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1、S7-200系列PLC主机中有两类指令集：IEC11313指令集和SIMATIC指令集。IEC11313指令集是国际电工委员会（IEC）制定的PLC国际标准11313ProgrammingLanguage(编程语言)中推荐的标准语言。SIMATIC指令集是西门子公司为S7-200PLC设计的编程语言，该指令执行时间短，而且可以用梯形图（LAD-LADder）、功能块图（FBD-FunctionBlockDiagram）和语句表（STL-StatementList）三种编程语言。第1页/共322页5.1 S7-200 PLC编程基础编程语言编程语言SIMATIC指令集是西门子公司专为S7-200
2、PLC设计的编程语言。该指令集中，大多数指令也符合IEC11313标准。SIMATIC指令集不支持系统完全数据类型检查。使用SIMATIC指令集，可以用梯形图（LAD）、功能块图（FBD）和语句表（STL）编程语言编程。1.梯形图编程语言梯形图编程语言是在继电接触器控制系统原理图的基础上演变而来的。返回第2页/共322页梯形图的阅读方法是按自上而下，从左到右的顺序排列，最左边的竖线称为起始母线，然后按一定的控制要求和规则连接各个接点，最后以继电器线圈结束，称为一个逻辑行或一个“梯级”,或一个子系统。如图5-1所示，梯形图由此而得名。右母线省略图5-1梯形图（LAD）第3页/共322页图5-2功
3、能块图（FBD）对应图5-1中的I0.1常闭触点2.功能块图（FBD）编程语言 功能块图（FBD）类似于普通逻辑功能图，它沿用了半导体逻辑电路的逻辑框图的表达方式。一般用一种功能方框表示一种特定的功能，第4页/共322页3.语句表（STL）编程语言语句表编程语言类似于计算机中的助记符语言，它是最基本的编程语言。也是一种应用很广泛的语言。STEP 7-Micro/WIN 32的语句表如图所示。图5-3语句表（STL）通常梯形图程序、功能块图程序、语句表程序可有条件的方便地转换。但是，语句表（STL）可以编写梯形图或功能块图无法实现的程序。第5页/共322页数据类型1.基本数据类型及数据类型检查(
4、1)基本数据类型 S7-200PLC的指令参数所用的基本数据类型、长度如下:1位布尔型（BOOL）8位字节型（BYTE）16位无符号整数型（WORD）16位有符号整数型（INT）32位无符号双字整数型（DWORD）32位有符号双字整数型（DINT）32位实数型（REAL）返回第6页/共322页存储器区域 （分类与用途）PLC的存储器分为程序区、系统区、数据区。程序区用于存放用户程序，存储器为EEPROM。系统区用于存放有关PLC配置结构的参数。数据区是S7-200 CPU提供的存储器的特定区域。用户对程序区、系统区和部分数据区进行编辑，编辑后写入PLC的EEPROM。RAM为EEPROM存储器
5、提供备份存储区，用于PLC运行时动态使用。RAM由大容量电容作停电保持。第7页/共322页1.数据区存储器的地址表示格式 存储器是由许多存储单元组成的，每个存储单元都有惟一的地址，可以依据存储器地址来存取数据。数据区存储器地址的表示格式有位、字节、字、双字地址格式。-（存取数据的规则）(1)位地址格式 数据区存储器区域的某一位的地址格式为：Ax.y。必须指定存储器区域标识符A、字节地址x及位号y。位地址格式如图5-4所示。第8页/共322页图5-4 位地址格式MSB表示最高位 LSB表示最低位第9页/共322页 (2)字节、字、双字地址格式 数据区存储器区域的字节、字、双字地址格式为：ATx。
6、字节、字、双字的地址格式如图5-5所示。图5-5 字节、字、双字地址格式第10页/共322页(3)其他地址格式 数据区存储器区域中，还包括定时器存储器（T）、计数器存储器（C）、累加器（AC）、高速计数器（HC）等，它们是模拟相关的电器元件的。它们的地址格式为：Ay。由区域标识符A和元件号y组成，例如T24表示某定时器的地址，T是定时器的区域标识符，24是定时器号。第11页/共322页2.数据区存储器区域(1)输入/输出映像寄存器（I/Q）输入映像寄存器（I）输出映像寄存器（Q）输入映像寄存器（I）的地址格式为：位地址：I字节地址.位地址，如 I0.1。字节、字、双字地址：I数据长度起始字节地
7、址，如IB4、IW6、ID10 第12页/共322页CPU226模块输入映像寄存器的有效地址范围为：I（0.015.7）；IB（015）；IW（014）；ID（012）。在程序的执行过程中，对于输入或输出的存取通常是通过映像寄存器，而不是实际的输入/输出端子，S7-200 CPU执行有关输入/输出程序时的操作过程如图5-6所示。第13页/共322页图5-6S7-200CPU输入、输出的操作返回第14页/共322页 (2)内部标志位存储器（M）内部标志位存储器（M）也称内部线圈，是模拟继电器控制系统中的中间继电器，它存放中间操作状态，或存储其他相关的数据。以位、字节、字、双字为使用单位。内部标志
8、位存储器（M）的地址格式为：位地址：M字节地址.位地址，如 M26.7。字节、字、双字地址：M数据长度起始字节地址，如 MB11、MW23、MD26。CPU226模块内部标志位存储器有效地址范围：M（0.031.7）；MB（031）；MW（030）；MD（028）第15页/共322页 (3)变量存储器（V）-全局变量存储器 变量存储器（V）存放全局变量、存放程序执行过程中控制逻辑操作的中间结果或其他相关的数据。变量存储器是全局有效。V存储器的地址格式为：位地址：V字节地址.位地址，如 V10.2。字节、字、双字地址：V数据长度起始字节地址 如VB20、VW100、VD320。CPU226模块变
9、量存储器的有效地址范围为：V(0.05119.7)；VB(05119)；VW(05118)；VD(05116)第16页/共322页 (4)局部存储器（L）-局部变量存储器 局部存储器用来存放局部变量。局部存储器是局部有效的。局部有效是指某一局部存储器只能在某一程序分区（主程序或子程序或中断程序）中使用。局部存储器（L）的地址格式为：位地址：L字节地址.位地址，如 L0.0。字节、字、双字地址：L数据长度起始字节地址如 LB33、LW44、LD55。CPU226模块局部存储器的有效地址范围为：L（0.063.7）；LB（063）；LW（062）；LD（060）第17页/共322页(5)顺序控制继
10、电器存储器（S）顺序控制继电器（S）用于顺序控制（或步进控制)。顺序控制继电器指令（SCR）基于顺序功能图（SFC）的编程方式。顺序控制继电器存储器（S）的地址格式为：位地址：S字节地址.位地址，如 S3.1。字节、字、双字地址：S数据长度起始字节地址，如 SB4、SW10、SD21。CPU226模块顺序控制继电器存储器的有效地址范围为：S（0.031.7）；SB（031）；SW（030）；SD（028）返回第18页/共322页(6)特殊标志位存储器（SM）特殊标志位即特殊内部线圈。特殊标志位区域分为只读区域（SM0.0SM29.7，头30个字节为只读区）和可读写区域，在只读区特殊标志位，用户
11、只能利用其触点。特殊标志位存储器（SM）的地址格式为：位地址：SM字节地址.位地址，如 SM0.1。字节、字、双字地址：SM数据长度起始字节地址，如 SMB86、SMW100、SMD12。CPU226模块特殊标志位存储器的有效地址范围为：SM（0.0549.7）；SMB（0549）；SMW（0548）；SMD（0546）。第19页/共322页(7)定时器存储器（T）定时器是模拟继电器控制系统中的时间继电器。S7-200 PLC定时器的时基有三种：1ms、10ms、100ms。定时器存储器地址表示格式为：T定时器号，如T24。S7-200 PLC定时器存储器的有效地址范围为：T（0255）。第2
12、0页/共322页(8)计数器存储器（C）计数器是累计其计数输入端脉冲电平由低到高的次数，有三种类型：增计数、减计数、增减计数。计数器存储器地址表示格式为：C计数器号，如C3。S7-200 PLC计数器存储器的有效地址范围为：C（0255）。第21页/共322页 (9)模拟量输入映像寄存器（AI）模拟量输入模块将外部输入的模拟信号的模拟量转换成1个字长的数字量，存放在模拟量输入映像寄存器（AI）中，供CPU运算处理。模拟量输入映像寄存器（AI）的地址格式为：AIW起始字节地址，如 AIW4 CPU226模块模拟量输入映像寄存器（AI）的有效地址的范围为：AIW（062）。返回第22页/共322页
13、(10)模拟量输出映像寄存器（AQ）CPU运算的相关结果存放在模拟量输出映像寄存器（AQ）中，供D/A转换器将1个字长的数字量转换为模拟量，以驱动外部模拟量控制的设备。模拟量输出映像寄存器（AQ）的地址格式为：AQW起始字节地址，如 AQW10。CPU226模块模拟量输出映像寄存器（AQ）的有效地址的范围为：AQW（062）。第23页/共322页(11)累加器（AC）累加器是用来暂时存储计算中间值的存储器，也可向子程序传递参数或返回参数。S7-200 CPU提供了4个32位累加器（AC0、AC1、AC2、AC3）。累加器的地址格式为：AC累加器号，如 AC0。CPU226模块累加器的有效地址范
14、围为：AC（03）。第24页/共322页(12)高速计数器（HC）高速计数器用来累计高速脉冲信号。高速计数器的当前值寄存器为32位（bit），读取高速计数器当前值应以双字（32位）来寻址。高速计数器地址格式为：HC高速计数器号，如 HC1。CPU226模块高速计数器的有效地址范围为：HC（05）。第25页/共322页定义：指令中如何提供操作数或操作数地址，称为寻址方式。S7-200 PLC的寻址方式有：立即寻址、直接寻址、间接寻址。1.立即寻址立即寻址方式是：指令直接给出操作数，操作数紧跟着操作码，在取出指令的同时也就取出了操作数，立即有操作数可用，所以称为立即操作数或立即寻址。寻址方式 第2
15、6页/共322页CPU以二进制方式存储所有常数。但指令中可用十进制、十六进制、ASCII码或浮点数形式来表示。表示格式举例如下：十进制常数：30112 十六进制常数：16#42FASCII码式常数：INPUT 实数或浮点常数：+1.1E-10 二进制常数：2#0101 1110第27页/共322页2.直接寻址 直接寻址方式是：指令直接使用存储器或寄存器的元件名称和地址编号，根据这个地址就可以立即找到该数据。不同数据长度的寻址指令格式举例如下：位寻址：AND Q5.5 Q5.1字节寻址：ORB VB33，LB21字寻址：MOVW AC0，AQW2双字寻址：MOVD AC1，VD200 返回第28
16、页/共322页间接寻址方式：指令给出存放操作数地址的存储单元的地址（也称地址指针）。S7-200 CPU 以 V、L、AC的内容值为地址进行间接寻址。可间接寻址的存储器区域有：I、Q、V、M、S、T（仅当前值）、C（仅当前值）。(1)建立指针 间接寻址前，应先建立指针。指针为双字长，是所要访问的存储单元的32位物理地址。只能使用、AC(13)作为指针，AC不能。3.间接寻址第29页/共322页 将所要访问的存储器单元的地址装入用来作为指针的存储器单元或寄存器，装入的是地址而不是数据本身，格式如下：MOVD&VB200，AC1“&”为地址符号，与单元组合（VB200VB2003)表示所对应单元的
17、32位物理地址。指令中的第二个地址数据长度必须是双字长，如：AC、LD和VD。这里地址“VB200”要用32位表示，因而必须使用双字传送指令（MOVD）。第30页/共322页寻址方式(2)间接存取 依据指针中的内容值作为地址存取数据。使用指针可存取字节、字、双字型的数据，下面两条指令是建立指针和间接存取的应用方法：MOVD&VB200，AC1 MOVW *AC1，AC0如图所示，操作数(AC1)前面的*号表示该操作数(AC1)为指针。返回第31页/共322页图5-7间接寻址 把VB200的地址送入AC1建立指针 把指针处的值送到AC0 本指令是MOVW，为字型长度，则AC0的高16位空闲未用；
18、若是MOVD双字型指令，则将VB200VB203的内容(即12345678)送到AC0 这里给出的是起始字节地址，而并不表示数据长度（由随后间接存取指令类型决定）为字型。所以，如果改为&VB200或&VD200效果完全相同。第32页/共322页(3)修改指针 存取连续地址的存储单元中数据时，通过修改指针可以非常方便地存取数据。在S7-200 PLC中，指针的内容不会自动改变，可用自增或自减等指令修改指针值。这样就可连续地存取存储单元中的数据。图5-8中，用两次自增指令INCD AC1，将AC1指针中的值（VB200）修改为VB202后，指针即指向新地址VB202。第33页/共322页图5-8修
19、改指针 把指针增加两次，指向下一个字 把AC1（VW202）所指向的字数值送到AC0第34页/共322页用户程序结构 返回用户程序可分为三个程序分区：主程序、子程序和中断程序。主程序（OB1）：是用户程序的主体。CPU在每个扫描周期都要执行一次主程序指令。子程序：是程序的可选部分，只有当主程序调用时，才能够执行。中断程序：是程序的可选部分，只有当中断事件发生时，才能够执行。第35页/共322页编程的一般规则 1.网络 在梯形图（LAD）中，程序被分成称为网络的一些程序段。每个梯形图是由一个或多个梯级（子网络）组成。功能块图（FBD）中，使用网络概念给程序分段。语句表（STL）程序中，使用“网络
20、”这个关键词对程序分段。返回第36页/共322页2.梯形图（LAD）/功能块图（FBD）梯形图中左、右垂直线称为左、右母线。在左、右母线之间是由触点、线圈或功能框组合的有序排列。梯形图的输入总是在图形的左边，输出总是在图形的右边，因而触点与左母线相连，线圈或功能框终止右母线(右母线常省去），从而构成一个梯级。功能块图中输入总是在框图的左边，输出总是在框图的右边。第37页/共322页 3.允许输入端、允许输出端在梯形图（LAD）、功能块图（FBD）中，功能框的EN端是允许输入端，功能框的允许输入端必须存在“能流”，即与之相连的逻辑运算结果为1（即EN=1），才能执行该功能框的功能。在语句表（ST
21、L）程序中没有EN允许输入端，但是允许执行STL指令的条件是栈顶的值必须是“1”。在梯形图（LAD）、功能块图（FBD）中，功能框的ENO端是允许输出端，允许功能框的布尔量输出，用于指令的级联。第38页/共322页第39页/共322页4.条件/无条件输入 条件输入：在梯形图（LAD）、功能块图（FBD）中，与“能流”有关的功能框或线圈不直接与左母线连接。无条件输入：在梯形图（LAD）、功能块图（FBD）中，与“能流”无关的功能框或线圈直接与左母线连接。5.无允许输出端的指令 在梯形图（LAD）、功能块图（FBD）中，无允许输出端（ENO）的指令方框，不能用于级联。第40页/共322页第41页/
22、共322页5.2 S7-200 PLC的基本指令及编程方法 S7-200 PLC的基本指令多用于开关量逻辑控制，本节着重介绍梯形图指令和语句表指令，并讨论基本指令的功能及编程方法。编程时，应注意各操作数的数据类型及数值范围。CPU对非法操作数将生成编译错误代码。有关S7-200 CPU模块操作数的范围如表5-5所示。返回第42页/共322页基本逻辑指令 基本逻辑指令是构成基本运算功能指令的集合，包括基本的位操作指令，置位/复位指令、立即指令、边沿脉冲指令、逻辑堆栈指令、定时器、计数器、比较指令、取非和空操作指令。S7-200可编程序控制器使用一个逻辑堆栈来分析控制逻辑，用语句表编程时要根据这一
23、堆栈逻辑进行组织程序，用相关指令来实现堆栈操作。S7-200可编程序控制器的主机逻辑堆栈结构如表5-6所示。返回第43页/共322页逻辑堆栈结构是由九个堆栈存储器位组成的串联堆栈，栈顶是布尔型数据进出堆栈的必由之路。进栈时，数据由栈顶压入，堆栈中原来所存的数据被串行下移一格。表5-6逻辑堆栈结构堆栈结构堆栈结构名称名称说明说明S0STACK0第一个堆栈第一个堆栈 S1STACK1第二个堆栈第二个堆栈S2STACK2第三个堆栈第三个堆栈S3STACK3第四个堆栈第四个堆栈S4STACK4第五个堆栈第五个堆栈S5STACK5第六个堆栈第六个堆栈S6STACK6第七个堆栈第七个堆栈S7STACK7第
24、八个堆栈第八个堆栈S8STACK8第九个堆栈第九个堆栈栈顶第44页/共322页栈顶STACK 0在逻辑堆栈的位运算中兼有累加器的作用，存放第一操作数。基本逻辑指令主要包括标准触点指令、正负跳变指令、置位和复位指令等，主要是与位相关的输入输出及触点的简单连接。（P116底行-逻辑运算及过程）第45页/共322页1.标准触点指令标准触点指令有LD、LDN、A、AN、O、ON、NOT、=指令。由于受编程软件的限制，语句表中A、O、AN、ON指令最多可以连用有限次。同样，梯形图中，最多一次串联或并联的触点数也有一定限制，标准触点指令中如果有操作数，则为BOOL型，操作数的编址范围可以是：I、Q、M、S
25、M、T、C、S、V、L。返回第46页/共322页（1）装入常开指令：LD 装载指令，常开触点与母线相连，开始一个网络块中的逻辑运算。指令格式：LDbit；例：LDI0.2（2）装入常闭指令：LDN 非装载指令，常闭触点与母线相连，开始一个网络块中的逻辑运算。指令格式：LDN bit；例：LDN I0.2 第47页/共322页（3）与常开指令：A 单个常开触点串联连接指令，执行逻辑与运算。指令格式：Abit；例：AM2.4（4）与常闭指令：AN单个常闭触点串联连接指令，执行逻辑与运算。指令格式：ANbit；例：ANM2.4（5）或常开指令：O 单个常开触点并联连接指令，执行逻辑或运算。指令格式：
26、Obit；例：OM2.6第48页/共322页（6）或常闭指令：ON 单个常开触点并联连接指令，执行逻辑或运算。指令格式：ONbit；例：ONM2.6（7）输出指令：=将逻辑运算结果输出到指定存储器位或输出继电器对应的映像寄存器位，以驱动本位线圈。指令格式：=bit；例：=Q2.6 在语句表中，LD、LDN、A、AN、O、ON，这几条指令的执行对逻辑堆栈的影响分别如表5-7、表5-8及其后的说明。返回第49页/共322页指令LD I0.1（假设I0.1=1）执行情况如表5-7所示。如果是LDN指令，则将操作数取反后再装入栈顶，其他操作相同。表5-7LDI0.1的执行 名名 称称执执 行行 前前执
27、执 行行 后后说说 明明STACK0S01将新值将新值I0.1=1装入堆栈装入堆栈 STACK1S1S0由由S0下移一个单元得到下移一个单元得到 STACK2S2S1由由S1下移一个单元得到下移一个单元得到STACK3S3S2由由S2下移一个单元得到下移一个单元得到STACK4S4S3由由S3下移一个单元得到下移一个单元得到STACK5S5S4由由S4下移一个单元得到下移一个单元得到STACK6S6S5由由S5下移一个单元得到下移一个单元得到STACK7S7S6由由S6下移一个单元得到下移一个单元得到STACK8S8S7由由S7下移一个单元得到下移一个单元得到 原值S0串行下移一个单元,其余以
28、此类推。原S8自动丢失。第50页/共322页第51页/共322页 指令A I0.2（假设I0.2=0）执行情况如表5-8所示。表5-8指令AI0.2的执行 名名 称称执执 行行 前前执执 行行 后后说说 明明STACK010执行前栈顶值为执行前栈顶值为1。执执行行是是用用栈栈顶顶值值和和指指令令操操作作数数（I0.2的的值值为为0）进进行行与与运运算算，结结果果放放回回栈顶。栈顶。即：即：S0*I0.2=1*0=0 S0 STACK1S1S1STACK2S2S2STACK3S3S3STACK4S4S4STACK5S5S5STACK6S6S6STACK7S7S7STACK8S8S8第52页/共3
29、22页对堆栈进行操作时，执行各指令的情况如下：执行LD指令时，将指令指定的位地址中的二进制数据装入栈顶。执行A指令时，将指令指定的位地址中的二进制数和栈顶中的二进制数相“与”，结果存入栈顶。执行O指令时，将指令指定的位地址中的数和栈顶中的数相“或”，结果存入栈顶。执行LDN、AN和ON指令时，取出位地址中的数后，先取反，再做出相应的操作。执行输出指令“=”时，将栈顶值复制到对应的映像寄存器。第53页/共322页程序实例：仔细比较不同编程工具的区别与联系。LDI0.0/装入常开触点OI0.1/或常开触点AI0.2/与常开触点=Q0.0/输出触点，/如果本梯级中将I0.1的触点改/为Q0.0的常开
30、触点，则成为电/机起动停止控制环节的梯形图LDNI0.0/装入常闭触点ONI0.0/或常闭触点ANI0.2/与常闭触点=Q0.1/输出触点LDI0.0/OI0.1/AI0.2/NOT/取非，即输出反相=Q0.3/图5-9标准触点LAD和STL例 返回第54页/共322页1.根据梯形图写出语句表指令课堂练习：第55页/共322页2.已知语句表指令写出梯形图程序第56页/共322页输入映象寄存器(输入软线圈)输出映象寄存器(输出软线圈)0100第57页/共322页梯形图编程时：1.只能使用输入软线圈的常开或常闭软触点，而不能使用输入软线圈；2.对于输出即可以使用输出软线圈的常开或常闭软触点，也可使
31、用输出软线圈；3.一般输出线圈不能直接与左母线相连；输出线圈后面不允许再接任何元件；第58页/共322页1.电动机的启,保,停控制线路第59页/共322页当用来控制一台电动机时：1.外接的输入设备停止按钮一般来讲都使用“常闭”的按钮。在进行梯形图程序编写时，当用到这个停止按钮对应的软触点时，这个软触点要用“常闭”触点；2.外接的输入设备起动按钮一般来讲都使用“常开”的按钮。在进行梯形图程序编写时，当用到这个起动按钮对应的软触点时，这个软触点要用“常开”触点；第60页/共322页2.电动机的点动长动混合控制线路点动与长动控制线路第61页/共322页3.电动机三相电源进线中任意两相对调，即可实现电
32、动机的反向运转。“正停反”控制线路第62页/共322页“正反停”控制线路第63页/共322页正反转梯形图程序第64页/共322页第65页/共322页练习：1梯形图编程多地控制：控制要求：在2个地方实现对一台电机的启动与停止控制。I/O分配如下表：输入触点输入触点功能说明功能说明输出线圈输出线圈(KM)(KM)功能说明功能说明I0.0A地点启动按钮地点启动按钮SB3Q0.1电动机控制输出电动机控制输出I0.1A地点停止按钮地点停止按钮SB1I0.2B地点启动按钮地点启动按钮SB4I0.3B地点停止按钮地点停止按钮SB2第66页/共322页第67页/共322页作业：梯形图编程3组抢答器设计：控制要
33、求：设计一个3组抢答器，任一组抢先按下抢答按钮后，对应指示灯指示抢答结果，同时锁定抢答器，使其他组抢答按钮无效。在按下复位开关后，可重新开始抢答。I/O分配见下表：输入触点输入触点功能说明功能说明输出线圈输出线圈功能说明功能说明I0.1第一组抢答按钮第一组抢答按钮Q0.1第一组抢答指示灯第一组抢答指示灯I0.2第二组抢答按钮第二组抢答按钮Q0.2第二组抢答指示灯第二组抢答指示灯I0.3第三组抢答按钮第三组抢答按钮Q0.3第三组抢答指示灯第三组抢答指示灯I0.4复位按钮复位按钮第68页/共322页P106：6.CPU226主机扩展配置时，应考虑哪些因素？I/O是如何编址的？答：考虑因素：(1)允
34、许主机所带扩展模块数量；(2)主机加扩展模块消耗总电流不能超过CPU模块提供的最大电流；(3)数字量I/O映像区大小；(4)模拟量I/O映像区大小。I/O编址：(1)主机最多扩展7个模块，自带24点数字输入16点数 字输出；地址分配：I0.0I2.7Q0.0Q1.7；(2)数字I/O扩展：对不同模块以字节为最小单位分配地 址，最大能超过128点输入128点输出；(3)模拟I/O扩展：最多扩展32个输入通道32个输出通 道，每个通道占用两个字节。第69页/共322页主机主机模块模块0模块模块1模块模块2模块模块3CPU224(14IN/10OUT)EM221(8IN)EM231(4AI)EM23
35、5(4AI/1AQ)EM232(2AQ)I0.0I1.5Q0.0Q1.1I2.0I2.5(6IN)AIW0AIW6(1)AIW8AQW0AQW2AQW4作业:P107：7第70页/共322页2.正负跳变指令 正负跳变指令在梯形图中以触点形式使用。用于检测脉冲的正跳变（上升沿）或负跳变（下降沿）；可以产生一个扫描周期长度的微分脉冲。-功能（1）正跳变指令：EU 正跳变触点检测到脉冲的每一次正跳变后，产生一个微分脉冲。指令格式：EU （无操作数）返回第71页/共322页（2）负跳变指令：ED 负跳变触点检测到脉冲的每一次负跳变后，产生一个微分脉冲。指令格式：ED（无操作数）正、负跳变触点指令编程举
36、例如图5-12所示。图5-12正、负跳变触点指令编程 一个扫描周期长度 第72页/共322页3.置位和复位指令 置位即置1，复位即置0。置位和复位指令可以将位存储区的某一位开始的一个或多个（最多可达255个）同类存储器位置1或置0。-功能表5-9置位和复位指令操作数类型及范围 操作数操作数范范 围围 类类 型型 位位bitI，Q，M，SM，TC，V，S，L BOOL型型 数量数量N 可设置的范围：可设置的范围：1255第73页/共322页（1）置位指令：S 将位存储区的指定位（位bit）开始的N个同类存储器位置位。指令格式：Sbit，N；例：SQ0.0，1（2）复位指令：R将位存储区的指定位（
37、位bit）开始的N个同类存储器位复位。指令格式：Rbit，N；例：RQ0.2，3返回第74页/共322页名名 称称置置 位位复复 位位 指令指令 S R 指令表格式指令表格式 S bit，N R bit，N 梯形图格式梯形图格式表S、R指令格式第75页/共322页在语句表（STL）中，当栈顶值为1时，才能执行置位指令S或复位指令R。置位后即使栈顶值变为0，仍保持置位；复位后即使栈顶值变为0，仍保持复位。置位和复位指令应用编程序举例如图5-13所示。图5-13置位复位指令可用作电动机启停控制程序 接常开按钮作为启动按钮 接常闭按钮作为停止按钮 第76页/共322页立即操作指令 立即指令允许对物理
38、输入和输出点进行直接存取。（功能）当用立即指令读取物理输入点的状态时，相应的输入映像寄存器中的值并未发生更新；用立即指令访问物理输出点时，访问的同时，相应的输出寄存器的内容也被刷新。只有输入继电器I和输出继电器Q可以使用立即指令。返回第77页/共322页1.立即触点指令 在每个标准触点指令的后面加“I”。指令执行时，立即读取物理输入点的值，但是不刷新相应输入映像寄存器的值。这类指令包括：LDI、LDNI、AI、ANI、OI和ONI。下面以LDI指令为例：指令格式：LDIbit（bit只能是I类型）例：LDII0.2第78页/共322页 2.立即输出指令=I，立即输出指令用立即指令访问输出点时，
39、把栈顶值立即复制到指令所指定的物理输出点，同时，相应的输出映像寄存器的内容也被刷新。（操作过程）指令格式：=Ibit（bit只能是Q类型）例：=IQ0.2 第79页/共322页 3.立即置位指令SI，立即置位指令用立即置位指令访问输出点时，从指令所指出 的位(bit)开始的N个(最多为128个)物理输出点被 立即置位，同时，相应的输出映像寄存器的内容也被刷新。（操作过程）指令格式：SI bit，N;例：SI Q0.0，2第80页/共322页4.立即复位指令 RI，立即复位指令。用立即复位指令访问输出点时，从指令所指出的位（bit）开始的N个（最多为128个）物理输出点被立即复位，同时，相应的输
40、出映像寄存器的内容也被刷新。（操作过程）指令格式：RIbit，N;例：RIQ0.0，1表5-10立即置位和立即复位指令操作数类型及范围 操作数操作数范范 围围 类类 型型 位位bitQBOOL型型 数量数量N VB，IB，QB，MB，SMB，LB，SB，AC，*VD，*AC，*LD，常数，常数 BYTE型型（最大（最大128）第81页/共322页立即指令的指令表与梯形图格式名名 称称指指 令令指令表格式指令表格式梯形图格式梯形图格式立即装载立即装载LDILDI bit立即非装载立即非装载LDNILDNI bit立即输出立即输出=I=I bit立即置位立即置位SISI bit，N立即复位立即复位
41、RIRI bit，N立即与立即与AIAI bit立即非与立即非与ANIANI bit立即或立即或OIOI bit立即非或立即非或ONIONI bit第82页/共322页位逻辑指令使用注意事项(1)在同一个网络块程序段中，“=”指令可以任意次使用，驱动多个线圈。(2)梯形图的每一网络块均从左母线开始，接着是各种触点的逻辑连接，最后以线圈或指令盒结束。一定不能将触点置于线圈的右边。线圈和指令盒一般也不能直接接在左母线上。(3)同一编号的线圈在一个程序中使用两次及两次以上叫做线圈重复输出。第83页/共322页应用举例：LDI0.0/装入常开触点=Q0.0/输出触点=IQ0.1/立即输出触点SIQ0.
42、2，1 /从Q0.2开始的1个触点被立即置1LDII0.0/立即输入触点指令=Q0.3/输出触点，非立即图5-14立即指令程序 第84页/共322页图5-15 立即指令时序图 输入采样第85页/共322页 复杂逻辑指令 基本逻辑指令涉及可编程元件的触点和线圈的简单连接，不能表达在梯形图中触点的复杂连接结构。复杂逻辑指令主要用来描述对触点进行的复杂连接，同时，它们对逻辑堆栈也可以实现非常复杂的操作。本类指令包括：ALD、OLD、LPS、LRD、LPP和LDS，这些指令中除LDS外，其余指令都无操作数。返回第86页/共322页1.栈装载与指令 2.栈装载或指令 OLD，栈装载或指令（或块）。用于将
43、串联电路块进行并联连接。实现多个指令块的“或”运算。ALD，栈装载与指令（与块）。用于将并联电路块进行串联连接。实现多个指令块的“与”运算。第87页/共322页指令块：两个以上的触点块经过并联或串联后组成的结构，如下图所示：第88页/共322页栈装载与指令和栈装载或指令的操作过程如图5-16所示，图中“x”表示不确定值。图5-16栈装载与指令和栈装载或指令的操作过程STACK0STACK1STACK2STACK3STACK4STACK5STACK6STACK7STACK8STACK0STACK1STACK2STACK3STACK4STACK5STACK6STACK7STACK8第89页/共32
44、2页ALD、OLD指令应用课堂练习1:第90页/共322页思考:根据梯形图写出根据梯形图写出语句表指令语句表指令第91页/共322页3.逻辑推入栈指令 4.逻辑读栈指令 LPS，逻辑推入栈指令。复制栈顶的值并放入堆栈1，从原堆栈开始各级栈值依次下压一级。LRD，逻辑读栈指令。把堆栈中第二级的值复制到栈顶。没有推入栈或弹出栈操作，但原栈顶值被新值覆盖。返回第92页/共322页5.逻辑栈弹出指令 6.装入堆栈指令 LPP，逻辑栈弹出指令，将栈顶值弹出，从原堆栈1开始各级栈值依次上弹一级。LDS，装入堆栈指令。复制堆栈中的第n级的值到栈顶。原栈中各级栈值依次下压一级，栈底值丢失。LPS、LRD、LP
45、P、LDS指令操作过程如图5-17所示。第93页/共322页图5-17LPS、LRD、LPP、LDS指令的操作过程 逻辑堆栈指令使用注意事项:1)由于堆栈空间有限(9层)，所以LPS和LPP指令连续使用不得超过9次。2)LPS与LPP指令必须成对使用，在它们之间可以多次使用LRD指令。第94页/共322页应用 举例：LDI0.0/装入常开触点OI2.2/或常开触点LDI0.1/被串的块开始LDI2.0/被并路开始AI2.1/与常开触点OLD/栈装载或，并路结束ALD/栈装载与，串路结束=Q5.0/输出触点LDI0.0/装入常开触点LPS/逻辑推入栈，主控AI0.5/与常开触点=Q7.0/输出触
46、点LRD/逻辑读栈，新母线LDI2.1/装入常开触点OI1.3/或常开触点ALD/栈装载与=Q6.0/输出触点LPP/逻辑弹出栈，母线复原LDI3.1/装入常开出触点OI2.0/或常开触点ALD/栈装载与=Q1.3/输出触点图5-18复杂逻辑指令的应用 返回第95页/共322页课堂练习:根据梯形图写出语句表指令第96页/共322页第97页/共322页取非触点指令和空操作指令 1.取非触点指令 NOT，取非触点指令。对堆栈的栈顶值作取反操。图5-19取非触点指令编程 返回第98页/共322页 2.空操作指令 NOP，空操做指令。使能输入有效时，执行空操作指令。空操做指令不影响用户程序的执行，操作
47、数N是标号，是一个0255的常数。LDI0.0/使能输入NOP30/空操作指令，标号30图5-20空操作指令编程 第99页/共322页定时器和计数器指令 1.定时器指令 定时器是由集成电路构成，是PLC中的重要硬件编程元件。系统提供3种定时指令：TON（通电延时）、TONR（有记忆通电延时）和TOF（断电延时）。S7-200定时器的分辨率有3个等级：1ms、10ms和100ms，分辨率等级和定时器号关系如表5-11所示。返回第100页/共322页表5-11定时器号和分辨率定时器类型定时器类型分辩率分辩率/ms计时范围计时范围/s定时器号定时器号TONTOF 132.767T32，T961032
48、7.67T33T36，T97T1001003276.7T37T63，T101T255TONR 132.767T0，T6410327.67T1T4，T65T681003276.7T5T31，T6995定时时间的计算：T=PTS（T为实际定时时间，PT为预设值，S为分辨率等级）例如：TON指令用定时器T33，预设值为125，则实际定时时间：T=12510=1250ms 第101页/共322页 定时器指令操作数有3个：编号、预设值和使能输入。编号：用定时器的名称和它的常数编号（最大255）来表示，即Txxx，如：T4。编号还包含2个变量信息：定时器位：定时器位相当于时间继电器的线圈，当定时器的当前值
49、达到预设值PT时，该位被置为“1”(即定时器线圈通电)。定时器当前值：存储定时器当前所累计的时间，它用16位符号整数来表示，故最大计数值为32767。第102页/共322页第103页/共322页 预设值PT：数据类型为INT型。寻址范围可以是VW、IW、QW、MW、SW、SMW、LW、AIW、T、C、AC、*VD、*AC、*LD和常数。使能输入：BOOL型，可以是I、Q、M、SM、T、C、V、S、L和能流。可以利用复位指令对3种定时器复位：使定时器的位变为OFF，当前值变为0。第104页/共322页（1）通电延时定时器指令：TON 初始状态:上电后第一个扫描周期，定时器位OFF，当前值为0；使
50、能输入接通后，定时器位(定时器线圈)仍为OFF，当前值从0开始计时，当前值达到预设值时，定时器位变为ON，但当前值仍会继续计数到32767才停止。任何时候一旦使能输入变为无效，定时器会立即复位（定时器位变为OFF；当前值清零）。也可使用复位指令进行复位操作.填“定时器号”,如：T35填“预设值”，如：100指令格式：TON Txxx，PT例：TON T120，8 返回第105页/共322页（2）有记忆接通延时定时器指令：TONR 填“定时器号”,如：T31填“预设值”，如：100指令格式：TONR Txxx，PT 例：TONR T20，63 功能：累计多次输入信号的接通时间。PLC上电后第一个