电气控制与 PLC Electric Control and PLC

西南科技大学 1电气控制与 PLC

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主讲武丽Email: [email protected]

第 5 章 S7-200 系列 PLC 的基本指令


　西门子 S7-200 系列 PLC 提供了梯形图（ LAD ）、语句表（ STL ）、功能块图（ FBD ）三种编程语言。其中梯形图和语句表是最常用。本章以 S7-200 CPU22X 系列 PLC 的指令系统为对象，用举例的形式介绍基本逻辑指令、程序控制指令、定时 / 计数器指令的使用和编程。学习目标： 1 、掌握基本逻辑指令和定时 / 计数器指令的使用和编程。 2 、熟悉顺序控制继电器指令的使用和编程。

第 5 章 S7-200 系列 PLC 的基本指令（导学）


第 5 章 S7-200 系列 PLC 的基本指令（导学）

主要知识点： ◆ 标准触点的位逻辑指令 ◆ 逻辑堆栈指令 ◆ 比较指令 ◆ 顺序控制继电器指令 ◆ 定时器的编程 ◆ 计数器的编程学习重点：基本逻辑指令和定时 / 计数器指令的编程学习难点：定时 / 计数器指令的编程


第 5 章 S7-200 系列 PLC 的基本指令

§5-1 基本逻辑指令

一、标准触点的位逻辑指令二、逻辑堆栈指令三、比较指令§5-2 顺序控制继电器指令§5-3 定时器/计数器简单电路编程一、定时器的编程二、计数器的编程



一、标准触点的位逻辑指令

常开触点

bit

常闭触点

bit标准触点：

当常开（ NO ）触点对应的存储器址位（ bit ）为 1

时，表示该触点闭合，常闭（ NC ）触点对应的存储器址位（ bit ）为 0 时，表示该触点闭合。



LD ：装入常开触点（ LoaD ） LDN ：装入常闭触点（ LoaD Not ） A ：与常开触点（ And ） AN ：与常闭触点（ And Not ）。 O ：或常开触点（ Or ） ON ：或常闭触点（ Or Not ） NOT ：触点取非（输出反相） = ：输出指令


§5-1 基本逻辑指令 1 、装载与非装载指令—— LD 、 LDN

当常开触点或常闭触点起于左母线时，分别使用以上命令。

例： LD I0.0

LDN I0.1

I0.0

I0.1（）

（）

Q0.0

Q0.1

2 、与、或及输出指令

（ 1 ）常开触点的与、或—— A 、 O


例： LD I0.0

A I0.1

LD I0.0

O I0.1

（ 2 ）常闭触点的与、或—— AN 、 O

N例： LD I0.0

AN I0.1

LD I0.0

A I0.1

ON I0.2



以上指令的操作对象： I 、 Q 、 M 、 SM 、 T 、 C 、 V 、S 、 L

例： LD I0.0

A I0.1

= Q0.0

（ 3 ）输出指令—— =



3 、取非指令—— NOT

I0.0（）Q0.0

NOT

LD I0.0

NOT

= Q0.0

时序： I0.0

Q0.0




4 、正、负跳变指令—— EU 、 ED

N

P正跳变触点：在检测到每一次正跳变（从 OFF 到ON ）之后，让能流接通一个扫描周期。

负跳变触点：在检测到每一次负跳变（从 ON 到OFF ）之后，让能流接通一个扫描周期。




5 、置位和复位（ N 位）指令—— S 、 R

（ S ）bit

N

（ R ）bit

N

执行置位（置 1 ）和复位（置 0 ）指令时，从 bit 或 out

指令的地址参数开始的 N 个点都被置位或复位。置位、复位的点数 N 可以是 1—255 。当用复位指令时，如果 bit 或 OUT 指令的是 T 或 C 位，那么定时器或计数器被复位，同时计数器或定时器当前值被清零。

梯

形

符

号语

句

符

号 S bit ， N

R bit ， N





6 、空操作指令—— NOP

空操作指令不影响程序的执行，操作数 N 是一个 0—

255 之间的数。

（ NOP ）

N NOP N

7 、块操作指令—— ALD 、 OLD

ALD — 块串联 OLD — 块并联




二、逻辑堆栈指令栈装载与指令栈装载或指令逻辑推入栈指令逻辑弹出栈指令逻辑读栈指令装入堆栈指令


§5-1 基本逻辑指令◆ 栈装载与指令 ALD （与块）栈装载与指令在梯形图中用于将并联电路块进行串联连接。◆ 栈装载或指令 OLD （或块）栈装载或指令在梯形图中用于将串联电路块进行并联连接。◆ 逻辑推入栈指令 LPS （分支或主控指令）逻辑推入栈指令在梯形图中的分支结构中，用于生成一条新的母线，左侧为主控逻辑块时，第一个完整的从逻辑行从此处开始。注意：使用 LPS 指令时，本指令为分支的开始，以后必须有分支结束指令 LPP 。即 LPS 与 LPP 指令必须成对出现。



◆ 逻辑弹出栈指令 LPP （分支结束或主控复位指令）逻辑弹出栈指令在梯形图中的分支结构中，用于将 LP

S 指令生成一条新的母线进行恢复。注意：使用 LPP 指令时，必须出现在 LPS 的后面，与 LP

S 成出现。◆ 逻辑读栈指令 LRD

在梯形图中的分支结构中，当左侧为主控逻辑块时，开始第二个和后边更多的从逻辑块。◆ 装入堆栈指令 LDS 本指令编程时较少使用。指令格式： LDS n （ n 为 0~8 的整数）


§5-1 基本逻辑指令LD I0.0 //装入常开触点 O I2.2 //或常开触点 LD I0.1 //被串的块开始 LD I2.0 //被并路开始 A I2.1 //

OLD //栈装载或，并路结束 ALD //栈装载与，串路结束

LD I0.0 //

LPS //逻辑推入栈，主控 A I0.5 //

= Q7.0 //

LRD //逻辑读栈，新母线 LD I2.1 //

O I1.3 //

ALD //栈装载与

= Q6.0 //

LPP //逻辑弹出栈，母线复原

LD I3.1 //

O I2.0 //

ALD //

= Q1.3 //

= Q5.0◆

应用举例



三、比较指令字节比较整数比较双字整数比较实数比较


◆ 字节比较指令用于比较两个字节型整数值 IN1 和 IN2 的大小，字节比较是无符号的。比较式可以是 LDB 、 AB 或 OB 后直接加比较运算符构成。如： LDB= 、 AB<> 、 OB>= 等。整数 IN1 和 IN2 的寻址范围： VB 、 IB 、 QB 、 MB 、SB 、 SMB 、 LB 、 *VD 、 *AC 、 *LD 和常数。指令格式例：LDB= VB10, VB12

AB<> MB0, MB1

OB<= AC1, 116



◆ 整数比较指令用于比较两个一字长整数值 IN1 和 IN2 的大小，整数比较是有符号的（整数范围为 16#8000 和 16#7FFF 之间）。比较式可以是 LDW 、 AW 或 OW 后直接加比较运算符构成。如： LDW= 、 AW<> 、 OW>= 等。整数 IN1 和 IN2 的寻址范围： VW 、 IW 、 QW 、 MW 、 SW 、SMW 、 LW 、 AIW 、 T 、 C 、 AC 、 *VD 、 *AC 、 *LD 和常数。指令格式例：LDW= VW10, VW12

AW<> MW0, MW4

OW<= AC2, 1160



◆ 双字整数比较指令用于比较两个双字长整数值 IN1 和 IN2 的大小，双字整数比较是有符号的（双字整数范围为 16#80000000 和16#7FFFFFFF 之间）。指令格式例：LDD= VD10, VD14

AD<> MD0, MD8

OD<= AC0, 1160000

LDD>= HC0, *AC0



◆ 实数比较指令用于比较两个双字长实数值 IN1 和 IN2 的大小，实数比较是有符号的（负实数范围为 -1.175495E-38 和 -3.402823E+

38 ，正实数范围为 +1.175495E-38 和 +3.402823E+38 ）。比较式可以是 LDR 、 AR 或 OR 后直接加比较运算符构成。指令格式例：LDR= VD10, VD18

AR<> MD0, MD12

OR<= AC1, 1160.478

AR> *AC1, VD100



§5-2 顺序控制指令

语句表：

LSCR n

SCRT n

SCRE

梯形图

◆ 顺序控制继电器指令


LSCR 指令标记一个顺序控制继电器（ SCR ）段的开始。当 n=1 时，允许该 SCR 段工作。 SCR 段必须用 SCR

E 指令结束。 SCRT 指令标记 SCR 段的转移。当 n=1 时，一方面对下一个 SCR 使能位（ S 位）置位，以便下一个 SCR 段工作；另一方面又同时对本 SCR 使能位（ S 位）复位，以使本 SCR 段停止工作。 SCRE 指令表示一个 SCR 段的结束。



◆ 顺序控制的结构形式顺序控制是针对具有两个以上的顺序动作过程，它有四种结构：

状态 1

状态 2

状态 3…

状态n

转移条件

转移条件

转移条件


1 、单流程结构

例：彩灯的顺序控制



例：分支结构交通灯顺序控制

2 、并联分支结构

一个顺序控制状态流必须分成 2 个或多个不同分支控制状态流。此时，所有的分支控制状态流必须同时激活。



状态1

状态 11

状态 12…

状态n

转移条件

转移条件

状态 21

状态 22



3、选择分支

在有些情况下，一个控制流可能转入多个可能的控制流置某一个，到底进入哪一个，取决于控制流前面的转移条件。



状态1

状态 11

状态 12…

状态n

转移条件

转移条件

状态 21

状态 22

转移条件1

转移条件2

转移条件 1

转移条件 2



4、合并结构当多个控制流产生类似结果时，可以把这些控制流合并成一个控制流，此时，所有的控制流必须都是完成的，才能执行下一个状态。



状态 11

状态n

状态 21

转移条件



§5-3 定时器 / 计数器简单电路编程一、定时器的编程 S7—200 的定时器有三种：接通延时定时器（ TON ）、有记忆接通延时定时器（ TONR ）和断开延时定时器（ TO

F ）。 ◆ TON 和 TONR 的工作当使能输入接通时，接通延时定时器和有记忆接通延时定时器开始计时，当定时器的当前值（ Txxx ）大于等于预设值时，该定时器位被置位。当使能输入断开时，清除接通延时定时器的当前值，而对于有记忆接通延时定时器，其当前值保持不变。可以用有记忆接通延时定时器累计输入信号的接通时间，利用复位指令（ R ）清除其当前值。


◆ TOF 的工作 TOF 用来在输入断开后延时一段时间断开输出。当使能输入接通时，定时器位立即接通，并把当前值设为0 。当输入断开时，定时器开始定时，直到达到预设的时间。当达到预设时间时，定时器位断开，并且停止计时当前值。当输入断开的时间短于预设时间时，定时器位保持接以 TOF 指令必须用输入信号的接通到断开的跳变启动计时。

§5-3 定时器 / 计数器简单电路编程


梯

形

符

号

语

句

符

号

注意：不能把一个定时器同时用作 TOF 和 TON 。



TON 、 TONR 、 TOF 定时器有三个分辨率。这些分辨率与定时器号有关。




接通延时定时器举例：


有记忆接通延时定时器举例



断开延时定时器举例：



二、计数器的编程计数器指令有：增计数器指令（ CTU ）、减计数器指令（ CTD ）和增 /减计数器指令（ CTUD ）

增计数器指令（ CTU ），使该计数器在每 CU 输入的上升沿递增计数，直至计数最大值。当当前计数值（ C××× ）大于或等于预置计数值（ PV）时，该计数器被置位。当复位输入（ R）置位时，计数器被复位。

C×××

PV

R

CU CTU脉冲输入端

复位端

预置计数值



减计数器指令（ CTD ）：

使该计数器在 CD 输入的上升沿从预置值开始递减计数。当当前计数值（ C××× ）等于 0 时，该计数器被置位。当装载输入 (LD)接通时，计数器复位并把预设值 (PV)装载当前值。

C×××

PV

LD

CD CTD脉冲输入端

装载输入

预置计数值



增 /减计数器指令（ CTUD ）：使该计数器在每 CU 输入的上升沿，从当前计数值开始递增计数，在每一个 CD 输入的上升沿，递减计数。当复位输入（ R）置位时，计数器被复位。

C×××

PV

CD

CU CTUD增计数脉冲输入端

预置计数值R 复位端

减计数脉冲输入端

PV ： VW 、 IW 、 QW 、 MW 、 SMW 、 LW 、 AIW 、

AC 、 T 、 C 、常数等。



LD I0.2

LD I0.1

CTD C50 ， 3

C50

PV

LD

CU CTDI0.2

I0.1

3

I0.2

I0.1

例1

减计数器的应

用



例 2 减计数器的应用

LD SM0.5

LD I0.1

CTD C50 ， 3

C50

PV

LD

CU CTDSM0.5

I0.1

3


特殊继电器 SM0.5: 0.5s闭合 / 0.5s 断开


例3

增/

减计数器的应用


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