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1、第一章 PLC簡單概述 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 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 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)機械自動控制裝置繼電器控制系統(tǒng) 優(yōu)點結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉、容易操作 。 缺點體積龐大、生產(chǎn)周期長、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，控制邏輯簡單等工業(yè)應(yīng)用場合。,用

2、戶迫切需要一種先進的自動控制裝置,繼電器控制系統(tǒng),先進自動控制系統(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可編程序控制器。由于當(dāng)時主要用于順序控制，只能進行邏輯運算，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)控制的計算機。, 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，只能實現(xiàn)邏輯運算。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)、計算機技術(shù)的迅速發(fā)展，可編程控

3、制器的功能已遠遠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），是一臺專為工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計制造的計算機。它具有豐富的輸入/輸出接口，并且具有較強的驅(qū)動能力。但由于PC容易和個人計算機（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（IEC）對可編程控制器的定義： “可編程控制器是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計的。它采用一類可編程的存儲器，用于其內(nèi)部存儲程序，執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(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接口都集成在一個機殼內(nèi)。如西門子S7-200系列。,CPU（基本單元） + 擴展模塊,標(biāo)準(zhǔn)模塊式結(jié)構(gòu)化PLC ：各種模塊相互獨立，并安裝在固定的機架（導(dǎo)軌）上，構(gòu)成一個完整的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,PLC的功能 控制功能,邏輯控制 定時控制 計數(shù)控制 順序控制,PLC的功能 數(shù)據(jù)采集、存儲與處理功能,數(shù)學(xué)運算功能 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，進行編程、調(diào)試、監(jiān)視、試驗和記錄，并通過打印機打印出程序文件。,STEP7,ProTool,MPI cable,有MPI接口的PG 或PC,PLC的特點 高可靠性 豐富的I/O

6、接口模塊 采用模塊化結(jié)構(gòu) 運行速度快 功能完善 編程簡單，易于使用 系統(tǒng)設(shè)計、安裝、調(diào)試方便 維修方便，維修工作量小 總價格低,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： 一般微機系統(tǒng)的CPU，在每一條指令執(zhí)行結(jié)束時都要查詢有無中斷申請。而PLC對中斷的響應(yīng)則是在相關(guān)的程序塊結(jié)束后查詢有無中斷申請，或者在執(zhí)行用戶程序時查詢有無中斷申請，如有中斷申請，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（機架）,S7-300模塊,電源模塊 （選項）,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存儲卡 （CPU313以上）,MPI 多點接口,信號模塊的前連接器,前門,信號 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 行時需要微存儲卡（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，能夠滿足對處理能力和響應(yīng)時間 要求較高的場合。CPU運行時需要微存儲卡（MMC）。 CPU 313C-2PtP：帶有集成的數(shù)字量輸入和輸出及一個 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)時間高的 場合。CPU運行時需要微存儲卡（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運行時需要 微存儲卡MMC。 CPU 314C-2PtP：帶有集成的數(shù)字量和模擬量I/O及一個RS422/485串口，并具有與過程相關(guān)的功能，能夠滿足對處理能 力和響應(yīng)時間要求較高的場合。CPU運行時需要微存儲卡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)，可以連接單獨的I/O設(shè)備。CPU 運行時需要微存儲卡MMC。,2.標(biāo)準(zhǔn)型CPU CPU 313：具有擴展程序存儲區(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器和PROFIBUS DP主/從 接，可進行大規(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）：是一款全集成自動化（TIA）的CPU，比較適用于對處理速度中等要求的小規(guī)模應(yīng)用。C

12、PU運行時需 要微存儲卡MMC。 CPU 314（新型）：對二進制和浮點數(shù)運算具有較高的處理性能，比較適用于對程序量中等要求的應(yīng)用。CPU運行時需 要微存儲卡MMC。 CPU 315-2DP（新型）：具有中、大規(guī)模的程序存儲容量和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，如果需要可以使用SIMATIC功能工具；對二進制和浮點數(shù)運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運行時需要微存儲卡MMC。,3.革新型CPU(2/2) CPU 317-2DP：具有大容量程序存儲器，可用于要求很高的應(yīng)用；能夠滿足系列化機床、特殊機床以及車間應(yīng)用的多任務(wù)自動化系統(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；對二進制和浮點數(shù)運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化中實現(xiàn)分布式智能系統(tǒng)。CPU運行時需要微 存儲卡MMC。 CPU 318-2DP：具有大容量程序存儲器和PROFIBUS DP主/從接口，可進行大規(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)境下且對響應(yīng)時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)為一個故障安全型系統(tǒng)，滿足安全運行的需要。使用帶有PROFIBUS協(xié)議的PROFIBUS DP可實現(xiàn)與

15、安全相關(guān)的通訊；CPU運行時需要微存儲卡MMC。,5.故障安全型CPU(2/3) CPU 315F-2DP：基于SIMATIC CPU 315-2DP，集成有一個MPI接口、一個DP/MPI接口，可以組態(tài)為一個故障安全型自動化系統(tǒng)，滿足安全運行的需要。使用帶有PROFIsafe協(xié)議的PROFIBUS DP可實現(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 行時需要微存儲卡MMC。,5.故障安全型CPU(3/3) CPU 317F-2DP：具有大容量程序存儲器、一個PROFIBUS DP主/從接口、一個DP主/從MPI接口，兩個接口可用于集成故障安全模塊，

16、可以組態(tài)為一個故障安全型自動化系統(tǒng)，可滿足安全運行的需要?？梢耘c故障安全型ET200M I/O模塊進行集中式和分布式連接；與故障安全型ET200S PROFIsafe I/O模塊可進行分布式連接；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運行時需要微存儲卡 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)/運動控制功能，能夠滿足系列化機床、特殊機床以及車間應(yīng)用的多任務(wù)自動化系統(tǒng)，特別適用于同步運動序列（如與虛擬/實際主設(shè)備的耦合、減速器同步、凸輪盤或印刷點修正等）；增加了本機I/O，可實現(xiàn)快速技術(shù)功能

17、（如凸輪切換、參考點探測等）；增加了PROFBUS DP（DRIVE）接口，可用來實現(xiàn)驅(qū)動部件的等時連接。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，可實現(xiàn)基于組件的自 動化分布式智能系統(tǒng)。,6.特種型CPU(2/2) CPU 317-2 PN/DP：具有大容量程序存儲器，可用于要求很高的應(yīng)用；能夠在PROFInet上實現(xiàn)基于組件的自動化分布式智能系統(tǒng)；借助PROFInet代理，可用于基于部件的自動化（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上運行分布式I/O；能夠滿足系列化機

18、床、特殊機床以及車間應(yīng)用的多任務(wù)自動化系統(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)；對二進 制和浮點數(shù)運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運行 時需要微存儲卡MMC。,2.2.2 S7-300 CPU模塊操作,RUN-P：可編程運行模式。在此模式下，CPU不僅可以執(zhí)行用戶程序，在運行的同時，還可以通過編程設(shè)備（如裝有 STEP 7的PG、裝有STEP 7的計算機等）讀 出、修改、監(jiān)控用戶程序。 RUN：運行模式。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的計算機等）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)在此位置釋放時將自動返回到STOP位置。將鑰匙從STOP模式切換到MRES模式時，可復(fù)位存儲器，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/故障指示燈。CPU硬件或軟 件錯誤時亮。 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，指示燈亮。 DC5V（綠色）：5V電源指示燈。CPU和S7-300總線的5V 電源正常時亮。 FRCE（黃色）：強制作業(yè)有效指示燈。至少有一個I/O被 強制狀態(tài)時亮。 RUN（綠色）：運行狀態(tài)指示燈。CPU處于“RUN”狀態(tài)時亮；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)時亮；在存儲器復(fù)位時LED以0.5 Hz頻率閃爍；在存儲器置位時LED以2Hz頻率閃爍。 BUS

21、DF（BF）（紅色）：總線出錯指示燈（只適用于帶 有DP接口的CPU）。出錯時亮。 SF DP：DP接口錯誤指示燈（只適用于帶有DP接口的 CPU）。當(dāng)DP接口故障時亮。,2.3.1 數(shù)字量信號模塊 2.3.2 模擬量信號模塊 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 信號模塊 （SM）,2.3.1 數(shù)字量信號模塊,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)部補償?shù)臒犭娕歼B接帶隔離的AI 通過補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償?shù)臒犭娕?1.使用內(nèi)部補償

26、的熱電偶連接帶隔離的AI,2.通過補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）,雙機架接

27、口模塊IM365 IM365發(fā)送模塊 IM365接收模塊。 多機架接口模塊 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：用于點對點連接的通訊模板 CP341：用于點對點連接的通訊模板 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計數(shù)器模板 FM 351用于快速/慢速驅(qū)動的定位模板 FM

28、 353用于步進電機的定位模板 FM 354用于侍服電機的定位模板 FM 357-2定位和連續(xù)通道控制模板 SM 338 超聲波位置探測模板 SM 338 SSI 位置探測模板 FM 352電子凸輪控制器 FM 352-5高速布爾運算處理器 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機架安裝形式 單機架組態(tài) 多機架組態(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機架安裝形式,2.單機架組態(tài),3.多機架組態(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,能運行Windows 2000或Windows XP的PG或PC機: 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)動器和軟盤驅(qū)動器； 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SIMATIC管理器 SIMATIC管理器界面 STEP 7項目結(jié)構(gòu) SIMATIC 管理器自定義選項設(shè)置 PG/PC接口設(shè)置,1.啟動SIMATIC管理器,啟動SIMATIC管理器,2.SIMATIC管理器界面,3. STEP 7項目結(jié)構(gòu),第1層：項目 項目代

32、表了自動化解決方案中的所有數(shù)據(jù)和程序的整體，它位于對象體系的最上層。 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。 第3層和其他層：與上一層對象類型有關(guān)。,4. SIMATIC 管理器自定義選項設(shè)置(1/2),設(shè)置常規(guī)選項,4. SIMATIC 管理器自定義選項設(shè)置(2/2),設(shè)置語言,設(shè)置選項,啟動設(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)計流程 3.3.2 簡單設(shè)計示例,3.3.1

33、設(shè)計流程,3.3.2 簡單設(shè)計示例：電動機起停控制,PLC端子接線圖 使用向?qū)?chuàng)建STEP 7項目 手動創(chuàng)建STEP 7項目 插入S7-300工作站 硬件組態(tài) 編輯符號表 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.使用項目向?qū)?chuàng)建STEP 7項目（1/4）,項目向?qū)?/4,項目向?qū)?/4,2.使用項目向?qū)?chuàng)建STEP 7項目(2/4),2.使用項目向?qū)?chuàng)建STEP 7項目(3/4),項目向?qū)?、4,2.使用項目向?qū)?chuàng)建STEP 7項目(4/4),完成項目創(chuàng)建，項目名：My_Prj1,

34、3.手動創(chuàng)建STEP 7項目(1/2),新建項目窗口,3.手動創(chuàng)建STEP 7項目(2/2),所創(chuàng)建的項目，項目名：My_Prj2,4.插入S7-300工作站,在My_Prj2項目內(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)自動創(chuàng)建程序文件夾,包含一個循環(huán)組織塊OB1,6.編輯符號表(1/2),方法1：從L

35、AD/STL/FBD編輯器打開符號表,6.編輯符號表(2/2),方法2：從SIMATIC管理器打開符號表,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LAD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,為了測試前面我們所完成的PLC設(shè)計項目，必須將程序和模塊信息下載到PLC的CPU模塊。要實現(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SIMATIC Manager，并打開My_prj2項目； 單擊仿真工具按鈕 ，啟動S7-PLCSIM仿真程序； 將CPU工作模式開關(guān)切換到STOP模式； 在項目窗口內(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S7-300站下載到PLC。,1.下載程序及模塊信息(2/2),啟動仿真工具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 定時器與計數(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 不同知識背景的

38、人員采用。,STL（語句表）,STL（語句表）是一種類似于計算機匯編語言的一種文本編程語言，由多條語句組成一個程序段。語句表可供習(xí)慣匯編語言的用戶使用，在運行時間和要求的存儲空間方面最優(yōu)。在設(shè)計通信、數(shù)學(xué)運算等高級應(yīng)用程序時建議使用語句表。,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，將自動控制下的機器或系統(tǒng)分成若干個功能單元，并為每個單元生成狀態(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的高級文本編輯語言，用于S7-300/400和C7的編程，可以簡化數(shù)學(xué)計算、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個字符（CHAR）的一維數(shù)組，最大長度為256個字節(jié)（其中前兩個字節(jié)用

42、來存儲字符串的長度信息）。字符串常量用單引號括起來，例如：,4.日期和時間（DATE_AND_TIME） 用于存儲年、月、日、時、分、秒、毫秒和星期，占用8個字節(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），在另一個數(shù)據(jù)類型中作為一個數(shù)據(jù)類型“模板”。當(dāng)輸入數(shù)據(jù)塊時，如果需要輸入幾個相同的結(jié)構(gòu)，利用UDT可以節(jié)省輸入時間。,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（定時器）和COUNTER（計數(shù)器）。 (2)BLOCK（塊）：指定一個塊用作輸入和輸出，實 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 的塊號和數(shù)據(jù)地址。 (3)ANY：10字節(jié)指針類型，用來傳遞DB塊號、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算的對象。 4.3.1 PLC用戶存儲區(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用戶存儲區(qū)的分類及功能(1/2),4.3.1 PLC用戶存儲區(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）一般在用戶存儲區(qū)中，操作數(shù)由操作標(biāo)識符和參數(shù)組成。操作標(biāo)識符由主標(biāo)識符和輔助標(biāo)識符組成，主標(biāo)識符用來指定操作數(shù)所使用的存儲區(qū)類型，輔助標(biāo)識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（位存儲器）、PI（外部輸入寄存器）、PQ（外部輸出寄存器）、T（定時器）、C（計數(shù)器）、DB（數(shù)據(jù)塊寄存器）和

45、L（本地數(shù)據(jù)寄存器）； 輔助標(biāo)識符有：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 存儲器直接尋址 存儲器間接尋址 寄存器間接尋址,1.立即尋址,立即尋址是對常數(shù)或常量的尋址方式，其特點是操作數(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，對指令沒有任何影響。,2.存儲器直接尋址,存儲器直接尋址，簡稱直接尋址。該尋址方式在指令中直接給出操作數(shù)的存儲單元地址。存儲單元地址可

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

47、所示。,【例4-3-2】 存儲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“”內(nèi)。在S7-300中有兩個地址寄存器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)所在的存儲器單元。地址寄存器的地址指針有兩種格式，其長度均為雙字，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)所在存儲單元地址的字節(jié)編號和位編號，至于對哪個存儲區(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)所在存儲區(qū)的說明位（存儲區(qū)域標(biāo)識位），可通過改變標(biāo)識位實現(xiàn)跨區(qū)域?qū)ぶ?，區(qū)域標(biāo)識由位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象為二進制位信號。位邏輯指令掃描信號狀態(tài)“1”和“0”位，并根據(jù)布爾邏輯對它們進行組合，所產(chǎn)生的結(jié)果（“1”或

49、“0”）稱為邏輯運算結(jié)果，存儲在狀態(tài)字的“RLO”中。 4.4.1 觸點與線圈 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 跳變沿檢測指令,4.4.1 觸點與線圈,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符號及線圈符號來表示PLC的位元件，被掃描的操作數(shù)（用絕對地址或符號地址表示）則標(biāo)注在觸點符號的上 方，如圖所示。,1.常開觸點,對于常開觸點（動合觸點），則對“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“動作”，即認為是“閉合”的；若操作數(shù)是“0”，則常開觸點“復(fù)位”，即觸點仍處 于打開的狀態(tài)。 常開

50、觸點所使用的操作數(shù)是：I、Q、M、L、D、T、C。,2.常閉觸點,常閉觸點（動斷觸點）則對“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“動作”，即觸點“斷開”；若操作數(shù)是“0”，則常閉觸點“復(fù)位”，即觸點仍保持閉合。 常閉觸點所使用的操作數(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（信號流）流過線圈（RLO=“1”），則被驅(qū)動的操作數(shù)置“1”；如果沒有電流流過線圈（RLO=“0”），則被驅(qū)動的操作數(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“=

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)計時，如果一個邏輯串很長不便于編輯時，可以將邏輯串分成幾個段，前一段的邏輯運算結(jié)果（RLO）可作為中間輸出，存儲在位存儲器（I、Q、M、L或D）中，該存儲位可以當(dāng)作一個觸點出現(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也可以實現(xiàn)邏輯 “與” 運算。,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也可以實現(xiàn)邏 輯 “與非”運算。,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也可以實現(xiàn)邏 輯 “或”運算。,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也可以實現(xiàn)邏 輯 “或非”運算。,5.邏輯 “異或”指令,6.邏輯 “異

53、或非”指令,7.邏輯塊的操作,8.信號流取反指令,信號流取反指令的作用就是對邏輯串的RLO值進行取反。指令格式及示例見表4-13。當(dāng)輸入位I0.0和I0.1同時動作時，Q4.0信號狀態(tài)為“0”；否則，Q4.0信號狀態(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)的信號狀態(tài)是否改變，對于置位指令，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)的信號狀態(tài)保持不變。對于復(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)動信號同 時為“1”時，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)動信號同時 為“1”時，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)器的工作時序,示例梯形圖程序,工作時序,4.4.5 跳變沿檢測指令,STEP 7中有2類跳變沿檢測指令，一種是對RLO

55、的跳變沿檢測的指令，另一種是對觸點的跳變沿直接檢測的梯形圖方塊指 令。 RLO上升沿檢測指令 RLO下降沿檢測指令 觸點信號上升沿檢測指令 觸點信號下降沿檢測指令 【例4-4-2】 邊沿檢測指令的應(yīng)用,1.RLO上升沿檢測指令,2.RLO下降沿檢測指令,3.RLO邊沿檢測指令的工作時序,工作時序,示例程序,4.觸點信號上升沿檢測指令,5.觸點信號下降沿檢測指令,6.觸點信號邊沿檢測指令的工作時序,工作時序,示例程序,4.5 定時器與計數(shù)器指令,4.5.1 定時器指令 4.5.2 計數(shù)器指令 4.5.3 CPU時鐘存儲器,4.5.1 定時器指令,S_PULSE（脈沖S5定時器） S_PEXT（擴

56、展脈沖S5定時器） S_ODT（接通延時S5定時器） S_ODTS（保持型接通延時S5定時器） S_OFFDT（斷電延時S5定時器）,1. S_PULSE（脈沖S5定時器）(1/3),脈沖定時器的梯形圖及功能塊圖指令,1. S_PULSE（脈沖S5定時器）(2/3),脈沖定時器的線圈指令,1. S_PULSE（脈沖S5定時器）(3/3),工作時序,示例程序,【例4-5-1】 脈沖定時器應(yīng)用：優(yōu)先搶答器設(shè)計。,【例4-5-1】 設(shè)計說明： 參賽者要搶答主持人所提問題時，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；對初中班學(xué)生照顧，只要按下SB11和SB12中任一個按鈕燈H

57、L1都亮；對高三班學(xué)生限制，只有SB31和SB32都按下時燈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，以示競賽者得到一次幸運的機會；如果定時到仍未有搶答，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（擴展脈沖S5定時器）(1/3),擴據(jù)脈沖S5定時器LAD及FBD指令,2. S_PEXT（擴展脈沖S5定時器）(2/3),擴據(jù)脈沖

58、S5定時器線圈指令,2. S_PEXT（擴展脈沖S5定時器）(3/3),示例程序,工作波形,【例4-5-2】 擴展脈沖定時器應(yīng)用電動機延時自動關(guān)閉控制。 控制要求：按動起動按鈕S1（I0.0），電動機M（Q4.0）立即起動，延時5分鐘以后自動關(guān)閉。起動后按動停止按鈕 S2（I0.1），電動機立即停機。,【例4-5-2】,控制程序（LAD）,控制程序（STL）,3. S_ODT（接通延時S5定時器）(1/3),接通延時S5定時器LAD及FBD指令,3. S_ODT（接通延時S5定時器）(2/3),接通延時S5定時器線圈指令,3. S_ODT（接通延時S5定時器）(3/3),示例程序,工作波形,【

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

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

61、（加計數(shù)器）塊圖指令,3. S_CD（減計數(shù)器）塊圖指令,4. 計數(shù)器的線圈指令,除了前面介紹的塊圖形式的計數(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數(shù)器。這些指令有計數(shù)器初值預(yù)置指令SC、加計數(shù)器指令CU和減計數(shù)器指令CD。,加計數(shù)器線圈指令應(yīng)用示例,初值預(yù)置SC指令若與CU指令配合可實現(xiàn)S_CU指令的功能。,減計數(shù)器線圈指令應(yīng)用示例,SC指令若與CD指令配合可實現(xiàn)S_CD指令的功能。,加/減計數(shù)器線圈指令應(yīng)用示例,SC指令若與CU和CD配合可實現(xiàn)S_CUD的功能。,4.5.3 訪問CPU的時鐘存儲器,要使用該功能，在硬件配置時需要設(shè)置CPU的屬性，其中有一個選項

62、為Clock Memory，選中選擇框就可激活該功能。,設(shè)置CPU的時鐘存儲器,在Memory Byte區(qū)域輸入想為該項功能設(shè)置的MB的地址，如需要使用MB10，則直接輸入10。Clock Memory的功能是對所定義的MB的各個位周期性地改變其二進制的值（占空比為1:1）。Clock Memory的各位的周期及頻率見 表。,【例4-5-5】 時鐘存儲器與計數(shù)器的應(yīng)用。 當(dāng)定時器不夠用時，可以將計數(shù)器擴展為定時器。圖中分別給出了用減計數(shù)器擴展定時器的控制程序，程序中使用了CPU的時鐘存儲器，設(shè)置MB10為時鐘存儲器，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)運算指令 4.6.5 字邏輯運算指令 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），可以對輸入或輸出模塊與存儲區(qū)之間的信息交換進行編程。 對累加器1的裝入指令 對累加器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（定時器/計數(shù)器裝載指令） MOVE指令,1. 對累加器1的裝入指令,2. 對累加器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)（存儲類型為PQ）、數(shù)據(jù)存儲區(qū)或過程映像輸出表的相應(yīng)地址（存儲類型為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#）、存儲雙字（MD）、本地數(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、存儲雙字（MD）、本地數(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)，而且對狀態(tài)字沒有任何影響。,5. LC（定時器/計數(shù)器裝載指令,使用LC指令可以在累加器1的