1、PLC应用技术讲义2主要内容主要内容nPLC概述概述（发展概况、分类、组成、工作原理等）（发展概况、分类、组成、工作原理等）nS7-200PLC编程原理编程原理nPLC应用系统设计方法应用系统设计方法PLCPLC应用技术讲义应用技术讲义3第一节第一节 PLC概述概述1.1 PLC的产生及发展的产生及发展1）PLC源自于制造工业中对设备控制的要求，用于替代继电器控源自于制造工业中对设备控制的要求，用于替代继电器控制系统。制系统。例：三相异步电机的可逆旋转的继电器控制系统。例：三相异步电机的可逆旋转的继电器控制系统。ZC=TA(ZA+ZC)FC FC=TA(FA+FC)ZC ZA：正转按钮正转按钮
2、FA：反转按钮反转按钮TA：停止按钮停止按钮ZC：正转接触器正转接触器FC：反转接触器反转接触器M3380VZCFCZCFCTAZAZCFAFCFCZC图图1-1 继电器控制示例继电器控制示例4第一节第一节 PLC概述概述 继电器控制系统的优点：结构简单、使用方便、容易掌握；继电器控制系统的优点：结构简单、使用方便、容易掌握；继电器控制系统的缺点：体积大、动作慢，动态响应差；功能少，难继电器控制系统的缺点：体积大、动作慢，动态响应差；功能少，难以构成复杂控制系统；采用硬接线方式，通用性和灵活性差。以构成复杂控制系统；采用硬接线方式，通用性和灵活性差。2）通用汽车公司对）通用汽车公司对PLC的要
3、求：的要求：体积小、价格低、可靠性高；体积小、价格低、可靠性高；使用维护方便、可现场编程；使用维护方便、可现场编程；功能可扩充、修改，具有数据交换能力；功能可扩充、修改，具有数据交换能力；能直接连接工业现场的输入输出设备。能直接连接工业现场的输入输出设备。3）1969年，美国年，美国DEC公司研制成功第一台公司研制成功第一台PLC（PDP-14）。）。目前主流厂目前主流厂商主要有：美国商主要有：美国AB、德国德国SIEMENS、日本日本MITSUBISHI、OMRON等。等。5第一节第一节 PLC概述概述4）国际电工委员会（）国际电工委员会（IEC）1987年对年对PLC的定义：的定义：可编程
4、控制器是一种专为工业环境应用而设计的数字运算操作的电可编程控制器是一种专为工业环境应用而设计的数字运算操作的电子系统。它采用可编程的存储器，在其内部存储、执行逻辑和算术运子系统。它采用可编程的存储器，在其内部存储、执行逻辑和算术运算、顺序控制、定时和计数等操作指令，并通过数字或模拟式的输入算、顺序控制、定时和计数等操作指令，并通过数字或模拟式的输入/输出操作来控制各种类型的机械设备或生产过程。可编程控制器及其输出操作来控制各种类型的机械设备或生产过程。可编程控制器及其相关设备的设计原则应是易于同工业控制系统联成一个整体并具有可相关设备的设计原则应是易于同工业控制系统联成一个整体并具有可扩展功能
5、。扩展功能。5）PLC的发展趋势：的发展趋势：廉价的微小型廉价的微小型PLC的研制、销售和应用发展更加迅速。的研制、销售和应用发展更加迅速。中大型中大型PLC进一步向高速度、高性能和系统联网发展。进一步向高速度、高性能和系统联网发展。6第一节第一节 PLC概述概述1.2 PLC的应用范围的应用范围 PLC控制系统是指以控制系统是指以PLC为工业控制机，通过相应的为工业控制机，通过相应的I/O模块及模块及工业现场的加工机械或生产过程构成的自动控制系统。大致有以下工业现场的加工机械或生产过程构成的自动控制系统。大致有以下几类：几类：顺序控制顺序控制-单机控制、自动生产线控制。单机控制、自动生产线控
6、制。运动控制运动控制-及电气或液压伺服机构配合，控制运动部件的速度或及电气或液压伺服机构配合，控制运动部件的速度或 位置。位置。过程控制过程控制-化工、热工等领域，控制温度、压力、速度和流量等化工、热工等领域，控制温度、压力、速度和流量等 参数，可实现闭环参数，可实现闭环PID或其它智能控制算法。或其它智能控制算法。数据采集数据采集-采集对象的状态或过程参数，通过通信网络将这些数采集对象的状态或过程参数，通过通信网络将这些数 据传送到另一个智能设备进行集中存储和分析处理。据传送到另一个智能设备进行集中存储和分析处理。7项项 目目继电器控制继电器控制数字逻辑电路数字逻辑电路工业计算机控制工业计算
7、机控制PLCPLC控制控制价价 格格较低较低低低高高较高较高体体 积积笨重笨重非常紧凑非常紧凑相当紧凑相当紧凑紧凑紧凑工作速度工作速度慢慢非常快非常快相当快相当快快快抗电气干扰抗电气干扰极好极好好好好好很好很好工作量工作量设计、安装工作设计、安装工作量很大量很大ICIC电子线路硬件电子线路硬件设计比较费时设计比较费时编程难度大，调编程难度大，调试非常费时试非常费时编程、安装及调编程、安装及调试都很简便试都很简便复杂操作能复杂操作能力力无无一般无一般无有有有有可修改、扩可修改、扩充性充性非常困难非常困难困难困难好好很好很好可维护性可维护性强电触点及硬接强电触点及硬接线多，可维护性线多，可维护性差
8、差ICIC及线路板为硬及线路板为硬件连接，可维护件连接，可维护性较差性较差有系列专用模板有系列专用模板支持，可维护性支持，可维护性较好较好有系列功能模板有系列功能模板支持，可维护性支持，可维护性良好良好表表1.1 1.1 工业自控领域几种常用控制系统比较工业自控领域几种常用控制系统比较第一节第一节 PLC概述概述8第一节第一节 PLC概述概述1.3 PLC的分类的分类小型小型PLCI/OPLCI/O点数少于点数少于256256个，用户程序容量个，用户程序容量1 14 4KWKW；中型中型PLCI/OPLCI/O点数在点数在256256到到20482048个之间，用户程序容量个之间，用户程序容量
9、4 48 8KWKW；大型大型PLCI/OPLCI/O点数在点数在20482048个以上，用户程序容量几十几百个以上，用户程序容量几十几百KWKW。按规格容量分类：按规格容量分类：按结构形式分类：按结构形式分类：整体式整体式PLCPLCPLCPLC的各种功能模块（的各种功能模块（CPUCPU、电源、电源、I/OI/O模块等）都组装在模块等）都组装在一个机壳内一个机壳内；模块式模块式PLCPLCPLCPLC由相互独立的模块单元通过总线相互连接组成由相互独立的模块单元通过总线相互连接组成。S7-200S7-200小型小型整体式整体式S7-300S7-300中型中型模块式模块式S7-400S7-40
10、0大型大型模块式模块式9第一节第一节 PLC概述概述1.4 PLC的组成原理的组成原理1.4.1 硬件结构硬件结构图图1-2 PLC的组成原理图的组成原理图输入模块输出模块加工机械/生产过程外围接口电路主机模块(CPU/M)电源模块传感器/操作面板执行器(b)扩展单元(c)编程器(a)基本控制单元PLC输出模块输入模块10第一节第一节 PLC概述概述1 基本控制单元：基本控制单元：构成控制器的微机应用系统。构成控制器的微机应用系统。1）主机：）主机：运算控制中心运算控制中心CPU：单片机（单片机（8031，8051等），如三菱的等），如三菱的Fx系列系列PLC；微处理器（微处理器（8086，8
11、0286等），如等），如AB的的PLC-3系列系列PLC；位片式处理器，如位片式处理器，如SIEMENS的的S7系列系列PLC。存储器：存储器：EPROM存储系统程序；存储系统程序；RAM或或EEPROM存储用户程序和数据。存储用户程序和数据。2）I/O模块：模块：输入对象的状态参数；输出控制信号。输入对象的状态参数；输出控制信号。3）外围接口：）外围接口：总线扩展、编程器接口、通信端口。总线扩展、编程器接口、通信端口。4）电源：）电源：交流交流/直流转换，为直流转换，为PLC提供电源。提供电源。RAM采用电池为后备采用电池为后备电源。电源。112 扩展单元：扩展单元：用于增加用于增加I/O模
12、块数量或特殊功能模块（如温度测量、定位模块数量或特殊功能模块（如温度测量、定位控制、高速计数、网络通信等）。控制、高速计数、网络通信等）。3 编程器：编程器：完成用户程序的编制、调试。有专用编程器和微机完成用户程序的编制、调试。有专用编程器和微机+编程软编程软件两种形式。件两种形式。第一节第一节 PLC概述概述图图1-3 S7-200 PLC的编程器的编程器12第一节第一节 PLC概述概述1.4.2 软件组成软件组成1 系统软件：系统软件：PLC的操作系统，统一管理的操作系统，统一管理PLC的各种资源。的各种资源。功能：功能：1）初试化，自检；）初试化，自检；2）管理中断，监视错误、故障；）管
13、理中断，监视错误、故障；3）内存分配，协调各程序模块的调用及数据交换；）内存分配，协调各程序模块的调用及数据交换；4）循环解释执行用户程序；）循环解释执行用户程序；5）集中）集中I/O处理；处理；6）管理通信端口和编程端口。）管理通信端口和编程端口。运行方式：运行方式：1）编程方式）编程方式(PRG)编辑、传送用户程序；编辑、传送用户程序；2）运行方式）运行方式(RUN)执行用户程序；执行用户程序；3）监视方式）监视方式(MON)动态监视程序运行的各种状态。动态监视程序运行的各种状态。13第一节第一节 PLC概述概述2 用户程序：用户程序：用户为解决实际问题而编写的应用程序。用户为解决实际问题
14、而编写的应用程序。1）梯形图：）梯形图：模拟传统继电器梯形图的设计方法。模拟传统继电器梯形图的设计方法。KSB1SB2K(a)继电器梯形图(b)PLC梯形图I 0.0I0.1Q 0.0Q0.0()图图1-4 1-4 PLCPLC梯形图及继电器梯形图的比较梯形图及继电器梯形图的比较编程元件：编程元件：线圈（用线圈（用-()表示）、接点（用表示）、接点（用-|-和和-|/|-表示），是表示），是程序的运算对象，在程序的运算对象，在PLC内部用存储单元表示。内部用存储单元表示。操作：操作：串联、并联、输出等，是程序的运算形式，在串联、并联、输出等，是程序的运算形式，在PLC内部用及、内部用及、或、赋
15、值等运算表示。或、赋值等运算表示。14第一节第一节 PLC概述概述逻辑行：逻辑行：梯形图中左右母线之间的一行，表示一个完整的逻辑方程，梯形图中左右母线之间的一行，表示一个完整的逻辑方程，是梯形图程序中的最小独立单元。例图是梯形图程序中的最小独立单元。例图1-4的逻辑行表示如下的逻辑的逻辑行表示如下的逻辑方程：方程：Q0.0=Q0.0=（I0.0+Q0.0I0.0+Q0.0）I0.1 I0.1 PLC PLC梯形图程序每个逻辑行总是从左侧梯形图程序每个逻辑行总是从左侧母线开始，依次向右排列，整个程序自上母线开始，依次向右排列，整个程序自上而下安排各个逻辑行。而下安排各个逻辑行。PLCPLC在执行
16、程序时，是从梯形图的左上角，即第一个逻辑行的在执行程序时，是从梯形图的左上角，即第一个逻辑行的最左边一个接点开始，逐行向下进行。对于同一个逻辑行，先处理最左边一个接点开始，逐行向下进行。对于同一个逻辑行，先处理并联接点，再处理串联接点，最后输出到某个继电器的线圈。并联接点，再处理串联接点，最后输出到某个继电器的线圈。15第一节第一节 PLC概述概述2）指令表：）指令表：类似计算机的汇编类似计算机的汇编语言的设计方法。例图语言的设计方法。例图1-5对应对应的指令为的指令为：LDI 0.0O Q0.0AN I 0.1=Q0.03 3）顺序功能图：）顺序功能图：是一种专用于是一种专用于PLCPLC的
17、图形化编程方法，采用功能的图形化编程方法，采用功能流程框图来描述控制系统程序结构。及数字电路原理图类似。流程框图来描述控制系统程序结构。及数字电路原理图类似。I 0.0I0.1Q 0.0Q0.0()并联常开接点串联常闭接点输出到继电器线圈图图1-5 PLC梯形图编写说明梯形图编写说明16第一节第一节 PLC概述概述3 PLC程序的循环运行程序的循环运行PLCPLC采用循环扫描的方法来执行用采用循环扫描的方法来执行用户程序，其内部操作大致包含：户程序，其内部操作大致包含：系统初始化及内部管理系统初始化及内部管理 启动监控和自诊断启动监控和自诊断集中输入扫描集中输入扫描解释执行用户程序解释执行用户
18、程序处理通信请求处理通信请求集中输出更新集中输出更新自动返回至循环执行自动返回至循环执行图图1-6 1-6 PLCPLC循环扫描周期示意图循环扫描周期示意图注：注：PLC允许用户程序使用时钟中允许用户程序使用时钟中断和外部中断。当中断事件发生时，断和外部中断。当中断事件发生时，CPU将以异步扫描的方式为申请中将以异步扫描的方式为申请中断的用户提供及时的服务。断的用户提供及时的服务。17第一节第一节 PLC概述概述1.5 1.5 主要性能指标主要性能指标1.输入输入/输出点数输出点数(I/O点数点数)。2.扫描速度。扫描速度。单位：单位：ms/1000步步 或或 s/步步3.内存容量。内存容量。
19、4.指令条数。指令条数。5.内部寄存器数目。内部寄存器数目。6.高功能模块。高功能模块。18第二节第二节 S7-200PLCS7-200PLC编程原理编程原理 2.1 S7-200系列系列PLC概况概况（以（以CPU224为例）为例）S7-200系列是小型、整体式系列是小型、整体式PLC，由由CPU、电源、基本电源、基本I/O和编和编程及通信端口集成为一体，构成其基本单元。基本单元可以作为一个程及通信端口集成为一体，构成其基本单元。基本单元可以作为一个完整的控制器，也可以通过总线及扩展完整的控制器，也可以通过总线及扩展I/O单元连接，以增加单元连接，以增加I/O的点的点数或种类。数或种类。2.
20、1.1 基本单元基本单元结构：结构：整体式整体式外型尺寸：外型尺寸：1208062(mm)存储器：存储器：4K字，后备电池字，后备电池190小时小时I/O：14I/10O数字量，可外接数字量，可外接7个扩展个扩展I/O单元，使数字量单元，使数字量I/O达到达到 128I/128O，模拟量模拟量I/O达到达到32I/32O。速度：速度：0.370.37s/s/指令指令内部辅助继电器：内部辅助继电器：256256个个定时器定时器/计数器：计数器：256256个个/256/256个个内置高速计数器：内置高速计数器：6 6个，个，2020KHzKHz，DCDC模拟量调节电位器：模拟量调节电位器：2个个
21、PWM脉冲输出：脉冲输出：2个个中断：中断：通信中断、定时中断、硬件输入中断等通信中断、定时中断、硬件输入中断等编程编程/通信口：通信口：1个（个（RS-485），），支持支持PPI、MPI、自由口协议自由口协议内置实时时钟内置实时时钟口令保护口令保护2.1.2 扩展扩展I/0模块模块 数字量数字量I/O模块、模拟量模块、模拟量I/O模块、热电偶、热电阻输入模块、模块、热电偶、热电阻输入模块、通信模块通信模块2.1.3 编程器编程器 通用微机通用微机+STEP 7编程软件编程软件+PC/PPI电缆电缆202.2 数据类型及寻址方式数据类型及寻址方式表2.1 基本数据类型 数据类型符号 描述 I
22、（输入继电器）数字量输入 Q（输出继电器）数字量输出 M（辅助继电器）内部存储器标志，保存逻辑运算的中间结果 SM（特殊标志位继电器）特殊存储器标志，系统程序与用户程序的接口 S（顺序控制继电器）顺序控制继电器存储器，用于表示顺序控制中的步进状态 V（变量存储器）变量存储器，用来保存数字运算的中间结果 L（局部存储器）局部存储器，与V类似，局部有效 T（定时器）定时器存储 C（计数器）计数器存储 AI（模拟量输入）模拟量输入 AO（模拟量输出）模拟量输出 AC（累加器）累加器 HC（高速计数器）高速计数器 2.2.1 基本数据类型基本数据类型第二节第二节 S7-200PLCS7-200PLC编
23、程原理编程原理 212.2.2 数据的取值范围及表示形式数据的取值范围及表示形式1)1)实数（实数（R R）：）：3232位单精度，（位单精度，（）1.1754951.175495E-38 E-38 3.4028233.402823E+38E+38。2)2)整数：整数：无符号字节（无符号字节（B B）：）：0 0255255；有符号字节（有符号字节（B B）：）：-128-128+127+127；无符号字无符号字 （W W）：）：0 06553565535；有符号字有符号字 （W W）：）：-32768-32768+3276732767；无符号双字（无符号双字（D D）：）：0 0429496
24、72954294967295；有符号双字（有符号双字（D D）：）：-2147483648-2147483648+21474836472147483647。3 3）常数：）常数：二进制常数：二进制常数：2#1010_0101_1010_0101 2#1010_0101_1010_0101；十进制常数：十进制常数：20047 20047；十六进制常数十六进制常数：16#416#4E4FE4F；ASCII ASCII常数：常数：TextText。第二节第二节 S7-200PLCS7-200PLC编程原理编程原理 22第二节第二节 S7-200PLCS7-200PLC编程原理编程原理 2.2.3 寻
25、址方式寻址方式1 1 存储器区域的直接寻址存储器区域的直接寻址 1 1）位寻址：）位寻址：标识符标识符字节地址字节地址.位号位号 例如：例如：I3.4I3.4，I=I=输入，字节地址输入，字节地址3 3，位号，位号4 4。Q0.1Q0.1，Q=Q=输出，字节地址输出，字节地址0 0，位号，位号1 1。2 2）字节、字、双字寻址：）字节、字、双字寻址：标识符标识符数据长度数据长度起始地址起始地址 例如：例如：IB4IB4，是按字节存取的输入映象寄存器，字节地址是按字节存取的输入映象寄存器，字节地址4 4；VW100VW100，是按字存取的变量存储区，字地址是按字存取的变量存储区，字地址10010
26、0；MD20MD20，是按双字存取的内部存储区，双字地址是按双字存取的内部存储区，双字地址2020。232 2 存储器区域的间接寻址：存储器区域的间接寻址：使用指针来存取存储区中的数据。使用指针来存取存储区中的数据。1 1）建立指针）建立指针 指针为双字值，且只能使用指针为双字值，且只能使用V V、L L、或累加器的或累加器的AC1AC1、AC2AC2、AC3AC3作为指针的存放地。建立指针必须使用双字传送指令作为指针的存放地。建立指针必须使用双字传送指令(MOVD)MOVD)，指指令的输入操作数必须使用符号令的输入操作数必须使用符号“&”“&”表示传送的数据是地址值。表示传送的数据是地址值。
27、2 2）使用指针存取数据）使用指针存取数据 在操作数前面加符号在操作数前面加符号“*”表示该操作数为一表示该操作数为一个指针。例如：个指针。例如：MOVDMOVD&VB200&VB200，AC1AC1/把把VB200VB200地址送到地址送到AC1AC1MOVWMOVW*AC1AC1，AC0AC0/把把AC1AC1指向的值送到指向的值送到AC0AC0若若VB200=16#12,VB201=16#34VB200=16#12,VB201=16#34，则上述指令执行的结果则上述指令执行的结果AC0=16#1234AC0=16#1234。第二节第二节 S7-200PLCS7-200PLC编程原理编程原
28、理 24第二节第二节 S7-200PLCS7-200PLC编程原理编程原理 2.3 基本编程元件基本编程元件2.3.1 输入继电器（输入继电器（I）功能：功能：将外部的操作命令或状态信号，经由输入接点送到系统内部存储单元。将外部的操作命令或状态信号，经由输入接点送到系统内部存储单元。可用等效继电器线圈的概念来表示输入继电器的用法。可用等效继电器线圈的概念来表示输入继电器的用法。SPLC内部I0.0()I0.0外部开关I 0.0I0.0由P LC内 部软件实现常开接点常闭接点等效输入继电器线圈图图2-1 2-1 输入继电器输入继电器注意：注意：输入继电器的线圈只能由外部信号驱动，不能由程序指令驱
29、动；输入继输入继电器的线圈只能由外部信号驱动，不能由程序指令驱动；输入继电器的接点可反复使用，数量不限，但只能在程序中使用，不能对外部输出。电器的接点可反复使用，数量不限，但只能在程序中使用，不能对外部输出。25第二节第二节 S7-200PLCS7-200PLC编程原理编程原理 2.3.2 输出继电器（输出继电器（Q）功能：功能：通过输出端口及负载相连，把程序处理的结果送到外部。通过输出端口及负载相连，把程序处理的结果送到外部。Q0.0PLC内部+外部负载-电源ULEDQ0.0Q0.0常开接点常闭接点由P LC内 部软件实现图图2-2 2-2 输出继电器输出继电器注意：注意：输出继电器由程序运
30、行结果驱动，对外只提供一对接点，只能带动一输出继电器由程序运行结果驱动，对外只提供一对接点，只能带动一个负载；对内提供无数对常开、常闭接点供编程使用。个负载；对内提供无数对常开、常闭接点供编程使用。26第二节第二节 S7-200PLCS7-200PLC编程原理编程原理 2.3.3 辅助继电器（辅助继电器（M）功能：功能：辅助工作单元，是辅助工作单元，是一组专供用户程序使用的内部变量，及一组专供用户程序使用的内部变量，及CPUCPU存储区存储区对应的是内部数据区，主要用于存储逻辑运算的中间结果，以位操作为主。对应的是内部数据区，主要用于存储逻辑运算的中间结果，以位操作为主。注意：注意：辅助继电器
31、由程序运行的结果驱动，辅助继电器由程序运行的结果驱动，对内提供无数对常开、常闭接点对内提供无数对常开、常闭接点供编程使用，不能直接及外部的输入、输出设备连接。供编程使用，不能直接及外部的输入、输出设备连接。2.3.4 变量寄存器（变量寄存器（V）功能：功能：辅助工作单元，及辅助继电器类似，是辅助工作单元，及辅助继电器类似，是一组专供用户程序使用的内部一组专供用户程序使用的内部变量，及变量，及CPUCPU存储区对应的是内部数据区，主要用于存储数字运算的中间结存储区对应的是内部数据区，主要用于存储数字运算的中间结果，以字节、字或双字操作为主。果，以字节、字或双字操作为主。注意：注意：变量寄存器由程
32、序运行的结果驱动，变量寄存器由程序运行的结果驱动，对内提供无数对常开、常闭接点对内提供无数对常开、常闭接点供编程使用，不能直接及外部的输入、输出设备连接。供编程使用，不能直接及外部的输入、输出设备连接。27第二节第二节 S7-200PLCS7-200PLC编程原理编程原理 2.3.5 定时继电器（定时继电器（T）功能：功能：实现定时（延时）操作，有图实现定时（延时）操作，有图2-3所示的三种类型。所示的三种类型。IN端端为定时器启为定时器启动条件输入端，编程中，定时器需要两个参数：编码地址动条件输入端，编程中，定时器需要两个参数：编码地址T T和预置的延和预置的延时时间参数值时时间参数值PTP
33、T。每个定时器对应一个每个定时器对应一个1616位的当前值寄存器和一个状态位（位的当前值寄存器和一个状态位（T-bitT-bit）。）。在在启动定时器定时操作至定时时间到之前，该定时器的状态位为启动定时器定时操作至定时时间到之前，该定时器的状态位为0 0，其接点维，其接点维持原状不变；当定时时间到后，状态位置持原状不变；当定时时间到后，状态位置1 1，则相应的常开接点闭合、常闭，则相应的常开接点闭合、常闭接点断开。该状态将保持到该定时器复位为止。接点断开。该状态将保持到该定时器复位为止。IN TONRPTTIN TOFPTTIN TONPTT(a)接通延时(b)有记忆接通延时(c)关断延时图图
34、2-3 2-3 定时继电器类型定时继电器类型28第二节第二节 S7-200PLCS7-200PLC编程原理编程原理 表2.2 CPU 224定时器定时器类型分辨率（ms）定时最大值（s）编码地址132.767T0,T6410327.67T1T4,T65T68TONR1003276.7T5T31,T69T95132.767T32,T9610327.67T33T36,T97T100TON、TOF1003276.7T37T63,T101T255注意：注意：定时器是内部编程元件，其线圈由程序运行结果驱动，接点只能定时器是内部编程元件，其线圈由程序运行结果驱动，接点只能由程序使用。定时器的分辨率由类型和
35、编码地址决定，如下表所示。由程序使用。定时器的分辨率由类型和编码地址决定，如下表所示。292.3.6 计数继电器（计数继电器（C）第二节第二节 S7-200PLCS7-200PLC编程原理编程原理 功能：功能：对脉冲信号计数，由图对脉冲信号计数，由图2-4所示的三种类型。所示的三种类型。其中，其中，CUCU、CDCD分别为加分别为加1 1或减或减1 1计数脉冲输入端，上升沿有效，计数脉冲输入端，上升沿有效，R R为复位输入端。为复位输入端。每个计数器对应一个每个计数器对应一个1616位的当前值寄存器和一个状态位（位的当前值寄存器和一个状态位（C-bitC-bit）。）。在在编程中计数器需指定编
36、码地址编程中计数器需指定编码地址C C和预置计数值和预置计数值PVPV。计数值计数值PVPV的范围为的范围为-3276832768+32767+32767。当计数器的计数过程达到或超过预置的计数值时，该计数。当计数器的计数过程达到或超过预置的计数值时，该计数器的状态位置器的状态位置1 1，至此才使及此对应的常开，至此才使及此对应的常开/常闭接点产生动作，并保持到常闭接点产生动作，并保持到该计数器复位为止。该计数器复位为止。CU CTURPVCCU CTUDCDRPVCCD CTDRPVC(a)加1计数器(b)加/减1计数器(c)减1计数器图图2-4 2-4 计数继电器类型计数继电器类型30第二
37、节第二节 S7-200PLCS7-200PLC编程原理编程原理 2.3.7 特殊标志位（特殊标志位（SM）功能：功能：提供大量的系统功能，在提供大量的系统功能，在PLCPLC和用户程序之间交换信息。和用户程序之间交换信息。表 2-3 特殊标志位 SM0 列表状态位 说明SM0.0该位始终为 ONSM0.1该位在第一个扫描周期内 ON,可用于调用初始化子程序。SM0.2当保持数据丢失时，该位将 ON 一个扫描周期。可用做出错标志位或用于调用特殊的启动过程。SM0.3开机上电进入 RUN 方式时该位将 ON 一个扫描周期。可用做在操作之前提供一个预热时间。SM0.4该位 30 秒 ON，30 秒
38、OFF，每分钟一个周期。可用于延时或一分钟的时钟脉冲。SM0.5该位 0.5 秒 ON,0.5 秒 OFF,每秒钟一个周期，可用于延时或一秒钟的时钟脉冲。SM0.6该位是扫描时钟，一个扫描周期为 ON，下一个扫描周期为 OFF,往复循环。可用做扫描计数器的输入。SM0.7该位指示模式开关的位置（OFF:TERM模式；ON:RUN模式），使用它可在RUN模式下启动自由口通讯，把模式开关打在TERM的位置可以进行与编程设备的正常通讯。其他标志位可参考SMIMATIC STEP7-MICRO编程参考手册。31第二节第二节 S7-200PLCS7-200PLC编程原理编程原理 2.4 基本编程指令基本
39、编程指令2.4.1 基本逻辑指令1 1 基本基本I/OI/O及简单逻辑操作及简单逻辑操作 LDLD /Load /Load 以常开接点开始一个逻辑行以常开接点开始一个逻辑行 LDNLDN/Load not /Load not 以常闭接点开始逻辑行以常闭接点开始逻辑行 A A /And /And 串联常开接点串联常开接点 ANAN /And not /And not 串联常闭接点串联常闭接点 O O /Or /Or 并联常开接点并联常开接点 ONON /Or not /Or not 并联常闭接点并联常闭接点 =/Out Out 输出到继电器线圈输出到继电器线圈I0.0I0.2I0.1(Q0.0)
40、(Q0.1 )Q0.0(M0.0 )I0.3M0.0(M0.0 )I0.4图图2-5 2-5 基本基本I/OI/O及简单逻辑控制及简单逻辑控制图图2-52-5对对应的指令表程序如下：应的指令表程序如下：LD I0.0LD I0.0/以常开接点以常开接点I0.0I0.0开始一个逻辑行开始一个逻辑行O Q0.0O Q0.0/并联常开接点并联常开接点Q0.0Q0.0AN I0.1AN I0.1/串联常闭接点串联常闭接点I0.1I0.1=Q0.0=Q0.0/输出到输出到Q0.0Q0.0线圈线圈=M0.0M0.0/输出到输出到M0.0M0.0线圈线圈LDN I0.2LDN I0.2/以常闭接点以常闭接点
41、I0.2I0.2开始一个逻辑行开始一个逻辑行ON I0.3ON I0.3/并联常闭接点并联常闭接点I0.3I0.3A M0.0A M0.0/串联常开接点串联常开接点M0.0M0.0=Q0.1=Q0.1/输出到输出到Q0.1Q0.1线圈线圈AN I0.4AN I0.4/串联常闭接点串联常闭接点I0.4I0.4=Q0.2=Q0.2/输出到输出到Q0.2Q0.2线圈线圈32第二节第二节 S7-200PLCS7-200PLC编程原理编程原理 说明说明:1 1）在指令表程序中，必须分别使用）在指令表程序中，必须分别使用LDLD或或LDNLDN指令来描述每个逻辑行起始的常指令来描述每个逻辑行起始的常开或常
42、闭接点。开或常闭接点。2 2）A A、ANAN和和O O、ONON分别为串联和并联常开、常闭接点指令，这组指令不能用分别为串联和并联常开、常闭接点指令，这组指令不能用于逻辑行的起始接点。于逻辑行的起始接点。3 3）“=”“=”表示位输出，指向某个继电器的线圈，用于对一个逻辑变量的赋值。表示位输出，指向某个继电器的线圈，用于对一个逻辑变量的赋值。当当“=”“=”前的逻辑条件结果为前的逻辑条件结果为1 1时，使该继电器置位，否则使其复位。时，使该继电器置位，否则使其复位。4 4）该组指令能广泛用于）该组指令能广泛用于I I、Q Q、M M、SMSM、T T、C C、V V、S S、L L等多种继电
43、器的接点。等多种继电器的接点。一般情况下，一般情况下，“=”“=”指令不能用于输入继电器（指令不能用于输入继电器（I I），），定时器定时器/计数器应使用计数器应使用专用的输出指令。专用的输出指令。332 2 逻辑堆栈操作逻辑堆栈操作 S7-200PLCS7-200PLC内设一个内设一个9 9级的逻辑堆栈如图级的逻辑堆栈如图2-62-6所示所示S8S0S7S6S5S4S3S2S1iv7nviv6iv5iv4iv3iv2iv1iv0iv7iv6iv5iv4iv3iv2iv1iv0iv8(b)取值(LD)(c)逻辑与(A)iv7iv6iv5iv4iv3iv2iv1iv0iv8iv7iv6iv5iv
44、4iv3iv2iv1iv0iv8iv7iv6iv5iv4iv3iv2iv1S0iv8iv7iv6iv5iv4iv3iv2iv1S0iv8(d)逻辑或(o)(a)9级逻辑堆栈栈顶操作前操作后操作前操作前操作后操作后iv8丢失S0=iv0 nvS0=iv0 nv栈顶装入新值nv图图2-6 2-6 S7-200PLCS7-200PLC逻辑堆栈逻辑堆栈图中：图中：iv0-iv8 iv0-iv8 表示堆栈的初值表示堆栈的初值 nv nv 表示由指令提供的新值表示由指令提供的新值 S0 S0 表示存储在逻辑堆栈中的计算值。表示存储在逻辑堆栈中的计算值。34 逻辑堆栈操作指令逻辑堆栈操作指令:OLDOLD/
45、Or Load/Or Load，对堆栈的栈顶两项进行或操作，结果压入栈顶对堆栈的栈顶两项进行或操作，结果压入栈顶ALDALD/And Load/And Load，对堆栈的栈顶两项进行及操作，结果压入栈顶对堆栈的栈顶两项进行及操作，结果压入栈顶LPSLPS/Logic Push/Logic Push，复制栈顶值复制栈顶值LPPLPP/Logic Pop/Logic Pop，弹出栈顶值弹出栈顶值LRDLRD/Logic Read/Logic Read，复制次栈顶值复制次栈顶值LDSLDS/Load Stack/Load Stack，复制堆栈中的第复制堆栈中的第n n项项XS0iv8iv7iv6iv
46、5iv4iv3iv2iv7iv6iv5iv4iv3iv2iv1iv0iv8(a)ALD操作前操作后块与iv7iv0iv6iv5iv4iv3iv2iv1iv0iv7iv6iv5iv4iv3iv2iv1iv0iv8(c)LPS操作前操作后iv8丢失复制栈顶XS0iv8iv7iv6iv5iv4iv3iv2iv7iv6iv5iv4iv3iv2iv1iv0iv8(b)OLD操作前操作后块或Xiv1iv8iv7iv6iv5iv4iv3iv2iv7iv6iv5iv4iv3iv2iv1iv0iv8(e)LPP操作前操作后栈顶弹出堆栈iv8iv1iv7iv6iv5iv4iv3iv2iv1iv7iv6iv5iv4
47、iv3iv2iv1iv0iv8(d)LRD操作前操作后复制次栈顶图图2-7 2-7 逻辑堆栈操作逻辑堆栈操作35图图2-82-8对对应的指令表程序如下：应的指令表程序如下：LD I2.0/LD I2.0/取取I2.0I2.0当前值至栈顶当前值至栈顶AN I2.1/I2.0I2.1AN I2.1/I2.0I2.1LDN I2.0/LDN I2.0/取取I2.0I2.0当前值至栈顶当前值至栈顶A I2.1/I2.0I2.1A I2.1/I2.0I2.1OLD /OLD /（I2.0I2.1I2.0I2.1）（I2.0I2.1I2.0I2.1）=Q0.0=Q0.0 LD I2.2/LD I2.2/取
48、取I2.2I2.2当前值至栈顶当前值至栈顶ON I2.3/I2.2I2.3ON I2.3/I2.2I2.3LDN I2.2/LDN I2.2/取取I2.2I2.2当前值至栈顶当前值至栈顶O I2.3/I2.2I2.3O I2.3/I2.2I2.3ALDALD/（I2.2I2.3I2.2I2.3）（I2.2I2.3I2.2I2.3）=Q0.1Q0.1I 2.0(Q0.0)I 2.0I 2.1I 2.1(Q0.1)I 2.2I 2.3I 2.2I 2.3图图2-8 2-8 块逻辑处理块逻辑处理第二节第二节 S7-200PLCS7-200PLC编程原理编程原理 36说明：说明：1 1）在使用块处理指
49、令前，每个图形块的开始应使用逻辑行起始指令，）在使用块处理指令前，每个图形块的开始应使用逻辑行起始指令，并由内部堆栈保存每个块处理的中间结果。并由内部堆栈保存每个块处理的中间结果。2 2）应用）应用LPSLPS相当于在堆栈中设立了一个标志，由于逻辑堆栈有相当于在堆栈中设立了一个标志，由于逻辑堆栈有9 9层，所层，所以可多次使用以可多次使用LPSLPS指令，形成多层分支。指令，形成多层分支。LPSLPS和和LPPLPP必须配对使用，以保必须配对使用，以保持堆栈的平衡。持堆栈的平衡。第二节第二节 S7-200PLCS7-200PLC编程原理编程原理 37S S-bitS S-bit，N N /使得
50、从使得从S-bitS-bit开始的开始的N N个位置个位置1 1（SetSet），），参数参数N N为正整数为正整数R R-bitR R-bit，N N /使得从使得从R-bitR-bit开始的开始的N N个位置个位置0 0（ResetReset），），参数参数N N为正整数为正整数EUEU /Edge Up /Edge Up，上升沿微分，输出正脉冲上升沿微分，输出正脉冲EDED /Edge Down /Edge Down，下降沿微分，输出正脉冲下降沿微分，输出正脉冲2.4.2 2.4.2 置位置位/复位、微分指令复位、微分指令I0.0M0.0I0.1M0.1(M0.0)(S )(M0.1)Q
