PLC第五章
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第五章PLC3S7-200 PLC的基本指令1
图5-15 逻辑堆栈指令编（一）
ALD指令使用时注意： (1)几个并联电路块串联连接时,并联电路块的开始用LD，LDN指令。 (2)如要将多个并联电路块串联，每串联一次，使用一次ALD指令。 (3)如果有多个并联电路块串联，还可以把所有要串联的并联电路块连续 写出，再使用ALD指令，连续使用ALD指令的次数与并联电路块个 数相同。 例：
输入触点 I0.0 I0.1 功能说明 启动按钮 停止按钮 输出线圈 Q0.0 Q0.1 Q0.2 功能说明 控制M1 控制M2 控制M3
(2)编制程序
例3：电动机的正反转控制
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（四）、定时器的刷新方式 S7-200的定时器有3种不同的分辨率，这3种不同分辨率的定时器 的刷新方式是不相同的 1．1ms分辨率定时器的刷新方式 1ms分辨率定时器启动以后，定时器对1ms的时间间隔进行计时。 定时器当前值每隔1ms刷新1次，与扫描周期无关，当扫描周期较长 时，在一个扫描周期内要刷新多次（多次改变当前值）。 如图4.16a所示
4．LDS( Load stack)(装入椎栈指令) 复制堆栈中的第N级的值到栈顶，原堆栈栈值依次下压一级，栈底值 丢失
例：LDS 5 将堆栈中的第5个值复制到栈顶，n的范围不0~8. 例5-17:
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二、取非触点指令和空操作指令 1. 取非触点指令（NOT）（对堆栈的栈顶值取反操作） 含义：是将NOT指令之前的运算结果取反。 指令的使用如图5-18所示
OLD指令使用时应注意以下几点： (1)、几个串联电路块并联连接时，串联电路块（分支）的开始使用LD 或LDN指令。 (2)、如果要将多个串联电路块并联，可以在并联的每个串联电路块的后 面加OLD指令。例： (3)、如要将多个串联电路 块并联，还可以把所有要 并联的串联电路块连续写 出，然后在并联的串联电 路块末尾使用OLD指令， 连续使用OLD指令的次数 与串联电路块个数相同。
ALD指令使用时注意： (1)几个并联电路块串联连接时,并联电路块的开始用LD，LDN指令。 (2)如要将多个并联电路块串联，每串联一次，使用一次ALD指令。 (3)如果有多个并联电路块串联，还可以把所有要串联的并联电路块连续 写出，再使用ALD指令，连续使用ALD指令的次数与并联电路块个 数相同。 例：
输入触点 I0.0 I0.1 功能说明 启动按钮 停止按钮 输出线圈 Q0.0 Q0.1 Q0.2 功能说明 控制M1 控制M2 控制M3
(2)编制程序
例3：电动机的正反转控制
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（四）、定时器的刷新方式 S7-200的定时器有3种不同的分辨率，这3种不同分辨率的定时器 的刷新方式是不相同的 1．1ms分辨率定时器的刷新方式 1ms分辨率定时器启动以后，定时器对1ms的时间间隔进行计时。 定时器当前值每隔1ms刷新1次，与扫描周期无关，当扫描周期较长 时，在一个扫描周期内要刷新多次（多次改变当前值）。 如图4.16a所示
4．LDS( Load stack)(装入椎栈指令) 复制堆栈中的第N级的值到栈顶，原堆栈栈值依次下压一级，栈底值 丢失
例：LDS 5 将堆栈中的第5个值复制到栈顶，n的范围不0~8. 例5-17:
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二、取非触点指令和空操作指令 1. 取非触点指令（NOT）（对堆栈的栈顶值取反操作） 含义：是将NOT指令之前的运算结果取反。 指令的使用如图5-18所示
OLD指令使用时应注意以下几点： (1)、几个串联电路块并联连接时，串联电路块（分支）的开始使用LD 或LDN指令。 (2)、如果要将多个串联电路块并联，可以在并联的每个串联电路块的后 面加OLD指令。例： (3)、如要将多个串联电路 块并联，还可以把所有要 并联的串联电路块连续写 出，然后在并联的串联电 路块末尾使用OLD指令， 连续使用OLD指令的次数 与串联电路块个数相同。
电气控制与S7-1500 PLC应用技术 第5章工业安全系统
5.4 安全控制系统的一般组成
➢ 安全控制系统一般包括三个子系统：检测装置、安全控制模块和安全执行 装置。
① 检测装置（安全传感器）：包括急停按钮、安全门锁、安全光栅、安全光幕、激光扫描 器、拉绳开关、脚踏开关、安全地毯、双手按钮等；
② 安全控制模块：安全继电器或安全PLC等； ③ 安全执行装置：主要作用是隔离危险，通常需要带有反馈回路，用于安全控制模块对执
① 在双通道中采用常开和常闭触点的组合，这种方式又称为非对等连接。 ② 在冗余结构中采用不同类型的器件，例如在检测物体是否接近时，同
时采用接近开关和行程开关。
➢ 使用相同类型器件而产生的同样原因的失效称为共因失效， 采用相异技术就是要避免发生共因失效。
5.5 安全控制系统采用的典型技术
（4）交叉电路检测
➢ 最简单的冗余方式为双通道冗余，对于冗余系统配置，用于 检测和执行的子系统必须是双通道冗余。
➢ 满足SIL3或PL e的安全保护产品，其内部逻辑和输出回路均 为冗余配置。如急停按钮、安全光幕、安全继电器等。
5.5 安全控制系统采用的典型技术
（3）采用相异技术
➢ 采用有不同操作原理或不同类型器件的控制电路，可以减少 相同原因故障和失效可能引起的危险，例如：
5.5 安全控制系统采用的典型技术
（7）区分复位方式 ➢自动复位
只要满足开启条件，装置无需手动确认即可启动。如果不会造成任何风险， 用于危险区域的安全装置（如位置开关、光栅等）都可以使用自动复位功能。
➢手动复位
满足开启条件时，通过按动复位按钮来启动。
➢监控复位
满足开启条件时，通过按动复位按钮来启动。与手动复位的区别是，监控复 位会在复位时监控复位按钮是否正确运行。 紧急停止时，必须使用监控复位。
第5章S7-200 PLC的基本指令及应用
2) 访问方式指出操作数是按位、字节、字或双字 访问的。当按位访问时，可用操作数位置形式 加以区分。访问方式按如下符号表示： X：位 B：字节 W：字 D：双字 3) 操作数的位置指明了操作数在此存储区的确切 位置，操作数的位置用数字来指明，以字节为 单位计数。
2．梯形图指令格式
梯形图是一种图形语言，不仅支持对存储区域 的按位、字节、字、双字的访问方式，同时也支 持整数、实数、字符串、表格等高级数据类型。 指令用三种图形风格进行描述。 (1)位指令和逻辑运算比较指令的格式
(2)位寻址格式
按位寻址时的格式为：Ax．y，使用时必须指定 元件名称 A、字节地址x和位号y。
可以进行位寻址的编程元件： 输入继电器（I）、输出继电器(Q)、通用辅助继电 器(M)、特殊继电器(SM)、局部变量存储器(L)、变 量存储器(V)和顺序控制继电器 (S)。
图5-6 CPU存储器中位数据表示方法举例（位寻址）
4）定时器位：与其他继电器的输出相似。当定 时器的当前值达到设定值PT时，定时器的触点 动作。 5）定时器当前值：存储定时器当前所累积的时 间，它用16位符号整数来表示，最大计数值为 32767。 6）定时器的分辨率和编号如表5-9所列。通过 该表可知定时器的编号一旦确定，其对应的分 辨率也就随之确定。
定时器定时时间T 的计算：T=PT×S。式中：T 为实际定时时间，PT为设定值，S为分辨率。例 如：TON指令使用T33（为10ms的定时器），设 定值为100 ，则实际定时时间为 T= 100×10ms=1000ms 定时器的设定值PT的数据类型为INT型。操作数 可为：VW、IW、QW、MW、SW、SMW、LW、AIW、T 、C、AC、*VD、*AC、*LD或常数，其中常数最 为常用。 3）定时器的编号。定时器的编号用定时器的名 称和数字（0~255）来表示，即T***，如T37。 定时器的编号包含定时器位和定时器当前值两 方面的信息。
第5章 S7-200系列PLC的基本指令及程序设计-2
●计数器的当前值≠0时，其状态位为0；而它 的当前值=0时，状态位置 1，且停止计数。 ●当装载输入端 LD=1时，减计数器复位：
当前值=设定值，状态位=0。
计数器的应用 举例--计数范围的扩展
【例5-4-1】: 做一个计数器，当计数到200000时， 使Q0.0 = 1。 控制程序如下：
2
手动复位 初始化
●跳转/标号指令必须成对使用，且只能用在同一程 序块中。 ●跳转/标号指令中, n 的范围： 0～255。 ●执行跳转指令后，跳过程序段中各个元件（除定 时器外）的状态不变，保持跳转前的状态。
●跳过程序段中若有定时器:
a.1ms、10ms的定时器，系统会对它们周期 刷新，故会继续计时. b. 对于100ms的定时器，只有执行指令时其 当前值和状态位才会被刷新，因此跳过程序 段中的定时器指令因不执行而停止刷新，会 使定时器计时失准.
跳转、标号指令应用
【例5-3-5】
有一个机械手， 用工作方式开关
选择手动、单步
、自动工作方式
，主程序如下：
6. 子程序
● 在结构化程序设计时，采用子程序可以
优化程序结构，减少扫描时间；
● 与子程序相关的操作有： ※ ※ ※ 建立子程序 子程序调用 子程序返回
1）创建子程序
用命令“编辑” 程序” “插入” “子
第五章 S7-200PLC 基本指令及程序设计-2
河南延龙机电设备有限公司
§5-3 PLC的梯形图程序设计方法
1. 梯形图程序设计的方法 梯形图程序的基本 形式：
X开:开启条件 X关:关断条件 Fk 的自锁触点。
Fk
尽可能是短信号.
线圈Fk: 逻辑运算的中间(或最终)结果；
1）梯形图程序的设计方法：
《电气控制与PLC应用技术(第2版)》第五章习题答案
6.不同分辨率的定时器当前值是如何刷新的？ 答：1ms 分辨率定时器当前值每隔 1ms 刷新一次，在一个扫描周期中可能要刷新多次，不 和扫描周期同步；10ms 分辨率定时器在每个扫描周期的开始对定时器的位和当前值刷新， 定时器的位和当前值在整个扫描周期内保持不变；100ms 分辨率定时器只有在定时器指令执 行时，定时器的位和当前值才被刷新。
7. 写出图 5-60 所示梯形图的语句表程序。 答案：
LD I0.0
O I0.3
LD I0.1
O I0.4
ALD
AN I0.2
= Q0.1
LD Q0.1
TON T38，30
LD T38
S
Q0.2，4
LD I1.0
R Q0.2，4
8.写出图 5-62 所示梯形图的语句表程序。 答： 语句表如下：
LD I0.0 EU SHRB M0.0，V10.0，4 LD V10.0 S Q1.0，2 LD V10.1 R Q1.1，1 LD V10.2 S Q1.2，3 LD V10.3 R Q1.4，1
12.用置位、复位指令设计一台电动机的起、停控制程序。 答：
种类 输入信号
名称 启动按钮 SB1 停止按钮 SB2
I/O 地址分配表
地址
种类
I0.0 输出信号
I0.1
名称 接触器 KM
地址 Q0.0
3
13.用顺序控制继电器(SCR)指令设计一个居室通风系统控制程序，使三个居室的通风机自动 轮流地打开和关闭，轮换时间为 1h。 答：
第五章 习题参考答案
1.S7-200 PLC 的指令参数所用的基本数据类型有哪些？ 答：S7-200 系列 PLC 的基本数据类型有布尔型(BOOL)、字节型(BYTE)、无符号整数型 (WORD)、有符号整数型(INT)、无符号双字整数型(DWORD)、有符号双字整数型(DINT)、 实数型(REAL)。
电气控制与PLC控制基础理论-第五章
程序流程指令（FNC00～FNC09）
（2）子程序调用与返回指令（FNC01，FNC02） 子程序调用与返回指令的操作元件及程序步等表示如下：
CALL FNC01 （P） （16） 子程序调用
SRET FNC02 子程序返回
操作元件：指针P0～P62 程 序 步 数 ： CALL 和 CALL （ P ） …3步 标号Pxx…1步
助记符、名称
功能
梯形图表示及可用软元件
程序步
PLS（Pulse）上升沿脉冲
上升沿微分输出
2
PLF（Pulse Fall）下降沿脉冲
下降沿微分输出
2
表5-10 PLS，PLF指令的相关参数
PLS，PLF指令
图5-14（a）和图5-14（b）的动作是相同的，两种情况都在X010由OFF→ON变化时，M6接通一个扫描 周期，如图5-14（c）所示。
线圈驱动
Y，M，S，T，C
表5-1 LD，LDI，OUT指令的相关参数
1
Y，M：1 T：3 C：3～5
AND，ANI指令
AND，ANI指令的功能、梯形图表示、可用软元件、所占的程序步见表5-2。 AND，ANI指令为单个触点的串联连接指令。AND用于常开触点。ANI用于常闭触点。串连接点的数量 无限制。
程序流程指令（FNC00～FNC09）
（4）主程序结束指令（FNC06） 主程序结束指令的操作元件及程序步等表示如下：
FEND FNC06 主程序结束
操作元件：无 程序步数：1步
说明：主程序结束FEND指令表示子程序结束。程序执行到FEND时，进行输出处理、输入处理、监视定 时器刷新，完成以后返回第0步。子程序及中断程序必须写在FEND指令与END指令之间，如图5-21所示。
PLC-功能指令
5.2 程序流程控制功能指令
➢ 条件跳转指令CJ ➢ 子程序调用指令CALL与返回指令SRET ➢ 中断返回指令IRET、允许中断指令EI与禁止中断
指令DI ➢ 主程序结束指令FEND ➢ 监视定时器刷新指令WDT ➢ 循环开始指令FOR与循环结束指令NEXT
1 条件跳转指令CJ
➢ 条件跳转指令CJ（Conditional Jump）的功能 编号为FNC00，操作数的指针标号P0～P127， 其中P63即END所在步序，无需再标号。CJ和 CJP都占3个程序步，指针标号占1个程序步。
从D1000开始以500点为一个文件，最多可设置14个文件，可 被外部设备存取；
文件寄存器实际上被设置为PLC的参数区。文件寄存器与锁 存寄存器是重叠的，可保证数据不会丢失。
FX2N系列的文件寄存器可通过BMOV（块传送）指令改写
2）变址寄存器（V/Z）
变址寄存V0~V7和Z0~Z7除
I□0□
0：下降沿中断 1：上升沿中断
输入号（0～5），对应输入X0～X5且每个只能用一次
例如：I201是当输入X2从OFF→ON变化时，执行以I201为标 号的中断程序，并根据IRET指令返回。
（2）定时器中断指针（I△□□）：共3点，用来指示周期定时 中断的中断服务程序的入口位置。这类中断的作用是PLC以指 定的周期定时执行中断服务程序，定时循环处理某些任务，处 理的时间也不受PLC扫描周期的影响。定时器中断指针格式如 下：
例如，I710，即每隔10ms就执行标号为I710后面的中断程序 ，并根据IRET指令返回
（3）计数器中断指针（ I0△0 ）：△表示定时器中断号, 取 值范围为1～6 例如，I010 I020 I030 I040 I050 I060，用于在PLC 内置的高速计数器中。当高速计数器的当 前值达到规定值，执行中断子程序。常用于利用高速计数器优 先处理计数结果的场合。
第五章 梯形图程序设计方法
第五章梯形图程序设计方法由于PLC所有控制功能都是以程序的形式来实现的，因此程序设计对PLC 的应用是很重要的。
PLC的应用主要包括开关量控制和模拟量控制2类。
本章仅介绍开关量控制程序的设计方法。
不同类型的控制问题所采用的设计方法不尽相同，主要的梯形图程序设计方法有：(1)逻辑设计法：对控制任务进行逻辑分析和综合，将控制电路中元器件的通断状态看作以触点通断状态为逻辑变量的逻辑函数，并进行化简，利用PLC 的逻辑指令即可得到控制程序的设计方法。
这种方法主要用于组合逻辑问题的程序设计。
(2)时序图设计法：当PLC各输出信号按照固定的时间间隔发生先后变化时，可以根据输出信号的时间先后关系来设计程序的一种方法。
(3)经验设计法：要求设计者透彻理解PLC各种指令的功能，凭着对各种典型控制环节和基本单元电路的设计经验，选择各种指令并进行修改和完善相应程序的方法。
(4)顺序控制设计法：当控制要求满足一定的先后顺序时，可以将系统的l 个工作周期划分为若干个顺序相连的步，每个步对应一种操作状态，并分析清楚相邻步的转换条件，进而绘制功能图，再按一定的规则转化为梯形图程序的设计方法。
这种方法主要用于解决顺序控制问题，包括单一顺序、选择顺序和并发顺序控制问题。
(5)继电器控制电路图转换设计法：在继电器控制电路图的基础上，经过选择相应指令和合理转换后，就能设计出符合要求的控制程序的方法。
在介绍以上程序设计方法的基础上，还将以实例来介绍具有多种工作方式的系统的控制程序设计思路。
5.1 逻辑设计法当控制对象是开关量且按照它们之间的逻辑关系来实现控制时，可用逻辑设计法来设计控制程序。
逻辑设计法就是根据输入量、输出量及其他变量之间的逻辑关系来设计程序的一种方法。
下面以1个简单的控制为例介绍这种编程方法。
例1 某系统中有4台通风机，设计1个监视系统，监视通风机的运转。
要求如下：4台通风机中有3台及以上开机时，绿灯常亮；只有2台开机时，绿灯以5Hz的频率闪烁；只有1台开机时，红灯以5Hz的频率闪烁；4台全部停机时，红灯常亮。
第5章 PLC的程序设计及应用
Programmable Controller—PLC
7. 延时接通/断开电路 如图5-18所示，当X001为ON时，定时器T1得电开始计 时，延时10s后，Y001接通并自保。当X001为OFF时，定时器 T2接通并开始计时，经8s延时后，Y001失电断开。
X001 （ T1 X001 （ T2 T2 （ Y001 Y001 ） K100 K80 ） ）
X001 T1 （ T2 T2 （ T1 K20 K20
Programmable Controller—PLC
9. 分频电路 在许多控制场合，需要对控制信号进行分频。图5-20是二 分频电路的梯形图和时序图。在梯形图中用了三个辅助继电 器，分别为M10、M20和M30。
X001 M20 （ M10 ） ）
Programmable Controller—PLC
1. 触点水平不垂直 梯形图中的触点应画在水平线上，不能画在垂直线上，如 图5-1所示。
X003
X001 X002 （ Y001 X005 X003 X004 （ Y002 ） ）
X005
X002 （ Y001 ）
X001 X001 X003 X005 X004 （ Y002 ）
图5-1 触点水平不垂直
Programmable Controller—PLC
2. 线圈右边无触点 梯形图每一行都是从左边的母线开始，线圈接在右边的母 线上，线圈右边不允许再有触点，如图5-2所示。在继电器电 路中的触点可以放在线圈的左边，也可以放在线圈的右边。 在梯形图中，触点提供输入信号，线圈和输出类指令接收逻 辑运算的结果。因为逻辑运算是从左往右进行的，所以输出 类指令应放在电路的最右边。触点如果放在线圈的右边，程 序将会出错。
第五章 PLC的基本指令及程序设计
（4）RI，立即复位指令
用立即复位指令访问输出点时，从指令
所指出的位（bit）开始的N个（最多为 128个）物理输出点被立即复位，同时， 相应的输出映像寄存器的内容也被刷新。 用法： RI bit, N 例： RI Q0.0,1 应用举例：
LD = =I SI
I0.0 //装入常开触点 Q0.0 //输出触点，非立即 Q0.1 //立即输出触点 Q0.2, 1 //从 Q0.2 开始的 1 个 //触点被立即置 1
图5.4 LPS，LRD，LPP指令的操作过程
逻辑推入栈 逻辑读栈 逻辑弹出栈
前 iv0 iv1 iv2 iv3 iv4 iv5 iv6 iv7 iv8
后 iv0 iv0 iv1 iv2 iv3 iv4 iv5 iv6 iv7
前 iv0 iv1 iv2 iv3 iv4 iv5 iv6 iv7 iv8
T32，T96 T33～T36,T97～T100 T37～T63,T101～T255
3. 定时器指令格式
TON
通电延时型
TONR 有记忆通电延时型
TOF 断电延时型 IN—使能输入端；编程范围T0~T255； PT是预置值输入端，最大预置值32767；PT 数据类型：INT。PT寻址范围见附表1。
NETWORK 1 LD I0.0 S Q0.0, 1 NETWORK 5 LD I0.1 R Q0.0, 1
I0.0 I0.1 Q0.0
5.1.4 边沿触发指令（脉冲生成）
用途：边沿触发是指用边沿触发信号产生一个机器周 期的扫描脉冲，通常用作脉冲整形。 分类：边沿触发指令分为正跳变触发（上升沿）和负 跳变触发（下降沿）两大类。 正跳变触发指输入脉冲的上升沿，使触点ON一 个扫描周期。负跳变触发指输入脉冲的下降沿，使触 点ON一个扫描周期。 EU（Edge Up）正跳变， 无操作元件 ED（Edge Down）负跳变， 无操作元件
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第39-54讲
第5章
S7-200系列PLC的基本指令
海南风光
内容提要与学习要求
• 本章以S7-200系列PLC指令系统为例，主要讲述 基本指令的定义、梯形图和语句表的编程方法， 然后介绍了定时器/计数器常用电路。 • 学习要求： (1)掌握基本逻辑指令、程序控制类等指令。 (2)熟练应用所学的基本指令进行编程。 (3)通过学习，要求学生能够建立编程思路，使 学生具备解决问题的能力。
用法举例：
使用说明：
• S/R指令的操作数为：I、Q、M、SM、T、C、V、S和 L。 • N的范围为1~255，N可为：VB、IB、QB、MB、SMB、 SB、LB、AC、常数、*VD、*AC和*LD。一般情况下 使用常数。 • S/R指令可以互换次序使用，但由于PLC采用扫描工作 方式，所以写在后面的指令具有优先权。如在图5.7中， 若I0.0和I0.1同时为1，则Q0.0、Q0.1肯定处于复位状 态而为0。 • 对位元件来说一旦被置位，就保持在通电状态，除非 对它复位；而一旦被复位就保持在断电状态，除非再 对它置位。 • 如果对计数器和定时器复位，则计数器和定时器的当 前值被清零。
（2）定时器的正确使用
图5．14所示为使用定时器本身的 动断触点作为激励输入，希望经过 延时产生一个机器扫描周期的时钟 脉冲输出。定时器状态位置位时， 依靠本身的动断触点(激励输入)的 断开使定时器复位，重新开始设定 时间，进行循环工作。采用不同时 基标准的定时器时会有不同的运行 结果，具体分析如下：
3、触点并联指令O、ON
• O：或操作指令，用于动合触点的并联。 • ON：或操作指令，用于动断触点的并联。
O、ON指令使用说明如下：
• O、ON指令可作为一个接点的并联连接指令， 紧接在LD、LDN指令之后用，即对其前面LD、 LDN指令所规定的触点再并联一个触点，可以 连续使用。 • 若要将两个以上触点的串联回路和其他回路并 联时，须采用后面说明的OLD指令。 • O、ON的操作数：I，Q，M，SM，T，C，V， S。
4、串联电路块的并联指令OLD
• OLD是将梯形图中以LD起始的电路块和另 一以LD起始的电路块并联起来。
OLD指令使用说明如下：
• 几个串联支路并联连接时，其支路的起点以 LD、LDN开始，支路终点用OLD指令。 • 如需将多个支路并联，从第二条支路开始，在 每一支路后面加OLD指令。用这种方法编程， 对并联支路的个数没有限制。 • OLD指令无操作数。
6、逻辑堆栈指令
• S7-200系列PLC使用一个9层堆栈来处理所有逻 辑操作，它和计算机中的堆栈结构相同。堆栈是 一组能够存储和取出数据的暂存单元，其特点是 “先进后出”。每一次进行入栈操作：新值放入 栈顶，栈底值丢失；每一次进行出栈操作完成对触点进行的复杂连接。 • 西门子公司的使用手册中把ALD、OLD、LPS、 LRD、LPP和LDS都归纳为栈操作指令，其中 ALD(与块指令)和OLD(或块指令)前面已经介绍过， 下面分别介绍其余四条指令。
5.1布尔指令及应用
5.1.1 触点线圈指令 5.1.2 位复位指令与触发器指令 5.1.3 正负跃变指令
1、逻辑取及线圈驱动指令LD、LDN、=
• LD：装载指令，对应梯形图从左侧母线开始，连接 动合触点。 • LDN：装载指令，对应梯形图从左侧母线开始，连 接动断触点。 • =：置位指令，线圈输出。
S7-200系列PLC定时器的刷新方式是足不同的，从而在使用 方法上有很大的不同，这和其他类型的PLC是有很大区别的。 使用时一定要注意根据使用场合和要求的不同来选择定时器。 • ①1ms定时器。每隔1ms定时器刷新一次，定时器刷新与扫描 周期和程序处理无关，它采用的是中断刷新方式。扫描周期较 长时，定时器一个周期内可能多次被刷新(多次改变当前值)。 • ② 10ms定时器。在每个扫描周期开始时刷新。每个扫描周期 之内当前值不变。 • ③100ms定时器。是定时器指令执行时被刷新，下一条执行的 指令即可使用刷新后的结果，非常符合正常思维，使用方便可 靠。但应当注意，如果该定时器的指令不是每个周期都执行 (比如条件跳转时)，定时器就不能及时刷新，可能会导致出错。
• 正负跃变指令检测到信号的上升沿或下降 沿时将使输出产生一个扫描周期宽度的脉 冲。
正负跃变指令的格式及功能
• EU指令对其之前的逻辑运算结果的上升沿 产生一个宽度为一个扫描周期的脉冲，如 图中的M0.0。ED指令对逻辑运算结果的下 降沿产生一个宽度为一个扫描周期的脉冲， 如图中的M0.1。 • 脉冲指令常用于启动及关断条件的判定以 及配合功能指令完成一些逻辑控制任务。
3、断电延时型TOF
• 使能端(IN)输入有效时，定时器输出状态位立即 置1，当前值复位(为0)。使能端(IN)断开时，开始 计时，当前值从0递增，当前值达到预置值时，定 时器状态位复位置0，并停止计时，当前值保持。
4、S7-200系列PLC的定时器的刷新方式 和正确使用
（1）定时器的刷新方式。
2、有记忆通电延时型 TONR
• 使能端(IN)输入有效时（接通)，定时器开始计时，当前值递增， 当前值大于或等于预置值（PT）时，输出状态位置1。使能端 输入无效(断开)时，当前值保持(记忆)；使能端(IN)再次接通有 效时，在原记忆值的基础上递增计时。 • 有记忆通电延时型(TONR)定时器采用线畔的复位指令（R）进 行复位操作，当复位线圈有效时，定时器当前值清零，输出状 态位置0。
• 结论：综上所述，用 本身触点激励输入的 定时器，时基为1ms 和10ms时不能可靠工 作，一般不宜使用本 身触点作为激励输入。 若将图5．14改成图 5．15，无论何种时基 都能正常工作。
5.2.2 计数器
• 计数器用于累计输入脉冲个数，在实际应 用中用来对产品进行计数或完成复杂的逻 辑控制任务。 • S7-200系列PLC有递增计数(CTU)、增／减 计数(CTUD)、递减计数(CTD)等3类计数指 令。 • 计数器的使用方法和基本结构与定时器基 本相同，主要由预置值寄存器、当前值寄 存器、状态位等组成。
2、触点串联指令A、AN
• A：与操作指令，用于动合触点的串联。 • AN：与操作指令，用于动断触点的串联。
A、AN指令使用说明如下
• A、AN是单个触点串联连接指令，可连续使用。 • 若要串联多个触点组合回路时，须采用后面说明的 ALD指令。 • 若按正确次序编程，可以反复使用=指令，如图5.2 中，但如果按图5.3次序编程就不能连续使用=指令。 • A、AN的操作数：I，Q，M，SM，T，C，V，S。
• 若将图5．14中定时器T32换 成T33，时基变为10ms，当 前值在每个扫描周期开始时 刷新，计时时间到时，扫描 周期开始时，定时据输出状 态位置位，动断触点断开， 立即将定时器当前值清零， 定时器输出状态位复位(为0)， 这样，输出线圈Q0.0永远不 可能通电.
• 若将图5．14中定时器T32 换成T37，时基变为100ms， 当前指令执行时刷新，Q0.0 在T37计时时间到时准确地 接通一个扫描周期。可以输 出一个OFF时间为定时时间， ON时间为一个扫描周期的 时钟脉冲。
5.1.4 立即指令I（Immediate）
• 立即指令是为了提高PLC对输入／输出的响 应速度而设置的，它不受PLC循环扫描工作 方式的影响，允许对输入和输出点进行快 速直接存取。当用立即指令读取输入点的 状态时，对I进行操作，相应的输入映像寄 存器中的值并末更新；当用立即指令访问 输出点时，对Q进行操作，新值同时写到 PLC的物理输出点和相应的输出映像寄存器。
定时器指令格式
• IN是使能输入端，编程范围T0~T255；PT是预置值 输入端，最大预置值32767；PT数据类型：16位有 符号的整数（INT）。PT寻址范围：VW、IW、QW、 MW，SW、SMW、LW、AIW、T、C、AC、 *AC*VD、*LD和常数。
1、通电延时定时器TON
• 使能端(IN)输入有效时（接通），定时器开始计时， 当前值从0开始递增，大于或等于预置值(PT)时，定 时器输出状态位置1(输出触点有效)，当前值的最大 值为32767。使能端无效(断开)时，定时器复位(当前 值清零，输出状态位置0)。
• 梯形图指令符号中CU为增1计数脉冲输入端； CD为减1计数脉冲输入端；R为复位脉冲入端； LD为减计数器的复位脉冲输入端。 • 编程范C0~C255；PV预置值最大范围32767； PV数据类型：INT，寻址范围：VW、IW、QW、 MW、SW、SMW、LW，AIW、T、AC、*VD、 *AC、*LD和常数。
8、触点线圈指令编程举例
• 例5－1触点串联指令编程
例5－2 触点并联指令编程
例5－3取反指令编程
例5－4电路块并联指令编程
例5－5电路块串联指令编程
例5－6起动保持停止电路
5－7互锁电路
例5－8堆栈操作指令编程
5.1.2 置位复位指令与触发器指令
1、置位复位指令 置位复位指令可直接实现对指定的寄存器位 进行置“1”或清“0”的操作。
2、触发器指令
• 触发器指令有复位优先RS触发器和置位优 先SR触发器梯形图程序指令两个，它没有 对应的语句表程序指令。 • 该指令在编程软件Micro/WIN32 V3.2版本 中才有。
5.1.3 正负跃变指令
• 当信号从0变为1时，将产生一个上升沿(或 正跳沿)，而从1变0时，则产生下降沿(或负 跳沿)。
5.2 定时器/计数器指令及应用
• 5.2.1 定时器指令 • S7-200系列PLC为用户提供了3种类型的定时器：通电延时型 (TON)，有记忆的通电延时型又叫保持型(TONR)，断电延时型 (TOF)，共计256个定时器(T0~T255)，且都为增量型定时器。 定时器的定时精度即分辨率(S)可分为3个等级：1ms、10ms和 100ms，其定时时间等于分辨率与设定值的乘积。
• LPP：逻辑出栈指令（分 支电路结束指令)。在梯形 图分支结构中，LPP用于 LPS产生的新母线右侧的 最后一个从逻辑块编程， 它在读取完离它最近的 LPS压入堆栈内容的同时 复位该条新母线。从堆栈 使用上来讲，LPP把堆栈 弹出一级，堆栈内容依次 上移。
第5章
S7-200系列PLC的基本指令
海南风光
内容提要与学习要求
• 本章以S7-200系列PLC指令系统为例，主要讲述 基本指令的定义、梯形图和语句表的编程方法， 然后介绍了定时器/计数器常用电路。 • 学习要求： (1)掌握基本逻辑指令、程序控制类等指令。 (2)熟练应用所学的基本指令进行编程。 (3)通过学习，要求学生能够建立编程思路，使 学生具备解决问题的能力。
用法举例：
使用说明：
• S/R指令的操作数为：I、Q、M、SM、T、C、V、S和 L。 • N的范围为1~255，N可为：VB、IB、QB、MB、SMB、 SB、LB、AC、常数、*VD、*AC和*LD。一般情况下 使用常数。 • S/R指令可以互换次序使用，但由于PLC采用扫描工作 方式，所以写在后面的指令具有优先权。如在图5.7中， 若I0.0和I0.1同时为1，则Q0.0、Q0.1肯定处于复位状 态而为0。 • 对位元件来说一旦被置位，就保持在通电状态，除非 对它复位；而一旦被复位就保持在断电状态，除非再 对它置位。 • 如果对计数器和定时器复位，则计数器和定时器的当 前值被清零。
（2）定时器的正确使用
图5．14所示为使用定时器本身的 动断触点作为激励输入，希望经过 延时产生一个机器扫描周期的时钟 脉冲输出。定时器状态位置位时， 依靠本身的动断触点(激励输入)的 断开使定时器复位，重新开始设定 时间，进行循环工作。采用不同时 基标准的定时器时会有不同的运行 结果，具体分析如下：
3、触点并联指令O、ON
• O：或操作指令，用于动合触点的并联。 • ON：或操作指令，用于动断触点的并联。
O、ON指令使用说明如下：
• O、ON指令可作为一个接点的并联连接指令， 紧接在LD、LDN指令之后用，即对其前面LD、 LDN指令所规定的触点再并联一个触点，可以 连续使用。 • 若要将两个以上触点的串联回路和其他回路并 联时，须采用后面说明的OLD指令。 • O、ON的操作数：I，Q，M，SM，T，C，V， S。
4、串联电路块的并联指令OLD
• OLD是将梯形图中以LD起始的电路块和另 一以LD起始的电路块并联起来。
OLD指令使用说明如下：
• 几个串联支路并联连接时，其支路的起点以 LD、LDN开始，支路终点用OLD指令。 • 如需将多个支路并联，从第二条支路开始，在 每一支路后面加OLD指令。用这种方法编程， 对并联支路的个数没有限制。 • OLD指令无操作数。
6、逻辑堆栈指令
• S7-200系列PLC使用一个9层堆栈来处理所有逻 辑操作，它和计算机中的堆栈结构相同。堆栈是 一组能够存储和取出数据的暂存单元，其特点是 “先进后出”。每一次进行入栈操作：新值放入 栈顶，栈底值丢失；每一次进行出栈操作完成对触点进行的复杂连接。 • 西门子公司的使用手册中把ALD、OLD、LPS、 LRD、LPP和LDS都归纳为栈操作指令，其中 ALD(与块指令)和OLD(或块指令)前面已经介绍过， 下面分别介绍其余四条指令。
5.1布尔指令及应用
5.1.1 触点线圈指令 5.1.2 位复位指令与触发器指令 5.1.3 正负跃变指令
1、逻辑取及线圈驱动指令LD、LDN、=
• LD：装载指令，对应梯形图从左侧母线开始，连接 动合触点。 • LDN：装载指令，对应梯形图从左侧母线开始，连 接动断触点。 • =：置位指令，线圈输出。
S7-200系列PLC定时器的刷新方式是足不同的，从而在使用 方法上有很大的不同，这和其他类型的PLC是有很大区别的。 使用时一定要注意根据使用场合和要求的不同来选择定时器。 • ①1ms定时器。每隔1ms定时器刷新一次，定时器刷新与扫描 周期和程序处理无关，它采用的是中断刷新方式。扫描周期较 长时，定时器一个周期内可能多次被刷新(多次改变当前值)。 • ② 10ms定时器。在每个扫描周期开始时刷新。每个扫描周期 之内当前值不变。 • ③100ms定时器。是定时器指令执行时被刷新，下一条执行的 指令即可使用刷新后的结果，非常符合正常思维，使用方便可 靠。但应当注意，如果该定时器的指令不是每个周期都执行 (比如条件跳转时)，定时器就不能及时刷新，可能会导致出错。
• 正负跃变指令检测到信号的上升沿或下降 沿时将使输出产生一个扫描周期宽度的脉 冲。
正负跃变指令的格式及功能
• EU指令对其之前的逻辑运算结果的上升沿 产生一个宽度为一个扫描周期的脉冲，如 图中的M0.0。ED指令对逻辑运算结果的下 降沿产生一个宽度为一个扫描周期的脉冲， 如图中的M0.1。 • 脉冲指令常用于启动及关断条件的判定以 及配合功能指令完成一些逻辑控制任务。
3、断电延时型TOF
• 使能端(IN)输入有效时，定时器输出状态位立即 置1，当前值复位(为0)。使能端(IN)断开时，开始 计时，当前值从0递增，当前值达到预置值时，定 时器状态位复位置0，并停止计时，当前值保持。
4、S7-200系列PLC的定时器的刷新方式 和正确使用
（1）定时器的刷新方式。
2、有记忆通电延时型 TONR
• 使能端(IN)输入有效时（接通)，定时器开始计时，当前值递增， 当前值大于或等于预置值（PT）时，输出状态位置1。使能端 输入无效(断开)时，当前值保持(记忆)；使能端(IN)再次接通有 效时，在原记忆值的基础上递增计时。 • 有记忆通电延时型(TONR)定时器采用线畔的复位指令（R）进 行复位操作，当复位线圈有效时，定时器当前值清零，输出状 态位置0。
• 结论：综上所述，用 本身触点激励输入的 定时器，时基为1ms 和10ms时不能可靠工 作，一般不宜使用本 身触点作为激励输入。 若将图5．14改成图 5．15，无论何种时基 都能正常工作。
5.2.2 计数器
• 计数器用于累计输入脉冲个数，在实际应 用中用来对产品进行计数或完成复杂的逻 辑控制任务。 • S7-200系列PLC有递增计数(CTU)、增／减 计数(CTUD)、递减计数(CTD)等3类计数指 令。 • 计数器的使用方法和基本结构与定时器基 本相同，主要由预置值寄存器、当前值寄 存器、状态位等组成。
2、触点串联指令A、AN
• A：与操作指令，用于动合触点的串联。 • AN：与操作指令，用于动断触点的串联。
A、AN指令使用说明如下
• A、AN是单个触点串联连接指令，可连续使用。 • 若要串联多个触点组合回路时，须采用后面说明的 ALD指令。 • 若按正确次序编程，可以反复使用=指令，如图5.2 中，但如果按图5.3次序编程就不能连续使用=指令。 • A、AN的操作数：I，Q，M，SM，T，C，V，S。
• 若将图5．14中定时器T32换 成T33，时基变为10ms，当 前值在每个扫描周期开始时 刷新，计时时间到时，扫描 周期开始时，定时据输出状 态位置位，动断触点断开， 立即将定时器当前值清零， 定时器输出状态位复位(为0)， 这样，输出线圈Q0.0永远不 可能通电.
• 若将图5．14中定时器T32 换成T37，时基变为100ms， 当前指令执行时刷新，Q0.0 在T37计时时间到时准确地 接通一个扫描周期。可以输 出一个OFF时间为定时时间， ON时间为一个扫描周期的 时钟脉冲。
5.1.4 立即指令I（Immediate）
• 立即指令是为了提高PLC对输入／输出的响 应速度而设置的，它不受PLC循环扫描工作 方式的影响，允许对输入和输出点进行快 速直接存取。当用立即指令读取输入点的 状态时，对I进行操作，相应的输入映像寄 存器中的值并末更新；当用立即指令访问 输出点时，对Q进行操作，新值同时写到 PLC的物理输出点和相应的输出映像寄存器。
定时器指令格式
• IN是使能输入端，编程范围T0~T255；PT是预置值 输入端，最大预置值32767；PT数据类型：16位有 符号的整数（INT）。PT寻址范围：VW、IW、QW、 MW，SW、SMW、LW、AIW、T、C、AC、 *AC*VD、*LD和常数。
1、通电延时定时器TON
• 使能端(IN)输入有效时（接通），定时器开始计时， 当前值从0开始递增，大于或等于预置值(PT)时，定 时器输出状态位置1(输出触点有效)，当前值的最大 值为32767。使能端无效(断开)时，定时器复位(当前 值清零，输出状态位置0)。
• 梯形图指令符号中CU为增1计数脉冲输入端； CD为减1计数脉冲输入端；R为复位脉冲入端； LD为减计数器的复位脉冲输入端。 • 编程范C0~C255；PV预置值最大范围32767； PV数据类型：INT，寻址范围：VW、IW、QW、 MW、SW、SMW、LW，AIW、T、AC、*VD、 *AC、*LD和常数。
8、触点线圈指令编程举例
• 例5－1触点串联指令编程
例5－2 触点并联指令编程
例5－3取反指令编程
例5－4电路块并联指令编程
例5－5电路块串联指令编程
例5－6起动保持停止电路
5－7互锁电路
例5－8堆栈操作指令编程
5.1.2 置位复位指令与触发器指令
1、置位复位指令 置位复位指令可直接实现对指定的寄存器位 进行置“1”或清“0”的操作。
2、触发器指令
• 触发器指令有复位优先RS触发器和置位优 先SR触发器梯形图程序指令两个，它没有 对应的语句表程序指令。 • 该指令在编程软件Micro/WIN32 V3.2版本 中才有。
5.1.3 正负跃变指令
• 当信号从0变为1时，将产生一个上升沿(或 正跳沿)，而从1变0时，则产生下降沿(或负 跳沿)。
5.2 定时器/计数器指令及应用
• 5.2.1 定时器指令 • S7-200系列PLC为用户提供了3种类型的定时器：通电延时型 (TON)，有记忆的通电延时型又叫保持型(TONR)，断电延时型 (TOF)，共计256个定时器(T0~T255)，且都为增量型定时器。 定时器的定时精度即分辨率(S)可分为3个等级：1ms、10ms和 100ms，其定时时间等于分辨率与设定值的乘积。
• LPP：逻辑出栈指令（分 支电路结束指令)。在梯形 图分支结构中，LPP用于 LPS产生的新母线右侧的 最后一个从逻辑块编程， 它在读取完离它最近的 LPS压入堆栈内容的同时 复位该条新母线。从堆栈 使用上来讲，LPP把堆栈 弹出一级，堆栈内容依次 上移。