26六月2025第4章S7-300/400的線性編程

線性化編程：整個用戶程序放在循環(huán)控制組織塊OB1（主程序）中,循環(huán)掃描時不斷地依次執(zhí)行OB1中的全部指令。優(yōu)點(diǎn)：不帶分支，不涉及功能塊、功能、數(shù)據(jù)塊、局部變量和中斷等較復(fù)雜的概念，結(jié)構(gòu)簡單，容易入門。缺點(diǎn)：由于所有的指令都在一個塊中，即使程序中的某些部分代碼在大多數(shù)時候并不需要執(zhí)行，但循環(huán)掃描工作方式中每個掃描周期都要掃描執(zhí)行所有的指令，CPU額外增加了不必要的負(fù)擔(dān)，沒有充分利用。此外如果要求多次執(zhí)行相同或類似的操作，線性化編程的方法需要重復(fù)編寫相同和類似的程序。26六月2025第4章S7-300/400的線性編程

4.1指令的組成4.2位邏輯運(yùn)算指令4.3定時器指令4.4計數(shù)器指令4.5裝載和傳送指令4.6比較指令4.7轉(zhuǎn)換指令4.8數(shù)學(xué)運(yùn)算指令4.9移位和循環(huán)指令26六月2025指令是能執(zhí)行的一種基本操作的描述，是程序的基本單元。用戶程序是由若干條順序排列的指令構(gòu)成的，對應(yīng)語句表（ＳＴＬ）和梯形圖（ＬＡＤ）等編程語言。指令語句指令梯形圖指令4.1

指令的組成26六月2025（1）語句指令一條語句指令由一個操作碼和一個操作數(shù)組成。例如：ＯI1.2

有些語句指令不帶操作數(shù)，它們的操作數(shù)是唯一的，隱含在指令當(dāng)中。例如：“ＮＯＴ”就是對邏輯操作結(jié)果（ＲＬＯ）取反。操作碼，給出要執(zhí)行的功能，它告訴ＰＬＣ的ＣＰＵ應(yīng)該做什么動作。這里表示執(zhí)行“或”操作。操作數(shù)，由標(biāo)識符和參數(shù)組成。操作數(shù)為執(zhí)行操作所需要的信息，它告訴ＣＰＵ操作的對象是什么。這里指出這是對輸入繼電器I1.2進(jìn)行的操作。26六月2025（2）梯形圖指令梯形圖指令用圖形元素表示ＰＬＣ要完成的操作。例如：在該梯形圖指令中，——（Ｓ）——可以作為操作碼，表示一個二進(jìn)制的置位指令；Q0.0是操作數(shù)，表示置位的對象。26六月20254.2位邏輯運(yùn)算指令位邏輯指令處理兩個數(shù)字：“１”和“０”，這兩個數(shù)字構(gòu)成二進(jìn)制數(shù)字系統(tǒng)的基礎(chǔ)。數(shù)字“１”和“０”稱為二進(jìn)制數(shù)字或二進(jìn)制位，可代表輸入觸點(diǎn)的閉合和斷開，或者輸出線圈的通電和斷電。位邏輯指令的功能就是采集輸入／輸出信號狀態(tài)（１或者０），并根據(jù)布爾邏輯對它們進(jìn)行組合運(yùn)算，再將邏輯運(yùn)算結(jié)果（１或者０）儲存在狀態(tài)字寄存器的ＲＬＯ位上或輸出線圈位上，如位存儲器Ｍ或者輸出映像存儲器Ｑ等。26六月2025表4.1ＬＡＤ位邏輯指令26六月2025表4.2位邏輯指令表ＳＴＬ位邏輯指令說明基本ＳＴＬ位邏輯指令Ａ與ＡＮ與非Ｏ或ＯＮ或非Ｘ異或ＸＮ異或非Ｏ先與后或嵌套ＳＴＬ位邏輯指令Ａ（“與”操作嵌套開始ＡＮ（“與非”操作嵌套開始Ｏ（“或”操作嵌套開始ＯＮ（“或非”操作嵌套開始Ｘ（“異或”操作嵌套開始ＸＮ（“異或非”操作嵌套開始）嵌套閉合ＳＴＬ位邏輯指令說明其他ＳＴＬ位邏輯指令＝賦值ＣＬＲＲＬＯ清零ＦＮ下降沿檢測ＦＰ上升沿檢測ＮＯＴＲＬＯ取反Ｒ復(fù)位Ｓ置位ＳＡＶＥ將ＲＬＯ存入ＢＲ寄存器ＳＥＴＲＬＯ置位26六月20254.2.1觸點(diǎn)和線圈指令

在ＬＡＤ中通常使用類似繼電器控制電路中的觸點(diǎn)符號及線圈符號來表示觸點(diǎn)和線圈指令。觸點(diǎn)有常開觸點(diǎn)和常閉觸點(diǎn)觸點(diǎn)表示一個位信號的狀態(tài).地址可以選擇Ｉ、Ｑ、Ｍ、ＤＢ、Ｌ數(shù)據(jù)區(qū)。對應(yīng)的元件被操作時，其常開觸點(diǎn)閉合，否則對應(yīng)常開觸點(diǎn)復(fù)位，即觸點(diǎn)仍處于斷開的狀態(tài)。對應(yīng)的元件被操作時，其常閉觸點(diǎn)斷開，否則對應(yīng)常閉觸點(diǎn)復(fù)位，即觸點(diǎn)保持閉合狀態(tài)。26六月20254.2.1觸點(diǎn)和線圈指令線圈輸出指令對一個位信號進(jìn)行賦值。地址可以選擇Ｑ、Ｍ、ＤＢ、Ｌ數(shù)據(jù)區(qū)。線圈可以作為輸出信號、程序處理的中間點(diǎn)，當(dāng)觸發(fā)條件滿足時，線圈被賦值為１，當(dāng)條件再次不滿足時，線圈被賦值為０。輸出線圈總是在程序段的最右邊。線圈輸出等同于ＳＴＬ程序中的賦值指令“＝”。線圈有線圈輸出和中間輸出。26六月20254.2.1觸點(diǎn)和線圈指令梯形圖設(shè)計中，如果一個邏輯串很長，不便于編輯?；蛘咝枰玫竭壿嬏幚淼闹虚g狀態(tài)時，可以使用中間輸出指令將邏輯串分成幾段。前一段的邏輯運(yùn)算結(jié)果可以作為中間輸出存儲在存儲器Ｍ中，該存儲位可以當(dāng)作一個觸點(diǎn)出現(xiàn)在其他的邏輯串中，中間輸出只能放在梯形圖邏輯串的中間，不能出現(xiàn)在邏輯串的兩端。26六月20254.2.1觸點(diǎn)和線圈指令該例中左圖的Ｎｅｔｗｏｒｋ１中間指令的作用就是將此處的ＲＬＯ的值存在位存儲器Ｍ０．０中，以便Ｎｅｔｗｏｒｋ２中使用該存儲器。一般中間指令用在復(fù)雜的邏輯串中，簡單的邏輯串一般都等效于Ｎｅｔｗｏｒｋ３，采用輸出線圈連續(xù)使用的方法來編寫程序。圖4.126六月20254.2.2基本邏輯指令基本邏輯指令有“與”、“或”、“異或”和“取反”等指令。邏輯與指令在梯形圖里是用觸點(diǎn)串聯(lián)表示。只有當(dāng)兩個觸點(diǎn)的輸入狀態(tài)都是“1”時，輸出為“1”。兩者中，只要有一個為“0”，則輸出為“0”。邏輯與指令在STL指令中的“A”表示對原變量（常開觸點(diǎn)）執(zhí)行邏輯與操作。“AN”表示對反變量（常閉觸點(diǎn)）執(zhí)行邏輯與操作。圖4.2邏輯與指令示例26六月20254.2.2基本邏輯指令邏輯或指令在梯形圖中用觸點(diǎn)并聯(lián)表示。只要有一個觸點(diǎn)的輸入狀態(tài)為“1”，輸出為“1”，若兩者都為“0”，則輸出為“0”。邏輯或指令在STL指令中的“O”表示對原變量（常開觸點(diǎn)）執(zhí)行邏輯或操作?！癘N”表示對反變量（常閉觸點(diǎn)）執(zhí)行邏輯或操作。圖4.3邏輯或指令示例26六月20254.2.2基本邏輯指令邏輯異或指令只有當(dāng)一個觸點(diǎn)的輸入狀態(tài)為“1”，另一個觸點(diǎn)的輸入狀態(tài)為“0”時，輸出為“1”，如果兩個觸點(diǎn)狀態(tài)同時為“1”或同時為“0”，則輸出為“0”。在STL指令中的“X”表示對原變量（常開觸點(diǎn)）執(zhí)行邏輯異或操作，“XN”表示對反變量（常閉觸點(diǎn)）執(zhí)行邏輯異或操作。圖4.4異或電路示例圖4.5同或電路示26六月20254.2.3嵌套指令

“與”運(yùn)算嵌套開始A(“與非”運(yùn)算嵌套開始AN(“或”操作嵌套開始O(“或非”運(yùn)算嵌套開始ON(“異或”運(yùn)算嵌套開始X(“同或”運(yùn)算嵌套開始XN(可以將RLO和OR位以及一個函數(shù)代碼保存到嵌套堆棧中，最多可有7個嵌套堆棧輸入項。26六月20254.2.3嵌套指令

使用嵌套結(jié)束)指令，打開括號組A(、AN(、O(、ON(、X(、XN(的語句，可以從嵌套堆棧中刪除一個輸入項，恢復(fù)OR位，根據(jù)函數(shù)代碼，將包含在堆棧條目中的RLO與當(dāng)前RLO互連，并將結(jié)果分配給RLO。如果函數(shù)代碼為“AND(與)”或“ANDNOT(與非)”，則也包括OR位。與嵌套指令的用法如下圖所示。26六月20254.2.3嵌套指令“先與后或（O）”指令根據(jù)先“與”后“或”規(guī)則對“與”運(yùn)算結(jié)果執(zhí)行“或”運(yùn)算。CPU的掃描順序是先“與”后“或”，遇到括號時則先掃描括號內(nèi)的指令，再掃描括號外的指令。對于STL先與后或的操作可不使用括號，先或后與操作規(guī)則必須使用括號來改變自然掃描式順序。所以或嵌套指令很少使用，圖4.9所示的例子就是采用先與后或的原則來編寫程序，所以可以不采用嵌套指令。圖4.7先與后或原則編程示例26六月20254.2.4置位復(fù)位指令置位（S）和復(fù)位（R）指令，根據(jù)觸發(fā)條件（RLO值）來決定線圈的信號狀態(tài)是否改變。當(dāng)觸發(fā)條件滿足（RLO=1），置位指令將一個線圈置1，當(dāng)條件再次不滿足（RLO=0），線圈值保持不變，只有觸發(fā)復(fù)位指令才能將線圈值復(fù)位為0。同樣當(dāng)觸發(fā)條件滿足（RLO=1），復(fù)位指令將一個線圈置0，當(dāng)條件再次不滿足（RLO=0），線圈值保持不變，只有觸發(fā)置位指令才能將線圈置位為1。26六月20254.2.4置位復(fù)位指令圖4.8置位和復(fù)位指令的用法示例圖4.9置位和復(fù)位指令示例的時序圖26六月20254.2.5RS和SR觸發(fā)器指令在LAD中RS和SR觸發(fā)器帶有觸發(fā)器優(yōu)先級。RS觸發(fā)器為“置位優(yōu)先”型觸發(fā)器，當(dāng)置位信號S和復(fù)位信號R同時為1時，觸發(fā)器最終為置位狀態(tài)；SR觸發(fā)器為“復(fù)位優(yōu)先”型觸發(fā)器，當(dāng)置位信號S和復(fù)位信號R同時為1時，觸發(fā)器最終為復(fù)位狀態(tài)。26六月20254.2.5RS和SR觸發(fā)器指令圖4.10RS觸發(fā)器和SR觸發(fā)器的梯形圖和工作時序圖26六月20254.2.6對RLO的直接操作指令在step7中，可用表4.3中的指令來直接改變邏輯操作結(jié)果RLO的狀態(tài)。

26六月20254.2.6對RLO的直接操作指令Network1中，設(shè)I0.0閉合、I0.1斷開，則RLO應(yīng)該為1，但經(jīng)過NOT指令后RLO變?yōu)?，所以Q0.0為0（斷電）。在Network2中SAVE指令是將當(dāng)前的RLO狀態(tài)存入BR中。

Network1、Network2這兩種指令都有梯形圖和語句表兩種。Network3和Network4中的SET和CLR卻只有語句表形式，圖中的SET指令使得RLO為1，并將Q0.1和Q0.2賦值為1；CLR指令使得RLO為0，并將M1.01和Q0.3賦值為0。圖4.11對RLO的直接操作命令示例26六月20254.2.7邊沿檢測指令當(dāng)信號狀態(tài)變化時就產(chǎn)生跳變沿：從0變到1時，產(chǎn)生一個上升沿(也稱正跳沿)；從1變到0時，產(chǎn)生一個下降沿(也稱負(fù)跳變)。跳變沿檢測的方法是：在每個掃描周期(OB1循環(huán)掃描一周)，把當(dāng)前信號狀態(tài)和它在前一個掃描周期的狀態(tài)相比較，若不同，則表明有一個跳變沿。因此，前一個周期里的信號狀態(tài)必須被存儲，以便能和新的信號狀態(tài)相比較。26六月20254.2.7邊沿檢測指令S7-300/400PLC有兩種邊沿檢測指令：一種是對邏輯串操作結(jié)果RLO的跳變沿檢測的指令；另一種是對單個觸點(diǎn)跳變沿檢測的指令。（1）RLO跳變沿檢測指令RLO跳變沿檢測可分別檢測正跳沿和負(fù)跳沿。1）使用RLO上升沿檢測指令（FP<位>）可以在RLO從“0”變?yōu)椤?”時檢測到一個上升沿，并以RLO=1顯示。

在每一個程序掃描周期內(nèi)，RLO位的信號狀態(tài)將與上一個周期中獲得的RLO位信號狀態(tài)進(jìn)行比較，看是否有變化，上一個周期的RLO信號狀態(tài)必須保存在沿標(biāo)志位地址（<位>）中，以便進(jìn)行比較。如果在當(dāng)前和先前的RLO“0”狀態(tài)之間發(fā)生變化(檢測到上升沿)，則在該指令執(zhí)行后，RLO位將為“1”。26六月20254.2.7邊沿檢測指令2）使用RLO下降沿檢測指令（FN<位>）可以在RLO從“1”變?yōu)椤?”時檢測到下降沿，并以RLO=1顯示。在每一個程序掃描周期內(nèi)，RLO位的信號狀態(tài)將與上一個周期中獲得的RLO位信號狀態(tài)進(jìn)行比較，看是否有變化。上一個周期的RLO信號狀態(tài)必須保存在沿標(biāo)志位地址(<位>)中，以便進(jìn)行比較。如果在當(dāng)前和先前的RLO"1”狀態(tài)之間發(fā)生變化（檢測到下降沿），則在該指令執(zhí)行后，RLO位將為“1”。26六月20254.2.7邊沿檢測指令表4.4RLO跳變沿檢測指令格式26六月20254.2.7邊沿檢測指令26六月20254.2.7邊沿檢測指令（2）觸點(diǎn)跳變沿檢測指令

觸點(diǎn)跳變沿檢測可分別檢測正跳沿和負(fù)跳沿。

1）觸點(diǎn)正跳沿檢測指令：在LAD中以功能框表示，它有三個輸入端，一個連接允許輸入端，而<位地址1>為被檢測的觸點(diǎn)，第三個輸入端M_BIT所接的<位地址2>存儲上一個掃描周期觸點(diǎn)的狀態(tài)。有一個輸出端Q，當(dāng)觸點(diǎn)狀態(tài)從0到1時，輸出端Q接通一個掃描周期。POS（地址上升沿檢測指令）可以將<地址1>的信號狀態(tài)與存儲在<地址2>中的先前掃描的信號狀態(tài)進(jìn)行比較。如果當(dāng)前的RLO狀態(tài)為“1”，而先前的狀態(tài)為“0”（上升沿檢測），則在操作之后，RLO位將為“1”。26六月20254.2.7邊沿檢測指令2）觸點(diǎn)負(fù)跳沿檢測指令：在LAD中以功能框表示，它有三個輸入端，一個連接允許輸入端，而<位地址1>為被檢測的觸點(diǎn)，第三個輸入端M_BIT所接的<位地址2>存儲上一個掃描周期觸點(diǎn)的狀態(tài)。有一個輸出端Q，當(dāng)觸點(diǎn)狀態(tài)從1到0時，輸出端Q接通一個掃描周期。NEG（地址下降沿檢測指令）可以將<地址1>的信號狀態(tài)與存儲在<地址2>中的先前掃描的信號狀態(tài)進(jìn)行比較。如果當(dāng)前的RLO狀態(tài)為“1”，而先前的狀態(tài)為“0”（上升沿檢測），則在操作之后，RLO位將為“1”。26六月20254.2.7邊沿檢測指令26六月20254.2.7邊沿檢測指令圖4.14觸點(diǎn)跳變沿指令示例26六月20254.2.8位邏輯指令的應(yīng)用實(shí)例1．多個開關(guān)控制同一盞燈程序

在實(shí)際家用電路中，經(jīng)常需要多個開關(guān)控制同一盞燈的亮滅，例如一個房間中有四個開關(guān)I1.1、I1.2、I1.3和I1.4可以同時控制燈Q4.0，當(dāng)任意按其中的一個開關(guān)是，燈亮，再按一個開關(guān)是，燈熄滅，以此類推，可以實(shí)現(xiàn)四個開關(guān)控制同一盞燈。26六月20254.2.8位邏輯指令的應(yīng)用實(shí)例1．多個開關(guān)控制同一盞燈程序26六月20254.2.8位邏輯指令的應(yīng)用實(shí)例2.用置位復(fù)位指令來控制電動機(jī)的正反轉(zhuǎn)

圖4.17是電機(jī)正反轉(zhuǎn)電路的電氣原理圖。輸入/輸出信號定義：輸入：I0.0—正轉(zhuǎn)啟動按鈕

I0.1—反轉(zhuǎn)啟動按鈕

I0.2—停車按鈕I0.3—FR過載保護(hù)輸出：Q0.0—電動機(jī)正轉(zhuǎn)

Q0.1—電動機(jī)反轉(zhuǎn)

（a）電動機(jī)主電路26六月20254.2.8位邏輯指令的應(yīng)用實(shí)例26六月20254.2.8位邏輯指令的應(yīng)用實(shí)例2.用置位復(fù)位指令來控制電動機(jī)的正反轉(zhuǎn)程序如圖4.18所示，實(shí)現(xiàn)電動機(jī)能正/反轉(zhuǎn)、停車；正/反轉(zhuǎn)可任意切換。圖4.18采用置位復(fù)位指令的電機(jī)正反轉(zhuǎn)電路程序圖26六月20254.2.8位邏輯指令的應(yīng)用實(shí)例3.四人搶答器控制

四人搶答器設(shè)計控制要求如下：一人按下?lián)尨鸢粹o,接通本組搶答信號燈，告訴主持人和觀眾本組獲得搶答權(quán)，同時切斷其他各組信號燈電路，信號燈只能亮一盞；

進(jìn)入下一輪搶答時，主持人按下復(fù)位按鈕，清除上一輪搶答信號,搶答重新開始。

另外，主持人按下復(fù)位按鈕10s后，如果沒有人搶答，此題作廢，進(jìn)入下一輪搶答。26六月20254.2.8位邏輯指令的應(yīng)用實(shí)例26六月20254.2.8位邏輯指令的應(yīng)用實(shí)例26六月20254.2.8位邏輯指令的應(yīng)用實(shí)例圖4.19小車往返運(yùn)動示意圖和I/O分配表4.小車往復(fù)運(yùn)動控制程序

小車運(yùn)行示意圖如圖4.19（a）所示，該系統(tǒng)的I/O分配表如圖4.19的（b）所示，該系統(tǒng)有三個限位開關(guān)分別是：中間限位開關(guān)I0.0、左限位開關(guān)I0.2和右限位開關(guān)I0.1，初始狀態(tài)時，小車在停在中間，限位開關(guān)I0.0=ON；按下啟動按鈕I0.3，小車按圖所示順序往復(fù)運(yùn)動，按下停止按鈕I0.4，小車需要停在初始位置（中間）。26六月20254.2.8位邏輯指令的應(yīng)用實(shí)例圖4.20小車往返運(yùn)動的梯形圖程序圖4.20是小車往返運(yùn)行的程序圖，改程序采用了上升沿檢測指令和置位復(fù)位指令等等，該程序的核心關(guān)鍵問題是按下停止按鈕時，小車并不是立即停止，而是要回到原位（中間位置）才停，所以要對停止信號加自鎖保持，小車回到原位后再清除停止信號。

26六月20254.3定時器指令

定時器相當(dāng)于繼電器電路中的時間繼電器，用于產(chǎn)生時間序列，以實(shí)現(xiàn)等待、監(jiān)控、測量時間間隔等。在S7-300/400系列PLC的CPU存儲器中，為定時器保留有存儲區(qū)，該存儲區(qū)為每個定時器保留一個16位定時器字和一個二進(jìn)制的定時器位。定時器字：用來存放它當(dāng)前的定時時間值。定時器位：決定定時器觸點(diǎn)的狀態(tài)。不同的CPU模塊所支持的定時器數(shù)目不等。在使用定時器時，定時器的地址編號必須在有效的范圍之內(nèi)。26六月20254.3.1定時器的基礎(chǔ)知識1.定時時間的設(shè)定

定時器的使用和時間繼電器一樣，也要設(shè)置定時時間，即定時值。定時值的設(shè)定有兩種方法進(jìn)行。（1）直接表示法

直接表示法僅在語句表指令（STL）中使用，其指令格式如下：W#16#wxyz時間基準(zhǔn)(即時間間隔或分辨率)，取值為0、1、2、3。BCD碼格式的時間值，設(shè)定值范圍為(1-999)。26六月20254.3.1定時器的基礎(chǔ)知識定時時間=時基*定時值。例如：W#16#3025=10s*25=250s。在定時器開始工作后，定時值不斷遞減，遞減至零表示時間到，定時器進(jìn)行相應(yīng)動作。26六月20254.3.1定時器的基礎(chǔ)知識第0~11位:表示的是定時時間設(shè)定值，是以3位BCD碼格式存

放，使用范圍是0~999；第12~13位:表示的是定時器的時基值。定時器字的格式:26六月20254.3.1定時器的基礎(chǔ)知識（2）S5時間表示法

S5時間表示法在STL、LAD以及梯形圖方塊中都能用，其指令格式如下：S5T#aHbbMccSdddMS其中，aH表示a小時，bbM表示bb分鐘，ccS表示cc秒，dddMS表示ddd毫秒。定時范圍為1MS一2H46M30s(1ms-9990s)。26六月20254.3.1定時器的基礎(chǔ)知識（3）設(shè)定時間的裝載S7-300/400系列PLC的定時時間設(shè)定需要通過S7的裝載指令L進(jìn)行。可以用兩種方法設(shè)定時間與選擇時間單位。其允許設(shè)定的最大時間值為9990s(即2h46min30s)26六月20254.3.1定時器的基礎(chǔ)知識2.定時器的表達(dá)形式定時器塊圖指令為一個指令塊，包含觸發(fā)條件、定時器復(fù)位、預(yù)置值等與定時器所有相關(guān)的條件參數(shù)。定時器線圈指令將與定時器相關(guān)的條件參數(shù)分開使用，可以在不同的程序段中對定時器參數(shù)進(jìn)行賦值和讀取。26六月20254.3.1定時器的基礎(chǔ)知識2.定時器的表達(dá)形式Tno為定時器的編號，其范圍與CPU的型號有關(guān)；S為啟動信號，當(dāng)S端出現(xiàn)上升沿時啟動指定的定時器；R為復(fù)位信號，當(dāng)R端出現(xiàn)上升延時器定時器復(fù)位當(dāng)前值清零；TV為設(shè)定時間值輸入，最大設(shè)定時間為9990秒，輸入格式按S5系統(tǒng)時間格式，如S5T#10S、S5T#1H20M30S等。26六月20254.3.1定時器的基礎(chǔ)知識2.定時器的表達(dá)形式Q為定時器輸出。定時器啟動后，剩余時間非0時，Q輸出為1；定時器停止或剩余時間為0時，Q輸出為0。該端可以連接位變量，如Q0.0等，也可以懸空。26六月20254.3.1定時器的基礎(chǔ)知識2.定時器的表達(dá)形式BI端口以整數(shù)格式顯示或輸出剩余時間，采用16進(jìn)制形式。如16#0034、16#00FB等。該端口可以接各種字存儲器，也可以懸空。BCD端口以BCD碼格式顯示或輸出剩余時間，采用s5系列系統(tǒng)時間格式。如S5T#10S、S5T#1H20M30S、S5T#10M10S等。該端口可以接各種字存儲器如QW0、MW10等，也可以懸空。26六月20254.3.1定時器的基礎(chǔ)知識2.定時器的表達(dá)形式定時器STL指令：使用L指令以整數(shù)的格式將定時器的定時剩余值寫入到累加器1中；使用LC指令以BCD碼的格式將定時器的定時剩余值和時基一起寫入到累加器1中；使用普通復(fù)位指令R可以將定時器復(fù)位(禁止啟動)。26六月20254.3.2脈沖定時器（SP）指令圖4.22:脈沖定時器的方塊圖指令在LAD中的用法及其相應(yīng)的STL指令。圖4.23:脈沖延時定時器的線圈指令在LAD中的用法及其相應(yīng)的STL指令。這兩張圖實(shí)現(xiàn)的功能一樣。4-224-23其中，STL中的“L”為累加器1的裝載指令，可將定時器的定時值作為整數(shù)裝入累加器l；“LC”為BCD裝載指令，可將定時器的定時值作為BCD碼裝入累加器，“T”為傳送指令，可將累加器1的內(nèi)容傳送給指定的字節(jié)、字或雙字單元。26六月20254.3.2脈沖定時器（SP）指令4-22時序圖可以看出，如果I1.1和I1.2邏輯與運(yùn)算后的信號（即R信號）的RLO為0，且I1.0（即S信號）出現(xiàn)上升沿，則脈沖延時型定時器啟動，啟動的同時，其觸點(diǎn)T1也接通，此后只要I1.0信號的RLO保持1，定時器就繼續(xù)運(yùn)行，在定時器運(yùn)行期間，只要剩余時間不為零，其常開觸點(diǎn)閉合，同時輸出Q0.0為1，直到定時器時間t達(dá)到后觸點(diǎn)T1斷開。但如果I1.0接通的保持時間小于定時時間t，那么在I1.0斷開的同時定時器的觸點(diǎn)T1也同時斷開。

無論何時，只要R信號的RLO出生上升沿，定時器就立即復(fù)位，并使定時器的常開觸點(diǎn)斷開，Q輸出為零，同時剩余時間清零。26六月20254.3.3擴(kuò)展脈沖定時器（SE）指令

圖4.25說明了擴(kuò)展脈沖定時器的方塊圖指令在LAD中的用法及其相應(yīng)的STL指令，而圖4.26是擴(kuò)展脈沖定時器的線圈指令在LAD中的用法及其相應(yīng)的STL指令，這兩張圖實(shí)現(xiàn)的功能是一樣的。4-254-2626六月20254.3.3擴(kuò)展脈沖定時器（SE）指令從時序圖4.27可以看出，如果R信號（即I1.4和I1.5邏輯或運(yùn)算后的信號）的RLO為0，且S信號（即I1.3）出現(xiàn)上升沿，則擴(kuò)展脈沖定時器啟動，啟動的同時，其觸點(diǎn)T2也接通，并從設(shè)定的時間值開始倒計時，即使S信號的保持時間小于定時值，定時器的觸點(diǎn)T2也能同樣持續(xù)定時時間t后才斷開。但是，若在啟動信號斷開后，定時器進(jìn)行“斷開延時”階段，啟動信號再次輸入。這時將以最后一個信號輸入作為啟動信號，重新執(zhí)行延時動作，在定時器運(yùn)行期間，只要剩余時間不為零，其常開觸點(diǎn)T2閉合，同時輸出Q0.1為1，直到定時器時間t達(dá)到后觸點(diǎn)T2斷開。

無論何時，只要R信號的RLO出生上升沿，定時器就立即復(fù)位，并使定時器的常開觸點(diǎn)斷開，Q輸出為零，同時剩余時間清零。26六月20254.3.4接通延時定時器（SD）指令圖4.28說明了接通延時定時器的方塊圖指令在LAD中的用法及其相應(yīng)的STL指令，圖中可以看出由于BCD端口懸空，所以對應(yīng)的STL指令出現(xiàn)了NOP0空指令，此指令不影響程序的運(yùn)行；而圖4.29是接通延時定時器的線圈指令在LAD中的用法及其相應(yīng)的STL指令，這兩張圖實(shí)現(xiàn)的功能是一樣的。4-284-2926六月20254.3.4接通延時定時器（SD）指令從時序圖可以看出，如果R信號（I2.0）的RLO為0，且S信號（I1.6和I1.7邏輯或運(yùn)算后的信號）出現(xiàn)上升沿，則定時器啟動，并從設(shè)定的時間（該例為10s）只開始倒計時，如果在定時器結(jié)束之前，S信號的RLO出現(xiàn)下降沿，定時器就立即停止運(yùn)行并復(fù)位，Q0.2輸出為零。當(dāng)定時器時間到達(dá)而S信號是的RLO仍為1時，定時期常開觸點(diǎn)閉合，同時Q0.2輸出為1，直到S信號的RLO變?yōu)?或定時器被復(fù)位。4-3026六月20254.3.5保持型接通延時定時器（SS）指令

圖4.31說明了保持型接通延時定時器的方塊圖指令在LAD中的用法及其相應(yīng)的STL指令，圖中可以看出由于BI端口懸空，所以對應(yīng)的STL指令出現(xiàn)了NOP0空指令，此指令不影響程序的運(yùn)行；而圖4.32是保持型接通延時定時器的線圈指令在LAD中的用法及其相應(yīng)的STL指令，這兩張圖實(shí)現(xiàn)的功能是一樣的。4-314-3226六月20254.3.5保持型接通延時定時器（SS）指令從時序圖可以看出，如果R信號（I2.2）的RLO為0，且S信號（I2.1）的上升沿到達(dá)，定時器便保持這一S信號，不管S信號接通的時間是否大于設(shè)定的時間t，定時器總是保持延時狀態(tài)，到達(dá)設(shè)定時間t后，定時器觸點(diǎn)接通。但是，若在啟動信號斷開后，定時器進(jìn)行“保持延時”階段，S信號再一次輸入，這時將以最后一次輸入的上升沿作為S信號，重新進(jìn)行延時時間t的計算。延時接通保持型定時器使用結(jié)束后，必須用復(fù)位信號對其進(jìn)行復(fù)位。

無論何時，只要R信號的RLO出生上升沿，定時器就立即復(fù)位，并使定時器的常開觸點(diǎn)斷開，Q輸出為零，同時剩余時間清零。4-3326六月20254.3.6斷電延時定時器（SF）指令

圖4.34說明了斷電延時定時器的方塊圖指令在LAD中的用法及其相應(yīng)的STL指令，圖中可以看出由于BI端口和BCD端口都懸空，所以對應(yīng)的STL指令出現(xiàn)了兩條NOP0空指令，此指令不影響程序的運(yùn)行；而圖4.35是斷電延時定時器的線圈指令在LAD中的用法及其相應(yīng)的STL指令，這兩張圖實(shí)現(xiàn)的功能是一樣的。4-344-3526六月20254.3.6斷電延時定時器（SF）指令從時序圖可以看出，如果R信號（I2.4和I2.5邏輯與的值）的RLO為0，且S信號（I2.3）的下降沿到達(dá)，延時觸點(diǎn)保持定時時間t后才斷開，Q0.4輸出為0。但是，若在S信號恢復(fù)斷開后，定時器進(jìn)行“斷開延時”階段，S信號再一次輸入，這時將以最后一次信號斷開點(diǎn)作為斷開延時時間計算的起點(diǎn)，重新進(jìn)行計時。

無論何時，只要R信號的RLO出生上升沿，定時器就立即復(fù)位，并使定時器的常開觸點(diǎn)斷開，Q輸出為零，同時剩余時間清零。4-3626六月20254.3.7CPU的時鐘存儲器S7-300系列PLC除了在step7編程軟件提供前面介紹的五種定時器以外，還可以使用CPU系統(tǒng)時鐘存儲器（ClockMemory）實(shí)現(xiàn)精確的定時功能。要使用該功能，需在硬件組態(tài)環(huán)境下用鼠標(biāo)雙擊CPU模塊打開CPU屬性對話框，選擇Cycle/ClockMemory屬性選項卡，然后勾選“ClockMemory”選項激活該功能，設(shè)置ClockMemory如圖4.37所示。

在“MemoryByte”區(qū)域輸入想為該項功能設(shè)置的地址，如需要使用MB100時，則直接輸入100。26六月20254.3.7CPU的時鐘存儲器ClockMemory的功能是定義各位的變化規(guī)律按照不同頻率的方波（占空比位50%）來改變，各位的周期及頻率如表4.8所示。如果在硬件配置中設(shè)置了該項功能，就可以在編程時使用該存儲器來獲得不同的頻率的方波信號。26六月20254.3.8定時器指令的應(yīng)用示例1.方波發(fā)生器程序方波信號是常用的一種控制信號，如控制間歇鈴聲等，它也可以采用多種編程方法來實(shí)現(xiàn)。這里介紹兩種。（1）用接通延時定時器（SD）產(chǎn)生占空比可調(diào)的方波發(fā)生器。Q0.0方波輸出，定時器T1設(shè)置輸出Q0.0為1的時間，定時器T2設(shè)置輸出為0的時間，這里占空比是40%。4-384-3926六月2025（2）用定時器梯形圖方塊產(chǎn)生占空比可調(diào)的方波發(fā)生器。

Q0.0為方波輸出，關(guān)斷延時定時器T1（S-OFFDT方塊）設(shè)置輸出Q0.0為1的時間（2s），接通延時定時器T2（S-ODT方塊）設(shè)置輸出Q0.0為0的時間（3s），占空比為40%。4-4026六月20252.傳輸帶實(shí)例圖4.41是有三條傳送帶和漏斗組成的物料三級運(yùn)輸系統(tǒng)，為防止物料堆積，要求按下啟動按鈕I0.0后A傳輸（Q0.0）帶首先開始工作，10秒后B傳輸帶（Q0.1）自動啟動，再過10秒以后C傳輸帶（Q0.2）自動啟動，按下停止按鈕，停機(jī)的順序和啟動的正好相反，間隔也是10秒。4-4126六月2025根據(jù)上述要求編寫的工作程序如圖4.42所示。4-4226六月20253.十字路口交通燈實(shí)例如圖4.43所示為雙干道交通信號燈設(shè)置示意圖。信號燈的動作受開關(guān)總體控制，按一下啟動按鈕（常開按鈕），信號燈系統(tǒng)開始工作，并周而復(fù)始地循環(huán)動作；按一下停止按鈕（常開按鈕），所有信號燈都熄滅。26六月2025

信號燈的工作流程是：首先南北向紅燈，東西向綠燈，綠燈持續(xù)25S后，變?yōu)橐?HZ頻率閃爍的綠燈，起到警示作用，閃爍持續(xù)5S后，東西向綠燈熄滅，東西向黃燈點(diǎn)亮，黃燈持續(xù)5S后熄滅，東西向紅燈、南北向綠燈同時點(diǎn)亮，南北向綠燈持續(xù)45S后，變?yōu)橐?HZ頻率閃爍的綠燈，起到警示作用，閃爍持續(xù)5S后，南北向綠燈熄滅，南北向黃燈點(diǎn)亮，黃燈持續(xù)5S后熄滅，南北向紅燈、東西向綠燈同時點(diǎn)亮，如此周而復(fù)始，信號燈的控制時序如圖4.44所示。T1T2T3T4T5T626六月2025

交通信號燈控制程序比較復(fù)雜，所以在這里分為周期控制、定時時序設(shè)計、南北向信號燈的設(shè)計和東西向信號燈四個部分來設(shè)計和介紹。

1）周期控制程序。如圖4.45所示，周期控制信號在啟動按鈕，按下的瞬間開始生效，在停止按鈕，按下的瞬間變?yōu)闊o效，由M0.0這個中間觸點(diǎn)來體現(xiàn)，由此可編寫出周期控制程序。4-4526六月20252）定時時序設(shè)計。定時時序由控制周期信號M0.0控制，由各定時器具體實(shí)現(xiàn)控制程序，如圖4.46所示。26六月20253）南北向信號燈控制程序。根據(jù)圖4.47的時序關(guān)系可知，“南北紅燈”在兩種情況下需要點(diǎn)亮：一是為進(jìn)入定時周期的前35s即M0.0為1且T3定時器到達(dá)之前；二是整個周期結(jié)束即T6定時器到達(dá)之后?！澳媳本G燈”只有在進(jìn)入定時周期后T3定時到達(dá)且T4定時未到達(dá)時常亮，在T4定時到達(dá)且T5定時未到達(dá)時以1Hz的頻率閃亮?！澳媳秉S燈”只有在進(jìn)入定時周期后T5定時到達(dá)且T6定時未到達(dá)時點(diǎn)亮。26六月20254）東西向信號燈控制程序。根據(jù)圖4.48的時序關(guān)系可知，“東西紅燈”只有在進(jìn)入定時周期后T3定時到達(dá)且T6定時未到達(dá)時點(diǎn)亮?！皷|西黃燈”只有在進(jìn)入定時周期后T2定時到達(dá)且T3定時未到達(dá)時點(diǎn)亮。而“南北綠燈”在三種情況下需要點(diǎn)亮：一是進(jìn)入定時周期的前25s即M0.0為1且T1定時器到達(dá)之前常亮；二是在進(jìn)入定時周期后T1定時到達(dá)且T2定時未到達(dá)時以1Hz的頻率閃亮；三是整個周期結(jié)束即T6定時器到達(dá)之后常亮。26六月20254.4計數(shù)器指令生產(chǎn)過程中常常要對現(xiàn)場發(fā)生動作的次數(shù)進(jìn)行記錄并據(jù)此發(fā)出控制命令，例如要計算車庫內(nèi)停車的數(shù)量，生產(chǎn)車間內(nèi)生產(chǎn)的工件的數(shù)量等等，計數(shù)器就是為了完成這一功能而開發(fā)的。26六月20254.4.1計數(shù)器的理論知識1．計數(shù)器的存儲器區(qū)S7CPU的存儲器中，有為計數(shù)器保留的存儲區(qū)，為每個計數(shù)器地址保留一個16位字和一個二進(jìn)制計數(shù)器位。計數(shù)器字：用來存放它的當(dāng)前計數(shù)值。計數(shù)器位：用來決定計數(shù)器觸點(diǎn)的狀態(tài)。用計數(shù)器地址（C和計數(shù)器號，如C2）來存取當(dāng)前計數(shù)值和計數(shù)器位，帶位操作數(shù)的指令存取計數(shù)器位，帶字操作數(shù)的指令存取計數(shù)器的計數(shù)值。只有計數(shù)器指令能訪問計數(shù)器存儲器區(qū)。梯形圖指令集支持256個計數(shù)器，地址范圍是C0～C255,其地址范圍因CPU具體型號不同而有差異。

26六月20254.4.1計數(shù)器的理論知識計數(shù)器的字格式：占兩個字節(jié)，第0～11位：表示計數(shù)值(BCD碼格式)，計數(shù)范圍是0～999。對計數(shù)器進(jìn)行置數(shù)(設(shè)置初始值)操作時，累加器1低字中的內(nèi)容被裝入計數(shù)器字，計數(shù)器的計數(shù)值將以此為初值增加或減小。當(dāng)計數(shù)值達(dá)到上限999時，累加停止；計數(shù)值到達(dá)下限0時，將不再減小?？梢杂枚喾N方式為累加器1置數(shù)，但要確保累加器1低字符合所規(guī)定的格式。26六月20254.4.1計數(shù)器的理論知識2.計數(shù)值的動作過程

在其他型號的PLC中，甚至是德國西門子的S7-200PLC，計數(shù)器的設(shè)定值都是與加“計數(shù)到”的概念相關(guān)聯(lián)，也就是說在常規(guī)中，當(dāng)技術(shù)達(dá)到設(shè)定值時，計數(shù)器輸出觸點(diǎn)（即計數(shù)器的位）有動作，但S7-300PLC的計數(shù)器與此不同，只要當(dāng)前計數(shù)值不為0，計數(shù)器的輸出為1，即其常開觸點(diǎn)閉合，常閉觸點(diǎn)打開。

26六月20254.4.1計數(shù)器的理論知識1）加法計數(shù)器置計數(shù)初值時，計數(shù)器輸出不動作，輸出為0；在當(dāng)前計數(shù)值大于0的時候，其輸出為1。實(shí)際上加法計數(shù)器工作時，計數(shù)值一般都大于0，輸出一般都為1，不變化。此時可用查看當(dāng)前剩余計數(shù)值，然后將其和預(yù)想的值作比較，如果相等，則執(zhí)行對應(yīng)的操作，這樣來實(shí)現(xiàn)計數(shù)到的概念。2）減法計數(shù)器先把設(shè)定的計數(shù)初值送入計數(shù)器的字中，計數(shù)器輸出會立即從0到1，產(chǎn)生一個正跳變；在當(dāng)前計數(shù)值大于0的時候，計數(shù)器輸出為1；當(dāng)減計數(shù)減到0，即當(dāng)前計數(shù)值等于0時，計數(shù)器輸出從1變?yōu)?，產(chǎn)生一個負(fù)跳變沿。用負(fù)跳變沿檢測指令，實(shí)現(xiàn)計數(shù)器的“計數(shù)到”，也可以用計數(shù)器的常閉觸點(diǎn)和裝計數(shù)值的允許信號的常開觸點(diǎn)串聯(lián)來實(shí)現(xiàn)計數(shù)器的“計數(shù)到”。

26六月20254.4.1計數(shù)器的理論知識綜上所述，無論是加法計數(shù)器還是減法計數(shù)器：當(dāng)前計數(shù)值等于0，計數(shù)器輸出為0；若當(dāng)前計數(shù)值大于0，則計數(shù)器輸出為1；復(fù)位時計數(shù)器清0，其輸出為0。26六月20254.4.1計數(shù)器的理論知識3.計數(shù)值的三種表達(dá)形式26六月20254.4.1計數(shù)器的理論知識3.計數(shù)值的三種表達(dá)形式26六月20254.4.1計數(shù)器的理論知識3.計數(shù)值的三種表達(dá)形式使用LAD編程，計數(shù)器指令分為兩種：1）計數(shù)器塊圖計數(shù)器指令2）計數(shù)器線圈指令使用STL編程，計數(shù)器指令只有加計數(shù)器CU和減計數(shù)器CD兩個指令。26六月20254.4.1計數(shù)器的理論知識使用LAD編程，計數(shù)器指令分為兩種：1）計數(shù)器塊圖計數(shù)器指令，包括加、減、加減塊圖計數(shù)器指令，計數(shù)器中包含計數(shù)器復(fù)位、預(yù)置等功能；26六月20254.4.1計數(shù)器的理論知識表4.8中塊圖中的符號含義如下：1）Cno為計數(shù)器的編號，其編號范圍與CPU的具體型號有關(guān)；2）CU為加計數(shù)器輸入端，該端每出現(xiàn)一個上升沿，計數(shù)器自動加1，當(dāng)計數(shù)器的當(dāng)前值為999時，計數(shù)器保持為999，加1操作無效；3）CD為減計數(shù)器輸入端，該端每出現(xiàn)一個上升沿，計數(shù)器自動減1，當(dāng)計數(shù)器的當(dāng)前值為0時，計數(shù)器保持為0，減1操作無效；26六月20254.4.1計數(shù)器的理論知識表4.8中塊圖中的符號含義如下：4）S為預(yù)置信號輸入端，該端出現(xiàn)上升沿的瞬間，將計數(shù)初值作為當(dāng)前值；5）PV為計數(shù)初值輸入端，可以通過字存儲器（如MW2、IW4等）為計數(shù)器提供初值，也可以直接輸入BCD碼形式的立即數(shù)，此時立即數(shù)的格式為c#xxx，如C#5，c#116等；26六月20254.4.1計數(shù)器的理論知識表4.8中塊圖中的符號含義如下：6）R為計數(shù)器復(fù)位信號的輸入端。任何情況下，只要該斷出現(xiàn)上盛宴，計數(shù)器就會馬上復(fù)位，復(fù)位后計數(shù)器的當(dāng)前值為0，輸出也為0；7）Q為計數(shù)器狀態(tài)輸出端，只要計數(shù)器的當(dāng)前值不為0，計數(shù)器的狀態(tài)就為1，該端可以連接位存儲器，如Q0.0、M1.0等，也可以懸空，Q的狀態(tài)與計數(shù)器Cno的狀態(tài)相同；26六月20254.4.1計數(shù)器的理論知識表4.8中塊圖中的符號含義如下：8）CV為以二進(jìn)制格式輸出（或顯示）的計數(shù)器當(dāng)前值，如16#0012、16#00CF等，該端口可以連接各種字存儲器，如MW2、QW4等，也可以懸空；9）CV_BCD是以BCD碼格式輸出（或顯示）的計數(shù)器當(dāng)前值，如C#12、C#6等，該端口可以連接各種字存儲器，如MW2、QW4等，也可以懸空。26六月20254.4.1計數(shù)器的理論知識3.計數(shù)值的三種表達(dá)形式2）計數(shù)器線圈指令，包括計數(shù)器置初值指令，加、減計數(shù)器線圈指令。26六月20254.4.1計數(shù)器的理論知識3.計數(shù)值的三種表達(dá)形式使用STL編程，計數(shù)器指令只有加計數(shù)器CU和減計數(shù)器CD兩個指令；S、R、T等指令，可以對計數(shù)器進(jìn)行預(yù)置初值、復(fù)位等操作。26六月20254.4.2加/減計數(shù)器（S_CUD）圖4.49說明了加/減計數(shù)器（即可逆計數(shù)器）的方塊圖指令在LAD中的用法及其相應(yīng)的STL指令。26六月20254.4.2加/減計數(shù)器（S_CUD）圖4.50是加/減計數(shù)器的線圈指令在LAD中的用法及其相應(yīng)的STL指令。26六月20254.4.2加/減計數(shù)器（S_CUD）兩張圖實(shí)現(xiàn)的功能一樣。26六月20254.4.2加/減計數(shù)器（S_CUD）I1.3出現(xiàn)一次上升沿，C2就自動加1；I1.4每出現(xiàn)一次上升沿，C2就自動減1。當(dāng)前值保存在MW10（16進(jìn)制整數(shù)）和MW20（BCD碼格式）中，如果，但當(dāng)前C2的當(dāng)前計數(shù)值不為0，則Q0.2就為1，否則，Q0.2為0。當(dāng)I1.5出現(xiàn)上升沿時，計數(shù)器的當(dāng)前值將被立即置為4（由C#4決定），同時Q0.2為1，以后將從4開始計數(shù)；如果I1.6出現(xiàn)上升沿，則計數(shù)器的當(dāng)前值立即置0，同時Q0.2為0，以后C2將從0開始計數(shù)。26六月20254.4.3加計數(shù)器（S_CU）圖4.53說明了加計數(shù)器的方塊圖指令在LAD中的用法及其相應(yīng)的STL指令。4-5326六月20254.4.3加計數(shù)器（S_CU）圖4.54加計數(shù)器的線圈指令用法圖4.53是加法計數(shù)器的線圈指令在LAD中的用法及其相應(yīng)的STL指令。26六月20254.4.3加計數(shù)器（S_CU）兩張圖實(shí)現(xiàn)的功能是一樣的。只是線圈指令中不能存儲該計數(shù)器的當(dāng)前值。26六月20254.4.4減計數(shù)器（S_CD）圖4.54說明了減計數(shù)器的方塊圖指令在LAD中的用法及其相應(yīng)的STL指令。圖中可以看出由于BI端口和BCD端口都懸空，所以對應(yīng)的STL指令出現(xiàn)了兩條“NOP0”空指令，此指令不影響程序的運(yùn)行。4-5426六月20254.4.4減計數(shù)器（S_CD）圖4.55是減計數(shù)器的線圈指令在LAD中的用法及其相應(yīng)的STL指令。4-5526六月20254.4.4減計數(shù)器（S_CD）這兩張圖實(shí)現(xiàn)的功能是一樣的。只是線圈指令中不能存儲該計數(shù)器的當(dāng)前值。26六月20254.4.5計數(shù)器指令的應(yīng)用示例1.用計數(shù)器擴(kuò)展定時器的定時范圍實(shí)例S7-300/400的定時器的最長定時時間為9990S，如果需要更長的定時時間，我們可以使用計數(shù)器指令來擴(kuò)展定時器的范圍，下圖的實(shí)例就是用計數(shù)器和定時器配合使用來達(dá)到一個36小時的擴(kuò)展定時電路。26六月20254.4.5計數(shù)器指令的應(yīng)用示例

I0.1為啟動按鈕，I0.2為停止按鈕，由于它們不是自鎖按鈕，所以這里用M1.0這個輔助觸點(diǎn)作為其啟動停止信號，M1.0為1時啟動，M1.0為0時停止，M1.0為0狀態(tài)時，計數(shù)器C1是復(fù)位的。

M1.0變?yōu)?狀態(tài)時，其常開觸點(diǎn)接通，使T2和T3組成的振蕩電路開始工作，計數(shù)器的預(yù)置值C#9被送入計數(shù)器C1。M1.0的常閉觸點(diǎn)斷開，C1被解除復(fù)位。

振蕩電路的振蕩周期為T2和T3預(yù)置值之和，故圖中振蕩電路相當(dāng)于周期為4H的時鐘脈沖發(fā)生器。每隔4H,T3的定時時間到，T2的常開觸點(diǎn)由接通變?yōu)閿嚅_，其脈沖的下降沿通過減計數(shù)線圈CD使C1的計數(shù)值減1，出現(xiàn)9個負(fù)脈沖后也就是4x9=36H后，C1的當(dāng)前值減為0。其常閉觸點(diǎn)閉合，使Q0.1的線圈通電。26六月20254.4.5計數(shù)器指令的應(yīng)用示例2.用計數(shù)器控制信號燈實(shí)例控制要求為控制按鈕I0.0按下3次，信號燈Q4.0亮；再按下3次，信號燈滅。相應(yīng)的時序圖如圖所示。26六月20254.4.5計數(shù)器指令的應(yīng)用示例首先需要I0.1接通一次，加載C0和C1的初始值。I0.0每接通一次，C0計數(shù)值減1；當(dāng)C0計數(shù)值為0時，Q4.0接通。此后C1開始對I0.0的上升沿進(jìn)行減計數(shù)；當(dāng)C1計數(shù)值為0時，C0、C1被復(fù)位,Q4.0斷開。26六月20254.4.5計數(shù)器指令的應(yīng)用示例

3.停車場車位的計數(shù)控制實(shí)例

某停車場有50個停車位，其入口處與出口處各有一個接近開關(guān)，用來檢測車輛的進(jìn)入與駛出。

當(dāng)停車場尚有停車位時，尚有車位指示燈Q4.0點(diǎn)亮，入口處的欄桿才可以將門打開，車輛可以進(jìn)入停車場停放。

若停車位已滿，則車位已滿指示燈Q4.2將點(diǎn)亮，并且入門處的欄桿不能將門打開讓車輛進(jìn)入。

26六月20254.4.5計數(shù)器指令的應(yīng)用示例

3.停車場車位的計數(shù)控制實(shí)例PLC的1/0配置如下:輸入：

I1.1為停車場入口接近開關(guān)S1；

I1.0為停車場出口接近開關(guān)S2；I1.5為計數(shù)器復(fù)位按鈕SB1；

I2.0為系統(tǒng)啟動開關(guān)SA1；I2.1為系統(tǒng)停止開關(guān)SA2；

I2.2為入口欄桿啟動按鈕SB3。輸出：

Q4.0為尚有停車位指示燈；

Q4.1為入口欄桿控制信號;Q4.2為停車位已滿指示燈。26六月20254.4.5計數(shù)器指令的應(yīng)用示例26六月20254.4.5計數(shù)器指令的應(yīng)用示例Network1中，C1為加/減可逆計數(shù)器，預(yù)置停車場的車位為50，每次有車輛進(jìn)入時對輸入脈沖進(jìn)行減1計數(shù)，有車輛從出口出來時對輸人脈沖進(jìn)行加1計數(shù)，計數(shù)器的當(dāng)前值就是停車場的車位數(shù)。在Network1～Network4中，合上系統(tǒng)啟停開關(guān)SA1，觸點(diǎn)I2.0閉合，啟動停車場控制系統(tǒng)，同時將計數(shù)器的預(yù)置值裝載到計數(shù)器字中，由于S端只有在上升沿的時侯進(jìn)行操作，因此在控制過程中該信號保持“1”不影響計數(shù)器的工作。按下系統(tǒng)停止按鈕SA2，觸點(diǎn)I2.1閉合，停車場控制系統(tǒng)停止工作。

26六月20254.4.5計數(shù)器指令的應(yīng)用示例在Network1中，當(dāng)車輛到達(dá)進(jìn)口處時，接近開關(guān)S2動作，觸點(diǎn)I1.1閉合，計數(shù)器C1進(jìn)行減1計數(shù)，計數(shù)器C1的Q端輸出高電平，M0.0置1。在Network2中，觸點(diǎn)M0.0已經(jīng)閉合，由于觸點(diǎn)I2.0已閉合，因此Q4.0得電，使尚有車位指示燈亮；在Network3中，觸點(diǎn)M0.0閉合，由于觸點(diǎn)I2.0已閉合，按下入口欄桿啟動按鈕SB3，觸點(diǎn)I2.2閉合，Q4.1得電，入口欄桿開啟，允許車輛進(jìn)入；在Network4中，觸點(diǎn)M0.0閉合，通過NOT指令，使Q4.2不能得電，但是車輛已滿的時候，M0.0斷開，通過NOT指令，使Q4.2得電，使車輛已滿指示燈點(diǎn)亮。當(dāng)車輛離開停車場到達(dá)出口處時，接近開關(guān)S1動作，I1.0得電，動合觸點(diǎn)I1.0閉合，計數(shù)器C1進(jìn)行加1計數(shù)。計數(shù)器C1的MW2與MW8中顯示的是當(dāng)前的計數(shù)值。復(fù)習(xí)導(dǎo)入計數(shù)器指令1．計數(shù)器的存儲器區(qū)2.計數(shù)值的動作過程當(dāng)前計數(shù)值等于0，計數(shù)器輸出為0；若當(dāng)前計數(shù)值大于0，則計數(shù)器輸出為1；復(fù)位時計數(shù)器清0，其輸出為0。3.計數(shù)值的三種表達(dá)形式26六月202526六月2025數(shù)據(jù)裝載：指將存儲器的內(nèi)容或特定數(shù)據(jù)裝入到累加器或地址寄存器中。傳送：指將累加器或地址寄存器的內(nèi)容傳送到指定的存儲器中。移動：指將某一存儲器的內(nèi)容或特定的數(shù)據(jù)移動到另一存儲器中。數(shù)據(jù)裝載與傳送指令用于在各個存儲區(qū)之間交換數(shù)據(jù)及存儲區(qū)與過程輸入/輸出模板之交換數(shù)據(jù)。CPU在每次掃描中無條件執(zhí)行數(shù)據(jù)裝載與傳送指令，而不受RLO的影響。4.5裝載和傳送指令26六月20254.5裝載和傳送指令在西門子PLC中，數(shù)據(jù)裝載和傳送指令必須經(jīng)過一個載體，這個載體就是累加器。

累加器是CPU中的一種專用寄存器，可以作為“緩沖器”。數(shù)據(jù)的傳送和變換一般是通過累加器進(jìn)行的，而不是在存儲區(qū)直接進(jìn)行。在S7-300/400PLC中，有兩個32位的累加器：累加器1與累加器2。當(dāng)執(zhí)行裝入指令（Load，L）時，將數(shù)據(jù)裝入到累加器1中，累加器1中原有的數(shù)據(jù)被移入到累加器2中，累加器2中原有的數(shù)據(jù)被覆蓋。當(dāng)執(zhí)行傳送指令（Transfer，T）時，將累加器1中的數(shù)據(jù)傳送到目的存儲區(qū)中，而累加器1中的內(nèi)容保持不變。L和T指令可以對字節(jié)（8位）、字（16位）、雙字（32位）數(shù)據(jù)進(jìn)行操作，當(dāng)數(shù)據(jù)長度小于32位時，數(shù)據(jù)在累加器1中右對齊（低位對齊），其余各位填0。26六月20254.5裝載和傳送指令數(shù)據(jù)裝載指令L和數(shù)據(jù)傳送指令T可以完成下列區(qū)域的數(shù)據(jù)交換：1）輸入/輸出存儲區(qū)I/O與位存儲區(qū)M、過程輸入存儲區(qū)PI、過程輸出存儲區(qū)PQ、定時器T、計數(shù)器C、數(shù)據(jù)區(qū)D的數(shù)據(jù)交換。2）過程輸入/輸出存儲區(qū)PI/PQ與位存儲區(qū)M、定時器T、計數(shù)器C、數(shù)據(jù)區(qū)D的數(shù)據(jù)交換。3）定時器T、計數(shù)器C與過程輸入/輸出存儲區(qū)PI/PQ、位存儲區(qū)M、數(shù)據(jù)區(qū)D的數(shù)據(jù)交換。

26六月20254.5裝載和傳送指令具體指令如表4.10所示。

指令類型指令說明裝載指令L<操作數(shù)>將數(shù)據(jù)裝入累加器1中，累加器1原有內(nèi)容移動到累加器2LSTW將狀態(tài)字的內(nèi)容裝入累加器1LAR1<D>將累加器1中的內(nèi)容裝入地址寄存器1LAR1將累加器l中的內(nèi)容裝入地址寄存器1。裝入AR1的內(nèi)容可以是立即數(shù)或者是存儲區(qū)、地址寄存器2(AR2)中的內(nèi)容。如果在指令中沒有給出操作數(shù)，則將累加器1中的內(nèi)容直接裝入AR1LAR2將累加器1中的內(nèi)容裝入地址寄存器2。裝入AR2的內(nèi)容可以是立即數(shù)或者是存儲區(qū)的內(nèi)容。如果在指令中沒有給出操作數(shù)，則將累加器1中的內(nèi)容直接裝入AR2LAR1AR2將地址寄存器2的內(nèi)容裝入地址寄存器1LAR2<D>將兩個雙整數(shù)(32位指針)裝入地址寄存器2LT/C<定時器/計數(shù)器>將指定定時器的剩余時間值和時基或者是指定計數(shù)器的當(dāng)前計數(shù)值以BCD碼格式裝入累加器1，累加器1中原來內(nèi)容裝入累加器2中26六月20254.5裝載和傳送指令具體指令如表4.10所示。

指令類型指令說明傳送指令T<操作數(shù)>將累加器1中的內(nèi)咨傳送到目的地址，累加器1內(nèi)容不變TSTW將累加器1的0～8位傳送到狀態(tài)字TAR1將地址寄存器1中的內(nèi)容傳送到累加器1TAR1<D>將地址寄存器1的內(nèi)容傳送到目的地(32位指針)TAR1AR2將地址寄存器1的內(nèi)容傳送到地址寄存器2TAR2將地址寄存器2中的內(nèi)容傳送到累加器1TAR2<D>將地址寄存器2的內(nèi)容傳送到目的地(32位指針)交換CAR交換地址寄存器1和地址寄存器2的內(nèi)容26六月20254.5裝載和傳送指令表4.11L、LC、T指令示例指令說明L116將一個16位整型常數(shù)裝入累加器1的低字中LL#168將一個32位整數(shù)常數(shù)立即裝載入累加器1中LB#16#CF將一個8位十六進(jìn)制常數(shù)立即裝載入累加器1中LDW#16#2FFC_03CF將一個32位十六進(jìn)制常數(shù)立即裝載入累加器1中L2#1010_0101_0101_1010將一個16位二進(jìn)制常數(shù)裝載入累加器1中L‘LOVE’將4個字符ABCD裝載入累加器1中LC#99將16位計數(shù)常數(shù)裝載入累加器1中LS5T#8S將16位S5定時器型時間常數(shù)裝載入累加器1中L1.0E+5將32位實(shí)型常數(shù)裝載入累加器1中LP#I4.0將32位指向I4.0的指針裝載入累加器1中LD#2009_09_09將16位日期值裝載入累加器1中LT#2D_3H_4M_5S將32位時間值裝載入累加器1中26六月20254.5裝載和傳送指令表4.11L、LC、T指令示例指令說明LIB0將輸入字節(jié)IB0裝入累加器1低字節(jié)中LMB12將存儲字節(jié)MB12裝入累加器1低字節(jié)中LDBB12將數(shù)據(jù)字節(jié)DBB12裝入累加器1低字節(jié)中LDIW12將背景數(shù)據(jù)字DIW12裝入累加器1低字中LLD52將本地數(shù)據(jù)雙字LD52裝入累加器1中LC2將計數(shù)器C2的當(dāng)前計數(shù)值以二進(jìn)制格式裝入累加器1中LCT1將定時器T1的當(dāng)前值以BCD碼格式裝入累加器1中TQB2將累加器1低字的低字節(jié)傳送給輸出字節(jié)QB2TMW10將累加器1低字傳送給存儲字MW10TDBD4將累加器1傳送給數(shù)據(jù)雙字DBD426六月20254.5裝載和傳送指令表4.12和地址相關(guān)的裝載和傳送指令示例指令說明LAR1將累加器1的內(nèi)容裝入AR1LAR1P#I1.0將輸入位I1.0的地址指針裝入AR1LAR1P#M10.2將一個32位的指針常數(shù)裝入AR1LAR1P#3.5將指針數(shù)據(jù)3.5裝入AR1LAR1MD12將存儲雙字MD12中的內(nèi)容裝入AR1LAR1DBD12將數(shù)據(jù)雙字DBD12中的內(nèi)容裝入AR1LAR1DID20將背景數(shù)據(jù)雙字DID20中的內(nèi)容裝入AR1LAR2LD180將本地數(shù)據(jù)雙字LD180中的內(nèi)容裝入AR2LAR1AR2將AR2的內(nèi)容傳送給AR1TAR1將AR1的內(nèi)容傳送給累加器1TAR1DBD2將AR1的內(nèi)容傳送給數(shù)據(jù)雙字DBD2TAR1DID20將AR1的內(nèi)容傳送給背景數(shù)據(jù)雙字DID20TAR1LD180將AR1的內(nèi)容傳送給本地數(shù)據(jù)雙字LD180TAR2AR1將AR1的內(nèi)容傳送給AR226六月20254.5裝載和傳送指令

除了上面列舉的STL指令，在梯形圖中有一個方塊傳輸指令MOVE。傳輸指令MOVE為字節(jié)（B）、字（W）或雙字（D）數(shù)據(jù)對象賦值。只有使能輸入端EN為1，才執(zhí)行傳輸操作，使輸出OUT等于輸入IN，并使使能輸出ENO為1，ENO的邏輯狀態(tài)總與EN一致。如果希望IN無條件傳輸給OUT，則把EN端直接連接至左母線。26六月20254.5裝載和傳送指令使用MOVE指令，能傳送數(shù)據(jù)長度為8位字節(jié)、16位字或32位雙字的基本數(shù)據(jù)類型（包括常數(shù)）。實(shí)際應(yīng)用中IN可以是常數(shù)、I、Q、M、D、L等類型，OUT端操作數(shù)可以是Q、M、D、L等類型，但必須保證兩端在數(shù)據(jù)寬度上的相匹配。如果要傳送用戶定義的數(shù)據(jù)類型，例如數(shù)組或結(jié)構(gòu)，必須使用系統(tǒng)功能塊移BLKMOV（SFC20）。

26六月20254.5裝載和傳送指令如果指令框的EN輸入有能流并且執(zhí)行時無錯誤，則ENO將流傳給下一元件。如果執(zhí)行過程中有錯誤，能流在出現(xiàn)錯誤的指令框終止。ENO可以與下一指令框的EN端相連，即幾個指令框可以在一行中串聯(lián)，只有前一個指令框被正確執(zhí)行，后一個才能被執(zhí)行。MOVE在梯形圖中的應(yīng)用如圖4.59所示。

圖4.59MOVE方框圖的應(yīng)用程序26六月20254.6.1比較指令介紹用來比較兩個相同數(shù)據(jù)類型數(shù)據(jù)的大小。按照比較的數(shù)據(jù)類型可以分為：整數(shù)（l）比較指令、雙整數(shù)（D）比較指令和實(shí)數(shù)（R）比較指令。按照想要比較的結(jié)果可以分為：等于（==）、不等于（<>）、大于（>）、小于（<）、大于等于（>=）、小于等于（<=）。被比較數(shù)的數(shù)據(jù)可以是l、Q、M、L、D或常數(shù)。4.6比較指令26六月20254.6.1比較指令介紹每一個？都對應(yīng)著==、<>、>、<、>=、<=六種情況。26六月20254.6.1比較指令介紹梯形圖中的方框比較指令相當(dāng)于一個常開觸點(diǎn)，可以與其他觸點(diǎn)串聯(lián)和并聯(lián)。比較指令框的使能輸入和使能輸出均為BOOL變量，可以取I、Q、M、L和D或常數(shù)。在使能輸入信號為1時，比較IN1和IN2輸入的兩個操作數(shù)。如果被比較的兩個數(shù)滿足指令指定的條件，比較結(jié)果為“真”，等效觸點(diǎn)閉合。16位狀態(tài)字寄存器中7號位CC1和6號位CC0稱為條件碼1和條件碼0。可以表示比較指令的執(zhí)行結(jié)果，反映累加器2、1中兩個數(shù)的關(guān)系，如00表示=；01表示<；10表示>；11表示非法浮點(diǎn)數(shù)。比較指令影響狀態(tài)字，用指令測試狀態(tài)字的有關(guān)位，可以得到更多的信息。26六月20254.6.2比較指令的應(yīng)用示例

1．應(yīng)用比較指令的方波發(fā)生器圖中的T1是接通延時定時器，I1.1的常開觸點(diǎn)并且T1的常閉觸點(diǎn)同時接通時，T1開始定時，其剩余時間值從預(yù)置時間值5s開始遞減。減至0時，T1的常閉觸點(diǎn)斷開，使它的Q輸出變?yōu)?狀態(tài)，T1的常閉觸點(diǎn)閉合，又從預(yù)置時間值開始定時。26六月20254.6.2比較指令的應(yīng)用示例

1．應(yīng)用比較指令的方波發(fā)生器T1的剩余時間(單位為10ms)，以十六進(jìn)制被寫入MW40，初始值為十六進(jìn)制數(shù)1F4（十進(jìn)制500），與十進(jìn)制常數(shù)200比較。剩余時間大于等于200（2000ms）時，比較指令等效的觸點(diǎn)閉合，Q0.0的線圈通電，通電的時間為3s。剩余時間小于200時,比較指令等效的觸點(diǎn)斷開，Q0.0的線圈斷電2s。通過改變和MW40比較的數(shù)字（本例為200）可以改變該方波的占空比。26六月20254.6.2比較指令的應(yīng)用示例2.兩臺電動機(jī)的單按鈕控制

通常一個電路的起動和停止控制是由2個按鈕分別完成的，當(dāng)一個PLC控制多個這種需要起停操作的電路時，將占用很多的I/O資源。一般PLC的I/O點(diǎn)是按3:2的比例配置的，由于大多數(shù)被控系統(tǒng)是輸入信號多，輸出信號少，有時在設(shè)計一個不太復(fù)雜的控制系統(tǒng)時，也會面臨輸入點(diǎn)不足的問題，因此用單按鈕實(shí)現(xiàn)起?？刂频囊饬x很重要。

設(shè)某設(shè)備有2臺電動機(jī)，對應(yīng)的地址分別為Q0.0和Q0.1，1個按鈕，對應(yīng)的地址為I2.1，

要求實(shí)現(xiàn)一個按鈕同時對2臺電動機(jī)的控制：

第1次按按鈕時只有電動機(jī)Q0.0工作；

第2次按按鈕時電動機(jī)Q0.0停車，電動機(jī)Q0.1工作；

第3次按按鈕時2臺電動機(jī)同時停車。

26六月20254.6.2比較指令的應(yīng)用示例如圖可用操作按鈕控制計數(shù)器的加1操作，然后用比較指令判斷計數(shù)器的當(dāng)前值是否為1、2或3。如果計數(shù)器的當(dāng)前值為1，則起動電動機(jī)Q0.0；如果計數(shù)器的當(dāng)前值為2，則起動電動機(jī)Q0.1，同時關(guān)閉電動機(jī)Q0.0；如果計數(shù)器的當(dāng)前值為3，則復(fù)位計數(shù)器，同時關(guān)閉電動機(jī)Q0.1。26六月20254.7轉(zhuǎn)換指令

在PLC程序中，會遇到各種類型的數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)運(yùn)算，而PLC中的算術(shù)運(yùn)算，要求在同類型數(shù)據(jù)之間進(jìn)行。另外，人們?nèi)粘Ｓ糜谳斎牒惋@示的數(shù)習(xí)慣用十進(jìn)制數(shù)（BCD碼數(shù)），因此在PLC程序編寫時會遇到數(shù)字轉(zhuǎn)換的問題，這時就需要用到轉(zhuǎn)換指令。26六月20254.7.1數(shù)據(jù)格式介紹指令之前，先把STEP7中常用的數(shù)據(jù)格式復(fù)習(xí)一下。1.BCD碼格式用四個二進(jìn)制位數(shù)字表示十進(jìn)制數(shù)的每一位。因?yàn)樽畲蟮臄?shù)是9，所以需要四位才能表示（1001），BCD碼數(shù)分為16位和32位，正數(shù)和負(fù)數(shù)。在STEP7中，16位的BCD碼數(shù)是由3位BCD碼構(gòu)成，數(shù)值范圍為-999～+999；32位的BCD碼數(shù)是由7位BCD碼構(gòu)成，數(shù)值范圍為-9999999～+9999999。二進(jìn)制整數(shù)和雙整數(shù)都是以補(bǔ)碼的形式存儲和處理。26六月20254.7.1數(shù)據(jù)格式16位格式的BCD碼：第0～11位用來表示3位BCD碼，每4位（0～3、4～7、8～11）二進(jìn)制數(shù)分別表示1位BCD碼；第15位用來表示BCD碼的符號，正數(shù)為0，負(fù)數(shù)為1；第12、13、14位未用，一般取與符號位相同的數(shù)。32位格式的BCD碼：第0～27位用來表示7位BCD碼，每4位（0～3、4～7、8～11、12～15、16～19、20～23、24～27）二進(jìn)制數(shù)分別表示1位BCD碼；第31位是BCD碼的符號位：正數(shù)為0，負(fù)數(shù)為1；第28、29、30位未用，一般取與符號位相同的數(shù)。26六月20254.7.1數(shù)據(jù)格式2.整數(shù)（INT）、雙整數(shù)（DINT）格式整數(shù)和雙整數(shù)的二進(jìn)制數(shù)格式分為正數(shù)和負(fù)數(shù)；16位和32位，其中32位整數(shù)又稱長整數(shù)或雙整數(shù)。用最高的位（第15位或者第31位）表示符號：0為正數(shù)，1為負(fù)數(shù)。16位整數(shù)的范圍為-32768～+32767；32位整數(shù)的范圍為-2147483648～+2147483647。負(fù)的整數(shù)用二進(jìn)制的補(bǔ)碼（原碼取反加1）表示，16位整數(shù)的存儲格式如圖4.63所示，32位的存儲格式類似。26六月20254.7.1數(shù)據(jù)格式3.實(shí)數(shù)（REAL）格式STEP7中的實(shí)數(shù)是按照IEEE標(biāo)準(zhǔn)表示的，在存儲器中，實(shí)數(shù)占用兩個字節(jié)（32位），即存放實(shí)數(shù)（浮點(diǎn)數(shù)）需要一個雙字（32位）。最高的31位是符號數(shù)，0為正數(shù)，1為負(fù)數(shù)。可以表示的數(shù)的范圍是1.175495×10-38～3.402823×1038實(shí)數(shù)值=（sign）（1+f）×2e-127式中，sign位符號，f為底數(shù)（尾數(shù)）；e為指數(shù)位數(shù)。例如，0.375（定點(diǎn)數(shù)）或3.25E-1（浮