工廠電氣與PLC控制技術(shù)概述課件

工廠電氣與PLC控制技術(shù)第五版張振國編著機(jī)械工業(yè)出版社“十二五”普通高等教育本科國家級(jí)規(guī)劃教材工廠電氣與PLC控制技術(shù)第五版張振國編1工廠電氣與PLC控制技術(shù)概述課件2

不同廠家PLC的語法標(biāo)準(zhǔn)、功能結(jié)構(gòu)和指令系統(tǒng)都是不同的?？梢酝ㄟ^具體型號(hào)的PLC熟悉一般PLC的程序結(jié)構(gòu)和程序數(shù)據(jù)、編程思想和使用方法。德國西門子（SIEMENS）公司生產(chǎn)的SIMATIC系列的PLC在世界處于領(lǐng)先地位 本章系統(tǒng)地介紹S7-200系列小型PLC的發(fā)展、硬件組成、指令系統(tǒng)、相關(guān)知識(shí)及應(yīng)用舉例。第六章西門子（SIEMENS）電氣S7系列PLC 不同廠家PLC的語法標(biāo)準(zhǔn)、功能結(jié)構(gòu)和指令系統(tǒng)第六章3第一節(jié)S7-200型PLC的硬件組成

S7-200是屬于整體式結(jié)構(gòu)，其將

CPU模塊、I/O模塊和電源裝在一個(gè)箱型機(jī)殼內(nèi)，S7-200型PLC外形結(jié)構(gòu)如圖6-1所示。圖中的前蓋下面有模式選擇開關(guān)、模擬量電位器和擴(kuò)展模塊連接器。工廠電氣與PLC控制技術(shù)概述課件4圖6-1S7-200PLC外形結(jié)構(gòu)圖6-1S7-200PLC外形結(jié)構(gòu)5

S7-200還可配備許多專用的特殊功能模塊，例如模擬量輸入/輸出模塊、熱電偶和熱電阻模塊、通信模塊等，從而擴(kuò)展

PLC的功能。S7-200型PLC系統(tǒng)組成如圖6-2所示工廠電氣與PLC控制技術(shù)概述課件6圖6-2S7-200型PLC系統(tǒng)組成圖6-2S7-200型PLC系統(tǒng)組成7一．基本單元的構(gòu)成

稱CPU

模塊，又稱主機(jī)或本機(jī)。 包括CPU（中央處理器）、程序/數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、基本輸入/輸出端子、電源等。本身是一個(gè)完整的控制系統(tǒng)。

CPU221、CPU222、CPU224、

CPU224XP、CPU226和CPU226XM

S7-200

型PLC

及擴(kuò)展模塊外形如下圖所示

CPU

模塊特性功能見表6-1所示一．基本單元的構(gòu)成 8工廠電氣與PLC控制技術(shù)概述課件9表6-1CPU模塊特性功能功能型號(hào)數(shù)字I/O模擬I/O可擴(kuò)展模塊數(shù)PID控制器RS-485通信/編程PPI/MPI協(xié)議獨(dú)立的高速計(jì)數(shù)器獨(dú)立高速脈沖輸出CPU2216/4

無

無

無1個(gè)有

無CPU2228/6

無2個(gè)模塊78數(shù)字I/O10路模擬I/O

有

1個(gè)有4～30kHz高速計(jì)數(shù)2～20kHz高速脈沖輸出CPU22414/10無7個(gè)模塊168數(shù)字I/O35路模擬I/O

有

1個(gè)有6～30kHz高速計(jì)數(shù)2～20kHz高速脈沖輸出CPU224XP14/102輸入1輸出7個(gè)模塊168路數(shù)字I/O38路模擬I/O自整定PID功能

2個(gè)有6～100kHz高速計(jì)數(shù)2～100kHz高速脈沖輸出CPU226(CPU226XM)24/16

無7個(gè)模塊248路數(shù)字I/O35路模擬I/O

有

2個(gè)有6～30kHz高速計(jì)數(shù)2～20kHz高速脈沖輸出表6-1CPU模塊特性功能功能數(shù)字模擬可擴(kuò)展模塊數(shù)P101、CPU模塊內(nèi)部輸入/輸出接口

CPU

內(nèi)部輸入輸出電路是使

MPU

與

CPU

模塊內(nèi)部電路及各種控制電路進(jìn)行連接和控制所必備的電路。如

MPU

內(nèi)部數(shù)據(jù)總線、MPU

與

EEPROM、RAM及外部三總線連接等。2、電源輸出模塊

CPU

模塊具有

DC24V可接負(fù)載的電源，可直接連接到傳感器和變送器（執(zhí)行器）。為系統(tǒng)擴(kuò)展需要，CPU模塊還為擴(kuò)展模塊提供

DC5V電源，以提供的最大電流為限。CPU模塊可提供的最大電流見表6-2。1、CPU模塊內(nèi)部輸入/輸出接口11表6-2CPU模塊可提供的最大電流表6-2CPU模塊可提供的最大電流123、存儲(chǔ)器

基本單元內(nèi)部EEPROM存儲(chǔ)模器，RAM存儲(chǔ)器。含有用戶程序存儲(chǔ)器、用戶數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。有掉電保持型的和暫存型的。

各個(gè)CPU單元內(nèi)部的存儲(chǔ)器容量見表6-3。3、存儲(chǔ)器13表5-3各個(gè)CPU模塊的存儲(chǔ)器容量表6-3各個(gè)CPU模塊的存儲(chǔ)器容量表5-3各個(gè)CPU模塊的存儲(chǔ)器容量表6-3各個(gè)C144、計(jì)數(shù)器/定時(shí)器電路5、中斷電路

6、高速脈沖輸入/輸出電路7、輸入/輸出信號(hào)類型

4

種

CPU

模塊都有晶體管輸出和繼電器輸出類型，具有不同的電源電壓和控制電壓。各種

CPU

模塊的輸出類型見表6-4。4、計(jì)數(shù)器/定時(shí)器電路15表6-4各種CPU模塊的輸出類型表6-4各種CPU模塊的輸出類型168、通信接口電路9、LED指示電路

在圖6-1中

S7-200PLC外形結(jié)構(gòu)中可以看到狀態(tài)指示燈位置：即系統(tǒng)錯(cuò)誤/診斷

SF/（DIAG）、運(yùn)行

RUN和停止

STOPLED指示燈指示相應(yīng)的狀態(tài)。10、

擴(kuò)展接口電路

在圖6-1中可以看到前蓋標(biāo)示有I/O擴(kuò)展端子、模擬電位器接口。擴(kuò)展電路是為擴(kuò)展系統(tǒng)

I/O口和其他模塊而設(shè)計(jì)的接口端子。8、通信接口電路17二、擴(kuò)展模塊

擴(kuò)展單元（模塊）主要有數(shù)字量擴(kuò)展模塊、模擬量擴(kuò)展模塊、特殊功能模塊和通信模塊等。1、數(shù)字量擴(kuò)展模塊

通常數(shù)字量（開關(guān)量）模塊分為

3種類型:1）輸入擴(kuò)展模塊EM221，包括

3

種類型。2）輸出擴(kuò)展模塊EM222，包括

5

種類型。3）輸入/輸出擴(kuò)展模塊EM223，6

種類型。

擴(kuò)展模塊的輸入/輸出點(diǎn)數(shù)、輸出類型和數(shù)字量

I/O

模塊基本性能指標(biāo)見表6-5。二、擴(kuò)展模塊18表6-5數(shù)字量I/O模塊基本性能指標(biāo)表6-5數(shù)字量I/O模塊基本性能指標(biāo)192、模擬量擴(kuò)展模塊

S7-200有

3

種模擬量擴(kuò)展模塊即模擬量

I/O模塊

EM231、EM232、EM235。3、特殊功能模塊

S7-200系統(tǒng)還提供了一些特殊功能模塊，用于完成特定的任務(wù)。4、通信模塊

EM277：Profibus-DP從站通信模塊；

EM241：調(diào)制解調(diào)器

Modem通信模塊；CP243-1:工業(yè)以太網(wǎng)通信模塊；CP243-2：AS-i

主站模塊。2、模擬量擴(kuò)展模塊20三、CPU模塊與擴(kuò)展I/O模塊地址編排方法

按照

I/O的類型排列地址，共有

4

類：I（DI）：

數(shù)字量輸入Q（DO）：

數(shù)字量輸出AI：

模擬量輸入AQ：

模擬量輸出

每一類

I/O分別排列地址。從

CPU

模塊開始算起，I/O點(diǎn)地址從左到右按由大到小的規(guī)律排列。擴(kuò)展模塊的類型和位置一旦確定，則它的I/O點(diǎn)地址也隨之確定。三、CPU模塊與擴(kuò)展I/O模塊地址編排方法21例6-1：

某一擴(kuò)展系統(tǒng)采用

CPU224模塊，系統(tǒng)所需的輸入輸出點(diǎn)數(shù)各為：數(shù)字量輸入

24點(diǎn)，數(shù)字量輸出

20

點(diǎn)，模擬量輸入6點(diǎn)，模擬量輸出

2

點(diǎn)。

系統(tǒng)組合可以由多種方式，組合模塊編址見表6-6。例6-1：22表6-6組合模塊編址表6-6組合模塊編址23注：

S7-200

系統(tǒng)擴(kuò)展時(shí)，其輸入輸出的地址組態(tài)規(guī)則為：1）同類型輸入或輸出點(diǎn)的模塊進(jìn)行順序編址2）對(duì)于數(shù)字量，輸入輸出映像寄存器單位長(zhǎng)度為

8

位（一個(gè)字節(jié)），本模塊高位實(shí)際位數(shù)未滿

8

位的，未用位不能分配給

I/O

鏈的后續(xù)模塊。3）對(duì)于模擬量，輸入輸出以

16

位（2

字節(jié)，一個(gè)字）遞增方式來分配空間。注：24第二節(jié)西門子PLC基本編程指令

西門子

PLC

支持梯形圖（LAD）、指令表（STL）、順序功能圖（SFC）和功能塊圖（FBD）四種編程語言。在S7-200中，順序功能圖在形式上是梯形圖形式。在

S7-300/400

中，順序功能圖是以圖形化的方式。一、指令系統(tǒng)預(yù)備知識(shí)1、數(shù)據(jù)類型及取值范圍

其數(shù)據(jù)格式和取值范圍見表6-7。第二節(jié)西門子PLC基本編程指令25表6-7數(shù)據(jù)格式和取值范圍表6-7數(shù)據(jù)格式和取值范圍262、

常數(shù)

常數(shù)數(shù)據(jù)長(zhǎng)度可為字節(jié)、字和雙字，書寫形式可以是二進(jìn)制、十進(jìn)制、十六進(jìn)制、浮點(diǎn)數(shù)（實(shí)數(shù)）或

ASCⅡ

碼等。常數(shù)表示形式見表6-8。表6-8常數(shù)表示形式2、常數(shù)表6-8常數(shù)表示形式27二、系統(tǒng)存儲(chǔ)器

CPU將信息從編程的角度出發(fā)，我們也將系統(tǒng)存儲(chǔ)器稱之為

PLC的編程變量。

S7-200將編程變量統(tǒng)一歸為存儲(chǔ)器單元，存儲(chǔ)單元按字節(jié)進(jìn)行編址，編程時(shí)無論所尋址的是何種數(shù)據(jù)類型，都應(yīng)指出它所在的存儲(chǔ)區(qū)和在存儲(chǔ)區(qū)域內(nèi)的字節(jié)地址。每個(gè)單元都有惟一的地址，地址用名稱和編號(hào)兩部分組成。S7-200CPU存儲(chǔ)器名稱（區(qū)域地址符號(hào)）見表6-9所示。二、系統(tǒng)存儲(chǔ)器28表6-9S7-200CPU存儲(chǔ)器名稱表6-9S7-200CPU存儲(chǔ)器名稱29三、西門子PLC的尋址方式

在

PLC系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)可以從一個(gè)地址傳送到另一個(gè)地址；進(jìn)行邏輯和數(shù)學(xué)運(yùn)算；在編程軟件上設(shè)置、查看。

要進(jìn)行上述數(shù)據(jù)處理，需要在使用數(shù)據(jù)處理的指令時(shí)，指定數(shù)據(jù)地址。指令的“操作數(shù)”基本都是以數(shù)據(jù)地址的形式給出?？傊?，所有數(shù)據(jù)，在PLC中都是通過地址訪問，訪問數(shù)據(jù)的過程本身就是“尋址”

位尋址和字節(jié)尋址的格式見如圖6-3和6-4所示。三、西門子PLC的尋址方式30圖6-3位尋址的格式圖6-3位尋址的格式31圖6-4字節(jié)尋址的格式圖6-4字節(jié)尋址的格式32

S7-200系統(tǒng)提供兩種尋址方式：

直接尋址、簡(jiǎn)接尋址。1、直接尋址方式

直接可尋址指定了存儲(chǔ)器的區(qū)域、長(zhǎng)度和位置，例如

VW100

是V存儲(chǔ)區(qū)中地址為100的字?？梢杂米止?jié)（B）、字（W）和雙字（D）方式存取

V、I、Q、M、S和

SM存儲(chǔ)器區(qū)。S7-200系統(tǒng)提供兩種尋址方式：332.間接尋址方式

S7-200允許使用指針對(duì)

I、Q、V、M、S、AI、AQ、T（僅當(dāng)前值）和

C（僅當(dāng)前值）存儲(chǔ)區(qū)進(jìn)行間接尋址。間接尋址不能用于位（bit）地址、HC或

L

存儲(chǔ)區(qū)。

用間接尋址方式存取數(shù)據(jù)步驟：建立指針、間接存取和修改指針。2.間接尋址方式34⑴

建立指針

對(duì)存儲(chǔ)器的某一地址進(jìn)行間接尋址時(shí)，必須首先為該地址建立指針。指針為雙字長(zhǎng)，所要訪問的存儲(chǔ)單元的

32

位的物理地址?？捎脕碜鳛橹羔樀拇鎯?chǔ)區(qū)有：V、L和

AC

建立指針必須用雙字傳送指令

MOVD，將存儲(chǔ)器所要訪問的單元的地址裝入用來作為指針的存儲(chǔ)區(qū)單元或寄存器，格式表達(dá)如下：⑴建立指針35例如：

MOVD&VB205，VD303MOVD&MB10，AC2MOVD&C2，LD14

“&”為地址符號(hào)，與單元編號(hào)組合表示所對(duì)應(yīng)單元的

32

位物理地址，VB205只是一個(gè)直接地址編號(hào)，并不是它的物理地址。

指令中的第二個(gè)地址數(shù)據(jù)長(zhǎng)度必須是雙字長(zhǎng)，如：VD、LD和

AC。

指令中的

&VB205如果改為

&VW205或&VD205效果完全相同。例如：MOVD&VB205，VD30336⑵

間接存取

指令中在操作數(shù)前面加“*”號(hào)表示該操作數(shù)為一個(gè)指針。

建立間接存取的方法如下（存儲(chǔ)器間接尋址如圖6-5所示）：

MOVD

&VB200，

AC1

MOVW*AC1，AC0⑵間接存取37圖5-5存儲(chǔ)器間接尋址圖6-5存儲(chǔ)器間接尋址圖5-5存儲(chǔ)器間接尋址圖6-5存儲(chǔ)器間接尋址38⑶

修改指針

簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)運(yùn)算指令，若加法、減法、自增和自減等指令可以用來修改指針。在地址指針修改時(shí)要注意其位數(shù)是32位，所以要使用雙字指令。根據(jù)所存取數(shù)據(jù)長(zhǎng)度正確調(diào)整指針：

當(dāng)存取字節(jié)時(shí)，指針調(diào)整單位為

1

當(dāng)存取一個(gè)字、定時(shí)器或計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值時(shí)，指針調(diào)整單位為

2

當(dāng)存取雙字時(shí)，指針調(diào)整單位為

4

建立、修改間接尋址的指針如圖6-6所示⑶修改指針39圖6-6建立、修改間接尋址的指針圖6-6建立、修改間接尋址的指針40四、PLC的基本指令

1．位操作類指令 位操作指令包括：輸入/輸出指令、位邏輯運(yùn)算指令、位正/負(fù)跳變指令及置位/復(fù)位指令等。

1）輸入/輸出（I/O）指令：輸入和輸出指令如表6-10所示。

bitbitSTL指令LAD指令功能操作數(shù)數(shù)據(jù)類型存儲(chǔ)區(qū)舉例LDbitLDNbit輸入（常開接點(diǎn)）輸入（常閉接點(diǎn)）位地址BOOLI、Q、M、S、SM、T、C、V、LLDI1.2LDNI1.7＝

bit

bit輸出＝Q1.6表6-10輸入和輸出指令四、PLC的基本指令bitSTL指令L412）位邏輯運(yùn)算指令：位邏輯運(yùn)算指令如表6-11所示。STL指令LAD指令功能操作數(shù)數(shù)據(jù)類型存儲(chǔ)區(qū)舉例AbitANbitbitbit邏輯“與”（常開接點(diǎn)）邏輯“與”（常閉接點(diǎn)）位地址BOOLI、Q、M、S、SM、T、C、V、LAM1.2ANS1.7ObitONbit

bit

bit邏輯“或”（常開接點(diǎn)）邏輯“或”（常閉接點(diǎn)）OSM1.2ONT1.7NOTNOT取“非”

無

無NOT表6-11位邏輯運(yùn)算指令2）位邏輯運(yùn)算指令：STL指令LAD指令功能操作數(shù)數(shù)據(jù)類型42程序應(yīng)用舉例： 本程序段以介紹標(biāo)準(zhǔn)接點(diǎn)指令在梯行圖、語句表和功能塊圖等3

種語言編程中的應(yīng)用。 梯行圖和語句表程序結(jié)構(gòu)如圖6-7所示。 功能框圖如圖6-8所示。在功能框圖中，常閉接點(diǎn)的裝入和串并聯(lián)用指令盒的對(duì)應(yīng)輸入信號(hào)端加圓圈來表示。程序應(yīng)用舉例：43圖6-7梯行圖和語句表程序結(jié)構(gòu)圖圖6-7梯行圖和語句表程序結(jié)構(gòu)圖44圖6-8標(biāo)準(zhǔn)接點(diǎn)功能（FBD）圖圖6-8標(biāo)準(zhǔn)接點(diǎn)功能（FBD）圖45該段程序執(zhí)行的時(shí)序圖如圖6-9所示。圖6-9執(zhí)行的時(shí)序圖該段程序執(zhí)行的時(shí)序圖如圖6-9所示。圖6-9執(zhí)行的463）位正/負(fù)跳變指令 位正/負(fù)跳變指令如表6-12所示。STL指令LAD指令功能操作數(shù)數(shù)據(jù)類型存儲(chǔ)區(qū)舉例EU

P當(dāng)檢測(cè)到一次正跳變時(shí)（上升沿）負(fù)跳變（下降沿），利用跳變產(chǎn)生一個(gè)掃描周期的微分脈沖位地址BOOLI、Q、M、S、SM、T、C、V、LEUENEN

N表6-12位正/負(fù)跳變指令3）位正/負(fù)跳變指令STL指令LAD指令功能操作數(shù)數(shù)據(jù)類型47程序應(yīng)用舉例：利用位正/負(fù)跳變指令的程序執(zhí)行LAD

和STL

如圖6-10所示，時(shí)序圖如圖6-11所示。圖6-10位正/負(fù)跳變應(yīng)用的LAD和STL

程序應(yīng)用舉例：圖6-10位正/負(fù)跳變應(yīng)用的LAD和ST48圖6-11位正/負(fù)跳變時(shí)序圖圖6-11位正/負(fù)跳變時(shí)序圖494）置位/復(fù)位指令

置位/復(fù)位指令如表6-13所示。STL指令LAD指令功能操作數(shù)數(shù)據(jù)類型存儲(chǔ)區(qū)舉例Sbit，N

bit

S

N置位輸出N：1～255位地址BOOLbit:I、Q、M、S、SM、T、C、V、LN:VB、IB、QB、MB、SMB、SB、LB、AC、常數(shù)、*AC、*VD、*LDSQ0.1，1Rbit，NbitR

N復(fù)位輸出N：1～255RQ0.2，2表6-13置位/復(fù)位指令指令說明：

1）當(dāng)執(zhí)行置位/復(fù)位輸出時(shí)，從bit開始的N個(gè)同類點(diǎn)被置位/復(fù)位。

2）若復(fù)位的定時(shí)器T或計(jì)數(shù)器C，那么定時(shí)器/計(jì)數(shù)器當(dāng)前值被清零。4）置位/復(fù)位指令STL指令LAD指令功能操作數(shù)數(shù)據(jù)類型存50程序應(yīng)用舉例：

置位/復(fù)位指令應(yīng)用的LAD

和STL如圖6-12所示，時(shí)序圖如圖6-13所示圖6-12置位/復(fù)位應(yīng)用的LAD和STL

程序應(yīng)用舉例：圖6-12置位/復(fù)位應(yīng)用的LAD和ST51圖6-13置位/復(fù)位時(shí)序圖圖6-13置位/復(fù)位時(shí)序圖52２．立即刷新指令

S7-200有兩種立即指令： 對(duì)輸入繼電器（點(diǎn)）和輸出繼電器（點(diǎn)），進(jìn)行快速的直接存取。 立即指令讀取輸入點(diǎn)的狀態(tài)時(shí)，只把輸入端的狀態(tài)讀入到程序中，輸入映像寄存器中的值并未發(fā)生更新。 立即指令訪問輸出點(diǎn)時(shí)，訪問的同時(shí)，則輸出寄存器的內(nèi)容被刷新，同時(shí)輸出點(diǎn)更新。 立即指令如表6-14所示。

２．立即刷新指令53STL指令LAD指令功能操作數(shù)數(shù)據(jù)類型存取區(qū)舉例??Ibit

bit

I立即讀取輸入點(diǎn)位地址BOOL??I：LDI、LDNI、AI、ANI、OI、ONIbit：ILDII0.1=Ibitbit

I立即讀取輸出Q=IQ0.2SIbit，N

bit

SIN立即置位bit:QN:VB、IB、QB、MB、SMB、SB、LB、AC、常數(shù)、*AC、*VD、*LDSIQ0.1RIbit，N

bit

RIN立即復(fù)位RIQ0.2表6-14立即指令STL指令LAD指令功能操作數(shù)數(shù)據(jù)類型存取區(qū)舉例bi54應(yīng)用舉例：

圖6-14與圖6-15所示為立即指令應(yīng)用程序的LAD和STL

及其時(shí)序圖。圖6-14立即指令程序的LAD和STL

應(yīng)用舉例：圖6-14立即指令程序的LAD和STL55圖6-15立即指令程序的時(shí)序圖圖6-15立即指令程序的時(shí)序圖56３．復(fù)雜類邏輯指令

復(fù)雜類邏輯指令：對(duì)復(fù)雜的梯行圖中塊與、塊或和棧操作的指令。 這類指令包括：ALD、OLD、LPS、LRD、LPP和ADS，指令中除LDS

外，其余指令均無操作數(shù)。 復(fù)雜類邏輯指令如表6-15所示。

３．復(fù)雜類邏輯指令57STL指令LAD指令功能舉例ALD

塊串聯(lián)點(diǎn)

兩個(gè)及以上并聯(lián)電路的串聯(lián)連接…ALDOLD

塊并聯(lián)點(diǎn)兩個(gè)及以上串聯(lián)電路的并聯(lián)連接…OLDLPS

入棧點(diǎn)入棧（分支或主控指令）…LPSLPP

出棧點(diǎn)出棧（分支結(jié)束或主控復(fù)位指令）…LPPLRD

讀棧點(diǎn)讀棧（左側(cè)主控復(fù)邏輯塊，開始后面的從邏輯塊）…LRD

表6-15復(fù)雜類邏輯指令

STL指令LAD指令功能舉例ALD581）ALD塊與：表示對(duì)含有兩個(gè)及以上并聯(lián)電路的串聯(lián)連接。2）OLD塊或：表示對(duì)含有兩個(gè)及以上串聯(lián)電路的并聯(lián)連接。3）LPS入棧（分支或主控指令）：在梯行圖中的分支結(jié)構(gòu)中，用于生成一條新的母線，如果在已經(jīng)含有主控邏輯塊（左側(cè)已用了LPS）時(shí)，第一個(gè)完整的從邏輯行從此開始。4）LPP出棧（分支結(jié)束或主控復(fù)位指令）：在梯行圖中的分支結(jié)構(gòu)中，用于降LPS指令生成一條新的母線進(jìn)行恢復(fù)。如果原來是從站，則恢復(fù)的母線是左側(cè)的原從分支母線或原主母線。注意：使用LPP

指令時(shí)，必須出現(xiàn)在LPS

的后面，且與LPS

成隊(duì)出現(xiàn)。1）ALD塊與：表示對(duì)含有兩個(gè)及以上并聯(lián)電路的串聯(lián)連接。595）LRD讀棧：在梯行圖中的分支結(jié)構(gòu)中，當(dāng)左側(cè)為

主控邏輯塊時(shí)，開始第二個(gè)和后面更

多的從邏輯塊。6）LDS裝入棧指令：把棧中n位的值復(fù)制，并把

原n位的值復(fù)制放入棧頂，其

它位依次下移一位。 指令格式：LDSn

(n

為0～8的整數(shù))

例如：LDS4復(fù)雜邏輯指令的程序舉例如圖6-16所示。5）LRD讀棧：在梯行圖中的分支結(jié)構(gòu)中，當(dāng)左側(cè)為60圖6-16復(fù)雜邏輯指令程序的應(yīng)用圖6-16復(fù)雜邏輯指令程序的應(yīng)用614．定時(shí)器指令 定時(shí)器在使用前要先預(yù)置時(shí)間初始值，當(dāng)定時(shí)器滿足條件運(yùn)行時(shí)，從開始0

按精度等級(jí)單位（1ms、10ms、100ms）增計(jì)數(shù)，當(dāng)定時(shí)器當(dāng)前值達(dá)到預(yù)置值時(shí)，定時(shí)器動(dòng)作。 定時(shí)器類型、精度與編號(hào)如表6-16所示。4．定時(shí)器指令62定時(shí)器類型精度等級(jí)/ms最大值/s定時(shí)器編號(hào)TON（接通延時(shí)）TOF（斷開延時(shí)）132.767（0.546min）T32，T9610327.67（5.46min）T33～T36，T97～T1001003276.7（54.6min）T37～T63，T101～T225TONR（有記憶接通延時(shí)）132.767（0.546min）T0，T6410327.67（5.46min）T1～T4，T65～T681003276.7（54.6min）T5～T31，T69～T95表6-16定時(shí)器類型、精度與編號(hào)定時(shí)器類型精度等級(jí)/ms最大值/s定時(shí)器編號(hào)TON（63定時(shí)器操作時(shí)要設(shè)置3個(gè)數(shù)據(jù)：編號(hào)、預(yù)設(shè)值和使能輸入。①編號(hào)：表示方式Txxx（0～255），如：T26T26包含兩方面的信息：定時(shí)器的位和定時(shí)器的當(dāng)前值定時(shí)器的位：定時(shí)器的編號(hào)也是定時(shí)器的位，當(dāng)當(dāng)前

值達(dá)到預(yù)設(shè)值PT

時(shí)，該編號(hào)定時(shí)器被

置為“1”。定時(shí)器的當(dāng)前值：當(dāng)前所累計(jì)的時(shí)間，用16

位符號(hào)

整數(shù)表示，故最大計(jì)數(shù)單位32767②預(yù)設(shè)值（PT）： 所要計(jì)時(shí)的最大時(shí)間單位值，采用INT

數(shù)據(jù)類型定時(shí)器操作時(shí)要設(shè)置3個(gè)數(shù)據(jù)：64③使能輸入（IN）： 有效則定時(shí)器+1計(jì)數(shù)。定時(shí)器的復(fù)位：復(fù)位指令使定時(shí)器的位變?yōu)?/p>

OFF；當(dāng)

前值變 為0

定時(shí)器指令如表6-17所示。④接通延時(shí)定時(shí)器（TON）： 單一間隔的定時(shí)。使能接通時(shí)，定時(shí)器從當(dāng)前值開始計(jì)數(shù)，當(dāng)前值達(dá)到預(yù)置值時(shí)，定時(shí)器接通（ON），當(dāng)前值連續(xù)計(jì)數(shù)到

32767。當(dāng)使能輸入斷開時(shí)定時(shí)器復(fù)位，即定時(shí)器位斷開（OFF），當(dāng)前值為0。③使能輸入（IN）：65TxxxSTL指令LAD指令功能操作數(shù)數(shù)據(jù)類型舉例TONTxxx，PT

接通延時(shí)定時(shí)器Txxx：常數(shù)(0～255)PT：VW、IW、QW、MW、SW、SMW、LW、AIW、T、C、AC、*AC、*VD、*LD和常數(shù)IN：（BOOL）I、Q、M、S、SM、T、C、V、S、L和使能TONT36,+12TOFTxxx，PT

斷開延時(shí)定時(shí)器TOFT60，+88TONRTxxx，PT

有記憶接通延時(shí)定時(shí)器TONRT2，+11TxxxTxxx表6-17定時(shí)器指令TxxxSTL指令LAD指令功能操作數(shù)數(shù)據(jù)類型舉例T66⑤斷開延時(shí)定時(shí)器（TOF）： 斷開后單一間隔的定時(shí)。使能接通時(shí)，定時(shí)器接通（ON），當(dāng)前值為

0。當(dāng)使能輸入斷開時(shí)，定時(shí)器從

0值開始計(jì)數(shù)，當(dāng)前值達(dá)到預(yù)置值時(shí)，定時(shí)器斷開（OFF），當(dāng)前值等于預(yù)置值時(shí)，停止計(jì)數(shù)。⑤斷開延時(shí)定時(shí)器（TOF）：67⑥有記憶接通延時(shí)定時(shí)器（TONR）： 對(duì)許多間隔的累計(jì)定時(shí)。使能接通時(shí)，定時(shí)器從0

開始計(jì)數(shù)。使能輸入斷開時(shí)，定時(shí)器位和當(dāng)前值保持最后狀態(tài)。使能輸入再次接通時(shí)，當(dāng)前值從上次保持值繼續(xù)計(jì)數(shù)，當(dāng)累計(jì)當(dāng)前值達(dá)到預(yù)置值時(shí)，定時(shí)器接通（ON），當(dāng)前值連續(xù)計(jì)數(shù)到32767。TONR

定時(shí)器只能用復(fù)位指令進(jìn)行復(fù)位操作。定時(shí)器應(yīng)用程序舉例如圖6-17所示，時(shí)序圖如圖6-18所示。⑥有記憶接通延時(shí)定時(shí)器（TONR）：68圖6-17定時(shí)器程序的應(yīng)用100ms圖6-17定時(shí)器程序的應(yīng)用100ms69圖6-18定時(shí)器應(yīng)用的程序時(shí)序圖T35T35圖6-18定時(shí)器應(yīng)用的程序時(shí)序圖T3570例6-2：用定時(shí)器控制3

臺(tái)電動(dòng)機(jī)的順序起動(dòng)控制要求：3

臺(tái)電動(dòng)機(jī)按順序起動(dòng)電動(dòng)機(jī)

M1起動(dòng)

20s后——M2

起動(dòng)再經(jīng)過30s

后——M3起動(dòng)電動(dòng)機(jī)順序起動(dòng)控制圖如

圖6-19所示。其中M1、M2、M3分別

由

Q0.1、Q0.2和

Q0.3控制。M120sM230sM3例6-2：用定時(shí)器控制3臺(tái)電動(dòng)機(jī)的順序起動(dòng)M120s71圖6-19電動(dòng)機(jī)順序起動(dòng)控制圖20000ms=20s30000ms=30s圖6-19電動(dòng)機(jī)順序起動(dòng)控制圖20000ms=20s3725．計(jì)數(shù)器指令 計(jì)數(shù)器用來累計(jì)輸入脈沖的次數(shù)。 計(jì)數(shù)器與定時(shí)器的結(jié)構(gòu)和使用基本相同，計(jì)數(shù)器在使用前要先輸入預(yù)設(shè)值，計(jì)數(shù)器累計(jì)它的脈沖上升沿個(gè)數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù)器當(dāng)前值達(dá)到預(yù)設(shè)值時(shí)，計(jì)數(shù)器動(dòng)作。 計(jì)數(shù)器類型、編號(hào)如表6-18所示。定時(shí)器類型編號(hào)最大值預(yù)設(shè)值類型、范圍脈沖（復(fù)位）輸入類型、范圍CTU（增量型計(jì)數(shù)器）0～25532767INTVW、IW、QW、MW、SW、SMW、LW、AIW、T、C、AC、*AC、*VD、*LD和常數(shù)BOOLI、Q、M、S、SM、T、C、V、S、L和使能CTUD（增減型計(jì)數(shù)器）CTD（減量型計(jì)數(shù)器）表6-18計(jì)數(shù)器類型、編號(hào)5．計(jì)數(shù)器指令定時(shí)器類型編號(hào)最大值預(yù)設(shè)值類型、范圍脈沖（復(fù)位73計(jì)數(shù)器指令操作有4個(gè)數(shù)據(jù)量：

編號(hào)、預(yù)設(shè)值、脈沖輸入、復(fù)位輸入1）編號(hào)計(jì)數(shù)器名稱和常數(shù)編號(hào)，表示方式Cxxx（0～255）計(jì)數(shù)器的位：計(jì)數(shù)器的編號(hào)也是計(jì)數(shù)器的位，表示計(jì)數(shù)器是

否發(fā)生動(dòng)作的狀態(tài)，當(dāng)當(dāng)前值達(dá)到預(yù)設(shè)值時(shí)，

該編號(hào)計(jì)數(shù)器的位被置為“1”。定時(shí)器的當(dāng)前值：當(dāng)前所累計(jì)的脈沖個(gè)數(shù)，用16位符號(hào)整

數(shù)表示，故最大計(jì)數(shù)單位32767。2）預(yù)設(shè)值（PV）要累計(jì)計(jì)數(shù)的最大值，采用INT數(shù)據(jù)類型。3）脈沖輸入（CU）計(jì)錄上升沿產(chǎn)生的個(gè)數(shù)，BOOL

型。4）復(fù)位輸入（R）使計(jì)數(shù)器復(fù)位至初始狀態(tài)，計(jì)數(shù)器位為

OFF；計(jì)數(shù)器當(dāng)前值為0（CTD）除外。計(jì)數(shù)器指令如表6-19所示。計(jì)數(shù)器指令操作有4個(gè)數(shù)據(jù)量：74STL指令LAD指令功能操作數(shù)數(shù)據(jù)類型舉例CTUCxxx，PV

增量型計(jì)數(shù)器Cxxx：常數(shù)(0～255)PV：VW、IW、QW、MW、SW、SMW、LW、AIW、T、C、AC、*AC、*VD、*LD和常數(shù)Cxxx:WORDPV：（INT）CTUC20,+3CTUDCxxx，PV

增減型計(jì)數(shù)器CTUDC30,+5CTDCxxx，PV

減量型計(jì)數(shù)器CTDC40,+4

Cxxx

Cxxx

Cxxx表6-19計(jì)數(shù)器指令STL指令LAD指令功能操作數(shù)數(shù)據(jù)類型舉例

Cxxx:WOR755）增計(jì)數(shù)器（CTU） 用于增量數(shù)據(jù)計(jì)數(shù)。脈沖輸入CU上升沿，計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)，當(dāng)前值加1，當(dāng)當(dāng)前值達(dá)到預(yù)設(shè)值時(shí)，計(jì)數(shù)器接通（ON），當(dāng)前值繼續(xù)計(jì)數(shù)到32767停止計(jì)數(shù)。 復(fù)位輸入有效或執(zhí)行復(fù)位指令，計(jì)數(shù)器位關(guān)閉OFF，當(dāng)前值為

0。 增計(jì)數(shù)器程序及時(shí)序如圖6-20所示。

5）增計(jì)數(shù)器（CTU）76圖6-20增計(jì)數(shù)器程序及時(shí)序

圖6-20增計(jì)數(shù)器程序及時(shí)序776）增減計(jì)數(shù)器（CTUD） 兩個(gè)脈沖輸入端：CU

－遞增計(jì)數(shù)，CD

－遞減計(jì)數(shù)CU

輸入的每個(gè)上升沿，計(jì)數(shù)器當(dāng)前值增加1，CD

輸入的每個(gè)上升沿，計(jì)數(shù)器當(dāng)前值減小1，當(dāng)前值達(dá)到預(yù)設(shè)值時(shí)，計(jì)數(shù)器位接通（ON）。增減計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)到32767

后，下一個(gè)CU輸入的上升沿將使當(dāng)前值跳變?yōu)?32767；反之，當(dāng)前值達(dá)到-32767時(shí)，下一個(gè)CD

輸入的上升沿將使當(dāng)前值跳變?yōu)?2767。 復(fù)位輸入有效或執(zhí)行復(fù)位指令，計(jì)數(shù)器自動(dòng)復(fù)位，計(jì)數(shù)器位關(guān)閉OFF，當(dāng)前值為0。 增減計(jì)數(shù)器程序及時(shí)序如圖6-21所示。6）增減計(jì)數(shù)器（CTUD）78圖6-21增減計(jì)數(shù)器程序及時(shí)序

圖6-21增減計(jì)數(shù)器程序及時(shí)序797）減計(jì)數(shù)器（CTD） 用于減量數(shù)據(jù)計(jì)數(shù)。脈沖輸入CD

上升沿，計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)，當(dāng)前值減1，當(dāng)當(dāng)前值減到0值時(shí)，計(jì)數(shù)器接通（ON）。 復(fù)位輸入有效或執(zhí)行復(fù)位指令，計(jì)數(shù)器位關(guān)閉OFF，當(dāng)前值為預(yù)設(shè)值。 減計(jì)數(shù)器程序及時(shí)序如圖6-22所示。7）減計(jì)數(shù)器（CTD）80圖6-22減計(jì)數(shù)器程序及時(shí)序圖6-22減計(jì)數(shù)器程序及時(shí)序81

定時(shí)器和計(jì)數(shù)器組合應(yīng)用解決長(zhǎng)時(shí)間延時(shí)，如圖6-23圖6-23定時(shí)器和計(jì)數(shù)器組合應(yīng)用

定時(shí)器和計(jì)數(shù)器組合應(yīng)用解決長(zhǎng)時(shí)間延時(shí)，如圖6-23圖6-282第三節(jié)S7-300、S7-400型PLC的硬件組成一、S7-300、S7-400型PLC的概述

S7-300

系列PLC是針對(duì)中小型控制系統(tǒng)而設(shè)計(jì)的中型PLC，通用性極強(qiáng)，應(yīng)用極為廣泛

S7-300具有高速的指令處理和浮點(diǎn)運(yùn)算功；能方便用戶對(duì)參數(shù)賦值；人機(jī)界面服務(wù)已集成在

S-300操作系統(tǒng)內(nèi)；智能化的診斷系統(tǒng)連續(xù)監(jiān)控和記錄系統(tǒng)的運(yùn)行狀況；多級(jí)口令保護(hù)殼使用戶有效地保護(hù)器技術(shù)機(jī)密

S7-400系列適用于對(duì)可靠性要求極高的大型復(fù)雜控制系統(tǒng)。具有容錯(cuò)系統(tǒng)和多

CPU處理；極強(qiáng)的擴(kuò)展能力和診斷功能第三節(jié)S7-300、S7-400型PLC的硬件組成83二、S7-300、型PLC的硬件組成

S7-300

采用緊湊、無槽位限制的模塊化結(jié)構(gòu)電源模塊（PS）、CPU、信號(hào)模塊（SM）、功能模塊（FM）和通信處理器（CP）都安裝在導(dǎo)軌上，通過背板總線連接各模塊。一般適用于

I/O點(diǎn)數(shù)為1000點(diǎn)左右的集中或分布式的中小型控制系統(tǒng)。S7-300系列PLC

如圖6-24所示。

二、S7-300、型PLC的硬件組成84圖6-24典型S7-300系列PLC1-電源模塊2-CPU模塊3-信號(hào)模塊（I/O）圖6-24典型S7-300系列PL85S7-300是模塊式的PLC，它由以下部分組成：1.CPU模塊S7-300

系列的

PLC的CPU模塊從

312到CPU319

有20

多種型號(hào)。2.電源模塊（PS）電源模塊（PS）為PLC

系統(tǒng)

提供24V工作電源。3.信號(hào)模塊（SM）輸入/輸出模塊同稱信號(hào)模塊

（SM），包括數(shù)字量輸入/輸出模塊、模擬量輸入/輸出模塊。S7-300是模塊式的PLC，它由以下部分組成：864．功能模塊（FM）功能模塊是智能的信號(hào)處理

模塊。（1）計(jì)數(shù)器模塊計(jì)數(shù)器模塊的計(jì)數(shù)器為0～32位或±31

位加減計(jì)數(shù)器。（2）位置控制與位置檢測(cè)模塊FM351雙通道定

位模塊，用于控制變級(jí)調(diào)速電

動(dòng)機(jī)或變頻器。

FM353是步進(jìn)電動(dòng)機(jī)定位模塊

（3）閉環(huán)控制模塊FM355

閉環(huán)控制模塊有4

個(gè)閉環(huán)控制通道，具有自優(yōu)化

溫度控制算法和PID

算法。4．功能模塊（FM）功能模塊是智能的信號(hào)處理87另外還有：FM352電子凸輪控制器

FM352-5高速布爾處理器

FM352

步進(jìn)電動(dòng)機(jī)定位模塊

FM354

伺服電動(dòng)機(jī)定位模塊等另外還有：88三、S7-400型PLC的硬件組成

S7-400系列

PLC是針對(duì)大中型控制系統(tǒng)而設(shè)計(jì)的大型PLC。采用模塊化、無風(fēng)扇結(jié)構(gòu)，一般適用于I/O

點(diǎn)數(shù)為10000

左右的自動(dòng)化控制系統(tǒng)典型S7-400系列PLC

如圖6-25所示三、S7-400型PLC的硬件組成89圖6-25典型S7-400系列PLC圖6-25典型S7-400系列PLC90

S7-400

和S7-300

的硬件組成和使用方法基本一致，S7-400的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在運(yùn)行速度、穩(wěn)定性和功能等方面

S7-400和

S7-300有許多功能模塊的技術(shù)規(guī)范基本上相同，模塊編號(hào)的最低兩位也相同，

見表6-20S7-400和S7-300的硬件組成和使91表6-20S7-400與S7-300性能接近的功能模塊表6-20S7-400與S7-300性能接近的功能92

本章小結(jié)

介紹了

SIEMENSS7-200PLC可編程序控制器的概述、硬件系統(tǒng)組成、基本指令集、編程軟件及應(yīng)用實(shí)例

對(duì)

S7-300/400

的硬件介紹

通過本章的學(xué)習(xí)使讀者掌握系統(tǒng)的硬件組成方式及設(shè)計(jì)方法、基本指令功能及使用方法，各元件的地址分配及操作數(shù)范圍；位操作及位運(yùn)算指令的使用方法。本章小結(jié)93

本章結(jié)束謝謝本章結(jié)束94

11、人生的某些障礙，你是逃不掉的。與其費(fèi)盡周折繞過去，不如勇敢地攀登，或許這會(huì)鑄就你人生的高點(diǎn)。

12、有些壓力總是得自己扛過去，說出來就成了充滿負(fù)能量的抱怨。尋求安慰也無濟(jì)于事，還徒增了別人的煩惱。

13、認(rèn)識(shí)到我們的所見所聞都是假象，認(rèn)識(shí)到此生都是虛幻，我們才能真正認(rèn)識(shí)到佛法的真相。錢多了會(huì)壓死你，你承受得了嗎?帶，帶不走，放，放不下。時(shí)時(shí)刻刻發(fā)悲心，饒益眾生為他人。

14、夢(mèng)想總是跑在我的前面。努力追尋它們，為了那一瞬間的同步，這就是動(dòng)人的生命奇跡。

15、懶惰不會(huì)讓你一下子跌倒，但會(huì)在不知不覺中減少你的收獲;勤奮也不會(huì)讓你一夜成功，但會(huì)在不知不覺中積累你的成果。人生需要挑戰(zhàn)，更需要堅(jiān)持和勤奮!

16、人生在世：可以缺錢，但不能缺德;可以失言，但不能失信;可以倒下，但不能跪下;可以求名，但不能盜名;可以低落，但不能墮落;可以放松，但不能放縱;可以虛榮，但不能虛偽;可以平凡，但不能平庸;可以浪漫，但不能浪蕩;可以生氣，但不能生事。

17、人生沒有筆直路，當(dāng)你感到迷茫、失落時(shí)，找?guī)撞窟@種充滿正能量的電影，坐下來靜靜欣賞，去發(fā)現(xiàn)生命中真正重要的東西。

18、在人生的舞臺(tái)上，當(dāng)有人愿意在臺(tái)下陪你度過無數(shù)個(gè)沒有未來的夜時(shí)，你就更想展現(xiàn)精彩絕倫的自己。但愿每個(gè)被努力支撐的靈魂能吸引更多的人同行。

19、積極的人在每一次憂患中都看到一個(gè)機(jī)會(huì)，而消極的人則在每個(gè)機(jī)會(huì)中看到了某種憂患。莫找借口失敗，只找理由成功。

20、每一個(gè)成就和長(zhǎng)進(jìn)，都蘊(yùn)含著曾經(jīng)受過的寂寞、灑過的汗水、流過的眼淚。許多時(shí)候不是看到希望才去堅(jiān)持，而是堅(jiān)持了才能看到希望。

1、有時(shí)候，我們活得累，并非生活過于刻薄，而是我們太容易被外界的氛圍所感染，被他人的情緒所左右。

2、身材不好就去鍛煉，沒錢就努力去賺。別把窘境遷怒于別人，唯一可以抱怨的，只是不夠努力的自己。

3、大概是沒有了當(dāng)初那種毫無顧慮的勇氣，才變成現(xiàn)在所謂成熟穩(wěn)重的樣子。

4、世界上只有想不通的人，沒有走不通的路。將帥的堅(jiān)強(qiáng)意志，就像城市主要街道匯集點(diǎn)上的方尖碑一樣，在軍事藝術(shù)中占有十分突出的地位。

5、世上最美好的事是：我已經(jīng)長(zhǎng)大，父母還未老;我有能力報(bào)答，父母仍然健康。

6、沒什么可怕的，大家都一樣，在試探中不斷前行。

7、時(shí)間就像一張網(wǎng)，你撒在哪里，你的收獲就在哪里。紐扣第一顆就扣錯(cuò)了，可你扣到最后一顆才發(fā)現(xiàn)。有些事一開始就是錯(cuò)的，可只有到最后才不得不承認(rèn)。

8、世上的事，只要肯用心去學(xué)，沒有一件是太晚的。要始終保持敬畏之心，對(duì)陽光，對(duì)美，對(duì)痛楚。

9、別再去抱怨身邊人善變，多懂一些道理，明白一些事理，畢竟每個(gè)人都是越活越現(xiàn)實(shí)。

10、山有封頂，還有彼岸，慢慢長(zhǎng)途，終有回轉(zhuǎn)，余味苦澀，終有回甘。

11、失敗不可怕，可怕的是從來沒有努力過，還怡然自得地安慰自己，連一點(diǎn)點(diǎn)的懊悔都被麻木所掩蓋下去。不能怕，沒什么比自己背叛自己更可怕。

12、跌倒了，一定要爬起來。不爬起來，別人會(huì)看不起你，你自己也會(huì)失去機(jī)會(huì)。在人前微笑，在人后落淚，可這是每個(gè)人都要學(xué)會(huì)的成長(zhǎng)。

13、要相信，這個(gè)世界上永遠(yuǎn)能夠依靠的只有你自己。所以，管別人怎么看，堅(jiān)持自己的堅(jiān)持，直到堅(jiān)持不下去為止。

14、也許你想要的未來在別人眼里不值一提，也許你已經(jīng)很努力了可還是有人不滿意，也許你的理想離你的距離從來沒有拉近過......但請(qǐng)你繼續(xù)向前走，因?yàn)閯e人看不到你的努力，你卻始終看得見自己。

15、所有的輝煌和偉大，一定伴隨著挫折和跌倒；所有的風(fēng)光背后，一定都是一串串揉和著淚水和汗水的腳印。

16、成功的反義詞不是失敗，而是從未行動(dòng)。有一天你總會(huì)明白，遺憾比失敗更讓你難以面對(duì)。

17、沒有一件事情可以一下子把你打垮，也不會(huì)有一件事情可以讓你一步登天，慢慢走，慢慢看，生命是一個(gè)慢慢累積的過程。

18、努力也許不等于成功，可是那段追逐夢(mèng)想的努力，會(huì)讓你找到一個(gè)更好的自己，一個(gè)沉默努力充實(shí)安靜的自己。

19、你相信夢(mèng)想，夢(mèng)想才會(huì)相信你。有一種落差是，你配不上自己的野心，也辜負(fù)了所受的苦難。

20、生活不會(huì)按你想要的方式進(jìn)行，它會(huì)給你一段時(shí)間，讓你孤獨(dú)、迷茫又沉默憂郁。但如果靠這段時(shí)間跟自己獨(dú)處，多看一本書，去做可以做的事，放下過去的人，等你度過低潮，那些獨(dú)處的時(shí)光必定能照亮你的路，也是這些不堪陪你成熟。所以，現(xiàn)在沒那么糟，看似生活對(duì)你的虧欠，其實(shí)都是祝愿。11、人生的某些障礙，你是逃不掉的。與其費(fèi)盡周折繞過去，95工廠電氣與PLC控制技術(shù)第五版張振國編著機(jī)械工業(yè)出版社“十二五”普通高等教育本科國家級(jí)規(guī)劃教材工廠電氣與PLC控制技術(shù)第五版張振國編96工廠電氣與PLC控制技術(shù)概述課件97

不同廠家PLC的語法標(biāo)準(zhǔn)、功能結(jié)構(gòu)和指令系統(tǒng)都是不同的?？梢酝ㄟ^具體型號(hào)的PLC熟悉一般PLC的程序結(jié)構(gòu)和程序數(shù)據(jù)、編程思想和使用方法。德國西門子（SIEMENS）公司生產(chǎn)的SIMATIC系列的PLC在世界處于領(lǐng)先地位 本章系統(tǒng)地介紹S7-200系列小型PLC的發(fā)展、硬件組成、指令系統(tǒng)、相關(guān)知識(shí)及應(yīng)用舉例。第六章西門子（SIEMENS）電氣S7系列PLC 不同廠家PLC的語法標(biāo)準(zhǔn)、功能結(jié)構(gòu)和指令系統(tǒng)第六章98第一節(jié)S7-200型PLC的硬件組成

S7-200是屬于整體式結(jié)構(gòu)，其將

CPU模塊、I/O模塊和電源裝在一個(gè)箱型機(jī)殼內(nèi)，S7-200型PLC外形結(jié)構(gòu)如圖6-1所示。圖中的前蓋下面有模式選擇開關(guān)、模擬量電位器和擴(kuò)展模塊連接器。工廠電氣與PLC控制技術(shù)概述課件99圖6-1S7-200PLC外形結(jié)構(gòu)圖6-1S7-200PLC外形結(jié)構(gòu)100

S7-200還可配備許多專用的特殊功能模塊，例如模擬量輸入/輸出模塊、熱電偶和熱電阻模塊、通信模塊等，從而擴(kuò)展

PLC的功能。S7-200型PLC系統(tǒng)組成如圖6-2所示工廠電氣與PLC控制技術(shù)概述課件101圖6-2S7-200型PLC系統(tǒng)組成圖6-2S7-200型PLC系統(tǒng)組成102一．基本單元的構(gòu)成

稱CPU

模塊，又稱主機(jī)或本機(jī)。 包括CPU（中央處理器）、程序/數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、基本輸入/輸出端子、電源等。本身是一個(gè)完整的控制系統(tǒng)。

CPU221、CPU222、CPU224、

CPU224XP、CPU226和CPU226XM

S7-200

型PLC

及擴(kuò)展模塊外形如下圖所示

CPU

模塊特性功能見表6-1所示一．基本單元的構(gòu)成 103工廠電氣與PLC控制技術(shù)概述課件104表6-1CPU模塊特性功能功能型號(hào)數(shù)字I/O模擬I/O可擴(kuò)展模塊數(shù)PID控制器RS-485通信/編程PPI/MPI協(xié)議獨(dú)立的高速計(jì)數(shù)器獨(dú)立高速脈沖輸出CPU2216/4

無

無

無1個(gè)有

無CPU2228/6

無2個(gè)模塊78數(shù)字I/O10路模擬I/O

有

1個(gè)有4～30kHz高速計(jì)數(shù)2～20kHz高速脈沖輸出CPU22414/10無7個(gè)模塊168數(shù)字I/O35路模擬I/O

有

1個(gè)有6～30kHz高速計(jì)數(shù)2～20kHz高速脈沖輸出CPU224XP14/102輸入1輸出7個(gè)模塊168路數(shù)字I/O38路模擬I/O自整定PID功能

2個(gè)有6～100kHz高速計(jì)數(shù)2～100kHz高速脈沖輸出CPU226(CPU226XM)24/16

無7個(gè)模塊248路數(shù)字I/O35路模擬I/O

有

2個(gè)有6～30kHz高速計(jì)數(shù)2～20kHz高速脈沖輸出表6-1CPU模塊特性功能功能數(shù)字模擬可擴(kuò)展模塊數(shù)P1051、CPU模塊內(nèi)部輸入/輸出接口

CPU

內(nèi)部輸入輸出電路是使

MPU

與

CPU

模塊內(nèi)部電路及各種控制電路進(jìn)行連接和控制所必備的電路。如

MPU

內(nèi)部數(shù)據(jù)總線、MPU

與

EEPROM、RAM及外部三總線連接等。2、電源輸出模塊

CPU

模塊具有

DC24V可接負(fù)載的電源，可直接連接到傳感器和變送器（執(zhí)行器）。為系統(tǒng)擴(kuò)展需要，CPU模塊還為擴(kuò)展模塊提供

DC5V電源，以提供的最大電流為限。CPU模塊可提供的最大電流見表6-2。1、CPU模塊內(nèi)部輸入/輸出接口106表6-2CPU模塊可提供的最大電流表6-2CPU模塊可提供的最大電流1073、存儲(chǔ)器

基本單元內(nèi)部EEPROM存儲(chǔ)模器，RAM存儲(chǔ)器。含有用戶程序存儲(chǔ)器、用戶數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。有掉電保持型的和暫存型的。

各個(gè)CPU單元內(nèi)部的存儲(chǔ)器容量見表6-3。3、存儲(chǔ)器108表5-3各個(gè)CPU模塊的存儲(chǔ)器容量表6-3各個(gè)CPU模塊的存儲(chǔ)器容量表5-3各個(gè)CPU模塊的存儲(chǔ)器容量表6-3各個(gè)C1094、計(jì)數(shù)器/定時(shí)器電路5、中斷電路

6、高速脈沖輸入/輸出電路7、輸入/輸出信號(hào)類型

4

種

CPU

模塊都有晶體管輸出和繼電器輸出類型，具有不同的電源電壓和控制電壓。各種

CPU

模塊的輸出類型見表6-4。4、計(jì)數(shù)器/定時(shí)器電路110表6-4各種CPU模塊的輸出類型表6-4各種CPU模塊的輸出類型1118、通信接口電路9、LED指示電路

在圖6-1中

S7-200PLC外形結(jié)構(gòu)中可以看到狀態(tài)指示燈位置：即系統(tǒng)錯(cuò)誤/診斷

SF/（DIAG）、運(yùn)行

RUN和停止

STOPLED指示燈指示相應(yīng)的狀態(tài)。10、

擴(kuò)展接口電路

在圖6-1中可以看到前蓋標(biāo)示有I/O擴(kuò)展端子、模擬電位器接口。擴(kuò)展電路是為擴(kuò)展系統(tǒng)

I/O口和其他模塊而設(shè)計(jì)的接口端子。8、通信接口電路112二、擴(kuò)展模塊

擴(kuò)展單元（模塊）主要有數(shù)字量擴(kuò)展模塊、模擬量擴(kuò)展模塊、特殊功能模塊和通信模塊等。1、數(shù)字量擴(kuò)展模塊

通常數(shù)字量（開關(guān)量）模塊分為

3種類型:1）輸入擴(kuò)展模塊EM221，包括

3

種類型。2）輸出擴(kuò)展模塊EM222，包括

5

種類型。3）輸入/輸出擴(kuò)展模塊EM223，6

種類型。

擴(kuò)展模塊的輸入/輸出點(diǎn)數(shù)、輸出類型和數(shù)字量

I/O

模塊基本性能指標(biāo)見表6-5。二、擴(kuò)展模塊113表6-5數(shù)字量I/O模塊基本性能指標(biāo)表6-5數(shù)字量I/O模塊基本性能指標(biāo)1142、模擬量擴(kuò)展模塊

S7-200有

3

種模擬量擴(kuò)展模塊即模擬量

I/O模塊

EM231、EM232、EM235。3、特殊功能模塊

S7-200系統(tǒng)還提供了一些特殊功能模塊，用于完成特定的任務(wù)。4、通信模塊

EM277：Profibus-DP從站通信模塊；

EM241：調(diào)制解調(diào)器

Modem通信模塊；CP243-1:工業(yè)以太網(wǎng)通信模塊；CP243-2：AS-i

主站模塊。2、模擬量擴(kuò)展模塊115三、CPU模塊與擴(kuò)展I/O模塊地址編排方法

按照

I/O的類型排列地址，共有

4

類：I（DI）：

數(shù)字量輸入Q（DO）：

數(shù)字量輸出AI：

模擬量輸入AQ：

模擬量輸出

每一類

I/O分別排列地址。從

CPU

模塊開始算起，I/O點(diǎn)地址從左到右按由大到小的規(guī)律排列。擴(kuò)展模塊的類型和位置一旦確定，則它的I/O點(diǎn)地址也隨之確定。三、CPU模塊與擴(kuò)展I/O模塊地址編排方法116例6-1：

某一擴(kuò)展系統(tǒng)采用

CPU224模塊，系統(tǒng)所需的輸入輸出點(diǎn)數(shù)各為：數(shù)字量輸入

24點(diǎn)，數(shù)字量輸出

20

點(diǎn)，模擬量輸入6點(diǎn)，模擬量輸出

2

點(diǎn)。

系統(tǒng)組合可以由多種方式，組合模塊編址見表6-6。例6-1：117表6-6組合模塊編址表6-6組合模塊編址118注：

S7-200

系統(tǒng)擴(kuò)展時(shí)，其輸入輸出的地址組態(tài)規(guī)則為：1）同類型輸入或輸出點(diǎn)的模塊進(jìn)行順序編址2）對(duì)于數(shù)字量，輸入輸出映像寄存器單位長(zhǎng)度為

8

位（一個(gè)字節(jié)），本模塊高位實(shí)際位數(shù)未滿

8

位的，未用位不能分配給

I/O

鏈的后續(xù)模塊。3）對(duì)于模擬量，輸入輸出以

16

位（2

字節(jié)，一個(gè)字）遞增方式來分配空間。注：119第二節(jié)西門子PLC基本編程指令

西門子

PLC

支持梯形圖（LAD）、指令表（STL）、順序功能圖（SFC）和功能塊圖（FBD）四種編程語言。在S7-200中，順序功能圖在形式上是梯形圖形式。在

S7-300/400

中，順序功能圖是以圖形化的方式。一、指令系統(tǒng)預(yù)備知識(shí)1、數(shù)據(jù)類型及取值范圍

其數(shù)據(jù)格式和取值范圍見表6-7。第二節(jié)西門子PLC基本編程指令120表6-7數(shù)據(jù)格式和取值范圍表6-7數(shù)據(jù)格式和取值范圍1212、

常數(shù)

常數(shù)數(shù)據(jù)長(zhǎng)度可為字節(jié)、字和雙字，書寫形式可以是二進(jìn)制、十進(jìn)制、十六進(jìn)制、浮點(diǎn)數(shù)（實(shí)數(shù)）或

ASCⅡ

碼等。常數(shù)表示形式見表6-8。表6-8常數(shù)表示形式2、常數(shù)表6-8常數(shù)表示形式122二、系統(tǒng)存儲(chǔ)器

CPU將信息從編程的角度出發(fā)，我們也將系統(tǒng)存儲(chǔ)器稱之為

PLC的編程變量。

S7-200將編程變量統(tǒng)一歸為存儲(chǔ)器單元，存儲(chǔ)單元按字節(jié)進(jìn)行編址，編程時(shí)無論所尋址的是何種數(shù)據(jù)類型，都應(yīng)指出它所在的存儲(chǔ)區(qū)和在存儲(chǔ)區(qū)域內(nèi)的字節(jié)地址。每個(gè)單元都有惟一的地址，地址用名稱和編號(hào)兩部分組成。S7-200CPU存儲(chǔ)器名稱（區(qū)域地址符號(hào)）見表6-9所示。二、系統(tǒng)存儲(chǔ)器123表6-9S7-200CPU存儲(chǔ)器名稱表6-9S7-200CPU存儲(chǔ)器名稱124三、西門子PLC的尋址方式

在

PLC系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)可以從一個(gè)地址傳送到另一個(gè)地址；進(jìn)行邏輯和數(shù)學(xué)運(yùn)算；在編程軟件上設(shè)置、查看。

要進(jìn)行上述數(shù)據(jù)處理，需要在使用數(shù)據(jù)處理的指令時(shí)，指定數(shù)據(jù)地址。指令的“操作數(shù)”基本都是以數(shù)據(jù)地址的形式給出?？傊?，所有數(shù)據(jù)，在PLC中都是通過地址訪問，訪問數(shù)據(jù)的過程本身就是“尋址”

位尋址和字節(jié)尋址的格式見如圖6-3和6-4所示。三、西門子PLC的尋址方式125圖6-3位尋址的格式圖6-3位尋址的格式126圖6-4字節(jié)尋址的格式圖6-4字節(jié)尋址的格式127

S7-200系統(tǒng)提供兩種尋址方式：

直接尋址、簡(jiǎn)接尋址。1、直接尋址方式

直接可尋址指定了存儲(chǔ)器的區(qū)域、長(zhǎng)度和位置，例如

VW100

是V存儲(chǔ)區(qū)中地址為100的字?？梢杂米止?jié)（B）、字（W）和雙字（D）方式存取

V、I、Q、M、S和

SM存儲(chǔ)器區(qū)。S7-200系統(tǒng)提供兩種尋址方式：1282.間接尋址方式

S7-200允許使用指針對(duì)

I、Q、V、M、S、AI、AQ、T（僅當(dāng)前值）和

C（僅當(dāng)前值）存儲(chǔ)區(qū)進(jìn)行間接尋址。間接尋址不能用于位（bit）地址、HC或

L

存儲(chǔ)區(qū)。

用間接尋址方式存取數(shù)據(jù)步驟：建立指針、間接存取和修改指針。2.間接尋址方式129⑴

建立指針

對(duì)存儲(chǔ)器的某一地址進(jìn)行間接尋址時(shí)，必須首先為該地址建立指針。指針為雙字長(zhǎng)，所要訪問的存儲(chǔ)單元的

32

位的物理地址?？捎脕碜鳛橹羔樀拇鎯?chǔ)區(qū)有：V、L和

AC

建立指針必須用雙字傳送指令

MOVD，將存儲(chǔ)器所要訪問的單元的地址裝入用來作為指針的存儲(chǔ)區(qū)單元或寄存器，格式表達(dá)如下：⑴建立指針130例如：

MOVD&VB205，VD303MOVD&MB10，AC2MOVD&C2，LD14

“&”為地址符號(hào)，與單元編號(hào)組合表示所對(duì)應(yīng)單元的

32

位物理地址，VB205只是一個(gè)直接地址編號(hào)，并不是它的物理地址。

指令中的第二個(gè)地址數(shù)據(jù)長(zhǎng)度必須是雙字長(zhǎng)，如：VD、LD和

AC。

指令中的

&VB205如果改為

&VW205或&VD205效果完全相同。例如：MOVD&VB205，VD303131⑵

間接存取

指令中在操作數(shù)前面加“*”號(hào)表示該操作數(shù)為一個(gè)指針。

建立間接存取的方法如下（存儲(chǔ)器間接尋址如圖6-5所示）：

MOVD

&VB200，

AC1

MOVW*AC1，AC0⑵間接存取132圖5-5存儲(chǔ)器間接尋址圖6-5存儲(chǔ)器間接尋址圖5-5存儲(chǔ)器間接尋址圖6-5存儲(chǔ)器間接尋址133⑶

修改指針

簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)運(yùn)算指令，若加法、減法、自增和自減等指令可以用來修改指針。在地址指針修改時(shí)要注意其位數(shù)是32位，所以要使用雙字指令。根據(jù)所存取數(shù)據(jù)長(zhǎng)度正確調(diào)整指針：

當(dāng)存取字節(jié)時(shí)，指針調(diào)整單位為

1

當(dāng)存取一個(gè)字、定時(shí)器或計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值時(shí)，指針調(diào)整單位為

2

當(dāng)存取雙字時(shí)，指針調(diào)整單位為

4

建立、修改間接尋址的指針如圖6-6所示⑶修改指針134圖6-6建立、修改間接尋址的指針圖6-6建立、修改間接尋址的指針135四、PLC的基本指令

1．位操作類指令 位操作指令包括：輸入/輸出指令、位邏輯運(yùn)算指令、位正/負(fù)跳變指令及置位/復(fù)位指令等。

1）輸入/輸出（I/O）指令：輸入和輸出指令如表6-10所示。

bitbitSTL指令LAD指令功能操作數(shù)數(shù)據(jù)類型存儲(chǔ)區(qū)舉例LDbitLDNbit輸入（常開接點(diǎn)）輸入（常閉接點(diǎn)）位地址BOOLI、Q、M、S、SM、T、C、V、LLDI1.2LDNI1.7＝

bit

bit輸出＝Q1.6表6-10輸入和輸出指令四、PLC的基本指令bitSTL指令L1362）位邏輯運(yùn)算指令：位邏輯運(yùn)算指令如表6-11所示。STL指令LAD指令功能操作數(shù)數(shù)據(jù)類型存儲(chǔ)區(qū)舉例AbitANbitbitbit邏輯“與”（常開接點(diǎn)）邏輯“與”（常閉接點(diǎn)）位地址BOOLI、Q、M、S、SM、T、C、V、LAM1.2ANS1.7ObitONbit

bit

bit邏輯“或”（常開接點(diǎn)）邏輯“或”（常閉接點(diǎn)）OSM1.2ONT1.7NOTNOT取“非”

無

無NOT表6-11位邏輯運(yùn)算指令2）位邏輯運(yùn)算指令：STL指令LAD指令功能操作數(shù)數(shù)據(jù)類型137程序應(yīng)用舉例： 本程序段以介紹標(biāo)準(zhǔn)接點(diǎn)指令在梯行圖、語句表和功能塊圖等3

種語言編程中的應(yīng)用。 梯行圖和語句表程序結(jié)構(gòu)如圖6-7所示。 功能框圖如圖6-8所示。在功能框圖中，常閉接點(diǎn)的裝入和串并聯(lián)用指令盒的對(duì)應(yīng)輸入信號(hào)端加圓圈來表示。程序應(yīng)用舉例：138圖6-7梯行圖和語句表程序結(jié)構(gòu)圖圖6-7梯行圖和語句表程序結(jié)構(gòu)圖139圖6-8標(biāo)準(zhǔn)接點(diǎn)功能（FBD）圖圖6-8標(biāo)準(zhǔn)接點(diǎn)功能（FBD）圖140該段程序執(zhí)行的時(shí)序圖如圖6-9所示。圖6-9執(zhí)行的時(shí)序圖該段程序執(zhí)行的時(shí)序圖如圖6-9所示。圖6-9執(zhí)行的1413）位正/負(fù)跳變指令 位正/負(fù)跳變指令如表6-12所示。STL指令LAD指令功能操作數(shù)數(shù)據(jù)類型存儲(chǔ)區(qū)舉例EU

P當(dāng)檢測(cè)到一次正跳變時(shí)（上升沿）負(fù)跳變（下降沿），利用跳變產(chǎn)生一個(gè)掃描周期的微分脈沖位地址BOOLI、Q、M、S、SM、T、C、V、LEUENEN

N表6-12位正/負(fù)跳變指令3）位正/負(fù)跳變指令STL指令LAD指令功能操作數(shù)數(shù)據(jù)類型142程序應(yīng)用舉例：利用位正/負(fù)跳變指令的程序執(zhí)行LAD

和STL

如圖6-10所示，時(shí)序圖如圖6-11所示。圖6-10位正/負(fù)跳變應(yīng)用的LAD和STL

程序應(yīng)用舉例：圖6-10位正/負(fù)跳變應(yīng)用的LAD和ST143圖6-11位正/負(fù)跳變時(shí)序圖圖6-11位正/負(fù)跳變時(shí)序圖1444）置位/復(fù)位指令

置位/復(fù)位指令如表6-13所示。STL指令LAD指令功能操作數(shù)數(shù)據(jù)類型存