倒计时显示控制S7-200(DOC)
PLC课程设计--基于S7-200PLC的倒计时的控制系统设计
PLC课程设计--基于S7-200PLC的倒计时的控制系统设计
1 Introduction:
本文主要研究关于S7-200PLC的倒计时控制系统设计，它是一种用于实现倒计时功能的硬件实现。
2原理说明：
倒计时控制系统的主要原理是：根据用户输入的时间，定时计数器可以按照计划的时间进行倒计时，完成倒计时计算，倒计时计算时，利用S7-200PLC的计数程序，根据时间变量的变化情况来控制相应的设备，从而达到控制设备的目的。
3硬件设备：
倒计时控制系统所需要的硬件设备主要有S7-200PLC主控单元，8 引脚条形连接器，电源模块，输入设备（如按钮），输出设备（如继电器），光电检测器及用于显示倒计时的显示设备（如数码管）等。
4软件设计：
基于S7-200PLC进行倒计时控制系统设计，需要使用Instructor Lite 软件。
在Instructor Lite软件中，先根据计划倒计时设置好相关的参数，然后输入程序，再模拟仿真调试，根据仿真状态来更新程序，以保证功能正确实现，最后将编写好的程序下载到S7-200PLC控制器中，完成整个系统的设计。
5系统实施：
倒计时控制系统在实施时，首先要将系统的各个硬件设备安装完毕，然后将Instructor Lite软件设计好的程序下载到S7-200PLC控制器中。
最后按下按钮，系统即可开始倒计时，实现设备的控制。
6结论：
倒计时控制系统是一种基于S7-200PLC的实现倒计时功能的硬件设备，它能够根据用户输入的时间进行倒计时，并通过相应的硬件设备控制设备，以达到控制设备的目的。
S7-200定时器指令
定时器指令1 定时器概述➢定时器指令用来规定定时器的功能，S7-200 CPU提供了256个定时器，共有3 种类型：接通延时定时器(TON)、有记忆接通延时定时器(TONR)和断开延时定时器(TOF)。
➢定时器对时间间隔计数，时间间隔称为分辨率，又称为时基。
S7-200 定时器有3种分辨率：1ms、10ms和100ms.定时器分类及特征定时器类型分辨率（ms）最长定时值（s）定时器号1 32.767 T0,T64TONR 10 327.67 T1-T4,T65-T68100 3276.7 T5-T31,T69-T951 32.767 T32,T96TON,TOF 10 327.67 T33-T36,T97-T100100 3276.7 T37-T63,T101-T255➢定时器的定时时间计算公式如下：T＝PT*S实际定时时间设定值分辨率➢例：TON指令使用T97的定时器，设定值为100，则时间时间为T=100*10ms=1000ms➢定时器指令的有效操作数表如下：输入/输出数据类型操作数T X X X 字（word）常数（T0～T225）IN 位（BOOL）I、Q、V、M、SM、S、T、V、L、能流PT 位（BOOL）IW、QW、VW、MW、SMW、T、C、LW、AC、AIW、常数➢定时器的工作规律定时器当前值>=预设值启用输入“打启用输入“关闭”电源循环类型开”首次扫描定时器位打开，当前值继当前值记录时定时器位关闭，当定时器位关闭，TON 续计数直至达到32,767 间前值为0 当前值为0 定时器位打开，当前值继当前值记录时定时器位当前值保定时器位关闭，TONR 续计数直至达到32,767 间持最后的状态保持当前值（1）TOF 定时器位关闭，当前值＝定时器位打从打开转换为关闭定时器位关闭，预设值，停止计数开，当前值为后，定时器开始计当前值为00 时2 接通延时定时器TON接通延时定时器TON用于单一间隔的定时。
西门子S7-200(七段数码管显示控制)实训指导
七段数码管显示实训模块
实训指导
编写:
校对:
审核:
批准:
日期: 亚龙科技集团有限公司
七段数码管显示控制
一、实训目的
1、了解七段译码的工作原理；
2、进一步熟练掌握程序的编写与调试操作；
3、掌握编程的基本操作以及输入、检查、修改和运行等；
4、培养学生解决问题的能力；
二、实训器材
1、亚龙—西门子S7-200系列主机单元一台；
2、西门子S7-200编程电缆一条；
3、亚龙—七段数码管显示控制实训模块一台；
4、计算机（PC机）一台等；
5、安全连接线若干。
三、实训原理
七段数码管显示的控制要求：
四、 I/O分配表
输入说明输出说明
Q0.0 数码管段A
Q0.1 数码管段B
Q0.2 数码管段C
Q0.3 数码管段D
Q0.4 数码管段E
Q0.5 数码管段F
Q0.6 数码管段G
Q0.7 数码管段H
表1-1 七段数码管显示系统I/O分配表
五、 I/O接线图
西门子
S7-200
CPU 226
AC/DC/RLY
主机
图1-1.1七段数码管显示控制系统I/O的接线图
六、实训步骤
1、将电源开关拨到OFF状态，严格按图1-1.1所示接线，注意24V电源的正负不可短接，电路不要短路，否则会损坏PLC触点。
2、先将PLC的电源线插进PLC正面的电源孔中，再将另一端插到220V电源插板。
3、按照实训原理控制要求操作，观察实训现象。
S7-200指令集提供三种不同类型的定时器的用法
S7-200指令集提供三种不同类型的定时器的用法您可利用定时器执行时间基准计数功能。
?接通延时定时器（TON），用于单间隔计时?保留性接通延时定时器（TONR），用于累计一定数量的定时间隔?断开延时定时器（TOF），用于延长时间以超过关闭（或假条件），例如电机关闭后使电机冷却。
定时器操作：定时器类型当前值>= 预设值启用输入"打开" 启用输入"关闭" 电源循环／首次扫描TON 定时器位打开，当前值继续计数直至达到32,767 当前值记录时间定时器位关闭，当前值＝0 定时器位关闭，当前值＝0TONR 定时器位打开，当前值继续计数直至达到32,767 当前值记录时间定时器位及当前值保持最后的状态定时器位关闭，可保持当前值(1)TOF 定时器位关闭，当前值＝预设值，停止计数定时器位打开，当前值＝0 从"打开"转换为"关闭"后定时器开始计数定时器位关闭，当前值＝0(1) 可通过电源循环为保留目的选择保留性定时器当前值。
请参阅保留范围标记－系统块配置中有关S7?00 CPU的内存保留信息。
请参阅文档光盘"提示和技巧"中的提示31，查阅使用接通延时定时器（TON）的抽样程序。
注释：可用"复原"（R）指令复原任何定时器。
"复原"指令执行下列操作：定时器位= 关闭，定时器当前值= 0只能用"复原"指令复原TONR定时器。
复原后，TOF定时器要求启用输入从"打开"转换为"关闭"，以便重新启动。
1毫秒分辨率1毫秒定时器记录自现用1毫秒定时器启用以来1毫秒定时器间隔的数目。
执行定时器指令即开始计时；但是，1毫秒定时器每毫秒更新一次（定时器位及定时器当前值），不与扫描循环同步。
换言之，在超过1毫秒的扫描过程中，定时器位和定时器当前值将多次更新。
S7-200指令表
LDB>=IN1,IN2 AB>=IN1,IN2 OB>=IN1,IN2
字节小于等于指令
<=B
LDB<=IN1,IN2 AB<=IN1,IN2 OB<=IN1,IN2
字节大于指令
>B
LDB>IN1,IN2 AB>IN1,IN2 OB>IN1,IN2
字节小于指令
<B
LDB<IN1,IN2 AB<IN1,IN2 OB<IN1,IN2
ADD-I
MOVW IN1 ,OUT +1 IN2 ,OUT
整数减法指令
SUB-I
MOVW IN1 ,OUT-1 IN2 ,OUT
整数乘法指令
MUL-I
MOVW IN1 ,OUT*1 IN2 ,OUT
整数除法指令
DIV-I
MOVW IN1 ,OUT/1 IN2 ,OUT
完全整数乘法指令
MUL
MOVW IN1 ,OUTMULIN2 ,OUT
实数小于等于指令
<=R
LDR<=IN1,IN2 AR<=IN1,IN2 OR<=IN1,IN2
实数大于指令
>R
LDR>IN1,IN2 AR>IN1,IN2 OR>IN1,IN2
实数小于指令
<R
LDR<IN1,IN2 AR<IN1,IN2 OR<IN1,IN2
字符串比较指令
字符串等于比较指令
==S
LDS=IN1,IN2 AS=IN1,IN2 OS=IN1,IN2
完全整数除法指令
DIV
MOVW IN1 ,OUTDIVIN2 ,OUT
S7-200系列PLC的功能指令表
一般的逻辑控制系统用软继电器、定时器和计数器及基本指令就可以实现。
利用功能指令可以开发出更复杂的控制系统，以致构成网络控制系统。
这些功能指令实际上是厂商为满足各种客户的特殊需要而开发的通用子程序。
功能指令的丰富程度及其合用的方便程度是衡量PLC性能的一个重要指标。
S7-200的功能指令很丰富，大致包括这几方面：算术与逻辑运算、传送、移位与循环移位、程序流控制、数据表处理、PID指令、数据格式变换、高速处理、通信以及实时时钟等。
功能指令的助记符与汇编语言相似，略具计算机知识的人学习起来也不会有太大困难。
但S7-200系列PLC功能指令毕竟太多，一般读者不必准确记忆其详尽用法，需要时可可查阅产品手册。
表4-20 四则运算指令
表4-21 逻辑运算指令
表4-22 数据传送指令
表4-23 移位与循环移位指令
表4-24 交换和填充指令
表4-25 表操作指令
表4-26 数据转换指令
表4-27 特殊指令。
基于PLC与组态王的倒计时控制系统设计
学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保障、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关学位论文管理部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。
本人授权省级优秀学士学位论文评选机构将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
本学位论文属于1、保密□,在___＿＿＿__＿年解密后适用本授权书。
2、不保密□。
(请在以上相应方框内打“√”)作者签名: 年月日导师签名：年月日目录摘要ﻩ错误!未定义书签。
前言ﻩ错误!未定义书签。
1 硬件系统介绍ﻩ错误!未定义书签。
1.１可编程序控制器的概述ﻩ错误!未定义书签。
1．1.1 PLＣ的特点ﻩ错误!未定义书签。
1。
1。
2ＰLＣ的主要功能......................................................... 错误!未定义书签。
1。
2 S7—200 PＬC的概述ﻩ错误!未定义书签。
２S7-200编程软件介绍 .................................................................... 错误!未定义书签。
2.1 SＴEＰ7—Micro/WIN编程软件ﻩ错误!未定义书签。
2。
2 编程软件的功能 (6)2.３编程计算机与CPU通信ﻩ错误!未定义书签。
2。
4编程语言ﻩ错误!未定义书签。
2。
４．1 顺序功能图................................................................................................. ７2．4.2 梯形图ﻩ72。
7.触摸屏倒计时显示
PLC控制触摸屏倒计时控制要求：通过S7-300PLC控制，在触摸屏上显示从9到0的倒计时数字。
步骤：1、在STEP7中做好组态，点击Hardware进入硬件组态界面。
在右侧的菜单中点开SIMATIC 300，找到RACK,拖入组态界面中。
2.找到PS-300把电源模块、找到PS307 5A电源模块、拖入机架内。
在PCU-300把CPU-315F-2 PN/DP 3.1V 拖入机架内。
3.在机架中插入系统所需的输入、输出模块和模拟量模块。
当然这些模块也是根据订货号，在SIMATIC 300内德SM-300中找到。
4.编译并保存.二、编辑程序1、0.0 M0.1 M0.2 依次为启动、停止、复位按扭，Q0.0~Q0.6为控制数字显示的输出，T1~T10为时间继电器。
2、编辑好后保存。
三、设置触摸屏模块1、TEP7的主页面中的INSERT中找到SIMATTC HMI station.选择TP 177B 6 COLORPN/DP。
在弹出的界面中双击SIMATIC HMI Station中以太网接口进行以太网地址设置，并将其分配到以太网中。
然后在这个界面中保存并编译。
2.设置触摸屏与PLC的连接。
注触摸屏设置的地址须与Winccflexible设置的一致。
3.根据PLC的变量设置控制变量，其地址要与PLC变量地址一致。
4、编辑画面按照实际要求制作画面5、连接变量和画面上的图形单击“启动”按扭，在函数列表上选择事件、选择“按下”在函数上选择“编辑位”选择invert Bit 无值处选择变量“启动”。
Q0.0~Q0.6，选择动画、外观，点击“启用”变量分别对应输出，类型为“位”。
如图设置完后保存项目。
四．下载程序进入PLC和触摸屏。
PLC的下载先下载硬件，并找到触摸屏的地址，下载完PLC的硬件后下载触摸屏，下载触摸屏必须要输入触摸屏的IP地址。
输入地址后旧可以将完整的程序下载完成。
（第一个地址为触摸屏的地址，第二个为PLC地址）五、注意事项1、触摸屏的型号要和设备的型号相同，选择触摸屏后要连接到以太网上。
s7-200定时器使用
网络 2
网络标题
T37 输出周期为1s的脉冲。
I0.0
T37
IN
TON
10 PT
100 ms
网络 3
可以不用T37的上升沿因为T37输出本身就是一个脉冲（使用上升沿效果一样），（R）指令是复位定时器，复 位包括定时器的触点和T37当前计数值。这里也可以使用MOV指令，给T37赋值为0。
注意（R）指令和MOV赋值0效果是不一样的，MOV赋值0只是把T37当前计数值清零，而T37的触点不变还是闭 合的，所以后面的程序仍然可以使用T37的触点。下一个扫描循环会判断T37计数值小于设定值，而使T37触点断 开。
网络 11 输出波形为1S为0，2S为1的矩形波。
T40
T41
IN
TON
20 PT
100 ms
网络 12 只有T40才有输出。在这里检测T41的触点始终是断开的。
T40
Q0.3
3/3
定时器使用 / 主程序 (OB1)
块：
作者： 创建时间： 修改时间：
主程序
2014.11.17 2014.11.19
9:15:23 19:54:22
符号
变量类型 TEMP TEMP TEMP TEMP
数据类型
注释
网络 1
如果定时器得不到执行，那么定时器的触电肯定是复位的。 当定时器得到执行时，定时器就会判断当前计数值是否达到了设定值，如果到了就会把触点动作，如果没到触 点就会复位（注意这里的复位，意思不是说时间没到就保持触点不变，而是强制触点复位，无论当前触点是接通 还是断开）。 （R）指令可以复位定时器的当前值同时复位触点，MOV赋值0指令只是把定时器的当前计数值清零，而触点还 会保持，那么触电的复位要靠定时器本身来复位了。
S7-200定时器应用指导
9.3SIMATIC 定时器指令接通延时定时器断开延时定时器当使能输入接通时当定时器的当前值 (Txxx) 大于等于预设值时当使能输入断开时而对于有记忆接通延时定时器可以用有记忆接通延时定时器累计输入信号的接通时间l断开延时定时器(TOF)用于故障事件后的时间延时(例如需要冷却电机) 表 9-2 定时器功能定时器类型当前值 >= 预设值使能输入接通使能输入断开上电周期/首次扫描TON 定时器位 ON,当前连续计数到 32767 当前值计数时间定时器位 OFF, 当前值 = 0定时器位 OFF,当前值 =0TONR 定时器位 ON,当前连续计数到 32767 当前值计数时间定时器位和当前值保持最后状态定时器位 OFF,当前值保持 1TOF 定时器位 OFF,当前值 = 预设值当前值 = 0发生 ON 到 OFF 的跳变之后有关 S7-200 CPU 有记忆存储器的详细内容参阅 5.3 节复位 (R) 指令用来对定时器复位定时器位 =OFF定时器当前位置 =0TONR 定时器只能通过复位指令进行复位操作为了再启动下面给出定时器在不同分辨率时功能的解释执行定时器指令启动定时不和扫描周期同步定时器位和定时器当前值在扫描周期大于 1 ms 的一个周期中要刷新几次复位定时器由于定时器在 1ms 内可以在任何地方启动例如预设值应该设为 57Ö´Ðж¨Ê±Æ÷Ö¸ÁîÆô¶¯¶¨Ê±ÔÚÒ»¸öɨÃèÖÜÆÚÄÚ¶¨Ê±Æ÷λºÍ¶¨Ê±Æ÷µ±Ç°Öµ±£³Ö)由于定时器在 10ms内可以在任何地方启动例如预设值应该设为 15Ö´Ðж¨Ê±Æ÷Ö¸ÁîÆô¶¯¶¨Ê±ÔÚÒ»¸öɨÃèÖÜÆÚÄÚ¶¨Ê±Æ÷λºÍ¶¨Ê±Æ÷µ±Ç°Öµ±£³Ö)只有定时器指令执行时因此但是每个扫描周期没有执行定时器指令造成时间丢失如果在一个扫描周期内多次相同的 100ms 定时器指令定时器仅用在定时器指令每个扫描周期精确执行一次的地方预设值必须大于最小需要时间间隔使用100ms 定时器时预设时间值应该设为 22ͼ 9-4 所示的操作就是一例l1ms 定时器的使用方法在修改之前其他情况不能置位Q0.0 将永不会被置位 (ON)Íùºó¶¨Ê±Æ÷½«±»¸´Î» (当前值和T位将被置0)Òò T33 为off即Q0.0 永不会被置位(ON)Ö»Òªµ±¶¨Ê±Æ÷µ±Ç°Öµ´ïµ½Ô¤ÖÃֵʱ用常闭触点 Q0.0 代替常闭触点 T32 作为定时器的允许计时输入Q0.0 会置位 (ON) 一个扫描周期接通延时定时器举例有记忆接通延时定时器举例10I2.1PTINTON RT2TON RIN I2.1PT10T2最大值=32767图 9-6 有记忆通电延时定时器在 LADFBD 和 STL 中应用举例。
S7-200 定时器 指令
定时器指令1定时器概述定时器指令用来规定定时器的功能，S7-200 CPU提供了256个定时器，共有3种类型：接通延时定时器(TON)、有记忆接通延时定时器(TONR)和断开延时定时器(TOF)。
定时器对时间间隔计数，时间间隔称为分辨率，又称为时基。
S7-200定时器有3种分辨率：1ms、10ms和100ms.定时器分类及特征定时器的定时时间计算公式如下：例：TON 指令使用T97的定时器，设定值为100，则时间时间为 T=100*10ms=1000ms定时器指令的有效操作数表如下：定时器的工作规律2接通延时定时器TON接通延时定时器TON用于单一间隔的定时。
1)首次扫描时，定时器位为OFF，当前值为02）当使能输入(IN)接通时，定时器位为TON从0开始计时3）当前值≥设定值时，定时器被置位，即定时器状态位为ON，定时器动合触点闭合，动断触点断开4）定时器累计值达到设定值后继续计数，一直达到最大值327675）当使能输入(IN)断开时，定时器复位，即定时器状态位为OFF，当前值为0。
也可用复位指令对计数器复位6）用于单一时间间隔的定时接通延时定时器指令的有效操作数表如下：例子分析3有记忆接通延时定时器TONR有记忆接通延时定时器TONR用于累计多个时间间隔。
1)首次扫描时，定时器位为OFF，当前值保持在断电前的值2)当IN接通时，定时器为为OFF，TONR从0开始计时3)当前值≥设定值时，定时器位为ON4)定时器累计值达到设定值后继续计时，一直达到最大值327675)当使能输入（IN）断开时，定时器的当前值被保持，定时器状态位不变6)当IN再次接通时，定时器的当前值从原保持值开始向上计时，因此可累计多次输入信号的接通时间7)此定时器必须用复位（R）指令清除当前值8)用于许多间隔的累计定时有记忆接通延时定时器指令的有效操作数表如下：例子分析4断开延时定时器TOF断开延时定时器TOF用于关断或故障事件后的延时，例如在电机停后，需要冷却电机。
基于PLC的倒计时控制系设计
毕业设计（论文）题目基于PLC的倒计时控制系统设计学生姓名成瑞刚学号专业自动化班级20121102 指导教师吴汉梅评阅教师目录摘要 (1)前言 (2)1 可编程控制器概述 (3)1.1 S7-200 PLC的概述 (3)1.2 PLC的特点 (4)2 MCGS介绍 (5)2.1 MCGS简介 (5)2.2 MCGS体系结构 (5)3 STEP7-Micro/WIN编程软件 (8)3.1软件介绍 (8)3.2软件与PLC的通讯 (9)3.3编程语言 (9)4 倒计时系统设计 (10)4.1课题系统要求 (10)4.2程序设计 (10)5 硬件调试 (20)5.1上位机组态设计 (21)5.2联机调试 (23)6总结 (25)致谢 (27)参考文献 (28)附录 (29)基于PLC的倒计时控制系统设计学生：成瑞刚指导教师：吴汉梅（三峡大学电气与新能源学院）摘要：本文首先介绍了PLC、MCGS、STEP7软件，然后进行了倒计时的主系统设计，最后是硬件调试。
本次设计是将整个系统分为MCGS组态界面时钟显示和PLC 时间计时两部分，实现按要求调整倒计时控制器显示的数据和进行倒计时的时间显示，根据实际系统要求，对百天倒计时系统进行梯形图程序的编写，并对程序进行调试修改，最后以MCGS组态软件作为上位机去实现PLC的通讯，达到系统控制要求。
关键词：PLC；倒计时；MCGS组态；通讯Design of reverse timing control system based on PLCStudent : Cheng RuiGangSupervisor : Wu HanMei（College of Electrical Engineering and New Energy, China Three Gorges University）Abstract：This paper first introduces the PLC, MCGS, STEP7 software . And then the main system design is carried out, Finally is the hardware debugging.The design is divided into two parts of the whole system is divided into MCGS configuration interface clock display and PLC time. To achieve the required to adjust the countdown display of the data and the timing of the time display. according to the actual system requirements. on the one hundred days countdown system for the preparation of ladder program. And debug the program. Finally, the MCGS configuration software is used as the host computer to realize the PLC communication, which can achieve the system control requirements.Keywords：PLC；Countdown；MCGS configuration；Communication前言随着社会的发展和进步，倒计时牌的使用越来越多，并且在我们的日常生活中也随处可见，在重大事件到来之前，一般都会有相应的倒计时牌显示，如2008年北京奥运会和2010年的上海世博会，为了增强人们对这种盛典节日的关注度和紧迫感，倒计时牌得以广泛使用。
PLC课程设计之LED倒计时显示控制
河南工业职业技术学院Henan Polytechnic Institute 课程设计说明书题目： LED倒计时显示控制班级：电气1002班姓名：***学号：*********指导教师： ***课程设计任务书一、设计题目：LED倒计时显示控制二、控制要求1．按下起动按钮绿灯亮，两个七段LED数码管显示数字45；每隔1秒LED显示的数字自动减1，直至减到0，然后转到要求2。
2．绿灯闪亮，周期为1s（亮0.5s，灭0.5s），绿灯闪亮3次后熄灭；两个七段LED数码管显示3，每隔1秒显示的数字自动减1，直至减到0，然后转到要求3；3．红灯亮，两个七段LED数码管显示数字30，每隔1秒显示的数字自动减1，直至减到0，然后转到要求1，如此循环，直到停止按钮被按下为止。
三、设计任务1．画出LED外形及段位与数字关系表。
2．画出PLC的I/O接线图。
3．画出梯形图。
4．说明工作原理。
5．编写10000字左右的设计说明书。
前言在没有实现数字化的时候，我们通常是采用手写或者是机械性的数字来进行倒计时，当今，PLC的发明，给我们带来了飞跃性的发展，让我们可以更好的实现数字化的控制，并且可以进行大规模的推广与应用。
随着社会的发展，倒计时在各行各业应用的越来越广泛，工业、技术、机械、医疗、农业等等，PLC 的智能控制原则是控制系统的核心，采用PLC把各种信息输入相应的程序，对于不同的要求，我们只要根据需要，修改一些程序，这样就可以实现我们想要的效果。
倒计时器的广泛应用，大大提高了我们的效率，对于一些需要通过手动或者是机械性的操作具有明显效果。
用可编程控制器实现倒计时的控制系统，以及该系统软、硬件设计方法，实验证明该系统实现简单、经济，有效，通过分析倒计时在控制与管理带来的方便，结合实际情况阐述了倒计时控制系统的工作原理，给出了一种简单实用的倒计时控制系统的PLC设计方案。
可编程序控制器在工业自动化中的地位极为重要，广泛的应用于各个行业。
西门子S7-200基本指令(修正版)
第4章 基本指令
4.1 位操作类指令 4.2 运算指令 4.3 其他数据处理指令 4.4 表功能指令 4.5 转换指令
第4作及运算指令， 与时也涉及与位操作亲密有关旳定时器和计数 器指令等。
l 运算指令，涉及常用旳算术运算和逻辑运算 指令。
第4章 基本指令
1. 栈装载与指令
ALD，栈装载与指令（与块）。在梯形图中用于将并联 电路块进行串联连接。 在语句表中指令ALD执行情况如表4.8所示。
第4章 基本指令
2. 栈装载或指令
OLD，栈装载或指令（或块）。在梯形图中用于 将串联电路块进行并联连接。 在语句表中指令OLD执行情况如表4.9所示。
第4章 基本指令
可编程序控制器中旳 堆栈与计算机中旳堆 栈构造相同，堆栈是 一组能够存储和取出 数据旳临时存储单元。 堆栈旳存取特点是 “ 后 进 先 出 ” ， S7200可编程序控制器旳 主机逻辑堆栈构造如 表4.3所示。
第4章 基本指令
1. 原则触点指令
（1）LD：装入常开触点（LoaD） （2）LDN：装入常闭触点（LoaD Not） （3）A：与常开触点（And） （4）AN：与常闭触点（And Not）。 （5）O：或常闭触点（Or） （6）ON：或常闭触点（Or Not） （7）NOT：触点取非（输出反相） （8）= ：输出指令
输出刷新
扫描周期 n 扫描周期 n+1 扫描周期 n+2
扫描周期 n+3
输入扫描
输入扫描
输入扫描
输入扫描
输入扫描
I0.0
Q0.0 Q0.1 Q0.2 Q0.3
图4.10 时序图
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第4章 基本指令
复杂逻辑指令
西门子S7-200(七段数码管显示控制)实训指导
七段数码管显示实训模块
实训指导
编写:
校对:
审核:
批准:
日期: 亚龙科技集团有限公司
七段数码管显示控制
一、实训目的
1、了解七段译码的工作原理；
2、进一步熟练掌握程序的编写与调试操作；
3、掌握编程的基本操作以及输入、检查、修改和运行等；
4、培养学生解决问题的能力；
二、实训器材
1、亚龙—西门子S7-200系列主机单元一台；
2、西门子S7-200编程电缆一条；
3、亚龙—七段数码管显示控制实训模块一台；
4、计算机（PC机）一台等；
5、安全连接线若干。
三、实训原理
七段数码管显示的控制要求：
四、 I/O分配表
输入说明输出说明
Q0.0 数码管段A
Q0.1 数码管段B
Q0.2 数码管段C
Q0.3 数码管段D
Q0.4 数码管段E
Q0.5 数码管段F
Q0.6 数码管段G
Q0.7 数码管段H
表1-1 七段数码管显示系统I/O分配表
五、 I/O接线图
西门子
S7-200
CPU 226
AC/DC/RLY
主机
图1-1.1七段数码管显示控制系统I/O的接线图
六、实训步骤
1、将电源开关拨到OFF状态，严格按图1-1.1所示接线，注意24V电源的正负不可短接，电路不要短路，否则会损坏PLC触点。
2、先将PLC的电源线插进PLC正面的电源孔中，再将另一端插到220V电源插板。
3、按照实训原理控制要求操作，观察实训现象。
实用文档之S7-200指令详解
实用文档之"S7-200指令详解"PLC在运行时需要处理的数据一般都根据数据的类型不同、数据的功能不同而把数据分成几类。
这些不同类型的数据被存放在不同的存储空间，从而形成不同的数据区。
S7-200的数据区可以分为数字量输入和输出映像区、模拟量输入和输出映像区、变量存储器区、顺序控制继电器区、位存储器区、特殊存储器区、定时器存储器区、计数器存储器区、局部存储器区、高速计数器区和累加器区。
3.1 S7-200的数据区1. 数字量输入和输出映象区(1) 数字量输入映像区(I区)数字量输入映像区是S7-200 CPU为输入端信号状态开辟的一个存贮区，用I表示。
在每次扫描周期的开始，CPU对输入点进行采样，并将采样值存于输入映像区寄存器中。
该区的数据可以是位(1bit)、字节（8bit）、字（16bit）或者双字（32bit）。
其表示形式如下。
·用位表示I0.0、I0.1、…I0.7I1.0、I1.1、…I1.7…I15.0、I15.1、…I15.7共l28点。
输入映像区每个位地址包括存储器标识符、字节地址及位号三部分。
存储器标识符为“I”，字节地址为整数部分，位号为小数部分。
比如Il.0表明这个输入点是第1个字节的第0位。
·用字节表示IB0、IB1、…IB15共l6个字节。
输入映像区每个字节地址包括存储器字节标识符、字节地址两部分。
字节标识符为“IB”，字节地址为整数部分。
比如IB1表明这个输入字节是第1个字节，共8位，其中第0位是最低位，第7位是最高位。
·用字表示IW0、IW2、…IW14共8个字。
输入映像区每个字地址包括存储器字标识符、字地址两部分。
字标识符为“IW”，字地址为整数部分。
一个字含两个字节，一个字中的两个字节的地址必须连续，且低位字节在一个字中应该是高8位，高位字节在一个字中应该是低8位。
比如，IW0中的IB0应该是高8位，IB1应该是低8位。
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基于PLC的倒计时显示控制器设计绪言倒计时系统的任务就是对某一设定日期进行倒数，在显示屏显示距设定日期的时间，广泛应用于重大的节目或活动，以增强人们的关切程度和紧迫感，如2008年北京奥运会，2010年上海世博会等。
一般情况下，倒计时系统具有倒计时和时钟功能，用途单一，使用周期短，一旦倒计时任务完成，系统也完成了历史任务。
但是因为程序设计简易，可操作性强，因而倒计时系统以及硬件可以被反复使用。
到目前为止，用PLC进行倒计时系统的设计比较少，多为使用单片机或是EDA 行进设计，因此PLC在倒计时系统的设计上较为欠缺。
本次课题使用PLC对百天倒计时系统进行系统的研究与设计，将在某些领域弥补PLC的研究缺陷。
以2008年北京奥运会百天倒计时为例。
该倒计时器可以动态显示天、小时、分、秒，开机后显示初始状态（全零态），然后按当天距开幕的实际天数进行设置。
设置好后按下启动按钮，百天倒计时就开始；若按下停止按钮将停止计时，显示当前状态。
天、小时、分、秒各状态可随时调整和设置，各状态显示采用动态循环扫描方式。
第一章硬件系统介绍1.1 可编程序控制器的概述可编程序控制器（Programmable Logic Controller,，简称PLC），它是以微处理器为核心的通用工业控制装置，是在继电器-接触器控制基础上发展起来的。
随着现代社会生产的发展和技术进步，现代工业生产自动化水平的日益提高及微电子技术的迅猛发展，当今的PLC已将3C（Computer、Control、Communication）技术，即微型计算机技术、控制技术及通信技术融为一体，在控制系统中又能起到“3电”控制作用，即电控、电仪、电信这三个不同作用的一种高可靠性控制器，是当代工业生产自动化的重要支柱。
一般讲，PLC分为箱体式和模块式两种，但它们的组成是相同的。
箱体式PLC 中有CPU板、I\O板、显示面板、内存块、电源等，所有的电路都装入一个模块内，构成一个整体。
可以按CPU性能分成若干型号，并按I\O点数又有若干规格。
模块式PLC有CPU模块、I\O模块、内存、电源模块、底板或机架，模块拼装起来后就成了一个整齐的长方体结构。
无论哪种结构类型的PLC，都属于总线式开放型结构，其I\O能力可按用户需要进行扩展与组合。
PLC的基本结构框图如图1所示。
图1 PLC的基本结构框图1.1.1 PLC的特点现代工业生产过程是多种多样的，它们对控制的要求也各不相同，为了能够在各种工业环境中使用PLC，所以生产厂家的PLC都有许多共同点。
1）编程方法简单易学2）功能强、性能价格比高3）硬件配套齐全，用户使用方便，适应性强4）可靠性高，抗干扰能力强5）系统的设计、安装、调试工作量少6）维修工作量小，维修方便7）体积小，能耗低1.1.2 PLC的主要功能PLC是采用微电子技术来完成各种控制功能的自动化设备，可以在现场的输入信号作用下，按照预先输入的程序，控制现场的执行机构按照一定规律进行动作。
其主要功能如下：1）顺序逻辑控制2）运动控制3）定时控制4）计数控制5）步进控制6）数据处理7）模/数和数/模转换8）通信及联网1.1.3 PLC的性能指标性能指标是用户评价和选购机型的依据。
当用户在进行PLC的选型时，可以从以下几个方面考虑。
1）CPU技术指标2）I/O模板技术指标3）编程器及编程软件4）通信功能1.2 S7-200 PLC的概述S7-200 PLC是德国西门子公司生产的一种小型PLC，但其许多功能已经达到大、中型PLC的水平，而价格却与小型机一样，因此，它一经推广，即受到了广泛关注。
特别是S7-200 CPU22X系列PLC，由于它具有多种功能模块和人机界面（HIMI）可供选择，所以系统的集成非常方便，还可以很容易地组成PLC网络，同时它具有功能齐全的编程和工业控制组态软件，使得在完成控制系统的设计时更加简单，几乎可以完成任何功能的控制任务。
S7-200 CPU将微处理器、集成电源、输入电路和输出电路集成在一个紧凑的外壳中，从而形成了一个功能强大的Micro PLC。
参见图2。
图2 S7-200 CPU外型本次设计是实现较为简单倒计时控制，对所需硬件的要求并不高，为了尽量满足倒计时的精确性，故选用扫描时间短，即执行一条布尔指令时间较短的西门子小型PLC S7-200，根据端口的需要选择226型号的CPU。
对于设计的仿真调试也做了相应的简化，使用面包板和7段数码管组成一个仿真电路，结合程序的需要，选择8个共阴极的7段数码管分别作为时间状态位的显示。
第二章 S7-200编程软件介绍2.1 STEP7-Micro/WIN编程软件STEP7-Micro/WIN 32编程软件是基于Windows的应用软件，由西门子公司专为S7-200系列PLC设计开发，它功能强大，主要为用户开发控制程序使用，同时也可实时监控用户程序的执行状态。
现在加上全中文化程序后，可在全中文的界面下进行操作，用户使用起来更加方便。
图5 STEP7-Micro/WIN 操作界面2.2 编程软件的功能STEP7-Micro/WIN 32的基本功能是协助用户完成开发应用软件的任务，例如创建用户程序、修改和编程原有的用户程序，编辑过程中编辑器具有简单的语法检查功能。
同时它还有一些工具性的功能，例如用户程序的文档管理和加密等。
此外，还可直接用软件设置PLC的工作方式、参数和运行监控等。
程序编辑过程中的语法检查功能可以提前避免一些语法和数据类型方面的错误。
软件功能的实现可以在联机工作方式（在线方式）下进行，部分功能的实现也可以在离线工作方式下进行。
联机方式：有编程软件的计算机与PLC连接，此时允许两者之间直接通信。
离线方式：有编程软件的计算机与PLC断开连接，此时能完成大部分基本功能，如编程、编译、调试程序组和系统组态等。
两者的主要区别是：联机方式下可直接针对相连的PLC进行操作，如上装和下载用户程序和组态数据等。
而离线方式下不直接与PLC联系，所有程序和参数都暂时存放在磁盘上，等联机后再下载到PLC中。
2.3 编程计算机与CPU通信与CPU通信，通常需要下列条件之一：（1）PC/PPI(RS-232/PPI和USB/PPI)电缆，连接PG/PC的串行通信口（RS-232C 即COM口，或USB口）和CPU通信口。
（2）PG/PC上安装CP（通信处理器）卡，通过MPI电缆连接CPU通信口（CP5611卡配合台式PC，CP5511/5512卡配合笔记本电脑使用）。
（3）其他用于编程的通信方式。
最简单的编程通信配置：（1）带串行通信端口（RS-232C即COM口，或USB口）的PG/PC，并已正确安装了STEP7-Micro/WIN的有效版本。
（2）PC/PPI编程电缆。
RS-232C/PPI电缆连接计算机的COM口和CPU通信口；USB/PPI电缆连接计算机的USB口和CPU。
2.4 编程语言IEC于1994年5月公布了PLC标准（IEC 61131），它由以下5部分组成：通用信息、设备与测试要求、编程语言、用户指南和通信。
IEC 61131-3详细地说明了句法、语言和下述5种编程语言（见图6）：（1）顺序功能图（SFC）。
（2）梯形图（LD）。
（3）功能块图（FBD）。
（4）指令表（IL）。
（5）结构文本（ST）。
图6 PLC的编程语言2.4.1 顺序功能图这是一种位于其他编程语言之上的图形语言，用来编制顺序控制程序。
顺序功能图提供了一种组织程序的图形方法，步、转换和动作是顺序功能图中的三种主要元件。
2.4.2 梯形图梯形图是使用得最多的PLC图形编程语言。
梯形图与继电器控制系统的电路图相似，具有直观易懂的优点，很容易被工厂熟悉继电器控制的技术人员掌握，特别适用于数字量逻辑控制。
有时把梯形图称为电路或程序。
梯形图由触点、线圈和用方框表示的功能块组成。
触点代表逻辑输入条件，例如外部的开关、按钮和内部条件等。
线圈通常代表逻辑输出结果，用来控制外部的指示灯、交流接触器和内部的标志位等。
功能块用来表示定时器、计数器或者数学运算等指令。
使用编程软件可以直接生成和编辑梯形图。
2.4.3 功能块图这是一种类似于数字逻辑电路的编程语言，有数字电路基础的人很容易掌握。
该编程语言用类似与门、或门的方框来表示逻辑运算关系，方框的左侧为逻辑运算的输入变量，右侧为输出变量，输入、输出端的小圆圈表示“非”运算，方框被“导线”连接在一起，信号从左向右流动。
2.4.4 语句表S7系列PLC将指令表称为语句表。
PLC的指令是一种与微机的汇编语言中的指令相似的助记符表达式，由指令组成指令表程序或语言表程序。
语句表比较适合熟悉PLC和程序设计的经验丰富的程序员使用。
2.4.5 结构文本结构文本是为IEC 61131-3标准创建的一种专用的高级编程语言。
与梯形图相比，它能实现复杂的数学运算，编写的程序非常简洁和紧凑。
第三章倒计时程序设计3.1本课题的系统要求（1）开机时初始状态显示为00天00时00分00秒；（2）按下启动按钮，倒计时开始，1秒后显示为99天23时59分59秒；（3）可根据当时的时间调整至距开幕的实际时间，按住停止按钮，2秒以后，及转为调整期，显示天数的数码闪烁，这时可进行天数的调整，调整好天数按一次停止按钮即转为小时的调整，显示小时的数码闪烁，调整好小时按下停止按钮即转为分钟的调整，以此类推直至秒调整完，调整过程结束。
按下启动按钮即可重新计时。
（4）时间的调整可进行上调或下调，在调整期按上调按钮，按一次升1个数；按下调按钮，按一次降1个数。
（5）可任意停止于任意时间状态，在停止状态可任意调整时间。
（6）各时间状态采用动态循环扫描。
3.2 程序设计3.2.1 PLC I/O端口设置首先为了实现设计要求，PLC的I/O要满足输入和输出信号的要求。
输入信号：开关信号：启动开关（SB1）、停止开关（SB2）、上调按钮（SB3）、下调按钮（SB4）。
输出信号：输出信号包括每片7段数码管的段选信号和每片7段数码管的导通信号共15个。
3.2.2 程序流程图根据程序的设计思想，画出程序流程图，如图8所示。
图8程序流程图3.2.3 程序编译根据设计要求，使用梯形图编译程序。
此段程序是将8个数码管置位，并且在初次扫描清零及继电器复位和QB1置初值此段程序为正常启动与调整设置段。
当程序刚开始运行，进行开机初始化时，数码管显示00天00时00分00秒；闭合I0.0时，2s后可以在满足条件的前提下进行倒计时牌的时间调整，调整完毕后，闭合I0.0便可进入正常倒计时此段程序是位选位循环及循环扫描此段程序控制的是输出及闪烁的实现此段程序为正常启动与调整设置段。
当程序刚开始运行，进行开机初始化时，数码管显示00天00时00分00秒；闭合I0.1时，2s后可以在满足条件的前提下进行倒计时牌的时间调整，调整完毕后，闭合I0.0便可进入正常倒计时。