第2章 西门子S7-200系列PLC基本指令2
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：
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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
西门子s7200-PLC-基本指令
梯形图
操作数
无 无
NOT
NOP N
改变能流输入的状态
空操作
无
N=0～255
正负跳变指令、取反指令、空操作指令的几点规定
1. 正跳变指令（EU）检测到每一次正跳变（触点的输入信号 由0到1），或负跳变指令（ED）检测到每一次负跳变（触点的 输入信号由1到0），让能流接通一个扫描周期。对于正跳变指令 ，一旦发现有正跳变发生（由0到1），该栈顶值被置为1，否则 置0。对于负跳变指令，一旦发现有负跳变发生（由1到0），该 栈顶值被置为1，否则置0。 2. 取反指令（NOT）将它左边电路的逻辑运算结果取反，运算 结果为1，则变为0，为0则变为1。 3. 空操作指令（NOP）不影响程序的执行。
新值同时写到物理输出点和对 应的输出映像寄存器中 bit: Q N的取值范围为 ：1～128
RI bit，N
=I bit
说明： “I”表示立即，当指令执行时，新值会同时被写到物理输出点和对 应的输出过程映象寄存器。这一点不同于非立即指令，只把新值写入 过程映像寄存器。
② 立即触点指令 语句表 LDI bit AI bit 功能 常开立即触点与左侧母线相连接 常开立即触点与其他程序段相串联 梯形图 操作数
特殊存储区的简单应用
案例1.
当报警信号I0.0接通时，报警指示灯Q0.1闪烁
例3扩展
特殊存储区，具有闪烁功 能
案例2.
在自动控制系统中，按下启动按钮I0.1，启动指示灯Q0.0输出，为了防止操 作员误动作，因此停止时需两个按钮I0.3及I0.2都按下,系统才能停止，启动 灯灭。
案例3.
水位低报警信号I0.1,故障指示灯Q0.1在有检测到故障时保持闪烁 直到按下复位按钮I0.2,指示灯灭。
第2章 西门子S7-200系列PLC基本指令1
S7-200系列PLC中有9层逻辑堆栈,用来处理 所有的逻辑操作。
●
堆栈操作的特点是： “先进后出”。每一次 入栈、出栈操作的过程 见图
●
使能端
IN
T37
TON
PT
使能端
T37 IN
TON
200
`
PT
T37 IN PT
TON
定时器类型
分辨率 1ms
最大当前值 32.767s 327.67s 3276.7s
I0.1
IN
T4
TONR
120
PT
M0.1 T4
T4 ( R )
1
(
Q0.1
)
● IN又为1时，TONR从当前值开始往上累计， 直到最大值 32767，停止计时。
T2的分辨率是10ms 计时值T= 10×10= 100ms
32767
Tx
IN PT
TOF
LAD STL
设定值: 1～32767
TOF
§2-1 S7-200PLC的基本逻辑指令
常用的是:梯形图 LAD 和语句表STL语言 .
注意 S7-200系列PLC用梯形图（LAD）编程时，以网 络块（Network）为单位编程。所有网络块组合起
●
来就成为梯形图程序。
●
●
指令表（STL）编程时，可以划分网络块，也可 以连续编程。 如果指令表（STL）程序按与LAD对应用网络块编 程,可在STL程序和LAD程序间转换；
使能端
IN PT
Tx
TON
定时器编号 （0～255） LAD TON Tx，PT STL
设定值: 1～32767
I0.1
T38
IN TON
西门子S7-200编程PLC简单介绍
3．中断程序
中断程序用来及时处理与用户程序的 执行时序无关的操作，或者不能事先预测 何时发生的中断事件。中断程序不是由用 户程序调用，而是在中断事件发生时由操 作系统调用。中断程序是用户编写的。
2.4 S7-200系列PLC的内存结构 及寻址方式
2.4.1 内存结构
S7-200系列PLC的数据存储区按存储 器存储数据的长短可划分为字节存储器、 字存储器和双字存储器3类。
输入映像寄存器地址的编号范围为 I0.0～I15.7。
I、Q、V、M、SM、L均可以按字节、 字、双字存取。
2．输出映像寄存器
输出映像寄存器用来存放CPU执行程 序的数据结果，并在输出扫描阶段，将输 出映像寄存器的数据结果传送给输出模块， 再由输出模块驱动外部的负载，如图2-6 （b）所示。
若梯形图中Q0.0的线圈通电，对应的 硬件继电器的常开触点闭合，使接在标号 Q0.0端子的外部负载通电，反之则外部负 载断电。
输出端分成两组，每一组有1个公共端， 共有1L、2L两个公共端，可接入不同电压 等级的负载电源。输入/输出接线图如图22所示。
图2-2 CPU 224输入/输出接线图
2.2 S7-200系列PLC的性能
2.2.1 CPU模块性能
PLC的CPU性能主要描述PLC的存储 器能力、指令运行时间、各种特殊功能等。 这些技术性指标是选用PLC的依据，S7200 PLC的CPU的主要技术指标如表2-1所 示。
定时器的地址编号范围为T0～T255， 它们的分辨率和定时范围各不相同，用户 应根据所用CPU型号及时基，正确选用定 时器编号。
9．计数器
计数器主要用来累计输入脉冲个数，
其结构与定时器相似，其设定值在程序中 赋予。CPU提供了3种类型的计数器，各为 加计数器、减计数器和加/减计数器。计数 器的当前值为16位有符号整数，用来存放 累计的脉冲数（1～32 767）。计数器的地 址编号范围为C0～C255。
4.2 S7-200PLC 的基本指令及编程方法
4.2 S7-200PLC的基本指令及编程方法
➢ LDI（立即装载）：把物理输入点的位(bit)值立即装入栈 顶；
➢ AI（立即与）：把物理输入点的位(bit)值“与”栈顶值， 运算结果仍存入栈顶；
➢ OI（立即或）：把物理输入点的位(bit)值“或”栈顶值， 运算结果仍存入栈顶；
➢ LDNI、ANI、ONI：把物理输入点的位(bit)值取反后，再作 相应的“装载”、“与”、“或”操作。
33
4.2 S7-200PLC的基本指令及编程方法
6.基本位逻辑指令应用举例
(1) 起动、保持、停止电路
起、保、停电路梯形图
34
4.2 S7-200PLC的基本指令及编程方法
I0.0 I0.1 Q0.0
时序分析图
S/R指令实现的起、保、停 电路
29
4.2 S7-200PLC的基本指令及编程方法
5.脉冲上沿指令EU（Edge Up) 和下降沿指令ED (Edge Down) 正跳变触点指令P（Positive Transition）：触点的输入信号 由0变为1时，触点接通一个扫描周期； 负跳变触点指令N（Negative Transition）：触点的输入信号 由1变为0时，触点接通一个扫描周期；
使用说明1：
➢LD 、LDN 指令用于与输入公共母线(输入母线)相联的接点,也可与 OLD、ALD指令配合使用于分支回路的开头。 ➢“=” 指令用于Q、M、SM、T、C、V、S。但不能用于输入映像寄存器I。 输出端不带负载时，控制线圈应尽量使用M或其他，而不用Q。 ➢“=”可以并联使用任意次，但不能串联。 ➢同一个元器件在同一程序中只使用一次“＝”指令。否则可能会产生 不希望的结果。
例1：已知语句表程序，试画出梯形图
西门子S7-200 PLC指令学习(1)
西门子S7-200 PLC指令学习S7-200系列的基本逻辑指令S7-200系列的基本逻辑指令与FX系列和CPM1A系列基本逻辑指令大体相似，编程和梯形图表达方式也相差不多，这里列表表示S7-200系列的基本逻辑指令（见表）。
表S7-200系列的基本逻辑指令S7-200系列PLC的比较指令在SIEMENS S7-200的编程软件STEP-7中，有专门的比较指令：IN1与IN2比较，比较的数据类型可以是B、I（W）、D、R，即字节、字整数、双字整数和实数；还可以有其他的比较式：>、<、≥、≤、<>等等。
当满足比较等式，则该触点闭合。
与LMODSOFT指令对照：在LMODSOFT中，没有直接的数的比较指令，但SUB指令可以通过其执行减法功能后的三个输出端的状态实现整数的比较功能。
若与LMODSOFT 中的SUB指令对应，则在STEP-7中应有三个比较指令： >、=、< 来分别对应SUB 指令的三个输出；若还要对应≥、≤、或<>，则根据SUB指令三个输出端的不同组合，均可找到对应的比较指令。
比如：①（30007）＞（40030）②（30007）=（40030）③ （30007）＜（40030）①＋②（30007）≥②＋③（30007）≤（40030）①＋③（30007）＜＞（40030）S7-200系列PLC的定时器指令类型、编号及分辨率TON——接通延时TONR——有记忆接通延时TOF——断开延时3种分辨率（时基）：1ms、10ms、100ms——分别对应不同的定时器号定时器6个要素：指令格式（时基、编号等）预置值——PT使能——IN 复位——3种定时器不同当前值——Txxx 定时器状态（位）——可由触点显示定时值=时基×预置值PT。
由于定时器的计时间隔与程序的扫描周期并不同步，定时器可能在其时基（1ms、10ms、100ms）内任何时间启动，所以，未避免计时时间丢失，一般要求设置PT预置值必须大于最小需要的时间间隔。
西门子S7-200 PLC指令简介及实例分析
精心整理数据处理、运算指令及应用本章要点✍数据传送、字节交换、字节立即读写、移位、转换指令的介绍、应用及实训 ✍算术运算、逻辑运算、递增/递减指令的介绍、应用及实训✍表的定义、填表指令、表取数指令、填充指令、表查找指令的介绍 5.1数据处理指令 5.1.1数据传送指令5-1所示。
使ENO=0即使能输出断开的错误条件是：SM4.3（运行时间），0006（间接寻址错误）。
【例5-1】将变量存储器VW10中内容送到VW100图2.字节、字、双字、实数数据块传送指令BLKMOV数据块传送指令将从输入地址IN 开始的N 个数据传送到输出地址OUT 开始的N 个单元中，N 的范围为1至255，N 的数据类型为：字节。
指令格式及功能如表5-2所示。
表5-2数据传送指令BLKMOV 指令格式使ENO=0的错误条件：0006（间接寻址错误）0091（操作数超出范围）。
【例5-2】程序举例：将变量存储器VB20开始的4个字节（VB20-VB23）中的数据，移至图VB100～ 表指令执行之后VW50中的字为：C3D62.字节立即读写指令字节立即读指令（MOV-BIR ）读取实际输入端IN 给出的1个字节的数值，并将结果写入OUT 所指定的存储单元，但输入映像寄存器未更新。
字节立即写指令从输入IN 所指定的存储单元中读取1个字节的数值并写入（以字节为单位）实际输出OUT 端的物理输出点，同时刷新对应的输出映像寄存器。
指令格式及功能如表5-4所示。
表指令无法存取扩展模块。
5.1.3移位指令及应用举例移位指令分为左、右移位和循环左、右移位及寄存器移位指令三大类。
前两类移位指令按移位位。
0），0，零标STLIN和中的数所指如：OUTN右移与溢出标志SM1.1连接，SM1.1用来存放被移出的位。
指令格式见表5-6。
（1）循环左移位指令（ROL）使能输入有效时，将IN输入无符号数（字节、字或双字）循环左移N位后，将结果输出到OUT所指定的存储单元中，移出的最后一位的数值送溢出标志位SM1.1。
西门子S7-200系列PLC的基本功能指令是什么？
一般的逻辑控制系统用软继电器、定时器和计数器及基本指令就可以实现。
利用功能指令可以开发出更复杂的控制系统，以致构成网络控制系统。
这些功能指令实际上是厂商为满足各种客户的特殊需要而开发的通用子程序。
功能指令的丰富程度及其合用的方便程度是衡量PLC性能的一个重要指标。
S7-200的功能指令很丰富，大致包括这几方面：算术与逻辑运算、传送、移位与循环移位、程序流控制、数据表处理、PID指令、数据格式变换、高速处理、通信以及实时时钟等。
功能指令的助记符与汇编语言相似，略具计算机知识的人学习起来也不会有太大困难。
但S7-200系列PLC功能指令毕竟太多，一般读者不必准确记忆其详尽用法，需要时可可查阅产品手册。
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西门子PLCS7-200图解教程
模块数目见表3.2。
S7-200 CPU存储器系统
S7-200 CPU存储器系统由RAM和EEPROM两种存储
器构成。 系统掉电时，自动将RAM中M存储器的有关内容保存到 EEPROM存储器。
3.1.2 扫描周期及工作方式
写输出
读输入
一个扫描周 期 执行CPU自诊断 执 行 程 序 处理通讯请求
5. 特殊标志位（SM）存储器
CPU 224编址范围SM0.0 ～SM179.7，共180个字节。其中SM0.0～SM29.7
的30个字节为只读型区域。 ① SMB0为状态位字节，在每次扫描循环结尾由S7-200 CPU更新，定义如下： SM0.0 RUN状态监控，PLC在运行RUN状态，该位始终为1。 SM0.1 首次扫描时为1，PLC由STOP转为RUN状态时，ON（1态）一个扫描周期，用 于程序的初始化。 SM0.2 当RAM中数据丢失时，ON一个扫描周期，用于出错处理。 SM0.3 PLC上电进入RUN方式，ON一个扫描周期。 SM0.4 分脉冲，该位输出一个占空比为50％的分时钟脉冲。用作时间基准或简易延时。 SM0.5 秒脉冲，该位输出一个占空比为50％的秒时钟脉冲。可用作时间基准。 SM0.6 扫描时钟，一个扫描周期为ON（高电平），另一为OFF（低电平）循环交替。 SM0.7 工作方式开关位置指示，0为TERM位置，1为RUN位置。为1时，使自由端口 通讯方式有效。 ② SMB1为指令状态位字节，常用于表及数学操作，部分位定义如下： SM1.0 零标志，运算结果为0时，该位置1。 SM1.1 溢出标志，运算结果溢出或查出非法数值时，该位置1 。 SM1.2 负数标志，数学运算结果为负时，该位为1。
SIEMNSs7-200 PLC指令集整理
SIEMNS PLC S7-200指令合集一、基本位操作指令1. 逻辑取（装载）及线圈驱动指令（1）LD（load）：常开触点逻辑运算的开始。
LDN（load not）：常闭触点逻辑运算的开始（对操作数的状态取反）=（OUT）：线圈驱动(赋值指令)。
对同一元件只能使用一次。
（2）指令格式2. 触点串联指令A(And),AN(And not)（1）A(And):串联连接常开触点。
AN(And not)串联连接常闭触点。
（2）指令格式3. 触点并联指令：Ｏ（ＯＲ），ＯＮ（ＯＲＮＯＴ）（1）Ｏ（ＯＲ）：并联连接常开触点。
ＯＮ：并联连接常闭触点。
（2）指令格式4. 逻辑环节（电路块）的串联指令ALD（1）ALD(Ａnd load) :用于串联连接并联触点组成的电路块。
（2）指令格式5. 逻辑环节（电路块）的并联指令OLD（1）OLD(OR load) :用于并联连接串联触点组成的电路块。
（2）指令格式6. 置位/复位指令S/R（1）置位指令S：使能输入有效后从起始位S-bit开始的N个位置“1”并保持。
复位指令R：使能输入有效后从起始位S-bit开始的N个位清“0”并保持。
（2）指令格式7. 脉冲生成指令EU/ED（1）EU指令：在EU指令前的逻辑运算结果有一个上升沿时（由OFF→ON）产生一个宽度为一个扫描周期的脉冲，驱动后面的输出线圈。
ED指令：在ED指令前有一个下降沿时产生一个宽度为一个扫描周期的脉冲，驱动其后线圈。
（2）指令格式8. 定时器指令（1）通电延时定时器（TON）、有记忆的通电延时定时器（TONR）和失电延时定时器（TOF）（2）指令格式9. 计数器指令（1）增计数器（CTU）、减计数器（CTD）和增/减计数器（CTUD）。
（2）指令格式10. 比较触点指令（1）比较指令与基本逻辑指令LD、A、O进行组合后编程，当比较结果为真时，将栈顶值置为1。
== 等于＞= 大于等于＜= 小于等于＞大于＜小于＜＞不等于（2）指令格式11．循环指令（1）使能输入端（EN）有效，循环体开始执行，执行到NEXT指令时返回。
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Fk 的自锁触点。
X开、X关尽可能是短信号.
线圈Fk: 逻辑运算的中间(或最终)结果；
I/O地址
按钮符号
接触器符号
2） 画出主电路、控制电路和PLC外部接线图
控制电路 主电路
3） 找出控制程序的开启关断条件
3.交通灯进入变化周期后，
按按钮将不再起作用，交通灯 变化一个周期后，又回到初始 状态。
A. 画出交通灯的时序分布图
B. 列出输入/输出点，画出PLC的外部接线
C. 红绿灯控制程序
65×1000/100=650
C0
或
C30
▲ 比较指令的格式:
输入:启动I0.0; 停止I0.1 输出:电动机M1、M2、M3 Q0.1、Q0.2、Q0.3
C0当前值是INT型
几个基本概念： 1.元件状态与触点状态的关系： 当某个元件状态为0时，其触点状态： 常开触点断开，常闭触点闭合； 当某个元件状态为 1时，其触点状态： 常开触点闭合，常闭触点断开；
或M2启动
或M2启动
PT=60×1000/100=600 PT=30×1000/100=300
如 CPU224：有14 DI /10 DO， 编程时输入/输出点地址范围 I0.0～I1.5, Q0.0～Q1.1,不能超出此范围。
● 梯形图以网络为单位进行编程，一个网络 中只能放置一个回路。
复位端 设定值
Cx
CU CTUD CD R PV
I1.0
LAD
C30 CU CTUD CD R PV
CTUD
Cx, PV
STL
I1.1 I1.2
LD LD LD
I1.0 I1.1 I1.2
4
CTUD C30,4
I1.0 I1.1 I1.2
C30 CU CTUD CD R PV
4
减计数脉冲 装载端 设定值
相当于
JMP / LBL 指令使用说明：
●
用户程序结构 ◎ 线性编程 ◎ 模块化编程 ◎ 结构化编程
1）创建子程序
用命令“编辑” 程序” “插入” “子
LAD
STL
定时器、计数器、比较指令综合应用举例
【例2-4-5】马路、人行横道交通灯控制 1.初始状态,马路绿灯常亮,人行道红灯常亮. 2.当行人要横穿马路时，按下人行横道旁的按钮 I0.1或 I0.2，马路及人行横道红绿灯按下图顺序 变化一个周期。
a) 代入开启条件
消铃信号
b) 将消铃信号变成长信号
消铃信号
c) 代入关断条件
消铃信号
d) 加入测试信号
消铃信号
计数器用来对外部输入的低频脉冲信号进 行计数。
计数器编号 增计数端
复位端 设定值
CTU
STL
Cx,
PV
LAD
2)
增/减计数器
x : 0~255
CTUD
增计数端 减计数端
I1.3 I1.4
C40 CD CTD LD
3
PV
LAD
CTD
Cx, PV
STL
I1.3
C40 CD CTD LD PV
▲ 减计数器指令执行过程:
I1.4 3
自 复 位
2
手动复位 初始化
一个定时器的最大计时范围是多少？ 要计时更长时间，几小时、几 天或更长怎么实现？
用定时器与计数器的组合来实现。
● PLC内部元件的触点可以任意多次使用
● 一个用户程序中对同一个元件不能多次使用
输出线圈指令 。
●内、外触点的配合
控制电路要求的触点类型 = 输 入开关触点的类型 ○ ＋ 输入继 电器触点的类型。
注意: 自锁回路中要避免只有X开、没有 X关的情况发生。
● 100ms定时器：只有定时器指令执行时， 100ms定时器的当前值和状态位才刷新，这 种定时器每隔100ms计一个数，刷新时把累 计的100ms间隔数加到定时器的当前值。 它只能用在每一扫描周期内同一条定时 器指令只执行一次的场合。
S=1 ms S=10ms
也可以
S=100ms
结 论: 实现定时器周期性计时，并且每个计时周 期到都产生输出信号 ●1ms、10ms定时器：不能采用自复位，必 须用输出元件的常闭触点切断定时器IN端。 ● 100ms定时器：能采用自复位。
能用T33常闭吗？
S=10ms
1） 控制程序
解：1） 列出所有I/O点并分配地址
2.自锁和互锁： 自锁:元件靠自己的常开触点闭合来维持其 线圈导通时，称为自锁。 互锁:当两个进程不允许同时动作时，把各 自的常闭触点串联在对方的线圈回路中，称 为互锁 ；
用比较指令实现控制要求的程序：
TOF
7
PT为何不用600
13. 取反指令NOT
功能：取反指令的功能是改变能流的状态，对前 面的能流取反。 如：