S7-200PLC编程及应用课件第三四章

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1、第三章第三章 PLCPLC程序设计基础程序设计基础程序设计的基础，必熟练掌握！程序设计的基础，必熟练掌握！努力学习，不断求新努力学习，不断求新没有终生的专业，只有终生的学习没有终生的专业，只有终生的学习3.1.1 PLC3.1.1 PLC编程语言的国际标准编程语言的国际标准PLCPLC的编程语言（的编程语言（IEC61131-3IEC61131-3中的中的5 5种种PLCPLC基本语言）基本语言）顺序功能图（顺序功能图（SFCSFC）：）：不仅仅是一种语言，更是一种组织控制程不仅仅是一种语言，更是一种组织控制程 序的图形方法。三要素：步、转换和动作序的图形方法。三要素：步、转换和动作梯形图（梯

2、形图（LDLD）：以图形方式表达触点和线圈以及功能块的组成。以图形方式表达触点和线圈以及功能块的组成。 直观易懂直观易懂 使用最多使用最多 功能块表示定时功能块表示定时/ /计数器或数学运算等指令计数器或数学运算等指令指令表（指令表（ILIL）：）：又称语句表，类似汇编程序中的助记符表达式，又称语句表，类似汇编程序中的助记符表达式， 与其相对应的是与其相对应的是LDLD。应用于熟悉。应用于熟悉PLCPLC和程序设计的和程序设计的 经验丰富的程序员使用经验丰富的程序员使用结构文本（结构文本（STST）：类似类似PascalPascal的基于文本的高级语言的基于文本的高级语言 与与LDLD相比，能

3、实现复杂的数学运算，编程简洁相比，能实现复杂的数学运算，编程简洁功能块图（功能块图（FBDFBD）：）：一种类似于数字逻辑电路的编程语言。一种类似于数字逻辑电路的编程语言。 与门、或门和非（小圆圈）来表示逻辑运算。与门、或门和非（小圆圈）来表示逻辑运算。 FBDFBD广泛地用于过程工业。广泛地用于过程工业。3.1 PLC3.1 PLC的编程语言与程序结构的编程语言与程序结构NETWORK 23 NETWORK 23 /网络题目网络题目1 1（单行）（单行）LD I0.0LD I0.0O Q0.0O Q0.0AN I0.0AN I0.0= Q0.0= Q0.0NETWORK 24 NETWORK

4、 24 /网络题目网络题目2 2（单行）（单行）LD I0.3LD I0.3TON T37TON T37，+100 +100 /10/10秒延时秒延时LADLAD中程序被划分为的独立的段中程序被划分为的独立的段, ,该段称该段称为网络为网络(Network) (Network) ，一个网络中只能有一个网络中只能有一块独立电路一块独立电路。若网络中有两块独立电。若网络中有两块独立电路在编译时会显示路在编译时会显示“无效网络或网络太无效网络或网络太复杂无法编译复杂无法编译”梯形图编辑器会自动给出网络的编号，梯形图编辑器会自动给出网络的编号，允许以网络为单位给梯形图程序加注释。允许以网络为单位给梯形

5、图程序加注释。 STLSTL程序可以不使用网络但只有将程序可以不使用网络但只有将STLSTL程程序正确地划分成网络才能将序正确地划分成网络才能将STLSTL程序转程序转化为化为LADLAD程序。程序。编程软件默认：编程软件默认：2525个网络个网络 不够可不够可“编辑编辑- -插入插入- -网络网络” 或在程序块窗口中点击右键在快捷或在程序块窗口中点击右键在快捷 菜单中菜单中“插入插入- -网络网络”梯形图梯形图（LDLD或或LADLAD）：）：语句表语句表（ILIL）：）：左左母母线线右母线右母线可省略可省略左侧一条垂直的线称作左母线；左侧一条垂直的线称作左母线；右边一条虚线称为右母线（可省

6、略）；右边一条虚线称为右母线（可省略）；母线之间是触点的逻辑连接和线圈输出母线之间是触点的逻辑连接和线圈输出3.1.2 PLC3.1.2 PLC的的程序结构程序结构S7-200CPUS7-200CPU的控制程序由主程序、子程序和中断程序组成。的控制程序由主程序、子程序和中断程序组成。1 1、主程序、主程序 是程序的主体，每一个项目只能有一个主程序。主程序可以调用子程序是程序的主体，每一个项目只能有一个主程序。主程序可以调用子程序 和在中断发生时执行中断程序。和在中断发生时执行中断程序。2 2、子程序、子程序 同一子程序可以在同一子程序可以在PLCPLC的一个扫描周期内被多次调用。使用子程序可以

7、简的一个扫描周期内被多次调用。使用子程序可以简 化程序设计，节约程序存储器空间。化程序设计，节约程序存储器空间。3 3、中断程序、中断程序 中断程序用来中断程序用来及时及时处理与用户程序的执行时序无关的操作或不能事先预处理与用户程序的执行时序无关的操作或不能事先预 测何时发生的中断事件。测何时发生的中断事件。 中断程序不能改写其他程序使用的存储器（因不能预知中断何时发生）。中断程序不能改写其他程序使用的存储器（因不能预知中断何时发生）。 在中断事件发生时，打断主或子程序的运行，中断程序执行完后，自动在中断事件发生时，打断主或子程序的运行，中断程序执行完后，自动 返回到原程序。返回到原程序。 它

8、不是由用户程序调用而是在中断事件发生时有操作系统调用。中断程它不是由用户程序调用而是在中断事件发生时有操作系统调用。中断程 序由用户编写。序由用户编写。3.2.1 3.2.1 3.2.1 3.2.1 数据在存储器中存取的方式数据在存储器中存取的方式数据在存储器中存取的方式数据在存储器中存取的方式3.23.2存储器的数据类型与寻址方式存储器的数据类型与寻址方式b表示数据的存取方式：数据的存取方式：双字：双字：存储器是由许多存储单元组成的，每个存储单元都有唯一的地址，可以依据存存储器是由许多存储单元组成的，每个存储单元都有唯一的地址，可以依据存储器地址来存储数据。存储器地址的表示有储器地址来存储数

9、据。存储器地址的表示有位、字节、字、双字位、字节、字、双字等格式等格式 。由字节地址和位地址组成。由字节地址和位地址组成。位存储单元的地址中需指出存储器位于位存储单元的地址中需指出存储器位于哪一个区，并指出字节的编号及位号。哪一个区，并指出字节的编号及位号。如：如：I4.5 Q0.0 I4.5 Q0.0 这种存取方式称为这种存取方式称为“字节字节. .位位”寻址方式寻址方式位：位：以存储区标识符、字节标识符以存储区标识符、字节标识符及字节地址组合而成及字节地址组合而成 如如IB3 QB1 MB10 VB201IB3 QB1 MB10 VB201字节：字节：由相邻两个字节组成字。由相邻两个字节组

10、成字。如：如：VW100VW100表示由表示由VB100VB100和和VB101VB101组组成一个字，成一个字， VB100 VB100 为高字节。为高字节。字：字：由相邻两个字组成双字，占四个字节。由相邻两个字组成双字，占四个字节。如：如：VD100VD100表示表示VB100VB100、VB101VB101、 VB102VB102、VB103 VB103 四个字节组成。四个字节组成。3.2.2 存存 储储 区区类似中间继电器，存储中间操作状态类似中间继电器，存储中间操作状态类似：时间继电器类似：时间继电器当前值寄存器（当前值寄存器（1616位）位）定时器位定时器位存放中间结果存放中间结果

11、累计计数输入脉冲的个数累计计数输入脉冲的个数 当前值寄存器（当前值寄存器（16位）位）累计比累计比CPUCPU扫描速度更快扫描速度更快的事件的事件3232位位 可读写可读写 可按字节、字、双字来存取可按字节、字、双字来存取如如:CPU:CPU与用户之间交换信息与用户之间交换信息 SM0.0SM0.0一直为一直为1 1 SM0.1 SM0.1仅第一个仅第一个T T内为内为1 1其它为其它为0 0I、Q、V、L、M、S、SM均可按均可按Bit、B、WDW来存取来存取作暂时存储器或给子程序传递参数作暂时存储器或给子程序传递参数3.3 3.3 位逻辑指令位逻辑指令3.3.1 3.3.1 触点类型触点类

12、型OFF1I0.0ON0I0.0OFFON常开触点常开触点 外部电路有动作时电路是闭合，无动作断开外部电路有动作时电路是闭合，无动作断开常闭触点常闭触点 外部电路有动作时电路就断开，无动作闭合外部电路有动作时电路就断开，无动作闭合线圈：代表线圈：代表CPUCPU对存储器的写操作，用户程序中同一线圈只能使用一次对存储器的写操作，用户程序中同一线圈只能使用一次。ONQ0.010OFF0Q位装载（加载）指令（位装载（加载）指令（LD/LDNLD/LDN）：表示一个梯形图网络的开始）：表示一个梯形图网络的开始 即电路的开始即电路的开始LD LD （LOADLOAD）：）： 位装载指令，对应梯形图从左侧

13、母线开始，位装载指令，对应梯形图从左侧母线开始， 连接常开触点，连接常开触点，即常开触点与左母线相连接即常开触点与左母线相连接LDNLDN（LOAD NOTLOAD NOT）：）：位装载指令，对应梯形图从左侧母线开始，位装载指令，对应梯形图从左侧母线开始， 连接常闭触点，连接常闭触点，即常闭触点与左母线相连接即常闭触点与左母线相连接1 1、标准触点指令、标准触点指令A A（AND,AND,与）：与）：常开触点与其他程序段相串联常开触点与其他程序段相串联ANAN（与非）：（与非）： 常闭触点与其它程序段相串联（取反后与）常闭触点与其它程序段相串联（取反后与）O(OR,O(OR,或或) )： 常开

14、触点与其他程序段相并联常开触点与其他程序段相并联ONON（或非）：（或非）： 常闭触点与其它程序段相并联（取反后或）常闭触点与其它程序段相并联（取反后或）例例1 1：LD I0.0A M0.0AN I0.1= Q0.0LDN I0.2O Q0.1ON M0.1A I0.3= Q0.1由由LADLAD转化成转化成STL:STL:LD I0.0LD I0.0AN I0.1AN I0.1O I0.2O I0.2A I0.3A I0.3ON C5ON C5= Q0.3= Q0.3= Q1.4= Q1.4AN I3.4AN I3.4= Q2.6= Q2.6例例2：由梯形图写出语句表：由梯形图写出语句表例

15、例3 3：复位脉冲的产生：复位脉冲的产生( (上升沿检测上升沿检测) )I0.1M3.1M0.0I0.1M3.1I0.1M0.0TTM问题提出：在实际系统中不但要求能够进行程序设计，有时还需问题提出：在实际系统中不但要求能够进行程序设计，有时还需能够读懂他人编写的程序，在编制程序时，还会出现多个分支电能够读懂他人编写的程序，在编制程序时，还会出现多个分支电路同时受一个或一组触点控制的情况，如图：路同时受一个或一组触点控制的情况，如图：2、堆栈的基本概念、堆栈的基本概念 5-8班班？利用前面讲的触点串并联指令能不能？利用前面讲的触点串并联指令能不能将这样的梯形图转换成语句表将这样的梯形图转换成语

16、句表于是出现堆栈指令于是出现堆栈指令堆栈的基本堆栈的基本概念概念：S7-200S7-200有一个有一个9 9位的堆栈，栈顶用来存储逻辑运算结果，下面位的堆栈，栈顶用来存储逻辑运算结果，下面8 8位用来存储位用来存储 中间运算结果。堆栈按中间运算结果。堆栈按“先进后出先进后出”的原则存取。的原则存取。LDLD（LDNLDN）将指定地址中的位数据将指定地址中的位数据( (取反后取反后) )装入堆栈的栈顶（每执行一次装入堆栈的栈顶（每执行一次 LD(LDN)LD(LDN)压栈一次）；举例：压栈一次）；举例：执行执行A/OA/O（AN/ONAN/ON）指令时均与栈顶中指令时均与栈顶中2#2#数据数据(

17、 (取反后取反后) )相与相与/ /或操作并将结或操作并将结 果存入栈顶果存入栈顶。与堆栈相关的指令有：与堆栈相关的指令有：ALD ALD 、OLDOLD、LPSLPS、LRDLRD、LPPLPP、LDS nLDS 4 4、栈装载与（、栈装载与（ALDALD）（块（块串联）串联）3 3、栈装载或（、栈装载或（OLDOLD）（块并联）（块并联）OLD-OR LOAD:指电路块并联连接指电路块并联连接ALD-AND LOAD:指电路块串联连接指电路块串联连接1234 5串联电路块：串联电路块： 两个或以上触点的串联电路两个或以上触点的串联电路 1 1 、2 2并联电路块：并联电路块： 两个或以上触

18、点的并联电路两个或以上触点的并联电路 4 4由由LADLAD转化成转化成STL:STL:首先完成电路块内部的触点首先完成电路块内部的触点串并联操作串并联操作( (每个电路块的每个电路块的开始触点使用开始触点使用LD/LDN,LD/LDN,深度深度加加1)1)；然后再块与然后再块与/ /或操作或操作此时堆栈深度减此时堆栈深度减1 1电路块：电路块： 两个或以上触点经过串联或并联后两个或以上触点经过串联或并联后 组成的结构。分为：组成的结构。分为：1234 5LD I0.0AN I0.1LDN I2.1A I3.4LDN T37A I2.5OLDALDO Q1.7= Q3.015432iv7iv7

19、iv6iv6iv5iv5iv4iv4iv3iv3iv2iv2iv1iv1iv0iv0 1iv8iv8iv7iv7iv6iv6iv5iv5iv4iv4iv3iv3iv2iv2iv1iv1iv0iv0堆栈：堆栈：执行执行OLD前后：前后：x xiv6iv6iv5iv5iv4iv4iv3iv3iv2iv2iv1iv1iv0iv0 3执行后：执行后：iv6iv6iv5iv5iv4iv4iv3iv3iv2iv2iv1iv1iv0iv01 2执行前：执行前：执行执行ALD前后：前后：x xiv6iv6iv5iv5iv4iv4iv3iv3iv2iv2iv1iv1iv0iv0 5执行后：执行后：iv6iv6i

20、v5iv5iv4iv4iv3iv3iv2iv2iv1iv1iv0iv0 3 4执行前：执行前：OLD/ALDOLD/ALD指令：指令： 无操作数无操作数每执行一次电路每执行一次电路块的串或并联操块的串或并联操作堆栈深度减作堆栈深度减1 1X:不确定值不确定值iv6iv6iv5iv5iv4iv4iv3iv3iv2iv2iv1iv1iv0iv01ILDI0.0OQ2.5ANI2.3LDNM4.5OQ0.3AT1LDNM5.6ANC5OLDALDOM3.2=Q0.31324总结：总结：每执行一条每执行一条LD/LDNLD/LDN指令或增加一条指令或增加一条LD/LDNLD/LDN指令开始的电路块指令

21、开始的电路块内部的运算结果，堆栈中就增加一个数据，堆栈深度加内部的运算结果，堆栈中就增加一个数据，堆栈深度加1 1；每执行一条每执行一条ALD/OLDALD/OLD指令堆栈深度减指令堆栈深度减1 1；简记：简记： 执行执行LD/LDNLD/LDN指令堆栈深度加指令堆栈深度加1 1； 执行执行ALD/OLDALD/OLD指令堆栈深度减指令堆栈深度减1 1 思考：思考：一个一个LADLAD中电路块个数是否有限制？中电路块个数是否有限制？块数块数99堆栈只有堆栈只有9 9层层 99会丢失数据会丢失数据逻辑入栈逻辑入栈 LPS: Logic PushLPS: Logic Push分支电路开始指令。用于

22、生成一条新的母分支电路开始指令。用于生成一条新的母线，其左侧为原来的主逻辑块，右侧为新线，其左侧为原来的主逻辑块，右侧为新的从逻辑块的从逻辑块 从堆栈使用上讲，从堆栈使用上讲，LPSLPS指令指令复制复制栈顶的值栈顶的值并并将将其压入其压入堆栈的下一层堆栈的下一层，栈中栈中原原来的数来的数据据依次依次向下一层推移，向下一层推移，栈底值被推出丢失栈底值被推出丢失注意：注意：本指令为分支的开始，本指令为分支的开始，以后必须有分支结束指令以后必须有分支结束指令LPPLPP即即LPSLPS与与LPPLPP指令必须成对出现。指令必须成对出现。iv8iv8iv7iv7iv6iv6iv5iv5iv4iv4i

23、v3iv3iv2iv2iv1iv1iv0iv0入栈前：入栈前：iv7iv7iv6iv6iv5iv5iv4iv4iv3iv3iv2iv2iv1iv1iv0iv0iv0iv0入栈后：入栈后：栈底值丢失栈底值丢失5、其他堆栈操作指令、其他堆栈操作指令1-41-4班班班班LPS 、LPP、LRD 、 LDS n适用场合：多分支电路同时受控于一个触点或一组触点的情况，如图适用场合：多分支电路同时受控于一个触点或一组触点的情况，如图LPS逻辑出栈逻辑出栈 LPP: Logic PopLPP: Logic Pop在梯形图分支结构中，在梯形图分支结构中，LPPLPP用于用于LPSLPS产生的新母产生的新母线右

24、侧的组后一个从逻辑块编程，它在读取完线右侧的组后一个从逻辑块编程，它在读取完离它最近的离它最近的LPS LPS 压入堆栈内容的同时复位该条压入堆栈内容的同时复位该条新母线。新母线。从堆栈使用上讲，使栈中从堆栈使用上讲，使栈中各层各层的数据的数据依次上依次上移移一层一层，第二层，第二层的数据成为新的栈顶值的数据成为新的栈顶值，原栈顶，原栈顶值消失。值消失。iv8iv8iv7iv7iv6iv6iv5iv5iv4iv4iv3iv3iv2iv2iv1iv1iv0iv0出栈前：出栈前：x xiv8iv8iv7iv7iv6iv6iv5iv5iv4iv4iv3iv3iv2iv2iv1iv1出栈后：出栈后：栈

25、顶值丢失栈顶值丢失注意：注意：注意：注意：最后一条分支用最后一条分支用最后一条分支用最后一条分支用LPPLPPLPPLPP必须出现在必须出现在必须出现在必须出现在LPSLPSLPSLPS的后的后的后的后面，与面，与面，与面，与LPSLPSLPSLPS成对出现。成对出现。成对出现。成对出现。LPP逻辑读栈逻辑读栈 LRD: Logic ReadLRD: Logic Readiv8iv8iv7iv7iv6iv6iv5iv5iv4iv4iv3iv3iv2iv2iv1iv1iv0iv0读栈前：读栈前：iv8iv8iv7iv7iv6iv6iv5iv5iv4iv4iv3iv3iv2iv2iv1iv1iv1

26、iv1读栈后：读栈后：在梯形图分支结构中，当新母线左侧为主逻辑块在梯形图分支结构中，当新母线左侧为主逻辑块时，时，LPPLPP开始右侧的第一个从逻辑块编程，开始右侧的第一个从逻辑块编程，LRDLRD开开始右侧的始右侧的第二个及其以后（最后一个除外）第二个及其以后（最后一个除外）的从的从逻辑块编程。逻辑块编程。从堆栈使用上讲，从堆栈使用上讲，LRDLRD指令将堆栈中指令将堆栈中第第2 2层层的数据的数据复制到栈顶复制到栈顶（即（即LRDLRD读取最读取最近的近的LPSLPS压入堆栈的内容）。压入堆栈的内容）。第第2 29 9层层的数据的数据不变，原栈顶值消失不变，原栈顶值消失LRD装载堆栈装载堆

27、栈 LDS n: Load Stack (LDS n: Load Stack (n=1n=18)8)LDSLDS指令：复制堆栈内第指令：复制堆栈内第n n 层的值到栈顶。层的值到栈顶。 栈中原来的数栈中原来的数 据依次向下一据依次向下一 层推移，层推移，栈底栈底 值被推出丢失值被推出丢失 例：例： LDS 4LDS 4iv8iv8iv7iv7iv6iv6iv5iv5iv4iv4iv3iv3iv2iv2iv1iv1iv0iv0执行前：执行前：iv7iv7iv6iv6iv5iv5iv4iv4iv3iv3iv2iv2iv1iv1iv0iv0iv4iv4执行后：执行后：不不变变LPSLPS、LPPLP

28、P、LRDLRD适用场合：适用场合：多分支电路同时受控于一个触点或一组触点的情况多分支电路同时受控于一个触点或一组触点的情况LPS/LPP必成对出现必成对出现ABCLDI0.2AI0.0LPSANI0.1=Q2.1LRDAI0.5=M3.7LPPANI0.4=Q0.3分支开始（即指令第一条）用分支开始（即指令第一条）用LPSLPS压栈；压栈；分支结束（即最后一条指令）用分支结束（即最后一条指令）用LPPLPP出栈；出栈；中间的所有分支用中间的所有分支用LRDLRD指令指令即：分支数即：分支数=2=2只需只需LPSLPS、LPPLPP； 分支数分支数3 3需需LPSLPS、LPPLPP、LRDL

29、RD指令指令LDI0.0LDI0.0LPSLPSAI0.1AI0.1LPSLPSAI0.2AI0.2=Q0.0=Q0.0LRDLRDAI0.3AI0.3=Q0.1=Q0.1LPPLPPANI0.4ANI0.4=Q0.2=Q0.2LPPLPPAI0.5AI0.5=M3.1=M3.1AB说明：用编程软件将梯形图转化成语句说明：用编程软件将梯形图转化成语句表程序时，系统会自动加入表程序时，系统会自动加入LPSLPS、LPPLPP和和LRDLRD指令。但写语句表程序时用户必须指令。但写语句表程序时用户必须自己写入自己写入LPSLPS、LPPLPP和和LRDLRD指令。指令。12312AB课堂作业：LD

30、 I0.0LD I0.0LPSLPSLD I0.5LD I0.5O I0.6O I0.6ALDALD= Q0.1= Q0.1LRDLRD LD I2.1LD I2.1O I1.3O I1.3ALDALD= Q0.2= Q0.2LPPLPPA I1.0A I1.0= Q0.3= Q0.3LD I0.0LD I0.0O I2.2O I2.2LDN I0.1LDN I0.1 LD I2.1LD I2.1A I2.0A I2.0OLDOLDALDALD= Q0.0 = Q0.0 6 6、立即触点指令、立即触点指令 只用于输入量只用于输入量I I常开立即触点指令：常开立即触点指令：LDILDI、AIAI

31、、OI OI 符号：符号：I I常闭立即触点指令：常闭立即触点指令：LDNILDNI、ANIANI、ONI ONI 符号：符号：/I/I立即触点并不依赖于立即触点并不依赖于S7-200S7-200的扫描周期刷新，的扫描周期刷新，它会立即刷新。在指令执行时：立即读入物理它会立即刷新。在指令执行时：立即读入物理输入点的值，依据该值决定触点的接通或断开输入点的值，依据该值决定触点的接通或断开状态，状态，但并不更新该物理输入点对应的输入过但并不更新该物理输入点对应的输入过程映像寄存器。程映像寄存器。当物理输入点状态为当物理输入点状态为1 1时，常开立即触点闭合；时，常开立即触点闭合；当物理输入点状态为

32、当物理输入点状态为0 0时，常闭立即触点闭合。时，常闭立即触点闭合。常开立即指令常开立即指令LDLD、ANDAND或或OROR将物理输入值存入栈将物理输入值存入栈顶，而常闭立即指令顶，而常闭立即指令LDLD、ANDAND或或OROR将物理输入的将物理输入的值取反，再存入栈顶。值取反，再存入栈顶。LDI I0.0LDI I0.0OI I0.2OI I0.2ANI I0.1ANI I0.1= Q0.0= Q3.3.2 输出指令与其他指令输出指令与其他指令1 1、输出（、输出（ = = ） 与线圈相对应与线圈相对应输出指令将栈顶值复制到对应的映像寄存器输出指令将栈顶值复制到对应的映像寄存器输出指令应

33、放在梯形图右边。如：输出指令应放在梯形图右边。如：若驱动线圈的触点电路接通时，线圈若驱动线圈的触点电路接通时，线圈流过流过“能流能流”，指定位对应的映像寄存，指定位对应的映像寄存器为器为1 1，反之为，反之为0 0当立即输出指令执行时，物理输出点立即被置为能流值。当立即输出指令执行时，物理输出点立即被置为能流值。在在STLSTL中，立即指令将栈顶的值立即复制到物理输出点的指定位上。中，立即指令将栈顶的值立即复制到物理输出点的指定位上。“I”I”表示立即，当指令执行时，新值会同时被写到物理输出和相应表示立即，当指令执行时，新值会同时被写到物理输出和相应的输出过程映象寄存器。的输出过程映象寄存器。

34、这一点不同于非立即指令，只把新值写入过程映象寄存器。这一点不同于非立即指令，只把新值写入过程映象寄存器。2. 2. 立即输出（立即输出（=I=I） 只用于输出量（只用于输出量（Q Q） 当指令执行时，立即输出指令（当指令执行时，立即输出指令（=I=I）将新值同时写到物理输出点和相应）将新值同时写到物理输出点和相应 的过程映象寄存器中的过程映象寄存器中（1 1）S S，置位指令置位指令 （2 2）R R，复位指令复位指令 置位即置置位即置1 1，复位即置，复位即置0 0 R/SR/S比成对出现比成对出现 可互换次序可互换次序置位和复位指令可以将位存储区的某一位开始的一个或多个置位和复位指令可以将

35、位存储区的某一位开始的一个或多个 （最多可达（最多可达255255个）同类存储器位置个）同类存储器位置1 1或置或置0 0这两条指令在使用时需指明三点：这两条指令在使用时需指明三点： 操作性质、开始位和位的数量。操作性质、开始位和位的数量。应用场合：多用于输出位应用场合：多用于输出位Q Q、定时器、定时器/ /计数器位计数器位各操作数类型及范围如表各操作数类型及范围如表4.64.6所示。所示。3. 3. 置位和复位指令置位和复位指令将位存储区的指定位（位将位存储区的指定位（位bitbit）开始的开始的N N个个同类同类存储器位置存储器位置1 1并并保持保持。 用法：用法：S bit, NS b

36、it, N 例：例： S Q0.0,1S Q0.0,1网络网络1LDI0.0SQ0.0,1网络网络2LDI0.1RQ0.0,1R/SR/S指令特点：指令特点：记忆保持功能记忆保持功能记忆功能记忆功能除非有复位脉冲除非有复位脉冲否则一直为否则一直为1除非有置位脉冲除非有置位脉冲否则一直为否则一直为0（1 1）S S，置位指令，置位指令（2 2）R R，复位指令，复位指令将位存储区的指定位（位将位存储区的指定位（位bitbit）开始的）开始的N N个个同类同类存储器位置存储器位置0 0并并保持保持。当用复位指令时，若对当用复位指令时，若对TxxxTxxx位或位或CxxxCxxx位位进行复位，则进行

37、复位，则TxxxTxxx位或位或CxxxCxxx位被复位，位被复位，同时，定时器或计数器的当前值被清零。同时，定时器或计数器的当前值被清零。用法：用法：R bit, NR bit, N例：例： R Q0.2,3R Q0.2,3应用举例：应用举例：1 1、2 用立即置位用立即置位/ /复位复位指令访问输出点时，从指令所指出的位（指令访问输出点时，从指令所指出的位（bitbit）开始的开始的N N个（最多为个（最多为128128个）物理个）物理输出点输出点被立即置位被立即置位/ /复位复位，同时，同时相应的输出映像寄存器的内容也被刷新。相应的输出映像寄存器的内容也被刷新。（3）SI/ RI ，立即

38、置位，立即置位/复位复位指令指令 只用于输出量只用于输出量Q用法：用法：SI bit, N SI bit, N RI bit, NRI bit, N 例：例： SI Q0.0,2 SI Q0.0,2 RI Q0.0, 1 RI Q0.0, 1LD I0.0LD I0.0= Q0.0= Q0.0=I Q0.1=I Q0.1SI Q0.2,1SI Q0.2,1LDI I0.0LDI I0.0= Q0.3= Q置位优先触发器（置位优先触发器（SRSR）是一个置位优先的锁存器。）是一个置位优先的锁存器。 当置位信号（当置位信号（S1S1）和复位信号（）和复位信号（R R）都为）都为1 1时，输出为时，

39、输出为1 1。复位优先触发器（复位优先触发器（RSRS）是一个复位优先的锁存器。）是一个复位优先的锁存器。 当置位信号（当置位信号（S S）和复位信号（）和复位信号（R1R1）都为）都为1 1时，输出为时，输出为0 0。 BitBit参数用于指定被置位或者复位的布尔参数。参数用于指定被置位或者复位的布尔参数。4 4、RSRS触发器指令触发器指令2) 2) 边沿触发指令边沿触发指令 EU/ED EU/ED 无操作数无操作数上升沿触发指令上升沿触发指令:EU:EU 下降沿触发指令下降沿触发指令:ED:ED正跳变指令，一旦发现有正跳变发生（由正跳变指令，一旦发现有正跳变发生（由0 0到到1 1），该

40、栈顶值被置为），该栈顶值被置为1 1，否则置，否则置0 0负跳变指令，一旦发现有负跳变发生（由负跳变指令，一旦发现有负跳变发生（由1 1到到0 0），该栈顶值被置为），该栈顶值被置为1 1，否则置，否则置0 0 例：例：6、其他指令其他指令1 1）取反（）取反（NOTNOT）: : 无操作数无操作数 对栈顶取反对栈顶取反将改变能流输入的状态（也就是说，它将栈顶值由将改变能流输入的状态（也就是说，它将栈顶值由0 0变为变为1 1，由，由1 1变为变为0 0）在在EUEU指指令令前前有有一一个个上上升升沿沿时时（由由0101），就就产产生生宽宽度度为为一一个个扫扫描描周周期期的脉冲，驱动后面的输出

41、线圈。即在上升沿使触点闭合一个扫描周期的脉冲，驱动后面的输出线圈。即在上升沿使触点闭合一个扫描周期在在EDED指令前有一个下降沿时（指令前有一个下降沿时（由由1010），就产生宽度为一个扫描周），就产生宽度为一个扫描周期的脉冲，驱动其后线圈。期的脉冲，驱动其后线圈。即在上升沿使触点闭合一个扫描周期即在上升沿使触点闭合一个扫描周期3)3)空操作指令空操作指令 NOP NOP 作用：延时作用：延时( (稍微延长扫描周期的长度稍微延长扫描周期的长度) ) NOP N NOP N 不影响程序的执行，操作数不影响程序的执行，操作数N=0N=0255 N255 N指执行空操作的次数指执行空操作的次数例：画

42、出该电路的时序图例：画出该电路的时序图LD I0.0LD I0.0EUEU = M0.0 = M0.0 LD M0.0 LD M0.0 S Q0.0,1S Q0.0,1LD I0.1LD I0.1ED ED = M0.1= M0.1LD M0.1LD M0.1R Q0.0 ,1R Q0.0 ,3.4 定时器与计数器指令定时器与计数器指令S7-200PLCS7-200PLC提供三种分辨率（也称时基、时间增量、精度）：提供三种分辨率（也称时基、时间增量、精度）： 1ms1ms、10ms10ms及及100ms100ms的定时器的定时器实质上，实质上，不是累计时间不是累计时间而是而是累计时间增量累计时

43、间增量进行计时的进行计时的比如：比如：10ms10ms定时器定时器 每隔每隔10ms10ms就发出一个信号，该信号对当前值加就发出一个信号，该信号对当前值加1 1，故也，故也 说定时器是对说定时器是对分辨率分辨率进行进行计数计数。 3.4.13.4.1定时器指令定时器指令 用来实现时间控制用来实现时间控制 类似：时间继电器类似：时间继电器定时器在编程时提前输入时间预设值，在运行时当定时器的输入条件满足是开始定时器在编程时提前输入时间预设值，在运行时当定时器的输入条件满足是开始计时，当前值从计时，当前值从0 0开始按一定的时间单位增加，当定时器的当前值达到预设值时开始按一定的时间单位增加，当定时

44、器的当前值达到预设值时定时器发生动作，定时器发生动作，PLCPLC响应而做出相应的动作。此时它对应的常开触点闭合，常响应而做出相应的动作。此时它对应的常开触点闭合，常闭触点断开。利用定时器的输入输出触点就可得到控制所需的延时时间。闭触点断开。利用定时器的输入输出触点就可得到控制所需的延时时间。定时器是对内部时钟累计定时器是对内部时钟累计时间增量时间增量计时的。每个定时器均有计时的。每个定时器均有: : 定时时间定时时间= =分辨率分辨率预设值预设值一个一个1616位位的当前值寄存器用以存放当前值；的当前值寄存器用以存放当前值； （1616位符号整数，最大值位符号整数，最大值3276732767

45、）一个一个1616位位的预置值寄存器用以存放时间的设定值；的预置值寄存器用以存放时间的设定值；一位一位状态位，反应其触点的状态。状态位，反应其触点的状态。定时器类型定时器类型时基标准时基标准/ms/ms最大定时值最大定时值/s/s定时器编号定时器编号有记忆的通电延时型有记忆的通电延时型TONRTONR1 132.76732.767T0T0、T64T641010327.67327.67T1T1T4T4、 T65T65T68T681001003276.73276.7T5T5T31T31、 T69T69T95T95通电延时通电延时/ /断电延时断电延时TON/TOFTON/TOF1 132.7673

46、2.767T32T32、 T96T961010327.67327.67T33T33T36T36、 T97T97T100T1001001003276.73276.7T37T37T63T63、 T101T101T255T255TONTON：单一时间间隔的定时：单一时间间隔的定时 如：十字路口交通灯控制如：十字路口交通灯控制TOFTOF用于设备停机、故障时间后的延时如：电机停止后再过用于设备停机、故障时间后的延时如：电机停止后再过5s5s冷却风机停止、电磁炉风扇冷却风机停止、电磁炉风扇TONRTONR用于累计许多的时间间隔（多段不连续时间进行累计）用于累计许多的时间间隔（多段不连续时间进行累计） 如

47、：象棋比赛如：象棋比赛对某个定时器而言采对某个定时器而言采用哪种分辨率是有定用哪种分辨率是有定时器时器编号决定编号决定的，如的，如表所示：表所示： 定时时间定时时间3276.7s 3276.7s 怎么办？怎么办？ 多个定时器组合或用多个定时器组合或用计数器扩展定时器的计数器扩展定时器的定时时间范围定时时间范围S7-200系统提供三种定制器指令：系统提供三种定制器指令：1、接通延时定时器、接通延时定时器 TON使使能能端端（ININ）接接通通时时，T37T37开开始始计计时时，当当前前值值从从0 0开开始始递递增增，当当前前值值设设定定值值时时， TxxxTxxx位位为为ONON，但但当当前值前

48、值仍继续仍继续增加增加直到最大值直到最大值3276732767为止。为止。使使能能端端无无效效，T37T37自自动动复复位位，当当前前值值清清0 0，状状态态位位OFFOFF。等价于：等价于：R R TxxxTxxx，1 (1 (TxxxTxxx位和当前值均清零位和当前值均清零) )若若I0.0I0.0接接通通时时间间未未到到设设定定值值就就断断开开，当当前前值值则则立立即复位，即复位，Q0.0Q0.0不会有输出。不会有输出。用于通电后用于通电后单一时间间隔单一时间间隔的定时的定时如：走廊灯每隔如：走廊灯每隔5s5s断开一次、十字路口交通灯断开一次、十字路口交通灯I0.0( )Q0.0T37T

49、37INTONPT100ms+100LD I0.0TON T37,100LD T37= Q2、断开延时定时器、断开延时定时器 TOF 使能端（使能端（ININ）有效时，）有效时， TxxxTxxx位位立即置立即置1 1，而当前值被清，而当前值被清0;0;使能端（使能端（ININ）断开时，开始计时，当前值从断开时，开始计时，当前值从0 0递增，当前值递增，当前值 = =预置值时，预置值时， TxxxTxxx位位复位为复位为0 0，停止计时，当前值保持不变停止计时，当前值保持不变 当输入端再次由断开到接通时，定时器位当输入端再次由断开到接通时，定时器位ONON，当前值，当前值0 0如果输入断开的时

50、间如果输入断开的时间预定时间，定时器仍保持接通。使能预定时间，定时器仍保持接通。使能 端端IN IN 再接通时，定时器当前值仍设为再接通时，定时器当前值仍设为0 0。（可以（可以R R指令复位指令复位 TxxTxx，使，使TxxTxx位和当前值清零）位和当前值清零） 用用于断电后单一时间间隔的定时。于断电后单一时间间隔的定时。即在输入断开后延时一段时间，才断开输出即在输入断开后延时一段时间，才断开输出。 多用于设备停机、故障时间后的延时多用于设备停机、故障时间后的延时 如：电机关闭后再过如：电机关闭后再过5s5s才使冷却风机停止、电磁炉风扇才使冷却风机停止、电磁炉风扇I0.0( )Q0.0T3

51、7T37INTOFPT100ms +30LD I0.0TOF T37,30LD T37= Q3、保持型接通延时定时器、保持型接通延时定时器 TONR多个时间间隔的累计定时多个时间间隔的累计定时（对多段不连续时间进行累计）（对多段不连续时间进行累计） 如：象棋比赛如：象棋比赛 从参赛者思考就开始计时从参赛者思考就开始计时使能端（使能端（ININ）输入有效（接通）时，定时器开始计）输入有效（接通）时，定时器开始计 时，当前值递增，当前值时，当前值递增，当前值预置值（预置值（PTPT）时，输出）时，输出 状态位置状态位置1 1，当前值继续增直到最大值，当前值继续增直到最大值3276732767使能端

52、输入无效（断开）时，使能端输入无效（断开）时，TxxTxx和和当前值均保持当前值均保持 （记忆）；（记忆）；使能端（使能端（ININ）再次接通有效时，在原记忆）再次接通有效时，在原记忆 值的基础上递增计时。值的基础上递增计时。I0.0( )Q0.0T3T3INTONRPT100ms +100LD I0.0TONR T3,100LD T3= Q0.0t t1 1t t2 2t t1 1+t+t2 2=10s=说明：上电或首次扫描周期所有定时器位清零说明：上电或首次扫描周期所有定时器位清零 TONTON、TOFTOF当前值也清当前值也清0 0，TONRTONR当前值保持掉电前的值当前值保持掉电前的

53、值区别：区别：TONRTONR只能用只能用R R指令才能使定时器当前值和定时器位均指令才能使定时器当前值和定时器位均 清零，否则一直保持清零，否则一直保持; ;TONTON使能端无效或使能端无效或R R指令均可使当前值和定时器位清零指令均可使当前值和定时器位清零I0.0( )Q0.0T3T3INTONRPT100ms +100( )T3I0.1 R1LD I0.0LD I0.0TONR T3,100TONR T3,100LD I0.1LD I0.1R T3,1R T3,1LD T3LD T3= Q0.0= Q0.0TONRTONR型定时器具有记忆保持功能，如何给定时器位和当前值清零操作？型定时

54、器具有记忆保持功能，如何给定时器位和当前值清零操作？定时器指令的工作规律：定时器指令的工作规律：等价于等价于R R指令指令只能用只能用R R指令指令 TxxTxx=0=0当前值清零当前值清零TON与与TOF：在同一程序中不能共享相同的定时器：在同一程序中不能共享相同的定时器 如：不能同时对如：不能同时对T37使用使用TON和和TOF应用实例应用实例1 1：延时接通延时接通/ /延时断开电路延时断开电路用用I0.0I0.0控制控制Q0.1Q0.1，I0.0I0.0的常开触点接通后，的常开触点接通后，T37T37开始定时，开始定时，9s9s后后T37T37的常开触点的常开触点接通，使接通，使Q0.

55、1Q0.1变为变为ONON，I0.0I0.0为为ONON时其常闭触点断开，使时其常闭触点断开，使T38T38复位。复位。I0.0I0.0变为变为OFFOFF后后T38 T38 开始定时，开始定时，7S7S后后T38T38的常闭触点断开，使的常闭触点断开，使Q0.1Q0.1变为变为OFFOFF，T38T38亦被复位。亦被复位。接通接通断开断开对比电路图对比电路图 P58延时接通延时断开电路延时接通延时断开电路 返回返回I0.0( )Q0.1T37T37INTONPT100ms +90Q0.1T38INTONPT100ms +70Q0.1I0.0T38起保停电路起保停电路 P55幻灯片幻灯片55时

56、序图如下：时序图如下：应用实例应用实例2 2： 闪烁电路闪烁电路 ( (也称振荡电路也称振荡电路) )T37常开触点常开触点Q0.03sT38常开触点常开触点I0.0 2 s灭灭灭灭亮亮CPU221I0.01M2ML+DC24V1LQ0.0SB1AC220VL用用I0.0控制灯控制灯L，使之灭，使之灭2s亮亮3s，设计所需电路，设计所需电路画出时序图，分析该系统如何实现闪烁控制的画出时序图，分析该系统如何实现闪烁控制的LD I0.0LD I0.0AN T38 AN T38 TON T37,20TON T37,20LD T37LD T37TON T38,30TON T38,30= Q0.0= Q

57、0.0振荡电路实际上就是振荡电路实际上就是一个时钟电路，它可一个时钟电路，它可以是等间隔的通断，以是等间隔的通断，也可以是不等间隔的也可以是不等间隔的通断。通断。I0.0( )Q0.0T37T37INTONPT100ms +20T38INTONPT100ms +30T编写循环灯程序，按下启动按钮编写循环灯程序，按下启动按钮I0.0I0.0时，三只灯每隔时，三只灯每隔1 1秒轮流闪亮，并循环。秒轮流闪亮，并循环。按下停止按下停止I0.1I0.1时，三只灯都灭。三只灯分别用：时，三只灯都灭。三只灯分别用：Q0.0Q0.0、Q0.1Q0.1、Q0.2Q0.2控制控制启动按钮：启动按钮：I0.0 I0

58、.0 停止按钮：停止按钮：I0.1I0.1应用实例应用实例3 3：循环灯控制电路：循环灯控制电路3.4.2计数器指令计数器指令 S7-200PLCS7-200PLC提供：提供：CTUCTU加计数器，加计数器，CTUDCTUD加加/ /减计数器减计数器CTDCTD减计数减计数计数器利用输入脉冲计数器利用输入脉冲上升沿上升沿累计输入脉冲的个数。累计输入脉冲的个数。组成：一个组成：一个1616位的预置值寄存器；一个位的预置值寄存器；一个1616位的当前值寄存器；一位状态位组成。位的当前值寄存器；一位状态位组成。当前值寄存器用以累计脉冲个数，计数器当前值当前值寄存器用以累计脉冲个数，计数器当前值预置值

59、时，状态位置预置值时，状态位置1 1。即在堆栈中的位置是固定的，故即在堆栈中的位置是固定的，故在梯形图中它们的位置不能颠倒在梯形图中它们的位置不能颠倒1、加计数器、加计数器首次扫描时首次扫描时CxxxCxxx位为位为OFFOFF，当前值，当前值=0=0栈顶？栈顶？RI0.0( )Q0.0C3C3CUCTUPV 4I0.1当当R=0R=0，且加计数脉冲，且加计数脉冲CUCU端有上升沿输入即端有上升沿输入即 时，计数器当前值加时，计数器当前值加1,1,每来一个每来一个 脉冲当前值就加脉冲当前值就加1 1。当计数器当前值。当计数器当前值设定值（设定值（PVPV）时，该计数器的状态）时，该计数器的状态

60、 位位C-bitC-bit置置1 1，则其常开触点闭合。此时，计数器，则其常开触点闭合。此时，计数器仍计数仍计数，但不影响计数器，但不影响计数器 的状态位的状态位, ,直至计数达到最大值（直至计数达到最大值（3276732767）。）。当当R=1R=1( (或用复位指令或用复位指令R)R)时，计数器复位，即当前值清零，状态位时，计数器复位，即当前值清零，状态位C-bitC-bit也清零。也清零。加计数器计数范围：加计数器计数范围：0 03276732767。LD I0.0LD I0.1CTU C3,4LD C3= Q采用光电开关检测药片，每检测到采用光电开关检测药片，每检测到100100粒药片

61、后自动发出换瓶指令。粒药片后自动发出换瓶指令。设光电开关输入信号连接设光电开关输入信号连接I0.1I0.1，换瓶信号由，换瓶信号由Q0.1Q0.1发出，则对应的发出，则对应的PLCPLC程序如下图所示：程序如下图所示：CTUCTU应用实例：应用实例： 药片自动数粒装瓶控制药片自动数粒装瓶控制LD I0.1LD I0.1LD I0.2LD I0.2CTU C40,100CTU C40,100LD C40LD C40= Q0.1= Q0.1I0.1I0.2100CU CTURPVC40（ ）Q0.1C40在系统正式工作前，首先将加计数器清零，然后在系统正式工作前，首先将加计数器清零，然后I0.1I

62、0.1每检测到一片药每检测到一片药片，加计数器自动加片，加计数器自动加1 1，当计数器的当前值等于预设值，当计数器的当前值等于预设值100100时，加计数时，加计数器位得电使器位得电使Q0.1Q0.1得电发出换瓶信号。得电发出换瓶信号。换瓶结束通过换瓶结束通过I0.2I0.2使加计数器复位，即可进入下一瓶的计数装瓶工作使加计数器复位，即可进入下一瓶的计数装瓶工作2 2、减计数器（、减计数器（CTDCTD）首次扫描时首次扫描时CxxxCxxx位为位为OFFOFF，当前值，当前值= =预设值预设值 等价于等价于LD=1或或R指令作复位操指令作复位操作作当复位当复位LDLD有效时，有效时，LD=1L

63、D=1，计数器把设定值（，计数器把设定值（PVPV）装入当前值寄存器，）装入当前值寄存器， 计数器状态位复位（即计数器状态位复位（即CxxxCxxx=0=0）。）。当当LD=0LD=0，且减计数脉冲，且减计数脉冲CDCD有效有效 时，开始计数时，开始计数,CD,CD端每来一个输入端每来一个输入 脉冲上升沿，减计数的当前值从设定值开始减脉冲上升沿，减计数的当前值从设定值开始减1 1计数，当计数，当 前值减到前值减到0 0时时停止计数停止计数并保持为并保持为0 0 ，此时，此时CxxxCxxx= =置置1 1栈顶？栈顶？上例药片自动数粒装瓶控制，也可采用减计数器指令来控制，其对应的上例药片自动数粒

64、装瓶控制，也可采用减计数器指令来控制，其对应的PLCPLC程序如下图所示：程序如下图所示：CTDCTD应用实例：应用实例：LD I0.1LD I0.2CTU C20,100LD C20= Q0.1I0.1I0.2100CD CTDLDPVC20（ ）Q0. 1C20在装瓶计数之前，首先通过在装瓶计数之前，首先通过I0.2I0.2使减计数器的预置值装载至当前值，当使减计数器的预置值装载至当前值，当I0.1I0.1检测到药片到来后，减计数器减检测到药片到来后，减计数器减1 1，直到减计数器的当前值减到，直到减计数器的当前值减到0 0时时减计数器位置减计数器位置1 1，换瓶信号，换瓶信号Q0.1Q0

65、.1得电。得电。3、加减计数器、加减计数器（CTUD）I0.1I1.1C30当前值当前值0140323I1.24554首次扫描时首次扫描时CxxxCxxx位为位为OFFOFF，当前值，当前值=0=0当当R=0R=0时，且计数脉冲有效即：时，且计数脉冲有效即： 当当CUCU端（端（CDCD端）有上升沿输入时端）有上升沿输入时, ,计数器当前值加计数器当前值加1 1（减（减1 1）。）。 当计数器当前值当计数器当前值设定值设定值PVPV时，时，C-bitC-bit置置1 1，即其常开触点闭合。，即其常开触点闭合。当当R=1R=1有效有效( (或用复位指令或用复位指令R)R)时，计数器复位，即当前值

66、清零，时，计数器复位，即当前值清零，CxxxCxxx=0=0加减计数器计数范围：加减计数器计数范围：32767327673276732767当当CTUDCTUD达到最大值达到最大值3276732767后下一个后下一个CUCU上升沿将使计数值变为最小值上升沿将使计数值变为最小值-32767 .-32767 .同样，达到最小值同样，达到最小值-32767-32767后下一个后下一个CDCD上升沿将使计数值变为最大值上升沿将使计数值变为最大值32767 .32767 定时器和计数器的应用和扩展：定时器和计数器的应用和扩展：1 1、PLCPLC的定时范围：的定时范围：（2 2）定时器与计数器的串联组合

67、：）定时器与计数器的串联组合：PLCPLC的定时范围是一定的，的定时范围是一定的，S7-200PLCS7-200PLC中，单个定时器的最大定时范围是中，单个定时器的最大定时范围是3276732767分辨率分辨率(ms),(ms),实际系统中需要设定的定时时间会超过这个最大值实际系统中需要设定的定时时间会超过这个最大值怎么办？怎么办？（1 1）定时器的串联组合：）定时器的串联组合：T35T35延时延时T T1 1=10s=10s、T36T36延时延时T T2 2=20s=20s总延时时间总延时时间T=TT=T1 1+T+T2 2=30s=30s推广：推广：n n个定时器串联的总延时个定时器串联的

68、总延时T=TT=T1 1+ +TnT（2）定时器与计数器的串联组合：）定时器与计数器的串联组合：设计长延时电路设计长延时电路产生一个时钟脉冲产生一个时钟脉冲10s10s称：脉冲信号发生器称：脉冲信号发生器T34T34定时时间定时时间10s10s，M0.0M0.0每每10s10s接通一次，作为接通一次，作为C10C10的计数脉冲的计数脉冲当当“当前值当前值”达到设定值达到设定值PV=2000PV=2000时，就已实现：时，就已实现：200010s=20000s200010s=20000s的延时的延时 改变改变PTPT和和PVPV就可扩展任意长的定时时间就可扩展任意长的定时时间CxxxCxxx每计

69、数一次就意味着过去了每计数一次就意味着过去了10s10s10sC10当前值当前值Q0.0I0.1I0.0M0.02000分析该电路：分析该电路：2、计数器的计数范围：、计数器的计数范围：S7-200PLCS7-200PLC中，单个计数器的计数次数是一定的，其最大计数范围是中，单个计数器的计数次数是一定的，其最大计数范围是3276732767，实际系统中可能需要设定的计数值超过这个最大值。，实际系统中可能需要设定的计数值超过这个最大值。怎么办？怎么办？计数器串联组合的方式来扩大计数范围计数器串联组合的方式来扩大计数范围 当当C10C10达到设定值达到设定值20002000时，对时，对C12C12

70、的输入脉冲的输入脉冲I0.0I0.0的计数次数已达到的计数次数已达到1000200010002000次了次了 C10C10每计数一次，每计数一次，C12C12对输入脉冲就已计数对输入脉冲就已计数10001000次次M0.0I0.01000M0.0I0.1I0.1( )( )C12C12CUPVCTURM0.02000C10CUPVCTURQ0.0( )( )C计数器应用举例：计数器应用举例：产品数量检测产品数量检测产品通过检测器产品通过检测器PH机械手机械手KM1KM2传送带电机传送带电机如图所示，传输带传输工作，用传检器检测通过的产品数量，每如图所示，传输带传输工作，用传检器检测通过的产品数

71、量，每2424个产品机个产品机械手动作械手动作1 1次。机械手动作后延时次。机械手动作后延时2 2秒，将机械手电磁铁切断复位。秒，将机械手电磁铁切断复位。PLCPLC的的I/OI/O分配：分配：I0.0 I0.0 传送带起动按钮传送带起动按钮I0.1I0.1传送带停机按钮传送带停机按钮I0.2 I0.2 产品通过检测器产品通过检测器PHPHQ0.0Q0.0传送带电机传送带电机KM1KM1Q0.1Q0.1机械手机械手KM2KM2T37T37定时器定时器, ,定时定时2 2秒秒C10C10计数器，初始值计数器，初始值 / C20/ C20每计每计2424个数，机械手动作一次个数，机械手动作一次/机

72、械手动作后，延时机械手动作后，延时2 2秒，将机械手电磁铁切断，同时将秒，将机械手电磁铁切断，同时将C20C20复位。复位。C20C20复位后，复位后，Q0.1Q0.1和和T37T37也复位也复位Q0.0Q0.0I0.224C20T3720C20Q0.1( )( )I0.0I0.1C20CUPVCTUR( )( )INPTTONT37T37PQ第四章 数字量控制系统梯形图程序设计方法梯形图的经验设计梯形图的经验设计根据继电器电路图设计梯形图根据继电器电路图设计梯形图顺序控制设计法顺序控制设计法4.14.1梯形图的经验设计梯形图的经验设计LDI0.0OQ0.0ANI0.1=Q0.0I0.0I0.

73、1Q0.0 4.1.14.1.1起动保持停止电路（起保停电路）起动保持停止电路（起保停电路） 特点：具有记忆功能特点：具有记忆功能经验设计法：经验设计法：在一些在一些经典电路经典电路的基础上，根据被控对象对控制系统的具体要求，不断地修改和的基础上，根据被控对象对控制系统的具体要求，不断地修改和完善梯形图，有时需多次反复地调试和修改、增加一些中间编程元件和触点，最完善梯形图，有时需多次反复地调试和修改、增加一些中间编程元件和触点，最后才能得到一个较为满意的结果。后才能得到一个较为满意的结果。先介绍一些常用的基本电路先介绍一些常用的基本电路 4.1.14.1.14 4节节起起/ /停按钮停按钮SB

74、1SB1、SB1SB1属点动按钮属点动按钮持续为持续为ONON的时间一般都很短的时间一般都很短连续控制连续控制实际工厂中：利用点实际工厂中：利用点动按钮完成对外部器动按钮完成对外部器件的连续控制件的连续控制 如：电机起停控制如：电机起停控制用自身的辅助触点构成的电路用自身的辅助触点构成的电路来保证输出线圈处于导通状态来保证输出线圈处于导通状态即即“自锁自锁”或或“自保持自保持”功能功能类似类似S/RS/R指令指令返回CPU221I0.0I0.11M2ML+DC24V1LQ0.0SB1SB2AC220VKM能否设计一个既能实现连续能否设计一个既能实现连续又能实现点动控制的电路？又能实现点动控制的

75、电路？将起保停和点动电路将起保停和点动电路并联并联来来控制控制Q0.0Q0.0，如图：，如图：连续控制连续控制（）（）I0.2Q0.1点动控制点动控制点动控制：点动控制：分析：分析：假定该电路处于连续控制状态，对假定该电路处于连续控制状态，对I0.2I0.2的操作对的操作对Q0.0Q0.0有影响？有影响？能否实现从连续到点动状态的自动切换？能否实现从连续到点动状态的自动切换？不能不能实际使用时，必告之用户操作过程实际使用时，必告之用户操作过程（即若实现点动控制必须先按下（即若实现点动控制必须先按下I0.1I0.1停止连续控制停止连续控制再按下再按下I0.2I0.2就可实现点动控制）就可实现点动

76、控制） 对用户来说麻烦对用户来说麻烦从设计者角度考虑：从设计者角度考虑： 如何实现从连续到点动状态的自动切换如何实现从连续到点动状态的自动切换( (点动控制应能切断连续控制，故点动控制应能切断连续控制，故I0.2I0.2常闭串在连续常闭串在连续控制电路中即可切断控制电路中即可切断) )该电路实现从连续到该电路实现从连续到点动状态的自动切换点动状态的自动切换能否实现从连续到点能否实现从连续到点动状态的自动切换？动状态的自动切换？电路不唯一电路不唯一I0.2（ ）I0.0I0.0I0.1I0.1Q0.0Q0.0Q0.0Q延时接通延时接通/ /延时断开电路：延时断开电路：同样功能采用可不同设计思想同

77、样功能采用可不同设计思想如：电路图如：电路图 P P3636延时接通延时断开电路延时接通延时断开电路再如：下页电路图再如：下页电路图 试分析其功能试分析其功能I0.0( )Q0.0T37T37INTONPT100ms +70T38INTOFPT100ms +40T38T37位位T38位位7sQ0.0I0.04s接通接通断开断开该电路实现功能：该电路实现功能： 延时接通延时断开延时接通延时断开课堂作业：课堂作业： 分析并画出时序图：分析并画出时序图：I0.0( )Q0.0I0.0T37INTONPT100ms +50T38INTOFPT100ms +30T37T38Q0.0T37位位Q0.0I0

78、.0T38位位5s3s接通接通断开断开闪烁电路、脉冲信号发生器、定时器组合或定时器与计数器组合延长定时时间等闪烁电路、脉冲信号发生器、定时器组合或定时器与计数器组合延长定时时间等这些常见电路要记住这些常见电路要记住功能：功能：可自动清零的计数器可自动清零的计数器C2C2实现循环计数，每计数实现循环计数，每计数4 4次就重头开始计数次就重头开始计数例：生产现场包装产品例：生产现场包装产品 每每n n个产品将打包装箱，这样就需对生产线上产品进行计数个产品将打包装箱，这样就需对生产线上产品进行计数I0.0I0.0用来统计产品个数，每计数用来统计产品个数，每计数n n个则个则Q0.0Q0.0就有一个脉

79、冲信号，该信号引发打包动作就有一个脉冲信号，该信号引发打包动作RI0.0( )M0.0C2C2CUCTUPV 4M0.0014321432I0.0C2当前值当前值0M 0.0即即C2位位分析该电路实现的功能：分析该电路实现的功能：4.3 顺序控制设计法与顺序功能图顺序控制设计法与顺序功能图用经验法设计存在的问题用经验法设计存在的问题: :设计方法很难掌握，设计周期长。设计方法很难掌握，设计周期长。装置交付使用后维修困难。装置交付使用后维修困难。4.3.1顺序控制设计法：顺序控制设计法：顺序控制是顺序控制是按照生产工艺预先规定的顺序按照生产工艺预先规定的顺序，在各个输入信号的作用下，根据，在各个

80、输入信号的作用下，根据内部状态和时间顺序，在生产过程中各个执行机构内部状态和时间顺序，在生产过程中各个执行机构自动地有秩序地自动地有秩序地进行操作。进行操作。顺序控制设计法又称步进控制设计法。顺序控制设计法又称步进控制设计法。比如：机械手搬运物件、比如：机械手搬运物件、运料小车、运料小车、信号灯闪烁控制等信号灯闪烁控制等A AB B顺序控制设计法最基本的设计思路：顺序控制设计法最基本的设计思路：将系统的一个将系统的一个工作周期工作周期T T划分为划分为若干个顺序相连的阶段若干个顺序相连的阶段( (称为步称为步:Step:Step）用用编程元件编程元件代表各个阶段（即代表各个阶段（即各步各步）；

81、）；利用利用转换条件转换条件控制代表控制代表各步的编程元件各步的编程元件；利用代表各步的利用代表各步的编程元件编程元件控制控制PLCPLC的的各输出位各输出位。说明：说明： 步是根据输出量的状态变化来划分的，步是根据输出量的状态变化来划分的， 在任何一步内，各输出量的在任何一步内，各输出量的ON/OFFON/OFF状状 态不变，但相邻两步输出量总的状态态不变，但相邻两步输出量总的状态 是不同的。是不同的。顺序控制设计法的本质：顺序控制设计法的本质：经验设计法是试图用输入信号经验设计法是试图用输入信号I I直接控制直接控制输出信号输出信号Q Q 即：即：Ix.yIx.y Qx.yQx.y顺序控制

82、设计法则是用输入量顺序控制设计法则是用输入量I I控制控制代表各步的代表各步的编程元件（如编程元件（如Mx.yMx.y） 再用再用它们控制它们控制输出量输出量Q Q；而步是根据输出量而步是根据输出量Q Q的状态划分的；的状态划分的； 简记：简记： Ix.y Mx.y Qx.y Sx.y控制控制控制控制控制控制顺序控制设计法：顺序控制设计法： 首先根据系统的工艺流程画出首先根据系统的工艺流程画出SFCSFC，然后根据，然后根据SFCSFC设计出设计出LAD.LAD顺序功能图（顺序功能图（SFC）：）：组成：步、有向连线、转换、转换条件和动作（或命令）组成：步、有向连线、转换、转换条件和动作（或命

83、令）M0.0M0.1M0.2M0.3Q0.0Q0.1Q0.1SM0.1I0.0I0.1I0.2I0.3步步动作动作转换条件转换条件转换转换有向连线有向连线将系统的一个将系统的一个工作周期工作周期T T划分为划分为4 4 个顺序相连的步（个顺序相连的步（StepStep）用编程元件用编程元件Mx.yMx.y代表各步；代表各步；利用转换条件控制代表各步的编利用转换条件控制代表各步的编 程元件；程元件；利用代表各步的编程元件控制利用代表各步的编程元件控制 PLCPLC的各输出位。的各输出位。简记：简记： Ix.yIx.y Mx.yMx.y Qx.yQx.y控制控制控制控制4.3.2 4.3.2 步与

84、动作步与动作步步1步步3步步2初始步初始步例例1 1：锅炉控制中对鼓风锅炉控制中对鼓风机和引风机的要求机和引风机的要求如图所示如图所示按下启动按钮按下启动按钮I0.0I0.0先开引风机延时先开引风机延时12s12s后开鼓风机；后开鼓风机；按下停止按钮按下停止按钮I0.1I0.1后先停鼓风机后先停鼓风机10s10s后再停引风机后再停引风机根据步的划分验证之：根据步的划分验证之： ！该系统将一个工作周该系统将一个工作周期分成四步期分成四步步的划分：依据输出量步的划分：依据输出量Q Q的状态变化来划分的的状态变化来划分的, ,其原则是：其原则是： 任何一步之内各输出量的状态是保持不变的任何一步之内各

85、输出量的状态是保持不变的 相邻两步输出量总的状态是不同的相邻两步输出量总的状态是不同的步：是控制系统中的一个相对不变的性质，对应于一个步：是控制系统中的一个相对不变的性质，对应于一个稳定稳定的状态的状态初始步：对应控制系统的初始状态，是系统运行的起点。初始步：对应控制系统的初始状态，是系统运行的起点。 一个控制系统应至少有一个初始步。用一个控制系统应至少有一个初始步。用双线框双线框表示。表示。M0.0M0.1M0.2M0.3引入：编程元件引入：编程元件 Mx.yMx.y 代表各步，并作代表各步，并作 为步的编号，为步的编号， 亦可用数字表示亦可用数字表示12s10sI0.0I0.0起动起动Q0

86、.1I0.1I0.1停机停机Q0.0引风机引风机鼓风机鼓风机1 1111显然：显然：在每一步之内，各中间在每一步之内，各中间变量变量Mx.yMx.y的状态是保持的状态是保持不变的不变的. .如：如：M0.0M0.0仅在初始步为仅在初始步为1 1M0.1M0.1仅在步仅在步1 1为为1 1其它均其它均0 0系统的执行顺序：系统的执行顺序：初始步初始步 步步1 1 步步2 2 步步3 3一个一个T T内仅有一步为活动内仅有一步为活动步其它均为不活动步步其它均为不活动步5动作动作A A动作动作B B5 5动作动作A A动作动作B B或：或： 当系统处于某一步所在的阶段时，该步处于活动状态，称为当系统

87、处于某一步所在的阶段时，该步处于活动状态，称为“活动步活动步”。 特点：特点： 处于活动状态的步，相应的动作被执行；处于活动状态的步，相应的动作被执行； 如：步如：步5 5为活动步时，动作为活动步时，动作 A A和动作和动作B B均被执行均被执行 处于不活动状态的步，相应的处于不活动状态的步，相应的 非存储型动作被停止，非存储型动作被停止，P55P55表表4-14-1 存储型动作继续存储型动作继续（S S），），直到动作被复位。直到动作被复位。步表示：步表示：用用矩形框矩形框表示表示框中框中数据数据是该步的是该步的编号编号，编号可以是该步对应的工步序号（用数字表示），编号可以是该步对应的工步序

88、号（用数字表示）， 也可以是与该步相对应的编程元件（如：也可以是与该步相对应的编程元件（如：M0.2M0.2）动作：动作： 活动步：活动步：每一步所驱动的负载称步动作，简称动作每一步所驱动的负载称步动作，简称动作一个步表示控制过程中的稳定状态，可以对应一个或多个动作，这些动作可以在一个步表示控制过程中的稳定状态，可以对应一个或多个动作，这些动作可以在步的右边加上一个矩形框来表示，框中用简要的文字说明该步对应的动作。步的右边加上一个矩形框来表示，框中用简要的文字说明该步对应的动作。 如：如：4.3.3 有向连线与转换条件有向连线与转换条件说明：在说明：在SFCSFC中，只有当某一步的前级步为活动

89、步时，该步才有可能变成活动步。中，只有当某一步的前级步为活动步时，该步才有可能变成活动步。 一个扫描周期内，有且仅有一步是处于活动状态同时其它步均为不活动状态。一个扫描周期内，有且仅有一步是处于活动状态同时其它步均为不活动状态。 如果如果SFCSFC中没有活动步系统将无法工作，所以必须在开机时用一个中没有活动步系统将无法工作，所以必须在开机时用一个适当的信号适当的信号将初将初 始步置为活动步，这里用特殊寄存器位始步置为活动步，这里用特殊寄存器位SMO.1SMO.1作为作为初始步的转换条件初始步的转换条件 PLCPLC一上电在第一个扫描周期一上电在第一个扫描周期SM0.1=1,SM0.1=1,系

90、统就自动地进入初始状态即初始步系统就自动地进入初始状态即初始步1 1、有向连线：表明了各步成为活动步的先后次序和转移的方向、有向连线：表明了各步成为活动步的先后次序和转移的方向 默认方向：默认方向：从上到下从上到下和从左到右，这两个方向的箭头可以和从左到右，这两个方向的箭头可以省略省略 若设计时若设计时SFCSFC太长，则必须中断有向连线，应在中断处表明下一步太长，则必须中断有向连线，应在中断处表明下一步 的标号和所在页数。的标号和所在页数。2 2、转换：在两步之间的有向连线上用一段、转换：在两步之间的有向连线上用一段短横线短横线来表示转换来表示转换 转换将相邻的两步分隔开，转换将相邻的两步分

91、隔开，任何两步之间必有转换任何两步之间必有转换3 3、转换条件：也称步进条件，指能够实现相邻两步状态转换的信号、转换条件：也称步进条件，指能够实现相邻两步状态转换的信号 即：使系统由当前步进入下一步的信号。即：使系统由当前步进入下一步的信号。 可以是外部的输入信号，如：按钮、开关等的接通或断开；可以是外部的输入信号，如：按钮、开关等的接通或断开； 也可以是程序运行中产生的信号，如：也可以是程序运行中产生的信号，如：T/CT/C的常开或常闭触点；的常开或常闭触点； 还可以是若干个信号的逻辑运算的组合。还可以是若干个信号的逻辑运算的组合。 转换条件应标注在：表示转换的短横线转换条件应标注在：表示转

92、换的短横线旁边旁边 相邻两步之间的转换条件满足时，两步之间相邻两步之间的转换条件满足时，两步之间自动自动地切换得以实现。地切换得以实现。4.3.4 顺序功能图（顺序功能图（SFC）的基本结构）的基本结构 5-8班班有向连线可有向连线可画可不画画可不画特点：特点： 每一步的后面仅有一个转换每一步的后面仅有一个转换 每一个转换的后面只有一步每一个转换的后面只有一步SFCSFC的基本结构有：单序列、并联序列和选择序列的基本结构有：单序列、并联序列和选择序列 循环循环条件条件 1 2 3 起动信号起动信号 步进条件步进条件1 步进条件步进条件2 步步3动作动作 步步1动作动作 步步 2 动作动作 单序

93、列单序列组成组成： 一系列相继激活的步组成一系列相继激活的步组成 一个扫描周期内，一个扫描周期内，有且仅有有且仅有一步是处于活动状态同时其它步均为不活动状态一步是处于活动状态同时其它步均为不活动状态必画出必画出S0.0SM0.1S0.1Q0.0S0.3Q0.1Q0.2S0.2Q0.3I0.1I0.2并行序列：并行序列：特点：特点：转换的实现导致几个序列同时激活转换的实现导致几个序列同时激活水平线用水平线用双线双线表示表示注意：注意： 多步同时被激活后，每个序列中的活动步的进展多步同时被激活后，每个序列中的活动步的进展 是独立的；是独立的； 在表示同步的水平线之上（下），只允许一个转在表示同步的

94、水平线之上（下），只允许一个转 换条件，如：换条件，如：I0.1I0.1、I0.2I0.2分支：并行序列的开始称分支分支：并行序列的开始称分支 如：当步如：当步S0.0S0.0为活动步且转换条件满足时，为活动步且转换条件满足时， 步步S0.1S0.1和步和步S0.2S0.2同时变为活动步，同同时变为活动步，同 时步时步S0.0S0.0不活动步不活动步合并：并行序列的结束称合并合并：并行序列的结束称合并 如：当直接连在双线上的所有前级步如：当直接连在双线上的所有前级步 （S0.1S0.1和和S0.2S0.2）都处于活动步且转换条件）都处于活动步且转换条件 满足时才会发生步满足时才会发生步S0.1

95、S0.1和和S0.2S0.2到步到步S0.3S0.3 的进展，即步的进展，即步S0.1S0.1和步和步S0.2S0.2同时变为不同时变为不 活动而步活动而步S0.3S0.3则变为活动步。则变为活动步。是指系统的几个同时工作的独立部分是指系统的几个同时工作的独立部分 一个扫描周期内，一个扫描周期内，有且仅有有且仅有一步是处于活动状态同时其它步均为不活动状态一步是处于活动状态同时其它步均为不活动状态SM0.1S0.0S0.1Q0.0S0.3Q0.1Q0.2S0.2Q0.3I0.1I0.2I0.0I0.3选择序列：选择序列：分支处：分支处： 当步当步S0.0S0.0为活动步时，为活动步时， 若若 I

96、0.1=1I0.1=1则发生步则发生步S0.0 S0.0 到步到步S0.1S0.1的进展；的进展； 若若 I0.1=1I0.1=1则发生步则发生步S0.0 S0.0 到步到步S0.2S0.2的进展的进展合并处：合并处： 若步若步S0.1S0.1为活动步时，且为活动步时，且 I0.2=1I0.2=1则发生步则发生步S0.1 S0.1 到步到步 S0.3S0.3的进展；的进展； 若步若步S0.2S0.2为活动步时，且为活动步时，且 I0.3=1I0.3=1则发生步则发生步S0.2 S0.2 到步到步 S0.3S0.3的进展；的进展； 一个扫描周期内，一个扫描周期内，有且仅有有且仅有一步是处于活动状

97、态同时其它步均为不活动状态一步是处于活动状态同时其它步均为不活动状态分支：选择序列的开始分支：选择序列的开始 转换符号转换符号只能标在水平线之下只能标在水平线之下， 如：如：I0.0 I0.0 、I0.1I0.1合并：选择序列的结束合并：选择序列的结束 转换符号转换符号只能标在水平线之上只能标在水平线之上， 如：如：I0.2 I0.2 、I0.3I0.3注意：注意：例：画例：画SFCSFC图图I1.0I1.0起动按钮起动按钮I0.4I0.4压力继电器（压紧后为压力继电器（压紧后为1 1）剪完剪完1010块后停止工作并停在初始位置块后停止工作并停在初始位置M0.5M0.5等待步等待步目的：目的：

98、保证并行保证并行序列中各支路同序列中各支路同步步工作流程：按下工作流程：按下I1.0I1.0起动按钮，板料右行起动按钮，板料右行(Q0.0(Q0.0=1)=1)至至I0.3;I0.3;压钳下行（压钳下行（Q0.1=1Q0.1=1）压紧板料后）压紧板料后I0.4=1I0.4=1压钳保持压紧，剪刀下行（压钳保持压紧，剪刀下行（Q0.2=1Q0.2=1），），剪断后剪断后I0.2=1,I0.2=1,压钳和剪刀压钳和剪刀同时同时上行（上行（Q0.3Q0.3与与Q0.4=1Q0.4=1）碰到）碰到I0.0I0.0和和I0.1I0.1停止上行，又开始停止上行，又开始新下一个周期的工作。剪完新下一个周期的工

99、作。剪完1010块后停止工作并停块后停止工作并停在初始位置。在初始位置。 画出系统的画出系统的SFCSFC图图绘制绘制SFCSFC时的时的注意事项注意事项： 两个步绝对不能直接相连，必须用一个转换将其分隔开；两个步绝对不能直接相连，必须用一个转换将其分隔开； 两个转换也不能直接相连，必须用一个步将它们分隔开；两个转换也不能直接相连，必须用一个步将它们分隔开； 初始步必不可少，它一般对应于系统等待起动的初始状态；初始步必不可少，它一般对应于系统等待起动的初始状态； SFCSFC中不能有中不能有“到此为止到此为止”的死胡同，即系统应能多次重复执行同一工艺过的死胡同，即系统应能多次重复执行同一工艺过

100、程，故在程，故在SFCSFC中一般应有步和有向连线组成中一般应有步和有向连线组成闭环闭环，也即是在完成一次工艺过程，也即是在完成一次工艺过程的全部操作之后，应从最后一步返回下一个工作周期开始运行第一步。的全部操作之后，应从最后一步返回下一个工作周期开始运行第一步。 例：例：P61 P61 习题习题8 84.3.5顺序功能图中转换实现的基本规则顺序功能图中转换实现的基本规则该转换所有的前级步都是活动步该转换所有的前级步都是活动步相应的转换条件得到满足相应的转换条件得到满足 二者缺一不可二者缺一不可使所有使所有“由有向连线与相应转换符号相连的后继步由有向连线与相应转换符号相连的后继步”都变为活动步都变为活动步使所有使所有“由有向连线与相应转换符号相连的前级步由有向连线与相应转换符号相连的前级步”都变为不活动都变为不活动步步改错题改错题转换实现的转换实现的条件条件：转换完成的转换完成的操作操作：