第5章 S7-200 PLC的基本指令及程序设计

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表5-2 S7-200PLC的基本数据类型及范围
基本数据类型
数据的位数
表示范围 十进制 十六进制
布尔型(BOOL) 无符号数 字节型B(BYTE) 字型W(WORD) 双字型D(DWOR D) 有符号数 字节型B(BYTE) 整型(INT) 双整型(DINT) 实数型(REAL)
1 8 16 32 8 16 32 32
5.1 S7-200 PLC的编程语言
1.梯形图(LAD) 2. 功能块图(FBD) 3. 语句表(STL)
1.梯形图(LAD)
梯形图(LAD)是使用得最多、最普遍的一种PLC编程语言,是与电气控制电路图相 呼应的一种图形语言。它沿用了继电器、触点、串并联等术语和类似的图形符 号,还增加了一些功能性的指令。梯形图是融逻辑操作、控制于一体,面向对 象的图形化编程语言。梯形图信号流向清楚、简单、直观、易懂,很容易被电 气工程人员接受。通常各PLC生产商都把它作为第一用户语言。
LDN bit AN bit ON bit
2.输出指令
输出指令又称为线圈驱动指令,表示对继电器输出线圈(包括内部继电器线圈 和输出继电器线圈)编程。 在梯形图(LAD)中,用“( )”表示线圈。当执行输出指令时,“能流”到,则线 圈被“激励”,输出映像寄存器或其他存储器的相应位为“1”,反之为“0”。 输出指令
0,1 0~255 0~65535 0~(-1) -128~+127 -32768~+32767 -~(-1) 0~FF 0~FFFF 0~ FFFF FFFF 80~7F 8000~7FFF 8000 0000~7FFF FFFF
±1.75495×1~±3.402823×1
5.2.3 数据的存储区
第5章 S7-200 PLC的基本指令及程序设计
5.1 5.2 5.3 S7-200 PLC的编程语言 S7-200 PLC的数据类型与存储区域 S7-200 PLC的编程元件
5.4 5.5 5.6
5.7
寻址方式 程序结构和编程规约 S7-200 PLC的基本指令
典型控制环节的PLC程序设计
5.8
梯形图编写规则
逻辑入栈lps逻辑读栈lrd逻辑出栈lpp装入堆栈lds指令表56逻辑堆栈指令语句功能描述ald栈装载与用于两个或两个以上的触点组的串联编程old栈装载或用于两个或两个以上的触点组的并联编程lpslps逻辑入栈逻辑入栈用于分支电路的开始用于分支电路的开始lrd逻辑读栈将堆栈中第2层的值复制到栈顶第29层的数据不变lpp逻辑出栈用于分支电路的结束lds装入堆栈用于复制堆栈中的第n层的值到栈顶1
进制 二进制 十进制 十六进制 ASCII 浮点数
书写格式 2#二进制数值 十进制数值 16#十六进制数值 ‘ASCII文本’ 按照ANSI/IEEE 754—1985标 准(单精度)格式
举例 2#0101011100010 2010 16#4AE8 ‘file’ 125.2或1.252×1
5.2.2 数据类型及范围
0~5116
0~10236
0~546
0~5
5.4 寻址方式
1. 立即寻址 2. 直接寻址 3. 间接寻址
1. 立即寻址
指令直接给出操作数,操作数紧跟着操作码,在取出指令的同时也就 取出了操作数,所以称为立即操作数或立即寻址。立即寻址方式可用 来提供常数、设置初始值等。指令中常常使用常数。例如,传送指令 “MOVD 256,VD100”的功能就是将十进制常数256传送到VD100单元, 这里256就是源操作数,直接跟在操作码后,不用再去寻找源操作数了, 所以这个操作数称为立即数,这种寻址方式就是立即寻址方式。
4. 条件输入、无条件输入
1. 网络
图5-9 电动机起停控制梯形图程序
2. 梯形图(LAD)、功能块图(FBD)
梯形图中的左、右垂直线称为左、右母线。STEP7—Micro/WIN梯形图编辑器 在绘图时,通常将右母线省略。在左、右母线之间是由触点、线圈或功能框 组合的有序网络。梯形图的输入总是在图形的左边,输出总是在图形的右边。 因而从左母线开始,经过触点和线圈(或功能框),终止于右母线,从而构成一 个梯级。可把左母线看做是提供能量的母线。在一个梯级中,左、右母线之 间是一个完整的“电路”,“能流”只能从左到右流动,不允许“短路”、 “开路”,也不允许“能流”反向流动。
2.数据区存储器的编址格式
(1)位地址格式 (2)字节、字、双字地址格式 (3)其他地址格式
(1)位地址格式
图5-3 存储器中的位地址表示示例
(2)字节、字、双字地址格式
数据区存储器区域的字节、字、双字地址格式由区域标识符、数据长度以及 该字节、字或双字的起始字节地址构成。例如,IB2表示输入字节,由 I2.0~I2.7这8位组成。图5-4中,用VB100、VW100、VD100分别表示字节、字、 双字的地址。VW100表示由VB100、VB101相邻的两个字节组成的一个字, VD100表示由VB100~VB103四个字节组成的一个双字,100为起始字节地址。
3. 置位和复位指令
1)置位或复位的元件数N的常数范围为1~255。 2)当用复位指令对定时器位(T)或计数器位(C)复位时,定时器或计数器被 复位,同时定时器或计数器的当前值将被清零。
3)由于PLC采用循环扫描工作方式,程序中写在后面的指令有优先权。
表5-5 置位和复位指令的形式与功能
指令 置位指令
5.3.1 编程元件
1. 输入继电器(I) 2. 输出继电器(Q)ห้องสมุดไป่ตู้3. 辅助继电器(M)
4. 变量存储器(V) 5. 局部存储器(L) 6. 顺序控制继电器(S)
7. 特殊继电器(SM)
8. 定时器(T) 9. 计数器(C)
10. 模拟量输入映像寄存器(AI) 11. 模拟量输出映像寄存器(AQ) 12. 累加器(AC) 13. 高速计数器(HC)
(3)其他地址格式
图5-4 存储器中的字节、字、双字地址表示示例
5.3 S7-200 PLC的编程元件
1) 软继电器是看不见、摸不着的,没有实际的物理触点。 2) 每个软继电器可提供无限多个常开触点和常闭触点,可放在同一程序的 任何地方,即其触点可以无限次地使用。
3) 体积小、功耗低、寿命长。
5.3.1 5.3.2 编程元件 编程元件及操作数的寻址范围
5.6.3 逻辑堆栈指令
1. 栈装载与(ALD)指令 2. 栈装载或(OLD)指令 3. 逻辑入栈(LPS)、逻辑读栈(LRD)、逻辑出栈(LPP)、装入堆栈(LDS)指令
CPU 222
CPU224、CP U226 0.0~511 9.7
CPU226XM 0.0~1023 9.7
0.0~299.7
0.0~549.7
表5-3 S7-200PLC编程元件及有效地址范围
字节存取
VB IB 、QB MB 、SB SMB LB AC
0~2047 0~15 0~31 0~179 0~63 0~3 0~2046 0~14 0~30 0~178 0~255 0~62 0~3 0~30 0~298 0~299
2. 功能块图(FBD)
图5-1 功能块图
3. 语句表(STL)
图5-2 梯形图与对应的语句表
5.2 S7-200 PLC的数据类型与存储区域
5.2.1 5.2.2 5.2.3 位、字节、字、双字和常数 数据类型及范围 数据的存储区
5.2.1 位、字节、字、双字和常数
表5-1 常数的几种表示形式
0~5119
0~10239
0~549
字存取
VW IW、 QW MW 、SW SMW T 、C LW AC AIW、 AQW
0~5118
0~10238
0~548
0~62
表5-3 S7-200PLC编程元件及有效地址范围
双字存取
VD ID、 QD MD、 SD SMD LD AC HC
0~2044 0~12 0~28 0~176 0~60 0~3 0,3,4,5 0~296
1. 立即触点指令 2. 立即输出指令 3. 立即置位和立即复位指令
1. 立即触点指令
图5-14 立即I/O指令编程
2. 立即输出指令
图5-15 立即置位、复 位指令的使用举例
3. 立即置位和立即复位指令
当执行立即置位(Set Immediate,SI)或立即复位(Reset Immediate,RI)指令时, 从指令操作数指定的位地址开始的N个连续的物理输出点将被立即置位或立 即复位且保持。N的常数范围为1~128。该指令只能用于输出继电器。执行 该指令时,新值被同时写到物理输出点和相应的输出映像寄存器。 立即置位、复位指令的使用举例如图5-15所示。
功能块图中输入总是在功能框的左边,输出总是在功能框的右边,如图5-10 的例子所示。
3. 允许输入端(EN)、允许输出端(ENO)
图5-10 允许输入、允许输出举例
4. 条件输入、无条件输入
必须有“能流”通过才能执行的线圈或功能框称为条件输入指令。它们不允许 直接与左母线连接,如SHRB、MOVB、SEG等指令。如果需要无条件执行这些指 令,可以在左母线上连接SM0.0(该位始终为1)的常开触点来驱动它们。 无须“能流”就能执行的线圈或功能框称为无条件输入指令。与“能流”无关 的线圈或功能框可以直接与左母线连接,如LBL、NEXT、SCR、SCRE等指令。
(2) 使用指针来存取数据
图5-7 使用指针间接寻址
(3)修改指针
图5-8 存取字数据值时指针的修改
5.5 程序结构和编程规约
5.5.1 5.5.2 程序结构 编程的一般规约
5.5.1 程序结构
1. 用户程序 2. 数据块 3. 参数块
5.5.2 编程的一般规约
1. 网络 2. 梯形图(LAD)、功能块图(FBD) 3. 允许输入端(EN)、允许输出端(ENO)
LAD
STL S bit, N
功能 把从指令操作数 (bit)指定地址(位 地址)开始的连续N 个元件置位(置1) 并保持 把从指令操作数 (bit)指定地址(位 地址)开始的连续N 个元件复位(清零) 并保持
复位指令
R bit, N
图5-13 置位、复位指令的使用举例
5.6.2 立即I/O指令
1. 标准触点指令 2.输出指令 3. 置位和复位指令
1. 标准触点指令
5Z11.TIF
图5-12 触点指令举例(FBD)
表5-4 标准触点指令
语 LD bit A bit O bit

功能描述 取指令,用于逻辑梯级开始的常开触点与母 线的连接 与指令,用于单个常开触点的串联 或指令,用于单个常开触点的并联 取非指令,用于逻辑梯级开始的常闭触点与 母线的连接 与非指令,用于单个常闭触点的串联 或非指令,用于单个常闭触点的并联
(1)建立指针
使用间接寻址对某个存储单元读、写前,应先建立地址指针。地址指针为 双字长,存放所要访问的存储单元的32位物理地址。以指针中的内容值为 地址就可以进行间接寻址了。可作为指针的存储器有变量存储器(V)、局部 存储器(L)或累加器(AC1、AC2、AC3),AC0不能用做间接寻址的指针。建立 指针时,必须使用双字传送指令(MOVD),将存储器所要访问单元的地址移 入另一存储器或累加器中作为指针。建立指针后,就可借用指针从指针处 取出的数值完成指令所需的操作运算。
图5-5 S7-200 CPU输入、输出的操作
图5-6 按字节、字、双字存取累加器中数据的示例
5.3.2 编程元件及操作数的寻址范围
表5-3 S7-200PLC编程元件及有效地址范围
存取方式 位存取
元件名称 V I、Q M、S SM T、C L
CPU 221 0.0~2047.7 0.0~15.7 0.0~31.7 0.0~179.7 0~255 0.0~63.7
5.6 S7-200 PLC的基本指令
5.6.1 5.6.2 5.6.3 位逻辑指令 立即I/O指令 逻辑堆栈指令
5.6.4 5.6.5 5.6.6
5.6.7
取反指令和空操作指令 正/负跳变触点指令 定时器指令
计数器指令
5.6.8 5.6.9
5.6.10
比较指令 移位寄存器指令
顺序控制继电器指令
5.6.1 位逻辑指令
1.存储区的分类 2.数据区存储器的编址格式
1.存储区的分类
PLC的存储区分为程序存储区、系统存储区、数据存储区。 程序存储区用于存放用户程序,存储器为EEPROM。 系统存储区用于存放有关PLC配置结构的参数,如PLC主机及扩展模块的I/O配置 和编址、PLC站地址的配置,设置保护口令、停电记忆保持区、软件滤波功能等, 存储器为EEPROM。 数据存储区是S7-200 CPU提供给用户的编程元件的特定存储区域。
2. 直接寻址
指令中直接给出操作数地址的寻址方式称为直接寻址。操作数的地址应按 规定的格式表示,如采用位地址寻址格式,或字节、字、双字地址寻址格 式。一般使用时必须指出数据存储区的区域标识符(编程元件名称)、数据 长度及起始地址。
3. 间接寻址
(1)建立指针 (2) 使用指针来存取数据 (3)修改指针
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