可编程控制器应用技术 S7-1200 PLC课件 项目三 功能指令应用

倡导智能绿色发展项目三功能指令应用

任务3.1七段数码管数字显示程序设计项目三功能指令应用1.掌握数据传送指令的格式、功能及应用。2.能够绘制任务实施的外部接线图并完成硬件连接。3.根据任务控制要求使用数据传送指令编制七段数码显示的PLC程序，并仿真调试。4.连接编程电缆，下载程序到PLC并调试。5.HMI画面制作，实现任务监视和控制。任务目标课前导入

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课后拓学环节2任务描述七段数码分布如下图所示，要求设计一个显示数字0~9的控制系统。第1次按下“启动”按钮，显示数字“1”，第2次按下“启动”按钮，显示数字“2”，依此类推，第9次按下“启动”按钮，显示数字“9”，再按1次，重新显示数字“1”，依此规律；按下“清除”按钮时，显示“0”。要求完成系统的接线、博途软件编程、下载及调试、HMI画面的制作并同步显示。数据传送指令应用环节3课前导入

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课后拓学数据传送指令在应用的过程中，用于对存储器进行赋值或是把一个存储器的值复制到另外一个存储器中，传送过程中不会更改源数据。常用的指令有单值的传送指令、块传送指令、填充指令及高低字节交换指令，读取域和写入域指令。

图3-1基本指令—移动操作

1.MOVE移动指令环节3课前导入

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课后拓学MOVE移动指令将IN输入端操作数中的内容传送到OUT1输出端的操作数中，并转换为OUT1允许的数据类型，而源数据保持不变。1.MOVE移动指令环节3课前导入

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课后拓学【指令用法】图3-3MOVE移动指令（a）图3-3MOVE移动指令（b）数据块_2中数据A、B、AA、BB、FF的数据类型分别为INT型数据A、WORD型数据B、INT型数据AA、WORD型数据BB、DWORD型数据FF。环节3课前导入

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课后拓学【典型应用】

彩灯控制(1)按下按钮I0.0,Q0.0灯亮并保持；按下I0.1,Q0.0灯灭。(2)按下按钮I0.1,Q0.0、Q0.1、Q0.2三盏灯全亮并保持；按下I0.2,三盏灯全灭。(3)按下按钮I0.2,Q0.0、Q0.2、Q0.4三盏灯灯亮并保持；按下I0.4,Q0.1、Q0.3、Q0.5三盏灯灯亮并保持，其余灯灭；按下I0.2,三盏灯全灭。环节3课前导入

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课后拓学【典型应用】

彩灯控制(1)按下按钮I0.0,Q0.0灯亮并保持；按下I0.1,Q0.0灯灭。(2)按下按钮M10.0,Q0.0、Q0.1、Q0.2三盏灯全亮并保持；按下M10.1,三盏灯全灭。(3)按下按钮M10.2,Q0.0、Q0.2、Q0.4三盏灯灯亮并保持；按下M10.3,Q0.1、Q0.3、Q0.5三盏灯灯亮并保持，其余灯灭；按下M10.4,三盏灯全灭。2.MOVE_BLK移动块指令环节3课前导入

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课后拓学MOVE_BLK移动块指令具有附加的COUNT参数，COUNT指定要传送数据元素的个数。将源区域的内容传送到目标区域，传送的个数由参数COUNT指定.环节3课前导入

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课后拓学【指令用法】块移动指令用法如图3-4所示，数据块_1中ARRAY[0..10]字符型数据C和CC。图3-4块移动指令环节3课前导入

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课后拓学3.比较指令

基本比较指令是用来比较两个操作数大小关系的指令，包括等于（==）、不等于（<>）、大于（>）、大于等于（>=）、小于（<）和小于等于（<=），如下表所示。

指令名称等于不等于大于大于等于小于小于等于指令格式

使用基本比较指令判断第一个比较值（<IN1>）与第二个比较值（<IN2>）

的大小

关系时，若满足比较条件，指令逻辑

结果输出为“1”，否则输出为“0”。

环节3课前导入

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课后拓学【指令用法】请分析下图所示梯形图中Q0.0的状态。图4-1基本比较指令的梯形图程序环节3分析指示灯循环点亮系统的工作过程。按下启动按钮SB0，第一个指示灯L0立即点亮；10s后，第二个指示灯L1点亮，L0熄灭；再经过10s，第三个指示灯L2点亮，L1熄灭；10s后，重复点亮过程，直至按下停止按钮SB1，所有灯熄灭，其时序图如图所示。其中“1”为高电平，“0”为低电平。课前导入

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课后拓学【典型应用】用比较指令实现指示灯循环点亮。环节3课前导入

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课后拓学环节2任务描述七段数码分布如下图所示，要求设计一个显示数字0~9的控制系统。第1次按下“启动”按钮，显示数字“1”，第2次按下“启动”按钮，显示数字“2”，依此类推，第9次按下“启动”按钮，显示数字“9”，再按1次，重新显示数字“1”，依此规律；按下“清除”按钮时，显示“0”。要求完成系统的接线、博途软件编程、下载及调试、HMI画面的制作并同步显示。课前导入

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课后拓学环节2七段数码管数码显示与输入端abcdefg的逻辑关系高电平“1”低电平“0”11共阴极接法共阳极接法课前导入

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课后拓学环节21.选择输入输出元件，

分配I/O地址。2.硬件电路设计环节3

3.梯形图程序设计课前导入

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课后拓学按下“启动”，加计数1次；按下“清除”则计数器清零，或计数器当前值为9时，再按下1次计数器也清零后重新计数。环节34.任务创建与调试课前导入

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课后拓学1.硬件组态2.梯形图程序输入3.HMI画面制作步骤1：添加设备>硬件目录

>

PC系统

>

SIMATICHMI应用软件

>

WinccRTAdvanced

步骤2：添加通信块如图3-22所示，并与PLC联网。在设备视图下

>

通信模块

>

PROFINET>常规IE步骤3：添加新画面如图3-23所示。PC-System_1[SIMATICPCstation]

>

HMI_RT_1[WinccRTAdvanced]

>

画面

>

添加新画面

步骤4：修改画面分辨率。打开运行系统设置>

常规>

屏幕分辨率、取消全屏模式。步骤5：画面制作按钮事件制作：双击元素中的按钮

>

命名为启动按钮

>

编辑启动按钮的“事件”

>选择“按下”

>

添加函数为“编辑位”

>

置位位

>添加“PLC变量名称”；选择“释放”

>

编辑位

>

复位位；七段数码动画显示外观制作：变量为“1”显示为“红色”。选择工具箱中的基本对象

>

设置对象的“动画”>添加新动画

>

外观

>

选择PLC变量名称

>

变量为0设置颜色

>

变量为1时设置颜色。环节34.任务创建与调试课前导入

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课后拓学4.虚拟仿真1：单击PLC_1[CPU1214CDC/DC/DC]

>单击工具栏上“启动仿真”按钮，如图3-25所示；2：单击HMI_RT_1[WinCCRTAdvanced]>单击工具栏上”在PC上启动运行系统”，如图3-25所示。出现WinCCRuntimeAdvanced监控画面。3：按下“清除按钮”，显示数码“0”，再按下“启动按钮”，从数码“1

”开始显示……5.系统下载调试步骤1：按照图3-17正确完成线路连接；步骤2：参考图3-18~3-20所示的梯形图正确输入程序。步骤3：单击PLC_1[CPU1214CDC/DC/DC]

单击下载到设备，如图3-26所示；步骤4：单击HMI_RT_1[WinCCRTAdvanced]>单击在PC上启动运行系统，如图3-26所示。课前导入

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课后拓学环节2

安全

责任七段数码管轿厢8421数码管楼层Q.7Q.6Q.5Q.4显示100011200102300113401004数码显示与输入端8421的逻辑关系七段数码管显示楼层信息高电平“1”低电平“0”课前导入

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课后拓学

环节28421数码管五秒倒计时控制,七段数码管和PLC连接时还有另一种方法，就是将七段数码管译码之后变成四位与PLC的四个输出端相连，如图3-25所示，这种方式可以节省PLC输出端子的使用。依照这一连接方式，按下启动按钮后，实现五秒倒计时的程序。环节3

3.梯形图程序设计4.任务创建与调试课前导入

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课后拓学3.HMI画面制作步骤1：添加设备>硬件目录

>

PC系统

>

SIMATICHMI应用软件

>

WinccRTAdvanced

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课后拓学环节2任务描述1.按“1元”、“5元”、“10元”按钮，模拟投入货币，按下“王老吉”或“娃哈哈”按钮分别代表购买“王老吉”或“娃哈哈”。出货口的“出王老吉”或“出娃哈哈”表示“王老吉”或“娃哈哈”已经取出。用两个LED数码管显示当前余额，按下“找零按钮”，退币口退出余额。2.该售货机可以出售“王老吉”和“娃哈哈”两种饮料，价格分别为5元/瓶和8元/瓶。当投入的货币大于等于其售价时，对应的指示灯点亮，表示可以购买。3.当可以购买时，按下相应的“王老吉”或“娃哈哈”按钮选择，与之对应的指示灯闪烁，表示已经购买，同时出货口延时5S吐出“王老吉”或“娃哈哈”货品。4.购买后“余额指示”显示当前的余额，若余额还可以购买饮料时，按下“王老吉”或“娃哈哈”选择按钮，可以继续购买，若不想购买，按下“找零按钮”后，退币口退币。图3-26自动售货机的面板示意图

任务3.2自动售货机程序设计项目三功能指令应用1.数学运算指令、比较指令的格式、功能及应用。2.绘制任务实施的外部接线图并完成硬件连接。3.根据任务控制要求编制自动售货机的PLC程序，仿真调试。4.连接编程电缆，下载程序到PLC并调试。5.HMI画面制作，实现任务监视和控制。任务目标数学运算指令应用环节3课前导入

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课后拓学可编程控制器是一种数字运算操作的电子装置，其内部存储除执行逻辑运算、顺序运算、定时计数，还可以数学运算等操作。。名

称指令格式功

能参数说明加法指令

将IN1和IN2输入处操作数中的内容相加，并将求得的和传送给OUT输出的操作数中（OUT：=IN1+IN2）。EN为BOOL量

ENO为BOOL量

IN1为整数、浮点数

IN2为整数、浮点数

OUT为整数、浮点数减法指令

将IN1和IN2输入处操作数中的内容相减，并将求得的差传送给OUT输出的操作数中（OUT：=IN1-IN2）。乘法指令

将IN1和IN2输入处操作数中的内容相乘，并将求得的积传送给OUT输出的操作数中（OUT：=IN1*IN2）。除法指令

将IN1和IN2输入处操作数中的内容相除，并将求得的商传送给OUT输出的操作数中（OUT：=IN1/IN2的商）。数学运算指令应用环节3课前导入

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课后拓学名

称指令格式功

能参数说明返回除法的余数指令

将IN1和IN2输入处操作数中的内容相除，并将求得的余数传送给OUT输出的操作数中（OUT：=IN1/IN2的余数）。EN为BOOL量

ENO为BOOL量

IN1为整数

IN2为整数

OUT为整数加1指令

将IN/OUT操作数中的内容加1后，仍存放在IN/OUT存储器中。减1指令

将IN/OUT操作数中的内容减1后，仍存放在IN/OUT存储器中。图3-27基本指令—数学运算指令环节3课前导入

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课后拓学【加法指令指令用法】环节3课前导入

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课后拓学【减法指令用法】环节3课前导入

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课后拓学【乘法指令用法】环节3课前导入

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课后拓学【除法指令DIV/求余指令MOD用法】课前导入

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课后拓学环节2任务描述1.按“1元”、“5元”、“10元”按钮，模拟投入货币，按下“王老吉”或“娃哈哈”按钮分别代表购买“王老吉”或“娃哈哈”。出货口的“出王老吉”或“出娃哈哈”表示“王老吉”或“娃哈哈”已经取出。用两个LED数码管显示当前余额，按下“找零按钮”，退币口退出余额。2.该售货机可以出售“王老吉”和“娃哈哈”两种饮料，价格分别为5元/瓶和8元/瓶。当投入的货币大于等于其售价时，对应的指示灯点亮，表示可以购买。3.当可以购买时，按下相应的“王老吉”或“娃哈哈”按钮选择，与之对应的指示灯闪烁，表示已经购买，同时出货口延时5S吐出“王老吉”或“娃哈哈”货品。4.购买后“余额指示”显示当前的余额，若余额还可以购买饮料时，按下“王老吉”或“娃哈哈”选择按钮，可以继续购买，若不想购买，按下“找零按钮”后，退币口退币。图3-26自动售货机的面板示意图课前导入

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课后拓学环节2课前导入

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课后拓学环节21.选择输入输出元件，

分配I/O地址。输入输出其他软元件输入软元件作用输出软元件作用名称作用I0.0(M2.0)选择王老吉Q0.0(M4.0)王老吉指示灯M50.0准备出货王老吉I0.1(M2.1)选择娃哈哈Q0.1(M4.1)娃哈哈指示灯M50.1准备出货娃哈哈I0.2(M2.2)1元Q0.2(M4.2)出货王老吉M50.2准备找零I0.3(M2.3)5元Q0.3(M4.3)出货娃哈哈TON1出货延时I0.4(M2.4)10元Q0.4(M4.4)退币TON2退币延时I0.5(M2.5)找零QB8(MB6)数码低位显示

QB9(MB7)数码高位显示

根据任务控制要求，控制系统有6个输入，19个输出，在硬件组态时需要添加I/O模块，各元件的I/O分配和作用具体如表3-12所示。课前导入

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课后拓学环节22.硬件电路设计环节3

3.梯形图程序设计课前导入

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课后拓学（1）数码显示当前金额初始化。将投币总额MW40清零，或按下找零按钮也清零。（2）投币加。将计算后的投币总金额存入MW40。课前导入

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课后拓学

环节2（3）购买商品减。（4）显示余额数据处理。将投币总额的十位和个位分离，便于七段数码显示（5）余额显示。环节34.任务创建与调试课前导入

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课后拓学（6）商品信号灯显示。如果投币总额高于商品价格，才能选择其商品，并且其相应指示灯点亮。（7）商品出货控制。当选择商品3S后，对应商品从出货口推出，参（8）找零退币控制。当存在余额时，按下找零按钮，1S后退币口退币，参

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课后拓学环节2任务描述某地铁轨道FE线路,共经过8个站点，起始点全部站点指示灯点亮，运行过程中要求未到达站点指示灯亮，已经过站点指示灯灭，到达终点后，所有指示灯亮。设计运行指示灯控制系统。

任务3.3地铁轨道线路到站信号灯监控系统程序设计项目三功能指令应用1.移位和循环移位指令的格式、功能及应用。2.绘制任务实施的外部接线图并完成硬件连接。3.编制地铁轨道线路站点信号灯监控系统的PLC程序，仿真调试。4.连接编程电缆，下载程序到PLC并调试。5.HMI画面制作，实现任务监视和控制。任务目标移位指令指令应用环节3课前导入

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课后拓学左移位指令将IN输入端操作数中的内容按位向左移位，并在输出OUT中查询结果，参数N用于指定移位的位数。右移位指令将IN输入端操作数中的内容按位向右移位，并在输出OUT中查询结果，参数N用于指定移位的位数。指令名称指令格式指令说明左移指令

当使能输入有效（EN=1）时，将IN中操作数的内容向左移位，N为移位的位数。左移后空出的位补0，移出的位丢失。移位后的值复制到输出OUT的操作数中。右移指令

当使能输入有效（EN=1）时，将IN中操作数的内容向右移位，N为移位的位数。对于无符号数，移位后空出的位补0；对于有符号数，右移后空出位补符号位（正数补0，负数补1），移出的位丢失。移位后的值复制到输出OUT的操作数中。图3-50带符号右移指令应用

环节3课前导入

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课后拓学【指令用法】图3-51无符号右移指令应用

环节3课前导入

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课后拓学【指令用法】图3-53左移位指令应用循环移位指令用环节3课前导入

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课后拓学S7-1200PLC的循环移位指令包括循环左移指令和循环右移指令两种类型，用于将输入数据循环左移或右移，并将结果送至OUT指定的地址中，指令名称指令格式指令说明循环左移指令

当使能输入有效（EN1）时，执行循环左移或循环右移指令，N为循环移位数。将移出的位填补到移位后空出的位中循环左移指令

按下I0.0时，将二进制数00001111B送至MB0（16#0F）。当I0.0松开时，ROL指令执行左移指令，将MB0中的数据（BYTE）左移2位后送至MB1，环节3课前导入

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课后拓学【指令用法】课前导入

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课后拓学环节2任务描述列车在始发站和终点站有位置传感器，作为输入信号，其次每经过其中间站点也有位置传感器作为输入信号，控制输出的对象是每一个站的信号灯。约定F站为始发站，E站为终点站，于是，从F站开往E站为正向运行，反之，为反向运行。课前导入

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课后拓学环节2课前导入