第七讲-西门子PLC基本逻辑指令及其编程

沈阳航空工业学院自动控制系第1页计算机测控技术与应用第十讲西门子S7-200基本逻辑指令及其编程自动控制系张海军[e-mail]沈阳航空工业学院自动控制系第2页可编程序控制器本讲主要内容西门子S7-200PLC的基本逻辑指令西门子S7-200PLC的程序编制实例沈阳航空工业学院自动控制系第3页可编程序控制器本讲重点掌握堆栈的工作过程掌握定时器和计数器的使用了解S7-200PLC编程语言要点，理清S7-200的指令类型，掌握PLC的编程使用方法是进行PLC编程的基础。但最好的方法是实际操作。沈阳航空工业学院自动控制系第4页可编程序控制器一、西门子S7-200基本逻辑指令国际电工委员会IEC规定了5种编程语言作为PLC编程语言的标准。PLC编程语言梯形图指令表顺序功能图结构化文本功能块图沈阳航空工业学院自动控制系第5页可编程序控制器一、西门子S7-200基本逻辑指令梯形图指令与语句表指令是PLC程序最常用的两种表述工具，它们之间有着密切的对应关系。基本逻辑指令一般指位逻辑指令、定时器指令和计数器指令。逻辑控制指令是PLC最基本最常用的指令，是构成梯形图和语句表的基本成分。沈阳航空工业学院自动控制系第6页可编程序控制器PLC基本逻辑指令描述三菱装载，电路开始的常开触点LD取反装载，电路开始的常闭触点LDI与，常开触点AND取反与，常闭触点ANI或，常开触点OR取反或，常闭触点ORI块与ANB块或ORB输出OUT取反INV西门子LDLDNAANOONALDOLD=NOTOMROMLDLDNOTANDANDNOTORORNOTANDLDORLDOUTNOT沈阳航空工业学院自动控制系第7页可编程序控制器1.标准触点与输出指令1）标准触点常开触点、常闭触点指令从存储器或过程映像寄存器中取值。当位值为1时，常开触点闭合；当位值为0时，常闭触点闭合；输出指令将新值写入输出点的过程映像寄存器。当输出指令执行时，S7-200将输出过程映像寄存器中的位接通或者断开。2）输出指令沈阳航空工业学院自动控制系第8页可编程序控制器例，写出梯形图对应的语句表Y0X0X1X3Y1X2X5Y2X4三菱PLC梯形图LDX0ANIX1ORX2ANDX3ORX5OUTY0OUTY1ANIX4OUTY2沈阳航空工业学院自动控制系第9页可编程序控制器例，写出梯形图对应的语句表西门子PLC梯形图LDI0.0ANI0.1OI0.2AI0.3OI0.5=Q0.3=Q1.4ANI3.4=Q2.6沈阳航空工业学院自动控制系第10页可编程序控制器2.立即触点与立即输出指令描述西门子立即装载LDI立即取反装载LDNI立即输出=I在标准触点和输出指令后加I立即触点并不依赖于S7-200的扫描周期刷新，它会立即刷新。在程序执行过程中，常开立即触点指令与常闭立即触点指令读取物理输入值。沈阳航空工业学院自动控制系第11页可编程序控制器LDNII0.5OII0.1AII1.4=Q0.3写出下面梯形图对应的语句表LDII0.4ONII0.2ANII0.0=IQ3.4沈阳航空工业学院自动控制系第12页可编程序控制器3.其它指令1）取反指令取反指令改变能流的输入状态。LDI0.1AI0.0=Q0.0NOT=Q0.1I0.0I0.1Q0.0Q0.1沈阳航空工业学院自动控制系第13页可编程序控制器2）跳变指令正跳变触点检测到一次正跳变时，触点接通一个扫描周期；负跳变触点检测到一次负跳变时，触点接通一个扫描周期；I0.4Q0.4Q0.5LDI0.4LPSEU=Q0.4LPPED=Q0.5沈阳航空工业学院自动控制系第14页可编程序控制器3）置位与复位S,R从指定地址开始的N（1-255）个点置位或者复位。LDI0.1SQ0.2,6LDI0.2RQ0.2,6I0.1I0.2Q0.2沈阳航空工业学院自动控制系第15页可编程序控制器将从指定地址开始的N（1-128）个点置位或者复位。4）立即置位与立即复位新值会同时被写入物理输出和相应的过程映像寄存器。SI、RI沈阳航空工业学院自动控制系第16页可编程序控制器位逻辑指令-例题1I0.1M1.0沈阳航空工业学院自动控制系第17页可编程序控制器位逻辑指令-例题1I0.1M1.0沈阳航空工业学院自动控制系第18页可编程序控制器位逻辑指令-例题2I0.4Q0.3Q0.4Q0.5沈阳航空工业学院自动控制系第19页可编程序控制器位逻辑指令-例题4起保停电路（异步电动机单向运转控制）电动机直接起、停控制电路沈阳航空工业学院自动控制系第20页可编程序控制器起保停电路PLC起动按钮停止按钮SB2SB1COMCOMI0.1I0.2KM继电器线圈PLC的I/O接线图Q0.0沈阳航空工业学院自动控制系第21页可编程序控制器4堆栈指令S7-200有一个9位堆栈，栈顶用来存储逻辑运算的结果，下面八位用来存储中间运算结果。语句描述ANB栈装载与，电路块串联ORB栈装载或，电路块并联MPS逻辑入栈MRD逻辑读栈MPP逻辑出栈语句描述ALD栈装载与，电路块串联OLD栈装载或，电路块并联LPS逻辑入栈LRD逻辑读栈LPP逻辑出栈LDSn装载堆栈三菱PLC西门子PLC沈阳航空工业学院自动控制系第22页可编程序控制器X0X3Y1Y2Y0M0setY10LDX0MPSANDX3OUTY0MRDANIM0OUTY1MPPINVSETY10LDI0.0LPSAI0.1=Q0.0LRDANM0.0=Q0.1LPPNOTSQ1.0,3沈阳航空工业学院自动控制系第23页可编程序控制器4堆栈指令S1S0inv0inv1inv2inv3inv4inv5inv6S4inv0inv1inv2inv3inv4inv5inv6xS2inv0inv1inv2inv3inv4inv5inv6xS3S2inv0inv1inv2inv3inv4inv5inv6LDNI1.4AI0.3LDI3.2ANT16OLDLDNC24ONI.2ALDOQ3.4=Q5.3S3S1S2S0S4OLDS4=S2*S3S2=S0+S1ALD沈阳航空工业学院自动控制系第24页可编程序控制器1.4.1块或指令：ORBOLD•两个或两个以上的触点串联连接叫串联电路块。•串联电路块并联连接时，分支开始时，用LD、LD指令，分支结束用ORB。沈阳航空工业学院自动控制系第25页可编程序控制器1.4.2块或指令：ORBOLD（2）ORB指令与下面介绍的ANB指令等均为无操作元件的指令。每一块使用ORB指令个数无限制。ORB指令也可以连续使用，但这种方法重复使用LD、LDI指令的次数要限制在8次以下。当一个梯形图的控制电路由若干个先串联、后并联的触点组成时，可将每组串联电路看成一个块。沈阳航空工业学院自动控制系第26页可编程序控制器1.4.1块或指令：ORBOLD（3）ORB指令编程方法有两种：①分散使用ORB指令，要在串联的每个串联电路后加ORB。②集中使用ORB指令，先编写每块的程序，然后再连续使用ORB指令。沈阳航空工业学院自动控制系第27页可编程序控制器1.4.2块与指令：ANBALD•两个或以上的触点并联连接的电路称为并联电路块。•分支电路并联电路块与前面电路串联连接时，使用ANB指令，要串联电路的起始点用LD、LDI指令。并联电路块结束后，使用ANB指令与前面电路串联起来。沈阳航空工业学院自动控制系第28页可编程序控制器1.4.2块与指令：ANBALD（2）X0X2Y0X1X4X3沈阳航空工业学院自动控制系第29页可编程序控制器1.4.2块与指令：ANBALD（3）ANB为无操作元件的指令。若多个并联电路块顺次用ANB指令将电路串联连接，则ANB使用次数没有限制。ANB指令也可以连续使用，但重复使用LD、LDI指令的次数要限制在8次以下。沈阳航空工业学院自动控制系第30页可编程序控制器堆栈指令例LDI0.0OQ2.5ANI2.3LDNM4.5OQ0.3AT1LDNM5.6AC5OLDALDOM3.2=Q0.3画出与下列语句表对应的梯形图沈阳航空工业学院自动控制系第31页可编程序控制器二、定时器与计数器指令1.定时器指令①接通延时定时器②有记忆的接通延时定时器③断开延时定时器使用定时器可以完成基于时间的计数功能，S7-200提供了下述3种定时器指令。沈阳航空工业学院自动控制系第32页可编程序控制器定时器号与分辨率★★★★沈阳航空工业学院自动控制系第33页可编程序控制器(1)接通延时定时器当使能输入接通时，TON开始计时，当定时器的当前值大于预设值时，该定时器位被置位。当使能输入断开时，TON复位，清除当前值，定时器位变为OFF。★当到达预设时间后，接通延时定时器继续计时，一直计到最大值32767。使能输入端预设值定时器位当前值沈阳航空工业学院自动控制系第34页可编程序控制器(1)接通延时定时器TON沈阳航空工业学院自动控制系第35页可编程序控制器(2)有记忆的接通延时定时器当使能输入接通时，TONR开始计时，当定时器的当前值大于预设值时，该定时器位被置位。当使能输入断开时，TONR当前值保持不变（累计时间）。★当到达预设时间后，接通延时定时器继续计时，一直计到最大值32767。使能输入端预设值定时器位T1T1当前值沈阳航空工业学院自动控制系第36页可编程序控制器(2)有记忆的接通延时定时器TONRTONR定时器只能通过复位指令进行复位操作。沈阳航空工业学院自动控制系第37页可编程序控制器(3)断开延时定时器TOF断开延时定时器用于在输入断开后延时一段时间断开输出；★定时器当前值未到达预设时间时，定时器位保持接通，当到达预设时间时，定时器位断开，并停止计时当前值。使能输入端预设值定时器位T33T1当输入接通时，定时器位立即接通，并把当前值设为0。当输入断开时，定时器开始定时，直到达到预设的时间。T33当前值沈阳航空工业学院自动控制系第38页可编程序控制器(3)断开延时定时器TOF沈阳航空工业学院自动控制系第39页可编程序控制器定时器指令的操作数沈阳航空工业学院自动控制系第40页可编程序控制器定时器使用的注意事项(1)沈阳航空工业学院自动控制系第41页可编程序控制器例：设计控制程序，使指示灯以4秒为周期闪烁。I0.0I0.3启动停止Q0.0沈阳航空工业学院自动控制系第42页可编程序控制器例：设计控制程序，使指示灯以4秒为周期闪烁。I0.0I0.3启动停止Q0.0沈阳航空工业学院自动控制系第43页可编程序控制器例：设计控制程序，使指示灯以4秒为周期闪烁。I0.0I0.3启动停止Q0.0沈阳航空工业学院自动控制系第44页可编程序控制器2计数器指令CTUCTDCTUDC0-C255沈阳航空工业学院自动控制系第45页可编程序控制器增/减计数器CTUD沈阳航空工业学院自动控制系第46页可编程序控制器S7-200基本指令总结①标准触点指令、②立即触点指令③取反指令④跳变指令1.触点指令2.输出指令⑤输出⑥立即输出⑦置位与复位⑧立即置位与复位3.定时器指令⑨接通延时定时器⑩断开延时定时器⑾有记忆的接通延时定时器4.计数器指令⑿增计数器⒀减计数器⒁增/减计数器沈阳航空工业学院自动控制系第47页可编程序控制器例在PLC中实现单按钮控制启动/停止方法1、采用正跳变指令实现的方法（一）沈阳航空工业学院自动控制系第48页可编程序控制器例在PLC中实现单按钮控制启动/停止方法1、采用正跳变指令实现的方法（二）沈阳航空工业学院自动控制系第49页可编程序控制器例在PLC中实现单按钮控制启动/停止方法2、采用正跳变指令和置位/复位指令（一）沈阳航空工业学院自动控制系第50页可编程序控制器例在PLC中实现单按钮控制启动/停止方法2、采用正跳变指令和置位/复位指令（二）沈阳航空工业学院自动控制系第51页可编程序控制器例在PLC中实现单按钮控制启动/停止方法3、采用计数器实现的方法沈阳航空工业学院自动控制系第52页可编程序控制器三、PLC用户程序的编制PLC用户程序是用户根据控制要求，