1、熟悉PLC存儲器的數據類型和尋址方式;熟練掌握PLC的位邏輯指令;熟練掌握PLC的定時器與計數器指令;難點：難點：堆棧指令的使用。包括分支與分支堆棧指令的使用。包括分支與分支結束；觸點組指令等。結束；觸點組指令等。3.1.1 PLC編程語言的國際標準編程語言的國際標準與個人計算機相比，與個人計算機相比，PLC的硬件、軟件的的硬件、軟件的體系結構都是封閉的而不是開放的。各廠家的體系結構都是封閉的而不是開放的。各廠家的PLC的編程語言和指令系統的功能和表達方式的編程語言和指令系統的功能和表達方式也不一致。有的甚至有相當大的差異，因此各也不一致。有的甚至有相當大的差異，因此各廠家的廠家的PLC互不兼

2、容。互不兼容。 IEC（國際電工委員會）（國際電工委員會）是為電子技術的是為電子技術的所有領域制定全球標準的世界性組織。所有領域制定全球標準的世界性組織。IEC于于1994年年5月公布了月公布了PLC標準（標準（IEC61131），該），該標準鼓勵不同的標準鼓勵不同的PLC制造商提供在外形和操作制造商提供在外形和操作上相似的指令。上相似的指令。 3.1.1 可編程序控制器編程語言可編程序控制器編程語言 的國際標準的國際標準 組成：組成：通用信息，設備與測試要求，編程語言，通用信息，設備與測試要求，編程語言，用戶指南和通信。用戶指南和通信。 其中，編程語言標準。其中，編程語言標準。(IECll3

3、1-3) (1)順序功能圖順序功能圖(Sequential Function Chart)。 (2)梯形圖梯形圖(Ladder Diagram)。 (3)功能塊圖功能塊圖(Function Block Diagram)。 (4)指令表指令表(Instction List)。 (5)結構文本結構文本(structured Text) 標準中由兩種圖形語言標準中由兩種圖形語言梯形圖梯形圖（LD）和功能圖塊（）和功能圖塊（FBD）；）； 兩種語言文字兩種語言文字指令表（指令表（IL）和結構）和結構文本（文本（ST）。可以認為，順序功能圖塊）。可以認為，順序功能圖塊（SFC）是一種結構塊控制程序流程圖

4、。）是一種結構塊控制程序流程圖。 這是一種位于其他編程語言之上的圖這是一種位于其他編程語言之上的圖形語言，用來編制順序控制程序。形語言，用來編制順序控制程序。 順序功能圖提供了一種組織程序的順序功能圖提供了一種組織程序的圖形方法，在順序功能圖中可以用別圖形方法，在順序功能圖中可以用別的語言嵌套編程。步、轉換和動作是的語言嵌套編程。步、轉換和動作是順序功能圖中的三種主要元件。可以順序功能圖中的三種主要元件。可以用順序功能圖來描述系統的功能。用順序功能圖來描述系統的功能。 組成：組成：由觸點、線圈和用方框表示的功能由觸點、線圈和用方框表示的功能塊。（圖塊。（圖3-3） 特點：特點：1）沿用繼電器這

5、一名稱，但不是真）沿用繼電器這一名稱，但不是真實繼電器，而是軟件中編程元件。實繼電器，而是軟件中編程元件。 2）假想的）假想的“能流能流”(POWeY Flow)，從左，從左向右流動。向右流動。 3）邏輯運算，從左至右，從上至下。）邏輯運算，從左至右，從上至下。 4）線圈放在最右邊，觸點可無限次使用。）線圈放在最右邊，觸點可無限次使用。圖圖3-4 功能塊圖功能塊圖指令表（語句表）程序指令表（語句表）程序 S7-200CPU地控制程序由主程序、子地控制程序由主程序、子程序和中斷程序組成。程序和中斷程序組成。 1、（、（OB1） 主程序是程序的主體，每一個項目都必主程序是程序的主體，每一個項目都必

6、須并且只能有一個主程序。在主程序中可須并且只能有一個主程序。在主程序中可以調用子程序和中斷程序。以調用子程序和中斷程序。 如 果 編 程 使 用如 果 編 程 使 用的是手編器，主程的是手編器，主程序應安排到程序的序應安排到程序的最前面。其他部分最前面。其他部分的位置安排沒有嚴的位置安排沒有嚴格的順序，但習慣格的順序，但習慣上把子程序安排在上把子程序安排在中斷程序的前面。中斷程序的前面。如圖如圖3.5所示。所示。程序中斷程序2子程序2主程序中斷程序1子程序m子程序1中斷程序n圖圖3-5 PLC的程序結構的程序結構 子程序是一個可選的指令的集合，僅在被其它程序調子程序是一個可選的指令的集合，僅在

7、被其它程序調用時執行；用時執行； 同一個子程序可以用在不同的地方被多次調用；同一個子程序可以用在不同的地方被多次調用； 使用子程序可以簡化程序代碼和簡化掃描時間；使用子程序可以簡化程序代碼和簡化掃描時間； 設計得好的子程序容易移植到別的項目中去。設計得好的子程序容易移植到別的項目中去。 中斷程序是指令的一個可選集合，中斷程序不中斷程序是指令的一個可選集合，中斷程序不是被主程序調用，它們在中斷事件發生時由是被主程序調用，它們在中斷事件發生時由PLC的操作系統調用；的操作系統調用； 中斷程序用來處理預先規定的中斷事件，因為中斷程序用來處理預先規定的中斷事件，因為不能預知何時會出現中斷事件，所以不允

8、許程序不能預知何時會出現中斷事件，所以不允許程序改寫可能在其它程序中使用的存儲器。改寫可能在其它程序中使用的存儲器。3.2.1數據在存儲器中存取的方式數據在存儲器中存取的方式 1、位、字節、字和雙字、位、字節、字和雙字 位位(bit)：二進制數的：二進制數的1位只有位只有O和和1兩種不同兩種不同的取值。的取值。 字節字節(Byte)：8位二進制數組成位二進制數組成1個字節。個字節。 字字(Word)：兩個字節。：兩個字節。 雙字（雙字（Double Word）：兩個字。）：兩個字。 位存儲單元的地址由字節地址和位地址組位存儲單元的地址由字節地址和位地址組成，如成，如I3.2，其中的區域標志符，

9、其中的區域標志符“I”表示輸入，表示輸入，字節地址為字節地址為3，位地址為，位地址為2。 輸入字節輸入字節IB3（Byte)由由I3.0I3.7這這8位組位組成。成。 相鄰的兩個字節組成一個字，相鄰的兩個字節組成一個字，VW100表表示示VB100VB101組成的一個字，組成的一個字，V為區域標為區域標志符，志符，W表示字，表示字，100為起始字節的地址。為起始字節的地址。 VD100表示由表示由VB100VB103組成的雙字，組成的雙字，D（Double word)示例：示例：I3. 2 IB3(圖圖3-5) VBl00 VWl00 VDl00 (見圖見圖3-6)。1 輸入映像寄存器輸入映像

10、寄存器(I)尋址尋址 輸入映像寄存器的標識符為輸入映像寄存器的標識符為I(I0.0-I15.7)，在每個掃描周期的開始，在每個掃描周期的開始，CPU對輸入點進行采樣，并將采樣值存于對輸入點進行采樣，并將采樣值存于輸入映像寄存器中。輸入映像寄存器中。 I、O、V、M、S、SM、L均可按均可按位、字節、字和雙字來存取位、字節、字和雙字來存取。 注意：注意： 由外部電路驅動，程序中無線圈；由外部電路驅動，程序中無線圈； 輸入端可以外接常開觸點或常閉觸點，輸入端可以外接常開觸點或常閉觸點，也可以接多個觸點組成的串、并聯電也可以接多個觸點組成的串、并聯電路；路； 在梯形圖中，可多次使用輸入位的常在梯形圖

11、中，可多次使用輸入位的常開觸點和常閉觸點。開觸點和常閉觸點。 梯形圖中必有其線圈。執行程序輸出。梯形圖中必有其線圈。執行程序輸出。 內部存儲器標志位內部存儲器標志位(MO.0M31.7)用來保存用來保存控制繼電器的中間操作狀態或其他控制信控制繼電器的中間操作狀態或其他控制信息。息。 雖名為雖名為“位存儲區位存儲區”，但也可按字節、字，但也可按字節、字或雙字來存取。或雙字來存取。 時間繼電器時間繼電器 ，S7-200有三種定時器，它們有三種定時器，它們的時基增量分別為的時基增量分別為1ms,10ms和和100ms。定時器的當前值是定時器的當前值是16位有符號整數，用于位有符號整數，用于存儲定時器

12、累計的時基增量值（存儲定時器累計的時基增量值（132767） 接通延時的定時器的當前值大于、等接通延時的定時器的當前值大于、等于設定值時，定時器位被置于設定值時，定時器位被置“1”，其，其線圈斷電時，定時器位被復位為線圈斷電時，定時器位被復位為“0” 定時器位為定時器位為“1”1”時，梯形圖中對時，梯形圖中對應的常開觸點閉合，常閉觸點斷開。應的常開觸點閉合，常閉觸點斷開。 用定時器地址來存取當前值和定用定時器地址來存取當前值和定時器位，帶位操作數的指令存取定時器位，帶位操作數的指令存取定時器位，帶字操作數的指令存取當時器位，帶字操作數的指令存取當前值。前值。 計數器用來累計其計數輸入端脈沖電平

13、由計數器用來累計其計數輸入端脈沖電平由低到高的次數，低到高的次數，CPU提供加計數器、減計提供加計數器、減計數器和加減計數器。數器和加減計數器。 上升沿次數上升沿次數 當加計數器的當前值大于、等于設定值時，當加計數器的當前值大于、等于設定值時，計數器被置計數器被置“1”；帶位操作數的指令存取；帶位操作數的指令存取計數器位，帶字操作數的指令存取當前值。計數器位，帶字操作數的指令存取當前值。 高速計數器用來累計比高速計數器用來累計比CPU的掃描速率更的掃描速率更快的事件，計數過程與掃描周期無關。快的事件，計數過程與掃描周期無關。 其當前值和設定值為其當前值和設定值為32位有符號整數，當位有符號整數

14、，當前值為只讀數據。前值為只讀數據。 高速計數器的地址由區域標志符高速計數器的地址由區域標志符HC和高速和高速計數器號組成，如計數器號組成，如HC2。 累加器是可以像存儲器那樣使用的讀累加器是可以像存儲器那樣使用的讀寫單元，例如可以用它向子程序傳遞參數，寫單元，例如可以用它向子程序傳遞參數，或從子程序返回參數，以及用來存放計算或從子程序返回參數，以及用來存放計算的中間值。的中間值。 CPU提供了提供了4 個個32位累加器位累加器(AC0-AC3)，可以按字節、字和雙字來存取累加器中的可以按字節、字和雙字來存取累加器中的數據。數據。 特殊存儲器用于特殊存儲器用于CPU與用戶之間交換信息。與用戶之

15、間交換信息。 如如SM0.0一直為一直為“1”狀態狀態;SM0.1僅在執行用戶程僅在執行用戶程序的第一周期為序的第一周期為“1”狀態狀態;。 S7-200有有64個字節的局部存儲器，其中個字節的局部存儲器，其中60個可以作為暫時存儲器，或給子程序傳遞個可以作為暫時存儲器，或給子程序傳遞參數。參數。 主程序、子程序和中斷程序簡稱主程序、子程序和中斷程序簡稱POU，各，各POU都有自己的局部變量表，局部變量僅都有自己的局部變量表，局部變量僅僅在它被創建的僅在它被創建的POU中有效。中有效。 順序控制繼電器順序控制繼電器(SCR)位用于組織機器位用于組織機器的順序操作，的順序操作，SCR提供控制程序

16、的邏輯分提供控制程序的邏輯分段。段。 S7-200將現實世界連續變化的模擬量將現實世界連續變化的模擬量(如如溫度、壓力、電流、電壓等溫度、壓力、電流、電壓等)用用AD轉換器轉換器轉換為轉換為1個字長個字長(16位位)的數字量，用區域標的數字量，用區域標識符識符AI、數據長度、數據長度(w)和字節的起始地址來和字節的起始地址來表示模擬量輸入的地址。表示模擬量輸入的地址。 S7-200將將1個字長的數字用個字長的數字用DA轉換器轉換器轉換為現實世界的模擬量，用區域標識符轉換為現實世界的模擬量，用區域標識符AQ、數據妊度、數據妊度(w)和字節的起始地址來表和字節的起始地址來表示存儲模擬量輸出的地址示

17、存儲模擬量輸出的地址 常數值可以是字節、字或雙字，常數值可以是字節、字或雙字，CPU以二以二進制方式存儲常數，常數也可以用十進制、進制方式存儲常數，常數也可以用十進制、十六進十六進 制、制、ASCII碼或浮點數形式來碼或浮點數形式來 表示。表示。1 1 直接尋址直接尋址 在指令中直接使用存儲器或寄存器的元件名稱在指令中直接使用存儲器或寄存器的元件名稱和地址編號，直接查找數據，如和地址編號，直接查找數據，如VW790、VBl00。 2 2 間接尋址間接尋址3 3 用指針來存取數據（圖用指針來存取數據（圖3-73-7）例：例：MOVD AC1MOVD AC1 將指針增加兩次，將指針增加兩次，指向下

18、一個字。指向下一個字。 INCD AC1 INCD AC1 MOVW MOVW * *AC1,AC0AC1,AC0 將將AC1AC1所指向所指向的字的數值送的字的數值送AC0AC0 3.3.1 觸點指令觸點指令 1.標準觸點指令標準觸點指令 LD(Load裝載裝載)、A(And，與，與)和和O(Or，或，或) 。 （1）LD：裝入常開觸點（LoaD）（2）LDN：裝入常閉觸點（LoaD Not） （3）A：與常開觸點（And） （4）AN：與常閉觸點（And Not）。 （5）O：或常閉觸點（Or） （6）ON：或常閉觸點（Or Not） （7）NOT：觸點取非（輸出反相） （8）= ：輸出指

19、令 2.堆棧的基本概念堆棧的基本概念 S7200有有1個個9位的堆棧，棧頂用來存儲邏輯運位的堆棧，棧頂用來存儲邏輯運算的結果下面的算的結果下面的8位用來存儲中間運算結果。位用來存儲中間運算結果。堆棧中的數據一般按堆棧中的數據一般按“先進后出先進后出”的原則存取。的原則存取。圖圖3-9 并聯電路塊并聯電路塊 LD I0.0 /裝入常開觸點 O I2.2 /或常開觸點 LD I0.1 /被串的塊開始 LD I2.0 /被并路開始 A I2.1 / OLD /棧裝載或，并路結束 ALD /棧裝載與，串路結束 LD I0.0 / LPS /邏輯推入棧，主控 A I0.5 / = Q7.0 / LRD

20、/邏輯讀棧，新母線 LD I2.1 / O I1.3 / ALD /棧裝載與 = Q6.0 / LPP /邏輯彈出棧，母線復原 LD I3.1 / O I2.0 / ALD / = Q1.3 / 立即立即(Immediate)觸點指令只能用于輸入觸點指令只能用于輸入I，執，執行立即觸點指令時，立即讀人物理輸人點的值，行立即觸點指令時，立即讀人物理輸人點的值，根據該值決定觸點的接通斷開狀態；根據該值決定觸點的接通斷開狀態； 但是并不更新該物理輸人點對應的映像寄存器。但是并不更新該物理輸人點對應的映像寄存器。 語句表中，分別用語句表中，分別用LDI、AI、OI來來表示開始、串聯、并聯的常開立即觸表

21、示開始、串聯、并聯的常開立即觸點。點。LDNI、ANI、ONI表示相應的常表示相應的常閉立即觸點。閉立即觸點。 (=) (=I) 只能用于輸出量只能用于輸出量(Q)，執行該指令時，將棧，執行該指令時，將棧頂值立即寫入指定的物理輸出位和對應的頂值立即寫入指定的物理輸出位和對應的輸出映像寄存器。輸出映像寄存器。（1）S，置位指令，置位指令 （2）R，復位指令，復位指令 置位即置置位即置1，復位即置，復位即置0。置位和復位指令可。置位和復位指令可以將位存儲區的某一位開始的一個或多個（最多以將位存儲區的某一位開始的一個或多個（最多可達可達255個）同類存儲器位置個）同類存儲器位置1或置或置0。 這兩條

22、指令在使用時需指明三點：操作性質、這兩條指令在使用時需指明三點：操作性質、開始位和位的數量。開始位和位的數量。（1）S，置位指令，置位指令 用法：用法：Sbit, N例：例：SQ0.0,1（2）R，復位指令，復位指令 當用復位指令時，如果是對定時器當用復位指令時，如果是對定時器T位或計數器位或計數器C位進行復位，則定時器位進行復位，則定時器位或計數器位被復位，同時，定時器位或計數器位被復位，同時，定時器或計數器的當前值被清零。或計數器的當前值被清零。用法：用法：Rbit, N例：例：RQ0.2,3 L D I0.0 /裝 入 常 開 觸 點 A I0.1 /與 常 開 觸 點 = Q 1.0

23、/輸 出 觸 點 L D I0.0 / A I0.1 / S Q 0.0, 1 /將 Q 0.0開 始 的 /1個 觸 點 置1 R Q 0.2, 3 /將 Q 0.2開 始 的 /3個 觸 點 置0 圖圖3.7置位復位置位復位上述程序對應的時序圖如圖上述程序對應的時序圖如圖3.8所示所示。I0.0Q0.2-Q0.4Q0.0Q1.0I0.1圖圖3.8時序圖時序圖 LD I0.0 /裝入常開觸點 = Q0.0 /輸出觸點，非立即 =I Q0.1 /立即輸出觸點 SI Q0.2, 1 /從Q0.2開始的1個 /觸點被立即置1 LDI I0.0 /立即輸入觸點指令 = Q0.3 / 圖圖3.9立即指

24、令程序立即指令程序掃描周期 n掃描周期 n+1掃描周期 n+3掃描周期 n+2輸出刷新輸出刷新輸出刷新輸出刷新輸出刷新輸入掃描輸入掃描輸入掃描輸入掃描輸入掃描Q0.1I0.0Q0.0Q0.3Q0.2圖圖3.10時序圖時序圖 如圖如圖3-19(P40)，其基本功能與置，其基本功能與置位指令位指令S和復位指令和復位指令R的功能相同。的功能相同。 置位優先（置位優先（SR）觸發器的置位信）觸發器的置位信號號S和復位信號和復位信號R同時為同時為1時，輸出時，輸出OUT信號為信號為1。 復位優先（復位優先（RS）觸發器的置位信）觸發器的置位信號號S和復位信號和復位信號R同時為同時為1時，輸出時，輸出OU

25、T信號為信號為0 正跳變觸點檢測到脈沖的每一次正跳變正跳變觸點檢測到脈沖的每一次正跳變后，產生一個微分脈沖。后，產生一個微分脈沖。 指令格式：指令格式：EU （無操作數）（無操作數） 負跳變觸點檢測到脈沖的每一次負跳變負跳變觸點檢測到脈沖的每一次負跳變后，產生一個微分脈沖。后，產生一個微分脈沖。 指令格式：指令格式：ED （無操作數）（無操作數） 應用舉例：圖應用舉例：圖3.11是跳變指令的程序片斷。是跳變指令的程序片斷。圖圖3.12是圖是圖3.11指令執行的時序。指令執行的時序。 LD I0.0 /輸 入 常 開 觸 點 EU /脈 沖 正 跳 變 = Q 0.0 /輸 出 觸 點 LD I

26、0.0 / ED /脈 沖 負 跳 變 = Q 0.1 / 圖圖3.11跳變應用跳變應用I0.0Q0.1Q0.0圖圖3.12時序時序 取反觸點將它左邊的電路的邏輯運算取反觸點將它左邊的電路的邏輯運算結果取反，運算結果若為結果取反，運算結果若為1則變為則變為0，反之，反之亦然。該指令沒有操作數。亦然。該指令沒有操作數。 空操作指令（空操作指令（NOP N）不影響程序的執）不影響程序的執行，操作數行，操作數N=0255。3.4.1 .4.1 定時器指令定時器指令 分類：分類：通電延時定時器通電延時定時器(TON)、斷電延時定、斷電延時定時器時器(TOF)、保持型通電延時定時器、保持型通電延時定時器

27、(TONR) 分辨率分辨率(精度等級精度等級)： 1ms、l0ms和和l00ms 指令格式：指令格式：TON Txxx，PT指令格式：指令格式：TOF Txxx，PT例：例： TOFT35，6指令格式：指令格式：TONRTxxx，PT例：例： TONR T20，63 LD I0.0 /使能輸入 TON T35, +4 /通電延時定時 /延時時間為 /40ms LD I0.0 / TONR T2, +10 /有記憶通電 /延時時間累計 /為 1000ms LD I0.0 / TOF T36, +3 /斷電延時定時 /延時時間為 /30ms T36位4103I0.0T33 當前值T2當前值T33 位3T2位T36當前值最大值最大值4圖圖3.20定時器時序定時器時序1)1ms定時器：定時器：掃描周期大于掃描周期大于1ms時，定時器位時，定時器位和當前值在一個掃描周期內被多次刷新。和當前值在一個掃描周期內被多次刷新。2) 10ms定時器：定時器：定時器位和當前值在每個掃描定