可編程控制器原理及應(yīng)用.ppt

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1、可編程控制器原理及應(yīng)用,浙江水利水電?？茖W(xué)校 孫平 教授,介紹,教材以小型可編程控制器S7-200系列PLC為例，介紹可編程控制器的基本結(jié)構(gòu)，以及工作原理，要求掌握常用指令的格式和應(yīng)用方法，熟練畫出可編程控制器外部電路接線圖，掌握可編程控制器應(yīng)用的基本設(shè)計思想和設(shè)計方法。,可編程控制器原理及應(yīng)用,第1章 概論 第2章 可編程控制器構(gòu)成原理 第3章 S7-200可編程控制器 第4章 SIMATIC S7-200編程軟件 第5章 S7-200 PLC基本指令 5.2 算術(shù)、邏輯運(yùn)算指令,第1章 概論,1.1 可編程控制器的產(chǎn)生及定義 1、PLC的產(chǎn)生及定義 1968年由美國通用汽車公司（GE）提出

2、，1969年有美國數(shù)字設(shè)備公司（DEC）研制成功，有邏輯運(yùn)算、定時、計算功能稱為PLC（programmable logic controller）。 80年代，由于計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，PLC采用通用微處理器為核心，功能擴(kuò)展到各種算術(shù)運(yùn)算，PLC運(yùn)算過程控制并可與上位機(jī)通訊、實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。被稱為PC（programmable controller）即可編程控制器。 2、PLC的產(chǎn)生及定義 國際電工委員會（IEC）1987年頒布的可編程邏輯控制器的定義如下： “可編程邏輯控制器是專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計的一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置，是帶有存儲器、可以編制程序的控制器。它能夠存儲和執(zhí)行命令，進(jìn)行邏

3、輯運(yùn)算、順序控制、定時、計數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作，并通過數(shù)字式和模擬式的輸入輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程?？删幊炭刂破骷捌溆嘘P(guān)的外圍設(shè)備，都應(yīng)按易于工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體、易于擴(kuò)展其功能的原則設(shè)計”。,本章敘述可編程控制器產(chǎn)生、定義及特點(diǎn)，分類和發(fā)展方向,1.3 可編程控制器的工作特點(diǎn),1、使用于工業(yè)環(huán)境，抗干擾能力強(qiáng)。 2、可靠性高。無故障工作時間（平均）數(shù)十萬小時并可構(gòu)成多機(jī)冗余系統(tǒng)。 3、控制能力極強(qiáng)。算術(shù)、邏輯運(yùn)算、定時、計數(shù)、PID運(yùn)算、過程控制、通訊等。 4、使用、編程方便。（LAD）梯形圖、語句表（STL）、功能圖（FBD）、控制系統(tǒng)流程圖等編程語言通俗易懂，使用方便。 5、

4、組成靈活。小型PLC為整體結(jié)構(gòu)，并可外接I/O擴(kuò)展機(jī)箱構(gòu)成PLC控制系統(tǒng)。中大型PLC采用分體模塊式結(jié)構(gòu)，設(shè)有各種專用功能模塊（開關(guān)量、模擬量輸入輸出模塊，位控模塊，伺服、步進(jìn)驅(qū)動模塊等）供選用和組合，由各種模塊組成大小和要求不同的控制系統(tǒng)。 所以可編程控制器可以稱為全功能工業(yè)控制計算機(jī)。,1.4 可編程控制器的分類和發(fā)展,1、 分類 按I/O點(diǎn)數(shù)可分為大、中、小型三大類，通常可以定義為： 小型：I/O點(diǎn)數(shù)在256點(diǎn)以下； 中型：I/O點(diǎn)數(shù)在2561024點(diǎn)之間； 大型：I/O點(diǎn)數(shù)在1024點(diǎn)以上。 2、應(yīng)用 可編程控制器在多品種、小批量、高質(zhì)量的產(chǎn)品生產(chǎn)中得到廣泛的應(yīng)用，PLC控制已成為工業(yè)

5、控制的重要手段之一，與CAD/CAM，機(jī)器人技術(shù)一起成為實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代自動化生產(chǎn)的三大支柱。 通?？梢哉J(rèn)為，只要有控制要求的地方，都可以用到可編程控制器。 3、發(fā)展方向 發(fā)展方向分小型化和大型化兩個發(fā)展趨勢。小型PLC有兩個發(fā)展方向，即?。ㄎⅲ┬突蛯I(yè)化。大型化指的是大中型PLC向著大容量、智能化和網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展，使之能與計算機(jī)組成集成控制系統(tǒng)，對大規(guī)模、復(fù)雜系統(tǒng)進(jìn)行綜合性的自動控制。,第2章 可編程控制器構(gòu)成原理,可編程控制器硬件系統(tǒng)：可編程控制器系統(tǒng)由輸入部分、運(yùn)算控制部分和輸出部分組成。 輸入部分：將被控對象各種開關(guān)信息和操作臺上的操作命令轉(zhuǎn)換成可編程控制器的標(biāo)準(zhǔn)輸入信號，然后送到PLC的輸入端

6、點(diǎn)。 運(yùn)算控制部分（CPU）：由可編程控制器內(nèi)部CPU按照用戶程序的設(shè)定，完成對輸入信息的處理，并可以實(shí)現(xiàn)算術(shù)、邏輯運(yùn)算等操作功能。 輸出部分：由PLC輸出接口及外圍現(xiàn)場設(shè)備構(gòu)成。CPU的運(yùn)算結(jié)果通過PLC的輸出電路，提供給被控制裝置。,2.1 可編程控制器的基本組成,可編程控制器主機(jī)的硬件電路： 由CPU，存儲器，基本I/O接口電路，外設(shè)接口，電源等五大部分組成。,2.1 可編程控制器的基本組成,基本I/O接口電路 可編程控制器輸入電路原理圖 PLC內(nèi)部輸入電路作用是將PLC外部信號送至PLC內(nèi)部電路。輸入接點(diǎn)分為干接點(diǎn)式，直流輸入式和交流輸入式三大類。,2.1 可編程控制器的基本組成,可編

7、程控制器輸出電路原理圖 PLC輸出電路用來驅(qū)動被控負(fù)載（電磁鐵、繼電、接觸器線圈等）。PLC輸出電路結(jié)構(gòu)形式分為繼電器式，雙極型和晶閘管式等三種。,2.2 可編程控制器的工作原理,可編程控制器通過循環(huán)掃描輸入端口的狀態(tài)，執(zhí)行用戶程序，實(shí)現(xiàn)控制任務(wù)。 PLC采用循環(huán)順序掃描方式工作，CPU在每個掃描周期的開始掃描輸入模塊的信號狀態(tài)，并將其狀態(tài)送入到輸入映像寄存器區(qū)域；然后根據(jù)用戶程序中的程序指令來處理傳感器信號，并將處理結(jié)果送到輸出映像寄存器區(qū)域，在每個掃描周期結(jié)束時，送入輸出模塊。,第3章 S7-200可編程控制器,S7系列PLC分為S7-400、S7-300和S7-200等大、中、小（微）三

8、個子系列。 本章以S7-200系列PLC為例，敘述小型PLC系統(tǒng)的構(gòu)成，編程用的元器件，尋址方式，I/O擴(kuò)展，編程語言等PLC應(yīng)用的基礎(chǔ)知識。 3.1 S7-200 系列PLC的構(gòu)成 S7-200小型可編程控制系統(tǒng)由主機(jī)（基本單元）、I/O擴(kuò)展單元、功能單元（模塊）和外部設(shè)備（文本圖形顯示器、編程器）等組成。,CPU 224主機(jī)的結(jié)構(gòu)外形,工作方式開關(guān)，模擬電位器，I/O擴(kuò)展接口，工作狀態(tài)指示和用戶程序存儲卡，I/O接線端子排及發(fā)光指示等。 主機(jī)箱體外部的RS-485通訊接口，用以連接編程器（手持式或PC機(jī)）、文本圖形顯示器、PLC網(wǎng)絡(luò)等外部設(shè)備。,CPU 224外部電路接線電路圖,輸入電路采

9、用了雙向光電耦合器，24V DC極性可任意選擇， 1M、2M為輸入端子的公共端。1L、2L為輸出公共端。 CPU224另有24V、280mA電源供PLC輸入點(diǎn)使用。,（2）主機(jī)I/O及擴(kuò)展,CPU 22X系列PLC主機(jī)的I/O點(diǎn)數(shù)及可擴(kuò)展的模塊數(shù)目見表3.2。,S7-200 CPU存儲器系統(tǒng),S7-200 CPU存儲器系統(tǒng)由RAM和EEPROM兩種存儲器構(gòu)成。 系統(tǒng)掉電時，自動將RAM中M存儲器的有關(guān)內(nèi)容保存到EEPROM存儲器。,3.1.2 掃描周期及工作方式,1、 掃描周期 S7-200 CPU連續(xù)執(zhí)行用戶任務(wù)的循環(huán)序列稱為掃描。 一個機(jī)器掃描周期（用戶程序運(yùn)行一次），分為讀輸入（輸入采樣

10、），執(zhí)行程序，處理通訊請求，執(zhí)行CPU自診斷，寫輸出（輸出刷新）等五個階段，CPU周而復(fù)始地循環(huán)掃描工作。也可以把掃描周期簡化為讀輸入、執(zhí)行用戶程序和寫輸出三個階段。,3.2.1 數(shù)據(jù)存儲類型及尋址方式,S7-200數(shù)據(jù)尋址方式有立即數(shù)尋址、直接尋址和間接尋址三大類。 立即數(shù)尋址：#100 直接尋址：位尋址如上圖。 字節(jié)、字、雙字尋址 （直接尋址） 例：VB100、VW100、VD100,3.2.1 數(shù)據(jù)存儲類型及尋址方式,間接尋址： 例：MOVW AC1，AC0 時表示該操作數(shù)為地址指針。 指令功能：將AC1作為內(nèi)存地址指針，把以AC1中內(nèi)容為起始地址的內(nèi)存單元的16位數(shù)據(jù)送到累加器AC0中

11、。,3.2.2 S7-200數(shù)據(jù)存儲區(qū)及元件(內(nèi)部資源)的功能,1. 輸入輸出映像寄存器：S7-200 PLC編址范圍（I0.0I15.7） 輸入映像寄存器（該區(qū)域可以按位操作又稱輸入繼電器） 輸入繼電器線圈由外部信號驅(qū)動，常開觸點(diǎn)和常閉觸點(diǎn)供用戶編程使用。,3.2.2 數(shù)據(jù)存儲區(qū)及元件功能,輸出映像寄存器：S7-200 PLC編址范圍（Q0.0Q15.7） 輸出映像寄存器（又稱輸出繼電器）是用來將PLC的輸出信號傳遞給負(fù)載，線圈用程序指令驅(qū)動。 PLC的每一個I/O點(diǎn)都是一個確定的物理點(diǎn)。 CPU 224主機(jī)有I0.0I0.7，I1.0I1.5共14個數(shù)字量輸入端點(diǎn)，Q0.0Q0.7、Q1.

12、0、Q1.1共10個數(shù)字量輸出端點(diǎn)。,3.2.2 數(shù)據(jù)存儲區(qū)及元件功能,2. 變量存儲器V 用以存儲運(yùn)算的中間結(jié)果和其它數(shù)據(jù)。 CPU 224有VB0.0VB5119.7的5K存儲字節(jié)。可按位、字節(jié)、字或雙字使用。 3. 內(nèi)部標(biāo)志位（M）存儲區(qū) M作為控制繼電器（又稱中間繼電器），用來存儲中間操作數(shù)或其它控制信息。 S7-200 PLC編址范圍M0.0M31.7，可以按位、字節(jié)、字或雙字來存取存儲區(qū)的數(shù)據(jù)。 4. 順序控制繼電器（S）存儲區(qū) S又稱狀態(tài)元件，以實(shí)現(xiàn)順序控制和步進(jìn)控制。 S7-200 PLC編址范圍S0.0S31.7，可以按位、字節(jié)、字或雙字來存取數(shù)據(jù)。,5. 特殊標(biāo)志位（SM）

13、存儲器 CPU 224編址范圍SM0.0 SM179.7，共180個字節(jié)。其中SM0.0SM29.7的30個字節(jié)為只讀型區(qū)域。, SMB0為狀態(tài)位字節(jié)，在每次掃描循環(huán)結(jié)尾由S7-200 CPU更新，定義如下： SM0.0 RUN狀態(tài)監(jiān)控，PLC在運(yùn)行RUN狀態(tài)，該位始終為1。 SM0.1 首次掃描時為1，PLC由STOP轉(zhuǎn)為RUN狀態(tài)時，ON（1態(tài)）一個掃描周期，用 于程序的初始化。 SM0.2 當(dāng)RAM中數(shù)據(jù)丟失時，ON一個掃描周期，用于出錯處理。 SM0.3 PLC上電進(jìn)入RUN方式，ON一個掃描周期。 SM0.4 分脈沖，該位輸出一個占空比為50的分時鐘脈沖。用作時間基準(zhǔn)或簡易延時。 S

14、M0.5 秒脈沖，該位輸出一個占空比為50的秒時鐘脈沖。可用作時間基準(zhǔn)。 SM0.6 掃描時鐘，一個掃描周期為ON（高電平），另一為OFF（低電平）循環(huán)交替。 SM0.7 工作方式開關(guān)位置指示，0為TERM位置，1為RUN位置。為1時，使自由端口 通訊方式有效。 SMB1為指令狀態(tài)位字節(jié)，常用于表及數(shù)學(xué)操作，部分位定義如下： SM1.0 零標(biāo)志，運(yùn)算結(jié)果為0時，該位置1。 SM1.1 溢出標(biāo)志，運(yùn)算結(jié)果溢出或查出非法數(shù)值時，該位置1 。 SM1.2 負(fù)數(shù)標(biāo)志，數(shù)學(xué)運(yùn)算結(jié)果為負(fù)時，該位為1。,3.2.2 數(shù)據(jù)存儲區(qū)及元件功能,6. 局部存儲器（L） S7-200有64個字節(jié)的局部存儲器，編址范圍

15、LB0.0LB63.7，其中60個字節(jié)可以用作暫時存儲器或者給子程序傳遞參數(shù)，最后4個字節(jié)為系統(tǒng)保留字節(jié)。 7. 定時器（相當(dāng)于時間繼電器） S7-200 CPU中的定時器是對內(nèi)部時鐘累計時間增量的設(shè)備，用于時間控制。編址范圍T0T255（22X）；T0T127(21X)。 8. 計數(shù)器 計數(shù)器主要用來累計輸入脈沖個數(shù)。有16位預(yù)置值和當(dāng)前值寄存器各一個，以及1位狀態(tài)位，當(dāng)前值寄存器用以累計脈沖個數(shù)，計數(shù)器當(dāng)前值大于或等于預(yù)置值時，狀態(tài)位置1。 S7-200 CPU提供有三種類型的計數(shù)器，增計數(shù)、減計數(shù)、增減計數(shù)。編址范圍C0C255（22X），C0C127（21X）。,3.2.2 數(shù)據(jù)存儲區(qū)

16、及元件功能,9. 模擬量輸入輸出映像寄存器（AI/AQ） S7-200的模擬量輸入電路將外部輸入的模擬量（如溫度、電壓）等轉(zhuǎn)換成1個字長（16位）的數(shù)字量，存入模擬量輸入映像寄存器區(qū)域。 AI編址范圍AIW0，AIW2，AIW62，起始地址定義為偶數(shù)字節(jié)地址，共有32個模擬量輸入點(diǎn)。 S7-200模擬量輸出電路用來將模擬量輸出映像寄存器區(qū)域的1個字長（16位）數(shù)字值轉(zhuǎn)換為模擬電流或電壓輸輸出。 AQ編址范圍AQW0，AQW2，AQW62，起始地址也采用偶數(shù)字節(jié)地址，共有32個模擬量輸出點(diǎn) 10. 累加器（AC） 累加器是用來暫存數(shù)據(jù)， S7-200 PLC提供了4個32位累加器AC0AC3。累

17、加器支持以字節(jié)（B）、字（W）和雙字（D）的存取。 11. 高速計數(shù)器（HC） CPU 22X提供了6個高速計數(shù)器HC0、HC1HC5 （每個計數(shù)器最高頻率為30KHz）用來累計比CPU掃描速率更快的事件。高速計數(shù)器的當(dāng)前值為雙字長的符號整數(shù)。 S7-200 PLC各編程元器件及操作數(shù)的有效編程范圍如表3.5和表3.6所示。,3.3 I/O擴(kuò)展,基本單元的基礎(chǔ)上，S7-200系統(tǒng)最多可擴(kuò)展7個模塊。 S7-200系統(tǒng)的擴(kuò)展模塊有數(shù)字量、模擬量、通訊、現(xiàn)場設(shè)備接口等模塊，型號詳見P27表3.7。,3.4 S7-200系列PLC程序概念,3.4.1 梯形圖編輯器（LAD） 3.4.2 語句表編輯器

18、（STL） 3.4.3 功能塊圖編輯器（FBD）,第4章 STEP7-Micro/WIN32編程軟件的使用與安裝,4.1 SIMATIC S7-200編程軟件 SIMATIC S7-200編程軟件是指西門子公司為S7-200系列可編程控制器編制的工業(yè)編程軟件的集合，其中STEP7-Micro/WIN32軟件是基于Windows的應(yīng)用軟件。 本章以2001年版本的S7-200 PLC編程軟件為例，介紹編程軟件的安裝、功能和使用方法，并結(jié)合應(yīng)用實(shí)例講解用戶程序的輸入、編輯、調(diào)試及監(jiān)控運(yùn)行的方法。,4.1.1 STEP7-Micro/WIN32軟件,STEP7-Micro/WIN32軟件包括有Mic

19、rowin3.1(新版本編程軟件STEP7-Micro/WIN32 Version 3.1)軟件；Microwin3.1的升級版本軟件Microwin3.1 SP1；Toolbox（Toolbox包括Uss協(xié)議指令（變頻通訊用）和TP070（觸摸屏）的組態(tài)軟件Tp Designer V1.0設(shè)計師）工具箱；以及Microwin3.11 Chinese（Microwin3.11 SP1和Tp Designer的專用漢化工具）等編程軟件。 4.1.2 編程軟件的安裝 ( 安裝方法) 按Microwin3.1 Microwin3.1 SP1 Toolbox Microwin3.11 Chinese的

20、順序進(jìn)行安裝，必要時可查看光盤軟件的Readme文件，按照提示步驟安裝。,4.1.3 建立S7-200 CPU的通訊,1. PC/PPI電纜通訊 PLC用PC/PPI電纜與個人計算機(jī)連接。 2. MPI通訊 多點(diǎn)接口（MPI）卡提供了一個RS485端口，可以用直通電纜和網(wǎng)絡(luò)相連,4.2 STEP7-Micro/WIN32軟件介紹,4.2.1 STEP7軟件的基本功能 編程軟件在離線條件下，可以實(shí)現(xiàn)程序的輸入、編輯、編譯等功能。 編程軟件在聯(lián)機(jī)工作方式可實(shí)現(xiàn)程序的上、下載、通訊測試及實(shí)時監(jiān)控等功能。 4.2.2 STEP7-Micro/WIN32窗口組件及功能 窗口組件參見P36，圖4.4。（連

21、接裝載的軟件） 1. 主菜單及子目錄的狀態(tài)信息 2. 工具條及瀏覽條和指令樹 3. 程序編輯器窗口,4.3 程序編制及運(yùn)行,4.3.1 建立項(xiàng)目（用戶程序） 1、程序的輸入、編輯 通常利用LAD進(jìn)行程序的輸入，程序的編輯包括程序的剪切、拷貝、粘貼、插入和刪除，字符串替換、查找等。 還可以利用符號表對POU中的符號賦值。 2、程序的編譯及上、下載 （1）編譯 程序的編譯，能明確指出錯誤的網(wǎng)絡(luò)段，編程者可以根據(jù)錯誤提示對程序進(jìn)行修改，然后再次編譯，直至編譯無誤。 （2）下載 用戶程序編譯成功后，將下載塊中選中下載內(nèi)容下載到PLC的存儲器中。 （3）載入（上載） 載入可以將PLC中未加密的程序或數(shù)據(jù)

22、向上送入編程器（PC機(jī)）。 將選擇的程序塊、數(shù)據(jù)塊、系統(tǒng)塊等內(nèi)容上載后，可以在程序窗口顯示上載的PLC內(nèi)部程序和數(shù)據(jù)信息。,4.4.2 梯形圖編輯器,1. 梯形圖元素的工作原理 觸點(diǎn)代表電流（能量流）的控制開關(guān)，線圈代表由電流充電的中繼或輸出；框盒（指令盒）代表能量流到達(dá)此框時執(zhí)行指令盒的功能。 2. 梯形圖排布規(guī)則 網(wǎng)絡(luò)必須從觸點(diǎn)開始，以線圈或框盒（沒有ENO端）結(jié)束。 注：每個用戶程序，一個線圈或指令盒只能使用一次，并且不允許多個線圈串聯(lián)使用。 3. 在梯形圖中輸入指令（編程元件） 光標(biāo)、階梯的開始、繼續(xù)輸入元件等標(biāo)志的識別。 4. 程序的編輯及參數(shù)設(shè)定 5. 程序注釋 6. 程序的編譯及

23、上、下載,4.4.3 程序的監(jiān)視、運(yùn)行、調(diào)試,1. 程序運(yùn)行方式的設(shè)置 將CPU的工作方式開關(guān)置在RUN位置?；?qū)㈤_關(guān)置在TERM（暫態(tài)）位置時，操作STEP7-Micro/WIN32菜單命令或快捷按鈕對CPU工作方式進(jìn)行軟件設(shè)置。 2. 程序運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)視 運(yùn)用監(jiān)視功能，在程序狀態(tài)打開下，觀察PLC運(yùn)行時，程序執(zhí)行的過程中各元件的工作狀態(tài)及運(yùn)行參數(shù)的變化。,第5章 S7-200 PLC基本指令 5.1 基本邏輯指令,5.1.1 基本位操作指令 1、指令格式 LAD STL 功能 LD BIT LDN BIT；用于網(wǎng)絡(luò)段起始的常開常閉觸點(diǎn) A BIT AN BIT ；常開常閉觸點(diǎn)串聯(lián)，邏輯與與

24、非指令 O BIT ON BIT ；常開常閉觸點(diǎn)并聯(lián)，邏輯或或非指令 BIT ；線圈輸出，邏輯置位指令 基本位操作指令操作數(shù)尋址范圍：I，Q，M，SM，T，C，V，S，L等。 指令助記符：LD（Load）、LDN（Load Not）、A（And）、AN（And Not）、O（Or）、 ON（Or Not）、 （Out）置位指令，線圈輸出。,例5.1 位操作指令程序應(yīng)用,工作原理分析： 網(wǎng)絡(luò)段1 M0.0（I0.0M0.0）*I0.1 網(wǎng)絡(luò)段2 Q0.1（I0.2I0.3）*I0.4,NETWORK 1 LD I0.0 裝入常開觸點(diǎn) O M0.0 或常開觸點(diǎn) AN I0.1 與常閉觸點(diǎn) = M0

25、.0 輸出線圈 NETWORK 2 LD I0.2 裝入常開觸點(diǎn) O I0.3 或常開觸點(diǎn) AN I0.4 與常閉觸點(diǎn) = Q0.1 輸出線圈,2. 編程相關(guān)問題,（1）PLC I/O端點(diǎn)的分配方法 每一個開關(guān)輸入對應(yīng)一個確定的輸入點(diǎn)，每一個負(fù)載對應(yīng)一個確定的輸出點(diǎn)。外部按鈕（包括起動和停車）一般用常開觸點(diǎn)。 （2）輸出繼電器的使用方法 輸出端不帶負(fù)載時，控制線圈應(yīng)使用內(nèi)部繼電器M或其他，不要使用輸出繼電器Q的線圈。 （3）梯形圖程序繪制方法 梯形圖程序觸點(diǎn)的并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)多連在左側(cè)母線，線圈位于最右側(cè)。 （4）梯形圖網(wǎng)絡(luò)段結(jié)構(gòu)： 梯形圖網(wǎng)絡(luò)段的結(jié)構(gòu)不增加程序長度，軟件編譯結(jié)果可以明確指出錯誤語句所

26、在的網(wǎng)絡(luò)段，清晰的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)有利于程序的調(diào)試，正確的使用網(wǎng)絡(luò)段，有利于程序的結(jié)構(gòu)化設(shè)計，使程序簡明易懂。,3. STL指令對較復(fù)雜梯形圖的描述方法,（1）塊“或”操作指令格式：OLD（無操作元件） 塊“或”操作，是將梯形圖中相鄰的兩個以LD起始的電路塊并聯(lián)起來。 （2）塊“與”操作指令格式：ALD （無操作元件） 塊“或”操作是將梯形圖中相鄰的兩個以LD起始的電路塊串聯(lián)起來。,NETWORK 1 LD I0.1 裝入常開觸點(diǎn) A I0.2 與常開觸點(diǎn) LD M0.0 裝入常開觸點(diǎn) AN I0.3 與常閉觸點(diǎn) OLD 塊或操作 = M0.0 輸出線圈 NETWORK 2 LD I0.1 裝入常開觸

27、點(diǎn) O M0.1 或常開觸點(diǎn) LD I0.2 裝入常開觸點(diǎn) O M0.2 或常開觸點(diǎn) ALD 塊與操作 = M0.1 輸出線圈,（3） 棧操作指令,LD裝載指令是從梯形圖最左側(cè)母線畫起的，如果要生成一條分支的母線，則需要利用語句表的棧操作指令來描述。 棧操作語句表指令格式： LPS（無操作元件）:（Logic Push）邏輯堆棧操作指令。 LRD（無操作元件）:（Logic Read）邏輯讀棧指令。 LPP（無操作元件）:（Logic Pop）邏輯彈棧指令。,圖5.4 LPS，LRD，LPP指令的操作過程,堆棧操作時將斷點(diǎn)的地址壓入棧區(qū)，棧區(qū)內(nèi)容自動下移（棧底內(nèi)容丟失）。 讀棧操作時將存儲器棧

28、區(qū)頂部的內(nèi)容讀入程序的地址指針寄存器，棧區(qū)內(nèi)容保持不變。 彈棧操作時，棧的內(nèi)容依次按照后進(jìn)先出的原則彈出，將棧頂內(nèi)容彈入程序的地址指針寄存器，棧的內(nèi)容依次上移。,例5.4棧操作指令應(yīng)用程序,LD I0.0 裝入常開觸點(diǎn) LPS 建立棧指針（堆棧） LD I0.1 裝入常開觸點(diǎn) O I0.2 或常開觸點(diǎn) ALD 塊與操作 = M0.0 輸出線圈 LRD 讀棧 LD I0.3 裝入常開觸點(diǎn) O I0.4 或常開觸點(diǎn) ALD 塊與操作 = M0.1 輸出線圈 LPP 彈棧 A I0.5 與常開觸點(diǎn) = Q0.0 輸出線圈,邏輯堆棧指令（LPS）可以嵌套使用，最多為9層。為保證程序地址指針不發(fā)生錯誤，

29、堆棧和彈棧指令必須成對使用，最后一次讀棧操作應(yīng)使用彈棧指令。,5.1.2 取非和空操作指令,取非和空操作指令格式(LAD、STL、功能） NOT 取非 NOP N 空操作指令 次數(shù)N0255 3. AENO指令 梯形圖的指令盒指令右側(cè)的輸出連線為使能輸出端ENO，用于指令盒或輸出線圈的串聯(lián)（與邏輯），不串聯(lián)元件時，作為指令行的結(jié)束。 AENO指令（And ENO）該指令的作用是和前面的指令盒輸出端ENO相與，只能在語句表中使用。,例5.5取非指令和空操作指令應(yīng)用舉例,LDN I0.0 NOT 求反 NOP 20 條件滿足時空操作20次 加一例題,5.1.3 置位復(fù)位指令,S S-BIT，N：從

30、起始位（S-BIT） 開始的N個元件置1。 R S-BIT，N ；從起始位（S-BIT） 開始的N個元件清0。,NETWORK 1 LD I0.0 S Q0.0, 1 NETWORK 5 LD I0.1 R Q0.0, 1,5.1.4 邊沿觸發(fā)指令（脈沖生成）,用途：邊沿觸發(fā)是指用邊沿觸發(fā)信號產(chǎn)生一個機(jī)器周期的掃描脈沖，通常用作脈沖整形。 分類：邊沿觸發(fā)指令分為正跳變觸發(fā)（上升沿）和負(fù)跳變觸發(fā)（下降沿）兩大類。 正跳變觸發(fā)指輸入脈沖的上升沿，使觸點(diǎn)ON一個掃描周期。負(fù)跳變觸發(fā)指輸入脈沖的下降沿，使觸點(diǎn)ON一個掃描周期。 EU（Edge Up）正跳變， 無操作元件 ED（Edge Down）負(fù)跳

31、變， 無操作元件 例5.7邊沿觸發(fā)程序示例，程序運(yùn)行的時序分析見右圖。,例5.7邊沿觸發(fā)程序示例,NETWORK 1 LD I0.0 裝入常開觸點(diǎn) EU 正跳變 = M0.0 輸出 NETWORK 2 LD M0.0 裝入 S Q0.0, 1 輸出置位 NETWORK 3 LD I0.1 裝入 ED 負(fù)跳變 = M0.1 輸出 NETWORK 4 LD M0.1 裝入 R Q0.0, 1 輸出復(fù)位,I0.0的上跳沿，EU產(chǎn)生一個掃描周期時鐘脈沖，M0.0線圈通電，M0.0常開觸點(diǎn)閉合一個掃描周期，使輸出置位線圈Q0.0觸發(fā)有效（輸出線圈Q0.0=1）并保持。 I0.1下跳沿，ED產(chǎn)生一個掃描周

32、期的時鐘脈沖，驅(qū)動輸出線圈M0.1通電一個掃描周期，M0.1常開觸點(diǎn)閉合，使輸出線圈Q0.0復(fù)位有效（Q0.0=0）并保持。,5.1.5 定時器,1.工作方式分類 通電延時型（TON）、有記憶的通電延時型（保持型）（TONR）、斷電延時型（TOF）等三類。 2. 時基標(biāo)準(zhǔn)分類 1ms、10ms、100ms三種類型，不同的時基標(biāo)準(zhǔn)，定時精度、定時范圍和定時器的刷新方式不同。 （1） 定時精度： （2）定時范圍：定時時間T時基*預(yù)置值 時基越大，定時時間越長，但精度越差。 表5.5 定時器工作方式及類型 工作方式 分辨率 最大定時范圍 定時器號 TONR 1ms 32.767s T0, T64 1

33、0ms 327.67s T1T4, T65T68 100ms 3276.7s T5T31,T69T95 TON/TOF 1ms 32.767s T32，T96 10ms 327.67s T33T36,T97T100 100ms 3276.7s T37T63,T101T255,3. 定時器指令格式,TON 通電延時型 TONR 有記憶通電延時型 TOF 斷電延時型 IN使能輸入端；編程范圍T0T255；PT是預(yù)置值輸入端，最大預(yù)置值32767；PT數(shù)據(jù)類型：INT。PT尋址范圍見附表1。,4. 工作原理分析,（1） 通電延時型（TON） 使能端（IN）輸入有效時，定時器開始計時，當(dāng)前值從0開始遞

34、增，大于或等于預(yù)置值（PT）時，定時器輸出狀態(tài)位置1（輸出觸點(diǎn)有效），當(dāng)前值的最大值為32767。 使能端無效（斷開）時，定時器復(fù)位（當(dāng)前值清零，輸出狀態(tài)位置0）。 例5.8通電延時型定時器應(yīng)用程序,NETWORK 1 LD I0.2 TON T33, +300 NETWORK 2 LD T33 = Q0.0,（2） 有記憶通電延時型（TONR）,使能端IN輸入有效時，定時器開始計時，當(dāng)前值遞增，當(dāng)前值大于或等于預(yù)置值PT時，輸出狀態(tài)位置1。 使能端輸入無效時，當(dāng)前值保持，使能端IN再次接通有效時，在原記憶值的基礎(chǔ)上遞增計時。 有記憶通電延時型(TONR) 定時器采用線圈的復(fù)位指令（R）進(jìn)行復(fù)

35、位操作，當(dāng)復(fù)位線圈有效時，定時器當(dāng)前值清零，輸出狀態(tài)位置0。 例5.9有記憶通電延時型定時器應(yīng)用程序。,NETWORK 1 LD I0.0 TONR T65, +500 NETWORK 2 LD I0.1 R T65, 1 NETWORK 3 LD T65 = Q0.0,（3） 斷電延時型(TOF),使能端（IN）輸入有效時，定時器輸出狀態(tài)位置1，當(dāng)前值復(fù)位為0。 使能端（IN）斷開時，開始計時，當(dāng)前值從0遞增，當(dāng)前值達(dá)到預(yù)置值時，定時器狀態(tài)位復(fù)位置0，并停止計時，當(dāng)前值保持。 例5.10斷電延時型定時器應(yīng)用程序，程序運(yùn)行結(jié)果見時序分析。,NETWORK 1 LD I0.0 TOF T37,

36、+30 NETWORK 2 LD T37 = Q0.0,5. 通電延時定時器應(yīng)用分析示例,結(jié)論： 用本身觸點(diǎn)激勵輸入的定時器，時基為1ms和10ms時不能可靠工作，一般不宜使用本身觸點(diǎn)作為激勵輸入。若將圖5.13改成圖5.14，無論何種時基都能正常工作。,圖5.13 自身激勵輸入 圖5.14 非自身激勵輸入,5.1.6 計數(shù)器指令,計數(shù)器利用輸入脈沖上升沿累計脈沖個數(shù)。 S7-200系列PLC有遞增計數(shù)（CTU）、增減計數(shù)（CTUD）、遞減計數(shù)（CTD）等三類計數(shù)指令。 計數(shù)器的使用方法和基本結(jié)構(gòu)與定時器基本相同，主要由預(yù)置值寄存器、當(dāng)前值寄存器、狀態(tài)位等組成。 CTU （Counter Up

37、）增計數(shù)器 CTD （Counter Down）減計數(shù)器 CTUD （Counter UpDown）增減計數(shù)器 圖中CU增1計數(shù)脈沖輸入端；CD減1計數(shù)脈沖輸入端；R復(fù)位脈沖輸入端；LD減計數(shù)器的復(fù)位輸入端。PV預(yù)置值（INT）最大范圍32767。,2. 工作原理分析,（1）增計數(shù)指令（CTU） 增計數(shù)指令在CU端輸入脈沖上升沿，計數(shù)器的當(dāng)前值增1計數(shù)。當(dāng)前值大于或等于預(yù)置值（PV）時，計數(shù)器狀態(tài)位置1。當(dāng)前值累加的最大值為32767。 復(fù)位輸入（R）有效時，計數(shù)器狀態(tài)位復(fù)位（置0），當(dāng)前計數(shù)值清零。 加一例題,（2）增減計數(shù)指令 （CTUD）,增減計數(shù)器CU輸入端用于遞增計數(shù)，CD輸入端用于

38、遞減計數(shù)，指令執(zhí)行時，CU/CD端計數(shù)脈沖的上升沿當(dāng)前值增1減1計數(shù)。當(dāng)前值大于或等于計數(shù)器預(yù)置值（PV）時，計數(shù)器狀態(tài)位置1。復(fù)位輸入（R）有效或執(zhí)行復(fù)位指令時，計數(shù)器狀態(tài)位復(fù)0位，當(dāng)前值清零。 達(dá)到計數(shù)器最大值32767后，下一個CU輸入上升沿將使計數(shù)值變?yōu)樽钚≈担?32678）。同樣達(dá)到最小值（-32678）后，下一個CD輸入上升沿將使計數(shù)值變?yōu)樽畲笾担?2767）。例5.11 增減計數(shù)應(yīng)用程序,NETWORK 1 LD I4.0 LD I3.0 LD I2.0 CTUD C48, +4 NETWORK 2 LD C48 = Q0.0,（3）減計數(shù)指令（CTD）,復(fù)位輸入（LD）有效時，

39、計數(shù)器把預(yù)置值（PV）裝入當(dāng)前值存儲器，計數(shù)器狀態(tài)位復(fù)位（0）。 CD端每一個輸入脈沖上升沿，減計數(shù)器的當(dāng)前值從預(yù)置值開始遞減計數(shù)，當(dāng)前值等于0時，計數(shù)器狀態(tài)位置位（1），并停止計數(shù)。 例5.12減計數(shù)指令應(yīng)用程序,NETWORK 1 LD I3.0 LD I1.0 CTD C50, +3 NETWORK 2 LD C50 = Q0.0,5.1.7 比較指令,比較指令用于兩個操作數(shù)按一定條件的比較。操作數(shù)可以是整數(shù)，也可以是實(shí)數(shù)（浮點(diǎn)數(shù)）。在梯形圖中用帶參數(shù)和運(yùn)算符的觸點(diǎn)表示比較指令，比較條件滿足時，觸點(diǎn)閉合，否則打開。 1. 指令格式 裝載 LDB= IN1, IN2 串聯(lián) AB= IN1,

40、 IN2 并聯(lián) OB= IN1, IN2 操作數(shù)IN1和IN2為整數(shù) 比較比較運(yùn)算符：、 操作數(shù)類型：字節(jié)比較B（Byte）；（無符號整數(shù)） 整數(shù)比較I（Int）/W（Word）；（有符號整數(shù)） 雙字比較D（Double Int/ Word）；（有符號整數(shù)） 實(shí)數(shù)比較R（Real）；（有符號雙字浮點(diǎn)數(shù)）,2. 比較指令程序設(shè)計舉例,例5.13整數(shù)（16位有符號整數(shù)）比較指令應(yīng)用 計數(shù)器C0的當(dāng)前值大于或等于1000時，輸出線圈Q0.0通電。,NETWORK 1 LDW= C0, +1000 = Q0.0,定時器分析要點(diǎn),（1） 通電延時型（TON） 使能端（IN）輸入有效時，當(dāng)前值從0開始遞增

41、，大于或等于預(yù)置值（PT）時，輸出狀態(tài)位置1。使能端無效（斷開）時，定時器復(fù)位（當(dāng)前值清零，輸出狀態(tài)位置0）。 （2） 有記憶通電延時型（TONR） 使能端（IN）輸入有效時（接通），當(dāng)前值從0遞增，當(dāng)前值大于或等于預(yù)置值（PT）時，輸出狀態(tài)位置1。使能端輸入無效（斷開）時，當(dāng)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(chǔ)上遞增計時。 (TONR) 定時器采用線圈的復(fù)位指令（R）進(jìn)行復(fù)位操作，當(dāng)復(fù)位線圈有效時，定時器當(dāng)前值清零，輸出狀態(tài)位置0。 （3） 斷電延時型(TOF) 使能端（IN）輸入有效時，定時器輸出狀態(tài)位立即置1，當(dāng)前值復(fù)位（為0）。使能端（IN）斷開時，開始計時

42、，當(dāng)前值從0遞增，當(dāng)前值達(dá)到預(yù)置值時，定時器狀態(tài)位復(fù)位置0，并停止計時，當(dāng)前值保持。,計數(shù)器分析要點(diǎn),（1）增計數(shù)指令（CTU） 增計數(shù)指令在CU端輸入脈沖上升沿，當(dāng)前值增1計數(shù)。當(dāng)前值大于或等于預(yù)置值（PV）時，計數(shù)器狀態(tài)位置1。復(fù)位輸入（R）有效時，計數(shù)器狀態(tài)位復(fù)位（置0），當(dāng)前計數(shù)值清零。 （2）增減計數(shù)指令 （CTUD） 增減計數(shù)器有兩個脈沖輸入端，CU/CD端的計數(shù)脈沖上升沿增1減1計數(shù)。當(dāng)前值大于或等于預(yù)置值（PV）時，計數(shù)器狀態(tài)位置1。復(fù)位輸入（R）有效或執(zhí)行復(fù)位指令時，計數(shù)器狀態(tài)位置0，當(dāng)前值清零。 （3）減計數(shù)指令（CTD） 復(fù)位輸入（LD）有效時，計數(shù)器把預(yù)置值（PV）裝入

43、當(dāng)前值存儲器，計數(shù)器狀態(tài)位置0。CD端輸入脈沖上升沿，減計數(shù)器當(dāng)前值從預(yù)置值開始遞減計數(shù)，當(dāng)前值等于0時，計數(shù)器狀態(tài)位置1，停止計數(shù)。,5.2 算術(shù)、邏輯運(yùn)算指令,5.2.1 算術(shù)運(yùn)算指令 IN1IN2=OUT IN1IN2=OUT 加減指令盒由指令類型，使能端EN，操作數(shù)（IN1、IN2）輸入端，運(yùn)算結(jié)果輸出OUT，邏輯結(jié)果輸出端ENO等組成。,（5）加法運(yùn)算應(yīng)用舉例,NETWORK 1 LD I0.0 裝入常開觸點(diǎn) MOVW VW100， VW200 VW100 VW200 +I +100， VW200 VW200+100VW200,2. 乘除運(yùn)算,乘法運(yùn)算 除法運(yùn)算 MUL I/DIV

44、I為整數(shù)乘除運(yùn)算，MUL DI/DIV DI雙整數(shù)乘除運(yùn)算，MUL/DIV整數(shù)乘除的結(jié)果雙整數(shù)輸出，MUL R/DVI R實(shí)數(shù)乘除運(yùn)算 指令執(zhí)行的結(jié)果：乘法 IN1*IN2OUT 除法 IN1/IN2OUT,例5.15 乘除法指令的應(yīng)用,NETWORK 1 LDN I0.0 裝入常閉觸點(diǎn) *R AC1, VD100 實(shí)數(shù)乘法 /R VD10, VD200 實(shí)數(shù)除法,運(yùn)行結(jié)果：,5.2.2 數(shù)學(xué)函數(shù)變換指令,1. 平方根自然對數(shù)指數(shù)指令 SQRT IN，OUT /求平方根指令 SQRT（IN）OUT LN IN，OUT /求（IN）的自然對數(shù)指令 LN（IN）OUT EXP IN，OUT /求（

45、IN）的指數(shù)指令EXP（IN）OUT 平方根(自然對數(shù)、指數(shù)）指令是把一個雙字長（32位）的實(shí)數(shù)（IN）開方（取自然對數(shù)、取以e為底的指數(shù)），得到32位的實(shí)數(shù)運(yùn)算結(jié)果，通過（OUT）指定的存儲器單元輸出。,例5.16 求以10為底，150的常用對數(shù)，150存于VD100，結(jié)果放到AC1（應(yīng)用對數(shù)的換底公式求解）。 當(dāng)求解以10為底的常用對數(shù)時，用實(shí)數(shù)除法指令將自然對數(shù)除以2.302585即可。（LN102.302585）,LD I0.1 使能輸入 LN VD100, AC1 自然對數(shù) /Ln（VD100）AC1 LN 10.0, VD200 自然對數(shù) /Ln（10）VD200 /R VD200

46、, AC1 實(shí)數(shù)除法指令 /AC1/VD200VD200,1. 平方根自然對數(shù)指數(shù)指令,利用指數(shù)函數(shù)求解任意函數(shù)的x次方（yx=exlny）。 例如： 7的4次方EXP（4*LN（7）2401 8的3次方根8 (1/3)EXP (LN (8) *1/3 )2 2. 三角函數(shù) SIN IN，OUT /SIN（IN）OUT COS IN，OUT / COS（IN）OUT TAN IN，OUT /TAN（IN）OUT,例5.17 求65o的正切值,LDN I0.0 /使能輸入 MOVR 3.14159, AC0 /裝入AC0 /R 180.0, AC0 /得/1800弧度 *R 65.0, AC0

47、/將角度轉(zhuǎn)化為弧度 TAN AC0, AC1 /求正切指令結(jié)果存放到AC1,3.數(shù)學(xué)函數(shù)變換指令對標(biāo)志位的影響及操作數(shù)的尋址范圍 （1）平方根自然對數(shù)指數(shù)三角函數(shù)運(yùn)算指令執(zhí)行的結(jié)果影響特殊存儲器位：SM1.0（零），SM1.1（溢出），SM1.2（負(fù)），SM1.3（被0除）。 （2）使能流輸出ENO=0的錯誤條件是：SM1.1（溢出），SM4.3（運(yùn)行時間），0006（間接尋址）。 （3）IN、OUT操作數(shù)的數(shù)據(jù)類型為REAL，尋址范圍見附表1。,5.2.3 增1減1計數(shù),增1減1計數(shù)器用于自增、自減操作，以實(shí)現(xiàn)累加計數(shù)和循環(huán)控制等程序的編制。 字節(jié)、字、雙字增1 OUT+1OUT 字節(jié)、字、

48、雙字減1 OUT-1OUT,5.2.4 邏輯運(yùn)算指令,邏輯運(yùn)算是對無符號數(shù)進(jìn)行的邏輯處理，主要包括邏輯與、邏輯或、邏輯異或和取反等運(yùn)算指令。 與（或、異或）指令功能：使能輸入有效時，把兩個字節(jié)（字、雙字）長的輸入邏輯數(shù)按位相與（或、異或） ，得到的一個字節(jié)（字、雙字）邏輯運(yùn)算結(jié)果，送到OUT指定的存儲器單元輸出。 取反指令功能：使能輸入有效時，將一個字節(jié)（字、雙字）長的邏輯數(shù)按位取反，得到的一個字節(jié)（字、雙字）邏輯運(yùn)算結(jié)果，送到OUT指定的存儲器單元輸出。,例5.18 字或雙字異或字求反字節(jié)與操作編程舉例。,NETWORK 1 LD I0.0 MOVW LW10, LW30 LW 10=LW3

49、0 ORW LW20, LW30 字或操作 NETWORK 2 LD I0.1 MOVD VD100, VD120 XORD VD200, VD120 雙字異或操作 NETWORK 3 LD I0.2 MOVW AC0, AC1 INVW AC1 字取反操作 NETWORK 4 LD I0.3 MOVB AC0, AC1 ANDB 255, AC1 字節(jié)與操作,5.3 數(shù)據(jù)處理指令,數(shù)據(jù)處理指令包括數(shù)據(jù)傳送指令，交換、填充指令，移位指令等。 5.3.1數(shù)據(jù)傳送 1. 單個數(shù)據(jù)傳送 LAD STL MOV IN，OUT /IN OUT,2. 數(shù)據(jù)塊傳送,指令類型：字節(jié)、字或雙字的N個數(shù)據(jù)成組傳送

50、。 功能：使能輸入（EN）有效時，把從輸入（IN）字節(jié)開始的N個字節(jié)數(shù)據(jù)傳送到以輸出字節(jié)（OUT）開始的N個字節(jié)、字或雙字中。,例5.19將變量存儲器VW100中內(nèi)容送到VW200中。,NETWORK 1 LD I0.0 使能輸入 MOVW VW100, VW200 VW100VW200,5.3.2 字節(jié)交換填充指令,1、字節(jié)交換指令（SWAY IN） 使能輸入（EN）有效時， 將輸入字（IN）的高、低字 節(jié)交換的結(jié)果輸出到（IN） 存儲器單元。 2、字填充（FILL IN，OUT，N） 使能輸入（EN）有效時， 字型輸入數(shù)據(jù)（IN）填充從 輸出（OUT）指定單元開始 的N個字存儲單元。 N（

51、BYTE）的數(shù)據(jù)范圍0255。,例5.20將從VW100開始的256個字節(jié)（128個字）存儲單元清零。,NETWORK 1 LD I0.0 使能輸入 FILL +0, VW100, 128 128個字填充0 本條指令執(zhí)行結(jié)果：從VW100開始的256個字節(jié)（VW100VW354）的存儲單元清零。,5.3.3 移位指令,移位指令分為類左、右移位和循環(huán)左、右移位及寄存器移位指令三大類。 左、右移位和循環(huán)左、右移位指令按移位數(shù)據(jù)的長度又分為字節(jié)型、字型、雙字型三種。 左、右移位指令（SHL 、SHR ）的功能：使能輸入有效時，將輸入的字節(jié)、字或雙字（IN）左、右移N位后（右、左端補(bǔ)0），將結(jié)果輸出到

52、OUT所指定的存儲單元中，最后一次移出位保存在SM1.1。 循環(huán)左、右移位指令（ROL 、ROR ）的功能：使能輸入有效時，字節(jié)、字或雙字（IN）數(shù)據(jù)循環(huán)左移N位后，將結(jié)果輸出到OUT所指定的存儲單元中，并將最后一次移出位送SM1.1。,5.3.3 移位指令,例5.21 將VD0右移2位送AC0。 NETWORK 1 LD I0.0 使能輸入 MOVD VD0, AC0 VD0=AC0 SRD AC0, 2 AC0右移2位 寄存器移位指令最大移位位數(shù)N數(shù)據(jù)類型（B、W、D）對應(yīng)的位數(shù)，移位位數(shù)（次數(shù)）N為字節(jié)型數(shù)據(jù)。,4.寄存器移位指令,寄存器移位指令是一個移位長度可指定的移位指令。 SHRB

53、 I1.1, M1.0, +10 功能：指令執(zhí)行時，DATA位的值移入移位寄存器。 S-BIT為寄存器的最低位，N為移位寄存器的長度（164）。每次使能有效時，整個移位寄存器移動1位。 N為正值時，左移位（由低位到高位），DATA值從S-BIT位移入，移出位進(jìn)入SM1.1； N為負(fù)值時右移位（由高位到低位），S-BIT移出到SM1.1，高端補(bǔ)充DATA移入位的值。 最高位的計算方法：（N 的絕對值1（S_BIT的位號）/8，余數(shù)即是最高位的位號，商與S_BIT的字節(jié)號之和即是最高位的字節(jié)號。,5.4 程序控制類指令,包括系統(tǒng)控制、跳轉(zhuǎn)、循環(huán)、子程序調(diào)用、順序控制等指令。 5.4.1 系統(tǒng)控制類

54、指令 1. 暫停指令（STOP） 使能輸入有效時，立即終止程序的執(zhí)行， 2. 結(jié)束指令（END/MEND） 結(jié)束指令直接連在左側(cè)電源母線時，為無條件結(jié)束指令（MEND），不連在左側(cè)母線時，為條件結(jié)束指令（END）。 3. 看門狗復(fù)位指令（WDR） 使能輸入有效時，將看門狗定時器復(fù)位。在沒有看門狗錯誤的情況下，可以增加一次掃描允許的時間。若使能輸入無效，看門狗定時器定時時間到，程序?qū)⒅兄巩?dāng)前指令的執(zhí)行，重新啟動，返回到第一條指令重新執(zhí)行。,例5.22暫停（STOP）、條件結(jié)束（END）、看門狗指令應(yīng)用舉例。,例5.22題圖,5.4.2 跳轉(zhuǎn)、循環(huán)指令,1. 程序跳轉(zhuǎn)指令（JMP） JMP n 跳

55、轉(zhuǎn)指令 LBL n 跳轉(zhuǎn)標(biāo)號 跳轉(zhuǎn)指令（JMP）和跳轉(zhuǎn)地址標(biāo)號指令（LBL）配合實(shí)現(xiàn)程序的跳轉(zhuǎn)。使能輸入有效時，使程序跳轉(zhuǎn)到指定標(biāo)號n處執(zhí)行（在同一程序內(nèi)），跳轉(zhuǎn)標(biāo)號n0255。使能輸入無效時，程序順序執(zhí)行。,2. 循環(huán)控制指令（FOR）,循環(huán)控制指令，用于描述一段程序的重復(fù)循環(huán)執(zhí)行。 由FOR和NEXT指令構(gòu)成程序的循環(huán)體。 FOR標(biāo)記循環(huán)開始，NEXT為循環(huán)體結(jié)束。 FOR指令為指令盒格式，主要參數(shù)有使能 使能輸入EN，當(dāng)前值計數(shù)器INDX，循環(huán) 次數(shù)初始值INIT，循環(huán)計數(shù)終值FINAL。 工作原理： 使能輸入（EN）有效，循環(huán)體開始執(zhí)行，執(zhí)行到NEXT指令時返回，每執(zhí)行一次循環(huán)體，當(dāng)前

56、計數(shù)器（INDX）增1，達(dá)到終值（FINAL）時，循環(huán)結(jié)束。,3.子程序調(diào)用指令（SBR）,子程序可以多次被調(diào)用，也可以嵌套（最多8層），還可以遞歸調(diào)用（自己調(diào)自己）。 CALL SBR0子程序調(diào)用 CRET條件返回 RET無條件返回（自動）,例5.23循環(huán)、跳轉(zhuǎn)及子程序調(diào)用指令應(yīng)用程序。,NETWORK 1 LDW= AC0, +100 JMP 10 跳轉(zhuǎn) NETWORK 2 LD M0.0 FOR VW100, +1, +20 循環(huán)開始 NETWORK 3 LD I0.0 CALL SBR_0 調(diào)用子程序 NETWORK 4 NEXT 循環(huán)返回 NETWORK 5 LD I0.1 S Q0

57、.0, 1 位置1 NETWORK 6 LBL 10 標(biāo)號,例5.23循環(huán)、跳轉(zhuǎn)及子程序調(diào)用指令應(yīng)用程序。,子程序 SUB0 NETWORK 1 LD SM0.0 INCW VW200 VW200增1 NETWORK 2 LD I0.2 CRET 條件返回,4. 帶參數(shù)的子程序調(diào)用指令,子程序可能有要傳遞的參數(shù)（變量和數(shù)據(jù)），這時可以在子程序調(diào)用指令中包含相應(yīng)參數(shù)，它可以在子程序與調(diào)用程序之間傳送。 帶參數(shù)子程序調(diào)用指令示例 局部變量表中的變量有IN、OUT、 IN/OUT和TEMP等4種類型。 子程序最多可傳遞6個參數(shù)，傳遞 的參數(shù)在子程序局部變量表中定義。 EN和IN1的輸入為布爾型能流輸

58、入， 地址參數(shù)VB100是將一個雙字 無符號的值傳遞到子程序。 子程序調(diào)用時，輸入?yún)?shù)被拷貝到局部存儲器。子程序完成時，從局部存儲器拷貝輸出參數(shù)到指定的輸出參數(shù)地址。,4. 帶參數(shù)的子程序調(diào)用指令,局部變量表 IN類型：將指定位置的參數(shù)傳入子程序。 OUT類型：從子程序的結(jié)果值（數(shù)據(jù)）傳入到指定參數(shù)位置。 IN/OUT類型：將指定位置的參數(shù)傳到子程序，從子程序來的結(jié)果值被返回到同樣的地址。 TEMP類型：局部存儲器只用作子程序內(nèi)部的暫時存儲器，不能用來傳遞參數(shù)。,5.4.3 順序控制指令,順序控制指令格式 LSCR Sx.y 步開始 SCRT Sx.y 步轉(zhuǎn)移 SCRE 步結(jié)束 順序控制指令可

59、以將程序功能流程圖轉(zhuǎn)換成梯形圖程序,例5.24編寫紅綠燈順序控制程序,步進(jìn)條件為時間步進(jìn)型。狀態(tài)步的處理為點(diǎn)紅、熄綠燈，同時啟動定時器，步進(jìn)條件滿足時（時間到）進(jìn)入下一步，關(guān)斷上一步。,1,1,第五章 小 結(jié),本章介紹了SIMATIC指令集LAD和STL編程語言的四大類基本操作指令的指令格式、原理分析和使用方法。 1. 基本位操作指令包括位操作、置復(fù)位、邊沿觸發(fā)、定時、計數(shù)、比較等指令，是梯形圖基本指令的基礎(chǔ)，也是最常用的指令類型。 2. 運(yùn)算指令包括算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算兩大類。算術(shù)運(yùn)算有加、減、乘、除運(yùn)算和常用的數(shù)學(xué)函數(shù)變換；邏輯運(yùn)算包括邏輯與、或指令和取反指令等。 3. 數(shù)據(jù)處理指令包括數(shù)據(jù)的傳送指令，交換、填充指令，移位指令等。 4. 程序控制指令包括系統(tǒng)控制，跳轉(zhuǎn)、循環(huán)、順序控制等指令；系統(tǒng)控制類指令主要包括暫停、結(jié)束、看門狗等指令。,