第5章PLC的基本指令及程序设计模板

第5章PLC基本指令及程序设计现代电气控制与PLC编程应用—多媒体教学课件2本章内容（18学时）5.1PLC的基本逻辑指令及举例5.2程序控制指令5.3PLC初步编程指导5.4典型的简单电路编程5.5PLC程序的简单设计法及应用举例3本章重点S7-200系列PLC的基本指令PLC程序的简单设计法本章难点定时器、计数器、堆栈指令的应用目的与要求掌握S7-200系列PLC的基本指令，能应用指令进行简单的程序设计。4NETWORK23//网络题目1（单行）LDI0.0OQ0.0ANI0.0=Q0.0NETWORK24//网络题目2（单行）LDI0.3TONT37，+100//10秒延时1、梯形图（LD或LAD）：2、语句表（IL）：左母线右母线可省略53、触点类型OFF1I0.0ON0I0.0OFFON常开触点常闭触点线圈：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。()Q0.0ONQ0.01()Q0.00OFF0Q0.0167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。该题抢答结束后，主持人按下主持席上的复位按钮则指示灯熄灭，又可以进行下一题的抢答比赛。如何实现？任务一85.1PLC的基本逻辑指令及举例1、逻辑取及线圈驱动指令LD（Load）：取指令；常开触点逻辑运算的开始LDN（LoadNot）：取反指令；常闭触点逻辑运算的开始=（Out）：线圈驱动指令。NOT:取反指令。92、触点串联指令A（And）：与指令。用于单个常开触点的串联连接。AN（AndNot）：与反指令。用于单个常闭触点的串联连接。5.1PLC的基本逻辑指令及举例103、触点并联指令O（OR）：或指令。用于单个常开触点的并联连接ON（OrNot）：或反指令。用于单个常闭触点的并联连接5.1PLC的基本逻辑指令及举例114、置位/复位指令5.1PLC的基本逻辑指令及举例125、RS触发器指令SR（SetDominantBistable）：置位优先触发器指令。当置位信号（S1）和复位信号（R）都为真时，输出为真。RS（ResetDominantBistable）：复位优先触发器指令。当置位信号（S）和复位信号（R1）都为真时，输出为假。没有STL形式5.1PLC的基本逻辑指令及举例136、立即指令5.1PLC的基本逻辑指令及举例14举例5.1PLC的基本逻辑指令及举例157、边沿脉冲指令指令5.1PLC的基本逻辑指令及举例16LDI0.0ANI0.1OI0.2AI0.3ONC5=Q0.3=Q1.4ANI3.4=Q2.6例1：由梯形图写出语句表例2：复位脉冲的产生(上升沿检测)I0.1M3.1M0.0I0.1M3.1I0.1M0.0TTM3.117抢答器程序设计控制任务：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。该题抢答结束后，主持人按下主持席上的复位按钮则指示灯熄灭，又可以进行下一题的抢答比赛。任务一如何实现？18（2）I/O分配表输入I0.0S0//主持席上的复位按钮I0.1S1//抢答席1上的抢答按钮I0.2S2//抢答席2上的抢答按钮I0.3S3//抢答席3上的抢答按钮输出Q0.1H1//抢答席1上的指示灯Q0.2H2//抢答席2上的指示灯Q0.3H3//抢答席3上的指示灯5.1PLC的基本逻辑指令及举例19请写出指令表.5.1PLC的基本逻辑指令及举例201、设计一个四人抢答器控制程序。要求：（1）在主持人的允许下，参赛人通过抢先按下抢答按钮回答问题。（2）当主持人按下抢答按钮后，抢答开始，并限定时间，最先按下按钮的由七段数码管显示该台台号，其他抢答按钮无效，如果在限定的时间内各参赛人在30秒均不能回答，此后再按下无效。（3）如果在主持人未按下开始按钮之前，有人按下抢答按钮，则属违规，在显示该台台号时，违规指示灯亮闪亮，其它按钮无效。（4）各台号数字显示的消除，及违规指示灯的关断，都要通过主持人去按下复位按钮。2、预习实验一，熟悉STEP7编程软件的应用。课下活动：21演示一任务二：循环灯控制电路如何控制？22PLC的定时器相当于电器系统中的时间继电器.PLC中一个完整的定时器包括：一个线圈（用指令盒表示），无数次使用的常开常闭触点，和一个设定值，一个当前值。例如：5.1PLC的基本逻辑指令及举例23S7-200系列PLC的定时器是对内部时钟脉冲计数来定时的。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。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。5.1PLC的基本逻辑指令及举例S7-200PLC提供三种分辨率（也称时基、时间增量、精度）：1ms、10ms及100ms的定时器24定时器类型时基标准/ms最大定时值/s定时器编号有记忆的通电延时型TONR132.767T0、T6410327.67T1～T4、T65～T681003276.7T5～T31、T69～T95通电延时/断电延时TON/TOF132.767T32、T9610327.67T33～T36、T97～T1001003276.7T37～T63、T101～T255S7-200系统提供三种定制器指令：251、接通延时定时器TON用于通电后单一时间间隔的定时如：走廊灯、十字路口交通灯I0.0()Q0.0T37T37INTONPT100ms+100LDI0.0TONT37,100LDT37=Q0.0PTT37当前值32677T37位即Q0.0262、断开延时定时器TOF用于断电后单一时间间隔的定时。即在输入断开后延时一段时间，才断开输出。多用于设备停机、故障时间后的延时如：电机关闭后再过5s才使冷却风机停止、电磁炉风扇T37当前值PTI0.0T37位即Q0.0I0.0()Q0.0T37T37INTOFPT100ms+30LDI0.0TOFT37,30LDT37=Q0.03s273、保持型接通延时定时器TONR32767T3当前值PTI0.0T3位即Q0.0多个时间间隔的累计定时（对多段不连续时间进行累计）如：象棋比赛从参赛者思考就开始计时I0.0()Q0.0T3T3INTONRPT100ms+100LDI0.0TONRT3,100LDT3=Q0.0t1t2t1+t2=10s28T3当前值PTI0.0Q0.0I0.1说明：上电或首次扫描周期所有定时器位清零TON、TOF当前值也清0，TONR当前值保持掉电前的值区别：TONR只能用R指令才能使定时器当前值和定时器位均清零，否则一直保持;TON使能端无效或R指令均可使当前值和定时器位清零I0.0()Q0.0T3T3INTONRPT100ms+100()T3I0.1R1LDI0.0TONRT3,100LDI0.1RT3,1LDT3=Q0.0如何给TONR型定时器位和当前值清零？2930应用实例1：延时接通/延时断开电路7sT37常开触点9sT38常开触点I0.0Q0.1接通断开I0.0()Q0.1T37T37INTONPT100ms+90Q0.1T38INTONPT100ms+70Q0.1I0.0T38时序图如下：31应用实例2：闪烁电路(也称振荡电路)T37常开触点Q0.03sT38常闭触点I0.02s灭灭亮CPU224I0.01M2ML+DC24V1LQ0.0SB1AC220VL×画出时序图，分析该系统如何实现闪烁控制的振荡电路实际上就是一个时钟电路，它可以是等间隔的通断，也可以是不等间隔的通断。I0.0()Q0.0T37T37INTONPT100ms+20T38INTONPT100ms+30T38CPU224I0.01M2ML+DC24V1LQ0.0SB1AC220VL×用I0.0控制灯L，使之灭2s亮3s，设计所需电路32编写循环灯程序，要求：按下启动按钮I0.0时，三只灯每隔1秒轮流点亮，并循环。按下停止I0.1时，三只灯都灭。三只灯分别用：Q0.0、Q0.1、Q0.2控制启动按钮：I0.0停止按钮：I0.1任务二：循环灯控制电路33应用实例3：循环灯控制电路34定时器指令的工作规律：等价于R指令只能用R指令当前值清零351、设计一个楼道照明灯的控制程序。（作业）要求：（1）当接在I0.0上的声控开关感应到声音信号后，接在Q0.0上的照明灯可发光30秒。有输入信号后灯亮30秒后熄灭。（2）如果在这段时间内声控开关又感应到声音信号，则时间间隔从头开始，以确保在最后一次感应到声音信号后，灯光可维持30秒的照明。2、天塔之光控制程序扩展。编程练习：36问题提出：在实际系统中不但要求能够进行程序设计，有时还需能够读懂他人编写的程序，在编制程序时，还会出现多个分支电路同时受一个或一组触点控制的情况，如图：？？？利用前面讲的触点串并联指令能不能将这样的梯形图转换成语句表于是出现堆栈指令堆栈的基本概念：S7-200有一个9位的堆栈，栈顶用来存储逻辑运算结果，下面8位用来存储中间运算结果。堆栈按“先进后出”的原则存取。LD（LDN）将指定地址中的位数据(取反后)装入堆栈的栈顶（每执行一次LD(LDN)压栈一次）；举例：执行A/O（AN/ON）指令时均与栈顶中2#数据(取反后)相与/或操作并将结果存入栈顶。与堆栈相关的指令有：ALD、OLD、LPS、LRD、LPP、LDSn任务三372、栈装载与（ALD）（块串联）1、栈装载或（OLD）（块并联）OLD-ORLOAD:指电路块并联连接ALD-ANDLOAD:指电路块串联连接12345串联电路块：两个或以上触点的串联电路1、2并联电路块：两个或以上触点的并联电路4由LAD转化成STL:首先完成电路块内部的触点串并联操作(每个电路块的开始触点使用LD/LDN,深度加1)；然后再块与/或操作此时堆栈深度减1电路块：两个或以上触点经过串联或并联后组成的结构。分为：3812345LDI0.0ANI0.1LDNI2.1AI3.4LDNT37AI2.5OLDALDOQ1.7=Q3.015432iv7iv6iv5iv4iv3iv2iv1iv01iv8iv7iv6iv5iv4iv3iv2iv1iv0堆栈：执行OLD前后：xiv6iv5iv4iv3iv2iv1iv03执行后：iv6iv5iv4iv3iv2iv1iv012执行前：执行ALD前后：xiv6iv5iv4iv3iv2iv1iv05执行后：iv6iv5iv4iv3iv2iv1iv034执行前：OLD/ALD指令：无操作数每执行一次电路块的串或并联操作堆栈深度减1X:不确定值…iv6iv5iv4iv3iv2iv1iv01I2.139LDI0.0OQ2.5ANI2.3LDNM4.5OQ0.3AT1LDNM5.6ANC5OLDALDOM3.2=Q0.31324总结：每执行一条LD/LDN指令或增加一条LD/LDN指令开始的电路块内部的运算结果，堆栈中就增加一个数据，堆栈深度加1；每执行一条ALD/OLD指令堆栈深度减1；简记：执行LD/LDN指令堆栈深度加1；执行ALD/OLD指令堆栈深度减1思考：一个LAD中电路块个数是否有限制？块数≤9∵堆栈只有9层9会丢失数据40逻辑入栈LPS:LogicPush分支电路开始指令。用于生成一条新的母线，其左侧为原来的主逻辑块，右侧为新的从逻辑块从堆栈使用上讲，LPS指令复制栈顶的值并将其压入堆栈的下一层，栈中原来的数据依次向下一层推移，栈底值被推出丢失注意：本指令为分支的开始，以后必须有分支结束指令LPP即LPS与LPP指令必须成对出现。iv8iv7iv6iv5iv4iv3iv2iv1iv0入栈前：iv7iv6iv5iv4iv3iv2iv1iv0iv0入栈后：栈底值丢失3、其他堆栈操作指令LPS、LPP、LRD、LDSn适用场合：多分支电路同时受控于一个触