第七章S7-200基本邏輯指令及其編程自動控制系張海軍

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第七章S7-200基本邏輯指令及其編程S7-200基本邏輯指令7.1PLC用戶程序的編制7.2西門子S7-200程序編制實例7.3本講重點掌握堆棧的工作過程掌握定時器和計數器的使用了解S7-200PLC編程語言要點，理清S7-200的指令類型，掌握PLC的編程使用方法是進行PLC編程的基礎。但最好的方法是實際操作。

7.1S7-200基本邏輯指令國際電工委員會IEC規定了5種編程語言作為PLC編程語言的標準。7.1S7-200基本邏輯指令梯形圖指令與語句表指令是PLC程序最常用的兩種表述工具，它們之間有著密切的對應關系。

基本邏輯指令一般指位邏輯指令、定時器指令和計數器指令。邏輯控制指令是PLC最基本最常用的指令，是構成梯形圖和語句表的基本成分。描述三菱

裝載，電路開始的常開觸點LD取反裝載，電路開始的常閉觸點LDI與，常開觸點AND取反與，常閉觸點ANI或，常開觸點OR取反或，常閉觸點ORI塊與ANB塊或ORB輸出OUT取反INV西門子LDLDNAANOONALDOLD=NOTOMROMLDLDNOTANDANDNOTORORNOTANDLDORLDOUTNOT1.標準觸點與輸出指令1）標準觸點常開觸點、常閉觸點指令從存儲器或過程映像寄存器中取值。當位值為1時，常開觸點閉合；當位值為0時，常閉觸點閉合；輸出指令將新值寫入輸出點的過程映像寄存器。當輸出指令執行時，S7-200將輸出過程映像寄存器中的位接通或者斷開。2）輸出指令例，寫出梯形圖對應的語句表三菱PLC梯形圖LDX0ANIX1ORX2ANDX3ORX5OUTY0OUTY1ANIX4OUTY2例，寫出梯形圖對應的語句表西門子PLC梯形圖LDI0.0ANI0.1OI0.2AI0.3OI0.5=Q0.3=Q1.4ANI3.4=Q2.62.立即觸點與立即輸出指令描述西門子立即裝載LDI立即取反裝載LDNI立即輸出=I在標準觸點和輸出指令后加I立即觸點并不依賴于S7-200的掃描周期刷新，它會立即刷新。在程序執行過程中，常開立即觸點指令與常閉立即觸點指令讀取物理輸入值。LDNII0.5OII0.1AII1.4=Q0.3寫出下面梯形圖對應的語句表LDII0.4ONII0.2ANII0.0=IQ3.43.其它指令1）取反指令取反指令改變能流的輸入狀態。LDI0.1AI0.0=Q0.0NOT=Q0.1I0.0I0.1Q0.0Q0.12）跳變指令正跳變觸點檢測到一次正跳變時，觸點接通一個掃描周期；負跳變觸點檢測到一次負跳變時，觸點接通一個掃描周期；I0.4Q0.4Q0.5LDI0.4LPSEU=Q0.4LPPED=Q0.53）置位與復位S,R從指定地址開始的N（1-255）個點置位或者復位。LDI0.1SQ0.2,6LDI0.2RQ0.2,6I0.1I0.2Q0.2將從指定地址開始的N（1-128）個點置位或者復位。4）立即置位與立即復位新值會同時被寫入物理輸出和相應的過程映像寄存器。SI、RI位邏輯指令-例題1I0.1M1.0位邏輯指令-例題2I0.1M1.0位邏輯指令-例題3I0.4Q0.3Q0.4Q0.5位邏輯指令-例題4起保停電路（異步電動機單向運轉控制）電動機直接起、停控制電路起保停電路4堆棧指令S7-200有一個9位堆棧，棧頂用來存儲邏輯運算的結果，下面八位用來存儲中間運算結果。語句描述ANB棧裝載與，電路塊串聯ORB棧裝載或，電路塊并聯MPS邏輯入棧MRD邏輯讀棧MPP邏輯出棧語句描述ALD棧裝載與，電路塊串聯OLD棧裝載或，電路塊并聯LPS邏輯入棧LRD邏輯讀棧LPP邏輯出棧LDSn裝載堆棧三菱PLC西門子PLCLDX0MPSANDX3OUTY0MRDANIM0OUTY1

MPPINVSETY10

LDI0.0LPSAI0.1=Q0.0LRDANM0.0=Q0.1LPPNOTSQ1.0,34

堆棧指令S1S0inv0inv1inv2inv3inv4inv5inv6S4inv0inv1inv2inv3inv4inv5inv6xS2inv0inv1inv2inv3inv4inv5inv6xS3S2inv0inv1inv2inv3inv4inv5inv6LDNI1.4AI0.3LDI3.2ANT16OLDLDNC24ONI.2ALDOQ3.4=Q5.3S3S1S2S0S4OLDS4=S2*S3S2=S0+S1ALD4.1塊或指令：ORBOLD兩個或兩個以上的觸點串聯連接叫串聯電路塊。串聯電路塊并聯連接時，分支開始時，用LD、LD指令，分支結束用ORB。4.1塊或指令：ORBOLD（2）ORB指令與下面介紹的ANB指令等均為無操作元件的指令。每一塊使用ORB指令個數無限制。ORB指令也可以連續使用，但這種方法重復使用LD、LDI指令的次數要限制在8次以下。當一個梯形圖的控制電路由若干個先串聯、后并聯的觸點組成時，可將每組串聯電路看成一個塊。4.1塊或指令：ORBOLD（3）

ORB指令編程方法有兩種：分散使用ORB指令，要在串聯的每個串聯電路后加ORB。集中使用ORB指令，先編寫每塊的程序，然后再連續使用ORB指令。4.2塊與指令：ANBALD兩個或以上的觸點并聯連接的電路稱為并聯電路塊。分支電路并聯電路塊與前面電路串聯連接時，使用ANB指令，要串聯電路的起始點用LD、LDI指令。并聯電路塊結束后，使用ANB指令與前面電路串聯起來。4.2塊與指令：ANBALD（2）4.2塊與指令：ANBALD（3）ANB為無操作元件的指令。若多個并聯電路塊順次用ANB指令將電路串聯連接，則ANB使用次數沒有限制。ANB指令也可以連續使用，但重復使用LD、LDI指令的次數要限制在8次以下。堆棧指令例

LDI0.0OQ2.5ANI2.3LDNM4.5OQ0.3AT1LDNM5.6AC5OLDALDOM3.2=Q0.3畫出與下列語句表對應的梯形圖畫出下列語句對應的梯形圖LDI0.0=Q1.0OI1.2ANI1.3OM10.0LDQ1.2AI0.5OM100.2ALDONM10.35定時器與計數器指令1.

定時器指令接通延時定時器有記憶的接通延時定時器斷開延時定時器使用定時器可以完成基于時間的計數功能，S7-200提供了下述3種定時器指令。定時器號與分辨率★★★★(1)接通延時定時器當使能輸入接通時，TON開始計時，當定時器的當前值大于預設值時，該定時器位被置位。當使能輸入斷開時，TON復位，清除當前值，定時器位變為OFF。★當到達預設時間后，接通延時定時器繼續計時，一直計到最大值32767。使能輸入端預設值定時器位當前值(1)接通延時定時器TON(2)有記憶的接通延時定時器TONR當使能輸入接通時，TONR開始計時，當定時器的當前值大于預設值時，該定時器位被置位。當使能輸入斷開時，TONR當前值保持不變（累計時間）。★當到達預設時間后，接通延時定時器繼續計時，一直計到最大值32767。使能輸入端預設值定時器位T1T1當前值(2)有記憶的接通延時定時器TONRTONR定時器只能通過復位指令進行復位操作。(3)

斷開延時定時器TOF斷開延時定時器用于在輸入斷開后延時一段時間斷開輸出；★定時器當前值未到達預設時間時，定時器位保持接通，當到達預設時間時，定時器位斷開，并停止計時當前值。使能輸入端預設值定時器位T33T1當輸入接通時，定時器位立即接通，并把當前值設為0。當輸入斷開時，定時器開始定時，直到達到預設的時間。T33當前值(3)斷開延時定時器TOF定時器指令的操作數定時器使用的注意事項(1)例：設計控制程序，使指示燈以4秒為周期閃爍。I0.0I0.3啟動停止Q0.0例：設計控制程序，使指示燈以4秒為周期閃爍。I0.0I0.3啟動停止Q0.0I0.0I0.3啟動停止Q0.02

計數器指令CTUCTDCTUDC0-C255增/減計數器

CTUDS7-200基本指令總結①標準觸點指令、②立即觸點指令③取反指令④跳變指令1.觸點指令2.輸出指令⑤輸出⑥立即輸出⑦置位與復位⑧立即置位與復位3.定時器指令⑨接通延時定時器⑩斷開延時定時器⑾有記憶的接通延時定時器4.計數器指令⑿增計數器⒀減計數器⒁增/減計數器5.堆棧指令例在PLC中實現單按鈕控制啟動/停止方法1、采用正跳變指令實現的方法（一）例在PLC中實現單按鈕控制啟動/停止方法1、采用正跳變指令實現的方法（二）1、采用正跳變指令實現的方法（二）例在PLC中實現單按鈕控制啟動/停止方法2、采用正跳變指令和置位/復位指令

（一）

例在PLC中實現單按鈕控制啟動/停止方法2、采用正跳變指令和置位/復位指令（二）

例在PLC中實現單按鈕控制啟動/停止方法3、采用計數器實現的方法

7.2PLC用戶程序的編制PLC用戶程序是用戶根據控制要求，利用PLC廠家提供的程序編制語言編寫的應用程序。PLC的控制作用是靠執行用戶程序實現的，因此須將控制要求的形式表示出來。程序編制就是通過特定的語言將一個控制要求描述出來的過程。梯形圖編程規則梯形圖是根據控制要求連接而成的表示PLC輸入和輸出之間邏輯關系的圖形。1、兩個基本概念：

軟繼電器能流2梯形圖的格式要求①梯形圖按行從上到下編寫，每一行從左到右順序編寫。觸點應畫在水平線上，不能畫在垂直分支上；②圖中左、右垂直線分別稱為起始母線（左）和終止母線（右）。每一邏輯行必須從左母線開始畫起。右母線可以省略。③不包含觸點的分支應放在垂直方向，不可放在水平位置以便識別觸點的組合和對輸出線圈的控制路徑；④每個梯形圖由多個梯級組成，每個輸出元素可構成一個梯級，每個梯級可由多個支路組成。每個梯級必須有一個輸出元件。⑤梯形圖的最右側必須是輸出元件。不能將觸點畫在線圈的右邊。⑥梯形圖的觸點由兩種，動合和動斷。每個觸點有其特殊標記以示區別。⑦梯形圖的觸點可以任意串、并聯，而輸出線圈只能并聯。⑧一個完整的梯形圖程序必須用“END”結束。3

梯形圖的編程技巧同一編號的輸出元件在一個程序中使用兩次，即形成雙線圈輸出，容易引起誤操作，應盡量避免。但不同編號的輸出元件可以并行輸出。線圈不能直接與左母線相連，如需要，可以通過一個沒有使用元件的動斷觸點或者特殊輔助繼電器M0.0（常ON）相連。不能編程的電路應進行等效變換后編程。對復雜電路，用ALD、OLD等指令難以編程，可重復使用一些觸點畫出等效電路，然后進行編程。適當安排編程順序，減少程序步數，簡明。在有幾個串聯回路相并聯時，應將觸頭最多的那個串聯回路放在最上面；在有幾個并聯回路相串聯時，應將觸頭最多的那個并聯回路放在最左面；編程順序7.3西門子S7-200程序編制實例

把PLC應用于工業控制首先需解決以下幾個問題：將PLC接入控制系統工業控制系統通常由三大部分組成，主令及傳感器部分用于發布命令及檢測；控制器接受主令及傳感器信號并按照既定的控制要求發出執行命令；而執行器最終完成工作任務。主令及傳感器件控制器執行器PLC作為控制器件，必須在其輸入口上接入按鈕、開關、各類傳感器；在其輸出口上接上接觸器及電磁閥等執行器。PLC的輸入、輸出端口分配為控制程序安排機內軟元件一是決定選用元件的類型

如：為某個按鍵安排了輸入口。二是安排選用元件的編號

安排軟元件的實質即決定程序中要用到的編程軟元件的地址。編制控制程序7.3、西門子S7-200程序編制實例例1：用接在I0.0輸入端的光電開關檢測傳送帶上通過的產品，有產品通過時I0.0位ON，如果在10s內沒有產品通過，由Q0.0發出報警信號，用I0.1輸入端的開關解除報警信號。試畫出梯形圖。例1：用接在I0.0輸入端的光電開關檢測傳送帶上通過的產品，有產品通過時I0.0位ON，如果在10s內沒有產品通過，由Q0.0發出報警信號，用I0.1輸入端的開關解除報警信號。試畫出梯形圖。例2簡單的3組搶答器兒童2人、青年學生1人和教授2人組成3組搶答。兒童任一人按鈕均可搶答；教授二人同時按可搶得，在主持人按鈕同時宣布開始后5s內有人搶答則幸運球轉動。輸入端子輸出端子其他器件輸入端子輸出端子兒童：I0.1、I0.2Q1.1定時器T37主持人開始按鈕：I1.1彩球：Q1.4學生：I0.3Q1.2主持人復位按鈕：I1.2教授：I0.4I0.5Q1.3端子分配例2簡單的3組搶答器例2簡單的3組搶答器例3較復雜的搶答器主持人設有總臺燈及總音響，3個分臺設有分臺燈及分臺搶答按鈕。搶答在主持人給出題目、宣布開始并按下開始按鈕后的10s內進行。如提前，總臺燈及分臺燈亮，總臺音響發生，表示“違例”。10s無人答，總臺燈亮、總臺音響發聲，表示應答時間到，該題作廢。正常搶答時，分臺燈亮，總臺音響發生。搶得答題需在20s內完成，20s到時，總臺燈亮、總臺音響發聲，表示答題超時。一個題目終了時，按下總臺復位按鈕，搶答器恢復原是狀態，為下一輪強大作出準備。例3較復雜的搶答器輸入器件輸入器件機內其他器件I0.0：總臺復位按鈕Q0.0：總臺音響M1.4：總臺復位繼電器I0.1-I0.3：分臺按鈕Q0.1-Q0.3：各臺燈M1.1：應答允許繼電器I1.0：總臺開始按鈕Q1.0：總臺燈M1.2：搶答繼電器M1.3：答題開始繼電器M1.5：音響啟動信號繼電器M1.6：應答時限繼電器T37：應答時限10sT38：答題時限20sT39：音響時限1s關鍵點主持人是否按下過開始按鈕，這是正常搶答及違例的界限（M1.1）；是否有搶答（M1.2）；應答時間是否到時（M1.1，T37）；答題時間是否到時（M1.3，T38）；例4自動臺車的控制電路

下圖是自動臺車