s7-200基本指令及应用

第5章S7-200系列PLC基本指令系统及应用,5.1指令及结构5.2位逻辑指令5.3定时器、计数器和比较指令5.4运算指令5.5数据处理指令5.6程序控制指令与子程序指令,5.1指令及结构,5.1.1指令的组成语句指令（STL）由一个操作码和一个操作数组成。例如：AI1.0梯形逻辑指令（LAD）用图形元素表示PLC要完成的操作。如图5-1,图5-1梯形逻辑指令,5.1.2操作数操作数标识符及参数操作数由操作数标识符和参数组成。操作数标识符由主标识符和辅助标识符组成。主标识符有：I输入过程映像存储区、Q输出过程映像存储区、V变量存储区、M位存储区、T定时器存储区、C计数器存储区、HC高速计数器、AC累加器、SM特殊存储器、L局部变量存储器、AI模拟量输入映像存储器、AQ模拟量输出映像存储器。辅助标识符有：X位、B字节、W字（字节）、D双字（字节）。,5.1.2操作数操作数的表示法：物理地址（绝对地址）表示法；符号地址表示法。,5.1.3寻址方式直接寻址：位寻址格式、特殊器件的寻址格式、字节、字和双字的寻址格式。CPU存储区域的间接寻址,5.1.4S7-200系列PLC的编程数据类型,5.2位逻辑指令,5.2.1触点指令标准触点指令装载常开触点指令格式：LDbit装载常闭触点指令格式：LDNbit与常开触点指令格式：Abit与常闭触点指令格式：ANbit或常开触点指令格式：Obit或常闭触点指令格式：ONbit,程序实例：,LDI0.0/装入常开触点OI0.1/或常开触点AI0.2/与常开触点=Q0.0/输出触点，/如果本梯级中将I0.1的触点改/为Q0.0的常开触点，则成为电/机起动停止控制环节的梯形图LDNI0.0/装入常闭触点ONI0.1/或常闭触点ANI0.2/与常闭触点=Q0.1/输出触点LDI0.0/OI0.1/AI0.2/NOT/取非，即输出反相=Q0.3/,标准触点LAD和STL例,返回,5.2.1触点指令,图5-3触点指令在梯形图中的表示符号,5.2.1触点指令立即触点指令LDI、LDNI、AI、ANI、OI和ONI格式：LDIbit取反指令格式：NOT（NOT指令无操作数）正负跳变指令正跳变触点指令格式：EU（无操作数）负跳变触点指令格式：ED（无操作数）,5.2.2线圈指令标准输出线圈指令格式：=bit立即输出线圈指令格式：=Ibit置位线圈指令格式：Sbit,N复位线圈指令格式：Rbit,N立即置位线圈指令格式：SIbit,N立即复位线圈指令格式：RIbit,N,5.2.2线圈指令,图5-5线圈指令在梯形图中的表示符号,5.2.4逻辑堆栈指令ALD，栈装载与指令（与块）OLD，栈装载或指令（或块）LPS，逻辑进栈指令（分支或主控指令）LPP，逻辑出栈指令（分支结束或主控复位指令）LRD，逻辑读栈指令LDS，载入堆栈指令,LPS、LRD、LPP、LDS指令的操作过程,这里n3,LPS与LPP必须配对使用,应用举例：,LDI0.0/装入常开触点OI2.2/或常开触点LDI0.1/被串的块开始LDI2.0/被并路开始AI2.1/与常开触点OLD/栈装载或，并路结束ALD/栈装载与，串路结束=Q5.0/输出触点LDI0.0/装入常开触点LPS/逻辑推入栈，主控AI0.5/与常开触点=Q7.0/输出触点LRD/逻辑读栈，新母线LDI2.1/装入常开触点OI1.3/或常开触点ALD/栈装载与=Q6.0/输出触点LPP/逻辑弹出栈，母线复原LDI3.1/装入常开出触点OI2.0/或常开触点ALD/栈装载与=Q1.3/输出触点,复杂逻辑指令的应用,返回,LPS后第一和最后一个从逻辑块不用LRD指令,5.3定时器、计数器和比较指令,5.3.1定时器指令接通延时定时器格式：TONTXXX,PT有记忆接通延时定时器格式：TONRTXXX,PT断开延时定时器格式：TOFTXXX,PT,图5-9定时器指令在梯形图中的表示符号,表5-11定时器号和分辨率,定时时间的计算：T=PTS（T为实际定时时间，PT为预设值，S为分辨率等级）例如：TON指令用定时器T33，预设值为125，则实际定时时间T=12510=1250ms,定时器指令操作数有3个：编号、预设值和使能输入。1）编号：用定时器的名称和它的常数编号（最大255）来表示，它还包含两方面的变量信息：定时器位和定时器当前值。定时器位：当定时器的当前值达到预设值PT时，该位被置为“1”。定时器当前值：存储定时器当前所累计的时间，它用16位有符号整数来表示，故最大计数值为32767。2）预设值PT：数据类型为INT型。3）使能输入（只对LAD和FBD）：BOOL型可以用复位指令来对3种定时器复位,（1）接通延时定时器指令：TON,用于单一间隔定时。上电周期或首次扫描，定时器位OFF，当前值为0。使能输入接通时，定时器位为OFF，当前值从0开始计数时间，当前值达到预设值时，定时器位为ON，当前值连续计数到32767。使能输入断开，定时器自动复位，即定时器位OFF，当前值为0。,填“计定时器号”,如：T35,填“预设值”，如：100,指令格式：TONTxxx，PT例：TONT120，8,返回,（2）有记忆接通延时定时器指令：TONR,用于对许多间隔的累计定时。上电周期或首次扫描，定时器位OFF，当前值保持。使能输入接通时，定时器位为OFF，当前值从0开始累计计数时间。使能输入断开，定时器位和当前值保持最后状态。使能输入再次接通时，当前值从上次的保持值继续计数，当累计当前值达到预设值时，定时器位ON，当前值连续计数到32767。,填“计定时器号”,如：T31,填“预设值”，如：100,TONR定时器只能用复位指令进行复位操作，使当前值清零。指令格式：TONRTxxx，PT；例：TONRT20，63,（3）断开延时定时器指令：TOF,用于断开后的单一间隔定时。上电周期或首次扫描，定时器位OFF，当前值为0。使能输入接通时，定时器位为ON，当前值为0。当使能输入由接通到断开时，定时器开始计数，当前值达到预设值时，定时器位OFF，当前值等于预设值，停止计数。TOF复位后，如果使能输入再有从ON到OFF的负跳变，则可实现再次启动。,填“计定时器号”,如：T35,填“预设值”，如：100,指令格式：TOFTxxx，PT；例TOFT35，6,（4）应用定时器指令应注意的几个问题,不能把一个定时器号同时用作断开延时定时器（TOF）和接通延时定时器（TON）。使用复位（R）指令对定时器复位后，定时器位为“0”，定时器当前值为“0”。有记忆接通延时定时器（TONR）只能通过复位指令进行复位。对于断开延时定时器（TOF），需要输入端有一个负跳变（由on到off）的输入信号启动计时。不同精度的定时器，它们当前值的刷新周期是不同的,5.3.2计数器指令增计数器指令格式：CTUCxxx,PV减计数器指令格式：CTDCxxx,PV增/减计数器指令格式：CTUDCxxx,PV,图5-13计数器指令在梯形图中的表示符号,1）编号：用计数器名称和它的常数编号（最大255）来表示，即Cxxx，包含两方面的变量信息：计数器位和计数器当前值。计数器位：当计数器的当前值达到预设值PV时，该位被置为“1”。计数器当前值：存储计数器当前所累计的脉冲个数，它用16位符号整数（INT）来表示，故最大计数值为32767。2）预设值PV：数据类型为INT型。3）脉冲输入：BOOL4）复位输入：与脉冲输入同类型和范围。,计数器指令操作数有4个：,（1）增计数器指令：CTU,首次扫描，定时器位OFF，当前值为0。在增计数器的计数输入端（CU）脉冲输入的每个上升沿，计数器计数1次，当前值增加1个单位，当前值达到预设值时，计数器位ON，当前值继续计数到32767停止计数。复位输入有效或执行复位指令，计数器自动复位，即计数器位OFF，当前值为0。,指令格式：CTUCxxx，PV；例：CTUC20，3,填“计数器器号”,如：C30,填“预设值”，如：3,脉冲输入,复位输入,应用举例：,LDI0.0/计数脉冲信号输入端LDI0.1/复位信号输入端CTUC20，+3/增计数，计数设定值为3个脉冲LDC20/装入计数器触点=Q0.0/输出触点,图5-25增计数程序及时序,复位与计数脉冲同时有效时，优先执行复位。,（2）增减计数器指令：CTUD,该指令有两个脉冲输入端：CU输入端用于递增计数，CD输入端用于递减计数。CU输入的每个上升沿，计数器当前值增加1，CD输入的每个上升沿，都使计数器当前值减小1，当前值达到预设值时，计数器位ON。计数到32767（最大值）后，下一个CU输入的上升沿将使当前值跳变为最小值（32768）；反之，当前值达到最小值（32768）时，下一个CD输入的上升沿将使当前值跳变为最大值（32767）。复位输入有效或执行复位指令，计数器自动复位，即计数器位OFF，当前值为0。,指令格式：CTUDCxxx，PV；例：CTUDC30，5,返回,LDI0.0/增计数输入端LDI0.1/减计数输入端LDI0.2/复位端CTUDC30，+5/增减计数，设定脉冲数为5LDC30/装入计数器触点=Q0.0/输出触点,应用举例：,增减计数程序及时序,当前值大于（或小于）设定值后，仍然随计数脉冲而变化，而计数器位保持。,（3）减计数器指令：CTD,首次扫描，定时器位OFF，当前值为预设值PV。计数器检测到CD输入的每个上升沿时，计数器当前值减小1个单位，当前值减到0时，计数器位ON,停止计数。复位输入有效或执行复位指令，计数器自动复位，即计数器位OFF，当前值复位为预设值，而不是0。,指令格式：CTDCxxx，PV；例：CTDC40，4,应用举例：,LDI0.0/减计数脉冲输入端LDI0.1/复位输入端CTDC40,+4/减计数器，设定计数脉冲/数为4LDC40/装入计数器触点=Q0.0/输出触点,图5-27减计数程序及时序,当前值减到0后，计数脉冲对当前值和位都不起作用。,0,4,4,2,2,3,3,4,4,1,（4）应用举例：a.某自动门，内外侧各装一个超声波探测器，当探测到有人后0.5秒自动门打开，探测到无人后1秒，自动门关闭。b.由两个或多个定时器串联组成一个长时间定时器c.由定时器和计数器构成一个长时间的定时器d.利用计数器的串联构成扩展计数器e.利用特殊标志寄存器和计数器构成定时器f.脉冲发生器,5.3.3比较指令比较指令用于两个相同数据类型的有符号或无符号数IN1和IN2的比较判断操作。比较运算符有：等于（=），大于等于（=），大于（），小于等于（），小于（），不等于（）。字节比较指令格式：LDB比较运算符IN1,IN2AB比较运算符IN1,IN2OB比较运算符IN1,IN2,5.3.3比较指令整数比较指令格式：LDW比较运算符IN1,IN2AW比较运算符IN1,IN2OW比较运算符IN1,IN2双整数比较指令格式：LDD比较运算符IN1,IN2AD比较运算符IN1,IN2OD比较运算符IN1,IN2,5.3.3比较指令实数比较指令格式：LDR比较运算符IN1,IN2AR比较运算符IN1,IN2OR比较运算符IN1,IN2,应用举例,（1）一自动仓库存放某种货物，最多6000箱，需对所存的货物进出计数。货物多于1000箱，灯L1亮；货物多于5000箱，灯L2亮。其中，L1和L2分别受Q0.0和Q0.1控制，数值1000和5000分别存储在VW20和VW30字存储单元中。本控制系统的程序如图5-30所示。程序执行时序如图5-31所示。,LDI0.0/增计数出入端LDI0.1/减计数出入端LDI0.2/复位出入端CTUDC30,+10000/增减计数，设定脉冲数为10000LDW=C30,VW20/比较计数器，当前值是否大于等/于VW20中的值“1000”Q0.0/输出触点LDW=C30,VW30/比较计数器，当前值是否大于等/于VW30中的值“5000”Q0.1/输出触点,图5-30程序举例,返回,时序图：,图5-31时序图,举例2传送带控制,控制要求：运货车到位，开关闭合，传送带开始送工件，到3件时，推板机推工件到货车上，此时传送带停止运行；工件被推到货车后推板返回，传送带又开始运行，如此循环动作。输入信号：启动开关:I0.0件数检测仪（有工件时为0）:I0.1货车到位:I0.2输出信号：传送带运行:Q0.0推板机:Q0.1,5.4运算指令,5.4.1算术运算指令加、减、乘、除指令（1）加法指令：+I：整数加法指令格式：+IIN1,OUT+D：双整数加法指令格式：+DIN1,OUT+R：实数加法指令格式：+RIN1,OUT,在LAD和FBD中，以指令盒形式编程，执行结果：IN1+IN2OUT。在STL中，通常将IN2与OUT共用一个地址单元，执行结果：IN1+OUTOUT。指令格式：+IIN1,OUT,程序实例：,LDI0.1/使能输入端MOVWVW0,VW4/VW0VW4+IVW2,VW4/VW2+VW4VW4,LAD中IN2和OUT可用同一单元。,5.4.1算术运算指令（2）减法指令-I：整数减法指令格式：-IIN2,OUT-D：双整数减法指令格式：-DIN2,OUT-R：实数减法指令格式：-RIN2,OUT,程序实例：,指令格式：-IIN2,OUT/整数减法，OUT-IN2OUT-DIN2,OUT/双整数减法-RIN2,OUT/实数减法,LDI0.0/使能输入端-IVW2,VW0/整数减法/VW0-VW2VW0,表5.16操作数执行前后的结果,5.4.1算术运算指令（3）乘法指令I：整数乘法指令格式：IIN1,OUTMUL：完全整数乘法指令格式：MULIN1,OUTD：双整数乘法指令格式：DIN1,OUTR:实数乘法指令格式：RIN1,OUT,程序实例：完全整数乘法（常规乘法）指令：MUL,LDI0.0/使能输入端*IVW0,VW2/整数乘法/VW0*VW2VW2,使能输入有效时，将两个单字长（16位）的符号整数IN1和IN2相乘，产生一个32位双整数结果OUT。指令格式：*IIN1,OUT,32位OUT的低位字（16位）被用作乘数,5.4.1算术运算指令（4）除法指令/I：整数除法格式：/IIN2,OUTDIV：完全整数除法格式：DIVIN2,OUT/D：双整数除法格式：/DIN2,OUT/R：实数除法格式：/RIN2,OUT,在整数除法中，两个16位的整数相除，产生一个16位的整数商，不保留余数。双整数除法也同样过程，只是位数变为32位。在整数完全除法中，两个16位的符号整数相除，产生一个32位结果，其中，低16位为商，高16位为余数。32位结果的低16位运算前期被兼用存放被除数。,程序实例：,LDI0.0/使能输入端MOVW+12345,VW12/12345VW12MOVW+100,VW20/100VW20LDI0.1/使能输入端DIVVW20,VD10/VW12/VW20VD1,整数完全除法例,5.4.1算术运算指令递增和递减指令字节递增指令格式：INCBOUT字节递减指令格式：DECBOUT,图5-27字节递增和递减指令在梯形图中的表示,5.4.1算术运算指令递增和递减指令字递增指令格式：INCWOUT字递减指令格式：DECWOUT,图5-28字递增和递减指令在梯形图中的表示,5.4.1算术运算指令递增和递减指令双字递增指令格式：INCDOUT双字递减指令格式：DECDOUT,图5-29双字递增和递减指令在梯形图中的表示,5.4.2逻辑运算指令字节逻辑运算指令ANDB：字节与指令格式：ANDBIN1,OUTORB：字节或指令格式：ORBIN1,OUTXORB：字节异或指令格式：XORBIN1,OUTINVB：字节取反指令格式：INVBOUT,图5-32字节逻辑运算指令在梯形图中的表示符号,5.4.2逻辑运算指令字逻辑运算指令ANDW：字与指令格式：ANDWIN1,OUTORW：字或指令格式：ORWIN1,OUTXORW：字异或指令格式：XORWIN1,OUTINVW：字取反指令格式：INVWOUT,图5-33字逻辑运算指令在梯形图中的表示符号,5.4.2逻辑运算指令双字逻辑运算指令ANDD：双字与指令格式：ANDDIN1,OUTORD：双字或指令格式：ORDIN1,OUTXORD：双字异或指令格式：XORDIN1,OUTINVD：双字取反指令格式：INVDOUT,图5-34双字逻辑运算指令在梯形图中的表示符号,5.5数据处理指令,5.5.1传送类指令单一传送指令MOVB：字节传送指令格式：MOVBIN1,OUTBIR：字节立即读传送指令格式：BIRIN1,OUTBIW：字节立即写传送指令格式：BIWIN1,OUTMOVW：字传送指令MOVD：双字传送指令MOVR：实数传送指令,单一传送指令,BIR:输入映象寄存器不更新BIW:输出映象寄存器刷新,块传送指令BMB：字节块传送指令格式：BMBIN1,OUT,NBMW：字块传送指令格式：BMWIN1,OUT,NBMD：双字块传送指令格式：BMDIN1,OUT,N,图5-36块传送指令在梯形图中的表示符号,5.5.2移位指令左移和右移指令SLB字节左移指令格式：SLBOUT,NSRB字节右移指令格式：SRBOUT,NSLW字左移指令格式：SLWOUT,NSRW字右移指令格式：SRWOUT,NSLD双字左移指令格式：SLDOUT,NSRD双字右移指令格式：SRDOUT,N,左移和右移指令,图5-37左移和右移指令在梯形图中的表示符号,（1）字节左移和字节右移指令：SLB，SRB,使能输入有效时，把字节输入数据IN左移或右移N位后，再将结果输出到OUT所指的字节存储单元（在语句表中，IN与OUT使用同一个单元）。最大实际可移位次数为8。,指令格式：SLBOUT，N（字节左移）SRBOUT，N（字节右移）例：SLBMB0，2SRBLB0，3,以第一条指令SLBMB0，2为例，指令执行情况如表5-12所示,表5-12左移指令SLB执行结果,（2）字左移和字右移指令：SLW，SRW,指令盒与字节移位比较，只有名称变为SHLW和SHRW。最大实际可移位次数为16。指令格式：SLWOUT，N（字左移）SRWOUT，N（字右移）例：SLWMW0，2SRWLW0，3,返回,以第二条指令SRWLW0，3为例，指令执行情况如表5-13所示。,表5-13右移指令SRW执行结果,（3）双字左移和双字右移指令：SLD，SRD,指令盒与字节移位比较，只有名称变为SHLDW和SHRDW，其他部分完全相同。最大实际可移位次数为32。,指令格式：SLDOUT，N（双字左移）SRDOUT，N（双字右移）例：SLDMD0，2SRDLD0，3,循环左移和循环右移指令RLB字节循环左移指令格式：RLBOUT,NRRB字节循环右移指令格式：RRBOUT,N,图5-38字节循环左移和字节循环右移指令,循环左移和循环右移指令RLW字循环左移指令格式：RLWOUT,NRRW字循环右移指令格式：RRWOUT,NRLD双字循环左移指令格式：RLDOUT,NRRD双字循环右移指令格式：RRDOUT,N,（1）字节循环左移和字节循环右移指令：RLB，RRB,使能输入有效时，把字节型输入数据IN循环左移或循环右移N位后，再将结果输出到OUT所指的字节存储单元（在语句表中，IN与OUT使用同一个单元）。指令格式：RLBOUT，N（字节循环左移）RRBOUT，N（字节循环右移）例：RLBMB0，2RRBLB0，3,（2）字循环左移和字循环右移指令：RLW，RRW,指令盒与字节循环移位只有名称变为ROLW和RORW，其他部分完全相同。使能输入有效时，把字型输入数据IN循环左移或循环右移N位后，再将结果输出到OUT所指的字存储单元（在语句表中，IN与OUT使用同一个单元）。实际移位次数为设定值取以16为底的模所得的结果。指令格式：RLWOUT，N（字循环左移）RRWOUT，N（字循环右移）例：RLWMD0，2RRWLD0，3,（3）双字循环左移和双字循环右移指令：RLD，RRD,指令盒与字节循环移位只有名称变为ROLDW和RORDW，其他部分完全相同。使能输入有效时，把双字型输入数据IN循环左移或循环右移N位后，再将结果输出到OUT所指的双字存储单元（在语句表中，IN与OUT使用同一个单元）。实际移位次数为设定值取以32为底的模所得的结果。指令格式：RLDOUT，N（双字循环左移）RRDOUT，N（双字循环右移）例：RLDMD0，2RRDLD0，3,返回,以指令RRWLW0，3为例，指令执行情况如表5-14所示。,表5-14指令RRW执行结果,移位寄存器指令SHRB指令格式：SHRBDATA，S-BIT，N,图5-39移位寄存器指令,3.寄存器移位,SHRB，寄存器移位指令。该指令在梯形图中有3个数据输入端：DATA为数值输入，将该位的值移入移位寄存器；SBIT为移位寄存器的最低位端；N指定移位寄存器的长度。每次使能输入有效时，整个移位寄存器移动1位。,移位特点：移位寄存器长度在指令中指定，没有字节型、字型、双字型之分。可指定的最大长度为64位，可正也可负。移位数据存储单元的移出端与SM1.1（溢出）相连，所以最后被移出的位被放到SM1.1位存储单元。,指令格式：SHRBDATA，SBIT，N例：SHRBI0.5，V20.0，5以本条指令为例，指令执行情况如表5-15所示。,表5-15指令SHRB执行结果,应用举例：彩灯控制,（1）六盏灯控制控制要求如下：按下启动按钮，按1、2、3、4、5、6顺序点亮，每1秒亮一盏灯，到全亮，再过1秒又按1至6的顺序每