S7-300梯形图编程总结
电气控制与S7-300 PLC编程技术第6章 位逻辑指令
<位地址 > FN<位地址 > —— (N)—— 触点正跳沿检测
触点跳沿检测
<位地址 1> POS Q <地址 2> M_BIT
<地址 2>
<位地址 1> NEG Q M_BIT
BOOL
Q、 M、 D I、 Q、 M、 D、 L
BOOL
图6.12是使用RLO正跳沿检测指令的例子。这个例子中，若 CPU检测到输入I 1.0有一个正跳沿，将使得输出Q 4.0的线圈在一个 扫描周期内通电。对输入I 1.0常开触点扫描的RLO值存放在存储位
I0.3
需要检测的触点
I0.0 I0.1 I0.2启动条件 NEG Q
用于存储被检测位上 一个扫描周期的状态
I0.4 Q4.0 ( )
M0.0 M_BIT
如果下列条件同时成立，则输出 Q4.0 · 输入 I0.0、 I0.1和 I0.2的信号状态为 1。 · 输入 I0.3有负跳沿。 · 输入 I0.4的信号状态为 1。
6.1.1 位逻辑运算指令
位逻辑运算指令是“与”(AND)、“或”(OR)、“异 或”(XOR)指令及其组合。它对“0”或“1”这些布尔操作数扫 描，经逻辑运算后将逻辑操作结果送入状态字的RLO位。
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未用
9
8 BR
7
6
5 OS
4 OV
3 OR
2
1
0 FC
CC1 CC0
பைடு நூலகம்
STA RLO
基本逻辑指令包括： “与”指令 “与非”指令 “或”指令
LAD 指令 <位地址 > —— (P)—— STL 指令 FP<位地址 > 功 能 操作数 <位地址 > <位地址 > 参数 <位地址 1> 被检测的位 (触点 ) M_BIT 存储被检测 位上一个扫 描周期的状 态 Q 单稳输出 数据类型 BOOL BOOL 数据类型 BOOL 存储区 I、 Q、 M、 D、 L I、 Q、 M、 D、 L 存储区 I、 Q、 M、 D、 L RLO 正跳 沿检测 RLO 负跳 沿检测
第四章+S7-300+PLC编程语言和指令系统解析
第4章 西门子S7-300系列PLC基本指令系统
首次检测位一般不用。 RLO：逻辑运算结果。 状态位STA与位逻辑指令中的位的状态相同。 OR位暂存逻辑“与”的操作结果，以便进行后面的逻辑“或”运算。 溢出位OV：算术运算或比较指令执行时出现错误，OV被置1。 溢出状态保持位OS：用于保存OV位。 条件码 1（CC1）和条件码0（CC0）：用于表示算术运算或逻辑运算的结果与0的大小关系、 比较指令的执行结果或移位指令的移出位状态。 二进制结果位BR：对应于梯形图中的ENO输出的能流。如果功能被正确执行，BR位与ENO 均为 1；执行出错时BR位为 0。 3．数据块寄存器：DB和DI寄存器分别用来保存打开的共享数据块和背景数据块的编号。
DB为共享数据块，DB2. DBX2.3、DBB5、DBW10和DBD12。
DI为背景数据块，DIX3.5、DIB2、DIW4和DID6。
6．外设I/O区（PI/PO）
外设输入（PI）和外设输出（PQ）区直接访问本地的和分布式输入模块和输出模块。不能
以位为单位访问。
I、Q、M、DB均可以按位、字节、字和双字来存取，例如I0.0、IB0、IW0和ID0。
4.1 S7-300/400的编程语言
4.1.1 PLC编程语言的国际标准
1) 指令表IL(Instruction list)：西门子称为语句表STL。 2) 结构文本ST(Structured text)：西门子称为结构化控制语言 （SCL）。 3) 梯形图LD(Ladder diagram)：西门子简称为LAD。 4) 功能块图FBD (Function block diagram)。 5) 顺序功能图SFC(Sequential function chart)：西门子为S7 Graph。
第5章S7-300PLC指令系统及编程(2)
T STW
//将累加器1中的0～8位传送到状态字的相应位。
6.地址寄存器内容的装入和传送指令 S7-300PLC有两个地址寄存器，即AR1和AR2。对于地址寄存 器可以不经过累加器1而直接将操作数装入和传送，或直接交换两 个地址寄存器的内容。指令示例如表5-16、表5-17所示。 使用CAR指令可以交换地址寄存器AR1 和地址寄存器AB2的内 容，指令不需要指定操作数。指令的执行与状态位无关，而且对状 态字没有任何影响。
面举一个使用的例子，如图5-65 所示。图中绘出了梯形图方块 及对应语句表程序。
（三）双整数和实数间的转换 用户程序中有时需要整数相除，相除的结果可能小于0 ，由于这些 值只能用实数表示，所以需要转换到实数。此外，其他实数运算和 比较也会用到实数转换，实数是32 位数，一般整数要转换为实数时， 须先将整数转换为双整数后再进行。 1.双整数（32 位）转换为实数（32 位） 梯形图方块指令（DI _ R ）和语句表指令（DTR ）均列于表5-18 中最后一条。 2.实数（32 位）转换为双整数（32 位） 为简化介绍，用图5-66 统一表示转换方块，方块中上部字符如表 5-19所示。
装入指令和传送指令有三种寻址方式：立即寻址、直接寻址和间 接寻址。 1.立即寻址的装入与传送指令 操作数是指令操作或运算的对象，寻址方式是指令取得操作数的 方式，操作数可以直接给出或间接给出。立即寻址的操作数直接在 指令中，下面是使用立即寻址的例子。
2. 直接寻址的装入与传送指令 直接寻址在指令中直接给出存储器或寄存器的区域、长度和位 置，例如用MW200 指定位存储区中的字，地址为200；MBl00表示
例如，两个整数进行大于等于比较，其程序如图5-70所示。
由上例看出，方块比较指令在逻辑串中，可等效于一个常开触点。 如果比较结果为“真”，则该常开触点闭合（意味着电流可流过）， 否则触点断开。由于比较指令的使用与触点类似，可以与其它触点 串联或并联，因此比较指令不能放在逻辑串的最后。 梯形图方块指令的输入和输出均为BOOL 数,可以取自I、Q 、 M 、D 、L 。被比较数IN1和IN2的数据类型与指令类型有关,且只 能在二个同类型数据间比较。
S7-300 PLC课件- 03 STEP 7编程方法
存储器标志
存储器位 存储器字节 存储器字 存储器双字
I/Q 外部输入/输出
I/Q 字节, 外设 I/Q 字, 外设 I/Q 双字, 外设
定时器 计数器 数据块 数据块
定时器 (T) 计数器 (C)
数据块 (DB) 用OPN DB打开 位, 字节, 字, 双字 用OPN DI打开 位, 字节, 字, 双字
外部输入字 节 外部输入字 外部输入双 字 外部输出字 节 外部输出字
外部输出双字
PIB PIW PID PQB PQW PQD
0~65 535 0~65 534 0~65 532 0~65 535 0~65 534 0~65 532
定时器（T）
访问此区域可 以得到定时剩 余时间
0~255 T
定时器（T）
故障
FB
FB
Байду номын сангаас
SFC
OB FB FC SFB SFC
= 组织块 = 功能块 = 功能 = 系统功能块 = 系统功能
阴影:
FB 带背景数据块
SIEMENS
用户定义的块
块类型 组织块 (OB) 特性 - 操作系统和用户程序的接口 - 各层次的优先级 (1 ~ 26) - 局部数据堆栈中的特殊启动信息
功能块 (FB)
32.0 to 35.7
36.0 to 39.7
40.0 to 43.7
44.0 to 47.7
48.0 to 51.7
52.0 to 55.7
56.0 to 59.7
60.0 to 63.7
PS 机架 0 槽 1
CPU
IM
(发送)
0.0 to 3.7 4
4.0 to 7.7 5
梯形图基本编程指令及其应用
定时器和计数器指令——定时器指令
定时器的组成
S7中定时时间由时基和定时值两部分组 成，定时时间等于时基与定时值得乘积。采 用减计时，定时时间到达设定时间后将会引 起定时器触点的动作。
定时器的运行时间设定值由TV端输入， 该值可以是常数（如：S5T#45S），也可 以通过扫描输入字（如：拨轮开关）来获得， 或者通过处理输出字、标志字或数据字来确
状态字
• 首位检测位(FC) • 逻辑运算结果(RLO) • 状态位(STA) • 或位(OR)
• 溢出位(OV) • 溢出状态保持位(OS) • 条件码1(CC1)和条件码0(CC0) • 二进制结果位(BR)
逻辑指令——位逻辑指令
➢ 常开触点
地址 ---| |---
存储在指定<地址>的位值为“1”时，(常开触点)处于闭合状态。 触点闭合时，梯形图轨道能流流过触点，逻辑运算结果(RLO) =“1”。 否则，如果指定<地址>的信号状态为“0”，触点将处于断开状态。 触点断开时，能流不流过触点，逻辑运算结果(RLO) =“0”。
定。时间设定值得格式是以常数形式输入定时时间，只需在字符串“S5T#” 后以小时（h）、分钟（m）、秒（s）、或毫秒（ms）为单位写入时间值即 可。
时间基准定义的是一个单位代表的时间间隔。当时间用常数（S5T#…） 表示时，时间基准由系统自动分配。如果时间由拨码按钮或通过数据接口指 定，用户必须指定时间基准。
定时器和计数器指令——定时器指令
➢ 接通延时定时器（SD）
当接通延时定时器的S输入端的RLO从0 变到1时，定时器定时起作用。当达到指定的 TV值并且S=1仍旧保持时，定时器启动，输 出Q的信号变为1。如果在定时时间到达前输 入端S从1变到0，定时器停止运行，这时输出 Q=0。当复位输入R的RLO=1时，就清除定时 器中的定时值，并将输出Q的状态复位。当前 时间值可以在BI输出端以二进制数读出，在 BCD输出端以BCD码形式读出，当前时间值 是TV的初值减掉定时器启动以来的经过时间。
plc课件 plc-3 第三章 s7-300plc的编程基础及指令系统
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7、数据块DB
（1）共享数据块(Shared DB)
共享数据块为系统或用户自定义的数据结构（与 C语言中的结构类似），可供所有逻辑块使用。名 称为DBn，n为编号（一般为1～2047，具体可定义 的个数，视CPU型号而定），其属性Shared 。在 DB中可定义各种类型的数据变量，且可对变量赋初 值。支持DB绝对地址访问及变量形式访问。
本地数据
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二、S7-300系列PLC的寻址（地址分配）
1、基于槽位的寻址
基于槽位的寻址为默认设置。
机架号为0～3，０号机架为CPU机架，其余 为扩展机架。
CPU机架上的槽号为1～11，槽号1放置电源 模块（PS），槽号2放置CPU模块（CPU）， 槽号3放置接口模块（IM），槽号4～11放置其 它模块(SM、FM、CP）
依CPU型号，存储器大小为128～2048B不等， 支持位寻址、字节寻址、字寻址和双字寻址。
位 存 储 区 以 M 标 识 ， 如 ： M0.0 、 MB0 、 MW0、MD0 (字地址为偶数地址0、2、4…， 双字地址为0、4、8…）等。
6、定时、计数器存储区寻址
依CPU型号不同，可有64～256个定时器， 32～256个计数器。定时器标识符为T，计数器 标识符为C。如：T0，C0等。
2021ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ7/13
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第6位和第7位（CC0、CC1）：条件码0和条件 码1。两位结合用于表示算术运算或逻辑运算的结 果与0的大小关系，以及比较指令的执行结果或移 位指令的移出状态。
第8位（BR）：二进制结果位。用于表示字操作 的结果是否正确。1—正确，0 — 错误。
3. 地址寄存器（AR1和AR2）
S7-300 PLC第2章 STEP7编程软件与仿真软件
1）组态CPU时，可以从电子目录中选择一个 机架，并在机架中将选中的模块安排在所需要 的槽上。
2）组态分布式I/O与组态集中式I/O相同，也 支持以通道为单位的I/O。
3）在给CPU赋值参数的过程中，可以通过菜 单的指导设置属性。
4）在向模块作参数赋值的过程户，所有可以 设置的参数都是用对话框来设置的，不需要通 过DIP开关进行设置。
2. 复制部分项目 如果希望对项目的一部分进行复制，例如
站、软件、块等，可按如下操作进行： 1）选择想要复制的部分项目。 2）在SIMATIC管理器中选择菜单命令“编
辑”→ “复制”。 3）选择用来保存项目复制部分的文件夹。 4）选择菜单命令“编辑”→ “粘贴”。
3. 删除项目
在常规选项卡页面， 包括了CPU的基本 信息和MPI的接口 参数设置，单击常 规选项卡，弹出 MPI接口属性设置 界面，在这里默认 设置MPI传输波特 率是187.5kbit/s， MPI地址为2，如 图 所示。
（2）启动特性设置
在CPU属性 对话框中， 单击启动选 项卡，设置 启动特性， 其参数设置 对话框如图 所示。
（3）周期/时钟存储器 设置“扫描周期监视时间”和“来自通讯的扫描周
期负载”，当CPU循环系统小于扫描周期监视时 间，则CPU将延时到达此时间后才开始下一次 OB1的执行，否则，CPU停机。来自通信的扫 描周期负载限制了通信在整个扫描周期中的处 理时间。
表 2-1 时钟存储器各位的周期及频率
（4）单击“下一步”，选择需要生成的组织块OB。默 认的编程语言为语句表（STL），用单选框将它修改为 梯形图（LAD）。
（5）单击“下一步”，在项目名称文本框修改默认的 项目名称，如图2-11所示。
S7-300编程
第一章 S7-300/400的基本结构1、 S7-300/400属于模块式PLC，主要由机架、CPU模块、信号模块、功能模块、接口模块、通信处理器、电源模块和编程设备（工程师、操作员站和操作屏）组成。
图1-1 PLC控制系统示意图PLC的主要生产厂家：德国的西门子(Siemens)公司，美国Rockwell公司所属的AB公司，GE-Fanuc公司，法国的施耐德(Schneider)公司，日本的三菱和欧姆龙(OMRON)公司。
PLC的工作过程表1-1 逻辑运算关系表与或非Q4.0=I0.0*I0.1 Q4.1 = I0.2+I0.3 Q4.2 =/I0.4I0.0 I0.1 Q4.0 I0.2 I0.3 Q4.1 I0.4 Q4.20 0 0 0 0 0 0 10 1 0 0 1 1 1 01 0 0 1 0 11 1 1 1 1 1在CPU模块上有存储器(用来存放系统程序、用户程序、逻辑变量和其它一些信息)，包括ROM和RAM。
可通过扩展槽扩展用户RAM。
l RAM：主程序区OB1+子程序区（FB、FCB、定时中断块等）断电时由锂电池供电（几年）以免RAM中信息丢失。
锂电池电压< 规定值，灯报警，换电池（期间靠电容充电几分钟）。
l PLC采用循环执行用户程序的方式。
OB1是用于循环处理的组织块（主程序），它可以调用别的逻辑块，或被中断程序（组织块）中断。
在起动完成后，不断地循环调用OB1，在OB1中可以调用其它逻辑块(FB, SFB, FC 或SFC)。
循环程序处理过程可以被某些事件中断。
在循环程序处理过程中，CPU并不直接访问I/O模块中的输入地址区和输出地址区，而是访问CPU内部的输入/输出过程映像区。
批量输入、批量输出。
梯形图中Q4.0的线圈（称为内部线圈）―通电‖时，对应的输出过程映像位为1状态。
信号经输出模块隔离和功率放大后，继电器型输出模块中对应的硬件继电器的线圈（外部线圈）通电，其常开触点闭合，使外部负载通电工作。
西门子S7-300顺控GRAPH语言简要介绍
顺序控制顺序控制•顺序控制，就是按照生产工艺预先预定的程序，在各个输入信号的作用下，根据内部状态和时间的顺序，在生产过程中各个执行机构自动有序地进行操作。
•顺序控制设计法最基本的思路是将系统的一个工作周期划分为若干个顺序相连的阶段，这些阶段称为步，当系统处于某一步所在的阶段，称该步为活动步，步活动时所做的操作称为步的动作。
转换将相邻步之间隔开，使系统由当前步进入下一步的信号称为转换条件。
顺序控制•顺序控制设计方法最基本的思路是将系统的一个工作周期划分为若干个顺序相连的阶段，这些阶段称为步。
与系统的初始状态对应的步称为初始步，每个顺序功能图至少应该有一个初始步。
当系统处于某一步所在的状态，该步为“活动步”。
•使系统由当前步进入下一步的信号称为转换条件。
置复位指令的顺序控制程序•一、画出顺序控制功能图，为每个步分别分配对应的存储器位（M ）。
•二、在顺控功能运行前设计初始化操作。
将初始步对应的存储器位置1，将其他步对应的存储器位置0。
一、当FC1运行时，每个扫描周期将M1.0取反。
二、当FC1未调用时，将T2置0。
三、FC1被调用时，进行初始化操作。
•Tips:上图初始化方法主要适用于块嵌套深度较大的情况。
初始化操作的方式还有OB100，或者利用调用块的上升沿等方式，要根据具体情况使用。
置复位指令的顺序控制程序•三、编写步与步之间的转换条件。
•四、编写对应步的输出动作。
GRAPH•目前还有很多PLC （例如S7-200和S7-1200）未配备顺序功能图语言，适合利用置复位指令的顺控编程方法。
•S7 GRAPH 语言是S7-300/400用于顺序控制编程的顺序功能图语言。
•GRAPH 编程界面初始步转换条件步对应动作跳转视图工具栏步与转换工具栏GRAPH•Options-Block settings •新建GRAPH功能块。
•在功能块内将VIEW下拉菜单选择LAD梯形图。
只保留初始化接口。
•Tips:Minimum:FB只包括INIT_SQ启动参数，如果程序仅仅会运行在自动模式，并且不需要其他的控制及监控功能，可以选择此模式。
S7-300PLC基本指令
具体的控制要求如下：
1）信号灯系统由一个启动开关（I0.0）控制，当启动开关接通时，该信号灯系统 开始工作，当启动开关关断时，所有信号灯都熄灭。
2）南北绿灯和东西绿灯不能同时亮。如果同时亮应关闭信号灯系统，并立刻报警。
3）南北红灯亮25s。在南北红灯亮的同时东西绿灯也亮，并维持20s。到20s时， 东西绿灯闪烁3s后熄灭，此时，东西黄灯亮2s。到2s时，东西黄灯熄灭，东西红灯 亮。同时，南北红灯熄灭，南北绿灯亮。
4）东西红灯亮30s。南北绿灯亮25s，然后闪烁3s后熄灭。同时南北黄灯亮，维 持2s后熄灭，这时南北红灯亮，东西绿灯亮。
5）上述功能按所述要求重复交替工作，一个完整周期的时序，如图2－2－6所示。 图2－2－6 十字路口交通灯时序图
（2）程序设计 输入/输出模块的配置
（3）生成、编辑符号表
状态
指令是PLC所能的基本操作的描述。指令是程序的最小独立单位，用 户程序是由若干条顺序排列的指令构成。
该项目通过对典型顺序控制程序的运行调试，介绍STEP 7和S7－ PLCSIM软件的使用方法。通过对程序的分析，介绍S7－300的基本位 逻辑指令的结构、功能和使用方法。
项目分析：
运用PLC技术进行应用系统的设计与 开发，需要两方面的知识和技能：PLC 硬件系统的配置和编写程序技术。本项 目通过对编程软件、仿真软件的使用方 法以及常用编程指令的典型应用，使学 生学会PLC简单控制程序的设计技术。
3. 程序设计
（1）控制要求与逻辑分析
要求通过PLC实现对一台电动机进行正反转控制，当主回路开关闭合后， 通过三个按钮来控制电动机的正转、反转和停止操作，需考虑对电动机的必 要保护，为保证电动机可靠换向，避免电动机连接方式转换过程中，可能产 生2个接触器同时接通造成短路的安全隐患，正反转启动要有1秒的延时，按 下反向启动按钮1秒后。