S7-300全教程_語句命令解釋

1、第一章 S7-300/400的基本結(jié)構(gòu)1、    S7-300/400屬于模塊式PLC，主要由機架、CPU模塊、信號模塊、功能模塊、接口模塊、通信處理器、電源模塊和編程設(shè)備（工程師、操作員站和操作屏）組成。圖1-1  PLC控制系統(tǒng)示意圖PLC的主要生產(chǎn)廠家：德國的西門子(Siemens)公司，美國Rockwell公司所屬的AB公司，GE-Fanuc公司，法國的施耐德(Schneider)公司，日本的三菱和歐姆龍(OMRON)公司。PLC的工作過程 表1-1   邏輯運算關(guān)系表與

2、60;   或    非Q4.0=I0.0*I0.1    Q4.1 = I0.2+I0.3    Q4.2 =/I0.4I0.0    I0.1    Q4.0    I0.2    I0.3    Q4.1 

3、;   I0.4    Q4.20    0    0    0    0    0    0    10    1    0   

4、0;0    1    1    1    01    0    0    1    0    1        1   

5、0;1    1    1    1    1        在CPU模塊上有存儲器(用來存放系統(tǒng)程序、用戶程序、邏輯變量和其它一些信息)，包括ROM和RAM?？赏ㄟ^擴展槽擴展用戶RAM。l    RAM：主程序區(qū)OB1+子程序區(qū)（FB、FCB、定時中斷塊等）斷電時由鋰電池供電（幾年）以免RAM中信息丟失。鋰電池電壓&

6、lt; 規(guī)定值，燈報警，換電池（期間靠電容充電幾分鐘）。l    PLC采用循環(huán)執(zhí)行用戶程序的方式。OB1是用于循環(huán)處理的組織塊（主程序），它可以調(diào)用別的邏輯塊，或被中斷程序（組織塊）中斷。在起動完成后，不斷地循環(huán)調(diào)用OB1，在OB1中可以調(diào)用其它邏輯塊(FB, SFB, FC或SFC)。循環(huán)程序處理過程可以被某些事件中斷。在循環(huán)程序處理過程中，CPU并不直接訪問I/O模塊中的輸入地址區(qū)和輸出地址區(qū)，而是訪問CPU內(nèi)部的輸入/輸出過程映像區(qū)。批量輸入、批量輸出。 梯形圖中Q4.0的線圈（稱為內(nèi)部線圈）“通電”時，對

7、應(yīng)的輸出過程映像位為1狀態(tài)。信號經(jīng)輸出模塊隔離和功率放大后，繼電器型輸出模塊中對應(yīng)的硬件繼電器的線圈（外部線圈）通電，其常開觸點閉合，使外部負載通電工作。外部輸入電路接通時，對應(yīng)的輸入過程映像位(例如I0.0)為1狀態(tài)，梯形圖中對應(yīng)的輸入位的常開觸點接通，常閉觸點斷開。某一編程元件對應(yīng)的過程映像位為1狀態(tài)時，稱該編程元件為ON，過程映像位為0狀態(tài)時，稱該編程元件為OFF。循環(huán)時間（Cycle time）: 是指操作系統(tǒng)執(zhí)行一次圖1-4所示的循環(huán)操作所需的時間，又稱為掃描循環(huán)時間（Scan Cycle Time）或掃描周期。如0.7ms、1.7ms等l&#

8、160;   性能指標：I/O點數(shù)、掃描周期、指令數(shù)目、功能模塊多少、 A(          O        I0.1    / 接在左側(cè)母線上的I0.1的常開觸點          O   &#

9、160; Q4.0    / 與I0.1的常開觸點并聯(lián)的Q4.0的常開觸點          )           AN    I0.2        / 與并聯(lián)電路串聯(lián)的I0.2的常閉觸點

10、0;        =         Q4.0        / Q4.0的線圈梯形圖對應(yīng)的邏輯表達式：  Q4.0 = (I0.1+Q4.0) l    PLC性能指標：第二章 西門子PLC的分類1S7系列：傳統(tǒng)意義的PLC產(chǎn)品，

11、60;S7-200是針對低性能要求的小型PLC。S7-300是模塊式中小型PLC，最多可以擴展32個模塊。S7-400是大型PLC，可以擴展300多個模塊。S7-300/400可以組成MPI、PROFIBUS和工業(yè)以太網(wǎng)等。2M7-300/400：采用與S7-300/400相同的結(jié)構(gòu)，它可以作為CPU或功能模塊使用。具有AT兼容計算機的功能，可以用C，C或CFC等語言來編程。3C7由S7-300 PLC，HMI（人機接口）操作面板、I/O、通信和過程監(jiān)控系統(tǒng)組成。4WinAC基于Windows和標準的接口(ActiveX，OPC)，提供軟件PLC或插槽PLC。 S7-300

12、系列PLC簡介S7-300的CPU模塊（簡稱為CPU）都有一個編程用的RS-485接口，有的有PROFIBUS-DP接口或PtP串行通信接口，可以建立一個MPI（多點接口）網(wǎng)絡(luò)或DP網(wǎng)絡(luò)。 1.電源模塊  2.后備電池  3. 24V DC 連接器  4.模式開關(guān)      5.狀態(tài)和故障指示燈6.存儲器卡(CPU 313 以上)      7. 

13、MPI多點接口      8.前連接器      9.前蓋圖2-2  S7-300 PLC功能最強的CPU的RAM為512KB，最大8192個存儲器位，512個定時器和512個計數(shù)器，數(shù)字量最大65536 I/O點，模擬量通道最大為4096。有350多條指令。一個數(shù)字量為1點，一個模擬量為16點。計數(shù)器的計數(shù)范圍為1999，定時器的定時范圍為10ms9990s。 圖2-3  S7-300的安裝 圖

14、2-4  多機架的S7-300 PLC只需要擴展一個機架，可以使用價格便宜的IM 365接口模塊對。數(shù)字量模塊：從0號機架的4號槽開始，每個槽位分配4個字節(jié)的地址，32個I/O點。模擬量模塊：一個通道占一個字地址。從I B256開始，給每一個模擬量模塊分配8個字。1模塊診斷功能可以診斷出以下故障：失壓，熔斷器熔斷，看門狗故障，EPROM、RAM故障。模擬量模塊共模故障、組態(tài)/參數(shù)錯誤、斷線、上下溢出。2過程中斷數(shù)字量輸入信號上升沿、下降沿中斷，模擬量輸入超限，CPU暫停當(dāng)前程序，處理OB40。3狀態(tài)與故障顯示LEDSF（系統(tǒng)出錯/故障顯示，紅色

15、）：CPU硬件故障或軟件錯誤時亮。BATF（電池故障，紅色）：電池電壓低或沒有電池時亮。DC 5V（5V電源指示，綠色）： 5V電源正常時亮。FRCE（強制，黃色）：至少有一個I/O被強制時亮。RUN（運行方式，綠色）：CPU處于RUN狀態(tài)時亮；重新啟動時以2 Hz的頻率閃亮； HOLD（單步、斷點）狀態(tài)時以0.5Hz的頻率閃亮。STOP（停止方式，黃色）：CPU處于STOP，HOLD狀態(tài)或重新啟動時常亮。BUSF（總線錯誤，紅色）。 圖2-5  CPU 318-2的面板4模式選擇開關(guān)（1）RUN-P(運行-編程)

16、位置：運行時還可以讀出和修改用戶程序，改變運行方式。（2）RUN (運行)位置：CPU執(zhí)行、讀出用戶程序，但是不能修改用戶程序。（3）STOP（停止）位置：不執(zhí)行用戶程序，可以讀出和修改用戶程序。（4）MRES（清除存儲器）：不能保持。將鑰匙開關(guān)從STOP狀態(tài)搬到MRES位置，可復(fù)位存儲器，使CPU回到初始狀態(tài)。復(fù)位存儲器操作：通電后從STOP位置扳到MRES位置，“STOP”LED熄滅1s，亮1s，再熄滅1s后保持亮。放開開關(guān)，使它回到STOP位置，然后又回到MRES，“STOP”LED以2Hz的頻率至少閃動3s，表示正在執(zhí)行復(fù)位，最后“STOP”LED一直亮。某些CPU模塊上有集

17、成I/O。PLC使用的物理存儲器：RAM，ROM，快閃存儲器（Flash EPROM）和EEPROM。S7-300 CPU的分類    1緊湊型CPU：CPU 312C，313C，313C-PtP，313C-2DP，314C-PtP和314C-2DP。各CPU均有計數(shù)、頻率測量和脈沖寬度調(diào)制功能。有的有定位功能，有的帶有I/O。2標準型CPU：CPU 312，CPU 313，314，315，315-2DP和316-2DP。3戶外型CPU：CPU 312 IFM，314 IFM

18、，314戶外型和315-2DP。在惡劣的環(huán)境下使用。4高端CPU：317-2DP和CPU 318-2DP。5故障安全型CPU：CPU 315F。S7-300的輸入/輸出模塊輸入/輸出模塊統(tǒng)稱為信號模塊(SM)。前連接器插在前蓋后面的凹槽內(nèi)。一個編碼元件與之嚙合，該連接器只能插入同類模塊。 兩線式接近開關(guān)的漏電流小于輸入模塊允許的靜態(tài)電流，匯點輸入的電流流進輸入模塊，反之為源輸入電路。  SM323是S7-300的數(shù)字量輸入輸出模塊，8DI/8DO，16DI/16DO。 表2-13  SM331模擬量輸入模塊的模擬值

19、范圍    雙極性    百分比    十進制    十六進制    ±5V    ±10 V    ±20 mA上溢出    118.515%    32767  &#

20、160; 7FFFH    5.926 V    11.851V    23.70 mA超出范圍    117.589%    32511    7EFFH    5.879 V    11.759V   &#

21、160;23.52 mA正常范圍    100.000%    27648    6C00H    5V    10 V    20 mA    0 %    0    0H  &

22、#160; 0V    0 V    0mA    -100.000%    - 27648    9400H    -5V    - 10 V    -20 mA低于范圍    

23、-117.593%    - 32512    8100H    -5.879 V    - 11.759 V    -23.52 mA下溢出    -118.519%    - 32768    8000H 

24、   -5.926 V    - 11.851 V    -23.70 mA范圍    單極性    百分比    十進制    十六進制    010 V    020 mA &

25、#160;  420 mA上溢出    118.515%    32767    7FFFH    11.852 V    23.70 mA    22.96mA超出范圍    117.589%    32511 

26、60;  7EFFH    11.759 V    23.52 mA    22.81mA正常范圍    100.000%    27648    6C00H    10 V    20 mA  &#

27、160; 20 mA    0 %    0    0H    0 V    0 mA    4 mA低于范圍    - 17.593 %    - 4864  

28、0; ED00H        - 3.52 mA    1.185mA模擬值的精度小于15 位，則模擬值左移，左對齊?！纠?-2】壓力變送器的量程為010MPa，輸出信號為420mA，模擬量輸入模塊的量程為420mA，轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量為027 648，設(shè)轉(zhuǎn)換后得到的數(shù)字為N，試求以kPa為單位的壓力值。    解：010MPa(010 000kPa)對應(yīng)于轉(zhuǎn)換后的數(shù)字027&#

29、160;648，轉(zhuǎn)換公式為P = 10 000 ´ N / 27 648  （kPa）注意：在運算時一定要先乘后除，否則可能會損失原始數(shù)據(jù)的精度。 圖2-13  量程卡    【例2-3】某發(fā)電機的電壓互感器的變比為10kV/100V（線電壓），電流互感器的變比為1000A/5A，功率變送器的額定輸入電壓和額定輸入電流分別為AC 100V和5A，額定輸出電壓為 DC ±

30、;10V，模擬量輸入模塊將DC ±10V輸入信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字+27648和-27649。設(shè)轉(zhuǎn)換后得到的數(shù)字為N，求以kW為單位的有功功率值。解：根據(jù)互感器額定值計算的原邊有功功率額定值為 由以上關(guān)系不難推算出互感器原邊的有功功率與轉(zhuǎn)換后的數(shù)字之間的關(guān)系為17321/ 27648 = 0.62648 kW / 字。轉(zhuǎn)換后的數(shù)字為N時，對應(yīng)的有功功率為0.6265 N (kW)，如果以kW為單位顯示功率P，使用定點數(shù)運算時的計算公式為    P

31、0;= N ´ 6 265 / 10 000  （kW）    【例2-4】用于測量鍋爐爐膛壓力（−60 Pa60 Pa）的變送器的輸出信號為420mA，模擬量輸入模塊將020mA轉(zhuǎn)換為數(shù)字027 648，設(shè)轉(zhuǎn)換后得到的數(shù)字為N，試求以0.1Pa為單位的壓力值。    解：420mA的模擬量對應(yīng)于數(shù)字量553027648，即−600600

32、（0.1Pa）對應(yīng)于數(shù)字量5 53027 648，壓力的計算公式應(yīng)為 1EX系列數(shù)字量模擬量輸入/輸出模塊EX模塊在化工等行業(yè)使用。將外部的本質(zhì)-安全設(shè)備（用于有爆炸危險區(qū)域的傳感器和執(zhí)行器）與PLC非本質(zhì)-安全內(nèi)部回路隔離。2F系列數(shù)字量模擬量輸入/輸出模塊    這些模塊具有故障安全運行的集成安全功能，在ET 200M分布式I/O或S7-300F中使用。用于連接有爆炸危險區(qū)域的設(shè)備。S7-300的功能模塊1計數(shù)器模塊模塊的計數(shù)器均為032位或 31位加減計數(shù)器，可以判斷脈沖的方向，模塊給編碼器供電。達

33、到比較值時發(fā)出中斷。可以2倍頻和4倍頻計數(shù)。有集成的DI/DO。FM 350-1是單通道計數(shù)器模塊，可以檢測最高達500kHz的脈沖，有連續(xù)計數(shù)、單向計數(shù)、循環(huán)計數(shù)3種工作模式。FM 350-2 和CM 35都是8通道智能型計數(shù)器模塊。2位置控制與位置檢測模塊FM 351雙通道定位模塊用于控制變級調(diào)速電動機或變頻器。FM 353是步進電機定位模塊。FM 354伺服電機定位模塊。FM 357可以用于最多4個插補軸的協(xié)同定位。FM 352高速電子凸輪控制器，它有32個凸輪軌跡，13個集成的DO，采用增量式編碼

34、器或絕對式編碼器。SM 338超聲波傳感器檢測位置，無磨損、保護等級高、精度穩(wěn)定不變。3閉環(huán)控制模塊FM 355閉環(huán)控制模塊有4個閉環(huán)控制通道，有自優(yōu)化溫度控制算法和PID算法。4稱重模塊SIWAREX U稱重模塊是緊湊型電子稱，測定料倉和貯斗的料位，對吊車載荷進行監(jiān)控，對傳送帶載荷進行測量或?qū)I(yè)提升機、軋機超載進行安全防護等。SIWAREX M稱重模塊是有校驗?zāi)芰Φ碾娮臃Q重和配料單元，可以組成多料稱系統(tǒng)，安裝在易爆區(qū)域。5電源模塊PS 307電源模塊將120/230伏交流電壓轉(zhuǎn)換為24V直流電壓，為S7-300/400、傳感器和執(zhí)行器供電。

35、輸出電流有2A、5A或10A 3種。電源模塊安裝在DIN導(dǎo)軌上的插槽1。 圖2-17  S7-300的浮動參考電位某些大型工廠（例如化工廠和發(fā)電廠）為了監(jiān)視對地的短路電流，可能采用浮動參考電位，可以將M點與接地點之間的短接片去掉。2.5  S7-400系列PLC的硬件組成模塊的尺寸為25(寬)×290(高)×210(深)mm。高 爐 噴 煤 工 程構(gòu)成圖。  集中式擴展方式適用于小型配置或一個控制柜中的系統(tǒng)。CC和EU的最大距離為1.5m（帶5V

36、電源）或3m（不帶5V電源）。分布式擴展適用于分布范圍廣的場合，CC與最后一個EU的最大距離為100m（S7 EU）或600m（S5 EU）。用ET 200分布式I/O可以進行遠程擴展，用于分布范圍很廣的系統(tǒng)。通過CPU中的PROFIBUS-DP接口，最多連接125個總線節(jié)點。使用光纜時CC和最后一個節(jié)點的距離為23km。2S7-400的特點（1）運行速度高，S7 416執(zhí)行一條二進制指令只要0.08ms。（2）存儲器容量大，例如CPU 417-4的RAM可以擴展到16MB，裝載存儲器（FEPROM或RAM）可以擴展到64MB。（3）I/O擴展

37、功能強，可以擴展21個機架，S7 417-4最多可以擴展262144個數(shù)字量I/O點和16384個模擬量I/O。（4）有極強的通信能力，集成的MPI能建立最多32個站的簡單網(wǎng)絡(luò)。大多數(shù)CPU集成有PROFIBUS-DP主站接口，用來建立高速的分布式系統(tǒng), 通信速率最高12M bit/s。鍋爐系統(tǒng)構(gòu)成圖2.5.2  機架與接口模塊（1）通用機架UR1/UR2（2）中央機架，CR2是18槽,一個電源模塊和兩個CPU模塊。CR3是4槽的中央機架，有I/O總線和通信總線。 圖2-17  機架與總線（3）擴展機架ER1/ER

38、2ER1和ER2是擴展機架，分別有18槽和9槽，只有I/O總線。（4）UR2-H機架UR2-H機架用于在一個機架上配置一個完整的S7-400H冗余系統(tǒng)，每個均有自己的I/O。兩個電源模塊和兩個冗余CPU模塊。2.5.3  S7-400的通信功能MPI、PROFIBUS-DP、工業(yè)以太網(wǎng)或AS-i現(xiàn)場總線，周期性自動交換I/O模塊的數(shù)據(jù)?；蚧谑录?qū)動，由用戶程序塊調(diào)用。2.5.4  冗余設(shè)計的容錯自動化系統(tǒng)S7-400H S7 Software Redundancy（軟件冗余性）可選軟件在S7-300和S7-400標準系統(tǒng)上

39、運行。生產(chǎn)過程出現(xiàn)故障時，在幾秒內(nèi)切換到替代系統(tǒng)。S7-400H主要器件都是雙重的：CPU、電源模塊以及連接兩個CPU的硬件3S7-400H冗余控制PLC的工作原理S7-400H采用“熱備用”模式的主動冗余原理，在發(fā)生故障時，無擾動地自動切換。兩個控制器使用相同的用戶程序，接收相同數(shù)據(jù)，兩個控制器同步地更新內(nèi)容，任意一個子系統(tǒng)有故障時，另一個承擔(dān)全部控制任務(wù)。2.5.5  安全型自動化系統(tǒng)S7-400F/FHS7-400F/FH使用標準模塊和安全型模塊，整個工廠用相同的標準工具軟件來配置和編程。2.5.6  多CPU處理S7-400中央機架上最多4個具有

40、多CPU處理能力的CPU同時運行。這些CPU自動地、同步地變換其運行模式。適用場合：程序太長，存儲空間不夠，系統(tǒng)可以分。通過通信總線，CPU彼此互連。2.5.9  輸入/輸出模塊S7-400的信號模塊地址在STEP 7中自動生成。用戶可以修改。S7-400的模擬量模塊起始地址從512開始，同類模塊的地址按順序連續(xù)排列。表2-5  模塊地址舉例0號機架    1號機架槽號    模塊種類    地址  

41、60; 槽號    模塊種類    地址1    PS 417 10A電源模塊        1    32點DI    IB4IB72             

42、;2     16點DO    QB2，QB33    CPU 412-2DP        3    16點DO    QB4，QB54     16點DO    QB0，QB1  

43、60; 4     8點AO    QW528QW5435     16點DI    IB0，IB1    5     8點AI    IW544IW5596     8點AO  2個字節(jié)  

44、;  QW512QW527    6     16點DO    QB6，QB77     16點AI2 個字節(jié)    IW512IW543    7     8點AI    IW560IW5758  

45、   16點DI    IB2，IB3    8     32點DI    IB8IB119     IM460-1    4093    9     IM461-0    409

46、2表2-6  S7-300與S7-400性能比較接近的功能模塊功能模塊    S7-300系列    S7-400系列計數(shù)器模塊    FM 350-1    FM 450-1定位模塊    FM 351，雙通道    FM 451，3通道定位模塊    FM

47、 353，雙通道    FM 453，3通道電子凸輪控制器    FM 352，13個數(shù)字量輸出     FM 452，16個數(shù)字量輸出閉環(huán)控制模塊    FM 355，4通道    FM 455，16通道2.6  ET 200分布式I/O基于PROFIBUS-DP現(xiàn)場總線的分布式I/O。I/O傳送

48、信號到CPU只需ms級。只需要很小的空間，能在非常嚴酷的環(huán)境（例如酷熱、嚴寒、強壓、潮濕或多粉塵）中使用。（1）電機啟動器：異步電機的單向或可逆啟動，7.5kW，最大電流40A，一個站可以帶6個電機啟動器。（2）氣動系統(tǒng)：ET 200X用于閥門控制。（3）變頻器（4）智能傳感器：光電式編碼器或光電開關(guān)等與使用ET 200S進行通信。（5）安全技術(shù)：在冗余設(shè)計的容錯控制系統(tǒng)或安全自動化系統(tǒng)中使用。包括緊急斷開開關(guān)，安全門的監(jiān)控以及眾多與安全有關(guān)的電路。有ET 200S故障防止模塊、故障防止CPU和PROFISafe協(xié)議。2.6.2  ET

49、0;200的分類(1) ET 200S是分布式I/O系統(tǒng)。(2) ET 200M是模塊化的分布式I/O，采用S7-300全系列模塊，最多8個模塊。ET 200M戶外型溫度范圍-25°C到+60°C。(3) ET 200is是本質(zhì)安全系統(tǒng)，適用于有爆炸危險的區(qū)域。(4) ET 200X：IP65/67的分布式I/O，相當(dāng)于CPU 314，可用于有粉末和水流噴濺的場合。(5) ET 200eco是經(jīng)濟實用的I/O，IP67。(6) ET 2

50、00R適用于機器人，能抗焊接火花的飛濺。(7) ET 200L是小巧經(jīng)濟的分布式I/O，像明信片大小的I/O模塊。    (8) ET 200B：整體式的一體化分布式I/O。3.1  S7-300/400的編程語言3.1.1  PLC編程語言的國際標準IEC 61131是PLC的國際標準，19921995年發(fā)布了IEC 61131標準中的14部分，我國在1995年11月發(fā)布了GB/T 15969-1/2/3/4(等同于IEC 61131

51、-1/2/3/4)。IEC 61131-3廣泛地應(yīng)用PLC、DCS和工控機、 “軟件PLC”、數(shù)控系統(tǒng)、RTU等產(chǎn)品。定義了5種編程語言1) 指令表IL(Instruction list)：西門子稱為語句表STL。2) 結(jié)構(gòu)文本ST(Structured text)：西門子稱為結(jié)構(gòu)化控制語言（SCL）。3) 梯形圖LD(Ladder diagram)：西門子簡稱為LAD。4) 功能塊圖FBD (Function block diagram)：標準中稱為功能方框圖語言。5)&#

52、160;順序功能圖SFC(Sequential function chart)：對應(yīng)于西門子的S7 Graph。 3.1.2  STEP 7中的編程語言梯形圖、語句表和功能塊圖是3種基本編程語言，可以相互轉(zhuǎn)換。      1順序功能圖(SFC) ：STEP 7中的S7 Graph    2梯形圖(LAD)直觀易懂，適合于數(shù)字量邏輯控制?！澳芰鳌?Power flow)與程序執(zhí)行的方向。3

53、. 語句表(STL)：功能比梯形圖或功能塊圖強。 4功能塊圖(FBD)：“LOGO！”系列微型PLC使用功能塊圖編程。5結(jié)構(gòu)文本(ST)：STEP 7的S7 SCL（結(jié)構(gòu)化控制語言）符合EN 61131-3標準。SCL適合于復(fù)雜的公式計算、復(fù)雜的計算任務(wù)和最優(yōu)化算法，或管理大量的數(shù)據(jù)等。6S7 HiGraph 編程語言圖形編程語言S7 HiGraph 屬于可選軟件包，它用狀態(tài)圖（state graphs）來描述異步、非順序過程的編程語言。7S7 CFC 編程語言可選軟件包CF

54、C（Continuous Function Chart，連續(xù)功能圖）用圖形方式連接程序庫中以塊的形式提供的各種功能。8編程語言的相互轉(zhuǎn)換與選用在STEP 7編程軟件中，如果程序塊沒有錯誤，并且被正確地劃分為網(wǎng)絡(luò)，在梯形圖、功能塊圖和語句表之間可以轉(zhuǎn)換。如果部分網(wǎng)絡(luò)不能轉(zhuǎn)換，則用語句表表示。語句表可供喜歡用匯編語言編程的用戶使用。語句表的輸入快，可以在每條語句后面加上注釋。設(shè)計高級應(yīng)用程序時建議使用語句表。梯形圖適合于熟悉繼電器電路的人員使用。設(shè)計復(fù)雜的觸點電路時最好用梯形圖。    功能塊圖適合于熟悉數(shù)字電路的人使用。

55、60;   S7 SCL編程語言適合于熟悉高級編程語言（例如PASCAL或C語言）的人使用。    S7 Graph，HiGraph和CFC可供有技術(shù)背景，但是沒有PLC 編程經(jīng)驗的用戶使用。S7 Graph對順序控制過程的編程非常方便，HiGraph適合于異步非順序過程的編程，CFC適合于連續(xù)過程控制的編程。3.2  S7-300/400 CPU的存儲區(qū)3.2.1 數(shù)制    1二進制數(shù)二進制數(shù)的1位（b

56、it）只能取0和1這兩個不同的值，用來表示開關(guān)量的兩種不同的狀態(tài)。該位的值與線圈、觸點的關(guān)系。ON/OFF，TURE/FALSE。二進制常數(shù)：2#1111_0110_1001_0001。2十六進制數(shù)十六進制的16個數(shù)字是09和AF, 每個占二進制數(shù)的4位。B#16#，W#16#，DW#16#， W#16#13AF（13AFH）。逢16進1，例如B#16#3C3×161260。3BCD碼    BCD碼用4位二進制數(shù)表示一位十進制數(shù)，十進制數(shù)9對應(yīng)的二進制數(shù)為1001。最高4位用來表示符號，16/32位BCD碼的范圍。BCD碼

57、實際上是十六進制數(shù)，但是各位之間逢十進一。296對應(yīng)的BCD碼為W#16#296，或2#0000 0010 1001 0110。2#0000 0001 0010 1000對應(yīng)的十進制數(shù)也是296，對應(yīng)的十進制數(shù)為 。3.2.2 基本數(shù)據(jù)類型 1位（bit）：位數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)類型為BOOL（布爾）型。I3.2的意義。2字節(jié)（Byte）3字(Word)表示無符號數(shù)。取值范圍為W#16#0000W#16#FFFF。4雙字（Double Word）表示無符號數(shù)。范圍DW#16#0000_0000DW#16#

58、FFFF_FFFF。516位整數(shù)（INT，Integer）是有符號數(shù)，補碼。最高位為符號位，為0時為正數(shù)，取值范圍為-32 76832 767。632位整數(shù)（DINT，Double Integer）最高位為符號位，取值范圍為  MB100     M表示內(nèi)部存儲區(qū)-2 147 483 6482 147 483 647。 圖3-6  字節(jié)、字和雙字3.2.3 復(fù)合數(shù)據(jù)類型與參數(shù)類型1復(fù)合數(shù)據(jù)類型通過

59、組合基本數(shù)據(jù)類型和復(fù)合數(shù)據(jù)類型可以生成下面的數(shù)據(jù)類型：(1)    數(shù)組（ARRAY）(2)    結(jié)構(gòu)（STRUCT）(3) 字符串（STRING）是最多有254個字符（CHAR）的一維數(shù)組。(4) 日期和時間（DATE_AND_TIME）用于存儲年、月、日、時、分、秒、毫秒和星期，占用8個字節(jié)，用BCD格式保存。星期天的代碼為1，星期一星期六的代碼為27。例如DT#2004-07-15-12:30:15.200為2004年7月15日12時30分15.2秒。(5) 用戶定義的數(shù)據(jù)類型

60、UDT (user-defined data types)。在數(shù)據(jù)塊DB和邏輯塊的變量聲明表中定義復(fù)合數(shù)據(jù)類型。2參數(shù)類型為在邏輯塊之間傳遞參數(shù)的形參（formal parameter，形式參數(shù)）定義的數(shù)據(jù)類型：(1) TIMER（定時器）和COUNTER（計數(shù)器）：對應(yīng)的實參（actual parameter，實際參數(shù)）應(yīng)為定時器或計數(shù)器的編號，例如T3，C21。(2) BLOCK（塊）：指定一個塊用作輸入和輸出，實參應(yīng)為同類型的塊。3.2.5  系統(tǒng)存儲器   （存儲器R

61、AM = 用戶RAM + 系統(tǒng)RAM）1過程映像輸入/輸出（I/Q）在掃描循環(huán)開始時，CPU讀取數(shù)字量輸入模塊的輸入信號的狀態(tài)，并將它們存入RAM中過程映像輸入（process image input，PII）中。在掃描循環(huán)中，用戶程序計算輸出值，并將它們存入過程映像輸出表（process image output，PIQ）。在循環(huán)掃描結(jié)束時將過程映像輸出表的內(nèi)容寫入數(shù)字量輸出模塊。I和Q均以按位、字節(jié)、字和雙字來存取，例如I0.0,  Q4.0、IB0, IW0和ID0。與直接訪問I

62、/O模塊相比的優(yōu)缺點。 2內(nèi)部存儲器標志位（M）存儲器區(qū)   MB13定時器（T）存儲器區(qū)時間值可以用二進制或BCD碼方式讀取。4計數(shù)器（C）存儲器區(qū)計數(shù)值（0999）可以用二進制或BCD碼方式讀取。5共享數(shù)據(jù)塊（DB）與背景數(shù)據(jù)塊（DI）DB為共享數(shù)據(jù)塊，DBX2.3，DBB5，DBW10和DBD12。DI為背景數(shù)據(jù)塊，DIX, DIB，DIW和DID。6外設(shè)I/O區(qū)（PI/PO）    外設(shè)輸入（PI）和外設(shè)輸出（PQ）區(qū)允許直接訪問本地的和分布式的輸入模塊和輸出模塊。可以按字節(jié)（PIB或PQB）、字

63、（PIW或PQW）或雙字（PID或PQD）存取，不能以位為單位存取PI和PO。3.2.6  CPU中的寄存器1累加器（ACCUx）累加器用于處理字節(jié)、字或雙字的寄存器。S7-300有兩個32位累加器（ACCU1和ACCU2），S7-400有4個累加器（ACCU1ACCU4）。數(shù)據(jù)放在累加器的低端（右對齊）。2狀態(tài)字寄存器（16位）首次檢測位/FC, 邏輯運算結(jié)果（RLO）；狀態(tài)位STA不能用指令檢測；OR位暫存邏輯“與”的操作結(jié)果（先與后或）；算術(shù)運算或比較指令執(zhí)行時出現(xiàn)錯誤，溢出位OV被置1。OV位被置1時溢出狀態(tài)保持位OS位也被置1，OV位被清0時OS仍保持為

64、1，用于指明前面的指令執(zhí)行過程中是否產(chǎn)生過錯誤。條件碼 1（CC1）和條件碼0（CCO）綜合起來用于表示在累加器1中產(chǎn)生的算術(shù)運算或邏輯運算的結(jié)果與0的大小關(guān)系、比較指令的執(zhí)行結(jié)果或移位指令的移出位狀態(tài)。二進制結(jié)果位（BR）在一段既有位操作又有字操作的程序中，用于表示字操作結(jié)果是否正確。在梯形圖的方框指令中，BR位與ENO有對應(yīng)關(guān)系，用于表明方框指令是否被正確執(zhí)行：如果執(zhí)行出現(xiàn)了錯誤，BR位為0，ENO也為 0；如果功能被正確執(zhí)行，BR位為 1，ENO也為 1。 圖3-9  狀態(tài)字的結(jié)構(gòu) 3數(shù)據(jù)塊寄存器：DB和DI

65、寄存器分別用來保存打開的共享數(shù)據(jù)塊和背景數(shù)據(jù)塊的編號。3.3  位邏輯指令    位邏輯指令用于二進制數(shù)的邏輯運算。位邏輯運算的結(jié)果簡稱為RLO。3.3.1  觸點指令1    觸點與線圈A（And，與）指令來表示串聯(lián)的常開觸點。O (Or，或)指令來表示并聯(lián)的常開觸點。AN (And Not，與非)來表示串聯(lián)的常閉觸點，ON (Or Not)來表示并聯(lián)的常閉觸點。輸出指令“=”將RLO寫入地址位，與線圈相對應(yīng)。L20.0是局

66、域變量。將梯形圖轉(zhuǎn)換為語句表時，局域變量L20.0是自動分配的。A(              A         I 0.0          AN        I 

67、0.1          O         I 0.2          )               A   &#

68、160;     I 0.3          ON         C 5          =         L 20.0 

69、         A         L 20.0          =         Q 4.3         &

70、#160;A         L 20.0          =         Q 4.4          A       &

71、#160; L 20.0          AN        I 3.4=         Q 4.6 2    取反觸點  3電路塊的串聯(lián)和并聯(lián) 4中線輸出指令  下面是圖3-14(b)

72、中第一行對應(yīng)的語句表。        A        I0.0      AN        I0.1      =         M0.1

73、60;     A         M0.1      A         I0.3      =         Q4.3   

74、  Network 1：A        I0.3A        I0.0    FP=        Q4.5 Network 2：           A

75、        I0.3A        I0.0FN=        Q4.3 A         I0.3A(    A        

76、 I0.4BLD      100  FN        M0.1       )        =         Q4.5【例3-1】設(shè)計故障信息顯示電路，故障信號I0.0為1使Q4.0

77、控制的指示燈以1Hz的頻率閃爍。操作人員按復(fù)位按鈕I0.1后，如果故障已經(jīng)消失，指示燈熄滅。如果沒有消失，指示燈轉(zhuǎn)為常亮，直至故障消失。 設(shè)置CPU的屬性時，在“Cycle/Clock Memory”標簽頁令M1為時鐘存儲器字節(jié)，其中的M1.5提供周期為1s的時鐘脈沖。   SET與CLR（Clear）指令將RLO（邏輯運算結(jié)果）置位或復(fù)位，緊接在它們后面的賦值語句中的地址將變?yōu)?狀態(tài)或0狀態(tài)。SET            /

78、將RLO置位= M0.2        /M0.2的線圈“通電”CLR            /將RLO復(fù)位= Q4.7        /Q4.7的線圈“斷電”3.4.1  定時器指令  在CPU內(nèi)部，時間值以二進制格式存放，占定時器字的09位?？梢园聪铝械男?/p>

79、式將時間預(yù)置值裝入累加器的低位字：(1) 十六進制數(shù)W#16#wxyz，其中的w是時間基準，xyz是BCD碼形式的時間值。(2) S5T#aH_bM_cS_Dms，例如S5T#18S。時基代碼為二進制數(shù)00，01，10和11時，對應(yīng)的時基分別為10ms，100ms，1s和10s。6脈沖定時器 類似于上升沿觸發(fā)的單穩(wěn)態(tài)電路。S5脈沖定時器(Pulse S5 Timer)，S為設(shè)置輸入端，TV為預(yù)置值輸入端，R為復(fù)位輸入端；Q為定時器位輸出端，BI輸出不帶時基的十六進制格式，BCD輸出BCD格式的當(dāng)前時間值和時基。定時器中的S，R，Q為BOOL（位

80、）變量，BI和BCD為WORD（字）變量，TV為S5TIME量。各變量均可以使用I, Q, M, L, D存儲區(qū), TV也可以使用定時時間常數(shù)S5T#。 A         I 1.2FR         T0        /允許定時器T1再起動A 

81、0;      I 0.0L         S5T#2s     /預(yù)置值2s送入累加器1SP         T0         /啟動T0A     &

82、#160;  I 0.1R         T0         /復(fù)位T0L         T0         /將T0的十六進制時間當(dāng)前值裝入累加器1T    &

83、#160;    MW10    /將累加器1的    內(nèi)容傳送到MW10LC         T0         /將T0的BCD時間當(dāng)前值裝入累加器1.T         MW12  

84、  /將累加器1的內(nèi)容傳送到MW12A         T0         /檢查T0的信號狀態(tài)=         Q 4.0    /T0的定時器位為1時，Q4.0的線圈通電僅在語句表中使用的FR指令允許定時器再起動，即控制FR的RLO（I1.2）由0變?yōu)?/p>

85、1狀態(tài)時，重新裝入定時時間，定時器又從預(yù)置值開始定時。再起動只是在定時器的起動條件滿足(圖3-28中的I0.1=1)時起作用。該指令可以用于所有的定時器，但是它不是起動定時器定時的必要條件。8擴展的脈沖定時器  10接通延時定時器   12保持型接通延時定時器  14斷開延時定時器線圈  3.4.2  計數(shù)器指令1計數(shù)器的存儲器區(qū)每個計數(shù)器有一個16位的字和一個二進制位。     計數(shù)器字的011位是計數(shù)值的BCD碼，計數(shù)值的范圍為09

86、99。二進制格式的計數(shù)值只占用計數(shù)器字的09位。 下面是圖3-44中左邊的電路對應(yīng)的語句表：   A        I0.0         /在I0.0的上升沿CU         C10         /

87、加計數(shù)器C10的當(dāng)前值加1BLD     101A         I0.2         /在I0.2的上升沿L         C#6           

88、0; /計數(shù)器的預(yù)置值6被裝入累加器的低字S         C10         /將預(yù)置值裝入計數(shù)器C10A        I0.3         /如果I0.3為1R     &#

89、160;   C10         /復(fù)位C10L         C10         /將C10的二進制計數(shù)當(dāng)前值裝入累加器1T         MW0    &

90、#160;   /將累加器1的內(nèi)容傳送到MW0LC         C10         /將C10的BCD計數(shù)當(dāng)前值裝入累加器1T         MW8        /將累加器1的內(nèi)容傳送到MW8A &

91、#160;       C10         /如果C10的當(dāng)前值非0=         Q 5.0         /Q 5.0為1狀態(tài)設(shè)置計數(shù)值線圈SC(Set Counter Value)用來設(shè)置計數(shù)值，在RLO

92、的上升沿預(yù)置值被送入指定的計數(shù)器。CU的線圈為加計數(shù)器線圈。在I0.0的上升沿，如果計數(shù)值小于999，計數(shù)值加1。復(fù)位輸入I0.3為1時，計數(shù)器被復(fù)位，計數(shù)值被清0。計數(shù)值大于0時計數(shù)器位（即輸出Q）為1；計數(shù)值為0時，計數(shù)器位亦為0。在減計數(shù)輸入信號CD的上升沿，如果計數(shù)值大于0，計數(shù)值減1。        3.5.1 裝入指令與傳送指令1裝入指令與傳送指令裝入（L，Load）指令將源操作數(shù)裝入累加器1，而累加器1原有的數(shù)據(jù)移入累加器2。裝入指令可以對字節(jié)（8位）、字（16位）、雙字（32位）數(shù)據(jù)迸行操

93、作。傳送（T，Transfer）指令將累加器1中的內(nèi)容寫入目的存儲區(qū)中，累加器1的內(nèi)容不變。2立即尋址的裝入與傳送指令立即尋址的操作數(shù)直接在指令中，下面是使用立即尋址的例子。L   -35                /將16位十進制常數(shù)-35裝入累加器1的低字ACCU1-LL    L#5      &#

94、160;             /將32位常數(shù)5裝入累加器1    L    B#16#5A                /將8位十六進制常數(shù)裝入累加器1最低字節(jié)ACCU1-LLL    

95、;W#16#3E4F            /將16位十六進制常數(shù)裝入累加器1的低字ACCU1-LL    DW#16#567A3DC8    /將32位十六進制常數(shù)裝入累加器1L    2#0001_1001_1110_0010    /將16位二進制常數(shù)裝入累加器1的低字ACCU1-LL  &#

96、160; 25.38                /將32位浮點數(shù)常數(shù)(25.38)裝入累加器1L    ABCD                /將4個字符裝入累加器1     

97、;   L    TOD#12:30:3.0        /將32位實時時間常數(shù)裝入累加器1L   D#2004-2-3            /將16位日期常數(shù)裝入累加器1的低字ACCU1-LL    C#50    

98、;            /將16位計數(shù)器常數(shù)裝入累加器1的低字ACCU1-LL    T#1M20S            /將16位定時器常數(shù)裝入累加器1的低字ACCU1-LL    S5T#2S      

99、0;         /將16位定時器常數(shù)裝入累加器1的低字ACCU1-LL    P#M5.6                /將指向M5.6的指針裝入累加器1AW    W#16#3A12    /常數(shù)與累加器1的低字相“與”

100、，運算結(jié)果在累加器1的低字中L      B#(100,12,50,8)        /裝入4字節(jié)無符號常數(shù)3直接尋址的裝入與傳送指令直接尋址在指令中直接給出存儲器或寄存器的區(qū)域、長度和位置，例如用MW200指定位存儲區(qū)中的字，地址為200；下面是直接尋址的程序?qū)嵗篈        I0.0       

101、         /輸入位I0.0的“與”（AND）操作     L         MB10             /將8位存儲器字節(jié)裝入累加器1最低的字節(jié)ACCU1-LLL     &

102、#160;   DIW15             /將16位背景數(shù)據(jù)字裝入累加器1的低字ACCU1-LL        LD22             /將32位局域數(shù)據(jù)雙字裝入累加器1T   &

103、#160;     QB10             /將ACCU1-LL中的數(shù)據(jù)傳送到過程映像輸出字節(jié)QB10T         MW14             /將ACCU1-L中的數(shù)據(jù)傳送到存

104、儲器字MW14T         DBD2             /將ACCU1中的數(shù)據(jù)傳送到數(shù)據(jù)雙字DBD23存儲器間接尋址在存儲器間接尋址指令中，給出一個作地址指針的存儲器，該存儲器的內(nèi)容是操作數(shù)所在存儲單元的地址。在循環(huán)程序中經(jīng)常使用存儲器間接尋址。地址指針可以是字或雙字，定時器（T）、計數(shù)器（C）、數(shù)據(jù)塊（DB）、功能塊（FB）和功能（FC）的編號范圍小于65

105、0;535，使用字指針就夠了。其它地址則要使用雙字指針，如果要用雙字格式的指針訪問一個字、宇節(jié)或雙字存儲器，必須保證指針的位編號為0，例如P#Q20.0。L    QBDBD 10       /將輸出字節(jié)裝入累加器1，輸出字節(jié)的地址指針在數(shù)據(jù)雙字DBD10中    /如果DBD10的值為20000 0000 0000 0000 0000 0000 0010 0000，裝入的是QB4A    MLD 4           /對存儲器位作“與”運算，地址指針在數(shù)據(jù)雙字LD4中/如果LD4的值為20000 0000 0000 0000 0000 0000 0010 001