第3章S7-200系列PLC

基本指令及應用

指令是編程軟件能夠識別、計算機能夠執行的命令。

在S7-200系列PLC的編程軟件中，支持梯形圖LAD（ladder）、語句表STL（StatementList）等編程語言來編制用戶程序。梯形圖和語句表是最基本、最常用的PLC編程語言。3.1S7-200系列PLC編程軟件、編程規約

3.1.1編程軟件使用S7-200PLC，首先要在PC機上安裝STEP7-Mirco/WIN編程軟件；使用S7-200SMARTPLC，則需要在PC機上安裝STEP7-Mirco/WINSMART編程軟件。用戶應按照編程軟件規定的編程語言（指令格式）編寫PLC應用程序。

在STEP7-Mirco/WIN和STEP7-Mirco/WINSMART軟件環境下，同一程序可以使用梯形圖、語句表和功能塊圖三種不同的編程語言進行編程，可以直接進行顯示切換.PLC應用程序編輯、編譯和下載可以通過上位機運行集成編程軟件來實現。STEP7-Mirco/WIN和STEP7-Mirco/WINSMART軟件指令格式基本相同。STEP7-Micro/WINV4.0窗口組件

STEP7-Mirco/WIN窗口組件2.S7-200指令基本格式及編程規約

指令基本格式：

（1）LAD（梯形圖）使用類似于電氣控制形式的符號來描述指令要執行的操作，以符號上的數據表示需要操作的數據。例如：

（2）STL指令一般由助記符和操作數組成。

例如：LD I0.1

//LD:取指令操作碼;I0.1:輸入位操作數.

（3）.操作數的表示方法指令中的操作數一般由兩部分組成：標識符和參數。例如：操作數I0.1:

I表示輸入映像寄存器，0.1表示I寄存器0字節中的第1位輸入點。

操作數Q1.0:

Q表示輸出映像寄存器，1.0表示Q寄存器1字節中的第0位輸出位。

操作數VB

200：

V表示變量存儲器區域；B表示8位數據（字節）；200表示字節地址。

操作數VW200：

V表示變量存儲器區域；W表示16位數據（字）；200表示字地址。S7-200PLC梯形圖編程規約：

使用梯形圖編程時應符合以下規約。1）每個網絡單元（即輸出單元）構成一個梯級，每個網絡必須以觸點開始，網絡結束（右側）為輸出單元。2）一個網絡可有若干個線圈，不能在網絡上串聯一個以上線圈（即不能在一個網絡的一條水平線上放置多個線圈）。3）梯形圖中，輸入、輸出及其他軟繼電器或指令的觸點，可以任意重復使用。4）同一編號的線圈在同一程序中不得使用多次。5）線圈或指令盒不能直接與左母線連接。6）觸點可以任意并聯和串聯，多個線圈和指令盒也可以并聯使用。7）編程應按“上繁下簡、左繁右簡”原則進行。8）編程時，以假設電路中概念電流（能流）的理解方式為出發，更能確保程序的正確性。9）對于子程序、中斷程序，不能按一般計算機常規編程思想編寫梯形圖，否則會出現梯形圖程序執行情況與編程者本來意圖不一致的結果。3.2

基本邏輯指令

3.2.1觸點輸入/線圈驅動輸出指令

（1）取指令:LDbit

啟動梯形圖任何邏輯塊的第一條指令時，對應輸入端點連接開關導通，觸點bit閉合.

bit：觸點位地址（下同）。（2）取反指令:LDNbit

啟動梯形圖任何邏輯塊的第一條指令時，對應輸入端點連接開關導通，觸點bit斷開。

（3）=（Out）指令線圈驅動指令（輸出指令），在梯形圖中必須放在最右端。例：下圖程序中的I0.0由PLC外接常開按鈕控制，I0.1由常閉按鈕控制1）當輸入常開按鈕SB1閉合時，執行LD指令，I0.0為ON，Q1.0為ON，輸出線圈KM1得電。2）當輸入常閉觸點SB2未按下（閉合）時，由于執行LDN指令，常閉位I0.1為OFF，Q1.1為OFF，輸出線圈KM2失電。3）當輸入常閉觸點SB2按下（斷開）時，則常閉位I0.1為ON，Q1.1為ON，輸出線圈KM2電得；3.2.2～3.2.5.邏輯與、或及邏輯塊指令（1）邏輯“與”指令A

邏輯“與”指令A（And）：用于動合觸點的串聯連接（串聯在一起的所有觸點全部閉合時輸出才有效）。（2）邏輯“與非”指令AN

邏輯“與非”指令AN（AndNot）：用于動斷觸點的串聯連接。例：邏輯與指令梯形圖及語句表示例（3）邏輯“或”指令A（4）邏輯塊“與”指令ALD（AndLoad）：用于并聯電路塊的串聯連接。（5）邏輯塊“或”指令OLD（OrLoad）： 用于串聯電路塊的并聯連接。例：ALD指令梯形圖及語句表示例3.2.6置位/復位指令

（1）置位指令S：

Sbit,N

功能：從bit（位）開始的N個元件（位）置0并保持。（2）復位指令RRbit,N

功能：從bit（位）開始的N個元件（位）置1并保持。3.2.7立即指令立即指令又稱加I指令，其格式為在LAD符號內或STL的操作碼后加入“I”。

AI bit 立即“與”指令

LDI bit 立即取立即指令（Immediate）不受PLC掃描工作方式的限制，可以對輸入、輸出點進行立即讀寫操作并產生其邏輯作用。3.2.8.邊沿觸發指令

（1）上升沿微分指令

EU

指令功能：當其執行條件從OFF變為ON時，其作用是在上升沿產生一個掃描周期的脈沖。上升沿微分指令的LAD格式由常開觸點中加入符號“P”構成。（2）下降沿微分指令

ED

指令功能：當其執行條件從ON變成OFF時，其作用是在下降沿產生一個掃描周期的脈沖。下降沿微分指令的LAD格式由常開觸點中加入符號“N”構成。

3.2.9.堆棧操作指令堆棧操作指令包含：1）LPS（LogicPush）：邏輯入棧指令（分支電路開始指令）。2）LRD（LogicRead）：邏輯讀棧指令3）LPP（LogicPop）：邏輯出棧指令（分支電路結束指令）。4）LDS（LogicStack）：裝入堆棧指令。堆棧操作梯形圖及語句表指令示例：3.2.10.取反指令/空操作指令1.取反指令NOT2.空操作指令NOP空操作指令NOP，不影響程序的執行3.4定時器指令3.3.1.基本概念及定時器編號（1）S7-200系列PLC提供了三種類型的定時器，即：通電延時定時器（TON）、斷電延時定時器（TOF）和保持型通電延時定時器（TONR）。（2）S7-200系列PLC定時器分辨率（S）可分為三個精度等級：1ms、10ms和100ms。（3）定時器編號可提供用戶定時器位（輸出觸點）的狀態及定時器當前所累計的定時時間。定時器的編號格式為：

Tn（n為常數）例如：T0、T33、T255。（4）定時器定時時間T為定時器的分辨率S與定時器設定值PT的乘積。 即T=S×PT3.3.2.通電延時定時器（TON）TON用于通電后單一時間間隔的計時。

TON：接通延時定時器指令助記符；

Tn：定時器編號；

IN：定時器定時輸入控制端；

PT：定時設定值輸入端。

輸入端（IN）接通時，定時器位為OFF，定時器開始從當前值0（加1）開始記時，當前值大于等于設定值時（PT=1～32767），定時器位變為ON，定時器對應的常開觸點閉合。輸入端斷開時，定時器復位，即當前值被清零，定時器位為OFF。

3.3.3斷電延時定時器TOF（Off-DelayTimer）

斷電延時定時器（TOF）用于斷電后的單一時間間隔計時。【例】用定時器設計延時接通/延時斷開電路，實現輸入I0.0和輸出Q0.1的時序圖及程序如下圖所示。接通延時型定時器梯形圖、語句表指令示例:3.3.4保持型通電延時定時器TONR保持型通電延時定時器TONR用于對許多間隔的累計定時，具有記憶功能。保持型通電延時定時器梯形圖、語句表指令、時序圖示例3.3.5定時器當前值刷新方式

在S7-200PLC的定時器中，由于定時器的分辨率不同，其刷新方式是不同的常用的定時器的刷新方式有1ms、10ms、100ms三種。

（1）1ms定時器1ms定時器由系統每隔1ms對定時器和當前值刷新一次，不與掃描周期同步。掃描周期較長時，定時器在一個周期內可能多次被刷新，或者說，在一個掃描周期內，其定時器位及當前值可能要發生變化。

（2）10ms定時器10ms定時器執行定時器指令時開始定時，在每一個掃描周期開始時刷新，每個掃描周期只刷新一次。

（3）100ms定時器100ms定時器在執行定時器指令時，才對定時器的當前值進行刷新。應保證每一掃描周期內同一條100ms定時器指令只執行一次。

在使用時一定要注意根據使用場合和要求來選擇定時器3.4計數器指令

3.4.

1.基本概念及計數器編號

（1）S7-200PLC提供了三種類型的計數器，遞增計數器CTU、遞減計數器CTD、增減計數器CTUD。

（2）在S7-200PLC控制程序中，是通過對計數器的編號來使用計數器的。

計數器的編號格式為：Cn（n為常數）

例如：C50

（3）計數器編號在程序中可作為計數器位（輸出觸點）的狀態及計數器當前所累計的計數脈沖個數，3.4.2.遞增計數器CTUCTU：遞增計數器指令助計符；

Cn：計數器編號；

CU：計數脈沖輸入端；

R：復位輸入端；

PV：設定值。

當復位輸入（R）無效時，計數器開始對計數脈沖輸入（CU）的上升沿進行加1計數，若計數當前值大于等于設定值（PV）時，計數器位被置ON，計數器繼續計數直到32767；當復位輸入（R）有效時，計數器復位，計數器位變為OFF，當前值清零。遞增計數器梯形圖、語句表指令示例及時序圖：3.4.3.遞減計數器CTD

CTD為遞減計數器指令助計符；Cn為計數器編號；CD為減計數脈沖輸入端；LD為復位脈沖輸入端；PV為設定值。3.4.4

增減計數器CTUDCU為加計數脈沖輸入端；CD為減計數脈沖輸入端；R為復位輸入端；PV為設定值。3.5比較指令比較指令運算符及格式比較指令用來比較兩個數IN1和IN2的大小。在梯形圖中，滿足比較關系式給出的條件時，觸點接通。比較指令是通過取指令LD、邏輯與指令A、邏輯或指令O操作碼分別加上數據類型符號B（字節）、I（W）（整數）、D（雙整數）、R（實數）進行組和實現編程的。

比較運算符有以下6種。=（比較IN1是否等于IN2）

＜＞

（比較IN1是否不等于IN2）>

（比較IN1是否大于IN2）<（比較IN1是否小于IN2）>=（比較IN1是否大于等于IN2）<=（比較IN1是否小于等于IN2）

比較指令格式:例：

網絡1：整數比較取指令，IN1為計數器C5的當前值，IN2為常數20，當C5的當前值大于等于20時，比較指令觸點閉合，M0.0=1。網絡2：實數比較邏輯與指令，IN1為雙字存儲單元VD1的數據，IN2為常數100.7，當VD1小于100.7時，比較指令觸點閉合，該觸點與I0.1邏輯與置M0.1=1。網絡3：字節比較邏輯或指令。

3.6程序控制指令程序控制指令包括：跳轉、循環、看門狗、停止、結束及子程序調用等指令。3.6.1跳轉指令跳轉指令又稱轉移指令，程序中使用跳轉指令可以根據對不同條件的判斷，選擇不同的程序段執行程序。跳轉指令格式：3.6.2循環指令循環指令由循環開始指令FOR、循環體和循環結束指令NEXT組成。指令格式如下：EN：循環控制輸入端；

INDX：設置指針或當前循環次數計數器；

INIT：計數初始值；

FINAL：循環計數終值。功能：在循環控制輸入端有效時且邏輯條件INDX<FINAL滿足時，反復執行FOR和NEXT之間的循環體程序，每執行一次循環體，INDX自增加1，直至當前循環計數器值大于終值時，退出循環。3.6.3看門狗復位指令WDR

看門狗復位指令WDR（WatchDogReset）實際上是一個監控定時器，在梯形圖中以線圈形式編程。

該指令的定時時間為300ms（由系統設置）。CPU每次掃描到該指令，則延時300ms后PLC被自動復位一次。WDR指令執行過程如下。1）如果PLC正常工作時掃描周期小于300ms，在WDR定時器未到定時時間，系統開始下一掃描周期，WDR定時器不起作用。2）如果外界干擾使程序死機或運行時間超過300