《西門子PLC 第四章PPT課件》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《西門子PLC 第四章PPT課件（96頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、4.1 PLC編程基礎(chǔ)編程語言 STEP7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。不同的編程語言可供不同知識(shí)背景的人員采用。其中LAD、STL和FBD是三種基本編程語言。第1頁/共96頁編程語言 LAD（LAD:Ladder Diagram）簡(jiǎn)稱梯形圖，LAD是使用最多的PLC編程語言。因與繼電器電路很相似，具有直觀易懂的特點(diǎn)，很容易被熟悉繼電器控制的電氣人員所掌握，特別適合于數(shù)字量邏輯控制,也適合于熟悉繼電器電路的人員使用。LAD

2、編程語言如圖4.1所示。 圖4.1 LAD編程語言1、梯形圖（LAD）第2頁/共96頁編程語言2、語句表（STL） STL（STL:Statement List）簡(jiǎn)稱語句表，STL是一種類似于微機(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。語句表適合于經(jīng)驗(yàn)豐富的程序員使用，可以實(shí)現(xiàn)某些梯形圖不能實(shí)現(xiàn)的功能。STL適用于喜歡用匯編語言編程的人員使用。STL編程語言如圖4.2所示。 圖4.2 STL編程語言第3頁/共96頁編程語言編程語言3、功能塊圖（FBD） FBD（FBD:Function Block Diagram）簡(jiǎn)稱功能塊圖，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

3、輯，一些復(fù)雜的功能用指令框表示。FBD適合于有數(shù)字電路基礎(chǔ)的編程人員使用。FBD編程語言如圖4.3所示。第4頁/共96頁編程語言編程語言圖4.3 FBD編程語言第5頁/共96頁的系統(tǒng)存儲(chǔ)器的系統(tǒng)存儲(chǔ)器 1、過程映像輸入表/輸出表（I/Q） 過程映像輸入表（PII）：循環(huán)掃描開始時(shí)，存儲(chǔ)數(shù)字量輸入模塊的輸入信號(hào)的狀態(tài)。 過程映像輸出表（PIQ）：循環(huán)掃描結(jié)束時(shí)，存儲(chǔ)用戶程序計(jì)算的輸出值，并將PIQ的內(nèi)容寫入數(shù)字量輸出模塊。2、內(nèi)部存儲(chǔ)器區(qū)（M） 內(nèi)部存儲(chǔ)器區(qū)（M），主要用于存儲(chǔ)中間變量。3、定時(shí)器（T）存儲(chǔ)器區(qū) 在CPU的存儲(chǔ)器中，有一個(gè)區(qū)域是專為定時(shí)器保留的。此存儲(chǔ)區(qū)域?yàn)槊總€(gè)定時(shí)器地址保留一個(gè)

4、16位字。梯形圖邏輯指令集支持256個(gè)定時(shí)器。時(shí)間值可以用二進(jìn)制或BCD碼方式讀取。第6頁/共96頁的系統(tǒng)存儲(chǔ)器 4、計(jì)數(shù)器（C）存儲(chǔ)器區(qū) 在用戶CPU的存儲(chǔ)器中，有為計(jì)數(shù)器保留的存儲(chǔ)區(qū)。此存儲(chǔ)區(qū)為每個(gè)計(jì)數(shù)器地址保留一個(gè)16位字。梯形圖指令集支持256個(gè)計(jì)數(shù)器。計(jì)數(shù)值（0999）可以用二進(jìn)制或BCD碼方式讀取。5、數(shù)據(jù)塊/背景數(shù)據(jù)塊（DB） DB為共享數(shù)據(jù)塊，DBX2.3，DBB5，DBW10和DBD12。 DI為背景數(shù)據(jù)塊，DIX, DIB，DIW和DID。 6、外部I/O存儲(chǔ)區(qū)（PI/PQ） 外設(shè)輸入（PI）區(qū)和外設(shè)輸出（PQ）區(qū)允許直接訪問本地的和分布式的輸入模塊和輸出模塊。第7頁/共9

5、6頁的寄存器 1、累加器（ACCUx） 累加器用于處理字節(jié)、字或雙字的寄存器。S7-300有兩個(gè)32位累加器（ACCU1和ACCU2）。2、狀態(tài)字寄存器（16位） 狀態(tài)字用于表示CPU執(zhí)行指令時(shí)所具有的狀態(tài)。一些指令是否執(zhí)行或以何方式執(zhí)行可能取決于狀態(tài)字中的某些位；執(zhí)行指令時(shí)也可能改變狀態(tài)字中的某些位，也能在位邏輯指令或字邏輯指令中訪問并檢測(cè)。狀態(tài)字的結(jié)構(gòu)如圖4.4所示。 FCRLOSTAOROVOSCC0CC1BR未用012345678915 圖4.4 狀態(tài)字的結(jié)構(gòu)第8頁/共96頁數(shù)據(jù)類型 在STEP7中，大多數(shù)指令要與具有一定大小的數(shù)據(jù)對(duì)象一起操作，不同的數(shù)據(jù)類型具有不同的格式。編程所用的

6、數(shù)據(jù)要指定數(shù)據(jù)類型，要確定數(shù)據(jù)大小和數(shù)據(jù)的位結(jié)構(gòu)。數(shù)據(jù)類型分為3大類。1、基本數(shù)據(jù)類型 基本數(shù)據(jù)類型有很多種，每種數(shù)據(jù)類型在分配內(nèi)存空間時(shí)有確定的位數(shù)，如布爾型（BOOL）數(shù)據(jù)為1位，字節(jié)型（BYTE）數(shù)據(jù)為8位，字型（WORD）數(shù)據(jù)為16位，雙字型（DWORD）數(shù)據(jù)為32位?；緮?shù)據(jù)類型見表4-1。第9頁/共96頁數(shù)據(jù)類型表4-1 STEP 7中常用的基本數(shù)據(jù)類型第10頁/共96頁數(shù)據(jù)類型2、復(fù)式數(shù)據(jù)類型 超過32位或由其他數(shù)據(jù)類型組成的數(shù)據(jù)為復(fù)式數(shù)據(jù)類型，STEP7允許4種復(fù)式數(shù)據(jù)類型，見表4-2。表4-2 STEP7中的復(fù)式數(shù)據(jù)類型數(shù)據(jù)類型數(shù)據(jù)類型說明說明日期日期_ _時(shí)間時(shí)間 DT D

7、T DATE_ANDATE_AND_TIMED_TIME定義定義6464位區(qū)（位區(qū)（8 8字節(jié)）。用字節(jié)）。用BCDBCD碼存儲(chǔ)時(shí)間信息：字節(jié)碼存儲(chǔ)時(shí)間信息：字節(jié)0 0，年；字，年；字節(jié)節(jié)1 1，月；字節(jié)，月；字節(jié)2 2，日；字節(jié)，日；字節(jié)3 3，小時(shí)；字節(jié)，小時(shí)；字節(jié)4 4，分；字節(jié)，分；字節(jié)5 5，秒；，秒；字節(jié)字節(jié)6 6和字節(jié)和字節(jié)7 7的高位，毫秒；字節(jié)的高位，毫秒；字節(jié)7 7的低位，星期幾的低位，星期幾字符串字符串STRINGSTRING可定義可定義254254個(gè)字符。字符串的默認(rèn)大小為個(gè)字符。字符串的默認(rèn)大小為256256字節(jié)（存放字節(jié)（存放254254個(gè)字個(gè)字符，外加雙字節(jié)字頭）

8、，可以通過定義字符串的實(shí)際數(shù)目來符，外加雙字節(jié)字頭），可以通過定義字符串的實(shí)際數(shù)目來減少預(yù)留值減少預(yù)留值數(shù)組數(shù)組ARRAYARRAY定義一種數(shù)據(jù)格式的多維數(shù)組定義一種數(shù)據(jù)格式的多維數(shù)組構(gòu)造構(gòu)造STRUCTSTRUCT定義多種數(shù)據(jù)類型組合的數(shù)組定義多種數(shù)據(jù)類型組合的數(shù)組第11頁/共96頁數(shù)據(jù)類型3、參數(shù)類型 參數(shù)類型用于向FB和FC傳送參數(shù)。STEP7提供的參數(shù)類型見表4-3。參數(shù)參數(shù)大小大小說明說明定時(shí)器（定時(shí)器（TimerTimer）2 2字節(jié)字節(jié)指定執(zhí)行邏輯塊時(shí)要使用的定時(shí)器，如指定執(zhí)行邏輯塊時(shí)要使用的定時(shí)器，如T1T1計(jì)數(shù)器（計(jì)數(shù)器（CounterCounter）2 2字節(jié)字節(jié)指定執(zhí)行邏

9、輯塊時(shí)要使用的計(jì)數(shù)器，如指定執(zhí)行邏輯塊時(shí)要使用的計(jì)數(shù)器，如C1C1塊塊Block FBBlock FBBlock FCBlock FCBlock DBBlock DBBlock SDBBlock SDB2 2字節(jié)字節(jié)如：如：FB1FB1FC1FC1DB1DB1SDB1SDB1指針（指針（Pointer)Pointer)6 6字節(jié)字節(jié)定義內(nèi)存單元，如定義內(nèi)存單元，如P#M30.0P#M30.0ANYANY1010字字節(jié)節(jié)如果實(shí)參的數(shù)據(jù)類型未知，或可以使用任如果實(shí)參的數(shù)據(jù)類型未知，或可以使用任何數(shù)據(jù)類型時(shí)，如何數(shù)據(jù)類型時(shí)，如P#M30.0P#M30.0，byte 10byte 10表4-3 STE

10、P7的參數(shù)類型第12頁/共96頁編程的基本原則 1）外部輸入、輸出繼電器、內(nèi)部繼電器、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器等器件的接點(diǎn)可多次重復(fù)使用； 2）梯形圖每一行都是從左母線開始，線圈接在最右邊，接點(diǎn)不能放在線圈的右邊； 3）線圈不能直接與左母線相連； 4）同一編號(hào)的線圈在一個(gè)程序中使用兩次容易引起誤操作，應(yīng)盡量避免線圈重復(fù)使用； 5）梯形圖程序必須符合順序執(zhí)行的原則，從左到右，從上到下地執(zhí)行，如不符合順序執(zhí)行的電路不能直接編程； 6）在梯形圖中串聯(lián)接點(diǎn)、并聯(lián)接點(diǎn)的使用次數(shù)沒有限制，可無限次地使用。PLC編程應(yīng)該遵循以下基本原則：第13頁/共96頁4.2 STEP7的指令結(jié)構(gòu) 指令是程序的最小獨(dú)立單位，用戶程

11、序是由若干條順序排列的指令構(gòu)成。STEP7編程語言其指令功能非常豐富。利用程序編輯器，可以進(jìn)行離線編程，即把程序存儲(chǔ)在編程器中，也可以進(jìn)行在線編程，將程序存儲(chǔ)在CPU中。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L（本地?cái)?shù)據(jù)寄存器）

12、；輔助標(biāo)識(shí)符有：X（位）、B（字節(jié)）、W（字）、D（雙字）。 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)器間接尋址和寄存器間接尋址。 第14頁/共96頁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，或以唯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。 SET /把RLO置1 OW W#16#A320 /將常量W#16#A320與累加器1“或”運(yùn)算 L 27 /把整數(shù)27裝入累加器1 L C#0100 /把BCD碼常數(shù)0100裝入累加器12、存儲(chǔ)器直

13、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。A I 0.0 /對(duì)輸入位I 0.0進(jìn)行“與”邏輯操作S L 20.0 /把本地?cái)?shù)據(jù)位L 20.0置1= M 115.4 /使存儲(chǔ)區(qū)位M 115.4的內(nèi)容等于RLO的內(nèi)容L IB 10 /把輸入字節(jié)IB 10的內(nèi)容裝入累加器1T DBD 12 /把累加器1中的內(nèi)容傳送給數(shù)據(jù)雙字DBD 12中第15頁/共96頁3、存儲(chǔ)器間接尋址 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

14、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。存儲(chǔ)器間接尋址的雙字指針的格式如圖4.5所示。 bbbb bxxxbbbb bbbb0000 0bbb0000 00000781 51 62 32 43 1說 明 ： 位 0 2 ( x x x ) 為 被 尋 址 地 址 中 位 的 編 號(hào) （ 0 7 ）位 3 8 為 被 尋 址 地 址 的 字 節(jié) 的 編 號(hào) （ 0 6 5 5 3 5 ）位 序bb

15、bb bxxxbbbb bbbb0000 0bbb0000 00000781516232431說明：位02(xxx)為被尋址地址中位的編號(hào)（07）位38為被尋址地址的字節(jié)的編號(hào)（065535）位序圖4.5 寄存器間接尋址的指針格式第16頁/共96頁4.34.3位邏輯指令位邏輯指令 位邏輯指令包含位邏輯運(yùn)算指令、定時(shí)器指令、計(jì)數(shù)器指令和位測(cè)試指令等?？梢允褂梦贿壿嬛噶顠呙璨紶柌僮鲾?shù)的狀態(tài)，通過“與（AND）”、“或（OR）”、“異或（XOR）”及其組合操作實(shí)現(xiàn)邏輯操作。所產(chǎn)生的結(jié)果（“1”或“0”）稱為邏輯運(yùn)算結(jié)果，存儲(chǔ)在狀態(tài)字的“RLO”中。邏輯操作結(jié)果（RLO）用于賦值、置位/復(fù)位布爾操作數(shù)

16、，也用于控制定時(shí)器和計(jì)數(shù)器的運(yùn)行。 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4.6所示。 圖4.6觸點(diǎn)符號(hào)的表示方式第17頁/共96頁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”，即認(rèn)為是“打開”的。常開觸點(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：

17、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)“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)“=”表示）。輸出線圈所使用的操作數(shù)是：Q、M、L、D。 第18頁/共96頁4、中間輸出 在梯形圖設(shè)計(jì)時(shí)，如果一個(gè)邏輯串很長不便于編輯時(shí)，可

18、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，如圖4.7所示。 （a）帶中間輸出的梯形圖 (b) 不帶中間輸出的等效梯形圖圖4.7 帶中間輸出和不帶中間輸出的梯形圖程序第19頁/共96頁位邏輯運(yùn)算指令位邏輯運(yùn)算指令 位邏輯運(yùn)算指令是對(duì)“0”或“1”的布爾操作數(shù)進(jìn)行掃描，經(jīng)過相應(yīng)的位邏輯運(yùn)算，將邏輯運(yùn)算結(jié)果“0”或“1”送到狀態(tài)字的RLO位。1、“與”和“與非”(A，AN)指令 邏輯“與”在梯形圖里是用串聯(lián)的觸點(diǎn)回路表示的，如果

19、串聯(lián)回路里的所有觸點(diǎn)皆閉合，該回路就通“電”了。如圖4.8所示。圖4.8 “與”邏輯指令第20頁/共96頁2、“或”和“或非”(O，ON)指令 邏輯“或”在梯形圖里是用并聯(lián)的觸點(diǎn)回路表示的，被掃描的操作數(shù)標(biāo)在觸點(diǎn)上方。在圖4.9中，只要有一個(gè)觸點(diǎn)閉合，輸出0.1的信號(hào)狀態(tài)就為“1”。圖4.9 “或”和“或非”邏輯梯形圖第21頁/共96頁3、“異或”和“異或非”(X，XN)指令 圖4.10是“異或”邏輯梯形圖，它類似“或”和“或非”指令，用于掃描并聯(lián)回路能否“通電”。圖4.10“異或”邏輯梯形圖第22頁/共96頁4、輸出指令 邏輯輸出指令又稱為賦值操作指令，該操作把狀態(tài)字中RLO的值賦給指定的操

20、作數(shù)(位地址)。表4.4列出了操作數(shù)的數(shù)據(jù)類型和所在的存儲(chǔ)區(qū)。LAD指令STL指令功能操作數(shù)類型存儲(chǔ)區(qū)( )=邏輯串賦值輸出BOOLQ、M、D、L( # )中間結(jié)果賦值輸出BOOLQ、M、D、L表4.4 輸出指令第23頁/共96頁 【例4-1】用“與”、“或”、“輸出”指令編寫電機(jī)啟動(dòng)停止控制程序。編程元件地址分配：?jiǎn)?dòng)按鈕SB1（常開觸點(diǎn)），I0.1； 停止按鈕SB2（常閉觸點(diǎn)），I0.2； 接觸器線圈KM，Q0.0。用梯形圖編寫的控制程序如圖4.11所示。圖4.11 電機(jī)啟?？刂铺菪螆D程序第24頁/共96頁置位和復(fù)位指令 置位復(fù)位指令根據(jù)RLO的值，來決定被尋址位的信號(hào)狀態(tài)是否需要改變。若

21、RLO的值為1，被尋址位的信號(hào)狀態(tài)被置1或清0；若RLO是0，則被尋址位的信號(hào)保持原狀態(tài)不變。置位復(fù)位指令有關(guān)內(nèi)容見表4.5。表4.5 置位復(fù)位指令LAD指令STL指令功能操作數(shù)數(shù)據(jù)類型存儲(chǔ)區(qū)( R )R復(fù)位輸出BOOLQ、M、D、LTIMERTCOUNTERC位地址( S )S置位輸出BOOLQ、M、D、L第25頁/共96頁（a）復(fù)位指令操作（b）置位操作指令圖4.12 置位復(fù)位指令第26頁/共96頁【例4.2】用置位與復(fù)位指令編制傳送帶運(yùn)動(dòng)控制程序。 如圖4.13所示為一個(gè)傳送帶，在傳送帶的起點(diǎn)有兩個(gè)按鈕：用于啟動(dòng)的S1和用于停止的S2。在傳送帶的尾端也有兩個(gè)按鈕：用于啟動(dòng)的S3和用于停止

22、的S4。要求能從任一端啟動(dòng)或停止傳送帶。另外，當(dāng)傳送帶上的物件到達(dá)末端時(shí)，傳感器S5使傳送帶停止。 圖4.13傳送帶示意圖第27頁/共96頁地址分配梯形圖程序 圖4.14 控制傳送帶程序第28頁/共96頁和SR觸發(fā)器 如果置位/復(fù)位指令用功能框圖表示就構(gòu)成了觸發(fā)器。該功能框有兩個(gè)輸入端，分別是置位輸入端S和復(fù)位輸入端R，有一個(gè)輸出Q（位地址）。觸發(fā)器可分為兩種類型：置位優(yōu)先型（RS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)）和復(fù)位優(yōu)先型（SR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)）。觸發(fā)器指令和操作數(shù)指令見表4.6。復(fù)位優(yōu)先RS置位優(yōu)先型RS參數(shù)數(shù)據(jù)類型

23、存儲(chǔ)區(qū) BOOLQ、M、D、L需要置位、復(fù)位的位S允許置位輸入R允許復(fù)位輸入Q的狀態(tài)表 4.6 RS觸發(fā)器第29頁/共96頁 RS觸發(fā)器分為置位優(yōu)先和復(fù)位優(yōu)先型兩種， 置位優(yōu)先型RS觸發(fā)器的R端在S端之上，當(dāng)兩個(gè)輸入端都為1時(shí)，下面的置位輸入最終有效。既置位輸入優(yōu)先，觸發(fā)器或被復(fù)位或保持復(fù)位不變， 如圖4.15所示。圖4.15 置位優(yōu)先型RS觸發(fā)器第30頁/共96頁位測(cè)試指令 當(dāng)信號(hào)狀態(tài)變化時(shí)就產(chǎn)生跳變沿。當(dāng)從0變到1時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)上升沿(或正跳沿)；若從1變到0，則產(chǎn)生一個(gè)下降沿(或負(fù)跳沿)。 S7中有兩類跳變沿檢測(cè)指令，一種是對(duì)RLO的跳變沿檢測(cè)的指令，另一種是對(duì)觸點(diǎn)跳變沿直接檢測(cè)的梯形圖方

24、塊指令。具體內(nèi)容見表4.7。第31頁/共96頁LAD指令STL指令功 能操作數(shù)數(shù)據(jù)類型存儲(chǔ)區(qū)FPRLO正跳沿檢測(cè)BOOLI、Q、M、D、L(P)FNRLO負(fù)跳沿檢測(cè)BOOLI、Q、M、D、L(N)觸點(diǎn)正跳沿檢測(cè)觸點(diǎn)跳沿檢測(cè)參數(shù)數(shù)據(jù)類型存儲(chǔ)區(qū)被檢測(cè)的位(觸點(diǎn))BOOLI、Q、M、D、LM_BIT存儲(chǔ)被檢測(cè)位上一個(gè)掃描周期的狀態(tài)BOOLQ、M、DQ單穩(wěn)輸出BOOLI、Q、M、D、L表4.7 跳變沿檢測(cè)指令第32頁/共96頁 圖4.16是使用RLO正跳沿檢測(cè)指令的例子。這個(gè)例子中，若CPU檢測(cè)到輸入I1.0有一個(gè)正跳沿，將使得輸出Q4.0的線圈在一個(gè)掃描周期內(nèi)通電。對(duì)輸入I1.0常開觸點(diǎn)掃描的RLO

25、值存放在存儲(chǔ)位M1.0中。圖4.16 RLO正跳沿檢測(cè)第33頁/共96頁 圖4.17是使用觸點(diǎn)負(fù)跳沿檢測(cè)指令的例子。圖中，由給出需要檢測(cè)的觸點(diǎn)編號(hào)(I 0.3)，(M 0.0)用于存放該觸點(diǎn)在前一個(gè)掃描周期的狀態(tài)。 圖4.17 觸點(diǎn)負(fù)跳沿檢測(cè)第34頁/共96頁 【例4.3】設(shè)計(jì)故障信息顯示電路，若故障信號(hào)I0.0為1，使Q4.0控制的指示燈以1HZ的頻率閃爍。操作人員按復(fù)位按鈕I0.1后，如故障信息消失，指示燈熄滅。如果沒有消失，指示燈轉(zhuǎn)為常亮，直至故障消失。 分析：故障信息顯示程序如圖4.18所示，在設(shè)置CPU屬性時(shí)令M1為時(shí)鐘存儲(chǔ)器字節(jié)，其中的M1.5提供周期為1S的時(shí)鐘脈沖。出現(xiàn)故障時(shí)，

26、將I0.0提供的故障信號(hào)用M0.1鎖存起來，使Q4.0控制的指示燈以1Hz的頻率閃爍。按復(fù)位按鈕I0.1后，將故障鎖存信號(hào)M0.1復(fù)位為0狀態(tài)，如果這時(shí)故障以消失，指示燈熄滅。如果沒有消失，M0.1的常閉觸點(diǎn)與I0.0的常開觸點(diǎn)組成的串聯(lián)電路使指示燈轉(zhuǎn)為常亮，直至故障消失，I0.0變?yōu)?狀態(tài)。圖4.18 故障信息顯示梯形圖程序第35頁/共96頁4.5 定時(shí)器與計(jì)數(shù)器指令定時(shí)器指令1、定時(shí)器的種類 定時(shí)器是PLC中的重要部件，它用于實(shí)現(xiàn)或監(jiān)控時(shí)間序列。定時(shí)器是一種由位和字組成的復(fù)合單元，定時(shí)器的觸點(diǎn)由位表示，其定時(shí)時(shí)間值存儲(chǔ)在字存儲(chǔ)器中。不同的CPU模塊，用于定時(shí)器的存儲(chǔ)區(qū)域也不同，最多允許使用

27、64512個(gè)定時(shí)器。在S7-300中有5種定時(shí)器可供選擇：脈沖定時(shí)器(SP)、擴(kuò)展定時(shí)器(SE)、接通延時(shí)定時(shí)器(SD)、帶保持的接通延時(shí)定時(shí)器(SS)和斷電延時(shí)定時(shí)器(SF)。2、定時(shí)器的組成 在CPU的存儲(chǔ)器中留出了定時(shí)器區(qū)域，用于存儲(chǔ)定時(shí)器的定時(shí)時(shí)間值。每個(gè)定時(shí)器有一個(gè)16位的字和一個(gè)二進(jìn)制位，定時(shí)器的字用來存放它當(dāng)前的定時(shí)時(shí)間值，定時(shí)器觸點(diǎn)的狀態(tài)由它的位的狀態(tài)來決定。用定時(shí)器地址（T和定時(shí)器號(hào)，例如T6）來存取它的時(shí)間值和定時(shí)器位，帶操作數(shù)的指令存取定時(shí)器位，帶字操作數(shù)的指令存取定時(shí)器的時(shí)間值。不同的CPU支持32512個(gè)定時(shí)器，在S7-300中，最多允許使用256個(gè)定時(shí)器。第36頁/

28、共96頁3、定時(shí)器的表示方法 S7中的定時(shí)時(shí)間由時(shí)基和定時(shí)值兩部分組成，定時(shí)時(shí)間等于時(shí)基與定時(shí)值的乘積。采用減計(jì)時(shí)，定時(shí)時(shí)間到后會(huì)引起定時(shí)器觸點(diǎn)的動(dòng)作。時(shí)間值以二進(jìn)制格式存放，定時(shí)器的第0位到第11位存放二進(jìn)制格式的定時(shí)值，第12、13位存放二進(jìn)制格式的時(shí)基，如圖4.19所示。表4.8給出了可能出現(xiàn)的組合情況。 表4.8給出了可能出現(xiàn)的組合情況。圖4.19累加器1低字的內(nèi)容（定時(shí)值127，時(shí)基1s）第37頁/共96頁表4.8 時(shí)基與定時(shí)范圍設(shè)置定時(shí)時(shí)間，用戶需給累加器1裝入需要的數(shù)值，為避免格式錯(cuò)誤，用戶可以按下列的形式將時(shí)間預(yù)置值裝入累加器的低位字：1）十六進(jìn)制數(shù)W#16#wxyz，其中，w

29、 = 時(shí)間基準(zhǔn)，取值為0，1，2或3，分別表示時(shí)基為10ms，100ms，1s或10s；xyz為定時(shí)值，取值范圍為1999；2）直接使用S5中的時(shí)間表示法裝入定時(shí)數(shù)值，例如：S5T#aH_bM_cS_dMS，其中，H = 小時(shí)，M = 分鐘，S = 秒，MS = 毫秒；a、b、c、d為用戶設(shè)置的值。可輸入的最大時(shí)間值為9990s或2H-46M_30S。例如S5T#1H_12M_18S為1h12min18s；S5T#18S為18秒。第38頁/共96頁4、定時(shí)器梯形圖方塊指令1)S5脈沖定時(shí)器 脈沖定時(shí)器的功能類似于數(shù)字電路中上升沿觸發(fā)的單穩(wěn)態(tài)電路，圖4.19中的指令框中，S為脈沖定時(shí)器的設(shè)置輸入

30、端，TV為預(yù)置值輸入端，R為復(fù)位輸入端；Q為定時(shí)器位輸出端，BI輸出16進(jìn)制格式的當(dāng)前時(shí)間值，BCD輸出當(dāng)前時(shí)間值的BCD碼。圖4.19 脈沖定時(shí)器指令第39頁/共96頁 在I0.0提供的啟動(dòng)輸入信號(hào)S的上升沿，脈沖定時(shí)器開始定時(shí)，輸出Q04.0變?yōu)?。定時(shí)器的當(dāng)前時(shí)間值等于TV端輸入的預(yù)置值（即初值）減去啟動(dòng)后的時(shí)間值。定時(shí)時(shí)間到時(shí)，當(dāng)前時(shí)間值變?yōu)?，Q輸出變?yōu)?狀態(tài)。在定時(shí)期間，如果I0.0的常開觸點(diǎn)斷開，則停止定時(shí)，當(dāng)前時(shí)間值便為0，Q0.0的線圈斷電。工作時(shí)序如圖4.20，圖4.20中的t是定時(shí)器的預(yù)置值。R是復(fù)位輸入端，在定時(shí)器輸出為1時(shí)，如果復(fù)位輸入I0.1由0變?yōu)?，定時(shí)器被復(fù)位

31、，復(fù)位后輸出Q0.0變?yōu)?狀態(tài)，當(dāng)前時(shí)間值和時(shí)標(biāo)被請(qǐng)0。 BI輸出端輸出不帶時(shí)基的十六進(jìn)制整數(shù)格式的定時(shí)器當(dāng)前值，BCD輸出端輸出BCD碼格式的當(dāng)前時(shí)間值和時(shí)基。圖4.20 脈沖定時(shí)器時(shí)序第40頁/共96頁2)S5擴(kuò)展脈沖定時(shí)器 S5擴(kuò)展脈沖定時(shí)器如圖4.21，各個(gè)輸入輸出端的意義與S5脈沖定時(shí)器相同。圖4.21擴(kuò)展脈沖定時(shí)器指令 在啟動(dòng)輸入信號(hào)S的上升沿，脈沖定時(shí)器開始定時(shí)，在定時(shí)期間，Q輸出端為1狀態(tài)，直到定時(shí)結(jié)束。在定時(shí)期間即使S輸入變?yōu)?狀態(tài)，仍繼續(xù)定時(shí)，Q輸出端為1狀態(tài)，直到定時(shí)結(jié)束。在定時(shí)期間，如果S輸入又由0變?yōu)?狀態(tài)，定時(shí)器被重新啟動(dòng)，開始以預(yù)置的時(shí)間值定時(shí)。第41頁/共96頁

32、 R輸入有0變?yōu)?狀態(tài)時(shí)，定時(shí)器被復(fù)位，停止定時(shí)。復(fù)位后Q輸出端變?yōu)?狀態(tài)，當(dāng)前時(shí)間和時(shí)標(biāo)被清0。工作時(shí)序圖如圖4.22所示。 圖4.22 擴(kuò)展脈沖定時(shí)器時(shí)序第42頁/共96頁3)S5開通延時(shí)計(jì)時(shí)器 接通延時(shí)定時(shí)器是使用最多的定時(shí)器，定時(shí)器各輸入端和輸出端的意義和S5脈沖定時(shí)器相同，如圖4.23。圖4.23 開通延時(shí)定時(shí)器指令第43頁/共96頁 在啟動(dòng)輸入信號(hào)S的上升沿，定時(shí)器開始定時(shí)。定時(shí)器的當(dāng)前時(shí)間值等于預(yù)設(shè)值TV減去啟動(dòng)后的時(shí)間值。如果定時(shí)期間S的狀態(tài)一直為1，定時(shí)時(shí)間到時(shí)，當(dāng)前時(shí)間值變?yōu)?，Q輸出端變?yōu)?狀態(tài)，使Q0.2的線圈通電。此后如果S輸入由1變?yōu)?，Q輸出端的信號(hào)也變?yōu)?。 在

33、定時(shí)期間，如果S輸入由1變?yōu)?，則停止定時(shí)，當(dāng)前時(shí)間值保持不變。S又變?yōu)?時(shí)，又從預(yù)設(shè)值開始定時(shí)，工作時(shí)序圖如圖4.24。 R是復(fù)位輸入信號(hào)，定時(shí)器的S輸入為1時(shí)，不管定時(shí)時(shí)間是否已到，只要復(fù)位輸出R由0變?yōu)?，定時(shí)器都要被復(fù)位，復(fù)位后當(dāng)前時(shí)間和時(shí)基被清0。如果定時(shí)時(shí)間已到，復(fù)位后輸出Q由1變?yōu)?。圖4.24 開通延時(shí)計(jì)時(shí)器時(shí)序第44頁/共96頁4)S5保持型接通延時(shí)定時(shí)器 定時(shí)器各輸入端和輸出端的意義與S5定時(shí)器相同，如圖4.25所示。在啟動(dòng)輸入信號(hào)S的上升沿，定時(shí)器開始定時(shí)，工作時(shí)序圖如圖4.26所示，定時(shí)期間及輸入S變?yōu)?，仍然繼續(xù)定時(shí)。定時(shí)時(shí)間到時(shí)，輸出Q變?yōu)?并保持。在定時(shí)期間，如果

34、輸入S又由0變?yōu)?，定時(shí)器被重新啟動(dòng)，又從預(yù)置值開始定時(shí)。不管輸入S是什么狀態(tài)，只要復(fù)位輸入R從0變?yōu)?，定時(shí)器就被復(fù)位，輸出變?yōu)?。 圖4.25 保持型開通延時(shí)定時(shí)器第45頁/共96頁圖4.26 保持型開通延時(shí)定時(shí)器時(shí)序圖4.26 保持型開通延時(shí)定時(shí)器時(shí)序5)S5斷開延時(shí)定時(shí)器 定時(shí)器各輸入端和輸出端的意義與S5脈沖延時(shí)器相同，如圖4.27。在啟動(dòng)輸入信號(hào)S的上升沿，定時(shí)器的Q輸出信號(hào)變?yōu)?狀態(tài)，當(dāng)前時(shí)間值為0。在S輸入的下降沿，定時(shí)器開始定時(shí)。定時(shí)時(shí)間到時(shí)，輸出Q變?yōu)?狀態(tài)，正在定時(shí)的時(shí)候，如果S信號(hào)由0變?yōu)?，定時(shí)器的時(shí)間值保持不變，停止定時(shí)。如果輸入S重新變?yōu)?，定時(shí)器從預(yù)置值開始重新

35、定時(shí)。第46頁/共96頁 復(fù)位輸入I0.1為 1狀態(tài)時(shí)，定時(shí)器被復(fù)位，時(shí)間值被清0，輸出Q變?yōu)?狀態(tài)。 S5斷開延時(shí)定時(shí)器工作時(shí)序圖如圖4.28。圖4.27 斷開延時(shí)定時(shí)器第47頁/共96頁圖4.28 斷開延時(shí)定時(shí)器工作時(shí)序圖5、定時(shí)器線圈指令1)脈沖定時(shí)器線圈 脈沖定時(shí)器線圈的功能和時(shí)序圖和S5脈沖定時(shí)器的相同，定時(shí)器位為1時(shí)，定時(shí)器的常開觸點(diǎn)閉合，常閉觸點(diǎn)斷開。在圖4.29中，當(dāng)I0.0的常開觸點(diǎn)由斷開變?yōu)榻油〞r(shí)，定時(shí)器開始定時(shí)，T0的常開觸點(diǎn)閉合。定時(shí)時(shí)間到時(shí)，T0的常開觸點(diǎn)斷開。在定時(shí)期間，如果I0.0變?yōu)?狀態(tài)，或者復(fù)位輸入I0.1變?yōu)?狀態(tài)，T0的常開觸點(diǎn)都將斷開，定時(shí)器的當(dāng)前值被

36、清0。第48頁/共96頁圖4.29 脈沖定時(shí)器線圈2)擴(kuò)充的脈沖定時(shí)器線圈 在圖4.30中，當(dāng)I0.2的常開觸點(diǎn)由斷開變?yōu)榻佑|時(shí)，定時(shí)器T1開始定時(shí)，在定時(shí)期間，T1的常開觸點(diǎn)閉合。定時(shí)時(shí)間到時(shí)，T1的常開觸點(diǎn)斷開。在定時(shí)期間，即使I0.2變?yōu)?狀態(tài)，仍繼續(xù)定時(shí)。定時(shí)期間如果I0.2又由0狀態(tài)變?yōu)?狀態(tài)，定時(shí)器被重新啟動(dòng)。復(fù)位輸入I0.3由0變?yōu)?狀態(tài)時(shí)，T1被復(fù)位，其常開觸點(diǎn)斷開。第49頁/共96頁3)接通延時(shí)定時(shí)器線圈 如圖4.31當(dāng)I0.4的常開觸點(diǎn)由斷開變?yōu)榻油〞r(shí)，定時(shí)器T2開始定時(shí)，如果I0.4一直為1，定時(shí)時(shí)間到時(shí)，T2的常開觸點(diǎn)閉合。定時(shí)期間如果SD的線圈斷電，T2 的當(dāng)前時(shí)間保

37、持不變。線圈重新通電時(shí)，又從預(yù)置值開始定時(shí)。復(fù)位輸入I0.5變?yōu)?時(shí)，T2的常開觸點(diǎn)斷開，時(shí)間被清0。圖4.30 擴(kuò)充的脈沖定時(shí)器線圈第50頁/共96頁4)保持型接通延時(shí)定時(shí)器線圈 如圖4.32，當(dāng)I0.6的常開觸點(diǎn)由斷開變?yōu)榻油〞r(shí)，定時(shí)器開始定時(shí)。定時(shí)期間即使T3的線圈斷電，仍繼續(xù)定時(shí)。定時(shí)時(shí)間到時(shí)，T3的定時(shí)器位變?yōu)?，其常開觸點(diǎn)閉合。只有復(fù)位輸入I0.7變?yōu)?，才能使T3復(fù)位，復(fù)位后其定時(shí)器位變?yōu)?，常開觸點(diǎn)斷開。在定時(shí)期間，I0.6的常開觸點(diǎn)如果斷開后又變?yōu)榻油?，定時(shí)器將被重新啟動(dòng)，以設(shè)置的預(yù)置值重新開始定時(shí)。圖4.31 接通延時(shí)定時(shí)器線圈第51頁/共96頁5)斷開延時(shí)定時(shí)器線圈 如圖

38、4.33，當(dāng)I1.0的常開觸點(diǎn)由斷開變?yōu)榻油〞r(shí)，T4的輸出變?yōu)?，其常開觸點(diǎn)閉合。在I1.0的下降沿，定時(shí)器開始定時(shí)。定時(shí)器到時(shí)，T5的時(shí)間值變?yōu)?，其常開觸點(diǎn)斷開。在定時(shí)期間，如果I1.0的常開觸點(diǎn)由斷開變?yōu)榻油ǎ〞r(shí)器的時(shí)間值保持不變，停止定時(shí)。如果I1.0的常開觸點(diǎn)重新斷開，定時(shí)器從預(yù)置值開始重新啟動(dòng)定時(shí)。 復(fù)位輸入I1.1為1狀態(tài)時(shí)，定時(shí)器被復(fù)位，時(shí)間值被清0，Q4.4的線圈斷電。圖4.32保持型接通延時(shí)定時(shí)器線圈第52頁/共96頁對(duì)于以上不同形式的定時(shí)器指令，一般的選擇原則是：1、如果要求輸入信號(hào)為1的時(shí)間等于定時(shí)器的設(shè)定時(shí)間，且要求輸入與輸出信號(hào)狀態(tài)一致時(shí)，可選擇脈沖定時(shí)器SP；2

39、、如果要求輸出信號(hào)為1的時(shí)間等于定時(shí)器的設(shè)定時(shí)間，但不要求輸入與輸出信號(hào)狀態(tài)一致，不考慮輸入信號(hào)為1的時(shí)間長短，可選擇擴(kuò)展定時(shí)器SE；3、如果要求設(shè)定時(shí)間到且輸入信號(hào)仍為1時(shí)，輸出信號(hào)才從0變到1，可選擇接通延時(shí)定時(shí)器SD；圖4.33 斷開延時(shí)定時(shí)器線圈第53頁/共96頁4、如果要求設(shè)定時(shí)間到時(shí)，輸出信號(hào)才從0變到1，而不考慮輸入信號(hào)此時(shí)的狀態(tài)及為1的時(shí)間長短可選擇保持型接通延遲定時(shí)器SS；5、如果要求輸入信號(hào)從0變到1時(shí)，輸出信號(hào)也從0變化到1，當(dāng)輸入信號(hào)從1變化到0才開始延遲，延遲時(shí)間到時(shí)輸出信號(hào)才從1變化到0，可選擇斷開延遲定時(shí)器SF。【例4.4】脈沖定時(shí)器應(yīng)用：優(yōu)先搶答器設(shè)計(jì)圖4.32

40、搶答器示意圖第54頁/共96頁設(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HL1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，如圖4.32。 參考答案：端子接線圖，如圖4.33.圖4.33搶答器端子接線圖第55頁/共96頁I/O地址分配表 ，如圖4.34圖4.34搶答器I/O地址分配表 第56頁/共9

41、6頁控制程序如圖4.35第57頁/共96頁設(shè)置搶答定時(shí)器初中組搶答控制第58頁/共96頁高一組搶答控制 圖4.35搶答器的梯形圖程序高三組搶答控制第59頁/共96頁【例4.5】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)。 控制程序如圖4.36。圖4.36電動(dòng)機(jī)延時(shí)自動(dòng)關(guān)閉控制梯形圖第60頁/共96頁【例4.6】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)。 控制要求：當(dāng)按鈕S1（I0

42、.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。 （方法1：使用接通延時(shí)定時(shí)器） （方法2：使用脈沖定時(shí)器） 第61頁/共96頁圖4.37應(yīng)用接通延時(shí)定時(shí)器和脈沖定時(shí)器構(gòu)成脈沖發(fā)生器梯形圖第62頁/共96頁【例4.7】接通延時(shí)定時(shí)器的應(yīng)用電動(dòng)機(jī)順序起停控制。控制要求：如圖4.38所示，某傳輸線由兩個(gè)傳送帶組成，按物流要求，當(dāng)按動(dòng)起動(dòng)按鈕S1時(shí)，皮帶電機(jī)Motor_2首先起動(dòng)，延時(shí)5s后，皮帶電機(jī)Motor_1自動(dòng)起動(dòng)；如果按動(dòng)停止按鈕S2，則Motor_1立即停機(jī)，延時(shí)10s后，Motor_2自動(dòng)停機(jī)。 圖4.38電機(jī)順序起?？刂剖疽鈭D第63頁/共96頁圖4.40I/O地

43、址分配表圖4.39電機(jī)順序起?？刂平泳€端子圖 第64頁/共96頁圖4.41電機(jī)順序起?？刂铺菪螆D程序 第65頁/共96頁【4.8】閃爍燈控制程序。某信號(hào)燈HL，當(dāng)開關(guān)S1接通后，就以滅1S、亮2S的頻率不斷閃爍。IO地址分配：本例中只有一個(gè)輸入，開關(guān)S1，編程地址為I0.0；1個(gè)輸出 ，信號(hào)燈HL，編程地址為Q4.0。因?yàn)樾盘?hào)燈點(diǎn)亮和熄滅的時(shí)間不同，所以需要兩個(gè)定時(shí)器T1和T2，T1的時(shí)間設(shè)定值為2S，T2的時(shí)間設(shè)定值為1S。控制程序如下： 圖4.42信號(hào)燈閃爍控制程序第66頁/共96頁【4.9】定時(shí)器擴(kuò)展應(yīng)用。在S7-300中，單個(gè)定時(shí)器的最大計(jì)時(shí)范圍是9990s（2H_46M_30S），如

44、果超過這個(gè)范圍，可以采用兩個(gè)或多個(gè)定時(shí)器級(jí)聯(lián)的方法來擴(kuò)展計(jì)時(shí)范圍。 現(xiàn)在考慮一個(gè)要求延時(shí)為5個(gè)小時(shí)的控制任務(wù)。 假定T1的時(shí)間設(shè)定值為2H_20M，T2的時(shí)間設(shè)定值為2H_40M，則T1+t2=5H。其控制程序如圖所示。圖4.43兩個(gè)定時(shí)器級(jí)聯(lián)梯形圖第67頁/共96頁【4.10】用定時(shí)器設(shè)計(jì)周期和占空比可調(diào)的震蕩電路。 圖4.44中I0.0的常開觸點(diǎn)接通后，T8的線圈通電，開始定時(shí)。2S后定時(shí)時(shí)間到，T8的常開觸點(diǎn)接通，使Q4.7變?yōu)?狀態(tài)，同時(shí)T9開始定時(shí)。3S后T9的定時(shí)時(shí)間到，它的常閉觸點(diǎn)斷開使T8的線圈斷電，T8的常開觸點(diǎn)斷開，使Q4.7和T9的線圈斷電。 下一個(gè)掃描周期因T9的常閉觸

45、點(diǎn)接通，T8又從預(yù)置值開始定時(shí)，以后Q4.7的線圈將這樣的周期性地通電和斷電，直到I0.0變?yōu)?狀態(tài)。Q4.7線圈通電和斷電的時(shí)間分別等于T9和T8的預(yù)置值。振蕩電路實(shí)際上是一個(gè)有正反饋的電路，T8和T9通過它們的觸點(diǎn)分別控制對(duì)方的線圈，形成了正反饋。圖4.44振蕩電路梯形圖第68頁/共96頁計(jì)數(shù)器指令 計(jì)數(shù)器是PLC提供的一個(gè)基本功能，S7系列PLC的CPU中有專門的計(jì)數(shù)器存儲(chǔ)區(qū)，計(jì)數(shù)器存儲(chǔ)區(qū)的大小由CPU的型號(hào)決定。例如：CPU313C的PLC計(jì)數(shù)存儲(chǔ)區(qū)為256個(gè)計(jì)數(shù)器，即C0-C255。每個(gè)計(jì)數(shù)器有一個(gè)16位的字和一個(gè)二進(jìn)制的位，計(jì)數(shù)器的字用來存放它的當(dāng)前值，計(jì)數(shù)器觸點(diǎn)的狀態(tài)由它的位的狀

46、態(tài)來決定。計(jì)數(shù)器指令是存取計(jì)數(shù)器存儲(chǔ)區(qū)的唯一功能。 S7300中有3種計(jì)數(shù)器可供選擇：加計(jì)數(shù)器（CU）、減計(jì)數(shù)器（CD）和加減技術(shù)器（CUD）。與定時(shí)器指令一樣，計(jì)數(shù)器指令在梯形圖中也有兩種表示形式：計(jì)數(shù)器線圈指令表4.9和計(jì)數(shù)器方框指令表4.10。兩者可實(shí)現(xiàn)相同的功能，用戶可根據(jù)實(shí)際需要選擇使用。表4.9計(jì)數(shù)器線圈指令表第69頁/共96頁表4.10 計(jì)數(shù)器方框指令表第70頁/共96頁1、加計(jì)數(shù)器 如圖4.45的指令框中，S為加計(jì)數(shù)器的設(shè)置輸入端，PV為設(shè)置值輸入端，CU為加計(jì)數(shù)脈沖輸入端，R為復(fù)位輸入端；Q為計(jì)數(shù)器位輸出端，CV輸出十六進(jìn)制格式的當(dāng)前計(jì)數(shù)值，BCD輸出當(dāng)前計(jì)數(shù)值的BCD碼。圖

47、4.45加計(jì)數(shù)器梯形圖 在“設(shè)置”輸入信號(hào)I0.1的上升沿，將預(yù)置值PV指定的值送入計(jì)數(shù)器字。在“加計(jì)數(shù)脈沖”輸入信號(hào)I0.0的上升沿，如果計(jì)數(shù)值小于999，計(jì)數(shù)值加1。“復(fù)位”輸入信號(hào)I0.2為1時(shí)，計(jì)數(shù)器被復(fù)位，計(jì)數(shù)值被清0。計(jì)數(shù)值大于0時(shí)計(jì)數(shù)器位即輸出Q為1；計(jì)數(shù)值為0時(shí)，計(jì)數(shù)器復(fù)位也為0。第71頁/共96頁 如果在用“設(shè)置”輸入S設(shè)置計(jì)數(shù)器時(shí)CU輸入為1，即使信號(hào)沒有變化，下一個(gè)掃描周期也會(huì)計(jì)數(shù)。2、加計(jì)數(shù)器線圈 設(shè)置計(jì)數(shù)值線圈SC用來設(shè)置計(jì)數(shù)值，該指令僅在RLO的上升沿（由0變?yōu)?）時(shí)執(zhí)行，此時(shí)預(yù)置值被送入指定的計(jì)數(shù)器。圖4.46中I0.2的觸點(diǎn)由斷開變?yōu)榻油〞r(shí)，預(yù)置值6給送入計(jì)數(shù)器

48、C10。 圖中標(biāo)有CU的線圈為加計(jì)數(shù)線圈。在I0.0的上升沿，如果計(jì)數(shù)值小于6，計(jì)數(shù)值加1。復(fù)位輸入I0.3為1時(shí)，計(jì)數(shù)器被復(fù)位，計(jì)數(shù)值被清0。圖4.46加計(jì)數(shù)線圈第72頁/共96頁3、減計(jì)數(shù)器 在圖4.47中的設(shè)置輸入S的上升沿，用PV指定的值預(yù)置減計(jì)數(shù)器。在減計(jì)數(shù)輸入信號(hào)CD上升沿，如果計(jì)數(shù)值大于0，計(jì)數(shù)值減1。復(fù)位輸入R為1時(shí)，計(jì)數(shù)器被復(fù)位，計(jì)數(shù)值被清0。計(jì)數(shù)值大于0時(shí)計(jì)數(shù)器的輸出Q為1；計(jì)數(shù)值為0時(shí)，Q為0。 如果在設(shè)置計(jì)數(shù)器時(shí)CD輸入為1，即使信號(hào)沒有變化，下一掃描周期也會(huì)計(jì)數(shù)。圖4.47減計(jì)數(shù)器梯形圖第73頁/共96頁4、減計(jì)數(shù)器線圈 圖4.48中標(biāo)有CD的線圈為減計(jì)數(shù)線圈，I0.

49、5的觸點(diǎn)由斷開變?yōu)榻油〞r(shí)，預(yù)置值5被送入計(jì)數(shù)器C11。在I0.4的上升沿，如果計(jì)數(shù)值大于0，計(jì)數(shù)值減1.計(jì)數(shù)值非0時(shí)，C11的常開觸點(diǎn)閉合，為0時(shí)c11的常開觸點(diǎn)斷開。復(fù)位輸入I0.6為1時(shí)，計(jì)數(shù)器被復(fù)位，計(jì)數(shù)值被清0。圖4.48減計(jì)數(shù)器線圈第74頁/共96頁【4.11】用計(jì)數(shù)器擴(kuò)展定時(shí)器的定時(shí)范圍。 s7300的定時(shí)器的最常定時(shí)時(shí)間為9990s，如果需要更長的定時(shí)時(shí)間，可以使用圖4.49所示的電路。 I0.0為0狀態(tài)時(shí)，計(jì)數(shù)器C0被復(fù)位。I0.0變?yōu)?狀態(tài)時(shí)，其常開觸點(diǎn)接通，使T11和T12組成的震蕩電路開始工作，計(jì)數(shù)器的預(yù)置值999被送入計(jì)數(shù)器C0。I0.0的常閉觸點(diǎn)斷開，C0被解除復(fù)位。

50、 振蕩電路的振蕩周期為T11和T12預(yù)置值之和，圖中的振蕩電路相當(dāng)于周期為4小時(shí)的時(shí)鐘脈沖發(fā)生器。每隔4小時(shí)，當(dāng)T12的定時(shí)時(shí)間到，T11的常開觸點(diǎn)由接通變?yōu)閿嚅_，其脈沖的下降沿通過減計(jì)數(shù)線圈CD使C0的計(jì)數(shù)值減1。計(jì)滿999個(gè)數(shù)（即3996H）C0的當(dāng)前值減為0，它的常閉觸點(diǎn)閉合，使Q5.4的線圈通電?？偟亩〞r(shí)時(shí)間等于震蕩電路的振蕩周期乘以C0的計(jì)數(shù)預(yù)置值。圖4.49定時(shí)器范圍的擴(kuò)展第75頁/共96頁5、加減計(jì)數(shù)器 在設(shè)置輸入S的上升沿，見圖4.50，用PV指定的預(yù)置值設(shè)置加減計(jì)數(shù)器。復(fù)位輸入R為1時(shí)，計(jì)數(shù)器被復(fù)位，計(jì)數(shù)值被清0。在加計(jì)數(shù)輸入信號(hào)CU的上升沿，如果計(jì)數(shù)器值小于999，計(jì)數(shù)器加

51、1。在減計(jì)數(shù)器輸入信號(hào)CD的上升沿，如果計(jì)數(shù)器值大于0，計(jì)數(shù)值減1。如果兩個(gè)計(jì)數(shù)輸入均為上升沿，兩條指令均被執(zhí)行，計(jì)數(shù)值保持不變。計(jì)數(shù)值大于0時(shí)輸出信號(hào)Q為1；計(jì)數(shù)值為0時(shí)，Q亦為0。 如果在設(shè)置計(jì)數(shù)器時(shí)CU或CD輸入為1，即使信號(hào)沒有變化，下一掃描周期也會(huì)計(jì)數(shù)。 圖4.50加減計(jì)數(shù)器梯形圖方塊第76頁/共96頁的時(shí)鐘存儲(chǔ)器在S7系列PLC的CPU的位存儲(chǔ)器M中，可以任意指定一個(gè)字節(jié)，如MB100作為時(shí)鐘脈沖存儲(chǔ)器，當(dāng)PLC運(yùn)行時(shí)，MB100的各個(gè)位能周期性地改變二進(jìn)制值，即產(chǎn)生不同頻率或周期的時(shí)鐘脈沖。時(shí)鐘存儲(chǔ)器字節(jié)產(chǎn)生的時(shí)鐘脈沖與存儲(chǔ)器位的關(guān)系見表4.11。表4.11 時(shí)鐘脈沖與存儲(chǔ)器位的

52、關(guān)系第77頁/共96頁圖4.51硬件配置畫面圖4.52選擇CPU模板第78頁/共96頁圖4.53設(shè)置時(shí)鐘存儲(chǔ)器【例4.12】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4.54中給出了用減計(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4-11可知M10.0的變化周期為0.1s。 第79頁/共96頁圖4.54減計(jì)數(shù)器擴(kuò)展定時(shí)器的控制程序4.6數(shù)據(jù)處理指令 數(shù)據(jù)處理指令包括數(shù)據(jù)傳送指令與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換指令，其中輸出傳送包括數(shù)據(jù)裝入與傳送指令。裝入和傳送指令 裝入（L，Load）指令和傳送（T，Transfer）指令用于在存儲(chǔ)區(qū)之間

53、或存儲(chǔ)區(qū)與過程輸入、過程輸出之間交換數(shù)據(jù)。CPU執(zhí)行這些指令不受邏輯操作結(jié)果RLO的影響。 數(shù)據(jù)裝入L和數(shù)據(jù)傳送T指令通過累加器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。累加器是CPU中的一種專用寄存器，可以作為“緩沖器”。數(shù)據(jù)的傳送和交換一般是通過累加器進(jìn)行的，而不是在存儲(chǔ)區(qū)直接進(jìn)行。 在S7-300中，有兩個(gè)32位的累加器：累加器1和累加器2。當(dāng)執(zhí)行裝入指令L時(shí)，是將源操作數(shù)裝入累加器1中，而累加器原有的數(shù)據(jù)移入累加器2中，累加器2中原有的內(nèi)容被覆蓋。當(dāng)執(zhí)行傳送指令T時(shí)，是將累加器1中的內(nèi)容寫入目的存儲(chǔ)區(qū)中，累加器的內(nèi)容保持不變。L和T指令可以對(duì)字節(jié)（8位）、字（16位）、雙字（32位）數(shù)據(jù)進(jìn)行操作，當(dāng)數(shù)據(jù)長度小于3

54、2位時(shí)，數(shù)據(jù)在累加器1中右對(duì)齊（低位對(duì)齊），其余各位填0。裝入指令與傳送指令見表4.12。第80頁/共96頁表4.12裝入指令與傳送指令表第81頁/共96頁梯形圖中方塊傳送指令 在梯形圖中，用MOVE功能框圖表示裝入和傳送指令，指令框的輸入端在左邊，輸出端在右邊。能傳送數(shù)據(jù)長度為8位、16位或32位的所有基本數(shù)據(jù)類型。如果允許輸入端EN為1，則允許執(zhí)行傳送操作，使輸出OUT等于輸入IN，并使允許輸出端ENO為1。如果允許輸入端EN為0，則不進(jìn)行傳送操作，并使允許輸出端ENO為0。梯形圖傳送指令及操作數(shù)見表4.13。表4.13傳送指令梯形圖及操作數(shù)第82頁/共96頁【例4.13】當(dāng)輸入I0.2為

55、1時(shí)，執(zhí)行傳送操作，將MW20的內(nèi)容傳送到DBW20，且使輸出Q4.0為1。梯形圖控制程序如圖4.55。圖4.55傳送指令梯形圖控制程序轉(zhuǎn)換指令轉(zhuǎn)換指令是將累加器1中的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換的結(jié)果仍存放在累加器1中。STEP7能夠?qū)崿F(xiàn)的轉(zhuǎn)換操作有：BCD碼和整數(shù)到其他類型轉(zhuǎn)換指令；整數(shù)和實(shí)數(shù)的變換指令；實(shí)數(shù)取整指令；累加器1調(diào)整指令。第83頁/共96頁1、BCD和整數(shù)的轉(zhuǎn)換，見表4.14。表4.14 BCD和整數(shù)的轉(zhuǎn)換第84頁/共96頁【例4.14】如果輸入I0.1為1，則將MD0的內(nèi)容以7位BCD碼的格式裝入累加器1，并將其轉(zhuǎn)換為長整數(shù)，存放到MD10，如果轉(zhuǎn)換不執(zhí)行，則輸出Q4.0為1

56、。梯形圖控制程序如圖4.56所示。4.7運(yùn)算指令 STEP7的運(yùn)算指令包括算數(shù)運(yùn)算指令、字邏輯運(yùn)算指令和比較指令。算數(shù)運(yùn)算指令 算術(shù)運(yùn)算指令包括整數(shù)（INT）運(yùn)算指令、雙整數(shù)（DINT）運(yùn)算指令和實(shí)數(shù)（REAL）運(yùn)算指令。無論是哪種數(shù)據(jù)類型均有以下四種運(yùn)算指令： 1、加法運(yùn)算指令 ADD 2、減法運(yùn)算指令 SUB 3、乘法運(yùn)算指令 MUL 4、除法運(yùn)算指令 DIV第85頁/共96頁 整數(shù)、雙整數(shù)以及實(shí)數(shù)在指令中的簡(jiǎn)寫分別為I、DI、R，因此由指令的名稱可以判斷指令的功能，例如ADD_R，表示實(shí)數(shù)指令加法指令。DIV_DI，表示雙整數(shù)除法指令。MUL_I，表示整數(shù)乘法指令。表4.15給出了算數(shù)運(yùn)

57、算的方框圖指令，圖中的EN為使能輸入端，ENO為使能輸出端。IN1 和IN2為操作數(shù)輸入端，OUT為運(yùn)算結(jié)果輸出端。 在加減法指令中，IN1+IN2=OUT，IN1-IN2=OUT 在乘除法指令中，IN1*IN2=OUT，IN1/IN2=OUT表4.15算數(shù)運(yùn)算的方框圖指令第86頁/共96頁 在圖4.57中，如果I0.6為1，MD2中的雙整數(shù)除以MD6中的雙整數(shù)，運(yùn)算結(jié)果傳送到MD10。如果運(yùn)算未能成功地完成，則狀態(tài)字的OV和OS位為1，且使ENO為0，Q4.1為1狀態(tài)；若運(yùn)算成功地完成，則狀態(tài)字的OV被清0，OS位保持原狀態(tài)不變，且使RLO為1。圖4.57整數(shù)除法指令第87頁/共96頁 【例

58、4.15】壓力變送器的量程為0-10Mpa，輸出信號(hào)為4-20mA，S7-300的模擬量輸入模塊的量程為4-20mA，轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量為0-27468，設(shè)轉(zhuǎn)換后的數(shù)字為N，試求以kPa為單位的壓力值。 解：0-10MPa(0-10000kPa)對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)換后的數(shù)字0-27468，轉(zhuǎn)換公式為 P=（10000N）/27468 kPa （4-1） 值得注意的是在運(yùn)算時(shí)一定要先乘后除，否則會(huì)損失原數(shù)據(jù)的精度。假設(shè)A/D轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)N在MD6中，以kPa為單位的運(yùn)算結(jié)果在MW10中。圖4.58是實(shí)現(xiàn)式4-1中的運(yùn)算的梯形圖程序。圖4.58算術(shù)運(yùn)算指令第88頁/共96頁 如果某一方框指令的運(yùn)算結(jié)果超出了整數(shù)運(yùn)

59、算指令的允許范圍，狀態(tài)位OV和OS將為1，使能輸入ENO為0，不會(huì)執(zhí)行在該方框指令右邊的指令。 值得注意的是梯形圖中的MUL_I指令的運(yùn)算結(jié)果為16位整數(shù)，A/D轉(zhuǎn)換后的最大數(shù)字為27468，乘以10000以后可能超過16位整數(shù)的允許范圍，所以需要使用雙字乘法指令MUL_DI。雙字除法指令DIV_DI的運(yùn)算結(jié)果為雙字，但是由式4-1可知運(yùn)算實(shí)際結(jié)果不會(huì)超過16位整數(shù)的最大值（32767），所以可以用MOVE指令將MD20的低字MW22中16位整數(shù)運(yùn)算結(jié)果傳送到MW10中。字邏輯運(yùn)算指令 字邏輯運(yùn)算指令按照布爾邏輯將成對(duì)的字（16位）和雙字（32位）逐位進(jìn)行比較。字邏輯運(yùn)算指令見表4.16。表4

60、.16字邏輯運(yùn)算指令第89頁/共96頁【例4.17】如果I0.0為1，則只允許將MW0的第0-3位的數(shù)據(jù)狀態(tài)傳送到MW4的對(duì)應(yīng)位，而將MW0的其余屏蔽。如果傳送成功，則Q4.0為1。 根據(jù)要求，可采用邏輯字與（AW）指令，控制程序如圖4.59所示。圖4.59邏輯字與控制程序第90頁/共96頁比較指令 比較指令用于對(duì)累加器2和累加器1中的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。數(shù)據(jù)類型可以是整數(shù)、長整數(shù)或?qū)崝?shù)，但是要確保進(jìn)行比較的兩個(gè)數(shù)據(jù)的類型相同。如果比較條件滿足，則RLO為1，否則為0。 梯形圖中的方框比較指令用來比較兩個(gè)同類型的數(shù)，與語句表中的比較指令類似，可以比較整數(shù)（I）、雙整數(shù)（D）和浮點(diǎn)數(shù)（R），比較指令見

61、表4.17。表4.17比較指令表第91頁/共96頁 在使能輸入信號(hào)為1時(shí)，比較IN1和IN2輸入的兩個(gè)操作數(shù)。方框比較指令在梯形圖中相當(dāng)于一個(gè)常開觸點(diǎn)，可以與其他觸點(diǎn)串聯(lián)和并聯(lián)。如果被比較的兩個(gè)數(shù)滿足指令的大于、等于、小于條件，比較結(jié)果為真，等效觸點(diǎn)閉合，指令框有能流流過?！纠?.18】比較指令應(yīng)用實(shí)例 圖4.60示出包括兩臺(tái)傳送帶的系統(tǒng)，在兩臺(tái)傳送帶之間有一個(gè)倉庫區(qū)。傳送帶1將包裹運(yùn)送至臨時(shí)倉庫區(qū)。傳送帶1靠近倉庫區(qū)一端安裝的光電傳感器確定已有多少包裹運(yùn)送至倉庫區(qū)。傳送帶2將臨時(shí)庫區(qū)中的包裹運(yùn)送至裝貨場(chǎng)，在這里貨物由卡車運(yùn)送至顧客。傳送帶2靠近庫區(qū)一端安裝的光電傳感器確定已有多少包裹從庫區(qū)運(yùn)

62、送至裝貨場(chǎng)。含5個(gè)指示燈的顯示盤表示臨時(shí)倉庫區(qū)的占用程度。圖4.61給出了啟動(dòng)顯示盤上指示燈的梯形邏輯程序。圖4.60裝有計(jì)數(shù)器和比較器的倉庫區(qū)第92頁/共96頁程序段1：MW200中保存計(jì)數(shù)器C1當(dāng)前值的BCD碼，Q12.1指示“倉庫區(qū)不空”程序段2：Q12.0指示“倉庫區(qū)空” 程序段3：如果計(jì)數(shù)器值大于等于50，則“倉庫區(qū)裝入50%”指示燈亮。 第93頁/共96頁程序段4：如果計(jì)數(shù)器值大于等于90，則“倉庫區(qū)裝入90%”指示燈亮。程序段5：如果計(jì)數(shù)器值大于等于100，則“倉庫區(qū)裝滿”指示燈亮，用 輸出Q15.4將傳送帶1連鎖。圖4.61啟動(dòng)顯示盤上指示燈的梯形邏輯第94頁/共96頁思考與練

63、習(xí)題 1、S7-300系列PLC如何直接尋址? 什么是間接尋址? 如何使用? 2、采用間接尋址方式設(shè)計(jì)一段程序，將10個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)從100 MB開始的存儲(chǔ)單元轉(zhuǎn)移到從200 MB開始的存儲(chǔ)單元。 3、試設(shè)計(jì)一個(gè)3H40M的長延時(shí)電路程序。 4、編寫一段程序計(jì)算sin120cos10的值。 5、試設(shè)計(jì)一個(gè)照明燈的控制程序。當(dāng)按下接在I0.0上的按鈕后，接在Q4.0上的照明燈可發(fā)光30s，如果在這段時(shí)間內(nèi)又有人按下按鈕，則時(shí)間間隔從頭開始。這樣可確保在最后一次按完按鈕后，燈光可維持30s照明。 6、試設(shè)計(jì)一個(gè)搶答器電路程序。出題人提出問題，3個(gè)答題人按動(dòng)按鈕，僅僅是最早按的人面前的信號(hào)燈亮。然后出題人按動(dòng)復(fù)位按鈕后，引出下一個(gè)問題。 7、設(shè)計(jì)一個(gè)對(duì)鍋爐鼓風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)控制的梯形圖程序。控制要求： (1) 開機(jī)時(shí)首先啟動(dòng)引風(fēng)機(jī)，10s后自動(dòng)啟動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)； (2) 停止時(shí)立即關(guān)斷鼓風(fēng)機(jī)，20s后自動(dòng)關(guān)斷引風(fēng)機(jī)。第95頁/共96頁感謝您的觀看！第96頁/共96頁