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1、Date:12/29/2022 Page:1项目二、S7-200的编程软件及编程基础一、一、一、一、PLCPLCPLCPLC编程语言与程序结构编程语言与程序结构编程语言与程序结构编程语言与程序结构二、二、二、二、S7-200 S7-200 S7-200 S7-200 数据类型与寻址方式数据类型与寻址方式数据类型与寻址方式数据类型与寻址方式三、三、三、三、S7-200S7-200S7-200S7-200基本位逻辑指令基本位逻辑指令基本位逻辑指令基本位逻辑指令 本次主要讲解本次主要讲解本次主要讲解本次主要讲解Date:12/29/2022 Page:2编程基本概念编程基本概念 PLC 控制的核心在
2、于预先编制的程序，它直接关系到控制任务的完成与否及完成质量。S7-200 CPU 连续的执行用户程序，控制一个任务或过程。利用STEP 7-Micro/Win32 可以建立用户程序并把它下装到 CPU。Date:12/29/2022 Page:3所需设备所需设备一台装有STEP 7-Micro/WIN 32编程软件的个人计算机一台S7-200系列CPU一条PC/PPI电缆Date:12/29/2022 Page:4v1994.5 1994.5 国际电工委员会（国际电工委员会（IECIEC）公布）公布 PLC PLC编程语言国际标准编程语言国际标准IEC61131IEC61131一、一、PLC编
3、程语言与程序结构编程语言与程序结构通用信息（通用信息（IEC61131IEC611311 1）设备与测试要求（设备与测试要求（IEC61131IEC611312 2）编程语言（编程语言（IEC61131IEC611313 3）用户指南（用户指南（IEC61131IEC611314 4）通信（通信（IEC61131IEC611315 5）Date:12/29/2022 Page:5vIEC61131-3 IEC61131-3 五种编程语言：五种编程语言：顺序功能图（SFC）梯形图（LD）应用最多功能块图（FBD）指令表（IL）结构文本（ST）Date:12/29/2022 Page:6S7-20
4、0 编程语言和编辑器编程语言和编辑器 为完成广泛的自动化控制任务，S7-200 CPU 提供了两类基本类型的指令：SIMATIC 指令集和 IEC 61131-3 指令集。并且，基于计算机的编程软件 STEP 7-Micro/Win32 提供了三种不同的编辑器。SIMATIC 指令集指令集IEC 61131-3 指令集指令集语句表编辑器（STL）梯形图编辑器（LAD）功能块编辑器（FBD）Date:12/29/2022 Page:7语句表编辑器语句表编辑器(STL)STEP 7-Micro/Win32 语句表编辑器(STL)允许输入指令助记符来创建控制程序。一般来说，STL更适合于熟悉PLC和
5、逻辑编程的有经验的程序员。STL也能让你编写出梯形图或功能块图无法实现的程序。例：NETWORK 1 LDI0.0 LDI0.1 LDI2.0 AI2.1 OLD ALD =Q0.5Date:12/29/2022 Page:8梯形图编辑器梯形图编辑器(LAD)STEP 7-Micro/Win32 梯形图编辑器(LAD)可以建立于电气接线图的类似程序。梯形图编程是大多数 PLC 编程人员和维护人员选择的方法。一般而言让，梯形图程序让 CPU 仿真来自电源的电流通过一系列输入逻辑条件，根据结果决定逻辑输出的条件。逻辑通常被分解成小的容易理解的“片”。这些片通常被称作“梯级”或“段”。程序一次执行一
6、个段，从左到右，自上而下。例：I0.0I0.1I2.0I2.1Q5.0NETWORK 1Date:12/29/2022 Page:9功能块图编辑器功能块图编辑器(FBD)STEP 7-Micro/Win32 功能块图编辑器(FBD)可以查看到普通逻辑门图形的逻辑盒指令。它没有梯形图中的触点和线圈，只有与之等价的盒指令。程序逻辑是由盒指令之间的连接决定的。例:I0.0I0.1I2.0I2.1Q5.0ANDANDORDate:12/29/2022 Page:10主程序（必须）子程序（可选）中断程序（可选）S7-200 CPU程序由三个基本元素构成：Date:12/29/2022 Page:11 S
7、7-200 PLCS7-200 PLC的数据类型可以是布尔型、整型、字符型、实的数据类型可以是布尔型、整型、字符型、实的数据类型可以是布尔型、整型、字符型、实的数据类型可以是布尔型、整型、字符型、实型（浮点数），不同类型数据占用的存储单元长度不同，型（浮点数），不同类型数据占用的存储单元长度不同，型（浮点数），不同类型数据占用的存储单元长度不同，型（浮点数），不同类型数据占用的存储单元长度不同，其数据格式也不同。其数据格式也不同。其数据格式也不同。其数据格式也不同。SIMATIC S7-200 CPUSIMATIC S7-200 CPU的数据格式有位、字节、字、双字、的数据格式有位、字节、字、
8、双字、的数据格式有位、字节、字、双字、的数据格式有位、字节、字、双字、实数、实数、实数、实数、ASCASC、字符串等，、字符串等，、字符串等，、字符串等，SIMATICSIMATIC指令系统针对不同的指令系统针对不同的指令系统针对不同的指令系统针对不同的数据格式采用不同的编程命令。数据格式类型及数据长度、数据格式采用不同的编程命令。数据格式类型及数据长度、数据格式采用不同的编程命令。数据格式类型及数据长度、数据格式采用不同的编程命令。数据格式类型及数据长度、范围如下表所示范围如下表所示范围如下表所示范围如下表所示。二、二、存储器的存储器的数据类型数据类型与寻址方式与寻址方式 1.1.数据类型数
9、据类型数据类型数据类型Date:12/29/2022 Page:12Date:12/29/2022 Page:13常数数据长度可为字节、字和双字，在机器内部的数据都以二进制存储，但常数的编程书写可以用二进制、十进制、十六进制、ASCII码或者浮点数（实数）等多种形式。几几几几种常数形式分别如下表所示。2.2.常数表示常数表示常数表示常数表示Date:12/29/2022 Page:14u S7-200 PLC将各种数据信息存放在不同的存储器单元，每个存储器单元称为编程元件。p输入、输出映像寄存器：I、Qp变量存储区：Vp位存储器：Mp特殊存储器：SMp定时器：Tp计数器：Cp顺序控制继电器：S
10、p累加器：ACp模拟量输入、模拟量输出：AI、AQp局部变量存储器：L S7-200 CPUS7-200 CPU的编程元件及寻址的编程元件及寻址 1.1.编程元件编程元件编程元件编程元件 Date:12/29/2022 Page:15uS7-200 PLC数据信息的每个存储单元都有唯一的地址，通过指定数据存储地址来访问所有数据，称为寻址。u 寻址方式有直接寻址方式和间接寻址方式。p直接寻址方式明确指出存储地址来直接存取数据信息，根据元件名称和地址编号立即找到相应的数据。p寻址按位、字节、字、双字对存储区域进行操作。p主要有3种格式：格式如：l 元件名称【字节地址】.【位地址】l 元件名称【长度
11、】【起始字节地址】l 元件名称【设备号】S7-200 CPUS7-200 CPU的编程元件及寻址的编程元件及寻址 2.2.直接直接寻址寻址寻址寻址 Date:12/29/2022 Page:16u二进制位寻址，是以代表存储区域类型的字母（元件名称）开始，随后是表示数据长度的标记，再用一个小数点分隔符指定位地址编号，如V0.0，I0.5，SM0.3。位寻址必须指定元件名称、字节地址和位号，位寻址举例如图6-1所示。位地址寻址位地址寻址Date:12/29/2022 Page:17 使用字节地址格式将大多数内存区（V、I、Q、M、S、L和SM）。数据存取为字节、字或双字。寻址格式包括区域标识符（元
12、件名称）、数据长度和字节、字或双字的起始字节地址。下图所示为元件名称、起始地址相同的变量存储器（V）取不同长度不同的各个数据寻址格式。字节寻址字节寻址字节寻址字节寻址 Date:12/29/2022 Page:18 对于具有一定功能的“硬件设备”编程元件（例如：T、C、HC和累加器），由于元件数量较少，所以不用存储区域的字节，而直接指出它的设备编号，其寻址格式是元件名称加设备号组成，如T0，C1，AC2，如下图3所示。设备元件寻址设备元件寻址设备元件寻址设备元件寻址 Date:12/29/2022 Page:19 3.3.间接间接寻址寻址寻址寻址 间接寻址使用指针存取存储单元中的数据。可以用作
13、指针的存储器有变量存储器（V）、局部变量存储器（L）、累加器（A C）。S7-200允许指针存取以下内存区：I、Q、V、M、S、T（仅限当前值）和C（仅限当前值），但不能对独立的位（BIT）值或模拟量进行间接寻址。用间接寻址方式存取数据需要作的工作有3种：建立指针、指针存取数据和修改指针。1）建立指针 为了对存储器的某一地址进行间接寻址，需要先为该地址建立指针，存放另一个存储器的地址。为了生成指针，必须使用双字传送指令（MOVD），将某个位置的地址移至指针存储器（V、L或累加器）来建立指针（32位），移动装入的是地址而不是数据本身，指令中操作数用“&”指定存储单元的地址。例：MOVD&VB20
14、0，VD300 MOVD&MB10，AC2 MOVD&C4，LD2Date:12/29/2022 Page:202）指针存取数据 在操作数的前面加“*”表示该操作数为一个指针。*AC0表示AC0为MOVW指令确定的一个字长的指针。下面指令将VW200存储的数值移至AC0。例：MOVDVB200，AC0 /将VB200的地址送入AC0建立指针MOVW*AC0，AC1 /将指针所指向的字数值传送到AC1 3 3）修改指针 由于指针是32位数值，所以使用双字指令修改指针数值。可使用简单数学运算指令（例如双字加法、减法或加1、减1指令）来修改指针数值。下面指令为修改指针的用法。例：INCD AC0 M
15、OVW *AC0，AC1当间接存取字节时，指针值加1或减1。当间接存取字、定时器或计数器的当前值时，指针值加2或减2。当间接存取双字，指针值加4或减4。Date:12/29/2022 Page:21想一想 练一练 问I0.5表示的含义？VB1表示的含义？VD100包含哪些位、哪些字节？T0的数据位长度是多少位？INT与WORD的区别在哪里？在SM0.3、AIW2、AQW0、T1、C1、VB0中，哪些元件是可读、可写或可读写的？若输出映像寄存器QB0中的数据数值为3，则PLC哪些输出点接通点亮？编程元件VW500中存储的数值为16#20，VW502中存储的数值为2#1001，将编程元件VW500
16、与VW502相加后的结果存储到VW600中，则VW600中的数据数值为多少？Date:12/29/2022 Page:22三、三、三、三、位逻辑指令位逻辑指令位逻辑指令位逻辑指令1基本位操作指令 基本位操作指令操作数寻址范围：I，Q，M，SM，T，C，V，S，L等。指令助记符：LD（Load）、LDN（Load Not）、A（And）、AN（And Not）、O（Or）、ON（Or Not）、（Out）。【例题】位操作指令的程序应用，如下图所示。Date:12/29/2022 Page:23Date:12/29/2022 Page:24例3-2 已知I0.1的波形，画M1.0波形Date:12
17、/29/2022 Page:25堆栈的概念 S7200有有1个个9位的堆栈位的堆栈（数据存储区）（数据存储区），栈顶用来存储逻辑运算的结果下面的栈顶用来存储逻辑运算的结果下面的8位位用来存储中间运算结果。堆栈中的数据一用来存储中间运算结果。堆栈中的数据一般按般按“先进后出先进后出”的原则存取。的原则存取。逻辑堆栈指令Date:12/29/2022 Page:26逻辑堆栈指令逻辑堆栈指令1块“与”操作指令格式：ALD 2块“或”操作指令格式：OLD 3栈操作指令 LPS，LRD，LPP LD装载指令是从梯形图最左侧母线画起的，如果要生成一条分支的母线，则需要利用语句表的栈操作指令来描述。栈操作语
18、句表指令格式：LPS（无操作元件）:（Logic Push）逻辑堆栈操作指令。LRD（无操作元件）:（Logic Read）逻辑读栈指令。LPP（无操作元件）:（Logic Pop）逻辑弹栈指令。Date:12/29/2022 Page:27OLD、ALD指令Date:12/29/2022 Page:28LPSLPS，LRDLRD，LPPLPP指令的操作过程指令的操作过程 Date:12/29/2022 Page:29逻辑堆栈指令逻辑堆栈指令【例题1】块操作指令程序应用，如下图所示。Date:12/29/2022 Page:30【例题2】栈操作指令应用程序，如下图所示。逻辑堆栈指令逻辑堆栈指令Date:12/29/2022 Page:312取反指令和空操作指令 3上升沿、下降沿转换指令三、三、三、三、位逻辑指令位逻辑指令位逻辑指令位逻辑指令Date:12/29/2022 Page:324置位、复位指令三、三、三、三、位逻辑指令位逻辑指令位逻辑指令位逻辑指令Date:12/29/2022 Page:33想一想想一想想一想想一想 练一练练一练练一练练一练执行图中程序，分析当I0.0未接通及接通时，PLC的输出情况怎样？Date:12/29/2022 Page:34 将梯形图转换成语句表指令编程将梯形图转换成语句表指令编程。想一想 练一练Date:12/29/2022 Page:35