S7-200-SMART-PLC-應(yīng)用教程電課件

說

明

與編程軟件有關(guān)的教學(xué)內(nèi)容請在教學(xué)時以軟件演示為主，可參考視頻教程中的講法。在教案中僅給出提示。課件中的圖都是書中的，作者和出版社對這些圖擁有版權(quán)，請不要用到正式出版物中。

希望能得到各位老師使用教材的情況，例如學(xué)時數(shù)、講課的內(nèi)容和實驗內(nèi)容。衷心希望老師們對教材和課件提出寶貴的意見。作者E-mail：liaosun@。

廖常初2014年9月22日注：原課件分章節(jié)，此處進行了合并1精選2021版課件S7-200SMARTPLC基礎(chǔ)教程重慶大學(xué)廖常初主編2精選2021版課件第1章PLC的硬件與工作原理1.1S7-200SMART系列PLC1.1.1

PLC的基本結(jié)構(gòu)3精選2021版課件1．CPU模塊CPU模塊主要由CPU芯片和存儲器組成。2．I/O模塊I/O模塊是輸入（Input）模塊和輸出（Output）模塊的簡稱。

輸入模塊用來采集輸入信號，輸出模塊用來控制外部的負載和執(zhí)行器。I/O模塊還有電平轉(zhuǎn)換與隔離的作用。3．編程軟件STEP7-Micro/WINSMART用來生成和編輯用戶程序，和監(jiān)控PLC的運行。4．電源S7-200SMART使用AC220V電源或DC24V電源。還可以為輸入電路和外部的電子傳感器提供DC24V電源。1.1.2

S7-200SMART的特點1.S7-200SMART的亮點1）品種豐富，配置靈活，10種CPU模塊，CPU模塊最多60個I/O點，標(biāo)準型CPU最多可以配置6個擴展模塊，經(jīng)濟型CPU價格便宜。2）有4種可安裝在CPU內(nèi)的信號板，使配置更為靈活。3）CPU模塊集成了以太網(wǎng)接口和RS-485接口，可擴展一塊通信信號板。4精選2021版課件4）場效應(yīng)管輸出的CPU集成了100kHz的2路或3路高速脈沖輸出，集成了S7-200的位置控制模塊的功能。5）使用MicroSD（手機存儲卡）可以實現(xiàn)程序的更新和PLC固件升級。6）編程軟件界面友好，編程高效，融入了更多的人性化設(shè)計。7）S7-200SMART、SMARTLINE觸摸屏、V20變頻器和V80/V60伺服系統(tǒng)完美整合，無縫集成。2．先進的程序結(jié)構(gòu)3．靈活方便的存儲器結(jié)構(gòu)，大多數(shù)存儲區(qū)可以按位、字節(jié)、字和雙字讀寫。4．簡化復(fù)雜編程任務(wù)的向?qū)Чδ?．強大的通信功能

6．支持文本顯示器和三種系列的觸摸屏。

7．強大的運動控制功能1.2S7-200SMART的硬件1.2.1

CPU模塊5精選2021版課件6精選2021版課件

1．CPU模塊的技術(shù)規(guī)范標(biāo)準型CPUSR20/SR30/SR40/SR60、CPUST20/ST30/ST40/ST60，可擴展6個擴展模塊，SR和ST分別是繼電器輸出和晶體管輸出。經(jīng)濟型的CPUCR40/CR60價格便宜，不能擴展。定時器/計數(shù)器各256點。

4點輸入中斷，2個定時中斷。CPUSR60/ST60的用戶存儲器30KB，用戶數(shù)據(jù)區(qū)20KB，最大數(shù)字量I/O252點。標(biāo)準型CPU最大模擬量I/O36點，4點200kHz的高速計數(shù)器，晶體管輸出的CPU有2點或3點100kHz高速輸出。2．CPU模塊中的存儲器PLC的程序分為操作系統(tǒng)和用戶程序。RAM（隨機存取存儲器）的工作速度高、價格便宜、改寫方便。斷電后儲存的信息丟失。ROM（只讀存儲器）只能讀出，不能寫入。斷電后儲存的信息不會丟失。EEPROM（可以電擦除可編程的只讀存儲器）的數(shù)據(jù)可以讀出和改寫，斷電后信息不會丟失。寫入數(shù)據(jù)的時間比RAM長，改寫的次數(shù)有限制。用EEPROM來存儲用戶程序和需要長期保存的重要數(shù)據(jù)。7精選2021版課件1.2.2數(shù)字量擴展模塊與信號板

1．?dāng)?shù)字量輸入電路

有8點輸入、8點輸出模塊，16點、32點輸入/輸出模塊。輸出模塊有DC24V和繼電器兩種。1M是同一組輸入點各內(nèi)部輸入電路的公共點。輸入電流為數(shù)毫安。外接觸點接通時，發(fā)光二極管亮，光敏三極管飽和導(dǎo)通；反之發(fā)光二極管熄滅，光敏三極管截止，信號經(jīng)內(nèi)部電路傳送給CPU模塊。電流從輸入端流入為漏型輸入，反之為源型輸入。圖1-4輸入電路

8精選2021版課件 2．?dāng)?shù)字量輸出電路

繼電器輸出電路可以驅(qū)動直流負載和交流負載，承受瞬時過電壓和過電流的能力較強，動作速度慢，動作次數(shù)有限。

場效應(yīng)管輸出電路只能驅(qū)動直流負載。反應(yīng)速度快、壽命長，過載能力稍差。

9精選2021版課件3.信號板SBAQ01：1點模擬量輸出信號板。SBDT04：2點數(shù)字量直流輸入/2點數(shù)字量場效應(yīng)管輸出。SBCM01：RS485/RS232信號板。SBBA01：電池信號板，使用CR1025紐扣電池，保持時間大約一年。10精選2021版課件1.2.3模擬量擴展模塊1．PLC對模擬量的處理模擬量輸入模塊將模擬量轉(zhuǎn)換為多位數(shù)字量。模擬量輸出模塊將PLC中的多位數(shù)字量轉(zhuǎn)換為模擬量電壓或電流。有4AI、2AO、4AI/2AO、2路熱電阻、4路熱電偶模塊。2．模擬量輸入模塊

EMAE04有4種量程（0～20mA、

10V、

5V和

2.5V）。電壓模式的分辨率為11位+符號位，電流模式的分辨率為11位。單極性滿量程輸入范圍對應(yīng)的數(shù)字量輸出為0～27648。雙極性滿量程輸入范圍對應(yīng)的數(shù)字量輸出為?27648～+27648。

3．將模擬量輸入模塊的輸出值轉(zhuǎn)換為實際的物理量【例1-1】壓力變送器（0～10MPa）的輸出信號為DC4～20mA，模擬量輸入模塊將0～20mA轉(zhuǎn)換為0～27648的數(shù)字量，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：4～20mA的模擬量對應(yīng)于數(shù)字量5530～27648，壓力的計算公式為11精選2021版課件4．模擬量輸出模塊

EMAQ02有

10V和0～20mA兩種量程，對應(yīng)的數(shù)字量分別為?27648～+27648和0～27648。滿量程時電壓輸出和電流輸出的分辨率分別為10位+符號位和10位。

5．熱電阻擴展模塊與熱電偶擴展模塊

溫度測量的分辨率為0.1°C/0.1°F，電阻測量的分辨率為15位+符號位。1.2.4I/O的地址分配與外部接線用系統(tǒng)塊組態(tài)硬件時，編程軟件自動地分配各模塊和信號板的地址。硬件組態(tài)演示12精選2021版課件13精選2021版課件1.3PLC的工作原理1.3.1用觸點和線圈實現(xiàn)邏輯運算

用邏輯代數(shù)中的1和0來表示數(shù)字量控制系統(tǒng)中變量的兩種相反的工作狀態(tài)。線圈通電、常開觸點接通、常閉觸點斷開為1狀態(tài)，反之為0狀態(tài)。在波形圖中，用高、低電平分別表示1、0狀態(tài)。圖1-7基本邏輯電路

14精選2021版課件圖1-8異步電動機主電路、控制電路與波形圖

按下起動按鈕SB1，電流經(jīng)SB1和SB2的觸點流過KM的線圈。KM的主觸點閉合，電動機開始運行。KM的輔助常開觸點同時接通。

放開起動按鈕，SB1的常開觸點斷開，電流經(jīng)KM的輔助常開觸點和SB2的常閉觸點流過KM的線圈。KM常開觸點的功能稱為“自鎖”或“自保持”。

圖1-9中的繼電器電路稱為起動-保持-停止電路，簡稱為起保停電路。邏輯代數(shù)式為15精選2021版課件

邏輯代數(shù)式

中的加號表示邏輯“或”，乘號（或*號）表示邏輯“與”，上劃線表示邏輯“非”。邏輯運算的規(guī)則為先“與”后“或”，括號優(yōu)先。1.3.2PLC的工作原理

初始化后PLC反復(fù)不停地分5個階段處理各種任務(wù)。每次循環(huán)的時間稱為掃描周期。1.讀取輸入外部輸入電路接通時,對應(yīng)的過程映像輸入寄存器為ON(1狀態(tài)),梯形圖中對應(yīng)的常開觸點閉合，常閉觸點斷開。反之過程映像輸入寄存器為OFF(0狀態(tài)）。2.執(zhí)行用戶程序

如果沒有跳轉(zhuǎn)指令，CPU逐條順序地執(zhí)行用戶程序。執(zhí)行程序時，對輸入/輸出的讀寫通常是通過過程映像輸入/輸出寄存器，而不是實際的I/O點。3.通信處理4.CPU自診斷測試16精選2021版課件圖1-9掃描過程示意圖5.改寫輸出梯形圖中某一輸出位的線圈“通電”，對應(yīng)的過程映像輸出寄存器中的二進制數(shù)為1，對應(yīng)的硬件繼電器的常開觸點閉合，外部負載通電。反之外部負載斷電。可用中斷程序和立即I/O指令提高PLC的響應(yīng)速度。17精選2021版課件8．PLC的工作過程舉例

在讀取輸入階段，SB1和SB2的常開觸點的接通/斷開狀態(tài)被讀入相應(yīng)的過程映像輸入寄存器。圖1-11PLC外部接線圖與梯形圖

LD I0.1O Q0.0AN I0.2= Q0.018精選2021版課件

執(zhí)行第一條指令時，從過程映像輸入寄存器I0.1中取出二進制數(shù)，存入堆棧的棧頂。

執(zhí)行第二條指令時，從過程映像輸出寄存器Q0.0中取出二進制數(shù)，與棧頂中的二進制數(shù)相“或”，運算結(jié)果存入棧頂。

執(zhí)行第三條指令時，因為是常閉觸點，取出過程映像輸入寄存器I0.2中的二進制數(shù)后，將它取反，與前面的運算結(jié)果相“與”后，存入棧頂。

執(zhí)行第四條指令時，將棧頂中的二進制數(shù)傳送到Q0.0的過程映像輸出寄存器。

在修改輸出階段，CPU將各過程映像輸出寄存器中的二進制數(shù)傳送給輸出模塊并鎖存起來，如果Q0.0中存放的是二進制數(shù)1，外接的KM線圈將通電，反之將斷電。19精選2021版課件填空題1)PLC主要由

、

、

和

組成。2)繼電器的線圈“斷電”時，其常開觸點

，常閉觸點

。3)外部輸入電路斷開時，對應(yīng)的輸入過程映像寄存器為

狀態(tài)，梯形圖中對應(yīng)的常開觸點

，常閉觸點____。4)若梯形圖中輸出Q的線圈“通電”，對應(yīng)的輸出過程映像寄存器為

狀態(tài)，在修改輸出階段后，繼電器型輸出模塊中對應(yīng)的硬件繼電器的線圈

，其常開觸點

，外部負載

。

20精選2021版課件第2章

STEP7-Micro/WINSMART編程軟件使用指南

2.1編程軟件概述2.1.1編程軟件的界面1．安裝編程軟件操作系統(tǒng)可以是WindowsXPSP3、32位和64位的Windows7。雙擊setup.exe，開始安裝，使用默認的安裝語言簡體中文。可以選擇軟件安裝的目標(biāo)文件夾。2．項目的基本組件

1）程序塊包括主程序（OB1）、子程序和中斷程序，統(tǒng)稱為POU（程序組織單元）。

2）數(shù)據(jù)塊用于給V存儲器賦初值。

3）系統(tǒng)塊用于硬件組態(tài)和設(shè)置參數(shù)。

4）符號表用符號來代替存儲器的地址，使程序更容易理解。

5）狀態(tài)圖表用來監(jiān)視、修改和強制程序執(zhí)行時指定的變量的狀態(tài)。21精選2021版課件3．快速訪問工具欄，可自定義工具欄上的命令按鈕。4．菜單帶狀式菜單功能區(qū)的最小化、打開和關(guān)閉。5．項目樹與導(dǎo)航欄項目樹文件夾的打開和關(guān)閉，右鍵功能的使用，單擊打開導(dǎo)航欄上的對象。項目樹寬度的調(diào)節(jié)。6．狀態(tài)欄插入（INS）、覆蓋（OVR）模式的切換，梯形圖縮放工具的使用。2.1.2窗口操作與幫助功能

1．打開和關(guān)閉窗口

2．窗口的浮動與停靠，定位器的作用

3．窗口的合并

4．窗口高度的調(diào)整

5．窗口的隱藏與停靠22精選2021版課件6．幫助功能的使用（1）在線幫助：單擊選中的對象后按〈F1〉鍵。（2）用幫助菜單獲得幫助

單擊“幫助”菜單功能區(qū)的“幫助”按鈕，打開在線幫助窗口。

用目錄瀏覽器尋找?guī)椭黝}。

雙擊索引中的某一關(guān)鍵詞，可以獲得有關(guān)的幫助。

在“搜索”選項卡輸入要查找的名詞，單擊“列出主題”按鈕，將列出所有查找到的主題。計算機聯(lián)網(wǎng)時單擊“幫助”菜單功能區(qū)的“支持”按鈕，打開西門子的全球技術(shù)支持網(wǎng)站。2.2程序的編寫與下載2.2.1創(chuàng)建項目

1．創(chuàng)建項目或打開已有的項目，可打開S7-200的項目。

2．硬件組態(tài)用系統(tǒng)塊生成一個與實際的硬件系統(tǒng)相同的系統(tǒng)，設(shè)置各模塊和信號板的參數(shù)。硬件組態(tài)給出了PLC輸入/輸出點的地址，為設(shè)計用戶程序打下了基礎(chǔ)。

組態(tài)演示。23精選2021版課件3．保存文件

4．控制要求2.2.2生成用戶程序

1．編寫用戶程序

2．對程序段的操作

梯形圖中的一個程序段只能有一塊不能分開的獨立電路。語句表允許將若干個獨立電路對應(yīng)的語句放在一個網(wǎng)絡(luò)中，這樣的程序段不能轉(zhuǎn)換為梯形圖。

選中單個、多個程序段或單個元件，可刪除、復(fù)制、剪切、粘貼選中的對象。24精選2021版課件3．單擊工具欄上的按鈕，打開和關(guān)閉POU注釋和程序段注釋。

4．單擊工具欄上的“編譯”按鈕，編譯程序。輸出窗口顯示出錯誤和警告信息。下載之前自動地對程序進行編譯。

5．設(shè)置程序編輯器的參數(shù)單擊“工具”菜單功能區(qū)的“選項”按鈕，打開“選項”對話框，選中“LAD”，可設(shè)置網(wǎng)格的寬度和字符屬性等。選中“LAD”下面的“狀態(tài)”，可以設(shè)置梯形圖程序狀態(tài)監(jiān)控時的參數(shù)。

選中“常規(guī)”，可設(shè)置指令助記符等。選中“項目”，可設(shè)置默認的文件保存位置。2.2.3以太網(wǎng)組態(tài)

1．以太網(wǎng)用于S7-200SMART與編程計算機、人機界面和其它S7PLC的通信。

2．MAC地址是以太網(wǎng)端口設(shè)備的物理地址，6個字節(jié)用短劃線分隔，例如00-05-BA-CE-07-0C。

3．IP地址由4個字節(jié)組成，用小數(shù)點分隔。25精選2021版課件4．子網(wǎng)掩碼由4個字節(jié)組成，高位是連續(xù)的1，低位是連續(xù)的0，子網(wǎng)掩碼將IP地址劃分為子網(wǎng)地址和子網(wǎng)內(nèi)的節(jié)點地址。S7-200SMARTCPU出廠時默認的IP地址為，子網(wǎng)掩碼為。

5．網(wǎng)關(guān)是局域網(wǎng)之間的鏈路器。6．用系統(tǒng)塊設(shè)置CPU的IP地址如果選中多選框“IP地址數(shù)據(jù)固定為……”，不能用“通信”對話框和用戶程序中更改IP信息。“背景時間”一般采用默認值。

同一子網(wǎng)中各設(shè)備的IP地址中的子網(wǎng)地址和子網(wǎng)掩碼應(yīng)完全相同，各設(shè)備的子網(wǎng)內(nèi)的地址不能重疊。

7．用通信對話框設(shè)置CPU的IP地址用“網(wǎng)絡(luò)接口卡”列表設(shè)置使用的以太網(wǎng)網(wǎng)卡，單擊“查找CPU”按鈕，顯示出網(wǎng)絡(luò)上所有可訪問的設(shè)備的IP地址。“閃爍指示燈”按鈕用來確認誰是選中的CPU。

8．在用戶程序中可用指令SIP_ADDR設(shè)置CPU的IP信息。26精選2021版課件9．設(shè)置計算機網(wǎng)卡的IP地址

WindowsXP操作系統(tǒng)：雙擊控制面板中的“網(wǎng)絡(luò)連接”，右鍵單擊所用網(wǎng)卡的連接圖標(biāo)，執(zhí)行“屬性”命令。選中列表中的“Internet協(xié)議（TCP/IP）”，單擊“屬性”按鈕，設(shè)置計算機的IP地址和子網(wǎng)掩碼。

Windows7操作系統(tǒng)：單擊控制面板的“查看網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)和任務(wù)”，再單擊“本地連接”，單擊“屬性”按鈕，選中列表框中的“Internet協(xié)議版本4”，單擊“屬性”按鈕，設(shè)置計算機的IP地址和子網(wǎng)掩碼。2.2.4下載與調(diào)試用戶程序

1．以太網(wǎng)電纜的安裝與通信設(shè)置兩臺設(shè)備可以直接連接，多臺設(shè)備需要使用交換機或路由器。

2．下載程序單擊工具欄上的“下載”按鈕

，如果彈出“通信”對話框并且找到的CPU的IP地址正確無誤，單擊“確定”按鈕，出現(xiàn)下載對話框。用戶可以用多選框選擇要下載的塊，單擊“下載”按鈕，開始下載。只選中“選項”區(qū)的“成功后關(guān)閉對話框”27精選2021版課件

3．讀取PLC信息單擊“PLC”菜單功能區(qū)的“PLC”按鈕，顯示PLC的狀態(tài)和實際的模塊配置?？刹榭磿r間日志和掃描速度。

4．上傳項目組件新建一個空的項目，單擊工具欄上的“上傳”按鈕。

5．更改CPU的工作模式編程軟件與PLC之間建立起通信連接后，單擊工具欄上的運行按鈕和停止按鈕。

6．運行和調(diào)試程序

在RUN模式用外接的小開關(guān)模擬按鈕信號和過載信號。2.3符號表與符號地址的使用

1．打開符號表在符號表中定義的符號屬于全局變量，可以在所有的POU中使用它們。單擊導(dǎo)航欄或雙擊項目樹的符號表圖標(biāo)，打開符號表。2．專用的符號表

可用右鍵菜單命令刪除或打開I/O符號表或系統(tǒng)符號表。不能直接改寫POU符號表的內(nèi)容。28精選2021版課件3．生成符號

左邊兩列是地址重疊和未使用的符號列，綠色波浪下劃線表示未定義的符號。紅色的文本表示有語法錯誤，紅色波浪下劃線表示用法無效。

4．用右鍵菜單命令生成用戶符號表

5．表格的通用操作調(diào)節(jié)列的寬度，用右鍵菜單命令插入新的行，用〈↓〉鍵在表格的底部增添一個新的行，按〈TAB〉鍵光標(biāo)將移至右邊下一個單元格。

單擊最左邊的行號，選中整個行。單擊某個單元格，按住〈Shift〉鍵，單擊對角線的單元格，同時選中矩形范圍內(nèi)所有的單元格。刪除、復(fù)制和粘貼選中的對象。6．用右鍵菜單命令在程序編輯器和狀態(tài)圖表中定義、編輯和選擇符號。

7．單擊“符號”列和“地址”列的列標(biāo)題，對符號表排序。

8．切換地址的顯示方式單擊“視圖”菜單功能區(qū)的“符號”區(qū)域中的按鈕、單擊工具欄上的“切換尋址”左邊和右邊的按鈕、使用〈Ctrl+Y〉鍵，在三種符號顯示方式之間切換。

9．單擊工具欄上的“符號信息表”按鈕，打開或關(guān)閉符號信息表。29精選2021版課件2.4用編程軟件監(jiān)控與調(diào)試程序2.4.1用程序狀態(tài)監(jiān)控與調(diào)試程序

1．梯形圖的程序狀態(tài)監(jiān)控將程序下載到PLC后，單擊工具欄上的按鈕，啟用程序狀態(tài)監(jiān)控。時間戳不匹配的處理。

梯形圖中藍色表示帶電和觸點、線圈接通。紅色方框表示指令執(zhí)行出錯?；疑硎緹o能流、指令被跳過、未調(diào)用、或處于STOP模式。用外接的小開關(guān)模擬按鈕信號，觀察程序狀態(tài)的變化。執(zhí)行右鍵快捷菜單中的“強制”、“寫入”等命令。圖2-22中的T38和它的常閉觸點產(chǎn)生周期為2s的鋸齒波。MB10每2s加1。用“暫停狀態(tài)開/關(guān)”按鈕啟動和關(guān)閉T38當(dāng)前值的采集。2．語句表程序狀態(tài)監(jiān)控切換到語句表編輯器后單擊“程序狀態(tài)”按鈕

，出現(xiàn)“時間戳不匹配”對話框。操作數(shù)3的右邊是邏輯堆棧中的值。最右邊的列是方框指令的使能輸出位（ENO）的狀態(tài)。用外接的小開關(guān)模擬按鈕信號，觀察程序狀態(tài)的變化。單擊“工具”菜單功能區(qū)的“選項”按鈕，選中“選項”對話框左邊窗口“STL”下面的“狀態(tài)”，可以設(shè)置監(jiān)控語句表程序狀態(tài)的內(nèi)容。30精選2021版課件2.4.2用狀態(tài)圖表監(jiān)控與調(diào)試程序

1．打開和編輯狀態(tài)圖表

在程序運行時，用狀態(tài)圖表來讀、寫、強制和監(jiān)控PLC中感興趣的變量。

雙擊指令樹的“狀態(tài)圖表”文件夾中的“圖表1”，或單擊導(dǎo)航欄上的按鈕，打開狀態(tài)圖表。2．生成要監(jiān)控的地址

在狀態(tài)圖表的“地址”列鍵入要監(jiān)控的變量的地址，用“格式”列更改顯示格式。格式BOOL監(jiān)控的是T、C的位，格式“有符號”監(jiān)控的是T、C的當(dāng)前值?？蓪⒎柋碇械姆柣虻刂窂?fù)制到狀態(tài)圖表的“地址”列。

3．用右鍵菜單中的命令或狀態(tài)圖表工具欄上的按鈕創(chuàng)建新的狀態(tài)圖表。

4．單擊工具欄上的“圖表狀態(tài)”按鈕，起動和關(guān)閉狀態(tài)圖表的監(jiān)控功能。

5．STOP模式或未啟動監(jiān)控功能時，用工具欄上的按鈕單次讀取狀態(tài)信息。31精選2021版課件7．趨勢視圖

趨勢視圖用隨時間變化的曲線跟蹤PLC的狀態(tài)數(shù)據(jù)。

啟動狀態(tài)圖表監(jiān)控功能后，單擊工具欄上的趨勢視圖按鈕，切換表格視圖與趨勢視圖。可用右鍵菜單中的命令，修改趨勢視圖的時間基準。用工具欄上的“暫停趨勢圖”按鈕，“凍結(jié)”和“解凍”趨勢視圖。2.4.3寫入與強制數(shù)值

1．寫入數(shù)據(jù)

單擊工具欄上的“寫入”按鈕，將狀態(tài)圖表的“新值”列所有的值傳送到PLC，并在“當(dāng)前值”列顯示出來。在程序狀態(tài)監(jiān)控時，用右鍵菜單中的命令改寫某個操作數(shù)的值。

在RUN模式時修改的數(shù)值可能很快被程序改寫為新的數(shù)值，不能用寫入功能改寫物理輸入點（地址I或AI）的狀態(tài)。

2．強制的基本概念可以強制所有的I/O點，還可以同時強制最多16個V、M、AI或AQ地址。強制的數(shù)據(jù)用EEPROM永久性地存儲?？梢酝ㄟ^對輸入點的強制來調(diào)試程序。

32精選2021版課件3．強制的操作方法

將要強制的值16#1234鍵入VW0的“新值”列，單擊工具欄上的“強制”按鈕，VW0被顯式強制、VB0和V1.3被隱式強制，VW1被部分隱式強制。取消對單個操作數(shù)的強制：選擇一個被顯式強制的操作數(shù)，單擊工具欄上的“取消強制”按鈕。

單擊工具欄上的按鈕取消全部強制。關(guān)閉狀態(tài)圖表監(jiān)控時，單擊工具欄上的按鈕，讀取全部強制。

4．STOP模式下強制

應(yīng)先按下“調(diào)試”菜單功能區(qū)的“STOP下強制”按鈕。2.4.4調(diào)試用戶程序的其他方法

1．使用書簽單擊工具欄上的按鈕，生成和刪除書簽?？梢杂霉ぞ邫谏系陌粹o使光標(biāo)移動到下一個或上一個標(biāo)有書簽的程序段。

2．單次掃描

在STOP模式單擊“調(diào)試”菜單功能區(qū)的“執(zhí)行單次”按鈕，執(zhí)行一次掃描后，自動回到STOP模式，可以觀察首次掃描后的狀態(tài)。33精選2021版課件3．多次掃描

在STOP模式單擊“調(diào)試”菜單功能區(qū)的“執(zhí)行多次”按鈕，指定掃描的次數(shù)，執(zhí)行完后自動返回STOP模式。

4．交叉引用表

用于檢查程序中參數(shù)當(dāng)前的賦值情況，防止重復(fù)賦值。編譯程序成功后才能查看交叉引用表。2.5使用系統(tǒng)塊設(shè)置PLC的參數(shù)2.5.1組態(tài)PLC的參數(shù)1．系統(tǒng)塊概述系統(tǒng)塊用于CPU、信號板和擴展模塊的組態(tài)，下載后生效。2．設(shè)置PLC斷電后的數(shù)據(jù)保存方式選中系統(tǒng)塊中的CPU模塊，選中“保持范圍”，設(shè)置V、M、C和TONR（有記憶接通延時定時器）的地址偏移量（起始地址）和元素數(shù)目。上電時定時器位和計數(shù)器位被清除。斷電時CPU將設(shè)置的保持性存儲器的值保存到永久存儲器。34精選2021版課件3．組態(tài)系統(tǒng)安全單擊左邊窗口的“安全”，默認的是完全權(quán)限，沒有密碼。最低權(quán)限禁止讀寫。設(shè)置了“不允許上傳”，有密碼也不能上載程序。密碼由字母、數(shù)字和符號的組成，區(qū)分大小寫。系統(tǒng)塊下載后，密碼才起作用。選中“限制”多選框，禁止通過通信改寫I、Q、AQ、M存儲區(qū)和用“偏移量”和“字節(jié)數(shù)”設(shè)置的V存儲區(qū)。選中“允許”多選框，通過串行端口，無需密碼，可以更改CPU的工作模式和讀寫實時時鐘。4．設(shè)置啟動方式只能用編程軟件工具欄上的按鈕來切換RUN/STOP模式。啟動模式LAST用于程序開發(fā)或調(diào)試，正式投運后應(yīng)選RUN模式。5．清除PLC的存儲區(qū)

CPU在STOP模式時，單擊“PLC”菜單功能區(qū)的“清除”按鈕，可刪除選中的塊。如果忘記了密碼，需要在STOP模式插入專門為此創(chuàng)建的“復(fù)位為出廠默認存儲卡”（見8.3.2節(jié)）。35精選2021版課件2.5.2組態(tài)輸入輸出參數(shù)1．組態(tài)數(shù)字量輸入的濾波器時間為了消除觸點抖動的影響，應(yīng)選12.8ms。2．組態(tài)脈沖捕捉功能

脈沖捕捉功能鎖存輸入狀態(tài)的變化，保存到下一次輸入刷新。脈沖捕捉功能在輸入濾波器之后，使用脈沖捕捉功能時，必須同時調(diào)節(jié)輸入濾波時間。36精選2021版課件3．組態(tài)數(shù)字量輸出

選中“將輸出凍結(jié)在最后一個狀態(tài)”，從RUN模式變?yōu)镾TOP模式時，所有數(shù)字量輸出點將保持RUN模式最后的狀態(tài)。

如果未選“凍結(jié)”模式，進入STOP模式各輸出點的狀態(tài)用輸出表來設(shè)置。4．組態(tài)模擬量輸入設(shè)置模擬量信號的類型和測量范圍，干擾抑制頻率一般設(shè)為50Hz。采用平均值濾波，可選“無、弱、中、強”。濾波后的值是預(yù)選的采樣次數(shù)的各次模擬量輸入的平均值。5．組態(tài)模擬量輸出設(shè)置模擬量信號的類型和測量范圍，“將輸出凍結(jié)在最后一個狀態(tài)”選項的意義與數(shù)字量輸出的相同。37精選2021版課件38精選2021版課件第3章S7-200SMART編程基礎(chǔ)

3.1PLC的編程語言與程序結(jié)構(gòu)IEC61131-3標(biāo)準的5種編程語言：1)順序功能圖(SequentialFunctionChart)；2)梯形圖(LadderDiagram，LAD)；3)功能塊圖(FunctionBlockDiagram，F(xiàn)BD)；4)指令表(InstructionList)，西門子叫語句表（STL)；5)結(jié)構(gòu)文本(StructuredText)。

1．順序功能圖用來編制順序控制程序，將在第5章詳細介紹。2.梯形圖（LAD）程序被劃分為若干個程序段，一個程序段只能有一塊獨立電路。觸點接通時有“能流”流過線圈。“能流”只能從左向右流動。3.語句表（STL）程序由指令組成，適合程序設(shè)計經(jīng)驗豐富的程序員使用。39精選2021版課件4.功能塊圖（FBD）類似于數(shù)字邏輯電路，國內(nèi)很少使用。5.結(jié)構(gòu)文本是為IEC61131-3標(biāo)準創(chuàng)建的一種專用的高級編程語言。

6.編程語言的相互轉(zhuǎn)換和選用

在編程軟件中，可以選用梯形圖、功能塊圖和語句表。

梯形圖中輸入信號（觸點）與輸出信號（線圈）之間的邏輯關(guān)系一目了然，易于理解。設(shè)計復(fù)雜的數(shù)字量控制程序時建議使用梯形圖語言。

語句表程序輸入方便快捷，可以為每條語句加上注釋，便于復(fù)雜程序的閱讀。7.S7-200SMART的程序結(jié)構(gòu)1）主程序OB1是程序的主體，每次掃描都要執(zhí)行主程序。每個項目都必須有且只能有一個主程序。2）子程序僅在被調(diào)用時執(zhí)行，使用子程序可簡化程序代碼、減少掃描時間。3）中斷程序用來及時處理不能事先預(yù)測何時發(fā)生的中斷事件。在中斷事件發(fā)生時由PLC的操作系統(tǒng)調(diào)用中斷程序。8.S7-200SMART與S7-200的指令基本上相同。40精選2021版課件3.2數(shù)據(jù)類型與尋址方式3.2.1數(shù)制1．二進制數(shù)

（1）用1位二進制數(shù)表示數(shù)字量

二進制數(shù)的1位只能為0和1。用1位二進制數(shù)來表示開關(guān)量的兩種不同的狀態(tài)，線圈通電、常開觸點接通、常閉觸點斷開為1狀態(tài)（ON），反之為0狀態(tài)（OFF）。二進制位的數(shù)據(jù)類型為BOOL（布爾）型。

（2）多位二進制數(shù)多位二進制數(shù)用來表示大于1的數(shù)字。從右往左的第n位（最低位為第0位）的權(quán)值為2n。2#0000010010000110對應(yīng)的十進制數(shù)為41精選2021版課件

（3）有符號數(shù)的表示方法用二進制補碼來表示有符號數(shù)，最高位為符號位，最高位為0時為正數(shù)，反之為負數(shù)。正數(shù)的補碼是它本身，最大的16位二進制正數(shù)為2#0111111111111111（32767）。將正數(shù)的補碼逐位取反（0變?yōu)?，1變?yōu)?）后加1，得到絕對值與它相同的負數(shù)的補碼。例如將1158的補碼2#0000010010000110逐位取反后加1，得到?1158的補碼1111101101111010。2．十六進制數(shù)十六進制數(shù)用于簡化二進制數(shù)的表示方法，16個數(shù)為0～9和A～F（10～15），4位二進制數(shù)對應(yīng)于1位十六進制數(shù)，例如2#1010111001110101可以轉(zhuǎn)換為16#AE75（或AE75H）。十六進制數(shù)“逢16進1”，第n位的權(quán)值為16n。16#2F對應(yīng)的十進制數(shù)為2

161＋15

160＝47。3．BCD碼（BinaryCodedDecimal）是各位按二進制編碼的十進制數(shù)，“逢10進1”，用4位二進制數(shù)來表示1位十進制數(shù)，每一位只能是2#0000～2#1001。4位BCD碼對應(yīng)于16位二進制數(shù)，允許范圍為16#9999～16#0000。42精選2021版課件BCD碼用于PLC的輸入和輸出。撥碼開關(guān)用來設(shè)置多位十進制參數(shù)值，PLC用輸入點讀取的多位撥碼開關(guān)的輸出值就是BCD碼。用16#表示BCD碼，圖3-5的撥碼開關(guān)的輸出為2#100000101001，其BCD碼為16#829。電梯的樓層數(shù)轉(zhuǎn)換為BCD碼后，分別送給譯碼驅(qū)動芯片4547。43精選2021版課件3.2.2數(shù)據(jù)類型1．位：二進制位（bit）的數(shù)據(jù)類型為BOOL（布爾）。I3.2中的I表示輸入，3是字節(jié)地址，2是字節(jié)中的位地址（0～7）。2．字節(jié)

一個字節(jié)（Byte）由8個位數(shù)據(jù)組成，IB3由I3.0～I3.7這8位組成。

3．字和雙字

相鄰的兩個字節(jié)組成一個字（Word），相鄰的兩個字或4個字節(jié)組成一個雙字（DoubleWord）。44精選2021版課件用VB100的地址編號作為VW100和VD100的地址編號。組成字和雙字的編號最小的字節(jié)VB100為VW100和VD100的最高位字節(jié)。字節(jié)、字和雙字都是無符號數(shù)，它們的數(shù)值用16#表示。45精選2021版課件4．16位整數(shù)INT和32位雙整數(shù)DINT都是有符號數(shù)。最高位為符號位。5．32位浮點數(shù)（REAL，實數(shù)）可以表示為1.m

2E，IEEE標(biāo)準格式的浮點數(shù)的格式為1.m

2e，最高位為符號位。指數(shù)e=E+127，為8位正整數(shù)。第0～22位是尾數(shù)的小數(shù)部分m，第23～30位是指數(shù)部分e。在編程軟件中，用小數(shù)表示浮點數(shù)。6．ASCII碼字符：美國信息交換標(biāo)準代碼。用單引號表示，例如’AB12’。7．字符串的數(shù)據(jù)類型為STRING，由若干個ASCII碼字符組成，第一個字節(jié)是字符串的長度（0～254），后面的每個字符占一個字節(jié)。字符串用雙引號表示，例如”LINE2”。46精選2021版課件3.2.3CPU的存儲區(qū)1．過程映像輸入寄存器（I）：外部輸入電路接通時對應(yīng)的過程映像輸入寄存器為ON（1狀態(tài)），反之為OFF（0狀態(tài)）。2．過程映像輸出寄存器（Q）：梯形圖中Q0.0的線圈“通電”時，輸出模塊中對應(yīng)的硬件繼電器的常開觸點閉合。3．變量存儲器（V）：用來存放程序執(zhí)行的中間結(jié)果和有關(guān)數(shù)據(jù)。4．位存儲器（M）：類似于繼電器控制系統(tǒng)的中間繼電器，32個字節(jié)。5．定時器存儲器（T）：定時器、計數(shù)器的當(dāng)前值為16位有符號整數(shù)，定時器位用來描述定時器的延時動作的觸點的狀態(tài)。6．計數(shù)器存儲器（C）：計數(shù)器用來累計其計數(shù)脈沖上升沿的次數(shù)。計數(shù)器位用來描述計數(shù)器的觸點的狀態(tài)。7．高速計數(shù)器（HC）：用來累計比CPU的掃描速率更快的事件。當(dāng)前值為32位有符號整數(shù)。8．累加器（AC0～AC3）：32位，可以按字節(jié)、字和雙字來訪問累加器中的數(shù)據(jù)。按字節(jié)、字只能訪問累加器的低8位或低16位。常用于向子程序傳遞參數(shù)和從子程序返回參數(shù)，或用來臨時保存中間的運算結(jié)果。

47精選2021版課件9．特殊存儲器（SM）特殊存儲器用于CPU與用戶程序之間交換信息。SM0.0一直為ON；SM0.1僅在執(zhí)行用戶程序的第一個掃描周期為ON。SM0.4和SM0.5分別提供周期為1分鐘和1秒的時鐘脈沖。SM1.0、SM1.1和SM1.2分別為零標(biāo)志、溢出標(biāo)志和負數(shù)標(biāo)志。10．局部存儲器（L）：各POU都有自己的64字節(jié)的局部存儲器，僅僅在它被創(chuàng)建的POU中有效。作為暫時存儲器，或給子程序傳遞參數(shù)。

同一調(diào)用級別的POU的局部變量使用分配給它們的公用的物理存儲器。11．模擬量輸入(AI)：AI模塊將模擬量按比例轉(zhuǎn)換為一個字的數(shù)字量。AI地址應(yīng)從偶數(shù)字節(jié)開始（例如AIW2），AI為只讀數(shù)據(jù)。12．模擬量輸出(AQ)：AQ模塊將一個字的數(shù)字值按比例轉(zhuǎn)換為電流或電壓。AQ地址應(yīng)從偶數(shù)字節(jié)開始（例如AQW2），用戶不能讀取AQ。13．順序控制繼電器（S）：用于順序控制編程（見5.4節(jié)），32字節(jié)。I、Q、V、M、S、SM和L存儲器區(qū)均可以按位、字節(jié)、字和雙字來訪問。48精選2021版課件3.2.4直接尋址與間接尋址直接尋址指定了存儲器的區(qū)域、長度和位置，例如VB200。間接尋址給出一個被稱為地址指針的存儲單元的地址，32位地址指針里存放的是真正的操作數(shù)的地址。只能用V、L或累加器作指針。間接尋址可用于訪問I、Q、V、M、S、AI、AQ、SM，以及T和C的當(dāng)前值。不能訪問單個位（bit）地址、HC、L存儲區(qū)和累加器。

指令“MOVD&VB200,AC1”將VB200的地址&VB200傳送給AC1。指令“MOVW*AC1,AC0”將指針AC1所指的VW200中的數(shù)據(jù)（*AC1）傳送給AC0。49精選2021版課件

用指針訪問相鄰的下一個字節(jié)時，指針值加1；訪問字時，指針值加2；訪問雙字時，指針值加4。

【例3-1】從0時開始，某發(fā)電機計劃發(fā)電時每個小時的有功功率給定值被依次存放在VW100～VW146中。VD20中是從實時時鐘讀取的小時值，用間接尋址讀取當(dāng)時的功率給定值，送給VW30。LD SM0.0MOVD &VB100,VD10 //表的起始地址送VD10+D VD20,VD10 //起始地址加偏移量+D VD20,VD10MOVW *VD10,VW30 //讀取表中的數(shù)據(jù)

一個字由兩個字節(jié)組成，地址相鄰的兩個字的地址增量為2（兩個字節(jié)），所以用了兩條加法指令。在上午8時，VD20的值為8，執(zhí)行兩次加法指令后VD10中為VW116的地址。50精選2021版課件3.3位邏輯指令3.3.1觸點指令與堆棧指令

1．標(biāo)準觸點指令

常開觸點對應(yīng)的位地址為ON時，該觸點閉合。

常閉觸點對應(yīng)的位地址為OFF時，該觸點閉合。2．輸出指令

輸出指令（=）對應(yīng)于梯形圖中的線圈。梯形圖中兩個并聯(lián)的線圈用兩條相鄰的輸出指令來表示。51精選2021版課件

【例3-2】已知圖3-11中I0.1的波形，畫出M0.0的波形。

在I0.1的下降沿之前，I0.1為ON，它的兩個常閉觸點均斷開，M0.0和M0.1均為OFF，其波形用低電平表示。

在I0.1的下降沿，I0.1和M0.1的常閉觸點同時閉合，M0.0變?yōu)镺N。

從I0.1下降沿之后的第二個掃描周期開始，M0.1為ON，其常閉觸點斷開，使M0.0為OFF。M0.0只是在I0.1的下降沿ON一個掃描周期。交換上下兩行電路，M0.0的線圈不會通電。52精選2021版課件3．邏輯堆棧的基本概念S7-200SMART有一個32位的堆棧，最上面的第一層稱為棧頂。堆棧中的數(shù)據(jù)一般按“先進后出”的原則訪問。

執(zhí)行LD指令時，將指令指定的位地址中的二進制數(shù)裝載入棧頂。

執(zhí)行A（與）指令時，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)作“與”運算，運算結(jié)果存入棧頂。棧頂之外其他各層的值不變。

執(zhí)行O（或）指令時，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)作“或”運算，運算結(jié)果存入棧頂。53精選2021版課件4．或裝載指令OLD

圖3-15中前兩條指令執(zhí)行完后，“與”運算的結(jié)果S0存放在堆棧的棧頂，第3、4條指令執(zhí)行完后，“與”運算的結(jié)果S1壓入棧頂（見圖3-16)，原來在棧頂?shù)腟0被推到堆棧的第2層，下面各層的數(shù)據(jù)依次下移一層。OLD指令對堆棧第一、二層的二進制數(shù)作“或”運算，運算結(jié)果S2=S0+S1存入堆棧的棧頂，第3～31層中的數(shù)據(jù)依次向上移動一層。5．與裝載指令A(yù)LD

圖3-15中OLD下面的兩條指令并聯(lián)運算的果S3被壓入棧頂，堆棧中原來的數(shù)據(jù)依次向下一層推移。ALD指令對堆棧第一、二層的數(shù)據(jù)作“與”運算，運算結(jié)果S4=S2·S3存入堆棧的棧頂，第3～31層中的數(shù)據(jù)依次向上移動一層。54精選2021版課件55精選2021版課件【例3-3】

已知圖3-17中的語句表程序，畫出對應(yīng)的梯形圖。

首先將電路劃分為若干塊，各電路塊從含有LD的指令（例如LD、LDI和LDP等）開始，在下一條含有LD的指令（包括ALD和OLD）之前結(jié)束；然后分析各塊電路之間的串并聯(lián)關(guān)系。

OLD或ALD指令并、串聯(lián)的是它上面靠近它的已經(jīng)連接好的電路。6．其他堆棧操作指令

邏輯進棧LPS指令復(fù)制棧頂?shù)闹挡⑵鋲喝攵褩５牡?層，堆棧中原來的數(shù)據(jù)依次向下一層推移。56精選2021版課件

邏輯讀棧LRD指令將堆棧第2層的數(shù)據(jù)復(fù)制到棧頂，原來的棧頂值被復(fù)制值替代。第2層～第31層的數(shù)據(jù)不變。

邏輯出棧LPP指令將棧頂值彈出，堆棧各層的數(shù)據(jù)向上移動1層，第2層的數(shù)據(jù)成為新的棧頂值。

裝載堆棧指令LDS很少使用。57精選2021版課件58精選2021版課件

下圖中的第1條LPS指令將棧頂?shù)腁點邏輯運算結(jié)果保存到堆棧的第2層，第2條LPS指令將B點的邏輯運算結(jié)果保存到堆棧的第2層，A點的邏輯運算結(jié)果被“壓”到堆棧的第3層。第1條LPP指令將堆棧第2層B點的邏輯運算結(jié)果上移到棧頂，第3層中A點的邏輯運算結(jié)果上移到堆棧的第2層。最后一條LPP指令將堆棧第二層的A點的邏輯運算結(jié)果上移到棧頂。59精選2021版課件7．立即觸點

立即觸點指令只能用于輸入位I，立即讀入物理輸入點的值，但是并不更新該物理輸入點對應(yīng)的過程映像輸入寄存器。60精選2021版課件3.3.2輸出類指令與其他指令1．立即輸出

圖3-21中的立即輸出將棧頂值立即寫入指定的物理輸出點和對應(yīng)的過程映像輸出寄存器。該指令只能用于輸出位Q。2．置位與復(fù)位置位與復(fù)位指令分別將指定的位地址開始的N個連續(xù)的位地址置位（變?yōu)镺N）和復(fù)位（變?yōu)镺FF），N=1～255。兩條指令有記憶和保持功能?？捎脧?fù)位指令清除定時器/計數(shù)器的當(dāng)前值，同時將它們的位復(fù)位為OFF。61精選2021版課件3．立即置位與立即復(fù)位

這兩條指令分別將指定的位地址開始的N個連續(xù)的物理輸出點立即置位或復(fù)位，N=1～255。它們只能用于輸出位Q，新值被同時寫入對應(yīng)的物理輸出點和過程映像輸出寄存器。4．RS、SR雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器指令SR是置位優(yōu)先雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，RS是復(fù)位優(yōu)先雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器。它們用置位輸入和復(fù)位輸入來控制方框上面的位地址，可選的OUT連接反映了方框上面位地址的信號狀態(tài)。

置位信號S1和復(fù)位信號R同時為ON時，M0.5被置位為ON。

置位信號S和復(fù)位信號R1同時為ON時，M0.6被復(fù)位為OFF。62精選2021版課件5．其他位邏輯指令正跳變觸點（P）檢測到一次正跳變或負跳變觸點（N）檢測到一次負跳變時，觸點接通一個掃描周期。

取反（NOT）觸點將存放在堆棧頂部的它左邊電路的邏輯運算結(jié)果取反。取反觸點左、右兩邊能流的狀態(tài)相反。

空操作指令（NOPN）不影響程序的執(zhí)行（N=0~255)。63精選2021版課件

6．程序的優(yōu)化設(shè)計

在設(shè)計并聯(lián)電路時，應(yīng)將單個觸點的支路放在下面；設(shè)計串聯(lián)電路時，應(yīng)將單個觸點放在右邊。在有線圈的并聯(lián)電路中，應(yīng)將單個線圈放在上面。64精選2021版課件3.4定時器指令與計數(shù)器指令3.4.1定時器指令65精選2021版課件

1．定時器的分辨率見表3-9。2．接通延時定時器和有記憶接通延時定時器定時器和計數(shù)器的當(dāng)前值的數(shù)據(jù)類型均為整數(shù)（INT），允許的最大值為32767。接通延時定時器TON和保持型接通延時定時器TONR的使能（IN）輸入電路接通后開始定時，當(dāng)前值不斷增大。當(dāng)前值大于等于PT端指定的預(yù)設(shè)值時，定時器位變?yōu)镺N。達到預(yù)設(shè)值后，當(dāng)前值仍繼續(xù)增加，直到最大值32767。定時器的預(yù)設(shè)時間等于預(yù)設(shè)值PT與分辨率的乘積。接通延時定時器的使能輸入電路斷開時，定時器被復(fù)位，其當(dāng)前值被清零，定時器位變?yōu)镺FF。還可以用復(fù)位（R）指令復(fù)位定時器和計數(shù)器。

66精選2021版課件

保持型接通延時定時器TONR的使能（IN）輸入電路斷開時，當(dāng)前值保持不變。使能輸入電路再次接通時，繼續(xù)定時。累計的時間間隔等于預(yù)設(shè)值時，定時器位變?yōu)镺N。只能用復(fù)位指令來復(fù)位TONR。

圖3-28是用接通延時定時器編程實現(xiàn)的脈沖定時器程序，在I0.3的上升沿，Q0.2輸出一個寬度為3s的脈沖，I0.3的脈沖寬度可以大于3s，也可以小于3s。67精選2021版課件

3．?dāng)嚅_延時定時器

使能輸入電路接通時，定時器位立即變?yōu)镺N，當(dāng)前值被清零。

使能輸入電路斷開時，開始定時，當(dāng)前值等于預(yù)設(shè)值時，輸出位變?yōu)镺FF，當(dāng)前值保持不變，直到使能輸入電路接通。

斷開延時定時器用于設(shè)備停機后的延時，例如變頻電機的冷卻風(fēng)扇的延時。68精選2021版課件4．分辨率對定時器的影響

執(zhí)行1ms分辨率的定時器指令時開始計時，其定時器位和當(dāng)前值每1ms更新一次。掃描周期大于1ms時，在一個掃描周期內(nèi)被多次更新。

執(zhí)行10ms分辨率的定時器指令時開始計時，記錄自定時器啟用以來經(jīng)過的10ms時間間隔的個數(shù)。在每個掃描周期開始時，定時器位和當(dāng)前值被刷新，一個掃描周期累計的10ms時間間隔數(shù)被加到定時器當(dāng)前值中。定時器位和當(dāng)前值在整個掃描周期中不變。100ms分辨率的定時器記錄從定時器上次更新以來經(jīng)過的100ms時間間隔的個數(shù)。在執(zhí)行該定時器指令時，將從前一掃描周期起累積的100ms時間間隔個數(shù)累加到定時器的當(dāng)前值。啟用定時器后，如果在某個掃描周期內(nèi)未執(zhí)行某條定時器指令，或者在一個掃描周期多次執(zhí)行同一條定時器指令，定時時間都會出錯。69精選2021版課件【例3-4】用定時器設(shè)計輸出脈沖的周期和占空比可調(diào)的振蕩電路（即閃爍電路）。I0.3的常開觸點接通后，T41開始定時。2s后定時時間到，T41的常開觸點接通，Q0.7變?yōu)镺N，T42開始定時。3s后T42的定時時間到，它的常閉觸點斷開，T41被復(fù)位。T41的常開觸點斷開，使Q0.7變?yōu)镺FF，T42被復(fù)位。復(fù)位后T42的常閉觸點接通，下一掃描周期T41又開始定時。Q0.7的線圈“通電”和“斷電”的時間分別等于T42和T41的預(yù)設(shè)值。70精選2021版課件6．兩條運輸帶的控制程序

按下起動按鈕I0.5，1號運輸帶開始運行，8s后2號運輸帶自動起動。按了停止按鈕I0.6后，先停2號運輸帶，8s后停1號運輸帶。設(shè)置輔助元件M0.0，根據(jù)波形圖，直接用T39和T40的觸點控制Q0.5和Q0.4的線圈。71精選2021版課件3.4.2計數(shù)器指令

1．加計數(shù)器（CTU）

同時滿足下列條件時，加計數(shù)器的當(dāng)前值加1，直至計數(shù)最大值32767。1）復(fù)位輸入電路斷開。2）加計數(shù)脈沖輸入電路由斷開變?yōu)榻油ǎ–U信號的上升沿）。3）當(dāng)前值小于最大值32767。

當(dāng)前值大于等于預(yù)設(shè)值PV時，計數(shù)器位為ON，反之為OFF。當(dāng)復(fù)位輸入R為ON或?qū)τ嫈?shù)器執(zhí)行復(fù)位（R）指令時，計數(shù)器被復(fù)位，計數(shù)器位變?yōu)镺FF，當(dāng)前值被清零。在首次掃描時，所有的計數(shù)器位被復(fù)位為OFF。72精選2021版課件2．減計數(shù)器（CTD）

在裝載輸入LD的上升沿，計數(shù)器位被復(fù)位為OFF，預(yù)設(shè)值PV被裝入當(dāng)前值寄存器。在減計數(shù)脈沖輸入信號CD的上升沿，從預(yù)設(shè)值開始，當(dāng)前值減1，減至0時，停止計數(shù)，計數(shù)器位被置位為ON。3．加減計數(shù)器（CTUD）

在加計數(shù)脈沖輸入CU的上升沿，當(dāng)前值加1，在減計數(shù)脈沖輸入CD的上升沿，當(dāng)前值減1。當(dāng)前值大于等于預(yù)設(shè)值PV時，計數(shù)器位為ON，反之為OFF。若復(fù)位輸入R為ON，或?qū)τ嫈?shù)器執(zhí)行復(fù)位（R）指令時，計數(shù)器被復(fù)位。73精選2021版課件【例3-5】用計數(shù)器設(shè)計長延時電路。

定時器最長的定時時間為3276.7s。周期為1min的時鐘脈沖SM0.4的常開觸點為加計數(shù)器C0提供計數(shù)脈沖。定時時間為30000min（500h）?！纠?-6】用計數(shù)器擴展定時器的定時范圍。I0.2為ON時，T37開始定時，3000s后T37的定時時間到，其常開觸點閉合，使C4加1。T37的常閉觸點斷開，使它自己復(fù)位，當(dāng)前值變?yōu)?。下一掃描周期T37的常閉觸點接通，又開始定時?？偟亩〞r時間為T=0.1KT

KC(s)74精選2021版課件指出圖3-43中的錯誤。75精選2021版課件76精選2021版課件第4章

S7-200

SMART的功能指令

4.1功能指令概述4.1.1怎樣學(xué)習(xí)功能指令功能指令分為較常用的指令、與數(shù)據(jù)的基本操作有關(guān)的指令、與PLC的高級應(yīng)用有關(guān)的指令和用得較少的指令。初學(xué)功能指令時，首先可以按指令的分類瀏覽所有的指令。初學(xué)者沒有必要花大量的時間去熟悉功能指令使用中的細節(jié)，應(yīng)重點了解指令的基本功能和有關(guān)的基本概念。應(yīng)通過讀程序、編程序和調(diào)試程序來學(xué)習(xí)功能指令。4.1.2S7-200的指令規(guī)約1．使能輸入與使能輸出

使能輸入端EN有能流流入方框指令時，指令才能被執(zhí)行。EN輸入端有能流且指令執(zhí)行時無錯誤，則使能輸出ENO將能流傳遞給下一個方框指令或線圈。語句表用AENO指令來產(chǎn)生與方框指令的ENO相同的效果。刪除AENO指令后，方框指令將由串聯(lián)變?yōu)椴⒙?lián)。77精選2021版課件2．梯形圖中的指令條件輸入指令必須通過觸點電路連接到左側(cè)母線上。不需要條件的指令必須直接連接在左側(cè)母線上。鍵入語句表指令時，必須使用英文的標(biāo)點符號。3．能流指示器

雙箭頭是開路能流指示器，必須解決開路問題，程序段才能成功編譯。可將其他梯形圖元件附加到ENO端的可選能流指示器。沒有在該位置添加元件，程序段也能成功編譯。78精選2021版課件4.2數(shù)據(jù)處理指令4.2.1比較指令與數(shù)據(jù)傳送指令

1．字節(jié)、整數(shù)、雙整數(shù)和實數(shù)比較指令比較觸點中間的B、I、D、R、S分別表示無符號字節(jié)、有符號整數(shù)、有符號雙整數(shù)、有符號實數(shù)和字符串比較。滿足比較關(guān)系式給出的條件時，比較指令對應(yīng)的觸點接通。字符串比較指令的比較條件“x”只有==和<>。

整數(shù)和雙整數(shù)比較指令比較兩個有符號數(shù)。IN1在觸點的上面，IN2在觸點下面。

79精選2021版課件

【例4-1】用接通延時定時器和比較指令組成占空比可調(diào)的脈沖發(fā)生器。T37的常閉觸點控制它的IN輸入端，使T37的當(dāng)前值按鋸齒波變化。比較指令用來產(chǎn)生方波，Q0.0為OFF的時間取決于比較指令第2個操作數(shù)的值。80精選2021版課件2．字符串比較指令

字符串比較指令比較ASCII碼字符串相等或不相等。常數(shù)字符串應(yīng)是比較觸點上面的參數(shù)，或比較指令中的第一個參數(shù)。3．字節(jié)、字、雙字和實數(shù)的傳送

傳送指令助記符中最后的B、W、DW（或D）和R分別表示操作數(shù)為字節(jié)、字、雙字和實數(shù)。4．字節(jié)立即讀寫指令

字節(jié)立即讀取指令MOV_BIR讀取IN指定的一個字節(jié)的物理輸入，但是并不更新對應(yīng)的過程映像輸入寄存器。字節(jié)立即寫入指令MOV_BIW將一個字節(jié)的數(shù)值寫入OUT指定的物理輸出，同時更新對應(yīng)的過程映像輸出字節(jié)。

81精選2021版課件5．字節(jié)、字、雙字的塊傳送指令

塊傳送指令將起始地址為IN的N個連續(xù)的存儲單元中的數(shù)據(jù)，傳送到從地址OUT開始的N個存儲單元，字節(jié)變量N=1～255。6．字節(jié)交換指令

字節(jié)交換指令SWAP用來交換輸入字IN的高字節(jié)與低字節(jié)。應(yīng)采用脈沖執(zhí)行方式。82精選2021版課件4.2.2移位與循環(huán)移位指令

移位位數(shù)N的數(shù)據(jù)類型為BYTE。1．右移位和左移位指令

移位指令將輸入IN中的數(shù)各位的值向右或向左移動N位后，送給輸出OUT指定的地址。移位指令對移出位自動補0，有符號的字和雙字的符號位也被移位。如果移位次數(shù)非0，“溢出”標(biāo)志位SM1.1保存最后一次被移出的位的值。83精選2021版課件2．循環(huán)右移位和循環(huán)左移位指令

循環(huán)移位指令將輸入IN中各位的值向右或向左循環(huán)移動N位后，送給輸出OUT指定的地址。被移出來的位將返回到另一端空出來的位置。移出的最后一位的數(shù)值存放在溢出標(biāo)志位SM1.1。

如果移動的位數(shù)N大于允許值，執(zhí)行循環(huán)移位之前先對N進行求模運算。例如字循環(huán)移位時，將N除以16后取余數(shù)，得到的有效移位次數(shù)為0～15。如果為0則不移位。符號位也被移位。84精選2021版課件3．移位寄存器指令

下圖中的14位移位寄存器由V30.0～V31.5組成，在I0.3的上升沿，I0.4的值從移位寄存器的最低位V30.0移入，寄存器中的各位左移一位，最高位V31.5的值被移到溢出標(biāo)志位SM1.1。N為?14時，I0.4的值從最高位V31.5移入，寄存器中的各位右移一位，從最低位V30.0移到溢出標(biāo)志位SM1.1。85精選2021版課件4.2.3數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換指令1．標(biāo)準轉(zhuǎn)換指令

除了解碼、編碼指令之外的10條指令屬于標(biāo)準轉(zhuǎn)換指令。輸入?yún)?shù)IN指定的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換后保存到輸出參數(shù)OUT指定的地址。BCD碼與整數(shù)相互轉(zhuǎn)換的指令中，整數(shù)的有效范圍為0～9999。如果轉(zhuǎn)換后的數(shù)值超出輸出的允許范圍，溢出標(biāo)志位SM1.1被置為ON。86精選2021版課件

2．段碼指令七段顯示器的D0～D6段分別對應(yīng)于段碼指令輸出字節(jié)的第0位～第6位，某段應(yīng)亮?xí)r輸出字節(jié)中對應(yīng)的位為1，反之為0。段碼指令很少使用。3．計算程序中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換壓力變送器的量程為0～10MPa，輸出信號為0～10V，AI模塊的量程為0～10V，轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量為0～27648，設(shè)轉(zhuǎn)換后的數(shù)字為N，壓力值轉(zhuǎn)換公式為P=（10000

N）/27648=0.36169×N(kPa)87精選2021版課件4．解碼指令與編碼指令

解碼指令DECO根據(jù)輸入字節(jié)IN的最低4位表示的位號，將輸出字OUT對應(yīng)的位置為1，輸出字的其他位均為0。16#0008=2#0000000000001000。

編碼指令ENCO將輸入字IN中的最低有效位（為1的位）的位編號寫入輸出字節(jié)OUT的最低4位。16#0210=2#0000001000010000。

存儲器填充指令FILL用輸入?yún)?shù)IN指定的字值填充從地址OUT開始的N個連續(xù)的字。88精選2021版課件4.2.5實時時鐘指令1．用編程軟件讀取與設(shè)置實時時鐘的日期和時間

單擊“PLC”菜單功能區(qū)的“設(shè)置時鐘”按鈕，打開“CPU時鐘操作”對話框?？梢宰x取PC、PLC的時鐘，修改和下載日期時間。2．讀取實時時鐘指令READ_RTC

從CPU的實時時鐘讀取當(dāng)前日期和時間，8字節(jié)時間緩沖區(qū)依次存放年的低2位、月、日、時、分、秒、0和星期的代碼，星期日為1。日期和時間的數(shù)據(jù)類型為字節(jié)型BCD碼。3．設(shè)置實時時鐘指令SET_RTC將8字節(jié)時間日期值寫入CPU的實時時鐘。89精選2021版課件【例4-2】用實時時鐘定時控制設(shè)備。LD SM0.0TODR VB70 //小時分鐘值在VW73LDW>= VW73,VW78 //VW78中是起始時、分值A(chǔ)W< VW73,VW80 //VW80中是結(jié)束時、分值= Q0.2 //在設(shè)置的時間范圍內(nèi)，Q0.2為1狀態(tài)90精選2021版課件4.3數(shù)學(xué)運算指令4.3.1四則運算指令與遞增遞減指令1．加減乘除指令梯形圖IN1+IN2=OUT，IN1–IN2=OUT，IN1*IN2=OUT，IN1/IN2=OUT語句表IN1+OUT=OUT，OUT–IN1=OUT，IN1*OUT=OUT，OUT/IN1=OUT指令影響SM1.0（零標(biāo)志）、SM1.1（溢出標(biāo)志）、SM1.2（負數(shù)標(biāo)志）和SM1.3（除數(shù)為0）。MUL將兩個16位整數(shù)相乘，產(chǎn)生一個32位乘積。DIV指令將兩個16位整數(shù)相除，運算結(jié)果的高16位為余數(shù)，低16位為商。

91精選2021版課件

【例4-3】壓力變送器的壓力計算公式為P=10000×(N–5530)/22118(kPa)，N為整數(shù)。MUL指令得到的乘積為雙整數(shù)。用右鍵菜單命令強制AIW16。2．遞增與遞減指令梯形圖中IN+1=OUT，語句表中OUT+1=OUT92精選2021版課件4.3.2浮點數(shù)函數(shù)運算指令浮點數(shù)函數(shù)運算指令的輸入?yún)?shù)IN與輸出參數(shù)OUT均為實數(shù)。1．三角函數(shù)指令輸入值是以弧度為單位的浮點數(shù)，角度值乘以π/180轉(zhuǎn)換為弧度值。2．自然對數(shù)和自然指數(shù)指令3．平方根指令將正實數(shù)開平方93精選2021版課件4.3.3邏輯運算指令1．取反指令取反指令將多位二進制數(shù)逐位取反，各位由0變?yōu)?，由1變?yōu)?。2．邏輯運算指令

字節(jié)、字、雙字“與”運算時，如果兩個操作數(shù)的同一位均為1，運算結(jié)果的對應(yīng)位為1，否則為0。“或”運算時如果兩個操作數(shù)的同一位均為0，運算結(jié)果的對應(yīng)位為0，否則為1。“異或”（ExclusiveOr）運算時如果兩個操作數(shù)的同一位不同，運算結(jié)果的對應(yīng)位為1，否則為0。94精選2021版課件95精選2021版課件3．邏輯運算指令應(yīng)用舉例

用字節(jié)邏輯“或”運算將QB0的最低3位置為1，其余各位保持不變。QB0的某一位與1作“或”運算，運算結(jié)果為1，與0作“或”運算，運算結(jié)果不變。IW4的低12位用來讀取3位撥碼開關(guān)的BCD碼，IW4的高4位另作他用。16#0FFF的最高4位二進制數(shù)為0，低12位為1。與IW4作“與”運算后，VW12的低12位與IW4的低12位的值相同，VW12的高4位為0。96精選2021版課件4.4程序控制指令4.