電氣控制與PLC應(yīng)用：第5章 S7-200 PLC的基本指令及程序設(shè)計(jì)

1、第5章S7-200 PLC的基本指令及程序設(shè)計(jì)5.1S7-200 PLC的編程語言5.2S7-200 PLC的數(shù)據(jù)類型與存儲(chǔ)區(qū)域5.3S7-200 PLC的編程元件5.4尋址方式5.5程序結(jié)構(gòu)和編程規(guī)約5.6S7-200 PLC的基本指令5.7典型控制環(huán)節(jié)的PLC程序設(shè)計(jì)5.8梯形圖編寫規(guī)則5.1 S7-200 PLC的編程語言1.梯形圖(LAD)2. 功能塊圖(FBD)3. 語句表(STL)S7-200 PLC有兩種指令集：IEC 61131-3指令集 SIMATIC指令集IEC61131-3指令集 是國際電工委員會(huì)（IEC）制定的PLC國際標(biāo)準(zhǔn)61131-3 Programming Lan

2、guage (編程語言)中推薦的標(biāo)準(zhǔn)語言。支持系統(tǒng)完全數(shù)據(jù)類型檢查只能用梯形圖（LAD）和功能塊圖（FBD）編程語言編程指令執(zhí)行時(shí)間較長SIMATIC指令集特點(diǎn)：大多數(shù)指令符合IEC61131-3標(biāo)準(zhǔn)不支持系統(tǒng)完全數(shù)據(jù)類型檢查可以用梯形圖（LAD）、功能塊圖（FBD）和語句表（STL）編程語言編程指令執(zhí)行時(shí)間較短由西門子公司設(shè)計(jì)1.梯形圖(LAD) 梯形圖（LAD）與電氣控制電路圖相呼應(yīng)。 沿用了繼電器、觸點(diǎn)、串并聯(lián)等術(shù)語 簡化了圖形符號(hào) 增加了特殊功能的指令 信號(hào)流向清楚、簡單、直觀、易懂。2. 功能塊圖(FBD) 沿用了半導(dǎo)體邏輯電路的邏輯框圖的表達(dá)方式3. 語句表(STL)語句表（STL

3、）是用助記符來編程。它類似于計(jì)算機(jī)的匯編語言。編程簡單直觀、易懂有條件地相互轉(zhuǎn)換語句表可以編寫梯形圖和功能塊圖無法編寫的程序。5.2S7-200 PLC的數(shù)據(jù)類型與存儲(chǔ)區(qū)域5.2.1位、字節(jié)、字、雙字和常數(shù)進(jìn)制書寫格式舉例二進(jìn)制2#二進(jìn)制數(shù)值2#0101011100010十進(jìn)制十進(jìn)制數(shù)值2010十六進(jìn)制16#十六進(jìn)制數(shù)值16#4AE8ASCIIASCII文本file浮點(diǎn)數(shù)按照ANSI/IEEE 7541985標(biāo)準(zhǔn)（單精度）格式1252或12521常數(shù)的幾種表示形式：5.2.2數(shù)據(jù)類型及范圍基本數(shù)據(jù)類型數(shù)據(jù)的位數(shù)表示范圍十進(jìn)制十六進(jìn)制布爾型(BOOL)10，1無符號(hào)數(shù)字節(jié)型B(BYTE)8025

4、50FF字型W(WORD)160655350FFFF雙字型D(DWORD)320(-1)0 FFFF FFFF有符號(hào)數(shù)字節(jié)型B(BYTE)8-128+127807F整型(INT)16-32768+3276780007FFF雙整型(DINT)32-(-1)8000 00007FFF FFFF實(shí)數(shù)型(REAL)321754951340282315.2.3數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)區(qū)1.存儲(chǔ)區(qū)的分類 PLC的存儲(chǔ)區(qū)分為程序存儲(chǔ)區(qū)、系統(tǒng)存儲(chǔ)區(qū)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)。程序存儲(chǔ)區(qū)用于存放用戶程序，存儲(chǔ)器為EEPROM。系統(tǒng)存儲(chǔ)區(qū)用于存放有關(guān)PLC配置結(jié)構(gòu)的參數(shù)，如PLC主機(jī)及擴(kuò)展模塊的I/O配置和編址、PLC站地址的配置，設(shè)置保護(hù)

5、口令、停電記憶保持區(qū)、軟件濾波功能等，存儲(chǔ)器為EEPROM。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)是S7-200 CPU提供給用戶的編程元件的特定存儲(chǔ)區(qū)域。2.數(shù)據(jù)區(qū)存儲(chǔ)器的編址格式可分為:位地址字節(jié)地址字地址雙字地址數(shù)據(jù)區(qū)存儲(chǔ)器區(qū)域：用戶程序空間、CPU組太空間、數(shù)據(jù)區(qū)空間數(shù)據(jù)區(qū)空間存儲(chǔ)器地址的表示格式：位、字節(jié)、字、雙字1.位地址格式I0.5I2.0位號(hào)字節(jié)號(hào)位號(hào)字節(jié)地址區(qū)域標(biāo)識(shí)符I0.5 “間隔 ”2字節(jié)、字、雙字地址格式起始字節(jié)地址數(shù)據(jù)長度區(qū)域標(biāo)識(shí)符VB1002.其他地址格式定時(shí)器存儲(chǔ)器（T）、計(jì)數(shù)器存儲(chǔ)器（C）、累加器（AC）、高速計(jì)數(shù)器（HC）等，它們是模擬相關(guān)的電器元件的。地址格式為：區(qū)域標(biāo)識(shí)符和元件號(hào)元件

6、號(hào)區(qū)域標(biāo)識(shí)符T24數(shù)據(jù)區(qū)數(shù)據(jù)區(qū)空間存儲(chǔ)器區(qū)域 5.3S7-200 PLC的編程元件在PLC內(nèi)部，這些具有一定功能的編程元件，由電子電路、寄存器和存儲(chǔ)器單元等組成，有固定的地址。有時(shí)又稱做軟元件或軟繼電器 ，其特點(diǎn)是 ：1) 軟繼電器是看不見、摸不著的，沒有實(shí)際的物理觸點(diǎn)。2) 每個(gè)軟繼電器可提供無限多個(gè)常開觸點(diǎn)和常閉觸點(diǎn)，可放在同一程序的任何地方，即其觸點(diǎn)可以無限次地使用。3) 體積小、功耗低、壽命長。1.輸入映象寄存器（I） CPU在每次掃描周期開始（或結(jié)束）時(shí)，對(duì)各輸入端子的狀態(tài)進(jìn)行采樣，并將采樣值存于輸入映象寄存器對(duì)應(yīng)的位中，作為程序處理時(shí)輸入點(diǎn)狀態(tài)的依據(jù)。輸入映象寄存器的狀態(tài)只能由外部

7、輸入信號(hào)驅(qū)動(dòng)，而不能在內(nèi)部由程序指令來改變注意：1. 輸入繼電器(I)輸入繼電器（I）的地址格式為：位地址：I字節(jié)地址.位地址，如I0.1、I3.6。字節(jié)、字、雙字地址：I數(shù)據(jù)長度起始字節(jié)地址，如IB4、IW6、ID10。2.輸出繼電器（Q） CPU將輸出的結(jié)果存放在輸出映象寄存器Q中，在掃描周期的結(jié)尾，CPU以批處理方式將輸出映象寄存器的數(shù)值復(fù)制到相應(yīng)的輸出端子上。輸出模塊將輸出信號(hào)傳送給外部負(fù)載。輸出繼電器（Q）地址格式為：位地址：Q字節(jié)地址.位地址，如Q0.0、Q1.1；字節(jié)、字、雙字地址：Q數(shù)據(jù)長度起始字節(jié)地址，如QB5、QW8、QD11。CPU226模塊輸出映像寄存器的有效地址范圍為

8、：Q（0.015.7）；QB（015）；QW（014）；QD（012）。2. 輸出繼電器(Q)S7-200 CPU輸入、輸出的操作I/O映像區(qū)實(shí)際上就是外部輸入輸出設(shè)備狀態(tài)的映像區(qū)，PLC通過I/O映像區(qū)的各個(gè)位與外部物理設(shè)備建立聯(lián)系。I/O映像區(qū)每個(gè)位都可以映像輸入、輸出模塊上的對(duì)應(yīng)端子狀態(tài)。輔助繼電器（M）的地址格式為：位地址：M字節(jié)地址.位地址，如M0.2、M12.7、M3.5等。字節(jié)、字、雙字地址：M數(shù)據(jù)長度起始字節(jié)地址，如MB11、MW23、MD26。CPU226模塊輔助繼電器的有效地址范圍為：M（0.031.7）；MB（031）；MW（030）；MD（028）。沒有外部的輸入/輸出

9、端子與之對(duì)應(yīng)，因此不能收外部信號(hào)的直接控制，其觸點(diǎn)也不能直接驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載。3. 輔助繼電器(M)4. 變量存儲(chǔ)器（V）變量存儲(chǔ)器用于存放全局變量、存放程序執(zhí)行過程中控制邏輯操作的中間結(jié)果或其它相關(guān)的數(shù)據(jù)。地址格式為：位地址：V字節(jié)地址.位地址，如V10.2、V100.5。字節(jié)、字、雙字地址：V數(shù)據(jù)長度起始字節(jié)地址，如VB20、VW100、VD320。CPU226模塊變量存儲(chǔ)器的有效地址范圍為：V（0.05119.7）；VB（05119）；VW（05118）；VD（05116）。5. 局部變量存儲(chǔ)器（L） 局部變量存儲(chǔ)器（L）用來存放局部變量。局部變量存儲(chǔ)器局部有效。常用于帶參數(shù)的子程序調(diào)用過程

10、中。 其地址格式為：位地址：L字節(jié)地址.位地址，如L0.0、L50.4。字節(jié)、字、雙字：L數(shù)據(jù)長度起始字節(jié)地址，如LB33、LW44、LD55。CPU226模塊局部存儲(chǔ)器的有效地址范圍為：L（0.063.7）；LB（063）；LW（062）；LD（060）。 6. 順序控制繼電器（S）順序控制繼電器（S）用于順序控制或步進(jìn)控制。順序控制繼電器（S）使用時(shí)可以按位、字節(jié)、字、雙字訪問，其地址格式為：位地址：S字節(jié)地址.位地址，如S3.1、S2.5。字節(jié)、字、雙字地址：S數(shù)據(jù)長度起始字節(jié)地址，如SB4、SW10、SD21。CPU226模塊順序控制繼電器存儲(chǔ)器的有效地址范圍為：S（0.031.7）；

11、SB（031）；SW（030）；SD（028）。 7. 特殊繼電器（SM）特殊內(nèi)部線圈（Special Memory）用戶程序與系統(tǒng)程序之間的界面提供特殊的控制功能及系統(tǒng)信息用戶通知系統(tǒng)特殊要求包括只讀區(qū)域，只能用其觸點(diǎn)；如SM0.0 可讀寫區(qū)，用于特殊控制功能 ，*SMB30 用于自由通信口設(shè)置*SMB34/SMB35 用于定時(shí)中斷間隔時(shí)間設(shè)置7. 特殊繼電器（SM）SM0.0：CPU在RUN時(shí)，SM0.0總為1，即該位始終接通為ON；SM0.1：PLC由STOP轉(zhuǎn)為RUN時(shí)，SM0.1 接通一個(gè)掃描周期，常用做初始化脈沖；SM0.2：當(dāng)RAM中保存的數(shù)據(jù)丟失時(shí)，SM0.2 接通一個(gè)掃描周期

12、；SM0.3：PLC上電進(jìn)入RUN方式時(shí)，SM0.3 接通一個(gè)掃描周期，可在不斷電的情況下代替SM0.1的功能；SM0.4：分時(shí)鐘脈沖，占空比為50%，30s閉合、30s斷開，周期為1min的脈沖串；SM0.5：秒時(shí)鐘脈沖，占空比為50%，0.5s閉合、0.5s斷開，周期為1s的脈沖等。8. 定時(shí)器（T）定時(shí)器（T）是累計(jì)時(shí)間增量的內(nèi)部元件。 S7-200 PLC定時(shí)器有三種類型：接通延時(shí)定時(shí)器TON，斷開延時(shí)定時(shí)器TOF，保持型接通延時(shí)定時(shí)器TONR。定時(shí)器的定時(shí)時(shí)基有三種：1ms、10ms、100ms。使用時(shí)需要提前設(shè)置時(shí)間設(shè)定值。與定時(shí)器相關(guān)的有兩個(gè)變量：定時(shí)器當(dāng)前值和定時(shí)器狀態(tài)位 。定

13、時(shí)器地址表示格式為：T定時(shí)器號(hào)，如T24、T37、T38等 。 9. 計(jì)數(shù)器（C）計(jì)數(shù)器用來累計(jì)其計(jì)數(shù)輸入端脈沖電平由低到高的次數(shù)，常用來對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行計(jì)數(shù)或進(jìn)行特定功能的編程。S7-200 PLC有三種類型計(jì)數(shù)器：增計(jì)數(shù)、減計(jì)數(shù)、增減計(jì)數(shù)。使用時(shí)需要提前設(shè)定計(jì)數(shù)設(shè)定值 。與計(jì)數(shù)器相關(guān)的有兩個(gè)變量：計(jì)數(shù)器當(dāng)前值和計(jì)數(shù)器狀態(tài)位。計(jì)數(shù)器地址表示格式為：C計(jì)數(shù)器號(hào)，如C3、C22。10. 模擬量輸入映像寄存器（AI）模擬量輸入模塊電路將外部輸入的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成1個(gè)字長（16位）的數(shù)字量，存放在模擬量輸入映像寄存器（AI）中，供CPU運(yùn)算處理。AI中的值為只讀值，只能進(jìn)行讀取操作。 AI的地址格式為：AI

14、W起始字節(jié)地址，如AIW4。AI的地址必須用偶數(shù)字節(jié)地址（如AIW0，AIW2）來讀取。有效地址的范圍為：AIW（062） 11. 模擬量輸出映像寄存器（AQ）CPU運(yùn)算的相關(guān)結(jié)果存放在模擬量輸出映像寄存器（AQ）中，供D/A轉(zhuǎn)換器將1個(gè)字長的數(shù)字量轉(zhuǎn)換為模擬量，以驅(qū)動(dòng)外部模擬量控制的設(shè)備。AQ中的數(shù)字量為只寫值，用戶不能讀取模擬量輸出值。AQ的地址格式為：AQW起始字節(jié)地址，如AQW10。同樣，AQ的也必須使用偶數(shù)字節(jié)地址（如AQW0，AQW2，AQW4）來存放。AQ有效地址范圍為：AQW（062）。 12. 累加器（AC）累加器是用來暫時(shí)存儲(chǔ)計(jì)算中間值的存儲(chǔ)器，也可用于向子程序傳遞參數(shù)或返

15、回參數(shù)。S7-200 CPU提供了4個(gè)32位累加器（AC0、AC1、AC2、AC3）。累加器的地址格式為：AC累加器號(hào)，如AC0。累加器可進(jìn)行讀、寫兩種操作，可以按字節(jié)、字、雙字來存取累加器中的數(shù)據(jù)。 按字節(jié)、字、雙字存取累加器中數(shù)據(jù)的示例13. 高速計(jì)數(shù)器（HC）高速計(jì)數(shù)器（High-speed Counter）用來累計(jì)比CPU掃描速率更快的高速脈沖信號(hào)，計(jì)數(shù)過程與掃描周期無關(guān)。高速計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值為雙字（32位）整數(shù)，且為只讀值。讀取高速計(jì)數(shù)器當(dāng)前值應(yīng)以雙字來尋址。高速計(jì)數(shù)器地址格式為：HC高速計(jì)數(shù)器號(hào)，如HC1、HC2。CPU226模塊高速計(jì)數(shù)器的有效地址范圍為：HC（05）。5.3.2編

16、程元件及操作數(shù)的尋址范圍存取方式元件名稱CPU 221CPU 222CPU224、CPU226CPU226XM位存取V0020477005119700102397I、Q00157M、S00317SM001797002997005497T、C0255L00637字節(jié)存取VB0204705119010239IB 、QB015MB 、SB031SMB017902990549LB063AC03字存取VW0204605118010238IW、 QW014MW 、SW030SMW017802980548T 、C0255LW062AC03AIW、 AQW0300625.3.2編程元件及操作數(shù)的尋址范圍雙字存

17、取VD0204405116010236ID、 QD012MD、 SD028SMD017602960546LD060AC03HC0,3,4,5055.3.2編程元件及操作數(shù)的尋址范圍5.4尋址方式1. 立即尋址2. 直接尋址3. 間接尋址1. 立即尋址指令直接給出操作數(shù)，操作數(shù)緊跟著操作碼，在取出指令的同時(shí)也就取出了操作數(shù)，所以稱為立即操作數(shù)或立即尋址。立即尋址方式可用來提供常數(shù)、設(shè)置初始值等。指令中常常使用常數(shù)。例如，傳送指令“MOVD 256，VD100”的功能就是將十進(jìn)制常數(shù)256傳送到VD100單元，這里256就是源操作數(shù)，直接跟在操作碼后，不用再去尋找源操作數(shù)了，所以這個(gè)操作數(shù)稱為立即

18、數(shù)，這種尋址方式就是立即尋址方式。2. 直接尋址指令直接給出操作數(shù)地址操作數(shù)的存儲(chǔ)器地址應(yīng)按規(guī)定的格式表示指令中，數(shù)據(jù)類型應(yīng)與指令標(biāo)識(shí)符相匹配 例：位尋址： LD I3.4字節(jié)尋址： MOVB VB50，VB100字尋址： MOVW VW50, VW100雙字尋址： MOVD VD50, VD1003. 間接尋址指令給出了存放操作數(shù)地址的存儲(chǔ)單元的地址操作數(shù)地址的地址稱為指針指針用“*”號(hào)表示，例*AC1（1）建立指針將存儲(chǔ)器某個(gè)位置的地址移入另一存儲(chǔ)器 或累加器中作為指針“&”符號(hào)表示某存儲(chǔ)單元的地址必須使用雙字傳送指令建立指針?。?）使用指針來存取數(shù)據(jù)對(duì)指針處所指定存儲(chǔ)器中的值（內(nèi)容）進(jìn)行

19、存取把指針處(&VB200) 的值 AC0AC0不能用作間接尋址的指針。（3）修改指針處理連續(xù)存取數(shù)據(jù)時(shí)，可以通過改變指針的值來進(jìn)行修改指針值時(shí)，應(yīng)根據(jù)存取數(shù)據(jù)的長度來進(jìn)行調(diào)整：*字節(jié)：指針值加/減1*字：指針值加/減2*雙字：指針值加/減4 使用指針間接尋址修改指針VB200VB2005.5程序結(jié)構(gòu)和編程規(guī)約5.5.1程序結(jié)構(gòu)5.5.2編程的一般規(guī)約用戶程序 數(shù)據(jù)塊 參數(shù)塊 主程序（程序的主體 ） 子程序（可選） 中斷程序（可選）網(wǎng)絡(luò)梯形圖(LAD)、功能塊圖(FBD)允許輸入端(EN)、允許輸出端(ENO)條件輸入、無條件輸入1. 網(wǎng)絡(luò)圖5-9電動(dòng)機(jī)起?？刂铺菪螆D程序梯形圖中，程序被分成稱

20、為網(wǎng)絡(luò)的一些程序段程序不分段，則編譯有誤2. 梯形圖（LAD）梯形圖中的左、右垂直線稱為左、右母線，通常將右母線省略。在左、右母線之間是由觸點(diǎn)、線圈或功能框組合的有序網(wǎng)絡(luò)。梯形圖的輸入總是在圖形的左邊，輸出總是在圖形的右邊。從左母線開始，經(jīng)過觸點(diǎn)和線圈(或功能框)，終止于右母線，從而構(gòu)成一個(gè)梯級(jí)。在一個(gè)梯級(jí)中，左、右母線之間是一個(gè)完整的“電路”，“能流”只能從左到右流動(dòng)，不允許“短路”、“開路”，也不允許“能流”反向流動(dòng)。3. 允許輸入端(EN)、允許輸出端(ENO) 允許輸入端（EN）必須存在“能流”（EN=1），才能執(zhí)行該功能框的功能 。*如果（EN）存在“能流”，且功能框準(zhǔn)確無誤地執(zhí)行了

21、其功能，那么允許輸出端（ENO）將把“能流”傳到下一個(gè)功能框的元件。（即ENO=1，實(shí)現(xiàn)級(jí)聯(lián)） *如果執(zhí)行過程中存在錯(cuò)誤，那么“能流”就在出現(xiàn)錯(cuò)誤的功能框終止，即ENO=0。4. 條件輸入、無條件輸入條件輸入指令:必須有“能流”通過才能執(zhí)行的線圈或功能框。它們不允許直接與左母線連接，如SHRB、MOVB、SEG等指令。如果需要無條件執(zhí)行這些指令，可以在左母線上連接SM0.0(該位始終為1)的常開觸點(diǎn)來驅(qū)動(dòng)它們。無條件輸入指令:無須“能流”就能執(zhí)行的線圈或功能框。與“能流”無關(guān)的線圈或功能框可以直接與左母線連接，如LBL、NEXT、SCR、SCRE等指令。5.6S7-200 PLC的基本指令5.

22、6.1位邏輯指令5.6.2立即I/O指令5.6.3邏輯堆棧指令5.6.4取反指令和空操作指令5.6.5正/負(fù)跳變觸點(diǎn)指令5.6.6定時(shí)器指令5.6.7計(jì)數(shù)器指令5.6.8比較指令5.6.9移位寄存器指令5.6.10順序控制繼電器指令5.6.1位邏輯指令1. 標(biāo)準(zhǔn)觸點(diǎn)指令2.輸出指令3. 置位和復(fù)位指令1. 標(biāo)準(zhǔn)觸點(diǎn)指令梯形圖（LAD）常開和常閉觸點(diǎn)指令用觸點(diǎn)表示；與某觸點(diǎn)對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)器地址的位（bit）值為1時(shí)，表示該觸點(diǎn)的常開觸點(diǎn)是接通的 ,為1 ；同時(shí)常閉觸點(diǎn)為0，表示該常閉觸點(diǎn)是斷開的2.輸出指令輸出指令又稱為線圈驅(qū)動(dòng)指令，表示對(duì)繼電器輸出線圈編程。在梯形圖(LAD)中，用“( )”表示線

23、圈。當(dāng)執(zhí)行輸出指令時(shí)，“能流”到，則線圈被“激勵(lì)”，輸出映像寄存器或其他存儲(chǔ)器的相應(yīng)位為“1”，反之為“0”。3. 置位和復(fù)位指令置位或復(fù)位的元件數(shù)N的常數(shù)范圍為1255。N也可為VB、IB、QB、MB等，一般情況下均使用常數(shù)。當(dāng)用復(fù)位指令對(duì)定時(shí)器位(T)或計(jì)數(shù)器位(C)復(fù)位時(shí)，定時(shí)器或計(jì)數(shù)器被復(fù)位，同時(shí)定時(shí)器或計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值將被清零。由于PLC采用循環(huán)掃描工作方式，程序中寫在后面的指令有優(yōu)先權(quán)。能流到，就執(zhí)行置位(或復(fù)位)指令執(zhí)行置位指令時(shí)，把從指令操作數(shù)指定的地址開始的N個(gè)點(diǎn)都被置位且保持，置位后即使能流斷，仍保持置位執(zhí)行復(fù)位指令時(shí)，把從指令操作數(shù)指定的地址開始的N個(gè)點(diǎn)都被復(fù)位且保持，復(fù)位

24、后即使能流斷，仍保持復(fù)位5.6.2立即I/O指令為了加快輸入輸出響應(yīng)速度采用直接處理方式包括：1. 立即觸點(diǎn)指令2. 立即輸出指令3. 立即置位和立即復(fù)位指令1. 立即觸點(diǎn)指令直接讀取物理輸入點(diǎn)的值輸入映象寄存器內(nèi)容不更新指令操作數(shù)僅限于物理輸入點(diǎn)的值2. 立即輸出指令直接把結(jié)果傳送到物理輸出點(diǎn)，以驅(qū)動(dòng)實(shí)際輸出不等待程序執(zhí)行階段結(jié)束后，轉(zhuǎn)入輸出刷新階段時(shí)才把結(jié)果傳送到物理輸出點(diǎn)，將結(jié)果也寫入輸出映象寄存器。3. 立即置位和立即復(fù)位指令當(dāng)執(zhí)行立即置位(SI)或立即復(fù)位(RI)指令時(shí)，從指令操作數(shù)指定的位地址開始的N個(gè)連續(xù)的物理輸出點(diǎn)將被立即置位或立即復(fù)位且保持。即使能流斷，仍保持置位/復(fù)位）。N

25、的常數(shù)范圍為1128。該指令只能用于輸出繼電器。執(zhí)行該指令時(shí)，新值被同時(shí)寫到物理輸出點(diǎn)和相應(yīng)的輸出映像寄存器。必須指出立即I/O指令是直接訪問物理輸入/輸出點(diǎn)的，比一般指令訪問輸入/輸出映象寄存器占用CPU時(shí)間要長。不能盲目地使用立即指令，否則，會(huì)加長掃描周期時(shí)間，反而對(duì)系統(tǒng)造成不利影響，應(yīng)利弊權(quán)衡。 5.6.4取反指令和空操作指令取反(NOT)指令 改變能流的狀態(tài)；能流到達(dá)取非觸點(diǎn)時(shí)，能流就停止；能流未到達(dá)取非觸點(diǎn)時(shí)，能流就通過；對(duì)堆棧的棧頂作取反操作，改變棧頂值。2. 空操作(NOP)指令空操作(NOP)指令主要是為了方便對(duì)程序的檢查和修改，預(yù)先在程序中設(shè)置了一些NOP指令，在修改和增加其

26、他指令時(shí)，可使程序地址的更改量減小。NOP指令對(duì)程序的執(zhí)行和運(yùn)算結(jié)果沒有影響。其指令格式為：NOP N，操作數(shù)N是一個(gè)0255之間的常數(shù)。5.6.5正/負(fù)跳變觸點(diǎn)指令指令名稱LADSTL功能正跳變觸點(diǎn)指令EU在上升沿產(chǎn)生一個(gè)寬度為一個(gè)掃描周期的脈沖負(fù)跳變觸點(diǎn)指令ED在下降沿產(chǎn)生一個(gè)寬度為一個(gè)掃描周期的脈沖檢測上升沿（由off到on），讓能流通過一個(gè)掃描周期的時(shí)間；檢測下升沿（由on到off），讓能流通過一個(gè)掃描周期的時(shí)間；正/負(fù)跳變觸點(diǎn)指令編程舉例：畫出圖中Q0.0的波形正/負(fù)跳變觸點(diǎn)指令編程舉例：5.6.6定時(shí)器指令對(duì)PLC內(nèi)部的時(shí)鐘脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)1. 接通延時(shí)定時(shí)器(TON)2. 有記憶接通

27、延時(shí)定時(shí)器(TONR)3. 斷開延時(shí)定時(shí)器(TOF)4. 應(yīng)用定時(shí)器指令的注意事項(xiàng)類型接通延時(shí)定時(shí)器有記憶接通延時(shí)定時(shí)器斷開延時(shí)定時(shí)器LADSTLTON T*， PTTONR T*， PTTOF T*， PT定時(shí)器指令的表示形式 定時(shí)器及定時(shí)器指令輸入接點(diǎn)設(shè)定值:132767定時(shí)器分辨率（時(shí)基）有三種：1ms、10ms、100ms。定時(shí)器的分辨率由定時(shí)器號(hào)決定 。定時(shí)器的實(shí)際設(shè)定時(shí)間T=設(shè)定值PT分辨率 TON：接通延時(shí)定時(shí)器 TOF：斷開延時(shí)定時(shí)器 TONR：有記憶接通延時(shí)定時(shí)器類型INPTT37TONI0.0定時(shí)器號(hào)（0255）當(dāng)前值：該16位有符號(hào)整數(shù)存儲(chǔ)由計(jì)時(shí)器計(jì)算的時(shí)間量。定時(shí)器位：

28、按照當(dāng)前值和設(shè)定值的比較結(jié)果置位或復(fù)位。可以通過使用定時(shí)器地址（T +定時(shí)器號(hào)碼）存取這些變量。定時(shí)器位或當(dāng)前值的存取取決于使用的指令：位操作數(shù)指令存取計(jì)時(shí)器位，字操作數(shù)指令存取當(dāng)前值。定時(shí)器編號(hào)表示兩種變量IN1. 接通延時(shí)定時(shí)器(TON) 當(dāng)輸入端（IN）接通或“能流”通過時(shí)，定時(shí)器位為OFF，定時(shí)器當(dāng)前值從0開始計(jì)時(shí)，當(dāng)定時(shí)器的當(dāng)前值等于或大于設(shè)定值時(shí)，該定時(shí)器位被置位為ON，當(dāng)前值仍繼續(xù)計(jì)數(shù)，一直計(jì)到最大值32767。輸入端（IN）一旦斷開，定時(shí)器立即復(fù)位，定時(shí)器位為OFF，當(dāng)前值為0。 2. 有記憶接通延時(shí)定時(shí)器(TONR)當(dāng)輸入端（IN）接通或“能流”通過時(shí)，定時(shí)器當(dāng)前值從上次的保

29、持值開始再往上累計(jì)時(shí)間，繼續(xù)計(jì)時(shí)，當(dāng)累計(jì)當(dāng)前值等于或大于設(shè)定值時(shí)，該定時(shí)器的位被置位為ON。當(dāng)前值可繼續(xù)計(jì)數(shù)，一直計(jì)數(shù)到最大值32767。當(dāng)輸入端（IN）斷開時(shí)，定時(shí)器當(dāng)前值保持不變，定時(shí)器位不變。當(dāng)輸入端（IN）再次接通，定時(shí)器當(dāng)前值從原保持值開始再往上累計(jì)時(shí)間，繼續(xù)計(jì)時(shí)?？梢杂枚〞r(shí)器（TONR）累計(jì)多次輸入信號(hào)的接通時(shí)間。 TONR使用舉例 3. 斷開延時(shí)定時(shí)器(TOF)上電初期或首次掃描時(shí)，定時(shí)器位為OFF，當(dāng)前值為0。當(dāng)輸入端（IN）接通（為ON）時(shí)，定時(shí)器位立即為“1”，并把當(dāng)前值設(shè)為0。 4. 應(yīng)用定時(shí)器指令的注意事項(xiàng)1)不能把一個(gè)定時(shí)器號(hào)同時(shí)用作TOF和TON。2)在第一個(gè)掃描周

30、期，所有的定時(shí)器位被清零。3)對(duì)于斷開延時(shí)定時(shí)器(TOF)，需在輸入端有一個(gè)負(fù)跳變(由ON到OFF)的輸入信號(hào)啟動(dòng)計(jì)時(shí)。4)不同分辨率的定時(shí)器，它們當(dāng)前值的刷新周期是不同的，具體情況如下：1ms分辨率定時(shí)器。1ms分辨率定時(shí)器啟動(dòng)后，定時(shí)器對(duì)1ms的時(shí)間間隔(即時(shí)基信號(hào))進(jìn)行計(jì)時(shí)。定時(shí)器的當(dāng)前值每隔1ms刷新一次，在一個(gè)掃描周期中可能要刷新多次，而不和掃描周期同步。10ms分辨率定時(shí)器。10ms分辨率定時(shí)器啟動(dòng)后，定時(shí)器對(duì)10ms的時(shí)間間隔進(jìn)行計(jì)時(shí)。程序執(zhí)行時(shí)，在每個(gè)掃描周期的開始對(duì)定時(shí)器的位和當(dāng)前值刷新，定時(shí)器的位和當(dāng)前值在整個(gè)掃描周期內(nèi)保持不變。100ms分辨率定時(shí)器。100ms分辨率定時(shí)

31、器啟動(dòng)后，定時(shí)器對(duì)100ms的時(shí)間間隔進(jìn)行計(jì)時(shí)。只有在執(zhí)行定時(shí)器指令時(shí)，定時(shí)器的位和當(dāng)前值才被刷新。為使定時(shí)器正確的定時(shí)，100ms定時(shí)器只能用于每個(gè)掃描周期內(nèi)同一定時(shí)器指令必須執(zhí)行一次且僅執(zhí)行一次的場合。4. 應(yīng)用定時(shí)器指令的注意事項(xiàng)T當(dāng)前值的刷新 1ms分辯率定時(shí)器每隔1ms刷新一次在一個(gè)掃描周期中要刷新多次，而不和掃描周期同步。 ON一個(gè)掃描周期 不會(huì)接通 錯(cuò)誤正確10ms分辯率定時(shí)器在每次掃描周期的開始對(duì)10ms定時(shí)器刷新在一個(gè)掃描周期內(nèi)定時(shí)器當(dāng)前值保持不變不會(huì)接通 正確錯(cuò)誤100ms分辯率定時(shí)器,在定時(shí)器指令執(zhí)行時(shí)刷新.自復(fù)位式定時(shí)器100ms30=3sT39在子程序和中斷程序中不宜

32、用100ms的定時(shí)器。 100ms定時(shí)器只能用于每個(gè)掃描周期內(nèi)同一定時(shí)器指令執(zhí)行一次，且僅執(zhí)行一次的場合。主程序中不能重復(fù)使用同一個(gè)100ms的定時(shí)器號(hào)。100ms分辯率定時(shí)器使用注意事項(xiàng)指出梯形圖中的錯(cuò)誤M0.7I0.4Q0.5T37典型簡單電路編程延時(shí)接通/延時(shí)斷開電路5.6.7計(jì)數(shù)器指令1. 增計(jì)數(shù)器(CTU)2. 減計(jì)數(shù)器(CTD)3. 增/減計(jì)數(shù)器(CTUD)計(jì)數(shù)器指令的表示形式類型增計(jì)數(shù)器減計(jì)數(shù)器增/減計(jì)數(shù)器LADSTLCTU C*， PVCTD C*，PVCTUD C*，PV 計(jì)數(shù)器是對(duì)對(duì)外部的或由程序產(chǎn)生的計(jì)數(shù)脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)，是累計(jì)其計(jì)數(shù)輸入端的計(jì)數(shù)脈沖電平由低到高的次數(shù)。而定時(shí)

33、器是對(duì)PLC內(nèi)部的時(shí)鐘脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù).計(jì)數(shù)器編號(hào)范圍：C0-C255計(jì)數(shù)器編號(hào)表示兩個(gè)變量：1.當(dāng)前值： 計(jì)數(shù)器累計(jì)計(jì)數(shù)的當(dāng)前值，存放在計(jì)數(shù)器的16（bit）當(dāng)前值寄存器中。2.計(jì)數(shù)器位： 當(dāng)計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值等于或大于設(shè)定值時(shí)，計(jì)數(shù)器位置為“1”。計(jì)數(shù)范圍： （32768 32767） 1. 增計(jì)數(shù)器(CTU)當(dāng)計(jì)數(shù)脈沖輸入端（CU）有一個(gè)上升沿（由OFF到ON）信號(hào)時(shí)，增計(jì)數(shù)器被起動(dòng)，計(jì)數(shù)器當(dāng)前值從0開始加1，計(jì)數(shù)器作遞增計(jì)數(shù)，累計(jì)其計(jì)數(shù)輸入端的計(jì)數(shù)脈沖由OFF到ON的次數(shù)，直至最大值32767時(shí)停止計(jì)數(shù)。當(dāng)計(jì)數(shù)器當(dāng)前值等于或大于設(shè)定值（PV）時(shí)，該計(jì)數(shù)器的位被置位（ON）。當(dāng)復(fù)位輸入端（R）有

34、效或?qū)τ?jì)數(shù)器執(zhí)行復(fù)位指令時(shí)，計(jì)數(shù)器被復(fù)位，計(jì)數(shù)器位為OFF，當(dāng)前值被清零。 增計(jì)數(shù)器(CTU)舉例2. 減計(jì)數(shù)器(CTD)減計(jì)數(shù)器（CTD）首次掃描時(shí)，計(jì)數(shù)器的位為0，當(dāng)前值為設(shè)定值PV。當(dāng)計(jì)數(shù)輸入端（CD）有一個(gè)計(jì)數(shù)脈沖的上升沿（由OFF到ON）信號(hào)時(shí)，計(jì)數(shù)器從設(shè)定值開始作遞減計(jì)數(shù)，直至計(jì)數(shù)器當(dāng)前值等于0時(shí)，停止計(jì)數(shù)，同時(shí)計(jì)數(shù)器位被置位。減計(jì)數(shù)器指令在復(fù)位輸入端（LD）接通時(shí)，使計(jì)數(shù)器復(fù)位并把設(shè)定值裝入當(dāng)前值寄存器中。減計(jì)數(shù)器指令的使用舉例3. 增/減計(jì)數(shù)器(CTUD)增/減計(jì)數(shù)器（CTUD）有兩個(gè)計(jì)數(shù)脈沖輸入端和一個(gè)復(fù)位輸入端（R）。兩個(gè)計(jì)數(shù)脈沖輸入端為：增計(jì)數(shù)脈沖輸入端（CU）和減計(jì)數(shù)脈

35、沖輸入端（CD）。當(dāng)CU端有一個(gè)計(jì)數(shù)脈沖的上升沿（由OFF到ON）信號(hào)時(shí)，計(jì)數(shù)器當(dāng)前值加1；當(dāng)CD端有一個(gè)計(jì)數(shù)脈沖的上升沿（由OFF到ON）信號(hào)時(shí)，計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值減1。當(dāng)計(jì)數(shù)器當(dāng)前值等于或大于設(shè)定值（PV）時(shí)，該計(jì)數(shù)器位被置位。當(dāng)復(fù)位輸入端（R）有效或用復(fù)位指令（R）對(duì)計(jì)數(shù)器執(zhí)行復(fù)位操作時(shí)，計(jì)數(shù)器被復(fù)位，即計(jì)數(shù)器位為OFF，且當(dāng)前值清零。 增/減計(jì)數(shù)器指令的使用舉例典型簡單電路編程產(chǎn)品數(shù)量檢測：產(chǎn)品通過檢測器PH機(jī)械手電機(jī)KM1KM2傳送帶電機(jī)PLC的輸入：I0.0 傳送帶起動(dòng)按鈕I0.1傳送帶停機(jī)按鈕I0.2 產(chǎn)品通過檢測器PHPLC的輸出：Q0.0傳送帶電機(jī)KM1Q0.1機(jī)械手KM2要求：

36、每3個(gè)產(chǎn)品通過檢測器，機(jī)械手動(dòng)作1次， 機(jī)械手動(dòng)作后，延時(shí)5秒，將機(jī)械手電磁鐵切斷，即KM2失電典型簡單電路編程產(chǎn)品數(shù)量檢測： 起、停傳送帶電機(jī)每檢測到一個(gè)產(chǎn)品，I0.2產(chǎn)生一個(gè)正脈沖，使C20計(jì)一個(gè)數(shù) C20每計(jì)3個(gè)數(shù)，機(jī)械手動(dòng)作一次機(jī)械手動(dòng)作時(shí)間為5秒后，5秒后，將機(jī)械手電磁鐵切斷，同時(shí)將C20復(fù)位。C20復(fù)位后，T37也復(fù)位5.6.8比較指令比較指令是將兩個(gè)數(shù)值或字符串按指定條件進(jìn)行比較，條件成立時(shí)，觸點(diǎn)就閉合。所以比較指令實(shí)際上也是一種位指令。類型：字節(jié)比較、整數(shù)比較、雙字整數(shù)比較、實(shí)數(shù)比較和字符串比較。數(shù)值比較指令的運(yùn)算符有：=、=、和等6種，字符串比較指令有=和兩種。對(duì)比較指令可進(jìn)

37、行LD、A和O編程。比較觸點(diǎn)指令的舉例 實(shí)現(xiàn)占空比可調(diào)的脈沖發(fā)生器5.6.9移位寄存器指令當(dāng)移位寄存器指令允許輸入端（EN）有效時(shí)，該指令把數(shù)據(jù)輸入端（DATA）的數(shù)值（位值）移入移位寄存器，并進(jìn)行移位。S-BIT指定移位寄存器最低位的地址。變量N指定移位寄存器的長度和移位方向。當(dāng)N為正數(shù)表示正向移位，N為負(fù)數(shù)表示反向移位。SHRB指令移出的位放在溢出位（SM1.1）。 I0.2正向（反向）移位時(shí)，輸入數(shù)據(jù)從移位寄存器的最低（最高）有效位移入，從最高（最低）有效位移出。BYTE型數(shù)據(jù)類型N64DATA和S_BIT為Bool型數(shù)據(jù)類型。移出的數(shù)據(jù)送入溢出存儲(chǔ)器位（SM1.1）移位寄存器最高有效位

38、地址的計(jì)算計(jì)算：由最低有效位（S-BIT）和長度（N）計(jì)算最高有效位（MSB.b）的地址計(jì)算公式： MSB.b=S-BIT的字節(jié)號(hào)+（|N|-1+S-BIT的位號(hào)）8.被8除所得余數(shù)舉例：如果S-BIT是V22.5，N是8，那么： MSB.b=V22+（8-1+5）8=V22+128= V22+1（余數(shù)為4）=V23.4字節(jié)號(hào)位號(hào)停止按鈕SB1：I0.1啟動(dòng)按鈕SB2：I0.2接觸器KM1：Q0.0接觸器KM2：Q0.1接觸器KM3：Q0.2 接觸器KM4：Q0.3四臺(tái)電機(jī)的順序啟動(dòng)，啟動(dòng)的順序?yàn)镸1M2M3M4，順序啟動(dòng)的時(shí)間間隔為2分鐘，啟動(dòng)畢，進(jìn)入正常運(yùn)行。移位寄存器的應(yīng)用實(shí)例 程序：5

39、.6.10順序控制繼電器指令1. 裝載順序控制繼電器指令2. 順序控制繼電器轉(zhuǎn)換指令3. 順序控制繼電器結(jié)束指令4. SCR指令的編程舉例1. 裝載順序控制繼電器指令裝載順序控制繼電器(Load Sequential Control Relay，LSCR)指令用來表示一個(gè)順序控制繼電器(SCR)程序段(或一個(gè)步)的開始。其操作數(shù)是順序控制繼電器的S位，表示形式和范圍為S0.0S31.7。每個(gè)S位都表示順序功能圖中的一種狀態(tài)。當(dāng)SCR程序段的S位置位(如S0.1為1)時(shí)，允許該SCR程序段工作。在梯形圖中，LSCR指令用功能框形式編程，直接連接到左母線上。2. 順序控制繼電器轉(zhuǎn)換指令順序控制繼電

40、器轉(zhuǎn)換(Sequential Control Relay Transition，SCRT)指令執(zhí)行SCR程序段的轉(zhuǎn)換。當(dāng)“能流”通過SCRT指令時(shí)，一方面使當(dāng)前激活的SCR程序段的S位復(fù)位，使該SCR程序段停止工作；另一方面使下一個(gè)將要執(zhí)行的SCR程序段S位置位，以便下一個(gè)SCR程序段工作。在梯形圖中，SCRT指令以線圈形式編程。3. 順序控制繼電器結(jié)束指令1) 每一個(gè)SCR程序段中均包含三個(gè)要素。2) SCR指令的操作數(shù)只能是S位(如S0.2、S1.5等)，但S位也具有一般繼電器的功能，不僅可用在SCR指令中，還可用于LD、LDN、A、AN、O、ON、=、S、R等指令中，作為操作數(shù)。3) S

41、CRE與下一個(gè)LSCR之間的指令邏輯不影響下一個(gè)SCR程序段的執(zhí)行。4) 同一地址的S位不可用于不同的程序分區(qū)。5) 在一個(gè)SCR程序段內(nèi)，不允許使用JMP、LBL、FOR、NEXT、END指令。6) 使用SCR指令時(shí)，狀態(tài)位S的地址編號(hào)一般按順序編排，但也可不按順序編排。4. SCR指令的編程舉例種類名稱地址輸入信號(hào)起動(dòng)按鈕SB1I 0.1輸出信號(hào)紅燈Q 0.0綠燈Q 0.1黃燈Q 0.2根據(jù)舞臺(tái)燈光效果的要求，控制紅、綠、黃三色燈?？刂埔螅杭t燈先亮，2s后綠燈亮，再過3s后黃燈亮。待紅、綠、黃燈全亮3min后，全部熄滅，試用SCR指令設(shè)計(jì)其控制程序。5.7典型控制環(huán)節(jié)的PLC程序設(shè)計(jì)5.

42、7.1單向運(yùn)轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)、停止控制程序5.7.2單按鈕起動(dòng)、停止控制程序5.7.3具有點(diǎn)動(dòng)調(diào)整功能的電動(dòng)機(jī)起、?？刂瞥绦?.7.4電動(dòng)機(jī)的正、反轉(zhuǎn)控制程序5.7.5大功率電動(dòng)機(jī)的星-三角減壓起動(dòng)控制程序5.7.6閃爍控制程序5.7.7瞬時(shí)接通/延時(shí)斷開程序5.7.8定時(shí)器、計(jì)數(shù)器的擴(kuò)展5.7.9高精度時(shí)鐘程序5.7.10多臺(tái)電動(dòng)機(jī)順序起動(dòng)、停止控制程序（多種方法編程）5.7.1單向運(yùn)轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)、停止控制程序用置、復(fù)位指令實(shí)現(xiàn)啟、停控制程序及時(shí)序圖 5.7.2單按鈕起動(dòng)、停止控制程序5.7.3具有點(diǎn)動(dòng)調(diào)整功能的電動(dòng)機(jī)起動(dòng)、停止控制程序I/O接線圖及梯形圖5.7.4電動(dòng)機(jī)的正、反轉(zhuǎn)控制程序輸入信

43、號(hào)輸出信號(hào) 停止按鈕SB1I 0.0正轉(zhuǎn)接觸器KM1Q 0.1正向起動(dòng)按鈕SB2I 0.1反轉(zhuǎn)接觸器KM2Q 0.2反向起動(dòng)按鈕SB3I 0.2電動(dòng)機(jī)的正、反轉(zhuǎn)控制程序5.7.5大功率電動(dòng)機(jī)的星-三角減壓起動(dòng)控制程序輸入信號(hào)輸出信號(hào)停止按鈕SB1I0.0KM1Q 0.1起動(dòng)按鈕SB2I0.1KM2Q 0.2KM3Q 0.3電動(dòng)機(jī)星-三角減壓起動(dòng)控制梯形圖程序5.7.6閃爍控制程序閃爍控制梯形圖及信號(hào)時(shí)序圖5.7.7瞬時(shí)接通/延時(shí)斷開程序瞬時(shí)接通/延時(shí)斷開程序及信號(hào)時(shí)序圖5.7.8定時(shí)器、計(jì)數(shù)器的擴(kuò)展1. 定時(shí)器串聯(lián)擴(kuò)展共延時(shí)T=（30000+30000）0.1s=6000s 2. 定時(shí)器、計(jì)數(shù)器串聯(lián)擴(kuò)展計(jì)時(shí)范圍擴(kuò)大計(jì)時(shí)范圍也可采用定時(shí)器和計(jì)數(shù)器串聯(lián)的方法，程序如右。從電源接通到輸出線圈Q2.0有輸出，共延時(shí)T=3000.0s20000=6107s。若還要增大計(jì)時(shí)范圍，可增加串聯(lián)的計(jì)數(shù)器數(shù)目。3. 計(jì)數(shù)器串聯(lián)擴(kuò)展計(jì)數(shù)范圍S7-200 CPU226模塊的最大計(jì)數(shù)值為32767，若需要更大的計(jì)數(shù)范圍可將多個(gè)計(jì)數(shù)器串聯(lián)使用。下圖，若增計(jì)數(shù)器C51的輸入信號(hào)I0.3是一個(gè)光電脈沖(如用來計(jì)工件數(shù))，從第