西门子S系列PLC基本指令系统学习教案

1、会计学1第一页，共142页。4.1 指令指令(zhlng)及及其结构其结构4.1.1 指令的组成指令的组成 1. 语句指令语句指令 一条指令由一个操作码和一个操作数组成，操作一条指令由一个操作码和一个操作数组成，操作数由标识符和参数组成。操作码定义要执行的功能；数由标识符和参数组成。操作码定义要执行的功能；操作数为执行该操作所需要的信息操作数为执行该操作所需要的信息(xnx)，例如：，例如： A I 1.0 是一条位逻辑操作指令，其中：是一条位逻辑操作指令，其中：“A”是操作码，它表是操作码，它表示执行示执行“与与”操作；操作；“I 1.0”是操作数，对输入继电器是操作数，对输入继电器I 1.

2、0进行的操作。进行的操作。 有些语句指令不带操作数。它们操作的对象是惟有些语句指令不带操作数。它们操作的对象是惟一的。例如：一的。例如：NOT （是对逻辑操作结果（是对逻辑操作结果(RLO)取取反。）反。）第1页/共141页第二页，共142页。 2. 梯形逻辑指令梯形逻辑指令 梯形逻辑指令用图形元素表示梯形逻辑指令用图形元素表示PLC要完成操作。在梯形逻要完成操作。在梯形逻辑指令中，其操作码是用图素表示的，该图素形象表明辑指令中，其操作码是用图素表示的，该图素形象表明CPU做做什么，其操作数的表示方法与语句指令相同。如：什么，其操作数的表示方法与语句指令相同。如： Q 4.0 ( )该指令中：

3、该指令中：( )可认为可认为(rnwi)是操作码，表示一个二进制是操作码，表示一个二进制赋值操作。赋值操作。Q 4.0是操作数，表示赋值的对象。是操作数，表示赋值的对象。 梯形逻辑指令也可不带操作数。如：梯形逻辑指令也可不带操作数。如： |NOT| 是对逻辑操作结果取反的操作。是对逻辑操作结果取反的操作。第2页/共141页第三页，共142页。4.1.2 操作数操作数 1. 标识符及表示参数标识符及表示参数 一般情况下，指令的操作数在一般情况下，指令的操作数在PLC的存储器中，此时操作的存储器中，此时操作数由操作数标识符和参数组成数由操作数标识符和参数组成(z chn)。 操作数标识符由主操作数

4、标识符由主标识符和辅助标识符组成标识符和辅助标识符组成(z chn)。主标识符表示操作数所。主标识符表示操作数所在的存储区，辅助标识符进一步说明操作数的位数长度。若没在的存储区，辅助标识符进一步说明操作数的位数长度。若没有辅助标识符指操作数的位数是一位。有辅助标识符指操作数的位数是一位。 主标识符有：主标识符有：I(输入过程映像存储区输入过程映像存储区)，Q(输出过程映象存储区输出过程映象存储区)，M(位存储位存储区区)，PI(外部输入外部输入)，PQ(外部输入外部输入)，T(定时器定时器)，C(计数器计数器)，DB(数据块数据块)，L(本地数据本地数据)。第3页/共141页第四页，共142页

5、。 辅助标识符有：辅助标识符有：X(位位)，B(字节字节)，W(字字2字节字节)，D(双字双字4字节字节)。 PLC物理存储器是以字节为单位的，所以存储单元规定为物理存储器是以字节为单位的，所以存储单元规定为字节单元。位地址参数用一个点与字节地址分开。如：字节单元。位地址参数用一个点与字节地址分开。如：M 10.1 当操作数长度是字或双字时，标识符后给出的标识参数是当操作数长度是字或双字时，标识符后给出的标识参数是字或双字内的最低字节单元号。图字或双字内的最低字节单元号。图4.1给出了字节、字、双字的给出了字节、字、双字的相互关系及表示相互关系及表示(biosh)方法。当使用宽度为字或双字的地

6、址方法。当使用宽度为字或双字的地址时，应保证没有生成任何重叠的字节分配，以免造成数据读写时，应保证没有生成任何重叠的字节分配，以免造成数据读写错误。错误。第4页/共141页第五页，共142页。图图4.1 以字节单元为基准标记以字节单元为基准标记(bioj)存储器存储单元存储器存储单元位存储位存储(cn ch)区区M第5页/共141页第六页，共142页。表表4.1 存储存储(cn ch)区及其功能区及其功能 第6页/共141页第七页，共142页。表表4.1 存储存储(cn ch)区及其功能区及其功能 第7页/共141页第八页，共142页。 2. 操作数的表示法操作数的表示法 在在STEP7中，操

7、作数有两种表示方法：一是物理地址中，操作数有两种表示方法：一是物理地址(dzh)(绝绝对地址对地址(dzh)表示法；二是符号地址表示法；二是符号地址(dzh)表示法。表示法。 用物理地址用物理地址(dzh)表示操作数时，要明确指出操作数的所在存表示操作数时，要明确指出操作数的所在存储区，该操作数的位数具体位置。例如：储区，该操作数的位数具体位置。例如：Q 4.0。 STEP7 允许用符号地址允许用符号地址(dzh)表示操作数，如表示操作数，如Q 4.0可用符号可用符号名名MOTOR_ON替代表示，符号名必须先定义后使用，而且符号名替代表示，符号名必须先定义后使用，而且符号名必须是惟一的，不能重

8、名。必须是惟一的，不能重名。 定义符号时，需要指明操作数所在的存储区，操作数的位数、定义符号时，需要指明操作数所在的存储区，操作数的位数、具体位置及数据类型。具体位置及数据类型。第8页/共141页第九页，共142页。4.1.3 寻址方式寻址方式 操作数是指令的操作或运算对象。所谓寻址方式是指令得操作数是指令的操作或运算对象。所谓寻址方式是指令得到操作数的方式，可以直接给出或间接到操作数的方式，可以直接给出或间接(jin ji)给出。给出。 STEP7指令操作对象的有：常数；指令操作对象的有：常数；S7状态字中的状态位；状态字中的状态位；S7的各种寄存器、数据块；功能块的各种寄存器、数据块；功能

9、块FB，FC和系统功能块和系统功能块SFB，SFC；S7的各存储区中的单元。的各存储区中的单元。 S7有四种寻址方式：立即寻址、存储器直接寻址、存储有四种寻址方式：立即寻址、存储器直接寻址、存储器间接器间接(jin ji)寻址和寄存器间接寻址和寄存器间接(jin ji)寻址。寻址。第9页/共141页第十页，共142页。 1. 立即寻址立即寻址 这是对常数或常量的寻址方式。操作数本身直接包含这是对常数或常量的寻址方式。操作数本身直接包含(bohn)在指令中。下面是立即寻址的例子：在指令中。下面是立即寻址的例子：SET /把把RLO置置1OW W#16#A320 /将常量将常量W#16#A320与

10、累加器与累加器1“或或”运算运算L 27 /把整数把整数27装入累加器装入累加器1L ABCD /把把ASCII码字符码字符ABCD装入累加器装入累加器1L C#0100 /把把BCD码常数码常数0100装入累加器装入累加器1 第10页/共141页第十一页，共142页。 2. 直接寻址直接寻址 包括对寄存器和存储器的直接寻址。在直接寻址的指令中，直接包括对寄存器和存储器的直接寻址。在直接寻址的指令中，直接给出操作数的存储单元地址。例如给出操作数的存储单元地址。例如(lr)：A I 0.0 /对输入位对输入位I 0.0进行进行“与与”逻辑操作逻辑操作S L 20.0 /把本地数据位把本地数据位L

11、 20.0置置1= M 115.4 /使存储区位使存储区位M 115.4的内容等于的内容等于RLO的内容的内容L IB 10 /把输入字节把输入字节IB 10的内容装入累加器的内容装入累加器1T DBD 12 /把累加器把累加器1中的内容传送给数据双字中的内容传送给数据双字DBD 12中中第11页/共141页第十二页，共142页。 3. 存储器间接寻址存储器间接寻址 在存储器间接寻址的指令中，给出一个存储器在存储器间接寻址的指令中，给出一个存储器(必须是表必须是表4.1中的存储中的存储器器)，该存储器的内容是操作数所在存储单元的地址，该地址又被称为地，该存储器的内容是操作数所在存储单元的地址，

12、该地址又被称为地址指针。存储器间接寻址方式的优点是，当程序执行时，能改变操作数址指针。存储器间接寻址方式的优点是，当程序执行时，能改变操作数的存储器地址，这对程序中的循环尤为重要。例如的存储器地址，这对程序中的循环尤为重要。例如(lr)： A IMD 2 /对由对由MD 2指出的输入位进行指出的输入位进行“与与”逻辑操作。如：逻辑操作。如：MD 2的值为的值为 /2#0000 0000 0000 0000 0000 0000 0101 0110 则是对则是对I 10.6进行进行“与与”操作。操作。 第12页/共141页第十三页，共142页。图图4.2 存储器间接寻址的指针存储器间接寻址的指针(

13、zhzhn)格式格式位位3至至18(范围范围(fnwi)0至至65535) ： 被寻址字节的字节编号被寻址字节的字节编号位位0至至2(范围范围(fnwi)0至至7) ： 被寻址位的位编号被寻址位的位编号第13页/共141页第十四页，共142页。 4. 寄存器间接寻址寄存器间接寻址 在在S7中有两个地址寄存器，它们中有两个地址寄存器，它们(t men)是是AR1和和AR2。通过地址寄存器，可以对各存储区的存储器内容实现寄存器间通过地址寄存器，可以对各存储区的存储器内容实现寄存器间接寻址。地址寄存器的内容加上偏移量形成地址指针，该指针接寻址。地址寄存器的内容加上偏移量形成地址指针，该指针指向数值所

14、在的存储单元。指向数值所在的存储单元。 地址寄存器存储的地址指针有两种格式：地址寄存器存储的地址指针有两种格式： 区内寄存器间区内寄存器间接寻址区域间寄存器间接寻址。其长度均为双字。图接寻址区域间寄存器间接寻址。其长度均为双字。图4.3给出给出了这两种格式的细节及其差别，区域标识位的组合状态见表了这两种格式的细节及其差别，区域标识位的组合状态见表4.2。第14页/共141页第十五页，共142页。图图4.3 寄存器间接寄存器间接(jin ji)寻址的指针格寻址的指针格式式31 24 23 16 15 8 7 0位位31=0表明是区域内寄存器间接寻址；表明是区域内寄存器间接寻址；=1表明是区域间寄

15、存器间接寻址。表明是区域间寄存器间接寻址。位位24、25和和26(r r r)：区域标识：区域标识(见表见表3.2)位位3至至18(bbbb bbbb bbbb bbbb)：被寻址位的字节：被寻址位的字节(z ji)编号编号(范围范围0至至65535)位位0至至2()：被寻址的位编号：被寻址的位编号(范围范围0至至7)第15页/共141页第十六页，共142页。表表4.2 地址指针地址指针(zhzhn)区域标识位区域标识位含义含义第16页/共141页第十七页，共142页。4.1.4 状态字状态字 状态字用于表示状态字用于表示CPU执行指令执行指令(zhlng)时所具有的状时所具有的状态。一些指令

16、态。一些指令(zhlng)是否执行或以何方式执行可能取决是否执行或以何方式执行可能取决于状态字中的某些位；执行指令于状态字中的某些位；执行指令(zhlng)时也可能改变状时也可能改变状态字中的某些位；你也能在位逻辑指令态字中的某些位；你也能在位逻辑指令(zhlng)或字逻辑或字逻辑指令指令(zhlng)中访问并检测它们。图中访问并检测它们。图4.4显示了状态字的结显示了状态字的结构。构。图图4.4 状态字的结构状态字的结构(jigu)15 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0第17页/共141页第十八页，共142页。(1)首次检测位首次检测位(FC) 状态字的位状态字的位0称为首次检测位。若

17、称为首次检测位。若FC位的状态为位的状态为0，则表，则表明明(biomng)一个梯形逻辑网络的开始，或指令为逻辑串第一一个梯形逻辑网络的开始，或指令为逻辑串第一条指令。条指令。 (2)逻辑操作结果逻辑操作结果(RLO) 逻辑操作结果逻辑操作结果RLO(Result of Logic Operation)。该位存储。该位存储位逻辑指令或算术比较指令的结果。位逻辑指令或算术比较指令的结果。 (3)状态位状态位(STA) 状态位不能用指令检测，它只是在程序测试中被状态位不能用指令检测，它只是在程序测试中被CPU解释解释并使用。并使用。第18页/共141页第十九页，共142页。(4)或位或位(OR)

18、状态字的位状态字的位3称为或位称为或位(OR)。在先逻辑。在先逻辑“与与”后逻辑后逻辑“或或”的逻辑串中，的逻辑串中，OR位暂存逻辑位暂存逻辑“与与”的操作结果，以便进行后面的操作结果，以便进行后面(hu mian)的逻辑的逻辑“或或”运运算。其它指令将算。其它指令将OR位清位清0。(5)溢出位溢出位(OV) 溢出位被置溢出位被置1，表明一个算术运算或浮点数比较指令执行时出现，表明一个算术运算或浮点数比较指令执行时出现(chxin)错误错误 ( 错误：溢出、非法操作、不规范格式错误：溢出、非法操作、不规范格式 ) 。第19页/共141页第二十页，共142页。(6)溢出状态保持位溢出状态保持位(

19、OS) OV被置被置1时时OS也被置也被置1；OV被清被清0时时OS仍保持。只有下面的指仍保持。只有下面的指令才能复位令才能复位OS位：位：JOS(OS=1时跳转时跳转)；块调用和块结束；块调用和块结束(jish)指指令。令。 (7)条件码条件码1(CC1)和条件码和条件码0(CC0) 状态字的位状态字的位7和位和位6称为条件码称为条件码1和条件码和条件码0。这两位结合起来用。这两位结合起来用于表示在累加器于表示在累加器1中产生的算术运算或逻辑运算结果与中产生的算术运算或逻辑运算结果与0的大小关系的大小关系；比较指令的执行结果或移位指令的移出位状态。详见表；比较指令的执行结果或移位指令的移出位

20、状态。详见表4.3和表和表4.4。第20页/共141页第二十一页，共142页。表表4.3 算术算术(sunsh)运算后的运算后的CC1和和CC0第21页/共141页第二十二页，共142页。表表4.4 比较、移位和循环移位、字逻辑比较、移位和循环移位、字逻辑(lu j)指令后的指令后的CC1和和CC0第22页/共141页第二十三页，共142页。 (8)二进制结果位二进制结果位(BR) 它将字处理程序与位处理联系它将字处理程序与位处理联系(linx)起来，用于表示字操作结果起来，用于表示字操作结果是否正确是否正确(异常异常)。将。将BR位加入程序后，无论字操作结果如何，都不会位加入程序后，无论字操

21、作结果如何，都不会造成二进制逻辑链中断。在造成二进制逻辑链中断。在LAD的方块指令中，的方块指令中，BR位与位与ENO有对应有对应关系，用于表明方块指令是否被正确执行：如果执行出现了错误，关系，用于表明方块指令是否被正确执行：如果执行出现了错误，BR位为位为0，ENO也为也为0；如果功能被正确执行，；如果功能被正确执行，BR位为位为1，ENO也为也为1。 在用户编写的在用户编写的FB和和FC程序中，必须对程序中，必须对BR位进行管理，当功能块位进行管理，当功能块正确运行后使正确运行后使BR位为位为1，否则使其为，否则使其为0。使用。使用STL指令指令SAVE或或LAD指指令令(SAVE)，可将

22、，可将RLO存入存入BR中，从而达到管理中，从而达到管理BR位的目的。位的目的。当当FB或或FC执行无错误时，使执行无错误时，使RLO为为1并存入并存入BR，否则，在，否则，在BR中存入中存入0。第23页/共141页第二十四页，共142页。4.2 位逻辑位逻辑(lu j)指指令令 位逻辑位逻辑(lu j)指令主要包括：位逻辑指令主要包括：位逻辑(lu j)运算指令、位操作指令运算指令、位操作指令和位测试指令，逻辑和位测试指令，逻辑(lu j)操作结果操作结果(RLO)用以赋值、置位、复位布尔用以赋值、置位、复位布尔操作数，也控制定时器和计数器的运行。操作数，也控制定时器和计数器的运行。4.2.

23、1 位逻辑位逻辑(lu j)运算指令运算指令 位逻辑位逻辑(lu j)运算指令是运算指令是“与与”(AND)、“或或”(OR)、“异或异或”(XOR)指令及其组合。它对指令及其组合。它对“0”或或“1”这些布尔操作这些布尔操作数扫描，经逻辑数扫描，经逻辑(lu j)运算后将逻辑运算后将逻辑(lu j)操作结果送入操作结果送入状态字的状态字的RLO位。位。第24页/共141页第二十五页，共142页。 1. “与与”和和“与非与非”(A，AN)指令指令 逻辑逻辑“与与”在梯形图里是用串联的触点回路表示的，如果串在梯形图里是用串联的触点回路表示的，如果串联回路里的所有联回路里的所有(suyu)触点皆

24、闭合，该回路就通触点皆闭合，该回路就通“电电”了。在了。在图图4.5的回路所示：的回路所示： 图图4.5 “与与”逻辑逻辑(lu j)梯形图梯形图 上述梯形逻辑图，可用语句表指令完全表示上述梯形逻辑图，可用语句表指令完全表示(biosh)，对应的语句表为：，对应的语句表为：A I0.0 A Q 4.1AN M10.1 Q4.0 ( )I0.0 Q4.1 M10.1 Q4.0 第25页/共141页第二十六页，共142页。 2. “或或”和和“或非或非”(O，ON)指令指令 逻辑逻辑“或或”在梯形图里是用并联的触点回路表示的，被扫描在梯形图里是用并联的触点回路表示的，被扫描的操作数标在触点上方。在

25、图的操作数标在触点上方。在图4.6中，只要有一个中，只要有一个(y )触点闭触点闭合，输出合，输出4.1的信号状态就为的信号状态就为“l”。 I1.1 M2.0 Q4.0 图图4.6 “或或”逻辑逻辑(lu j)梯形图梯形图及语句表及语句表O I1.1 ON M2.0 O Q4.0 Q4.1 （ ）Q4.1第26页/共141页第二十七页，共142页。 3. “异或异或”和和“异或非异或非”(X，XN)指令指令 图图4.7是是“异或异或”逻辑梯形图，下面是与梯形图对应的语句逻辑梯形图，下面是与梯形图对应的语句表。在的语句表中，使用了表。在的语句表中，使用了“异或异或”和和“异或非异或非”指令，分

26、别指令，分别(fnbi)用助记符用助记符“X”和和“XN”来标识。它类似来标识。它类似“或或”和和“或非或非”指指令，用于扫描并联回路能否令，用于扫描并联回路能否“通电通电”。 X I 0.0 X I 0.1 Q 4.0图图4.7 “异或异或”逻辑逻辑(lu j)梯形图梯形图 第27页/共141页第二十八页，共142页。4.2.2 位操作指令位操作指令 1. 输出指令输出指令 逻辑串输出指令又称为赋值操作指令，该操作把状态逻辑串输出指令又称为赋值操作指令，该操作把状态字中字中RLO的值赋给指定的值赋给指定(zhdng)的操作数的操作数(位地址位地址)。表。表4.5列出了操作数的数据类型和所在的

27、存储区。列出了操作数的数据类型和所在的存储区。表表4.5 输出输出(shch)指指令令第28页/共141页第二十九页，共142页。A I0.0A I0.1ON I0.2 Q4.0 A I0.3 Q4.1图图4.8 多重输出多重输出(shch)梯形图梯形图 Q4.0( )I0.1I0.2I0.0Q4.1( )I0.3 一个一个RLO可被用来驱动几个输出元件可被用来驱动几个输出元件(yunjin)。在。在LAD中，输中，输出线圈是上下依次排列的。在出线圈是上下依次排列的。在STL中，与输出信号有关的指令被一个中，与输出信号有关的指令被一个接一个地连续编程，这些输出具有相同的优先级。图接一个地连续编

28、程，这些输出具有相同的优先级。图4.8是多重输出是多重输出梯形图，与之对应的语句表如下：梯形图，与之对应的语句表如下：第29页/共141页第三十页，共142页。 2 . 置位复位指令置位复位指令 置位复位指令根据置位复位指令根据(gnj)RLO的值，来决定被寻址位的信号状态的值，来决定被寻址位的信号状态是否需要改变。若是否需要改变。若RLO的值为的值为1，被寻址位的信号状态被置，被寻址位的信号状态被置1或清或清0；若；若RLO是是0，则被寻址位的信号保持原状态不变。置位复位指令有关内，则被寻址位的信号保持原状态不变。置位复位指令有关内容见表容见表4.6。表表4.6 置位复位置位复位(f wi)

29、指令指令第30页/共141页第三十一页，共142页。 图图4.10 置位复位指令置位复位指令(zhlng)(a) 复位指令复位指令(zhlng)操作操作 (b)置位置位指令指令(zhlng)操作操作网络1AAONRI0.0I0.1I0.2Q4.0网络2ARI0.3T1网络3ARI0.4C1(a )I0.4(R)C1网络3I0.3(R)T1网络2(R)Q4.0I0.0 I0.1I0.2网络1AAONSI0.0I0.1I0.2Q4.0(b )(S)Q4.0I0.0 I0.1I0.2第31页/共141页第三十二页，共142页。 3. RS触发器触发器 RS触发器梯形图方块指令表示见表触发器梯形图方块

30、指令表示见表4.7。方块中标有一个置位输入。方块中标有一个置位输入(S)端，一个复位输入端，一个复位输入(R)端，输出端标为端，输出端标为Q。触发器可以用在逻辑串最右端。触发器可以用在逻辑串最右端，结束一个逻辑串，也可用在，结束一个逻辑串，也可用在 逻辑串中，影响右边逻辑串中，影响右边(yu bian)的逻辑操作的逻辑操作结果。结果。 表表4.7 RS触发器触发器第32页/共141页第三十三页，共142页。 RS触发器分为触发器分为(fn wi)置位优先和复位优先型两种，置位优先和复位优先型两种， 置位置位优先型优先型RS触发器的触发器的R端在端在S端之上，当两个输入端都为端之上，当两个输入端

31、都为1时，时，下面的置位输入最终有效。既置位输入优先，触发器或被复位下面的置位输入最终有效。既置位输入优先，触发器或被复位或保持复位不变，如图或保持复位不变，如图4.11。 A I0.0 R M0.0A I0.1S M0.0A M0.0 = Q4.0 图图4.11 置位优先置位优先(yuxin)型型RS触触发器发器 第33页/共141页第三十四页，共142页。 4. 对对RLO的直接操作指令的直接操作指令 这一类指令直接对逻辑操作结果这一类指令直接对逻辑操作结果(ji gu)RLO进行操作，进行操作，改变状态字中改变状态字中RLO位的状态。有关内容见表位的状态。有关内容见表4.8。表表4.8

32、对对RLO的直接的直接(zhji)操操作指令作指令第34页/共141页第三十五页，共142页。4.2.3 位测试指令位测试指令 当信号状态变化时就产生跳变沿。当从当信号状态变化时就产生跳变沿。当从0变到变到1时，时，产生一个产生一个(y )上升沿上升沿(或正跳沿或正跳沿)；若从；若从1变到变到0，则产生，则产生一个一个(y )下降沿下降沿(或负跳沿或负跳沿)。 S7中有两类跳变沿检测中有两类跳变沿检测指令，一种是对指令，一种是对RLO的跳变沿检测的指令，另一种是对的跳变沿检测的指令，另一种是对触点跳变沿直接检测的梯形图方块指令。具体内容见表触点跳变沿直接检测的梯形图方块指令。具体内容见表4.9

33、。 图图4.12是使用是使用RLO正跳沿检测指令的例子。这个例子中，正跳沿检测指令的例子。这个例子中，若若CPU检测到输入检测到输入I 1.0有一个正跳沿，将使得有一个正跳沿，将使得(sh de)输出输出Q 4.0的线圈在一个扫描周期内通电。对输入的线圈在一个扫描周期内通电。对输入I 1.0常开触点扫描的常开触点扫描的RLO值存放在存储位值存放在存储位M 1.0中。中。第35页/共141页第三十六页，共142页。表表4.9 跳变沿检测跳变沿检测(jin c)指令指令第36页/共141页第三十七页，共142页。图图4.12 RLO正跳沿检测正跳沿检测(jin c)1 2 3 4 5 6 7 8

34、9OBI扫描周期Q4.0M1.0I1.0信号状态图Q4.0M1.0I1.0语句表AFPI1.0( P )M1.0( )Q4.0梯形图第37页/共141页第三十八页，共142页。图图4.13 触点触点(ch din)负跳沿负跳沿检测检测NEGI0.3QM_BITM0.0I0.2I0.1I0.0I0.4( )Q4.0如果下列条件同时成立，则输出Q4.0为1：输入I0.0、I0.1和I0.2的信号状态为1。输入I0.3有负跳沿。输入I0.4的信号状态为1。 图图4.13是使用触点负跳沿检测指令是使用触点负跳沿检测指令(zhlng)的例子。图中，由的例子。图中，由给出需要检测的触点编号给出需要检测的触

35、点编号(I 0.3)，(M 0.0)用于用于存放该触点在前一个扫描周期的状态。存放该触点在前一个扫描周期的状态。第38页/共141页第三十九页，共142页。4.2.4 位逻辑指令位逻辑指令(zhlng)编程举例编程举例 1. 传送带控制传送带控制 图图4.14表示一个能够电气启动的传送带。在传送带表示一个能够电气启动的传送带。在传送带的起点有两个按钮开关：用于的起点有两个按钮开关：用于START的的S1和用于和用于STOP的的S2。在传送带的尾部也有两个按钮开关：。在传送带的尾部也有两个按钮开关：S3用于用于START，S4用于用于STOP。可以从任一端启动或停止传送。可以从任一端启动或停止传

36、送带。另外，当传送带上的物件到达末端时，传感器带。另外，当传送带上的物件到达末端时，传感器S5使使传送带停机。传送带停机。第39页/共141页第四十页，共142页。图图4.14 传送带示意图传送带示意图MOTOR_ONS1S2StartStopS3S4StartStopS5第40页/共141页第四十一页，共142页。表表4.10 用于传送带系统符号用于传送带系统符号(fho)编程的元编程的元素素第41页/共141页第四十二页，共142页。图图4.15 控制控制(kngzh)传送带传送带程序程序“S1”( S )“MOTOR_ON”网络1：按任何一个启动开关，接通电机“S3”网络1：OOSS1S

37、3MOTOR_ON“S2”( R )“MOTOR_ON”网络2：按任何一个停止或打开传送带 末端的常闭接点，停止电机“S4”网络2：OOONS2S4RMOTOR_ONS5“S5”第42页/共141页第四十三页，共142页。 2. 串并联组合表示法串并联组合表示法 当逻辑当逻辑(lu j)串是复杂组合时，串是复杂组合时，CPU的扫描顺序是先的扫描顺序是先“与与”后后“或或”。图。图4.16 (a)给出的梯形逻辑给出的梯形逻辑(lu j)是触点先并后串的例是触点先并后串的例子，与其对应的语句表为：子，与其对应的语句表为： A( O I0.0 O I0.2 ) A( O M10.0 O M0.3 )

38、 A M10.1 Q4.0 I0.0( )I0.2M10.0M0.3M10.1Q4.0(a)I0.0( )I0.2M10.0M0.3M10.1Q4.0(b)图图4.16 串并联组合串并联组合(zh)逻辑梯形逻辑梯形图图 第43页/共141页第四十四页，共142页。图图4.16(b)是先串后并的例子，与其是先串后并的例子，与其(yq)对应的语句表如对应的语句表如下：下： A( A I0.0 A M10.0 O A I0.2 A M0.3 ) A M10.1 Q4.0第44页/共141页第四十五页，共142页。 3. 风机监控程序风机监控程序(chngx) 某设备有三台风机，当设备处于运行状态时，

39、如果风机至少有两台某设备有三台风机，当设备处于运行状态时，如果风机至少有两台以上转动，则指示灯常亮；如果仅有一台风机转动，则指示灯以以上转动，则指示灯常亮；如果仅有一台风机转动，则指示灯以0.5 Hz的频率闪烁；如果没有任何风机转动，则指示灯以的频率闪烁；如果没有任何风机转动，则指示灯以2 Hz的频率闪烁。当的频率闪烁。当设备不运行时，指示灯不亮。实现上述功能的梯形图程序设备不运行时，指示灯不亮。实现上述功能的梯形图程序(chngx)见图见图4.17。第45页/共141页第四十六页，共142页。图图4.17 风机风机(fn j)监控程序监控程序I0.0( )I0.0I0.1Q4.0Q4.1I0

40、.2I0.1I0.2I0.0I0.1I0.2( # )M10.1 M9.3( # )M10.0M10.0 M10.1M9.7 注：输入位注：输入位I0.0，I0.1，I0.2分别为风机分别为风机(fn j)1，2，3的反馈输入的反馈输入端。端。M9.3 为为2 Hz频率频率CPU中的时钟中的时钟(shzhng)信号；信号；M9.7为为0.5 Hz频频率信号。率信号。第46页/共141页第四十七页，共142页。 下面给出实现风机下面给出实现风机(fn j)状态检测的语句表程序，从中可状态检测的语句表程序，从中可看出中间输出指令的用法：看出中间输出指令的用法： A( A( A I0.0 A I0.

41、1 O A I0.0 A I0.2 O A I0.1 A I0.2 ) M10.0 A M10.0 O( AN I0.0 AN I0.1 AN I0.2 M10.1 A M10.1 A M9.3 ) O AN M10.0 AN M10.1 A M9.7 ) A Q4.0 Q4.1第47页/共141页第四十八页，共142页。4.3 定时器与计数器指令定时器与计数器指令(zhlng)4.3.1 定时器指令定时器指令 定时器是定时器是PLC中的重要部件中的重要部件(bjin)，它用于实现或，它用于实现或监控时间序列。定时器是一种由位和字组成的复合单元监控时间序列。定时器是一种由位和字组成的复合单元，

42、定时器的触点由位表示，其定时时间值存储在字存储，定时器的触点由位表示，其定时时间值存储在字存储器中。器中。 S7-300/400提供的定时器有：提供的定时器有： 脉冲定时器脉冲定时器(SP)扩展定时器扩展定时器(SE)接通接通(ji tn)延时定时器延时定时器(SD)带保持的接通带保持的接通(ji tn)延时延时定时器定时器(SS)和断电延时定时器和断电延时定时器(SF)。第48页/共141页第四十九页，共142页。 1. 定时器的组成定时器的组成 在在CPU的存储器中留出了定时器区域，用于存储定时器的的存储器中留出了定时器区域，用于存储定时器的定时时间值。每个定时器为定时时间值。每个定时器为

43、2 B，称为定时字。在，称为定时字。在S7-300中，中，最多允许使用最多允许使用256个定时器。个定时器。 S7中定时时间由时基和定时值两部分组成，定时时间等于中定时时间由时基和定时值两部分组成，定时时间等于时基与定时值的乘积。采用减计时。定时时间到后会时基与定时值的乘积。采用减计时。定时时间到后会(hu hu)引起定时器触点的动作。引起定时器触点的动作。 定时器的第定时器的第0位到第位到第11位存放二进制格式的定时值，第位存放二进制格式的定时值，第12、13位存放二进制格式的时基位存放二进制格式的时基(如图如图4.18所示所示)。表。表4.11给出了可给出了可能出现的组合情况。能出现的组合

44、情况。第49页/共141页第五十页，共142页。图图4.18 累加器累加器1低字的内容低字的内容(nirng)(定时值定时值127，时基，时基l s)图4.181510000100100111870721三位BCD码范围(0999)时基1 s无关：当定时器启动时这两位被忽略表表4.11 时基与定时时基与定时(dn sh)范围范围第50页/共141页第五十一页，共142页。 设置定时时间，用户需给累加器设置定时时间，用户需给累加器1装入需要的数值，避免格式错装入需要的数值，避免格式错误，推荐采用下述直观的句法：误，推荐采用下述直观的句法： L W#16#wxyz其中，其中，w为时基，取值为为时基

45、，取值为0，1，2或或3，分别，分别(fnbi)表示时基为表示时基为10 ms，l00 ms，1 s或或10 s；xyz为定时值，取值范围为为定时值，取值范围为1999。 也可直接使用也可直接使用S5中的时间表示法装入定时数值，例如中的时间表示法装入定时数值，例如(lr)： L S5T#aH_bbM_ccS_dddMS其中，其中，a：小时，：小时，bb：分钟，：分钟，cc：秒，：秒，ddd：毫秒，时基是自动选择的，原则：毫秒，时基是自动选择的，原则是能满足定时范围要求的最小时基。是能满足定时范围要求的最小时基。第51页/共141页第五十二页，共142页。2. 定时器的启动定时器的启动(qdng

46、)与运行与运行 S7中的定时器与时间中的定时器与时间(shjin)继电器的工作特点相似，对继电器的工作特点相似，对定时器同样要设置定时时间定时器同样要设置定时时间(shjin)，也要启动定时器，也要启动定时器(使定时使定时器线圈通电器线圈通电)。除此之外，定时器还增加了一些功能，如随时。除此之外，定时器还增加了一些功能，如随时复位定时器、随时重置定时时间复位定时器、随时重置定时时间(shjin)(定时器再启动定时器再启动)、查、查看当前剩余定时时间看当前剩余定时时间(shjin)等。等。S7中的定时器不仅功能强，中的定时器不仅功能强，而且类型多。图而且类型多。图4.19给出了为定时作业如何正确

47、选择定时器的给出了为定时作业如何正确选择定时器的示意图。以下将以示意图。以下将以LAD方块图为主详细介绍定时器的运行原方块图为主详细介绍定时器的运行原理及使用方法。理及使用方法。第52页/共141页第五十三页，共142页。第53页/共141页第五十四页，共142页。第54页/共141页第五十五页，共142页。图图4.20 脉冲脉冲(michng)定定时器指令时器指令S_PULSET5SQRTVBCDBI( )Q4.0S5T#2SI0.0I0.13. 定时器梯形图方块指令定时器梯形图方块指令(zhlng)1) 脉冲定时器脉冲定时器 A I0.0 L S5T#2S SP T5 A I0.1 R T

48、5 A T5 Q4.0 第55页/共141页第五十六页，共142页。图图4.21 脉冲脉冲(michng)定时器时序定时器时序对0的信号状态检查对1的信号状态检查定时器运行R输入端上的RLOS输入端上的RLOtttt设定的时间值第56页/共141页第五十七页，共142页。图图4.22接通接通(ji tn)延时定时器指令延时定时器指令S_ODTT5SQRTVBCDBI( )Q4.0S5T#2SI0.0I0.1 A I0.0 L S5T#2S SD T5 A I0.1 R T5 A T5 Q4.03) 延时接通延时接通(ji tn)定定时器时器第57页/共141页第五十八页，共142页。图图4.2

49、3 延时接通延时接通(ji tn)定时器时序定时器时序对0的信号状态检查对1的信号状态检查R输入端上的RLOS输入端上的RLO定时器运行tttt设定的时间值第58页/共141页第五十九页，共142页。4. 定时器线圈定时器线圈(xinqun)指令指令表表4.12 定时器线圈定时器线圈(xinqun)指令指令第59页/共141页第六十页，共142页。图图4.24 扩展扩展(kuzhn)脉冲定时器线圈指令脉冲定时器线圈指令网络1(SE)T5I0.0S5T#2S网络2( R )T5I0.1网络3( )Q4.0T5 A I0.0 L S5T#2S SE T5 A I0.1 R T5 A T5 Q4.0

50、 第60页/共141页第六十一页，共142页。4.3.2 计数器指令计数器指令 * S7中的计数器用于中的计数器用于:对对RLO正跳沿计数。正跳沿计数。* 计数器是由表示当前计数值的字及状态计数器是由表示当前计数值的字及状态(zhungti)的位组成。的位组成。* S7中有三种计数器中有三种计数器 第61页/共141页第六十二页，共142页。1011120304150607180901001112131415BCD码7BCD码2BCD码1无关：当计数器置数时这四位被忽略图图4.25 累加器累加器1低字的内容低字的内容(nirng)计数值计数值1271.计数器组成计数器组成2. 在在CPU中保留

51、一块存储区作为计数器计数值中保留一块存储区作为计数器计数值(shz)存储区，每个计数器占用两个字节，计数器字中的第存储区，每个计数器占用两个字节，计数器字中的第011位表示计数值位表示计数值(shz)(二进制格式二进制格式)，计数范围是，计数范围是0999。第62页/共141页第六十三页，共142页。2. 计数器梯形图方块计数器梯形图方块(fn kui)指令指令表表4.13 计数器梯形图方块计数器梯形图方块(fn kui)指令指令第63页/共141页第六十四页，共142页。图图4.26 可逆计数器梯形图方块可逆计数器梯形图方块(fn kui)应用应用C10S_CUDCUSPVRQCVCV_BC

52、DCD( )Q4.0MW10I0.3I0.2I0.1I0.0A I0.0CU C10 A I0.1 CD C10 A I0.2L MW10S C10A I0.3R C10 A C10= Q4.0第64页/共141页第六十五页，共142页。3. 计数器线圈计数器线圈(xinqun)指令指令表表4.14 计数器线圈计数器线圈(xinqun)指令指令第65页/共141页第六十六页，共142页。4.3.3 应用举例应用举例 1. 脉冲发生器脉冲发生器 用定时器构成一个用定时器构成一个(y )脉冲发生器，使其产生脉冲发生器，使其产生如图如图4.27所示的脉冲时序，脉冲信号的周期为所示的脉冲时序，脉冲信号

53、的周期为3 s，脉，脉冲宽度为冲宽度为1 s,图图4.35为梯形图及语句表程序。为梯形图及语句表程序。2s1sQ4.0I0.0图图4.27 脉冲脉冲(michng)发生器时序发生器时序第66页/共141页第六十七页，共142页。 网络网络(wnglu)1 A I0.0 AN T1 L S5T#2S SD T2 网络网络(wnglu)2 A T2 L SST#1S SD T1 A T2 Q4.0 网络12I0.0T1(SD)T2S5T#2S网络13T2(SD)T1S5T#1S( )Q4.02图图4.28 脉冲脉冲(michng)发生器梯形图发生器梯形图第67页/共141页第六十八页，共142页。

54、 2. 频率监测器频率监测器 频率监测器用于监测脉冲频率监测器用于监测脉冲(michng)信号的频率，若其低信号的频率，若其低于下限，则指示灯亮，于下限，则指示灯亮，“确认确认”按键能使指示灯复位。为此，使按键能使指示灯复位。为此，使用了一个扩展脉冲用了一个扩展脉冲(michng)定时器，即每当频率信号有一个定时器，即每当频率信号有一个上升沿就启动一次定时器。如果超过了定时时间没有启动定时上升沿就启动一次定时器。如果超过了定时时间没有启动定时器，则表明两个脉冲器，则表明两个脉冲(michng)之间的时间间隔太长，即频率之间的时间间隔太长，即频率太低了。图太低了。图4.29为频率监测器时序。为频

55、率监测器时序。第68页/共141页第六十九页，共142页。tt*定时器再触发确认频率低I0.1频率低指示Q4.0定时器响应T1脉冲信号M10.0t定时时间图图4.29 频率频率(pnl)监测器时序监测器时序 第69页/共141页第七十页，共142页。图图4.30 频率频率(pnl)监测梯形图程序监测梯形图程序M10.0(SE)T1S5T#2SI0.0( S )Q4.0T1( R )Q4.0I0.0I0.1 在频率监测程序中，输入在频率监测程序中，输入I0.0用于关闭监测器，用于关闭监测器，I0.1用于确认频率低用于确认频率低；输出；输出Q4.0用以控制指示灯。定时器用以控制指示灯。定时器T1的

56、定时时间为的定时时间为2 s，即设置脉冲，即设置脉冲信号信号(xnho)M10.0的频率监测下限为的频率监测下限为0.5 Hz。 A M10.0 AN I0.0 L S5T#2S SE T1 AN T1 S Q4.0 O I0.1 O I0.0 R Q4.0第70页/共141页第七十一页，共142页。4.4 数据处理功能数据处理功能(gngnng)指令指令4.4.1 装入和传送指令装入和传送指令 装入装入(L)和传送和传送(T)指令可以在存储区之间或存储区与过程指令可以在存储区之间或存储区与过程输入、输出之间交换数据。输入、输出之间交换数据。CPU执行这些执行这些(zhxi)指令不受逻辑指令不

57、受逻辑操作结果操作结果RLO的影响。的影响。 L指令将源操作数装入累加器指令将源操作数装入累加器1中，而累加器原有的数据移中，而累加器原有的数据移入累加器入累加器2中，累加器中，累加器2中原有的内容被覆盖。中原有的内容被覆盖。 T指令将累加器指令将累加器1中的内容写入目的存储区中，累加器的内中的内容写入目的存储区中，累加器的内容保持不变。容保持不变。第71页/共141页第七十二页，共142页。1.对累加器对累加器1的装入和传送指令的装入和传送指令2.L 5 /将立即数将立即数5装入累加器装入累加器1中中3.L MW 10 /将将MW10中的值装入累加器中的值装入累加器1中中4.L IBDID

58、8 /将由数据双字将由数据双字DID8指出的输入指出的输入(shr)字节装入累加器字节装入累加器1中中5.T MW 20 /将累加器将累加器1中的内容传送给存储字中的内容传送给存储字MW20 6.T MWAR1，P#10.0 /将累加器将累加器1中的内容传送中的内容传送给由地址寄存器给由地址寄存器1加偏移加偏移 7. /量确定的存储字中量确定的存储字中第72页/共141页第七十三页，共142页。 2. 读取或传送读取或传送(chun sn)状态字状态字 L STW /将状态字中将状态字中08位装入累加器位装入累加器1中，累中，累 加器加器93l位被清位被清0 T STW /将累加器将累加器1中

59、的内容传送中的内容传送(chun sn)到状态字中到状态字中 第73页/共141页第七十四页，共142页。 3. 装入时间装入时间(shjin)值或计数值值或计数值L T1 /将定时器将定时器T1中二进制格式的时间中二进制格式的时间(shjin)值直接装入累加器值直接装入累加器1的低的低字中字中 LC T1 /将定时器将定时器T1的时间的时间(shjin)值和时基以值和时基以BCD码装入累加器码装入累加器1的低字的低字中中L C1/将计数器将计数器C1中二进制格式的计数值直接装入累加器中二进制格式的计数值直接装入累加器1的低字中的低字中LC C1/将计数器将计数器C l中的计数值以中的计数值以

60、BCD码格式装入累加器码格式装入累加器1的低字中的低字中第74页/共141页第七十五页，共142页。4. 地址寄存器装入和传送地址寄存器装入和传送 对于地址寄存器，可以不经过累加器对于地址寄存器，可以不经过累加器l而直接将操作数装入而直接将操作数装入或传送，或将两个地址寄或传送，或将两个地址寄 存器的内容直接交换。下面的例子存器的内容直接交换。下面的例子说明了指令的用法：说明了指令的用法： LAR1 P# I 0.0 /将输入位将输入位I0.0的地址指针装入的地址指针装入AR1 LAR2 P# 0.0 /将二进制数将二进制数2#0000 0000 0000 0000 0000 0000 000