4.2 S7200PLC 的基本指令及编程方法.ppt

1,第四章 S7-200 PLC的指令系统,2,4.2 S7-200PLC的基本指令及编程方法,1.基本逻辑指令 以位逻辑操作为主，数据类型是BOOL，有效数据区为：I、Q、M、SM、T、C、V、S、(1)标准触点指令,3,4.2 S7-200PLC的基本指令及编程方法,4,说明：1)触点代表CPU对存储器的读操作，常开触点和存储器的位状态一致，常闭触点和存储器的位状态相反。用户程序中同一触点可使用无数次。如：存储器I0.0的状态为1，则对应的常开触点I0.0接通，表示能流可以通过；而对应的常闭触点I0.0断开，表示能流不能通过。存储器I0.0的状态为0，则对应的常开触点I0.0断开，表示能流不能通过；而对应的常闭触点I0.0接通，表示能流可以通过。2)线圈代表CPU对存储器的写操作，若线圈左侧的逻辑运算结果为“1”，表示能流能够达到线圈，CPU将该线圈所对应的存储器的位置位为“1”，若线圈左侧的逻辑运算结果为“0”，表示能流不能够达到线圈，CPU将该线圈所对应的存储器的位写入“0”用户程序中，同一线圈在程序中只能使用一次，若在不止一个程序段中出现，其状态以最后一次运算的结果为准。,4.2 S7-200PLC的基本指令及编程方法,5,4.2 S7-200PLC的基本指令及编程方法,网络1LD I0.0/装载常开触点A M0.0/与常开触点=Q0.0/输出线圈网络2LD Q0.0/装载常开触点AN I0.1/与常闭触点=M0.0/输出线圈A T37/与常开触点=Q0.1/输出线圈,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。,6,4.2 S7-200PLC的基本指令及编程方法,LD M0.0A T37AN T38=Q0.0,使用说明2：A、AN是单个触点串联连接指令，可连续使用，如图所示。,若要串联多个接点组合回路时，必须使用ALD指令。如图所示。,LD I0.0LD I0.1O M0.0ALD=Q0.0,A、AN的操作数：I、Q、M、SM、T、C、V、S。,7,使用说明3：若按正确次序编程(即输入：“左重右轻、上重下轻”；输出：上轻下重)，可以反复使用=指令。如图1所示。但若按图2所示的编程次序，就不能连续使用“=”指令。,LD Q0.0 AN I0.1=M0.0 A T37=Q0.1,LD Q0.0A I0.1LPSA T37=Q0.1LPP=M0.0,图1,图2,4.2 S7-200PLC的基本指令及编程方法,8,4.2 S7-200PLC的基本指令及编程方法,O、ON指令格式,网络1LD I0.0O I0.1 ON M0.0=Q0.0,网络2LDN Q0.0A I0.2O M0.1AN I0.3O M0.2=M0.1,使用说明：O、ON指令可作为并联一个触点指令，紧接在LD/LDN指令之后用，即对其前面的LD/LDN指令所规定的触点并联一个触点，可以连续使用。若要并联连接两个以上触点的串联回路时，须采用OLD指令。ON操作数：I、Q、M、SM、V、S、T、C。,9,4.2 S7-200PLC的基本指令及编程方法,(2)输出指令,线圈：（）线圈表示输出结果，通过输出接口电路来控制外部的指示灯、接触器等及内部的输出条件等。线圈左侧接点组成的逻辑运算结果为1时，“能流”可以达到线圈，使线圈得电动作，CPU将线圈的位地址指定的存储器的位置位为1，逻辑运算结果为0，线圈不通电，存储器的位置0。即线圈代表CPU对存储器的写操作。PLC采用循环扫描的工作方式，所以在用户程序中，每个线圈只能使用一次。,10,4.2 S7-200PLC的基本指令及编程方法,(3)置位指令和复位指令,置位指令S：能流到，从起始位S-bit开始的N 个位置“1”并保持，置位后即使能流断，仍保持置位；复位指令R：能流到，从起始位S-bit开始的N 个位清“0”并保持，复位后即使能流断，仍保持复位；由于CPU的扫描工作方式，程序中写在后面的指令有优先权。置位或复位的点数N可以是1-255。,图中N为3和1,11,4.2 S7-200PLC的基本指令及编程方法,网络1LD I0.0S Q0.0,1网络4LD I0.1R Q0.0,1,12,4.2 S7-200PLC的基本指令及编程方法,LD I0.0=Q0.0S Q0.1,1R Q0.2,2,13,4.2 S7-200PLC的基本指令及编程方法,2.立即I/O指令 立即I/O指令不受PLC循环扫描工作方式的约束，程序执行过程中梯形图中各输入继电器、输出继电器的状态不取自I/O映像寄存器，而采用直接处理方式即对输入、输出物理点进行直接存取，加快了输入输出响应速度。(1)立即触点指令“I”表示立即之意,14,4.2 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。,15,4.2 S7-200PLC的基本指令及编程方法,(2)立即输出指令,执行立即输出指令时，输出结果同时立即复制到物理输出点和相应的输出映像寄存器，而不是输出刷新时才传送到物理输出点；注意：立即I/O指令是直接访问物理输入输出点，比一般指令访问输入输出映像寄存器占用CPU时间要长，因而不能盲目使用立即指令，否则会加长扫描周期的时间，反而对系统造成不利的影响。,16,4.2 S7-200PLC的基本指令及编程方法,(3)立即置位、复位指令,图5-13 立即置位、复位指令,LD I0.1SI Q2.0,2LD I0.2RI Q2.0,2,执行该指令时，输出结果同时立即复制到物理输出点和相应的输出映像寄存器，而不是输出刷新时才传送到物理输出点。,17,4.2 S7-200PLC的基本指令及编程方法,3.逻辑堆栈指令S7-200系列采用模拟栈的结构，用于保存逻辑运算结果及断点的地址，称为逻辑堆栈；逻辑堆栈指令只用于语句表编程，用梯形图、功能表时，编辑器会自动插入相关的指令处理堆栈操作;S7-200有1个9位的堆栈，栈顶用来存储逻辑运算结果，下面的8位用来存储中间运算结果，堆栈中的数一般按“先进后出”的原则存储。堆栈操作指令用于处理线路的分支点。在编制控制程序时，经常遇到多个分支电路同时受一个或一组触点控制的情况，若采用前述指令不容易编写程序，用堆栈操作指令则可方便的将梯形图转换为语句表。,18,4.2 S7-200PLC的基本指令及编程方法,ALD：栈装载与，电路块串联连接OLD：栈装载或，电路块并联连接,LD I0.0A I0.1LD 1.0A I1.1OLDLD I2.0A I2.1OLD=Q6.0LD I3.1O I3.3LD 3.2O I3.4ALD=Q6.1,19,4.2 S7-200PLC的基本指令及编程方法,20,4.2 S7-200PLC的基本指令及编程方法,例1：已知语句表程序，试画出梯形图,21,4.2 S7-200PLC的基本指令及编程方法,例2：已知梯形图，试写出语句表程序。,LD I0.0O I0.1LD I0.2A I0.3LD I0.4AN I0.5OLDO I0.6ALDON I0.7=Q0.0,22,4.2 S7-200PLC的基本指令及编程方法,LPS（入栈）指令：LPS指令把栈顶值复制后压入堆栈，栈中原来数据依次下移一层，栈底值压出丢失。,23,4.2 S7-200PLC的基本指令及编程方法,LRD（读栈）指令：LRD指令把逻辑堆栈第二层的值复制到栈顶，2-9层数据不变，堆栈没有压入和弹出，但原栈顶的值丢失。,24,4.2 S7-200PLC的基本指令及编程方法,LPP（出栈）指令：LPP指令把堆栈弹出一级，原第二级的值变为新的栈顶值，原栈顶数据从栈内丢失。,25,4.2 S7-200PLC的基本指令及编程方法,LDS n（装入堆栈）指令：复制堆栈中的第n级的值到栈顶。原堆栈各级栈值依次下压一级，栈底值丢失。,26,4.2 S7-200PLC的基本指令及编程方法,LD I0.0/装载常开触点LPS/压入堆栈LD I0.1/装载常开触点O I0.2/或常开触点ALD/块与操作=Q0.0/输出线圈LRD/读栈LD I0.3/装载常开触点O I0.4/或常开触点ALD/块与操作=Q0.1/输出线圈LPP/出栈A I0.5/与常开触点=Q0.2/输出线圈,图5-17 堆栈指令的使用,27,4.2 S7-200PLC的基本指令及编程方法,指令使用说明：逻辑堆栈指令可以嵌套使用，最多为9层。为保证程序地址指针不发生错误，入栈指令LPS和 出栈指令LPP必须成对使用，最后一次读栈操作应使用出栈指令LPP。堆栈指令没有操作数。,28,4.2 S7-200PLC的基本指令及编程方法,4.取非触点指令和空操作指令(1)取非触点指令,取非触点指令将它左边电路的逻辑运算结果取反，运算结果若为1则变为0，若为0则变为1；NOT指令将堆栈顶部的值从0变为1，从1变为0。,29,4.2 S7-200PLC的基本指令及编程方法,(2)空操作指令 NOP N 空操作指令不影响程序的执行，操作数N：0-255,例：,30,4.2 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；,31,4.2 S7-200PLC的基本指令及编程方法,EU/ED指令的使用,网络1LD I0.0/装入常开触点EU/正跳变=M0.0/输出网络2LD M0.0/装入S Q0.0,1/输出置位网络3LD I0.1/装入ED/负跳变=M0.1/输出网络4LD M0.1/装入R Q0.0,1/输出复位,32,4.2 S7-200PLC的基本指令及编程方法,EU/ED指令的使用（见程序）,33,指令使用说明EU、ED指令只在输入信号变化时有效，其输出信号的脉冲宽度为一个机器扫描周期。对开机时就为接通状态的输入条件，EU指令不执行。EU、ED指令无操作数。,4.2 S7-200PLC的基本指令及编程方法,34,4.2 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,35,4.2 S7-200PLC的基本指令及编程方法,S/R指令实现的起、保、停电路,时序分析图,A.每一个传感器或开关输入对应一个PLC确定的输入点，每一个负载对应PLC一个确定的输出点;B.为了使梯形图和继电器接触器控制的电路图中的触点的类型相同，外部按钮一般用常开按钮。,36,4.2 S7-200PLC的基本指令及编程方法,(2)互锁电路,LD I0.0O M0.0AN M0.1=M0.0LD I0.1O M0.1AN M0.0=M0.1LD M0.0=Q0.0LD M0.1=Q0.1,37,4.2 S7-200PLC的基本指令及编程方法,(3)比较电路,LD I0.0=M0.0LD I0.1=M0.1LD M0.0A M0.1=Q0.0LDN M0.0AN M0.1=Q0.1LDN M0.0A M0.1=Q0.2LD M0.0AN M0.1=Q0.3,38,上升沿微分脉冲电路,LD I0.0AN M0.1=M0.0LD I0.0=M0.1LD M0.0=Q0.0,4.2 S7-200PLC的基本指令及编程方法,(4)微分电路,仿真,39,4.2 S7-200PLC的基本指令及编程方法,LDN I0.0AN M0.1=M0.0LDN I0.0=M0.1LD M0.0=Q0.0,下降沿微分脉冲电路,40,分频电路,4.2 S7-200PLC的基本指令及编程方法,(5)分频电路,LD I0.0EU=M0.0LD M0.0A Q0.0=M0.1LD M0.0O Q0.0AN M0.1=Q0.0,将脉冲信号加到I0.0端，在第一个脉冲的上升沿到来时，M0.0产生一个扫描周期的单脉冲，使M0.0的常开触点闭合，由于Q0.0的常开触点断开，M0.1线圈断开，其常闭触点M0.1闭合，Q0.0的线圈接通并自保持；第二个脉冲上升沿到来时，M0.0又产生一个扫描周期的单脉冲，M0.0的常开触点又接通一个扫描周期，此时Q0.0的常开触点闭合，M0.1线圈通电，其常闭触点M0.1断开，Q0.0线圈断开；直至第三个脉冲到来时，M0.0又产生一个扫描周期的单脉冲，使M0.0的常开触点闭合，由于Q0.0的常开触点断开，M0.1线圈断开，其常闭触点M0.1闭合，Q0.0的线圈又接通并自保持。以后循环往复，不断重复上过程。由图可见，输出信号Q0.0是输入信号I0.0的二分频。,仿真,41,4.2 S7-200PLC的基本指令及编程方法,(6)抢答器程序设计,I0.0 S0/主持席上的复位按钮（常开）I0.1 S1/抢答席1上的抢答按钮 I0.2 S2/抢答席2上的抢答按钮 I0.3 S3/抢答席3上的抢答按钮输出Q0.1 H1/抢答席1上的指示灯Q0.2 H2/抢答席2上的指示灯Q0.0 H3/抢答席3上的指示灯,要点是：如何实现抢答器指示灯的“自锁”功能，即当某一抢答席抢答成功后，即使释放其抢答按钮，其指示灯仍然亮，直至主持人进行复位才熄灭；如何实现3个抢答席之间的“互锁”功能。,42,（第五讲）4.2 S7-200PLC的基本指令及编程方法,7.编程注意事项及编程技巧,(1)梯形图语言中的语法规定,程序应按自上而下，从左至右的顺序编写；同一操作数的输出线圈在一个程序中不能使用两次，不同操作数的输出线圈可以并行输出，如图所示：,线圈并行输出,43,4.2 S7-200PLC的基本指令及编程方法,线圈不能直接与左母线相连。如果需要，可以通过特殊内部标志位存储器SM0.0（该位始终为1）来连接，如图所示；,（a）不正确,44,4.2 S7-200PLC的基本指令及编程方法,适当安排编程顺序，以减少程序的步数,1）串联多的支路应尽量放在上部,2）并联多的支路应靠近左母线,45,4.2 S7-200PLC的基本指令及编程方法,适当安排编程顺序，以减少程序的步数,3）触点不能放在线圈的右边；4）对复杂的电路，用ALD、OLD等指令难以编程，可重复使用一些触点画出其等效电路，然后再进行编程，如图所示。,46,4.2 S7-200PLC的基本指令及编程方法,(2)设置中间单元,在梯形图中，若多个线圈都受某一触点串并联电路的控制，为了简化电路，在梯形图中可设置该电路控制的存储器的位，如图所示，这类似于继电器电路中的中间继电器。,1.此中间变量要用于其他程序段，2.此变量不需要直接输出，3.用于打断过长的程序段。以上情况使用M点可以使程序简化可读性强。,47,4.2 S7-200PLC的基本指令及编程方法,(3)尽量减少可编程控制器的输入信号和输出信号,可编程控制器的价格与I/O点数有关，因此减少I/O点数是降低硬件费用的主要措施。如果几个输入器件触点的串并联电路总是作为一个整体出现，可以将他们作为可编程控制器的一个输入信号，只占可编程控制器的一个输入点。如果某器件的触点只用一次并且与PLC输出端的负载串联，不必将它们作为PLC的输入信号，可以将它们放在PLC外部的输出回路，与外部负载串联。,48,4.2 S7-200PLC的基本指令及编程方法,(4)外部联锁电路的设立 为了防止控制正反转的两个接触器同时动作造成三相电源短路，应在PLC外部设置硬件联锁电路。(5)外部负载的额定电压 PLC的继电器输出模块和双向晶闸管输出模块一般只能驱动额定电压AC 220V的负载，交流接触器的线圈应选用220V的。,49,4.2 S7-200PLC的基本指令及编程方法,8.电动机控制举例,控制要求（1）实现三相异步电动机的正转、反转、停止控制。（2）具有防止相间短路的措施。（3）具有过载保护环节。AC 220V的负载，交流接触器的线圈应选用220V的。电气控制如图所示,50,4.2 S7-200PLC的基本指令及编程方法,51,4.2 S7-200PLC的基本指令及编程方法,(1)I/O分配及外部接线,52,4.2 S7-200PLC的基本指令及编程方法,(2)程序设计,(3)运行并调试程序按正转按钮SB2，输出Q0.0接通，电动机正转。按停止按钮SB1，输出Q0.0断开，电动机停转。按反转按钮SB3，输出Q0.1接通，电动机反转。模拟电动机过载，将热继电器FR的触点断开，电动机停转。将热继电器的FR触点复位，在重复正反停的操作。运行调试过程中用状态图对元件的动作进行监控并记录。,53,4.2 S7-200PLC的基本指令及编程方法,9.定时器指令,(1)定时器指令介绍,定时器是模拟继电器控制系统中的时间继电器；按定时方式可分3种：TON（延时接通）、TOF（延时断开）、TONR（有记忆延时接通）按照定时精度可分为三种：1ms、10ms和100ms；按照停电保持型可以分为停电保持型（TONR默认停电保持）和非停电保持型（TON和 TOF）定时器的设定值由程序赋予，需要时也可在外部设定；定时器存储器T的地址格式为：T定时器号 如T33S7-200定时器存储器的有效地址范围为：T0-T255一个完整的定时器包括：一个线圈、一对触点、一个预置值和一个当前值，预置值和当前值都是16位；预置值设置有3种方法：利用常数直接设置、利用寄存器（IW、QW、VW、SMW、SW、LW、T、C、AC、AIW）间接设置和用指针（*VD、*LD、*AC）间接设置。,54,4.2 S7-200PLC的基本指令及编程方法,定时器的指令格式,55,4.2 S7-200PLC的基本指令及编程方法,使能输入有效后，当前值对PLC内部的时基脉冲增1计数，当计数值大于或等于定时器的预置值后，状态位置1，其触点动作（常开点闭合，常闭点断开）；从定时器输入有效，到状态位输出有效，经过的时间为定时时间；定时时间=预置值（PT）分辨率，定时器有三种分辨率1ms、10ms、100ms;分辨率由定时器号决定如下表所示。,56,4.2 S7-200PLC的基本指令及编程方法,57,4.2 S7-200PLC的基本指令及编程方法,A.接通延时定时器TON,程序及时序分析如图所示。当I0.0接通时即使能端（IN）输入有效时，驱动T37开始计时，当前值从0开始递增，计时到设定值PT时，T37 状态位置1，其常开触点T37接通，驱动Q0.0输出，其后当前值仍增加，但不影响状态位。当前值的最大值为32767。当I0.0分断时，T37复位，当前值清0，状态位也清0，即回复原始状态。若I0.0接通时间未到设定值就断开，T37则立即复位，Q0.0不会有输出。,通电延时定时器工作原理分析,仿真,58,4.2 S7-200PLC的基本指令及编程方法,B.有记忆接通延时定时器TONR,程序分析如图所示。如T3，当输入IN为1时，定时器计时；当IN为0时，其当前值保持并不复位；下次IN再为1时，T3当前值从原保持值开始往上加，将当前值与设定值PT比较，当前值大于等于设定值时，T3状态位置1，驱动Q0.0有输出，以后即使IN再为0，也不会使T3复位，要使T3复位，必须使用复位指令(定时器当前值清零，输出状态位置0)。,LD I0.0TONR T3，100LD I0.1R T3，1LD T33=Q0.0,TONR记忆型通电延时型定时器工作原理分析,59,4.2 S7-200PLC的基本指令及编程方法,C.断电延时定时器TOF,TOF定时器在输入IN信号（I0.0）接通时，定时器状态位置1，其常开点闭合，常闭点断开，当前值置0；当输入IN信号（I0.0）断开时，定时器开始计时，当前值从0递增，当前值达到预置值时，定时器状态位复位为0，常开触点断开，常闭触点闭合，并停止计时，当前值保持；当输入IN信号（I0.0）接通时，定时器状态位置1，其常开点闭合，常闭点断开，当前值置0；当IN信号（I0.0）断开的时间不到预置的定时时间，定时器仍保持接通（常开点闭合，常闭点断开）。,LD I0.0TOF T37，+30LD T37=Q0.0,TOF断电延时定时器的工作原理,仿真,60,4.2 S7-200PLC的基本指令及编程方法,使用定时器应注意的问题：,以上介绍的3种定时器具有不同的功能。接通延时定时器（TON）用于单一间隔的定时；有记忆接通延时定时器（TONR）用于累计时间间隔的定时；断开延时定时器（TOF）用于故障事件发生后的时间延时；TOF和TON 共享同一组定时器，不能重复使用。即不能把一个定时器同时用作TOF和TON。例如，不能既有TON T32，又有TOF T32；使用复位（R）指令对定时器复位后，定时器位为“0”，定时器当前值为0；有记忆接通定时器（）只能通过复位指令进行复位操作。对于断电延时定时器（），需要在输入端有一个负跳变（由到）的输入信号启动计时；不同分辨率的定时器，其定时器位和当前值的刷新周期是不同的：,61,4.2 S7-200PLC的基本指令及编程方法,1ms 10ms 100ms定时器的刷新方式不同：1ms定时器每隔1ms刷新一次，即采用中断刷新方式，与扫描周期和程序处理无关，定时器的当前值和触点的更新与扫描周期不同步。因此当扫描周期较长时，在一个周期内可能被多次刷新，其当前值在一个扫描周期内不一定保持一致;10ms 定时器则由系统在每个扫描周期开始自动刷新，其当前值和触点在每个扫描周期的开始更新。由于每个扫描周期内只刷新一次，故而每次程序处理期间，其当前值为常数;100ms定时器则在该定时器指令执行时刷新。下一条执行的指令，即可使用刷新后的结果，非常符合正常的思路，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，定时器就不能及时刷新，可能导致出错。,62,4.2 S7-200PLC的基本指令及编程方法,(2)定时器指令应用举例A.一个扫描周期的时钟脉冲发生器,自身常闭接点作使能输入,63,4.2 S7-200PLC的基本指令及编程方法,当定时器当前值1000在图示A处刷新，Q0.0接通一个扫描周期，若在其它位置刷新，Q0.0则永远不会接通。而在A点刷新的概率是很小的。若改为图b,就可保证当定时器当前值达设定值时，Q0.0会接通一个扫描周期。,a)错误,b)正确,1ms定时器编程,64,4.2 S7-200PLC的基本指令及编程方法,若将图中的定时器T32换成T33，时基变为10ms，当前值在每个扫描周期开始刷新，计时时间到时，扫描周期开始时，定时器输出状态位置位，常闭触点断开，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。若改为图b,就可保证当定时器当前值达设定值时，Q0.0会接通一个扫描周期。,a)错误,b)正确,10ms定时器编程,65,4.2 S7-200PLC的基本指令及编程方法,若用时基为100ms的定时器，如T37，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。可以输出一个断开为延时时间，接通为一个扫描周期的时钟脉冲。若将输出线圈的常闭接点作为定时器的使能输入，如图b)所示，则无论何种时基都能正常工作。（注：仿真看不出效果）,b)正确,a)正确,100ms定时器编程,66,4.2 S7-200PLC的基本指令及编程方法,一个扫描周期的时钟脉冲发生器波形图,67,4.2 S7-200PLC的基本指令及编程方法,B.延时断开电路,仿真,68,4.2 S7-200PLC的基本指令及编程方法,C.延时接通和延时断开,电路用I0.0控制Q0.1，I0.0的常开触点接通后，T37开始定时，9s后T37 的常开触点接通，使Q0.1变为ON，I0.0为ON时其常闭触点断开，使T38复位。I0.0变为OFF后T38 开始定时，7S后T38的常闭触点断开，使Q0.1变为OFF，T38亦被复位。,仿真,69,4.2 S7-200PLC的基本指令及编程方法,D.闪烁电路,仿真,加闪烁电路2,70,4.2 S7-200PLC的基本指令及编程方法,E.报警电路,用接在I0.0输入端的光电开关检测传送带上通过的产品，有产品通过时I0.0为ON，如果在10s内没有产品通过，由Q0.0发出报警信号，用I0.1输入端外接的开关解除报警信号。对应的梯形图如图所示。,71,4.2 S7-200PLC的基本指令及编程方法,F.正次品分拣机编程,（1）用启动和停止按钮控制电动机M运行和停止。在电动机运行时，被检测的产品（包括正次品）在皮带上运行。（2）产品（包括正、次品）在皮带上运行时，S1（检测器）检测到的次品，经过5s传送，到达次品剔除位置时，起动电磁铁Y驱动剔除装置，剔除次品（电磁铁通电1s），检测器S2检测到的次品，经过3s传送，起动Y，剔除次品；正品继续向前输送。正次品分拣操作流程如图所示。,72,4.2 S7-200PLC的基本指令及编程方法,G.正次品分拣机编程,正次品分拣操作流程图,73,4.2 S7-200PLC的基本指令及编程方法,（1）I/O分配输入 输出SB1 I0.0 M启动按钮 M Q0.0 电动机（传送带驱动），SB2 I0.1 M 停止按钮 Y Q0.1 次品剔除 S1 I0.2 检测站1，S2 I0.3 检测站2,74,4.2 S7-200PLC的基本指令及编程方法,75,4.2 S7-200PLC的基本指令及编程方法,10.计数器指令,计数器利用输入脉冲上升沿累计脉冲个数;每个计数器一个16位的预置值寄存器、一个16位的当前值寄存器和一位状态位组成；当前值寄存器用以累计脉冲个数，计数器当前值大于或等于预置值时，状态位置1；计数器的设定值由程序赋予,需要时也可在外部设定；计数器存储器C的地址格式为：C定时器号 如C20；S7-200计数器存储器的有效地址范围为：C0-C255S7-200系列PLC有三类计数器：CTU-加计数器，CTUD-加/减计数器，CTD-减计数。,(1)计数器指令介绍,76,4.2 S7-200PLC的基本指令及编程方法,计数器的指令格式,77,4.2 S7-200PLC的基本指令及编程方法,A.增（加）计数器指令（CTU）,当R=0时，计数脉冲有效；当CU端有上升沿输入时，计数器当前值加1。当计数器当前值大于或等于设定值（PV）时，该计数器的状态位C-bit置1，即其常开触点闭合。计数器仍计数，但不影响计数器的状态位。直至计数达到最大值（32767）。当R=1时，计数器复位，即当前值清零，状态位C-bit也清零。加计数器计数范围：032767。,仿真,78,4.2 S7-200PLC的基本指令及编程方法,B.增/减计数器指令（CTUD）,当R=0时，计数脉冲无效；当CU端（CD端）有上升沿输入时，计数器当前值加1（减1）。当计数器当前值大于或等于设定值时，C-bit置1，即其常开触点闭合。当R=1时，计数器复位，即当前值清零，C-bit也清零。增减计数器计数范围：3276832767。,LD I1.0LD I1.1LD I1.2CTUD C50，5LD C50=Q0.0,79,4.2 S7-200PLC的基本指令及编程方法,C50当前值,增/减计数器指令,仿真,80,4.2 S7-200PLC的基本指令及编程方法,C.减计数器指令（CTD）,当复位LD有效时，LD=1，计数器把设定值（PV）装入当前值存储器，计数器状态位复位（置0）。当LD=0，即计数脉冲有效时，开始计数，CD端每来一个输入脉冲上升沿，减计数的当前值从设定值开始递减计数，当前值等于0时，计数器状态位置位（置1），停止计数。,LD I0.1LD I1.0CTD C4，3LD C4=Q0.0,81,4.2 S7-200PLC的基本指令及编程方法,仿真,82,4.2 S7-200PLC的基本指令及编程方法,S7-200系列PLC计数器最大的计数范围是32767，若须更大的计数范围，则须进行扩展。如图所示计数器扩展电路。图中是两个计数器的组合电路，C1形成了一个设定值为100次自复位计数器。计数器C1对I0.1的接通次数进行计数，I0.1的触点每闭合100次C1自复位重新开始计数。同时，连接到计数器C2端C1常开触点闭合，使C2计数一次，当C2计数到2000次时，I0.1共接通1002000次=200000次，C2的常开触点闭合，线圈Q0.0通电。该电路的计数值为两个计数器设定值的乘积，C总=C1C2。,(2)计数器指令应用举例A.计数器的扩展,83,4.2 S7-200PLC的基本指令及编程方法,仿真,84,4.2 S7-200PLC的基本指令及编程方法,B.定时器的扩展,S7-200的定时器的最长定时时间为3276.7S，如果需要更长的定时时间，可使用图示的电路。图中最上面一行电路是一个脉冲信号发生器，脉冲周期等于T37的设定值（60S）。I0.0为OFF时，100ms定时器T37和计数器C4处于复位状态，它们不能工作。I0.0为ON时，其常开触点接通，T37开始定时，60s后T37定时时间到，其当前值等于设定值，它的常闭触点断开，使它自己复位，复位后T37的当前值变为0，同时它的常闭触点接通，使它自己的线圈重新“通电”又开始定时，T37将这样周而复始地工作，直到I0.0变为OFF。T37产生的脉冲送给C4计数器，记满60个数（即1h）后，C4当前值等于设定值60，它的常开触点闭合。设T37和C4的设定值分别为KT和KC，对于100ms定时器总的定时时间为：T=0.1KT*KC（s）。,85,4.2 S7-200PLC的基本指令及编程方法,C.自动声光报警操作程序,例：自动声光报警操作程序用于当电动单梁起重机加载到1.1倍额定负荷并反复运行1h后，发出声光信号并停止运行。程序如图所示。当加载到1.1倍额定负荷时，I0.0触点为闭合状态，定时器T50每60s发出一个脉冲信号作为计数器C1的计数输入信号，当计数值达60，即1h后，C1常开触点闭合，Q0.0、Q0.7线圈同时得电，指示灯发光且电铃作响；此时C1另一常开触点接通定时器T51线圈，10s后T51常闭触点断开Q0.7线圈，电铃音响消失，指示灯持续发光直至再一次重新开始运行。,86,4.2 S7-200PLC的基本指令及编程方法,D.分频电路,思考：不用微分电路可以吗？仿真,87,4.2 S7-200PLC的基本指令及编程方法,11.顺序控制指令,顺序控制，就是按照生产工艺预先规定的顺序，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地有秩序地进行操作。即 使生产过程按工艺要求事先安排的顺序自动地进行控制；顺序功能图（SFC）：是基于工艺流程的高级语言。使用顺序功能图可以描述程序的顺序执行、循环、条件分支，程序的合并等功能流程概念，是设计梯形图程序的基础。顺序控制继电器指令（SCR）是基于SFC的编程方法，它依据被控对象的SFC进行编程，将控制程序进行逻辑分段，从而实现顺序控制。SCR指令清晰、明了，适合初学者。,88,4.2 S7-200PLC的基本指令及编程方法,(1)顺序功能图（SFC）,顺序功能流程图程序设计是近年来发展起来的一种程序设计。采用顺序功能图的描述，控制系统被分为若干个子系统，从功能入手，使系统的操作具有明确的含义，便于设计人员和操作人员设计思想的沟通，便于程序的分工设计和检查调试。顺序功能流程图的主要元素是步、转移、转移条件和动作，如下图所示，顺序功能流程图程序设计的特点是：,常用于系统的规模校大，程序关系较复杂的场合；只有在活动步的命令和操作被执行后，才对活动步后的转换进行扫描，因此，整个程序的扫描时间要大大缩短。对大型的程序，可分工设计，采用较为灵活的程序结构，可节省程序设计时间和调试时间；以功能为主线，条理清楚，便于对程序操作的理解和沟通;,89,4.2 S7-200PLC的基本指令及编程方法,步(step)：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(step)，用矩形框来表示，框内的序号表示步的编号，与控制过程的初始状态相对应的步称为初始步，用双线框表示。通常用顺序控制继电器的位如S0.0，S0.1，S0.2表示三个状态步，程序执行到某步时，该步状态位置1，其余为0；步动作：每步都要完成某些动作，称为步动作，用方框中的文字或符号表示，并用线将该方框和相应的步相连；有向连线：步之间用有向连线连接，表示状态步转移的方向，有向连线上没有箭头标注时，方向为自上而下，自左而右；转换条件：使系统由当前步进入下一步的信号称为转换条件。转换条件可以是外部的输入信号，如按钮，指令开关，限位开关的接通/断开等；也可以是程序运行中产生的信号，如定时器、计数器的常开触点的接通等；转换条件还可能是若干个信号的逻辑运算的组合。有向连线上的短线表示状态步的转换条件。,90,4.2 S7-200PLC的基本指令及编程方法,(2)顺序控制继电器指令（SCR）,91,4.2 S7-200PLC的基本指令及编程方法,在使用顺序控制继电器指令（SCR）时应注意：顺序控制继电器指令SCR只对状态元件S有效。为了保证程序的可靠运行，驱动状态元件S的信号应采用短脉冲；当输出需要保持时，可使用S/R指令；不能把同一编号的状态元件用在不同的程序中，例如，如果在主程序中使用S0.1，则不能在子程序中再使用；在SCR段中不能使用JMP和LBL指令。即不允许跳入或跳出SCR段，也不允许在SCR段内跳转。可以使用跳转和标号指令在SCR段周围跳转。不能在SCR段中使用FOR、NEXT和END指令。,92,4.2 S7-200PLC的基本指令及编程方法,(3)SCR指令的编程举例,例1 使用顺序控制结构，编写出实现红、绿灯循环显示的程序（要求循环间隔时间为1s）。,93,4.2 S7-200PLC的基本指令及编程方法,当I0.0输入有效时，起动S0.0，执行程序的第一步，输出Q0.0置1（点亮红灯），Q0.1置0（熄灭绿灯），同时起动定时器T37，经过1s，步进转移指令使得S0.1置1，S0.0置0，程序进入第二步，输出点Q0.1置1（点亮绿灯），输出点Q0.0置0（熄灭红灯），同时起动定时器T38，经过1s，步进转移指令使得S0.0置1，S0.1置0，程序进入第一步执行。如此周而复始，循环工作。,94,4.2 S7-200PLC的基本指令及编程方法,例2 根据舞台灯光效果的要求，控制红、绿、黄三色灯。要求：红灯先亮，2s 后绿灯亮，再过3s秒黄灯亮。待红、绿、黄灯全亮3min后，全部熄灭。试用SCR指令设计其控制程序。,注意：每一个SCR程序段中均包含三个要素：输出对象：在这一步序中应完成的动作；转换条件：满足转换条件后，实现SCR段的转换；转换目标：转换到下一个步序。,S0.3,S0.4,95,4.2 S7-200PLC的基本指令及编程方法,LD I0.1AN Q0.0AN Q0.1AN Q0.2S S0.1,1LSCR S0.1LD SM0.0S Q0.0,1TON T37,+20,96,4.2 S7-200PLC的基本指令及编程方法,LD T37SCRT S0.2SCRELSCR S0.2LD SM0.0S Q0.1,1TON T38,+30,97,4.2 S7-200PLC的基本指令及编程方法,LD T38SCRT S0.3SCRELSCR S0.3LD SM0.0S Q0.2,1TON T39,+1800,98,4.2 S7-200PLC