西门子PLC培训讲义4

S7-300/400PLC培训讲义-19-四、S7-300/400梯形图指令介绍在学习指令之前，要先了解有关PLC的存储区域概念。不同品牌的PLC，梯形图指令均大同小异，但是，存储区的名字及地址的表示方法却差异很大。西门子S7-300/400PLC的存储区域分为：输入映像区（I或PI）：开关量输入DI模块的影射到I区，模拟量输入AI模块影射到PI区；这是只读区。S7-300/400PLC培训讲义-20-输出映像区（Q或PQ）：Q区写入与之对应的开关量输出DO模块，PQ区写入与之对应的模拟量输出AO模块；Q区可读/写，PQ只写，不可读。位存储区（M）：又叫中间继电器，可读/写。DB块：用户定义的数据块，必须先定义后使用，可读/写。T区：计时器名。C区：计数器名。L区：这是局部数据区，上面提到的那些都是全局数据区。所谓全局数据区，就是所有的程序（OB块、FC、FB）都可以访问，而且访问到的是同一个变量；局部数据区则不然，每个独立的OB块、FC、FB块都有一个独立的L区，例如：OB1和FC1中都有L0.0，但它们却不是同一个变量。在STEP7的梯形图指令中，不同类型的常数的格式都有严格的规定。如byte、word和dword类型的常数，在输入时要以“16#”作为前缀，后面跟十六进制的数据；dint类型的数据在输入时要以“L#”作为前缀，后面跟十进制的数据；real类型的数据，在输入时，后面一定要带小数部分，如没有小数部分，则加上“.0”；计时器的时间常数则以“S5T#”为前缀，后面加上aH_bbM_ccS_dddMS（表示：几小时_几分_几秒_几毫秒），“S5T#2.5S”表示2.5秒。STEP7中的变量，从是否使用符号的角度，可以分为符号名变量和地址名变量。地址名变量是以存储区域名为前缀，后面紧跟代表二进制长度的B、W、D（分别代表字节、字和双字），然后是起始字节的地址；位的地址名变量是存储区域名，加上位所在的字节地址，加“.”，加上位的序号。例如：IB0、IW0、ID0、I0.0；QB0、QW0、QD0、Q0.0；MB0、MW0、MD0、M0.0；LB0、LW0、LD0、L0.0；DB1.DBB0、DB1.DBW0、DB1.DBD0、DB1.DBX0.0。计时器变量名则以T加上一个0~max之间的数字来表示，如T0、T1等等。计数器变量名则以C加上一个0~max之间的数字来表示，如C0、C1等等。（注：max代表某型号的CPU所具有的最大数）建S7-300/400PLC培训讲义-21-议大家尽量少用地址名变量，而使用符号名变量。符号名变量是可以通过符号编辑器（symboleditor）来建立，也可以直接在使用了地址名变量后，用鼠标右键点击它，在弹出菜单中，选择“编辑符号”来建立符号。在STEP7中，不仅可以为地址名变量建立符号名变量，还可以为组织块，功能块，功能，数据块建立符号名，并使用符号名来编写程序。一旦建立了符号名，在编写程序的过程中，系统会自动提示，以便我们正确输入变量。L区的变量，是局域变量；在程序进入该块时，到该块结束的过程中，局域变量是稳定的，当程序再次进入时，该局域变量的内容是不可知的，系统可能覆盖了它。除此之外，其他存储区域的变量为全局变量，组织块、功能块、功能均可访问它们，系统不会改变它们的内容。梯形图是PLC最常用的编程语言，它与电气控制原理图有一点点相似，是比较容易学习和掌握的一种PLC编程语言。在STEP7的梯形图指令中，按照功能特点共分为如下十四大类指令：位逻辑指令、比较指令、类型转换指令、整数运算指令、实数运算指令、移动（赋值）指令、字逻辑运算指令、移位指令、定时器指令、计数器指令、DB块调用指令、跳转指令、程序控制指令和（CPU）状态位指令。4.1、位逻辑指令位逻辑指令说明：指令符号前面的“––”，是指令的输入，指令符号后面的“––”，是指令的输出。输入和输出都是BOOL类型，即只有“0”和“1”两种可能。梯形图的左边竖线表示“1”，连接线表示直接传导这个信号，传导是由左向右的。––||––常开触点(地址)：本地址位与输入进行“与”运算，结果输出。––|/|––常闭触点(地址)：对本地址位先“非”，再与输入进行“与”运算，结果输出。––()输出线圈(地址)：本地址位等于输入。S7-300/400PLC培训讲义-22-––|NOT|––能流取反：把输入信号，“非”后输出；––(S)置位线圈(地址)：如果输入为“1”，本地址位等于“1”。––(R)重置线圈(地址)：如果输入为“1”，本地址位等于“0”。––(P)––RLO上升沿检测：如果输入为“1”，本地址位为“0”，则输出为“1”，否则，输出为“0”。––(N)––RLO下降沿检测：如果输入为“0”，本地址位为“1”，则输出为“1”，否则，输出为“0”。––POS––地址上升沿检测：输入为“1”，指定的位检测上升沿时，输出为“1”，否则，输出为“0”。––NEG––地址下降沿检测：输入为“1”，指定的位检测下降沿时，输出为“1”，否则，输出为“0”。––(#)––中间输出：本地址位保存输入的值，输出等于输入。==SR复位优先型SR双稳态触发器：先置位，后重置，故复位优先。==RS置位优先型RS双稳态触发器：先重置，后置位，故置位优先。XOR逻辑“异或”：位与位直接进行“异或”运算的梯形图指令没有。立即读取：在执行含有PIB、PIW、PID的变量的指令时，CPU直接从外设读取数据。立即写入：在执行含有PQB、PQW、PQD的变量的指令时，CPU直接向外设写数据。4.2、比较指令比较指令说明：指令符号前面的“––”，是指令的输入，指令符号后面的“––”，是指令的输出。输入和输出都是BOOL类型，即只有“0”和“1”两种可能。当比较指令输入为“1”时，且IN1和IN2的比较，结果符合条件，输出为“1”，否则，输出为“0”。IN1和IN2S7-300/400PLC培训讲义-23-必须是相同的数据类型，比较的条件分为如下六种情况：==IN1等于IN2IN1不等于IN2IN1大于IN2IN1小于IN2=IN1大于等于IN2=IN1小于等于IN2根据IN1和IN2的数据类型，分为：整数比较、双整数比较和实数比较三大类。CMP?I整数比较，符号如下：CMP?D双整数比较，符号如下：CMP?R实数比较，符号如下：S7-300/400PLC培训讲义-24-4.3、数据格式转换指令数据格式转换指令说明：EN为输入，是BOOL类型，ENO为输出，且总是与EN相同；当输入为“1”时，执行指令，否则，不执行指令。IN输入的数据类型和OUT输出的数据类型在指令名称中已经说明；并且要求为全局变量或局部变量。BCD_IBCD码转换为整数I_BCD整数转换为BCD码BCD_DIBCD码转换为双整数DI_BCD双整数转换为BCD码I_DINT整数转换为双整数DI_REAL双整数转换为浮点数INV_I整数的二进制反码INV_DI双整数的二进制反码NEG_I整数的二进制补码NEG_DI双整数的二进制补码NEG_R浮点数求反ROUND舍入为双整数TRUNC舍去小数取整为双整数CEIL上取整FLOOR下取整4.4、计数器指令S_CUD加-减计数器S_CD减计数器S_CU加计数器---(SC)计数器线圈置位---(CU)加计数器线圈---(CD)减计数器线圈S7-300/400PLC培训讲义-25-**4.5、数据块指令在梯形图中，访问固定数据块中的数据的一种方式，是先用——(OPN)指令打开DB块，然后直接使用DB块中的地址。---(OPN)打开数据块：DB或DI（无条件调用功能）。4.6、逻辑控制指令逻辑控制指令，只能在逻辑块内跳转。---(JMP)---无条件跳转：指输入为“1”，跳转指令必定执行。---(JMP)---条件跳转：其输入为逻辑运算的结果，“1”时执行，“0”则不执行。---(JMPN)---若非则跳转：其输入为逻辑运算的结果，“0”时执行，“1”则不执行。LABEL标号是一个跳转指令目的地的标识符。由1~4个字符组成，第一个字符为字母，后面可以是数字或字母，中间也可以有“_”。与跳转指令配合使用。4.7、整数算术指令指令说明：EN为输入，是BOOL类型，ENO为输出，且总是与EN相同；当输入为“1”时，执行指令，否则，不执行指令。整数算术指令要求IN1、IN2必须为INT类型的变量或常数，OUT必须为INT类型的变量；双整数的运算指令要求IN1、IN2必须为DINT类型的变量或常数，OUT必须为DINT类型的变量。使用整数算术指令时，要考虑是否会产生溢出及除法余数丢失等等问题。ADD_I整数加法SUB_I整数减法MUL_I整数乘法DIV_I整数除法ADD_DI双整数加法SUB_DI双整数减法MUL_DI双整数乘法DIV_DI双整数除法MOD_DI回送余数的双整数S7-300/400PLC培训讲义-26-4.8、浮点数（实数）算术指令指令说明：EN为输入，是BOOL类型，ENO为输出，且总是与EN相同；当输入为“1”时，执行指令，否则，不执行指令。实数的加、减、乘、除法运算指令要求IN1、IN2必须为REAL类型的变量或常数，OUT必须为REAL类型的变量。ADD_R实数加法SUB_R实数减法MUL_R实数乘法DIV_R实数除法实数的下述运算指令要求IN必须为REAL类型的变量或常数，OUT必须为REAL类型的变量。求绝对值运算（ABS）求平方（SQR）运算求平方根（SQRT）运算求自然对数（LN）运算求基于e的指数运算（EXP）(e=2.71828)求正弦（SIN）运算求反正弦（ASIN）运算求余弦（COS）运算求反余弦（ACOS）运算求正切（TAN）运算求反正切（ATAN）运算4.9、赋值指令指令说明：EN为输入，是BOOL类型，ENO为输出，且总是与EN相同；当输入为“1”时，执行指令，否则，不执行指令。指令要求IN为变量或常数，其类型，与OUT的类型一致，且OUT必须为变量。MOVE只能复制BYTE（字节）、WORD（字）、INT（整数）、DWORD（双字）、DINT（双精度整数）和REAL（实数）数据对象。用户定义的数据类型（例如数组或结构）必须使用系统功能“BLKMOVE”（SFC20）进行复制。MOVE赋值指令S7-300/400PLC培训讲义-27-**4.10、程序控制指令---(CALL)从线圈调用：用来调用不带参数的功能（FC）或系统功能（SFC）；从方块调用FB/FC/SFB/SFC，即从左侧的“总览（OVERVIEW）”里，拖放到梯形图中，EN为输入，ENO为输出，且总是相同的，如图所示：CALL_FB从方块调用FBCALL_FC从方块调用FCCALL_SFB从方块调用SFBCALL_SFC从方块调用SFC调用多背景块从库中调用块使用MCR功能的重要注意事项---(MCR)主控继电器接通---(MCR)主控继电器断开---(MCRA)主控继电器启动---(MCRD)主控继电器停止RET返回4.11、移位指令使用移位指令，可以将输入IN中的内容向左或向右逐位移动（请参见“CPU寄存器”）。将输入IN中的内容左移相当于完成乘2加权；将输入IN中的内容右移相当于完成除2加权的运算。例如，如果将十进制数值“3”的等效二进制数左移3位，则累加器中的结果是十进制数“24”的二进制数。如果将十进制数值“16”的等效二进制数右移2位，则累加器中的结果是十进制数“4”的二进制数。输入参数N提供的数值表示移动的位数。•SHR_I整数右移•SHR_DI双整数右移•SHL_W字左移•SHR_W字右移•SHL_DW双字左移•SHR_DW双字右移•ROL_DW双字左循环•ROR_DW双字右循环S7-300/400PLC培训讲义-28-**4.12、状态位