第一節

S7－200系列PLC的構成

第二節

S7-200系列PLC內部元器件

第三節

S7－200系列PLC的基本指令

第四節

S7－200系列PLC功能指令

第七章S7-200系列可編程序控制器

2/3/2023第一節S7－200系列PLC的構成一、CPU224型PLC的結構小型PLC系統由（主機箱）、I/O擴展單元、文本、圖形顯示器、編程器等組成。圖7-1S7-200CPU結構CPU224主機與擴展機的結構外形2/3/2023CPU224外部電路原理圖7-2CPU224交流/直流/繼電器連接端子圖2/3/20231．基本單元I/OI0.0~I0.7、I1.0~I1.514個輸入點

Q0.0~Q0.7、Q1.0~Q1.110個輸出點采用了雙向光電耦合器，24V直流極性可任意選擇1M為I0.X輸入端子的公共端，2M為I1.X輸入端子的公共端在晶體管輸出電路中采用了MOSFET功率驅動器件，并將數字量輸出分為兩組，每組有一個獨立公共端，共有1L、2L兩個公共端，可接入不同的負載電源。2/3/20232．基本單元I/O及擴展主機的輸出點數為10點主機的輸入點數為14點可擴展的模塊數目為73．高速反應性6個高速計數脈沖輸入端：I0.0~I0.5,最快的相應速度為30kHz2個高速脈沖輸出端:Q0.0~Q0.1,輸出脈沖頻率可達20kHz2/3/20234.存儲系統由RAM和EEPROM兩種存儲器組成5.存儲卡存儲卡可選擇安裝擴展卡。擴展卡有EEPROM存儲卡、電池和時鐘卡等模塊。2/3/2023二、CPU22X主要技術指標型號CPU221CPU222CPU223CPU224外型尺寸/mm90×80×6290×80×62120.5×80×62190×80×62程序/字2048204840964096用戶數據1024102425602560用戶存儲器類型EEPROMEEPROMEEPROMEEPROM數據后備(超級電容)典型值h5050190190存儲器2/3/2023本機I/O點數6入/8出6入/8出14入/10出24入/16出擴展模塊數量無2個7個7個數字量I/O映像區大小/bit無256256256模擬量I/O映像區大小/bit5050190190輸入輸出型號CPU221CPU222CPU223CPU2242/3/2023指令型號CPU221CPU222CPU223CPU22433MHz下布爾指令執行速度0.37μs/指令0.37μs/指令0.37μs/指令0.37μs/指令FOR/NEXT循環有有有有增數運算有有有有實數運算有有有有2/3/2023主要內部繼電器型號CPU221CPU222CPU223CPU224I/O映像寄存器/bit128I和128Q128I和128Q128I和128Q128I和128Q內部通用繼電器/bit256256256256計數器/定時器256/256256/256256/256256/256字入/字出無16/1632/3232/32順序控制繼電器/bit2562562562562/3/2023附加功能型號CPU221CPU222CPU223CPU224內部高速計數器/個4(30kHz)4(30kHz)6(30kHz)6(30kHz)模擬量調節電位器/個1122脈沖輸出/個2(20kHz)2(20kHz)2(20kHz)2(20kHz)通信中斷/個1發送器2接收器1發送器2接收器1發送器2接收器1發送器2接收器定時中斷/個2(1~255ms)2(1~255ms)2(1~255ms)2(1~255ms)硬件輸入中斷/個4444實時時鐘有(時鐘卡)有(時鐘卡)有(內置)有(內置)口令保護有有有有2/3/2023通信型號CPU221CPU222CPU223CPU224通信口數量(個)1(RS~485)1(RS~485)1(RS~485)1(RS~485)支持協議0號口1號口PPI.DP/自由口N/APPI.DP/自由口N/APPI.DP/自由口N/APPI.DP/自由口N/APROFIBUS點到點NETR/NETWNETR/NETWNETR/NETWNETR/NETW2/3/2023第二節S7-200系列PLC內部元器件一、數據存儲類型及尋址方式

PLC內部元器件的功能是相互獨立的，在數據存儲區為每一種元器件分配一個存儲區域。每一種元器件用一組字母表示器件類型，字母加數字表示數據的存儲地址。I：表示輸入繼電器；Q：表示輸出繼電器；M：表示內部標志位寄存器；SM：表示特殊標標志位寄存器；S：表示順序控制寄存器；V：表示變量寄存器；L：表示局部變量寄存器；T：表示定時器；C：表示計數器；AI：表示模擬量輸入映像寄存器；AQ：表示模擬量輸出映像寄存器；AC：表示累加器；HC：表示高速計數器等。2/3/20231．直接尋址方式尋址方式：圖7-3數據地址格式圖7-4位尋址2/3/2023圖7-5字節、字、雙字尋址方式2/3/20232．間接尋址方式圖7-6使用指針間接尋址2/3/2023二、S7-200系列PLC數據存儲區及元件功能1．輸入/輸出映像寄存器（1）輸入映像寄存器I（又稱輸入繼電器）圖7-7輸入映像寄存器的電路示意圖2/3/2023（2）輸出映像寄存器Q（又稱輸出繼電器）圖7-8輸出映像寄存器等效電路示意圖2/3/20232．變量存儲器V3．位存儲器（M）4．特殊標志位（SM）存儲器5．順序控制繼電器（S）6．局部存儲器（L）7．定時器（T）

S7－200有三種定時器，它們的時基增量分別為1ms、10ms和100ms，定時器的當前值寄存器是16位有符號的整數，用于存儲定時器累計的時基增量值（1～32767）。2/3/20238．計數器

計數器主要用來累計輸入脈沖個數。其結構與定時器相似，其設定值在程序中賦予，CPU提供了3種類型的計數器，各為加計數器、減計數器和加減計數器。計數器的當前值為16位有符號整數，用來存放累計的脈沖數（1～32767）。

9．模擬量輸入/輸出映像寄存器（AI/AQ）10．累加器（AC）11．高速計數器（HC）三、S7－200系列PLC有效編程范圍見附錄E中的表1和表22/3/2023第三節S7－200系列PLC的基本指令基本指令包括基本邏輯指令，算術、邏輯運算指令，數據處理指令，程序控制指令等。一、基本位操作指令1、指令格式梯形圖指令由觸點或線圈符號直接位地址兩部分組成，含有直接位地址的指令又稱位操作指令，基本位操作指令操作數尋址范圍：I，Q，M，SM，T，C，V，S，L等。2/3/2023基本位操作指令格式LADSTL功能bitbitbitLDBIT、LDNBIT用于網絡段起始的常開/常閉觸點常開/常閉觸點串聯，邏輯與/與非指令常開/常閉觸點并聯，邏輯或/或非指令線圈輸出，邏輯置位指令ABIT、ANBITOBIT、ONBIT=BIT2/3/20233）A(And)：

與操作指令，用于常開觸點的串聯。4）AN(AndNot)：

與操作指令，用于常閉觸點的串聯。5）O(Or)：

或操作指令，用于常開觸點的并聯。6）ON(OrNot)：

或操作指令，用于常閉觸點的并聯。7）=(Out)：

置位指令，線圈輸出。1）LD(Load)：裝載指令，用于常開觸點與左母線連接，每一個以常開觸點開始的邏輯行都要使用這一指令。2）LDN(LoadNot)：

裝載指令，用于常閉觸點與左母線連接，每一個以常閉觸點開始的邏輯行都要使用這一指令。2/3/2023位操作指令程序的應用圖7-9位操作指令程序的應用2/3/20232、STL指令對較復雜梯形圖的描述方法在較復雜梯形圖中，觸點的串、并聯關系不能全部用簡單的與、或、非邏輯關系描述。1）塊“與”操作指令ALD塊“與”操作指令，用于兩個或兩個以上觸點并聯連接的電路之間的串聯，稱之為并聯電路塊的串聯連接。2/3/2023ALD指令的使用圖7-10ALD指令的使用

并聯電路塊與前面的電路串聯時，使用ALD指令。并聯電路塊的開始用LD,或LDN指令并聯電路塊結束后，使用ALD指令與前面的電路串聯。2/3/20232）塊“或”操作指令OLD用于兩個或兩個以上的觸點串聯連接的電路之間的并聯，稱之為串聯電路塊的并聯連接。OLD指令的使用圖7-11OLD指令的使用2/3/20233）棧操作指令LPS、LRD、LPPLPS：（LogicPush）邏輯堆棧操作指令(無操作元件)。LRD：（LogicRead）邏輯讀棧指令(無操作元件)。LPP：（LogicPop）邏輯彈棧指令(無操作元件)。2/3/2023棧操作指令的應用程序圖7-12棧操作指令應用程序段2/3/2023二、取反和空操作指令1．取反指令（NOT）

取反指令，指將它左邊電路的邏輯運算結果取反，運算結果若為1則變為0，為0則變為1，該指令沒有操作數。2．空操作指令（NOP）

空操作指令，起增加程序容量的作用。操作數N為執行空操作指令的次數，N=0~255。LADSTL功能NOT取反NOTN空操作指令取反和空操作指令格式NOTNOPN2/3/2023取反指令和空操作指令應用LDNI0.1NOT//條件滿足時NOP30//空操作30次NOTNOPI0.1圖7-13取反指令和空操作指令應用三、置位/復位指令置位/復位指令則是將線圈設計成置位線圈和復位線圈兩大部分，將存儲器的置位、復位功能分離開來。2/3/2023編程時，置位、復位線圈之間間隔的網絡個數可以任意。置位、復位線圈通常成對使用，也可以單獨使用或與指令盒配合使用。置位/復位指令格式2/3/2023置位/復位指令的應用NETWOR1LDI0.0SQ0.0,1┋NETWOR5LDI0.1RQ0.0,1圖7-14置位/復位指令應用程序段2/3/2023四、邊沿觸發指令邊沿觸發是指用邊沿觸發信號產生一個機器周期的掃描脈沖，通常用作脈沖整形。邊沿觸發指令分為正跳變觸發（上升沿）和負跳變觸發（下降沿）兩大類。正跳變觸發指輸入脈沖上升沿使觸點閉合（ON）一個掃描周期。負跳變觸發指輸入脈沖的下降沿使觸點閉合（ON）一個掃描周期。邊沿觸發指令格式2/3/2023邊沿觸發程序示例:NETWORK1LDI0.0//裝入常開觸點EU//正跳變=M0.0//輸出NETWORK2LDM0.0//裝入SQ0.0，1//輸出置位NETWORK3LDI0.1//裝入ED//負跳變=M0.1//輸出NETWORK4LDM0.1//裝入RQ0.0，1//輸出復位圖7-15邊沿觸發示例圖7-16邊沿觸發時序圖2/3/2023五、定時器

CPU22X系列PLC的256個定時器分屬TON(TOF)和TONR工作方式，以及3種時基標準，TOF與TON共享同一組定時器，不能重復使用。S7-200PLC的定時器為增量型定時器,用于時間控制。

⑴通電延時型（TON）⑵保持型（TONR）⑶斷電延時型（TOF）1ms、10ms、100ms1、工作方式：2、時基標準：2/3/2023工作方式用毫秒(ms)表示的分辨率用秒(s)表示的最大當前值定時器號TONR132.767T0,T6410327.67T1~T4,T65~T681003276.7T5~T31,T65~T68TON/TOF132.767T32,T9610327.67T33~T36,T97~T1001003276.7T37~T63,T101~T255表7－7定時器工作方式及類型2/3/20233、定時器指令格式????INPT

????TONTON通電延時型????INPT

????TONRTONR有記憶通電延時型????INPT

????TOFTOF斷電延時型LADSTL功能注釋2/3/2023（1）通電延時型（TON）當使能端（IN）輸入有效時，定時器開始計時，當前值從0開始遞增，大于或等于設定值（PT）時，定時器輸出狀態位置為1，（輸出觸點有效），當前值的最大值為32767。使能端無效（斷開）時，定時器復位（當前值清零，輸出狀態位置為0）。圖7-17通電延時型定時器應用程序2/3/2023（2）保持型（TONR)使能端（IN）輸入有效時（接通），定時器開始計時，當前值遞增，當前值大于或等于設定值（PT）時，輸出狀態位置為1，使能端輸入無效（斷開）時，當前值保持（記憶），使能端（IN）再次接通有效時，在原記憶值的基礎上遞增計時。有記憶通電延時型（TONR）定時器采用線圈的復位指令（R）進行復位操作，當復位線圈有效時，定時器當前值清零，輸出狀態位置為0。2/3/2023保持型（有記憶通電延時型定時器）應用程序NETWORK1LDI0.1TORNT65,+500NETWORK2LDI0.2RT65,1NETWORK3LDT65=Q0.1圖7-18保持型定時器應用程序段2/3/2023(3)斷電延時型（TOF）使能端（IN）輸入有效時，定時器輸出狀態位立即置1，當前值復位（為0）。使能端（IN）斷開時，開始計時，當前值從0遞增，當前值達到預置值時，定時器狀態位復位置0，并停止計時，當前值保持。2/3/2023斷電延時型定時器應用程序NETWORK1LDI0.0TOFT37,+30NETWORK2LDT37=Q0.0圖7-19斷電延時型定時器應用程序段2/3/2023六、計數器

S7－200系列PLC有加計數器（CTU）、加/減計數器（CTUD）、減計數器（CTD）等3種計數指令。1、指令格式LADSTL功能CTUCTDCTUD(CounterUp)增計數器(CounterDown)減計數器(CounterUp/Down)增/減計數器

????

????CURPVCTU

????

????CULDPVCTD

????

????CUCDPVCTUDR梯形圖指令符號中CU為增1計數脈沖輸入端；CD為減1計數脈沖輸入端；R為復位脈沖輸入端；LD為減計數器的復位脈沖輸入端。編程范圍C0~C255）；PV設定值最大范圍32767；2/3/20232．工作原理（1）加計數指令（CTU）

加計數器在CU端輸入脈沖上升沿，計數器的當前值增1計數。當前值大于或等于設定值（PV）時，計數器狀態位置1。當前值累加的最大值為32767。復位輸入（R）有效時，計數器狀態位復位（置0），當前計數值零。（2）加/減計數器（CTUD）加/減計數器有兩個脈沖輸入端，其中CU端用于加計數，CD端用于減計數，執行加/減計數時，CU/CD端的計數脈沖上升沿加1/減1計數。當前值大于或等于計數器設定值（PV）時，計數器狀態位置位。復位輸入（R）有效或執行復位指令時，計數器狀態位復位，當前值清零。2/3/2023加/減計數器應用程序圖7-20加/減計數器應用程序段及時序2/3/2023（3）計數指令（CTD）復位輸入（LD）有效時，計數器把預置值（PV）裝入當前值存儲器，計數器狀態位復位（置0）。CD端每一個輸入脈沖上升沿，減計數器的當前值從預置值開始遞減計數，當前值等于0時，計數器狀態位置位（置1），停止計數。2/3/2023減計數器在計數脈沖I3.0的上升沿減1計數，當前值從預置值開始減至0時，定時器輸出狀態位置1，Q0.0通電（置1），在復位脈沖I1.0的上升沿，定時器狀態位置0（復位），當前值等于預置值，為下次計數工作做好準備。圖7-21減計數器程序及時序減計數指令應用程序2/3/2023第四節S7－200系列PLC功能指令一、表功能指令指令描述ATTDATA，TABLE填表FND=TBL，PATRN，INDX查表FND＜＞TBL，PATRN，INDX查表FND＜

TBL，PATRN，INDX查表FND＞TBL，PATRN，INDX查表FIFODATA，TABLE先入先出LIFODATA，TABLE后入先出FILLIN，OUT，N填充2/3/20231．填表指令（ATT）填表指令（AddToTable）向表（TBL）中增加一個字（DATA）表內的第一個數是表的最大長度（TL）,第二個數是表內實際的項數（EC）。新數據被放入表內上一次填入的數的后面。每向表內填入一個新的數據，EC自動加1。除了TL和EC外，表最多可以裝入100個數據。TBL為WORD型，DATA為INT型。2/3/2023填表指令的舉例圖7-22填表指令的舉例執行ATT指令之前執行ATT指令之后2/3/20232．查表指令

查表指令（TableFind）從指針INDX所指的地址開始查表TBL，搜索與數據PTN的關系滿足CMD定義的條件的數據。命令參數CMD=1~4，分別代表“=”、“＜＞”、“＜”、和“＞”。如果發現了一個符合條件的數據，則INDX指向該數據。要查找下一個符合條件的數據，再次啟動查表之前，應先將INDX加1。如果沒有找到，INDX的數值等于EC。一個表最多有100個填表數據，數據的編號為0~99。

TBL和INDX為WORD型，PTN為INT型，CMD為字節型。2/3/2023查表指令操作舉例圖7-23查表指令操作舉例LDI2.1FND-VW202,16#3130,AC12/3/20233．先入先出（FIFO）指令先入先出（FirstInFirstOut）指令從表（TBL）中移走最先放進的第一個數據（數據0），并將它送入DATA指定的地址，表中剩下的各項依次向上移動一個位置。每次執行此指令，表中的項數EC減1。TABLE為INT型，DATA為WORD型。2/3/2023先入先出指令的應用

LIFO執行后圖7-24先入先出指令舉例執行前2/3/20234．后入先出（LIFO）指令后入先出（LastInFirstOut）指令從表（TBL）中移走最后放進的數據，并將它送入DATA指定的位置，剩下的各項依次向上移動一個位置。每次執行此指令，表中的項數EC減1。TABLE為INT型，DATA為WORD型。2/3/2023后入先出指令的應用圖7-25后入先出指令的應用舉例LIFO執行前LIFO執行后2/3/20235．存儲器填充指令存儲器填充指令FILL（MemoryFill）用輸入值（IN）填充從輸出OUT開始的N個字，字節型整數N=1~255。圖7－26中的FILL指令將0填入VW200~VW219，IN和OUT為WORD型。圖7-26填充指令2/3/20236．讀寫實時時鐘指令讀寫實時時鐘指令TODR(TimeofDayRead)從時鐘讀取當前時間和日期，并把它們裝入以T為起始地址的8個字節緩沖區，依次存放年、月、日、時、分、秒、0和星期、時間和日期的數據類型為字節型。圖7-27時鐘指令2/3/2023二、轉換指令轉換指令是對操作數的類型進行轉換，并輸出到指定的目標地址中去。轉換指令包括數據的類型轉換、數據的編碼和譯碼指令以及字符串類型轉換指令。6．字節與整數的轉換指令2．雙字整數轉換為實數3．四舍五入取整指令4．截位取整指令5．整數與雙整數的轉換1、BCD碼與整數之間的轉換2/3/2023轉換指令如圖：圖7-28轉換指令圖7-29轉換指令2/3/20237．譯碼指令8．段譯碼指令SEGENINENOOUTD0D1D2D