第2章S7-200PLC的指令系统-3
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西门子S7-200 PLC的指令系统及指令应用
说明： 根据控制要求，程序在 M0.1 处应该输出 Q0.1,在 M0.2 处也应该输出 Q0.1 如果在 M0.1 及 M0.2 处直接输出 Q0.1,则就范了上面程序双线圈错误， 因此在需要输出 Q0.1 的地方，输出不同的中间继电器，然后把中间继电器的常 开点并联起来，再集中输出一个 Q0.1 的线圈，这样就能避免双线圈的问题。 或者下面的程序也能正确的满足控制要求：
分析： 若 A 先按下按钮， 则 Q0.1 灯要亮， 并且一直亮， 直到主持人按下复位按钮 I0.0， 灯才会灭。其他人按下按钮，对应的灯也不会亮。 若 B 先按下按钮， 则 Q0.2 灯要亮， 并且一直亮， 直到主持人按下复位按钮 I0.0， 灯才会灭。其他人按下按钮，对应的灯也不会亮。 同理，C、D 一样 以下程序是分析后得出的：
地址：苏州吴中宝丰路 1 号
咨询： 400-8169-114
苏州天天自动化 PLC 培训中心
触点指令应用案例 3：
用一个按钮（I0.1）来控制三个输出（Q0.1、Q0.2、Q0.3） 。 当 Q0.1、Q0.2、Q0.3 都为 OFF 时，按第一下 I0.1，则 Q0.1 变为 ON， 按第二下 I0.1，则 Q0.1、Q0.2 变为 ON， 按第三下 I0.1，则 Q0.1、Q0.2、Q0.3 都变 ON 按第四下 I0.1，则 Q0.1、Q0.2、Q0.3 都变为 OFF 状态。 按第五下 I0.1，重复执行如上动作。 试用两种不同的程序设计方法设计其梯形图程序。 以下是分析后得出的程序：
上图梯形图中，”N”此条件只有当 I0.0 由接通→断开的瞬间（也就是上面波形 图中的过程 4 这个状态时）才会接通，其他时刻都不会接通。
应用案例 1：每按一下 I0.1 按钮，变量存储器的数值加 1
S7—200系列PLC基本知识
计算机
工业软件
CPU 主机
EM1
EM2
扩展
扩展
模块
模块Βιβλιοθήκη EMn 扩展 模块TD200 文本 显示器
T P系列
触摸屏
通信
其他
及网络设备
设备
系统基本构成
系统基本构成 1. 硬件 （1）基本单元 （2）扩展单元 （3）特殊功能模块 （4）相关设备 2. 工业软件 工业软件是为更好地管理和使用这些设备而开发 的与之相配套的程序、文档及其规则的总和，它主要 由标准工具、工程工具、运行软件和人机接口等几大 类构成。
输入 1
CPU 扫描周 n 输入刷新
允许脉冲捕捉
输入 2
允许脉冲捕捉
输入 3
允许脉冲捕捉
CPU 扫描周期 n+1 输入刷新
图2.7 脉冲捕捉波形图
表2.7 22X主机主要技术指标
返回本节
2.2.5 主机性能指标
S7-200 22X各主机的主要技术性能指标如下表 2.7所示。
2.3 S7-200的内部资源
第二章 S7-200可编程序控制器
2.1 PLC发展概述 2.2 S7-200 PLC系统组成 2.3 S7-200的内部资源 2.4 编址方式 2.5 可编程序控制器的指令系统 2.6 可编程序控制器的程序结构 2.7 PLC的几个特性
本章学习目的
本章以西门子公司生产的S7-200系列 小型可编程序控制器为例，介绍具体型号 的PLC，内容包括：
系统基本构成 主机结构 扫描周期及工作方式 输入输出扩展 主机性能指标
从CPU模块的功能来看，SIMATIC S7-200系列 小型可编程序控制器发展至今，大致经历了两代：
第一代产品其CPU模块为CPU 21X，主机都可 进行扩展，它具有四种不同结构配置的CPU单元： CPU 212，CPU 214，CPU 215和CPU 216，对第一 代PLC产品不再作具体介绍。
西门子s7-200PLC基本指令
•当输入能流断开时停止计时，同时定时器位被置0、清除 当前值。 •定时器号（Txx）决定了定时器的分辨率。
15:33
14
15:33
15
2、保持型接通延时定器（TONR）
Txx IN TONR PT
•在输入(IN)收到能流时，从当前值开始计时； •当当前值达到预置值（PT)时，定时器位被置1； •当输入能流断开时停止计时，定时器位、当前值保持不变； •必须用复位指令才能清除定时器位和当前值； •定时器号（Txx）决定了定时器的分辨率。
???
② 置位线圈指令
(S) xxx
???位代表位起始地址
当指令收到能流时，则???指定位开始的XXX个位被置1；
当指令没收到能流时，则???指定的位状态不变 。
???
③ 复位线圈指令 (xRxx) ???位代表位起始地址
当指令收到能流时，则???指定位开始的XXX个位被置0；
当指令没收到能流时，则???指定的位状态不变 。
1. 基本逻辑指令 2. 堆栈操作指令* 3. 定时器指令 4. 计数器指令 5. 比较指令
15ห้องสมุดไป่ตู้33
2
一、基本逻辑指令
1、触点指令
???
① 检查闭指令 其中???位代表位地址 当???指定地址的数据为1时， 指令结果接通能流； 否则，指令结果断开能流。
???
② 检查开指令 其中???位代表位地址 当???指定地址的数据为0时， 指令结果接通能流； 否则，指令结果断开能流。
15:33
21
2、减计数器减计数指令（CTD）
Cxx CD CTD LD PV
从当前计数值开始，在每一个（CD）输入状态 的低到高时递减计数。
•当CXX的当前值等于0时，计数器位CXX置位。
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14
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15
2、保持型接通延时定器（TONR）
Txx IN TONR PT
•在输入(IN)收到能流时，从当前值开始计时； •当当前值达到预置值（PT)时，定时器位被置1； •当输入能流断开时停止计时，定时器位、当前值保持不变； •必须用复位指令才能清除定时器位和当前值； •定时器号（Txx）决定了定时器的分辨率。
???
② 置位线圈指令
(S) xxx
???位代表位起始地址
当指令收到能流时，则???指定位开始的XXX个位被置1；
当指令没收到能流时，则???指定的位状态不变 。
???
③ 复位线圈指令 (xRxx) ???位代表位起始地址
当指令收到能流时，则???指定位开始的XXX个位被置0；
当指令没收到能流时，则???指定的位状态不变 。
1. 基本逻辑指令 2. 堆栈操作指令* 3. 定时器指令 4. 计数器指令 5. 比较指令
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2
一、基本逻辑指令
1、触点指令
???
① 检查闭指令 其中???位代表位地址 当???指定地址的数据为1时， 指令结果接通能流； 否则，指令结果断开能流。
???
② 检查开指令 其中???位代表位地址 当???指定地址的数据为0时， 指令结果接通能流； 否则，指令结果断开能流。
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2、减计数器减计数指令（CTD）
Cxx CD CTD LD PV
从当前计数值开始，在每一个（CD）输入状态 的低到高时递减计数。
•当CXX的当前值等于0时，计数器位CXX置位。
S7-200系列PLC的数据处理指令
VW200 1110 0010 1010 1101
第一次循环移位后
溢出
第一次移位后
溢出
AC0
1010 0000 0000 0000
1 VW200 1100 0101 0101 1010
1
第二次循环移位后 AC0 0101 0000 0000 0000
0 标志位（SM1.0 ）=0 溢出标志位（SM1.1 ）= 0
中。
在梯形图中，可以设定OUT和IN指向同一内存单元，这
样
可节省内存。
（6）双字的循环右移／左移指令
指令
说明
ROR_ 双字的循环右移/左移指令把源双字IN指定的内容向右/左循环
DW 移N位，结果存入OUT指定的目标字中。
EN
操作数：
IN
IN：VD，ID，QD，MD，SMD，AC，HC，*VD，*AC，
可节省内存。
执行结果对特殊标志位影响。SM1.0（0），SM1.1 溢出
。
CPU212和CPU214无此指令。
(5) 字的循环右移／左移指令
指令
说明
ROR_W 字的循环右移/左移指令把源字IN指定的内容向右/左循环移
EN
N位，结果存入OUT指定的目标字中。
IN
操作数：
N OUT
IN：VW，T，C，IW，QW，MW，SMW，AC，AIW， 常
N：VB，IB，QB，MB，SMB，AC，常数，*VD ，
*AC，SB
（6）字的块传送指令
指令
说明
BLKMOV_W
字的块传送指令：
EN
将从IN开始的连续N个字的数据块的内容复制到
IN1
从字OUT开始的数据块里。N的有效范围是1~255
第二章S7-200PLC硬件结构和工作原理
系统基本构成
1. 硬件 （1）基本单元 （2）扩展单元 （3）特殊功能模块 （4）相关设备 2. 工业软件 工业软件是为更好地管理和使用这些设备而开发的 与之相配套的程序、文档及其规则的总和，它主要 由标准工具、工程工具、运行软件和人机接口等几 大类构成。
主机结构
1. 各CPU介绍及I/O系统 （1）主机外形 SIMATIC S7-200系统CPU 22X系列PLC主机（CPU模块）的外形如 图所示：
晶闸管输出方式。 其特点是输出启动 电流大。当PLC有信 号输出时，光电二 极管导通，通过光 电耦合使双向可控 硅(晶闸管)导通，交 流负载在外部交流 电源的激励下得电。 发光二极管VL点亮， 指示输出有效。
R1 内 部 电 路 (AC SSR) VL 压 敏 U 电 阻 C
OUT R2负载Fra bibliotekCOM
第12页图2-9中:
Q0.0最小滞后SB1按钮几个扫描周期？ 最大滞后几个扫描周期？
思考：
M100(上) Y1
X2
M100
M100(下)
Y2
Y1最小、最大滞后X2按钮几个扫描周期？
3.5 S7-200系列PLC程序概念
3.4.1 梯形图编辑器（LAD） 3.4.2 语句表编辑器（STL） 3.4.3 功能块图编辑器（FBD）
I/O模块
输出模块 ：第8页图2-3 输出模块：分晶体管、晶闸管、继电器三种方式 数字量输出模块的每一个输出点能控制一个用 户的离散型（ON/OFF）负载。典型的负载包括：继 电器线圈，接触器线圈、电磁阀线圈、指示灯等。 每一个输出点与一个且仅与一个输出电路相连， 输出电路把CPU运算处理的结果转换成能够驱动现 场执行机构的各种大功率的开关信号。PLC的输出 端子是PLC向外部负载发出控制命令的窗口。
S7-200PLC功能指令
S7-200PLC功能指令4.4 S7-200 PLC的功能指令PLC的功能指令(Functional Instruction)或称应⽤指令，是指令系统中满⾜特殊控制要求的那些指令。
在本节中主要介绍数据处理指令、数据运算指令、转换指令、表功能指令、程序控制类指令、中断指令、⾼速计数器指令、⾼速脉冲指令等。
1.指令格式指令的梯形图格式主要以指令盒的形式表⽰，如图4-49所⽰：图4-49 指令的梯形图格式指令盒的顶部为该指令的标题，如MOV_B,⼀般由两部分组成，前⾯部分为指令的助记符，后⾯部分为参与运算的数据类型，B表⽰字节，W表⽰字，DW表⽰双字、R表⽰实数、I表⽰整数、DI表⽰双整数。
指令的指令表格式也分为两部分，如字节传送指令的指令表格式为：MOVB IN,OUT。
前⾯部分为指令的助记符，后⾯部分为指令的操作数，其中“IN”为源操作数，“OUT”为⽬的操作数。
为了节省篇幅，对每条功能指令的操作数的内容即数据类型做如下约定：字节型：VB、IB、QB、MB、SB、SMB、LB、AC、*VD、*LD、*AC和常数。
字型及INT型：VW、IW、QW、MW、SW、SMW、LW、AC、T、C、*VD、*LD、*AC和常数。
双字型及DINT型：VD、ID、QD、MD、SD、SMD、LD、AC、*VD、*LD、*AC和常数。
2.指令的执⾏条作和运⾏情况指令梯形图格式中的“EN”端是允许输⼊端，为指令的执⾏条件，只要有“能流流⼊EN 端，指令就执⾏。
要注意的是：只要条件存在，该指令会在每个扫描周期执⾏⼀次，如果希望只执⾏⼀次，要在“EN”前加⼀条跳变指令。
在语句表（STL）程序中没有EN允许输⼊端，允许执⾏STL语句的条件是栈顶的值必须是“1”。
4.ENO状态(⽤于指令的级联)指令盒的右边设有“ENO”使能输出，若EN端有“能流”且指令被准确⽆误地执⾏了，则ENO端会有“能流”输出，传到下⼀个程序单元，如果指令运⾏出错，ENO端状态为0。
S7-200PLC的指令系统(2)
MOVB VB100,VB400
源操 作数 目标 操作数
源操 作数
目标 操作数
功能指令的表达形式及使用要素
3.操作数类型及长度(续) 操作数的类型及长度必须与指令相配合。 操作数的类型:BYTE、WORD、INT、DWORD 、DINT、 REAL 操作数的长度有：8位（ B ）、16位（W、I）、32位 （DW、DI、R） 操作数的的有效存储区域：I、Q、V、M….. MOVB VB100,VB400
影响特殊寄存器位：SM1.0(零) 、SM1.1(溢出) 、 SM1.2(负值) 若 LAD中 IN与OUT 共用1个单元地址，则语句表简化为 1条指令， 否则需要增加1条传送指令。
加1和减1指令举例
食品加工厂对饮料生产线上的盒装饮料进行计数，每24 盒为一箱，要求能记录生产的箱数。程序如图所示。
MUL IN1，OUT DIV IN2，OUT
16/32位有 符号整数
乘除法指令是对有符号数进行操作。 影响特殊寄存器位：SM1.0(零)、SM1.1(溢出)、SM1.2(负值) 、SM1.3(被0除)
3. 整数乘法双整数输出指令
IN1（16bit) ×IN2（16bit) VD200
31 VW200
1.加法指令
语句表（STL）中
如果梯形图中 IN2=OUT 时，则在语句表中实现如下操作： 即：IN1+OUT=OUT
结论： IN2=OUT 时，加法指令节省一条数据传送指令。
2.减法指令
梯形图（LAD）中
当 EN有效时，把两个输入端（ IN1，IN2）指定的数相 减，结果送到输出端（OUT）指定的存储单元中。 即： IN1-IN2=OUT
S7-200 PLC的指令系统基本指令3(堆栈指令)
3 A I0.2
4 LPS
第二层入栈
工 学
M1.1 M1.2 Q0.2
5 A I0.3
校 电
6 ＝ Q0.0
Q0.1
1 LD I0.0 14 ＝ Q0.3
高
I0.3 I0.4
Q0.2
2 A I0.1 3 LPS
15 LD I0.6 16 LPS
级 技 工
I0.L5PS
Q0.3
4A 5＝
I0.2 Q0.0
17 A 18 ＝
I0.7 Q0.4
学 校
I0.6 I0.7 I1.0 I1.1
Q0.4
LRD
Q0.5 Q0.6
例1：一层堆栈
I0.0 I0.1 I0.2 Q0.0
指令表
13 A I0.5
东 风Q0.1来自1 LD I0.0 14 ＝ Q0.3
高
I0.3 I0.4
Q0.2
2 A I0.1 3 LPS
15 LD I0.6 16 LPS
级 技 工
I0.L5PS
Q0.3
4A 5＝
I0.2 17 A Q0.0 18 ＝
I0.7 Q0.4
9
研
室
张树成
堆栈操作指令
东
堆栈使用示意图：LPP出栈
风
高
级
1
2
第三次
3 4
技 工 学
使用LPP
5
校
6
电
7
控
8
教
9
研
室
张树成
堆栈操作指令
说明：
东 风
4、由于堆栈操作有其独特的顺序性，因
高 级
此要求堆栈的用法要求必须正确无误。堆栈只 技
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1 0 0 0 0 0 1 1
VB2
1. 字节传送指令
I0.0 MOV_B EN EN0 VB0 IN OUT VB2
IN : IB QB VB MB 常数 OUT : IB QB VB MB
常数的表示方法：
常数的表示方法：
常数的表示方法：
常数的表示方法：
55
—— 十进制数
2# 10110011 —— 二进制数 16# D5 —— 十六进制数
I0.0
MOV_B EN EN0 85 IN OUT QB0
I0.1
MOV_B EN EN0
170
IN
OUT QB0
十进制格式传送常数
练习2：
10只灯，按下启动按钮SB1后，1、3、5、7、 9亮，按下启动按钮SB2后，2、4、6、8、10 亮，用MOV指令实现。
练习2：
10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 Q1.1 Q1.0 Q0.7 Q0.6 Q0.5 Q0.4 Q0.3 Q0.2 Q0.1 Q0.0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1
练习1：
8只灯，按下启动按钮SB1后，1、3、5、7亮， 按下启动按钮SB2后，2、4、6、8亮，用 MOV指令实现。
SB1
I0.0
SB2
PLC
Q0.0 Q0.1
EL1
I0.1
SB3
EL2
I0.2
SB4
Q0.2
Q0.3
EL3
I0.3
EL4 EL5
QB0
Q0.4
Q0.5 Q0.6 Q0.7 M M
EL6
EL7
EL8
SB1
I0.0
SB2
PLC
Q0.0
Q0.1 Q0.2 Q0.3 Q0.4 Q0.5 Q0.6 Q0.7
EL1
I0.1
SB3
EL2
I0.2
SB4
EL3
I0.3
EL4
QB0
EL5
EL6
EL7
EL8
M
M
8 7 6 5 4 3 2 1 Q0.7 Q0.6 Q0.5 Q0.4 Q0.3 Q0.2 Q0.1 Q0.0 bit7 bit6 bit5 bit4 bit3 bit2 bit1 bit0 0 1 0 1 0 1 0 1
VB0=16#83
VB0
bit7 bit6 bit5 bit4 bit3 bit2 bit1 bit0
VB2
1. 字节传送指令
I0.0 MOV_B EN EN0 VB0 IN OUT VB2
VB0=16#83
VB0
bit7 bit6 bit5 bit4 bit3 bit2 bit1 bit0 1 0 0 0 0 0 1 1
I0.0
MOV_B EN EN0 2#01010101 IN OUT QB0
I0.1
MOVIN
OUT QB0
二进制格式传送常数
I0.0
MOV_B EN EN0 16#55 IN OUT QB0
I0.1
MOV_B EN EN0
16#AA
IN
OUT QB0
十六进制格式传送常数
VB2
1. 字节传送指令
I0.0 MOV_B EN EN0 VB0 IN VB0 OUT VB2
MOVB
VB0, VB2
bit7 bit6 bit5 bit4 bit3 bit2 bit1 bit0 0 0 1 0 1 0 1 1
0 0 1 0 1 0 1 1
VB2
1. 字节传送指令
I0.0 MOV_B EN EN0 VB0 IN OUT VB2
I0.0
MOV_W EN EN0
2#0101010101 IN OUT QW0
I0.0
MOV_W EN EN0 16#5501 IN OUT QW0
初始状态
L9 L8 L7 L6 L5 L4 L3 L2 L1
Q1.0 Q0.7 Q0.6 Q0.5 Q0.4 Q0.3 Q0.2 Q0.1 Q0.0
2.5 数据传送指令
I0.0 MOV_B EN EN0 VB0 IN OUT VB2
MOVB
VB0, VB2
MOV_B :传送字节 MOV_W :传送字 MOV_DW :传送字
1. 字节传送指令
I0.0 MOV_B EN EN0 VB0 IN VB0 OUT VB2
MOVB
VB0, VB2
bit7 bit6 bit5 bit4 bit3 bit2 bit1 bit0 0 0 1 0 1 0 1 1
1
01 55
QB1
0
1
0
1
55
0
1
0
1
01
QB0
MOV_W EN EN0 16#5501 IN OUT QW0
VB2
1. 字节传送指令
I0.0 MOV_B EN EN0 VB0 IN OUT VB2
IN : IB QB VB MB 常数 OUT : IB QB VB MB
常数的表示方法：
常数的表示方法：
常数的表示方法：
常数的表示方法：
55
—— 十进制数
2# 10110011 —— 二进制数 16# D5 —— 十六进制数
I0.0
MOV_B EN EN0 85 IN OUT QB0
I0.1
MOV_B EN EN0
170
IN
OUT QB0
十进制格式传送常数
练习2：
10只灯，按下启动按钮SB1后，1、3、5、7、 9亮，按下启动按钮SB2后，2、4、6、8、10 亮，用MOV指令实现。
练习2：
10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 Q1.1 Q1.0 Q0.7 Q0.6 Q0.5 Q0.4 Q0.3 Q0.2 Q0.1 Q0.0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1
练习1：
8只灯，按下启动按钮SB1后，1、3、5、7亮， 按下启动按钮SB2后，2、4、6、8亮，用 MOV指令实现。
SB1
I0.0
SB2
PLC
Q0.0 Q0.1
EL1
I0.1
SB3
EL2
I0.2
SB4
Q0.2
Q0.3
EL3
I0.3
EL4 EL5
QB0
Q0.4
Q0.5 Q0.6 Q0.7 M M
EL6
EL7
EL8
SB1
I0.0
SB2
PLC
Q0.0
Q0.1 Q0.2 Q0.3 Q0.4 Q0.5 Q0.6 Q0.7
EL1
I0.1
SB3
EL2
I0.2
SB4
EL3
I0.3
EL4
QB0
EL5
EL6
EL7
EL8
M
M
8 7 6 5 4 3 2 1 Q0.7 Q0.6 Q0.5 Q0.4 Q0.3 Q0.2 Q0.1 Q0.0 bit7 bit6 bit5 bit4 bit3 bit2 bit1 bit0 0 1 0 1 0 1 0 1
VB0=16#83
VB0
bit7 bit6 bit5 bit4 bit3 bit2 bit1 bit0
VB2
1. 字节传送指令
I0.0 MOV_B EN EN0 VB0 IN OUT VB2
VB0=16#83
VB0
bit7 bit6 bit5 bit4 bit3 bit2 bit1 bit0 1 0 0 0 0 0 1 1
I0.0
MOV_B EN EN0 2#01010101 IN OUT QB0
I0.1
MOVIN
OUT QB0
二进制格式传送常数
I0.0
MOV_B EN EN0 16#55 IN OUT QB0
I0.1
MOV_B EN EN0
16#AA
IN
OUT QB0
十六进制格式传送常数
VB2
1. 字节传送指令
I0.0 MOV_B EN EN0 VB0 IN VB0 OUT VB2
MOVB
VB0, VB2
bit7 bit6 bit5 bit4 bit3 bit2 bit1 bit0 0 0 1 0 1 0 1 1
0 0 1 0 1 0 1 1
VB2
1. 字节传送指令
I0.0 MOV_B EN EN0 VB0 IN OUT VB2
I0.0
MOV_W EN EN0
2#0101010101 IN OUT QW0
I0.0
MOV_W EN EN0 16#5501 IN OUT QW0
初始状态
L9 L8 L7 L6 L5 L4 L3 L2 L1
Q1.0 Q0.7 Q0.6 Q0.5 Q0.4 Q0.3 Q0.2 Q0.1 Q0.0
2.5 数据传送指令
I0.0 MOV_B EN EN0 VB0 IN OUT VB2
MOVB
VB0, VB2
MOV_B :传送字节 MOV_W :传送字 MOV_DW :传送字
1. 字节传送指令
I0.0 MOV_B EN EN0 VB0 IN VB0 OUT VB2
MOVB
VB0, VB2
bit7 bit6 bit5 bit4 bit3 bit2 bit1 bit0 0 0 1 0 1 0 1 1
1
01 55
QB1
0
1
0
1
55
0
1
0
1
01
QB0
MOV_W EN EN0 16#5501 IN OUT QW0