PLC程序設(shè)計基礎(chǔ)4

1、第第4章章 PLC程序設(shè)計基礎(chǔ)程序設(shè)計基礎(chǔ) 學(xué)習(xí)內(nèi)容學(xué)習(xí)內(nèi)容: PLC程序結(jié)構(gòu)程序結(jié)構(gòu) 存儲器的數(shù)據(jù)類型與尋址方式存儲器的數(shù)據(jù)類型與尋址方式 位邏輯指令位邏輯指令 定時器和計數(shù)器指令定時器和計數(shù)器指令4.1 PLC的編程語言與程序結(jié)構(gòu)4.1.1 PLC編程語言的國際標準編程語言的國際標準 和個人計算機相比和個人計算機相比,PLC的硬件和軟件都是封閉的的硬件和軟件都是封閉的,不是開放的不是開放的.個人計算機硬件軟件皆是開放的個人計算機硬件軟件皆是開放的,各廠家都各廠家都可按開放的標準來生產(chǎn)各種備件可按開放的標準來生產(chǎn)各種備件,這些符合標準的備件這些符合標準的備件,都可隨意組裝成個人計算機都可隨意

2、組裝成個人計算機,即即PC兼容機兼容機. 而而PLC硬件和軟件上的標準都是封閉的硬件和軟件上的標準都是封閉的,每個廠家都每個廠家都有自己的一套標準有自己的一套標準,因此因此,各廠家生產(chǎn)出的各廠家生產(chǎn)出的PLC硬件無法硬件無法兼容兼容,那么那么PLC的指令系統(tǒng)和編程語言功能和表達方式的指令系統(tǒng)和編程語言功能和表達方式上都不一致上都不一致,有的甚至存在相當(dāng)大的差異有的甚至存在相當(dāng)大的差異. 用戶、程序設(shè)計人員在熟悉了一種用戶、程序設(shè)計人員在熟悉了一種PLC產(chǎn)品后，如產(chǎn)品后，如果轉(zhuǎn)換到另一種果轉(zhuǎn)換到另一種PLC產(chǎn)品，就需要重新學(xué)習(xí)。為了結(jié)產(chǎn)品，就需要重新學(xué)習(xí)。為了結(jié)束這種局面，國際電工委員會束這種局

3、面，國際電工委員會IEC在在1994年年5月頒布了月頒布了PLC標準，我們稱為標準，我們稱為“IEC61131”，這個標準鼓勵各，這個標準鼓勵各PLC廠家提供在外觀和操作上相似的指令。廠家提供在外觀和操作上相似的指令。第4章 PLC程序設(shè)計基礎(chǔ) “IEC61131”標準由五個部分構(gòu)成：通用信息、標準由五個部分構(gòu)成：通用信息、設(shè)備與測試要求、編程語言、用戶指南、通設(shè)備與測試要求、編程語言、用戶指南、通訊。訊。其中第三部分是其中第三部分是PLC的編程語言標準。的編程語言標準。 IEC 61131-3標準的5種編程語言：v1) 順序功能圖；v2) 梯形圖；v3) 功能塊圖；v4) 指令表；v5) 結(jié)

4、構(gòu)文本。 圖圖形形語語言言文字文字語語言言1、順序功能圖它提供了一種組織程序（并不是程序本身）的圖形方法。（流程圖算法流程圖算法） 步、轉(zhuǎn)換、動作是其三種主要元件。它是位于其它編程語言之上的圖形語言，用來編寫實現(xiàn)順序控制動作的語言。如機械手控制程序、流水線這類程序控制順序是固定。 編寫時，工藝過程被劃分為若干個順序出現(xiàn)的步，每步中包括控制輸出的動作，從一步到另一步的轉(zhuǎn)換由轉(zhuǎn)換條件來控制特別適合于生產(chǎn)制造過程。在順序功能圖中，可以使用其它的語言嵌套編程。 如S7-200是小型PLC，本身并不能直接支持順序功能圖需將順序功能圖轉(zhuǎn)換成S7-200對應(yīng)的編程軟件STEP 7所支持的PLC的梯形圖。代表

5、平臺 西門子S7-Graph,能直接將梯形圖轉(zhuǎn)換PLC的直接識別的機器語言.注意S7-200不支持這種圖形方法.2、梯形圖(1) 特點:使用最多的一種圖形編程語言。它屬于圖形編程語言。因為梯形圖與繼電器控制系統(tǒng)電路圖非常相似，在擴充部分中已介紹，它直觀易懂，適用于數(shù)字量邏輯控制，不適合于編寫大型控制程序。適合于熟悉繼電器控制的電氣人員。(2) 組成: 如：時間繼電器可利用計數(shù)器、附加指令等完成實現(xiàn)真實器件的功能和作用。 對于輸入、輸出就是觸點和線圈。觸點就可以對應(yīng)真實的觸點，而梯形圖中的線圈代表繼電器控制器電路中的繼電器控制器的線圈。這點上，兩者非常相似。 組成元素 含義代表器件觸點輸入條件

6、開關(guān)、按鈕線圈輸出結(jié)果 控制外部器件功能塊附加指令 定時器、計數(shù)器、數(shù)學(xué)運算v這是個標準的梯形圖，分析其組成三要素（可借用繼電器控制器控制電路的思想分析）分析：左邊有一條母線（假想為電源正極）右邊也有一母線（假想為電源負極），中間為繼電路控制電路，若I0.1與I0.2閉合，或者M0.3與I0.2閉合時，會形成一條能流通路,通路作用下Q0.0得電,其對應(yīng)的輔助觸點Q0.0也就吸合,自保電路形成. 梯形圖中常用的幾個概念： 母線： 為了方便梯形圖的分析，我們將梯形圖左邊的豎線假想為電源正極；右邊（已省略）的豎線假想為負極；兩者間為繼電器控制電路。 “能流”(Power Flow):只能從左向右流動

7、 在分析梯形圖中的邏輯關(guān)系時,為了借用繼電器電路圖的分析方法,可以想像左右兩側(cè)的垂直”電源線”之間有一個左正右負的直流電源電壓(S7-200梯形圖省略了右邊的電源線) 當(dāng)上圖觸點電路接通,有一個假想的”能流”流過Q1.1線圈. 注意注意:在繼電器控制電路中,能流是實實在在存在的,但在PLC的梯形圖中,因為它是一種機器語言,因此,這個能流是我們假想出來的,是為了分析電路而存在的,實際上是不存在的.網(wǎng)絡(luò) 由觸點、線圈和功能塊組成的獨立電路問:這個圖有幾個獨立的電路?-即有幾個網(wǎng)絡(luò).這三個網(wǎng)絡(luò)分別由觸點線圈功能塊構(gòu)成,具有獨立的功能.系統(tǒng)自動編號為:Network 1 TIMER USE Netwo

8、rk 1 Network 2 Network 3叫網(wǎng)絡(luò)編號,自動生成,用戶不用改,而TIMER USE為注釋,用于解釋其功能. (定時器的應(yīng)用)網(wǎng)絡(luò)編號、注釋不參與程序執(zhí)行，所以其有無不影響程序含義: 允許以網(wǎng)絡(luò)為單位,從上至下順序執(zhí)行,執(zhí)行完所有網(wǎng)絡(luò)后,返回到最上面的網(wǎng)絡(luò)重新執(zhí)行.在同一網(wǎng)絡(luò)中,程序邏輯運算方向與能流方向一致,皆從左到右.1個網(wǎng)絡(luò)（個網(wǎng)絡(luò)（Network）中只能放）中只能放1塊獨立電路。塊獨立電路。多個網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的梯形圖中： 程序的邏輯運算是從左到右執(zhí)行的，與能流方向一致； 各網(wǎng)絡(luò)按從上到下順序執(zhí)行3、功能塊圖使用類似于數(shù)字邏輯門電路數(shù)字邏輯門電路的圖形邏輯符號來表示控制邏輯。

9、 此方法對學(xué)習(xí)弱電和數(shù)字電路的人員比較適合。功能塊圖用類似于與門或門的框圖來表示邏輯運算關(guān)系，方框左側(cè)為邏輯運算的輸入變量，右側(cè)為輸出變量，輸入、輸出端的小圓圈表示“非運算”方框用“導(dǎo)線”連在一起，信號自左向右。4、語句表S7系列的指令表稱為語句表（助記符表達式，匯編語言）適合熟悉PLC和邏輯程序設(shè)計經(jīng)驗豐富的程序員使用。 5、結(jié)構(gòu)文本是IEC61131-3標準創(chuàng)建的一種專用的高級編程語言。與梯形圖相比，它實現(xiàn)復(fù)雜的數(shù)學(xué)實現(xiàn)復(fù)雜的數(shù)學(xué)運算運算,編寫的程序非常簡潔和緊湊。STEP 7中的S7 SCL結(jié)構(gòu)化控制語言，屬這種語言，編程結(jié)構(gòu)和C語言，PASCAL語言相似，特別適合于習(xí)慣于使用高級語言編

10、程的人使用。4.1.2 S7-200的程序結(jié)構(gòu)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。每個項目都必須且只能有一個主程序（OB1）。2子程序：是可選的，可以多次調(diào)用，簡化程序代碼、減少掃描時間、容易移植到別的項目。3中斷程序：用來及時處理與用戶程序的執(zhí)行時序無關(guān)的操作，或者不能事先預(yù)測何時發(fā)生的中斷事件。在中斷事件發(fā)生時由PLC的操作系統(tǒng)調(diào)用。 3.2 數(shù)據(jù)的類型與尋址方式一、數(shù)據(jù)的類型 1、位（b） 是描述數(shù)據(jù)類型的最小單位。其取值為1、0.1表示：對應(yīng)編程元件動作，其常開觸點接通，常閉觸點斷開； 0表示：對應(yīng)編程元件不動作，其常開觸點斷開

11、，常閉觸點接通； 2、字節(jié)（B） 1B8b 3、字（W） 1W2B （ AIW0） 4、雙字（D） 1D=2W二、數(shù)據(jù)的位數(shù)與取值范圍 P31 表3-2 在編程中，根據(jù)我們所用的數(shù)據(jù)大小，查表，選擇存儲該數(shù)據(jù)空間。三、常數(shù)表示 P34表3-34.2 存儲器的數(shù)據(jù)類型與尋址方式134.2.1 1、以位為單位 P30圖3-4 用1位二進制表示開關(guān)量，數(shù)據(jù)的類型為布爾型 二進制數(shù)0、1表示開關(guān)量的兩種狀態(tài) 1：表示梯形圖中，線圈得電，觸點動作； 0：表示梯形圖中，線圈失電，觸點不動作。 I0.2 Q 1.3以位為單位的存取格式：存儲器標識符存儲器標識符+字節(jié)地址字節(jié)地址+位號位號2、以字節(jié)（字或雙字

12、）為單位的數(shù)據(jù)的位數(shù)與取值范圍（見P31表3-2） 3、以位、字節(jié)、字、雙字為單位的數(shù)據(jù)的存取方式 I 3.2 V B 100 可訪問8位數(shù)據(jù)V W 100 可訪問16位數(shù)據(jù)VD100 可訪問32位數(shù)據(jù)區(qū)域標示符-變量以字節(jié)為單位存取首字節(jié)地址以字為單位存取以雙字為單位存取區(qū)域標識符-輸入映像寄存器第3個字節(jié)第二位每8個字節(jié)編一個地址X I0如圖,白色為輸入映像寄存器區(qū)域,紅色為變量存儲區(qū)域.指出如何對X處和Y處如何尋址Y按位存取按位存取: 區(qū)域標識符區(qū)域標識符 字節(jié)字節(jié).位數(shù)位數(shù)其它存取其它存取: 區(qū)域標識符區(qū)域標識符 存取單位存取單位 首字節(jié)地址首字節(jié)地址4.2.2 CPU內(nèi)的不同存儲區(qū)內(nèi)

13、的不同存儲區(qū)P311輸入過程映像寄存器（標識符為I）PLC開始掃描,進入讀取輸入階段外部信號,經(jīng)光電耦合 I 可按b B W D 存儲 2輸出過程映像寄存器（Q） PLC掃描后期,進入改寫輸出階段將存儲在Q中的數(shù)據(jù) 傳送 輸出模塊 驅(qū)動 外部負載 如:Q0.0=1 (線圈通電),其該繼電器輸出模塊對應(yīng)的繼電器得電,使接在Q0.0端子上的外部負載工作.3變量存儲區(qū)V是全局存儲器，可以被所有的程序組織單元存取。 存放臨時數(shù)據(jù)中間結(jié)果臨時數(shù)據(jù)中間結(jié)果.4位存儲區(qū)（M） 類似于繼電器控制系統(tǒng)中的中間繼電器,用來存儲中間操作狀態(tài)或其它控制信息中間操作狀態(tài)或其它控制信息. 可按b 、B、W、D方式存取.

14、.7定時器存儲區(qū)（T） 相當(dāng)于時間繼電器,S7-200中共有3種定時器,其時基增量分別為1MS10MS100MS,對應(yīng)的寄存器為16位,存儲范圍為(132767) 定時器位是用來描述定時器延時動作時其對應(yīng)觸點的狀態(tài)的.定時器位為1:對應(yīng)定時器觸點動作;定時器位為0:對應(yīng)定時器觸點不動作.定時器地址表示方法 T 5 (5-定時器的編號)8、計數(shù)器存儲區(qū)（C）作用：累計脈沖的個數(shù) 存儲16位有符號的整數(shù)當(dāng)前值大于等于設(shè)定值時,計數(shù)器被置為1表示方法：C20（20計數(shù)器的編號）計數(shù)范圍：13276711、模擬量輸入尋址（AI） 以一個字為單位即16位表示方法 AI W 2 以一個字為單位起始字節(jié)地址

15、一定是偶數(shù)011、模擬量輸出（AQ） A Q W 4 以字為單位，4-起始字節(jié)數(shù)14、常數(shù)表示方法與范圍P38表3-2 常數(shù)尋址可以以字節(jié)、字、雙字為單位進行。注意：I、Q、V、M、S、SM、L均可按位、字節(jié)、雙字來存取。4.2.3 直接尋址與間接尋址直接尋址與間接尋址14一、直接尋址:指定了存儲器的區(qū)域、長度和位置，例如VB200。方式一：按位尋址 格式：I 4. 5 字節(jié)的位,即位號 地址與字節(jié)間的間隔 字節(jié)的地址 元件的名稱(區(qū)域標識)有了I4.5,我們就能很容易地在存儲器中找出其確定的位置,如下圖 方式二:按字節(jié)字雙字尋址格式: A T XA-存儲區(qū)域名稱 T-以T為單位進行存儲 X-

16、存儲區(qū)域內(nèi)的首字節(jié)地址.例:以變量存儲器VB100為例,分別存取3種長度(8位16位32位)的數(shù)據(jù)進行比較.分別按字節(jié)字雙字方式存取, 二、 間接尋址 要經(jīng)過建立指針、然后利用指針存取數(shù)據(jù)以及修改指針1、建立指針指針的長度為雙字長，是所要訪問的存儲單元的32位的物理地址?？梢杂脕碜髦羔樀拇鎯^(qū)有：V、L、AC（常用）P36建立指針必須用 雙字節(jié)傳送指令雙字節(jié)傳送指令MOVD (讓指針讓指針AC1指向一個雙字節(jié)的存儲空間指向一個雙字節(jié)的存儲空間) MOVD &VB200, AC1 把VB200這個存儲單元的首地址,傳送到AC1中存儲起來,(即AC1指針指向VB200的首地址)? &

17、;VB200與AC1分別是多少位的?VB200的含義? & VB200是直接地址編號.并不是它的物理地址.2、利用指針存取數(shù)據(jù)MOVW *AC1，AC0（MOVW單字節(jié)傳送指令）單字節(jié)傳送指令） 把AC1指針變量內(nèi)部存儲的地址所指向的值傳送給AC0。*AC1表示AC1為指針所指向區(qū)域內(nèi)的值？*AC1是多少位的？AC0多少位的？間接尋址主要用于連續(xù)數(shù)據(jù)的存儲操作中。3、修改指針 經(jīng)過前面兩種指令，建立指針、利用指針存取數(shù)據(jù)后，傳送了一組數(shù)據(jù)。由于指針是32位的,應(yīng)該用雙字指令來修改指針值.間接尋址圖3-8 使用指針的間接尋址 改改為為MOVD情情況況如何？如何？ 根據(jù)所存取的數(shù)據(jù)長度，正

18、確地調(diào)整指針 當(dāng)存取字節(jié)時，指針的調(diào)整單位為1；當(dāng)存取字或定時器、計數(shù)器值時，單位為2；當(dāng)存取雙字時，指針調(diào)整的單位為4。4.3 位邏輯指令4.3.1 觸點指令與賦值指觸點指令與賦值指令令一、標準觸點指令 常開觸點的標準觸點指令語句描述LD bit裝載,常開觸點閉合A bit與,和常開觸點串聯(lián)O bit或,和常開觸點并聯(lián)常閉觸點的標準觸點指令語句描述LDN bit取反后裝載,電路開始的常閉觸點AN bit取反后相與,和常閉觸點串聯(lián)ON bit取反后相或,和常閉觸點并聯(lián)v例 圖3-9 觸點與輸出指令 輸輸出指令出指令例4-2 已知圖3-10中I0.1的波形,畫出M1.0的波形P37M-P32思考

19、：如果交思考：如果交換兩網(wǎng)絡(luò)換兩網(wǎng)絡(luò)的的順順序，序，時時序序圖將圖將是？是？二 堆棧的概念堆棧:是一種存儲部件，即數(shù)據(jù)的寫入跟讀出不需要提供地址，而是根據(jù)寫入的順序決定讀出的順序 S7-200中有9位的堆棧,棧頂用來存儲邏輯運算的結(jié)果,下面的8位用來存儲中間運算結(jié)果.其內(nèi)數(shù)據(jù)按”先進后出”原則存取.執(zhí)行標準觸點指令時執(zhí)行標準觸點指令時,數(shù)據(jù)在棧里的變化數(shù)據(jù)在棧里的變化:P37執(zhí)行LD:裝載入棧頂,執(zhí)行A:將指令指定的位地址中二進制數(shù)與棧頂中的二進制相”與”,得到的結(jié)果再裝載入棧頂.執(zhí)行O:將指令指定的位地址中二進制數(shù)與棧頂中的二進制相”或”,得到的結(jié)果再裝載入棧頂.執(zhí)行LDN:將指令指定的二進

20、制數(shù)取反后裝載入棧頂.執(zhí)行AN:將指令指定的位地址中二進制數(shù)取反后,與棧頂中的二進制相”與”,得到的結(jié)果再裝載入棧頂.執(zhí)行ON:將指令指定的位地址中二進制數(shù)取反后與棧頂中的二進制相”或”,得到的結(jié)果再裝載入棧頂.I0.4 LDN I 1.4A I 0.3O I 3.2A I 0.4= Q 5.3 Q5.3 = ( I1.4 . T0.3 + I3.2) . I0.4描述程序描述程序執(zhí)執(zhí)行行過過程中堆程中堆棧棧的的變變化？化？三 OLD 裝載或指令 ALD裝載與指令 標準觸點指令使用范圍標準觸點指令使用范圍:單個觸點與別的觸點單個觸點與別的觸點或電路串并聯(lián)或電路串并聯(lián).看PPT43例然后加T16

21、 對于多個電路塊串并聯(lián),要通過堆棧指令完成! 若兩個電路并聯(lián),就 是OLD裝載或指令 A區(qū)觀察執(zhí)行觀察執(zhí)行OLD ALD指令時指令時,數(shù)據(jù)在棧里數(shù)據(jù)在棧里的變化的變化:四 棧裝載與指令A(yù)LD用于多個電路塊間進行與運算. 總結(jié):將電路塊串聯(lián)時,每增加一個LD或LDN指令,堆棧深度增加1每增加一個OLD或ALD指令,堆棧深度減1 梯形圖和功能塊圖編輯時,自動會插入處理棧操作所需要的指令; 在語句表中,必須由編程人員加入這些堆棧指令. 觸觸點指令：上一指令點指令：上一指令執(zhí)執(zhí)行的行的結(jié)結(jié)果是下一指令果是下一指令執(zhí)執(zhí)行行時時的的 一一個運個運算算對對象！象！圖3-11 ALD與OLD指令的堆棧操作 指

22、令執(zhí)行時指令執(zhí)行時,堆棧內(nèi)數(shù)據(jù)變化堆棧內(nèi)數(shù)據(jù)變化:P38根據(jù)語句表，畫出梯形圖。v要求掌握：梯形圖語句表； 語句表轉(zhuǎn)換成梯形圖； 程序執(zhí)行過程中，堆棧內(nèi)數(shù)據(jù)的變化；圖3-13 語句表與梯形圖 【例4-3】 已知圖3-13中的語句表程序，畫出對應(yīng)的梯 形圖。 五 其他堆棧操作指令v邏輯入棧指令(LPS):復(fù)制棧頂值,并將結(jié)果壓入棧頂,棧中原各層數(shù)據(jù)皆下移一層,棧底數(shù)據(jù)消失.v邏輯讀棧(LRD):復(fù)制堆棧中第2層的數(shù)據(jù),并將結(jié)果壓入棧頂,其余不變,原棧頂消失.v邏輯出棧(LPP):棧中各層數(shù)據(jù)向上移動一層,原棧頂消失.v裝載堆棧(LDS):復(fù)制棧內(nèi)第N層數(shù)據(jù),并將結(jié)果壓入棧頂,棧底消失.(一般不用

23、)圖3-14 堆棧指令 圖3-12 堆棧指令的應(yīng)用 在在將將梯形梯形圖轉(zhuǎn)換圖轉(zhuǎn)換成成語語句表句表時時,要仔要仔細細考考慮數(shù)慮數(shù)據(jù)在據(jù)在棧變棧變化化,以保以保證證通通過過指令能得到指令能得到正確的正確的結(jié)結(jié)果果六、立即觸點指令v只能用于輸入量I,執(zhí)行立即觸點指令時,立即讀入物理輸入點物理輸入點的值,根據(jù)該值決定觸點的接通/斷開狀態(tài),但不更新該物理輸入點對應(yīng)的輸入過程映像寄存器. 表示方法II立即常立即常開觸開觸點點立即常立即常閉觸閉觸點點 立即 I/O 指令的處理,直接存取I/O點。不受循環(huán)掃描周期限制 立即 I指令：不經(jīng)過讀取階段直接對外部裝置的信 號進行讀取; 立即 O指令:直接用輸出映像寄

24、存器中的結(jié)果，刷 新外部輸出裝置，即有兩種指令：立即I指令：不更新相應(yīng)的輸入映像寄存器。立即O指令：更新相應(yīng)的輸出映像寄存器。用戶程序中對映象寄存器存取的指令快于立即I/O點指令. 所以少用立即I/O指令,可提高程序的執(zhí)行速度.4.3.2 輸出類指令輸出類指令 1 輸出指令(=) 該指令和線圈相對應(yīng). 驅(qū)動線圈的電路接通時,線圈流過”能流”,指定位對應(yīng)的映像寄存器為1;反之為0. 執(zhí)行輸出指令時,將棧頂?shù)闹祻?fù)制到對應(yīng)的輸出映像寄存器中梯形圖中的表示: 指令的表示: = Q 0.32 立即輸出指令 ( =I )執(zhí)行=I 指令時,將棧頂?shù)闹祻?fù)制到對應(yīng)的輸出映像寄存器中,同時刷新其對應(yīng)的輸出點.梯形

25、圖中的表示:指令的表示: =I Q 3.4注意： = Q 0.3 和 =I Q 0.3 的區(qū)別？圖圖3-17 立即觸點與立即輸出指令立即觸點與立即輸出指令 3 置位指令(S)梯形圖中的表示:指令表示: S Q 0.3,N 含義:執(zhí)行該指令時,從輸出映像寄存器中Q0.3地址開始的第N個連續(xù)位都被置位為1.1次可置N (1255)位N4 復(fù)位指令 (R)梯形圖中的表示:指令表示: R Q 0.3,N 含義:執(zhí)行該指令時,從輸出映像寄存器中Q0.3地址開始的第N個連續(xù)位都被復(fù)位為0.1次可復(fù)N (1255)位N圖3-18 置位指令與復(fù)位指令 5 立即置位(SI)梯形圖中的表示: 指令表示: SI Q

26、 0.5,N 含義:執(zhí)行該指令時,將1的狀態(tài)寫入從Q0.5開始后的第N個位連續(xù)中. 并不受掃描周期時段的限制,直接將對應(yīng)的PLC輸出點刷新,輸出點閉合. 新值被同時寫入對應(yīng)的物理輸出點和輸出映像寄存器. 1次可置N (1128)位N6 立即復(fù)位(RI)梯形圖中的表示: 指令表示: SI Q 0.5,N 含義:執(zhí)行該指令時,將0的狀態(tài)寫入從Q0.5開始后的第N個位連續(xù)中. 并不受掃描周期時段的限制并不受掃描周期時段的限制,直接將對應(yīng)的直接將對應(yīng)的PLC輸出輸出點刷新點刷新.輸出點斷開輸出點斷開. 新值被同時寫入對應(yīng)的物理輸出點和輸出映像寄存新值被同時寫入對應(yīng)的物理輸出點和輸出映像寄存器器. 1次

27、可復(fù)N (1128)位N例:置位與復(fù)位指令的使用總結(jié):觸點指令:在讀取階段采集信號立即觸點指令:不受掃描周期限制,立即采集信號輸出指令:在改寫輸出階段,去刷新輸出點;立即輸出指令:不受掃描周期限制,立即刷新輸出點.4.3.3 其他指令其他指令 1 取反指令 (NOT) 取反觸點將存放在堆棧頂部的左邊電路的邏輯運算結(jié)果取反,該指令無操作數(shù).在梯形圖中,能流到達該觸點時即停止;若能流未到達該觸點,該觸點給其右側(cè)提供電路能流. 2 跳變觸點指令正跳變觸點檢測到一次正跳變(觸點信號由0變1)或者負跳變觸點檢測到一次負跳變(觸點信號由1變0)時,觸點接通一個掃描周期觸點接通一個掃描周期.正跳變指令:EU

28、負跳變指令:ED無操作數(shù).在梯形圖中的表示:P正跳變N負跳變例:取反與跳變指令畫畫反哦反哦3 空操作指令 ( NOP N) (N=0255)指令功能：本指令不產(chǎn)生任何結(jié)果，僅消耗幾個時鐘周期的時間，接著執(zhí)行后續(xù)指令，常用于程序的延時等。 空操作，占用循環(huán)周期時間和程序內(nèi)存，但NOP 0、Nop 1 、NOP 2.。占用一樣的循環(huán)周期時間和內(nèi)存 nop執(zhí)行一次都是22微秒，無論后面是0-255。因為空指令不會對它的操作數(shù)進行任何操作。 指令:v觸點指令:v堆棧指令:v立即觸點指令:v輸出指令:v其他指令:作業(yè):指令類型, 指令名描述 指令格式 梯形圖表示4.4 定時器與計數(shù)器指令3.4.1 定時

29、器指令 一、定時器簡介一、定時器簡介1、 定時器編程時，先提前輸入時間預(yù)定值（某動作發(fā)生后，經(jīng)定時器編程時，先提前輸入時間預(yù)定值（某動作發(fā)生后，經(jīng)過多少時間另外一個動作才發(fā)生，兩個動作的時間間隔），改過多少時間另外一個動作才發(fā)生，兩個動作的時間間隔），改變這個值就能改變我們想要的延時要求；變這個值就能改變我們想要的延時要求；2、開始運行，當(dāng)定時器輸入條件滿足時，開始計時，當(dāng)前值就、開始運行，當(dāng)定時器輸入條件滿足時，開始計時，當(dāng)前值就從從0開始逐步到達預(yù)定值時開始逐步到達預(yù)定值時 ，定時器發(fā)生動作，定時器發(fā)生動作，PLC作出響應(yīng)作出響應(yīng)的動作。此時它對應(yīng)的常開觸點閉合，常閉觸點斷開。的動作。此時

30、它對應(yīng)的常開觸點閉合，常閉觸點斷開。 利用定時器的輸入與輸出觸點就可以得到控制所需延時時間。利用定時器的輸入與輸出觸點就可以得到控制所需延時時間。3、PLC中有一個寄存器，專門用來存儲定時器的當(dāng)前值。中有一個寄存器，專門用來存儲定時器的當(dāng)前值。這個區(qū)域叫這個區(qū)域叫“定時器存儲區(qū)定時器存儲區(qū)T ”P32、其地址表示為：T 定時器號二、系統(tǒng)提供的三種定時指令1、TON（接通延時定時器） 用于單一間隔的時間定時。 如希望某個輸入后，每隔5S出現(xiàn)另一動作。 定時炸彈。2、TONR（保持型接通延時定時器，又稱有記憶接通延時定時器）用于累計許多時間間隔 如：需對多段不連續(xù)的時間進行累計。 如足球賽計時。3

31、、TOF（斷開延時定時器）：用于事件后的時間延時。 如：關(guān)電機后，需要隔10S后，冷卻風(fēng)機再停止。車熄火后，發(fā)動機風(fēng)扇仍可運行一定時間。 三、定時器的分辨率（或叫時間單位、精度）1、S7-200有3個等級 1ms、10ms、100ms 定時器工作時，并不是累計時間，而是累計時間增量（即定時器的分辨率）。如：選10ms定時器，那么每隔10ms，它就會在定時器中加1，現(xiàn)預(yù)設(shè)值設(shè)定為1000。那么定時時間=預(yù)定值X精度=1000X10ms=10s 2、定時器分類S7-200共有共有256個個定定時時器。器。如上表，如上表，T32即可做即可做TON、又可做、又可做TOF，但是，其，但是，其不能使用相同

32、地不能使用相同地址，即在同一程序中，不能址，即在同一程序中，不能讓讓T32即即為為TON又又為為TOF。比比較較常用的有：常用的有：T32、T96、T33、T1、T3416位位 P32v在定時器學(xué)習(xí)過程中，注意三個因素：v 定時器計數(shù)值的變化情況；v定時器的位（對應(yīng)著其觸點的狀態(tài)）v定時器復(fù)位的情況四、接通延時定時器（TON）特點：特點：1、CPU第一次掃描時，定時器位第一次掃描時，定時器位OFF，當(dāng)前值為，當(dāng)前值為0；2、輸入端接通時，定時器位、輸入端接通時，定時器位OFF，當(dāng)前值從，當(dāng)前值從0開始計數(shù)，開始計數(shù)，當(dāng)計數(shù)達到預(yù)定值時，定時器位變?yōu)楫?dāng)計數(shù)達到預(yù)定值時，定時器位變?yōu)镺N，當(dāng)前值連

33、，當(dāng)前值連續(xù)計數(shù)到續(xù)計數(shù)到32767。 定時器位：定時器位：OFF-ON-ON- 計數(shù)值：計數(shù)值： 0 -預(yù)定值預(yù)定值-最大值（最大值（32767）3、輸入斷開時，定時器自動復(fù)位，即定時器位、輸入斷開時，定時器自動復(fù)位，即定時器位OFF，當(dāng)前值為當(dāng)前值為0。4、復(fù)位（、復(fù)位（R）指令，用來對定時器進行復(fù)位。）指令，用來對定時器進行復(fù)位。 如：如： R T32 / 定時器位變?yōu)槎〞r器位變?yōu)镺FF，當(dāng)前值為，當(dāng)前值為05、定時器設(shè)定的時間、定時器設(shè)定的時間=預(yù)設(shè)值預(yù)設(shè)值X分辨率分辨率6、指令格式：、指令格式： TON TXXX，PT 預(yù)設(shè)值1、當(dāng)IN無能流通過時接通延時定時器TON，在T37存儲器

34、內(nèi)的值為0（表示其計數(shù)值），同時定時器的位（對應(yīng)其觸點的狀態(tài)）為OFF；2、當(dāng)IN有能流通過時定時器開始計數(shù)，當(dāng)計數(shù)值到達預(yù)定值30時，定時器的位（對應(yīng)其觸點的狀態(tài)）為ON，然后計數(shù)值繼續(xù)計數(shù)，直至到32767，以后就一直保持32767不變。3、TON斷開有兩種情況（當(dāng)前值變?yōu)?，定時器的位為OFF） IN輸入端信號斷開； 遇到R指令；梯形梯形圖圖格式：格式：圖3-21 接通延時定時器指令指令: LD I 2.3 TON T37, 300A:當(dāng)當(dāng)?shù)谝淮蔚谝淮螔邟呙杳钑r時,定定時時器器T37當(dāng)當(dāng)前前值為值為0,其位其位Q0.0也也為為0;AB:在在A點點時時,I2.3接通接通,T37開開始始計數(shù)

35、計數(shù);T37為為分辨率分辨率為為100ms的定的定時時器器,因此因此,每隔每隔100ms,當(dāng)當(dāng)前前值值就增加就增加1; 在在B點點時時,I2.3斷開斷開之前之前,當(dāng)當(dāng)前前值值未到未到達預(yù)達預(yù)定定值值(30X100ms=3S),所以所以Q0.0一直保持一直保持為為0; I2.3斷開斷開之瞬之瞬間間,T37被被復(fù)復(fù)位位,即即,T37=0,Q0.0=0 思考思考:如如I2.3一直一直處處于于閉閉合合,Q0.0會會是是怎樣怎樣?ABCDE1CE:在C點,I2.3又被接通,T37開始計數(shù),在未到達3S前,Q0.0=0;當(dāng)計數(shù)值到達3S時,D點時,位輸出Q2.3=1,實現(xiàn)3000ms定時延時.如果I2.3

36、一直處于接通狀態(tài),那么計數(shù)繼續(xù),計數(shù)最大值一到達到3276.7S,Q2.3=1繼續(xù).DE:在E點處,I2.3被斷開,T37就被復(fù)位,即,T37=0,Q2.3=0.總結(jié):I2.3由0-1變化,計數(shù)從開始計時;當(dāng)從1-0,計數(shù)停止,并計數(shù)器復(fù)位到0; 輸出Q2.3,在計數(shù)值到達預(yù)定值時=1,當(dāng)計數(shù)器復(fù)位時=0;討論:將I2.3改成常閉觸點時,描述定時器工作的情況? 五、斷開延時定時器（TOF）特點：特點：1、CPU第一次掃描時，定時器位第一次掃描時，定時器位OFF，當(dāng)前值為，當(dāng)前值為0；2、輸入端接通時，定時器位、輸入端接通時，定時器位ON，當(dāng)前值等于，當(dāng)前值等于0;3、輸入由接通到斷開時，定時器

37、開始計數(shù)，當(dāng)前值、輸入由接通到斷開時，定時器開始計數(shù)，當(dāng)前值達到預(yù)定值時，定時器位變?yōu)檫_到預(yù)定值時，定時器位變?yōu)镺FF，當(dāng)前值等于預(yù)，當(dāng)前值等于預(yù)定值時，定值時，停止計數(shù)停止計數(shù)。4、復(fù)位（、復(fù)位（R）指令，用來對定時復(fù)位。）指令，用來對定時復(fù)位。 R指令執(zhí)行時，定時器位指令執(zhí)行時，定時器位OFF，定時器當(dāng)前值為，定時器當(dāng)前值為05、TOF復(fù)位后，如果輸入再從復(fù)位后，如果輸入再從ON到到OFF負跳變，則負跳變，則可實現(xiàn)再次啟動。可實現(xiàn)再次啟動。(輸入信號斷開輸入信號斷開)5、定時器設(shè)定的時間、定時器設(shè)定的時間=預(yù)設(shè)值預(yù)設(shè)值X分辨率分辨率6、指令格式：、指令格式： TOF TXXX，PT 圖圖3

38、-22 斷開延時定時器斷開延時定時器 指令：指令： LD I0.0 TOF T33,200ACBEDF討論討論:T33什什么么情情況況下能下能復(fù)復(fù)位，什位，什么么情情況況下下當(dāng)當(dāng)前前值開值開始始從從0變變化化?1TOF:當(dāng)I0.0接通,TOF的輸出=1; 當(dāng)I0.0從接通 斷開時,開始計時,當(dāng)計數(shù)值到達預(yù)定值時,TOF的輸出=0; Q0.0比I0.0延時斷開,延時時間為3.v思考：設(shè)計一程序 用一個TON去完成TOF的功能？即上圖的功能 例:下圖為一個由定時器組成的電路,寫出 對應(yīng)的語句表,并其分析電路功能. NetWork1 TIMER USRLD I0.0O M0.0AN T33= M0.

39、0AN I0.0TON T33,5IN TONPT 100MS +5I0.0T33M0.0M0.0I0.0T331、I0.0斷開斷開,M0.0=0,T33=02、I0.0閉閉合合,M0.0=1,形成自保形成自保電電路路; 但因但因為為I0.0=0,所以所以TON=03、 I0.0斷開斷開,由于自保由于自保電電路的存在，路的存在，M0.0=1； 又因又因I0.0=1，T33開開始始計數(shù)計數(shù)4、當(dāng)計數(shù)值達當(dāng)計數(shù)值達到到500MS時時,T33=1,則則T33=0,于是于是 M0.0=0結(jié)結(jié)果果: I0.0閉閉合合,M0.0=1; I0.0=0時時,再延再延時時5MS后后,M0.0=0;?TOF 總總

40、 結(jié)結(jié):?什么時候開始計數(shù)?什么時候位為1?什么情況下能復(fù)位? TON: 1 輸入信號從斷開到接通從斷開到接通的瞬間,定時器立即開始計數(shù); 2 當(dāng)計數(shù)值到達預(yù)定值時,定時器的位由0變1.只要沒有復(fù)位信號(R輸入端斷開信號),計數(shù)值一直數(shù)到最大值并保持最大值計數(shù)值一直數(shù)到最大值并保持最大值; 3 接通到斷開瞬間復(fù)位 或者使用復(fù)位指令 即:輸出比輸入延時接通,延時的時間為N; TOF: 1 輸入信號接通，定時器的位為1，定時器動作。 輸入信號從接通到斷開的瞬間從接通到斷開的瞬間,計數(shù)值開始計數(shù);只要沒有復(fù)位信號(R輸入端接通信號),計數(shù)值就一直保持預(yù)定值一直保持預(yù)定值 2 計數(shù)到預(yù)定值時，TOF動

41、作，斷開。六、保持型接通延時定時器（TONR）1、CPU第一次掃描時，定時器位為OFF，當(dāng)前值保持0；2、當(dāng)輸入端接通時，定時器位為OFF，當(dāng)前值從0開始計數(shù)3、輸入端斷開，定時器位和當(dāng)前值保持到最后狀態(tài)輸入端斷開，定時器位和當(dāng)前值保持到最后狀態(tài)。4、輸入端再次接通時，當(dāng)前值從上次的保持值繼續(xù)計數(shù)，當(dāng)累計當(dāng)前值到達到預(yù)定值時，定時器位為ON，當(dāng)前連續(xù)計數(shù)的最大值為32767,并保持327675、TONR定時器只能通過復(fù)位指令定時器只能通過復(fù)位指令R復(fù)位復(fù)位。（而TON、TOF可通過外部信號復(fù)位）LD I2.1TONR T2,1000LD T2=Q0.0LD I0.3R T2,1Q0.0(定定時

42、時器的位器的位),在在計數(shù)計數(shù)未到未到達預(yù)達預(yù)定定值時值時,皆皆為為0;在到在到達預(yù)達預(yù)定定值時值時,一直一直為為1;只有只有當(dāng)復(fù)當(dāng)復(fù)位指令到位指令到達時達時,才能又恢才能又恢復(fù)為復(fù)為0;如果如果沒沒有第三有第三個個網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)，情，情況況如何如何v設(shè)計一個PLC程序完成以下功能.在一樓按一下按鈕,一樓的燈瞬時點動,同時經(jīng)過500MS后,三樓的燈亮.IN TONPT 10MST33+50I0.0Q0.0Q0.1T33LD I0.0= Q0.0 TON T33,50LD T33= Q0.1帶帶瞬瞬動觸動觸點和延點和延時動時動作作觸觸點的點的電電路路思考題： 1、 設(shè)計一個PLC程序完成以下功能.在一

43、樓按一下按鈕,一樓的燈長亮,同時經(jīng)過500MS后,三樓的燈長亮. 2、設(shè)計一個PLC程序完成以下功能.在一樓按一下按鈕,一樓的燈長亮,同時經(jīng)過500MS后,三樓的燈長亮且一樓的燈滅.Q0.0Q0.14、分辨率對定時器的影響P43 三種定時器定時精度的不同，它們的刷新方式就不一樣了，一個程序的掃描周期大約是幾毫秒到幾十毫秒，如果程序中使用了定時器進行計時，那么定時器的狀態(tài)值就會不停的刷新，假設(shè)定時器在一個掃描周期內(nèi)刷新的很多次，那么這個定時器計時的精確度就可以保證，如果只刷新了一次或幾個周期才刷新一次，那它計時的準確度就很差了，1毫秒分辨率 v 1毫秒定時器記錄自現(xiàn)用1毫秒定時器啟用以來1毫秒定

44、時器間隔的數(shù)目。執(zhí)行定時器指令即開始計時；但是，1毫秒定時器每毫秒更新一次（定時器位及定時器當(dāng)前值），不與掃描循環(huán)同步。換言之，在超過1毫秒的掃描過程中，定時器位和定時器當(dāng)前值將多次更新。 定時器指令用于打開和復(fù)原定時器，如果是TONR定時器，則用于關(guān)閉定時器。 因為可在因為可在1毫秒內(nèi)的任意時刻啟動定時器，預(yù)設(shè)值毫秒內(nèi)的任意時刻啟動定時器，預(yù)設(shè)值必須設(shè)為比最小要求定時器間隔大一個時間間隔。例必須設(shè)為比最小要求定時器間隔大一個時間間隔。例如，使用如，使用1毫秒定時器時，為了保證時間間隔至少為毫秒定時器時，為了保證時間間隔至少為56毫秒，則預(yù)設(shè)時間值應(yīng)設(shè)為毫秒，則預(yù)設(shè)時間值應(yīng)設(shè)為57。 10毫秒分辨率 v10毫秒分辨率 10毫秒定時器記錄著用10毫秒定時器指令啟用以來10毫秒定時器間隔的數(shù)目。執(zhí)行定時器指令即開始計時；但是，在每次掃描循環(huán)的開始更新更新10毫秒定時器，其方法是以當(dāng)前值加上積累的當(dāng)前值加上積累的10毫秒間隔的毫秒間隔