新書第3章S7-200的指令系統(tǒng)

1、第3章 S7-200的指令系統(tǒng)3.1 S7-200的數(shù)據(jù)區(qū) 3.2 S7-200的尋址方式3.3 S7-200的程序結(jié)構(gòu)3.4 S7-200的位邏輯指令3.5 S7-200的定時器和計數(shù)器指令3.6 S7-200的傳送和比較指令3.7 S7-200的運(yùn)算指令3.1 S7-200的數(shù)據(jù)區(qū)v3.1.1 數(shù)字量輸入和輸出映像區(qū)v3.1.2 模擬量輸入和輸出映像區(qū)v3.1.5 順序控制繼電器區(qū)v3.1.7 定時器存儲器區(qū)v3.1.8 計數(shù)器存儲器區(qū)v3.1.11 特殊存儲器區(qū)3.1.1 數(shù)字量輸入和輸出映像區(qū)數(shù)字量輸入映像區(qū)（I區(qū)）v是S7-200CPU為輸入端信號狀態(tài)開辟的一個存儲區(qū)，用I表示。v用

2、位表示：I0.0 , I0.1 , , I15.7 用字節(jié)表示：IB0 , IB1 , , IB15 用字表示：IW0 , IW2 , , IW14 用雙字表示：ID0 , ID4 , , ID123.1.1 數(shù)字量輸入和輸出映像區(qū)數(shù)字量輸出映像區(qū)（Q區(qū)）v是S7-200CPU為輸出端信號狀態(tài)開辟的一個存儲區(qū)，用Q表示。v用位表示： Q0.0 , Q0.1 , , Q15.7 用字節(jié)表示：QB0 , QB1 , , QB15 用字表示：QW0 , QW2 , , QW14 用雙字表示：QD0 , QD4 , , QD123.1.2 模擬量輸入和輸出映像區(qū)v模擬量輸入映像區(qū)（AI區(qū)） S7-20

3、0將測得的模擬量（如溫度、壓力）轉(zhuǎn)換成1個字長（16bit）的數(shù)字量。模擬量輸入用區(qū)域標(biāo)識符（AI）、數(shù)據(jù)長度（W）及字節(jié)的起始地址表示。 其表示形式如下：AIW0,AIW1,AIW303.1.2 模擬量輸入和輸出映像區(qū)v模擬量輸出映像區(qū)（AQ區(qū)） S7-200把1個字長（16bit）數(shù)字量按比例轉(zhuǎn)換為電流或電壓。模擬量輸出用區(qū)域標(biāo)識符（AQ）、數(shù)據(jù)長度（W）及字節(jié)的起始地址表示。 其表示形式如下：AQW0,AQW1,AQW303.1.5 順序控制繼電器區(qū)v是S7-200CPU為順序控制繼電器數(shù)據(jù)而建立的一個存儲區(qū)，用S表示。v用位表示： S0.0 , S0.1 , , S31.7 用字節(jié)表示

4、：SB0 , SB1 , , SB31 用字表示：SW0 , SW2 , , SW30 用雙字表示：SD0 , SD4 , , SD283.1.7 定時器存儲器區(qū) PLC在工作中少不了需要計時，定時器就是實現(xiàn)PLC具有計時功能的計時設(shè)備。3.1.7 定時器存儲器區(qū)S7-200定時器有三種類型v接通延時定時器v斷開延時定時器v有記憶接通延時定時器3.1.7 定時器存儲器區(qū)定時器有三種相關(guān)變量v定時器的時間設(shè)定值（PT）v定時器的當(dāng)前時間值（SV）v定時器的輸出狀態(tài)（0或者1）3.1.7 定時器存儲器區(qū)定時器的編號：v定時器存儲器區(qū)中每個定時器地址表示，應(yīng)該包括存儲器標(biāo)識符、定時器號兩部分。v存儲

5、器標(biāo)識符為“T” 定時器號為整數(shù) LD I0.0 /使能輸入 TON T35, +4 /通電延時定時 /延時時間為 /40ms LD I0.0 / TONR T2, +10 /有記憶通電 /延時時間累計 /為 1000ms LD I0.0 / TOF T36, +3 /斷電延時定時 /延時時間為 /30ms 圖圖4.12定時器特性定時器特性v本梯形圖程序中輸入輸出執(zhí)行時序關(guān)系如圖4.13所示。圖圖4.13定時器時序定時器時序T36位4103I0.0T33當(dāng)前值T2當(dāng)前值T33位3T2位T36當(dāng)前值最大值最大值4LDI0.0/啟動 M0.0OM0.0/自保ANT33/斷開 M0.0=M0.0/瞬

6、時閉合/延時 50ms 斷開ANI0.0/連續(xù)輸出TON T33, +5/圖圖4.14定時器應(yīng)用定時器應(yīng)用LDI0.0/=Q0.0/定時器的瞬動觸點TON T33, +50/通電延時定時器/時間為 500msLDT33/=Q0.1/延時動作觸點圖圖4.14定時器應(yīng)用定時器應(yīng)用3.1.8 計數(shù)器存儲器區(qū)S7-200計數(shù)器有三種類型v增計數(shù)器v減計數(shù)器v增減計數(shù)器3.1.8 計數(shù)器存儲器區(qū)計數(shù)器有三種相關(guān)變量v計數(shù)器的設(shè)定值（PV）v計數(shù)器的當(dāng)前值（SV）v計數(shù)器的輸出狀態(tài)（0或者1）3.1.8 計數(shù)器存儲器區(qū)計數(shù)器的編號：v計數(shù)器存儲器區(qū)中每個計數(shù)器地址表示，應(yīng)該包括存儲器標(biāo)識符、計數(shù)器號兩部分

7、。v存儲器標(biāo)識符為“C” 計數(shù)器號為整數(shù)增計數(shù)器 vCTU，增計數(shù)器指令。首次掃描，定時器位OFF，當(dāng)前值為0。脈沖輸入的每個上升沿，計數(shù)器計數(shù)1次，當(dāng)前值增加1個單位，當(dāng)前值達(dá)到預(yù)設(shè)值時，計數(shù)器位ON，當(dāng)前值繼續(xù)計數(shù)到32767停止計數(shù)。復(fù)位輸入有效或執(zhí)行復(fù)位指令，計數(shù)器自動復(fù)位，即計數(shù)器位OFF，當(dāng)前值為0。v指令格式：CTUCxxx，PVv例：CTUC20，3v程序?qū)嵗簐圖4.19為增計數(shù)器的程序片斷和時序圖。LDI0.0/計數(shù)脈沖信號輸入端LDI0.1/復(fù)位信號輸入端CTU C20, +3/增計數(shù)，計數(shù)設(shè)定值/為 3 個脈沖LDC20/計數(shù)值達(dá)到 3，則=Q0.0/將輸入位置 1I0

8、.0I0.1C20 當(dāng)前值C20 位圖圖4.19增計數(shù)程序及時序增計數(shù)程序及時序增減計數(shù)器 vCTUD，增減計數(shù)器指令。有兩個脈沖輸入端：CU輸入端用于遞增計數(shù)，CD輸入端用于遞減計數(shù)。 v指令格式：CTUDCxxx，PVv例： CTUDC30，5v程序?qū)嵗喝鐖D4.20所示為增減計數(shù)器的程序片斷和時序圖。 LD I0.0 /增計數(shù)輸入端 LD I0.1 /減計數(shù)輸入端 LD I0.2 /復(fù)位輸入端 CTUD C30, +5 /增減計數(shù)，設(shè)定 /脈沖數(shù)為 5。 LD C30 /計數(shù)器觸點 = Q0.0 /輸出觸點 圖圖4.20增減計數(shù)程序及時序增減計數(shù)程序及時序1234543434567I0.

9、0I0.1I0.2C30 當(dāng)前值C30 位減計數(shù)器 vCTD，增減計數(shù)器指令。脈沖輸入端CD用于遞減計數(shù)。首次掃描，定時器位OFF，當(dāng)前值為等于預(yù)設(shè)值PV。計數(shù)器檢測到CD輸入的每個上升沿時，計數(shù)器當(dāng)前值減小1個單位，當(dāng)前值減到0時，計數(shù)器位ON。v復(fù)位輸入有效或執(zhí)行復(fù)位指令，計數(shù)器自動復(fù)位，即計數(shù)器位OFF，當(dāng)前值復(fù)位為預(yù)設(shè)值，而不是0。v指令格式：CTDCxxx，PVv例： CTDC40，4v程序?qū)嵗簣D4.21為減計數(shù)器的程序片斷和時序圖。LDI0.0/減計數(shù)脈沖輸入端LDI0.1/復(fù)位輸入端CTD C40, +4/減計數(shù)器，設(shè)定計數(shù)/脈沖數(shù)為 4。LDC40/裝入計數(shù)器觸點=Q0.0/

10、輸出觸點圖圖4.21減計數(shù)程序及時序減計數(shù)程序及時序I0.0I0.1C40 當(dāng)前值C40 位3.1.11 特殊存儲器區(qū)v是S7-200CPU為保存自身工作狀態(tài)數(shù)據(jù)而建立的一個存儲區(qū)，用SM表示。v用位表示： SM0.0 , SM0.1 , , SM179.7 用字節(jié)表示：SMB0 , SMB1 , , SMB179 用字表示：SMW0 , SMW2 , , SMW178 用雙字表示：SMD0 , SMD4 , , SMD1763.1.11 特殊存儲器區(qū)常用的特殊繼電器及其功能vSM0.0 PLC運(yùn)行時這一位始終為1， 是常閉（ON）繼電器。vSM0.1 PLC首次掃描時為一個掃描周期。 用途之

11、一是調(diào)用初始化使用。vSM0.3 開機(jī)進(jìn)入RUN方式， 將ON（閉合）一個掃描周期。3.4 S7-200的位邏輯指令v3.4.1 標(biāo)準(zhǔn)觸點指令v3.4.2 立即觸點指令v3.4.3 輸出操作指令v3.4.5 邏輯與操作指令v3.4.6 邏輯或操作指令v3.4.7 取非操作指令v3.4.8 串聯(lián)電路的并聯(lián)操作指令v3.4.9 并聯(lián)電路的串聯(lián)操作指令v3.4.10 置位與復(fù)位操作指令v3.4.12 微分操作指令3.4.1 標(biāo)準(zhǔn)觸點指令v標(biāo)準(zhǔn)觸點指令的梯形圖表示v標(biāo)準(zhǔn)觸點指令的語句表表示v標(biāo)準(zhǔn)觸點指令的功能v操作數(shù)范圍標(biāo)準(zhǔn)觸點指令3.4.2 立即觸點指令v立即觸點指令的梯形圖表示v立即觸點指令的語句

12、表表示v立即觸點指令的功能v操作數(shù)范圍立即觸點指令3.4.3 輸出操作指令v立即觸點指令的梯形圖表示v立即觸點指令的語句表表示v立即觸點指令的功能v操作數(shù)范圍輸出操作指令3.4.5 邏輯與操作指令v邏輯與操作的梯形圖表示v邏輯與操作的語句表表示v邏輯與操作的功能v操作數(shù)范圍邏輯與操作指令3.4.6 邏輯或操作指令v邏輯或操作的梯形圖表示v邏輯或操作的語句表表示v邏輯或操作的功能v操作數(shù)范圍邏輯或操作指令3.4.7 取非操作指令v取非操作的梯形圖表示v取非操作的語句表表示v取非操作的功能取非操作指令3.4.8 串聯(lián)電路的并聯(lián)操作指令v串聯(lián)電路的并聯(lián)連接的梯形圖表示v串聯(lián)電路的并聯(lián)連接的語句表表示

13、v串聯(lián)電路的并聯(lián)連接的功能串聯(lián)電路的并聯(lián)連接的編程3.4.9 并聯(lián)電路的串聯(lián)操作指令v并聯(lián)電路的串聯(lián)連接的梯形圖表示v并聯(lián)電路的串聯(lián)連接的語句表表示v并聯(lián)電路的串聯(lián)連接的功能并聯(lián)電路的串聯(lián)連接的編程3.4.10 置位與復(fù)位操作指令置位操作置位操作v置位操作的梯形圖表示v置位操作的語句表表示v置位操作的功能v置位操作的注意問題v操作數(shù)范圍置位指令與編程3.4.10 置位與復(fù)位操作指令復(fù)位操作v復(fù)位操作的梯形圖表示v復(fù)位操作的語句表表示v復(fù)位操作的功能v復(fù)位操作的注意問題v操作數(shù)范圍復(fù)位指令與編程3.4.12 微分操作指令上微分操作v上微分操作的梯形圖表示v上微分操作的語句表表示v上微分操作的功能

14、v上微分操作的注意問題上微分操作的編程3.4.12 微分操作指令下微分操作v下微分操作的梯形圖表示v下微分操作的語句表表示v下微分操作的功能v下微分操作的注意問題下微分操作的編程 例3-1下圖所示是一個供料控制系統(tǒng)。 例3-1 運(yùn)料小車負(fù)責(zé)向四個料倉送料，運(yùn)料路上從左向右共有4個料倉（1號倉4號倉）位置開關(guān)，其信號分別由PLC的輸入端I0.0、I0.1、I0.2、I0.3檢測，當(dāng)信號狀態(tài)為1時，說明運(yùn)料小車到達(dá)該位置，否則說明小車沒有在這個位置。小車行走受兩個信號的驅(qū)動，Q0.0驅(qū)動小車左行，Q0.1驅(qū)動小車右行。料倉要料信號由4個手動按鈕發(fā)出，從左到右（ 1號倉4號倉）分別為I0.4、I0.

15、5、I0.6、I0.7。試設(shè)計一個驅(qū)動小車自動運(yùn)料的控制程序。 例3-1 為了設(shè)計運(yùn)料小車的控制程序，首先要對小車的 驅(qū)動條件進(jìn)行分析。這里要抓住三點：其一是要料料倉的位置（由M0.0M0.3決定）；其二是運(yùn)料小車當(dāng)前所處的位置（由I0.0I0.3決定）；其三是運(yùn)料小車的右行、左行、停止控制（由Q0.0和Q0.1決定）。3.5 S7-200的定時器和計數(shù)器指令v3.5.1 定時器操作指令v3.5.2 計數(shù)器操作指令3.5 S7-200的定時器和計數(shù)器指令v定時器和計數(shù)器是PLC的重要元件，S7-200PLC共有三種定時器和三種計數(shù)器。v定時器可分為接通延時定時器(TON)、斷開延時定時器(TO

16、F)和帶有記憶接通延時定時器(TONR)。這些定時器分布于整個T區(qū)。v計數(shù)器可分為增計數(shù)器(CTU)、減計數(shù)器(CTD)和增減計數(shù)器(CTUD)。這些計數(shù)器分布在C區(qū)。3.5.1 定時器操作指令v接通延時定時器的梯形圖表示v接通延時定時器的語句表表示v接通延時定時器的工作原理v接通延時定時器的注意事項v操作數(shù)范圍1.接通延時定時器(TON)3.5.1 定時器操作指令v斷開延時定時器的梯形圖表示v斷開延時定時器的語句表表示v斷開延時定時器的工作原理v斷開延時定時器的注意事項v操作數(shù)范圍2.斷開延時定時器(TOF)3.5.1 定時器操作指令v帶有記憶接通延時定時器的梯形圖表示v帶有記憶接通延時定時

17、器的語句表表示v帶有記憶接通延時定時器的原理v帶有記憶接通延時定時器的應(yīng)用v操作數(shù)范圍3.帶有記憶接通延時定時器(TONR)例3-2自制脈沖源的設(shè)計 在實際應(yīng)用中，經(jīng)常會遇到需要產(chǎn)生一個周期確定而占空比可調(diào)的脈沖系列，這樣脈沖用兩個接通延時的定時器即可實現(xiàn)。設(shè)計一個周期為10s、占空比為0.5的脈沖系列，該脈沖的產(chǎn)生由輸入端I0.0控制。3.5.2 計數(shù)器操作指令v增計數(shù)器的梯形圖表示v增計數(shù)器的語句表表示v增計數(shù)器的工作原理v增計數(shù)器的注意事項v操作數(shù)范圍1.增計數(shù)器(CTU)3.5.2 計數(shù)器操作指令v減計數(shù)器的梯形圖表示v減計數(shù)器的語句表表示v減計數(shù)器的工作原理v減計數(shù)器的注意事項v操作

18、數(shù)范圍2.減計數(shù)器(CTD)3.5.2 計數(shù)器操作指令v增減計數(shù)器的梯形圖表示v增減計數(shù)器的語句表表示v增減計數(shù)器的工作原理v增減計數(shù)器的注意事項v操作數(shù)范圍3.增減計數(shù)器(CTUD)例3-3用按鈕控制人行道的設(shè)計 控制描述：通常車道上只允許車輛通行，道口處車道指示燈保持綠燈亮(Q0.2=1)，這時不允許人跨越車道，人行道指示燈保持紅色燈亮(Q0.3=1)。在車道兩側(cè)各設(shè)有一個人行道開關(guān)，當(dāng)有人想通過人行橫道時，需要用手按動“走人行道”開關(guān)，要“走人行道”信號通過I0.0或I0.1送到S7-200中，S7-200在接到有人要“走人行道”時，開始執(zhí)行如下時序程序。例3-3用按鈕控制人行道的設(shè)計

19、當(dāng)有行人要通過橫道(I0.0=1或I0.1=1)時，車道的綠燈繼續(xù)保持亮30s，然后綠燈滅而黃燈亮(Q0.1=1)10s，10s過后，紅燈亮(Q0.0=1)，車輛停。當(dāng)車道紅燈亮5s后，人行道的紅燈滅(Q0.3=0)，綠燈亮(Q0.4=1)15s，行人可以過橫道，這15s的后5s人行道的綠燈應(yīng)閃爍，表示行人通行時間就要到了。人行道綠燈閃爍之后，人行道紅燈亮，再過5s車道綠燈亮，恢復(fù)車輛通行。一個控制時序結(jié)束。直到下一個人行道開關(guān)被按下，再啟動“走人行道” 的時序程序。例3-3用按鈕控制人行道的設(shè)計3.7.3 移位操作指令1.右移指令v右移指令的梯形圖表示v右移指令的語句表表示v右移指令的操作v

20、數(shù)據(jù)范圍 例3-17下圖給出一個右移操作的編程。從梯形圖可以看到，在I0.0=1時，VB20中的內(nèi)容右移2位(因為N=2)，被移走的位由0填充，其結(jié)果保存在VB0中。 在IN單元與OUT單元有不相同時，用語句表編程與梯形圖稍有不同。首先要利用傳送指令把IN的內(nèi)容傳送到OUT中，然后把OUT的內(nèi)容右移，其結(jié)果存入OUT中。3.7.3 移位操作指令2.左移指令v左移指令的梯形圖表示v左移指令的語句表表示v左移指令的操作v數(shù)據(jù)范圍 例3-18下圖給出一個左移操作的編程。從梯形圖可以看到，在I0.0=1時，VW20中的內(nèi)容左移4位(因為N=4)，被移走的位由0填充，其結(jié)果保存在VW0中。 在IN單元與OUT單元有不相同時，用語句表編程與梯形圖稍有不同。首先要利用傳送指令把IN的內(nèi)容傳送到OUT中，然后把OUT的內(nèi)容左移，其結(jié)果存入OUT中。3.7.3 移位操作指令3.循環(huán)右移指令v循環(huán)右移指令的梯形圖表示v循環(huán)右移指令的語句表表示v循環(huán)右移指令的操作v數(shù)據(jù)范圍 例3-19下圖給出一個循環(huán)右移操作的編程。從梯形圖可以看到，