西门子PLC培训教程.ppt

第一章西门子PLC简单概述第二章PLC系统特性及硬件介绍第三章使用STEP7创建一个工程第四章西门子编程语言学习第五章西门子的程序设计,西门子PLC培训教程,第1章PLC概述,1.1PLC的产生1.2PLC的定义和分类1.3PLC的功能和特点1.4PLC的结构与工作过程,传统的生产机械自动控制装置继电器控制系统优点结构简单、价格低廉、容易操作。缺点体积庞大、生产周期长、接线复杂、故障率高、可靠性及灵活性差。应用比较适用于工作模式固定，控制逻辑简单等工业应用场合。,1.1PLC的产生,用户迫切需要一种先进的自动控制装置,继电器控制系统,先进自动控制系统,PLC的分类一体化紧凑型PLC：电源、CPU中央处理系统、I/O接口都集成在一个机壳内。如西门子S7-200系列。,CPU（基本单元）+扩展模块,S7-200:模块,标准模块式结构化PLC：各种模块相互独立，并安装在固定的机架（导轨）上，构成一个完整的PLC应用系统。如：西门子S7-300、S7-400系列。,S7-300:模块,S7-400:模块,PS,1.3PLC的功能和特点,PLC的功能控制功能,逻辑控制定时控制计数控制顺序控制,PLC的功能数据采集、存储与处理功能,数学运算功能数据处理模拟数据处理,PLC的功能输入/输出接口调理功能,具有A/D、D/A转换功能，通过I/O模块完成对模拟量的控制和调节。,PLC的功能通信、联网功能,PLC的功能人机界面功能,PLC的功能编程、调试等,使用复杂程度不同的手持、便携和桌面式编程器、工作站和操作屏，进行编程、调试、监视、试验和记录，并通过打印机打印出程序文件。,STEP7,ProTool,MPIcable,有MPI接口的PG或PC,PLC的特点高可靠性丰富的I/O接口模块采用模块化结构运行速度快功能完善编程简单，易于使用系统设计、安装、调试方便维修方便，维修工作量小总价格低,1.4PLC的结构和工作过程,PLC的基本结构,PLC的工作过程,PLC的扫描过程,第2章S7-300系统特性及硬件介绍,2.1SIMATICS7-300系统结构2.2S7-300CPU模块2.3信号模块（SM）2.4电源模块（PS）2.5接口模块（IM）2.6其他模块（IM）2.7SIMATICS7-300的硬件组态,2.1.1中央处理单元(CPU)2.1.2电源单元(PS)2.1.3信号模板(SM)2.1.4接口模板(IM)2.1.5功能模板(FM)2.1.6通讯模板(CP)2.1.7特殊模板(SM374仿真器),2.1S7-300系统组成,导轨,系统背板总线,导轨（机架）,S7-300模块,电源模块（选项）,后备电池（CPU313以上）,24VDC连接器,CPU工作模式选择开关,CPU模块,CPU状态及故障指示灯,MMC存储卡（CPU313以上）,MPI多点接口,信号模块的前连接器,前门,信号模块,典型系统结构,S7-300系统结构,2.2S7-300CPU模块,2.2.1S7-300CPU模块的分类2.2.2S7-300CPU模块操作,2.2.1S7-300CPU模块的分类,紧凑型CPU（6种）标准型CPU（5种）革新型CPU（5种）户外型CPU（3种）故障安全型CPU（3种）特种型CPU（2种）,1.紧凑型CPU(1/2)CPU312C：带有集成的数字量输入和输出，并具有与过程相关的功能，比较适用于具有较高要求的小型应用。CPU运行时需要微存储卡（MMC）。CPU313C：带有集成的数字量和模拟量的输入和输出，并具有与过程相关的功能，能够满足对处理能力和响应时间要求较高的场合。CPU运行时需要微存储卡（MMC）。CPU313C-2PtP：带有集成的数字量输入和输出及一个RS422/485串口，并具有与过程相关的功能，能够满足处理量大、响应时间高的场合。CPU运行时需要微存储卡（MMC）。,1.紧凑型CPU(2/2)CPU313C-2DP：带有集成的数字量输入和输出，以及PROFIBUSDP主/从接口，并具有与过程相关的功能，可以完成具有特殊功能的任务，可以连接标准I/O设备。CPU运行时需要微存储卡MMC。CPU314C-2PtP：带有集成的数字量和模拟量I/O及一个RS422/485串口，并具有与过程相关的功能，能够满足对处理能力和响应时间要求较高的场合。CPU运行时需要微存储卡MMC。CPU314C-2DP：带有集成的数字量和模拟量的输入和输出，以及PROFIBUSDP主/从接口，并具有与过程相关的功能，可以完成具有特殊功能的任务，可以连接单独的I/O设备。CPU运行时需要微存储卡MMC。,2.标准型CPUCPU313：具有扩展程序存储区的低成本的CPU，比较适用于需要高速处理的小型设备。CPU314：可以进行高速处理以及中等规模的I/O配置，用于安装中等规模的程序以及中等指令执行速度的程序。CPU315：具有中到大容量程序存储器，比较适用于大规模的I/O配置。CPU315-2DP：具有中到大容量程序存储器和PROFIBUSDP主/接口，比较适用于大规模的I/O配置或建立分布式I/O系统。CPU316-2DP：具有大容量程序存储器和PROFIBUSDP主/从接，可进行大规模的I/O配置，比较适用于具有分布式或集中式I/O配置的工厂应用。,3.革新型CPU(1/2)CPU312（新型）：是一款全集成自动化（TIA）的CPU，比较适用于对处理速度中等要求的小规模应用。CPU运行时需要微存储卡MMC。CPU314（新型）：对二进制和浮点数运算具有较高的处理性能，比较适用于对程序量中等要求的应用。CPU运行时需要微存储卡MMC。CPU315-2DP（新型）：具有中、大规模的程序存储容量和数据结构，如果需要可以使用SIMATIC功能工具；对二进制和浮点数运算具有较高的处理性能；具有PROFIBUSDP主/从接口。可用于大规模的I/O配置或建立分布式I/O结构。CPU运行时需要微存储卡MMC。,3.革新型CPU(2/2)CPU317-2DP：具有大容量程序存储器，可用于要求很高的应用；能够满足系列化机床、特殊机床以及车间应用的多任务自动化系统；与集中式I/O和分布式I/O一起，可用作生产线上的中央控制器；对二进制和浮点数运算具有较高的处理能力；具有PROFIBUSDP主/从接口，可用于大规模的I/O配置，可用于建立分布式I/O结构；可选用SIMATIC工程工具，能够在基于组件的自动化中实现分布式智能系统。CPU运行时需要微存储卡MMC。CPU318-2DP：具有大容量程序存储器和PROFIBUSDP主/从接口，可进行大规模的I/O配置，比较适用于分布式I/O结构。,4.户外型CPUCPU312IFM：具有紧凑式结构的户外型产品。内部带有集成的数字量I/O，具有特殊功能和特殊功能的特殊输入。比较适用于恶劣环境下的小系统。CPU314IFM：具有紧凑式结构的户外型产品。内部带有集成的数字量I/O，并具有扩展的特殊功能，具有特殊功能和特殊功能的特殊输入。比较适用于恶劣环境下且对响应时间和特殊功能有较高要求的系统。CPU314（户外型）：具有高速处理时间和中等规模I/O配置的CPU。比较适用于恶劣环境下，要求中等规模的程序量和中等规模的指令执行时间的系统。,5.故障安全型CPU(1/3)CPU315F：基于SIMATICCPUS7-300C，集成有PROFIBUSDP主/从接口，可以组态为一个故障安全型系统，满足安全运行的需要。使用带有PROFIBUS协议的PROFIBUSDP可实现与安全相关的通讯；CPU运行时需要微存储卡MMC。,5.故障安全型CPU(2/3)CPU315F-2DP：基于SIMATICCPU315-2DP，集成有一个MPI接口、一个DP/MPI接口，可以组态为一个故障安全型自动化系统，满足安全运行的需要。使用带有PROFIsafe协议的PROFIBUSDP可实现与安全无关的通讯；标准模块的集中式和分布式使用，可满足与故障安全无关的应用。CPU运行时需要微存储卡MMC。,5.故障安全型CPU(3/3)CPU317F-2DP：具有大容量程序存储器、一个PROFIBUSDP主/从接口、一个DP主/从MPI接口，两个接口可用于集成故障安全模块，可以组态为一个故障安全型自动化系统，可满足安全运行的需要。可以与故障安全型ET200MI/O模块进行集中式和分布式连接；与故障安全型ET200SPROFIsafeI/O模块可进行分布式连接；标准模块的集中式和分布式使用，可满足与故障安全无关的应用。CPU运行时需要微存储卡MMC。,6.特种型CPU(1/2)CPU317T-2DP：除具有CPU317-2DP的全部功能外，增加了智能技术/运动控制功能，能够满足系列化机床、特殊机床以及车间应用的多任务自动化系统，特别适用于同步运动序列（如与虚拟/实际主设备的耦合、减速器同步、凸轮盘或印刷点修正等）；增加了本机I/O，可实现快速技术功能（如凸轮切换、参考点探测等）；增加了PROFBUSDP（DRIVE）接口，可用来实现驱动部件的等时连接。与集中式I/O和分布式I/O一起，可用作生产线上的中央控制器；在PROFIBUSDP上，可实现基于组件的自动化分布式智能系统。,6.特种型CPU(2/2)CPU317-2PN/DP：具有大容量程序存储器，可用于要求很高的应用；能够在PROFInet上实现基于组件的自动化分布式智能系统；借助PROFInet代理，可用于基于部件的自动化（CBA）中的PROFIBUSDP智能设备；借助集成的PROFInetI/O控制器，可用在PROFInet上运行分布式I/O；能够满足系列化机床、特殊机床以及车间应用的多任务自动化系统；与集中式I/O和分布式I/O一起，可用作生产线上的中央控制器；可用于大规模的I/O配置、建立分布式I/O结构；对二进制和浮点数运算具有较高的处理能力；组合了MPI/PROFIBUSDP主/从接口；可选用SIMATIC工程工具。CPU运行时需要微存储卡MMC。,2.2.2S7-300CPU模块操作,RUN-P：可编程运行模式。在此模式下，CPU不仅可以执行用户程序，在运行的同时，还可以通过编程设备（如装有STEP7的PG、装有STEP7的计算机等）读出、修改、监控用户程序。RUN：运行模式。在此模式下，CPU执行用户程序，还可以通过编程设备读出、监控用户程序，但不能修改用户程序。,1.模式选择开关(1/1),STOP：停机模式。在此模式下，CPU不执行用户程序，但可以通过编程设备（如装有STEP7的PG、装有STEP7的计算机等）从CPU中读出或修改用户程序。在此位置可以拔出钥匙。,MRES：存储器复位模式。该位置不能保持，当开关在此位置释放时将自动返回到STOP位置。将钥匙从STOP模式切换到MRES模式时，可复位存储器，使CPU回到初始状态。,1.模式选择开关(2/2),2.状态及故障显示(1/2)SF（红色）：系统出错/故障指示灯。CPU硬件或软件错误时亮。BATF（红色）：电池故障指示灯（只有CPU313和314配备）。当电池失效或未装入时，指示灯亮。DC5V（绿色）：5V电源指示灯。CPU和S7-300总线的5V电源正常时亮。FRCE（黄色）：强制作业有效指示灯。至少有一个I/O被强制状态时亮。RUN（绿色）：运行状态指示灯。CPU处于“RUN”状态时亮；LED在“Startup”状态以2Hz频率闪烁；在“HOLD”状态以0.5Hz频率闪烁。,2.状态及故障显示(2/2)STOP（黄色）：停止状态指示灯。CPU处于“STOP”或“HOLD”或“Startup”状态时亮；在存储器复位时LED以0.5Hz频率闪烁；在存储器置位时LED以2Hz频率闪烁。BUSDF（BF）（红色）：总线出错指示灯（只适用于带有DP接口的CPU）。出错时亮。SFDP：DP接口错误指示灯（只适用于带有DP接口的CPU）。当DP接口故障时亮。,2.3.1数字量信号模块2.3.2模拟量信号模块2.3.3传感器与AI的连接2.3.4热敏电阻与AI的连接2.3.5热电偶与AI的连接2.3.6电压输出型模块的连接2.3.7电流输出型模块的连接,2.3信号模块（SM）,2.3.1数字量信号模块,SM321数字量输入模块（DI）SM322数字量输出模块（DO）SM323/SM327数字量输入/输出模块（DI/DO）SM374仿真模块,直流32点数字量输入模块的内部电路及外部端子接线图,1.数字量输入模块(DI)(1/2),交流32点数字量输入模块的内部电路及外部端子接线图,1.数字量输入模块(DI)(2/2),32点数字量晶体管输出模块的内部电路及外部端子接线图,2.数字量输出模块(DO)(1/3),32点数字量晶闸管输出模块的内部电路及外部端子接线图,2.数字量输出模块(DO)(2/3),16点数字量继电器输出模块的内部电路及外部端子接线图,2.数字量输出模块(DO)(3/3),SM323DI16/DO1624VDC/0.5A内部电路及外部端子接线图,3.数字量输入/输出模块(DI/DO)(1/2),SM327DI8/DX8内部电路及外部端子接线图,3.数字量输入/输出模块(DI/DO)(2/2),2.3.2模拟量信号模块,SM331模拟量输入模块（AI）SM332模拟量输出模块（AO）SM334模拟量输入/输出模块（AI/AO）,AI813位模拟量输入模块,1.模拟量输入模块(AI),AO412位模拟量输出模块,2.模拟量输出模块(AO),SM334AI4/AO28/8Bit的模拟量输入/输出模块,3.模拟量输入/输出模块(AI/AO),PS305户外型电源模块采用直流供电，输出为24V直流。PS307标准电源模块PS307（2A）PS307（5A）PS307（10A）,2.4电源模块（PS）,双机架接口模块IM365IM365发送模块IM365接收模块。多机架接口模块IM360:用于发送数据IM361:用于接收数据,2.5接口模块（IM）,通信处理器模块（CP）CP340：用于点对点连接的通讯模板CP341：用于点对点连接的通讯模板CP343-1：用于连接工业以太网的通讯模板CP343-2：用于AS接口的通讯模板CP342-5：用于PROFIBUSDP的通讯模板CP343-5：用于连接PROFIBUSFMS的通讯模板,2.6其他模块（IM）,特殊功能模块（FM）FM350-1,FM350-2计数器模板FM351用于快速/慢速驱动的定位模板FM353用于步进电机的定位模板FM354用于侍服电机的定位模板FM357-2定位和连续通道控制模板SM338超声波位置探测模板SM338SSI位置探测模板FM352电子凸轮控制器FM352-5高速布尔运算处理器FM355PID模板FM355-2温度PID控制模板,2.7SIMATICS7-300的硬件组态,S7-300机架安装形式单机架组态多机架组态S7-300数字量模块地址的确定S7-300模拟量模块地址的确定S7-300数字量模块位地址的确定,1.S7-300机架安装形式,2.单机架组态,3.多机架组态,4.S7-300数字量模块地址的确定,5.S7-300模拟量模块地址的确定,6.S7-300数字量模块位地址的确定,第三章使用STEP7创建工程,第3章使用STEP7创建工程,3.1STEP7软件安装3.2SIMATIC管理器3.3STEP7快速入门3.4下载和调试程序,3.1STEP7软件安装,3.1.1STEP7操作系统需求3.1.2STEP7硬件需求3.1.3STEP7的安装,3.1.1STEP7操作系统需求,或,PG740,能运行Windows2000或WindowsXP的PG或PC机:CPU主频至少为600MHz；内存至少为256MB；硬盘剩余空间在600MB以上；具备CD-ROM驱动器和软盘驱动器；显示器支持32位、1024768分辨率；具有PC适配器、CP5611或MPI接口卡。,3.1.2STEP7硬件需求,选择安装语言及安装程序,3.1.3STEP7的安装(1/8),自定义安装方式,3.1.3STEP7的安装(2/8),提示安装授权,3.1.3STEP7的安装(3/8),PG/PC接口设置,存储卡参数设置,3.1.3STEP7的安装(4/8),授权管理,安装完成后，在Windows的开始菜单中找到【SIMATIC】【LicenseManagement】【AutomationLicenseManager】，启动AutomationLicenseManager。,3.1.3STEP7的安装(5/8),已经安装的STEP7软件,3.1.3STEP7的安装(6/8),已经授权的STEP7软件,3.1.3STEP7的安装(7/8),STEP7硬件目录更新设置,3.1.3STEP7的安装(8/8),3.2SIMATIC管理器,启动SIMATIC管理器SIMATIC管理器界面STEP7项目结构SIMATIC管理器自定义选项设置PG/PC接口设置,1.启动SIMATIC管理器,启动SIMATIC管理器,2.SIMATIC管理器界面,3.STEP7项目结构,第1层：项目项目代表了自动化解决方案中的所有数据和程序的整体，它位于对象体系的最上层。第2层：子网、站SIMATIC300/400站用于存放硬件组态和模块参数等信息，站是组态硬件的起点。第3层和其他层：与上一层对象类型有关。,4.SIMATIC管理器自定义选项设置(1/2),设置常规选项,4.SIMATIC管理器自定义选项设置(2/2),设置语言,设置选项,启动设置界面,5.PG/PC接口设置(1/3),设置接口属性,5.PG/PC接口设置(2/3),5.PG/PC接口设置(3/3),安装/卸载接口,3.3STEP7快速入门,3.3.1设计流程3.3.2简单设计示例,3.3.1设计流程,3.3.2简单设计示例：电动机起停控制,PLC端子接线图使用向导创建STEP7项目手动创建STEP7项目插入S7-300工作站硬件组态编辑符号表程序编辑窗口在OB1中编辑LAD程序在OB1中编辑STL程序在OB1中编辑FBD程序,传统继电器控制电路,1.PLC端子接线,PLC端子接线图,2.使用项目向导创建STEP7项目（1/4）,项目向导1/4,项目向导2/4,2.使用项目向导创建STEP7项目(2/4),2.使用项目向导创建STEP7项目(3/4),项目向导3、4,2.使用项目向导创建STEP7项目(4/4),完成项目创建，项目名：My_Prj1,3.手动创建STEP7项目(1/2),新建项目窗口,3.手动创建STEP7项目(2/2),所创建的项目，项目名：My_Prj2,4.插入S7-300工作站,在My_Prj2项目内插入S7-300工作站：SIMATIC300(1),5.硬件组态(1/6),硬件组态窗口,5.硬件组态(2/6),插入0号导轨：（0）UR,5.硬件组态(3/6),插入各种S7-300模块,5.硬件组态(4/6),设置CPU属性,5.硬件组态(5/6),设置数字量模块属性,5.硬件组态(6/6),编译硬件组态（完成后的窗口）,系统自动创建程序文件夹,包含一个循环组织块OB1,6.编辑符号表(1/2),方法1：从LAD/STL/FBD编辑器打开符号表,6.编辑符号表(2/2),方法2：从SIMATIC管理器打开符号表,7.程序编辑窗口,8.在OB1中编辑LAD程序(1/2),设置组织块（OB）属性为LAD方式,8.在OB1中编辑LAD程序(2/2),编写梯形图（LAD）程序,9.在OB1中编辑STL程序,编写语句表（STL）程序,10.在OB1中编辑FBD程序,编写功能块图（FBD）程序,3.4下载和调试程序,为了测试前面我们所完成的PLC设计项目，必须将程序和模块信息下载到PLC的CPU模块。要实现编程设备与PLC之间的数据传送，首先应正确安装PLC硬件模块，然后用编程电缆（如USB-MPI电缆、PROFIBUS总线电缆）将PLC与PG/PC连接起来，并打开PS307电源开关。下载程序及模块信息,1.下载程序及模块信息(1/2),具体步骤如下：启动SIMATICManager，并打开My_prj2项目；单击仿真工具按钮，启动S7-PLCSIM仿真程序；将CPU工作模式开关切换到STOP模式；在项目窗口内选中要下载的工作站；执行菜单命令【PLC】【Download】，或单击鼠标右键执行快捷菜单命令【PLC】【Download】将整个S7-300站下载到PLC。,1.下载程序及模块信息(2/2),启动仿真工具S7-PLCSIM,第4章S7-300编程语言学习,第4章S7-300编程语言学习,4.1STEP7编程语言4.2数据类型4.3S7-300指令基础4.4位逻辑指令4.5定时器与计数器指令4.6数字指令4.7控制指令,4.1STEP7编程语言,STEP7是S7-300/400系列PLC应用设计软件包，所支持的PLC编程语言非常丰富。该软件的标准版支持STL（语句表）、LAD（梯形图）及FBD（功能块图）3种基本编程语言，并且在STEP7中可以相互转换。专业版附加对GRAPH（顺序功能图）、SCL（结构化控制语言）、HiGraph（图形编程语言）、CFC（连续功能图）等编程语言的支持。不同的编程语言可供不同知识背景的人员采用。,STL（语句表）,STL（语句表）是一种类似于计算机汇编语言的一种文本编程语言，由多条语句组成一个程序段。语句表可供习惯汇编语言的用户使用，在运行时间和要求的存储空间方面最优。在设计通信、数学运算等高级应用程序时建议使用语句表。,LAD（梯形图）,LAD（梯形图）是一种图形语言，比较形象直观，容易掌握，用得最多，堪称用户第一编程语言。梯形图与继电器控制电路图的表达方式极为相似，适合于熟悉继电器控制电路的用户使用，特别适用于数字量逻辑控制。,4.2数据类型,数据类型决定数据的属性，在STEP7中，数据类型分为三大类：4.2.1基本数据类型4.2.2复杂数据类型4.2.3参数类型,4.2.1基本数据类型,4.2.2复杂数据类型,数组（ARRAY）结构（STRUCT）字符串（STRING）日期和时间（DATE_AND_TIME）用户定义的数据类型(UDT)功能块类型（FB、SFB）,1.数组（ARRAY）,数组是由一组同一类型的数据组合在一起而形成的复杂数据类型。数组的维数最大可以到6维；数组中的元素可以是基本数据类型或者复杂数据类型中的任一数据类型（Array类型除外，即数组类型不可以嵌套）；数组中每一维的下标取值范围是-3276832767，要求下标的下限必须小于下标的上限。,2.结构（STRUCT）结构是由一组不同类型（结构的元素可以是基本的或复杂的数据类型）的数据组合在一起而形成的复杂数据类型。结构通常用来定义一组相关的数据，例如电机的一组数据可以按如下方式定义：,3.字符串（STRING）字符串是最多有254个字符（CHAR）的一维数组，最大长度为256个字节（其中前两个字节用来存储字符串的长度信息）。字符串常量用单引号括起来，例如：,4.日期和时间（DATE_AND_TIME）用于存储年、月、日、时、分、秒、毫秒和星期，占用8个字节，用BCD格式保存。星期天的代码为1，16的代码为27。例如：,5.用户定义的数据类型(UDT)用户定义数据类型表示自定义的结构，存放在UDT块中（UDT1UDT65535），在另一个数据类型中作为一个数据类型“模板”。当输入数据块时，如果需要输入几个相同的结构，利用UDT可以节省输入时间。,6.功能块类型（FB、SFB）这种数据类型仅可以在FB的静态变量区定义，用于实现多背景DB。,4.2.3参数数据类型,参数类型是一种用于逻辑块（FB、FC）之间传递参数的数据类型，主要有以下几种：(1)TIMER（定时器）和COUNTER（计数器）。(2)BLOCK（块）：指定一个块用作输入和输出，实参应为同类型的块。(3)POINTER（指针）：6字节指针类型，用来传递DB的块号和数据地址。(3)ANY：10字节指针类型，用来传递DB块号、数据地址、数据数量以及数据类型。,4.3S7-300指令基础,指令是程序的最小独立单位，用户程序是由若干条顺序排列的指令构成。指令一般由操作码和操作数组成，其中的操作码代表指令所要完成的具体操作（功能），操作数则是该指令操作或运算的对象。4.3.1PLC用户存储区的分类及功能4.3.2指令操作数4.3.3寻址方式4.3.4状态字,4.3.3寻址方式,所谓寻址方式就是指令执行时获取操作数的方式，可以直接或间接方式给出操作数。S7-300有4种寻址方式：立即寻址存储器直接寻址存储器间接寻址寄存器间接寻址,1.立即寻址,立即寻址是对常数或常量的寻址方式，其特点是操作数直接表示在指令中，或以惟一形式隐含在指令中。下面各条指令操作数均采用了立即寻址方式，其中“/”后面的内容为指令的注释部分，对指令没有任何影响。,2.存储器直接寻址,存储器直接寻址，简称直接寻址。该寻址方式在指令中直接给出操作数的存储单元地址。存储单元地址可用符号地址（如SB1、KM等）或绝对地址（如I0.0、Q4.1等）。下面各条指令操作数均采用了直接寻址方式。,3.存储器间接寻址(1/3),存储器间接寻址，简称间接寻址。该寻址方式在指令中以存储器的形式给出操作数所在存储器单元的地址，也就是说该存储器的内容是操作数所在存储器单元的地址。该存储器一般称为地址指针，在指令中需写在方括号“”内。地址指针可以是字或双字，对于地址范围小于65535的存储器可以用字指针；对于其他存储器则要使用双字指针。,4.存储器间接寻址(2/3),【例4-3-1】存储器间接寻址的单字格式的指针寻址。,4.存储器间接寻址(3/3),存储器间接寻址的双字指针的格式如图所示。,【例4-3-2】存储器间接寻址的双字格式的指针寻址。,4.4位逻辑指令,位逻辑指令处理的对象为二进制位信号。位逻辑指令扫描信号状态“1”和“0”位，并根据布尔逻辑对它们进行组合，所产生的结果（“1”或“0”）称为逻辑运算结果，存储在状态字的“RLO”中。4.4.1触点与线圈4.4.2基本逻辑指令4.4.3置位和复位指令4.4.4RS和SR触发器4.4.5跳变沿检测指令,4.4.1触点与线圈,在LAD（梯形图）程序中，通常使用类似继电器控制电路中的触点符号及线圈符号来表示PLC的位元件，被扫描的操作数（用绝对地址或符号地址表示）则标注在触点符号的上方，如图所示。,1.常开触点,对于常开触点（动合触点），则对“1”扫描相应操作数。在PLC中规定：若操作数是“1”则常开触点“动作”，即认为是“闭合”的；若操作数是“0”，则常开触点“复位”，即触点仍处于打开的状态。常开触点所使用的操作数是：I、Q、M、L、D、T、C。,2.常闭触点,常闭触点（动断触点）则对“0”扫描相应操作数。在PLC中规定：若操作数是“1”则常闭触点“动作”，即触点“断开”；若操作数是“0”，则常闭触点“复位”，即触点仍保持闭合。常闭触点所使用的操作数是：I、Q、M、L、D、T、C。,3.输出线圈（赋值指令）,输出线圈与继电器控制电路中的线圈一样，如果有电流（信号流）流过线圈（RLO=“1”），则被驱动的操作数置“1”；如果没有电流流过线圈（RLO=“0”），则被驱动的操作数复位（置“0”）。输出线圈只能出现在梯形图逻辑串的最右边。输出线圈等同于STL程序中的赋值指令（用等于号“=”表示），所使用的操作数可以是：Q、M、L、D。,4.中间输出,在梯形图设计时，如果一个逻辑串很长不便于编辑时，可以将逻辑串分成几个段，前一段的逻辑运算结果（RLO）可作为中间输出，存储在位存储器（I、Q、M、L或D）中，该存储位可以当作一个触点出现在其他逻辑串中。中间输出只能放在梯形图逻辑串的中间，而不能出现在最左端或最右端。,与下面程序等效,4.4.2基本逻辑指令,基本逻辑指令包括：“与”指令“与非”指令“或”指令“或非”指令“异或”指令“异或非”指令逻辑块的操作信号流取反指令,1.逻辑“与”指令,逻辑“与”指令使用的操作数可以是：I、Q、M、L、D、T、C。有2种指令形式（STL和FBD），用LAD也可以实现逻辑“与”运算。,2.逻辑“与非”指令,逻辑“与非”指令使用的操作数可以是：I、Q、M、L、D、T、C。有2种指令形式（STL和FBD），用LAD也可以实现逻辑“与非”运算。,3.逻辑“或”指令,逻辑“或”指令使用的操作数可以是：I、Q、M、L、D、T、C。有2种指令形式（STL和FBD），用LAD也可以实现逻辑“或”运算。,4.逻辑“或非”指令,逻辑“或非”指令使用的操作数可以是：I、Q、M、L、D、T、C。有2种指令形式（STL和FBD），用LAD也可以实现逻辑“或非”运算。,5.逻辑“异或”指令,6.逻辑“异或非”指令,7.逻辑块的操作,8.信号流取反指令,信号流取反指令的作用就是对逻辑串的RLO值进行取反。指令格式及示例见表4-13。当输入位I0.0和I0.1同时动作时，Q4.0信号状态为“0”；否则，Q4.0信号状态为“1”。,4.4.3置位和复位指令,置位（S）和复位（R）指令根据RLO的值来决定操作数的信号状态是否改变，对于置位指令，一旦RLO为“1”，则操作数的状态置“1”，即使RLO又变为“0”，输出仍保持为“1”；若RLO为“0”，则操作数的信号状态保持不变。对于复位操作，一旦RLO为“1”，则操作数的状态置“0”，即使RLO又变为“0”，输出仍保持为“0”；若RLO为“0”，则操作数的信号状态保持不变。这一特性又被称为静态的置位和复位，相应地，赋值指令被称为动态赋值。,4.4.4RS和SR触发器,RS触发器为“置位优先”型触发器（当R和S驱动信号同时为“1”时，触发器最终为置位状态）；SR触发器为“复位优先”型触发器（当R和S驱动信号同时为“1”时，触发器最终为复位状态）。RS触发器和SR触发器的“位地址”、置位（S）、复（S）及输出（Q）所使用的操作数可以是：I、Q、M、L、D。,1.RS触发器,2.SR触发器,3.RS触发器和SR触发器的工作时序,示例梯形图程序,工作时序,4.4.5跳变沿检测指令,STEP7中有2类跳变沿检测指令，一种是对RLO的跳变沿检测的指令，另一种是对触点的跳变沿直接检测的梯形图方块指令。RLO上升沿检测指令RLO下降沿检测指令触点信号上升沿检测指令触点信号下降沿检测指令【例4-4-2】边沿检测指令的应用,1.RLO上升沿检测指令,2.RLO下降沿检测指令,3.RLO边沿检测指令的工作时序,工作时序,示例程序,4.触点信号上升沿检测指令,5.触点信号下降沿检测指令,6.触点信号边沿检测指令的工作时序,工作时序,示例程序,4.5定时器与计数器指令,4.5.1定时器指令4.5.2计数器指令4.5.3CPU时钟存储器,4.5.1定时器指令,S_PULSE（脉冲S5定时器）S_PEXT（扩展脉冲S5定时器）S_ODT（接通延时S5定时器）S_ODTS（保持型接通延时S5定时器）S_OFFDT（断电延时S5定时器）,1.S_PULSE（脉冲S5定时器）(1/3),脉冲定时器的梯形图及功能块图指令,1.S_PULSE（脉冲S5定时器）(2/3),脉冲定时器的线圈指令,1.S_PULSE（脉冲S5定时器）(3/3),工作时序,示例程序,2.S_PEXT（扩展脉冲S5定时器）(1/3),扩据脉冲S5定时器LAD及FBD指令,2.S_PEXT（扩展脉冲S5定时器）(2/3),扩据脉冲S5定时器线圈指令,2.S_PEXT（扩展脉冲S5定时器）(3/3),示例程序,工作波形,3.S_ODT（接通延时S5定时器）(1/3),接通延时S5定时器LAD及FBD指令,3.S_ODT（接通延时S5定时器）(2/3),接通延时S5定时器线圈指令,3.S_ODT（接通延时S5定时器）(3/3),示例程序,工作波形,4.S_ODTS（保持型接通延时S5定时器）(1/3),保持型接通延时S5定时器LAD及FBD指令,4.S_ODTS（保持型接通延时S5定时器）(2/3),保持型接通延时S5定时器线圈指令,4.S_ODTS（保持型接通延时S5定时器）(3/3),示例程序,工作波形,5.S_OFFDT（断电延时S5定时器）(1/3),断电延时S5定时器LAD及FBD指令,5.S_OFFDT（断电延时S5定时器）(2/3),断电延时S5定时器线圈指令,5.S_OFFDT（断电延时S5定时器）(3/3),示例程序,工作波形,4.5.2计数器指令,S7-300的计数器都是16位的，因此每个计数器占用该区域2个字节空间，用来存储计数值。不同的CPU模板，用于计数器的存储区域也不同，最多允许使用64512个计数器。计数器的地址编号：C0C511。S_CUD（加/减计数器）S_CU（加计数器）S_CD（减计数器）计数器线圈指令,1.S_CUD（加/减计数器）块图指令,2.S_CU（加计数器）块图指令,3.S_CD（减计数器）块图指令,4.计数器的线圈指令,除了前面介绍的块图形式的计数器指令以外，S7-300系统还为用户准备了LAD环境下的线圈形式的计数器。这些指令有计数器初值预置指令SC、加计数器指令CU和减计数器指令CD。,加计数器线圈指令应用示例,初值预置SC指令若与CU指令配合可实现S_CU指令的功能。,减计数器线圈指令应用示例,SC指令若与CD指令配合可实现S_CD指令的功能。,加/减计数器线圈指令应用示例,SC指令若与CU和CD配合可实现S_CUD的功能。,4.6数字指令,4.6.1装入与传送指令4.6.2转换指令4.6.3比较指令4.6.4算数运算指令4.6.5字逻辑运算指令4.6.6移位指令4.6.7数字指令综合应用,4.6.1装入和传送指令,装入指令（L）和传送指令（T），可以对输入或输出模块与存储区之间的信息交换进行编程。对累加器1的装入指令对累加器1的传送指令状态字与累加器1之间的装入和传送指令与地址寄存器有关的装入和传送指令LC（定时器/计数器装载指令）MOVE指令,1.对累加器1的装入指令,2.对累加器1的传送指令,T指令可以将累加器1的内容复制到被寻址的操作数，所复制的字节数取决于目标地址的类型（字节、字或双字），指令格式如下：T操作数其中的操作数可以为直接I/O区（存储类型为PQ）、数据存储区或过程映像输出表的相应地址（存储类型为Q）。,3.状态字与累加器1之间的装入和传送指令,LSTW（将状态字装入累加器1）将状态字装入累加器1中，指令的执行与状态位无关，而且对状态字没有任何影响。指令格式如下：LSTWTSTW（将累加器1的内容传送到状态字）使用TSTW指令可以将累加器1的位08传送到状态字的相应位，指令的执行与状态位无关，指令格式如下：TSTW,4.与地址寄存器有关的装入和传送指令(1/4),LAR1（将操作数的内容装入地址寄存器AR1）,4.与地址寄存器有关的装入和传送指令(2/4),LAR2（将操作数的内容装入地址寄存器2）使用LAR2指令可以将操作数的内容（32位指针）装入地址寄存器AR2，指令格式同LAR1，其中的操作数可以是累加器1、指针型常数（P#）、存储双字（MD）、本地数据双字（LD）、数据双字（DBD）或背景数据双字（DID），但不能用AR1。,4.与地址寄存器有关的装入和传送指令(3/4),TAR1（将地址寄存器1的内容传送到操作数）,4.与地址寄存器有关的装入和传送指令(4/4),TAR2（将地址寄存器2的内容传送到操作数）使用TAR2指令可以将地址寄存器AR1的内容（32位指针）传送给被寻址的操作数，指令格式同TAR1。其中的操作数可以是累加器1、存储双字（MD）、本地数据双字（LD）、数据双字（DBD）、背景数据双字（DID），但不能用AR1。CAR（交换地址寄存器1和地址寄存器2的内容）使用CAR指令可以交换地址寄存器AR1和地址寄存器AR2的内容，指令不需要指定操作数。指令的执行与状态位无关，而且对状态字没有任何影响。,5.LC（定时器/计数器装载指令,使用LC指令可以在累加器1的内容保存到累加器2中之后，将指定定时器字中当前时间值和时基以BCD码（0999）格式装入到累加器1中，或将指定计数器的当前计数值以BCD码（0999）格式装入到累加器1中。指令格式如下：LC,6.MOVE指令,MOVE指令为功能框形式的传送指令，能够复制字节、字或双字数据对象。应用中IN和OUT端操作数可以是常数、I、Q、M、D、L等类型，但必须在宽度上匹配。,4.6.2转换指令,转换指令是将累加器1中的数据进行数据类型转换，转换结果仍放在累加器1中。在STEP7中，可以实现BCD码与整数、整数与长整数、长整数与实数、整数的反码、整数的补码、实数求反等数据转换操作。BCD码和整数到其他类型转换指令整数和实数的码型变换指令实数取整指令累加器1调整指令,1.BCD码和整数到其他类型转换指令(1/3),STL形式的指令（1）,1.BCD码和整数到其他类型转换指令(2/3),STL形式的指令（2）,1.BCD码和整数到其他类型转换指令(3/3),LAD和FBD形式的指令,2.整数和实数的码型变换指令(1/2),STL形式的指令,2.整数和实数的码型变换指令(2/2),LAD和FBD形式的指令,3.实数取整指令(1/2),STL形式的指令,3.实数取整指令(2/2),LAD和FBD形式的指令,4.累加器1调整指令,4.6.3比较指令,比较指令可完成整数、长整数或32位浮点数（实数）的相等、不等、大于、小于、大于或等于、小于或等于等比较。整数比较指令长整数比较指令实数比较指令,1.整数比较指令,1.整数比较指令（示例）,2.长整数比较指令,2.长整数比较指令（示例）,3.实数比较指令,3.实数比较指令（示例）,4.6.4算数运算指令,算术运算指令可完成整数、长整数及实数的加、减、乘、除、求余、求绝对值等基本算数运算；以及32位浮点数的平方、平方根、自然对数、基于e的指数运算及三角函数等扩展算数运算。基本算术运算指令扩展算术运算指令,1.基本算数运算指令（整数运算）,1.基本算数运算指令（长整数运算）,1.基本算数运算指令（实数运算）,【例4-6-1】16位整数的算术运算指令应用。,【例4-6-1】16位整数的算术运算指令应用。,【例4-6-2】求输入双字ID10的内容与常数32相除的余数，结果保存到MD20中。,2.扩展算数运算指令,4.6.5字逻辑运算指令,字逻辑运算指令可对两个16位（WORD）或32位（DWORD）的二进制数据，逐位进行逻辑与、逻辑或、逻辑异或运算。对于STL形式的字逻辑运算指令，可对累加器1和累加器2中的字或双字数据进行逻辑运算，结果保存在累加器1中，若结果不为0，则对状态标志位CC1置“1”，否则对CC1置“0”。对于LAD和FBD形式的字逻辑运算指令，由参数IN1和IN2提供参与运算的两个数据，运算结果保存在由OUT指定的存储区中。,字逻辑运算指令格式,4.6.6移位指令,移位指令有2种类型：基本移位指令可对无符号整数、有符号长整数、字或双字数据进行移位操作；循环移位指令可对双字数据进行循环移位和累加器1带CC1的循环移位操作。有符号右移指令字移位指令双字移位指令双字循环移位指令带累加器循环移位指令,1.有符号右移指令格式,2.字移位指令格式,3.双字移位指令格式,4.双字循环移