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S7-200PLC的基本指令和程序设计专题培训课件.ppt
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1、S7-200PLCS7-200PLC的基本的基本指令和程序设计指令和程序设计1.梯形图(梯形图(LAD)编程语言)编程语言 梯形图是与电气控制电路图相呼梯形图是与电气控制电路图相呼应的图形语言。它来源于继电器逻辑应的图形语言。它来源于继电器逻辑控制系统的描述。控制系统的描述。2.2.功能块图(功能块图(FBDFBD)功能块图类似于普通逻辑概功能块图类似于普通逻辑概念图,沿用了半导体逻辑电路的念图,沿用了半导体逻辑电路的逻辑框图表达方式。逻辑框图表达方式。3.3.语句表(语句表(STLSTL)语句表程序设计语言是用语句表程序设计语言是用布尔助布尔助记符记符来描述程序的一种程序设计语言来描述程序的
2、一种程序设计语言,计算机中的计算机中的汇编语言汇编语言非常相似,非常相似,目前目前已经可以应用高级语言已经可以应用高级语言。5.1 S7-200 PLC的编程语言的编程语言图图5-1 功能块图(功能块图(FBD)LD I0.1O Q0.0AN I0.0=Q0.05.2 S7-200 的数据类型与存储区域的数据类型与存储区域1位位 布尔型(布尔型(BOOL)8位位 字节型(字节型(BYTE)16位位 无符号整数型(无符号整数型(WORD)16位位 有符号整数型(有符号整数型(INT)32位位 无符号双字整数型(无符号双字整数型(DWORD)32位位 有符号双字整数型(有符号双字整数型(DINT)
3、32位位 实数型(实数型(REAL)。)。实数型(实数型(REAL)是按照)是按照NSI/IEEE7541985标准(单标准(单精度)的表示格式规定。精度)的表示格式规定。5.2.1 基本数据类型基本数据类型5.2.2 5.2.2 数据类型及范围数据类型及范围表表5-4 数据长度与数值数据长度与数值数据的数值范围:无符号数为数据的数值范围:无符号数为0 02 2n n-1-1,有符号数为,有符号数为-2-2n-1n-12 2n-1n-1。注意实数的数值范围注意实数的数值范围10381038。-128127表表5-4 数据长度与数值数据长度与数值807F-1281271.存储器(回顾)存储器(回
4、顾)存储器主要用于存储器主要用于存放系统程序存放系统程序、用户程序用户程序以及以及工作数据工作数据。a.常用的存储器类型常用的存储器类型 RAMRandomAccessMemoryROMReadOnlyMemoryEPROMErasableProgrammableReadOnlyMemoryEEPROMElectricalErasableProgrammableReadOnlyMemory5.2.3 数据的存储区数据的存储区ROM、EPROM和和EEPROM的区别,的区别,EEPROM仅依靠电子信号即可修改仅依靠电子信号即可修改内容!内容!程序区程序区用于存放用户程序,存储器为用于存放用户程序
5、,存储器为EEPROMEEPROM。系统区系统区用于存放有关用于存放有关PLCPLC配置结构的参数,配置结构的参数,如如PLCPLC主机及主机及扩展模块的扩展模块的I/OI/O配置和编址、配置配置和编址、配置PLCPLC站地址,设置保护口令、站地址,设置保护口令、停电记忆保持区、软件滤波功能等,存储器为停电记忆保持区、软件滤波功能等,存储器为EEPROMEEPROM。数据区数据区是是S7-200 CPUS7-200 CPU提供的存储器的特定区域。提供的存储器的特定区域。它包括它包括输入映象寄存器(输入映象寄存器(I I)、输出映像寄存器()、输出映像寄存器(Q Q)、变量存储器)、变量存储器(
6、V V)、内部标志位存储器()、内部标志位存储器(M M)、顺序控制继电器存储器)、顺序控制继电器存储器(S S)、特殊标志位存储器()、特殊标志位存储器(SMSM)、局部存储器()、局部存储器(L L)、定时)、定时器存储器(器存储器(T T)、计数器存储器()、计数器存储器(C C)、模拟量输入映像寄存)、模拟量输入映像寄存器(器(AIAI)、模拟量输出映像寄存器()、模拟量输出映像寄存器(AQAQ)、累加器()、累加器(ACAC)、)、高速计数器(高速计数器(HCHC)幻灯片幻灯片 9 9。存储器为存储器为EEPROMEEPROM和和RAMRAM。2.存储器区域存储器区域 PLC的存储器
7、分为程序区、系统区、数据区。的存储器分为程序区、系统区、数据区。3.3.数据区存储器的地址表示格式数据区存储器的地址表示格式 存储器是由许多存储单元组成,每个存储单元都有惟一的存储器是由许多存储单元组成,每个存储单元都有惟一的地址,可以依据存储器地址来存取数据。数据区存储器地址的地址,可以依据存储器地址来存取数据。数据区存储器地址的表示格式有表示格式有位、字节、字、双字地址格式位、字节、字、双字地址格式。1)、位地址格式)、位地址格式 某一位的地址由存储器区域标识符、字某一位的地址由存储器区域标识符、字节地址及位号构成,如节地址及位号构成,如V5.4,I0.0等。等。图图5-2 存储器中的位字
8、地址存储器中的位字地址(1 1)字节编址的指定方式为:(区域标志符)字节编址的指定方式为:(区域标志符)B B(字节号),(字节号),如如IB0IB0表示由表示由I0.0I0.0I0.7I0.7这这8 8位组成的字节。位组成的字节。(2 2)字编址的指定方式为:(区域标志符)字编址的指定方式为:(区域标志符)W W(起始字节号),(起始字节号),且最高有效字节为起始字节且最高有效字节为起始字节。例如。例如VW100VW100表示由表示由VB100VB100和和VB101VB101这这2 2字节组成的字。字节组成的字。(3 3)双字编址的指定方式为:(区域标志符)双字编址的指定方式为:(区域标志
9、符)D D(起始字节号),(起始字节号),且最高有效字节为起始字节。且最高有效字节为起始字节。例如例如VD100VD100表示由表示由VB100VB100到到VB103VB103这这4 4字节组成的双字。字节组成的双字。2)、字节、字、双字地址格式)、字节、字、双字地址格式3)其他地址格式)其他地址格式 数据区存储器区域中,还包括定时器存储器(数据区存储器区域中,还包括定时器存储器(T)、计数器)、计数器存储器(存储器(C)、累加器()、累加器(AC)、高速计数器()、高速计数器(HC)等,它们是)等,它们是模拟相关的电器元件的。它们的地址格式为:模拟相关的电器元件的。它们的地址格式为:Ay。
10、由区域标识符由区域标识符A和元件号和元件号y组成,例组成,例T24表示某定时器的地表示某定时器的地址,址,T是定时器的区域标识符,是定时器的区域标识符,24是定时器号。是定时器号。5.3 5.3 编程元件编程元件1、输入、输入/输出继电器(输出继电器(I/Q)(1 1)即即输入映像寄存器(输入映像寄存器(I I)PLCPLC的输入端子的输入端子 输入映像寄存器(输入映像寄存器(I I)的相应位。输)的相应位。输入映像寄存器的状态只能由外部输入信号驱动,而不能在内部入映像寄存器的状态只能由外部输入信号驱动,而不能在内部由程序指令来改变。由程序指令来改变。位地址:位地址:II字节地址字节地址.位地
11、址位地址,如,如I0.1I0.1;字节、字、双字地址:字节、字、双字地址:I I数据长度数据长度 起始起始字节地址字节地址,如如IB4、IW6、ID10。(2 2)即输出映像寄存器()即输出映像寄存器(Q Q)每一个输出模块的端子与输出映像寄存器的相应位相对应。每一个输出模块的端子与输出映像寄存器的相应位相对应。CPUCPU将输出判断结果存放在输出映像寄存器中,在扫描周期的将输出判断结果存放在输出映像寄存器中,在扫描周期的结尾,结尾,CPUCPU以批处理方式将输出映像寄存器的数值复制到相应以批处理方式将输出映像寄存器的数值复制到相应的输出端子上。的输出端子上。在程序的执行过程中,对于输入或输出
12、的存取通常是通过在程序的执行过程中,对于输入或输出的存取通常是通过映像寄存器映像寄存器,而不是实际的,而不是实际的输入、输出端子输入、输出端子。S7-200 CPUS7-200 CPU执行执行有关输入输出程序时的操作过程如图所示。有关输入输出程序时的操作过程如图所示。2 2、辅助继电器(辅助继电器(M M)内部标志位存储器(内部标志位存储器(M M)也称内部线圈,是模拟继电器控制)也称内部线圈,是模拟继电器控制系统中的系统中的中间继电器中间继电器,它存放中间操作状态,或存储其它相关,它存放中间操作状态,或存储其它相关数据。数据。如如M26.7,MB11,MW23,MD26。3 3、变量存储器(
13、变量存储器(V V)变量存储器(变量存储器(V V)存放)存放全局变量全局变量、存放程序执行过程中控制、存放程序执行过程中控制逻辑操作的中间结果或其他相关数据。逻辑操作的中间结果或其他相关数据。变量存储器全局有效。变量存储器全局有效。全局有效是指同一个存储器可以在任一程序分区(主程序、子全局有效是指同一个存储器可以在任一程序分区(主程序、子程序、中断程序)被访问。程序、中断程序)被访问。如如V10.2V10.2,VB20VB20,VW100VW100,WD320WD320。4 4、局部存储器(局部存储器(L L)局部存储器(局部存储器(L L)存放)存放局部变量局部变量,是局部有效的是局部有效
14、的。局部有效。局部有效是指某一局部存储器只能在某一程序分区(主程序或子程序或是指某一局部存储器只能在某一程序分区(主程序或子程序或中断程序)中使用。中断程序)中使用。如如L0.0L0.0,LB33LB33,LW44LW44,LD55LD55。6 6、特殊继电器(特殊继电器(SMSM)特殊标志位(特殊标志位(SMSM)即特殊内部线圈,它是用户与系统程序之)即特殊内部线圈,它是用户与系统程序之间的界面。间的界面。SM0.0 RUN SM0.0 RUN监控,监控,PLCPLC在在RUNRUN方式时,方式时,SM0.0SM0.0总为总为1 1;SM0.1 SM0.1 初始脉冲,初始脉冲,SM0.1SM
15、0.1接通一个扫描周期;接通一个扫描周期;SM0.3 PLC SM0.3 PLC上电进入上电进入RUNRUN方式时,方式时,SM0.3SM0.3接通一个扫描周期;接通一个扫描周期;SM0.5 SM0.5 秒脉冲,占空比为秒脉冲,占空比为5050,周期为,周期为1s1s的脉冲。的脉冲。5 5、顺序控制继电器(顺序控制继电器(S S)顺序控制继电器(顺序控制继电器(S S)用于)用于顺序控制(或步进控制)顺序控制(或步进控制)。顺序。顺序控制继电器指令(控制继电器指令(SCRSCR)基于顺序功能图()基于顺序功能图(SFCSFC)的编程方式。)的编程方式。SCRSCR指令提供控制程序的逻辑分段,从
16、而实现顺序控制。指令提供控制程序的逻辑分段,从而实现顺序控制。如如S3.1S3.1,SB4SB4,SW10SW10,SD21SD21。7 7、定时器(定时器(T T)定时器是模拟继电器控制系统中的定时器是模拟继电器控制系统中的时间继电器时间继电器。时基有三。时基有三种:种:1ms1ms、10ms10ms、100ms100ms。定时器存储器地址表示格式为:。定时器存储器地址表示格式为:TT定定时器号时器号,如,如T24T24。S7-200 PLCS7-200 PLC定时器存储器的有效地址范围为:定时器存储器的有效地址范围为:T T(0 0255255)。)。8 8、计数器(计数器(C C)计数器
17、是累计其计数输入端计数器是累计其计数输入端脉冲电平由低到高脉冲电平由低到高的次数,有的次数,有三种类型:增计数、减计数、增减计数。计数器存储器地址表三种类型:增计数、减计数、增减计数。计数器存储器地址表示格式为:示格式为:CC计数器号计数器号,如,如C3C3。S7-200 PLCS7-200 PLC计数器存储器的有计数器存储器的有效地址范围为:效地址范围为:C C(0 0255255)。)。9 9、模拟量输入映像寄存器(、模拟量输入映像寄存器(AIAI)模拟量输入模块将外部输入的模拟信号的模拟量转换成模拟量输入模块将外部输入的模拟信号的模拟量转换成1 1个个字长字长的数字量,存放在模拟量输入映
18、像寄存器(的数字量,存放在模拟量输入映像寄存器(AIAI)中,供)中,供CPUCPU运算处理。如运算处理。如AIW0AIW0,AIW2AIW2,AIW4AIW4等。等。1010、模拟量输出映像寄存器(、模拟量输出映像寄存器(AQAQ)CPUCPU运算结果存放在模拟量输出映像寄存器(运算结果存放在模拟量输出映像寄存器(AQAQ)中,供)中,供D/AD/A转换器将转换器将1 1个字长的数字量转换成模拟量。如个字长的数字量转换成模拟量。如AQW0AQW0,AQW2AQW2,AQW4AQW4等。等。1111、累加器(累加器(ACAC)累加器用来暂存累加器用来暂存计算中间值计算中间值的存储器,也可向子程
19、序传递的存储器,也可向子程序传递参数或返回参数。参数或返回参数。S7-200 CPUS7-200 CPU累加器:累加器:AC0、AC1、AC2、AC3。累加器是可读写单元,可以按字节、字、双字存取累加器累加器是可读写单元,可以按字节、字、双字存取累加器中的数值。中的数值。由指令标识符决定存取数据的长度,例如,由指令标识符决定存取数据的长度,例如,MOVBMOVB指指令存取累加器的字节,令存取累加器的字节,DECWDECW指令存取累加器的字,指令存取累加器的字,INCDINCD指令存指令存取累加器的双字。按字节、字存取时,累加器只存取存储器中取累加器的双字。按字节、字存取时,累加器只存取存储器中
20、数据的低数据的低8 8位、低位、低1616位;以双字存取时,则存取存储器的位;以双字存取时,则存取存储器的3232位。位。1212、高速计数器(、高速计数器(HCHC)高速计数器用来累计高速脉冲信号,高速计数器用来累计高速脉冲信号,当高速脉冲信号频率当高速脉冲信号频率比比CPUCPU扫描速率更快时扫描速率更快时,必须使用高速计数器。,必须使用高速计数器。CPU226CPU226高速计数高速计数器:器:HCHC(0 05 5)。)。用户程序可分为三个程序分区:主程序、子程序(可选)用户程序可分为三个程序分区:主程序、子程序(可选)和中断程序(可选)。和中断程序(可选)。主主程程序序(OB1OB1
21、):是是用用户户程程序序的的主主体体。CPUCPU在在每每个个扫扫描描周周期期都都要要执行一次主程序指令。执行一次主程序指令。子程序:是程序的可选部分,主程序调用时才能够执行。子程序:是程序的可选部分,主程序调用时才能够执行。中中断断程程序序:是是程程序序的的可可选选部部分分,只只有有当当中中断断事事件件发发生生时时,才才能能够执行。中断程序可在扫描周期的任意点执行。够执行。中断程序可在扫描周期的任意点执行。5.5用户程序的结构用户程序的结构 用户程序可分为三个程序分区:主程序、子程序(可选)用户程序可分为三个程序分区:主程序、子程序(可选)和中断程序(可选)。和中断程序(可选)。5.4 寻址
22、方式寻址方式指令中如何提供指令中如何提供操作数操作数或操作数地址,称为寻址方式。或操作数地址,称为寻址方式。S7-200 PLC的寻址方式有:的寻址方式有:立即寻址、直接寻址、间接寻址。立即寻址、直接寻址、间接寻址。MOVD 256,VD100MOVD VD100,VD2005.6 S7-200 PLC的基本指令的基本指令常开触点常开触点I0.0触点地址编号触点地址编号I0.1常闭触点常闭触点触点地址编号触点地址编号I0.0Q0.0标准线圈标准线圈线圈地址编号线圈地址编号()1)外接输入电路闭合时,输入映像)外接输入电路闭合时,输入映像寄存器为寄存器为“1”状态,梯型图中对应状态,梯型图中对应
23、的的“|”接通,接通,“|/|”断开。断开。2)外接输入电路断开时,输入映像)外接输入电路断开时,输入映像寄存器为寄存器为“0”状态,梯型图中对应状态,梯型图中对应的的“|”断开,断开,“|/|”闭合。闭合。3)梯形图中某一个线圈)梯形图中某一个线圈“通电通电”时,时,对应的输出映像寄存器的位为对应的输出映像寄存器的位为“1”,对应外部的负载通电工作。,对应外部的负载通电工作。4)梯形图中某一个线圈)梯形图中某一个线圈“断电断电”时,时,对应的输出映像寄存器的位为对应的输出映像寄存器的位为“0”,对应外部的负载断电,停止工作。,对应外部的负载断电,停止工作。5.6.1 位逻辑指令位逻辑指令梯形
24、图(LAD)常开和常闭触点指令用触点“|”“|/|”表示;与某触点对应的存储器地址的位(bit)值为1时,表示该触点的常开触点是接通的,位值为1;同时与之对应的常闭触点得位值为0,表示该常闭触点是断开的1.标准触点指令标准触点指令语句语句功能描述功能描述LD bitLD bit取指令,用于逻辑梯级开始的常开触点与母取指令,用于逻辑梯级开始的常开触点与母线的连接线的连接A bitA bit与指令,用于单个常开触点的串联与指令,用于单个常开触点的串联O bitO bit或指令,用于单个常开触点的并联或指令,用于单个常开触点的并联LDN bitLDN bit取非指令,用于逻辑梯级开始的常闭触点与取非
25、指令,用于逻辑梯级开始的常闭触点与母线的连接母线的连接AN bitAN bit与非指令,用于单个常闭触点的串联与非指令,用于单个常闭触点的串联ON bitON bit或非指令,用于单个常闭触点的并联或非指令,用于单个常闭触点的并联1.标准触点指令标准触点指令2.输出指令输出指令输出指令又称为线圈驱动指令,表示对继电器输出线圈编程。输出指令又称为线圈驱动指令,表示对继电器输出线圈编程。在梯形图在梯形图(LAD)中,用中,用“()”表示线圈。当执行输出指令时,表示线圈。当执行输出指令时,“能流能流”到,则线圈被到,则线圈被“激励激励”,输出映像寄存器或其他存储,输出映像寄存器或其他存储器的相应位为
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