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第4章s7-200系列PLC基本指令及实训4.1可编程控制器程序设计语言在可编程控制器中有多种程序设计语言,它们是梯形图、语句表、顺序功能流程图、功能块图等。梯形图和语句表是基本程序设计语言，它通常由一系列指令组成，用这些指令可以完成大多数简单的控制功能，例如，代替继电器、计数器、计时器完成顺序控制和逻辑控制等，通过扩展或增强指令集，它们也能执行其它的基本操作。供S7-200使用的STEP7-Micro/Win32系列PLC支持SIMATIC和IEC1131-3两种基本类型的指令集，SIMATIC是PLC专用的指令集，执行速度快，可使用梯形图、语句表、功能块图编程语言。IEC1131-3是可编程控制器编程语言标准，IEC1131-3指令集中指令较少，只能使用梯形图和功能块图两种编程语言。SIMATIC指令集的某些指令不是IEC1131-3中的标准指令。SIMATIC指令和IEC1131-3中的标准指令系统并不兼容。我们将重点介绍SIMATIC指令。4.1.1梯形图（LadderDiagram）程序设计语言1.梯形图（LadderDiagram）程序设计语言梯形图程序设计语言是最常用的一种程序设计语言。它来源于继电器逻辑控制系统的描述。在工业过程控制领域，电气技术人员对继电器逻辑控制技术较为熟悉，因此，由这种逻辑控制技术发展而来的梯形图受到了欢迎，并得到了广泛的应用。梯形图与操作原理图相对应，具有直观性和对应性；与原有的继电器逻辑控制技术的不同点是，梯形图中的能流（PowerFl№ow）不是实际意义的电流，内部的继电器也不是实际存在的继电器，因此，应用时，需与原有继电器逻辑控制技术的有关概念区别对待。LAD图形指令有3个基本形式：连接文件夹2\梯形图程序设计语言是最常用的一种程序设计语言.doc2.语句表（StatementList）程序设计语言语句表程序设计语言是用布尔助记符来描述程序的一种程序设计语言。语句表程序设计语言与计算机中的汇编语言非常相似，采用布尔助记符来表示操作功能。语句表程序设计语言具有下列特点连接文件夹2\语句表.doc。3.顺序功能流程图（SepuentialFunctionChart）程序设计顺序功能流程图程序设计是近年来发展起来的一种程序设计。采用顺序功能流程图的描述，控制系统被分为若干个子系统，从功能入手，使系统的操作具有明确的含义，便于设计人员和操作人员设计思想的沟通，便于程序的分工设计和检查调试。顺序功能流程图的主要元素是步、转移、转移条件和动作。如图4-2所示。顺序功能流程图程序设计的特点是：连接文件夹2\001.doc4.功能块图（FunctionBlockDiagram）程序设计语言功能块图程序设计语言是采用逻辑门电路的编程语言，有数字电路基础的人很容易掌握。功能块图指令由输入、输出段及逻辑关系函数组成。用STEP7-Micro/Win32V3.2编程软件将图4-1所示的梯形图转换FBD程序，如图4-3所示。方框的左侧为逻辑运算的输入变量，右侧为输出变量，输入输出端的小圆圈表示“非”运算，信号自左向右流动。连接文件夹2\002.doc4.2基本位逻辑指令与应用4.2.1基本位操作指令介绍位操作指令是PLC常用的基本指令，梯形图指令有触点和线圈两大类，触点又分常开触点和常闭触点两种形式；语句表指令有与、或以及输出等逻辑关系，位操作指令能够实现基本的位逻辑运算和控制。1.逻辑取（装载）及线圈驱动指令LD/LDN连接文件夹2\004.doc2.触点串联指令A(And)、AN(Andnot)连接文件夹2\005.doc3.触点并联指令：O（Or）/ON（Ornot）连接文件夹2\006.doc4.电路块的串联指令ALD连接文件夹2\007.doc5.电路块的并联指令OLD连接文件夹2\008.doc6.逻辑堆栈的操作连接文件夹2\009.doc7.置位/复位指令S/R连接文件夹2\010.doc8.脉冲生成指令EU/ED连接文件夹2\003.doc4.2.2基本位逻辑指令应用举例1.起动、保持、停止电路连接文件夹2\012.doc2.互锁电路连接文件夹2\013.doc3.比较电路连接文件夹2\014.doc4.微分脉冲电路连接文件夹2\017.doc5.分频电路连接文件夹2\015.doc6.抢答器程序设计连接文件夹2\016.doc4.2.3编程注意事项及编程技巧1.梯形图语言中的语法规定连接文件夹2\011.doc2.设置中间单元连接文件夹2\018.doc3.尽量减少可编程控制器的输入信号和输出信号连接文件夹2\019.doc4.外部联锁电路的设立。为了防止控制正反转的两个接触器同时动作造成三相电源短路，应在PLC外部设置硬件联锁电路。5.外部负载的额定电压。PLC的继电器输出模块和双向晶闸管输出模块一般只能驱动额定电压AC220V的负载，交流接触器的线圈应选用220V的。4.2.4电动机控制实训1.实训目的连接文件夹2\020.doc2.控制要求连接文件夹2\021.doc3.实训内容及指导连接文件夹2\022.doc4.3定时器指令4.3.1定时器指令介绍S7-200系列PLC的定时器是对内部时钟累计时间增量计时的。每个定时器均有一个16位的当前值寄存器用以存放当前值（16位符号整数）；一个16位的预置值寄存器用以存放时间的设定值；还有一位状态位，反应其触点的状态。1.工作方式S7-200系列PLC定时器按工作方式分三大类定时器。其指令格式如表4-3所示。连接文件夹2\023.doc2.时基按时基脉冲分，则有1ms、10ms、100ms三种定时器。不同的时基标准，定时精度、定时范围和定时器刷新的方式不同。连接文件夹2\024.doc。3.定时器指令工作原理下面我们将从原理应用等方面分别叙述通电延时型，有记忆的通电延时型，断电延时型三种定时器的使用方法。连接文件夹2\025.doc4.3.2定时器指令应用举例1.一个机器扫描周期的时钟脉冲发生器连接文件夹2\026.doc。2.延时断开电路连接文件夹2\027.doc。3.延时接通和断开连接文件夹2\028.doc。4.闪烁电路连接文件夹2\029.doc。4.3.3正次品分拣机编程实训1.实训目的（1）加深对定时器的理解，掌握各类定时器的使用方法。（2）理解企业车间产品的分拣原理。2.实验器材连接文件夹2\030.doc。3.控制要求连接文件夹2\031.doc。4.PLCI/O端口分配及参考程序连接文件夹2\032.doc。5.实训内容及要求连接文件夹2\033.doc。6.思考练习连接文件夹2\034.doc。4.4计数器指令4.4.1计数器指令介绍计数器利用输入脉冲上升沿累计脉冲个数。结构主要由一个16位的预置值寄存器、一个16位的当前值寄存器和一位状态位组成。当前值寄存器用以累计脉冲个数，计数器当前值大于或等于预置值时，状态位置1。S7-200系列PLC有三类计数器：CTU-加计数器，CTUD-加/减计数器，CTD-减计数。连接文件夹2\036.doc4.4.3轧钢机的控制实训1.实训目的（1）熟悉计数器的使用。（2）用状态图监视计数器的计数的过程。（3）用PLC构成轧钢机控制系统。2.实训内容连接文件夹2\037.doc。3.调试并运行程序连接文件夹2\038.doc。4.5比较指令比较指令是将两个操作数按指定的条件比较，操作数可以是整数，也可以是实数，在梯形图中用带参数和运算符的触点表示比较指令，比较条件成立时，触点就闭合，否则断开。比较触点可以装入，也可以串、并联。比较指令为上、下限控制提供了极大的方便。连接文件夹2\039.doc4.6程序控制类指令程序控制类指令用于程序运行状态的控制，主要包括系统控制、跳转、循环、子程序调用，顺序控制等指令。4.6.1END、STOP、WDR指令1.结束指令连接文件夹2\040.doc。2.停止指令连接文件夹2\041.doc。3.警戒时钟刷新指令WDR(又称看门狗定时器复位指令)连接文件夹2\042.doc。4.6.2循环、跳转指令1.循环指令连接文件夹2\043.doc2.跳转指令及标号连接文件夹2\044.doc4.6.3子程序调用及子程序返回指令1.建立子程序连接文件夹2\045.doc。2.在子程序局部变量表中定义参数连接文件夹2\046.doc。3.子程序调用及子程序返回指令的指令格式连接文件夹2\047.doc。4.带参数的子程序调用指令连接文件夹2\048.doc。4.6.4步进顺序控制指令在运用PLC进行顺序控制中常采用顺序控制指令，这是一种由功能图设计梯形图的步进型指令。首先用程序流程图来描述程序的设计思想，然后再用指令编写出符合程序设计思想的程序。使用功能流程图可以描述程序的顺序执行、循环、条件分支，程序的合并等功能流程概念。顺序控制指令可以将程序功能流程图转换成梯形图程序，功能流程图是设计梯形图程序的基础。步进顺序控制指令1.功能流程图简介连接文件夹2\049.doc。2.顺序控制指令连接文件夹2\050.doc。3.应用举例连接文件夹2\051.doc。4.6.5送料车控制实训1.实训目的连接文件夹2\052.doc2.控制要求连接文件夹2\053.doc3.I/O分配及外部接线图I/O分配及外部接线图如图4-77所示。4.程序结构图连接文件夹2\054.doc5.手动操作方式的梯形图程序连接文件夹2\055.doc6.自动操作的功能流程图和梯形图连接文件夹2\056.doc7.调试并运行程序连接文件夹2\058.doc8.训练题连接文件夹2\059.doc4.7习题连接文件夹2\060.doc