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第3章基本指令的应用3.1编程与仿真3.2串联、并联指令，置位、复位指令与自锁控制程序3.4块指令、多地控制和点动自锁混合控制程序3.5定时器指令与延时控制程序3.3边沿脉冲指令与正反转控制程序3.6计数器指令与计数控制程序3.7堆栈指令与Y－△形启动控制程序3.1编程与仿真3.1.1LD、LDN、＝指令及其应用表3-1LD、LDN、=指令指令名称助记符逻辑功能操作数取LD取常开触点状态I、Q、M、SM、T、C、V、S、L取反LDN取常闭触点状态I、Q、M、SM、T、C、V、S、L输出=线圈输出Q、M、SM、V、S、L图3-1LD、LDN、=指令的应用举例3.1.2电动机点动控制电路与程序电动机的点动控制要求：按下点动按钮SB，电动机运转；松开点动按钮SB，电动机停止。表3-2点动控制电路输入/输出端口分配表输入端口输出端口输入继电器输入器件作用输出继电器输出器件控制对象I0.5SB点动Q0.2KM电动机M图3-2点动控制电路接线图图3-3点动控制程序梯形图和指令表3.1.3S7-200的连接与编程软件的设置根据CPU模块类型可分为交流供电和直流供电两类。CPU224AC/DC/RLY模块电源端和输出端连接220VAC电源，输入端使用PLC输出的24VDC电源。1．连接PC/PPI电缆图3-4PC/PPI电缆连接计算机与PLC（1）将PC/PPI电缆的PC端连接到计算机的RS-232通信口上（一般是串口COM1）；（2）将PC/PPI电缆的PPI端连接到PLC的RS-485通信口上。2．CPU模块供电3．启动编程软件图3-5编程软件的英文主界面4．从英文界面转为中文界面图3-6编程软件的“Options”（选项）对话框图3-7编程软件的中文主界面5．通信参数设置图3-9“设置通信器件”对话框图3-8“通信”对话框（3）单击“Select”（选择）按钮，出现“Install/RemoveInterface”（安装/删除通信器件）对话框，如图3-10所示图3-10“安装/删除通信器件”对话框（4）在“Selection”（选择）框中选中PC/PPIcable，单击“Install”（安装）按钮，PC/PPIcable出现在右侧已安装框内，如图3-11所示图3-11已安装PC/PPIcable（通信电缆）（5）单击“Close”按钮，再单击“Ok”按钮，显示通信地址已设置好，如图3-12所示图3-12已设置好通信地址3.1.4编写、下载、运行和监控点动控制程序1．建立和保存项目运行编程软件STEP7-Micro/WINV4.0后，在中文主界面中单击菜单栏中“文件”→“新建”，创建一个新项目图3-13新建项目的结构单击菜单栏中“文件”→“保存”，指定文件名和保存路径后，单击“保存”按钮，文件以项目形式保存。2．选择PLC类型和CPU版本图3-14选择PLC类型和CPU版本3．输入指令的方法在梯形图编辑器中有4种输入程序指令的方法：双击指令图标、拖曳指令图标、指令工具栏编程按钮和特殊功能键（F4、F6、F9）图3-15打开指令树中位逻辑指令4．使用指令树指令图标输入指令图3-18编辑线圈图3-19指令工具栏编辑按钮5．使用指令工具栏编程按钮输入指令图3-16编辑触点图3-17输入触点的地址6．查看指令表单击菜单栏中“查看”→“STL”，则从梯形图编辑界面自动转为指令表编辑界面，也可以在指令表编辑界面中编写用户程序7．程序编译图3-20指令表编辑界面图3-21在输出窗口显示编译结果8．程序下载单击菜单栏中“文件”→“下载”，或单击工具栏菜单按钮，开始下载程序。下载是从编程计算机将程序装入PLC；上传则相反，是将PLC中存储的程序上传到计算机。9．运行操作程序下载到PLC后，将PLC状态开关拨到“RUN”位置或单击工具栏菜单按钮，按下连接I0.5的按钮，则输出端Q0.2通电；松开此按钮，Q0.2断电，实现了点动控制功能。图3-22“下载”对话框10．程序运行监控图3-23程序状态监控图3.1.5仿真运行点动控制程序1．导出文本文件图3-24导出文本文件2．启动仿真程序图3-25启动仿真软件3．选择CPU图3-26选择CPU4．CPU224仿真图形图3-27CPU224仿真图形5．选中逻辑块6．选中仿真文件在“打开”对话框中选中导出的“点动控制”文件，如图3-29所示图3-28装载程序逻辑块图3-29选择待仿真文件7．点动控制程序装入仿真器图3-30点动控制程序装入仿真器8．仿真运行图3-31仿真运行9．内存变量监控图3-32监控内存变量3.2串联、并联指令，置位、复位指令与自锁控制程序3.2.1触点串联指令A、AN表3-3A、AN指令指令名称助记符逻辑功能操作数与A用于单个常开触点的串联连接I、Q、M、SM、T、C、V、S、L与反AN用于单个常闭触点的串联连接I、Q、M、SM、T、C、V、S、L【例题3.1】阅读图3-33所示的程序梯形图，分析其逻辑关系图3-33例题3.1串联指令举例3.2.2触点并联指令O、ON表3-4O、ON指令指令名称助记符逻辑功能操作数或O用于单个常开触点的并联连接I、Q、M、SM、T、C、V、S、L或反ON用于单个常闭触点的并联连接I、Q、M、SM、T、C、V、S、L【例题3.2】编写一个自锁控制程序。启动/停止按钮均使用常开触点，分别接输入继电器I0.0、I0.1端口，控制电动机的接触器接输出继电器Q0.5端口。图3-34例题3.2程序【例题3.3】编写一个自锁控制程序。启动按钮使用常开触点，接输入继电器I0.0端口，停止按钮使用常闭触点，接输入继电器I0.1端口，控制电动机的接触器接输出继电器Q0.5端口。图3-35例题3.3程序在图3-35中停止按钮釆用了常闭触点接法。在工业控制中，具有“停止”和“过载保护”等关系到安全保障功能的信号一般都应使用常闭触点，防止因不能及时发现断线故障而失去作用。3.2.3置位指令S、复位指令R表3-5S、R指令指令名称梯形图指令表逻辑功能操作数置位指令Sbit，N从bit开始的N个元件置1并保持Q、M、SM、T、C、V、S、L复位指令Rbit，N从bit开始的N个元件清0并保持置位指令与复位指令的使用说明如下：（1）bit表示位元件，N表示常数，N的范围为1～255。（2）被S指令置位的软元件只能用R指令才能复位。（3）R指令也可以对定时器和计数器的当前值清0。【例题3.4】用置位指令与复位指令编写具有自锁功能的程序。启动按钮使用常开触点，接输入继电器I0.0端口，停止按钮使用常闭触点，接输入继电器I0.1端口，控制电动机的接触器接输出继电器Q0.5端口。图3-36例题3.4置位/复位指令3.2.4实习操作：电动机自锁控制电路与程序1．电动机自锁控制电路输入/输出端口分配表3-6输入/输出端口分配表输入输出输入继电器输入元件作用输出继电器输出元件I0.0KH常闭触点过载保护Q0.2交流接触器KMI0.1SB1常闭触点停止I0.2SB2常开触点启动2．电动机自锁控制电路3．电动机自锁控制程序图3-37电动机自锁控制电路图3-38电动机自锁控制程序3.3边沿脉冲指令与正反转控制程序3.3.1脉冲上升沿、下降沿指令EU、ED表3-7EU、ED指令指令名称梯形图指令表逻辑功能脉冲上升沿指令EU在上升沿产生一个周期脉冲脉冲下降沿指令ED在下降沿产生一个周期脉冲【例题3.5】某台设备有两台电动机M1和M2，其交流接触器分别连接PLC的输出继电器Q0.1和Q0.2，总启动按钮使用常开触点，接输入继电器I0.0端口，总停止按钮使用常闭触点，接输入继电器I0.1端口。为了减小两台电动机同时启动对供电电路的影响，让M2稍微延迟片刻启动。控制要求是：按下启动按钮，M1立即启动，松开启动按钮时，M2才启动；按下停止按钮，M1、M2同时停止。图3-39例题3.5程序M1、M2运转时按下停止按钮，Q0.1和Q0.2均断电解除自锁，M1和M2断电停止。时序图如图3-40所示图3-40例题3.4时序图3.3.2实习操作：电动机正反转控制电路与程序三相异步电动机正反转控制要求如下：不通过停止按钮，直接按正反转按钮就可以改变电动机的转向，因此需要采用按钮联锁。为了减轻正反转换向瞬间电流对电动机的冲击，适当延长变换过程。1．电动机正反转控制电路输入/输出端口分配表3-8输入/输出端口分配表输入输出输入继电器输入元件作用输出继电器输出元件作用I0.0KH常闭触点过载保护Q0.1接触器KM1正转I0.1SB1常闭触点停止Q0.2接触器KM2反转I0.2SB2常开触点正转I0.3SB3常开触点反转2．电动机正反转控制电路图3-41电动机正反转控制电路3．电动机正反转控制程序图3-42电动机正反转控制程序3.4块指令、多地控制和点动自锁混合控制程序3.4.1电路块指令ALD、OLD1．ALD指令表3-9ALD指令指令名称助记符逻辑功能操作元件与块ALD并联电路块的串联连接无【例题3.6】阅读图3-43（a）所示的梯形图，分析其逻辑关系，并写出对应的指令表。图3-43例题3.6与块指令ALD举例【例题3.7】写出图3-44（a）所示梯形图对应的指令表。图3-44例题3.7与块指令ALD举例2．OLD指令表3-10OLD指令指令名称助记符逻辑功能操作元件或块OLD串联电路块的并联连接无【例题3.8】阅读图3-45（a）所示的梯形图，分析其逻辑关系，并写出对应的指令表。图3-45例题3.8或块指令OLD举例【例题3.9】阅读图3-46（a）所示的梯形图，写出对应的指令表。图3-46例题3.9块指令举例3．“上重下轻”、“左重右轻”的编程规则图3-47符合“上重下轻”编程规则图3-48不符合“上重下轻”编程规则图3-49符合“左重右轻”编程规则图3-50不符合“左重右轻”编程规则3.4.2PLC多地控制图3-51多地控制接线图和程序3.4.3实习操作：点动自锁混合控制电路与程序某生产设备有1台电动机，除连续运行控制外，还需要用点动控制调整生产设备的状态。1．点动自锁混合控制电路的控制要求2．点动自锁混合控制电路输入/输出端口分配表3-11输入/输出端口分配表输入输出输入继电器输入元件作用输出继电器输出元件控制对象I0.0SB1常开触点启动Q0.1接触器KM1电动机MI0.1SB2常闭触点停止I0.2SB3常开触点点动I0.3KH常闭触点过载保护3．点动自锁混合控制电路图3-52点动自锁混合控制电路4．位存储器MPLC执行程序过程中，可以用内部软元件位存储器来存储中间操作状态和控制信息，其作用相当于电气控制中的中间继电器。位存储器用“M”表示，共256位，采用八进制（M0.0～M0.7，…，M31.0～M31.7）。5．点动自锁混合控制程序图3-53点动自锁混合控制程序3.5定时器指令与延时控制程序3.5.1定时器指令TON、TOF、TONR表3-12定时器指令格式项目接通延时断开延时有记忆接通延时梯形图指令表TONT××，PTTOFT××，PTTONRT××，PTS7-200系列PLC有256个定时器，地址编号为T0～T255，对应不同的定时器指令，其分类见表3-13表3-13定时器指令与定时器分类定时器指令分辨率（ms）计时范围（s）定时器号TONR11～32.767T0、T64101～327.67T1～T4、T65～T681001～3276.7T5～T31、T69～T95TONTOF11～32.767T32、T96101～327.67T33～T36、T97～T1001001～3276.7T37～T63、T101～T255定时器使用说明如下。（1）虽然TON和TOF的定时器编号范围相同，但一个定时器号不能同时用作TON和TOF。例如，不能既有TONT32又有TOFT32。（2）定时器的分辨率（脉冲周期）有3种：1ms、10ms、100ms。定时器的分辨率由定时器号决定。（3）定时器计时实际上是对脉冲周期进行计数，其计数值存放于当前值寄存器中（16位，数值范围是1～32767）。（4）定时器的延时时间为设定值（