S7-200 SMART PLC編程及應(yīng)用電子課件(廖常初)（講座教學(xué)）

1、說 明 與編程軟件有關(guān)的教學(xué)內(nèi)容請?jiān)诮虒W(xué)時(shí)以軟件演示為主，可參考視頻教程中的講法。在教案中僅給出提示。 課件中的圖都是書中的，作者和出版社對這些圖擁有版權(quán)，請不要用到正式出版物中。 希望能得到各位老師使用教材的情況，例如學(xué)時(shí)數(shù)、講課的內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。衷心希望老師們對教材和課件提出寶貴的意見。作者。 廖常初 2014年9月22日 注：原課件分章節(jié)，此處合并,1,優(yōu)質(zhì)教資,S7-200 SMART PLC編程及應(yīng)用,重慶大學(xué) 廖常初主編,2,優(yōu)質(zhì)教資,第1章 PLC的硬件與工作原理,1.1 S7-200 SMART系列PLC 1.1.1PLC的基本結(jié)構(gòu),3,優(yōu)質(zhì)教資,1CPU模塊 CPU模塊主要由

2、CPU芯片和存儲器組成。 2I/O模塊 I/O模塊是輸入（Input）模塊和輸出（Output）模塊的簡稱。 輸入模塊用來采集輸入信號，輸出模塊用來控制外部的負(fù)載和執(zhí)行器。 I/O模塊還有電平轉(zhuǎn)換與隔離的作用。 3編程軟件 STEP 7-Micro/WIN SMART用來生成和編輯用戶程序，和監(jiān)控PLC的運(yùn)行。 4電源 PLC使用AC 220V電源或DC 24V電源。小型PLC可以為輸入電路和外部的電子傳感器提供DC 24V電源。 1.1.2S7-200 SMART的特點(diǎn) 1. S7-200 SMART的亮點(diǎn) 1）品種豐富，配置靈活，10種CPU模塊，CPU模塊最多60個(gè)I/O點(diǎn)，標(biāo)準(zhǔn)型CPU

3、最多可以配置6個(gè)擴(kuò)展模塊，經(jīng)濟(jì)型CPU價(jià)格便宜。 2）有4種可安裝在CPU內(nèi)的信號板，使配置更為靈活。 3）CPU模塊集成了以太網(wǎng)接口和RS-485接口，可擴(kuò)展一塊通信信號板,4,優(yōu)質(zhì)教資,4）場效應(yīng)管輸出的CPU集成了100kHz的2路或3路高速脈沖輸出，集成了S7-200的位置控制模塊的功能。 5）使用Micro SD（手機(jī)存儲卡）可以實(shí)現(xiàn)程序的更新和PLC固件升級。 6）編程軟件界面友好，編程高效，融入了更多的人性化設(shè)計(jì)。 7）S7-200 SMART、SMART LINE觸摸屏、V20變頻器和V80/V60伺服系統(tǒng)完美整合，無縫集成。 2先進(jìn)的程序結(jié)構(gòu) 3靈活方便的存儲器結(jié)構(gòu)，大多數(shù)存

4、儲區(qū)可以按位、字節(jié)、字和雙字讀寫。 4簡化復(fù)雜編程任務(wù)的向?qū)Чδ?5強(qiáng)大的通信功能 6支持文本顯示器和三種系列的觸摸屏。 7強(qiáng)大的運(yùn)動(dòng)控制功能 1.1.3CPU模塊 1CPU模塊的技術(shù)規(guī)范 標(biāo)準(zhǔn)型CPU SR20/SR30/SR40/SR60、CPU ST20/ST30/ST40/ST60，可擴(kuò)展6個(gè)擴(kuò)展模塊，SR和ST分別是繼電器輸出和晶體管輸出。經(jīng)濟(jì)型的CPU CR40/CR60價(jià)格便宜，不能擴(kuò)展。定時(shí)器/計(jì)數(shù)器各256點(diǎn),5,優(yōu)質(zhì)教資,6,優(yōu)質(zhì)教資,4點(diǎn)輸入中斷，2個(gè)定時(shí)中斷。CPU SR60/ST60的用戶存儲器30KB，用戶數(shù)據(jù)區(qū)20KB，最大數(shù)字量I/O 252點(diǎn)。標(biāo)準(zhǔn)型CPU最大

5、模擬量I/O 36點(diǎn)，4點(diǎn)200kHz的高速計(jì)數(shù)器，晶體管輸出的CPU有2點(diǎn)或3點(diǎn)100kHz高速輸出。 2CPU模塊中的存儲器 PLC的程序分為操作系統(tǒng)和用戶程序。 RAM（隨機(jī)存取存儲器）的工作速度高、價(jià)格便宜、改寫方便。斷電后儲存的信息丟失。 ROM（只讀存儲器）只能讀出，不能寫入。斷電后儲存的信息不會(huì)丟失。 EEPROM（可以電擦除可編程的只讀存儲器）的數(shù)據(jù)可以讀出和改寫，斷電后信息不會(huì)丟失。寫入數(shù)據(jù)的時(shí)間比RAM長，改寫的次數(shù)有限制。用EEPROM來存儲用戶程序和需要長期保存的重要數(shù)據(jù),7,優(yōu)質(zhì)教資,1.1.4 數(shù)字量擴(kuò)展模塊與信號板 1數(shù)字量輸入電路 有8點(diǎn)輸入、8點(diǎn)輸出模塊，16

6、點(diǎn)、32點(diǎn)輸入/輸出模塊。輸出模塊有DC 24V和繼電器兩種。 1M是同一組輸入點(diǎn)各內(nèi)部輸入電路的公共點(diǎn)。輸入電流為數(shù)毫安。 外接觸點(diǎn)接通時(shí)，發(fā)光二極管亮，光敏三極管飽和導(dǎo)通；反之發(fā)光二極管熄滅，光敏三極管截止，信號經(jīng)內(nèi)部電路傳送給CPU模塊。 電流從輸入端流入為漏型輸入，反之為源型輸入,圖1-4 輸入電路,8,優(yōu)質(zhì)教資,2數(shù)字量輸出電路 繼電器輸出電路可以驅(qū)動(dòng)直流負(fù)載和交流負(fù)載，承受瞬時(shí)過電壓和過電流的能力較強(qiáng)，動(dòng)作速度慢，動(dòng)作次數(shù)有限。 場效應(yīng)管輸出電路只能驅(qū)動(dòng)直流負(fù)載。反應(yīng)速度快、壽命長，過載能力稍差,9,優(yōu)質(zhì)教資,3. 信號板 SB AQ01：1點(diǎn)模擬量輸出信號板。 SB DT04：2

7、點(diǎn)數(shù)字量直流輸入/2點(diǎn)數(shù)字量場效應(yīng)管輸出。 SB CM01：RS485/RS232信號板。 SB BA01：電池信號板，使用CR1025 紐扣電池，保持時(shí)間大約一年,10,優(yōu)質(zhì)教資,1.1.5 模擬量擴(kuò)展模塊 1PLC對模擬量的處理 模擬量輸入模塊將模擬量轉(zhuǎn)換為多位數(shù)字量。模擬量輸出模塊將PLC中的多位數(shù)字量轉(zhuǎn)換為模擬量電壓或電流。 有4AI、2AO、4AI/2AO、2路熱電阻、4路熱電偶模塊。 2模擬量輸入模塊 EM AE04有4種量程（020mA、10V、5V和2.5V）。電壓模式的分辨率為11位+符號位，電流模式的分辨率為11位。 單極性滿量程輸入范圍對應(yīng)的數(shù)字量輸出為027648。雙極

8、性滿量程輸入范圍對應(yīng)的數(shù)字量輸出為27648+27648。 3將模擬量輸入模塊的輸出值轉(zhuǎn)換為實(shí)際的物理量 【例1-1】壓力變送器（010MPa）的輸出信號為DC 420mA，模擬量輸入模塊將020mA轉(zhuǎn)換為027648的數(shù)字量，設(shè)轉(zhuǎn)換后得到的數(shù)字為N，試求以kPa為單位的壓力值。 解：420mA的模擬量對應(yīng)于數(shù)字量553027648，壓力的計(jì)算公式為,11,優(yōu)質(zhì)教資,4模擬量輸出模塊 EM AQ02有10V和020mA兩種量程，對應(yīng)的數(shù)字量分別為27648+27648和027648。滿量程時(shí)電壓輸出和電流輸出的分辨率分別為10位 + 符號位和10位。 5熱電阻擴(kuò)展模塊與熱電偶擴(kuò)展模塊 溫度測量

9、的分辨率為0.1C/0.1F，電阻測量的分辨率為15位 + 符號位。 1.1.6 I/O的地址分配與外部接線 用系統(tǒng)塊組態(tài)硬件時(shí)，編程軟件自動(dòng)地分配各模塊和信號板的地址。 硬件組態(tài)演示,12,優(yōu)質(zhì)教資,13,優(yōu)質(zhì)教資,1.2 PLC的工作原理 1.2.1 用觸點(diǎn)和線圈實(shí)現(xiàn)邏輯運(yùn)算 用邏輯代數(shù)中的1和0來表示數(shù)字量控制系統(tǒng)中變量的兩種相反的工作狀態(tài)。線圈通電、常開觸點(diǎn)接通、常閉觸點(diǎn)斷開為1狀態(tài)，反之為0狀態(tài)。在波形圖中，用高、低電平分別表示1、0狀態(tài),圖1-8 基本邏輯電路,14,優(yōu)質(zhì)教資,圖1-9 異步電動(dòng)機(jī)主電路、控制電路與波形圖,按下起動(dòng)按鈕SB1，電流經(jīng)SB1和SB2的觸點(diǎn)流過KM的線圈

10、。KM的主觸點(diǎn)閉合，電動(dòng)機(jī)開始運(yùn)行。KM的輔助常開觸點(diǎn)同時(shí)接通。 放開起動(dòng)按鈕，SB1的常開觸點(diǎn)斷開，電流經(jīng)KM的輔助常開觸點(diǎn)和SB2的常閉觸點(diǎn)流過KM的線圈。KM常開觸點(diǎn)的功能稱為“自鎖”或“自保持”。 圖1-9中的繼電器電路稱為起動(dòng)-保持-停止電路，簡稱為起保停電路。邏輯代數(shù)式為,15,優(yōu)質(zhì)教資,邏輯代數(shù)式 中的加號表示邏輯“或”，乘號（或*號）表示邏輯“與”，上劃線表示邏輯“非”。邏輯運(yùn)算的規(guī)則為先“與”后“或”，括號優(yōu)先。 1.4.2 PLC的工作原理 初始化后PLC反復(fù)不停地分5個(gè)階段處理各種任務(wù)。每次循環(huán)的時(shí)間稱為掃描周期。 1. 讀取輸入 外部輸入電路接通時(shí), 對應(yīng)的過程映像輸入

11、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。反之過程映像輸入寄存器為OFF(0狀態(tài)）。 2. 執(zhí)行用戶程序 如果沒有跳轉(zhuǎn)指令，CPU逐條順序地執(zhí)行用戶程序。執(zhí)行程序時(shí)，對輸入/輸出的讀寫通常是通過過程映像輸入/輸出寄存器，而不是實(shí)際的I/O點(diǎn)。 3. 通信處理 4. CPU自診斷測試,16,優(yōu)質(zhì)教資,圖1-10 掃描過程示意圖 5. 改寫輸出 梯形圖中某一輸出位的線圈“通電”，對應(yīng)的過程映像輸出寄存器中的二進(jìn)制數(shù)為1，對應(yīng)的硬件繼電器的常開觸點(diǎn)閉合，外部負(fù)載通電。反之外部負(fù)載斷電。 可用中斷程序和立即I/O指令提高PLC的響應(yīng)速度,17,優(yōu)質(zhì)教資,8PLC的工作過程舉例

12、 在讀取輸入階段，SB1和SB2的常開觸點(diǎn)的接通/斷開狀態(tài)被讀入相應(yīng)的過程映像輸入寄存器,圖1-11 PLC外部接線圖與梯形圖,LDI0.1 OQ0.0 ANI0.2 =Q0.0,18,優(yōu)質(zhì)教資,執(zhí)行第一條指令時(shí)，從過程映像輸入寄存器I0.1中取出二進(jìn)制數(shù)，存入堆棧的棧頂。 執(zhí)行第二條指令時(shí)，從過程映像輸出寄存器Q0.0中取出二進(jìn)制數(shù)，與棧頂中的二進(jìn)制數(shù)相“或”，運(yùn)算結(jié)果存入棧頂。 執(zhí)行第三條指令時(shí)，因?yàn)槭浅ｉ]觸點(diǎn)，取出過程映像輸入寄存器I0.2中的二進(jìn)制數(shù)后，將它取反，與前面的運(yùn)算結(jié)果相“與”后，存入棧頂。 執(zhí)行第四條指令時(shí)，將棧頂中的二進(jìn)制數(shù)傳送到Q0.0的過程映像輸出寄存器。 在修改輸出

13、階段，CPU將各過程映像輸出寄存器中的二進(jìn)制數(shù)傳送給輸出模塊并鎖存起來，如果Q0.0中存放的是二進(jìn)制數(shù)1，外接的KM線圈將通電，反之將斷電,19,優(yōu)質(zhì)教資,填空題 1) PLC主要由 、 、 和 組成。 2) 繼電器的線圈“斷電”時(shí)，其常開觸點(diǎn) ，常閉觸點(diǎn) 。 3) 外部輸入電路斷開時(shí)，對應(yīng)的輸入過程映像寄存器為 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“通電”，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,20,優(yōu)質(zhì)教資,第2章 編程軟件使用指南,2.1 編程軟件概述 2.1.1 編程

14、軟件的界面 1安裝編程軟件 操作系統(tǒng)可以是Windows XP SP3、32位和64位的Windows 7。雙擊setup.exe，開始安裝，使用默認(rèn)的安裝語言簡體中文?？梢赃x擇軟件安裝的目標(biāo)文件夾。 2項(xiàng)目的基本組件 1）程序塊包括主程序（OB1）、子程序和中斷程序，統(tǒng)稱為POU（程序組織單元）。 2）數(shù)據(jù)塊用于給V存儲器賦初值。 3）系統(tǒng)塊用于硬件組態(tài)和設(shè)置參數(shù)。 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)圖表用來監(jiān)視、修改和強(qiáng)制程序執(zhí)行時(shí)指定的變量的狀態(tài),21,優(yōu)質(zhì)教資,3快速訪問工具欄，可自定義工具欄上的命令按鈕。 4菜單 帶狀式菜單功能區(qū)的最小化、打開和關(guān)閉。

15、5項(xiàng)目樹與導(dǎo)航欄 項(xiàng)目樹文件夾的打開和關(guān)閉，右鍵功能的使用，單擊打開導(dǎo)航欄上的對象。項(xiàng)目樹寬度的調(diào)節(jié)。 6 狀態(tài)欄 插入（INS）、覆蓋（OVR）模式的切換，梯形圖縮放工具的使用。 2.1.2 窗口操作與幫助功能 1打開和關(guān)閉窗口 2窗口的浮動(dòng)與?？浚ㄎ黄鞯淖饔?3窗口的合并 4窗口高度的調(diào)整 5窗口的隱藏與?？?22,優(yōu)質(zhì)教資,6幫助功能的使用 （1）在線幫助：單擊選中的對象后按F1鍵。 （2）用幫助菜單獲得幫助 單擊“幫助”菜單功能區(qū)的 “幫助”按鈕，打開在線幫助窗口。 用目錄瀏覽器尋找?guī)椭黝}。 雙擊索引中的某一關(guān)鍵詞，可以獲得有關(guān)的幫助。 在“搜索”選項(xiàng)卡輸入要查找的名詞，單擊“列出

16、主題”按鈕，將列出所有查找到的主題。 計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)時(shí)單擊“幫助”菜單功能區(qū)的 “支持”按鈕，打開西門子的全球技術(shù)支持網(wǎng)站。 2.2 程序的編寫與下載 2.2.1 創(chuàng)建項(xiàng)目 1創(chuàng)建項(xiàng)目或打開已有的項(xiàng)目，可打開S7-200的項(xiàng)目。 2硬件組態(tài) 用系統(tǒng)塊生成一個(gè)與實(shí)際的硬件系統(tǒng)相同的系統(tǒng)，設(shè)置各模塊和信號板的參數(shù)。硬件組態(tài)給出了PLC輸入/輸出點(diǎn)的地址，為設(shè)計(jì)用戶程序打下了基礎(chǔ)。 組態(tài)演示,23,優(yōu)質(zhì)教資,3保存文件 4控制要求,2.2.2 生成用戶程序 1編寫用戶程序 2對程序段的操作 梯形圖中的一個(gè)程序段只能有一塊不能分開的獨(dú)立電路。語句表允許將若干個(gè)獨(dú)立電路對應(yīng)的語句放在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中，這樣的程序段

17、不能轉(zhuǎn)換為梯形圖。 選中單個(gè)、多個(gè)程序段或單個(gè)元件，可刪除、復(fù)制、剪切、粘貼選中的對象,24,優(yōu)質(zhì)教資,3單擊工具欄上的按鈕，打開和關(guān)閉POU注釋和程序段注釋 。 4單擊工具欄上的“編譯”按鈕，編譯程序。輸出窗口顯示出錯(cuò)誤和警告信息。下載之前自動(dòng)地對程序進(jìn)行編譯。 5設(shè)置程序編輯器的參數(shù) 單擊“工具”菜單功能區(qū)的“選項(xiàng)”按鈕，打開“選項(xiàng)”對話框，選中“LAD”，可設(shè)置網(wǎng)格的寬度和字符屬性等。選中“LAD”下面的“狀態(tài)”，可以設(shè)置梯形圖程序狀態(tài)監(jiān)控時(shí)的參數(shù)。 選中“常規(guī)”，可設(shè)置指令助記符等。選中“項(xiàng)目”，可設(shè)置默認(rèn)的文件保存位置。 2.2.3 以太網(wǎng)基礎(chǔ)知識 1以太網(wǎng)用于S7-200 SMAR

18、T與編程計(jì)算機(jī)、人機(jī)界面和其它S7 PLC的通信。 2MAC地址是以太網(wǎng)端口設(shè)備的物理地址，6個(gè)字節(jié)用短劃線分隔，例如00-05-BA-CE-07-0C。 3IP地址由4個(gè)字節(jié)組成，用小數(shù)點(diǎn)分隔,25,優(yōu)質(zhì)教資,4子網(wǎng)掩碼由4個(gè)字節(jié)組成，高位是連續(xù)的1，低位是連續(xù)的0，子網(wǎng)掩碼將IP地址劃分為子網(wǎng)地址和子網(wǎng)內(nèi)的節(jié)點(diǎn)地址。 S7-200 SMART CPU出廠時(shí)默認(rèn)的IP地址為192.168.2.1，子網(wǎng)掩碼為255.255.255.0。 5網(wǎng)關(guān)是局域網(wǎng)之間的鏈路器。 2.2.4 組態(tài)以太網(wǎng)地址 1用系統(tǒng)塊設(shè)置CPU的IP地址 如果選中多選框“IP地址數(shù)據(jù)固定為”，不能用“通信”對話框和用戶程序

19、中更改IP信息?！氨尘皶r(shí)間”一般采用默認(rèn)值。 同一子網(wǎng)中各設(shè)備的IP地址中的子網(wǎng)地址和子網(wǎng)掩碼應(yīng)完全相同，各設(shè)備的子網(wǎng)內(nèi)的地址不能重疊。 2用通信對話框設(shè)置CPU的IP地址 用“網(wǎng)絡(luò)接口卡”列表設(shè)置使用的以太網(wǎng)網(wǎng)卡，單擊“查找CPU”按鈕，顯示出網(wǎng)絡(luò)上所有可訪問的設(shè)備的IP地址?！伴W爍指示燈”按鈕用來確認(rèn)誰是選中的CPU。 3在用戶程序中可用指令SIP_ADDR設(shè)置CPU的IP信息,26,優(yōu)質(zhì)教資,4設(shè)置計(jì)算機(jī)網(wǎng)卡的IP地址 Windows XP操作系統(tǒng)：雙擊控制面板中的“網(wǎng)絡(luò)連接”，右鍵單擊所用網(wǎng)卡的連接圖標(biāo)，執(zhí)行“屬性”命令。選中列表中的“Internet協(xié)議（TCP/IP）”，單擊“屬性

20、”按鈕，設(shè)置計(jì)算機(jī)的IP地址和子網(wǎng)掩碼。 Windows 7操作系統(tǒng)：單擊控制面板的“查看網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)和任務(wù)”，再單擊“本地連接”，單擊“屬性”按鈕，選中列表框中的“Internet協(xié)議版本4”，單擊“屬性”按鈕，設(shè)置計(jì)算機(jī)的IP地址和子網(wǎng)掩碼。 2.2.5 下載與調(diào)試用戶程序 1以太網(wǎng)電纜的安裝與通信設(shè)置 兩臺設(shè)備可以直接連接，多臺設(shè)備需要使用交換機(jī)或路由器。 2下載程序 單擊工具欄上的“下載”按鈕 ，如果彈出“通信”對話框并且找到的CPU的IP地址正確無誤，單擊“確定”按鈕，出現(xiàn)下載對話框。用戶可以用多選框選擇要下載的塊，單擊“下載”按鈕，開始下載。只選中“選項(xiàng)”區(qū)的“成功后關(guān)閉對話框,27,

21、優(yōu)質(zhì)教資,3讀取PLC信息 單擊“PLC”菜單功能區(qū)的“PLC”按鈕，顯示PLC的狀態(tài)和實(shí)際的模塊配置。可查看時(shí)間日志和掃描速度。 4上傳項(xiàng)目組件 新建一個(gè)空的項(xiàng)目，單擊工具欄上的“上傳”按鈕。 5更改CPU的工作模式 編程軟件與PLC之間建立起通信連接后，單擊工具欄上的運(yùn)行按鈕和停止按鈕。 6運(yùn)行和調(diào)試程序 在RUN模式用外接的小開關(guān)模擬按鈕信號和過載信號。 2.3 符號表與符號地址的使用 1打開符號表 在符號表中定義的符號屬于全局變量，可以在所有的POU中使用它們。單擊導(dǎo)航欄或雙擊項(xiàng)目樹的符號表圖標(biāo)，打開符號表。 2專用的符號表 可用右鍵菜單命令刪除或打開I/O符號表或系統(tǒng)符號表。不能改寫

22、POU符號表的內(nèi)容,28,優(yōu)質(zhì)教資,3生成符號 左邊兩列是地址重疊和未使用的符號列，綠色波浪下劃線表示未定義的符號。紅色的文本表示有語法錯(cuò)誤，紅色波浪下劃線表示用法無效。 4用右鍵菜單命令生成用戶符號表 5表格的通用操作 調(diào)節(jié)列的寬度，用右鍵菜單命令插入新的行，用鍵在表格的底部增添一個(gè)新的行，按TAB鍵光標(biāo)將移至右邊下一個(gè)單元格。 單擊最左邊的行號，選中整個(gè)行。單擊某個(gè)單元格，按住Shift鍵，單擊對角線的單元格，同時(shí)選中矩形范圍內(nèi)所有的單元格。刪除、復(fù)制和粘貼選中的對象。 6用右鍵菜單命令在程序編輯器和狀態(tài)圖表中定義、編輯和選擇符號。 7單擊“符號”列和“地址”列的列標(biāo)題，對符號表排序 。

23、8切換地址的顯示方式 單擊“視圖”菜單功能區(qū)的“符號”區(qū)域中的按鈕、單擊工具欄上的“切換尋址”左邊和右邊的按鈕、使用Ctrl+Y鍵，在三種符號顯示方式之間切換。 9單擊工具欄上的“符號信息表”按鈕，打開或關(guān)閉符號信息表,29,優(yōu)質(zhì)教資,2.4 用編程軟件監(jiān)控與調(diào)試程序 2.4.1 用程序狀態(tài)監(jiān)控與調(diào)試程序 1梯形圖的程序狀態(tài)監(jiān)控 將程序下載到PLC后，單擊工具欄上的按鈕，啟用程序狀態(tài)監(jiān)控。 時(shí)間戳不匹配的處理。 梯形圖中藍(lán)色表示帶電和觸點(diǎn)、線圈接通。紅色方框表示指令執(zhí)行出錯(cuò)?；疑硎緹o能流、指令被跳過、未調(diào)用、或處于STOP模式。用外接的小開關(guān)模擬按鈕信號，觀察程序狀態(tài)的變化。 執(zhí)行右鍵快捷菜

24、單中的“強(qiáng)制”、“寫入”等命令。 圖2-22中的T38和它的常閉觸點(diǎn)產(chǎn)生周期為2s的鋸齒波。MB10每2s加1。 用“暫停狀態(tài)開/關(guān)”按鈕啟動(dòng)和關(guān)閉T38當(dāng)前值的采集。 2語句表程序狀態(tài)監(jiān)控 切換到語句表編輯器后單擊“程序狀態(tài)”按鈕 ，出現(xiàn)“時(shí)間戳不匹配”對話框。操作數(shù)3的右邊是邏輯堆棧中的值。最右邊的列是方框指令的使能輸出位（ENO）的狀態(tài)。用外接的小開關(guān)模擬按鈕信號，觀察程序狀態(tài)的變化。 單擊“工具”菜單功能區(qū)的“選項(xiàng)”按鈕，選中“選項(xiàng)”對話框左邊窗口“STL”下面的“狀態(tài)”，可以設(shè)置監(jiān)控語句表程序狀態(tài)的內(nèi)容,30,優(yōu)質(zhì)教資,2.4.2 用狀態(tài)圖表監(jiān)控與調(diào)試程序 1打開和編輯狀態(tài)圖表 在程

25、序運(yùn)行時(shí)，用狀態(tài)圖表來讀、寫、強(qiáng)制和監(jiān)控PLC中感興趣的變量。 雙擊指令樹的“狀態(tài)圖表”文件夾中的“圖表1”，或單擊導(dǎo)航欄上的按鈕，打開狀態(tài)圖表。 2生成要監(jiān)控的地址 在狀態(tài)圖表的“地址”列鍵入要監(jiān)控的變量的地址，用“格式”列更改顯示格式。格式BOOL監(jiān)控的是T、C的位，格式“有符號”監(jiān)控的是T、C的當(dāng)前值?？蓪⒎柋碇械姆柣虻刂窂?fù)制到狀態(tài)圖表的“地址”列。 3用右鍵菜單中的命令或狀態(tài)圖表工具欄上的按鈕創(chuàng)建新的狀態(tài)圖表。 4單擊工具欄上的“圖表狀態(tài)”按鈕，起動(dòng)和關(guān)閉狀態(tài)圖表的監(jiān)控功能 。 5STOP模式或未啟動(dòng)監(jiān)控功能時(shí)，用工具欄上的按鈕單次讀取狀態(tài)信息,31,優(yōu)質(zhì)教資,7趨勢視圖 趨勢視圖

26、用隨時(shí)間變化的曲線跟蹤PLC的狀態(tài)數(shù)據(jù)。 啟動(dòng)狀態(tài)圖表監(jiān)控功能后，單擊工具欄上的趨勢視圖按鈕，切換表格視圖與趨勢視圖。可用右鍵菜單中的命令，修改趨勢視圖的時(shí)間基準(zhǔn)。用工具欄上的“暫停趨勢圖”按鈕，“凍結(jié)”和“解凍”趨勢視圖。 2.4.3 寫入與強(qiáng)制數(shù)值 1寫入數(shù)據(jù) 單擊工具欄上的“寫入”按鈕，將狀態(tài)圖表的“新值”列所有的值傳送到PLC，并在“當(dāng)前值”列顯示出來。 在程序狀態(tài)監(jiān)控時(shí)，用右鍵菜單中的命令改寫某個(gè)操作數(shù)的值。 在RUN模式時(shí)修改的數(shù)值可能很快被程序改寫為新的數(shù)值，不能用寫入功能改寫物理輸入點(diǎn)（地址I或AI）的狀態(tài)。 2強(qiáng)制的基本概念 可以強(qiáng)制所有的I/O點(diǎn)，還可以同時(shí)強(qiáng)制最多16個(gè)V

27、、M、AI或AQ地址。強(qiáng)制的數(shù)據(jù)用EEPROM永久性地存儲。可以通過對輸入點(diǎn)的強(qiáng)制來調(diào)試程序,32,優(yōu)質(zhì)教資,3強(qiáng)制的操作方法 將要強(qiáng)制的值16#1234鍵入VW0的“新值”列，單擊工具欄上的“強(qiáng)制”按鈕，VW0被顯式強(qiáng)制、VB0和V1.3被隱式強(qiáng)制，VW1被部分隱式強(qiáng)制。 取消對單個(gè)操作數(shù)的強(qiáng)制：選擇一個(gè)被顯式強(qiáng)制的操作數(shù)，單擊工具欄上的“取消強(qiáng)制”按鈕。 單擊工具欄上的按鈕取消全部強(qiáng)制。 關(guān)閉狀態(tài)圖表監(jiān)控時(shí)，單擊工具欄上的按鈕，讀取全部強(qiáng)制。 4STOP模式下強(qiáng)制 應(yīng)先按下“調(diào)試”菜單功能區(qū)的“STOP下強(qiáng)制”按鈕。 2.4.4 調(diào)試用戶程序的其他方法 1使用書簽 單擊工具欄上的按鈕，生成

28、和刪除書簽?？梢杂霉ぞ邫谏系陌粹o使光標(biāo)移動(dòng)到下一個(gè)或上一個(gè)標(biāo)有書簽的程序段。 2單次掃描 在STOP模式單擊“調(diào)試”菜單功能區(qū)的“執(zhí)行單次”按鈕，執(zhí)行一次掃描后，自動(dòng)回到STOP模式，可以觀察首次掃描后的狀態(tài),33,優(yōu)質(zhì)教資,3多次掃描 在STOP模式單擊“調(diào)試”菜單功能區(qū)的“執(zhí)行多次”按鈕，指定掃描的次數(shù)，執(zhí)行完后自動(dòng)返回STOP模式。 4交叉引用表 用于檢查程序中參數(shù)當(dāng)前的賦值情況，防止重復(fù)賦值。編譯程序成功后才能查看交叉引用表。 2.5 使用系統(tǒng)塊設(shè)置PLC的參數(shù) 2.5.1 組態(tài)PLC的參數(shù) 1系統(tǒng)塊概述 系統(tǒng)塊用于CPU、信號板和擴(kuò)展模塊的組態(tài)，下載后生效。 2設(shè)置PLC斷電后的數(shù)據(jù)

29、保存方式 選中系統(tǒng)塊中的CPU模塊，選中“保持范圍”，設(shè)置V、M、C和TONR（有記憶接通延時(shí)定時(shí)器）的地址偏移量（起始地址）和元素?cái)?shù)目。上電時(shí)定時(shí)器位和計(jì)數(shù)器位被清除。斷電時(shí)CPU將設(shè)置的保持性存儲器的值保存到永久存儲器,34,優(yōu)質(zhì)教資,3組態(tài)系統(tǒng)安全 單擊左邊窗口的“安全”，默認(rèn)的是完全權(quán)限，沒有密碼。最低權(quán)限禁止讀寫。設(shè)置了“不允許上傳”，有密碼也不能上載程序。密碼由字母、數(shù)字和符號的組成，區(qū)分大小寫。系統(tǒng)塊下載后，密碼才起作用。 選中 “限制”多選框，禁止通過通信改寫I、Q、AQ、M存儲區(qū)和用“偏移量”和“字節(jié)數(shù)”設(shè)置的V存儲區(qū)。 選中“允許”多選框，通過串行端口，無需密碼，可以更改C

30、PU的工作模式和讀寫實(shí)時(shí)時(shí)鐘。 4設(shè)置啟動(dòng)方式 只能用編程軟件工具欄上的按鈕來切換RUN/STOP模式。啟動(dòng)模式LAST用于程序開發(fā)或調(diào)試，正式投運(yùn)后應(yīng)選RUN模式。 5清除PLC的存儲區(qū) CPU在STOP模式時(shí)，單擊“PLC”菜單功能區(qū)的 “清除”按鈕，可刪除選中的塊。如果忘記了密碼，需要在STOP模式插入專門為此創(chuàng)建的“復(fù)位為出廠默認(rèn)存儲卡”（見8.3.2節(jié),35,優(yōu)質(zhì)教資,2.5.2 組態(tài)輸入輸出參數(shù) 1組態(tài)數(shù)字量輸入的濾波器時(shí)間 為了消除觸點(diǎn)抖動(dòng)的影響，應(yīng)選12.8ms。 2組態(tài)脈沖捕捉功能 脈沖捕捉功能鎖存輸入狀態(tài)的變化，保存到下一次輸入刷新。脈沖捕捉功能在輸入濾波器之后，使用脈沖捕

31、捉功能時(shí)，必須同時(shí)調(diào)節(jié)輸入濾波時(shí)間,36,優(yōu)質(zhì)教資,3組態(tài)數(shù)字量輸出 選中“將輸出凍結(jié)在最后一個(gè)狀態(tài)”，從RUN模式變?yōu)镾TOP模式時(shí)，所有數(shù)字量輸出點(diǎn)將保持RUN模式最后的狀態(tài)。 如果未選“凍結(jié)”模式，進(jìn)入STOP模式各輸出點(diǎn)的狀態(tài)用輸出表來設(shè)置。 4組態(tài)模擬量輸入 設(shè)置模擬量信號的類型和測量范圍，干擾抑制頻率一般設(shè)為50Hz。采用平均值濾波，可選“無、弱、中、強(qiáng)”。 濾波后的值是預(yù)選的采樣次數(shù)的各次模擬量輸入的平均值。 5組態(tài)模擬量輸出 設(shè)置模擬量信號的類型和測量范圍，“將輸出凍結(jié)在最后一個(gè)狀態(tài)”選項(xiàng)的意義與數(shù)字量輸出的相同,37,優(yōu)質(zhì)教資,38,優(yōu)質(zhì)教資,第3章 S7-200 SMART

32、編程基礎(chǔ),3.1 PLC的編程語言與程序結(jié)構(gòu) IEC 61131-3標(biāo)準(zhǔn)的5種編程語言： 1) 順序功能圖(Sequential Function Chart)； 2) 梯形圖(Ladder Diagram，LAD)； 3) 功能塊圖(Function Block Diagram，F(xiàn)BD)； 4) 指令表(Instruction List)，西門子叫語句表（STL)； 5) 結(jié)構(gòu)文本(Structured Text,1順序功能圖用來編制順序控制程序，將在第5章詳細(xì)介紹。 2. 梯形圖（LAD）程序被劃分為若干個(gè)程序段，一個(gè)程序段只能有一塊獨(dú)立電路。觸點(diǎn)接通時(shí)有“能流”流過線圈。“能流”只能從左

33、向右流動(dòng)。 3. 語句表（STL）程序由指令組成，適合程序設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)豐富的程序員使用,39,優(yōu)質(zhì)教資,4. 功能塊圖（FBD）類似于數(shù)字邏輯電路，國內(nèi)很少使用。 5. 結(jié)構(gòu)文本是為IEC 61131-3標(biāo)準(zhǔn)創(chuàng)建的一種專用的高級編程語言。 6. 編程語言的相互轉(zhuǎn)換和選用 在編程軟件中，可以選用梯形圖、功能塊圖和語句表。 梯形圖中輸入信號（觸點(diǎn)）與輸出信號（線圈）之間的邏輯關(guān)系一目了然，易于理解。設(shè)計(jì)復(fù)雜的數(shù)字量控制程序時(shí)建議使用梯形圖語言。 語句表程序輸入方便快捷，可以為每條語句加上注釋，便于復(fù)雜程序的閱讀。 7. S7-200 SMART的程序結(jié)構(gòu) 1）主程序OB1是程序的主體，每次掃描都要執(zhí)行

34、主程序。每個(gè)項(xiàng)目都必須有且只能有一個(gè)主程序。 2）子程序僅在被調(diào)用時(shí)執(zhí)行，使用子程序可簡化程序代碼、減少掃描時(shí)間。 3）中斷程序用來及時(shí)處理不能事先預(yù)測何時(shí)發(fā)生的中斷事件。在中斷事件發(fā)生時(shí)由PLC的操作系統(tǒng)調(diào)用中斷程序。 8. S7-200 SMART與S7-200的指令基本上相同,40,優(yōu)質(zhì)教資,3.2 數(shù)據(jù)類型與尋址方式 3.2.1 數(shù)制 1二進(jìn)制數(shù) （1）用1位二進(jìn)制數(shù)表示數(shù)字量 二進(jìn)制數(shù)的1位只能為0和1。用1位二進(jìn)制數(shù)來表示開關(guān)量的兩種不同的狀態(tài)，線圈通電、常開觸點(diǎn)接通、常閉觸點(diǎn)斷開為1狀態(tài)（ON），反之為0狀態(tài)（OFF）。二進(jìn)制位的數(shù)據(jù)類型為BOOL（布爾）型。 （2）多位二進(jìn)制數(shù)

35、 多位二進(jìn)制數(shù)用來表示大于1的數(shù)字。從右往左的第n位（最低位為第0位）的權(quán)值為2n。2#0000 0100 1000 0110對應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)為,41,優(yōu)質(zhì)教資,3）有符號數(shù)的表示方法 用二進(jìn)制補(bǔ)碼來表示有符號數(shù)，最高位為符號位，最高位為0時(shí)為正數(shù)，反之為負(fù)數(shù)。正數(shù)的補(bǔ)碼是它本身，最大的16位二進(jìn)制正數(shù)為2#0111 1111 1111 1111（32767）。 將正數(shù)的補(bǔ)碼逐位取反（0變?yōu)?，1變?yōu)?）后加1，得到絕對值與它相同的負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼。例如將1158的補(bǔ)碼2#0000 0100 1000 0110逐位取反后加1，得到1158的補(bǔ)碼1111 1011 0111 1010。 2十六進(jìn)制數(shù) 十

36、六進(jìn)制數(shù)用于簡化二進(jìn)制數(shù)的表示方法，16個(gè)數(shù)為09和AF（1015），4位二進(jìn)制數(shù)對應(yīng)于1位十六進(jìn)制數(shù)，例如2#1010 1110 0111 0101可以轉(zhuǎn)換為16#AE75（或AE75H）。 十六進(jìn)制數(shù)“逢16進(jìn)1”，第n位的權(quán)值為16n。16#2F對應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)為21611516047。 3BCD碼（Binary Coded Decimal）是各位按二進(jìn)制編碼的十進(jìn)制數(shù)，“逢10進(jìn)1”，用4位二進(jìn)制數(shù)來表示1位十進(jìn)制數(shù)，每一位只能是2#00002#1001。 4位BCD碼對應(yīng)于16位二進(jìn)制數(shù)，允許范圍為16#9999 16# 0000,42,優(yōu)質(zhì)教資,BCD碼用于PLC的輸入和輸出。 撥碼

37、開關(guān)用來設(shè)置多位十進(jìn)制參數(shù)值，PLC用輸入點(diǎn)讀取的多位撥碼開關(guān)的輸出值就是BCD碼。用16#表示BCD碼，圖3-5的撥碼開關(guān)的輸出為2#1000 0010 1001，其BCD碼為16#829。 電梯的樓層數(shù)轉(zhuǎn)換為BCD碼后，分別送給譯碼驅(qū)動(dòng)芯片4547,43,優(yōu)質(zhì)教資,3.2.2 數(shù)據(jù)類型 1位：二進(jìn)制位（bit）的數(shù)據(jù)類型為BOOL（布爾）。 I3.2中的I表示輸入，3是字節(jié)地址，2是字節(jié)中的位地址（0 7）。 2字節(jié) 一個(gè)字節(jié)（Byte）由8個(gè)位數(shù)據(jù)組成，IB3由I3.0I3.7這8位組成。 3字和雙字 相鄰的兩個(gè)字節(jié)組成一個(gè)字（Word），相鄰的兩個(gè)字或4個(gè)字節(jié)組成一個(gè)雙字（Double

38、 Word,44,優(yōu)質(zhì)教資,用VB100的地址編號作為VW100和VD100的地址編號。 組成字和雙字的編號最小的字節(jié)VB100為VW100和VD100的最高位字節(jié)。 字節(jié)、字和雙字都是無符號數(shù)，它們的數(shù)值用16#表示,45,優(yōu)質(zhì)教資,416位整數(shù)INT和32位雙整數(shù)DINT都是有符號數(shù)。最高位為符號位。 532位浮點(diǎn)數(shù)（REAL，實(shí)數(shù)）可以表示為1.m 2E，IEEE標(biāo)準(zhǔn)格式的浮點(diǎn)數(shù)的格式為1.m 2e ，最高位為符號位。指數(shù)e = E +127，為8位正整數(shù)。第022位是尾數(shù)的小數(shù)部分m，第2330位是指數(shù)部分e 。 在編程軟件中，用小數(shù)表示浮點(diǎn)數(shù)。 6ASCII碼字符：美國信息交換標(biāo)準(zhǔn)代

39、碼。用單引號表示，例如AB12 。 7字符串的數(shù)據(jù)類型為STRING，由若干個(gè)ASCII碼字符組成，第一個(gè)字節(jié)是字符串的長度（0254），后面的每個(gè)字符占一個(gè)字節(jié)。字符串用雙引號表示，例如”LINE2,46,優(yōu)質(zhì)教資,3.2.3 CPU的存儲區(qū) 1過程映像輸入寄存器（I）：外部輸入電路接通時(shí)對應(yīng)的過程映像輸入寄存器為ON（1狀態(tài)），反之為OFF（0狀態(tài)）。 2過程映像輸出寄存器（Q）：梯形圖中Q0.0的線圈“通電”時(shí)，輸出模塊中對應(yīng)的硬件繼電器的常開觸點(diǎn)閉合。 3變量存儲器（V）：用來存放程序執(zhí)行的中間結(jié)果和有關(guān)數(shù)據(jù)。 4位存儲器（M）：類似于繼電器控制系統(tǒng)的中間繼電器，32個(gè)字節(jié)。 5定時(shí)器

40、存儲器（T）：定時(shí)器、計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值為16位有符號整數(shù)，定時(shí)器位用來描述定時(shí)器的延時(shí)動(dòng)作的觸點(diǎn)的狀態(tài)。 6計(jì)數(shù)器存儲器（C）：計(jì)數(shù)器用來累計(jì)其計(jì)數(shù)脈沖上升沿的次數(shù)。計(jì)數(shù)器位用來描述計(jì)數(shù)器的觸點(diǎn)的狀態(tài)。 7高速計(jì)數(shù)器（HC）：用來累計(jì)比CPU的掃描速率更快的事件。當(dāng)前值為32位有符號整數(shù)。 8累加器（AC0AC3）：32位，可以按字節(jié)、字和雙字來訪問累加器中的數(shù)據(jù)。按字節(jié)、字只能訪問累加器的低8位或低16位。常用于向子程序傳遞參數(shù)和從子程序返回參數(shù)，或用來臨時(shí)保存中間的運(yùn)算結(jié)果,47,優(yōu)質(zhì)教資,9特殊存儲器（SM） 特殊存儲器用于CPU與用戶程序之間交換信息。 SM0.0一直為ON； SM0.1

41、僅在執(zhí)行用戶程序的第一個(gè)掃描周期為ON。 SM0.4和SM0.5分別提供周期為1分鐘和1秒的時(shí)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）：各POU都有自己的64字節(jié)的局部存儲器，僅僅在它被創(chuàng)建的POU中有效。作為暫時(shí)存儲器，或給子程序傳遞參數(shù)。 同一調(diào)用級別的POU的局部變量使用分配給它們的公用的物理存儲器。 11模擬量輸入(AI)：AI模塊將模擬量按比例轉(zhuǎn)換為一個(gè)字的數(shù)字量。AI地址應(yīng)從偶數(shù)字節(jié)開始（例如AIW2），AI為只讀數(shù)據(jù)。 12模擬量輸出(AQ)：AQ模塊將一個(gè)字的數(shù)字值按比例轉(zhuǎn)換為電流或電壓。AQ地址應(yīng)從偶數(shù)字節(jié)開始（例如

42、AQW2），用戶不能讀取AQ。 13順序控制繼電器（S）：用于順序控制編程（見5.4節(jié)），32字節(jié)。 I、Q、V、M、S、SM和L存儲器區(qū)均可以按位、字節(jié)、字和雙字來訪問,48,優(yōu)質(zhì)教資,3.2.4 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。 間接尋址給出一個(gè)被稱為地址指針的存儲單元的地址，32位地址指針里存放的是真正的操作數(shù)的地址。只能用V、L或累加器作指針。 間接尋址可用于訪問 I、Q、V、M、S、AI、AQ、SM，以及T和C的當(dāng)前值。不能訪問單個(gè)位（bit）地址、HC、L存儲區(qū)和累加器。 指令“MOVD &VB200, AC1”將VB200的地址&VB2

43、00傳送給AC1。 指令“MOVW *AC1, AC0”將指針AC1所指的VW200中的數(shù)據(jù)（ *AC1）傳送給AC0,49,優(yōu)質(zhì)教資,用指針訪問相鄰的下一個(gè)字節(jié)時(shí)，指針值加1；訪問字時(shí)，指針值加2；訪問雙字時(shí)，指針值加4。 【例3-1】從0時(shí)開始，某發(fā)電機(jī)計(jì)劃發(fā)電時(shí)每個(gè)小時(shí)的有功功率給定值被依次存放在VW100VW146中。VD20中是從實(shí)時(shí)時(shí)鐘讀取的小時(shí)值，用間接尋址讀取當(dāng)時(shí)的功率給定值，送給VW30。 LD SM0.0 MOVD&VB100, VD10/表的起始地址送VD10 +D VD20, VD10/起始地址加偏移量 +D VD20, VD10 MOVW*VD10, VW30/讀取表

44、中的數(shù)據(jù) 一個(gè)字由兩個(gè)字節(jié)組成，地址相鄰的兩個(gè)字的地址增量為2（兩個(gè)字節(jié)），所以用了兩條加法指令。在上午8時(shí)，VD20的值為8，執(zhí)行兩次加法指令后VD10中為VW116的地址,50,優(yōu)質(zhì)教資,3.3 位邏輯指令 3.3.1 觸點(diǎn)指令與堆棧指令 1標(biāo)準(zhǔn)觸點(diǎn)指令 常開觸點(diǎn)對應(yīng)的位地址為ON時(shí)，該觸點(diǎn)閉合。 常閉觸點(diǎn)對應(yīng)的位地址為OFF時(shí)，該觸點(diǎn)閉合。 2輸出指令 輸出指令（=）對應(yīng)于梯形圖中的線圈。梯形圖中兩個(gè)并聯(lián)的線圈用兩條相鄰的輸出指令來表示,51,優(yōu)質(zhì)教資,例3-2】 已知圖3-11中I0.1的波形，畫出M0.0的波形。 在I0.1的下降沿之前，I0.1為ON，它的兩個(gè)常閉觸點(diǎn)均斷開，M0.

45、0和M0.1均為OFF，其波形用低電平表示。 在I0.1的下降沿，I0.1和M0.1的常閉觸點(diǎn)同時(shí)閉合，M0.0變?yōu)镺N。 從I0.1下降沿之后的第二個(gè)掃描周期開始，M0.1為ON，其常閉觸點(diǎn)斷開，使M0.0為OFF。M0.0只是在I0.1的下降沿ON一個(gè)掃描周期。 交換上下兩行電路，M0.0的線圈不會(huì)通電,52,優(yōu)質(zhì)教資,3邏輯堆棧的基本概念 S7-200 SMART有一個(gè)32位的堆棧，最上面的第一層稱為棧頂。堆棧中的數(shù)據(jù)一般按“先進(jìn)后出”的原則訪問。 執(zhí)行LD指令時(shí)，將指令指定的位地址中的二進(jìn)制數(shù)裝載入棧頂。 執(zhí)行A（與）指令時(shí)，指令指定的位地址中的二進(jìn)制數(shù)和棧頂中的二進(jìn)制數(shù)作“與”運(yùn)算，

46、運(yùn)算結(jié)果存入棧頂。棧頂之外其他各層的值不變。 執(zhí)行O（或）指令時(shí)，指令指定的位地址中的二進(jìn)制數(shù)和棧頂中的二進(jìn)制數(shù)作“或”運(yùn)算，運(yùn)算結(jié)果存入棧頂,53,優(yōu)質(zhì)教資,4或裝載指令OLD 圖3-15中前兩條指令執(zhí)行完后，“與”運(yùn)算的結(jié)果S0 存放在堆棧的棧頂，第3、4條指令執(zhí)行完后，“與”運(yùn)算的結(jié)果S1 壓入棧頂（見圖3-16)，原來在棧頂?shù)腟0被推到堆棧的第2層，下面各層的數(shù)據(jù)依次下移一層。 OLD指令對堆棧第一、二層的二進(jìn)制數(shù)作“或”運(yùn)算，運(yùn)算結(jié)果S2 = S0 + S1存入堆棧的棧頂，第331層中的數(shù)據(jù)依次向上移動(dòng)一層。 5與裝載指令A(yù)LD 圖3-15中OLD下面的兩條指令并聯(lián)運(yùn)算的果 S3被壓

47、入棧頂，堆棧中原來的數(shù)據(jù)依次向下一層推移。 ALD指令對堆棧第一、二層的數(shù)據(jù)作“與”運(yùn)算，運(yùn)算結(jié)果S4 = S2 S3存入堆棧的棧頂，第331層中的數(shù)據(jù)依次向上移動(dòng)一層,54,優(yōu)質(zhì)教資,55,優(yōu)質(zhì)教資,例3-3】 已知圖3-17中的語句表程序，畫出對應(yīng)的梯形圖。 首先將電路劃分為若干塊，各電路塊從含有LD的指令（例如LD、LDI和LDP等）開始，在下一條含有LD的指令（包括ALD和OLD）之前結(jié)束；然后分析各塊電路之間的串并聯(lián)關(guān)系。 OLD或ALD指令并、串聯(lián)的是它上面靠近它的已經(jīng)連接好的電路,6其他堆棧操作指令 邏輯進(jìn)棧LPS指令復(fù)制棧頂?shù)闹挡⑵鋲喝攵褩５牡?層，堆棧中原來的數(shù)據(jù)依次向下一

48、層推移,56,優(yōu)質(zhì)教資,邏輯讀棧LRD指令將堆棧第2層的數(shù)據(jù)復(fù)制到棧頂，原來的棧頂值被復(fù)制值替代。第2層第31層的數(shù)據(jù)不變。 邏輯出棧LPP指令將棧頂值彈出，堆棧各層的數(shù)據(jù)向上移動(dòng)1層，第2層的數(shù)據(jù)成為新的棧頂值。 裝載堆棧指令LDS很少使用,57,優(yōu)質(zhì)教資,58,優(yōu)質(zhì)教資,下圖中的第1條LPS指令將棧頂?shù)腁點(diǎn)邏輯運(yùn)算結(jié)果保存到堆棧的第2層，第2條LPS指令將B點(diǎn)的邏輯運(yùn)算結(jié)果保存到堆棧的第2層，A點(diǎn)的邏輯運(yùn)算結(jié)果被“壓”到堆棧的第3層。第1條LPP指令將堆棧第2層B點(diǎn)的邏輯運(yùn)算結(jié)果上移到棧頂，第3層中A點(diǎn)的邏輯運(yùn)算結(jié)果上移到堆棧的第2層。最后一條LPP指令將堆棧第二層的A點(diǎn)的邏輯運(yùn)算結(jié)果上移

49、到棧頂,59,優(yōu)質(zhì)教資,7立即觸點(diǎn) 立即觸點(diǎn)指令只能用于輸入位I，立即讀入物理輸入點(diǎn)的值，但是并不更新該物理輸入點(diǎn)對應(yīng)的過程映像輸入寄存器,60,優(yōu)質(zhì)教資,3.3.2 輸出類指令與其他指令 1立即輸出 圖3-21中的立即輸出將棧頂值立即寫入指定的物理輸出點(diǎn)和對應(yīng)的過程映像輸出寄存器。該指令只能用于輸出位Q。 2置位與復(fù)位 置位與復(fù)位指令分別將指定的位地址開始的N個(gè)連續(xù)的位地址置位（變?yōu)镺N）和復(fù)位（變?yōu)镺FF），N = 1255。兩條指令有記憶和保持功能。 可用復(fù)位指令清除定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值，同時(shí)將它們的位復(fù)位為OFF,61,優(yōu)質(zhì)教資,3立即置位與立即復(fù)位 這兩條指令分別將指定的位地址開始

50、的N個(gè)連續(xù)的物理輸出點(diǎn)立即置位或復(fù)位，N = 1255。它們只能用于輸出位Q，新值被同時(shí)寫入對應(yīng)的物理輸出點(diǎn)和過程映像輸出寄存器。 4RS、SR雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器指令 SR是置位優(yōu)先雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，RS是復(fù)位優(yōu)先雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器。它們用置位輸入和復(fù)位輸入來控制方框上面的位地址，可選的OUT連接反映了方框上面位地址的信號狀態(tài)。 置位信號S1和復(fù)位信號R同時(shí)為ON時(shí)，M0.5被置位為ON。 置位信號S和復(fù)位信號R1同時(shí)為ON時(shí)，M0.6被復(fù)位為OFF,62,優(yōu)質(zhì)教資,5其他位邏輯指令 正跳變觸點(diǎn)（P）檢測到一次正跳變或負(fù)跳變觸點(diǎn)（N）檢測到一次負(fù)跳變時(shí)，觸點(diǎn)接通一個(gè)掃描周期。 取反（NOT）觸點(diǎn)將存放在堆棧頂

51、部的它左邊電路的邏輯運(yùn)算結(jié)果取反。取反觸點(diǎn)左、右兩邊能流的狀態(tài)相反。 空操作指令（NOP N）不影響程序的執(zhí)行（N=0 255,63,優(yōu)質(zhì)教資,6程序的優(yōu)化設(shè)計(jì) 在設(shè)計(jì)并聯(lián)電路時(shí)，應(yīng)將單個(gè)觸點(diǎn)的支路放在下面；設(shè)計(jì)串聯(lián)電路時(shí)，應(yīng)將單個(gè)觸點(diǎn)放在右邊。在有線圈的并聯(lián)電路中，應(yīng)將單個(gè)線圈放在上面,64,優(yōu)質(zhì)教資,3.4 定時(shí)器指令與計(jì)數(shù)器指令 3.4.1 定時(shí)器指令,65,優(yōu)質(zhì)教資,1定時(shí)器的分辨率見表3-9。 2接通延時(shí)定時(shí)器和有記憶接通延時(shí)定時(shí)器 定時(shí)器和計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值的數(shù)據(jù)類型均為整數(shù)（INT），允許的最大值為32767。接通延時(shí)定時(shí)器TON和保持型接通延時(shí)定時(shí)器TONR的使能（IN）輸入電路接

52、通后開始定時(shí)，當(dāng)前值不斷增大。當(dāng)前值大于等于PT端指定的預(yù)設(shè)值時(shí)，定時(shí)器位變?yōu)镺N。達(dá)到預(yù)設(shè)值后，當(dāng)前值仍繼續(xù)增加，直到最大值32767。定時(shí)器的預(yù)設(shè)時(shí)間等于預(yù)設(shè)值PT與分辨率的乘積。 接通延時(shí)定時(shí)器的使能輸入電路斷開時(shí)，定時(shí)器被復(fù)位，其當(dāng)前值被清零，定時(shí)器位變?yōu)镺FF。還可以用復(fù)位（R）指令復(fù)位定時(shí)器和計(jì)數(shù)器,66,優(yōu)質(zhì)教資,保持型接通延時(shí)定時(shí)器TONR的使能（IN）輸入電路斷開時(shí)，當(dāng)前值保持不變。使能輸入電路再次接通時(shí)，繼續(xù)定時(shí)。累計(jì)的時(shí)間間隔等于預(yù)設(shè)值時(shí)，定時(shí)器位變?yōu)镺N。只能用復(fù)位指令來復(fù)位TONR,圖3-28是用接通延時(shí)定時(shí)器編程實(shí)現(xiàn)的脈沖定時(shí)器程序，在I0.3的上升沿，Q0.2輸出

53、一個(gè)寬度為3s的脈沖，I0.3的脈沖寬度可以大于3s，也可以小于3s,67,優(yōu)質(zhì)教資,3斷開延時(shí)定時(shí)器 使能輸入電路接通時(shí)，定時(shí)器位立即變?yōu)镺N，當(dāng)前值被清零。 使能輸入電路斷開時(shí)，開始定時(shí)，當(dāng)前值等于預(yù)設(shè)值時(shí)，輸出位變?yōu)镺FF，當(dāng)前值保持不變，直到使能輸入電路接通。 斷開延時(shí)定時(shí)器用于設(shè)備停機(jī)后的延時(shí)，例如變頻電機(jī)的冷卻風(fēng)扇的延時(shí),68,優(yōu)質(zhì)教資,4分辨率對定時(shí)器的影響 執(zhí)行1ms分辨率的定時(shí)器指令時(shí)開始計(jì)時(shí)，其定時(shí)器位和當(dāng)前值每1ms更新一次。掃描周期大于1ms時(shí)，在一個(gè)掃描周期內(nèi)被多次更新。 執(zhí)行10ms分辨率的定時(shí)器指令時(shí)開始計(jì)時(shí)，記錄自定時(shí)器啟用以來經(jīng)過的10ms時(shí)間間隔的個(gè)數(shù)。在每

54、個(gè)掃描周期開始時(shí)，定時(shí)器位和當(dāng)前值被刷新，一個(gè)掃描周期累計(jì)的10ms時(shí)間間隔數(shù)被加到定時(shí)器當(dāng)前值中。定時(shí)器位和當(dāng)前值在整個(gè)掃描周期中不變。 100ms分辨率的定時(shí)器記錄從定時(shí)器上次更新以來經(jīng)過的100ms時(shí)間間隔的個(gè)數(shù)。在執(zhí)行該定時(shí)器指令時(shí)，將從前一掃描周期起累積的100ms時(shí)間間隔個(gè)數(shù)累加到定時(shí)器的當(dāng)前值。啟用定時(shí)器后，如果在某個(gè)掃描周期內(nèi)未執(zhí)行某條定時(shí)器指令，或者在一個(gè)掃描周期多次執(zhí)行同一條定時(shí)器指令，定時(shí)時(shí)間都會(huì)出錯(cuò),69,優(yōu)質(zhì)教資,例3-4】用定時(shí)器設(shè)計(jì)輸出脈沖的周期和占空比可調(diào)的振蕩電路（即閃爍電路）。 I0.3的常開觸點(diǎn)接通后，T41開始定時(shí)。2s后定時(shí)時(shí)間到，T41的常開觸點(diǎn)接通

55、，Q0.7變?yōu)镺N，T42開始定時(shí)。3s后T42的定時(shí)時(shí)間到，它的常閉觸點(diǎn)斷開，T41被復(fù)位。T41的常開觸點(diǎn)斷開，使Q0.7變?yōu)镺FF，T42被復(fù)位。復(fù)位后T42的常閉觸點(diǎn)接通，下一掃描周期T41又開始定時(shí)。Q0.7的線圈“通電”和“斷電”的時(shí)間分別等于T42和T41的預(yù)設(shè)值,70,優(yōu)質(zhì)教資,6兩條運(yùn)輸帶的控制程序 按下起動(dòng)按鈕I0.5，1號運(yùn)輸帶開始運(yùn)行，8s后2號運(yùn)輸帶自動(dòng)起動(dòng)。按了停止按鈕I0.6后，先停2號運(yùn)輸帶，8s后停1號運(yùn)輸帶。設(shè)置輔助元件M0.0，根據(jù)波形圖，直接用T39和T40的觸點(diǎn)控制Q0.5和Q0.4的線圈,71,優(yōu)質(zhì)教資,3.4.1 計(jì)數(shù)器指令 1加計(jì)數(shù)器（CTU）

56、同時(shí)滿足下列條件時(shí)，加計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值加1，直至計(jì)數(shù)最大值32767。 1）復(fù)位輸入電路斷開。 2）加計(jì)數(shù)脈沖輸入電路由斷開變?yōu)榻油ǎ–U信號的上升沿）。 3）當(dāng)前值小于最大值32767。 當(dāng)前值大于等于預(yù)設(shè)值PV時(shí)，計(jì)數(shù)器位為ON，反之為OFF。當(dāng)復(fù)位輸入R為ON或?qū)τ?jì)數(shù)器執(zhí)行復(fù)位（R）指令時(shí)，計(jì)數(shù)器被復(fù)位，計(jì)數(shù)器位變?yōu)镺FF，當(dāng)前值被清零。在首次掃描時(shí)，所有的計(jì)數(shù)器位被復(fù)位為OFF,72,優(yōu)質(zhì)教資,2減計(jì)數(shù)器（CTD） 在裝載輸入LD的上升沿，計(jì)數(shù)器位被復(fù)位為OFF，預(yù)設(shè)值PV被裝入當(dāng)前值寄存器。在減計(jì)數(shù)脈沖輸入信號CD的上升沿，從預(yù)設(shè)值開始，當(dāng)前值減1，減至0時(shí)，停止計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)器位被置位為

57、ON。 3加減計(jì)數(shù)器（CTUD） 在加計(jì)數(shù)脈沖輸入CU的上升沿，當(dāng)前值加 1，在減計(jì)數(shù)脈沖輸入CD的上升沿，當(dāng)前值減 1。當(dāng)前值大于等于預(yù)設(shè)值PV時(shí)，計(jì)數(shù)器位為ON，反之為OFF。若復(fù)位輸入R為ON，或?qū)τ?jì)數(shù)器執(zhí)行復(fù)位（R）指令時(shí)，計(jì)數(shù)器被復(fù)位,73,優(yōu)質(zhì)教資,例3-5】用計(jì)數(shù)器設(shè)計(jì)長延時(shí)電路。 定時(shí)器最長的定時(shí)時(shí)間為3276.7s。周期為1min的時(shí)鐘脈沖SM0.4的常開觸點(diǎn)為加計(jì)數(shù)器C0提供計(jì)數(shù)脈沖。定時(shí)時(shí)間為30000min（500h）。 【例3-6】用計(jì)數(shù)器擴(kuò)展定時(shí)器的定時(shí)范圍。 I0.2為ON時(shí)，T37開始定時(shí)，3000s后T37的定時(shí)時(shí)間到，其常開觸點(diǎn)閉合，使C4加1。T37的常閉

58、觸點(diǎn)斷開，使它自己復(fù)位，當(dāng)前值變?yōu)?。下一掃描周期T37的常閉觸點(diǎn)接通，又開始定時(shí)。總的定時(shí)時(shí)間為T = 0.1KT KC (s,74,優(yōu)質(zhì)教資,指出圖3-43中的錯(cuò)誤,75,優(yōu)質(zhì)教資,76,優(yōu)質(zhì)教資,第4章 S7-200 SMART的功能指令,4.1 功能指令概述 4.1.1 怎樣學(xué)習(xí)功能指令 功能指令分為較常用的指令、與數(shù)據(jù)的基本操作有關(guān)的指令、與PLC的高級應(yīng)用有關(guān)的指令和用得較少的指令。 初學(xué)功能指令時(shí)，首先可以按指令的分類瀏覽所有的指令。初學(xué)者沒有必要花大量的時(shí)間去熟悉功能指令使用中的細(xì)節(jié)，應(yīng)重點(diǎn)了解指令的基本功能和有關(guān)的基本概念。應(yīng)通過讀程序、編程序和調(diào)試程序來學(xué)習(xí)功能指令。 4.

59、1.2 S7-200 的指令規(guī)約,1使能輸入與使能輸出 使能輸入端EN有能流流入方框指令時(shí)，指令才能被執(zhí)行。 EN輸入端有能流且指令執(zhí)行時(shí)無錯(cuò)誤，則使能輸出ENO將能流傳遞給下一個(gè)方框指令或線圈。 語句表用AENO指令來產(chǎn)生與方框指令的ENO相同的效果。刪除AENO指令后，方框指令將由串聯(lián)變?yōu)椴⒙?lián),77,優(yōu)質(zhì)教資,2梯形圖中的指令 條件輸入指令必須通過觸點(diǎn)電路連接到左側(cè)母線上。不需要條件的指令必須直接連接在左側(cè)母線上。鍵入語句表指令時(shí)，必須使用英文的標(biāo)點(diǎn)符號。 3能流指示器 雙箭頭是開路能流指示器，必須解決開路問題，程序段才能成功編譯?？蓪⑵渌菪螆D元件附加到ENO端的可選能流指示器。沒有在該位置添加元件，程序段也能成功編譯,78,優(yōu)質(zhì)教資,4.2 數(shù)據(jù)處理指令 4.2.1 比較指令與數(shù)據(jù)傳送指令 1字節(jié)、整數(shù)、雙整數(shù)和實(shí)數(shù)比較指令 比較觸點(diǎn)中間的B、I、D、R、S分別表示無符號字節(jié)、有符號整數(shù)、有符號雙整數(shù)、有符號實(shí)數(shù)和字符串比較。滿足比較關(guān)系式給出的條件時(shí)，比較指令對應(yīng)的觸點(diǎn)接通。字符串比較指令的比較條件“x”只有=和。 整數(shù)和雙整數(shù)比較指令比較兩個(gè)有符號數(shù)。IN1在觸點(diǎn)的上面，IN2在觸點(diǎn)下面,79,優(yōu)質(zhì)教資,例4-1】 用接通延時(shí)定時(shí)器和比較指令組成占空比可調(diào)的脈沖發(fā)生器。 T37的常閉觸點(diǎn)控制它的IN輸入端，使T37的當(dāng)前值按鋸齒波變化。比較指令用來產(chǎn)生方波，Q0.0