電氣控制技術PLC原理及應用(西門子)第5章課件

1、1第五章 S-200系列的PLC的基本指令5.1 基本邏輯指令 5.2 程序控制指令5.3 定時器/計數(shù)器簡單電路編程25.1 基本邏輯指令常用的基本位操作指令有： 1.邏輯取及線圈驅動指令LD、LDN、=。 LD (Load)：裝載指令，對應梯形圖從左側 母線開始，連接動合觸點 LDN (Load Not)：裝載指令，對應梯形圖從 左側母線開始，連接動斷觸點 = （OUT）:置位指令，線圈輸出5.1.1 基本位操作指令35.1 基本邏輯指令 圖5.1所示梯形圖及指令表示上述三條基本指令的用法5.1.1 基本位操作指令45.1 基本邏輯指令 2. 觸點串聯(lián)指令A (And)、AN (And N

2、ot)。 A (And) ：與操作指令，用于動合觸點的 串聯(lián)。 AN (And Not) ：與操作指令，用于動斷 觸點的串聯(lián)。 5.1.1 基本位操作指令55.1 基本邏輯指令 圖5.2所示梯形圖及指令 5.1.1 基本位操作指令65.1 基本邏輯指令 圖5.3所示梯形圖及指令 5.1.1 基本位操作指令75.1 基本邏輯指令 3. 觸點并聯(lián)指令O (Or)、ON (Or Not)。 O (Or) ：或操作指令，用于動合觸點的 并聯(lián)。 ON (Or Not) ：或操作指令，用于動斷 觸點的并聯(lián)。 圖5.4所示梯形圖及指令5.1.1 基本位操作指令85.1 基本邏輯指令 4. 串聯(lián)電路的并聯(lián)指令

3、OLD (Or load)。 OLD (Or load)是將梯形圖中以LD起始的電路塊和另一以LD起始的電路塊并聯(lián)起來。 圖5.5所示梯形圖及指令5.1.1 基本位操作指令95.1 基本邏輯指令 5.并聯(lián)電路的并聯(lián)指令ALD (And Load)。 ALD (And Load)是將梯形圖中以LD起始的電塊 和另一以LD起始的電路塊串聯(lián)起來。 圖5.6所示梯形圖及指令5.1.1 基本位操作指令105.1 基本邏輯指令 置位/復位指令的LAD和STL形式以及功能如表5.1 圖5.7所示為S/R指令的用法5.1.2 置位S (Set)、復位R （Reset）指令115.1 基本邏輯指令 立即指令是為

4、了提高PLC對輸入/輸出的響應速度而設置的，它不受PLC循環(huán)掃描工作方式的影響，允許對輸入和輸出點進行快速直接存取。 立即指令的名稱和使用說明如表5.2所示5.1.3 立即指令125.1 基本邏輯指令圖5.8所示為立即指令的用法。5.1.3 立即指令135.1 基本邏輯指令 邊沿脈沖指令為 EU （Edge Up）、ED (Edge Down)。 邊沿脈沖指令的使用及說明如表5.3所列。邊沿脈沖指令EU/ED用法如圖5.9所示。5.1.4 邊沿脈沖指令145.1 基本邏輯指令 LPS (Logic Push):邏輯入棧指令（分支電路開始指令）。 LRD (Logic Read):邏輯讀棧指令。

5、 LPP (Logic Pop):邏輯出棧指令（分支電路結束指令）。 上述這三條指令也稱為多重輸出指令，主要用于一些復雜邏輯的輸出處理。5.1.5 邏輯堆棧指令155.1 基本邏輯指令用法如圖5.10所示。LDS (Logic Stack)：裝入堆棧指令5.1.5 邏輯堆棧指令165.1 基本邏輯指令 定時器是PLC中最常用的元器件之一，掌握它的工作原理對PLC的程序設計非常重要。定時器工作方式及類型如表5.4所列。5.1.5 邏輯堆棧指令175.1 基本邏輯指令 定時器指令格式見表5.4所列。5.1.6 定時器185.1 基本邏輯指令 1.通電延時定時器TON (On-Delay Timer

6、) 通電延時型定時器應用程序及運行結果時序分析如圖 5.11所示。5.1.6 定時器195.1 基本邏輯指令 2.通電延時定時器TONR (Retentive On-Delay Timer) 有記憶通電延時型定時器應用程序及運行結果時序分 析如圖5.12所示。5.1.6 定時器205.1 基本邏輯指令 3.斷電延時定時器TOF (Off-Delay Timer) 斷電延時型定時器應用程序及運行結果時序分析如圖5.13所示。5.1.6 定時器215.1 基本邏輯指令 4.S7-200系列PLC的定時器的刷新方式和正確使用 定時器的刷新方式 1ms定時器 10ms定時器 100ms定時器 定時器的

7、正確使用5.1.6 定時器225.1 基本邏輯指令 計數(shù)器用于積累輸入脈沖個數(shù)，在實際應用中用來對產(chǎn)品進行計數(shù)或完成復雜的邏輯控制任務。計數(shù)器的梯形圖指令符號為指令盒形式，指令格式見5.6。5.1.7 計數(shù)器235.1 基本邏輯指令 1.增計數(shù)器指令CTU (Count Up) 2.增/減計數(shù)器指令CTUD (Count Up/Down) 增/減計數(shù)器應用程序及時序分析如5.16所示5.1.7 計數(shù)器245.1 基本邏輯指令 1.減計數(shù)器指令CTD (Count Down) 減計數(shù)器應用程序及時序分析如圖5.17所示5.1.7 計數(shù)器255.1 基本邏輯指令 比較指令用于兩個操作數(shù)按一定條件的

8、比較。 1.指令格式 比較指令格式如表5.7所示5.1.8 比較指令265.1 基本邏輯指令 1.比較指令程序設計舉例 比較指令應用程序設計舉例如圖5.18所示。5.1.8 比較指令275.1 基本邏輯指令 取非和空操作指令見表5.8。 1.取非指令NOT 2.空操作指令NOP (No Operation) 取非和空操作指令應用舉例如圖5.19所示5.1.9 取非和空操作指令285.2 程序控制指令 1.結束指令END/MEND 2.暫停指令STOP 結束、暫停指令格式如表5.9所示5.2.1 暫停、結束指令295.2 程序控制指令 3.看門狗復位指令WDR(Watch Dog Reset)

9、暫停（STOP)、條件結束（END）、看門狗指令應用如圖5.20所示5.2.1 暫停、結束指令305.2 程序控制指令 跳轉指令可以使PLC編程的靈活性大大提高，使主機可根據(jù)對不同條件的判斷，選擇不同的程序段程序。 跳轉指令JMP(Jump to Label)：當輸入端有效時，使程序跳轉到標號處執(zhí)行。 標號指令LBL（Label）：指令的目標號。操作數(shù)n為0255。5.2.2 跳轉指令315.2 程序控制指令 跳轉指令的使用方法如圖5.21所示。5.2.2 跳轉指令325.2 程序控制指令 1.循環(huán)指令 循環(huán)指令的LAD和STL形式如圖5.22所示5.2.3 循環(huán)指令FOR和NEXT335.2

10、 程序控制指令 2.參數(shù)說明 循環(huán)指令使用舉例如圖5.23所示5.2.3 循環(huán)指令FOR和NEXT345.2 程序控制指令 子程序在結構程序設計中是一種方便有效的工具 。S7200PLC的指令系統(tǒng)具有簡單、方便、靈活的子程序調(diào)用功能。與子程序有關的操作有：建立子程序、子程序的調(diào)用和返回。 1.建立子程序 2.子程序調(diào)用（1）子程序調(diào)用指令CALL，格式見表5.10所列。（2）子程序條件返回指令CTET，指令格式見表 5.10所列。5.2.4 子程序355.2 程序控制指令 （3）應用舉例。圖5.24所示的程序實現(xiàn)用外部控 制條件分別調(diào)用兩個子程序。5.2.4 子程序365.2 程序控制指令 3

11、.帶參數(shù)的子程序調(diào)用 子程序中可以有參數(shù)變量，帶參數(shù)的子程序調(diào)用擴大了子程序的適用范圍，增加了調(diào)用的靈活性。子程序的調(diào)用過程如果存在數(shù)據(jù)的傳遞，則在調(diào)用指令中應包含相應的參數(shù)。 （1）子程序參數(shù)。子程序最多可以可以傳遞16個參數(shù)。參數(shù)在子程序的局部變量表中加以定義。參數(shù)包含下列信息：變量名、變量類型和數(shù)據(jù)類型。5.2.4 子程序375.2 程序控制指令 變量名：變量名最多用8個字符表示，第一個 字符不能是數(shù)字。 變量類型：變量類型是按變量對應數(shù)據(jù)的傳 遞方向來劃分的，可以是傳入子程序(IN)、傳入 和傳出之程序(IN/OUT)、傳出子程序（OUT）和暫 時(TEMP)4種類型。5.2.4 子程

12、序385.2 程序控制指令 數(shù)據(jù)類型：局部變量表中還要對數(shù)據(jù)類型進行聲明。 數(shù)據(jù)類型可以是：能流、布爾型、字節(jié)型、字型、雙子型、整數(shù)型、雙整數(shù)型、和實型 (2)參數(shù)子程序調(diào)用規(guī)則。常數(shù)必須聲明數(shù)據(jù)類型。 （3）變量表使用.（4）程序實例.5.2.4 子程序395.2 程序控制指令 圖5.25 表5.115.2.4 子程序405.2 程序控制指令 ENO是LAD中指令盒的布爾能流輸出端。如果指令盒的能流輸入有效，則執(zhí)行沒有錯誤，ENO就置位，并將能流向下傳遞。ENO可以作為允許位表示指令成功執(zhí)行。STL指令沒有EN輸入，但對要執(zhí)行的指令，其棧頂值必須為1?？捎谩芭c”ENO（AENO）5.2.5

13、與ENO指令415.2 程序控制指令 AEND指令的用法如圖5.26所示 5.2.5 與ENO指令425.2 程序控制指令 順序控制指令是PLC生產(chǎn)廠家為用戶提供的可使功能圖編程簡單化和規(guī)范化的指令。順序控制指令可以將順序功能流程圖轉換成梯形圖程序，順序功能流程圖是設計梯形圖程序的基礎。 1.順序功能圖簡介（1）功能圖的產(chǎn)生。5.2.6 順序控制指令435.2 程序控制指令（2）順序功能圖的基本概念。 順序功能圖主要由步、轉移及有向線段等元素組成。如果適當運用組成元素，就得到控制系統(tǒng)的靜態(tài)表示方法，再根據(jù)轉移觸發(fā)規(guī)則模擬系統(tǒng)的運行，就可以得到控制系統(tǒng)的動態(tài)過程。 動作的表示方法如圖5.295.

14、2.6 順序控制指令445.2 程序控制指令（3）功能圖的構成規(guī)則。 圖5.30 圖5.315.2.6 順序控制指令455.2 程序控制指令2.順序控制指令S7-200 PLC提供了三條順序控制指令，它們的STL形式、LAD形式和功能見表5.12。5.2.6 順序控制指令465.2 程序控制指令 從LSCR指令開始到SCRE指令結束的所有指令組成一個順序控制(SCR)段，對應功能圖中的一步。每個SCR程序步一般有三種功能： （1）驅動處理：即在該步狀態(tài)繼電器有效時要做什么工作；有時也可能不做任何工作 （2）指定轉移條件和目標：即滿足什么條件后活動步移到何處。 （3）轉移源自動復位功能：步發(fā)生轉

15、移后，使下個步變?yōu)榛顒硬降耐瑫r，自動復位原步。5.2.6 順序控制指令475.2 程序控制指令3.舉例說明 使用功能圖編程時，應先畫出功能圖，然后對應于功能圖畫出梯形圖。圖5.32所示為順序控制指令使用的一個簡單例子。 在SCR段輸出時，常用特殊中間繼電器SM0.0執(zhí)行SCR段的輸出操作。因為線圈不能直接和母線相連，所以必須借助于一個常開的SM0.0來完成任務。5.2.6 順序控制指令485.2 程序控制指令圖5.325.2.6 順序控制指令495.2 程序控制指令 4.使用說明 （1）順序指令僅對元件S有效，狀態(tài)繼電器S也具有一般繼電器的功能，所以對它能夠使用其他指令. （2）SCR段程序能

16、否執(zhí)行取決于該步（S）是否被置位, SCRE與下一個LSCR之間的指令邏輯不影響下一個SCR段程序的執(zhí)行。 5.2.6 順序控制指令505.2 程序控制指令 （3）不能把同一個S位用于不同程序中 （4）在SCR段中不能使用JMP和LBL指令 （5）在SCR段中不能使用FOR、NEXT和END指令 （6）在步發(fā)生轉移后，所有的SCR段的元器件一般也要復位，如果希望繼續(xù)輸出，可以使用置位/復位指令，如圖5.32中的Q0.4。 （7）在使用功能圖時，狀態(tài)繼電器的編號可以不按順序安排。5.2.6 順序控制指令515.3 定時器/計數(shù)器簡單電路編程 圖5.33擴展定時器電路的程序5.3.1 擴展定時器525.3 定時器/計數(shù)器簡單電路編程 圖5.34為計數(shù)器擴展電路5.3.2 擴展定時器535.3 定時器/計數(shù)器簡單電路編程 圖5.35為接通/延時斷開電路的編程及時序圖。5.3.3 擴展定時器545.3 定時器/計數(shù)器簡單電路編程圖5.36是一個脈沖寬度可控制電路的程序及時序圖。5.3.4 脈沖寬度可控制電路555.3 定時器/計數(shù)器簡單電路編程 閃爍電路也稱震蕩電路。閃爍電路實際就是一個時鐘電路，它可