s7-200系列PLC.ppt

1、第4章s7-200系列PLC基本指令及实训,4.1 可编程控制器程序设计语言,梯形图 语句表 顺序功能流程图 功能块图,梯形图,梯形图的各种符号，要以左母线为起点，右母线为终点（可允许省略右母线）。从左到右，从上到下。一般来说，触点要放在左侧，线圈和指令盒放在右侧，线圈和指令盒的右侧不能再有触点，整个梯形图形成阶梯形结构。,梯形图,假想的“能流”只能从左向右流动。如果有“能流”从左向右流向线圈，则线圈被激励得电；如没有“能流”，则线圈未被激励，失电状态。 触点应画在水平线上，不能画在垂直分支线上。避免出现无法编程的梯形图。 应使梯形图的逻辑关系尽量清楚，便于阅读检查和输入程序。 输入映象寄存器

2、并不能完全看成是现场所接的开关或按钮，特别是现场PLC输入端接常闭按钮时，编程时要特别注意。一般输入触点设计成常开触点。 应充分考虑输出对输入的响应存在的滞后现象。,1.梯形图（Ladder Diagram）程序设计语言,LAD图形指令有3个基本形式： 触点 、线圈 、指令盒,2.语句表（Statement List）程序设计语言,语句表程序设计语言是用布尔助记符来描述程序的一种程序设计语言。,3.顺序功能流程图（Sepuential Function Chart）程序设计,顺序功能流程图程序设计是近年来发展起来的一种程序设计。采用顺序功能流程图的描述，控制系统被分为若干个子系统，从功能入手，

3、使系统的操作具有明确的含义，便于设计人员和操作人员设计思想的沟通，便于程序的分工设计和检查调试。顺序功能流程图的主要元素是步、转移、转移条件和动作。,4.功能块图（Function Block Diagram）程序设计语言,功能块图程序设计语言是采用逻辑门电路的编程语言，有数字电路基础的人很容易掌握。功能块图指令由输入、输出段及逻辑关系函数组成。流动。,4.2 基本位逻辑指令与应用,一、 基本位操作指令介绍,位操作指令是PLC常用的基本指令，梯形图指令有触点和线圈两大类，触点又分常开触点和常闭触点两种形式；语句表指令有与、或以及输出等逻辑关系，位操作指令能够实现基本的位逻辑运算和控制。,1.

4、逻辑取（装载）及线圈驱动指令,（1）LD（load）：常开触点逻辑运算的开始。 LDN（load not）：常闭触点逻辑运算的开始 （对操作数的状态取反） =（OUT）：线圈驱动(赋值指令)。对同一元件只能使用一次。,(2) 指令格式,LAD,STL,LD I0.0 = Q0.0 LDN I0.0 = M0.0,触点代表CPU 对存储器的读操作， 用户程序中，触点可以使用无数次。,OFF,1,I0.0,ON,0,I0.0,OFF,ON,线圈：代表CPU对存储器的写操作，用户程序中同一线圈只能使用一次。,ON,Q0.0,1,0,OFF,0,Q0.0,1,(3) LD /LDN、“=” 指令使用说

5、明,LD ,LDN 指令用于与输入公共母线(输入母线)相联的触点, 也可与OLD,ALD指令配合使用于分支回路的开头。,“=”指令用于Q,M, SM, T, C, V,S。但不能用于I。输出端不带负 载时，控制线圈应使用M或其它。尽可能不要使用Q。,“=”指令可以并联使用任意次,但不能串联。,LD T37,= M0.0,= Q0.0,LD,LDN的操作数:I,Q,M,SM,T,C,V,S。 “=”(OUT)的操作数:Q,M,SM,T,C,V,S。,2. 触点串联指令A(And),AN(And not),（1）定义 A(And):串联连接常开触点。 AN(And not)串联连接常闭触点。,A

6、M0.0 /与常开触点,= Q0.0 /输出线圈,LD Q0.0 /装载常开触点,AN I0.1 /与常闭触点,= M0.0 /输出线圈,A T37 /与常开触点,= Q0.1 /输出线圈,（2）指令格式,LD I0.0 /装载常开触点,A/AN 指令使用说明:,(1)A,AN是单个触点串联连接指令,可连续使用。,(2)若要串联多个触点组合回路时,必须使用ALD指令。,(3)若按正确次序编程(即输入:左重右轻;输出:上轻下重), 可以反复使用“=”指令。,(4)A,AN的操作数:I,Q,M,SM,T,C,V,S.,3. 触点并联指令：（），（）,(1)定义,（）：并联连接常开触点。 ：并联连接

7、常闭触点。,(2)指令格式,LD I0.0,O I0.1,ON M0.0,= Q0.0,LDN Q0.0,A I0.2,O M0.1,AN I0.3,O M0.2,= M0.1,O,ON指令使用说明:,（1）O,ON指令可作为并联一个接点指令。紧接在LD,LDN 指令之后用， 即对其前面的LD,LDN指令所规定的触点并联一 个触点,可以连续使用。,（2）若要将两个以上触点的串联回路与其他回路并联时,须采用OLD指令。,（3）O,ON操作数为:I,Q,M,SM,V,S,T,C。,4. 逻辑环节（电路块）的串联指令ALD.,(1)定义,ALD(ndload) :用于串联连接并联触点组成的电路块。,

8、(2) 指令格式,LAD,STL,LD I1.0 /装入常开触点,电路块1,电路块2,ALD,O I1.2 /或常开触点,LD I1.1 /装入常开触点,O I1.2 /或常开触点,ALD /块与操作,= Q0.0 /输出线圈,ALD指令使用说明:,并联电路块与前面电路串联连接时,使用ALD指令。分支的起点用LD,LDN指令。并联电路结束后使用ALD指令与前面电路串联。,如果有多个并联电路块串联,顺次使用ALD指令与前面支路连接,支路数量没有限制。,ALD指令无操作数。,5. 逻辑环节（电路块）的并联指令OLD.,（1）定义,OLD(ORload) :用于并联连接串联触点组成的电路块。,（2）

9、指令格式,OLD,OLD,STL,LD I0.0 A I0.1,LD I0.2 A I0.3,LDN I0.4 A I0.5,= Q0.0,OLD,OLD,（3）OLD 指令使用说明:,几个串联支路并联连接时,其支路的起点以LD ,LDN开始,以OLD结束。,如需将多个支路并联,从第二条支路开始,在每一条支路后面加OLD指令,用这种方法编程,对并联支路数没有限制。,OLD指令没有操作数。,例题：起动保持停止电路（起保停电路）,LD I0.0,起动 I0.0,停止 I0.1,Q0.0,O Q0.0,AN I0.1,= Q0.0,0,1,0,1,例题：起动保持停止电路（起保停电路）,LD I0.0

10、,起动 I0.0,停止 I0.1,Q0.0,O Q0.0,AN I0.1,= Q0.0,0,1,0,1,1,1,LD I0.0,起动 I0.0,停止 I0.1,Q0.0,O Q0.0,AN I0.1,= Q0.0,1,0,1,0,1,1,0,0,0,例题：起动保持停止电路（起保停电路）。,LD I0.0 O Q0.0 AN I0.1 = Q0.0,CPU224,I0.0,I0.1,1M,2M,L+,DC24V,1L,Q0.0,SB1,SB2,AC220V,KM,输入映像寄存器,起动,停止,.I0.0,I0.1,Q0.0,输出映像寄存器,LD I0.0 O Q0.0 AN I0.1 = Q0.0

11、,CPU224,I0.0,I0.1,1M,2M,L+,DC24V,1L,Q0.0,SB1,SB2,AC220V,KM,输入映像寄存器,起动,停止,I0.0,I0.1,Q0.0,输出映像寄存器,1,0,ON,ON,ON,ON,ON,1,LD I0.0 O Q0.0 AN I0.1 = Q0.0,CPU224,I0.0,I0.1,1M,2M,L+,DC24V,1L,Q0.0,SB1,SB2,AC220V,KM,输入映像寄存器,起动,停止,I0.0,I0.1,Q0.0,输出映像寄存器,0,0,ON,ON,ON,ON,ON,1,OFF,LD I0.0 O Q0.0 AN I0.1 = Q0.0,CPU

12、224,I0.0,I0.1,1M,2M,L+,DC24V,1L,Q0.0,SB1,SB2,AC220V,KM,输入映像寄存器,起动,停止,I0.0,I0.1,Q0.0,输出映像寄存器,0,1,OFF,OFF,OFF,OFF,OFF,0,LD I0.0 O Q0.0 AN I0.1 = Q0.0,CPU224,I0.0,I0.1,1M,2M,L+,DC24V,1L,Q0.0,SB1,SB2,AC220V,KM,输入映像寄存器,起动,停止,I0.0,I0.1,Q0.0,输出映像寄存器,0,0,OFF,ON,OFF,OFF,OFF,0,如果把停止按钮换为常闭按钮，同样完成“起保停”的控制功能，将如修

13、改梯形图？,每一个传感器或开关输入对应一个PLC确定的输入点，每一个负载对应PLC一个确定的 输出点。外部按钮一般用常开按钮。,输入“左重右轻”:把并联触点多的支路靠近最左端。,输出“上轻下重”:把串联触点多的支路放在下面。,输出线圈不能串联.,LD M0.0 A T37 AN T38 = Q0.0,6.逻辑堆栈 指令,S7-200系列采用模拟栈的结构，用于保存逻辑运算结果及断点的地址，称为逻辑堆栈。S7-200系列PLC中有一个9层的堆栈 。,（1）指令的功能,堆栈操作指令用于处理线路的分支点 。,LPS（入栈）指令：LPS指令把栈顶值复制后压入堆栈，栈中原来数据依次下移一层，栈底值压出丢失

14、。 LRD（读栈）指令：LRD指令把逻辑堆栈第二层的值复制到栈顶，2-9层数据不变，堆栈没有压入和弹出。但原栈顶的值丢失。 LPP（出栈）指令：LPP指令把堆栈弹出一级，原第二级的值变为新的栈顶值，原栈顶数据从栈内丢失。,（2）指令使用说明,逻辑堆栈指令可以嵌套使用，最多为9层。 为保证程序地址指针不发生错误，入栈指令LPS和出栈指令LPP必须成对使用，最后一次读栈操作应使用出栈指令LPP。 堆栈指令没有操作数。,7. 置位/复位指令 S/R,（1）指令功能,置位指令S： 使能输入有效后从起始位S-bit开始的N个位置“1”并保持。 复位指令R： 使能输入有效后从起始位S-bit开始的N个位清

15、“0”并保持。,（2）指令格式,置位/复位指令 S/R,bit ( S ) N,bit ( R ) N,S bit, N,R bit, N,（3）指令使用说明,对同一元件(同一寄存器的位)可以多次使用S/R指令(与“=”指令不同)。 由于是扫描工作方式，当置位、复位指令同时有效时，写在后面的指令具有优先权。 操作数N为：VB, IB, QB, MB, SMB, SB, LB, AC, 常量, *VD, *AC, *LD。取值范围为：0255。数据类型为：字节。 操作数S-bit为：I, Q, M, SM, T, C, V, S, L。数据类型为：布尔。 置位复位指令通常成对使用，也可以单独使用

16、或与指令盒配合使用。,8.脉冲生成指令 EU/ED,（1）指令功能,EU指令：在EU指令前的逻辑运算结果有一个上升沿时（由OFFON）产生一个宽度为一个扫描周期的脉冲，驱动后面的输出线圈。 ED指令：在ED指令前有一个下降沿时产生一个宽度为一个扫描周期的脉冲，驱动其后线圈。,（2）指令格式,脉冲生成指令 EU/ED,EU,ED,STL,LAD,（3）指令使用说明,EU、ED指令只在输入信号变化时有效，其输出信号的脉冲宽度为一个机器扫描周期。 对开机时就为接通状态的输入条件，EU指令不执行。 EU、ED指令无操作数。,二、基本位逻辑指令应用举例,1.起动、保持、停止电路,起、保、停电路梯形图,2

17、.互锁电路,LD I0.0 O M0.0 AN M0.1 = M0.0 LD I0.1 O M0.1 AN M0.0 = M0.1 LD M0.0 = Q0.0 LD M0.1 = Q0.1,3.比较电路,如图所示，该电路按预先设定的输出要求，根据对两个输入信号的比较，决定某一输出。若I0.0、I0.1同时接通，Q0.0有输出；I0.0、I0.1均不接通，Q0.1有输出；若I0.0不接通。I0.1接通，则Q0.2有输出；若I0.0接通，I0.1不接通，则Q0.3有输出。,4.微分电路,上升沿微分脉冲电路,试分析：可以用其它的指令编程，完成同样的任务吗？,4.微分电路,下降沿微分脉冲电路,试分析

18、：可以用其它的指令编程，完成同样的任务吗？,5.分频电路,例,LD I0.0 EU = M0.0 LD M0.0 A Q0.0 = M0.1 LD M0.0 O Q0.0 AN M0.1 = Q0.0,6.抢答器程序设计,控制任务：有3个抢答席和1个主持人席，每个抢答席上各有1个抢答按钮和一盏抢答指示灯。参赛者在允许抢答时，第一个按下抢答按钮的抢答席上的指示灯将会亮，且释放抢答按钮后，指示灯仍然亮；此后另外两个抢答席上即使在按各自的抢答按钮，其指示灯也不会亮。这样主持人就可以轻易地知道谁是第一个按下抢答器的。该题抢答结束后，主持人按下主持席上的复位按钮（常闭按钮），则指示灯熄灭，又可以进行下一

19、题的抢答比赛。,工艺要求：本控制系统有4个按钮，其中3个常开S1、S2、S3，一个常闭S0。另外，作为控制对象有3盏灯H1、H2、H3。,I/O分配表；PLC外部接线图； 程序,输入 I0.0 S0 /主持席上的复位按钮（常闭） I0.1 S1 /抢答席1上的抢答按钮 I0.2 S2 /抢答席2上的抢答按钮 I0.3 S3 /抢答席3上的抢答按钮 输出 Q0.1 H1 /抢答席1上的指示灯 Q0.2 H2 /抢答席2上的指示灯 Q0.0 H3 /抢答席3上的指示灯,请画出PLC外部接线简图,4.3 定时器指令,4.3.1 定时器指令介绍,S7-200系列PLC的定时器是对内部时钟累计时间增量计

20、时的。每个定时器均有一个16位的当前值寄存器用以存放当前值（16位符号整数）；一个16位的预置值寄存器用以存放时间的设定值；还有一位状态位，反应其触点的状态。,1. 工作方式,S7-200系列PLC定时器按工作方式分三大类定时器。其指令格式如表4-3所示。连接文件夹2023.doc,2. 时基,按时基脉冲分，则有1ms、10ms、100ms 三种定时器。不同的时基标准，定时精度、定时范围和定时器刷新的方式不同 连接文件夹2024.doc,3. 定时器指令工作原理,通电延时型 有记忆的通电延时型 断电延时型 三种定时器的使用方法 连接文件夹2025.doc,4.3.2 定时器指令应用举例,1.一

21、个机器扫描周期的时钟脉冲发生器 连接文件夹2026.doc 2. 延时断开电路 连接文件夹2027.doc 3. 延时接通和断开连接文件夹2028.doc 4. 闪烁电路 连接文件夹2029.doc,4.3.3 正次品分拣机编程实训,1. 实训目的 （1）加深对定时器的理解，掌握各类定时器的使用方法。 （2）理解企业车间产品的分拣原理。 2. 实验器材连接文件夹2030.doc 3. 控制要求 连接文件夹2031.doc 4. PLC I/O端口分配及参考程序 连接文件夹2032.doc 5. 实训内容及要求 连接文件夹2033.doc 6. 思考练习 连接文件夹2034.doc,4.4 计数

22、器指令,一 计数器指令介绍,计数器利用输入脉冲上升沿累计脉冲个数。结构主要由一个16位的预置值寄存器、一个16位的当前值寄存器和一位状态位组成。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。 S7-200系列PLC有三类计数器：CTU-加计数器，CTUD-加/减计数器，CTD-减计数。,加计数器指令（CTU）,当R=0时，计数脉冲有效； 当CU端有上升沿输入时，计数器当前值加1。当计数器当前值大于或等于设定值（PV）时，该计数器的状态位C-bit置1，即其常开触点闭合。计数器仍计数，但不影响计数器的状态位。直至计数达到最大值（32767）。当R=1时，计数器复位，即

23、当前值清零，状态位C-bit也清零。加计数器计数范围：032767,加/减计数指令（CTUD）,当R=0时，计数脉冲有效；当CU端（CD端）有上升沿输入时，计数器当前值加1（减1）。当计数器当前值大于或等于设定值时，C-bit置1，即其常开触点闭合。当R=1时，计数器复位，即当前值清零，C-bit也清零。加减计数器计数范围：3276832767,减计数指令（CTD）,当复位LD有效时，LD=1，计数器把设定值（PV）装入当前值存储器，计数器状态位复位（置0）。当LD=0，即计数脉冲有效时，开始计数，CD端每来一个输入脉冲上升沿，减计数的当前值从设定值开始递减计数，当前值等于0时，计数器状态位置

24、位（置1），停止计数。,二计数器指令应用举例,例 LD I0.1 LD I0.2 LD I0.3 CTUD C50，4,例,LD I0.1 LD I1.0 CTD C4，3 LD C4 = Q0.0,例用计数器和定时器配合增加延时时间，试分析以下程序中实际延时为多长时间？,4.4.3 轧钢机的控制实训,1.实训目的 （1）熟悉计数器的使用。 （2）用状态图监视计数器的计数的过程。 （3）用PLC构成轧钢机控制系统。 2. 实训内容 连接文件夹2037.doc 3. 调试并运行程序 连接文件夹2038.doc,4.5 比较指令,比较指令是将两个操作数按指定的条件比较，操作数可以是整数，也可以是实数，在梯形图中用带参数和运算符的触点表示比较指令，比较条件成立时，触点就闭合，否则断开。 比较触点可以装入，也可以串、并联。比较指令为上、下限控制提供了极大的方便。 连接文件夹2039.doc,4.6 程序控制类指令,程序控制类指令用于程序运行状态的控制，主要包括系统控制、跳转、循环、子程序调用，顺序控制等指令。,4.6.1 E