可編程控制器原理及應(yīng)用課件

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2、理及應(yīng)用可編程控制器原理,1,介紹,教材以小型可編程控制器S7-200,系列,PLC,為例,，介紹可編程控制器的基本結(jié)構(gòu)，以及工作原理，要求掌握常用指令的格式和應(yīng)用方法，熟練畫出可編程控制器外部電路接線圖，掌握可編程控制器應(yīng)用的基本設(shè)計(jì)思想和設(shè)計(jì)方法。,,,,介紹,2,可編程控制器原理及應(yīng)用,第1章 概論,第2章 可編程控制器構(gòu)成原理,,第3章 S7-200可編程控制器,,第4章,SIMATIC S7-200,編程軟件,,第,5,章,S7-200 PLC,基本指令,,,5.2,算術(shù)、邏輯運(yùn)算指令,,,可編程控制器原理及應(yīng)用第1章 概論,3,第1章 概論,1.1 可編程控制器的產(chǎn)生及定義,1、

3、PLC的產(chǎn)生及定義,1968年由美國(guó)通用汽車公司（GE）提出，1969年有美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司（DEC）研制成功，有邏輯運(yùn)算、定時(shí)、計(jì)算功能稱為PLC（programmable logic controller）。,80年代，由于計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，PLC采用通用微處理器為核心，功能擴(kuò)展到各種算術(shù)運(yùn)算，PLC運(yùn)算過程控制并可與上位機(jī)通訊、實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。被稱為PC（programmable controller）即可編程控制器。,2、PLC的產(chǎn)生及定義,國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）1987年頒布的可編程邏輯控制器的定義如下：,“可編程邏輯控制器是專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置，是帶

4、有存儲(chǔ)器、可以編制程序的控制器。它能夠存儲(chǔ)和執(zhí)行命令，進(jìn)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作，并通過數(shù)字式和模擬式的輸入輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。可編程控制器及其有關(guān)的外圍設(shè)備，都應(yīng)按易于工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體、易于擴(kuò)展其功能的原則設(shè)計(jì)”。,本章敘述可編程控制器產(chǎn)生、定義及特點(diǎn)，分類和發(fā)展方向,,,第1章 概論1.1 可編程控制器的產(chǎn)生及定義,4,1.3 可編程控制器的工作特點(diǎn),,1,、使用于工業(yè)環(huán)境，抗干擾能力強(qiáng)。,2,、可靠性高。無故障工作時(shí)間（平均）數(shù)十萬小時(shí)并可構(gòu)成多機(jī)冗余系統(tǒng)。,3,、控制能力極強(qiáng)。算術(shù)、邏輯運(yùn)算、定時(shí)、計(jì)數(shù)、,PID,運(yùn)算、過程控制、通訊等

5、。,4,、使用、編程方便。（,LAD,）梯形圖、語(yǔ)句表（,STL,）、功能圖（,FBD,）、控制系統(tǒng)流程圖等編程語(yǔ)言通俗易懂，使用方便。,5,、組成靈活。,小型PLC為整體結(jié)構(gòu)，并可外接I/O擴(kuò)展機(jī)箱構(gòu)成PLC控制系統(tǒng)。中大型PLC采用分體模塊式結(jié)構(gòu)，設(shè)有各種專用功能模塊（開關(guān)量、模擬量輸入輸出模塊，位控模塊，伺服、步進(jìn)驅(qū)動(dòng)模塊等）供選用和組合，由各種模塊組成大小和要求不同的控制系統(tǒng)。,所以可編程控制器可以稱為全功能工業(yè)控制計(jì)算機(jī)。,,,,,1.3 可編程控制器的工作特點(diǎn) 1、使用于工業(yè)環(huán)境，抗干擾能,5,1.4 可編程控制器的分類和發(fā)展,,1、,,分類,按I/O點(diǎn)數(shù)可分為大、中、小型三大類，

6、通常可以定義為：,小型：I/O點(diǎn)數(shù)在256點(diǎn)以下；,中型：I/O點(diǎn)數(shù)在256～1024點(diǎn)之間；,大型：I/O點(diǎn)數(shù)在1024點(diǎn)以上。,2、應(yīng)用,可編程控制器在多品種、小批量、高質(zhì)量的產(chǎn)品生產(chǎn)中得到廣泛的應(yīng)用，,PLC,控制已成為工業(yè)控制的重要手段之一，與,CAD/CAM,，機(jī)器人技術(shù)一起成為實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代自動(dòng)化生產(chǎn)的三大支柱。,通常可以認(rèn)為，只要有控制要求的地方，都可以用到可編程控制器。,3、發(fā)展方向,發(fā)展方向分小型化和大型化兩個(gè)發(fā)展趨勢(shì)。小型,PLC,有兩個(gè)發(fā)展方向，即?。ㄎⅲ┬突蛯I(yè)化。大型化指的是大中型,PLC,向著大容量、智能化和網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展，使之能與計(jì)算機(jī)組成集成控制系統(tǒng)，對(duì)大規(guī)模、復(fù)雜系統(tǒng)

7、進(jìn)行綜合性的自動(dòng)控制。,,,1.4 可編程控制器的分類和發(fā)展 1、? 分類,6,第2章 可編程控制器構(gòu)成原理,,可編程控制器硬件系統(tǒng)：可編程控制器系統(tǒng)由輸入部分、運(yùn)算控制部分和輸出部分組成。,輸入部分：將被控對(duì)象各種開關(guān)信息和操作臺(tái)上的操作命令轉(zhuǎn)換成可編程控制器的標(biāo)準(zhǔn)輸入信號(hào)，然后送到PLC的輸入端點(diǎn)。,運(yùn)算控制部分（CPU）：由可編程控制器內(nèi)部CPU按照用戶程序的設(shè)定，完成對(duì)輸入信息的處理，并可以實(shí)現(xiàn)算術(shù)、邏輯運(yùn)算等操作功能。,輸出部分：由PLC輸出接口及外圍現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備構(gòu)成。CPU的運(yùn)算結(jié)果通過PLC的輸出電路，提供給被控制裝置。,,,第2章 可編程控制器構(gòu)成原理 可編程控制器硬件

8、系,7,2.1 可編程控制器的基本組成,,可編程控制器主機(jī)的硬件電路：,由,CPU,，存儲(chǔ)器，基本,I/O,接口電路，外設(shè)接口，電源等五大部分組成。,,,,2.1 可編程控制器的基本組成可編程控制器主機(jī)的硬件電路,8,2.1 可編程控制器的基本組成,,基本,I/O,接口電路,可編程控制器輸入電路原理圖,PLC,內(nèi)部輸入電路作用是將,PLC,外部信號(hào)送至,PLC,內(nèi)部電路。輸入接點(diǎn)分為干接點(diǎn)式，直流輸入式和交流輸入式三大類。,,,2.1 可編程控制器的基本組成基本I/O接口電路,9,,2.1 可編程控制器的基本組成,可編程控制器輸出電路原理圖,,PLC,輸出電路用來驅(qū)動(dòng)被控負(fù)載（電

9、磁鐵、繼電、接觸器線圈等）。,PLC,輸出電路結(jié)構(gòu)形式分為繼電器式，雙極型和晶閘管式等三種。,,,,2.1 可編程控制器的基本組成可編程控制器輸出電路原理圖,10,2.2 可編程控制器的工作原理,,,可編程控制器通過循環(huán)掃描輸入端口的狀態(tài)，執(zhí)行用戶程序，實(shí)現(xiàn)控制任務(wù)。,PLC采用循環(huán)順序掃描方式工作，CPU在每個(gè)掃描周期的開始掃描輸入模塊的信號(hào)狀態(tài)，并將其狀態(tài)送入到輸入映像寄存器區(qū)域；然后根據(jù)用戶程序中的程序指令來處理傳感器信號(hào)，并將處理結(jié)果送到輸出映像寄存器區(qū)域，在每個(gè)掃描周期結(jié)束時(shí)，送入輸出模塊。,,,2.2 可編程控制器的工作原理 可編程控制器通過,11,第3章 S7-20

10、0可編程控制器,,,S7,系列,PLC,分為,S7-400,、,S7-300,和,S7-200,等,大、中、?。ㄎⅲ┤齻€(gè)子系列。,本章以,S7-200,系列,PLC,為例，敘述小型,PLC,系統(tǒng)的構(gòu)成，編程用的元器件，尋址方式，,I/O,擴(kuò)展，編程語(yǔ)言等,PLC,應(yīng)用的基礎(chǔ)知識(shí)。,,3.1 S7-200 系列PLC的構(gòu)成,,S7-200,小型可編程控制系統(tǒng)由主機(jī)（基本單元）、,I/O,擴(kuò)展單元、功能單元（模塊）和外部設(shè)備（文本／圖形顯示器、編程器）等組成。,,,,第3章 S7-200可編程控制器 S7系列PL,12,CPU 224,主機(jī)的結(jié)構(gòu)外形,,工作方式開關(guān)，模擬電位器，,

11、I/O,擴(kuò)展接口，工作狀態(tài)指示和用戶程序存儲(chǔ)卡，,I/O,接線端子排及發(fā)光指示等。,主機(jī)箱體外部的,RS-485,通訊接口，用以連接編程器（手持式或,PC,機(jī)）、文本／圖形顯示器、,PLC,網(wǎng)絡(luò)等外部設(shè)備,。,,,CPU 224主機(jī)的結(jié)構(gòu)外形 工作方式開關(guān)，模擬電位器，I/,13,CPU 224,外部電路接線電路圖,輸入電路采用了雙向光電耦合器，,24V DC,極性可任意選擇，,1M,、,2M,為輸入端子的公共端。,1L,、,2L,為輸出公共端。,CPU224,另,有24,V,、,280mA,電源供,PLC,輸入點(diǎn)使用。,,,CPU 224外部電路接線電路圖 輸入電路采用了雙向光電,14,

12、（,2,）主機(jī),I/O,及擴(kuò)展,,CPU 22X,系列,PLC,主機(jī)的,I/O,點(diǎn)數(shù)及可擴(kuò)展的模塊數(shù)目見表,3.2,。,,,,（2）主機(jī)I/O及擴(kuò)展 CPU 22X系列PLC主機(jī)的I/O,15,S7-200 CPU,存儲(chǔ)器系統(tǒng),S7-200 CPU,存儲(chǔ)器系統(tǒng)由,RAM,和,EEPROM,兩種存儲(chǔ)器構(gòu)成。,系統(tǒng)掉電時(shí)，自動(dòng)將RAM中M存儲(chǔ)器的有關(guān)內(nèi)容保存到EEPROM存儲(chǔ)器。,,,,S7-200 CPU存儲(chǔ)器系統(tǒng)S7-200 CPU存儲(chǔ)器系統(tǒng),16,3.1.2,掃描周期及工作方式,,1,、,,掃描周期,S7-200 CPU,連續(xù)執(zhí)行用戶任務(wù)的循環(huán)序列稱為掃描。,一個(gè)機(jī)器掃描周期（用戶程序運(yùn)行一

13、次），分為讀輸入（輸入采樣），執(zhí)行程序，處理通訊請(qǐng)求，執(zhí)行,CPU,自診斷，寫輸出（輸出刷新）等五個(gè)階段，,CPU,周而復(fù)始地循環(huán)掃描工作。也可以把掃描周期簡(jiǎn)化為讀輸入、執(zhí)行用戶程序和寫輸出三個(gè)階段。,執(zhí)行CPU自診斷,寫輸出,處理通訊請(qǐng)求,執(zhí)行程序,一個(gè)掃描周期,讀輸入,,,3.1.2 掃描周期及工作方式 1、 掃描周期執(zhí)行CPU自診,17,3.2.1,數(shù)據(jù)存儲(chǔ)類型及尋址方式,,S7-200,數(shù)據(jù)尋址方式有立即數(shù)尋址、直接尋址和間接尋址三大類。,立即數(shù)尋址：#100,直接尋址：位尋址如上圖。,字節(jié)、字、雙字尋址 （直接尋址）,例：VB100、VW100、VD100,,,,,,,,,存儲(chǔ)器,位

14、地址,字節(jié)地址,元件名稱,,,3.2.1 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)類型及尋址方式S7-200數(shù)據(jù)尋址方式,18,3.2.1,數(shù)據(jù)存儲(chǔ)類型及尋址方式,間接尋址：,例：,MOVW,＊,AC1,，,AC0,／／＊時(shí)表示該操作數(shù)為地址指針。,指令功能：將,AC1,作為內(nèi)存地址指針，把以,AC1,中內(nèi)容為起始地址的內(nèi)存單元的,16,位數(shù)據(jù)送到累加器,AC0,中。,,,3.2.1 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)類型及尋址方式間接尋址：,19,3.2.2 S7-200,數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)及元件,(內(nèi)部資源)的功能,1.,輸入／輸出映像寄存器：,S7-200 PLC,編址范圍,（I0.0~I15.7）,輸入映像寄存器（該區(qū)域可以按位操作又稱輸入繼電器

15、）,輸入繼電器線圈由外部信號(hào)驅(qū)動(dòng)，常開觸點(diǎn)和常閉觸點(diǎn)供用戶編程使用。,外部輸入點(diǎn),輸入端子,,,3.2.2 S7-200數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)及元件(內(nèi)部資源)的功能,20,3.2.2,數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)及元件功能,,輸出映像寄存器：,S7-200 PLC,編址范圍,（Q0.0~Q15.7）,輸出映像寄存器（又稱輸出繼電器）是用來將,PLC,的輸出信號(hào)傳遞給負(fù)載，線圈用程序指令驅(qū)動(dòng)。,PLC,的每一個(gè),I/O點(diǎn),都是一個(gè)確定的物理點(diǎn)。,CPU 224,主機(jī)有,I0.0,～,I0.7,，,I1.0,～,I1.5,共,14,個(gè)數(shù)字量輸入端點(diǎn)，,Q0.0,～,Q0.7,、,Q1.0,、,Q1.1,共,10,個(gè)數(shù)字量輸

16、出端點(diǎn)。,Q0.0,L,,負(fù)載,電源,,,3.2.2 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)及元件功能 輸出映像寄存器：S7-2,21,3.2.2,數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)及元件功能,,2. 變量存儲(chǔ)器V,用以存儲(chǔ)運(yùn)算的中間結(jié)果和其它數(shù)據(jù)。,,,CPU 224,有,VB0.0,～,VB5119.7,的,5K,存儲(chǔ)字節(jié)?？砂次?、字節(jié)、字或雙字使用。,3. 內(nèi)部標(biāo)志位（M）存儲(chǔ)區(qū),M,作為控制繼電器（又稱中間繼電器），用來存儲(chǔ)中間操作數(shù)或其它控制信息。,S7-200 PLC,編址范圍,M0.0~M31.7,，可以按位、字節(jié)、字或雙字來存取存儲(chǔ)區(qū)的數(shù)據(jù)。,4. 順序控制繼電器（S）存儲(chǔ)區(qū),S,又稱狀態(tài)元件，以實(shí)現(xiàn)順序控制和步進(jìn)控制。,S7

17、-200 PLC,編址范圍,S0.0,～,S31.7,，可以按位、字節(jié)、字或雙字來存取數(shù)據(jù)。,,,3.2.2 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)及元件功能 2. 變量存儲(chǔ)器V,22,5.,特殊標(biāo)志位（,SM,）存儲(chǔ)器,CPU 224編址范圍SM0.0 ～SM179.7，共180個(gè)字節(jié)。其中SM0.0～SM29.7的30個(gè)字節(jié)為只讀型區(qū)域。,,,①,SMB0,為狀態(tài)位字節(jié)，在每次掃描循環(huán)結(jié)尾由,S7-200 CPU,更新，定義如下：,SM0.0 RUN,狀態(tài),監(jiān)控，,PLC,在運(yùn)行,RUN,狀態(tài)，該位始終為,1,。,SM0.1,首次掃描時(shí)為,1,，,PLC,由,STOP,轉(zhuǎn)為,RUN,狀態(tài)時(shí)，,ON,（,1,態(tài)

18、）一個(gè)掃描周期，用,于程序的初始化。,SM0.2,當(dāng),RAM,中數(shù)據(jù)丟失時(shí)，,ON,一個(gè)掃描周期，用于出錯(cuò)處理。,SM0.3 PLC,上電進(jìn)入,RUN,方式，,ON,一個(gè)掃描周期。,SM0.4,分脈沖，該位輸出一個(gè)占空比為,50,％的分時(shí)鐘脈沖。用作時(shí)間基準(zhǔn)或簡(jiǎn)易延時(shí)。,SM0.5,秒脈沖，該位輸出一個(gè)占空比為,50,％的秒時(shí)鐘脈沖?？捎米鲿r(shí)間基準(zhǔn)。,SM0.6,掃描時(shí)鐘，一個(gè)掃描周期為,ON,（高電平），另一為,OFF,（低電平）循環(huán)交替。,SM0.7,工作方式開關(guān)位置指示，,0,為,TERM,位置，,1,為,RUN,位置。為,1,時(shí)，使自由端口,通訊方式有效。,②,SMB1,為指令狀態(tài)位

19、字節(jié)，常用于表及數(shù)學(xué)操作，部分位定義如下：,SM1.0,零標(biāo)志，運(yùn)算結(jié)果為,0,時(shí)，該位置,1,。,SM1.1,溢出標(biāo)志，運(yùn)算結(jié)果溢出或查出非法數(shù)值時(shí)，該位置,1,。,SM1.2,負(fù)數(shù)標(biāo)志，數(shù)學(xué)運(yùn)算結(jié)果為負(fù)時(shí)，該位為,1,。,,,5. 特殊標(biāo)志位（SM）存儲(chǔ)器 CPU 224編址范圍,23,3.2.2,數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)及元件功能,6. 局部存儲(chǔ)器（L）,S7-200,有,64,個(gè)字節(jié)的局部存儲(chǔ)器，編址范圍,LB0.0~LB63.7,，其中,60,個(gè)字節(jié)可以用作暫時(shí)存儲(chǔ)器或者給子程序傳遞參數(shù)，最后,4,個(gè)字節(jié)為系統(tǒng)保留字節(jié)。,,7. 定時(shí)器（相當(dāng)于時(shí)間繼電器）,S7-200 CPU,中的定時(shí)器是

20、對(duì)內(nèi)部時(shí)鐘累計(jì)時(shí)間增量的設(shè)備，用于時(shí)間控制。編址范圍,T0,～,T255,（,22X,）；,T0,～,T127(21X),。,8. 計(jì)數(shù)器,計(jì)數(shù)器主要用來累計(jì)輸入脈沖個(gè)數(shù)。有,16,位預(yù)置值和當(dāng)前值寄存器各一個(gè)，以及,1,位狀態(tài)位，當(dāng)前值寄存器用以累計(jì)脈沖個(gè)數(shù)，計(jì)數(shù)器當(dāng)前值大于或等于預(yù)置值時(shí)，狀態(tài)位置,1,。,S7-200 CPU,提供有三種類型的計(jì)數(shù)器，增計(jì)數(shù)、減計(jì)數(shù)、增／減計(jì)數(shù)。編址范圍,C0,～,C255,（,22X,），,C0,～,C127,（,21X,）。,,,3.2.2 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)及元件功能6. 局部存儲(chǔ)器（L）,24,3.2.2,數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)及元件功能,9. 模擬量輸入／輸出映像

21、寄存器（AI/AQ）,S7-200,的模擬量輸入電路將外部輸入的模擬量（如溫度、電壓）等轉(zhuǎn)換成,1,個(gè)字長(zhǎng)（,16,位）的數(shù)字量，存入模擬量輸入映像寄存器區(qū)域。,,AI,編址范圍,AIW0,，,AIW2,，……,AIW62,，起始地址定義為偶數(shù)字節(jié)地址，共有,32,個(gè)模擬量輸入點(diǎn)。,S7-200,模擬量輸出電路用來將模擬量輸出映像寄存器區(qū)域的,1,個(gè)字長(zhǎng)（,16,位）數(shù)字值轉(zhuǎn)換為模擬電流或電壓輸輸出。,AQ,編址范圍,AQW0,，,AQW2,，……,AQW62,，起始地址也采用偶數(shù)字節(jié)地址，共有,32,個(gè)模擬量輸出點(diǎn),,10.,累加器（,AC,）,累加器是用來暫存數(shù)據(jù)， S7-200 PLC提

22、供了4個(gè)32位累加器AC0～AC3。累加器支持以字節(jié)（B）、字（W）和雙字（D）的存取。,。,,11. 高速計(jì)數(shù)器（HC）,CPU 22X提供了6個(gè)高速計(jì)數(shù)器HC0、HC1……HC5 （每個(gè)計(jì)數(shù)器最高頻率為30KHz）用來累計(jì)比CPU掃描速率更快的事件。高速計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值為雙字長(zhǎng)的符號(hào)整數(shù)。,S7-200 PLC各編程元器件及操作數(shù)的有效編程范圍如表3.5和表3.6所示。,,,,,3.2.2 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)及元件功能9. 模擬量輸入／輸出映像,25,3.3 I/O,擴(kuò)展,,基本單元的基礎(chǔ)上，,S7-200,系統(tǒng)最多可擴(kuò)展,7,個(gè)模塊。,,S7-200,系統(tǒng)的擴(kuò)展模塊有數(shù)字量、模擬量、通訊、現(xiàn)場(chǎng)設(shè)

23、備接口等模塊，型號(hào)詳見P27表,3.7,。,,,3.3 I/O擴(kuò)展 基本單元的基礎(chǔ)上，S7-200系統(tǒng),26,3.4 S7-200,系列,PLC,程序概念,,3.4.1,梯形圖編輯器（,LAD,）,,3.4.2,語(yǔ)句表編輯器（,STL,）,,3.4.3,功能塊圖編輯器（,FBD,）,,,,3.4 S7-200系列PLC程序概念3.4.1 梯形圖編,27,第,4,章,STEP7-Micro/WIN32,編程軟件的使用與安裝,,4.1 SIMATIC S7-200,編程軟件,,SIMATIC S7-200,編程軟件是指西門子公司為,S7-200,系列可編程控制器編制的工業(yè)編程軟件的集合，

24、其中,STEP7-Micro/WIN32,軟件是基于,Windows,的應(yīng)用軟件。,,本章以,2001,年版本的,S7-200 PLC,編程軟件為例，介紹編程軟件的安裝、功能和使用方法，并結(jié)合應(yīng)用實(shí)例講解用戶程序的輸入、編輯、調(diào)試及監(jiān)控運(yùn)行的方法。,,,第4章 STEP7-Micro/WIN32編程軟件的使用與安,28,4.1.1 STEP7-Micro/WIN32,軟件,,STEP7-Micro/WIN32,軟件包括有,Microwin3.1(,新版本編程軟件,STEP7-Micro/WIN32 Version 3.1),軟件；,Microwin3.1,的升級(jí)版本軟件,Microwin3.1

25、 SP1,；,Toolbox,（,Toolbox,包括,Uss,協(xié)議指令（變頻通訊用）和,TP070,（觸摸屏）的組態(tài)軟件,Tp Designer V1.0,設(shè)計(jì)師）工具箱；以及,Microwin3.11 Chinese,（,Microwin3.11 SP1,和,Tp Designer,的專用漢化工具）等編程軟件。,,4.1.2,編程軟件的安裝,,( 安裝方法),按,Microwin3.1 >> Microwin3.1 SP1>> Toolbox>> Microwin3.11 Chinese,的順序進(jìn)行安裝，必要時(shí)可查看光盤軟件的,Readme,文件，按照提示步驟安裝。,,,,4.1.1 ST

26、EP7-Micro/WIN32軟件 ST,29,4.1.3,建立,S7-200 CPU,的通訊,1. PC/PPI電纜通訊,PLC,用,PC/PPI,電纜與個(gè)人計(jì)算機(jī)連接。,,2. MPI,通訊,,多點(diǎn)接口（,MPI,）卡提供了一個(gè),RS485,端口，可以用直通電纜和網(wǎng)絡(luò)相連,,,,4.1.3 建立S7-200 CPU的通訊1. PC/PP,30,4.2 STEP7-Micro/WIN32,軟件介紹,4.2.1 STEP7,軟件的基本功能,,編程軟件在離線條件下，可以實(shí)現(xiàn)程序的輸入、編輯、編譯等功能。,編程軟件在聯(lián)機(jī)工作方式可實(shí)現(xiàn)程序的上、下載、通訊測(cè)試及實(shí)時(shí)監(jiān)控等功能。,,4.

27、2.2 STEP7-Micro/WIN32,窗口組件及功能,,窗口組件,參見P36，圖4.4。（連接裝載的軟件）,1. 主菜單及子目錄的狀態(tài)信息,2.,工具條及瀏覽條和指令樹,,3.,程序編輯器窗口,,,,4.2 STEP7-Micro/WIN32軟件介紹4.2.,31,4.3,程序編制及運(yùn)行,,4.3.1,建立項(xiàng)目（用戶程序）,,1,、程序的輸入、編輯,通常利用LAD進(jìn)行程序的輸入，程序的編輯包括程序的剪切、拷貝、粘貼、插入和刪除，字符串替換、查找等。,還,可以利用符號(hào)表對(duì),POU,中的符號(hào)賦值。,2,、程序的編譯及上、下載,（,1,）編譯,程序的編譯，能明確指出錯(cuò)誤的網(wǎng)絡(luò)段，編程者可以

28、根據(jù)錯(cuò)誤提示對(duì)程序進(jìn)行修改，然后再次編譯，直至編譯無誤。,（,2,）下載,用戶程序編譯成功后，將下載塊中選中下載內(nèi)容下載到,PLC,的存儲(chǔ)器中。,（,3,）載入（上載）,載入可以將,PLC,中未加密的程序或數(shù)據(jù)向上送入編程器（,PC,機(jī)）。,將選擇的程序塊、數(shù)據(jù)塊、系統(tǒng)塊等內(nèi)容上載后，可以在程序窗口顯示上載的,PLC,內(nèi)部程序和數(shù)據(jù)信息。,,,4.3 程序編制及運(yùn)行 4.3.1 建立項(xiàng)目（用戶程序）,32,4.4.2,梯形圖編輯器,,1.,梯形圖元素的工作原理,,觸點(diǎn)代表電流（能量流）的控制開關(guān)，線圈代表由電流充電的中繼或輸出；框盒（指令盒）代表能量流到達(dá)此框時(shí)執(zhí)行指令盒的功能。,,2.,梯

29、形圖排布規(guī)則,,網(wǎng)絡(luò)必須從觸點(diǎn)開始，以線圈或框盒（沒有,ENO,端）結(jié)束。,注：每個(gè)用戶程序，一個(gè)線圈或指令盒只能使用一次，并且不允許多個(gè)線圈串聯(lián)使用。,,3.,在梯形圖中輸入指令（編程元件）,光標(biāo)、階梯的開始、繼續(xù)輸入元件等標(biāo)志的識(shí)別。,,4.,程序的編輯及參數(shù)設(shè)定,,5.,程序注釋,,6.,程序的編譯及上、下載,,,,4.4.2 梯形圖編輯器 1. 梯形圖元素的工作原理,33,4.4.3,程序的監(jiān)視、運(yùn)行、調(diào)試,,1. 程序運(yùn)行方式的設(shè)置,將,CPU,的工作方式開關(guān)置在,RUN,位置?；?qū)㈤_關(guān)置在,TERM,（暫態(tài)）,位置時(shí)，操作,STEP7-Micro/WIN32,菜單命令或快捷按鈕對(duì),

30、CPU,工作方式進(jìn)行軟件設(shè)置。,2. 程序運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)視,運(yùn)用監(jiān)視功能，在程序狀態(tài)打開下，觀察,PLC,運(yùn)行時(shí)，程序執(zhí)行的過程中各元件的工作狀態(tài)及運(yùn)行參數(shù)的變化。,,,4.4.3 程序的監(jiān)視、運(yùn)行、調(diào)試 1. 程序運(yùn)行方式的設(shè)置,34,第,5,章,S7-200 PLC,基本指令,5.1,基本邏輯指令,,5.1.1,基本位操作指令,1、指令格式,,LAD,,,STL,功能,LD BIT LDN BIT,；,用于網(wǎng)絡(luò)段起始的常開／常閉觸點(diǎn),A BIT AN BIT,；,常開／常閉觸點(diǎn)串聯(lián)，邏輯與／與非指令,O BIT ON BIT,；,

31、常開／常閉觸點(diǎn)并聯(lián)，邏輯或／或非指令,＝,BIT,；,線圈輸出，邏輯置位指令,基本位操作指令操作數(shù)尋址范圍：I，Q，M，SM，T，C，V，S，L等。,指令助記符：LD（Load）、LDN（Load Not）、A（And）、AN（And Not）、O（Or）、 ON（Or Not）、 ＝（Out）置位指令，線圈輸出。,,,第5章 S7-200 PLC基本指令 5.1 基本邏輯指令,35,［例,5.1,］,,位操作指令程序應(yīng)用,,工作原理分析：,,網(wǎng)絡(luò)段,1 M0.0,＝（,I0.0,＋,M0.0,）*,I0.,1,網(wǎng)絡(luò)段,2 Q0.1,＝（,I0.2,＋,I0.3,）*,I0.,4,N

32、ETWORK 1,LD I0.0 ／／裝入常開觸點(diǎn),O M0.0 ／／或常開觸點(diǎn),AN I0.1 ／／與常閉觸點(diǎn),= M0.0 ／／輸出線圈,,NETWORK 2,LD I0.2 ／／裝入常開觸點(diǎn),O I0.3 ／／或常開觸點(diǎn),AN I0.4 ／／與常閉觸點(diǎn),= Q0.1 ／／輸出線圈,,,［例5.1］ 位操作指令程序應(yīng)用 工作原理分析： NETWO,36,2.,編程相關(guān)問題,,（,1,）,PLC I/O,端點(diǎn)的分配方法,每一個(gè)開關(guān)輸入對(duì)應(yīng)一個(gè)確定的輸入點(diǎn)，每一

33、個(gè)負(fù)載對(duì)應(yīng)一個(gè)確定的輸出點(diǎn)。外部按鈕（包括起動(dòng)和停車）一般用常開觸點(diǎn)。,（,2,）輸出繼電器的使用方法,輸出端不帶負(fù)載時(shí)，控制線圈應(yīng)使用內(nèi)部繼電器,M,或其他，不要使用輸出繼電器,Q,的線圈。,（,3,）梯形圖程序繪制方法,梯形圖程序觸點(diǎn)的并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)多連在左側(cè)母線，線圈位于最右側(cè)。,（,4,）梯形圖網(wǎng)絡(luò)段結(jié)構(gòu)：,梯形圖網(wǎng)絡(luò)段的結(jié)構(gòu)不增加程序長(zhǎng)度，軟件編譯結(jié)果可以明確指出錯(cuò)誤語(yǔ)句所在的網(wǎng)絡(luò)段，清晰的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)有利于程序的調(diào)試，正確的使用網(wǎng)絡(luò)段，有利于程序的結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)，使程序簡(jiǎn)明易懂。,,,2. 編程相關(guān)問題 （1）PLC I/O端點(diǎn)的分配方法,37,3. STL,指令對(duì)較復(fù)雜梯形圖的描述方法,,（,

34、1,）塊“或”操作指令格式：,OLD,（無操作元件）,,塊“或”操作，是將梯形圖中相鄰的兩個(gè)以,LD,起始的電路塊并聯(lián)起來。,,（,2,）塊“與”操作指令格式：,ALD,（無操作元件）,,塊“或”操作是將梯形圖中相鄰的兩個(gè)以,LD,起始的電路塊串聯(lián)起來。,NETWORK 1,LD I0.1,／／裝入常開觸點(diǎn),A I0.2,／／與常開觸點(diǎn),LD M0.0,／／裝入常開觸點(diǎn),AN I0.3,／／與常閉觸點(diǎn),OLD,／／塊或操作,= M0.0,／／輸出線圈,NETWORK 2,LD I0.1,／／裝入常開觸點(diǎn),O M0.1,／／或常開觸點(diǎn)

35、,LD I0.2,／／裝入常開觸點(diǎn),O M0.2,／／或常開觸點(diǎn),ALD,／／塊與操作,= M0.1,／／輸出線圈,,,3. STL指令對(duì)較復(fù)雜梯形圖的描述方法 （1）塊“或”操作,38,（,3,）,,棧操作指令,,LD,裝載指令是從梯形圖最左側(cè)母線畫起的，如果要生成一條分支的母線，則需要利用語(yǔ)句表的棧操作指令來描述。,棧操作語(yǔ)句表指令格式：,LPS,（無操作元件）:（,Logic Push,）邏輯堆棧操作指令。,,LRD,（無操作元件）:（,Logic Read,）邏輯讀棧指令。,,LPP,（無操作元件）:（,Logic Pop,）邏輯彈棧指令。,,,（3） 棧操

36、作指令 LD裝載指令是從梯形圖最左,39,圖,5.4 LPS,，,LRD,，,LPP,指令的操作過程,,堆棧操作時(shí)將斷點(diǎn)的地址壓入棧區(qū)，棧區(qū)內(nèi)容自動(dòng)下移（棧底內(nèi)容丟失）。,讀棧操作時(shí)將存儲(chǔ)器棧區(qū)頂部的內(nèi)容讀入程序的地址指針寄存器，棧區(qū)內(nèi)容保持不變。,彈棧操作時(shí)，棧的內(nèi)容依次按照后進(jìn)先出的原則彈出，將棧頂內(nèi)容彈入程序的地址指針寄存器，棧的內(nèi)容依次上移。,,iv0,iv1,iv2,iv3,iv4,iv5,iv6,iv7,iv8,iv0,iv0,iv1,iv2,iv3,iv4,iv5,iv6,iv7,iv0,iv1,iv2,iv3,iv4,iv5,iv6,iv7,iv8,iv0,iv

37、1,iv2,iv3,iv4,iv5,iv6,iv7,iv8,iv0,iv1,iv2,iv3,iv4,iv5,iv6,iv7,iv8,iv1,iv2,iv3,iv4,iv5,iv6,iv7,iv8,X,前,后,前,前,后,后,邏輯推入棧,邏輯讀棧,邏輯彈出棧,,,圖5.4 LPS，LRD，LPP指令的操作過程 堆棧操,40,［例,5.4,］棧操作指令應(yīng)用程序,LD I0.0,／／裝入常開觸點(diǎn),,LPS,／／建立棧指針（堆棧）,LD I0.1,／／裝入常開觸點(diǎn),,O I0.2,／／或常開觸點(diǎn),,ALD,／／塊與操作,,= M0.0,／／輸出線圈,,LRD,

38、／／讀棧,,LD I0.3,／／裝入常開觸點(diǎn),,O I0.4,／／或常開觸點(diǎn),,ALD,／／塊與操作,,= M0.1,／／輸出線圈,,LPP,／／彈棧,,A I0.5,／／與常開觸點(diǎn),,= Q0.0,／／輸出線圈,邏輯堆棧指令（,LPS,）可以嵌套使用，最多為,9,層。為保證程序地址指針不發(fā)生錯(cuò)誤，堆棧和彈棧指令必須成對(duì)使用，最后一次讀棧操作應(yīng)使用彈棧指令。,,,［例5.4］棧操作指令應(yīng)用程序LD I0.0,41,5.1.2 取非和空操作指令,,取非和空操作指令格式(,LAD,、,STL,、,功能）,NOT,取非,,NOP N,空操作

39、指令,次數(shù)N＝0～255,,3.,AENO,指令,,梯形圖的指令盒指令右側(cè)的輸出連線為使能輸出端,ENO,，用于指令盒或輸出線圈的串聯(lián)（與邏輯），不串聯(lián)元件時(shí)，作為指令行的結(jié)束。,AENO,指令（,And ENO,）該指令的作用是和前面的指令盒輸出端,ENO,相與，只能在語(yǔ)句表中使用。,,,5.1.2 取非和空操作指令 取非和空操作指令格式(LAD,42,［例,5.5,］取非指令和空操作指令應(yīng)用舉例,LDN I0.0,NOT,／／求反,NOP 20,／／條件滿足時(shí)空操作,20,次,,加一例題,,,［例5.5］取非指令和空操作指令應(yīng)用舉例LDN I0.,43,5.1.3

40、置位／復(fù)位指令,,S S-BIT，N：從起始位（S-BIT）,開始的N個(gè)元件置1。,R S-BIT，N,；,從起始位（S-BIT）,開始的N個(gè)元件清0。,,NETWORK 1,LD I0.0,S Q0.0, 1,,NETWORK 5,LD I0.1,R Q0.0, 1,,,,5.1.3 置位／復(fù)位指令,44,5.1.4,邊沿觸發(fā)指令（脈沖生成）,,用途：邊沿觸發(fā)是指用邊沿觸發(fā)信號(hào)產(chǎn)生一個(gè)機(jī)器周期的掃描脈沖，通常用作脈沖整形。,分類：邊沿觸發(fā)指令分為正跳變觸發(fā)（上升沿）和負(fù)跳變觸發(fā)（下降沿）兩大類。,正跳變觸發(fā)指輸入脈沖的上升沿，使觸點(diǎn),ON,一

41、個(gè)掃描周期。負(fù)跳變觸發(fā)指輸入脈沖的下降沿，使觸點(diǎn),ON,一個(gè)掃描周期。,,EU（Edge Up）正跳變，,無操作元件,,ED（Edge Down）負(fù)跳變，,無操作元件,,［例5.7］邊沿觸發(fā)程序示例，程序運(yùn)行的時(shí)序分析見右圖。,,,5.1.4 邊沿觸發(fā)指令（脈沖生成） 用途：邊沿觸發(fā)是指,45,［例,5.7,］邊沿觸發(fā)程序示例,NETWORK 1,LD I0.0,／／裝入常開觸點(diǎn),EU,／／正跳變,= M0.0,／／輸出,NETWORK 2,LD M0.0,／／裝入,S Q0.0, 1,／／輸出置位,NETWORK 3,LD I0.1,／／裝入,

42、ED,／／負(fù)跳變,= M0.1,／／輸出,NETWORK 4,LD M0.1,／／裝入,R Q0.0, 1,／／輸出復(fù)位,I0.0,的上跳沿，,EU,產(chǎn)生一個(gè)掃描周期時(shí)鐘脈沖，,M0.0,線圈通電，,M0.0,常開觸點(diǎn)閉合一個(gè)掃描周期，使輸出置位線圈,Q0.0,觸發(fā),有效（輸出線圈,Q0.0=1,）并保持。,I0.1,下跳沿，,ED,產(chǎn)生一個(gè)掃描周期的時(shí)鐘脈沖，驅(qū)動(dòng)輸出線圈,M0.1,通電一個(gè)掃描周期，,M0.1,常開觸點(diǎn)閉合，使輸出線圈,Q0.0,復(fù)位有效（,Q0.0=0,）并保持。,,,［例5.7］邊沿觸發(fā)程序示例NETWORK 1 I0,46,5.1.

43、5,定時(shí)器,,1.工作方式分類,通電延時(shí)型（,TON,）、有記憶的通電延時(shí)型（保持型）（,TONR,）、斷電延時(shí)型（,TOF,）等三類。,2. 時(shí)基標(biāo)準(zhǔn)分類,1ms,、,10ms,、,100ms,三種類型，不同的時(shí)基標(biāo)準(zhǔn)，定時(shí)精度、定時(shí)范圍和定時(shí)器的刷新方式不同。,（,1,）,,定時(shí)精度：,（,2,）定時(shí)范圍：定時(shí)時(shí)間,T,＝時(shí)基,*,預(yù)置值,時(shí)基越大，定時(shí)時(shí)間越長(zhǎng)，但精度越差。,表5.5 定時(shí)器工作方式及類型,工作方式 分辨率 最大定時(shí)范圍,,定時(shí)器號(hào),TONR 1ms 32.767s T0, T64,10ms

44、 327.67s T1,～,T4, T65,～,T68,100ms 3276.7s T5,～,T31,T69,～,T95,TON/TOF 1ms 32.767s T32,，,T96,10ms 327.67s T33,～,T36,T97,～,T100,100ms 3276.7s T37,～,T63,T101,～,T255,,,5.1.5 定時(shí)器 1.工作方式分類,47,3.,定時(shí)器指令格式,,TON,通電延時(shí)型,,,TONR,有記憶通電延時(shí)型,,,TOF,斷電延時(shí)型,,,IN,—使能輸入端；編程范圍,T0~

45、T255,；,PT,是預(yù)置值輸入端，最大預(yù)置值,32767,；,PT,數(shù)據(jù)類型：,INT,。,PT,尋址范圍見附表,1,。,,,,,3. 定時(shí)器指令格式,48,4.,工作原理分析,,（,1,）,,通電延時(shí)型（,TON,）,使能端（IN）輸入有效時(shí)，定時(shí)器開始計(jì)時(shí)，當(dāng)前值從0開始遞增，大于或等于預(yù)置值（PT）時(shí)，定時(shí)器輸出狀態(tài)位置1（輸出觸點(diǎn)有效），當(dāng)前值的最大值為32767。,使能端無效（斷開）時(shí)，定時(shí)器復(fù)位（當(dāng)前值清零，輸出狀態(tài)位置0）。,,,［例,5.8,］通電延時(shí)型定時(shí)器應(yīng)用程序,,NETWORK 1,LD I0.2,TON T33, +300,,NETWORK 2,LD

46、 T33,= Q0.0,,,4. 工作原理分析 （1） 通電延時(shí)型（TON）NETWOR,49,（,2,）,,有記憶通電延時(shí)型（,TONR,）,,,使能端,IN,輸入有效時(shí)，定時(shí)器開始計(jì)時(shí)，當(dāng)前值遞增，當(dāng)前值大于或等于預(yù)置值,PT,時(shí)，輸出狀態(tài)位置,1,。,使能端輸入無效時(shí)，當(dāng)前值保持，使能端,IN,再次接通有效時(shí)，在原記憶值的基礎(chǔ)上遞增計(jì)時(shí)。,有記憶通電延時(shí)型,(TONR),定時(shí)器采用線圈的復(fù)位指令（,R,）進(jìn)行復(fù)位操作，當(dāng)復(fù)位線圈有效時(shí)，定時(shí)器當(dāng)前值清零，輸出狀態(tài)位置,0,。,［例5.9］有記憶通電延時(shí)型定時(shí)器應(yīng)用程序。,,NETWORK 1,LD I0.0,TON

47、R T65, +500,,NETWORK 2,LD I0.1,R T65, 1,,NETWORK 3,LD T65,= Q0.0,,,（2） 有記憶通電延時(shí)型（TONR） 使能端IN輸入有效,50,（,3,）,,斷電延時(shí)型,(TOF),,使能端（,IN,）輸入有效時(shí)，定時(shí)器輸出狀態(tài)位置,1,，當(dāng)前值復(fù)位為,0,。,使能端（,IN,）斷開時(shí)，開始計(jì)時(shí)，當(dāng)前值從,0,遞增，當(dāng)前值達(dá)到預(yù)置值時(shí)，定時(shí)器狀態(tài)位復(fù)位置,0,，并停止計(jì)時(shí)，當(dāng)前值保持。,,［例,5.10,］斷電延時(shí)型定時(shí)器應(yīng)用程序，程序運(yùn)行結(jié)果見時(shí)序分析。,,NETWORK 1,LD I0

48、.0,TOF T37, +30,,NETWORK 2,LD T37,= Q0.0,,,（3） 斷電延時(shí)型(TOF) 使能端（IN）輸入有效時(shí)，,51,5.,通電延時(shí)定時(shí)器應(yīng)用分析示例,,結(jié)論：,用本身觸點(diǎn)激勵(lì)輸入的定時(shí)器，時(shí)基為,1ms,和,10ms,時(shí)不能可靠工作，一般不宜使用本身觸點(diǎn)作為激勵(lì)輸入。若將圖,5.13,改成圖,5.14,，無論何種時(shí)基都能正常工作。,,,圖,5.13,自身激勵(lì)輸入 圖,5.14,非自身激勵(lì)輸入,,,,5. 通電延時(shí)定時(shí)器應(yīng)用分析示例 結(jié)論： 圖5.13 自身激,52,5.1.6,計(jì)數(shù)器指令,,,計(jì)數(shù)器利用輸入脈沖

49、上升沿累計(jì)脈沖個(gè)數(shù)。,,S7-200,系列,PLC,有遞增計(jì)數(shù)（,CTU,）、增／減計(jì)數(shù)（,CTUD,）、遞減計(jì)數(shù)（,CTD,）等三類計(jì)數(shù)指令。,計(jì)數(shù)器的使用方法和基本結(jié)構(gòu)與定時(shí)器基本相同，主要由預(yù)置值寄存器、當(dāng)前值寄存器、狀態(tài)位等組成。,,,,,,,CTU,（,Counter Up,）增計(jì)數(shù)器,CTD,（,Counter Down,）減計(jì)數(shù)器,CTUD （Counter Up／Down）增／減計(jì)數(shù)器,圖中CU－增1計(jì)數(shù)脈沖輸入端；CD－減1計(jì)數(shù)脈沖輸入端；R－復(fù)位脈沖輸入端；LD－減計(jì)數(shù)器的復(fù)位輸入端。PV預(yù)置值（INT）最大范圍32767。,,,5.1.6 計(jì)數(shù)器指令 計(jì)數(shù)器利用輸入脈

50、沖上升沿累計(jì)脈沖,53,2.,工作原理分析,,（,1,）增計(jì)數(shù)指令（,CTU,）,增計(jì)數(shù)指令在,CU,端輸入脈沖上升沿，計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值增,1,計(jì)數(shù)。當(dāng)前值大于或等于預(yù)置值（,PV,）時(shí)，計(jì)數(shù)器狀態(tài)位置,1,。當(dāng)前值累加的最大值為,32767,。,復(fù)位輸入（,R,）有效時(shí)，計(jì)數(shù)器狀態(tài)位復(fù)位（置,0,），當(dāng)前計(jì)數(shù)值清零。,加一例題,,,2. 工作原理分析 （1）增計(jì)數(shù)指令（CTU）,54,（,2,）增／減計(jì)數(shù)指令,,（,CTUD,）,,增／減計(jì)數(shù)器,CU,輸入端用于遞增計(jì)數(shù)，,CD,輸入端用于遞減計(jì)數(shù)，指令執(zhí)行時(shí)，,CU/CD,端計(jì)數(shù)脈沖的上升沿當(dāng)前值增,1,／減,1,計(jì)數(shù)。當(dāng)前值大于或等于計(jì)數(shù)器

51、預(yù)置值（,PV,）時(shí)，計(jì)數(shù)器狀態(tài)位置1。復(fù)位輸入（,R,）有效或執(zhí)行復(fù)位指令時(shí)，計(jì)數(shù)器狀態(tài)位復(fù)0位，當(dāng)前值清零。,達(dá)到計(jì)數(shù)器最大值,32767,后，下一個(gè),CU,輸入上升沿將使計(jì)數(shù)值變?yōu)樽钚≈担?-32678,）。同樣達(dá)到最小值（,-32678,）后，下一個(gè),CD,輸入上升沿將使計(jì)數(shù)值變?yōu)樽畲笾担?32767,）。［例5.11］ 增／減計(jì)數(shù)應(yīng)用程序,,NETWORK 1,LD I4.0,LD I3.0,LD I2.0,CTUD C48, +4,,NETWORK 2,LD C48,= Q0.0,,,（2）增／減計(jì)數(shù)指令 （CTUD） 增／減計(jì)數(shù)

52、器CU輸,55,（,3,）減計(jì)數(shù)指令（,CTD,）,,,復(fù)位輸入（,LD,）有效時(shí)，計(jì)數(shù)器把預(yù)置值（,PV,）裝入當(dāng)前值存儲(chǔ)器，計(jì)數(shù)器狀態(tài)位復(fù)位（,0,）。,CD,端每一個(gè)輸入脈沖上升沿，減計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值從預(yù)置值開始遞減計(jì)數(shù)，當(dāng)前值等于,0,時(shí)，計(jì)數(shù)器狀態(tài)位置位（,1,），并停止計(jì)數(shù)。,,［例,5.12,］減計(jì)數(shù)指令應(yīng)用程序,,NETWORK 1,LD I3.0,LD I1.0,CTD C50, +3,,NETWORK 2,LD C50,= Q0.0,,,（3）減計(jì)數(shù)指令（CTD） 復(fù)位輸入（LD）有效時(shí)，計(jì)數(shù),56,5.1.7,比較指令,,,比較指

53、令用于兩個(gè)操作數(shù)按一定條件的比較。操作數(shù)可以是整數(shù)，也可以是實(shí)數(shù)（浮點(diǎn)數(shù)）。在梯形圖中用帶參數(shù)和運(yùn)算符的觸點(diǎn)表示比較指令，比較條件滿足時(shí)，觸點(diǎn)閉合，否則打開。,1.,指令格式,,裝載,LDB= IN1, IN2,串聯(lián),AB= IN1, IN2,,并聯(lián),OB= IN1, IN2,,操作數(shù),IN1,和,IN2,為整數(shù),比較比較運(yùn)算符：＝＝、,<,＝、,>,＝、,<,、,>,、,,,操作數(shù)類型：字節(jié)比較B（Byte）；（無符號(hào)整數(shù)）,整數(shù)比較I（Int）/W（Word）；（有符號(hào)整數(shù)）,雙字比較D（Double Int/ Word）；（有符號(hào)整數(shù)）,實(shí)數(shù)比較R（Real）；（有符號(hào)雙

54、字浮點(diǎn)數(shù)）,,,,5.1.7 比較指令 比較指令用于兩個(gè)操作數(shù)按一定條,57,2.,比較指令程序設(shè)計(jì)舉例,,［例,5.13,］整數(shù)（,16,位有符號(hào)整數(shù)）比較指令應(yīng)用,計(jì)數(shù)器,C0,的當(dāng)前值大于或等于,1000,時(shí)，輸出線圈,Q0.0,通電。,,NETWORK 1,LDW>= C0, +1000,= Q0.0,,,2. 比較指令程序設(shè)計(jì)舉例 ［例5.13］整數(shù)（16位有符號(hào),58,定時(shí)器分析要點(diǎn),（1） 通電延時(shí)型（TON）,,使能端（IN）輸入有效時(shí)，當(dāng)前值從0開始遞增，大于或等于預(yù)置值（PT）時(shí)，輸出狀態(tài)位置1。使能端無效（斷開）時(shí)，定時(shí)器復(fù)位（當(dāng)前值清零，輸出狀態(tài)位置

55、0）。,（2） 有記憶通電延時(shí)型（TONR）,,使能端（IN）輸入有效時(shí)（接通），當(dāng)前值從0遞增，當(dāng)前值大于或等于預(yù)置值（PT）時(shí)，輸出狀態(tài)位置1。使能端輸入無效（斷開）時(shí)，當(dāng)前值保持（記憶），使能端（IN）再次接通有效時(shí)，在原記憶值的基礎(chǔ)上遞增計(jì)時(shí)。,,(TONR) 定時(shí)器采用線圈的復(fù)位指令（R）進(jìn)行復(fù)位操作，當(dāng)復(fù)位線圈有效時(shí)，定時(shí)器當(dāng)前值清零，輸出狀態(tài)位置0。,（,3,）,,斷電延時(shí)型,(TOF),使能端（,IN,）輸入有效時(shí)，定時(shí)器輸出狀態(tài)位立即置,1,，當(dāng)前值復(fù)位（為,0,）。使能端（,IN,）斷開時(shí)，開始計(jì)時(shí)，當(dāng)前值從,0,遞增，當(dāng)前值達(dá)到預(yù)置值時(shí)，定時(shí)器狀態(tài)位復(fù)位置,0,，并停止計(jì)

56、時(shí)，當(dāng)前值保持。,,,,定時(shí)器分析要點(diǎn)（1） 通電延時(shí)型（TON）,59,計(jì)數(shù)器分析要點(diǎn),（,1,）增計(jì)數(shù)指令（,CTU,）,,增計(jì)數(shù)指令在,CU,端輸入脈沖上升沿，當(dāng)前值增,1,計(jì)數(shù)。當(dāng)前值大于或等于預(yù)置值（,PV,）時(shí)，計(jì)數(shù)器狀態(tài)位置,1,。復(fù)位輸入（,R,）有效時(shí)，計(jì)數(shù)器狀態(tài)位復(fù)位（置,0,），當(dāng)前計(jì)數(shù)值清零。,,（,2,）增／減計(jì)數(shù)指令,,（,CTUD,）,,增／減計(jì)數(shù)器有兩個(gè)脈沖輸入端，,CU/CD,端的計(jì)數(shù)脈沖上升沿增,1,／減,1,計(jì)數(shù)。當(dāng)前值大于或等于預(yù)置值（,PV,）時(shí)，計(jì)數(shù)器狀態(tài)位置1。復(fù)位輸入（,R,）有效或執(zhí)行復(fù)位指令時(shí)，計(jì)數(shù)器狀態(tài)位置0，當(dāng)前值清零。,,（,3,）減計(jì)

57、數(shù)指令（,CTD,）,,復(fù)位輸入（,LD,）有效時(shí)，計(jì)數(shù)器把預(yù)置值（,PV,）裝入當(dāng)前值存儲(chǔ)器，計(jì)數(shù)器狀態(tài)位置,0,。,CD,端輸入脈沖上升沿，減計(jì)數(shù)器當(dāng)前值從預(yù)置值開始遞減計(jì)數(shù)，當(dāng)前值等于0時(shí)，計(jì)數(shù)器狀態(tài)位置1，停止計(jì)數(shù)。,,,,計(jì)數(shù)器分析要點(diǎn)（1）增計(jì)數(shù)指令（CTU）,60,5.2,算術(shù)、邏輯運(yùn)算指令,,5.2.1,算術(shù)運(yùn)算指令,,,IN1,＋,IN2=OUT,,,,IN1,—,IN2=OUT,,加減指令盒由指令類型，使能端,EN,，操作數(shù)（,IN1,、,IN2,）輸入端，運(yùn)算結(jié)果輸出,OUT,，邏輯結(jié)果輸出端,ENO,等組成。,,,,5.2 算術(shù)、邏輯運(yùn)算指令 5.2.1 算術(shù)運(yùn)算指

58、令,61,（,5,）加法運(yùn)算應(yīng)用舉例,,NETWORK 1,LD I0.0,／／裝入常開觸點(diǎn),MOVW VW100,，,VW200,／／,VW100,→,VW200,+I +100,，,VW200,,／／,VW200+100,＝,VW200,,,,（5）加法運(yùn)算應(yīng)用舉例 NETWORK 1,62,2.,乘／除運(yùn)算,,,乘法運(yùn)算,,,,除法運(yùn)算,,,MUL I/DIV I為整數(shù)乘／除運(yùn)算，MUL DI/DIV DI雙整數(shù)乘／除運(yùn)算，MUL/DIV整數(shù)乘／除的結(jié)果雙整數(shù)輸出，MUL R/DVI R實(shí)數(shù)乘／除運(yùn)算,指令執(zhí)行的結(jié)果：乘法,IN1*IN2,＝,OUT,,除法,IN1/

59、IN2,＝,OUT,,,,2. 乘／除運(yùn)算,63,［例,5.15,］,,乘／除法指令的應(yīng)用,,NETWORK 1,LDN I0.0,／／裝入常閉觸點(diǎn),*R AC1, VD100,／／實(shí)數(shù)乘法,/R VD10, VD200,／／實(shí)數(shù)除法,,運(yùn)行結(jié)果：,,,,［例5.15］ 乘／除法指令的應(yīng)用 NETWORK 1運(yùn)行,64,5.2.2 數(shù)學(xué)函數(shù)變換指令,,1. 平方根／自然對(duì)數(shù)／指數(shù)指令,,,SQRT IN，OUT,//求平方根指令 SQRT（IN）＝OUT,,,LN IN，OUT,//求（IN）的自然對(duì)數(shù)指令,,LN（IN）＝OUT,,EXP IN,，,OUT,//求

60、（,IN,）的指數(shù)指令,EXP,（,IN,）＝,OUT,,平方根(自然對(duì)數(shù)、,指數(shù),）指令是把一個(gè)雙字長(zhǎng)（,32,位）的實(shí)數(shù)（,IN,）開方（取自然對(duì)數(shù)、取以e為底的指數(shù)），得到,32,位的實(shí)數(shù)運(yùn)算結(jié)果，通過（,OUT,）指定的存儲(chǔ)器單元輸出。,,,5.2.2 數(shù)學(xué)函數(shù)變換指令 1. 平方根／自然對(duì)數(shù)／指數(shù),65,,［例,5.16,］,,求以,10,為底，,150,的常用對(duì)數(shù)，,150,存于,VD100,，結(jié)果放到,AC1,（應(yīng)用對(duì)數(shù)的換底公式求解）。 當(dāng)求解以,10,為底的常用對(duì)數(shù)時(shí)，用實(shí)數(shù)除法指令將自然對(duì)數(shù)除以,2.302585,即可。（,LN10,≈,2.302585,）,,LD

61、 I0.1,／／使能輸入,LN VD100, AC1,／／自然對(duì)數(shù),,//,Ln,（,VD100,）＝,AC1,LN 10.0, VD200,／／自然對(duì)數(shù),,//,Ln,（,10,）＝,VD200,/R VD200, AC1,／／實(shí)數(shù)除法指令,,//,AC1/VD200,＝,VD200,,,,［例5.16］ 求以10為底，150的常用對(duì)數(shù)，150存于,66,1.,平方根／自然對(duì)數(shù)／指數(shù)指令,,利用指數(shù)函數(shù)求解任意函數(shù)的,x,次方（,y,x,=e,xlny,）。,例如：,7,的,4,次方＝,EXP,（,4*LN,（,7,））＝,2401,8,的,3,次方根＝,8

62、^ (1/3),＝,EXP (LN (8) *1/3 ),＝,2,2.,三角函數(shù),,,SIN IN,，,OUT,//SIN,（,IN,）＝,OUT,,COS IN,，,OUT,// COS,（,IN,）＝,OUT,,TAN IN,，,OUT,,//,TAN,（,IN,）＝,OUT,,,1. 平方根／自然對(duì)數(shù)／指數(shù)指令 利用指數(shù)函數(shù)求解任意函數(shù)的,67,［例,5.17,］,,求,65,o,的正切值,,LDN I0.0,//使能輸入,MOVR 3.14159, AC0,//π裝入,AC0,/R 180.0, AC0,//得π/180,0,弧度,,*R 65.0, AC0,

63、//將角度轉(zhuǎn)化為弧度,,TAN AC0, AC1,,//求正切指令結(jié)果存放到,AC1,3.數(shù)學(xué)函數(shù)變換指令對(duì)標(biāo)志位的影響及操作數(shù)的尋址范圍,（,1,）平方根／自然對(duì)數(shù)／指數(shù)／三角函數(shù)運(yùn)算指令執(zhí)行的結(jié)果影響特殊存儲(chǔ)器位：,SM1.0,（零），,SM1.1,（溢出），,SM1.2,（負(fù)），,SM1.3,（被,0,除）。,（,2,）使能流輸出,ENO=0,的錯(cuò)誤條件是：,SM1.1,（溢出），,SM4.3,（運(yùn)行時(shí)間），,0006,（間接尋址）。,（,3,）,IN,、,OUT,操作數(shù)的數(shù)據(jù)類型為,REAL,，尋址范圍見附表,1,。,,,,［例5.17］ 求65o的正切值 LDN I0.

64、0,68,5.2.3,增,1,／減,1,計(jì)數(shù),,,增,1,／減,1,計(jì)數(shù)器用于自增、自減操作，以實(shí)現(xiàn)累加計(jì)數(shù)和循環(huán)控制等程序的編制。,,字節(jié)、字、雙字增,1,OUT+1＝OUT,,,,字節(jié)、字、雙字減,1,,OUT-1＝OUT,,,,,5.2.3 增1／減1計(jì)數(shù) 增1／減1計(jì)數(shù)器用于自增,69,5.2.4,邏輯運(yùn)算指令,,邏輯運(yùn)算是對(duì)無符號(hào)數(shù)進(jìn)行的邏輯處理，主要包括邏輯與、邏輯或、邏輯異或和取反等運(yùn)算指令。,,,,,,與（或、異或）指令功能：使能輸入有效時(shí)，把兩個(gè)字節(jié)（字、雙字）長(zhǎng)的輸入邏輯數(shù)按位相與（或、異或） ，得到的一個(gè)字節(jié)（字、雙字）邏輯運(yùn)算結(jié)果，送到OUT指定的存儲(chǔ)器單元輸出

65、。,取反指令功能：使能輸入有效時(shí)，將一個(gè)字節(jié)（字、雙字）長(zhǎng)的邏輯數(shù)按位取反，得到的一個(gè)字節(jié)（字、雙字）邏輯運(yùn)算結(jié)果，送到,OUT,指定的存儲(chǔ)器單元輸出。,,,,5.2.4 邏輯運(yùn)算指令 邏輯運(yùn)算是對(duì)無符號(hào)數(shù)進(jìn)行的,70,［例,5.18,］,,字或／雙字異或／字求反／字節(jié)與操作編程舉例。,,NETWORK 1,LD I0.0,MOVW LW10, LW30,／／,LW 10=LW30,ORW LW20, LW30,／／字或操作,,NETWORK 2,LD I0.1,MOVD VD100, VD120,XORD VD200, VD120,／／雙字異或操作,

66、,NETWORK 3,LD I0.2,MOVW AC0, AC1,INVW AC1,／／字取反操作,,NETWORK 4,LD I0.3,MOVB AC0, AC1,ANDB 255, AC1,／／字節(jié)與操作,,,［例5.18］ 字或／雙字異或／字求反／字節(jié)與操作編程舉例。,71,5.3,數(shù)據(jù)處理指令,,,數(shù)據(jù)處理指令包括數(shù)據(jù)傳送指令，交換、填充指令，移位指令等。,,5.3.1,數(shù)據(jù)傳送,1.,單個(gè)數(shù)據(jù)傳送,,,LAD,,,,,STL MOV IN,，,OUT,//,IN,＝,OUT,,,,5.3 數(shù)據(jù)處理指令 數(shù)據(jù)處理指令包括數(shù)據(jù)傳送指令，交換、,72,2. 數(shù)據(jù)塊傳送,,指令類型：字節(jié)、字或雙字的N個(gè)數(shù)據(jù)成組傳送。,,,,,功能：使能輸入（EN）有效時(shí)，把從輸入（IN）字節(jié)開始的N個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)傳送到以輸出字節(jié)（OUT）開始的N個(gè)字節(jié)、字或雙字中。,,,,2. 數(shù)據(jù)塊傳送 指令類型：字節(jié)、字或雙字的N個(gè)數(shù)據(jù)成組傳送,73,［例5.19］將變量存儲(chǔ)器VW100中內(nèi)容送到VW200中。,,NETWORK 1,LD