是为了方便对程序的检指令主要是为了方便对程序的检查和修改,预先在程序中设置了一些查和修改,预先在程序中设置了一些NOP指令,指令,在修改和增加其他指令时,可使程序地址的在修改和增加其他指令时,可使程序地址的更改量减小。更改量减小。NOP指令对程序的执行和运算结指令对程序的执行和运算结果没有影响。果没有影响。其指令格式为

41、:其指令格式为:NOP N,操作数,操作数N是一个是一个0255之间的常数。之间的常数。5.6.5正正/负跳变触点指令负跳变触点指令指令名称指令名称LADSTL功能功能正跳变触点正跳变触点指令指令EU在上升沿产生一个宽度为一在上升沿产生一个宽度为一个扫描周期的脉冲个扫描周期的脉冲负跳变触点负跳变触点指令指令ED在下降沿产生一个宽度为一在下降沿产生一个宽度为一个扫描周期的脉冲个扫描周期的脉冲检测上升沿(由检测上升沿(由off到到on),让能流通过一个扫描周期的时间;),让能流通过一个扫描周期的时间;检测下升沿(由检测下升沿(由on到到off),让能流通过一个扫描周期的时间;),让能流通过一个扫描

42、周期的时间;正/负跳变触点指令编程举例:画出图中Q0.0的波形正/负跳变触点指令编程举例:5.6.6定时器指令定时器指令对对PLCPLC内部的时钟脉冲进行计数内部的时钟脉冲进行计数1. 接通延时定时器接通延时定时器(TON)2. 有记忆接通延时定时器有记忆接通延时定时器(TONR)3. 断开延时定时器断开延时定时器(TOF)4. 应用定时器指令的注意事项应用定时器指令的注意事项类型类型接通延时定时器接通延时定时器有记忆接通延时定时器有记忆接通延时定时器断开延时定时器断开延时定时器LADSTLTON T*, PTTONR T*, PTTOF T*, PT定时器指令的表示形式定时器指令的表示形式

43、定时器及定时器指令定时器及定时器指令输入接点输入接点设定值设定值:132767定时器分辨率(时基)有三种:定时器分辨率(时基)有三种:1ms、10ms、100ms。定时器的分辨率由定时器号决定定时器的分辨率由定时器号决定 。定时器的实际设定时间定时器的实际设定时间T=设定值设定值PT分辨率分辨率 TONTON:接通延时定时器接通延时定时器 TOFTOF:断开延时定时器断开延时定时器 TONRTONR:有记忆接通延时定时器有记忆接通延时定时器类型类型INPTT37TONI0.0I0.0定时器号定时器号(0255)1.1.当前值当前值:该16位有符号整数存储由计时器计算的时间量。2.2.定时器位定

44、时器位:按照当前值和设定值的比较结果置位或复位。可以通过使用定时器地址(T +定时器号码)存取这些变量。定时器位或当前值的存取取决于使用的指令:位操作数指令存取计时器位,字操作数指令存取当前值。定时器编号表示两种变量定时器编号表示两种变量IN1. 接通延时定时器接通延时定时器(TON) 当输入端(当输入端(IN)接通或)接通或“能流能流”通过时,定时器位为通过时,定时器位为OFF,定时器当前值从,定时器当前值从0开始计时,当定时器的当前值等于或大开始计时,当定时器的当前值等于或大于设定值时,该定时器位被置位为于设定值时,该定时器位被置位为ON,当前值仍继续计数,当前值仍继续计数,一直计到最大值

45、一直计到最大值32767。输入端(输入端(IN)一旦断开,定时器立即复位,定时器位为)一旦断开,定时器立即复位,定时器位为OFF,当前值为,当前值为0。 2. 有记忆接通延时定时器有记忆接通延时定时器(TONR)当输入端(当输入端(IN)接通或)接通或“能流能流”通过时,定时器当前值从通过时,定时器当前值从上次的保持值开始再往上累计时间,继续计时,当累计当上次的保持值开始再往上累计时间,继续计时,当累计当前值等于或大于设定值时,该定时器的位被置位为前值等于或大于设定值时,该定时器的位被置位为ON。当前值可继续计数,一直计数到最大值当前值可继续计数,一直计数到最大值32767。当输入端(当输入端

46、(IN)断开时,定时器当前值保持不变,定时器)断开时,定时器当前值保持不变,定时器位不变。位不变。当输入端(当输入端(IN)再次接通,定时器当前值从原保持值开始)再次接通,定时器当前值从原保持值开始再往上累计时间,继续计时。再往上累计时间,继续计时。可以用定时器(可以用定时器(TONR)累计多次输入信号的接通时间)累计多次输入信号的接通时间。 TONR使用举例使用举例 3. 断开延时定时器断开延时定时器(TOF)上电初期或首次扫描时,定时器位为上电初期或首次扫描时,定时器位为OFFOFF,当前值,当前值为为0 0。当输入端(。当输入端(ININ)接通(为)接通(为ONON)时,定时器位)时,定

47、时器位立即为立即为“1 1”,并把当前值设为,并把当前值设为0 0。 4. 应用定时器指令的注意事项应用定时器指令的注意事项1)不能把一个定时器号同时用作不能把一个定时器号同时用作TOF和和TON。2)在第一个扫描周期,所有的定时器位被清零。在第一个扫描周期,所有的定时器位被清零。3)对于断开延时定时器对于断开延时定时器(TOF),需在输入端有一个负跳变,需在输入端有一个负跳变(由由ON到到OFF)的输入信号启动计时。的输入信号启动计时。4)不同分辨率的定时器,它们当前值的刷新周期是不同的,具不同分辨率的定时器,它们当前值的刷新周期是不同的,具体情况如下:体情况如下:1ms分辨率定时器。分辨率

48、定时器。1ms分辨率定时器启动后,定时器分辨率定时器启动后,定时器对对1ms的时间间隔的时间间隔(即时基信号即时基信号)进行计时。定时器的当前值每进行计时。定时器的当前值每隔隔1ms刷新一次,在一个扫描周期中可能要刷新多次,而不和刷新一次,在一个扫描周期中可能要刷新多次,而不和扫描周期同步。扫描周期同步。10ms分辨率定时器。分辨率定时器。10ms分辨率定时器启动后,分辨率定时器启动后,定时器对定时器对10ms的时间间隔进行计时。程序执行时,在的时间间隔进行计时。程序执行时,在每个扫描周期的开始对定时器的位和当前值刷新,定每个扫描周期的开始对定时器的位和当前值刷新,定时器的位和当前值在整个扫描

49、周期内保持不变。时器的位和当前值在整个扫描周期内保持不变。100ms分辨率定时器。分辨率定时器。100ms分辨率定时器启动后,分辨率定时器启动后,定时器对定时器对100ms的时间间隔进行计时。只有在执行定时的时间间隔进行计时。只有在执行定时器指令时,定时器的位和当前值才被刷新。为使定时器指令时,定时器的位和当前值才被刷新。为使定时器正确的定时,器正确的定时,100ms定时器只能用于每个扫描周期内定时器只能用于每个扫描周期内同一定时器指令必须执行一次且仅执行一次的场合。同一定时器指令必须执行一次且仅执行一次的场合。4. 应用定时器指令的注意事项应用定时器指令的注意事项T当前值的刷新当前值的刷新

50、1ms分辩率定时器分辩率定时器每隔每隔1ms刷新一次在一个扫描周期中要刷新多次,而在一个扫描周期中要刷新多次,而不和扫描周期同步。不和扫描周期同步。 ON一个一个扫描周扫描周期期 不会接通不会接通 错误正确10ms分辩率定时器分辩率定时器在每次扫描周期的开始对在每次扫描周期的开始对10ms定时器刷新定时器刷新在一个扫描周期内定时器当前值保持不变在一个扫描周期内定时器当前值保持不变不会接通不会接通 正确错误100ms分辩率定时器分辩率定时器,在定时器指令执行时刷新在定时器指令执行时刷新.自复位式自复位式定时器定时器100ms30=3sT39在子程序和中断程序中不宜用在子程序和中断程序中不宜用10

51、0ms的定时的定时器器。 100ms100ms定定时时器器只只能能用用于于每每个个扫扫描描周周期期内内同同一一定时器指令执行一次,且仅执行一次的场合。定时器指令执行一次,且仅执行一次的场合。主主程程序序中中不不能能重重复复使使用用同同一一个个100ms100ms的的定定时时器号。器号。100ms100ms分辩率定时器使用注意事项分辩率定时器使用注意事项指出梯形图中的错误M0.7I0.4Q0.5T37典型简单电路编程延时接通/延时断开电路5.6.7计数器指令计数器指令1. 增计数器增计数器(CTU)2. 减计数器减计数器(CTD)3. 增增/减计数器减计数器(CTUD)计数器指令的表示形式计数器

52、指令的表示形式类型类型增计数器增计数器减计数器减计数器增增/减计数器减计数器LADSTLCTU C*, PVCTD C*,PVCTUD C*,PV 计数器计数器是对对外部的或由程序产生的计数脉冲进行是对对外部的或由程序产生的计数脉冲进行计数,是累计其计数输入端的计数脉冲电平由低到高计数,是累计其计数输入端的计数脉冲电平由低到高的次数。而的次数。而定时器定时器是对是对PLC内部的时钟脉冲进行计数内部的时钟脉冲进行计数.计数器编号范围:计数器编号范围:C0-C255计数器编号表示两个变量:计数器编号表示两个变量:1.1.当前值:当前值: 计计数数器器累累计计计计数数的的当当前前值值,存存放放在在计

53、计数数器器的的16(bit)当前值寄存器中。)当前值寄存器中。2.2.计数器位:计数器位: 当当计计数数器器的的当当前前值值等等于于或或大大于于设设定定值值时时,计计数数器器位置为位置为“1”。计数范围:计数范围: (32768 32767) 1. 增计数器增计数器(CTU)当计数脉冲输入端(CU)有一个上升沿(由OFF到ON)信号时,增计数器被起动,计数器当前值从0开始加1,计数器作递增计数,累计其计数输入端的计数脉冲由OFF到ON的次数,直至最大值32767时停止计数。当计数器当前值等于或大于设定值(PV)时,该计数器的位被置位(ON)。当复位输入端(R)有效或对计数器执行复位指令时,计数

54、器被复位,计数器位为OFF,当前值被清零。 增计数器增计数器(CTU)举例举例2. 减计数器减计数器(CTD)p减计数器(减计数器(CTD)首次扫描时,计数器的位为)首次扫描时,计数器的位为0,当前值为设定值,当前值为设定值PV。p当计数输入端(当计数输入端(CD)有一个计数脉冲的上升沿)有一个计数脉冲的上升沿(由(由OFF到到ON)信号时,计数器从设定值开始作)信号时,计数器从设定值开始作递减计数,直至计数器当前值等于递减计数,直至计数器当前值等于0时,停止计数时,停止计数,同时计数器位被置位。,同时计数器位被置位。p减计数器指令在复位输入端(减计数器指令在复位输入端(LD)接通时,使)接通

55、时,使计数器复位并把设定值装入当前值寄存器中。计数器复位并把设定值装入当前值寄存器中。减计数器指令的使用举例减计数器指令的使用举例3. 增增/减计数器减计数器(CTUD)增增/减计数器(减计数器(CTUD)有两个计数脉冲输入端和一)有两个计数脉冲输入端和一个复位输入端(个复位输入端(R)。)。两个计数脉冲输入端为:增计数脉冲输入端(两个计数脉冲输入端为:增计数脉冲输入端(CU)和减计数脉冲输入端(和减计数脉冲输入端(CD)。)。当当CU端有一个计数脉冲的上升沿(由端有一个计数脉冲的上升沿(由OFF到到ON)信)信号时,计数器当前值加号时,计数器当前值加1;当;当CD端有一个计数脉冲端有一个计数

56、脉冲的上升沿(由的上升沿(由OFF到到ON)信号时,计数器的当前值)信号时,计数器的当前值减减1。当计数器当前值等于或大于设定值(。当计数器当前值等于或大于设定值(PV)时,)时,该计数器位被置位。当复位输入端(该计数器位被置位。当复位输入端(R)有效或用)有效或用复位指令(复位指令(R)对计数器执行复位操作时,计数器)对计数器执行复位操作时,计数器被复位,即计数器位为被复位,即计数器位为OFF,且当前值清零。,且当前值清零。 增增/减计数器指令的使用举例减计数器指令的使用举例典型简单电路编程产品数量检测:产品通过检测器PH机械手电机KM1KM2传送带电机PLC的输入:的输入:I0.0 传送带

57、起动按钮传送带起动按钮I0.1传送带停机按钮传送带停机按钮I0.2 产品通过检测器产品通过检测器PHPLC的输出:的输出:Q0.0传送带电机传送带电机KM1Q0.1机械手机械手KM2要求:每3个产品通过检测器,机械手动作1次, 机械手动作后,延时5秒,将机械手电磁铁切断,即KM2失电典型简单电路编程产品数量检测: 起、停传送带电机起、停传送带电机每检测到一个产品,每检测到一个产品,I0.2产生产生一个正脉冲,使一个正脉冲,使C20计一个数计一个数 C20每计每计3个数,机械手动作一次个数,机械手动作一次机械手动作时间为机械手动作时间为5秒后,秒后,5秒后,将机秒后,将机械手电磁铁切断,同时将械

58、手电磁铁切断,同时将C20复位。复位。C20复位后,复位后,T37也复位也复位5.6.8比较指令比较指令比较指令是将两个数值或字符串按指定条件比较指令是将两个数值或字符串按指定条件进行比较,条件成立时,触点就闭合。所以比进行比较,条件成立时,触点就闭合。所以比较指令实际上也是一种位指令。较指令实际上也是一种位指令。类型:类型:字节比较、整数比较、双字整数比较、实数字节比较、整数比较、双字整数比较、实数比较和字符串比较。比较和字符串比较。数值比较指令的运算符有:数值比较指令的运算符有:=、=、和和等等6种,字符串比较指令有种,字符串比较指令有=和和两种。两种。对比较指令可进行对比较指令可进行LD

59、、A和和O编程。编程。比较触点指令比较触点指令的举例的举例 实现占空比可调的脉冲发生器实现占空比可调的脉冲发生器5.6.9移位寄存器指令移位寄存器指令当移位寄存器指令允许输入端(当移位寄存器指令允许输入端(EN)有效时,)有效时,该指令把数据输入端(该指令把数据输入端(DATA)的数值(位值)的数值(位值)移入移位寄存器,并进行移位。移入移位寄存器,并进行移位。S-BIT指定移位寄存器最低位的地址。指定移位寄存器最低位的地址。变量变量N指定移位寄存器的长度和移位方向。指定移位寄存器的长度和移位方向。当当N为正数表示正向移位,为正数表示正向移位,N为负数表示反为负数表示反向移位。向移位。SHRB

60、指令移出的位放在溢出位(指令移出的位放在溢出位(SM1.1)。)。 I0.2正向正向(反向)(反向)移位时,输入数移位时,输入数据从移位寄存器的最低据从移位寄存器的最低(最高)(最高)有效位移入,从最高有效位移入,从最高(最低)(最低)有效位移出。有效位移出。BYTE型数据类型N64DATA和S_BIT为Bool型数据类型。移出的数据送入溢出存储器位(移出的数据送入溢出存储器位(SM1.1)移位寄存器最高有效位地址的计算移位寄存器最高有效位地址的计算计计算算:由由最最低低有有效效位位(S-BITS-BIT)和和长长度度(N N)计计算算最高有效位(最高有效位(MSB.bMSB.b)的地址)的地

61、址计算公式:计算公式: MSB.b=S-BIT的的字字节节号号+(|N|-1+S-BIT的的位号)位号)8.被被8除所得余数除所得余数举例:举例:如果如果S-BIT是是V22.5,N是是8,那么:,那么: MSB.b=V22+(8-1+5)8=V22+128= V22+1(余数为(余数为4)=V23.4字节号位号停止按钮SB1:I0.1启动按钮SB2:I0.2接触器KM1:Q0.0接触器KM2:Q0.1接触器KM3:Q0.2 接触器KM4:Q0.3四台电机的顺序启动,启动的顺序为四台电机的顺序启动,启动的顺序为M1M2M3M4,顺序启动的时间间隔为,顺序启动的时间间隔为2分钟,分钟,启动毕,进

62、入正常运行。启动毕,进入正常运行。移位寄存器的应用实例移位寄存器的应用实例 程序:程序:5.6.10顺序控制继电器指令顺序控制继电器指令1. 装载顺序控制继电器指令装载顺序控制继电器指令2. 顺序控制继电器转换指令顺序控制继电器转换指令3. 顺序控制继电器结束指令顺序控制继电器结束指令4. SCR指令的编程举例指令的编程举例1. 装载顺序控制继电器指令装载顺序控制继电器指令装载顺序控制继电器装载顺序控制继电器(Load Sequential Control Relay,LSCR)指令用来表示一个顺序控制继电器指令用来表示一个顺序控制继电器(SCR)程序段程序段(或一个步或一个步)的开始。的开始

63、。其操作数是顺序控制继电器的其操作数是顺序控制继电器的S位,表示形式和范位,表示形式和范围为围为S0.0S31.7。每个。每个S位都表示顺序功能图中的位都表示顺序功能图中的一种状态。一种状态。当当SCR程序段的程序段的S位置位位置位(如如S0.1为为1)时,允许该时,允许该SCR程序段工作程序段工作。在梯形图中,在梯形图中,LSCR指令用功能框形式编程,直接指令用功能框形式编程,直接连接到左母线上。连接到左母线上。2. 顺序控制继电器转换指令顺序控制继电器转换指令顺序控制继电器转换顺序控制继电器转换(Sequential Control Relay Transition,SCRT)指令执行指令

64、执行SCR程序段的转换。程序段的转换。当当“能流能流”通过通过SCRT指令时,一方面使当前激活指令时,一方面使当前激活的的SCR程序段的程序段的S位复位,使该位复位,使该SCR程序段停止工程序段停止工作;另一方面使下一个将要执行的作;另一方面使下一个将要执行的SCR程序段程序段S位位置位,以便下一个置位,以便下一个SCR程序段工作。在梯形图中,程序段工作。在梯形图中,SCRT指令以线圈形式编程。指令以线圈形式编程。3. 顺序控制继电器结束指令顺序控制继电器结束指令1) 每一个每一个SCR程序段中均包含三个要素。程序段中均包含三个要素。2) SCR指令的操作数只能是指令的操作数只能是S位位(如如

65、S0.2、S1.5等等),但,但S位也具有一般继电器的功能,不仅可用在位也具有一般继电器的功能,不仅可用在SCR指令中,指令中,还可用于还可用于LD、LDN、A、AN、O、ON、=、S、R等指等指令中,作为操作数。令中,作为操作数。3) SCRE与下一个与下一个LSCR之间的指令逻辑不影响下一个之间的指令逻辑不影响下一个SCR程序段的执行。程序段的执行。4) 同一地址的同一地址的S位不可用于不同的程序分区。位不可用于不同的程序分区。5) 在一个在一个SCR程序段内,不允许使用程序段内,不允许使用JMP、LBL、FOR、NEXT、END指令。指令。6) 使用使用SCR指令时,状态位指令时,状态位

66、S的地址编号一般按顺序编的地址编号一般按顺序编排,但也可不按顺序编排。排,但也可不按顺序编排。4. SCR指令的编程举例指令的编程举例种类种类名称名称地址地址输入输入信号信号起动按钮起动按钮SB1 I 0.1输出输出信号信号红灯红灯Q 0.0绿灯绿灯Q 0.1黄灯黄灯Q 0.2根据舞台灯光效果的要求,控制红、绿、黄三色灯。根据舞台灯光效果的要求,控制红、绿、黄三色灯。控制要求:红灯先亮,控制要求:红灯先亮,2s后绿灯亮,再过后绿灯亮,再过3s后黄灯后黄灯亮。待红、绿、黄灯全亮亮。待红、绿、黄灯全亮3min后,全部熄灭,试用后,全部熄灭,试用SCR指令设计其控制程序。指令设计其控制程序。5.7典

67、型控制环节的典型控制环节的PLC程序设计程序设计5.7.1单向运转电动机起动、停止控制程序5.7.2单按钮起动、停止控制程序5.7.3具有点动调整功能的电动机起、停控制程序5.7.4电动机的正、反转控制程序5.7.5大功率电动机的星-三角减压起动控制程序5.7.6闪烁控制程序5.7.7瞬时接通/延时断开程序5.7.8定时器、计数器的扩展5.7.9高精度时钟程序5.7.10多台电动机顺序起动、停止控制程序(多种方法编程)5.7.1单向运转电动机起动、停止控制程序单向运转电动机起动、停止控制程序用置、复位指令实现启、停控制程序用置、复位指令实现启、停控制程序及时序图及时序图 5.7.2单按钮起动、

68、停止控制程序单按钮起动、停止控制程序5.7.3具有点动调整功能的电动机起动、停具有点动调整功能的电动机起动、停止控制程序止控制程序I/O接线图及梯形图接线图及梯形图5.7.4电动机的正、反转控制程序电动机的正、反转控制程序输入信号入信号输出信号出信号 停止按停止按钮SB1I 0.0正正转接触器接触器KM1Q 0.1正向起正向起动按按钮SB2I 0.1反反转接触器接触器KM2Q 0.2反向起反向起动按按钮SB3I 0.2电动机的正、反转控制程序电动机的正、反转控制程序5.7.5大功率电动机的星大功率电动机的星-三角减压起动控三角减压起动控制程序制程序输入信号输出信号停止按钮SB1 I0.0 KM

69、1 Q 0.1起动按钮SB2 I0.1 KM2 Q 0.2KM3 Q 0.3电动机星-三角减压起动控制梯形图程序5.7.6闪烁控制程序闪烁控制程序闪烁控制梯形图及信号时序图5.7.7瞬时接通瞬时接通/延时断开程序延时断开程序瞬时接通/延时断开程序及信号时序图5.7.8定时器、计数器的扩展定时器、计数器的扩展1. 定时器串联扩展定时器串联扩展共延时共延时T=(30000+30000)0.1s=6000s 2. 定时器、计数器串联扩展计时范围定时器、计数器串联扩展计时范围扩大计时范围也可采用扩大计时范围也可采用定时器和计数器串联的定时器和计数器串联的方法,程序如右。从电方法,程序如右。从电源接通到

70、输出线圈源接通到输出线圈Q2.0有输出,共延时有输出,共延时T=3000.0s20000=6107s。若还要增大计时范。若还要增大计时范围,可增加串联的计数围,可增加串联的计数器数目。器数目。3. 计数器串联扩展计数范围计数器串联扩展计数范围S7-200 CPU226模块的最大计数值为模块的最大计数值为32767,若需要更大的计数范围可将多个计数器串联若需要更大的计数范围可将多个计数器串联使用。下图,若增计数器使用。下图,若增计数器C51的输入信号的输入信号I0.3是一个光电脉冲是一个光电脉冲(如用来计工件数如用来计工件数),从第一,从第一个工件产生的光电脉冲到输出线圈个工件产生的光电脉冲到输

71、出线圈Q1.0有输有输出,共计数出,共计数N=3000030000=9108个工件,个工件,即当即当I0.3的上升沿脉冲数到的上升沿脉冲数到9108时,时,Q1.0才才有输出。有输出。计数器串联使用5.7.9高精度时钟程序高精度时钟程序5.7.10多台电动机顺序起动、停止控制程序多台电动机顺序起动、停止控制程序如要求三台电动机如要求三台电动机M1、M2、M3在按下自动在按下自动起动按钮后顺序起动,起动的顺序为起动按钮后顺序起动,起动的顺序为M1M2M3,顺序起动的时间间隔为,顺序起动的时间间隔为1min,起动完毕,三台电动机正常运行。按下停,起动完毕,三台电动机正常运行。按下停止按钮后逆序停止

72、,停止的顺序为止按钮后逆序停止,停止的顺序为M3M2M1。停止的时间间隔为。停止的时间间隔为30s。 分别采用三种方法实现:分别采用三种方法实现:1. 采用定时器指令实现采用定时器指令实现2. 采用比较指令实现采用比较指令实现3.采用移位寄存器指令实现采用移位寄存器指令实现种类种类名称名称地址地址种类种类名称名称地址地址输入输入信号信号自动起动自动起动按钮按钮SB1I 0.1输出输出信号信号接触器接触器KM1Q 0.1停止按钮停止按钮SB2I0.2接触器接触器KM2Q0.2接触器接触器KM3Q 0.3主电路及主电路及I/OI/O接线图接线图1. 采用定时器采用定时器指令实现指令实现图中使用图中

73、使用T37、T38两个定时器来控制两个定时器来控制三台电动机的顺序三台电动机的顺序起动,使用起动,使用T39、T40两个定时器来两个定时器来控制三台电动机的控制三台电动机的逆序停止。逆序停止。2. 采用比较指令实现采用比较指令实现图中使用了断电延时定时器T38 3.采用移位寄存器指令实现采用移位寄存器指令实现5.8梯形图编写规则梯形图编写规则1)PLC采用梯形图编程是模拟继电器控制系统的表示方法,因而梯形图内各种元件也沿用了继电器的叫法,称为“软继电器”。2)梯形图中流过的“电流”不是物理电流,而是“能流”,它只能从左到右、自上而下流动,且不允许倒流。3)梯形图中的常开、常闭触点不是现场物理开

74、关的触点。4)梯形图中的输出线圈不是物理线圈,不能用它直接驱动现场执行机构。5)PLC的输入/输出继电器、中间继电器、定时器、计数器等编程元件的常开、常闭触点可无限次反复使用,因为存储单元中的位状态可取用任意次。编写梯形图程序时,还应遵循下列规则:1)梯形图由多个网络组成,每个网络开始于左母线,终止于右母线,线圈与右母线直接相连(S7-200PLC绘图时,将右母线省略),触点不能放在线圈的右边,如下页图。2)梯形图中的线圈、定时器、计数器和功能指令框一般不能直接连接在左母线上,可通过特殊的中间继电器SM0.0来完成,如图5-58所示。3)在同一程序中,同一地址编号的线圈只能出现一次,通常不能重

75、复使用,但是它的触点可以无限次使用。4)几个串联支路的并联,应将串联多的触点组尽量安排在最上面;几个并联回路的串联,应将并联回路多的触点组尽量安排在最左边示。5)桥式电路必须经过修改后才能画出梯形图。错误错误正确正确电路变换简化程序(减少指令的条数)(2)几个并联回路的串联,应将并联支路数多的安排在左面。)几个并联回路的串联,应将并联支路数多的安排在左面。(1)几个串联支路相并联,应将触点多的支路安排在梯级的上面;)几个串联支路相并联,应将触点多的支路安排在梯级的上面;为了减少用户程序步数、缩短程序扫描时间:为了减少用户程序步数、缩短程序扫描时间:不符合左大右小的电路,共不符合左大右小的电路,

76、共5 5步步 符合左大右小的电路,共符合左大右小的电路,共4 4步步 1 LD I0.32 LDI0.43 OI0.54 ALD5 =Q0.01 LDI0.42 OI0.53 A I0.34 =Q0.0非桥式复杂电路必须修改后才能画出梯形图非桥式复杂电路必须修改后才能画出梯形图非桥式复杂电路必须修改后才能画出梯形图非桥式复杂电路必须修改后才能画出梯形图桥式电路必须修改后才能画出梯形桥式电路必须修改后才能画出梯形本章小结本章小结本章主要介绍S7-200PLC的基本逻辑指令,定时器、计数器指令及其使用方法。本章是学习PLC编程的重点。通过本章介绍的一些PLC典型实例程序和环节,大家应掌握基本逻辑指令的使用方法,掌握不同类型的定时器、计数器的工作原理和应用方法,掌握顺序控制继电器指令(SCR)和移位寄存器指令(SHRB)的使用方法,并能灵活应用,编写出满足要求的PLC控制程序 。编程时注意PLC编程规则。要求通过一定的实验课程来加深对指令的理解。

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