SIMATIC-S7-200系列PLC基本指令系统.ppt

1、第7章SIMATIC S7-200系列PLC基本指令系统返回总目录，梯形指令的基本内容如下。 (1)左母线梯形图左侧的粗纵线是向梯形图程序整体提供能量的源。 (2)接点表示逻辑“输入”条件。 例如开关、按钮等的闭合或打开的动作或内部条件。 (3)线圈表示逻辑“输出”结果。 指示灯的闪烁、马达的启动停止、中间继电器的动作或内部输出条件等。 (4)功能块/命令框表示追加命令。 例如，定时器、计数器、功能命令和数学运算命令等。 梯形图编辑方式对初学者来说容易使用，容易理解，能够制作电气布线图那样的程序，世界通用。 使用命令表编辑器，可以显示用梯形图编辑器编写的所有程序。 2 .命令表编辑器中的命令的

2、配置和使用如图7.4所示，同样在命令表编辑器中，该程序被分成一个网络段，并且可以容易地转换为梯形图。 当然，无论网络段如何，此时都无法转换命令表程序。 注释部分与梯形图编辑器相同。7.2指令及其结构、图7.4指令表编辑器中的指令结构、指令表程序的基本结构为指令助记符操作数。 LD是指令助记符，如LD I0.0，表示需要具体完成的功能。 I0.0是操作数，表示被操作的内容。 指令表是一种文本格式的编程语言，类似于汇编语言，可以解决梯形图指令难以解决的问题，适用于有PLC或逻辑编程经验的编程人员。 7.2指令及其结构和7.2.2寻址PLC的最大特征是其内部设备的逻辑组合能够利用中继盘代替硬件逻辑，

3、使得设备没有使用次数的限制，能够无限制地使用。 所谓元件，实际上是PLC内部的各存储单元，为了便于编程，各存储单元根据功能的不同，被分配了输入进程图像寄存器(I )、输出进程图像寄存器(q )、变量寄存器(v )等不同的名称。 每个存储单元都有一个唯一的地址，用户可以在程序中使用该存储单元轻松存储和传输数据。 完整地址包括内存标识符、字节地址和位地址。 例如，I6.3，I表示输入处理图像寄存器。 6表示第六个字节，3表示该字节中的第三个比特。 字节和位地址之间用“.”分隔。 S7-200系列PLC可通过直接寻址方式和间接寻址方式的对数数据进行操作。 1直接地址方式直接地址方式是指在编程中直接使

4、用各存储单元的地址编号访问数据的地址方式。 直接地址方式可对各存储器区域进行位地址、字节地址、字地址、双字地址的数据操作。 以图7.5变量存储区域(v )为例，介绍位地址、字节地址、字地址、双字地址的显示方法。 7.2指令及其结构、以下具体介绍的各存储单元中的前7种地址方式，能够参照图7.5的变量存储区域的地址方式。 下面对S7-200系列PLC中可直接寻址的各存储单元的功能进行说明(名称后括弧内的文字为寄存器功能标记)。 (a )位地址、7.2指令及其构成、(b )字节地址、字地址、双字地址图7.5变量存储区域(v )直接地址的显示方法、7.2指令及其构成、1 )输入图像寄存器(I )输入图

5、像寄存器扫描周期的开始在1个扫描周期内，程序执行与外部输入端子的状态无关，仅使用输入图像寄存器内的数据进行处理。 请注意，编程时，输入图像寄存器只能反映外部信号的状态，无法通过程序设定或驱动负载。2 )输出图像寄存器(q )输出图像寄存器的各位地址对应于PLC的一个输出端子，保存程序执行后的所有输出结果，控制外部负载的通断。 PLC在执行用户程序的过程中，不是将输出信号直接输出到输出端子，而是将输出影像寄存器(q )传送，在每个扫描周期的最后将输出影像寄存器的数据一并传送到输出端子。 3 )变量存储器(v )在程序处理或上位机通信过程中，需要生成并存储大量的中间变量数据，S7-200系列PLC

6、提供了存储这样的数据的大的存储区域，即变量存储器。 可变内存还可以存储有关控制进程和任务的其他数据，应用程序非常灵活。 7.2指令及其结构；4 )内部标记位存储器(M) PLC进行逻辑控制时，除输入影像寄存器和输出影像寄存器直接与外部设备联系之外，一部分内部状态标记或输入端子与输出端子之间的逻辑关系也需要中间单元进行存储和转移。 内部标记位存储器只用作中间状态暂时存储器，既不能直接接收输入信号的控制，也不能直接输出以驱动外部装置，这类似于继电器柜控制系统的中间继电器。 5 )特殊标志位存储器(SM )特殊标志位存储器是为了保存PLC自身的动作状态数据，提供特殊功能，在PLC内部保留的一部分存储

7、器空间。 该存储区域能够反映CPU执行时的各种状态信息，用户程序能够基于这些信息来判断PLC的动作状态，决定下一步骤的程序的流程。 (7.2.4节中详细说明)6)顺序控制继电器(s )顺序控制继电器是步骤顺序指令中使用的特殊继电器，通常与步骤顺序指令组合使用，组织步骤过程。 7.2指令及其结构；7 )局部存储器(l )局部存储器与变量存储器类似，都是中间变量的存储器空间。 其主要区别在于，变量存储器全局有效，即，相同的变量存储器能够被任意程序(主程序、子程序、中断程序)访问的数据，另一方面，局部存储器在局部固有S7-200系列PLC有64字节的本地内存，其中60字节可以作为临时数据的内存，也可

8、以向子程序传递残奥仪表，最后4字节为系统保留。 本地内存由CPU根据需要动态分配。 在主程序的执行中，实际上不存在分配给子程序或中断程序的本地存储器，在有子程序或中断程序的调用的情况下，CPU随时在子程序或中断程序中在本地不同的程序中使用的罗主程序、子程序、中断程序可以使用相同地址编号的本地存储器。 本地内存在分配时不初始化，没有任何值，在残奥仪表传输过程中也不收到新值，CPU只能在当前程序中使用。 7.2指令及其配置；8 )在计时器存储器(t)PLC中，计时器的作用对应于延迟继电器，并且通过程序给出所述延迟继电器的定时值。 S7-200系列PLC包含1ms、10ms、10ms 3种精度的计时

9、器，每个计时器支持16位的当前值寄存器和1个状态位。 16位寄存器保存在计时器中累积的时间、状态位标志计时器计时时间到达时的动作。 当前值寄存器和状态位可通过(t定时器编号)表示。 例如，T10。 区别依赖于该操作的指令，位操作指令访问定时器状态位，字操作指令操作寄存器值。 9 )在计数器存储器(c)plc中，计数器存储输入脉冲的个数，当计数值达到由程序设置的值时，执行特定的功能。 S7-200系列PLC备有可逆计数器、可逆计数器、可逆计数器3种计数器，各计数器也支持16位的当前值寄存器和状态位。当前值寄存器和状态位可通过(c定时器编号)表示。 例如，C10。 那个区分和计时器是一样的。 7.

10、2指令及其结构；10 )高速计数器(HC )计数器(c )的输入脉冲频率受PLC扫描周期的限制而不能太高，但在控制领域中，高频脉冲技术还普遍要求(例如，控制电动机的精确定位等)。 因此，PLC专门设定了能够修正高频脉冲的高速计数器，使用专用端子接收了高频脉冲信号。 高速计数器以HC为指标，以“HC计数器编号”的形式，可以进行32位带符号整数(即当前的计数值)的存取。 例如，HC0。 高速计数器的当前值为只读。 11 )模拟输入(AI )及模拟输出(AQ )模拟的转换由模拟模块进行，该数据的存储由CPU模块和CPU进行。 模拟量通过A/D转换转换为数字量，保存在模拟输入寄存器(AI )中。 另一

11、方面，模拟输出寄存器(AQ )中保存的数字量经D/A转换后变为模拟量，在外部电路中使用。 模拟输入寄存器和模拟输出寄存器均以16位(1字)保存数值，因此由偶数字节指定其地址。 具体内容如图7.6所示。 例如，模拟量输入寄存器地址为AIW0、AIW2、AIW4、 模拟量输出发送机的地址为AQW0、AQW2、AQW4、 请注意，用户程序无法读取模拟输出寄存器的内容。7.2指令及其结构，图7.6模拟输入输出字节图像，12 )累加器(AC )累加器在可用于读取和写入存储器的区段中，其可用于从子例程中传递残奥仪表、从子程序返回残奥仪表及存储校正过程的中间值S7-200系列PLC提供4个32位的累加器，地

12、址编号分别为AC0、AC1、AC2、AC3，仅通过写入累加器的地址编号即可使用。7.2指令及其结构可以以字节、字或双字方式访问累加器。 以字节方式访问数据时占有累加器的最低8比特，以字方式访问数据时占有累加器的低位16比特，以双字方式访问数据时占有累加器的全部32比特。 累加器占用的数据长度取决于命令所使用的特定要求(例如，MOVB命令以字节方式存取数据)。 MOVW命令用字访问数据，MOVD命令用双字访问数据。 如图7.7所示。7.2指令及其结构、图7.7累加器使用方法图、7.2指令及其结构、2 .间接地址方式所谓间接地址方式，是指在编程中使用指针访问寄存器内的数据的地址方式。 使用了地址指

13、针的间接地址在处理连续空间数据运算方面非常方便，通过直接地址指针的修改，能够改变对应的存储器空间，能够缩短程序代码，使程序更灵活。 间接地址的使用范围包括输入影像寄存器(I )、输出影像寄存器(q )、变量存储器(v )、内部标志位存储器(m )、序列控制继电器(s )、计时器存储器(t )、计数器存储器(c )的字节，并且模拟值也可间接地进行寻址要使用间接寻址方法访问数据，请执行以下操作： 1 )地址指针的创建要使用间接地址，必须首先创建地址指针。 地址指针为双字值，内部保存有数据所在内存的物理地址。 能够存储地址指针的数据的存储空间仅为变量存储器(v )、本地存储器(l )、累加器(AC1

14、、AC2、AC3 )。 需要用双字传送指令(MOVD )加载存储有用于存储物理地址的指针数据的存储单元或寄存器中存储有数据的地址。7.2命令及其结构，例如mov dvb 200 v d 10 mov dmb 10 LD0movdt0a c1(1) 取地址符号，并与存储单元地址号结合，表示对应单元的32位物理地址。 物理地址是存储单元在整个存储器中的绝对位置。 VB200只是存储单元的直接地址编号。(2)指令的第2个存储单元或寄存器必须为VD、LD、AC等2字长(32位)。 2 )通过地址指针访问的数据，在存储单元或寄存器前加“*”标记表示地址指针。 例如： MOVD VB200 AC1 MOV

15、W *AC1 VW100此程序表示将VW200的数据传输到VW100。 在AC1中存储有VB200的物理地址，* AC1直接指定VB200的存储单元，MOVW命令决定指针指定1字长的数据，在本例中，存储在VB200、VB201中的数据被发送到VB100、VB21，如图7.8所示7.2使用指令及其结构、图7.8地址指针来访问数据，3 )通过修改地址指针的修改地址指针，能够容易地访问相邻存储器单元的数据，例如进行查找表或多个连续数据的双方修正运算。 只需使用加法、自增等算术运算指令即可修改地址指针，但请注意指针指向的数据长度。 访问字节时，在指针值上加1访问字、计时器或计数器的当前值时，在指针值上

16、加2访问双字时，在指针值上加4。 如图7.9所示，修改指针，使VW200VW204的数值与AC0的数值相加，最后放入AC0。7.2指令及其结构、图7.9利用修改指针的连加、7.2指令及其结构、7.2.3操作数PLC编程中，许多指令需要指定具体的存储器单元或具体的数据并参与其运算，这些是指令所需的操作数。 根据表现形式，S7-200系列PLC可提供存储单元常数能量流的3种形式的操作数。 1 .存储单元参与直接寻址的所有存储器都可以是操作数。 这样的操作数是包含输入影像寄存器(I )、输出影像寄存器(q )、变量存储器(v )、内部标志位存储器(m )、特殊标志位存储器(SM )、序列控制继电器(

17、s )、本地存储器(l )中的位地址的计时器根据CPU模块的不同，内存单元类操作数的数量也不同，表7-1列出了S7-200系列PLC中可用的所有内存单元类操作数。7.2指令及其结构、表7-1 CPU226中可使用的存储单元类的操作数、7.2指令及其结构、7.2指令及其结构、2 .常数是指令中常用的操作数，常数值是字节、字或双字。 在PLC内部，所有常数都以二进制存储，但编程时可输入的常数形式有二进制、十进制、十六进制、ASCII代码或浮点数(实数)等。 表7-2是几种常数的表示方法。 7.2命令及其结构，表7-2常数的表示方法，7.2命令及其结构，3 .梯形图可以流动，没有真正的电流流动。 为了便于PLC循环扫描过程的分析和指令运行状态，设想梯形图中流过“电流”。 这就是“能量流”。 “能量流”在梯形图中仅从左向右流动，能够与左/右母线和接点连接的梯形图元件有“能量流”的输入(EN)/输出(ENO )。 正因为在输入(EN )侧存在能量流动，所以可以执行组件的功能，