西门子PLC 第四章

说说明明：：位0位～02(～xx2x)(为x被 xx寻)为址被地寻址中址位地的编址号中（位0～的7） 编号 （0～7） 位3位～38为～被8为 寻址被地寻址址的字地节址的的编字号（节0的～6编5535号）（0～65535）
图4.5 寄存器间接寻址的指针格式
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4.1.2 S7-300 CPU的系统存储器
4、计数器（C）存储器区 在用户CPU的存储器中，有为计数器保留的存储区。此存
储区为每个计数器地址保留一个16位字。梯形图指令集支持 256个计数器。计数值（0～999）可以用二进制或BCD码方式 读取。
5、数据块/背景数据块（DB） DB为共享数据块，DBX2.3，DBB5，DBW10和DBD12。 DI为背景数据块，DIX, DIB，DIW和DID。
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4.1.4 STEP7数据类型
在STEP7中，大多数指令要与具有一定大小的数据 对象一起操作，不同的数据类型具有不同的格式。编 程所用的数据要指定数据类型，要确定数据大小和数 据的位结构。数据类型分为3大类。
1、基本数据类型 基本数据类型有很多种，每种数据类型在分配内
存空间时有确定的位数，如布尔型（BOOL）数据为1 位，字节型（BYTE）数据为8位，字型（WORD）数据 为16位，双字型（DWORD）数据为32位。基本数据类 型见表4-1。
ANY
大小
说明
2字节 指定执行逻辑块时要使用的定时器，如T1
2字节 指定执行逻辑块时要使用的计数器，如C1
2字节
如：FB1 FC1 DB1 SDB1
6字节 定义内存单元，如P#M30.0
10字 如果实参的数据类型未知，或可以使用任 节 何数据类型时，如P#M30.0，byte 10
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令中，或以唯一形式隐含在指令中。下面各条指令操作数均采用了立即寻
址方式。
SET
//把RLO置1
OW W#16#A320
//将常量W#16#A320与累加器1“或”运算
L 27
//把整数27装入累加器1
L C#0100
//把BCD码常数0100装入累加器1
2、存储器直接寻址
存储器直接寻址，简称直接寻址。该寻址方式在指令中直接给出操作
第四章 S7-300软件基础
• 4.1 PLC编程基础 • 4.2 STEP7的指令结构 • 4.3 位逻辑指令
• 4.5 定时器与计数器指令
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4.1 PLC编程基础
4.1.1 STEP7编程语言
STEP7是S7-300/400系列PLC应用设计软件包， 所支持的PLC编程语言非常丰富。该软件的标准版支 持STL（语句表）、LAD（梯形图）及FBD（功能块图） 3种基本编程语言，并且在STEP 7中可以相互转换。 不同的编程语言可供不同知识背景的人员采用。其中 LAD、STL和FBD是三种基本编程语言。
是否执行或以何方式执行可能取决于状态字中的某些位；执 行指令时也可能改变状态字中的某些位，也能在位逻辑指令 或字逻辑指令中访问并检测。状态字的结构如图4.4所示。
15
98 7 6 5 4 3 2 1 0
未用
BR CC1 CC0 OS OV OR STA RLO FC
图4.4 状态字的结构
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器一般称为地址指针，在指令中需写在方括号“[]”内。地
址指针可以是字或双字，对于地址范围小于65535的存储器
可以用字指针；对于其他存储器则要使用双字指针。存储器
间接寻址的双字指针的格式如图4.5所示。
位序 31
24
23
16
15
8
7
位序 30100000000000000240 203000000b0bb016 0bbb1b5bbb bbbb b8 bbb 7bbbbbbbbbxxx 0 b
4.3位逻辑指令
位逻辑指令包含位逻辑运算指令、定时器指令、计数器指令和位测 试指令等。可以使用位逻辑指令扫描布尔操作数的状态，通过“与 （AND）”、“或（OR）”、“异或（XOR）”及其组合操作实现逻辑操 作。所产生的结果（“1”或“0”）称为逻辑运算结果，存储在状态字 的“RLO”中。逻辑操作结果（RLO）用于赋值、置位/复位布尔操作数， 也用于控制定时器和计数器的运行。
图4.1 LAD编程语言
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4.1.1 STEP7编程语言
2、语句表（STL） STL（STL:Statement
List）简称语句表，STL是一 种类似于微机汇编语言的一种 文本编程语言，由多条语句组 成一个程序段。语句表适合于 经验丰富的程序员使用，可以 实现某些梯形图不能实现的功 能。STL适用于喜欢用汇编语 言编程的人员使用。STL编程 语言如图4.2所示。
L IB 10
//把输入字节IB 10的内容装入累加器1
T DBD 12
//把累加器1中的内容传送给数据双字DBD 12中
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3、存储器间接寻址
存储器间接寻址，简称间接寻址。该寻址方式在指令中
以存储器的形式给出操作数所在存储器单元的地址，也就是
说该存储器的内容是操作数所在存储器单元的地址。该存储
数的存储单元地址。存储单元地址可用符号地址（如SB1、KM等）或绝对
地址（如I0.0、Q4.1等）。下面各条指令操作数均采用了直接寻址方式。
A I 0.0
//对输入位I 0.0进行“与”逻辑操作
S L 20.0
//把本地数据位L 20.0wenku.baidu.com1
= M 115.4
//使存储区位M 115.4的内容等于RLO的内容
序计算的输出值，并将PIQ的内容写入数字量输出模块。 2、内部存储器区（M） 内部存储器区（M），主要用于存储中间变量。 3、定时器（T）存储器区 在CPU的存储器中，有一个区域是专为定时器保留的。此
存储区域为每个定时器地址保留一个16位字。梯形图逻辑指 令集支持256个定时器。时间值可以用二进制或BCD码方式读 取。
4.2.2 寻址方式
所谓寻址方式就是指令执行时获取操作数的方式，可以直接或间接方 式给出操作数。S7-300有4种寻址方式：立即寻址、存储器直接寻址、存 储器间接寻址和寄存器间接寻址。
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1、立即寻址
立即寻址是对常数或常量的寻址方式，其特点是操作数直接表示在指
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4.1.1 STEP7编程语言
1、梯形图（LAD）
LAD（LAD:Ladder Diagram）简称梯形图，LAD是 使用最多的PLC编程语言。因 与继电器电路很相似，具有直 观易懂的特点，很容易被熟悉 继电器控制的电气人员所掌握， 特别适合于数字量逻辑控制, 也适合于熟悉继电器电路的人 员使用。LAD编程语言如图4.1 所示。
4.2.1 指令操作数
指令操作数（又称编程元件）一般在用户存储区中，操作数由操作标 识符和参数组成。操作标识符由主标识符和辅助标识符组成，主标识符用 来指定操作数所使用的存储区类型，辅助标识符则用来指定操作数的单位 （如：位、字节、字、双字等）。
主标识符有：I（输入过程映像寄存器）、Q（输出过程映像寄存器）、 M（位存储器）、PI（外部输入寄存器）、PQ（外部输出寄存器）、T（定 时器）、C（计数器）、DB（数据块寄存器）和L（本地数据寄存器）；辅 助标识符有：X（位）、B（字节）、W（字）、D（双字）。
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图4.3 FBD编程语言
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4.1.2 S7-300 CPU的系统存储器
1、过程映像输入表/输出表（I/Q） 过程映像输入表（PII）：循环扫描开始时，存储数字量
输入模块的输入信号的状态。 过程映像输出表（PIQ）：循环扫描结束时，存储用户程
常开触点所使用的操作数是：I、Q、M、L、D、T、C。
2、常闭触点
常闭触点（动断触点）则对“0”扫描相应操作数。在PLC中规定：若 操作数是“1”则常闭触点“动作”，即触点“断开”；若操作数是“0”， 则常闭触点“复位”， 即触点“闭合”。
常闭触点所使用的操作数是：I、Q、M、L、D、T、C。
3、输出线圈（赋值指令）
表4-2 STEP7中的复式数据类型
数据类型
说明
日期_时间 DT DATE_AN D_TIME
定义64位区（8字节）。用BCD码存储时间信息：字节0，年；字节 1，月；字节2，日；字节3，小时；字节4，分；字节5，秒； 字节6和字节7的高位，毫秒；字节7的低位，星期几
字符串 STRING
可定义254个字符。字符串的默认大小为256字节（存放254个字符， 外加双字节字头），可以通过定义字符串的实际数目来减少预 留值
4.3.1 触点与线圈
在LAD（梯形图）程序中，通常使用类似继电器控制电路中的触点符 号及线圈符号来表示PLC的位元件，被扫描的操作数（用绝对地址或符号 地址表示）则标注在触点符号的上方，如图4.6所示。
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图4.6触点符号的表示方式
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1、常开触点
对于常开触点（动合触点），则对“1”扫描相应操作数。在PLC中规 定：若操作数是“1”则常开触点“动作”，即认为是“闭合”的；若操 作数是“0”，则常开触点“复位”，即认为是“打开”的。
6、外部I/O存储区（PI/PQ） 外设输入（PI）区和外设输出（PQ）区允许直接访问本地
的和分布式的输入模块和输出模块。
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4.1.3 S7-300 CPU的寄存器
1、累加器（ACCUx） 累加器用于处理字节、字或双字的寄存器。S7-300有两
个32位累加器（ACCU1和ACCU2）。 2、状态字寄存器（16位） 状态字用于表示CPU执行指令时所具有的状态。一些指令
图4.2 STL编程语言
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4.1.1 STEP7编程语言
3、功能块图（FBD） FBD（FBD:Function Block Diagram）简称功
能块图，功能块图使用类似于布尔代数的图形逻辑符 号来表示控制逻辑，一些复杂的功能用指令框表示。 FBD适合于有数字电路基础的编程人员使用。FBD编程 语言如图4.3所示。
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4.1.5 PLC编程的基本原则
PLC编程应该遵循以下基本原则：
• 1）外部输入、输出继电器、内部继电器、定时器、计数器 等器件的接点可多次重复使用；
• 2）梯形图每一行都是从左母线开始，线圈接在最右边，接 点不能放在线圈的右边；
• 3）线圈不能直接与左母线相连； • 4）同一编号的线圈在一个程序中使用两次容易引起误操作，
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4.1.4 STEP7数据类型
表4-1 STEP 7中常用的基本数据类型
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4.1.4 STEP7数据类型
2、复式数据类型 超过32位或由其他数据类型组成的数据为复式数据类型，
STEP7允许4种复式数据类型，见表4-2。
数组ARRAY 定义一种数据格式的多维数组
构造STRUCT 定义多种数据类型组合的数组
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4.1.4 STEP7数据类型
3、参数类型
参数类型用于向FB和FC传送参数。STEP7提供的参数类型
见表4-3。
表4-3 STEP7的参数类型
参数 定时器（Timer） 计数器（Counter） 块Block FB Block FC Block DB Block SDB 指针（Pointer)
应尽量避免线圈重复使用； • 5）梯形图程序必须符合顺序执行的原则，从左到右，从上
到下地执行，如不符合顺序执行的电路不能直接编程； • 6）在梯形图中串联接点、并联接点的使用次数没有限制，
可无限次地使用。
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4.2 STEP7的指令结构
指令是程序的最小独立单位，用户程序是由若干条顺序排列的指令构 成。STEP7编程语言其指令功能非常丰富。利用程序编辑器，可以进行离 线编程，即把程序存储在编程器中，也可以进行在线编程，将程序存储在 CPU中。