第四章-PLC的基本指令系统
第4章西门子PLC编程举例3(数字指令)

四、STEP 7基本数据类型
关键字 BOOL BYTE WORD DWORD CHAR S5TIME 长度 (位) 位 1 8 16 32 8 16 该类型的常数举例 True 或 False (1 或0) B#16#A9 W#16#12AF DW#16#ADAC1EF5 'w' S5T#5s_200ms
CMP ? R 实数比较
例
如果下列条件成立,则输出 Q4.0 置位: • 在输入 I0.0 和 I0.1 的信号状态为“1” • 并且 MD0 >= MD4 • 并且,输入 I0.2 的信号状态为“1”
三、 转换指令P118
下述转换指令可供使用: • BCD_I BCD 码转换为整数 • I_BCD 整数转换为BCD 码 • BCD_DI BCD 码转换为双整 数 • I_DINT 整数转换为双整数 • DI_BCD 双整数转换为BCD 码 • DI_REAL 双整数转换为浮点 数 • INV_I 整数的二进制反码 • INV_DI 双整数的二进制反码 • NEG_I 整数的二进制补码 • NEG_DI 双整数的二进制补 码 • NEG_R 浮点数求反 • ROUND 舍入为双整数 • TRUNC 舍去小数取整为双 整数 • CEIL 上取整 • FLOOR 下取整
第四章 S7-300指令系统 ——数字指令
要求: 1、了解S7-300编程软件STEP7的基本数据 类型。 2、了解S7-300系列PLC的各种数字指令 3、能编写简单程序。
一、S7-300系列PLC编成语言-STEP7
PLC的编程语言有3种: 1、梯形图(LAD) 方式 2、语句表(STL) 方式 3、功能块图(FBD) 方式 例1 梯形图方式
例1 无条件跳转
第四章 可编程序控制器(PLC)原理与应用)

分类 低档机 主要功能 具有逻辑运算、定时、计数、移位及自诊断、监控 等基本功能。有些还有少量模拟量I/O功能和算术运 算等功能 应用场合 开关量控制、定时、计数控制、顺序控制等场合, 有模拟量I/O功能的低档PLC应用更广 适用于既有开关量又有模拟量的较为复杂的控制 系统,如过程控制、位置控制等
年份 第一代1969~1972 第二代1973~1975 功能特点 逻辑运算、定时、计数、中小规模集成电路CPU,磁芯 存储器 增加算术运算、数据处理功能,初步行程系列,可靠性 进一步提高 增加复杂数值运算和数据处理,远程I/O和通信功能, 采用大规模集成电路,微处理器,加强自诊断、容错技 术 高速大容量多功能,采用32位微处理器,编程语言多样 化,通信能力进一步完善,智能化功能模块齐全 取代继电器控制 能同时完成逻辑控制,模拟量控制 适应大型复杂控制系统控制需要并用于联网、通信、 监控等场合 构成分级网络控制系统,实现图像动态过程监控, 模拟网络资源共享 应用范围
输 入 继 电 器
05 06 1000~1715 07 08 09 10 11 12 13 14
15
主机
15
15
扩Ⅰ
15
15
扩Ⅱ
15
15
扩Ⅲ
15
表4-7 输出继电器区域(共128点)
名称 范围 20CH 00 01 02 03 04 21CH 00 01 02 03 04 05 06 07 (08) (09) (10) (11) (12) (13) (14) 22CH 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 继电器地址通道 23CH 00 01 02 03 04 05 06 07 (08) (09) (10) (11) (12) (13) (14) 24CH 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 25CH 00 01 02 03 04 05 06 07 (08) (09) (10) (11) (12) (13) (14) 26CH 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 27CH 00 01 02 03 04 05 06 07 (08) (09) (10) (11) (12) (13) (14)
可编程序控制器原理与应用基础 第3版 第4章 S7-200SMART指令系统

1
第4章 S7-200 SMART PLC
的指令系统
4.1 位逻辑指令 4.2 定时器和计数器指令 4.3 比较、传送及移位指令 4.4 数学运算指令 4.5 逻辑运算指令与转换指令 4.6 程序控制指令 4.7 逻辑堆栈指令
2
4.1 位逻辑指令
一、触点指令
位逻辑指令是对存储器或寄存器的“位”进行操作的指令。
VB33 7 6 5 4 3 2 1 0
VB33 7 6 5 4 3 2 1 0
VB34 7 6 5 4 3 2 1 0
VB34 7 6 5 4 3 2 1 0
VB35 7 6 5 4 3 2 1 0
N = +14
x SM1.1
VB35 7 6 5 4 3 2 1 0
N = - 14
DATA
24
例如:
3
二、取非指令
取非指令没有操作数,只是改变能流的状态。 能流到达取非触点时就停止;能流未到达取非触点时就通过。
举例:
将 I0.0 和 I0.1 的反变量相与的结果取非后,存在 Q0.0中。
4
三、正跳变和负跳变指令(微分指令)
正跳变和负跳变指令是用于检测输入信号的变化的指令, 统称为微分指令。
VD200 4 <=R
—12.6 I0.2
MB0 = =B MB2
I0.0
V30.0
( R)
8
Q1.0
()
V20.0
( S)
8
Q0.0
( R)
8
18
二、传送指令
19
三、移位指令
20
四、循环移位指令
循环右移前
SM1.1
21
第四章 FX0N 基本指令及其应用

语句 步 0 1
指 令 LD OR
元素 X000 X001
ANB ORB指令说明
2 3 4 5 6 7 8 9 10
LD AND LDI AND ORB OR ANB OR OUT
X002 X003 X004 X005
X006 X007 Y007
ANB指 令建 立新 母线
(2)栈操作指令
MPS (进栈)、MRD (读栈)、MPP (出栈)为栈操作指 令,用于梯形图某节点后存在分支支路的情况。
栈操作指 令的应用
语句 步 0 1 2
指令 LD AND MPS
元素 X000 X001
语句 步 14 15 16
指令 LD MPS AND
元素 X006 X007
3
4 5 6 7 8 9
AND
OUT MPP OUT LD MPS AND
X002
Y000 Y001 X003 X004
17
18 19 20 21 22 23
对原有成熟的继电-接触器控制电路的生产系统,在改为 PLC控制时,只要把控制电路部分翻译成梯形图
绘梯形图时,应注意PLC外部所接“输入信号”的触点状态 与梯形图中所采用的内部输入触点对应的关系
定时器 计数器的应用 一.定时器 T
① 定时器的类型 可以将PLC内的1ms、10ms、100ms等的时间脉冲 相加计算,当达到设定值时输出触点动作,定时 器的元件号、设定值和动作如下
助记符名称 [MPS]进栈 [MRD]读栈 [MPP]出栈 功 能 梯形图表示及可用元件
连接点数据入栈 从堆栈读出连接点数据 从堆栈读出数据并复位
使用该组指令可以很方便地处理带有分支的梯级,可以将 连接点先存储,然后接后面的电路. MPS指令连续使用必须少于11次,并且MPS与MPP指令必须配 对使用。 在FXON系列PLC中有11个用来存放运算的中间结果的存储器, 称为栈存储器。 使用1次MPS指令,便将此刻的运算结果送入栈存储器的第一 段,而将原存在第一段的数据移到栈存储器的下一段。 使用MPP指令,各数据顺次向上一段移动,最上层的数据被读 出。同时该数据就从堆栈内消失。 MRD用于读出最上面一段所存数据,栈存储器内的数据不发 生移动。
S7-1500PLC应用技术 第4章 S7-1500 PLC的常用指令

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Date: 2023-08-01
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4.5 程序控制操作指令
• JMP(N)指令
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4.5 程序控制操作指令
• JMP_LIST指令
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4.4 数据处理与运算指令
• 数据转换指令-取整指令
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4.4 数据处理与运算指令
• 数据转换指令-截尾取整指令
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4.4 数据处理与运算指令
• 数据转换指令-标定指令
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Date: 2023-08-01
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4.7 基本指令应用示例
• 示例2:交通灯控制系统设计
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4.7 基本指令应用示例
• 示例3:多台设备运行状态监控系统设计
1 . 控制要求 某车间排风系统,由三台风机组成,采用S7-1500 PLC控制。现要 求根据风机工作状态进行监控,并通过指示灯信号进行显示,具体控 制要求如下: 1 当系统中没有风机工作时,指示灯以2Hz频率闪烁; 2 当系统中只有1台风机工作时,指示灯以0.5Hz频率闪烁; 3 当系统中有2台以上风机工作时,指示灯常亮。 试根据以上控制要求编写风机状态监控程序。
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Date: 2023-08-01
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PLC的基本指令

PLC的基本指令一、位操作类指令位操作类指令依靠两个数字1和0进行工作,这两个数字组成了二进制系统,数字1和0称之为二进制数或简称位。
在触点与线圈中,1表示启动或通电,0表示启动或未通电。
1.标准触点指令梯形图表示:语句表表示:“LD bit ”;“LDN bit”。
Bit触点的范围:V、I 、Q、M、SM、T、C、S、L(位)。
功能及说明常开触点在其线圈不带电时,触点是断开的,触点的状态为Off或为0。
当线圈带电时,其触点是闭合的,触点的状态为ON或为1。
该指令用于网络块逻辑运算开始的常开触点与母线的连接。
常闭触点在其线圈不带电时,触点是闭合的,触点的状态为ON或为1。
当线圈带电时,其触点是断开的,触点的状态为OFF或为0。
该指令用于网络块逻辑运算开始的常闭触点与母线的连接。
2.立即触点指令梯形图表示:语句表表示:“LDI bit ”;“LDNI bit”。
Bit触点的范围:I(位)。
功能及说明当常开立即触点位值为1时,表示该触点闭合。
当常闭立即触点位值为0时,表示该触点断开。
指令中的“I”表示立即的意思。
执行立即指令时,CPU直接读取其物理输入点的值,而不是更新映像寄存器。
在程序执行过程中,立即触点起开关的触点作用。
3.输出操作指令(线圈驱动指令)梯形图表示:语句表表示:“=bit ”Bit触点的范围:V、I 、Q、M、SM、T、C、S、L(位)。
功能及说明输出操作是把前面各逻辑运算的结果复制到输出线圈,从而使输出线圈驱动的输出常开触点闭合,常闭触点断开。
输出操作时,CPU是通过输入/输出映像区来读/写输出操作的。
4.立即输出操作指令梯形图表示:语句表表示:“=I bit ”Bit的范围:Q(位)。
功能及说明立即输出操作是把前面各逻辑运算的结果复制到输出线圈,从而使立即输出线圈驱动的输出常开触点闭合,常闭触点断开。
当立即输出操作时,CPU立即输出。
除将结果写到输出映像区外直接驱动实际输出。
5.逻辑与、或操作指令梯形图表示:逻辑与操作由标准触点或立即触点串联构成;逻辑或操作由标准触点或立即触点的并联构成。
西门子S7-200 SMART PLC原理及应用教程课件第四章
2.逻辑操作结果RLO
PLC中程序执行的结果就是确定和改变变量的值。这需 要通过线圈来实现,PLC程序的线圈可以广义地分为两类: 普通线圈和功能线圈。如图4-1所示的程序中,线圈M0.0和 Q0.0为普通线圈,而MOV_B为功能线圈。
图4-1 梯形图的线圈与RLO
线圈的执行是和其左侧 的RLO密切相关的,实际上 PLC程序的所有分析和设计 均和RLO相关。RLO是西门 子PLC中的重要概念,它是 对传统PLC程序分析和设计 中电流、能流等概念的高 度概括。
没有输入,则Q0.0有输出,即便此后I0.0不再有输入,Q0.0也一直保持有输出,直 到I0.1有输入为止。
自保持电路中的I0.0起激发作用,Q0.0的常开触点起保持作用,而I0.1起切断 保持的作用。需要注意的是,程序中的I0.0、I0.1和Q0.0可以换成其他的继电器或 位变量。
图4-2 自保持电路和时序图
图4-2 自保持电路和时序图
自保持电路是常用的控制程序,是从很多程序中抽象出来的电路,其应用特别 广泛。例如,电动机起停PLC控制中,起动按钮接I0.0,停止按钮接I0.1,Q0.0的 输出控制电动机的接触器,则用自保持电路可以实现电动机起停控制。
第二节 位逻辑操作指令
例4.2 互锁电路。 互锁电路如图4-3所示,它们是由两行自保持电路组成的,Q0.0和Q0.1不能同
图4-5 用置位复位指令实现自保持电路
第二节 位逻辑操作指令
例4.5 RS触发器指令应用
(a) SR置位优先触发器指令
(b)RS复位优先触发器指令 图4-6 触发器指令应用
图4-6(a)使用了SR置位优先触发器指令,从右方 的时序图可以看出:①当IO.O触点闭合(S1=1)、 IO.1触点断开(R=O)时,QO.O被置位为1;②当 IO.O触点由闭合转折开(S1=O)、IO.1触点仍处于 断开(R=O)时,QO.O仍保持为1;③当IO.O触点 断开(S1=O)、IO.1触点闭合(R=1)时,QO.O被 复位为O;④当IO.O、IO.1触点均闭(S1=O、 R=1)时,QO.O被置位为1 图4-6(b)使用了RS复位优先触发器指令,其①~ ③种输入、输出情况与SR置位毛触发器指令相 同,两者的区别在于第④种情况。对于SR置位 优先触发器指令,当Sl、R端同时输入1时, QO.O=1;对于RS复位优先触发器指令,当S、 R1端同时输入1时,Q0.0=0。 用复位优先的置位复位组合线圈也可以实现自保 持电路。当输入I0.0和I0.1的波形和图4-5一样时 ,输出Q0.0的波形是怎样的?请读者自行分析。
第4章_S7-200PLC的基础知识
•
工作:PLC运行时,每执行完一遍程序,逻辑运算的结果就存入到相应
的一位存储器中。其中需要控制输出开关的运算结果存到输出映像存储 器中。这个输出映像存储器在PLC程序中,可以按位存取,其中的每一 位,就是一个输出继电器。
27
输入输出elay)
表4.3
16
(3)模块电流 CPU 22X可连接的各扩展模块消耗5VDC电流如 表4.4所示。
表4.4扩展模块所消耗的5VDC电流值
17
最大I/O配制的预算原则:
•映像寄存器的数量
扩展后I/O的总点数不能大于输入和输出映像寄存器的数量。
• CPU的供电能力
同一PLC系统中所有扩展模块所消耗的电流总和不得超过 CPU 所能提供的电流值。 不同型号的CPU提供5VDC和24VDC电源的容量不同。
扩展模块
设备连接
最大I/O配置的预算 I/O点数扩展和编址
02 第4章 PLC基本指令及其应用(1-2)
七、 基本逻辑指令举例
例1.简单的报警电路
控制系统中,若设备发生故障,则应及时报警,最常 用的报警方式是报警灯。当故障信号产生时,报警灯 应呈闪烁状态。 梯形图: I/O分配: I0.3 M 1.0 输入: ( R ) 1 报警信号开关S1:I0.0 I0.0 M 1.0 ( S ) 系统复位按钮:I0.3 1 M1.0 SM0.5 输出:故障报警灯:Q0.0 Q 0.0
2
一、 触点指令
10.立即触点指令
立即触点指令采用中断工作方式,将输入口的状态 立即读入PLC,不受扫描周期的影响。只能用于输 入继电器I。
LDI AI OI LDNI ANI ONI
I
/I
表示开始、串联和并联一常开立即触点
表示开始、串联和并联一常闭立即触点
3
二、 输出指令
1.输出指令: =
2.立即输出指令
LAD:
编号
I0.0 IN PT
类型
使能输入端
Tn
TONR ?ms
TON TOF TONR
1ms 10ms 100ms
设定值 1~32767
STL: TONR Tn, PT
时基
22
2.工作过程
① 当输入端(IN)接通时,定时器开始计时,当 输入端IN断开时,定时器保持当前值不变。 ② 当使能输入端IN再次接通时,则定时器当前值 在原保持值基础上再往上加计数。 ③ 当定时器的当前值大于等于设定值(PT)时, 定时器状态位置“1”;但定时器当前值继续增加, 一直增至最大值32767 。 ④ 以后既使输入端再断开,定时器也不会复位, TONR定时器需用复位指令R进行复位,复位后 定时器当前值清零,定时器位为OFF 。 用于对许多间隔的累计定时
第4章 PLC基本指令及其应用
梯形图练习2:电机正反转控制
SB1 1
2
SB2
I0.0 Q0.0
I0.0 I0.2 I0.5 Q0.1 Q0.0
KM1
SB3 SB2
3
KM1
13 14
SB3
3 4
KM2
I0.1
I0.3
KM2 Q0.1
I0.2 I0.5 Q0.0 Q0.1
13 14
21 4
SB1
I0.2
I0.1 I0.4
KM2
22
第四章 S7-200PLC的基本指令
§4.1 PLC的编程语言
PLC的编程语言有: 梯形图语言LAD 语句表(助记符语言)STL 功能块图语言FBD。(某些机型还有更高级的语言) 编程环境下,三种语言可相互转换。
1
一、梯形图语言LAD (Ladder Diagram)
是一种图形语言,具有继电接触控制图特点。各元 件、图形符号排列,呈“梯子”形状,故名梯形图。
5
I0.0
Q0.1
Q0.2 ( )
5)触点可串、并联;输出只可并,不可串。输出右边不 能再有触点。 梯形图
I0.1 Q0.1 I0.2 Q0.2 I0.0 Q0.1 Q0.2 ( ) I0.0 Q0.2 Q0.1 ( )
6
梯形图练习1:电机长动控制
输入点:都用常开。继电接触控制图和梯形图状态相似,便于记 忆;缺点是必须要有常开触点才行。
( )
IN 100 PT
T33
TOF
10ms
触点
线圈
盒
3
2、梯形图的书写规则 1)梯形图中的触点只有两种: 常开触点 常闭触点 。 ,
它们即可以表示外部的硬触点,也可表示内部软触点。 例: I0.1 I0.2 Q0.0 M2.0
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8
第二节 FX系列PLC的基本指令
• FX2N系列共有27条基本指令。仅用基本指令就可编制 出开关量控制系统的用户程序。
1、LD,LDI,OUT指令 2、AND、ANI指令 3、OR、ORI指令 4、ORB指令 5、ANB指令 6、MPS、MRD、MPP指令 7、MC、MCR指令 8、SET、RST指令 9、PLS、PLF指令 10、NOP指令 11.INV 12、END指令
5
指令表(Instruction List--IL)
❖是一种与微机的汇编语言中的指令相似的 助记符表达式。
❖指令表与梯形图之间可以相互转换。
6
结构文本(Structured text--ST)
❖ 为增强PLC的数学运算、数字处理、图形显示、 报表打印等功能,方便用户使用,在大中型PLC上 配备了Pascal、Basic、C等高级编程语言。
NOTE:对输入继电器X不能使用。
10
LD,LDI,OUT指令
程 序 步
指 令
目 标 元
号
件
梯形图
指令表
11
2、AND、ANI指令
AND(And):与指令。单个常开触点串联连接指 令
ANI(And Inverse):与非指令。单个常闭触点串 联连接指令
操作元件为X、Y、M、S、T、C的接点, NOTE: (1)串联接点的个数没有限制。 (2)OUT指令后,通过接点对其它线圈使用OUT
指令称为连接输出 (3)原则上对串联接点数目和连接输出次数没有
限制。
12
AND、ANI指令
3
13
3、OR、ORI指令
OR(Or):或指令。常开触点的并联连接指 令
ORI(Or Inverse) :或非指令。常闭触点 的并联连接指令
OR、ORI用于单个触点与前面电路的并联, 并联触点的左端接到LD点上,右端与前一 条指令对应的触点的右端相连。
FBD) 4、指令表(Instruction List--IL) 5、结构文本(Structured text--ST)
2
顺序功能图(Sequential function chart--SFC)
• 一种结构块控制程序流程图,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。
• 作为图形语言,给用户提供3种主要元件:步、 转换和动作,
第四章 PLC的基本指令系统
本章学习目标 •27条基本指令 •梯形图和指令表的互换 •学会应用基本指令编程(重、难 点)
1
第一节 概述
• PLC五种语言表达方式
1、顺序功能图(Sequential function chart-SFC)
2、梯形图(Laddet diagram--LD) 3、功能块图(Function block diagram--
9
1、LD,LDI,OUT指令
LD(Load):取指令。常开触点与母线连接的指 令
LDI( Load Inverse):取反指令。常闭触点 与母线连接的指令
LD 、LDI可与ANB、ORB指令配合,用于电路块 的起点。其操作元件是X、Y、M、S、T、C的接 点。
OUT(Out):驱动线圈的输出指令。操作元件是 Y、M、S、T、C,对T、C,OUT指令后应设定 常数K,
❖ 结构文本(ST)是为IEC1131-3标准创建的一 种专用的高级编程语言,受过计算机编程语言训 练的人很容易用它来编制控制逻辑。
❖ 与梯形图比有两大优点:一是能实现复杂的数学运 算,二是非常简洁、紧凑,用其编制极复杂的数 学运算可能只占一页纸。
7
梯形图主要特点
• 梯形图中编程元件沿用了继电器这一名称,是“软继电 器”,每一编程元件与PLC存储器中元件映像寄存器的一 个存储单元相对应,元件这“1”状态,对应“接通” (ON),“0”状态,对应“断开”(OFF)
16
ORB指令
17
5、ANB指令
ANB(And Block):并联电路块串联连接指令。 并联电路块:两个或两个以上触点并联连接称并联
电路块。 将并联电路块与前面的电路串联,在使用ANB指令
之前,应先完成并联电路块的内部连接。 该指令无操作元件;每个并联电路块各支路的起点用
LD或LDI指令,电路块后面用ORB指令。
• 步——一种逻辑块,对应于特定的控制任务的 编程逻辑;
• 转换——是从一个任务到另一个任务的原因; • 动作——是控制任务的独立部分。
动作:在顺序结构中,CPU反复执行步1中的动作,直到转 换1变为ON状态,CPU将处理第2步。
3
梯形图(Laddet diagram--LD)
❖是一种使用得最多的PLC图形编程语言,与 继电器控制系统的电路图很相似,直观易 懂,易被现场电气人员掌握;
• 梯形图两侧的垂直公共线称为公共母线(Bus bar),执 行用户程序的逻辑运算顺序是从左向右
• 根据梯形图中各触点的状态和逻辑关系,求出与图中各线 圈对应的编程元件的状态,称为梯形图的逻辑解算。逻辑 解算是从上到下,从左至右顺序进行的,解算的结果马上 可被后面的解算利用
• 梯形图中线圈和其他输出类指令应放在最右边 • 梯形图中各编程元件的常开触点和常闭触点均可无限次使
操作元件为X、Y、M、S、T、C的接点
14
OR、ORI指令
LDI 15
4、ORB指令
ORB(Or Block):串联电路块并联连接指 令。
串联电路块:两个或两个以上触点串联连接 称串联电路块;
该指令无操作元件;当串联电路块和其它电 路并联时,使用ORB指令。该电路块分支起 点用LD或LDI指令,分支结束用ORB指令。
❖有线圈、常开触点和常闭触点,功能块。
4
功能块图(Function block diagram--FBD)
❖一种类似于数字逻辑电路的编程语言,有数 字电路基础的人容易掌握。
❖与控制元件之间的信息数据流动有关的高 级应用场合,很有用。
❖也是一种图形Байду номын сангаас言,也允许嵌入别的语言 (如梯形图,指令表和结构文本)
18
ANB指令
19
6、MPS、MRD、MPP指令
PLC中有11个存储器,用于存放运算的中间结果,称栈存储 器。
MPS(Push):进栈指令,将当时的运算结果压入栈的第 一层,栈中原来的数据依次向栈的下一层推移。
MRD(Read):读栈指令,用于读出第一层栈所存放的数 据,而栈内的数据不发生移动。