PLC应用技术电子教（学）案(可编程控制器)

授课时间2013年2月26日2013年2月27日第1周第1周授课节次1、27、8授课班级P12机电ーP12机电二课时22本次课题: 第1章可编程控制器概述§1.1PLC的产生§1.2PLC的定义§1.3PLC的控制功能及主要特点§1.4PLC的分类及发展目的要求:介绍可编程序控制器的定义、特点、分类、发展趋势重点难点:可编程序控制器的定义、主要特点、发展趋势参考资料:《可编程控制器原理及应用》高等教育课型: 新授课教学方法:讲授法、练习法教具:作业:教学步骤:课程:可编程控制器原理及应用 序号:1--新课要求:上课认真听课,课前要进行预习,最少要四节课的容,认真作笔记,不懂要及时反映,多提问,作业及时上交,实验报告要认真独立完成。成绩考核:1、平时成绩占20-30%（作业,实验报告,考勤）2、考试成绩占70-80%二.引入新课§1.1可编程控制器価介一、可编程控制器的产生和定义1969年,美国数字设备公司（GEC）首先研制成功第一台可编程序控制器,并在通用汽车公司的自动装配线上试用成功,从而开创了エ业控制的新局面。早期的可编程序控制器是为取代继电器控制线路、存储程序指令、完成顺序控制而设计的。主要用于:1.逻辑运算2.计时,计数等顺序控制,均属开关量控制。所以,通常称为可编程序逻辑控制器（PLC—ProgrammableLogicController卜进入70年代,随着微电子技术的发展,PLC采用了通用微处理器,这种控制器就不再局限于当初的逻辑运算了,功能不断增强。因此,实际上应称之为PC——可编程序控制器。至80年代,随大规模和超大规模集成电路等微电子技术的发展，以16位和32位微处理器构成的微机化PC得到了惊人的发展。使PC在概念、设计、性能、价格以及应用等方面都有了新的突破。不仅控制功能增强，功耗和体积减小,成本下降,可靠性提高，编程和故障检测更为灵活方便,而且随着远程I/O和通信网络、数据处理以及图象显示的发展,使pc向用于连续生产过程控制的方向发展,成为实现エ业生产自动化的一大支柱。定义:可编程控制器是ー种数字运算电子系统，专为在エ业环境应用而设计。它采用可编程序的存储器,用于存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令,并通过数字式或模拟式的输人输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器及其有关外围设备都应按易于与工业控制系统连成一个整体,易于扩充其功能的设计。可编程序控制器是工业专用微机控制装置具有典型的计算机结构,用其构成的控制系统也是典型的工业控制系统。二、可编程控制器的功能及特点・可靠性髙,抗干扰能力强在硬件和软件方面采取了多种措施,使PC除了本身具有较强的自诊断能力,能及时给出出错信息,停止运行等待修复外,还使PC具有了很强的抗干扰能力。四、可编程序控制器的分类.可编程序控制器的分类(1)根据I/O点数、存贮器容量分:小型、中型和大型三类。(2)按照结构形状分类:整体式和模块式。(3)按PLC功能的强弱分:低档机、中档机、高档机。.可编程序控制器的主要性能指标小结:，可编程序控制器是在继电器顺序控制基础上发展起来的,以微处理器为基础,综合了计算机技术,自动控制技术和通讯技术的通用自动控制装置。因其简单易懂操作方便I可靠性高等优点,获得了广泛的应用,与机器人、计算机辅助设计/制造成为现代控制三大之柱。

授课时间2013年2月28日2013年2月29日第1周第1周授课节次7、83、4授课班级P12机电二P12机电ー课时22本次课题: 第2章可编程控制器构成原理§2.1可编程控制器的基本组成§2.2可编程控制器的工作原理功能、工作原理目的要求:掌握PLC的组成、各部分的重点难点:PLC的组成及功能、工作原理参考资料:《可编程控制器原理及应用》高等教育课型: 新授课教学方法:讲授法、练习法教具:作业:教学步骤: 课程:可编程控制器原理及应用 序号:2a.复习（5分钟）b.引入新课§2.1可编程控制器的基本组成ー、PLC的基本组成可编程控制器实质上是ー种エ业控制计算机,主要由四其他外设接收现场信号Z可编程控制器实质上是ー种エ业控制计算机,主要由四其他外设接收现场信号Z〇扩展单元:基本单元图3-3可编程控制器的组成(1)CPU:与通用微机CPUー样,它是PLC的核心。1)CPU的作用:(1)从程序存储器读取程序指令,编译、执行指令(2)将各种输入信号取入(3)把运算结果送到输出端(4)响应各种外部设备的请求2)CPU的类型:(1)通用处理器:8086、80286、80386(2)单片机芯片:8031、8096(3)位片式微处理器:AMD-2900小型PLC多采用8位微处理器或单片机作为CPU中型PLC多采用16位微处理器或单片机作为CPU大型PLC多采用高速位片式微处理器(2)PLC有系统存储器和用户存储器,前者用作存储监控程序、模块化应用子程序和各种系统参数等。后者用作存放用户程序。系统存储器的容,用户通常不能直接存取,因此,存储器的容量是指用户存储器的容量。存储器在硬件上,动态装载部分一般采用RAM,程序存储和备份部分则采用UVEP-ROM（紫外光擦除）、CMOSRAM（后备电池）等。（3）输入、输出接口采用光电隔离,实现了PLC的部电路与外部电路的电气隔离,减小了电磁干扰。1）输入接口作用:将按钮、行程开关或传感器等产生的信号,转换成数字信号送入主机。PLC部输入电路作用是将PLC外部信号送至PLC部电路。输入接点分为干接点式,直流输入式和交流输入式三大类。2）输出接口作用:将主机向外输出的信号转换成可以驱动外部执行电路的信号,以便控制接触器线圈等电器通断电;另外输出电路也使计算机与外部强电隔离。PfC输出电路结构形式分为继电器式,双极型和晶闸管式等三ス。继电器ー低速大功率可控硅一高速大功率晶体管ー高速小功率（4）电源单元.把外部供应的电源变换成系统部各单元所需的电源。.有的电源单元还向外提供24V隔离直流电源,可供开关量输入单元连接的现场无源开关等使用。.可编程序控制器的电源一般采用开关式电源,其特点是输入电压围宽、体积小、重量轻、效率高、抗干扰性能好。(5)各种接口、高功能模块:小型机:有接口可扩展。§2.2可编程控制器的工作原理ー、工作过程可编程控制器通过循环扫描输入端口的状态执行用户程序,实现控制任务。PLC采用循环顺序扫描方式工作,CPU在每个扫描周期的开始扫描输入模块的信号状态,并将其状态送入到输入映像寄存器区域;然后根据用户程序中的程序指令来处理传感器信号,并将处理结果送到输出映像寄存器区域,在每个扫描周期结束时,送入输出模块。PLC的工作原理一建立I/O映像区I/O映象区的大小与系统控制的规模有关输入点总有输入映象区的某一位与之相对应PLC工作时,将采集到的输入信号状态存放在输入映象区对应的位上;将运算的结果存放到输出映象区对应的位上。PLC在执行用户程序时所需‘输入继电器”、“输出继电器”的数据取用于I/O映象区,而不直接与外部设备发生关系〇二、技术性能指标1、I/O点数2、存储容量3、扫描速度4、指令系统5、可扩展性6、通信功能小结:可编程控制器是以计算机为控制核心的控制装置。先

从PLC的硬件电路分析入手,介绍了PLC的结构及|/O电路形式和电路原理,分析了PLC的工作原理和技术指标。

エ业职业学院教案授课时间2013年3月4日2013年3月5日第2周第2周授课节次1、27、8授课班级P12机电ーP12机电二课时22本次课题: 第3章S7-200系列可编程控制器§3.1S7-200系列PLC的构成目的要求:C②）了解输入/输出电路结构掌握PLC扫描周期的5个阶段重点难点:可编程序控制器扫描周期的五个阶段参考资料:《可编程控制器原理及应用》高等教育课型: 新授课教学方法:讲授法、练习法教具:作业:教学步骤:课程:可编程控制器原理及应用 序号:3a.复习（5分钟）b.引入新课S7-200系列PLC的构成S7系列PLC分为S7-400,S7-300和S7-200等大中、小（微）三个子系列。-.S7-200PLC的系统配置.基本单元CPU224主机的结构外形顶部端子謚电源及输出端子状あLED前盖顶部端子謚电源及输出端子状あLED前盖RUN/STOP开关及电位器扩展I/O连接。储器ド底部端子謚输入端子及传感器电源组成:CPU模块的顶部端子盖:电源及输出端子底部端子盖:输入端子及传感器电源中部右侧前盖:CPU工作方式开关（RUN/STOP）,模拟调节电位器和扩展I/O接口左侧:状态指示灯LED、存储卡、及通讯ロ①状态指示灯——显示CPU的工作方式、本机I/O的状态、系统错误状态。②存储卡（EEPOM卡）——可以存储CPU程序。③RS-485的串行通讯端口——PLC主机实现人ー机对话、机ー机对话的通道。实现PLC与上位计算机的连接,实现PLC与PLC、编程器、彩色图形显示器、打印机等外部设备的连接。④扩展接口——PLC主机与输入、输出扩展模块的接ロ,作扩展系统之用。主机与扩展模块之间由导轨固定,并用扩展电缆连接。.个人计算机（PC）或编程器.STEP7-Micro/WIN32编程软件STEP7-Micro/WIN32编程软件的基本功能是创建、编辑、调试用户程序、组态系统等.通讯电缆通讯电缆是PLC用来与个人计算机PC佚现通讯的。可以用PC/PP!电缆（RS232—RS485）,也可用ー个通讯处理器（CP）和多点接口（MPI）电缆,或者用一块MP!卡及随MPI卡提供的ー根通讯电缆。.人机界面人机界面主要指专用操作员界面,例如操作员面板、触摸屏、文本显示器等,这些设备可以使用户通过友好的操作界面轻松地完成各种调整和控制的任务。二、S7-200CPU224PLe主机简介S7-200CPU22X系列产品:CPU221模块、CPU222模块、CPU224模块、CPU226模块、CUP226XM模块。・CPU224模块I/O总点数为24点（14/10 点）,可带7个扩展模块;用户程序存储器容・为4K字;置高速计数器,具有PID控制的功能;有2个高速脉冲输出端和1个RS-485通讯口;具有PPI通讯协议、MPI通讯协议和自由口协议的通讯能力。CPU224外部电路接线电路图・输入电路采用了双向光电耦合器,24VDC极性可任意选择,1M、2M为输入端子的公共端。1L、2L为输岀公共端。・CPU224另有24V、280mA电源供PLC输入点使用。14个数字•输入点（图3.2）分成二组:.第一组由输入端子10.070.7共8个输入点组成,每个外部输入的开关信号均由各输入端子接出,经ー个直流电源终至公共端1M。.第二组由输入端子11.071.5共6个输入点组成,各输入端子的接线与第一组类似,公共端为2MO由于是直流输入模块,所以采用直流电源作为检测各输入接点状态的电源（用户提供）。M、L+两个端子提供24VDC/400mA传感器电源,可以为传感器提供电源,也可以作为输入端的检测电源使用。10个数字•输出点分成三组:.第一组由输出端子Q0.〇〜Q0.4共5个输岀点与公共端1L组成,每个负载的一端与输出点相连,另一端经电源与公共端相连。.第二组由输出端子Q0.5~Q0.7.Q1.0-Q1.1共5个输出点与公共端2L组成对于继电器输出方式,既可带直流负载,也可带交流负载。负载的激励源由负载性质确定。输出端子排的右端N、L1端子是供电电源120/240VAC输入端。该电源电压允许围为85〜264VAC。120/240"へUュ「巳〇cbcbS7-200CPU存储器系统・S7-200CPU存储器系统由RAM和EEPROM两种存储器构成。小结:通过本节学习,掌握可编程序控制器的基本结构

エ业职业学院教案授课时间2013年3月6日2013年3月7日第2周第2周授课节次7、83、4授课班级P12机电二P12机电ー课时22本次课题: 第3章S7-200系列可编程控制器 §3.2S7-200系歹リPLC部器件 目的要求:①S7-200系列PLC编程元件的了解②掌握S7-200系列元件地址分配和操作数围重点难点:①S7-200系列PLC系统配置的理解②掌握部元件地址分配和操作数围参考资料:《可编程控制器原理及应用》高等教育课型: 新授课教学方法:讲授法、练习法教具:作业:教学步骤: 课程:可编程控制器原理及应用 序号:4a.复习（5分钟）b.引入新课§3.2S7-200系列PLC部器件可编程控制器在系统软件的管理下,将用户程序存储器划分为若干个区,并将这些区域赋予不同的功能,由此组成了各种部器件,PLC部器件的种类和数量因不同厂家、不同系列、不同规格而异,部器件的种类及数量越多,其功能就越强。这些部器件沿用了传统继电器控制线路中继电器的名称,并根据其功能,分别称为输入继电器、输岀继电器、部继电器、保持继电器、定时器、计数器等等。数据存储类型及寻址方式存储器115S7-200数据寻址方式有立即数寻址、直接寻址和间接寻址三大类。立即数寻址:#100直接寻址:位寻址如上图。字节、字、双字寻址（直接寻址）例:VB100、VW100、VD100间接寻址:例:MOVW*AC1,AC0//・时表示该操作数为地址指针。指令功能:将AC1作为存地址指针,把以AC1中容为起始地址的存单元的16位数据送到累加器AC0中。S7-200数据存储区及元件（部资源）的功能.输入/输出映像寄存器:S7-200PLC编址围（10.0-115.7）输入映像寄存器（该区域可以按位操作又称输入继电器）输入继电器线圈由外部信号驱动,常开触点和常闭触点供用户编程使用。输出映像寄存器:S7-200PLC编址围（Q0.0-Q15.7）输出映像寄存器（又称输出继电器）是用来将PLC的输出信号传递给负载,线圈用程序指令驱动。PLC的每ー个I/O点都是一个确定的物理点。CPU224主机有10.0〜10.7,11.〇〜11.5共14个数字量输入端点,Q0.〇〜Q0.7、Q1.0、Q1.1共10个数字量输出端，、、、〇在编程时,通过使用输入继电器的触点,无限制地使用输入继电器的状态。输出继电器同输入继电器。输出继电器与其它部器件的ー个显著不同在于它有一个且仅有一个实实在在的物理动合触点,用来接通负载。这个动合触点可以是有触点的（继电器输出型）,或者是无触点的（晶体管输出型或双向晶闸管输出型卜.变量存储器V:用以存储运算的中间结果和其它数据。CPU224有VBO.〇〜VB5119.7的5K存储字节。可按位、字节、字或双字使用。.部标志位（M）存储区M作为控制继电器（又称中间继电器）,用来存储中间操作数或其它控制信息。S7-200PLC编址围M0.0-M31.7I可以按位、字节、字或双字来存取存储区的数据。.顺序控制继电器（S）存储区S又称状态元件,以实现顺序控制和步进控制。S7-200PLC编址围SO.〇〜S31.7,可以按位、字节、字或双字来存取数据。.特殊标志位（SM）存储器CPU224编址围SMO.O-SM179.7,共180个字节。其中SM0.0-SM29.7的30个字节为只读型区域。①SMBO为状态位字节,在每次扫描循环结尾由S7-200CPU更新,定义如下:SMO.O RUN状态监控,PLC在运行RUN状态,该位始终为1〇SM0.1首次扫描时为1,PLC由STOP转为RUN状态时,ON（1态）ー个扫描周期,用于程序的初始化。SM0.2当RAM中数据丢失时,ON一个扫描周期,用于出错处理。SM0.3PLC上电进入RUN方式,〇Nー个扫描周期。SM0.4分脉冲,该位输出ー个占空比为50%的分时钟脉冲。用作时间基准或简易延时。SM0.5秒脉冲,该位输出ー个占空比为50%的秒时钟脉冲。可用作时间基准。SM0.6扫描时钟,一个扫描周期为〇N（高电平）,另ー为〇FF（低电平）循环交替。SM0.7工作方式开关位置指示,〇为TERM位置，1为RUN位置。为1时,使自由端口通讯方式有效。②SMB1为指令状态位字节,常用于表及数学操作,部分位定义如下:SM1.0零标志,运算结果为〇时,该位置1oSM1.1 溢出标志,运算结果溢出或查出非法数值时,该位置1。• SM1.2 负数标志,数学运算结果为负时,该位为1〇.局部存储器(L)S7-200有64个字节的局部存储器,编址围LBO.〇〜LB63.7淇中60个字节可以用作暂时存储器或者给子程序传递参数,最后4个字节为系统保留字节。.定时器(相当于时间继电器)S7-200CPU中的定时器是对部时钟累计时间增量的设备用于时间控制。编址围TO-T255(22X);T0~T127(21X)o.计数器计数器主要用来累计输入脉冲个数。有16位预置值和当前值寄存器各一个，以及1位状态位,当前值寄存器用以累计脉冲个数，计数器当前值大于或等于预置值时,状态位置1〇S7-200CPU提供有三种类型的计数器,增计数、减计数、增/减计数。编址围CO-C255(22X),C0-C127(21X卜.模拟量输入/输出映像寄存器（AI/AQ）S7-200的模拟量输入电路将外部输入的模拟量（如温度、电压）等转换成1个字长（16位）的数字量,存入模拟量输入映像寄存器区域。AI编址围AIWO,AIW2 AIW62,起始地址定义为偶数字节地址,共有32个模拟量输入点。S7-200模拟量输出电路用来将模拟量输出映像寄存器区域的1个字长（16位）数字值转换为模拟电流或电压输输出。AQ编址围AQWO,AQW2,……AQW62,起始地址也采用偶数字节地址,共有32个模拟量输出点。.累加器（AC）累加器是用来暂存数据,S7-200PLC提供了4个32位累加器AC0~AC3o累加器支持以字节（B、字（W）和双字（D）的存取。.高速计数器（HC）CPU22X提供了6个高速计数器HCO、HC1……HC5（每个计数器最高频率为30KHz）用来累计比CPU扫描速率更快的事件。高速计数器的当前值为双字长的符号整数。小结:本章以西门子CPU22X系列PLC为例,介绍了11类各元件地址分配和操作数围,供用户编程使用。

エ业职业学院教案授课时间2013年3月11日2013年3月12日第3周第3周授课节次1、27、8授课班级P12机电ーP12机电二课时22本次课题: 3.3输入、输出扩展3.4S7-200系列PLC程序概念目的要求:了解输入/输出扩展及PLC程序概念重点难点:可编程序控制器程序 参考资料:《可编程控制器原理及应用》高等教育课型: 新授课教学方法:讲授法、练习法教具:作业:教学步骤:课程:可编程控制器原理及应用 序号:5a.复习（5分钟）b.引入新课3.3输入、输岀扩展ー、数字量扩展模块用户选用具有不同I/O点数的数字量扩展模块,可以满足不同的控制需要,节约投资费用。系统规模扩大后,増加I/O点数也很方便。用户可选用8点、16点和32点的数字量输入/输出模块（见表3-7）,除CPU221外,其他CPU模块均可配接多个扩展模块,连接时CPU模块放在最左侧,扩展模块用扁平电缆与左侧的模块相连。

表3-7数字量扩展模块型号各组输入点数各组输出点数EM22124VDC输入4,4EM221230VAC输入8点相互独立EM22224VDC输出4,4EM222继电器输出4,4EM22223VAC双向晶闸管输出8点相互独立EM22324VDC输入/继电器输出44EM22324VDC输入1DC输出44EM22324VDC输入/继电器输出4,44,4EM22324VDC输入1DC输出4.44,4EM22324VDC输入1DC输出8,84,4,8EM22324VDC输入/继电器输出8,84,4,4,4二、模拟量扩展模块在工业控制中,某些输入量（如压カ、温度、流量、转速等）是模拟量,某些执行机构（如晶闸管调速装置、电动调节阀和变频器等）要求可编程序控制器输出模拟信号,而可编程序控制器的CPU只能处理数字量〇模拟量首先被传感器和变送器转换为标准的电流或电压,如4~20mA,1~5V、0-10V,可编程序控制器用A/D转换器将它们转换成数字量。这些数字量可能是二进制的,也可能是十进制的,带正负号的电流或电压在A/D转换后用二进制补码表示。D/A转换器将可编程序控制器的数字输出量转换为模拟电压或电流,再去控制执行机构。模拟量I/O模块的主要任务就是实现A/D转换（模拟量输入）和D/A转换（模拟量输出卜例如,在温度闭环控制系统中,炉温用热电偶或热电阻检测,温度变送器将温度转换为标准电流或标准电压后送给模拟量输入模块,经A/D转换后得到与温度成比例的数字量,CPU将它与温度设定值比较,并按某种控制规律对差值进行运算,将运算结果（数字量）送给模拟量输岀模块,经D/A转换后变为电流信号或电压信号,用来控制电动调节阀的开度,通过它控制加热用的天然气的流量,实现对温度的闭环控制。A/D、D/A转换器的二进制位数反映了它们的分辨率,位数越多,分辨率越高,例如8位A/D转换器的分辨率为1/28=0.38%。模拟量输入/输出模块的另ー个重要指标是转换时间。S7-200有3种模拟量扩展模块（见表3-8）〇S7-200的模拟量扩展模块中A/D、D/A转换器的位数均为12位〇模拟量输入、输出有多种量程供用户选用,如0~10V,0~5V,0~20mA,0~100mV,±10V,±5V,±100mV等。量程为0~10V时的分辨率为2.5mVo表3-8模拟量扩展模块技术数据模块EM231EM232EM235点数4路模拟量输入2路模拟量输出4路输入,1路输出A/D转换的时间小于250バ,模拟量输入的阶跃响应时间为1.5ms（达到稳态值的95%时）。单极性全量程输入围对应的数字量输出为〇〜32000,双极性全量程输入围对应的数字量输出为ー32000〜+32000。输入阻抗大于等于10MQ。【例3-11压カ变送器(0~10MPa)的输出信号为DC4〜20mA,模拟量输入模块将〇〜20mA转换为〇〜32000的数字量,设转换后得到的数字为N,试求以kPa为单位的压カ值。解:4~20mA的模拟量对应于数字量6400-32000i即0~10000kPa对应于数字量640〇〜32000压カ的计算公式应为:P=(―0)(N-6400)=—(7V-6400)(•)模拟量输出的量程有±10V和〇〜20mA两种,对应的数字量为ー3200〇〜+32000或〇〜32000。满量程时电压输出和电流输出的分辨率分别为12位和11位,25℃时的精度为土0.5%o电压输出和电流输出的稳定时间分别为100”和2mso最大驱动能力如下:电压输出时负载电阻最小5KQ,电流输出时负载电阻最大500Qo三、SIMATICNETCP243-2通信处理器CP243-2是S7-200的AS-i主站,它最多可以连接31个AS-i从站。S7-200可以同时处理两个CP243-2i每个CP243-2的AS-i网络上最多能有124点开关量输入(DI)和124点开关量输出(DO),通过AS-i网络可以增加S7-200的数字量输入、输出的点数。在S7-200的映像区中模块占用ー个数字量输入字节(状态字节)、一个数字量输出字节(控制字节)、8个模拟量入字和8个模拟量输出字。通过用户程序,用状态字节和控制字节设置模块的工作方式,模块可以在CPU的模拟地址区存储AS-i从站的I/O数据或存储诊断数据。或启动主站的调用,例如改变ー个从站地址,通过按钮可以设置连接的所有AS-i从站。小结:通过本节学习,掌握S7-200可编程序控制器的扩展模块。エ业职业学院教案

授课时间2013年3月13日2013年3月14日第3周第3周授课节次7、83、4授课班级P12机电二P12机电ー课时22本次课题: 第4章STEP7-Micro/WIN32编程软件的安装与使里§4.1SIMATICS7-200编程软件§4.2STEP7-Micro/WIN32软件介绍目的要求:①了解编程软件的安装②熟悉系统块配置,完成滤波、脉冲截取,加密等各种设置功能密等各种设置功重点难点:熟悉系统块配置,完成滤波、脉冲截取,加能参考资料:《可编程控制器原理及应用》高等教育课型: 新授课教学方法:讲授法、练习法教具:作业:教学步骤: 课程:可编程控制器原理及应用 序号:6a,复习（5分钟）b.引入新课SIMATICS7-200编程软件STEP7-Micro/WIN软件西门子S7-200系列可编程序控制器使用的STEP7-Micro/WIN编程软件有多个版本,以V4.0SP4为最新,其功能强大,包括以下升级功能:PID自整定模块、超级项目树形结构、状态趋势图、PLC历史记录和事件缓存区、项目文件的口令保护、存储卡支持、TD200和TD200c支持、PLC置位置控制向导、数据归档向导、配方向导、PT〇指令向导、诊断LED组态、数据块页、新的字符串和变量、变频器USS库函数。其兼容性极强,支持当前所有的CPU22X产品。编程软件的安装STEP7-Micro/WIN是基于Windows的应用软件,运行于Windows9aWindows9&WindowsME或Windows2000操作系统的计算机,存8MB以上,硬盘空间50MB以上,VCA显示器,支持鼠标,具有RS232口或USBロ,都可以安装。建立S7-200CPU的通信应用软件下载到PLC的过程是装有STEP7-Micro/WIN的计算机和PLC的通信过程。通信最简单的设备是ー根PC/PP!电缆,电缆的ー头接计算机的RS232ロI另ー头接在PLC的RS485通信口上,PC/PP!电缆上设有选择通信波特率及帧模式的DIP开关,计算机与PLC的连接与DIP开关各位的功用。初学者可选通信速率为默认值9.6KbiVs,在不使用调制解调器时,开关4、5均应设置为〇〇安装完成软件并设置连接好硬件后可按下面步骤设置通信参数:⑴运行STEP7-Micro/WIN软件,在引导条中单击“通信’图标,或从主菜单中选择“检视”中的“通信”项,则会出现ー个“通信设定”对话框。(2)在对话框中双击PC/PP!电缆的图标,即出现设置PG/PC接口的对话框,这时可安装或删除通信接口、设置及检查通信接口等操作。系统默认设置为:远程设备站地址为2,通信波特率为9.6KbiVs,采用PC/PPI电缆通信,使用计算机的C0M1ロ,PPI协议。§4.2STEP7-Micro/WIN32软件介绍STEP7-Micro/WIN的基本功能STEP7-Micro/WIN的基本功能是协助用户开发应用软件。在STEP7-Micro/WIN环境下可创建用户程序,修改和编辑原有的用户程序,实现用户所编辑程序的管理。该软件还具有语法检查功能,可在编程中检查用户程序的语法错误。利用该软件的监控功能还能实现用户程序的调试及监控。软件的大部分功能,如程序的编制、编译、调试相关的组态等工作,在离线工作方式（即计算机并未和PLC连接）时即可实现,部分功能则需在在线情况下实现。软件的主界面及各区域的用途启动STEP7-Micro/WIN编程软件,主界面含以下几个主要分区:菜单条（包含8个主菜单项、工具条（快捷操作窗口）、指令树（InstructionTree）（快捷操作窗口）、用户窗口、输出窗口和状态条（可同时或分别打开图中的5个用户窗口）。.菜单条菜单条是以菜单形式操作的入口,菜单含文件(File)、编辑(Ed。检视(Viewス可编程序控制器(PLC)、调试(Debug)、工具(Tools)、视窗(Windows)、帮助(Help)等项。.工具条工具条提供简便的鼠标操作,将最常用的STEP7-Micro/WIN操作以按钮的形式设定到工具条。.引导条引导条为编程提供按钮控制的快速窗口切换功能。.指令树指令树是编程指令的树状列表。可用“检视(View)”菜单中“指令树(InstructionTree)”的选项来选择是否打开,并提供编程时所用到的所有快捷操作命令和PLC指令。.主窗口主窗口用来显示编程操作的工作对象。可以以程序编辑器、符号表、状态图、数据块及交叉引用等5种方式进行程序的编辑工作。另外,主窗口的下部设有主程序、子程序及中断子程序的选择按钮。6,输出窗口输出窗口用来显示程序编译的结果信息,如各程序块（主程序、子程序的数量及子程序号、中断程序的数量及中断程序号）及各块的大小、编译结果有无错误错误编码和位置等。此外,从引导条中点击系统块或通信按钮,可对PLC运行的许多参数进行设置。如设置通信的波特率,调整PLC断电后机电源数据保存的存储器围,设置输入滤波参段及设置机器的操作密码等。小结:本节重点讲解了STEP7-Micro/Win32编程软件安装、接线及软件窗口组件及功能。エ业职业学院教案

授课时间2013年3月18日2013年3月19日第4周第4周授课节次1、27、8授课班级P12机电ーP12机电二课时22本次课题:第4章STEP7-Micro/WIN32编程软件的安装与使用§4.3程序编制及运行目的要求:①了解编程软件的使用方法②熟悉系统块配置,完成各种设置功能③掌握系统的输入、编译、监视运行和调试方法重点难点:①熟悉系统块配置,完成各种设置功能②掌握系统的输入、编译、监视运行和调试方法参考资料:《可编程控制器原理及应用》高等教育课型:新授课教学方法:讲授法、练习法教具:作业:教学步骤:课程:可编程控制器原理及应用 序号:7a,复习(5分钟)b.引入新课§4.3程序编制及运行程序文件操作.新建建立一个程序文件,可用“文件(File)”菜单中的“新建(New)”命令,在主窗口中将显示新建程序文件的主程序区。也可用工具条中的按钮来完成。新建一个程序文件的指令树,系统默认新建的程序文件名为“项目1(CPU226)",括号为系统默认PLC的型号。项目包含7个相关的块。其中程序中有1个主程序、1个子程序SBR-0和1个中断程序!NT-0用户可以根据实际编程需要做以下操作:(1)确定主机型号。根据实际应用情况选择PLC型号。右击“项目1(CPU226)”图标,在弹出的按钮中单击“类型(Type)",或用“PLC”菜单中的“类型(Type)”命令。然后在弹出的对话框中选择所用的PLC型号。若系统已连接,还可‘读取”PLC的类型。(2)程序更名1)项目文件更名:如果新建了一个程序文件,可用“文件(File)”菜单中“另存为(Saveas)”命名,然后在弹出的对话框中键入希望的名称。2)子程序和中断程序更名:在指令树窗口中,右击要更名的子程序或中断程序名称,在弹出的选择按钮中单击“重命名(Rename)”,然后键入名称。主程序的名称一般用默认的MAIN,任何项目文件的主程序只有一个。(3)添加一^子程序或ー^中断程序。1)方法1:在指令树窗口中,右击“程序块(ProgramBlock)”图标,在弹出的选择按钮中单击“插入子程序(InsertSubroutine)”或“插入中断程序(InsertInterrupt)”项。2)方法2:用“编辑(Edザ菜单中的“插入(Insert)”命令。3)方法3:在编辑窗口中单击编辑区,在弹出的菜单中选择“插入(Insert)”命令。新生成的子程序或中断程序根据已有程序的数目,默认名称分别为SBR-n和!NT-n.用户可以自行更名。.操作已有的文件(1)打开已有文件。打开ー个磁盘中已有的程序文件,只要点击“文件(File)”菜单中“打开(〇pen)"命令,在弹岀的对话框中选择打开的程序文件即可,也可用工具条的资钮来完成。(2)上装PLC机的文件。需要对已装入PLC中的程序做出修改时,需上装文件。在已经与PLC建立通信的前提下,可用“文件(File)菜单中“上装(Upload)”命令,也可用工具条中的按钮来完成。程序编辑编辑和修改控制程序是STEP7-Micro/WIN编程软件最基本的功能，它可以为用户提供两套指令集，即SIMATIC指令集(S7-200方式)和国际标准指令集(EC61131-3方式),现以梯形图编辑器为例介绍ー些基本的编辑操作。.输入编辑元件LAD编辑器中有以下几种输入程序的方法:(1)鼠标拖放。鼠标单击打开的指令树中的类别分支,选择指令标记，按住鼠标左键不放,将其拖到编辑器窗口合适的位置上再释放。(2)鼠标双击。双击指令树中选中的指令标记。该指令标记则岀现在方框光标所在的位置。(3)特殊功能键。按计算机键盘上的F4、F6、F9键,可分别打开触点、线圈、功能指令框的下拉列表,用鼠标单击合适的指令,该指令则岀现在光标方框所在的位置。(4)使用指令工具条上的编程按钮。单击触点、线圈和指令盒按钮,从弹出的窗口中下拉菜单所列出的指令中选择要输入的指令单击即可。.元件间的连接指令工具条中的编程按钮中含下行线、上行线、左行线和右行线4种。具体使用时应先将需连接的元件绘出来,将光标放在绘元件的地方,然后输入元件,再按需选用线段按钮即可实现元件间的连接。.输入操作数输入的元件上方均有红色的括号及问号,须点击问号将光标移到括号,输入操作数的地址,元件的输入オ算完整。.插入和删除编程中经常用到插入和删除一行、一列、一个网络、一个子程序或中断程序等。方法有两种:在编程区右击要进行操作的位置,弹出下拉单,选择“插入(Insert)”或“删除(Delete)”选项,再在下拉菜弹出的子菜单中,单击要插入或删除的操作。对于元件剪切、复制和粘贴等方法也与上述操作相似。.块操作利用块操作对程序进行大面积删除、移动、复制十分方便。块操作包括块选择、块剪切、块复制和块粘贴。这些操作非常简单,与一般字处理软件中的相应操作方法完全相同。除了梯形图编程,STEP7-Micro/WIN编程软件还提供指令表编程,并可以方便地将LAD与STL进行转换。此外,编程操作中还有符号表、局部变量表、注释等操作是方便程序的编制与阅读的。在此不再详述。4.3.3程序的调试及运行监控程序的调试及运行监控是程序开发的重要环节,很少有程序ー经编制成就是完善的,只有经过试运行甚至现场运行才能发现程序中不合理的地方并且进行修改。STEP7-Micro/WIN编程软件提供了一系列工具,可使用户直接在软件环境下调试并监视用户程序的执行。.设置扫描次数调试就是试运行,当某些程序需观察一定次数的扫描执行的结果时,设置用户程序试运行的扫描次数就很有意义。具体设置时将PLC置于STOP模式,使用“调试(Debug)”菜单中的“初次扫描(FirstScans)”命令及“多次扫描(MultipleScans)”命令,即可指定执行的扫描次数,然后单击确认(〇K)按钮进行监视。.状态图表监控程序调试中有时为了模拟运行中的ー些工作条件的变化需人为改变程序相关的ー些变量,并观察相关编程器件的变化,这ー工作可通过状态图表来完成。具体操作时在引导条窗口中单击“状态图(StatusChart)”或用“检视(View)”菜单中的“状态时’命令。当程序运行时，可使用状态图来读、写和监视其中的变量。当用状态图表时，可将光标移到某一个单元格，在弹岀的下拉菜单中单击ー项，可实现相应的编辑操作。强制改变的变量可以是ー个Q位或所有的Q位，还可以强制改变最多16个V存储器或M存储器的数据,变量可以是字节、字或双字类型,强制改变模拟量存储器l/O(AI或AQ),变量类型为偶字节开始的字类型。利用类似的操作可以解除有关器件的强制。.运行模式下的编辑在运行模式下编辑,可在对控制过程影响较小的情况下,对用户程序做少量的修改。修改后的程序下载时,将立即影响系统的控制运行,所以使用时应特别注意。可进行这种操作的PLC有CPU224.CPU226和CPU226XM等。.程序监视利用三种程序编辑器(梯形图、语句表和功能表)都可在PLC运行时,监视程序的执行对各元件的执行结果,并可监视操作数的数值〇利用梯形图编辑器可以监视在线程序状态。实现方法是:用“工具(Tools)”菜单中的“选项(〇ptions)”命令,打开选项对话框,选择“LAD状态(LADstatus)”选项卡,然后选择一种梯形图样式。梯形图可选择的样式有三种:指令部显示地址和外部显示值;指令外部显示地址和外部显示值;只显示状态值。然后打开梯形图窗口,在工具条中单击程序状态按钮,即可进行梯形图监视。小结:重点讲解了STEP7-Micro/Win32编程软件及程序的输入、编译、调试的方法。エ业职业学院教案授课时间2013年3月20日2013年3月21日第4周第4周授课节次7、83、4授课班级P12机电二P12机电ー课时22本次课题: 第5章S7-200系列PLC基本指令§5.1基本逻辑指令（一）目的要求:1要求掌握各类基本指令及运用基本指令编程的方法2要求能够针对具体的控制对象运用基本指令编程。重点难点:逻辑指令及其应用参考资料:《可编程控制器原理及应用》高等教育课型: 新授课教学方法:讲授法、练习法教具:作业教学步骤: a.复习(5分钟)b.引入新课本逻辑指令(一)SIMATICS7-200系列PLC共有27条逻辑指令,现按用途分类如下:逻辑取及线圏驱动指令逻辑取及线圈驱动指令为LD(Load\LDN(LoadNot\=(Out'LD(Load):取指令,由常开触点逻辑运算开始。LDN(LoadNot):取反指令,由常闭触点逻辑运算开始。=(Out):线圈驱动指令。图5.1所示梯形图及语句表表示上述三条基本指令的用ン去。图5.1LD.LDN.=指令的使用LD、LDN、=指令使用说明:

①LD、LDN指令用于与输入公共线(输入母线)相连的触点,在分支电路块的开始处也要使用LD、LDN指令,与后面的〇LD、ALD指令配合完成块电路的编程。②=指令用于输出继电器、辅助继电器、定时器及计数器等,但不能用于输入继电器。③并联的=指令可以连续使用任意次。©在同一程序中不要使用双线圈输出,即同一个元器件在同一程序中只使用一次=指令。触点串联指令触点串联指令为A(AndXAN(AndNot)A(And):与指令。用于单个常开触点串联连接。AN(AndNot):与反指令。用于单个常闭触点串联连接。图5.2所示梯形图及语句表表示上述两条基本指令的用图5.2A、AN指令的使用

A、AN指令使用说明:①A、AN是单个触点串联连接指令,可连续使用。但在用梯形图编程时会受到打印宽度和屏幕显示的限制,S7-200PLC的编程软件中规定的串联触点使用上限为11个。②若要串联多个触点组合回路时,须采用后面说明的ALD指令。A、AN的操作数:I,Q,M,SM,T,C,V和S。触点并联指令触点并联指令为〇(〇r卜ON(OrNot)0(Or):或指令。用于单个常开触点并联连接。ON(OrNot):或反指令。用于单个常闭触点并联连接。图7.4所示梯形图及语句表示了〇及ON指令的用法。〇、ON指令使用说明:①〇、ON指令可作为ー个接点的并联连接指令,紧接在LD、LDN指令之后用,即对其前面LD、LDN指令所规定的触点再并联ー个触点,可以连续使用。②若要将两个以上触点的串联回路和其他回路并联时,须采用后面说明的OLD指令。③〇、ON的操作数:I,Q,M,SM,T,C,V和S。串联电路块的并联指令串联电路块的并联指令为OLD(OrLoad),用于串联电路块的并联连接。图5.4所示梯形图及语句表表示了OLD指令的用法。〇LD指令使用说明:①几个串联支路并联连接时,其支路的起点以LD、LDN开始,支路终点用OLD指令。②如需将多个支路并联,从第二条支路开始,在每ー支路后面加OLD指令。用这种方法编程,对并联支路的个数没有限制。③OLD指令无操作数。并联电路块的串联指令并联电路块的串联指令为ALD(AndLoad),用于并联电路块的串联连接。图7.6所示梯形图及语句表表示了ALD指令的用法。置位与复位指令置位/复位指令为S/R(SeVReset),指令功能参见表5.1所示。表5.1置位/复位指令功能表STLLAD功能置位指厶Sbit.NS-bit一(S)N从S-bit开始的N个元件置1并保持复位指ムRbit.NS-bit一(R)N从S-bit开始的N个元件清。并保持图5.3所示为S/R指令使用的例子。10.0的上升沿使Q0.0接通并保持,即使10.0断开也不再影响QO.Oo10.1的上升沿使Q0.0断开并保持断开状态,直到10.0的下ー个脉冲到来。110.0 00.010.0J_~l_L-lI (S) LD10.01 10.1 I__ISQO.Oelケ咫ス -印I。/nlヤ)迦 IRQO.Ori(a)梯形图 (b)时序图图5.3S/R指令的使用S/R指令使用说明:①对同一元件可以多次使用S/R指令(与=指令不同卜但要注意,由于是扫描工作方式,故写在后面的指令有优先权。如此例中,若!0.0和10.1同时为1,则Q0.0为〇。R指令写在后因而有优先权。②对计数器和定时器复位,计数器和定时器的当前值将被清零。③N的取值围为1〜255,N可为:VB,旧,QB,MB,SMB,SB,LB,AC,常数,*VD,*AC,*LD。一般情况下使用常数。©S/R指令的操作数为:I,Q,M,SM,T,C,V,S和し〇边沿脉冲指令边沿脉冲指令为EU/ED（EdgeUp/EdgeDown卜边沿脉冲指令使用说明参见表5.2所示。表5.2边沿脉冲指令使用说明指令名称STLLAD功能操作元件上升沿脉冲EU—]PI—()上升沿微分输出无下降沿脉冲EDTpK-()下降沿微分输出无EU指令对其之前的逻辑运算结果的上升沿（由OFF到ON）产生ー个宽度为ー个扫描周期的脉冲,驱动其后面的输出线圈。ED指令则在对应输入10.1有下降沿时产生一个宽度为ー个扫描周期的脉冲,驱动其后的输出线圈。边沿脉冲指令常用于启动及关断条件的判定,配合功能指令完成一些逻辑控制任务。逻辑堆栈操作指令S7-200系列PLC中有一个9层堆栈,用于处理所有逻辑操作,称为逻辑堆栈。它与计算机中的堆栈结构相同,特点是“先进后出‘：①LPS指令(LogicPush):逻辑入栈指令(分支电路开始指令)b②LRD(LogicRead)指令:逻辑读栈指令。③LPP(LogicPop)指令:逻辑出栈指令(分支电路结束指令卜使用中须注意的是:①由于受9层堆栈空间的限制,LPS、LPP指令连续使用时应少于9次。②LPS、LPP指令必须成对使用，它们之间可以使用LRDナ曰TJ〇③LPS、LRD和LPP指令无操作数。小结:本节重点讲解了S7-200系列PLC编程操作指令及功能。

エ业职业学院教案授课时间2013年3月25日2013年3月26日第5周第5周授课节次1、27、8授课班级P12机电ーP12机电二课时22本次课题: 第5章S7-200系列PLC基本指令§5.1基本逻辑指令（二）目的要求:①要求掌握各类基本指令及运用基本指令编程的方法②要求能够针对具体的控制对象运用基本指令编程。重点难点:①逻辑指令及其应用②特别要注意掌握定时器指令和计数器指令的用法,理解其相应的工作原理参考资料:《可编程控制器原理及应用》高等教育课型: 新授课教学方法:讲授法、练习法教具:作业:教学步骤: 课程:可编程控制器原理及应用 序号:9a.复习（5分钟）b.引入新课本逻辑指令（二）定时覇指令S7-200系列PLC为用户提供了三种类型的定时器:通电延时定时器TON（OnDelayTimery断电延时定时器TOROffDelayTimer）和保持型通电延时定时器TONR（RetentiveOnDelayTimer）〇定时器的当前值、设定值均用16位有符号整数来表示,最大计数值为3276?〇1.定时器编号定时器编号用定时器的名称和常数（〇〜255）编号,如表5.5所示（P56）。.分辨率与定时时间的计算S7-200PLC定时器有三种分辨率:1ms、10ms和100ms。定时器定时时间T的计算:T=PTxS （式中:T为实际定时时间。PT为定时设定值。S为分辨率。）定时器、计数器的设定值的数据类型均为整型（INT）,除了常数外,还可以用VW、IW等作它们的设定值。.定时器指令使用说明定时器指令的格式参见P56o（1）通电延时定时器通电延时定时器用于通电后单ー时间间隔的定时。上电或首次扫描时,定时器位为〇FF,当前值为〇〇输入端（IN）接通时,定时器位为〇FF,当前值从〇开始计时，当前值达到PT（PresetTime,预置时间）端的设定值时,定时器位变为ON,梯形图中对应定时器的常开触点闭合，常闭触点断开,当前值仍连续计数到32767。输入端断开，定时器自动复位.当前值被清零,定时器位为OFF。（2）断电延时定时器断电延时定时器用于断电后单ー时间间隔的定时。上电或首次扫描时,定时器位为〇FF,当前值为〇〇输入端（IN）接通时,定时器位变为ON,当前值为〇〇当输入端由接通到断开时,定时器开始定时,当前值达到PT（PresetTime,预置时间）端的设定值时，定时器位变为〇FF,当前值等于设定值,停止计时，直到输入电路接通。梯形图中对应定时器的常开触点闭合,常闭触点断开,当前值仍连续计数到32767〇输入端断开,定时器自动复位,当前值被清零,常开触点断开。(3)保持型通电延时定时器保持型通电延时定时器用于多个时间间隔的累计定时。上电或首次扫描时,定时器位为〇FF,当前值保持在掉电前的值。输入端(IN)接通时,当前值从上次的保持值开始继续计时,当累计当前值达到设定值时,定时器位变为〇N,,当前值可继续计数到32767〇TONR指令只能用复位指令R对其进行复位。.定时器的刷新方法(P55).TON、TOF和TONR指令应用举例计数器S7-200系列PLC为用户提供了三种类型的计数器:増计数器CTU(CountUp卜减计数器CTD(CountDown)和增/减计数器CTUD(CountUp/Downb计数器的当前值、设定值均用16位有符号整数来表示，最大计数值为32767〇.计数器编号计数器编号用计数器的名称和常数（〇〜255）编号,即C***o如:C20o.计数器指令使用说明（1）增计数器增计数器指令（CTU）在每一个CU输入的上升沿（从OFF到ON）,从当前计数值开始递增计数。当复位输入（R）置位或者执行复位指令时,计数器复位。计数器在达到最大计数值（32767）时，停止计数。（2）减计数器减计数器指令（CTD）输入端有上升沿时,减计数器每次从计数器的当前值减计数。当装载输入端接通时，计数器复位并把预设值装入当前值。当计数器达到〇时,计数器位接通。（3）增/减计数器增ノ减计数器指令（CTUD）在每个CU输入的上升沿，从当前计数值开始递增计数。在每个CD输入的上升沿递减计数。当复位输入（R）置位或执行复位指令时,计数器复位。在达到计数器最大值3276?后，下ー个CU输入上升沿将使计数值变为最小值（-32768）〇同样在达到最小计数值(-32768)后,下ー个CD输入上升沿将使计数值变为最大值(32767)〇比较指令比较指令是将两个操作数按指定的条件作比较,条件成立时,触点就闭合。其STL、LAD形式及功能参见表。比较指令为上、下限控制等提供了极大的方便。==等于比较,如LDロ==n1,n2,即n1==n2时触点闭合。nlIIn2>=大于等于比较，如 ,即n1>=n2时触点闭合。nlI n2<=小于等于比较，如 !〈二|I,即n1<=n2时触点闭合。“□”表示操作数n1,n2的数据类型及围:BByte,字节比较,如LDB==IB2,MB2OWWord,字节的比较,如AW>=MW2,VW12ODDoubleWord,双字的比较,如OD<=VD24,MD。。RReal,实数的比较(实数应存放在双字中,仅限于CPU214以上卜NOTRNOP指令.取反指令NOT将复杂逻辑结果取反后为用户提供方便,该指令无操作数。.空操作指令NOP(NoOperation)该指令很少被使用,它对用户程序的执行没有影响。小结:重点介绍S7-200系列PLC的逻辑指令。通过这ー节的学习,要求熟练掌握各种逻辑指令在梯形图和语句表编程中的使用方法,并理解相应的时序逻辑。特别要注意掌握定时器指令和计数器指令的用法,理解其相应的工作原理。授课时间2013年3月27日2013年3月28日第5周第5周授课节次7、83、4授课班级P12机电二P12机电ー课时22本次课题: 無 目的要求:1要求掌握各类基本指令及运用基本指令编程的方法2要求能够针对具体的控制对象运用基本指令编程。重点难点:逻辑指令及其应用参考资料:《可编程控制器原理及应用》高等教育课型: 新授课教学方法:讲授法、练习法教具:作业:教学步骤: 课程:可编程控制器原理及应用 序号10a.复习（5分钟）b.引入新课练习.编写一段程序,将VB100开始的50个字的数据传送到VB1000开始的存储区。.交流数字量输入模块与直流输入模块分别适用于什么场合?.数字量输出模块有哪几种类型?.用10.0控制接在Q0.0-Q0.y上的8个彩灯循环移位,用T37定时,每0.5s移1位,首次扫描时给Q0.0-Q0.7置初值,用10.1控制彩灯移位的方向,设计出语句表程序。.首次扫描时给Q0.0-Q0.7置初值,控制接在Q0.0-Q0.7上的8个彩灯循环每隔2s左移2位,设计出语句表程序。.简述模拟量扩展模块的作用。.用于测量锅炉炉膛压カ(-60Pa〜60Pa)的变送器的输出信号为4〜20mA,模拟量输入模块将0~20mA转换为0-32000,设转换后得到的数字为N,试求以0.01Pa为单位的压カ值。.编写程序实现将旧〇字节髙4位和低4位交换。.编写程序,将VBO开始的256个字节存储单元清零。小结:本节针对S7-200系列PLC编程逻辑操作指令及功能进行练习。授课时间2013年4月1日2013年4月2日第6周第6周授课节次1、27、8授课班级P12机电ーP12机电二课时22本次课题: 第5章S7-200系列PLC基本指令 §5.2算术、逻辑运算指令（一） 目的要求:1要求掌握各类算术、逻辑运算指令及运用算术、逻辑指令编程的方法2要求能够针对具体的控制对象运用算术、逻辑指令编程。重点难点:算术、逻辑指令及其应用参考资料:《可编程控制器原理及应用》高等教育课型: 新授课教学方法:讲授法、练习法教具:作业教学步骤: 课程:可编程控制器原理及应用 序号11a,复习(5分钟)b.引入新课§5.2算术、逻辑运算指令(一)算术运算指令1、加/减运算指令(1)加/减运算指令格式(P61)(2)指令说明(以整数加减运算为例)•整数加/减运算指令是把两个16bit(IN1,IN2)的整数作加/减运算后,将结果送到16bit的目标(OUT)中去。操作数:IN1,IN2:VW,T,C,IW,QW,MW.AC,SMW,AIW,*VD,*AC,常数OUT:VW,T,C,IW,QW,MW,AC,SMW,AIW,*VD,*AC在梯形图中, IN1+IN2=OUTIN1-IN2=OUT在语句表中,IN2的操作数与OUT同,且IN1+IN2=IN2IN2-IN1=IN2在梯形图中,可以设定OUT和1N2指向同一存单元,这样可节省存执行结果对特殊标志位的影响:SM1.0(0),SM1.1(溢出)，SM1.2(负)(3)STL运算指令当IN1、N2、OUT操作数地址不同时MOVWIN1,OUT//IN1-OUT±lIN2,OUT//OUT±IN2=OUT当IN1或IN2=0UT时±lIN2.0UT//0UT±IN2=0UT2、乘/除运算指令（P63）（1）乘ノ除运算指令格式（2）指令说明（以整数乘除运算为例）整数乘法指令把两个16bit整数相乗后,将结果送到32bit的目标（OUT）中去。整数除法指令把两个16bit整数相除后,将结果送到32bit的目标（OUT）中去。计算结果的低16位为商,高16位为余数。■操作数:IN1,IN2:VW,T,C,IW,QW,MW,SMW,AC,AIW,常数,*VD,*AC。OUT:VD,ID,QD,MD,SMD,AC,*VD,*AC,SDO在梯形图中, IN1*IN2=OUTIN1/IN2=OUT在语句表中,IN2的操作数与OUT同,IN2的低16位为ー乘子或被除数,且IN2"IN1=IN2IN2/IN1=IN2在梯形图中,可以设定OUT和1N2指向同一存单元,这样可节省存。ー执行结果对特殊标志位的影响:SM1.0（〇）,SM1.1（溢出），SM1.2（负）,SM1.3（除数为〇卜（3）STL运算指令5.2.2数学函数变换指令（1）平方根/自然对数指数指令①平方根指令:把32bit的实数取平方根后,将结果送到32bit的目标（OUT）中去,即屈=OUT②求自然对数指令:将32bit的实数取自然对数后,将结果送到32bit的目标（〇UT）中去。当求以10为底的自然对数时,似于以10为底的对数值)b③求指数指令:将输入IN的值取以e为底的指数,结果放入输出(OUT)中去。④例5.16(P65)(2)三角函数运算指令①正弦(SIN)指令:将输入IN的弧度值取正弦,结果放入输出(〇UT)中去。输入值为弧度值。如果输入为角度值,使用MUL-R(*R)将该角度值乘以T!ハ80以将其转换为弧度值。②余弦(COS)指令:将输入IN的弧度值取余弦,结果放入输出(OUT)中去。输入值为弧度值。如果输入为角度值,则将该角度值乘以!T/180以将其转换为弧度值。③正切(TAN)指令:将输入IN的弧度值取正切,结果放入输出(〇UT)中去。输入值为弧度值。如果输入为角度值,则将该角度值乘以1T/180以将其转换为弧度值。④例5.17(P66)小结:本节重点介绍S7-200系列PLC的逻辑指令。通过

这ー节的学习,要求熟练掌握各种逻辑指令在梯形图和语句表

编程中的使用方法。

授课时间2013年4月8日2013年4月9日第7周第7周授课节次1、27、8授课班级P12机电ーP12机电二课时22本次课题: 第5章S7-200系列PLC基本指令 §5.2算术、逻辑运算指令（二） 目的要求:1要求掌握各类算术、逻辑运算指令及运用算术、逻辑指令编程的方法2要求能够针对具体的控制对象运用算术、逻辑指令编程。重点难点:算术、逻辑指令及其应用参考资料:《可编程控制器原理及应用》高等教育课型: 新授课教学方法:讲授法、练习法教具:作业教学步骤: 课程:可编程控制器原理及应用 序号12a.复习（5分钟）b,引入新课§5.2算术、逻辑运算指令（二）増1/M1指令（1）增"减1指令格式（P67）（2）指令说明（以字增1/减1为例）字的加1/减1指令把源字加1/减1后,将结果送到目标（〇UT）中去。操作数:IN:VW,T,C,IW,QW,MW,SMW,AC,AIW,*VD,*AC,SW,常数。OUT:VW,T.C,IW,QW,MW,SMW,AC,*VD,*AC,SWO在梯形图中, IN+1=OUTIN-1=OUT在语句表中,IN的操作数与OUT同,且IN+1=ININ-1=IN在梯形图中,可以设定OUT和（N指向同一存单元,这样可节省存。执行结果对特殊标志位的影响:SM1.0（0）,SM1.1（溢出），SM1.2（负b逻辑运算指令（与、或、异成及取反）（1）逻辑运算指令格式（P67）（2）指令说明（以字节与、或、异或及取反为例）字节的与指令ANDB:将字节IN1和IN2按位作逻辑与运算,结果送到OUT指定的目标字节中去。字节的或指令ORB:将字节IN1和IN2按位作逻辑或运算,结果送到OUT指定的目标字节中去。字节的异或指令XORB:将字节IN1和IN2按位作逻辑异或运算,结果送到OUT指定的目标字节中去。•字节取反指令INVB:把源字节IN中数据逐位取反,结果存入OUT指定的目标字节中。,操作数:IN1,IN2,OUT:VB,IB,QB,MB,SMB,AC,*VD,*AC。!N的取值围与IN1相同。在梯形图中,执行结果放在OUT中。在语句表中,执行结果放在IN2或IN中。梯形图中,可以设定OUT和!N2(IN)指向同一存单元,这样可节省存。指令执行影响特殊标志位:SM1.0(0)CPU212和CPU214无此指令。(3)例5.18字或、双字异或、字求反、字节与操作编程(P68)小结:本节重点介绍S7-200系列PLC的逻辑指令。通过这ー节的学习,要求熟练掌握各种逻辑指令在梯形图和语句表编程中的使用方法。授课时间2013年4月10日2013年4月11日第7周第6周授课节次7、83、4授课班级P12机电二P12机电ー课时22本次课题: 第5章S7-200系列PLC基本指令 §5.3数据处理指令 目的要求:1要求掌握各类数据处理指令及运用数据处理指令编程的方法2要求能够针对具体的控制对象运用数据处理指令编程。重点难点:数据处理指令及其应用参考资料:《可编程控制器原理及应用》高等教育课型: 新授课教学方法:讲授法、练习法教具:作业教学步骤: 课程:可编程控制器原理及应用 序号13a.复习(5分钟)b.引入新课§5.3数据处理指令数据传送1、指令格式及功能(1)字节传送指令,如表所示。指令说明MOV_BENENOinmit•字节传送指令:将源字节IN的容传送到OUT中,传送后,源字节容不变•操作数:IN:VB,IB,QB,MB,SMB,AC,*AC,*VD,SB,常数OUT:VB.IB,QB,MB,SMB,AC,*AC,*VD,SBMOVBIN,OUT(2)字传送指令,如表所示。指令说明MOV_WENINOUTMOVWIN,OUT•字节传送指令:将源字IN的容传送到OUT中,传送后,源字容不变操作数:IN:VW,T,C,IW,QW,MW,SMW,AC,AIW,常数,*VD,*AC.SWOUT:VW,T,C,IW,QW,MW,SMW,AC,AQW,*VD,*AC,SW(3)双字传送指令,如表所示。指令说明MOV_DWENINOUTMOVDIN,OUT・双字传送指令:将源双字IN的容传送到OUT中,传送后,源双字容不变・操作数:IN:VD,ID,QD,SMD,AC,HC,常数,"VD「AC,&VB,&IB,&QB,&MB,&T,&C,SDOUT:VD,ID,QD,MD,SMD,AC,*VD,*AC,SD(4)实数传送指令,如表所示。指令说明MOV_REN・实数传送指令:将源双字IN中的32bit实数传送到指定的目标双字(OUT)中去,传送后,源双字容不变。

INOUT■操作数:MOVRIN,OUTIN:VD,ID,QD,MD,SMD,AC,*VD,*AC,SD»常数,HC0OUT:VD,ID,QD,MD,SMD,AC,*VD,*AC,SD0CPU212无实数型数据操作指令。(5)字节的块传送指令,如表所示。也4用71说明BLKMOV.BENIN1•字节的块传送指令:将从字节!N开始的连续N个字节的数据块的容复制到从字节OUT开始的数据块里。N的有效围是1〜255NOUTBMBIN.OUT.N・操作数:IN,OUT:VB,IB,QB.MB,SMB,*VD,*ACON:VB,IB,QB,MB,SMB,AC,常数,*VD,*AC,SB(6)字的块传送指令,如表所示。指令说明BLKMOV_WENIN1N OUTBMWIN,OUT,N•字的块传送指令:将从IN开始的连续N个字的数据块的容复制到从字OUT开始的数据块里。N的有效围是1-255,操作数:IN:VW,T,C,IW,QW,MW,SMW,AIW,*VD,*AC,SWOUT:VW,T,C,IW,QW,MW,SMW,AQW,*VD,*AC,SWN:VB,IB,QB,MB,SMB,AC»常数,*VDドAC,SB(7)双字的块传送指令,如表所示。指令说明BLKMOV_DENIN1NOUTBMDIN,OUT,N•双字的块传送指令:将从(N开始的连续N个双字的数据块复制到从双字〇UT开始的数据块里。N的有效围是1〜255.操作数:IN,OUT:VD,ID,QD,MD,SMD,*VD,*AC,SDN:VB,IB,QB,MB,SMB,AC,*VDJAC,SB,常数■CPU212和CPU214无此指令2、［例］5.19将变量存储器VW100中容送到VW200中(P70)移位与循环移位指令(以字节移位与循环移位为例)1、指令格式及功能(1)字节的右移/左移指令,如表所示。指令说明SHR_BEN字节的右移/左移指令把源字节(IN)向右/左移动N位,移空的位以〇填充。

INNOUTSRBIN,N・操作数:IN:VB,IB,QB,MB,SMB,AC,*VDドAC,SBOUT:VB,IB.QB,MB,SMB,AC,*VD,*AC,SBN:VB.IB,QB,MB,SMB,AC,*VD,*AC,常数,SB№8时,按8处理N>0则溢出标志位SM1.1取最后移出位的值N=0则不作移位操作•在梯形图中,移位结果存放在。UT中在语句表中,移位结果存放在IN中在梯形图中,可以设定OUT和!N指向同一存单元,这样可节省存・执行结果对特殊标志位的影响:SM1.0(0),SM1.1(溢出)•CPU212和CPU214无此指令SHL_BENINNOUTSLBIN,N(2)字节的循环右移/左移指令,如表所示。指令说明ROR_BENINN OUTRRBIN,N字节的循环右移/左移指令把源字节IN指定的容向右、左循环移N位,结果存入〇UT指定的目标字节中。・操作数:IN:VB,IB,QB,MB,SMB,AC,*VD,*AC,SB0OUT:VB,IB,QB,MB,SMB,AC