可編程序控制器應(yīng)用第三章2.ppt

后一頁 返回 安徽理工大學(xué)電信學(xué)院 可編程控制器原理與應(yīng)用 后一頁 返回 安徽理工大學(xué)電信學(xué)院 第3章西門子小型可編程控制器S7 200 返回 后一頁 前一頁 3 2S7 200指令系統(tǒng)3 2 1指令系統(tǒng)的三種編程語言S7 200系列PLC主機中有兩類基本指令集 SIMATIC指令集和IEC1131 3指令集 程序員可以任選一種 SIMATIC指令集是為S7 200系列PLC設(shè)計的 本指令通常執(zhí)行時間短 而且可以用LAD STL和FBD三種編程語言 IEC1131 3指令集是不同PLC廠家的指令標(biāo)準(zhǔn) 它不能使用STL編程語言 返回 后一頁 前一頁 1 梯形邏輯編程STEP7 Micro WIN梯形邏輯 LAD 編輯器建立與電子線路圖相似的程序 梯形程序允許CPU從一個動力源仿真電源流 通過一系列邏輯輸入條件 然后啟用邏輯輸出條件 邏輯通常分解為容易識別的小 梯級 或 網(wǎng)絡(luò) Network 每次執(zhí)行一個網(wǎng)絡(luò) 順序為從左至右 然后從最頂部至底部 執(zhí)行完程序后 又回到程序的頂部重新開始 返回 后一頁 前一頁 觸點 代表邏輯輸入條件模擬開關(guān) 按鈕 內(nèi)部條件等 線圈 通常代表邏輯輸出結(jié)果模擬燈 電機啟動器 繼電器 內(nèi)部輸出條件等 方框 代表附加指令 例如定時器 計數(shù)器或數(shù)學(xué)指令 返回 后一頁 前一頁 2 功能塊圖 FBD STEP7 Micro WIN功能塊圖編輯器可建立與通用邏輯門圖相似的邏輯方框指令 在FBD編輯器中無觸點和線圈 但有相等的指令 以方框指令的形式顯示 程序邏輯由這些方框指令之間的連接表示 即來自一條指令的輸出 如AND 與 方框 可以被用于啟用另一條指令 如定時器 以便建立必要的控制邏輯 返回 后一頁 前一頁 3 語句表 STL STEP7 Micro WIN語句表編輯器用輸入指令助記符的方法建立控制程序 STL編輯器對熟悉PLC和邏輯編程的經(jīng)驗豐富的程序員更合適 STL編輯器還可建立用梯形邏輯或功能塊圖編輯器無法建立的程序 圖3 13顯示一個語句表程序范例 返回 后一頁 前一頁 語句表與匯編語言編程十分相似 CPU按照程序記錄的順序 從頂部至底部 然后再從頭重新開始執(zhí)行每條指令 3 2 2位邏輯指令1 標(biāo)準(zhǔn)觸點指令如果數(shù)據(jù)類型為I或Q 這些指令從內(nèi)存或過程映像寄存器獲取狀態(tài)值 常開觸點對應(yīng)的存儲器地址位為1狀態(tài)時 該觸點閉合 在語句表中 分別用LD Load 裝載 A And 與 和O Or 或 指令來表示開始 串聯(lián)和并聯(lián)的常開觸點 返回 后一頁 前一頁 常閉觸點對應(yīng)的存儲器地址位為0狀態(tài)時 該觸點閉合 在語句表中 分別用LDN LoadNot AN AndNot 和ON 0rNot 來表示開始 串聯(lián)和并聯(lián)的常閉觸點 觸點符號中間的 表示常閉 觸點指令中變量的數(shù)據(jù)類型為BOOL型 圖3 14是觸點與輸出指令的例子 返回 后一頁 前一頁 返回 后一頁 前一頁 2 堆棧的基本概念S7 200有1個9位的堆棧 棧頂用來存儲邏輯運算的結(jié)果 下面的8位用來存儲中間運算結(jié)果 見圖3 15 堆棧中的數(shù)據(jù)一般按 先進后出 的原則存取 返回 后一頁 前一頁 執(zhí)行LD指令時 將指令指定的位地址中的二進制數(shù)據(jù)裝載入棧頂 執(zhí)行A 與 指令時 將指令指定的位地址中的二進制數(shù)和棧頂中的二進制數(shù)相 與 結(jié)果存入棧頂 執(zhí)行O指令時 將指令指定的位地址中的二進制數(shù)和棧頂中的二進制數(shù)相 或 結(jié)果存入棧頂 執(zhí)行常閉觸點對應(yīng)的LDN AN和ON指令時 取出指令指定的位地址中的二進制數(shù)據(jù)后 將它取反 0變?yōu)? 1變?yōu)? 然后再做對應(yīng)的裝載 與 或操作 返回 后一頁 前一頁 3 與堆棧有關(guān)的指令 ALD塊與指令 采用邏輯AND 與 操作將堆棧第一級和第二級中的數(shù)值組合 并將結(jié)果載入堆棧頂部 執(zhí)行ALD后 堆棧深度減1 OLD塊或指令 采用邏輯OR 或 操作將堆棧第一級和第二級中的數(shù)值組合 并將結(jié)果載入堆棧頂部 執(zhí)行OLD后 堆棧深度減1 LPS邏輯進棧 指令復(fù)制堆棧中的頂值并使該數(shù)值進棧 堆棧底值被推出棧并丟失 返回 后一頁 前一頁 LPP邏輯出棧指令 將堆棧中的一個數(shù)值出棧 第二個堆棧數(shù)值成為堆棧新頂值 LRD邏輯讀取指令 將第二個堆棧數(shù)值復(fù)制至堆棧頂部 不執(zhí)行進?；虺鰲?但舊堆棧頂值被復(fù)制破壞 LDSn載入堆棧指令 復(fù)制堆棧中的堆棧位n 并將該數(shù)值置于堆棧頂部 堆棧底值被推出棧并丟失 1 OLD OrLoad 指令 返回 后一頁 前一頁 OLD用邏輯 或 操作對堆棧第1層和第2層的數(shù)據(jù)相 或 即將兩個串聯(lián)電路塊并聯(lián) 并將運算結(jié)果S1 I0 1 S2存入堆棧的頂部 第3 第9層的數(shù)據(jù)依次向上移動一位 x表示不確定的值 OLD指令不需要地址 它相當(dāng)于需并聯(lián)的兩塊電路右端的一段垂直連線 返回 后一頁 前一頁 2 ALD AndLoad 指令 ALD指令用邏輯 與 操作對堆棧第1層和第2層的數(shù)據(jù)相 與 即將兩個電路塊串聯(lián) 并將運算結(jié)果S0 I0 1 S1存入堆棧的頂部 見圖3 18圖中x表示不確定的值 將電路塊串并聯(lián)時 每增加一個用LD或LDN指令開始的電路塊的運算結(jié)果 堆棧中增加一個數(shù)據(jù) 堆棧深度加1 每執(zhí)行一條ALD或OLD指令 堆棧深度減1 返回 后一頁 前一頁 3 其它堆棧操作指令入棧 LPS LogicPush 指令復(fù)制棧頂?shù)闹挡⑵鋲喝攵褩５南乱粚?棧中原來的數(shù)據(jù)依次向下一層推移 棧底值被推出丟失 見圖3 19 讀棧 LRD LogicRead 指令將堆棧中第2層的數(shù)據(jù)復(fù)制到棧頂 2 9層的數(shù)據(jù)不變 但原棧頂值消失 返回 后一頁 前一頁 出棧 LPP LogicPop 指令使棧中各層的數(shù)據(jù)向上移動一層 第2層的數(shù)據(jù)成為堆棧新的棧頂值 原來棧頂?shù)臄?shù)據(jù)從棧內(nèi)消失 返回 后一頁 前一頁 裝載堆棧 LDSn LoadStack n 1 8 指令復(fù)制堆棧內(nèi)第n層的值到棧頂 棧中原來的數(shù)據(jù)依次向下一層推移 棧底值被推出丟失 返回 后一頁 前一頁 4 立即觸點 立即 Immediate 觸點指令只能用于輸入I 執(zhí)行立即觸點指令時 立即讀入物理輸入點的值 根據(jù)該值決定觸點的接通 斷開狀態(tài) 但是并不更新該物理輸入點對應(yīng)的映像寄存器 在語句表中 分別用LDI AI OI來表示開始 串聯(lián)和并聯(lián)的常開立即觸點 用LDNI ANI ONI來表示開始 串聯(lián)和并聯(lián)的常閉立即觸點 返回 后一頁 前一頁 5 輸出指令 輸出指令 與線圈相對應(yīng) 驅(qū)動線圈的觸點電路接通時 線圈流過 能流 指定位對應(yīng)的映像寄存器為1 反之則為0 輸出指令將棧頂值復(fù)制到對應(yīng)的映像寄存器 輸出類指令應(yīng)放在梯形圖的最右邊 變量為BOOL型 返回 后一頁 前一頁 6 立即輸出 立即輸出指令 I 只能用于輸出量 Q 執(zhí)行該指令時 將棧頂值立即寫入指定的物理輸出位和對應(yīng)的輸出映像寄存器 線圈符號中的 I 用來表示立即輸出 返回 后一頁 前一頁 7 置位與復(fù)位 執(zhí)行S Set 置位或置1 與R Reset 復(fù)位或置0 指令時 從指定的位地址開始的N個點的映像寄存器都被置位 變?yōu)? 或復(fù)位 變?yōu)? N 1 255 圖中N 1 如果被指定復(fù)位的是定時器位 T 或計數(shù)器位 C 將清除定時器 計數(shù)器的當(dāng)前值 返回 后一頁 前一頁 返回 后一頁 前一頁 8 立即置位與立即復(fù)位 執(zhí)行SI SetImmediate 立即置位 或RI ResetImmediate 立即復(fù)位 指令時 從指定位地址開始的N個連續(xù)的物理輸出點將被立即置位或復(fù)位 N 1 128 線圈中的I表示立即 該指令只能用于輸出量 Q 新值被同時寫入對應(yīng)的物理輸出點和輸出映像寄存器 返回 后一頁 前一頁 9 跳變觸點 正跳變觸點檢測到一次正跳變 觸點的輸入信號由0變?yōu)? 時 或負(fù)跳變觸點檢測到一次負(fù)跳變 觸點的輸入信號由1變?yōu)? 時 觸點接通一個掃描周期 正 負(fù)跳變指令的助記符分別為EU EdgeUp 上升沿 和ED EdgeDown 下降沿 它們沒有操作數(shù) 觸點符號中間的 P 和 N 分別表示正跳變 PositiveTransition 和負(fù)跳變 NegativeTransition 返回 后一頁 前一頁 返回 后一頁 前一頁 10 空操作指令 11 取反 NOT 空操作指令 NOPN 不影響程序的執(zhí)行 操作數(shù)N 0 255 取反觸點指令將它左邊電路的邏輯運算結(jié)果取反 運算結(jié)果若為1則變?yōu)? 為0則變?yōu)? 該指令沒有操作數(shù) 能流到達該觸點時即停止 若能流未到達該觸點 該觸點給右側(cè)供給能流 NOT指令將堆棧頂部的值從0改為1 或從1該為0 返回 后一頁 前一頁 3 2 3定時器與計數(shù)器指令1 定時器指令 1 通電延時定時器指令 定時器 計數(shù)器的當(dāng)前值 設(shè)定值均為16位有符號整數(shù) INT 允許的最大值為32767 通電延時定時器 TON 輸入端 IN 的輸入電路接通時開始定時 當(dāng)前值大于等于PT PresetTime 預(yù)置時間 端指定的設(shè)定值時 PT 1 32767 定時器位變?yōu)镺N 梯形圖中對應(yīng)定時器的常開觸點閉合 常閉觸點斷開 達到設(shè)定值后 當(dāng)前值仍繼續(xù)計數(shù) 直到最大值32767 返回 后一頁 前一頁 輸入電路斷開時 定時器被復(fù)位 當(dāng)前值被清零 常開觸點斷開 第一次掃描時定時器位OFF 當(dāng)前值為0 定時器有1ms 10ms和100ms三種分辨率 分辨率取決于定時器號 見表3 8 定時器的設(shè)定時間等于設(shè)定值與分辨率的乘積 例如T37為l00ms定時器 設(shè)定值為10 設(shè)定時間為l00ms 10 1s定時器和計數(shù)器的設(shè)定值的數(shù)據(jù)類型均為INT型 除了常數(shù)外 還可以用VW IW等作它們的設(shè)定值 返回 后一頁 前一頁 返回 后一頁 前一頁 2 斷電延時定時器指令斷電延時定時器 TOF 用來在IN輸入電路斷開后延時一段時間 再使定時器位OFF 它用輸入從ON到OFF的負(fù)跳變啟動定時 接在定時器IN輸入端的輸入電路接通時定時器位變?yōu)镺N 當(dāng)前值被清零 輸入電路斷開后 開始定時 當(dāng)前值從0開始增大 當(dāng)前值等于設(shè)定值時 輸出位變?yōu)镺FF 當(dāng)前值保持不變 直到輸入電路接通 返回 后一頁 前一頁 圖3 25斷電延時定時器時序 返回 后一頁 前一頁 表3 8定時器的參數(shù) 返回 后一頁 前一頁 3 保持型通電延時定時器保持型通電延時定時器 RetentiveOn DelayTimer TONR 的輸入電路接通時 開始定時 當(dāng)前值大于等于PT端指定的設(shè)定值時 定時器位變?yōu)镺N 達到設(shè)定值后 當(dāng)前值仍繼續(xù)計數(shù) 直到最大值32767 輸入電路斷開時 當(dāng)前值保持不變 可用TONR來累計輸入電路接通的若干個時間間隔 復(fù)位指令 R 用來清除它的當(dāng)前值 同時使定時器位OFF 圖中的時間間隔 1000ms時 10ms定時器T1的定時器位變?yōu)镺N 在第一個掃描周期 定時器位為OFF 可以在系統(tǒng)塊中設(shè)置TONR的當(dāng)前值有斷電保持功能 返回 后一頁 前一頁 圖3 26保持型通電延時定時器時序 返回 后一頁 前一頁 2 計數(shù)器指令 1 加計數(shù)器CTU當(dāng)復(fù)位輸入 R 電路斷開 加計數(shù) CountUp 脈沖輸入 CU 電路由斷開變?yōu)榻油?即CU信號的上升沿 計數(shù)器的當(dāng)前值加1 直至計數(shù)最大值32767 當(dāng)前值大于等于設(shè)定值 PV 時 該計數(shù)器位被置1 當(dāng)復(fù)位輸入 R ON時 計數(shù)器被復(fù)位 計數(shù)器位變?yōu)镺FF 當(dāng)前值被清零 見圖3 27 在語句表中 棧頂值是復(fù)位輸入 R 加計數(shù)輸入值 CU 放在棧頂下面一層 返回 后一頁 前一頁 圖3 27加計數(shù)器 返回 后一頁 前一頁 2 減計數(shù)器CTD在減計數(shù) CountDown 脈沖輸入CD的上升沿 從OFF到ON 從設(shè)定值開始 計數(shù)器的當(dāng)前值減1 減至0時 停止計數(shù) 計數(shù)器位被置1 裝載輸入 LD 為ON時 計數(shù)器位被復(fù)位 并把設(shè)定值裝入當(dāng)前值 見圖3 28 返回 后一頁 前一頁 在語句表中 棧頂值是裝載輸入LD 減計數(shù)輸入CD放在棧頂下面一層 返回 后一頁 前一頁 3 加減計數(shù)器CTUD在加計數(shù)脈沖輸入 CU 的上升沿 計數(shù)器的當(dāng)前值加1 在減計數(shù)脈沖輸入 CD 的上升