S7-200PLC基礎(chǔ)教程第2版第1章概述1.1PLC的基本概念與基本結(jié)構(gòu)1.1.1

PLC的基本概念

可編程序控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計。它采用可編程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時、計數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并通過數(shù)字式、模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程?？删幊绦蚩刂破骷捌溆嘘P(guān)設(shè)備，都應(yīng)按易于使工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體，易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計。圖1-1PLC控制系統(tǒng)示意圖

1.1.2

PLC的基本結(jié)構(gòu)1.2

PLC的特點(diǎn)與應(yīng)用領(lǐng)域1.2.1

PLC的特點(diǎn)1.編程方法簡單易學(xué)2.功能強(qiáng)，性能價格比高3.硬件配套齊全，用戶使用方便，適應(yīng)性強(qiáng)4.可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)5.系統(tǒng)的設(shè)計、安裝、調(diào)試工作量少6.維修工作量小，維修方便7.體積小，能耗低1.2.2

PLC的應(yīng)用領(lǐng)域1.開關(guān)量邏輯控制2.運(yùn)動控制3.閉環(huán)過程控制4.數(shù)據(jù)處理5.通信聯(lián)網(wǎng)PLC的物理結(jié)構(gòu)：整體式、模塊式

第2章

PLC的硬件與工作原理

2.1

PLC的硬件2.1.1PLC的物理結(jié)構(gòu)

圖2-1S7-200CPU模塊的外形圖

2.1.2CPU模塊中的存儲器

存儲器分類與特點(diǎn)：RAM、ROM、EPROM、EEPROM2.1.3I/O模塊圖2-3輸入電路

圖2-4繼電器輸出電路

圖2-5場效應(yīng)管輸出電路

2.2PLC的工作原理2.2.1用觸點(diǎn)和線圈實(shí)現(xiàn)邏輯運(yùn)算

圖2-6基本邏輯電路

圖2-7電機(jī)控制電路

2.2.2PLC的操作模式

RUN模式執(zhí)行用戶程序，“RUN”LED亮。

STOP模式不執(zhí)行用戶程序，可將用戶程序和硬件設(shè)置信息下載到PLC。TERM(終端)模式與通信有關(guān)。

CPU模塊上的模式開關(guān)在RUN位置時，上電自動進(jìn)入RUN模式。

PC-PLC之間建立起通信連接后，若模式開關(guān)在RUN或TERM位置,可用編程軟件中的命令改變CPU的工作模式。

2.2.3PLC的工作原理中斷程序的處理與立即I/O指令可提高響應(yīng)速度。

圖2-9PLC外部接線圖與梯形圖

LD I0.1O Q0.0AN I0.2= Q0.0

外部輸入電路接通時,對應(yīng)的輸入映像寄存器為ON(1狀態(tài)),梯形圖中對應(yīng)的常開觸點(diǎn)閉合，常閉觸點(diǎn)斷開。梯形圖中Q0.0的線圈“通電”，對應(yīng)的硬件繼電器的常開觸點(diǎn)閉合，接在標(biāo)號為0.0的端子的外部負(fù)載工作。2.3S7-200系列PLC

西門子PLC的分類：S7、M7、C7、WinAC。2.3.1

CPU模塊CPU221/222/224/226集成I/O點(diǎn)：10/14/24/40點(diǎn)；程序空間4096～24576B。最大DI/DO256/256點(diǎn)；最大AI/AO35/32點(diǎn)；最多7個擴(kuò)展模塊。定時器/計數(shù)器256/256點(diǎn)；高速計數(shù)器4/6點(diǎn)30kHz，2點(diǎn)20kHz高速輸出；模擬電位器1/2個，實(shí)時鐘，1/2個RS-485接口；4點(diǎn)輸入中斷，2個定時中斷(1～255ms)。CPU224XP：2AI、1AO，2通信口，高速輸入200kHz、高速輸出100kHz。PPI、MPI、自由通信口協(xié)議和PROFIBUS點(diǎn)對點(diǎn)協(xié)議；使用STEP7-Micro/WIN編程軟件。2.3.2數(shù)字量擴(kuò)展模塊數(shù)字量I/O：8DI、16DI、4DO、8DO、4/4、8/8、16/16、32/32DI/DO。輸入有24VDC和230VAC兩種，輸出有24VDC和繼電器型。2.3.3

模擬量擴(kuò)展模塊與熱電偶熱電阻擴(kuò)展模塊模擬量模塊的作用：A/D轉(zhuǎn)換與D/A轉(zhuǎn)換。模擬量I/O：12位4AI、2AO、4AI/1AO；15位4路熱電偶、2路熱電阻模塊。模擬量輸入模塊有多種量程（與模塊型號有關(guān)），用模塊上的DIP開關(guān)設(shè)置量程。

【例2-1】某發(fā)電機(jī)的電壓互感器的電壓比為10kV/100V（線電壓），電流互感器的電流比為1000A/5A，功率變送器的額定輸入電壓和額定輸入電流分別為AC100V和5A，額定輸出電壓為

DC10V，模擬量輸入模塊將DC10V輸入信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字?32000~+32000。設(shè)轉(zhuǎn)換后得到的數(shù)字為N，求以kW為單位的有功功率值。

解：根據(jù)互感器額定值計算的原邊有功功率額定值為

圖2-10模擬量輸入數(shù)據(jù)字的格式

互感器原邊的有功功率與轉(zhuǎn)換后的數(shù)字之間的關(guān)系為17321kW/32000。使用定點(diǎn)數(shù)運(yùn)算時的計算公式為P=N

17321/32000

（kW）【例2-3】某壓力變送器將?600Pa～600Pa的壓力信號轉(zhuǎn)換為DC4～20mA的輸出信號，模擬量輸入模塊將0～20mA轉(zhuǎn)換為數(shù)字0～32000，設(shè)轉(zhuǎn)換后得到的數(shù)字為N，試求以0.1Pa為單位的壓力值。

圖2-12模擬量輸出數(shù)據(jù)字的格式

模擬量輸出模塊的量程有10V和0～20mA兩種：

2.4

I/O地址分配與外部接線2.4.1本機(jī)I/O與擴(kuò)展I/O的地址分配圖2-13CPU224XP的本地和I/O地址分配舉例

圖2-14交流電源系統(tǒng)的外部接線

圖2-15直流電源系統(tǒng)的外部接線

圖2-16感性輸出電路的處理

2.1填空(1)PLC主要由

、

、

和

組成。(2)繼電器的線圈“斷電”時，其常開觸點(diǎn)

，常閉觸點(diǎn)

。(3)外部輸入電路接通時，對應(yīng)的輸入過程映像寄存器I為

狀態(tài)，梯形圖中對應(yīng)的常開觸點(diǎn)

，常閉觸點(diǎn)____。(4)若梯形圖中輸出Q的線圈“斷電”，對應(yīng)的輸出過程映像寄存器為

狀態(tài)，在修改輸出階段后，繼電器型輸出模塊中對應(yīng)的硬件繼電器的線圈

，其常開觸點(diǎn)

，外部負(fù)載

。

2.5編程軟件概述2.5.1軟件安裝與項(xiàng)目的組成1．軟件的安裝2．項(xiàng)目的組成（1）程序塊：主程序(OB1)、可選的子程序和中斷程序。程序結(jié)束時不需要加入無條件結(jié)束或返回指令。（2）數(shù)據(jù)塊：用于對V存儲器賦初值，由數(shù)據(jù)和注釋組成。（3）系統(tǒng)塊：用來設(shè)置系統(tǒng)的參數(shù)，一般可采用默認(rèn)的參數(shù)值。（4）符號表：用符號來代替存儲器的地址，使程序更容易理解。（5）狀態(tài)表：用來監(jiān)視、修改和強(qiáng)制程序執(zhí)行時指定的變量的狀態(tài)。（6）交叉引用表：列舉出各操作數(shù)出現(xiàn)的位置和指令的助記符。

(7)項(xiàng)目中各部分的參數(shù)設(shè)置

2.5.2通信參數(shù)的設(shè)置與在線連接的建立

1．PC/PPI電纜的安裝與設(shè)置

2．計算機(jī)與PLC在線連接的建立

3．PLC中信息的讀取

4．CPU事件的歷史記錄2.5.3幫助功能的使用與S7-200的出錯處理

1．使用在線幫助

2．從菜單獲得幫助

3．出錯處理2.6程序的編寫與傳送2.6.1編程的準(zhǔn)備工作

1．創(chuàng)建項(xiàng)目或打開一個已有的項(xiàng)目

2．設(shè)置或讀取PLC的型號

3．選擇默認(rèn)的編程語言和指令助記符集

4．設(shè)置程序編輯器的參數(shù)如果沒有特殊的要求，可以全部采用系統(tǒng)塊的默認(rèn)值。圖2-23電阻降壓啟動控制的PLC外部接線圖與梯形圖2.6.2程序的編寫與傳送舉例

1．確定程序結(jié)構(gòu)

2．定義符號地址

3．編寫用戶程序

4．對網(wǎng)絡(luò)的操作

5．符號的顯示

6．注釋與符號信息表

7．編譯程序

8．下載程序

9．上載程序

10．運(yùn)行與調(diào)試程序2.6.3數(shù)據(jù)塊的使用VB2 25,134 //從VB2開始的兩個字節(jié)數(shù)值VD4 100.5 //地址為VD4的雙字實(shí)數(shù)數(shù)值VW10 -1357,418,562 //從VW10開始的3個字?jǐn)?shù)值

2567,5328//數(shù)據(jù)值的地址為VW16和VW182.7用編程軟件監(jiān)控與調(diào)試程序

2.7.1基于程序編輯器的程序狀態(tài)監(jiān)控

1．梯形圖程序的程序狀態(tài)監(jiān)控

2．語句表程序的程序狀態(tài)監(jiān)控2.7.2用狀態(tài)表監(jiān)控與調(diào)試程序

1．創(chuàng)建新的狀態(tài)表

2．打開和編輯狀態(tài)表

3．起動和關(guān)閉狀態(tài)表的監(jiān)控功能圖2-26調(diào)試程序用的工具條

4．單次讀取狀態(tài)信息

5．趨勢圖2.7.3用狀態(tài)表強(qiáng)制改變數(shù)值

1．強(qiáng)制的基本概念顯式、隱式和部分隱式強(qiáng)制

2．強(qiáng)制的操作方法全部寫入，強(qiáng)制對單個操作數(shù)取消強(qiáng)制全部取消強(qiáng)制，讀取全部強(qiáng)制

3．在STOP模式下寫入和強(qiáng)制輸出2.7.4調(diào)試用戶程序的其他方法

1．在RUN模式下程序編輯。

2．使用書簽

3．單次掃描

4．多次掃描1．S7-200保存程序和數(shù)據(jù)的方法

RAM和EEPROM的特點(diǎn)1)用CPU中的超級電容器保存RAM中的V、M、T、C存儲區(qū)數(shù)據(jù)（50h或100h）。2)用可選的電池卡延長RAM保持信息的時間。3)在CPU模塊掉電時，設(shè)置為斷電保持的MB0～MB13自動地被保存在EEPROM中。4)數(shù)據(jù)塊指定的V存儲區(qū)的值下載后保存在EEPRM中。5)使用EEPROM存儲卡。2．用系統(tǒng)塊設(shè)置PLC斷電后的數(shù)據(jù)保存方式3．開機(jī)后數(shù)據(jù)的恢復(fù)4．用程序?qū)存儲器的數(shù)據(jù)復(fù)制到EEPROM2.8使用系統(tǒng)塊設(shè)置PLC的參數(shù)2.8.1S7-200保存程序和數(shù)據(jù)的方法與有關(guān)的設(shè)置

2.8.2創(chuàng)建CPU密碼

1．密碼的作用默認(rèn)的是1級（無密碼）。2級禁止寫，3級禁止讀寫，4級有密碼也不能上載程序。

2．密碼的設(shè)置

3．忘記密碼的處理執(zhí)行菜單命令“PLC”→“清除”，在對話框中輸入“CLEARPLC”（不區(qū)分大小寫），清除密碼和程序。

4．POU和項(xiàng)目文件的加密2.8.3輸出表與輸入濾波器的設(shè)置

1．輸出表的設(shè)置

2．?dāng)?shù)字量輸入濾波器的設(shè)置

3．模擬量輸入濾波器的設(shè)置2.8.4其他參數(shù)的設(shè)置

1．脈沖捕捉功能

2．后臺通信時間1．仿真軟件不需要安裝，不能模擬S7-200的全部指令和全部功能。2．硬件設(shè)置執(zhí)行菜單命令“配置”→“CPU型號”，選擇CPU的型號。雙擊緊靠已配置的模塊右側(cè)的方框，可添加I/O擴(kuò)展模塊。3．生成ASCII文本文件在編程軟件中打開編譯成功的OB1，執(zhí)行菜單命令“文件”→“導(dǎo)出”。4．下載程序5．模擬調(diào)試程序如果用戶程序中有仿真軟件不支持的指令或功能，點(diǎn)擊【運(yùn)行】按鈕后，“RUN”LED的狀態(tài)不變。用鼠標(biāo)點(diǎn)擊模塊下面的小開關(guān)產(chǎn)生輸入信號。6．監(jiān)視變量執(zhí)行菜單命令“查看”→“內(nèi)存監(jiān)視”，在出現(xiàn)的對話框中，可以監(jiān)視V、M、T、C等內(nèi)部變量的值。用二進(jìn)制格式監(jiān)視字節(jié)、字和雙字，可以在一行中同時監(jiān)視多個位變量。2.9S7-200仿真軟件的使用圖2-38仿真軟件畫面

第3章PLC程序設(shè)計基礎(chǔ)

3.1PLC的編程語言與程序結(jié)構(gòu)3.1.1PLC編程語言的國際標(biāo)準(zhǔn)IEC61131-3標(biāo)準(zhǔn)的5種編程語言：1)順序功能圖(SequentialFunctionChart)；2)梯形圖(LadderDiagram)；3)功能塊圖(FunctionBlockDiagram)；4)指令表(InstructionList)；5)結(jié)構(gòu)文本(StructuredText)。

圖3-1PLC的編程語言

圖3-2梯形圖與語句表 圖3-3功能塊圖“能流”(PowerFlow)只能從左向右流動。1個網(wǎng)絡(luò)（Network）中只能放1塊獨(dú)立電路。功能塊圖（FBD）類似于數(shù)字邏輯門電路，“LOGO！”使用FBD。STEP7-Micro/WIN的IEC61131-3指令集只提供梯形圖、功能塊圖。3.1.2S7-200的程序結(jié)構(gòu)S7-200的程序由主程序、子程序和中斷程序組成。1．主程序：每次掃描都要執(zhí)行主程序。每個項(xiàng)目都必須且只能有一個主程序（OB1）。2．子程序：可以多次調(diào)用，簡化程序代碼、減少掃描時間、容易移植到別的項(xiàng)目。3．中斷程序：在中斷事件發(fā)生時由PLC的操作系統(tǒng)調(diào)用。

3.2存儲器的數(shù)據(jù)類型與尋址方式3.2.1數(shù)據(jù)在存儲器中存取的方式

1．用1位二進(jìn)制數(shù)表示開關(guān)量。

I3.2：“字節(jié).位”尋址方式。

2．多位二進(jìn)制數(shù)：2#1010＝123＋022＋121＋020＝10。

3．十六進(jìn)制數(shù)：用于簡化二進(jìn)制數(shù)的表示方法，“逢16進(jìn)1”，用0～9和A～F來表示16個數(shù)，16#2F對應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)為2161＋15160＝47。

4．字節(jié)、字與雙字

圖3-5字節(jié)、字與雙字以起始字節(jié)的地址作為字和雙字的地址。起始字節(jié)為最高位的字節(jié)。I、Q、V、M、S、SM、L均可按位、字節(jié)、字和雙字來存取。5．負(fù)數(shù)的表示方法用二進(jìn)制補(bǔ)碼表示有符號數(shù)，最高位為符號位，最大的16位正數(shù)為16#7FFF（32767）。6．BCD碼BCD碼用4位二進(jìn)制數(shù)來表示1位十進(jìn)制數(shù)。十進(jìn)制數(shù)23對應(yīng)的BCD碼為16#23。BCD碼用于輸入輸出設(shè)備。3.2.2CPU的存儲區(qū)1．輸入過程映像寄存器（I）2．輸出過程映像寄存器（Q）3．變量存儲區(qū)V是全局存儲器，可以被所有的POU存取。4．位存儲區(qū)（M）5．定時器存儲區(qū)（T）6．計數(shù)器存儲區(qū)（C）7．高速計數(shù)器（HC）8．32位累加器（AC0～AC3）可以按字節(jié)、字和雙字來存取。按字節(jié)、字只能存取累加器的低8位或低16位。9．特殊存儲器（SM）特殊存儲器（SM）標(biāo)志位：SM0.0一直為1狀態(tài)；SM0.1僅在執(zhí)行用戶程序的第一個掃描周期為1狀態(tài)。SM0.4和SM0.5分別提供周期為1分鐘和1秒的時鐘脈沖。SM1.0、SM1.1和SM1.2分別為零標(biāo)志、溢出標(biāo)志和負(fù)數(shù)標(biāo)志。10．局部存儲器L作為暫時存儲器，或給子程序傳遞參數(shù)。11．模擬量輸入字(AI)從偶數(shù)字節(jié)地址開始（例如AIW2），為只讀數(shù)據(jù)。12．模擬量輸出字(AQ)從偶數(shù)字節(jié)地址開始（例如AQW2），用戶不能讀取。13．順序控制繼電器（S）：順序控制編程用。14．常數(shù)的表示方法與范圍15．實(shí)數(shù)（浮點(diǎn)數(shù)）：在編程軟件中，用小數(shù)表示浮點(diǎn)數(shù)。16．字符串的格式

I0.0為絕對地址，%I0.0是IEC編輯器中的地址。

#INPUT1：局部變量符號地址；“INPUT1”：全局符號地址?！?”號和雙引號是編程軟件自動添加的。3.2.3直接尋址與間接尋址直接尋址指定了存儲器的區(qū)域、長度和位置，例如VB200。圖3-8使用指針的間接尋址

【例3-1】某發(fā)電機(jī)在計劃發(fā)電時每個小時有一個有功功率給定值，從0時開始，這些給定值依次存放在VW100～VW146中，共24個字。從實(shí)時時鐘讀取的小時值保存在VD20中，用間接尋址取出當(dāng)時的功率給定值。

LD SM0.0MOVD &VB100,VD10 //表的起始地址送VD10+D VD20,VD10+D VD20,VD10 //起始地址加偏移量MOVW *VD10,VW30 //讀取表中的數(shù)據(jù)，

//*VD10為當(dāng)前的有功功率給定值

3.3位邏輯指令3.3.1觸點(diǎn)指令與賦值指令并聯(lián)觸點(diǎn)總是并在它前面已經(jīng)連好的電路的兩端。

圖3-9觸點(diǎn)與輸出指令

圖3-10上升沿檢測

圖3-11ALD與OLD指令的堆棧操作

圖3-12ALD與OLD指令

圖3-13語句表與梯形圖

【例3-3】

已知圖3-13中的語句表程序，畫出對應(yīng)的梯形圖。

圖3-14堆棧指令

圖3-15堆棧指令的應(yīng)用

圖3-16堆棧在雙重分支電路中的應(yīng)用

圖3-17立即觸點(diǎn)與立即輸出指令

圖3-18置位指令與復(fù)位指令

圖3-20取反與跳變指令

3.3.2輸出類指令與其他指令

圖3-19置位優(yōu)先與復(fù)位優(yōu)先觸發(fā)器

3.4定時器與計數(shù)器指令3.4.1定時器指令

圖3-21接通延時定時器

圖3-22上升沿觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)電路圖3-23保持型接通延時定時器

圖3-22斷開延時定時器

圖3-25加計數(shù)器

圖3-26減計數(shù)器

圖3-27加減計數(shù)器

裝載輸入（LD）為ON時，計數(shù)器位被復(fù)位，并把設(shè)定值裝入當(dāng)前值。減至0時，停止計數(shù)，計數(shù)器位被置1。

3.4.2計數(shù)器指令

習(xí)題1．填空(1)接通延時定時器（TON）的輸入（IN）電路

時開始定時，當(dāng)前值大于等于設(shè)定值時其定時器位變?yōu)?/p>

，其常開觸點(diǎn)

，常閉觸點(diǎn)

，(2)接通延時定時器（TON）的輸入（IN）電路

時被復(fù)位，復(fù)位后其常開觸點(diǎn)

，常閉觸點(diǎn)

，當(dāng)前值等于

。(3)接在斷開延時定時器IN輸入端的輸入電路接通時，定時器位變?yōu)?/p>

，當(dāng)前值被

。輸入電路斷開后，開始

。當(dāng)前值等于設(shè)定值時，輸出位變?yōu)?/p>

，當(dāng)前值

。(4)保持型接通延時定時器的輸入電路斷開時，當(dāng)前值

。(5)若加計數(shù)器的計數(shù)輸入電路（CU）

、復(fù)位輸入電路（R）

，計數(shù)器的當(dāng)前值加1。當(dāng)前值大于等于設(shè)定值（PV）時，其常開觸點(diǎn)

，常閉觸點(diǎn)

。復(fù)位輸入電路

時，計數(shù)器被復(fù)位，復(fù)位后其常開觸點(diǎn)

，常閉觸點(diǎn)

，當(dāng)前值為

。(6)賦值指令（=）不能用于

過程映像寄存器。(7)SM

在首次掃描時為ON，SM0.0一直為

。圖3-34梯形圖改錯

第4章

數(shù)字量控制系統(tǒng)梯形圖程序設(shè)計方法

4.1梯形圖的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計法與繼電器電路轉(zhuǎn)換法4.1.1梯形圖中的基本電路

圖4-1 起保停電路與置位復(fù)位電路

圖4-2 定時范圍的擴(kuò)展

圖4-3閃爍電路

4.1.2經(jīng)驗(yàn)設(shè)計法圖4-4異步電動機(jī)主電路圖4-5PLC外部接線圖

4.1.3

根據(jù)繼電器電路圖設(shè)計梯形圖的方法圖4-6自耦減壓啟動電路

圖4-8梯形圖4.1.4設(shè)計中應(yīng)注意的問題

1．設(shè)計PLC外部接線圖應(yīng)注意的問題

（1）正確確定PLC的輸入信號和輸出負(fù)載（2）輸入觸點(diǎn)類型的選擇（3）硬件互鎖電路（4）外部負(fù)載的額定電壓

2．梯形圖結(jié)構(gòu)的選擇

3．應(yīng)考慮PLC的工作特點(diǎn)

4．時間繼電器瞬動觸點(diǎn)的處理

5．盡量減少PLC的輸入信號和輸出信號

6．梯形圖的優(yōu)化設(shè)計4.2順序控制設(shè)計法與順序功能圖4.2.1順序控制設(shè)計法4.2.2步與動作

1．步的基本概念

2．初始步

3．活動步

4．與步對應(yīng)的動作或命令圖4-9波形圖 圖4-10順序功能圖圖4-11動作

4.2.3有向連線與轉(zhuǎn)換條件

圖4-12轉(zhuǎn)換條件圖4-13單序列、選擇序列與并行序列

4.2.4順序功能圖的基本結(jié)構(gòu)

圖4-14順序功能圖

4.2.5順序功能圖中轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)的基本規(guī)則

1．轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)的條件

1)該轉(zhuǎn)換所有的前級步都是活動步。

2)相應(yīng)的轉(zhuǎn)換條件得到滿足。

2．轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)應(yīng)完成的操作

1)使所有的后續(xù)步變?yōu)榛顒硬健?/p>

2)使所有的前級步變?yōu)椴换顒硬健?/p>

圖4-15轉(zhuǎn)換的同步實(shí)現(xiàn)

圖4-16信號關(guān)系圖

3．繪制順序功能圖時的注意事項(xiàng)

(1)兩個步絕對不能直接相連，必須用一個轉(zhuǎn)換將它們分隔開。(2)兩個轉(zhuǎn)換也不能直接相連，必須用一個步將它們分隔開。(3)不要漏掉初始步。(4)在順序功能圖中一般應(yīng)有由步和有向連線組成的閉環(huán)。4．順序控制設(shè)計法的本質(zhì)圖4-33改錯

第5章順序控制梯形圖的設(shè)計方法5.1使用起保停電路的順序控制梯形圖設(shè)計方法

圖5-2順序功能圖和梯形圖圖5-3選擇序列與并行序列

圖5-4人行橫道交通燈波形圖與順序功能圖

圖5-6僅有兩步的閉環(huán)的處理

5.2以轉(zhuǎn)換為中心的順序控制梯形圖設(shè)計方法

圖5-7運(yùn)輸帶控制系統(tǒng)順序功能圖與梯形圖

圖5-8選擇序列與并行序列

圖5-9轉(zhuǎn)換的同步實(shí)現(xiàn)

圖5-10順序功能圖5.3使用SCR指令的順序控制梯形圖設(shè)計方法

圖5-12順序功能圖與梯形圖

圖5-13順序功能圖與梯形圖

圖5-15剪板機(jī)控制的順序功能圖

圖5-15剪板機(jī)控制的梯形圖

5.4具有多種工作方式的系統(tǒng)的順序控制梯形圖設(shè)計方法5.4.1系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)與工作方式

圖5-16機(jī)械手示意圖

圖5-17操作面板

圖5-18外部接線圖

5.4.2使用起保停電路的編程方法

圖5-19OB1程序結(jié)構(gòu)

圖5-20公用程序

圖5-21手動程序

圖5-25自動返回原點(diǎn)的順序功能圖與梯形圖

第6章

PLC的功能指令

6.1功能指令概述6.1.1功能指令的學(xué)習(xí)方法6.1.2

使能輸入與使能輸出圖6-1EN與ENO

LDI2.4SQRTVD0,VD4AENOMOVBVB8,QB2VD0為負(fù)數(shù)時無能流流出。刪除AENO后兩個方框變?yōu)椴⒙?lián)。

6.1.3梯形圖中的網(wǎng)絡(luò)與指令一個網(wǎng)絡(luò)中只能有一塊獨(dú)立電路。輸入語句表指令時必須使用英文的標(biāo)點(diǎn)符號。

6.2程序控制指令

1．條件結(jié)束指令與停止指令

2．監(jiān)控定時器復(fù)位指令

3．循環(huán)指令【例6-1】在I0.0=1的上升沿，求VW100～VW108中5個字的累加和。

網(wǎng)絡(luò)1LD I0.0EUMOVB 0,AC0 //清累加器0MOVD &VB100,AC1 //累加器1（存儲區(qū)指針）指向VB100FOR VW0,1,5 //循環(huán)開始網(wǎng)絡(luò)2LD SM0.0+I *AC1,AC0 //字累加+D 2,AC1 //指針AC1的值加2，指向下一個變量存儲器字網(wǎng)絡(luò)3NEXT //循環(huán)結(jié)束網(wǎng)絡(luò)4LD I0.0 EUMOVD AC0,VD10 //保存運(yùn)算結(jié)果

6.3局部變量表與子程序6.3.1局部變量表

1．局部變量與全局變量程序中的每個程序組織單元POU（ProgramOrganizationalUnit）均有由64字節(jié)L存儲器組成的局部變量表。局部變量只在它被創(chuàng)建的POU中有效，全局符號在各POU中均有效。局部變量有以下優(yōu)點(diǎn)：

1)盡量使用局部變量的子程序易于移植到別的項(xiàng)目。

2)如果使用臨時變量（TEMP），同一片物理存儲器可以在不同的程序中重復(fù)使用。

2．局部變量的類型

TEMP(臨時變量)：暫時保存在局部數(shù)據(jù)區(qū)中的變量。主程序或中斷程序的局部變量表只有TEMP變量。

IN(輸入變量)：由調(diào)用它的POU提供的傳入子程序的輸入?yún)?shù)。

OUT(輸出變量)：子程序返回給調(diào)用它的POU的輸出參數(shù)。

IN_OUT(輸入_輸出變量)：其初始值由調(diào)用它的POU提供，并用同一變量將子程序的執(zhí)行結(jié)果返回給調(diào)用它的POU。

3．局部變量的地址分配

4．在局部變量表中增加新的變量

6.3.2子程序的編寫與調(diào)用

1．子程序的作用子程序?qū)⒊绦蚍殖扇菀坠芾淼男K，使程序結(jié)構(gòu)簡單清晰，易于查錯和維護(hù)。子程序調(diào)用是有條件的，可以多次調(diào)用，使用子程序可以減少掃描時間。

2．子程序的創(chuàng)建

3．子程序的調(diào)用舉例圖6-4局部變量表與模擬量計算子程序

圖6-5在主程序中調(diào)用子程序

LDI0.4CALL模擬量計算,AIW2,VW20,+2356,VD40

【例6-2】

設(shè)計求V存儲區(qū)連續(xù)的若干個字的累加和的子程序。下面是名為“求和”的子程序的局部變量表和STL程序代碼。子程序中的*#POINT是地址指針POINT指定的地址中字變量的值。

網(wǎng)絡(luò)1LD SM0.0MOVD 0,#RESULT //清結(jié)果單元FOR #COUNT,1,#NUMB //循環(huán)開始網(wǎng)絡(luò)2LD SM0.0ITD *#POINT,#TMP1 //將待累加的整數(shù)轉(zhuǎn)換為雙整數(shù)+D #TMP1,#RESULT //雙整數(shù)累加+D 2,#POINT //指針值加2，指向下一個字網(wǎng)絡(luò)3NEXT

//循環(huán)結(jié)束圖6-7在OB1中調(diào)用子程序

6.4數(shù)據(jù)處理指令6.4.1比較指令

圖6-8比較觸點(diǎn)指令圖6-9自復(fù)位接通延時定時器

6.4.2數(shù)據(jù)傳送指令

1．字節(jié)、字、雙字和實(shí)數(shù)的傳送

2．字節(jié)立即讀指令MOV_BIR讀取1個字節(jié)的物理輸入，字節(jié)立即寫指令MOV_BIW寫1個字節(jié)的物理輸出。

3．字節(jié)、字、雙字的塊傳送指令“BMBVB20,VB100,4”指令將VB20～VB23中的數(shù)據(jù)被傳送到VB100～VB103。

4．字節(jié)交換指令6.4.3移位與循環(huán)指令

1．右移位和左移位指令

2．循環(huán)右移位和循環(huán)左移位指令

圖7-12移位與循環(huán)移位指令

6.4.4數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換指令

1．段譯碼指令,2．?dāng)?shù)字轉(zhuǎn)換指令

3．實(shí)數(shù)轉(zhuǎn)換為雙整數(shù)的指令：ROUND將實(shí)數(shù)四舍五入后轉(zhuǎn)換為雙字整數(shù)，TRUNC是截位取整指令。

4．譯碼指令 5．編碼指令6.4.5表功能指令

1．填表指令圖6-14填表指令舉例

圖6-15查表指令舉例命令參數(shù)CMD=1～4，分別代表“=”、“<>”(不等于)、“<”和“>”。

圖6-16先入先出指令舉例

圖6-17存儲器填充指令

6.4.6讀寫實(shí)時時鐘指令讀實(shí)時時鐘指令TODR從實(shí)時鐘讀取當(dāng)前時間和日期，并把它們裝入以T為起始地址的8字節(jié)緩沖區(qū)，依次存放年、月、日、時、分、秒、0和星期,1為星期日，2～7為星期1～6。寫實(shí)時時鐘指令TODW將起始地址為T的8字節(jié)緩沖區(qū)中的時間和日期寫入實(shí)時鐘。圖6-18時鐘指令

【例6-5】出現(xiàn)事故時，I0.0的上升沿產(chǎn)生中斷，使輸出Q1.0立即置位，同時將事故發(fā)生的日期和時間保存在VB10～VB17中。//主程序OB1LD SM0.1 //第一次掃描時ATCH 0,0 //指定在I0.0的上升沿執(zhí)行0號中斷程序ENI //允許全局中斷//中斷程序0（INT_0）LD SM0.0 //該位總是為ONSI Q1.0,1 //使Q1.0立即置位TODR VB10 //讀實(shí)時時鐘【例6-6】用實(shí)時時鐘指令控制路燈的定時接通和斷開，20：00開燈，06：00關(guān)燈，下面是語句表程序。LD SM0.0TODR VB0 //讀實(shí)時時鐘，小時值在VB3LDB>= VB3,16#20 //如果在

20點(diǎn)～0點(diǎn)(日期、時間值用BCD碼表示)OB< VB3,16#06 //或0點(diǎn)～6點(diǎn)= Q0.0 //點(diǎn)亮路燈6.5數(shù)學(xué)運(yùn)算指令與邏輯運(yùn)算指令6.5.1數(shù)學(xué)運(yùn)算指令梯形圖：IN1+IN2=OUT，IN1-IN2=OUTIN1*IN2=OUT，IN1/IN2=OUT

語句表：IN1+OUT=OUT，OUT-IN1=OUTIN1*OUT=OUT，OUT/IN1=OUT16位整數(shù)運(yùn)算、32位雙整數(shù)運(yùn)算、實(shí)數(shù)運(yùn)算和加1、減1指令。整數(shù)乘、除法的操作數(shù)為兩個16位整數(shù)，乘積或商均為16位，不保留余數(shù)。雙整數(shù)乘、除法的操作數(shù)和運(yùn)算結(jié)果均為32位。此外還有

MUL：整數(shù)乘法產(chǎn)生雙整數(shù)指令。

DIV：整數(shù)除法產(chǎn)生雙整數(shù)指令。兩個16位整數(shù)相除，結(jié)果的高16位為余數(shù)，低16位為商。

【例6-7】在輸入信號I0.4的上升沿，用模擬電位器0來設(shè)置定時器T37的設(shè)定值（5～20s），即從SMB28讀出的數(shù)字0～255對應(yīng)于5～20s。設(shè)讀出的數(shù)字為N，100ms定時器的設(shè)定值為(200–50)×N/255＋50=150×N/255＋50（0.1s）網(wǎng)絡(luò)1LD I0.4EU //在I0.4的上升沿MOVB SMB28,AC0MUL +150,AC0 //150乘以模擬電位器的轉(zhuǎn)換值/D +255,AC0 //除以255，雙整數(shù)除法+I +50,AC0 //加偏移量50（5s）MOVWAC0,VW10網(wǎng)絡(luò)2LD I0.5TONT37,VW10 //T37以VW10中的數(shù)值為設(shè)定值

6.5.2浮點(diǎn)數(shù)函數(shù)運(yùn)算指令包括正弦指令SIN、余弦指令COS和正切指令TAN，自然對數(shù)指令LN和自然指數(shù)指令EXP。角度的單位為弧度。6.5.3邏輯運(yùn)算指令

【例6-8】在I4.0的上升沿執(zhí)行下面程序中的邏輯運(yùn)算。LD I4.0EUINVB VB0 //字節(jié)取反指令A(yù)NDB VB1,VB2 //字節(jié)與指令

ORB VB3,VB4 //字節(jié)或指令XORB VB5,VB6 //字節(jié)異或指令6.6中斷程序與中斷指令6.6.1中斷程序中斷允許指令ENI允許處理所有被連接的中斷事件。禁止中斷指令DISI禁止處理所有中斷事件。進(jìn)入RUN模式時自動禁止中斷，中斷程序越短越好。6.6.2中斷事件與中斷指令中斷連接指令A(yù)TCH建立中斷事件(EVNT)與對應(yīng)的中斷程序(INT)的聯(lián)系。中斷事件由中斷事件號指定（見表7-12），中斷程序由中斷程序號指定。中斷分離指令DTCH斷開中斷事件與中斷程序之間的聯(lián)系。中斷優(yōu)先級（見表7-12）分組：通信（最高優(yōu)先級）、I/O中斷和定時中斷。

I/O中斷：I0.0～I(xiàn)0.3上升沿、下降沿中斷；HSC當(dāng)前值等于設(shè)定值、計數(shù)方向改變和計數(shù)器外部復(fù)位中斷；輸出完指定的脈沖數(shù)時產(chǎn)生的中斷。圖6-22中斷指令

定時中斷0/1的周期為1～255ms