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1、第五章 S7-200的功能指令用PLC PLC 原理及应用原理及应用9/3/2024本章主要内容本章主要内容n n5.1 程序控制类指令n n5.2 中断指令n n5.3 高速计数器n n5.4 高速脉冲输出9/3/2024本章学习要求本章学习要求& 重点内容： S7-200功能指令的作用及使用方法& 了解内容： 系统控制类指令的应用 &难点内容： 高速计数器指令 9/3/20245.1 5.1 程序控制类指令程序控制类指令 uu一、系统控制类指令uu二、跳转、循环指令uu三、子程序调用指令uu四、顺序控制指令 9/3/2024一、系统控制类指令一、系统控制类指令 1. 结束指令结束指令n n
2、结束指令有两条结束指令有两条：ENDEND和和MENDMEND。两两条指令在梯形图中以线圈形式编程。条指令在梯形图中以线圈形式编程。n n ENDEND，条件结束指令。使能输入有效条件结束指令。使能输入有效时，终止用户主程序。时，终止用户主程序。n nMENDMEND无无条条件件结结束束指指令令。无无条条件件终终止止用用户户程程序序的的执执行行，返返回回主主程程序序的的第第一一条指令。条指令。n n指令格式：指令格式：ENDEND（无操作数）无操作数）5.1 5.1 程序控制类指令程序控制类指令 9/3/2024n n2. 停止指令停止指令n nSTOP，暂停指令。使能输入有效时，该指令使主机
3、CPU的工作方式由RUN切换到STOP方式，从而立即终止用户程序的执行。n nSTOP指令在梯形图中以线圈形式编程。指令不含操作数。n n指令格式：STOP （无操作数）5.1 5.1 程序控制类指令程序控制类指令 9/3/20243. 看门狗复位指令看门狗复位指令 n nWDRWDR，看看门门狗狗复复位位指指令令。当当使使能能输输入入有有效效时时，执执行行WDRWDR指指令令，每每执执行行一一次次，看看门门狗狗定定时时器器就就被被复复位位一一次次。用用本本指指令令可可用用以以延延长长扫扫描描周周期期，从从而而可可以以有有效效避免看门狗超时错误。避免看门狗超时错误。n n指令格式：指令格式：W
4、DRWDR（无操作数）（无操作数）5.1 5.1 程序控制类指令程序控制类指令 9/3/20245.1 5.1 程序控制类指令程序控制类指令 9/3/2024二、跳转、循环指令二、跳转、循环指令 1. 跳转指令（1）跳转指令 JMP，跳转指令。使能输入有效时，使程序流程跳到同一程序中的指定标号n处执行。（2）标号指令 LBL，标号指令。标记程序段，作为跳转指令执行时跳转到的目的位置。操作数n为0255的字型数据。5.1 5.1 程序控制类指令程序控制类指令 9/3/20245.1 5.1 程序控制类指令程序控制类指令 9/3/2024 2、循环指令 由由由由 FORFOR和和和和NEXTNEX
5、T指令构成程序的循环体。指令构成程序的循环体。指令构成程序的循环体。指令构成程序的循环体。FORFOR指令指令指令指令标记循环的开始，标记循环的开始，标记循环的开始，标记循环的开始，NEXTNEXT指令为循环体的结束指令。指令为循环体的结束指令。指令为循环体的结束指令。指令为循环体的结束指令。 5.1 5.1 程序控制类指令程序控制类指令 9/3/2024F 工作原理：工作原理： 使能输入使能输入EN有效，循环体开始执行，执行有效，循环体开始执行，执行到到NEXT指令时返回，每执行一次循环体，指令时返回，每执行一次循环体，当前值计数器当前值计数器INDX增增1，达到终止值，达到终止值FINAL
6、时，循环结束。使能输入无效时，时，循环结束。使能输入无效时，循环体程序不执行。每次使能输入有效，循环体程序不执行。每次使能输入有效，指令自动将各参数复位。指令自动将各参数复位。 5.1 5.1 程序控制类指令程序控制类指令 9/3/2024三、子程序调用指令三、子程序调用指令 1.建立子程序2.子程序调用 3.带参数的子程序调用 5.1 5.1 程序控制类指令程序控制类指令 9/3/20241. 建立子程序建立子程序 （1）从“编辑”菜单，选择插入子程序；（2）从“指令树”，用鼠标右键单击“程序块”图标，并从弹出菜单选择插入子程序；（3）从“程序编辑器”窗口，用鼠标右键单击，并从弹出菜单选择插
7、入 子程序。5.1 5.1 程序控制类指令程序控制类指令 9/3/20242. 子程序调用子程序调用 （1）子程序调用和返回指令 子程序调用 SBR子程序条件返回 CRET 5.1 5.1 程序控制类指令程序控制类指令 9/3/2024（1）子程序参数 （2）局部变量的类型 （3）数据类型 （4）建立带参数子程序的局部变量表（5）带参数子程序调用指令 3. 带参数的子程序调用带参数的子程序调用 5.1 5.1 程序控制类指令程序控制类指令 9/3/2024四、顺序控制指令四、顺序控制指令5.1 5.1 程序控制类指令程序控制类指令 1. 1. 功能流程图功能流程图9/3/2024（1）顺序步开
8、始指令）顺序步开始指令 (LSCR)（2）顺序步结束指令顺序步结束指令 (SCRE)（3）顺序步转移指令顺序步转移指令 (SCRT)5.1 5.1 程序控制类指令程序控制类指令 2. 2. 顺序控制指令顺序控制指令9/3/2024例例5-15-1使用顺序使用顺序控制结构，编控制结构，编写出实现红、写出实现红、绿灯循环显示绿灯循环显示的程序（要求的程序（要求循环间隔时间循环间隔时间为为1s1s）。）。 5.1 5.1 程序控制类指令程序控制类指令 9/3/20245.1 5.1 程序控制类指令程序控制类指令 9/3/20245.25.2中断指令中断指令 一、中断源中断源二、中断指令二、中断指令
9、三、中断程序中断程序 9/3/20245.25.2中断指令中断指令 n n概念: 中段就是终止当前正在运行的程序，去执行为立即响应的信号而编制的中断服务程序，执行完毕再返回原先终止的程序并继续执行。n n一、中断源 中断源是指发出中断请求的事件，又叫中断事件。9/3/20241、中断源分类 S7-200系列可编程控制器最多有34个中断源，n n分为三大类：通信中断 输入/输出（I/O）中断 时基中断 5.25.2中断指令中断指令 9/3/20242、中断优先级 qq中断优先级由高到低依次是： 通信中断、输入输出中断、时基中断。qq每种中断中的不同中断事件又有不同的优先权。qq主机中的所有中断事
10、件及优先级如下表。5.25.2中断指令中断指令 9/3/2024表表5.4中断事件及优先级中断事件及优先级9/3/2024215.25.2中断指令中断指令 9/3/20243、CPU响应中断的原则MM 一个程序中总共可有128个中断。MM S7-200在任何时刻，只能执行一个中断程序；在中断各自的优先级组内按照先来先服务的原则为中断提供服务，一旦一个中断程序开始执行，则一直执行至完成，不能被另一个中断程序打断，即使是更高优先级的中断程序；MM 中断程序执行中，新的中断请求按优先级排队等候，中断队列能保存的中断个数有限，若超出，则会产生溢出。5.25.2中断指令中断指令 9/3/2024二、中断
11、指令 5.25.2中断指令中断指令 9/3/2024三、中断程序三、中断程序( (中断服务程序中断服务程序 ) )n n中中段段程程序序是是为为处处理理中中断断事事件件而而事事先先编编好好的的程程序序。中中断断程程序序不不是是由由程程序序调调用用，而而是是在在中断事件发生时由操作系统调用。中断事件发生时由操作系统调用。 注意注意:(1)(1)在在 中中 断断 程程 序序 中中 禁禁 止止 使使 用用 DISIDISI、 ENIENI、HDEFHDEF、LSCRLSCR、ENDEND指令。指令。(2)(2)中中断断程程序序最最后后一一条条指指令令一一定定是是无无条条件件返返回回指指令令RETI(
12、RETI(省省略略), ),也也可可以以是是有有条条件件返返回回指指令令CRETICRETI结束中断程序。结束中断程序。5.25.2中断指令中断指令 9/3/2024% 例5-2 编写由I0.1的上升沿产生的中断事件的初始化程序。5.25.2中断指令中断指令 9/3/20245.25.2中断指令中断指令%例5-3 编程完成采样工作，要求每10ms采样一次 。 9/3/20245.35.3高速计数器高速计数器一. 高速计数器介绍二. 高速计数指令及应用 9/3/2024一一. . 高速计数器介绍高速计数器介绍高速计数器在程序中使用时的地址编号用 HCn来 表 示 （ 在 非 程 序 中 有 时
13、用HSCn），HC表编程元件名称为高速计数器，n为编号。5.35.3高速计数器高速计数器9/3/2024 1高速计数器输入端的连接 高高速速计计数数器器中中断断事事件件大大致致分分为为3 3类类：当当前前值值等等于于预预设设值值中中断断、输输入入方方向向改改变变中中断断和和外外部部复复位位中中断断。所所有有高高速速计计数数器器都都支支持持当当前前值值等等于于预预设设值中断。值中断。31225.35.3高速计数器高速计数器9/3/20242. 高速计数器的工作模式 5.35.3高速计数器高速计数器9/3/2024n n高速计数器有6种编号,12种工作模式.HSC0和HSC4有模式0、1、3、4、
14、6、7、8、9、10；HSC1和HSC2有模式0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11；HSC3和HSC5只有模式0。 5.35.3高速计数器高速计数器9/3/20243高速计数器的控制字和状态字 5.35.3高速计数器高速计数器9/3/20245.35.3高速计数器高速计数器9/3/2024n n每个高速计数器都有固定的特殊功能存储器与之相配合，完成高速计数功能。高速计数器的使用高速计数器的使用5.35.3高速计数器高速计数器9/3/2024二、二、高速计数指令高速计数指令 （1 1）HDEFHDEF指令指令n nHDEFHDEF，定定义义高高速速计计数数器器指指令令。使使能能输输
15、入入有有效效时时，为为指指定定的的高高速速计计数数器器分分配配一一种种工工作作模模式式，即即用用来来建建立立高高速速计计数数器器与与工工作作模模式式之之间间的联系。的联系。n n梯梯形形图图指指令令盒盒中中有有两两个个数数据据输输入入端端：HSCHSC，高高速速计计数数器器编编号号，为为0505的常数，字节型；的常数，字节型；n nMODEMODE，工工作作模模式式，为为011011的的常常数，字节型。数，字节型。5.35.3高速计数器高速计数器9/3/2024（2）HSC指令n nHSC，使用高速计数器指令。n n使能输入有效时，根据高速计数器特殊存储器位的状态，并按照HDEF指令指定的工作
16、模式，设置高速计数器并控制其工作。n n梯形图指令盒数据输入端N：高速计数器编号，为05的常数，字型。5.35.3高速计数器高速计数器9/3/2024原理: 每个高速计数器都有一个32位当前值和一个32位预置值，当前值和预设值均为带符号的整数值。要设置高速计数器的新当前值和新预置值，必须设置控制字节令其第五位和第六位为1，允许更新预置值和当前值，新当前值和新预置值写入特殊内部标志位存储区。然后执行HSC指令，将新数值传输到高速计数器。 高速计数器使用原理高速计数器使用原理5.35.3高速计数器高速计数器9/3/2024n n（1 1）用首次扫描时接通一个扫描周期的特殊内部存储器）用首次扫描时接
17、通一个扫描周期的特殊内部存储器SM0.1SM0.1去调用去调用一个子程序，完成初始化操作。一个子程序，完成初始化操作。n n （2 2） 在初始化的子程序中，根据希望的控制设置控制字（在初始化的子程序中，根据希望的控制设置控制字（SMB37SMB37、SMB47SMB47、SMB137SMB137、SMB147SMB147、SMB157SMB157） n n（3 3）执行）执行HDEFHDEF指令，设置指令，设置HSCHSC的编号（的编号（0-50-5），设置工作模式（），设置工作模式（0-0-1111）。）。n n （4 4） 用新的当前值写入用新的当前值写入3232位当前值寄存器（位当前值
18、寄存器（SMD38SMD38，SMD48SMD48，SMD58 SMD58 ，SMD138SMD138， SMD148SMD148， SMD158SMD158）。）。 n n（5 5）用新的预置值写入）用新的预置值写入3232位预置值寄存器（位预置值寄存器（SMD42 SMD42 ，SMD52SMD52， SMD62SMD62， SMD142 SMD142 ，SMD152SMD152， SMD162SMD162） n n(6)(6)、 (7) (7) 、(8)(8)中断事件（事件中断事件（事件1313、1414、1515）与一个中断程序相联系。）与一个中断程序相联系。n n（9 9）执行全局中
19、断允许指令（）执行全局中断允许指令（ENIENI）允许）允许HSCHSC中断中断 n n（1010）执行）执行HSCHSC指令使指令使S7-200S7-200对高速计数器进行编程。对高速计数器进行编程。n n（1111）结束子程序。）结束子程序。三、高速计数器指令初始化三、高速计数器指令初始化5.35.3高速计数器高速计数器9/3/2024例5-4高速计数器的应用举例 （1）主程序5.35.3高速计数器高速计数器9/3/2024（2）初始化的子程序9/3/2024（3）中断程序INT_0 5.35.3高速计数器高速计数器9/3/2024一、高速脉冲输出介绍一、高速脉冲输出介绍5.45.4高速脉
20、冲输出高速脉冲输出 9/3/2024二、高速脉冲串输出二、高速脉冲串输出PTO5.45.4高速脉冲输出高速脉冲输出 （1）周期和脉冲数（2）PTO的种类（3）中断事件类型（4）PTO的使用9/3/2024三、应用实例三、应用实例5.45.4高速脉冲输出高速脉冲输出 （1）控制要求 步进电机转动过程中，要从A点加速到B点后恒速运行，又从C点开始减速到D点，完成这一过程时用指示灯显示。电机的转动受脉冲控制，A点和D点的脉冲频率为2kHz，B点和C点的频率为10kHz，加速过程的脉冲数为400个，恒速转动的脉冲数为4000个，减速过程脉冲数为200个。步进电机工作过程如图5.17所示9/3/2024
21、5.45.4高速脉冲输出高速脉冲输出 （2）分析 本控制系统主程序、初始化子程序SBR_1、包络表子程序、中断程序组成。9/3/20245.45.4高速脉冲输出高速脉冲输出 （3）程序实现 确定脉冲发生器及工作模式 设置控制字节 写入周期值、周期增量值和脉冲数 装入包络表首地址 中断调用 执行PLS指令 9/3/2024n n主程序9/3/2024n n子程序9/3/2024n n包络表子程序9/3/20249/3/20249/3/2024n n中断程序9/3/2024小结：小结：通过本章的学习，重点掌握通过本章的学习，重点掌握 S7-200S7-200功能指令的作用及使用方法；功能指令的作用及使用方法；了解系统控制类指令的应用。了解系统控制类指令的应用。本章小结本章小结9/3/20249/3/2024
