S7200系列PLC基本指令及实训ppt课件

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1.梯形图（LadderDiagram）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（1）触点：触点符号代表输入条件如外部开关，按钮及内部条件等。CPU运行扫描到触点符号时，到触点位指定的存储器位访问（即CPU对存储器的读操作）。该位数据（状态）为1时，表示“能流”能通过。计算机读操作的次数不受限制，用户程序中，常开触点，常闭触点可以使用无数次。bitbit常开触点常闭触点（2）线圈线圈表示输出结果，通过输出接口电路来控制外部的指示灯、接触器等及内部的输出条件等。线圈左侧接点组成的逻辑运算结果为1时，“能流”可以达到线圈，使线圈得电动作，CPU将线圈的位地址指定的存储器的位置位为1，逻辑运算结果为0，线圈不通电，存储器的位置0。即线圈代表CPU对存储器的写操作。PLC采用循环扫描的工作方式，所以在用户程序中，每个线圈只能使用一次。（3）指令盒指令盒代表一些较复杂的功能。如定时器，计数器或数学运算指令等。当“能流”通过指令盒时，执行指令盒所代表的功能。梯形图按照逻辑关系可分成网络段，分段只是为了阅读和调试方便。在举例中我们将网络段省去。2.语句表（StatementList）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。语句表程序设计语言具有下列特点(1)采用助记符来表示操作功能，具有容易记忆，便于撑握的特点；(2)在编程器的键盘上采用助记符表示，具有便于操作的特点，可在无计算机的场合进行编程设计；(3)用编程软件可以将语句表与梯形图可以相互转换例如，图中的梯形图转换为语句表程序如下：梯形图网络1LDI0.0OQ0.0ANT37=Q0.0TONT37,+50网络2LDI0.2=Q0.13.顺序功能流程图（SepuentialFunctionChart）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，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。如图所示。顺序功能流程图程序设计的特点是：（1）以功能为主线，条理清楚，便于对程序操作的理解和沟通；（2）对大型的程序，可分工设计，采用较为灵活的程序结构，可节省程序设计时间和调试时间；（3）常用于系统的规模校大，程序关系较复杂的场合；（4）只有在活动步的命令和操作被执行，才对活动步后的转换进行扫描，因此，整个程序的扫描时间要大大缩短。步2步1步3动作动作动作转移条件转移条件起动条件图4-2顺序功能流程图4.功能块图（FunctionBlockDiagram）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。图4-3功能块图4.2基本位逻辑指令与应用4.2.1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.逻辑取（装载）LD/LDN及线圈驱动指令=(OUT)LD（load）：常开触点逻辑运算的开始。对应梯形图则为在左侧母线或线路分支点处初始装载一个常开触点。LDN（loadnot）：常闭触点逻辑运算的开始（即对操作数的状态取反），对应梯形图则为在左侧母线或线路分支点处初始装载一个常闭触点。=（OUT）：线圈驱动(赋值指令)。对同一元件只能使用一次。网络1LDI0.0//装载常开触点=Q0.0//输出线圈网络2LDNI0.0//装载常闭触点=M0.0//输出线圈说明：1)触点代表CPU对存储器的读操作，常开触点和存储器的位状态一致，常闭触点和存储器的位状态相反。用户程序中同一触点可使用无数次。如：存储器I0.0的状态为1，则对应的常开触点I0.0接通，表示能流可以通过；而对应的常闭触点I0.0断开，表示能流不能通过。存储器I0.0的状态为0，则对应的常开触点I0.0断开，表示能流不能通过；而对应的常闭触点I0.0接通，表示能流可以通过。2)线圈代表CPU对存储器的写操作，若线圈左侧的逻辑运算结果为“1”，表示能流能够达到线圈，CPU将该线圈所对应的存储器的位置位为“1”，若线圈左侧的逻辑运算结果为“0”，表示能流不能够达到线圈，CPU将该线圈所对应的存储器的位写入“0”用户程序中，同一线圈只能使用一次。（3）LD/LDN，=指令使用说明：LD、LDN指令用于与输入公共母线(输入母线)相联的接点,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。但不能用于输入映像寄存器I。输出端不带负载时，控制线圈应尽量使用M或其他，而不用Q。LDI0.0=M0.0=Q0.0“=”可以并联使用任意次，但不能串联。如下图所示。LDI0.0=M0.0=Q0.02.触点串联指令A(And)、AN(Andnot)A(And)：与操作，在梯形图中表示串联连接单个常开触点。AN(Andnot)：与非操作，在梯形图中表示串联连接单个常闭触点。（2）指令格式如图所示网络1LDI0.0//装载常开触点AM0.0//与常开触点=Q0.0//输出线圈网络2LDQ0.0//装载常开触点ANI0.1//与常闭触点=M0.0//输出线圈AT37//与常开触点=Q0.1//输出线圈（3）A/AN指令使用说明：A、AN的操作数：I、Q、M、SM、T、C、V、SA、AN是单个触点串联连接指令，可连续使用。如图所示。LDM0.0AT37ANT38=Q0.0若要串联多个接点组合回路时，必须使用ALD指令。如图所示图4-8ALD若按正确次序编程(即输入：“左重右轻、上重下轻”；输出：上轻下重)，可以反复使用=指令。如第一图所示。但若按第二图所示的编程次序，就不能连续使用“=”指令。3.触点并联指令：O（Or）/ON（Ornot）（1）指令功能O：或操作，在梯形图中表示并联连接一个常开触点。ON：或非操作，在梯形图中表示并联连接一个常闭触点。（2）指令格式如图所示网络1LDI0.0OI0.1ONM0.0=Q0.0网络2LDNQ0.0AI0.2OM0.1ANI0.3OM0.2=M0.1（3）O/ON指令使用说明：O/ON指令可作为并联一个触点指令，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。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。ON操作数：I、Q、M、SM、V、S、T、C。4.电路块的串联指令ALD（1）指令功能ALD：块“与”操作，用于串联连接多个并联电路组成的电路块。（2）指令格式如图所示ALD梯形图LDI1.0//装入常开触点OI1.1//或常开触点LDI1.2//装入常开触点OI1.3//或常开触点ALD//块与操作=Q0.0//输出线圈语句表图4-12ALD指令使用（3）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。可以顺次使用ALD指令串联多个并联电路块，支路数量没有限制。如图4-13所示。ALD指令无操作数。ALDALDLDI0.0ONI0.3LDI0.1OI0.4ALDLDI0.2OI0.5ALD=Q0.0ALD指令使用5.电路块的并联指令OLD（1）指令功能OLD：块“或”操作，用于并联连接多个串联电路组成的电路块。（2）指令格式如图所示。OLD指令的使用OLDOLDLDI0.0//装入常开触点AI0.1//与常开触点LDI0.2//装入常开触点AI0.3//与常开触点OLD//块或操作LDNI0.4//装入常闭触点AI0.5//与常开触点OLD//块或操作=Q0.0//输出线圈（3）OLD指令使用说明：并联连接几个串联支路时，其支路的起点以LD、LDN开始，并联结束后用OLD。可以顺次使用OLD指令并联多个串联电路块，支路数量没有限制。ALD指令无操作数。【例】根据下图所示梯形图，写出对应的语句表。LDI0.0OI0.1LDI0.2AI0.3LDI0.4ANI0.5OLDOI0.6ALDONI0.7=Q0.06.逻辑堆栈的操作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。在此讨论断点保护功能的堆栈操作。（1）指令的功能堆栈操作指令用于处理线路的分支点。在编制控制程序时，经常遇到多个分支电路同时受一个或一组触点控制的情况如图4-17所示，若采用前述指令不容易编写程序，用堆栈操作指令则可方便的将图4-17所示梯形图转换为语句表。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。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。LPS、LRD、LPP指令的操作过程如图所示。图中IV.x为存储在栈区的断点的地址。指令格式如图所示。LPSLRDLPPLDI0.0//装载常开触点LPS//压入堆栈LDI0.1//装载常开触点OI0.2//或常开触点ALD//块与操作=Q0.0//输出线圈LRD//读栈LDI0.3//装载常开触点OI0.4//或常开触点ALD//块与操作=Q0.1//输出线圈LPP//出栈AI0.5//与常开触点=Q0.2//输出线圈堆栈指令的使用（3）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个为置“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个为清“0”并保持。S/R指令格式STLLADSS-bit,NS-bit─()NRS-bit,NR-bit─()N网络1LDI0.0SQ0.0,1网络2LDI0.1RQ0.0,1S/R指令的使用（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：0～255。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，也可以单独使用或与指令盒配合使用。【例】图所示的置位、复位指令应用举例及时序分析。如图所示。网络1LDI0.0SQ0.0,1网络2LDI0.1RQ0.0,1S/R指令的使用（4）=、S、R指令比较。如图所示。LDI0.0=Q0.0SQ0.1,1RQ0.2,2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OFF→ON）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）指令格式如表所示，用法如图，时序分析如图所示。STLLAD操作数EU（EdgeUp）无ED（EdgeDown）无网络1LDI0.0//装入常开触点EU//正跳变=M0.0//输出网络2LDM0.0//装入SQ0.0,1//输出置位网络3LD