可编程控制器-指令系统

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1、可编程控制器可编程控制器西门子西门子西门子西门子S7-300/400PLCS7-300/400PLCS7-300/400PLCS7-300/400PLC实践与应用实践与应用实践与应用实践与应用第四讲S7-300/400系列PLC指令系统 主要内容二、位逻辑指令 三、 定时器指令 四、 计数器指令 五、其他常用指令一、 S7-300/400的存储区第四讲S7-300/400系列PLC指令系统 一、 S7-300/400的存储区1、数制(1) 二进制数 二进制常数用2#表示，例如2#1111_0110_100l_000l是16位二进制常数 (2) 十六进制数 十六进制的16个数字是09和AF(对应

2、于十进制数1015)，每个数字占二进制数的4位。B#16#、w#16#、DW#16#分别用来表示十六进制字节、字和双字常数，例如W#16#13AF。在数字后面加“H”也可以表示十六进制数，例如16#13AF可以表示为13AFH。十六进制数的运算规则为逢16进l，例如B#16#3C=316+12=60。第四讲S7-300/400系列PLC指令系统 (3) BCD码 BCD码用4位二进制数表示一位十进制数，例如十进制数9对应的二进制数为1001。4位二进制数共有16种组合，有6种(10101111)没有在BCD码中使用。十进制 BCD数 数00000100012001030011401005010

3、160110701118100091001101112131415110011017000000001580128 +64841符号位数据类型 整型 例如例如 205+十进制值:0701580 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 023163124指数(8位)尾数(23 位)数据类型 实数实数 例如例如 45.6789符号位第四讲S7-300/400系列PLC指令系统 2、数据类型(1) 基本数据类型 位 字节 字 双字 16位整数 32位整数 32位浮点数第四讲S7-300/400系列PLC指令系统 B#16#，W

4、#16#，DW#16#分别用来表示十六进制字节、字和双字常数；2#用来表示二进制常数；L#为32位双整数常数；P#为地址指针常数；S5T#是16位S5时间常数，格式为S5T#aD_bH_cM_dS_eMS；T#为带符号的32位IEC时间常数；DATE是IEC日期常数 ；TOD#是32位实时时间(Time of day)常数，时间增量为1ms；C#为计数器常数(BCD码) 第四讲S7-300/400系列PLC指令系统 数据格式 (16 位)BCD整数整数BCD28= 256 +0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 015 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4

5、 3 2 1 025= 32 +23= 8 = 2960 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1 0296符号 (+)1 1 1 1 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 1 1413符号 (-)W#16#F41327= 128 +1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 0 1115 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 023= 8+22= 4 = 412 28 = 256+ 24 = 16+ - (412 + 1) = - 413 负数负数整数整数正数正数W#16#296+296-413PGCPU第四讲S7-300/400系列PLC

6、指令系统 数据格式 (32 位) 实数 = +1,5 * 2 126-127 = 0,75DW#16#296L#+296+0.75 或+7.5 E-10 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 015 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 031 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 1628= 256 +25= 32 +23= 8 = 296 整数 (32 位) =00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 00 0 1 1

7、 1 1 1 1 0 1 00 0 0 0实数符号15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 031 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16e = 指数 (8 Bit)f = 底数 (23 Bit)实数的通用格式 = (Sign) (1.f) (2e-127)20212223242526272-232-12-22-4 .2-30 0 0 0000符号 (+)00 0 00 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1 029600 0 00 0 00 0 0 000BCDDINTREAL第四讲S7-300/400系列PLC

8、指令系统 (2) 复合数据类型 通过组合基本数据类型和复合数据类型可以生成下面的数据类型： a. 数组(ARRAY)将一组同一类型的数据组合在一起，形成一个单元。 b. 结构(STRUCT)将一组不同类型的数据组合在一起，形成一个单元。 c. 字符串(STRING)是最多有254个字符(CHAR)的一维数组。 d. 日期和时间(DATE_ANl_TIME)用于存储年、月、日、时、分、秒、 毫秒和星期，占用8个字节，用BCD格式保存。 例如DT#2004-07-15-12:30:15.200为2004年7月15日12时30分15.2秒。 e. 用户定义的数据类型UDT(User-defined

9、Data Types)： 由用户将基本数据类型和复合数据类型组合在一起， 形成的新的数据类型。可以在数据块DB和变量声明表中定义 复合数据类型。第四讲S7-300/400系列PLC指令系统 (3) 参数类型a.TIMER(定时器)和COUNTER(计数器)：指定执行逻辑块时要使用b. 的定时器和计数器，对应的实参(Actual Parameter，实际参数)c. 应为定时器或计数器的编号，例如T3，C21。b. BLOCK(块)：指定一个块用作输入和输出，参数声明决定了使用 的块的类型，例如FB、FC、DB等。块参数类型的实参应为同类型 的块的绝对地址编号(例如FB2)或符号名(例如“Moto

10、r”)。c. POINTER(指针)：指针指向一个变量的地址，即用地址作为实参。 例如P#M50.0是指向M50.0的双字地址指针。d. ANY：用于实参的数据类型未知或实参可以使用任意数据类型的 情况，占10B。第四讲S7-300/400系列PLC指令系统 3. 存储区类型(1) 装载存储器(2) 工作存储器(3) 系统存储器(4) 外设I/O存储区第四讲S7-300/400系列PLC指令系统 注释符号块: 逻辑块 (OB,FC,FB) 数据块 (DB)PG中的Flash EPROM 存储器卡(随后插入CPU)块: 逻辑块 (OB,FC,FB) 数据块 (DB)附加信息系统存储器系统存储器:

11、 PII, PIQ M, T, C 保持的 M, T, C 保持的数据块保持存储器保持存储器:当系统断电时，不用电池做后备n. reten. reten.当系统有电时，不用电池做后备RAM块： 逻辑块 (OB,FC,FB) 数据块 (DB)附加信息装载存储器：装载存储器：Flash-EPROM工作存储器工作存储器: OB,FC,FB DBn. reten. reten.第四讲S7-300/400系列PLC指令系统 4. 系统存储器(1) 过程映像输入/输出(I/Q)表地址区域地址区域 可以可以访问的地的地址址单位位 S7符号符号 (IEC) 描述描述过程映像输入表输入(位)I循环扫描周期开始时

12、，CPU从输入模板读输入值并记录到该区域输入(字节)IB输入(字)IW输入(双字)ID过程映像输出表输出(位)Q在循环扫描周期中，程序计算输出值并记录到该区域。循环扫描周期结束时，CPU将计算结果写入相应的输出模板输出(字节)QB输出(字)QW输出(双字)QD位存储器存储器(位)M该区域用于存储程序的中间计算结果存储器(字节)MB存储器(字)MW存储器(双字)MD定时器定时器 (T)T该区域提供定时器的存储第四讲S7-300/400系列PLC指令系统 计数器计数器 (C)C该区域提供计数器的存储数据块数据块，用OPN DB打开DB数据块中包含了程序的信息。可以定义为所有逻辑块共享 (share

13、d DBs) 或指定给一个特定的 FB或 SFB 做背景数据块(instance DB)。数据位DBX数据字节DBB数据字DBW数据双字DBD数据块，用OPN DI打开DI数据位DIX数据字节DIB数据字DIW数据双字DID第四讲S7-300/400系列PLC指令系统 局部数据局部数据位L该区域包含块执行时该块的临时数据。L堆栈还提供用于传递块参数及记录梯形逻辑网络中间结果的存储器局部数据字节LB局部数据字LW局部数据双字LD外设地址 (I/O)输入外设输入字节PIB主站及分布式从站(DP)外设输入输出区域允许直接存取外设输入字PIW外设输入双字PID外设地址 (I/O)输出外设输出字节PQB

14、外设输出字PQW外设输出双字PQD第四讲S7-300/400系列PLC指令系统 (2) 内部存储器标志位(M)存储器区(3) 定时器(T)存储器区(4) 计数器(C)存储器区(5) 共享数据块(DB)与背景数据块(DI)(6) 外设I/O区(PI/PO)第四讲S7-300/400系列PLC指令系统 二、位逻辑指令 序号指令分类LAD说明1位逻辑命令|常开触点(地址)2|/|常闭触点(地址)3|NOT|信号流反向4()结果输出/赋值5(#)中间输出6(R)复位7(S)置位8RS复位置位触发器9SR置位复位触发器10(N)RLO下降沿检测11(P)RLO上升沿检测12(SAVE)将RLO存入BR存

15、储器13NEG地址下降沿检测14POS地址上升沿检测第四讲S7-300/400系列PLC指令系统 二、位逻辑指令 常开和常闭触点，传感器和符号输入端的信号状态检查信号状态“1”符号 /指令检查结果检查信号状态“0”符号 /指令检查结果有输入端有电压吗?无有无101Yes 1LAD: 常开触点0&FBD:A I x.ySTL:AN I x.ySTL:&FBD:LAD: 常闭触点 No 0 Yes 1 No 0 No 0 Yes 1 Yes 1 No 0过程PLC程序中的解释动作不动作传感器是 .动作不动作常开触点传感器是 .常闭触点第四讲S7-300/400系列PLC指令系统 L1(Q 4.0)

16、S1 (I 0.0)S2 (I 0.1) L2 (Q 4.1) 电路图基本逻辑指令：与, 或I 0.2I 0.3=1=Q 4.2O I0.2O I0.3= Q 4.2I0.0I0.1Q 4.0Q 4.1LAD=Q 4.0&I 0.0I 0.1=Q 4.1FBDA I0.0A I0.1= Q 4.0= Q 4.1STLI0.2I0.3Q 4.2L3 (Q 4.2)S3(I 0.2)S4(I 0.3)ORAND第四讲S7-300/400系列PLC指令系统 基本逻辑指令：异或 (XOR)XI0.4XI0.5=Q4.0I 0.4I 0.5XOR=Q4.0I0.4I0.5I0.4I0.5Q 4.0LAD

17、 =1=Q 4.0&I 0.4I 0.5&I 0.4I 0.5FBDSTLAI0.4ANI0.5OANI0.4AI0.5=Q4.0第四讲S7-300/400系列PLC指令系统 赋值，置位，复位(S)Q 4.1I 1.2I 1.3I 1.2&SQ 4.1I 1.3A I 1.2A I 1.3S Q 4.1置位(R)Q 4.1I 1.4I 1.4=1RQ 4.1I 1.5O I 1.4O I 1.5R Q 4.1复位I 1.5( )Q 4.0I 1.0I 1.1I 1.0&=Q 4.0I 1.1A I 1.0A I 1.1= Q 4.0赋值LADFBDSTL第四讲S7-300/400系列PLC指令

18、系统 触发器的置位 / 复位SRRQSI1.2I1.3M0.0=Q5.3复位优先SRSQRI1.2I1.3M0.0Q 5.3A I 1.2S M 0.0A I 1.3R M 0.0A M 0.0= Q 5.3RSSQRI1.3I1.2M0.0=Q5.3置位优先RSRQSI1.3I1.2M0.0Q 5.3A I 1.3R M 0.0A I 1.2S M 0.0A M 0.0= Q 5.3LADFBDSTL第四讲S7-300/400系列PLC指令系统 连接器LADI 1.0I 1.1( )M0.0I 2.0I 2.1( )M 1.1NOT( )Q 4.0AI1.0AI1.1=M 0.0AM 0.0

19、AI2.0AI2.1NOT=M 1.1AM 1.1=Q 4.0STLI 1.0I 1.1&I 2.0I 2.1M0.0M1.1Q 4.0=FBD第四讲S7-300/400系列PLC指令系统 主控继电器功能MCR&=M5.5M69.0I 2.7MCRD&=A0.7Q4.5M0.6=FBDMCRA/ 激活A I0.0/ 允许 MCRMCR(/ 打开 MCRA I0.7/ NO 触点= Q4.5/ 输出线圈= M0.6/输出线圈A I0.4/ NO 触点S Q8.0/ 置位输出 )MCR/ 关闭 MCRAN M5.5/ 紧急触点AN I 2.7/ 紧急触点= M69.0/ 输出线圈MCRD/ 取消S

20、TLLAD( MCRA )I0.7( )Q4.5 ( )M0.6 I0.4( S )Q8.0( )M69.0 I 2.7M5.5( MCR )I0.0第四讲S7-300/400系列PLC指令系统 无条件跳转 (不依赖于 RLO)( JMP )NEW1Network 1Network 2:Network xNEW1( )M69.0I 2.7M5.5LADNEW1JMP.NEW1&M5.5I 2.7=M69.0Network 1Network 2:Network xFBDNetwork 1JU NEW1Network 2:Network xNEW1:AN M5.5 AN I 2.7= M69.0S

21、TL第四讲S7-300/400系列PLC指令系统 条件跳转 (依赖于 RLO)A I0.0A I0.1JC NEW1NEW1I 0.0I 0.1&I0.0I0.1JMPNEW1(JMP)如果RLO=1就跳转A I0.2A I0.3JCN NEW2JMPNI0.2I0.3NEW2NEW2I 0.2I 0.3如果RLO=0就跳转(JMPN)&LADFBDSTL第四讲S7-300/400系列PLC指令系统 RLO - 边沿检测PI1.0I1.1M1.0M8.0NI1.0I1.1M1.1M8.1LADI1.0I1.1P=&M1.0M8.0I1.0I1.1N=&M1.1M8.1FBDAI1.0 AI1.

22、1FPM1.0=M8.0 A I 1.0AI 1.1FNM1.1=M8.1 STLI1.0I1.1RLOM1.0M8.0M8.1M1.1OB1-循环例如第四讲S7-300/400系列PLC指令系统 信号 - 边沿检测I1.1=M8.0POSM_BITM1.0&I1.0I1.1=M8.1NEGM_BITM1.1&I1.0FBDAI1.0 A ( A I1.1FPM1.0)=M8.0AI1.0A(AI1.1FNM1.1)=M8.1 STLI1.1M8.0POSM_BITM1.0QI1.0I1.1M8.1NEGM_BITM1.1QI1.0LAD例如I1.0I1.1M1.0M8.0M8.1M1.1OB

23、1-周期第四讲S7-300/400系列PLC指令系统 三、 定时器指令 序号指令分类LAD说明1定时器指令S_PULSE脉冲S5定时器2S_PEXT扩展脉冲S5定时器3S_ODT接通延时S5定时器4S_ODTS保持型接通延时S5定时器5S_OFFDT断电延时S5定时器6(SP)脉冲定时器输出7(SE)扩展脉冲定时器输出8(SD)接通延时定时器输出9(SS)保持型接通延时定时器输出10(SF)断开延时定时器输出第四讲S7-300/400系列PLC指令系统 1.定时器的种类 定时器相当于继电器电路中的时间继电器，S7 300/400的定时器分为脉冲定时器(SP)(SP)、扩展脉冲定时器(SE)(S

24、E)、接通延时定时器(SD)(SD)、保持型接通延时定时器(SS)(SS)和断开延时定时器(SF)(SF)。第四讲S7-300/400系列PLC指令系统 2. 定时器字的表示方法 可以使用以下任意一种格式预先装载时间值：(1)十六进制数W#16#wxyz 其中，w = 时间基准(即时间间隔或分辨率) 其中，xyz = 以二进制编码的十进制格式表示的时间值(2)S5T#aH_bM_cS_dMS 其中，H = 小时，M = 分钟，S = 秒，MS = 毫秒；第四讲S7-300/400系列PLC指令系统 3.时基 定时器字的第12位和第13位用于时基(时间基准)，时间基准定义将时间值递减一个单位所用

25、的时间间隔。最小的时间基准是10毫秒；最大的时间基准是10秒。 时间基准时间基准的二进制编码10毫秒00100毫秒011秒1010秒11分辨率范围0.01秒10MS到9S_990MS0.1秒100MS到1M_39S_900MS1秒1S到16M_39S10秒10S到2H_46M_30S第四讲S7-300/400系列PLC指令系统 定时器：接通延时 (SD)LADT4S_ODTTVSQBCD BIRI0.7I0.5S5T#35sQ4.5MW0QW6FBDS_ODTTVQ BIRI0.7I0.5S5T#35sMW0QW6T4BCD=Q4.5SSTLAI0.7LS5T#35sSD T4AI0.5RT4

26、LT4TMW0LC T4TQW6AT4=Q4.5例如S处的RLO R处的RLO 定时器操作Q时间值: 0 . . . 9990,01s - 0,1s -1s -10s DI - REALSTLLMW12ITDDTRTMD26INI_DIENENOOUTINMW12MD14INDI_RENENOOUTINMD14MD26FBD带有实数的运算程序从双整数到实数的转换从整数到双整数的转换任务整数格式的数据(16 位)LADINDI_RENENOOUTMD14MD26ININI_DIENENOOUTMW12MD14IN第四讲S7-300/400系列PLC指令系统 数字逻辑指令LIW 0LW#16#5F

27、2AAW / OW / XOWTMW10015IW0 =W#16#5F2A =WAND_WWXOR_WWOR_WEN ENOIN2 OUTW#16#5F2AMW10IN1IW001111000000000000111100000011111XORXOW 后的MW10 1111111000000000OR OW 后的MW100111000001111111AND AW 后的MW100111000000000000第四讲S7-300/400系列PLC指令系统 数字逻辑指令LIW 0LW#16#5F2AAW / OW / XOWTMW10015IW0 =W#16#5F2A =WAND_WWXOR_W

28、WOR_WEN ENOIN2 OUTW#16#5F2AMW10IN1IW001111000000000000111100000011111XORXOW 后的MW10 1111111000000000OR OW 后的MW100111000001111111AND AW 后的MW100111000000000000第四讲S7-300/400系列PLC指令系统 移位指令 (字 / 双字)LMW8LMW4SLW TMW12SHL_WENN OUT ENOMW12INMW4MW8= +2LMW4SLW 2TMW12或：或：0 01 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 115 14 1

29、3 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 01 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1OUTIN左移字左移字:0 0OUT1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0111 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 115 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0IN右移字右移字:EN0 =1EN0 = 0第四讲S7-300/400系列PLC指令系统 有符号整数右移位SHR_IENN OUT EN0MW12INMW4MW8= +3LMW8LMW4SSI TMW12LMW4SSI 3TMW12或或:有符号整数右移：有符号整数

30、右移：1 1 111 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1011 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 015 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0OUTINEN0 = 00 0 010 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1101 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 015 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0OUTINEN0 = 1第四讲S7-300/400系列PLC指令系统 双字循环移位指令ROL_DWENN OUT ENOMD12INMD2MW6= +4LMW6LMD2RLD TMD12LMD2RLD 4TMD12或或:向左循环移动 4位：0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 11 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 015 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 031 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16IN: 1 01 10 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 10 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0OUT: 第四讲S7-300/400系列PLC指令系统