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电气控制与 PLC Electric Control and PLC

电气控制与 PLC Electric Control and PLC. 第 5 章 S7-200 系列 PLC 的基本指令. 主讲 武丽 Email: wuli@swust.edu.cn. 第 5 章 S7-200 系列 PLC 的基本指令（导学）. 　 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：

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  1. 电气控制与PLCElectric Control and PLC 西南科技大学

  2. 第5章 S7-200系列PLC的基本指令 主讲 武丽 Email: wuli@swust.edu.cn 西南科技大学

  3. 第5章 S7-200系列PLC的基本指令（导学） 　 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。 西南科技大学

  4. 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 西南科技大学

  5. §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 第5章 S7-200系列PLC的基本指令 西南科技大学

  6. bit bit 常开触点 常闭触点 §5-1 基本逻辑指令 一、标准触点的位逻辑指令 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。 西南科技大学

  7. §5-1 基本逻辑指令 • 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 西南科技大学

  8. I0.0 Q0.0 （） I0.1 Q0.1 （） §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 2、与、或及输出指令 （ 1）常开触点的与、或——A、O 西南科技大学

  9. §5-1 基本逻辑指令 LD I0.0 A I0.1 例： LD I0.0 O I0.1 （2）常闭触点的与、或——AN、ON LD I0.0 AN I0.1 例： LD I0.0 A I0.1 ON I0.2 西南科技大学

  10. §5-1 基本逻辑指令 以上指令的操作对象：I、Q、M、SM、T、C、V、S、L （3）输出指令—— = LD I0.0 A I0.1 = Q0.0 例： 西南科技大学

  11. I0.0 I0.0 Q0.0 （） Q0.0 NOT §5-1 基本逻辑指令 3、取非指令—— NOT LD I0.0 NOT = Q0.0 时序： 西南科技大学

  12. 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。 N P §5-1 基本逻辑指令 4、正、负跳变指令—— EU、ED 西南科技大学

  13. §5-1 基本逻辑指令 西南科技大学

  14. bit bit （ S ） （ R ） N N §5-1 基本逻辑指令 5、置位和复位（N位）指令—— S、R 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 西南科技大学

  15. §5-1 基本逻辑指令 西南科技大学

  16. N （ NOP ） NOP N §5-1 基本逻辑指令 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。 7、块操作指令—— ALD、OLD ALD — 块串联 OLD — 块并联 西南科技大学

  17. §5-1 基本逻辑指令 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 西南科技大学

  18. §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。 西南科技大学

  19. §5-1 基本逻辑指令 ◆ 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LPS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LPS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） 西南科技大学

  20. 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 = Q5.0 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 // §5-1 基本逻辑指令 ◆ 应用举例 西南科技大学

  21. §5-1 基本逻辑指令 三、比较指令 • 字节比较 • 整数比较 • 双字整数比较 • 实数比较 西南科技大学

  22. §5-1 基本逻辑指令 ◆ 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 西南科技大学

  23. §5-1 基本逻辑指令 ◆ 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 西南科技大学

  24. §5-1 基本逻辑指令 ◆ 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 西南科技大学

  25. §5-1 基本逻辑指令 ◆ 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 西南科技大学

  26. §5-2 顺序控制指令 ◆ 顺序控制继电器指令 语句表： LSCR n SCRT n SCRE 梯形图 西南科技大学

  27. §5-2 顺序控制指令 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SCRE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。 西南科技大学

  28. 状态1 转移条件 状态2 转移条件 状态3 … 状态n 转移条件 §5-2 顺序控制指令 ◆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： 1、单流程结构 例：彩灯的顺序控制 西南科技大学

  29. 西南科技大学

  30. §5-2 顺序控制指令 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。 例：分支结构交通灯顺序控制 西南科技大学

  31. 状态1 转移条件 状态11 状态21 转移条件 状态22 状态12 … 状态n §5-2 顺序控制指令 西南科技大学

  32. §5-2 顺序控制指令 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。 西南科技大学

  33. 状态1 转移条件 转移条件1 转移条件2 状态11 状态21 转移条件 状态22 状态12 … 状态n §5-2 顺序控制指令 转移条件1 转移条件2 西南科技大学

  34. §5-2 顺序控制指令 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。 西南科技大学

  35. 状态11 状态21 转移条件 状态n §5-2 顺序控制指令 西南科技大学

  36. §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（TOF）。 ◆ 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。 西南科技大学

  37. §5-3 定时器/计数器简单电路编程 ◆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。 西南科技大学

  38. §5-3 定时器/计数器简单电路编程 语 句 符 号 梯 形 符 号 注意：不能把一个定时器同时用作TOF和TON。 西南科技大学

  39. §5-3 定时器/计数器简单电路编程 TON、TONR、TOF定时器有三个分辨率。这些分辨率与定时器号有关。 西南科技大学

  40. §5-3 定时器/计数器简单电路编程 接通延时定时器举例： 西南科技大学

  41. §5-3 定时器/计数器简单电路编程 有记忆接通延时定时器举例 西南科技大学

  42. §5-3 定时器/计数器简单电路编程 断开延时定时器举例： 西南科技大学

  43. C××× CU CTU 脉冲输入端 R 复位端 PV 预置计数值 §5-3 定时器/计数器简单电路编程 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。 西南科技大学

  44. C××× CD CTD 脉冲输入端 LD 装载输入 PV 预置计数值 §5-3 定时器/计数器简单电路编程 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。 西南科技大学

  45. C××× CU 增计数 脉冲输入端 CTUD 减计数 脉冲输入端 CD R 复位端 PV 预置计数值 §5-3 定时器/计数器简单电路编程 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。 PV：VW、IW、QW、MW、SMW、LW、AIW、 AC、T、C、常数等。 西南科技大学

  46. C50 I0.2 CU CTD I0.1 LD PV 3 §5-3 定时器/计数器简单电路编程 LD I0.2 LD I0.1 CTD C50，3 例1 减计数器的应用 I0.2 I0.1 西南科技大学

  47. §5-3 定时器/计数器简单电路编程 例2 减计数器的应用 C50 SM0.5 CU CTD 特殊继电器SM0.5: 0.5s闭合/ 0.5s断开 I0.1 LD PV 3 LD SM0.5 LD I0.1 CTD C50，3 西南科技大学

  48. §5-3 定时器/计数器简单电路编程 例3 增/减计数器的应用 西南科技大学

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