PLC应用技术讲义.ppt

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1、PLC应用技用技术讲义参考教材参考教材n1西门子公司，西门子公司，SIMATIC S7-200可编程控制器系统手册，可编程控制器系统手册，2000.3（可从或下载）。（可从或下载）。n2陈立定等，电气控制与可编程控制器，华南理工大学出版社，陈立定等，电气控制与可编程控制器，华南理工大学出版社，2001.1。n3姚燕南等，微机控制新技术，西安交通大学出版社，姚燕南等，微机控制新技术，西安交通大学出版社，2003.2。PLCPLC应用技术讲义应用技术讲义2主要内容主要内容nPLC概述概述（发展概况、分类、组成、工作原理等）（发展概况、分类、组成、工作原理等）nS7-200PLC编程原理编程原理nP

2、LC应用系统设计方法应用系统设计方法PLCPLC应用技术讲义应用技术讲义3第一节第一节 PLC概述概述1.1 PLC的产生与发展的产生与发展1）PLC源自于制造工业中对设备控制的要求，用于替代继电器控制系统。源自于制造工业中对设备控制的要求，用于替代继电器控制系统。例：三相异步电机的可逆例：三相异步电机的可逆旋转的继电器控制系统。旋转的继电器控制系统。ZC=TA(ZA+ZC)FC FC=TA(FA+FC)ZC ZA：正转按钮正转按钮FA：反转按钮反转按钮TA：停止按钮停止按钮ZC：正转接触器正转接触器FC：反转接触器反转接触器图图1-1 继电器控制示例继电器控制示例4第一节第一节 PLC概述概

3、述 继电器控制系统的优点：结构简单、使用方便、容易掌握；继电器控制系统的优点：结构简单、使用方便、容易掌握；继电器控制系统的缺点：体积大、动作慢，动态响应差；功能少，难以构成复杂控制系统；采用硬接线方式，继电器控制系统的缺点：体积大、动作慢，动态响应差；功能少，难以构成复杂控制系统；采用硬接线方式，通用性和灵活性差。通用性和灵活性差。2）通用汽车公司对）通用汽车公司对PLC的要求：的要求：体积小、价格低、可靠性高；体积小、价格低、可靠性高；使用维护方便、可现场编程；使用维护方便、可现场编程；功能可扩充、修改，具有数据交换能力；功能可扩充、修改，具有数据交换能力；能直接连接工业现场的输入输出设备

4、。能直接连接工业现场的输入输出设备。3）1969年，美国年，美国DEC公司研制成功第一台公司研制成功第一台PLC（PDP-14）。）。目前主流厂商主要有：美国目前主流厂商主要有：美国AB、德国德国SIEMENS、日日本本MITSUBISHI、OMRON等。等。5第一节第一节 PLC概述概述4）国际电工委员会（）国际电工委员会（IEC）1987年对年对PLC的定义：的定义：可编程控制器是一种专为工业环境应用而设计的数字运算操作的电子系统。它采用可编程的存储器，在可编程控制器是一种专为工业环境应用而设计的数字运算操作的电子系统。它采用可编程的存储器，在其内部存储、执行逻辑和算术运算、顺序控制、定时

5、和计数等操作指令，并通过数字或模拟式的输入其内部存储、执行逻辑和算术运算、顺序控制、定时和计数等操作指令，并通过数字或模拟式的输入/输出操输出操作来控制各种类型的机械设备或生产过程。可编程控制器与其相关设备的设计原则应是易于同工业控制系统作来控制各种类型的机械设备或生产过程。可编程控制器与其相关设备的设计原则应是易于同工业控制系统联成一个整体并具有可扩展功能。联成一个整体并具有可扩展功能。5）PLC的发展趋势：的发展趋势：廉价的微小型廉价的微小型PLC的研制、销售和应用发展更加迅速。的研制、销售和应用发展更加迅速。中大型中大型PLC进一步向高速度、高性能和系统联网发展。进一步向高速度、高性能和

6、系统联网发展。6第一节第一节 PLC概述概述1.2 PLC的应用范围的应用范围 PLC控控制制系系统统是是指指以以PLC为为工工业业控控制制机机，通通过过相相应应的的I/O模模块块与与工工业业现现场场的的加加工工机机械械或或生生产产过过程程构构成成的自动控制系统。大致有以下几类：的自动控制系统。大致有以下几类：顺序控制顺序控制-单机控制、自动生产线控制。单机控制、自动生产线控制。运动控制运动控制-与电气或液压伺服机构配合，控制运动部件的速度或与电气或液压伺服机构配合，控制运动部件的速度或 位置。位置。过程控制过程控制-化工、热工等领域，控制温度、压力、速度和流量等化工、热工等领域，控制温度、压

7、力、速度和流量等 参数，可实现闭环参数，可实现闭环PID或其它智能控制算法。或其它智能控制算法。数据采集数据采集-采集对象的状态或过程参数，通过通信网络将这些数采集对象的状态或过程参数，通过通信网络将这些数 据传送到另一个智能设备进行集中存储和分析处理。据传送到另一个智能设备进行集中存储和分析处理。7项项 目目继电器控制继电器控制数字逻辑电路数字逻辑电路工业计算机控制工业计算机控制PLCPLC控制控制价价 格格较低较低低低高高较高较高体体 积积笨重笨重非常紧凑非常紧凑相当紧凑相当紧凑紧凑紧凑工作速度工作速度慢慢非常快非常快相当快相当快快快抗电气干扰抗电气干扰极好极好好好好好很好很好工作量工作量

8、设计、安装工作设计、安装工作量很大量很大ICIC电子线路硬件设电子线路硬件设计比较费时计比较费时编程难度大，调编程难度大，调试非常费时试非常费时编程、安装及调编程、安装及调试都很简便试都很简便复杂操作能复杂操作能力力无无一般无一般无有有有有可修改、扩可修改、扩充性充性非常困难非常困难困难困难好好很好很好可维护性可维护性强电触点及硬接强电触点及硬接线多，可维护性线多，可维护性差差ICIC及线路板为硬件及线路板为硬件连接，可维护性较连接，可维护性较差差有系列专用模板有系列专用模板支持，可维护性支持，可维护性较好较好有系列功能模板有系列功能模板支持，可维护性支持，可维护性良好良好表表1.1 1.1

9、工业自控领域几种常用控制系统比较工业自控领域几种常用控制系统比较第一节第一节 PLC概述概述8第一节第一节 PLC概述概述1.3 PLC的分类的分类小型小型PLCPLCI/OI/O点数少于点数少于256256个，用户程序容量个，用户程序容量1 14 4KWKW；中型中型PLCPLCI/OI/O点数在点数在256256到到20482048个之间，用户程序容量个之间，用户程序容量4 48 8KWKW；大型大型PLCPLCI/OI/O点数在点数在20482048个以上，用户程序容量几十几百个以上，用户程序容量几十几百KWKW。按规格容量分类：按规格容量分类：按结构形式分类：按结构形式分类：整体式整体

10、式PLCPLCPLCPLC的各种功能模块（的各种功能模块（CPUCPU、电源、电源、I/OI/O模块等）都组装在一个机壳内模块等）都组装在一个机壳内；模块式模块式PLCPLCPLCPLC由相互独立的模块单元通过总线相互连接组成由相互独立的模块单元通过总线相互连接组成。S7-200S7-200小型小型整体式整体式S7-300S7-300中型中型模块式模块式S7-400S7-400大型大型模块式模块式9第一节第一节 PLC概述概述1.4 PLC的组成原理的组成原理1.4.1 硬件结构硬件结构图图1-2 PLC的组成原理图的组成原理图10第一节第一节 PLC概述概述1 基本控制单元：构成控制器的微机

11、应用系统。基本控制单元：构成控制器的微机应用系统。1）主机：运算控制中心）主机：运算控制中心CPU：单片机（单片机（8031，8051等），如三菱的等），如三菱的Fx系列系列PLC；微处理器（微处理器（8086，80286等），等），如如AB的的PLC-3系列系列PLC；位片式处理器，如位片式处理器，如SIEMENS的的S7系列系列PLC。存储器：存储器：EPROM存储系统程序；存储系统程序；RAM或或EEPROM存储用户程序和数据。存储用户程序和数据。2）I/O模块：输入对象的状态参数；输出控制信号。模块：输入对象的状态参数；输出控制信号。3）外围接口：总线扩展、编程器接口、通信端口。）外围

12、接口：总线扩展、编程器接口、通信端口。4）电源：交流）电源：交流/直流转换，为直流转换，为PLC提供电源。提供电源。RAM采用电池为后备电源。采用电池为后备电源。112 扩展单元：用于增加扩展单元：用于增加I/O模块数量或特殊功能模块（如温度测量、定位控制、高速计数、网络通信等）。模块数量或特殊功能模块（如温度测量、定位控制、高速计数、网络通信等）。3 编程器：完成用户程序的编制、调试。有专用编程器和微机编程器：完成用户程序的编制、调试。有专用编程器和微机+编程软件两种形式。编程软件两种形式。第一节第一节 PLC概述概述图图1-3 S7-200 PLC的编程器的编程器12第一节第一节 PLC概

13、述概述1.4.2 软件组成软件组成1 系统软件：系统软件：PLC的操作系统，统一管理的操作系统，统一管理PLC的各种资源。的各种资源。功能：功能：1）初试化，自检；）初试化，自检；2）管理中断，监视错误、故障；）管理中断，监视错误、故障；3）内存分配，协调各程序模块的调用与数据交换；）内存分配，协调各程序模块的调用与数据交换；4）循环解释执行用户程序；）循环解释执行用户程序；5）集中）集中I/O处理；处理；6）管理通信端口和编程端口。）管理通信端口和编程端口。运行方式：运行方式：1）编程方式）编程方式(PRG)编辑、传送用户程序；编辑、传送用户程序；2）运行方式）运行方式(RUN)执行用户程序

14、；执行用户程序；3）监视方式）监视方式(MON)动态监视程序运行的各种状态。动态监视程序运行的各种状态。13第一节第一节 PLC概述概述2 用户程序：用户为解决实际问题而编写的应用程序。用户程序：用户为解决实际问题而编写的应用程序。1）梯形图：模拟传统继电器梯形图的设计方法。）梯形图：模拟传统继电器梯形图的设计方法。图图1-4 1-4 PLCPLC梯形图与继电器梯形图的比较梯形图与继电器梯形图的比较编程元件：线圈（用编程元件：线圈（用-()表示）、接点（用表示）、接点（用-|-和和-|/|-表示），是程序的运算对象，在表示），是程序的运算对象，在PLC内部用存储内部用存储单元表示。单元表示。操

15、作：串联、并联、输出等，是程序的运算形式，在操作：串联、并联、输出等，是程序的运算形式，在PLC内部用与、或、赋值等运算表示。内部用与、或、赋值等运算表示。14第一节第一节 PLC概述概述逻辑行：梯形图中左右母线之间的一行，表示一个完整的逻辑方程，是梯形图程序中的最小独立单元。逻辑行：梯形图中左右母线之间的一行，表示一个完整的逻辑方程，是梯形图程序中的最小独立单元。例图例图1-4的逻辑行表示如下的逻辑方程：的逻辑行表示如下的逻辑方程：Q0.0=Q0.0=（I0.0+Q0.0I0.0+Q0.0）I0.1 I0.1 PLC PLC梯形图程序每个逻辑行总是从左侧梯形图程序每个逻辑行总是从左侧母线开始

16、，依次向右排列，整个程序自上母线开始，依次向右排列，整个程序自上而下安排各个逻辑行。而下安排各个逻辑行。PLCPLC在执行程序时，是从梯形图的左上角，即第一个逻辑行的最左边一个接点开始，逐行向下进行。在执行程序时，是从梯形图的左上角，即第一个逻辑行的最左边一个接点开始，逐行向下进行。对于同一个逻辑行，先处理并联接点，再处理串联接点，最后输出到某个继电器的线圈。对于同一个逻辑行，先处理并联接点，再处理串联接点，最后输出到某个继电器的线圈。15第一节第一节 PLC概述概述2）指令表：类似计算机的汇编语言的设计方法。）指令表：类似计算机的汇编语言的设计方法。例图例图1-5对应的指令为：对应的指令为：

17、LDI 0.0O Q0.0AN I 0.1=Q0.03 3）顺序功能图：是一种专用于）顺序功能图：是一种专用于PLCPLC的图形化编程方法，采用功能流程框图来描述控制系统程序结构。的图形化编程方法，采用功能流程框图来描述控制系统程序结构。与数字电路原理图类似。与数字电路原理图类似。图图1-5 PLC梯形图编写说明梯形图编写说明16第一节第一节 PLC概述概述3 PLC程序的循环运行程序的循环运行PLCPLC采用循环扫描的方法来执行用户程序，其内部操采用循环扫描的方法来执行用户程序，其内部操作大致包含：作大致包含：系统初始化与内部管理系统初始化与内部管理 启动监控和自诊断启动监控和自诊断集中输入

18、扫描集中输入扫描解释执行用户程序解释执行用户程序处理通信请求处理通信请求集中输出更新集中输出更新自动返回至自动返回至循环执行循环执行图图1-6 1-6 PLCPLC循环扫描周期示意图循环扫描周期示意图注：注：PLC允许用户程序使用时钟中断和外部中断。当中允许用户程序使用时钟中断和外部中断。当中断事件发生时，断事件发生时，CPU将以异步扫描的方式为申请中断的将以异步扫描的方式为申请中断的用户提供与时的服务。用户提供与时的服务。17第一节第一节 PLC概述概述1.5 1.5 主要性能指标主要性能指标1.输入输入/输出点数输出点数(I/O点数点数)。2.扫描速度。扫描速度。单位：单位：ms/1000

19、步步 或或 s/步步3.内存容量。内存容量。4.指令条数。指令条数。5.内部寄存器数目。内部寄存器数目。6.高功能模块。高功能模块。18第二节第二节 S7-200PLCS7-200PLC编程原理编程原理 2.1 S7-200系列系列PLC概况概况（以（以CPU224为例）为例）S7-200系列是小型、整体式系列是小型、整体式PLC，由由CPU、电源、基本电源、基本I/O和编程与通信端口集成为一体，构成其基本和编程与通信端口集成为一体，构成其基本单元。基本单元可以作为一个完整的控制器，也可以通过总线与扩展单元。基本单元可以作为一个完整的控制器，也可以通过总线与扩展I/O单元连接，以增加单元连接，

20、以增加I/O的点数或种类。的点数或种类。2.1.1 基本单元基本单元结构：整体式结构：整体式外型尺寸：外型尺寸：1208062(mm)存储器：存储器：4K字，后备电池字，后备电池190小时小时I/O：14I/10O数字量，可外接数字量，可外接7个扩展个扩展I/O单元，使数字量单元，使数字量I/O达到达到 128I/128O，模拟量模拟量I/O达到达到32I/32O。19速度：速度：0.370.37s/s/指令指令内部辅助继电器：内部辅助继电器：256256个个定时器定时器/计数器：计数器：256256个个/256/256个个内置高速计数器：内置高速计数器：6 6个，个，2020KHzKHz，D

21、CDC模拟量调节电位器：模拟量调节电位器：2个个PWM脉冲输出：脉冲输出：2个个中断：通信中断、定时中断、硬件输入中断等中断：通信中断、定时中断、硬件输入中断等编程编程/通信口：通信口：1个（个（RS-485），），支持支持PPI、MPI、自由口协议自由口协议内置实时时钟内置实时时钟口令保护口令保护2.1.2 扩展扩展I/0模块模块 数字量数字量I/O模块、模拟量模块、模拟量I/O模块、热电偶、热电阻输入模块、模块、热电偶、热电阻输入模块、通信模块通信模块2.1.3 编程器编程器 通用微机通用微机+STEP 7编程软件编程软件+PC/PPI电缆电缆202.2 数据类型与寻址方式数据类型与寻址方

22、式2.2.1 基本数据类型基本数据类型第二节第二节 S7-200PLCS7-200PLC编程原理编程原理 212.2.2 数据的取值范围与表示形式数据的取值范围与表示形式1)1)实数（实数（R R）：）：3232位单精度，（位单精度，（）1.1754951.175495E-38 E-38 3.4028233.402823E+38E+38。2)2)整数：无符号字节（整数：无符号字节（B B）：）：0 0255255；有符号字节（有符号字节（B B）：）：-128-128+127+127；无符号字无符号字 （W W）：）：0 06553565535；有符号字有符号字 （W W）：）：-32768-

23、32768+32767+32767；无符号双字（无符号双字（D D）：）：0 042949672954294967295；有符号双字（有符号双字（D D）：）：-2147483648-2147483648+2147483647+2147483647。3 3）常数：二进制常数：）常数：二进制常数：2#1010_0101_1010_0101 2#1010_0101_1010_0101；十进制常数：十进制常数：20047 20047；十六进制常数十六进制常数：16#416#4E4FE4F；ASCII ASCII常数：常数：TextText。第二节第二节 S7-200PLCS7-200PLC编程原理编

24、程原理 22第二节第二节 S7-200PLCS7-200PLC编程原理编程原理 2.2.3 寻址方式寻址方式1 1 存储器区域的直接寻址存储器区域的直接寻址 1 1）位寻址：）位寻址：标识符标识符字节地址字节地址.位号位号 例如：例如：I3.4I3.4，I=I=输入，字节地址输入，字节地址3 3，位号，位号4 4。Q0.1Q0.1，Q=Q=输出，字节地址输出，字节地址0 0，位号，位号1 1。2 2）字节、字、双字寻址：）字节、字、双字寻址：标识符标识符数据长度数据长度起始地址起始地址 例如：例如：IB4IB4，是按字节存取的输入映象寄存器，字节地址是按字节存取的输入映象寄存器，字节地址4 4

25、；VW100VW100，是按字存取的变量存储区，字地址是按字存取的变量存储区，字地址100100；MD20MD20，是按双字存取的内部存储区，双字地址是按双字存取的内部存储区，双字地址2020。232 2 存储器区域的间接寻址：使用指针来存取存储区中的数据。存储器区域的间接寻址：使用指针来存取存储区中的数据。1 1）建立指针）建立指针 指针为双字值，且只能使用指针为双字值，且只能使用V V、L L、或累加器的或累加器的AC1AC1、AC2AC2、AC3AC3作为指针的存放地。建立指针必作为指针的存放地。建立指针必须使用双字传送指令须使用双字传送指令(MOVD)MOVD)，指令的输入操作数必须使

26、用符号指令的输入操作数必须使用符号“&”表示传送的数据是地址值。表示传送的数据是地址值。2 2）使用指针存取数据）使用指针存取数据 在操作数前面加符号在操作数前面加符号“*”表示该操作数为一个指针。例如：表示该操作数为一个指针。例如：MOVDMOVD&VB200&VB200，AC1AC1/把把VB200VB200地址送到地址送到AC1AC1MOVWMOVW*AC1*AC1，AC0AC0/把把AC1AC1指向的值送到指向的值送到AC0AC0若若VB200=16#12,VB201=16#34VB200=16#12,VB201=16#34，则上述指令执行的结果则上述指令执行的结果AC0=16#123

27、4AC0=16#1234。第二节第二节 S7-200PLCS7-200PLC编程原理编程原理 24第二节第二节 S7-200PLCS7-200PLC编程原理编程原理 2.3 基本编程元件基本编程元件2.3.1 输入继电器（输入继电器（I）功能：功能：将外部的操作命令或状态信号，经由输入接点送到系统内部存储单元。将外部的操作命令或状态信号，经由输入接点送到系统内部存储单元。可用等效继电器线圈的概念来表示输入继电器的用法。可用等效继电器线圈的概念来表示输入继电器的用法。图图2-1 2-1 输入继电器输入继电器注意：输入继电器的线圈只能由外部信号驱动，不能由程序指令驱动；输入继电器的接点可反复使用，

28、数量注意：输入继电器的线圈只能由外部信号驱动，不能由程序指令驱动；输入继电器的接点可反复使用，数量不限，但只能在程序中使用，不能对外部输出。不限，但只能在程序中使用，不能对外部输出。25第二节第二节 S7-200PLCS7-200PLC编程原理编程原理 2.3.2 输出继电器（输出继电器（Q）功能：功能：通过输出端口与负载相连，把程序处理的结果送到外部。通过输出端口与负载相连，把程序处理的结果送到外部。图图2-2 2-2 输出继电器输出继电器注意：输出继电器由程序运行结果驱动，对外只提供一对接点，只能带动一个负载；对内提供无数对常开、注意：输出继电器由程序运行结果驱动，对外只提供一对接点，只能

29、带动一个负载；对内提供无数对常开、常闭接点供编程使用。常闭接点供编程使用。26第二节第二节 S7-200PLCS7-200PLC编程原理编程原理 2.3.3 辅助继电器（辅助继电器（M）功能：辅助工作单元，是功能：辅助工作单元，是一组专供用户程序使用的内部变量，与一组专供用户程序使用的内部变量，与CPUCPU存储区对应的是内部数据区，主要用存储区对应的是内部数据区，主要用于存储逻辑运算的中间结果，以位操作为主。于存储逻辑运算的中间结果，以位操作为主。注意：辅助继电器由程序运行的结果驱动，注意：辅助继电器由程序运行的结果驱动，对内提供无数对常开、常闭接点供编程使用，不能直接与外部对内提供无数对常

30、开、常闭接点供编程使用，不能直接与外部的输入、输出设备连接。的输入、输出设备连接。2.3.4 变量寄存器（变量寄存器（V）功能：辅助工作单元，与辅助继电器类似，是功能：辅助工作单元，与辅助继电器类似，是一组专供用户程序使用的内部变量，与一组专供用户程序使用的内部变量，与CPUCPU存储区对应的是存储区对应的是内部数据区，主要用于存储数字运算的中间结果，以字节、字或双字操作为主。内部数据区，主要用于存储数字运算的中间结果，以字节、字或双字操作为主。注意：变量寄存器由程序运行的结果驱动，注意：变量寄存器由程序运行的结果驱动，对内提供无数对常开、常闭接点供编程使用，不能直接与外部对内提供无数对常开、

31、常闭接点供编程使用，不能直接与外部的输入、输出设备连接。的输入、输出设备连接。27第二节第二节 S7-200PLCS7-200PLC编程原理编程原理 2.3.5 定时继电器（定时继电器（T）功能：实现定时（延时）操作，有图功能：实现定时（延时）操作，有图2-3所示的三种类型。所示的三种类型。IN端端为定时器启动条件输入端，编程中，定时为定时器启动条件输入端，编程中，定时器需要两个参数：编码地址器需要两个参数：编码地址TT和预置的延时时间参数值和预置的延时时间参数值PTPT。每个定时器对应一个每个定时器对应一个1616位的当前值寄存器和一个状态位（位的当前值寄存器和一个状态位（T-bitT-bi

32、t）。）。在启动定时器定时操作至定时时在启动定时器定时操作至定时时间到之前，该定时器的状态位为间到之前，该定时器的状态位为0 0，其接点维持原状不变；当定时时间到后，状态位置，其接点维持原状不变；当定时时间到后，状态位置1 1，则相应的常开，则相应的常开接点闭合、常闭接点断开。该状态将保持到该定时器复位为止。接点闭合、常闭接点断开。该状态将保持到该定时器复位为止。图图2-3 2-3 定时继电器类型定时继电器类型28第二节第二节 S7-200PLCS7-200PLC编程原理编程原理 注意：定时器是内部编程元件，其线圈由程序运行结果驱动，接点只能由程序使用。定时器的分辨注意：定时器是内部编程元件，

33、其线圈由程序运行结果驱动，接点只能由程序使用。定时器的分辨率由类型和编码地址决定，如下表所示。率由类型和编码地址决定，如下表所示。292.3.6 计数继电器（计数继电器（C）第二节第二节 S7-200PLCS7-200PLC编程原理编程原理 功能：对脉冲信号计数，由图功能：对脉冲信号计数，由图2-4所示的三种类型。所示的三种类型。其中，其中，CUCU、CDCD分别为加分别为加1 1或减或减1 1计数脉冲输入端，上升计数脉冲输入端，上升沿有效，沿有效，R R为复位输入端。为复位输入端。每个计数器对应一个每个计数器对应一个1616位的当前值寄存器和一个状态位（位的当前值寄存器和一个状态位（C-bi

34、tC-bit）。）。在编程中计数器需指定编码地址在编程中计数器需指定编码地址CC和预置计数值和预置计数值PVPV。计数值计数值PVPV的范围为的范围为-32768-32768+32767+32767。当计数器的计数过程达到或超过预置的计数。当计数器的计数过程达到或超过预置的计数值时，该计数器的状态位置值时，该计数器的状态位置1 1，至此才使与此对应的常开，至此才使与此对应的常开/常闭接点产生动作，并保持到该计数器复位为常闭接点产生动作，并保持到该计数器复位为止。止。图图2-4 2-4 计数继电器类型计数继电器类型30第二节第二节 S7-200PLCS7-200PLC编程原理编程原理 2.3.7

35、 特殊标志位（特殊标志位（SM）功能：功能：提供大量的系统功能，在提供大量的系统功能，在PLCPLC和用户程序之间交换信息。和用户程序之间交换信息。31第二节第二节 S7-200PLCS7-200PLC编程原理编程原理 2.4 基本编程指令基本编程指令2.4.1 基本逻辑指令1 1 基本基本I/OI/O与简单逻辑操作与简单逻辑操作 LD /Load LD /Load 以常开接点开始一个逻辑行以常开接点开始一个逻辑行 LDN/Load not LDN/Load not 以常闭接点开始逻辑行以常闭接点开始逻辑行 A /And A /And 串联常开接点串联常开接点 AN /And not AN /

36、And not 串联常闭接点串联常闭接点 O /Or O /Or 并联常开接点并联常开接点 ON /Or not ON /Or not 并联常闭接点并联常闭接点 =/=/Out Out 输出到继电器线圈输出到继电器线圈图图2-5 2-5 基本基本I/OI/O与简单逻辑控制与简单逻辑控制图图2-52-5对应的指令表程序如下：对应的指令表程序如下：LD I0.0LD I0.0/以常开接点以常开接点I0.0I0.0开始一个逻辑行开始一个逻辑行O Q0.0O Q0.0/并联常开接点并联常开接点Q0.0Q0.0AN I0.1AN I0.1/串联常闭接点串联常闭接点I0.1I0.1=Q0.0=Q0.0/输

37、出到输出到Q0.0Q0.0线圈线圈=M0.0M0.0/输出到输出到M0.0M0.0线圈线圈LDN I0.2LDN I0.2/以常闭接点以常闭接点I0.2I0.2开始一个逻辑行开始一个逻辑行ON I0.3ON I0.3/并联常闭接点并联常闭接点I0.3I0.3A M0.0A M0.0/串联常开接点串联常开接点M0.0M0.0=Q0.1=Q0.1/输出到输出到Q0.1Q0.1线圈线圈AN I0.4AN I0.4/串联常闭接点串联常闭接点I0.4I0.4=Q0.2=Q0.2/输出到输出到Q0.2Q0.2线圈线圈32第二节第二节 S7-200PLCS7-200PLC编程原理编程原理 说明说明:1 1）

38、在指令表程序中，必须分别使用）在指令表程序中，必须分别使用LDLD或或LDNLDN指令来描述每个逻辑行起始的常开或常闭接点。指令来描述每个逻辑行起始的常开或常闭接点。2 2）A A、ANAN和和O O、ONON分别为串联和并联常开、常闭接点指令，这组指令不能用于逻辑行的起始接点。分别为串联和并联常开、常闭接点指令，这组指令不能用于逻辑行的起始接点。3 3）“=”表示位输出，指向某个继电器的线圈，用于对一个逻辑变量的赋值。当表示位输出，指向某个继电器的线圈，用于对一个逻辑变量的赋值。当“=”前的逻辑条件结果前的逻辑条件结果为为1 1时，使该继电器置位，否则使其复位。时，使该继电器置位，否则使其复

39、位。4 4）该组指令能广泛用于）该组指令能广泛用于I I、Q Q、M M、SMSM、T T、C C、V V、S S、L L等多种继电器的接点。一般情况下，等多种继电器的接点。一般情况下，“=”指令不能指令不能用于输入继电器（用于输入继电器（I I），），定时器定时器/计数器应使用专用的输出指令。计数器应使用专用的输出指令。332 2 逻辑堆栈操作逻辑堆栈操作 S7-200PLCS7-200PLC内设一个内设一个9 9级的逻辑堆栈如图级的逻辑堆栈如图2-62-6所示所示图图2-6 2-6 S7-200PLCS7-200PLC逻辑堆栈逻辑堆栈图中：图中：iv0-iv8 iv0-iv8 表示堆栈的初

40、值表示堆栈的初值 nv nv 表示由指令提供的新值表示由指令提供的新值 S0 S0 表示存储在逻辑堆栈中的计算值。表示存储在逻辑堆栈中的计算值。34 逻辑堆栈操作指令逻辑堆栈操作指令:OLD/Or LoadOLD/Or Load，对堆栈的栈顶两项进行或操作，结果压入栈顶对堆栈的栈顶两项进行或操作，结果压入栈顶ALD/And LoadALD/And Load，对堆栈的栈顶两项进行与操作，结果压入栈顶对堆栈的栈顶两项进行与操作，结果压入栈顶LPS/Logic PushLPS/Logic Push，复制栈顶值复制栈顶值LPP/Logic PopLPP/Logic Pop，弹出栈顶值弹出栈顶值LRD/

41、Logic ReadLRD/Logic Read，复制次栈顶值复制次栈顶值LDS/Load StackLDS/Load Stack，复制堆栈中的第复制堆栈中的第n n项项图图2-7 2-7 逻辑堆栈操作逻辑堆栈操作35图图2-82-8对应的指令表程序如下：对应的指令表程序如下：LD I2.0/LD I2.0/取取I2.0I2.0当前值至栈顶当前值至栈顶AN I2.1/I2.0I2.1AN I2.1/I2.0I2.1LDN I2.0/LDN I2.0/取取I2.0I2.0当前值至栈顶当前值至栈顶A I2.1/I2.0I2.1A I2.1/I2.0I2.1OLD /OLD /（I2.0I2.1I2

42、.0I2.1）（I2.0I2.1I2.0I2.1）=Q0.0=Q0.0 LD I2.2/LD I2.2/取取I2.2I2.2当前值至栈顶当前值至栈顶ON I2.3/I2.2I2.3ON I2.3/I2.2I2.3LDN I2.2/LDN I2.2/取取I2.2I2.2当前值至栈顶当前值至栈顶O I2.3/I2.2I2.3O I2.3/I2.2I2.3ALDALD/（I2.2I2.3I2.2I2.3）（I2.2I2.3I2.2I2.3）=Q0.1Q0.1图图2-8 2-8 块逻辑处理块逻辑处理第二节第二节 S7-200PLCS7-200PLC编程原理编程原理 36说明：说明：1 1）在使用块处理

43、指令前，每个图形块的开始应使用逻辑行起始指令，并由内部堆栈保存每个块处）在使用块处理指令前，每个图形块的开始应使用逻辑行起始指令，并由内部堆栈保存每个块处理的中间结果。理的中间结果。2 2）应用）应用LPSLPS相当于在堆栈中设立了一个标志，由于逻辑堆栈有相当于在堆栈中设立了一个标志，由于逻辑堆栈有9 9层，所以可多次使用层，所以可多次使用LPSLPS指令，形成指令，形成多层分支。多层分支。LPSLPS和和LPPLPP必须配对使用，以保持堆栈的平衡。必须配对使用，以保持堆栈的平衡。第二节第二节 S7-200PLCS7-200PLC编程原理编程原理 37S S-bitS S-bit，N /N /

44、使得从使得从S-bitS-bit开始的开始的N N个位置个位置1 1（SetSet），），参数参数N N为正整数为正整数R R-bitR R-bit，N /N /使得从使得从R-bitR-bit开始的开始的N N个位置个位置0 0（ResetReset），），参数参数N N为正整数为正整数EUEU /Edge Up /Edge Up，上升沿微分，输出正脉冲上升沿微分，输出正脉冲EDED /Edge Down /Edge Down，下降沿微分，输出正脉冲下降沿微分，输出正脉冲2.4.2 2.4.2 置位置位/复位、微分指令复位、微分指令图图2-92-9为微分与置位为微分与置位/复位输出指令的应用

45、示例复位输出指令的应用示例第二节第二节 S7-200PLCS7-200PLC编程原理编程原理 38第二节第二节 S7-200PLCS7-200PLC编程原理编程原理 LD I0.0LD I0.0 /取输入信号取输入信号I0.0I0.0的状态的状态EUEU /对输入信号的上升沿微分，驱动所指向的线圈输出正脉冲对输入信号的上升沿微分，驱动所指向的线圈输出正脉冲=M0.0M0.0LD M0.0LD M0.0 /取取M0.0M0.0的脉冲信号的脉冲信号S Q0.0S Q0.0，1 /1 /当当I0.0=1I0.0=1时，使时，使Q0.0Q0.0置位置位LD I0.1LD I0.1 /取输入信号取输入信

46、号I0.1I0.1的状态的状态ED ED /对输入信号的下降沿微分，驱动所指向的线圈输出正脉冲对输入信号的下降沿微分，驱动所指向的线圈输出正脉冲=M0.1M0.1LD M0.1 /LD M0.1 /取取M0.1M0.1的脉冲信号的脉冲信号R Q0.0R Q0.0，1 /1 /当当I0.1=0I0.1=0时，使时，使Q0.0Q0.0复位复位说明：说明：1 1）微分指令）微分指令EU/EDEU/ED由输入信号的上升沿或下降沿触发，驱动所指向的线圈输出正脉冲，脉冲宽度为一个由输入信号的上升沿或下降沿触发，驱动所指向的线圈输出正脉冲，脉冲宽度为一个循环扫描周期。这两条指令均不能独立使用，因此不用写入参

47、数。循环扫描周期。这两条指令均不能独立使用，因此不用写入参数。2 2）置位）置位/复位指令复位指令S S、R R，对从该指令所指地址开始的对从该指令所指地址开始的N N点都被置位或复位，点数点都被置位或复位，点数N N可取值可取值1 1255255。39第二节第二节 S7-200PLCS7-200PLC编程原理编程原理 2.4.3 2.4.3 定时器指令定时器指令TONTON/使用接通延时型定时器使用接通延时型定时器TONRTONR/使用有记忆的接通延时型定时器使用有记忆的接通延时型定时器TOFTOF/使用关断延时型定时器使用关断延时型定时器图图2-10 2-10 接通延时定时器（接通延时定时

48、器（TONTON）应用示例应用示例图图2-102-10对应的指令如下：对应的指令如下：LD I2.0LD I2.0TON T33,3 /T33TON T33,3 /T33，预置时间，预置时间 /参数参数PT=3PT=340图图2-11 2-11 有记忆接通延时定时器（有记忆接通延时定时器（TONRTONR）应用示例应用示例41图图2-12 2-12 关断延时定时器（关断延时定时器（TOFTOF）应用示例应用示例42第二节第二节 S7-200PLCS7-200PLC编程原理编程原理 说明说明:1 1）TONTON型定时器在输入条件为型定时器在输入条件为ONON时开始内部计数，当前值大于等于时开始

49、内部计数，当前值大于等于PTPT时，该定时器位时，该定时器位(T-bit)T-bit)被置位。被置位。2 2）TONTON型定时器的当前计数值超过型定时器的当前计数值超过PTPT后，内部计数继续进行（直到后，内部计数继续进行（直到3276732767），但不会影响其位接点的状态。当），但不会影响其位接点的状态。当输入条件为输入条件为OFFOFF时，时，TONTON型定时器就自动复位。型定时器就自动复位。3 3）TONRTONR型型定定时时器器在在输输入入条条件件为为ONON时时开开始始内内部部计计数数，在在输输入入条条件件为为OFFOFF时时，可可暂暂停停定定时时，当当前前计计数数值值被被记记

50、忆忆，直直到输入条件为到输入条件为ONON时继续定时计数。时继续定时计数。4 4）TONRTONR型定时器必须由复位指令型定时器必须由复位指令R R来复位。来复位。5 5）TOFTOF型定时器在输入条件为型定时器在输入条件为ONON时当前计数值复位，该定时器位时当前计数值复位，该定时器位(T-bit)T-bit)被置位；被置位；6 6）TOFTOF型型定定时时器器在在输输入入条条件件为为OFFOFF时时开开始始内内部部计计数数，当当前前计计数数值值超超过过PTPT后后，内内部部计计数数停停止止，定定时时器器位位(T-bit)T-bit)被被复位。复位。432.4.4 2.4.4 计数器指令计数