LC技术培训班(第3讲)梯形图指令系统介绍.ppt
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1、2023/11/7,1,S7-300/S7-400 PLC培训班第3讲:梯形图编程语言,陈忠华 教授,2023/11/7,2,热 烈 欢 迎,参加PLC技术培训班的全体学员!,北京精诚智合教学科技有限公司,2023/11/7,3,梯形图编程语言指令系统介绍,这一讲的目的是指导应用梯形图编程语言(LAD)来建立一个用户程序。这一讲也包括一个参考部分,说明梯形图语言单元的功能和助记符,以指令系统分类来介绍各个指令的功能,最后通过一些应用实例来介绍LAD指令的用法。,2023/11/7,4,梯形图编程语言指令系统介绍,为理解这一讲,要求具备自动化技术的一般知识。除此之外,要求有计算机的基本修养和类似
2、PC机的其它工作设备(例如,编程器)的知识,这些设备在操作系统MS Windows 2000专业版或MS Windows XP专业版下运行。这些基本知识我们在第一和第二讲中已经作了详细的介绍。这一讲的内容适用于STEP 7编程软件包5.3版,也符合IEC 61131-3标准。,2023/11/7,5,梯形图编程语言指令系统介绍,LAD 相应于国际电工委员会IEC 61131-3标准中定义的“梯形图逻辑”(“Ladder logic”)语言。更多的细节请参考在STEP 7文件NORM_TBL.WRI中的标准表。有关IEC 61131-3 可编程控制器的编程语言标准,我们在第四讲中还要作进一部的说
3、明。这一讲要使用STEP 7的标准软件,所以使用时应该熟悉这一软件的处理,而且应该阅读过相应的文件。下面两个表,列出了学员们进一步学习的有关的文件:,2023/11/7,6,梯形图编程语言指令系统介绍,Siemens公司的文件包“STEP 7 Reference”(“STEP 7 参考”)有关STEP 7 文件的概要说明。,2023/11/7,7,梯形图编程语言指令系统介绍,为了有效的使用梯形图逻辑手册,需要熟悉S7程序的理论,它们可以在STEP 7文件的在线帮助中找到。,2023/11/7,8,梯形图编程语言指令系统介绍(分类),1 位逻辑指令,2023/11/7,9,梯形图编程语言指令系统
4、介绍(分类),位逻辑指令综述:位逻辑指令用两个数字,“1”和“0”,进行运算。这两个数字构成了二进制数字系统的基础。“1”和“0”称为二进制的数字或“位”。当用触点和线圈表示时,“1”指有效或被激活,“0”指无效或没有被激活。位逻辑指令解释1和0的信号状态,按照波尔逻辑的算法组合它们,这些组合最后产生的结果是1或0,这一结果称为“逻辑运算结果”(RLO)。由位逻辑运算指令触发的逻辑运算能实现多种多样的功能。,2023/11/7,10,梯形图编程语言指令系统介绍(分类),位逻辑指令能实现以下的功能:,2023/11/7,11,梯形图编程语言指令系统介绍(分类),下面的指令对RLO作出响应:,20
5、23/11/7,12,梯形图编程语言指令系统介绍(分类),另外一些指令对“正跳沿”或“负跳沿”的转移作出响应并实现以下功能:,2023/11/7,13,梯形图编程语言指令系统介绍(分类),2 比较指令,2023/11/7,14,梯形图编程语言指令系统介绍(分类),3 转换指令,2023/11/7,15,梯形图编程语言指令系统介绍(分类),4 计数器指令,2023/11/7,16,梯形图编程语言指令系统介绍(分类),5 数据块指令,6 逻辑控制指令,2023/11/7,17,梯形图编程语言指令系统介绍(分类),7 整数算术运算指令,2023/11/7,18,梯形图编程语言指令系统介绍(分类),8
6、 浮点算术运算指令,2023/11/7,19,梯形图编程语言指令系统介绍(分类),8 浮点算术运算指令,2023/11/7,20,梯形图编程语言指令系统介绍(分类),9 赋值指令,2023/11/7,21,梯形图编程语言指令系统介绍(分类),10 程序控制指令,2023/11/7,22,梯形图编程语言指令系统介绍(分类),主控继电器功能,2023/11/7,23,梯形图编程语言指令系统介绍(分类),主控继电器功能,2023/11/7,24,梯形图编程语言指令系统介绍(分类),主控继电器功能,2023/11/7,25,梯形图编程语言指令系统介绍(分类),主控继电器功能,2023/11/7,26,
7、梯形图编程语言指令系统介绍(分类),主控继电器功能,2023/11/7,27,梯形图编程语言指令系统介绍(分类),主控继电器功能,2023/11/7,28,梯形图编程语言指令系统介绍(分类),主控继电器功能,2023/11/7,29,梯形图编程语言指令系统介绍(分类),主控继电器功能,2023/11/7,30,梯形图编程语言指令系统介绍(分类),11 移位和旋转指令,2023/11/7,31,梯形图编程语言指令系统介绍(分类),12 状态位指令,2023/11/7,32,梯形图编程语言指令系统介绍(分类),13 定时器指令,2023/11/7,33,梯形图编程语言指令系统介绍(分类)13 定时
8、器指令,13.1 定时器指令综述:有以下的定时器指令S_PULSE 脉冲S5定时器S_PEXT 扩展脉冲S5定时器S_ODT 接通延时S5定时器S_ODTS 接通延时保持S5定时器S_OFFDT 断开延时S5定时器-(SP)脉冲定时器线圈-(SE)扩展脉冲定时器线圈-(SD)接通延时定时器线圈-(SS)接通延时保持定时器线圈-(SA)断开延时定时器线圈,2023/11/7,34,梯形图编程语言指令系统介绍(分类)13 定时器指令,13.2 定时器在存储器中的位置和定时器存储器区域 在CPU的存储器区域中保留有给定时器使用的一个区域,在该区域中对每一个定时器地址保留一个16位字。在梯形图逻辑指令
9、组中支持256个存储器。为了建立定时器字的数量,请参考所使用CPU的技术指标。下面的功能能访问定时器存储器区域:定时器指令通过时钟定时更新定时器字。这一功能是在CPU处于RUN方式,在每一个时基诊断间隔,减小给出的时间值一个单位,直至时间值到零。,2023/11/7,35,梯形图编程语言指令系统介绍(分类)13 定时器指令,13.2 定时器在存储器中的位置和定时器时间值 在定时器字的第0位到第9位,以二进制码格式保存时间值。时间值要指定一个单位数。在时间指定的时间间隔内减少时间值一个单位,刷新定时器时间值,时间值连续减少一直到为零。将时间值以二进制,16进制或BCD码格式装入累加器的低字。用以
10、下二种格式:W#16#wxyz w=时基,(表示时间间隔或分辨率)xyz=以2进制码10进制表示(BCD)时间值,2023/11/7,36,梯形图编程语言指令系统介绍(分类)13 定时器指令,b.ST5#aH_bM_cS_dMS 这里H=小时,M=分钟,S=秒以及MS=毫秒 a,b,c,d是由用户定义的数据 时间是自动选择的,是比最小时间单位低一级的 时基值。允许写入的最大时间值是9,990秒或2H_46M_30S。举例:S5TIME#4S=4秒S5t#2h_15m=2小时15分S5T#1H_12M_18S=1小时,12分,18秒。,2023/11/7,37,梯形图编程语言指令系统介绍(分类)
11、13 定时器指令,时基定时器字的第12位和13位,包含以二进制码表示的时基。时基定义一个时间间隔,在此时间间隔内时间值减小一个单位。最小的时基是10毫秒;最大的时基是10秒。,2023/11/7,38,梯形图编程语言指令系统介绍(分类)13 定时器指令,2023/11/7,39,梯形图编程语言指令系统介绍(分类)13 定时器指令,超过2小时46分30秒的时间值是不能接受的。如果一个值的分辨率对于它的时间范围而言太高的话(例如,2小时10毫秒),则时间值将截短 到有效的分辨率。一般情况下,对S5TIME限制范围和分辨率之间有以下的关系:,2023/11/7,40,梯形图编程语言指令系统介绍(分类
12、)13 定时器指令,2023/11/7,41,梯形图编程语言指令系统介绍(分类)13 定时器指令,时间单元中的位分配在定时器启动后,定时器单元的内容用来保存时间值。它的第0位到第11位用BCD码格式保存时间值,它的第12位和13位,包含以二进制码表示的时基。下图是定时器值为127,时基为1秒的例子。,2023/11/7,42,梯形图编程语言指令系统介绍(分类)13 定时器指令,读时间值和时基每一个定时器指令提供两个输出,即BI和BCD输出,BI是以二进制格式表示的当前时间值,BCD输出是以BCD码表示的当前时间值。下面是各种定时器的说明:,2023/11/7,43,梯形图编程语言指令系统介绍(
13、分类)13 定时器指令,2023/11/7,44,梯形图编程语言指令系统介绍(分类),14 字逻辑指令,2023/11/7,45,梯形图编程语言实际应用举例,梯形图编程语言中的每一条梯形图逻辑指令触发一个特殊的操作。把这些指令组合成一个程序,就能实现各种各样的自动化任务。这一讲提供一些使用梯形图逻辑的实际应用例子:1)应用逻辑指令控制皮带输送机2)应用逻辑指令检测皮带输送机的运动方向3)应用定时器指令产生一个时钟脉冲4)应用计数和比较指令保持储存空间的跨距5)应用集成运算指令解决计算问题6)对加热炉设定加热时间,2023/11/7,46,梯形图编程语言实际应用举例,应用实例中所使用到的一些指令
14、:,2023/11/7,47,位逻辑指令举例,例1:皮带输送机控制:下面的图表示一台皮带输送机,可以用电气方法实现控制。在皮带输送机的入口端有两个按钮:S1用作启动用,S2用作停止用。在皮带输送机的终端也有两个按钮S3用作启动用,S4用作停止用。因此,在皮带输送机的两端均可实现启/停。另外,当输送的物件到达皮带终端时,传感器S5将使皮带输送机停止。,2023/11/7,48,位逻辑指令举例,绝对地址和符号地址编程:应用绝对地址或符号地址来表示皮带输送机的各个部件,从而编写一个控制皮带输送机的程序。,2023/11/7,49,位逻辑指令举例,为使所选择的符号地址与绝对地址相对应,需要建立一个符号
15、地址表(参看STEP 7 在线提示)。,2023/11/7,50,位逻辑指令举例,皮带输送机控制梯形图逻辑程序:Network1:按任何一个启动按钮启动电动机。,2023/11/7,51,位逻辑指令举例,皮带输送机控制梯形图逻辑程序:Network2:按任何一个停止按钮或打开皮带输送机终端的 常闭触点停止电动机运行。,2023/11/7,52,位逻辑指令举例,例2:检测皮带输送机的方向:下面的图表示一台皮带输送机,装有两个光电栅(PEB1和PEB2),它们设计用来检测在皮带输送机上的包装物的运动方向。每一个光电栅的功能像一个常开触点。,2023/11/7,53,位逻辑指令举例,绝对地址和符号地
16、址编程:应用绝对地址或符号地址来表示皮带输送系统的各个部件,从而编写一个激活皮带输送系统方向显示的程序。为使所选择的符号地址与绝对地址相对应,需要建立一个符号地址表(参看STEP 7 在线提示)。,2023/11/7,54,位逻辑指令举例,在下面的例子中使用了 指令:逻辑运算结果(RLO)正跳沿检测。现在对该指令作一说明。符号:说明:-(P)-(RLO正跳沿检测)检测沿存储器位(“地址”)从“0”到“1”的信号变化,在执行这一指令后,显示RLO=“1”。当前RLO的信号状态与沿存储器位(“地址”)的信号状态进行比较。如果在执行本指令之前,“地址”的信号状态是“0”而RLO是“1”,则执行本指令
17、之后,RLO将是“1”(脉冲),如果是其他情况则RLO是“0”。本指令之前的的RLO状态储存在“地址”中。,2023/11/7,55,位逻辑指令举例,2023/11/7,56,位逻辑指令举例,沿存储器位M 0.0,保存旧的RLO状态。当RLO有由“0”到“1”的信号变化,程序跳转到标号为CAS1的入口。,2023/11/7,57,位逻辑指令举例,检测皮带输送系统运动方向的梯形图逻辑程序:Network 1:如果在输入端I 0.0上,有信号状态从0到1的转移(正跳沿),同时在输入端I 0.1上的信号状态是0,则表示在皮带上的包装物品正在左移。,2023/11/7,58,位逻辑指令举例,Netwo
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