章__S7-200系列PLC的基本指令

第5章S7 200系列PLC的基本指令 内容提要 学习要求 本章主要以S7 200CPU22X系列PLC的SIMATIC指令系统为例 主要讲述基本指令的定义 梯形图和语句表的编程方法 另外还将介绍定时器 计数器最常用的电路 掌握基本逻辑指令 程序控制类等指令 熟练应用所学的基本指令进行简单的程序 熟练掌握梯形图和指令表两种编程语言之间的转换 通过定时器 计数器简单电路编程的学习 建立独立的编程思想 培养分析与解决实际问题的能力 5 1基本逻辑指令 5 1 1位操作指令 1 逻辑取及线圈驱动指令LD Load LDN LoadNot Out 图5 1输入 输出指令 图5 2LD LDN 指令梯形图及语句表 5 1基本逻辑指令 5 1 1位操作指令 2 触点串联指令A And AN AndNot 图5 3A AN指令梯形图及语句表 图5 4错误次序编程图 5 1基本逻辑指令 5 1 1位操作指令 3 触点并联指令O Or ON OrNot 图5 5O ON指令梯形图及语句表 5 1基本逻辑指令 5 1 1位操作指令 4 块 与 指令ALD AndLoad 图5 6ALD指令梯形图及语句表 5 1基本逻辑指令 5 1 1位操作指令 5 块 或 指令OLD OrLoad 图5 7OLD指令梯形图及语句表 5 1基本逻辑指令 5 1 1位操作指令 6 栈操作指令 图5 8逻辑堆栈指令梯形图及语句表 5 1基本逻辑指令 5 1 2置位S Set 复位R Reset 指令 表5 1置位 复位指令格式及功能表 5 1基本逻辑指令 5 1 2置位S Set 复位R Reset 指令 图5 9S R指令应用程序及时序图 5 1基本逻辑指令 5 1 3边沿脉冲指令 边沿脉冲指令为EU EdgeUp ED EdgeDown 表5 2边沿脉冲指令的格式及功能表 5 1基本逻辑指令 5 1 3边沿脉冲指令 图5 10边沿脉冲指令EU ED应用程序及时序图 5 1基本逻辑指令 5 1 3边沿脉冲指令 图5 12地址分配与控制梯形图 5 1基本逻辑指令 5 1 4立即指令I Immediate 立即指令是为了提高PLC对输入 输出的响应速度而设置的 它不受PLC循环扫描工作方式的影响 允许对输入和输出点进行快速直接存取 表5 3立即指令的格式及功能表 5 1基本逻辑指令 5 1 5触发器指令 触发器指令分为SR触发器和RS触发器 它是根据输入端的优先权决定输出是置位或复位 SR触发器是置位优先 RS触发器是复位优先 表5 4触发器指令的格式及功能表 5 1基本逻辑指令 5 1 5触发器指令 图5 13二分频电路控制梯形图 5 1基本逻辑指令 5 1 6取反和空操作指令 1 取反指令NOT 2 空操作指令NOP NoOperation 表5 5取反和空操作指令格式及功能表 图5 14取反指令和空操作指令应用程序 5 1基本逻辑指令 5 1 7比较指令 比较指令是将两个操作数 IN1 IN2 按指定的比较关系作比较 表5 6比较指令的LAD及STL格式及功能表 5 1基本逻辑指令 5 1 7比较指令 例5 2有一个恒温水池 要求温度在30 50 之间 当温度低于30 时 启动加热器加热 红灯亮 当温度高于50 时 停止加热 指示绿灯亮 假设温度存放在SMB10中 图5 15比较指令的应用程序 5 1基本逻辑指令 5 1 8定时器 1 工作方式 按照工作方式 定时器可分为通电延时型 TON 有记忆的通电延时型又叫保持型 TONR 断电延时型 TOF 3种 2 时基标准 1 定时精度 2 定时范围 3 定时器的刷新方式 5 1基本逻辑指令 5 1 8定时器 2 时基标准 表5 7定时器工作方式及类型 5 1基本逻辑指令 5 1 8定时器 3 定时器指令格式 表5 8定时器指令格式及功能表 5 1基本逻辑指令 5 1 8定时器 4 定时器工作原理分析 1 通电延时定时器TON On DelayTimer 2 有记忆通电延时型TONR 图5 16通电延时定时器应用程序及运行时序图 5 1基本逻辑指令 5 1 8定时器 2 有记忆通电延时型TONR 图5 17有记忆通电延时型定时器应用程序及运行时序图 5 1基本逻辑指令 5 1 8定时器 3 断电延时型TOF Off DelayTimer 图5 18断电延时型定时器应用程序及运行时序图 5 1基本逻辑指令 5 1 8定时器 4 S7 200系列PLC的定时器的正确使用 采用不同时基标准的定时器时会有不同的运行结果 图5 19自身激励输入程序 图5 20非自身激励输入程序 5 1基本逻辑指令 5 1 9计数器 1 指令格式 表5 9计数器指令格式功能表 5 1基本逻辑指令 5 1 9计数器 2 工作原理分析 1 增计数指令CTU CountUp 2 增 减计数指令CTUD CountUp Down 图5 21增 减计数器应用程序及运行时序 5 1基本逻辑指令 5 1 9计数器 3 减计数指令CTD CountDown 2 工作原理分析 图5 22减计数指令应用程序及运行时序 5 2程序控制指令 5 2 1结束指令END MEND 表5 10结束指令的LAD和STL格式以及功能 程序控制类指令大部分属于无条件执行指令 用于控制程序的走向 5 2程序控制指令 5 2 2暂停指令STOP 表5 11暂停指令的LAD和STL格式以及功能 5 2程序控制指令 5 2 3看门狗复位指令WDR WatchDogReset 表5 12看门狗指令的LAD和STL格式以及功能 图5 23结束指令 暂停指令和看门狗复位指令的用法 5 2程序控制指令 5 2 4跳转指令JMP与标号指令LBL 图5 24跳转指令和标号指令的应用 表5 13跳转指令和标号指令的LAD和STL格式 5 2程序控制指令 5 2 5循环指令FOR和NEXT 表5 14循环开始指令的LAD和STL格式以及功能 表5 15循环结束指令的LAD和STL格式以及功能 5 2程序控制指令 5 2 5循环指令FOR和NEXT 表5 16循环开始指令的操作数说明 5 2程序控制指令 5 2 5循环指令FOR和NEXT 图5 25循环指令的应用举例 5 2程序控制指令 5 2 6子程序 1 建立子程序 建立子程序是通过编程软件来完成的 2 子程序调用 1 子程序调用指令CALL 2 子程序条件返回指令CRET 表5 17子程序调用指令格式 5 2程序控制指令 5 2 6子程序 3 应用举例 图5 26子程序调用程序 5 2程序控制指令 5 2 6子程序 3 带参数的子程序调用 1 子程序参数 变量名 变量类型 数据类型 2 参数子程序调用的规则 3 变量表使用 5 2程序控制指令 5 2 6子程序 4 程序实例 表5 18局部变量表 图5 27带参数子程序调用程序 5 2程序控制指令 5 2 7与ENO指令 ENO是LAD中指令盒的布尔能流输出端 图5 28AENO指令应用程序 5 2程序控制指令 5 2 8顺序控制指令 5 2 8顺序控制指令 1 顺序功能图简介 1 功能图的产生 2 顺序功能图的基本概念 3 功能图的构成规则 5 2程序控制指令 5 2 7与ENO指令 3 功能图的构成规则 1 顺序功能图简介 图5 32转移符号 图5 33冲压机运行过程图 5 2程序控制指令 5 2 7与ENO指令 2 顺序控制指令 表5 19顺序控制指令的形成及功能 5 2程序控制指令 5 2 7与ENO指令 3 举例说明 图5 34顺序功能图和控制梯形图 5 2程序控制指令 5 2 7与ENO指令 4 使用说明 1 顺控指令仅对元件S有效 状态继电器S也具有一般继电器的功能 所以对它能够使用其他指令 2 SCR段程序能否执行取决于该步 S 是否被置位 SCRE与下一个LSCR之间的指令逻辑不影响下一个SCR段程序的执行 3 不能把同一个S位用于不同程序中 例如 如果在主程序中用了S1 1 则在子程序中就不能再使用它 4 在SCR段中不能使用JMP和LBL指令 就是说不允许跳入 跳出或在内部跳转 但可以在SCR段附近使用跳转和标号指令 5 在SCR段中不能使用FOR NEXT和END指令 6 在步发生转移后 所有的SCR段的元器件一般也要复位 如果希望继续输出 可使用置位 复位指令 如图5 34中的Q0 1 7 在使用功能图时 状态继电器的编号可以不按顺序安排 5 3基本指令的应用实例 5 3 1自锁控制电路 自锁控制是控制电路中最基本的环节之一 常用于对输入开关和输出继电器的控制电路 图5 35自锁控制梯形图 5 3基本指令的应用实例 5 3 2互锁控制电路 互锁控制也是控制电路中最基本的环节之一 同样常用于对输入开关和输出继电器的控制电路 图5 36互锁控制梯形图 5 3基本指令的应用实例 5 3 3多点控制电路 多点控制电路适宜控制面积大 范围广 不方便上下等场所 图5 37两地控制梯形图 5 3基本指令的应用实例 5 3 4关联控制电路 在很多的生产机械控制中 存在着先后关联关系 即前者的启动是后者启动的条件 后者停止是前者停止的条件 图5 38关联控制梯形图 5 3基本指令的应用实例 5 3 5顺序控制电路 顺序控制电路分手动和自动顺序控制电路 手动顺序控制电路和上面5 3 4节所述原理相同 这里介绍一种自动顺序启动 方向顺序停止的电路 图5 39顺序控制梯形图 5 3基本指令的应用实例 5 3 6二分频电路 二分频电路 也叫单按钮电路 图5 40二分频电路时序图 5 3基本指令的应用实例 5 3 6二分频电路 梯形图程序 c 是用计数器设计的梯形图 计数器的复位采用输出断开信号 图5 41二分频控制梯形图的四种程序 5 3基本指令的应用实例 5 3 7闪烁电路 闪烁电路也称为振荡电路 闪烁电路实际上就是一个时钟电路 它可以是等间隔的通断 也可以是不等间隔的通断 图5 42闪烁电路的时序图及梯形图程序 5 3基本指令的应用实例 5 3 8特殊时间控制电路 特殊时间控制电路是通过时间继电器等指令编制的完成某一特殊功能的电路 如图5 43所示 图5 43特殊定时电路时序图 5 3基本指令的应用实例 5 3 8特殊时间控制电路 图5 44瞬时接通 延时断开电路梯形图 5 3基本指令的应用实例 5 3 8特殊时间控制电路 根据时序图可以看出 Q0 1是I0 0是一个输出脉冲宽度可以控制的电路 图5 45脉冲宽度可以控制电路梯形图 5 3基本指令的应用实例 5 3 8特殊时间控制电路 根据时序图可以看出 Q0 2是I0 0的一个一般的电路 它的控制程序如图5 46所示 图5 46图5 43所示时序图Q0 2的控制梯形图 5 3基本指令的应用实例 5 3 9扩展定时器和计数器 在一些实际应用中 往往需要几小时甚至更长时间的定时控制和计数控制 这就需要编制程序来完成该任务 图5 47图5 43所示时序图Q0 3的控制梯形图 5 3基本指令的应用实例 5 3 9扩展定时器和计数器 图5 48所示是由两个定时器组成的1个小时的定时器 图5 48由两个定时器组成扩展定时器梯形图 5 3基本指令的应用实例 5 3 9扩展定时器和计数器 图5 49所示是由两个计数器组成的扩展计数器 图5 49扩展计数器电路的梯形图 5 3基本指令的应用实例 5 3 9扩展定时器和计数器 由两个定时器组成的扩展定时器 定时也不长 有时需要更长时间的定时器 如果用一个定时器和一个计数器就可以完成这个任务 图5 50扩展定时器电路的梯形图 5 3基本指令的应用实例 5 3 10报警电路 报警电路在工业电气自动控制中的应用相当普遍 根据要求分配输入 输出地址 故障信号 I0 0消铃按钮 I0 1试灯按钮 I0 2报警灯 Q0 0报警电铃 Q0 1 图5 51报警电路梯形图程序 5 3基本指令的应用实例 5 3 11照明灯控制电路 1 楼梯灯控制装置 控制要求 只用一个按钮I0 0控制 当按一次按钮时 楼梯灯亮2分钟后自动熄灭 当连续按两次按钮时 2秒内 灯长亮不灭 当按下按钮的时间超过2s时 灯熄灭 图5 52楼梯灯控制梯形图程序 5 3基本指令的应用实例 5 3 11照明灯控制电路 2 三层楼梯灯的多地点控制 三层楼梯灯的控制要求 在每层楼梯都有一个开关 按任何一个开关 不管开关的状态 楼梯灯都亮 再按任何一个开关 楼梯灯灭 即不管开关是开还是关 只要有开关动作则灯的状态就发生变化 图5 53楼梯灯的控制梯形图 5 3基本指令的应用实例 5 3 11照明灯控制电路 3 城市隧道照明灯 如隧道中有A B C三组灯 每天早7点到晚7点 第1组灯亮 晚7点到晚10点3组灯都亮 车多 晚10点至第二天早7点第2 3组灯亮 要求用一个开关控制三组灯的亮和灭 图5 54隧道照明灯的控制梯形图 5 3基本指令的应用实例 5 3 11照明灯控制电路 5 3 12译码电路 译码电路 通过输入不同的组合 分别构成不同的输出 如2 4线译码器 即通过两个输入I0 1和I0 2的四种不同组合 控制4个输出Q0 1 Q0 4 图5 53所示为2 4线译码器电路 图5 55译码电路梯形图程序 本章小结 1 梯