s7-200基本指令课件

第六章可编程控制器的基本指令1、西门子S7-200系列和三菱FX2N系列PLC2、PLC内数据区的划分及其不同功能（编程元件）3、PLC的基本指令4、梯形图的编程规则5、基本指令编程举例S7-200和FX2N的配置及技术性能主机也称为基本单元，采用一体化结构，将CPU、存储器、输入输出接口及电源等都集成在一个模块内，结构紧凑体积小。主机具有输入、输出端口，通信端口、扩展模块连接口等S7-200FX2NS7-200外形结构通信端口状态指示灯电源输入及信号输出端子信号输入端子电源输出端子扩展I/O连接EEPROM匣FX2N外形结构描述主机性能的常用指标

本机数字量输入×××

本机数字量输出×××

本机模拟量输入××

本机模拟量输出××

数字I/O映象区×××

模拟I/O映象区×××

允许最大的扩展I/O模块×

允许最大的智能模块×

脉冲捕捉输入

高速计数器

总数××

单相计数器××

两相计数器××

脉冲输出×

定时器总数

×××

1ms×××

10ms×××

100ms×××

计数器总数

内部存储器位掉电保持

时间中断

边沿中断

模拟电位器

布尔量运算执行时间

时钟卡件选项S7-200的常用指标型号DI点数

D0点数

I/O模块扩展数DI/DOAI/AO晶体管输出继电器输出CPU221DC/DC/DCCPU221AC/DC/继电器6402560CPU222CNDC/DC/DCCPU222CNAC/DC/继电器8622560CPU224DC/DC/DCCPU224AC/DC/继电器141072560CPU224CNDC/DC/DCCPU224CNAC/DC/继电器141072560CPU226DC/DC/DCCPU226AC/DC/继电器24167256064DC/DC/DC:24VDC电源供电

24VDC输入24VDC输出

DC/DC/继电器：100～230VAC电源供电24VDC输入继电器输出FX常用指标型号输入点数输出点数扩展模块可用点数继电器输出可控硅输出晶体管输出FX2N-16MR-001FX2N-16MSFX2N-16MT8824～32FX2N-32MR-001FX2N-32MSFX2N-32MT161624～32FX2N-48MR-001FX2N-48MSFX2N-48MT242448～64FX2N-64MR-001FX2N-64MSFX2N-64MT323248～64FX2N-80MR-001FX2N-80MSFX2N-80MT404048～64FX2N-128MR-001FX2N-128MT646448～64S7-200的扩展主机（CPU模块）扩展模块扩展模块分为两大类1、输入和输出量扩展DI扩展模块、DO扩展模块DI和DO混合扩展模块AI扩展模块、AO扩展模块2、智能扩展模块各种网络通信模块定位控制模块等允许扩展的模块数由PLC的型号决定。FX的扩展1、2：扩展单元和扩展模块3、4：模拟量、定位控制、高速计数器等5：特殊串行通信适配器S7-200的网络应用（PPI）PPI：点对点通信。只有图中的PC机才能发出通信请求。这种方式可实现程序的下载和上传，利用PC对多台PLC进行编程和调试。S7-200的网络应用（MPI）MPI：多点通信。有多台主叫设备可发出通信请求，被呼叫的从动设备向主叫方传递相关信息。主叫设备可以是PC、操作面板或被指定的PLC。用于现场的人机交互或现场PLC间的协调配合。S7-200的网络应用（PROFIBUS）第六章指令系统一、数据类型二、存储器区域三、编程语言及指令系统1、编程语言2、逻辑运算器的结构及其管理3、编程中应注意的几个问题4、常用基本指令PLC中的RAM和ROM存储器EEPROM：为防掉电，备份RAM的部分内容。用户程序、CPU配置完全备份，而用户数据部分备份，用户需要保护数据应存入指定区域。用户程序CPU配置数据区用户程序CPU配置数据区RAMEEPROM上电时，对应内容自动复制到RAMCPU配置及用户程序完成后，通过下载，才能改变其中内容。S7-200数据区的功能划分（一）VMIQSSML数字量输入的存储区（也称输入继电器）数字量输出的存储区（也称输出继电器）通常用作模拟变量（数值量）的存储区中间继电器的存储区（也称辅助继电器）子程序的局部变量存储区顺序控制继电器的存储区特殊功能继电器的存储区以上各区可按位、字节、字或双字存取数据S7-200存取数据的不同方式0712345601234567891011位号字节偏移地址双字存取字存取字节存取×区位存取按位存取的寻址方法I、Q、V、M、S、SM、L区可按位存取按位存取的地址由三部分组成如：I7.5

所在字节的位号

分隔符

字节偏移地址

区域标识符

M区中字节偏移地址为10，位号为3的地址如何表示？按字节、字、双字存取的寻址可按字节、字、双字存取的区域有：V、I、Q、M、S、L、SM被访问单元的地址如下，由三部分组成：

VB100

起始字节的偏移地址存取数据的宽度（B、W、D）区域的标识符不同存取方式的数据表示方法VB10007078150781516232431VW100VD100VB100VB100VB101VB100VB101VB102VB103字节存取字存取双字存取低位字节组成数据的高8位。高位字节组成数据的低8位。寻址方式的课堂练习指出图中相同颜色单元的地址分别指出MD6、MB5、MW8和M10.6是那些单元S7-200数据区功能划分（二）VMIQSSMLTCHCACAIAQ定时器计数器高速计数器累加器模拟量输入缓存区模拟量输出缓存区这些区域存放的是“软功能器件”，不同器件有不同的数据存取规定。这些区域可按位、字节、字、双字存取数据。T区的功能与寻址T区设置了256个定时器，用于计数时钟脉冲的个数,PLC内部可发出1ms、10ms或100ms三种时钟脉冲。每个定时器设一个字单元存储设定值,一个字单元计数脉冲数，另一个位单元是状态标志，定时到，该位被置成1反之为零。亦称“软时间继电器”015T×××T×××计时单元状态标志定时器地址是T×××。（×××----0～255）定时器的几个单元是相同的地址，由于使用的条件不同，易于区分。C区的功能与寻址C区设置了256个计数器。用于计数外部输入脉冲数计数器设一个字单元存储设定值，一个字单元计脉冲数。另一个位单元作为状态标志，计数到，该位被置成1，计数未到，该位是0。015计数单元状态标志C25C25计数器地址是C×××。（×××----0～255）计数器的几个单元是相同的地址，由于使用的条件不同，易于区分。HC区的功能与寻址HC区设置了4～6高速计数器，计数外部高速事件，计数的频率不受扫描周期的影响。计数单元双字长，只能读，不能写。没有状态标志。0781516232431HC0ByteByteByteByte高速计数器地址是HC×。（×----0～5）。模拟量输入存储区(AI)每个模拟量占一个字。低字节为高8位，高字节为低8位0712345601234567891011AIW0AIW2AIW4AI区AI区只能按图示的编址方法，按字存取。即地址中的编号是偶数×模拟量输出存储区（AQ）每个模拟量占一个字。低字节构成高8位，高字节构成低8位。0712345601234567891011AQW0AQW2AQW4AQ区AQ区编址的原理和方法同AI区。AC区AC区有4个32位的累加器（AC0、AC1、AC2、AC3）用于存放中间运算结果，也可用于程序间的数据传递。数据可按字节、字或双字存取。外部输入和输出与内部存储的映像关系CPU22414DI10DOEM2234DI4DOEM2218DIEM2354AI1AQEM2228DOEM2354AI1AQ扩展模块1扩展模块2扩展模块3扩展模块4扩展模块5基本单元主机DI队:1DO队:1DI队:2DO队:2DI队:3DO队:3AI队:1AO队:1AI队:2AO队:2扩展模块在扩展队列中可随意放置。映像单元分配地址时，按数字量和模拟量、输入和输出不同类型排队（见图示）。对数字量模块，I区和Q区从0号字节开始，自动以1个字节为单位按序向各自的队列进行分配，模块获得的字节数以满足最低需要为准对模拟量模块，AI和AQ自动以2个存储单元（即2个字）为单位按序向各自的队列进行分配。模块获得的单元数以满足最低需要为准课堂练习：确定内存映像的地址CPU22414DI10DOEM2234DI4DOEM2218DIEM2354AI1AQEM2228DOEM2354AI1AQI0.0Q0.0

I0.7Q0.7I1.0Q1.0I1.5Q1.1I1.6Q1.2I1.7Q1.7I2.0Q2.0I2.3Q2.3I2.4Q2.4I2.7Q2.7I3.0I3.7

AIW0AIW6AQW0AQW2Q3.0Q3.7AIW8AIW14AQW4AQW6PLC位逻辑运算器（位堆栈）S0S1S2S3S4S5S6S7S8Stact0TopofthestactStact1Stact2Stact3Stact4Stact5Stact6Stact7Stact8逻辑运算器以位为单元存放数据，类似堆栈有多层结构，只有栈顶具有逻辑运算功能，其余各层用于数据缓存。西门子S7-200就是这种9层结构。LD（LOAD）操作（将操作数取至栈顶）iv0iv1iv2iv3iv4iv5iv6iv7iv8nviv0iv1iv2iv3iv4iv5iv6iv7iv8被覆盖LD前LD后指令格式:LDbitbit：位地址执行结果：bit单元存放的结果nv压入栈顶，栈内原内容依序下移。逻辑与操作（A、AN）iv0iv1iv2iv3iv4iv5iv6iv7iv8S0iv1iv2iv3iv4iv5iv6iv7iv8指令格式:Abit执行结果:S0=iv0×nv

（nv是bit单元存放的内容）操作前操作后逻辑或操作（O、ON）iv0iv1iv2iv3iv4iv5iv6iv7iv8S0iv1iv2iv3iv4iv5iv6iv7iv8指令格式：Obitbit：位地址执行结果：S0=iv0+nv（nv是bit单元存放的内容）操作前操作后小结1、PLC内数据存储分为RAM和ROM两个区，用户编程主要涉及RAM区。2、RAM被分成若干不同的功能区。不同区域的基本功能、寻址方法、存取数据的类型是PLC应用的基础。3、理清外部输入输出设备在RAM区的映像关系是编程前的基本准备工作。4、掌握输入输出映像区在内外数据交换过程中的作用是准确应用指令的关键。返回PLC的编程语言IEC1131-3是国际电工委员会制订的可编程控制器的编程语言标准。共规定了五种编程语言。

1、梯形图（Ladderdiagram）2、功能块图（Functionblockdiagram）3、指令表（Instructionlist）4、结构文本（structuredtext）5、顺序功能图（Sequentialfunctionchart）S7-200提供梯形图、功能块图、语句表(STL）

三种编程语言。在程序编辑中，这三种语言可相互转换。SIMATIC同时提供了SIMATIC和IEC1131-3两种体系供选择。S7-200指令系统共有19类位逻辑指令 定时器指令 计数器指令程序控制指令 子程序指令 中断指令比较指令

高速计数器指令 脉冲输出指令

传送指令

数字运算指令 移位和循环指令字符串指令 转换指令 逻辑操作指令表指令 时钟指令 通讯指令编码和解码指令标准触点（StandardContacts）bitbitLADLD bit LDN bitA bit AN bitO bit ON bitBit：位地址该指令是从数据区读取bit指定位。LAD：Bit单元为1时，常开触点闭合，反之常闭触点闭合。STL：LD、A、O分别表示从Bit单元取出一位进行压入栈顶、栈顶相与，栈顶相或的操作。

LDN、AN、ON则是取“非”进行上述相同操作。STL标准触点应用举例程序名注释LD I0.0 //I0.0压入栈顶O I0.1 //栈顶存放的结果

OR

I0.1的结果存栈顶AN I0.2 //栈顶存放的结果

AND

I0.2的结果存栈顶= Q0.1 //栈顶的内容拷贝至Q0.1立即触点（ImmediateContacts）bitbitLADIISTL语句LDI bit LDNI bitAI bit ANI bitOI bit ONI bit执行该指令，不是从数据区取数，而是直接从与bit对应的端口取数LAD：端口状态为1，常开触点闭合，反之断开。STL：LDI、AI、OI分别表示从Bit对应的端口取出一位进行压入栈顶、栈顶相与，栈顶相或的操作。

LDNI、ANI、ONI则是取“非”进行上述相同操作取反指令（Not）LADNOTSTL语句NOTSTL：该指令将栈顶内容取反后存入栈顶LAD：执行该指令将取反之前的逻辑运算结果LD IO.0A I0.1= QO.ONOT = Q0.1NOT指令执行效果比较I0.0I0.1Q0.0Q0.1正负跳变指令Positive,NegativeTransitionLADPNSTLEUED根据栈顶由off-to-on或者on-to-off的跳变控制栈顶的状态。STL：该指令前面的运算结果发生off-to-on跳变，EU维持栈顶“1”状态一个扫描周期。该指令前面的运算结果发生on-to-off跳变，ED维持栈顶“1”状态一个扫描周期。LAD：在上述相同条件下，两指令都维持“电流”通过一个扫描周期跳变指令示意将LAD指令写成STL指令，加深对程序执行过程的理解。跳变指令将信号的跳变转换成持续仅一个扫描周期的短脉冲。或者可理解成把即将开始的较长过程转换成一种起始信号（有何意义）输出线圈（Output）

STL：执行指令，栈顶的当前状态写入bit指定位。

LAD：该指令前面的逻辑运算结果为“1”，bit指定的线圈“通电”，反之则“断电”。bitLADSTL语句=bit立即输出（OutputImmediate）bitLADSTL语句=IbitISTL：该指令把栈顶当前内容写入Q区bit位的同时，还直接写至bit对应的端口，无须等待输出刷新阶段。LAD：该指令前面逻辑运算结果为“1”，bit指定的线圈“通电”，与之相对的端口同步“通电”。反之“断电”。该指令只能针对Q区应用，注意与输出指令比较置位复位线圈（Set,ResetNBits）bitLADSNRbitNSTL语句S bit，NR bit，NLAD：该指令前面的运算结果为“1”，线圈“通电”，置位或者复位从bit开始的连续N位（N可由1到255

）STL：执行该指令时，若栈顶是“1”，置位或者复位从bit开始的连续N位。复位指令在复位定时器和计数器的状态位时，同时清零计数单元。置位复位指令举例I0.1I0.2Q0.2Q0.266SRI0.1I0.2Q0.2to0.7立即置位复位指令执行立即置位或立即复位指令时，无须等待输出刷新，即可将从bit开始的连续N位及其对应的外部设备置位或复位。N可由1到128。该指令只能针对Q区应用。bitLADSINRIbitNSTL语句SI bit，NRI bit，N定时器指令1、TON指令（通电延时定时器）2、TOF指令（断电延时定时器）3、TONR指令（保持型通电延时定时器）4、定时器的时标5、定时器的刷新TON指令(通电延时定时器)TONINPTT×××PT：定时长短的设定值（16位整形数）。可是常数，也可是直接寻址或指针寻址的变量IN：使能端（布尔变量），该端“1”启动计时。定时到，标志位置位，并继续计时直至32767。该端“0”复位定时器。Txxx：定时器地址（xxx：0-255）。LAD:TON T×××,PTSTL:TON定时器的用法及特点TONINPTT333I2.0LADLD I2.0TON T33，3STL时序图TONINPTT333I2.0T33Q0.5TON（延时通定时器）工作特点使能端

（

IN）为“1”时，开始计时当计时值（Txxx

单元内容）等于预定值PT时，状态位置位计时值达到预定值后继续计时，直至最大值32767使能端（IN）为“0”时，清零计时单元和状态位清零计时单元和状态位，还可借助复位指令（R）TON定时器单个时间间隔的计时返回TOF指令（断电延时定时器）TOFINPTT×××LAD:TOF T×××,PTSTL:PT：设定值（16位整形数）。可是常数，也可是直接寻址或指针寻址的变量IN：使能端（布尔变量），该端由“0”到“1”正跳清零计时单元，置位标志单元。负跳时启动定时，定时到复位标志位，同时停止计时。Txxx：定时器地址（xxx：0-255）。TOF定时器的用法及特点TOFINPTT333I0.0LAD:LD I0.0TOF T33，3STL:时序图TOF（断电延时定时器）工作特点使能端（IN）为“1”时，状态位置位，计时单元清零IN端由“1”到“0”跳变时开始计时计时达到预定值，状态标志位复位，同时停止计时IN端为“0”的时间小于预定时间，状态位将保持ON状态。RESET指令可用于TOF复位。返回TONR指令（积算型延时通定时器）TONRINPTT×××TONR T×××,PTSTL:LAD:PT：定时长短的设定值（16位整形数）。可是常数，也可是直接寻址或指针寻址的变量IN：使能端（布尔变量），该端为“1”启动定时、为“0”，停止计时。Txxx：定时器的地址（xxx：0-255）。TONR定时器的用法及特点TONRINPTT310I2.1LD I2.1TOF T3，10STL:LAD:TONR（保持型延时通）工作特点使能端（IN）为“1”时，开始计时计时值等于预定值PT，状态标志位置位计时值达到预定值后，继续计时直至最大值32767IN为“0”时，停止计时，计时单元内容被保持只能用复位指令（R）清除计时单元并复位状态位TONR定时器用于累计固定时间间隔的脉冲。返回定时器的时标定时器是计数时标脉冲的个数。其周期称为时标，定时的长短等于脉冲数乘以时标。S7-200型提供三种时标的计数器供选择。这三种计数器的时标分别为1ms、10ms、100ms。由于定时器的计数单元统一都是16位，应根据定时的长短选用恰当的定时器。T时标定时器的分配情况定时器类型时标最大定时定时器编号TONR1ms32.767msT0，T6410ms327.67msT1toT4T65toT68100ms3276.7msT5toT31T69toT95TON，TOF同一个定时器用作TOF，就不能再用作TON1ms32.767msT32，T9610ms327.67msT33toT36T97toT100100ms3276.7msT37toT63T101toT255设计举例一要求:启动时，电机D1启动3s后电机D2启动再过5s后电机D3启动I/O分配：I0.0：启动按钮I0.1：停车按钮Q0.0：电机D1Q0.1：电机D2Q0.2：电机D3Q0.1Q0.0I0.0Q0.0T37I0.1Q0.0Q0.2T38Q0.1TONINPTT3730TONINPTT3850返回设计举例2-------闪烁控制初始阶段T1开始定时T1定时到T2开始定时T1定时到T2开始定时T2定时到T1开始定时为保证T1下次定时,需在T2定时后及时复位T1为保证T2下次定时,需在T2定时后及时复位T2闪烁控制的核心是利用两个计数器在输出端产生周期及占空比皆可调的脉冲。如下图Q端输出的脉冲。TT1定时的条件：启动指令或则T2定时到。T2定时的条件：T1定时到。T1复位可用的条件：Q=1T2复位可用的条件：Q=0Q0.0SM0.0Q0.0M0.0TONINPTT1RT12I0.0T2M0.1T1M0.1M0.0Q0.0M0.0TONINPTT2M0.1T1T2Q0.0RSQ0.0125020SM0.0只在第一扫描周期中维持”1”状态用来进行初始化.T1控制信号T2控制信号T1到置位Q0.0T2到复位Q0.0计数器指令计数器分三种类型加计数（CTU）减计数（CTD）加减计数（CTUD）CTU指令（加计数）CU

CTURPVC×××Cxxx：计数器编号（xxx：0-255），用于寻址PV：预置值（16位整型），可是常数，也可是直接寻址或指针寻址的变量CU：加计数脉冲输入端R：布尔变量，该端正跳变请零计数器，为“0”允许计数，为”1“禁止计数。PV：计数的设定值。CTU C×××,PVLAD:STL:CTU指令的用法CU

CTURPVC484I2.1I2.2LD I2.1LD I2.2CTU C48,4I2.1I2.2计数单元状态标志返回C100CU

CTURPV4I2.1I2.2TONINPTT37CTD指令（减计数）CD

CTULDPVC×××CTD C×××,PVLAD:STL:CD端的正跳沿触发计数。计数以减1的方式进行。当计数值等于零时，置位状态位，并停止计数。.LD

端置位，将预定值（PV）移入计数单元，同时复位状态位。可用复位指令同时复位计数单元和状态位。CTD指令的用法CD

CTDLDPVC503I3.0I2.0LD I3.0LD I2.0CTU C50,3I3.0I2.0计数单元状态标志返回CTUD指令（加减计数）CU

CTUDCDRPVC×××CTUD C×××,PVLAD:STL:CU

端的正跳沿触发加计数，CD端的正跳沿触发减计数。R为“0”允许计数，为”1“禁止计数并清零计数器，当计数值大于等于预定值PV，置位状态位。加到32767后，下个加计数脉冲使计数值变成最小值-32768。减到-32768后，下个减脉冲将使计数值变成最大值32767。也可用复位指令同时复位计数单元和状态位。CTUD指令用法CU

CTUDCDRPVC504I3.0I2.0I4.0LD I4.0LD I3.0LD I2.0CTU C50,4I4.0I3.0I2.0计数单元状态标志返回计数器应用举例：产品数量检测产品通过检测器PH机械手KM1KM2传送带电机PLC的I/O分配：I0.0—传送带停机按钮I0.1—传送带起动按钮I0.2—产品通过检测器PHQ0.0—传送带电机KM1Q0.1—机械手KM2T37