西門子PLC培訓(xùn)教程.ppt

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1、第一章 PLC簡(jiǎn)單概述 第二章 PLC系統(tǒng)特性及硬件介紹 第三章 使用STEP7創(chuàng)建一個(gè)工程 第四章 西門子編程語言學(xué)習(xí) 第五章 西門子的程序設(shè)計(jì) 第六章 利用WinCC flexible軟件創(chuàng)建工程系統(tǒng),PLC(可編程序控制器)培訓(xùn)教程,第1章 PLC概述,1.1 PLC的產(chǎn)生 1.2 PLC的定義和分類 1.3 PLC的功能和特點(diǎn) 1.4 PLC的結(jié)構(gòu)與工作過程,1.1 PLC的產(chǎn)生,傳統(tǒng)的生產(chǎn)機(jī)械自動(dòng)控制裝置繼電器控制系統(tǒng) 優(yōu)點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、容易操作 。 缺點(diǎn)體積龐大、生產(chǎn)周期長(zhǎng)、接線復(fù)雜、故障率高、可靠性及靈活性差 。 應(yīng)用比較適用于工作模式固定，控制邏輯簡(jiǎn)單等工業(yè)應(yīng)用場(chǎng)合。,用

2、戶迫切需要一種先進(jìn)的自動(dòng)控制裝置,繼電器控制系統(tǒng),先進(jìn)自動(dòng)控制系統(tǒng),可編程序邏輯控制器的產(chǎn)生 美國數(shù)字設(shè)備公司（DEC）根據(jù)這一設(shè)想，于1969年研制成功了第一臺(tái)可編程序控制器。由于當(dāng)時(shí)主要用于順序控制，只能進(jìn)行邏輯運(yùn)算，故稱為可編程序邏輯控制器（Programmable Logic Controller，PLC）。,PLC 是一種專門用于工業(yè)控制的計(jì)算機(jī)。, 早期的PLC是用來替代繼電器、接觸器控制的。它主要用于順序控制，只能實(shí)現(xiàn)邏輯運(yùn)算。因此，被稱為可編程邏輯控制器（Programmable logic controller，略寫 PLC ), 隨著電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，可編程控

3、制器的功能已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了順序控制的范圍。被稱為可編程控制器（Programmable controller，略寫PC)。為區(qū)別于Personal Computer (PC)，故沿用PLC 這個(gè)略寫。,什么是PLC ?,1.2 PLC的定義和分類,PLC的定義 經(jīng)歷：可編程邏輯控制器（PLC）可編程控制器（PC） 通用叫法：可編程序控制器（Programmable Controller，PC），是一臺(tái)專為工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)制造的計(jì)算機(jī)。它具有豐富的輸入/輸出接口，并且具有較強(qiáng)的驅(qū)動(dòng)能力。但由于PC容易和個(gè)人計(jì)算機(jī)（Personal Computer）混淆，所以人們還沿用PLC作為可編程控制器的英文

4、縮寫。,國際電工委員會(huì)（IEC）對(duì)可編程控制器的定義： “可編程控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)的。它采用一類可編程的存儲(chǔ)器，用于其內(nèi)部存儲(chǔ)程序，執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程?！?PLC的分類 一體化緊湊型PLC ：電源、CPU中央處理系統(tǒng)、I/O接口都集成在一個(gè)機(jī)殼內(nèi)。如西門子S7-200系列。,CPU（基本單元） + 擴(kuò)展模塊,標(biāo)準(zhǔn)模塊式結(jié)構(gòu)化PLC ：各種模塊相互獨(dú)立，并安裝在固定的機(jī)架（導(dǎo)軌）上，構(gòu)成一個(gè)完整的PLC應(yīng)用系統(tǒng)。如：西門子S7-300、S7-400系列。,

5、1.3 PLC的功能和特點(diǎn),PLC的功能 控制功能,邏輯控制 定時(shí)控制 計(jì)數(shù)控制 順序控制,PLC的功能 數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)與處理功能,數(shù)學(xué)運(yùn)算功能 數(shù)據(jù)處理 模擬數(shù)據(jù)處理,PLC的功能 輸入/輸出接口調(diào)理功能,具有A/D、D/A轉(zhuǎn)換功能，通過I/O模塊完成對(duì)模擬量的控制和調(diào)節(jié)。,PLC的功能 通信、聯(lián)網(wǎng)功能,PLC的功能 人機(jī)界面功能,PLC的功能 編程、調(diào)試等,使用復(fù)雜程度不同的手持、便攜和桌面式編程器、工作站和操作屏，進(jìn)行編程、調(diào)試、監(jiān)視、試驗(yàn)和記錄，并通過打印機(jī)打印出程序文件。,STEP7,ProTool,MPI cable,有MPI接口的PG 或PC,PLC的特點(diǎn) 高可靠性 豐富的I/O

6、接口模塊 采用模塊化結(jié)構(gòu) 運(yùn)行速度快 功能完善 編程簡(jiǎn)單，易于使用 系統(tǒng)設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試方便 維修方便，維修工作量小 總價(jià)格低,1.4 PLC的結(jié)構(gòu)和工作過程,PLC的基本結(jié)構(gòu),PLC的掃描過程,PLC的中斷處理過程 響應(yīng)問題： 一般微機(jī)系統(tǒng)的CPU，在每一條指令執(zhí)行結(jié)束時(shí)都要查詢有無中斷申請(qǐng)。而PLC對(duì)中斷的響應(yīng)則是在相關(guān)的程序塊結(jié)束后查詢有無中斷申請(qǐng)，或者在執(zhí)行用戶程序時(shí)查詢有無中斷申請(qǐng)，如有中斷申請(qǐng)，則轉(zhuǎn)入執(zhí)行中斷服務(wù)程序。如果用戶程序以塊式結(jié)構(gòu)組成，則在每塊結(jié)束或執(zhí)行塊調(diào)用時(shí)處理中斷。,第二章 西門子PLC系統(tǒng)特性及硬件介紹,第2章 S7-300系統(tǒng)特性及硬件介紹,2.1 SIMATI

7、C S7-300系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 2.2 S7-300 CPU模塊 2.3 信號(hào)模塊 （SM） 2.4 電源模塊 （PS） 2.5 接口模塊（IM） 2.6 其他模塊（IM） 2.7 SIMATIC S7-300的硬件組態(tài),2.1.1 中央處理單元 (CPU) 2.1.2 電源單元 (PS) 2.1.3 信號(hào)模板 (SM) 2.1.4 接口模板 (IM) 2.1.5 功能模板 (FM) 2.1.6 通訊模板 (CP) 2.1.7 特殊模板 (SM 374仿真器),2.1 S7-300系統(tǒng)組成,導(dǎo)軌,系統(tǒng)背版總線,導(dǎo)軌（機(jī)架）,S7-300模塊,電源模塊 （選項(xiàng)）,后備電池 （CPU313以上）,24V

8、 DC連接器,CPU工作模式選擇開關(guān),CPU模塊,CPU狀態(tài)及故障指示燈,MMC存儲(chǔ)卡 （CPU313以上）,MPI 多點(diǎn)接口,信號(hào)模塊的前連接器,前門,信號(hào) 模塊,典型系統(tǒng)結(jié)構(gòu),S7-300系統(tǒng)結(jié)構(gòu),2.2 S7-300 CPU模塊,2.2.1 S7-300 CPU模塊的分類 2.2.2 S7-300 CPU模塊操作,2.2.1 S7-300 CPU模塊的分類,緊湊型CPU（6種） 標(biāo)準(zhǔn)型CPU（5種） 革新型CPU（5種） 戶外型CPU（3種） 故障安全型CPU（3種） 特種型CPU（2種）,1.緊湊型CPU(1/2) CPU 312C：帶有集成的數(shù)字量輸入和輸出，并具有與過程相關(guān)的功能，

9、比較適用于具有較高要求的小型應(yīng)用。CPU運(yùn) 行時(shí)需要微存儲(chǔ)卡（MMC）。 CPU 313C：帶有集成的數(shù)字量和模擬量的輸入和輸出，并具有與過程相關(guān)的功能，能夠滿足對(duì)處理能力和響應(yīng)時(shí)間 要求較高的場(chǎng)合。CPU運(yùn)行時(shí)需要微存儲(chǔ)卡（MMC）。 CPU 313C-2PtP：帶有集成的數(shù)字量輸入和輸出及一個(gè) RS422/485串口，并具有與過程相關(guān)的功 能，能夠滿足處理量大、響應(yīng)時(shí)間高的 場(chǎng)合。CPU運(yùn)行時(shí)需要微存儲(chǔ)卡（MMC）。,1.緊湊型CPU(2/2) CPU 313C-2DP：帶有集成的數(shù)字量輸入和輸出，以及PROFIBUS DP主/從接口，并具有與過程相關(guān)的功能，可以完成具有特殊功能的任務(wù)，可

10、以連接標(biāo)準(zhǔn)I/O設(shè)備。CPU運(yùn)行時(shí)需要 微存儲(chǔ)卡MMC。 CPU 314C-2PtP：帶有集成的數(shù)字量和模擬量I/O及一個(gè)RS422/485串口，并具有與過程相關(guān)的功能，能夠滿足對(duì)處理能 力和響應(yīng)時(shí)間要求較高的場(chǎng)合。CPU運(yùn)行時(shí)需要微存儲(chǔ)卡MMC。 CPU 314C-2DP：帶有集成的數(shù)字量和模擬量的輸入和輸 出，以及PROFIBUS DP主/從接口，并具有 與過程相關(guān)的功能，可以完成具有特殊功 能的任務(wù)，可以連接單獨(dú)的I/O設(shè)備。CPU 運(yùn)行時(shí)需要微存儲(chǔ)卡MMC。,2.標(biāo)準(zhǔn)型CPU CPU 313：具有擴(kuò)展程序存儲(chǔ)區(qū)的低成本的CPU，比較適用于需 要高速處理的小型設(shè)備。 CPU 314：可以

11、進(jìn)行高速處理以及中等規(guī)模的I/O配置，用于安 裝中等規(guī)模的程序以及中等指令執(zhí)行速度的程序。 CPU 315：具有中到大容量程序存儲(chǔ)器，比較適用于大規(guī)模的 I/O配置。 CPU 315-2DP：具有中到大容量程序存儲(chǔ)器和PROFIBUS DP主/ 接口，比較適用于大規(guī)模的I/O配置或建立分布式I/O系統(tǒng)。 CPU 316-2DP：具有大容量程序存儲(chǔ)器和PROFIBUS DP主/從 接，可進(jìn)行大規(guī)模的I/O配置，比較適用于 具有分布式或集中式I/O配置的工廠應(yīng)用。,3.革新型CPU(1/2) CPU 312（新型）：是一款全集成自動(dòng)化（TIA）的CPU，比較適用于對(duì)處理速度中等要求的小規(guī)模應(yīng)用。C

12、PU運(yùn)行時(shí)需 要微存儲(chǔ)卡MMC。 CPU 314（新型）：對(duì)二進(jìn)制和浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算具有較高的處理性能，比較適用于對(duì)程序量中等要求的應(yīng)用。CPU運(yùn)行時(shí)需 要微存儲(chǔ)卡MMC。 CPU 315-2DP（新型）：具有中、大規(guī)模的程序存儲(chǔ)容量和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，如果需要可以使用SIMATIC功能工具；對(duì)二進(jìn)制和浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算具有較高的處理性能；具有PROFIBUS DP主/從 接口?？捎糜诖笠?guī)模的I/O配置或建立分布 式I/O結(jié)構(gòu)。CPU運(yùn)行時(shí)需要微存儲(chǔ)卡MMC。,3.革新型CPU(2/2) CPU 317-2DP：具有大容量程序存儲(chǔ)器，可用于要求很高的應(yīng)用；能夠滿足系列化機(jī)床、特殊機(jī)床以及車間應(yīng)用的多任務(wù)自動(dòng)化系統(tǒng)；

13、與集中式I/O和分布式I/O一起，可用作生產(chǎn)線上的中央控制器；對(duì)二進(jìn)制和浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算具有較高的處理能力；具有PROFIBUS DP主/從接口，可用于大規(guī)模的I/O配置，可用于建立分布式I/O結(jié)構(gòu)；可選用SIMATIC工程工具，能夠在基于組件的自動(dòng)化中實(shí)現(xiàn)分布式智能系統(tǒng)。CPU運(yùn)行時(shí)需要微 存儲(chǔ)卡MMC。 CPU 318-2DP：具有大容量程序存儲(chǔ)器和PROFIBUS DP主/從接口，可進(jìn)行大規(guī)模的I/O配置，比較 適用于分布式I/O結(jié)構(gòu)。,4.戶外型CPU CPU 312 IFM：具有緊湊式結(jié)構(gòu)的戶外型產(chǎn)品。內(nèi)部帶有集成的數(shù)字量I/O，具有特殊功能和特殊功能的特殊輸入。比較適用于惡劣環(huán)境下的小系

14、統(tǒng)。 CPU 314 IFM：具有緊湊式結(jié)構(gòu)的戶外型產(chǎn)品。內(nèi)部帶有集成的數(shù)字量I/O，并具有擴(kuò)展的特殊功能，具有特殊功能和特殊功能的特殊輸入。比較適用于惡劣環(huán)境下且對(duì)響應(yīng)時(shí)間和特殊功能有較高要求的系統(tǒng)。 CPU 314（戶外型）：具有高速處理時(shí)間和中等規(guī)模I/O配置的CPU。比較適用于惡劣環(huán)境下，要 求中等規(guī)模的程序量和中等規(guī)模的指令 執(zhí)行時(shí)間的系統(tǒng)。,5.故障安全型CPU(1/3) CPU 315F：基于SIMATIC CPU S7-300C，集成有PROFIBUS DP主/從接口，可以組態(tài)為一個(gè)故障安全型系統(tǒng)，滿足安全運(yùn)行的需要。使用帶有PROFIBUS協(xié)議的PROFIBUS DP可實(shí)現(xiàn)與

15、安全相關(guān)的通訊；CPU運(yùn)行時(shí)需要微存儲(chǔ)卡MMC。,5.故障安全型CPU(2/3) CPU 315F-2DP：基于SIMATIC CPU 315-2DP，集成有一個(gè)MPI接口、一個(gè)DP/MPI接口，可以組態(tài)為一個(gè)故障安全型自動(dòng)化系統(tǒng)，滿足安全運(yùn)行的需要。使用帶有PROFIsafe協(xié)議的PROFIBUS DP可實(shí)現(xiàn)與安全無關(guān)的通訊；標(biāo)準(zhǔn)模塊的集中式和分布式使用，可滿足與故障安全無關(guān)的應(yīng)用。CPU運(yùn) 行時(shí)需要微存儲(chǔ)卡MMC。,5.故障安全型CPU(3/3) CPU 317F-2DP：具有大容量程序存儲(chǔ)器、一個(gè)PROFIBUS DP主/從接口、一個(gè)DP主/從MPI接口，兩個(gè)接口可用于集成故障安全模塊，

16、可以組態(tài)為一個(gè)故障安全型自動(dòng)化系統(tǒng)，可滿足安全運(yùn)行的需要?？梢耘c故障安全型ET200M I/O模塊進(jìn)行集中式和分布式連接；與故障安全型ET200S PROFIsafe I/O模塊可進(jìn)行分布式連接；標(biāo)準(zhǔn)模塊的集中式和分布式使用，可滿足與故障安全無關(guān)的應(yīng)用。CPU運(yùn)行時(shí)需要微存儲(chǔ)卡 MMC。,6.特種型CPU(1/2) CPU 317T-2DP：除具有CPU 317-2DP的全部功能外，增加了智能技術(shù)/運(yùn)動(dòng)控制功能，能夠滿足系列化機(jī)床、特殊機(jī)床以及車間應(yīng)用的多任務(wù)自動(dòng)化系統(tǒng)，特別適用于同步運(yùn)動(dòng)序列（如與虛擬/實(shí)際主設(shè)備的耦合、減速器同步、凸輪盤或印刷點(diǎn)修正等）；增加了本機(jī)I/O，可實(shí)現(xiàn)快速技術(shù)功能

17、（如凸輪切換、參考點(diǎn)探測(cè)等）；增加了PROFBUS DP（DRIVE）接口，可用來實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)部件的等時(shí)連接。與集中式I/O和分布式 I/O一起，可用作生產(chǎn)線上的中央控制器； 在PROFIBUS DP上，可實(shí)現(xiàn)基于組件的自 動(dòng)化分布式智能系統(tǒng)。,6.特種型CPU(2/2) CPU 317-2 PN/DP：具有大容量程序存儲(chǔ)器，可用于要求很高的應(yīng)用；能夠在PROFInet上實(shí)現(xiàn)基于組件的自動(dòng)化分布式智能系統(tǒng)；借助PROFInet代理，可用于基于部件的自動(dòng)化（CBA）中的PROFIBUS DP智能設(shè)備；借助集成的PROFInet I/O控制器，可用在PROFInet上運(yùn)行分布式I/O；能夠滿足系列化機(jī)

18、床、特殊機(jī)床以及車間應(yīng)用的多任務(wù)自動(dòng)化系統(tǒng)；與集中式I/O和分布式I/O一起，可用作生產(chǎn)線上的中央控制器；可用于大規(guī)模的I/O配置、建立分布式I/O結(jié)構(gòu)；對(duì)二進(jìn) 制和浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算具有較高的處理能力； 組合了MPI/PROFIBUS DP主/從接口； 可選用SIMATIC工程工具。CPU運(yùn)行 時(shí)需要微存儲(chǔ)卡MMC。,2.2.2 S7-300 CPU模塊操作,RUN-P：可編程運(yùn)行模式。在此模式下，CPU不僅可以執(zhí)行用戶程序，在運(yùn)行的同時(shí)，還可以通過編程設(shè)備（如裝有 STEP 7的PG、裝有STEP 7的計(jì)算機(jī)等）讀 出、修改、監(jiān)控用戶程序。 RUN：運(yùn)行模式。在此模式下，CPU執(zhí) 行用戶程序，還可

19、以通過編程設(shè)備讀出、 監(jiān)控用戶程序，但不能修改用戶程序。,1.模式選擇開關(guān)(1/1),STOP：停機(jī)模式。在此模式下，CPU不執(zhí)行用戶程序，但可以通過編程設(shè)備（如裝有STEP 7的PG、裝有STEP 7的計(jì)算機(jī)等）從CPU中讀出或修改用戶程序。在此位置可以拔出鑰 匙。,MRES：存儲(chǔ)器復(fù)位模式。該位置不能保持，當(dāng)開關(guān)在此位置釋放時(shí)將自動(dòng)返回到STOP位置。將鑰匙從STOP模式切換到MRES模式時(shí)，可復(fù)位存儲(chǔ)器，使CPU回到 初始狀態(tài)。,1.模式選擇開關(guān)(2/2),2.狀態(tài)及故障顯示(1/2) SF（紅色）：系統(tǒng)出錯(cuò)/故障指示燈。CPU硬件或軟 件錯(cuò)誤時(shí)亮。 BATF（紅色）：電池故障指示燈（只

20、有CPU313和314配 備）。當(dāng)電池失效或未裝入時(shí)，指示燈亮。 DC5V（綠色）：5V電源指示燈。CPU和S7-300總線的5V 電源正常時(shí)亮。 FRCE（黃色）：強(qiáng)制作業(yè)有效指示燈。至少有一個(gè)I/O被 強(qiáng)制狀態(tài)時(shí)亮。 RUN（綠色）：運(yùn)行狀態(tài)指示燈。CPU處于“RUN”狀態(tài)時(shí)亮；LED在“Startup”狀態(tài)以2Hz頻率閃爍；在“HOLD”狀態(tài)以 0.5Hz頻率閃爍。,2.狀態(tài)及故障顯示(2/2) STOP（黃色）：停止?fàn)顟B(tài)指示燈。CPU處于“STOP”或 “HOLD”或“Startup”狀態(tài)時(shí)亮；在存儲(chǔ)器復(fù)位時(shí)LED以0.5 Hz頻率閃爍；在存儲(chǔ)器置位時(shí)LED以2Hz頻率閃爍。 BUS

21、DF（BF）（紅色）：總線出錯(cuò)指示燈（只適用于帶 有DP接口的CPU）。出錯(cuò)時(shí)亮。 SF DP：DP接口錯(cuò)誤指示燈（只適用于帶有DP接口的 CPU）。當(dāng)DP接口故障時(shí)亮。,2.3.1 數(shù)字量信號(hào)模塊 2.3.2 模擬量信號(hào)模塊 2.3.3 傳感器與AI的連接 2.3.4 熱敏電阻與AI的連接 2.3.5 熱電偶與AI的連接 2.3.6 電壓輸出型模塊的連接 2.3.7 電流輸出型模塊的連接,2.3 信號(hào)模塊 （SM）,2.3.1 數(shù)字量信號(hào)模塊,SM321數(shù)字量輸入模塊（DI） SM322數(shù)字量輸出模塊（DO） SM323/SM327數(shù)字量輸入/輸出模塊（DI/DO） SM374仿真模塊,直流

22、32點(diǎn)數(shù)字量輸入模塊的內(nèi)部電路及外部端子接線圖,1.數(shù)字量輸入模塊(DI)(1/2),交流32點(diǎn)數(shù)字量輸入模塊的內(nèi)部電路及外部端子接線圖,1.數(shù)字量輸入模塊(DI)(2/2),32點(diǎn)數(shù)字量晶體管輸出模塊的內(nèi)部電路及外部端子接線圖,2.數(shù)字量輸出模塊(DO)(1/3),32點(diǎn)數(shù)字量晶閘管輸出模塊的內(nèi)部電路及外部端子接線圖,2.數(shù)字量輸出模塊(DO)(2/3),16點(diǎn)數(shù)字量繼電器輸出模塊的內(nèi)部電路及外部端子接線圖,2.數(shù)字量輸出模塊(DO)(3/3),SM323 DI 16/DO 1624 VDC/0.5A 內(nèi)部電路及外部端子接線圖,3.數(shù)字量輸入/輸出模塊(DI/DO)(1/2),SM327 D

23、I 8/DX 8內(nèi)部電路及外部端子接線圖,3.數(shù)字量輸入/輸出模塊(DI/DO)(2/2),2.3.2 模擬量信號(hào)模塊,SM331模擬量輸入模塊（AI） SM332模擬量輸出模塊（AO） SM334模擬量輸入/輸出模塊（AI/AO）,AI 813位模擬量輸入模塊,1.模擬量輸入模塊(AI),AO 412位模擬量輸出模塊,2.模擬量輸出模塊(AO),SM334 AI 4/AO 28/8Bit的模擬量輸入/輸出模塊,3.模擬量輸入/輸出模塊(AI/AO),2.3.3 傳感器與AI的連接,隔離傳感器連接帶隔離的AI 隔離傳感器連接不帶隔離的AI 非隔離的傳感器連接帶隔離的AI 非隔離的傳感器連接不帶

24、隔離的AI 連接電壓傳感器至帶隔離的AI 連接2線變送器至帶隔離的AI 連接從L+供電的2線變送器至帶隔離的AI 連接4線變送器至帶隔離的AI,1.隔離傳感器連接帶隔離的AI,2.隔離傳感器連接不帶隔離的AI,3.非隔離的傳感器連接帶隔離的AI,4.非隔離的傳感器連接不帶隔離的AI,5.連接電壓傳感器至帶隔離的AI,6.連接2線變送器至帶隔離的AI,7.連接從L+供電的2線變送器至帶隔離的AI,8.連接4線變送器至帶隔離的AI,2.3.4 熱敏電阻與AI的連接,熱敏電阻與隔離AI之間的2線連接 熱敏電阻與隔離AI之間的3線連接 熱敏電阻與AI8RTD之間的3線連接 熱敏電阻與隔離AI之間的4線

25、連接 熱敏電阻與AI813位之間的2線連接 熱敏電阻與AI813位之間的3線連接 熱敏電阻與AI813位之間的4線連接,1.熱敏電阻與隔離AI之間的2線連接,2.熱敏電阻與隔離AI之間的3線連接,3.熱敏電阻與AI8RTD之間的3線連接,4.熱敏電阻與隔離AI之間的4線連接,5.熱敏電阻與AI813位之間的2線連接,6.熱敏電阻與AI813位之間的3線連接,7.熱敏電阻與AI813位之間的4線連接,2.3.5 熱電偶與AI的連接,使用內(nèi)部補(bǔ)償?shù)臒犭娕歼B接帶隔離的AI 通過補(bǔ)償盒將熱電偶連接到帶隔離的AI 通過參考結(jié)將熱電偶連接到AI8xTC 使用熱敏電阻連接帶外部補(bǔ)償?shù)臒犭娕?1.使用內(nèi)部補(bǔ)償

26、的熱電偶連接帶隔離的AI,2.通過補(bǔ)償盒將熱電偶連接到帶隔離的AI,2.3.6 電壓輸出型模塊的連接,電壓輸出型隔離模塊的4線制連接 電壓輸出型非隔離模塊的2線制連接,1.電壓輸出型隔離模塊的4線制連接,2.電壓輸出型非隔離模塊的2線制連接,2.3.7 電流輸出型模塊的連接,電流輸出型隔離模塊的2線制連接 電流輸出型非隔離模塊的2線制連接,1.電流輸出型隔離模塊的2線制連接,2.電流輸出型非隔離模塊的2線制連接,PS 305戶外型電源模塊 采用直流供電，輸出為24V直流。 PS307標(biāo)準(zhǔn)電源模塊 PS307（2A） PS307（5A） PS307（10A）,2.4 電源模塊 （PS）,雙機(jī)架接

27、口模塊IM365 IM365發(fā)送模塊 IM365接收模塊。 多機(jī)架接口模塊 IM360:用于發(fā)送數(shù)據(jù) IM361:用于接收數(shù)據(jù),2.5 接口模塊（IM）,通信處理器模塊（CP） CP340：用于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接的通訊模板 CP341：用于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接的通訊模板 CP343-1：用于連接工業(yè)以太網(wǎng)的通訊模板 CP343-2：用于AS接口的通訊模板 CP342-5：用于PROFIBUS DP 的通訊模板 CP343-5：用于連接 PROFIBUS FMS的通訊模板,2.6 其他模塊（IM）,特殊功能模塊（FM） FM 350-1, FM 350-2計(jì)數(shù)器模板 FM 351用于快速/慢速驅(qū)動(dòng)的定位模板 FM

28、 353用于步進(jìn)電機(jī)的定位模板 FM 354用于侍服電機(jī)的定位模板 FM 357-2定位和連續(xù)通道控制模板 SM 338 超聲波位置探測(cè)模板 SM 338 SSI 位置探測(cè)模板 FM 352電子凸輪控制器 FM 352-5高速布爾運(yùn)算處理器 FM 355 PID模板 FM 355-2溫度PID控制模板,2.7 SIMATIC S7-300的硬件組態(tài),S7-300機(jī)架安裝形式 單機(jī)架組態(tài) 多機(jī)架組態(tài) S7-300數(shù)字量模塊地址的確定 S7-300模擬量模塊地址的確定 S7-300數(shù)字量模塊位地址的確定,1.S7-300機(jī)架安裝形式,2.單機(jī)架組態(tài),3.多機(jī)架組態(tài),4.S7-300數(shù)字量模塊地址的

29、確定,5.S7-300模擬量模塊地址的確定,6.S7-300數(shù)字量模塊位地址的確定,第三章使用STEP7創(chuàng)建工程,第3章 使用STEP7創(chuàng)建工程,3.1 STEP 7軟件安裝 3.2 SIMATIC管理器 3.3 STEP 7快速入門 3.4 下載和調(diào)試程序,3.1 STEP 7軟件安裝,3.1.1 STEP 7操作系統(tǒng)需求 3.1.2 STEP 7硬件需求 3.1.3 STEP 7的安裝,3.1.1 STEP 7操作系統(tǒng)需求,或,PG740,能運(yùn)行Windows 2000或Windows XP的PG或PC機(jī): CPU主頻至少為600MHz； 內(nèi)存至少為256MB； 硬盤剩余空間在600MB以

30、上； 具備CD-ROM驅(qū)動(dòng)器和軟盤驅(qū)動(dòng)器； 顯示器支持32位、1024768分辨率； 具有PC適配器、CP5611或MPI接口卡。,3.1.2 STEP 7硬件需求,選擇安裝語言及安裝程序,3.1.3 STEP 7的安裝(1/8),自定義安裝方式,3.1.3 STEP 7的安裝(2/8),提示安裝授權(quán),3.1.3 STEP 7的安裝(3/8),PG/PC接口設(shè)置,存儲(chǔ)卡參數(shù)設(shè)置,3.1.3 STEP 7的安裝(4/8),授權(quán)管理,安裝完成后，在Windows的開始菜單中找到【SIMATIC】【License Management】【Automation License Manager】，啟動(dòng)A

31、utomation License Manager 。,3.1.3 STEP 7的安裝(5/8),已經(jīng)安裝的STEP7軟件,3.1.3 STEP 7的安裝(6/8),已經(jīng)授權(quán)的STEP7軟件,3.1.3 STEP 7的安裝(7/8),STEP7硬件目錄更新設(shè)置,3.1.3 STEP 7的安裝(8/8),3.2 SIMATIC管理器,啟動(dòng)SIMATIC管理器 SIMATIC管理器界面 STEP 7項(xiàng)目結(jié)構(gòu) SIMATIC 管理器自定義選項(xiàng)設(shè)置 PG/PC接口設(shè)置,1.啟動(dòng)SIMATIC管理器,啟動(dòng)SIMATIC管理器,2.SIMATIC管理器界面,3. STEP 7項(xiàng)目結(jié)構(gòu),第1層：項(xiàng)目 項(xiàng)目代

32、表了自動(dòng)化解決方案中的所有數(shù)據(jù)和程序的整體，它位于對(duì)象體系的最上層。 第2層：子網(wǎng)、站 SIMATIC 300/400站用于存放硬件組態(tài)和模塊參數(shù)等信息，站是組態(tài)硬件的起點(diǎn)。 第3層和其他層：與上一層對(duì)象類型有關(guān)。,4. SIMATIC 管理器自定義選項(xiàng)設(shè)置(1/2),設(shè)置常規(guī)選項(xiàng),4. SIMATIC 管理器自定義選項(xiàng)設(shè)置(2/2),設(shè)置語言,設(shè)置選項(xiàng),啟動(dòng)設(shè)置界面,5. PG/PC接口設(shè)置(1/3),設(shè)置接口屬性,5. PG/PC接口設(shè)置(2/3),5. PG/PC接口設(shè)置(3/3),安裝/卸載接口,3.3 STEP 7快速入門,3.3.1 設(shè)計(jì)流程 3.3.2 簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)示例,3.3.1

33、設(shè)計(jì)流程,3.3.2 簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)示例：電動(dòng)機(jī)起停控制,PLC端子接線圖 使用向?qū)?chuàng)建STEP 7項(xiàng)目 手動(dòng)創(chuàng)建STEP 7項(xiàng)目 插入S7-300工作站 硬件組態(tài) 編輯符號(hào)表 程序編輯窗口 在OB1中編輯LAD程序 在OB1中編輯STL程序 在OB1中編輯FBD程序,傳統(tǒng)繼電器控制電路,1.PLC端子接線,PLC端子接線圖,2.使用項(xiàng)目向?qū)?chuàng)建STEP 7項(xiàng)目（1/4）,項(xiàng)目向?qū)?/4,項(xiàng)目向?qū)?/4,2.使用項(xiàng)目向?qū)?chuàng)建STEP 7項(xiàng)目(2/4),2.使用項(xiàng)目向?qū)?chuàng)建STEP 7項(xiàng)目(3/4),項(xiàng)目向?qū)?、4,2.使用項(xiàng)目向?qū)?chuàng)建STEP 7項(xiàng)目(4/4),完成項(xiàng)目創(chuàng)建，項(xiàng)目名：My_Prj1,

34、3.手動(dòng)創(chuàng)建STEP 7項(xiàng)目(1/2),新建項(xiàng)目窗口,3.手動(dòng)創(chuàng)建STEP 7項(xiàng)目(2/2),所創(chuàng)建的項(xiàng)目，項(xiàng)目名：My_Prj2,4.插入S7-300工作站,在My_Prj2項(xiàng)目?jī)?nèi)插入S7-300工作站：SIMATIC 300(1),5.硬件組態(tài)(1/6),硬件組態(tài)窗口,5.硬件組態(tài)(2/6),插入0號(hào)導(dǎo)軌：（0）UR,5.硬件組態(tài)(3/6),插入各種S7-300模塊,5.硬件組態(tài)(4/6),設(shè)置CPU屬性,5.硬件組態(tài)(5/6),設(shè)置數(shù)字量模塊屬性,5.硬件組態(tài)(6/6),編譯硬件組態(tài)（完成后的窗口）,系統(tǒng)自動(dòng)創(chuàng)建程序文件夾,包含一個(gè)循環(huán)組織塊OB1,6.編輯符號(hào)表(1/2),方法1：從L

35、AD/STL/FBD編輯器打開符號(hào)表,6.編輯符號(hào)表(2/2),方法2：從SIMATIC管理器打開符號(hào)表,7.程序編輯窗口,8.在OB1中編輯LAD程序(1/2),設(shè)置組織塊（OB）屬性為L(zhǎng)AD方式,8.在OB1中編輯LAD程序(2/2),編寫梯形圖（LAD）程序,9.在OB1中編輯STL程序,編寫語句表（STL）程序,10.在OB1中編輯FBD程序,編寫功能塊圖（FBD）程序,3.4 下載和調(diào)試程序,為了測(cè)試前面我們所完成的PLC設(shè)計(jì)項(xiàng)目，必須將程序和模塊信息下載到PLC的CPU模塊。要實(shí)現(xiàn)編程設(shè)備與PLC之間的數(shù)據(jù)傳送，首先應(yīng)正確安裝PLC硬件模塊，然后用編程電纜（如USB-MPI電纜、P

36、ROFIBUS總線電纜）將PLC與PG/PC連接起 來，并打開PS307電源開關(guān)。 下載程序及模塊信息,1.下載程序及模塊信息(1/2),具體步驟如下： 啟動(dòng)SIMATIC Manager，并打開My_prj2項(xiàng)目； 單擊仿真工具按鈕 ，啟動(dòng)S7-PLCSIM仿真程序； 將CPU工作模式開關(guān)切換到STOP模式； 在項(xiàng)目窗口內(nèi)選中要下載的工作站 ； 執(zhí)行菜單命令【PLC】【Download】，或單擊鼠標(biāo)右鍵執(zhí)行快捷菜單命令【PLC】【Download】將整個(gè)S7-300站下載到PLC。,1.下載程序及模塊信息(2/2),啟動(dòng)仿真工具S7-PLCSIM,第4章 S7-300編程語言學(xué)習(xí),第4章 S

37、7-300編程語言學(xué)習(xí),4.1 STEP 7編程語言 4.2 數(shù)據(jù)類型 4.3 S7-300指令基礎(chǔ) 4.4 位邏輯指令 4.5 定時(shí)器與計(jì)數(shù)器指令 4.6 數(shù)字指令 4.7 控制指令,4.1 STEP 7編程語言,STEP 7是S7-300/400系列PLC應(yīng)用設(shè)計(jì)軟件包，所支持的PLC編程語言非常豐富。該軟件的標(biāo)準(zhǔn)版支持STL（語句表）、LAD（梯形圖）及FBD（功能塊圖）3種基本編程語言，并且在STEP 7中可以相互轉(zhuǎn)換。專業(yè)版附加對(duì)GRAPH（順序功能圖）、SCL（結(jié)構(gòu)化控制語言）、HiGraph（圖形編程語言）、CFC（連續(xù)功能圖）等編程語言的支持。不同的編程語言可供 不同知識(shí)背景的

38、人員采用。,STL（語句表）,STL（語句表）是一種類似于計(jì)算機(jī)匯編語言的一種文本編程語言，由多條語句組成一個(gè)程序段。語句表可供習(xí)慣匯編語言的用戶使用，在運(yùn)行時(shí)間和要求的存儲(chǔ)空間方面最優(yōu)。在設(shè)計(jì)通信、數(shù)學(xué)運(yùn)算等高級(jí)應(yīng)用程序時(shí)建議使用語句表。,LAD（梯形圖）,LAD（梯形圖）是一種圖形語言，比較形象直觀，容易掌握，用得最多，堪稱用戶第一編程語言。梯形圖與繼電器控制電路圖的表達(dá)方式極為相似，適合于熟悉繼電器控制電路的用戶使用，特別適用于數(shù)字量邏輯控制。,FBD（功能塊圖）,FBD（功能塊圖）使用類似于布爾代數(shù)的圖形邏輯符號(hào)來表示控制邏輯，一些復(fù)雜的功能用指令框表示。FBD比較適合于有數(shù)字電路基礎(chǔ)

39、的編程人員使用。,GRAPH（順序控制）,GRAPH類似于解決問題的流程圖，適用于順序控制的編程。利用S7-GRAPH編程語言，可以清楚快速地組織和編寫S7 PLC系統(tǒng)的順序控制程序。它根據(jù)功能將控制任務(wù)分解為若干步，其順序用圖形方式顯示出來并且可形成圖形和文本方式的 文件。,HiGraph（圖形編程語言）,S7-Higraph允許用狀態(tài)圖描述生產(chǎn)過程，將自動(dòng)控制下的機(jī)器或系統(tǒng)分成若干個(gè)功能單元，并為每個(gè)單元生成狀態(tài)圖，然后利用信息通訊將功能單元組合在一起形成完整的系統(tǒng)。,SCL（結(jié)構(gòu)化控制語言）,S7-SCL（Structured Control Language：結(jié)構(gòu)控制語言）是一種類似于

40、PASCAL的高級(jí)文本編輯語言，用于S7-300/400和C7的編程，可以簡(jiǎn)化數(shù)學(xué)計(jì)算、數(shù)據(jù)管理和組織工作。S7-SCL具有PLC公開的基本標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證，符合IEC 1131-3 (結(jié)構(gòu)化文 本)標(biāo)準(zhǔn)。,4.2 數(shù)據(jù)類型,數(shù)據(jù)類型決定數(shù)據(jù)的屬性，在STEP 7中，數(shù)據(jù)類 型分為三大類： 4.2.1 基本數(shù)據(jù)類型 4.2.2 復(fù)雜數(shù)據(jù)類型 4.2.3 參數(shù)類型,4.2.1 基本數(shù)據(jù)類型,4.2.2 復(fù)雜數(shù)據(jù)類型,數(shù)組（ARRAY） 結(jié)構(gòu)（STRUCT） 字符串（STRING） 日期和時(shí)間（DATE_AND_TIME） 用戶定義的數(shù)據(jù)類型(UDT) 功能塊類型（FB、SFB）,1.數(shù)組（ARRAY）,

41、數(shù)組是由一組同一類型的數(shù)據(jù)組合在一起而形成的復(fù)雜數(shù)據(jù)類型。數(shù)組的維數(shù)最大可以到6維；數(shù)組中的元素可以是基本數(shù)據(jù)類型或者復(fù)雜數(shù)據(jù)類型中的任一數(shù)據(jù)類型（Array類型除外，即數(shù)組類型不可以嵌套）；數(shù)組中每一維的下標(biāo)取值范圍是-3276832767，要求下標(biāo)的下限 必須小于下標(biāo)的上限。,2.結(jié)構(gòu)（STRUCT） 結(jié)構(gòu)是由一組不同類型（結(jié)構(gòu)的元素可以是基本的或復(fù)雜的數(shù)據(jù)類型）的數(shù)據(jù)組合在一起而形成的復(fù)雜數(shù)據(jù)類型。結(jié)構(gòu)通常用來定義一組相關(guān)的數(shù)據(jù)，例如電機(jī)的一組 數(shù)據(jù)可以按如下方式定義：,3.字符串（STRING） 字符串是最多有254個(gè)字符（CHAR）的一維數(shù)組，最大長(zhǎng)度為256個(gè)字節(jié)（其中前兩個(gè)字節(jié)用

42、來存儲(chǔ)字符串的長(zhǎng)度信息）。字符串常量用單引號(hào)括起來，例如：,4.日期和時(shí)間（DATE_AND_TIME） 用于存儲(chǔ)年、月、日、時(shí)、分、秒、毫秒和星期，占用8個(gè)字節(jié)，用BCD格式保存。星期天的代碼為1，16的 代碼為27。例如：,5.用戶定義的數(shù)據(jù)類型(UDT) 用戶定義數(shù)據(jù)類型表示自定義的結(jié)構(gòu)，存放在UDT塊中（UDT1UDT65535），在另一個(gè)數(shù)據(jù)類型中作為一個(gè)數(shù)據(jù)類型“模板”。當(dāng)輸入數(shù)據(jù)塊時(shí)，如果需要輸入幾個(gè)相同的結(jié)構(gòu)，利用UDT可以節(jié)省輸入時(shí)間。,6.功能塊類型（FB、SFB） 這種數(shù)據(jù)類型僅可以在FB的靜態(tài)變量區(qū)定義，用于實(shí)現(xiàn)多背景DB。,4.2.3 參數(shù)數(shù)據(jù)類型,參數(shù)類型是一種用于

43、邏輯塊（FB、FC）之間傳遞參數(shù) 的數(shù)據(jù)類型，主要有以下幾種： (1)TIMER（定時(shí)器）和COUNTER（計(jì)數(shù)器）。 (2)BLOCK（塊）：指定一個(gè)塊用作輸入和輸出，實(shí) 參應(yīng)為同類型的塊。 (3)POINTER（指針）：6字節(jié)指針類型，用來傳遞DB 的塊號(hào)和數(shù)據(jù)地址。 (3)ANY：10字節(jié)指針類型，用來傳遞DB塊號(hào)、數(shù)據(jù) 地址、數(shù)據(jù)數(shù)量以及數(shù)據(jù)類型。,4.3 S7-300指令基礎(chǔ),指令是程序的最小獨(dú)立單位，用戶程序是由若干條順序排列的指令構(gòu)成。指令一般由操作碼和操作數(shù)組成，其中的操作碼代表指令所要完成的具體操作（功能），操作數(shù)則是該指令操作或運(yùn)算的對(duì)象。 4.3.1 PLC用戶存儲(chǔ)區(qū)的分

44、類及功能 4.3.2 指令操作數(shù) 4.3.3 尋址方式 4.3.4 狀態(tài)字,4.3.1 PLC用戶存儲(chǔ)區(qū)的分類及功能(1/2),4.3.1 PLC用戶存儲(chǔ)區(qū)的分類及功能(2/2),4.3.2 指令操作數(shù),指令操作數(shù)（又稱編程元件）一般在用戶存儲(chǔ)區(qū)中，操作數(shù)由操作標(biāo)識(shí)符和參數(shù)組成。操作標(biāo)識(shí)符由主標(biāo)識(shí)符和輔助標(biāo)識(shí)符組成，主標(biāo)識(shí)符用來指定操作數(shù)所使用的存儲(chǔ)區(qū)類型，輔助標(biāo)識(shí)符則用來指定操作數(shù)的單位（如：位、字節(jié)、字、雙字等）。 主標(biāo)識(shí)符有：I（輸入過程映像寄存器、Q（輸出過程映像寄存器）、M（位存儲(chǔ)器）、PI（外部輸入寄存器）、PQ（外部輸出寄存器）、T（定時(shí)器）、C（計(jì)數(shù)器）、DB（數(shù)據(jù)塊寄存器）和

45、L（本地?cái)?shù)據(jù)寄存器）； 輔助標(biāo)識(shí)符有：X（位）、B（字節(jié)）、W（字或2B）、D（2DW或4B）。,4.3.3 尋址方式,所謂尋址方式就是指令執(zhí)行時(shí)獲取操作數(shù)的方式，可以直接或間接方式給出操作數(shù)。S7-300有4種尋址方式： 立即尋址 存儲(chǔ)器直接尋址 存儲(chǔ)器間接尋址 寄存器間接尋址,1.立即尋址,立即尋址是對(duì)常數(shù)或常量的尋址方式，其特點(diǎn)是操作數(shù)直接表示在指令中，或以惟一形式隱含在指令中。下面各條指令操作數(shù)均采用了立即尋址方式，其中“/”后面的內(nèi)容為指令的注釋部分，對(duì)指令沒有任何影響。,2.存儲(chǔ)器直接尋址,存儲(chǔ)器直接尋址，簡(jiǎn)稱直接尋址。該尋址方式在指令中直接給出操作數(shù)的存儲(chǔ)單元地址。存儲(chǔ)單元地址可

46、用符號(hào)地址（如SB1、KM等）或絕對(duì)地址（如I0.0、Q4.1等）。下面各 條指令操作數(shù)均采用了直接尋址方式。,3.存儲(chǔ)器間接尋址(1/3),存儲(chǔ)器間接尋址，簡(jiǎn)稱間接尋址。該尋址方式在指令中以存儲(chǔ)器的形式給出操作數(shù)所在存儲(chǔ)器單元的地址，也就是說該存儲(chǔ)器的內(nèi)容是操作數(shù)所在存儲(chǔ)器單元的地址。該存儲(chǔ)器一般稱為地址指針，在指令中需寫在方括號(hào)“”內(nèi)。地址指針可以是字或雙字，對(duì)于地址范圍小于65535的存儲(chǔ)器可以 用字指針；對(duì)于其他存儲(chǔ)器則要使用雙字指針。,4.存儲(chǔ)器間接尋址(2/3),【例4-3-1】 存儲(chǔ)器間接尋址的單字格式的指針尋址。,4.存儲(chǔ)器間接尋址(3/3),存儲(chǔ)器間接尋址的雙字指針的格式如圖

47、所示。,【例4-3-2】 存儲(chǔ)器間接尋址的雙字格式的指針尋址。,5.寄存器間接尋址(1/4),寄存器間接尋址，簡(jiǎn)稱寄存器尋址。該尋址方式在指令中通過地址寄存器和偏移量間接獲取操作數(shù)，其中的地址寄存器及偏移量必須寫在方括號(hào)“”內(nèi)。在S7-300中有兩個(gè)地址寄存器AR1和AR2，用地址寄存器的內(nèi)容加上偏移量形成地址指針，并指向操作數(shù)所在的存儲(chǔ)器單元。地址寄存器的地址指針有兩種格式，其長(zhǎng)度均為雙字，指針格式如圖所示。,5.寄存器間接尋址(2/4),第一種地址指針格式適用于在確定的存儲(chǔ)區(qū)內(nèi)尋址，即 區(qū)內(nèi)寄存器間接尋址。 【例4-3-3】 區(qū)內(nèi)寄存器間接尋址。,5.寄存器間接尋址(3/4),第二種地址指

48、針格式適用于區(qū)域間寄存器間接尋址。 【例4-3-4】 區(qū)域間寄存器間接尋址。,5.寄存器間接尋址(4/4),第一種地址指針格式包括被尋址數(shù)據(jù)所在存儲(chǔ)單元地址的字節(jié)編號(hào)和位編號(hào)，至于對(duì)哪個(gè)存儲(chǔ)區(qū)尋址，則必須在指令中明確給出。這種格式適用于在確定的存儲(chǔ)區(qū)內(nèi)尋址，即 區(qū)內(nèi)寄存器間接尋址。 第二種地址指針格式包含了數(shù)據(jù)所在存儲(chǔ)區(qū)的說明位（存儲(chǔ)區(qū)域標(biāo)識(shí)位），可通過改變標(biāo)識(shí)位實(shí)現(xiàn)跨區(qū)域?qū)ぶ?，區(qū)域標(biāo)識(shí)由位2624確定。這種指針格式適用于區(qū)域間寄存 器間接尋址。,4.4 位邏輯指令,位邏輯指令處理的對(duì)象為二進(jìn)制位信號(hào)。位邏輯指令掃描信號(hào)狀態(tài)“1”和“0”位，并根據(jù)布爾邏輯對(duì)它們進(jìn)行組合，所產(chǎn)生的結(jié)果（“1”或

49、“0”）稱為邏輯運(yùn)算結(jié)果，存儲(chǔ)在狀態(tài)字的“RLO”中。 4.4.1 觸點(diǎn)與線圈 4.4.2 基本邏輯指令 4.4.3 置位和復(fù)位指令 4.4.4 RS和SR觸發(fā)器 4.4.5 跳變沿檢測(cè)指令,4.4.1 觸點(diǎn)與線圈,在LAD（梯形圖）程序中，通常使用類似繼電器控制電路中的觸點(diǎn)符號(hào)及線圈符號(hào)來表示PLC的位元件，被掃描的操作數(shù)（用絕對(duì)地址或符號(hào)地址表示）則標(biāo)注在觸點(diǎn)符號(hào)的上 方，如圖所示。,1.常開觸點(diǎn),對(duì)于常開觸點(diǎn)（動(dòng)合觸點(diǎn)），則對(duì)“1”掃描相應(yīng)操作數(shù)。在PLC中規(guī)定：若操作數(shù)是“1”則常開觸點(diǎn)“動(dòng)作”，即認(rèn)為是“閉合”的；若操作數(shù)是“0”，則常開觸點(diǎn)“復(fù)位”，即觸點(diǎn)仍處 于打開的狀態(tài)。 常開

50、觸點(diǎn)所使用的操作數(shù)是：I、Q、M、L、D、T、C。,2.常閉觸點(diǎn),常閉觸點(diǎn)（動(dòng)斷觸點(diǎn)）則對(duì)“0”掃描相應(yīng)操作數(shù)。在PLC中規(guī)定：若操作數(shù)是“1”則常閉觸點(diǎn)“動(dòng)作”，即觸點(diǎn)“斷開”；若操作數(shù)是“0”，則常閉觸點(diǎn)“復(fù)位”，即觸點(diǎn)仍保持閉合。 常閉觸點(diǎn)所使用的操作數(shù)是：I、Q、M、L、D、T、C。,3.輸出線圈（賦值指令）,輸出線圈與繼電器控制電路中的線圈一樣，如果有電流（信號(hào)流）流過線圈（RLO=“1”），則被驅(qū)動(dòng)的操作數(shù)置“1”；如果沒有電流流過線圈（RLO=“0”），則被驅(qū)動(dòng)的操作數(shù)復(fù)位（置“0”）。輸出線圈只能出現(xiàn)在梯形圖邏輯串的最右 邊。 輸出線圈等同于STL程序中的賦值指令（用等于號(hào)“=

51、”表 示），所使用的操作數(shù)可以是：Q、M、L、D。,4.中間輸出,在梯形圖設(shè)計(jì)時(shí)，如果一個(gè)邏輯串很長(zhǎng)不便于編輯時(shí)，可以將邏輯串分成幾個(gè)段，前一段的邏輯運(yùn)算結(jié)果（RLO）可作為中間輸出，存儲(chǔ)在位存儲(chǔ)器（I、Q、M、L或D）中，該存儲(chǔ)位可以當(dāng)作一個(gè)觸點(diǎn)出現(xiàn)在其他邏輯串中。中間輸出只能放在梯形圖邏輯串的中間，而不能出現(xiàn)在最左 端或最右端。,與下面程序等效,4.4.2 基本邏輯指令,基本邏輯指令包括： “與”指令 “與非”指令 “或”指令 “或非”指令 “異或”指令 “異或非”指令 邏輯塊的操作 信號(hào)流取反指令,1.邏輯“與” 指令,邏輯“與” 指令使用的操作數(shù)可以是：I、Q、M、L、D、T、C。有2

52、種指令形式（STL和FBD），用LAD也可以實(shí)現(xiàn)邏輯 “與” 運(yùn)算。,2.邏輯 “與非”指令,邏輯 “與非”指令使用的操作數(shù)可以是：I、Q、M、L、D、T、C。有2種指令形式（STL和FBD），用LAD也可以實(shí)現(xiàn)邏 輯 “與非”運(yùn)算。,3.邏輯 “或”指令,邏輯 “或”指令使用的操作數(shù)可以是：I、Q、M、L、D、T、C。有2種指令形式（STL和FBD），用LAD也可以實(shí)現(xiàn)邏 輯 “或”運(yùn)算。,4.邏輯 “或非”指令,邏輯 “或非”指令使用的操作數(shù)可以是：I、Q、M、L、D、T、C。有2種指令形式（STL和FBD），用LAD也可以實(shí)現(xiàn)邏 輯 “或非”運(yùn)算。,5.邏輯 “異或”指令,6.邏輯 “異

53、或非”指令,7.邏輯塊的操作,8.信號(hào)流取反指令,信號(hào)流取反指令的作用就是對(duì)邏輯串的RLO值進(jìn)行取反。指令格式及示例見表4-13。當(dāng)輸入位I0.0和I0.1同時(shí)動(dòng)作時(shí)，Q4.0信號(hào)狀態(tài)為“0”；否則，Q4.0信號(hào)狀態(tài)為“1”。,4.4.3 置位和復(fù)位指令,置位（S）和復(fù)位（R）指令根據(jù)RLO的值來決定操作數(shù)的信號(hào)狀態(tài)是否改變，對(duì)于置位指令，一旦RLO為“1”，則操作數(shù)的狀態(tài)置“1”，即使RLO又變?yōu)椤?”，輸出仍保持為“1”；若RLO為“0”，則操作數(shù)的信號(hào)狀態(tài)保持不變。對(duì)于復(fù)位操作，一旦RLO為“1”，則操作數(shù)的狀態(tài)置“0”，即使RLO又變?yōu)椤?”，輸出仍保持為“0”；若RLO為“0”，則操

54、作數(shù)的信號(hào)狀態(tài)保持不變。這一特性又被稱為靜態(tài)的置位和復(fù)位，相應(yīng)地，賦值指 令被稱為動(dòng)態(tài)賦值。,4.4.4 RS和SR觸發(fā)器,RS觸發(fā)器為“置位優(yōu)先”型觸發(fā)器（當(dāng)R和S驅(qū)動(dòng)信號(hào)同 時(shí)為“1”時(shí)，觸發(fā)器最終為置位狀態(tài)）； SR觸發(fā)器為“復(fù)位優(yōu)先”型觸發(fā)器（當(dāng)R和S驅(qū)動(dòng)信號(hào)同時(shí) 為“1”時(shí)，觸發(fā)器最終為復(fù)位狀態(tài)）。 RS觸發(fā)器和SR觸發(fā)器的“位地址”、置位（S）、復(fù)（S） 及輸出（Q）所使用的操作數(shù)可以是：I、Q、M、L、D。,1.RS觸發(fā)器,2.SR觸發(fā)器,3.RS觸發(fā)器和SR觸發(fā)器的工作時(shí)序,示例梯形圖程序,工作時(shí)序,4.4.5 跳變沿檢測(cè)指令,STEP 7中有2類跳變沿檢測(cè)指令，一種是對(duì)RLO

55、的跳變沿檢測(cè)的指令，另一種是對(duì)觸點(diǎn)的跳變沿直接檢測(cè)的梯形圖方塊指 令。 RLO上升沿檢測(cè)指令 RLO下降沿檢測(cè)指令 觸點(diǎn)信號(hào)上升沿檢測(cè)指令 觸點(diǎn)信號(hào)下降沿檢測(cè)指令 【例4-4-2】 邊沿檢測(cè)指令的應(yīng)用,1.RLO上升沿檢測(cè)指令,2.RLO下降沿檢測(cè)指令,3.RLO邊沿檢測(cè)指令的工作時(shí)序,工作時(shí)序,示例程序,4.觸點(diǎn)信號(hào)上升沿檢測(cè)指令,5.觸點(diǎn)信號(hào)下降沿檢測(cè)指令,6.觸點(diǎn)信號(hào)邊沿檢測(cè)指令的工作時(shí)序,工作時(shí)序,示例程序,4.5 定時(shí)器與計(jì)數(shù)器指令,4.5.1 定時(shí)器指令 4.5.2 計(jì)數(shù)器指令 4.5.3 CPU時(shí)鐘存儲(chǔ)器,4.5.1 定時(shí)器指令,S_PULSE（脈沖S5定時(shí)器） S_PEXT（擴(kuò)

56、展脈沖S5定時(shí)器） S_ODT（接通延時(shí)S5定時(shí)器） S_ODTS（保持型接通延時(shí)S5定時(shí)器） S_OFFDT（斷電延時(shí)S5定時(shí)器）,1. S_PULSE（脈沖S5定時(shí)器）(1/3),脈沖定時(shí)器的梯形圖及功能塊圖指令,1. S_PULSE（脈沖S5定時(shí)器）(2/3),脈沖定時(shí)器的線圈指令,1. S_PULSE（脈沖S5定時(shí)器）(3/3),工作時(shí)序,示例程序,【例4-5-1】 脈沖定時(shí)器應(yīng)用：優(yōu)先搶答器設(shè)計(jì)。,【例4-5-1】 設(shè)計(jì)說明： 參賽者要搶答主持人所提問題時(shí)，需搶先按下桌上的按鈕；指示燈亮后需待主持人按下“復(fù)位”鍵R后才熄燈；對(duì)初中班學(xué)生照顧，只要按下SB11和SB12中任一個(gè)按鈕燈H

57、L1都亮；對(duì)高三班學(xué)生限制，只有SB31和SB32都按下時(shí)燈HL3才亮；若在主持人按下“開始”按鈕S后10s內(nèi)有搶答按鈕壓下，則電磁鐵YC得電，使彩球搖動(dòng)，以示競(jìng)賽者得到一次幸運(yùn)的機(jī)會(huì)；如果定時(shí)到仍未有搶答，則禁止繼續(xù) 搶答。,端子接線圖,【例4-5-1】,I/O地址分配表,【例4-5-1】,控制程序：建立允許搶答和禁止搶答標(biāo)志,【例4-5-1】,設(shè)置搶答定時(shí)器,【例4-5-1】,初中組搶答控制,【例4-5-1】,高一組搶答控制,高三組搶答控制,2. S_PEXT（擴(kuò)展脈沖S5定時(shí)器）(1/3),擴(kuò)據(jù)脈沖S5定時(shí)器LAD及FBD指令,2. S_PEXT（擴(kuò)展脈沖S5定時(shí)器）(2/3),擴(kuò)據(jù)脈沖

58、S5定時(shí)器線圈指令,2. S_PEXT（擴(kuò)展脈沖S5定時(shí)器）(3/3),示例程序,工作波形,【例4-5-2】 擴(kuò)展脈沖定時(shí)器應(yīng)用電動(dòng)機(jī)延時(shí)自動(dòng)關(guān)閉控制。 控制要求：按動(dòng)起動(dòng)按鈕S1（I0.0），電動(dòng)機(jī)M（Q4.0）立即起動(dòng)，延時(shí)5分鐘以后自動(dòng)關(guān)閉。起動(dòng)后按動(dòng)停止按鈕 S2（I0.1），電動(dòng)機(jī)立即停機(jī)。,【例4-5-2】,控制程序（LAD）,控制程序（STL）,3. S_ODT（接通延時(shí)S5定時(shí)器）(1/3),接通延時(shí)S5定時(shí)器LAD及FBD指令,3. S_ODT（接通延時(shí)S5定時(shí)器）(2/3),接通延時(shí)S5定時(shí)器線圈指令,3. S_ODT（接通延時(shí)S5定時(shí)器）(3/3),示例程序,工作波形,【

59、例4-5-3】 接通延時(shí)定時(shí)器和脈沖定時(shí)器應(yīng)用用定時(shí)器構(gòu)成一脈沖發(fā)生器，當(dāng)滿足一定條件時(shí)，能夠輸出一定頻率和一定占空比的脈沖信號(hào)。 工藝要求：當(dāng)按鈕S1（I0.0）按下時(shí)，輸出指示燈H1（Q4.0）以滅2s，亮1s規(guī)律交替進(jìn)行。,【例4-5-3】,控制程序 （使用接通延時(shí)定時(shí)器）,控制程序 （使用脈沖定時(shí)器）,4. S_ODTS（保持型接通延時(shí)S5定時(shí)器）(1/3),保持型接通延時(shí)S5定時(shí)器LAD及FBD指令,4. S_ODTS（保持型接通延時(shí)S5定時(shí)器）(2/3),保持型接通延時(shí)S5定時(shí)器線圈指令,4. S_ODTS（保持型接通延時(shí)S5定時(shí)器）(3/3),示例程序,工作波形,5. S_OFF

60、DT（斷電延時(shí)S5定時(shí)器）(1/3),斷電延時(shí)S5定時(shí)器LAD及FBD指令,5. S_OFFDT（斷電延時(shí)S5定時(shí)器）(2/3),斷電延時(shí)S5定時(shí)器線圈指令,5. S_OFFDT（斷電延時(shí)S5定時(shí)器）(3/3),示例程序,工作波形,4.5.2 計(jì)數(shù)器指令,S7-300的計(jì)數(shù)器都是16位的，因此每個(gè)計(jì)數(shù)器占用該區(qū)域2個(gè)字節(jié)空間，用來存儲(chǔ)計(jì)數(shù)值。不同的CPU模板，用于計(jì)數(shù)器的存儲(chǔ)區(qū)域也不同，最多允許使用64512個(gè)計(jì)數(shù)器。計(jì)數(shù)器的地址編號(hào)：C0C511。 S_CUD（加/減計(jì)數(shù)器） S_CU（加計(jì)數(shù)器） S_CD（減計(jì)數(shù)器） 計(jì)數(shù)器線圈指令,1. S_CUD（加/減計(jì)數(shù)器）塊圖指令,2. S_CU

61、（加計(jì)數(shù)器）塊圖指令,3. S_CD（減計(jì)數(shù)器）塊圖指令,4. 計(jì)數(shù)器的線圈指令,除了前面介紹的塊圖形式的計(jì)數(shù)器指令以外，S7-300系統(tǒng)還為用戶準(zhǔn)備了LAD環(huán)境下的線圈形式的計(jì)數(shù)器。這些指令有計(jì)數(shù)器初值預(yù)置指令SC、加計(jì)數(shù)器指令CU和減計(jì)數(shù)器指令CD。,加計(jì)數(shù)器線圈指令應(yīng)用示例,初值預(yù)置SC指令若與CU指令配合可實(shí)現(xiàn)S_CU指令的功能。,減計(jì)數(shù)器線圈指令應(yīng)用示例,SC指令若與CD指令配合可實(shí)現(xiàn)S_CD指令的功能。,加/減計(jì)數(shù)器線圈指令應(yīng)用示例,SC指令若與CU和CD配合可實(shí)現(xiàn)S_CUD的功能。,4.5.3 訪問CPU的時(shí)鐘存儲(chǔ)器,要使用該功能，在硬件配置時(shí)需要設(shè)置CPU的屬性，其中有一個(gè)選項(xiàng)

62、為Clock Memory，選中選擇框就可激活該功能。,設(shè)置CPU的時(shí)鐘存儲(chǔ)器,在Memory Byte區(qū)域輸入想為該項(xiàng)功能設(shè)置的MB的地址，如需要使用MB10，則直接輸入10。Clock Memory的功能是對(duì)所定義的MB的各個(gè)位周期性地改變其二進(jìn)制的值（占空比為1:1）。Clock Memory的各位的周期及頻率見 表。,【例4-5-5】 時(shí)鐘存儲(chǔ)器與計(jì)數(shù)器的應(yīng)用。 當(dāng)定時(shí)器不夠用時(shí)，可以將計(jì)數(shù)器擴(kuò)展為定時(shí)器。圖中分別給出了用減計(jì)數(shù)器擴(kuò)展定時(shí)器的控制程序，程序中使用了CPU的時(shí)鐘存儲(chǔ)器，設(shè)置MB10為時(shí)鐘存儲(chǔ)器，由表4-39可知M10.0的變化周期為0.1s。,4.6 數(shù)字指令,4.6.1

63、 裝入與傳送指令 4.6.2 轉(zhuǎn)換指令 4.6.3 比較指令 4.6.4 算數(shù)運(yùn)算指令 4.6.5 字邏輯運(yùn)算指令 4.6.6 移位指令 4.6.7 數(shù)字指令綜合應(yīng)用,4.6.1 裝入和傳送指令,裝入指令（L）和傳送指令（T），可以對(duì)輸入或輸出模塊與存儲(chǔ)區(qū)之間的信息交換進(jìn)行編程。 對(duì)累加器1的裝入指令 對(duì)累加器1的傳送指令 狀態(tài)字與累加器1之間的裝入和傳送指令 與地址寄存器有關(guān)的裝入和傳送指令 LC（定時(shí)器/計(jì)數(shù)器裝載指令） MOVE指令,1. 對(duì)累加器1的裝入指令,2. 對(duì)累加器1的傳送指令,T指令可以將累加器1的內(nèi)容復(fù)制到被尋址的操作數(shù)，所復(fù)制的字節(jié)數(shù)取決于目標(biāo)地址的類型（字節(jié)、字或 雙字

64、），指令格式如下： T 操作數(shù) 其中的操作數(shù)可以為直接I/O區(qū)（存儲(chǔ)類型為PQ）、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)或過程映像輸出表的相應(yīng)地址（存儲(chǔ)類型為Q）。,3. 狀態(tài)字與累加器1之間的裝入和傳送指令,L STW（將狀態(tài)字裝入累加器1） 將狀態(tài)字裝入累加器1中，指令的執(zhí)行與狀態(tài)位無關(guān)，而且對(duì)狀態(tài)字沒有任何影響。指令格式如下： L STW T STW（將累加器1的內(nèi)容傳送到狀態(tài)字） 使用T STW指令可以將累加器1的位08傳送到狀態(tài)字的相應(yīng)位，指令的執(zhí)行與狀態(tài)位無關(guān)，指令格式如下： T STW,4.與地址寄存器有關(guān)的裝入和傳送指令(1/4),LAR1（將操作數(shù)的內(nèi)容裝入地址寄存器AR1）,4.與地址寄存器有關(guān)的裝入

65、和傳送指令(2/4),LAR2（將操作數(shù)的內(nèi)容裝入地址寄存器2） 使用LAR2指令可以將操作數(shù)的內(nèi)容（32位指針）裝入地址寄存器AR2，指令格式同LAR1，其中的操作數(shù)可以是累加器1、指針型常數(shù)（P#）、存儲(chǔ)雙字（MD）、本地?cái)?shù)據(jù)雙字（LD）、數(shù)據(jù)雙字（DBD）或背景數(shù)據(jù)雙字（DID），但 不能用AR1。,4.與地址寄存器有關(guān)的裝入和傳送指令(3/4),TAR1（將地址寄存器1的內(nèi)容傳送到操作數(shù)）,4.與地址寄存器有關(guān)的裝入和傳送指令(4/4),TAR2（將地址寄存器2的內(nèi)容傳送到操作數(shù)） 使用TAR2指令可以將地址寄存器AR1的內(nèi)容（32位指針）傳送給被尋址的操作數(shù)，指令格式同TAR1。其中的操作數(shù)可以是累加器1、存儲(chǔ)雙字（MD）、本地?cái)?shù)據(jù)雙字（LD）、數(shù)據(jù)雙字（DBD）、背景數(shù)據(jù)雙字（DID），但不 能用AR1。 CAR（交換地址寄存器1和地址寄存器2的內(nèi)容） 使用CAR指令可以交換地址寄存器AR1和地址寄存器AR2的內(nèi)容，指令不需要指定操作數(shù)。指令的執(zhí)行與狀態(tài)位無 關(guān)，而且對(duì)狀態(tài)字沒有任何影響。,5. LC（定時(shí)器/計(jì)數(shù)器裝載指令,使用LC指令可以在累加器1的