第七章 基本指令 电器与plc控制技术

第七章 S7-200基本指令,基本控制指令一般指位逻辑指令、定时器指令及计数器指令。位逻辑指令含触点指令、线圈指令、逻辑堆栈指令等。主要用于逻辑控制。,S7-200系列可编程控制器基本指令,梯形图 (LAD)语句表 (STL)功能块图(FBD) 1、梯形图（图形语言） 适用：开关量和逻辑控制 思想: 让CPU模仿电源的电流通过一系列逻辑控制条件,并根据结构产生逻辑输出。逻辑控制条件按其控制功能分解成多个“梯级”，构成梯形图。 执行: 从左到右，从上到下逐级执行，执行到程序结尾，再从上至下反复循环。,梯形图组成：左右两条垂直线：左母线、右母线。常开触点、常闭触点：代表逻辑“输入”条件，如：开关、按钮、内部软元件等。输出线圈：代表逻辑“输出”结果，如：电机启动器、电磁阀、软元件、继电器。方框：代表附加指令，如：定时器、计数器、数学运算指令等。梯形图编程就是用软继电器线圈的吸、放和触点的通、断实现各种实际控制系统。,注：-通常括号（输出驱动线圈）右边的部分在梯形图中不画出。 触点在水平线上若是互相串联，则相当于逻辑与（AND）若相邻的水平线用一条垂直线连接起来形成并联，相当于逻辑或（OR）,能流：假想在梯形图中有“电流”流动，这个“电流”称为“能流”。“能流”只能单方向流动，不可逆。即从上至下、从左到右。梯形图左边的母线即为“能流”源，并能沿着“梯级”线从左到右驱动最右边的输出线圈。如果这个“能流”能畅通无阻地到达最右边，则输出线圈被驱动；否则，输出线圈不被驱动。,2. 语句表 语句表是由各种指令组成的语言程序。使用NETWORK对程序分段。可以实现某些不能用梯形图或功能块图实现的功能。 LD I0.0 A I0.1 = M0.0（1）指令指令是构成语句表的元素，由一个或几个容易记忆的字符来表示。每一条指令带上必要的符号和参数就形成一个语句，可完成一特点功能。程序执行时，按从上到下的顺序逐条执行。,（2）梯形图转换成语句表规则梯形图中的线圈、触点、方块等符号，在语句表中有具体的指令与其对应。利用PLC基本指令对梯形图编程时，务必按从上到下、从左到右的原则进行。为了减少程序步骤，要优化编程顺序，其原则是串联多的电路放在上面，并联多的电路尽量靠近左母线。,梯形图,语句表,LD I0.0O I0.0 AN T101 = Q0.0TON T101，#20LD T101= Q0.1,3、功能块图采用半导体逻辑电路方块图。每一种功能使用一个运算方块，其运算功能由方块内的符号表示。功能块图编辑器没有梯形图中的线圈和触点，但有与之等价的指令。,梯形图设计规则梯形图没有实际的电流流动，被假设的“能流”实际是控制系统的信号流，它只能单方向流动，不能产生反流。即梯形图必须符合从上至下、从左到右的执行原则，否则不能直接编程。梯形图中的触点应画在水平线上，不能画在垂直线上。,错误,正确,不包含触点的分支应放在垂直方向上，不能放在水平方向上，以便识别触点的组合和对输出线圈的控制路径。,错误,正确,梯形图每一“梯级”都是从左边母线开始，输出线圈接在右边母线上，所有触点不能画在输出线圈的右边。输出线圈不能直接连接在左母线上，若必须的话，则可通过插入触点将线圈连于左母线上。,错误,正确,若几个并联回路串联，应将触点最多的回路放在梯形图的最左面；若几个串联回路并联，应将触点最多的回路放在梯形图的最上面。,正确,基本指令 逻辑位指令,1、逻辑取、线圈驱动指令LD、LDN和=LD指令用于常开触点逻辑运算开始。LDN指令用于常闭触点逻辑运算开始。“”（OUT）线圈驱动指令，使该线圈所代表的软元件的触点闭合或断开。,网络2LDN I0.1= M0.0= Q0.0,网络1LD I0.0= Q0.0,几点说明LD、LDN用于将左母线与触点相连；也可以与其他指令配合，用于其他分支回路的开始。“”指令用于驱动输出继电器、辅助继电器、特殊功能寄存器、定时器及计数器等，但不能用于驱动输入继电器。并联的“”指令可以连续使用任意次。LD、LDN的操作数为I、Q、M、SM、T、C、V、S、L“”的操作数为Q、M、SM、T、C、V、S、L,立即触点指令在每个标准触点指令的后面加“I”。指令执行时，立即读取物理输入点的值，但是不刷新对应映像寄存器的值。这类指令包括：LDI、LDNI、AI、ANI、OI和ONI。LDI指令把物理输入点的值立即装入栈顶。AI和OI指令分别将物理输入点的值与堆栈顶值进行与和或，运算结果仍放于栈顶。LDNI指令把物理输入点的值取反后立即装入栈顶。ANI和ONI指令分别将物理输入点的值取反与堆栈顶值进行与和或，运算结果仍放于栈顶。用法：LDIbit例：LDII0.2注意：bit只能是I类型。,=I，立即输出指令用立即指令访问输出点时，把栈顶值立即复制到指令所指出的物理输出点，同时，相应的输出映像寄存器的内容也被刷新。用法：=Ibit例：=IQ0.2注意：bit只能是Q类型。,SI，立即置位指令用立即置位指令访问输出点时，从指令所指出的位（bit）开始的N个（最多为128个）物理输出点被立即置位，同时，相应的输出映像寄存器的内容也被刷新。用法：SIbit,N例： SIQ0.0,2注意：bit只能是Q类型。,RI，立即复位指令 用立即复位指令访问输出点时，从指令所指出的位开始的N个（最多为128个）物理输出点被立即复位，同时，相应的输出映像寄存器的内容也被刷新。用法： RIbit,N例： RIQ0.0,1,2、逻辑与操作指令A、AN 串联触点常开触点，使用与指令A；常闭触点，使用与非指令AN。,几点说明A、AN指令是单个触点串联连接指令，可连续使用。若串联一个由多触点并联的回路，则不能用A、AN指令，需采用逻辑块与指令ALD。并联的“”指令可以连续使用任意次。A、AN指令的操作数为I、Q、M、SM、T、C、V、S、L,3、逻辑或操作指令O、ON单个触点并联常开触点，用或指令O；常闭触点，用或非指令ON。,几点说明O、ON指令是单个触点并联连接指令，一般紧跟在LD、LDN等指令后。即对其前面LD、LDN指令所指定的触点再并联一个触点，并联的次数可以是无限次。若并联两个以上触点的串联回路，则不能用O、ON指令，需采用逻辑块或指令OLD。O、ON指令的操作数为I、Q、M、SM、T、C、V、S、L,4、块操作指令ALD、OLD有两个或两个以上串联触点的控制电路称为串联电路块。有两个或两个以上并联触点的控制电路称为并联电路块。两个以上的并联块触点串联，用块与指令ALD。两个以上的串联块触点并联，用块或指令OLD。,几点说明几个串、并联支路进行并联或串联连接时，其支路的起点以LD、LDN开始，支路终点用OLD、ALD指令。如需将多个支路并联或串联，则从第二条支路开始，在每一条支路后面加OLD指令或ALD支路。对串、并联支路的个数没有限制。OLD、ALD支路均无操作数。,5、置位指令S和复位指令R,功能：bit或out指定的地址参数开始的N个点都被置位或复位。 N：1-255。 当用复位指令时，如果bit或out指定的是T位或C位，则定时器或计数器被复位的同时当前值将被清零。 置位指令具有锁存功能。,6、脉冲生成指令EU、ED用于检测开关量状态的变化以及配合功能指令完成一些逻辑控制。当对应EU（ED）指令前的逻辑运算结果有一个上升（下降）沿跳变时，EU（ED）指令让能流接通一个扫描周期，即产生一个宽度为一个扫描周期的脉冲，驱动其后面的输出线圈。对应的梯形图EU、ED,P,N,EU上升沿跳变,ED下降沿跳变,7、逻辑取反NOT和空操作NOP指令NOT指令是逻辑取反指令，它可改变能流状态，能流达到取反触点时则停止，能流未达到取反触点时则通过。NOT指令无操作数。NOP为空操作指令，操作数N是一个0-255的常数，表示要进行的空操作的次数。它的使用对程序不产生任何影响，用于调试及修改程序，也可用于短暂的延时,8、逻辑堆栈指令S7-200系列PLC中有一个9层的堆栈。有6条逻辑操作指令要用到逻辑堆栈。 语句表（STL）中，常开触点由LD（装载）、A（与）及O（或）指令描述，LD将位bit值装入栈顶，A、O分别将位bit值与、或栈顶值，运算结果仍存入栈顶。 语句表中，常闭触点由LD（非装载）、（非与）、和（非或）指令描述，LDN将位bit值取反后再装入栈顶，AN、ON先将位bit值取反，再分别与、或栈顶值，其运算结果仍存入栈顶。ALD和OLD指令操作时利用堆栈作为中间结果的暂存区。,栈顶,结果,ALD指令对堆栈中的第一层和第二层的值进行逻辑与操作，结果放入栈顶。执行完后堆栈深度减1。操作数：无,OLD指令对堆栈中的第一层和第二层的值进行逻辑或操作，结果放入栈顶。执行完后堆栈深度减1。操作数：无,栈顶值复制指令,第2级栈顶值复制指令,LPS指令复制栈顶的值并将这个值推入栈，栈底的值被推出并丢失。操作数：无LRD指令复制堆栈中的第二个值到栈顶，堆栈没有推入或弹出栈操作，但旧的栈顶值被新的复制值取代。操作数：无,栈顶弹出指令,n级堆栈值复制指令,LPP指令弹出栈顶的值，堆栈的第二个值成为新的栈顶值，其他堆栈值依次被向上推移一级。该指令使原堆栈顶值弹出后丢失，最底层成为不确定值。操作数：无LDS指令复制堆栈中的第n个值到栈顶，原有的堆栈值依次被向下推移一级，原堆栈底层值被压出而丢失。操作数：n(18的立即数),定时器指令,S7-200系列PLC内部有256个定时器。按功能分为3类：接通延时定时器TON、断开延时定时器TOF和有记忆接通延时定时器TONR 。按定时器的分辨率分为3个等级：1ms、10ms和100ms。每个定时器由一个16位寄存器（当前值）和1个状态位（反映其触点状态）构成。,定时器编号和分辨率,TXXX：定时器编号 PT（INT）预置常数：VW、IW、QW、MW、SMW、LW、AIW、AC、T、CIN(BOOL)使能输入：I、Q、M、SM、T、C、V、S、L TON TXXX PTTOF TXXX PTTONR TXXX PT,1、定时器工作工程接通延时定时器TON，接通延时定时器指令。用于单次时间定时。上电时或首次扫描，该定时器的状态位T和寄存器内容被清0。当使能输入接通时，定时器状态位为OFF，当前值从0开始计时，当前值达到预设值时，定时器状态位为ON，继续计时，一直计到最大值32767。当使能输入断开，定时器自动复位，即定时器状态位为OFF，当前值为0。指令格式：TONTxxx，PT例： TONT120，8,有记忆接通延时定时器TONR，有记忆接通延时定时器指令。用于多次时间间隔累计定时。上电时或首次扫描，定时器状态位被清零，寄存器内容保持为上次停机时的值。当使能输入接通时，定时器状态位为OFF，当前值从上次数值基础上开始计时。当前值大于等于预设值时，状态位被置为1，当前值连续计到32767。TONR定时器只能用复位指令进行复位操作。指令格式：TONRTxxx，PT 例： TONRT20，63,I0.0,T3当前值,T3状态位,Q0.0,PT(100),PT(200),最大值32767,I0.1,断开延时定时器TOF，断开延时定时器指令。上电时或首次扫描，定时器状态位为OFF，当前值为0。当使能输入接通时，定时器状态位立即接通被置为ON，并将当前值清0。当使能输入由接通到断开时，定时器开始计时，当前值达到预设值时，定时器状态位被清零，当前值等于预设值，停止计时。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。指令格式：TOFTxxx，PT例：TOF T35，6,2、定时器的分辨率定时原理：对内部时基脉冲进行计数。S7-200PLC提供给定时器的时基脉冲有1ms、10ms、100ms三种。定时器的分辨率为1ms、10ms、100ms。1ms分辨率 系统每隔1ms刷新一次（中断刷新），状态位和当前值在一个扫描周期内可能被多次刷新。10ms分辨率 在每次扫描周期的开始时自动刷新100ms分辨率 定时器指令执行过程中被刷新。,计数器指令,S7-200PLC内部有256个计数器C0-C255。按计数方式不同分为加计数(CTU)、减计数(CTD)、加/减计数(CTUD)。每个计数器有16位寄存器（当前值）和一个状态位(反映其触点状态)即C位构成。计数范围为032767。,Cxxx（WORD）:计数器编号。CU(加计数输入端)、CD (减计数输入端) 、LD（装载复位端）、R(复位输入端)(BOOL)使能输入。PV(INT)预设常值：VW、IW、QW、MW、SMW、LW、AIW、AC、T、C、常数、SW、*VD、*AC、*LD。,加计数器CTU首次扫描，定时器状态位为0，当前值为0。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，计数器状态位为1，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，即计数器状态位和当前值清零。指令格式：CTUCxxx，PV例：CTUC20，3,减计数器CTD。脉冲输入端CD用于递减计数。首次扫描，定时器状态位为0，当前值为等于预设值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，计数器状态位为1。复位输入有效或执行复位指令，计数器自动复位，即计数器状态位为0，当前值复位为预设值。指令格式：CTD Cxxx，P