电气控制与PLC第七章.ppt

第七章第七章S7-200S7-200系列系列PLCPLC基本指令基本指令及逻辑控制应用技术及逻辑控制应用技术7.1 S7-200PLC基本指令基本指令•基本指令属于逻辑控制指令，有触点指令、线圈指基本指令属于逻辑控制指令，有触点指令、线圈指令、置位令、置位/复位指令、正复位指令、正/负跳变指令和负跳变指令和堆栈指令堆栈指令堆栈指令堆栈指令等•1 1、触点及线圈指令、触点及线圈指令、触点及线圈指令、触点及线圈指令• •1 1 1 1）、）、）、）、位装载（加载）指令（位装载（加载）指令（也称取指令也称取指令）及）及线圈驱动指令线圈驱动指令线圈驱动指令线圈驱动指令 位位装装载载（（加加载载））指指令令（（LD/LDNLD/LDN））表表示示一一个个梯梯形形图图网网络络的的开开始始P127P127表表7-17-1）） LDLD（（LOADLOAD）：）：位装载位装载指令，对应梯形图从左侧母线开始，指令，对应梯形图从左侧母线开始， 连接常开触点；连接常开触点； LDNLDN（（LOAD NOTLOAD NOT）：）：位装载非位装载非指令，对应梯形图从左侧母线开指令，对应梯形图从左侧母线开 始，连接常闭触点；始，连接常闭触点；******注意：注意：注意：注意：LDLD与与与与LDI LDI ；；；；LDNLDN与与与与LDNILDNI区别区别区别区别= （（Out）：）：线圈驱动指令。

用于一个梯形图网络的结束线圈驱动指令用于一个梯形图网络的结束例：例：******注意：注意：注意：注意：“=”“=”与与与与“=I ”“=I ”区别区别区别区别•使用说明：（1）LD、LDN指令不仅用于网络块逻辑计算开始时与母线相 连的常开和常闭触点，而且在分支电路块的开始也要使用 LD、LDN指令，与后面要讲的ALD、OLD指令配合完成块 电路的编程2）并联的“=”（输出）指令可连续使用任意次3）在同一程序中不能使用双线圈输出，即同一个元器件在同 一程序中只使用一次“=”（输出）指令4）LD、LDN、=指令的操作数为：I、Q、M、SM、T、C、 V、S和LT和C也作为输出线圈，但不能使用“=”指令驱动 （专有定时器和计数器线圈驱动指令）触点串联指令为触点串联指令为A A、、AN AN （（AIAI、、ANIANI） A A（（AndAnd）：与指令用于单个常开触点的串联连接用于单个常开触点的串联连接 AN AN（（And NotAnd Not）：与反指令用于单个常闭触点的串联连接。

与反指令用于单个常闭触点的串联连接•2 2、触点串联指令、触点串联指令•使用说明使用说明: : (1) A (1) A、、ANAN是单个触点的串联连接指令，可以连续使用但在用是单个触点的串联连接指令，可以连续使用但在用 梯形图编程时会受到屏幕显示的限制梯形图编程时会受到屏幕显示的限制S7-200PLCS7-200PLC的编程软件的编程软件 中规定的串联触点使用上限为中规定的串联触点使用上限为1111个 （（2 2）） A A、、ANAN指令的操作数指令的操作数为：为：I I、、Q Q、、M M、、SMSM、、T T、、C C、、V V、、S S和和L L （（3 3））下左图下左图所示的连续输出电路，可以反复使用所示的连续输出电路，可以反复使用“ = ”“ = ”（输出）（输出） 指令，但次序必须正确，否则就不能连续使用指令，但次序必须正确，否则就不能连续使用= =指令编程了指令编程了 下右图下右图所示的电路就不属于连续输出电路所示的电路就不属于连续输出电路√×触点并联指令为触点并联指令为O O、、ONON（（OIOI、、ONIONI）） O O（（OROR）：或指令。

用于单个常开触点的并联连接用于单个常开触点的并联连接 ON ON（（OR NotOR Not）：或非指令用于单个常闭触点的并联连接或非指令用于单个常闭触点的并联连接3、触点并联指令+24V 0V COM I0.0 I0.1 I0.2 …AC/DC/ RY L N COM0 Q0.0Q0.1 Q0.2 Q0.3…SB1 SB2 SB3KM1KM2KM1KM2QM3 ~KM1KM2L1L2L3FU举例：电机正反转举例：电机正反转 （（SB1正转启动；正转启动；SB2反转启动；反转启动；SB3停止）停止）PLCPLC输入输出接线图输入输出接线图电动机主电路图电动机主电路图电机正转电机正转电机反转电机反转4、置位（置位（s）、复位（）、复位（R）指令）指令•S S、、R R指令使用说明：指令使用说明：（（1 1）对位元件来说一旦被置位，就保持在通电状态，除非对）对位元件来说一旦被置位，就保持在通电状态，除非对 它复位；而一旦被复位就保持在断电状态，除非再对它它复位；而一旦被复位就保持在断电状态，除非再对它 置位2 2））S/RS/R指令可以互换次序使用，但由于指令可以互换次序使用，但由于PLCPLC采用扫描工作方采用扫描工作方 式，所以写在后面的指令具有优先权。

式，所以写在后面的指令具有优先权3 3）如果对计数器和定时器复位，则计数器和定时器的当前）如果对计数器和定时器复位，则计数器和定时器的当前 值被清零值被清零4 4））N N的常数范围为的常数范围为1~2551~2555 5））S/RS/R指令的操作数为：指令的操作数为：I I、、Q Q、、M M、、SMSM、、T T、、C C、、V V、、S S和和L L区6 6））SI/RISI/RI指令的操作数指令的操作数Q Q( (请修改请修改P127P127表表7-3)7-3)S (Set) 、R (Reset)指令举例：指令举例：+24V 0V COM I0.0 I0.1 I0.2 …AC/DC/ RY L N COM0 Q0.0Q0.1 Q0.2 Q0.3…SB1 SB2 SB3KM1KM2KM1KM2QM3 ~KM1KM2L1L2L3FUS R 指令举例比较比较比较比较•置位置位/复位指令使用时需注意：复位指令使用时需注意： 置位网络与复位网络间可以插入其它程序；置位网络与复位网络间可以插入其它程序； 置位指令、复位指令一般要配对使用；置位指令、复位指令一般要配对使用； 复位指令也可以用于其它元件的的复位，复位指令也可以用于其它元件的的复位， 如如保持型定时器、计数器等。

保持型定时器、计数器等RS 、 SR 指令•RS：复位优先：复位优先RS触发器指令触发器指令•SR：置位优先：置位优先SR触发器指令触发器指令RS、、SR指令指令转换成语句转换成语句表后，是由表后，是由其他指令组其他指令组合来实现合来实现RS SR 指令•RS：复位优先RS触发器指令•SR：置位优先SR触发器指令+24V 0V COM I0.0 I0.1 I0.2 …AC/DC/ RY L N COM0 Q0.0Q0.1 Q0.2 Q0.3…SB1 SB2 SB3KM1KM2KM1KM2QM3 ~KM1KM2L1L2L3FURS SR 指令举例与比较与比较S、、R指令比较指令比较EU 、 ED 指令•脉冲指令用于在某信号的上升沿或下降沿时产生一个周期的脉冲指令用于在某信号的上升沿或下降沿时产生一个周期的脉冲信号，从而使信号变窄脉冲信号，从而使信号变窄 NOT 指令指令（ 非运算指令非运算指令）2、逻辑堆栈指令、逻辑堆栈指令•S7-200有一个有一个9层的位堆栈，栈顶用于逻辑运层的位堆栈，栈顶用于逻辑运算及存储逻辑运算结果。

栈顶相当于算及存储逻辑运算结果栈顶相当于‘位累加位累加器器’•堆栈按堆栈按“先进后出先进后出”的原则存取的原则存取•LD（（LDN）将指定地址中的位数据装入堆栈将指定地址中的位数据装入堆栈•与堆栈相关的指令有：与堆栈相关的指令有：ALD 、、OLD、、LPS、、LRD、、LPP、、LDS n “与与”“或或”•块串联指令（块串联指令（ALD）、块并联指令（）、块并联指令（OLD）用于支路）用于支路的串联和并联的串联和并联•ALD：用于支路与前面的支路或触点的串联；：用于支路与前面的支路或触点的串联；•OLD：用于支路与上面的支路或触点的并联用于支路与上面的支路或触点的并联栈装载或（栈装载或（OLR）（块并联）栈装载与（）（块并联）栈装载与（ALR）（块串联））（块串联）思考：思考： 如何采用前面讲的基本逻辑指令如何采用前面讲的基本逻辑指令在一个梯形图在一个梯形图在一个梯形图在一个梯形图实现下面实现下面的逻辑运算：的逻辑运算： Q0.0=(I0.0٠M1.0+M1.1)+(I0.1+M2.0) Q0.1=(I0.0٠M1.0+M1.1)٠(I0.1+M2.0)用前面学的指令在一个梯形图网络中无法实现用前面学的指令在一个梯形图网络中无法实现用前面学的指令在一个梯形图网络中无法实现用前面学的指令在一个梯形图网络中无法实现•ALD OLD 主要用于程序结构的组织。

在梯形图中不能直接主要用于程序结构的组织在梯形图中不能直接体现该指令，但在语句表中很重要体现该指令，但在语句表中很重要LD I0.0A I0.1O I0.2LD I0.3O I0.4ALDLD I0.5A I0.6OLD= Q0.0•OLDOLD使用说明：使用说明：•（（1）除在网络块逻辑运算的开始使用）除在网络块逻辑运算的开始使用LD或或LDN指令外，指令外，在块电路的开始也要使用在块电路的开始也要使用LD或或LDN•（（2））每完成一次块电路的并联时要写上每完成一次块电路的并联时要写上OLD指令•（（3））OLD指令无操作数指令无操作数•ALDALD使用说明使用说明：：•（（1）在块电路开始时要使用）在块电路开始时要使用LD或或LDN指令•（（2）在每完成一次块电路的串联连接后要写上）在每完成一次块电路的串联连接后要写上ALD指令•（（3））ALD指令无操作数指令无操作数5、其他堆栈操作指令、其他堆栈操作指令•逻辑入栈：LPS ；逻辑出栈：LPP•逻辑读栈：LRD ；装载堆栈：LDS nLD I0.2A I0.0LPSAN I0.1= Q2.1LRDA I0.5= M3.7LPP AN I0.4= Q0.3入栈入栈读栈读栈出栈出栈•LD I0.0•LPS•A I0.1•= Q0.0•LRD•A I0.2•LPS•A I0.3•= Q0.1•LPP•A I0.4•= Q0.2•LRD•A I0.5•= Q0.4•LPP•A I0.6•LPS•A I0.7•= Q0.5•LPP•A M0.0•= Q0.6外层堆栈外层堆栈内堆栈内堆栈内外3、定时器指令、定时器指令•S7-200系列系列PLC的定时器是对内部时钟累计时间的定时器是对内部时钟累计时间增量计时的。

每个定时器均有一个增量计时的每个定时器均有一个16位的当前值位的当前值寄存器用以存放当前值（寄存器用以存放当前值（16位符号整数）和一个位符号整数）和一个16位的预置值寄存器用以存放时间的设定值；还位的预置值寄存器用以存放时间的设定值；还有一位状态位，反应其触点的状态有一位状态位，反应其触点的状态•S7-200系列系列PLC提供三种类型的定时器：提供三种类型的定时器：TON (接通延时定时器接通延时定时器)、、 TOF (断开延时定时器断开延时定时器)、、TONR (记忆接通延时定时器记忆接通延时定时器)，，共共256个定时器个定时器指令指令TON和和TOF分配的定时器号是相同的，表示该部分定时器可作为分配的定时器号是相同的，表示该部分定时器可作为TON或或TOF使用注意，同一个定时器在一个用户程序中，不能既为注意，同一个定时器在一个用户程序中，不能既为注意，同一个定时器在一个用户程序中，不能既为注意，同一个定时器在一个用户程序中，不能既为TONTON又为又为又为又为TOFTOF使用TON (接通延时定时器接通延时定时器)开始计数开始计数计数值清零计数值清零状态位复位状态位复位TOF (断开延时定时器断开延时定时器)当当“IN”端负脉冲宽度小于端负脉冲宽度小于定时值，状态位不变！！定时值，状态位不变！！TONR (记忆接通记忆接通延时定时器延时定时器)计数值保持计数值保持状态位需用状态位需用“R”指令复位指令复位4、计数器指令、计数器指令•计计数数器器对对输输输输入入入入脉脉脉脉冲冲冲冲上上升升沿沿累累计计脉脉冲冲个个数数。

结结构构主主要要由由一一个个16位位的的预预置置值值寄寄存存器器、、一一个个16位位的的当当前前值值寄寄存存器器和和一一位位状状态态位位组组成成当当前前值值寄寄存存器器用用以以累累计计脉脉冲冲个个数数，，计计数数器器当当前前值值大大于于或或等等于预置值时，状态位置于预置值时，状态位置1•S7-200系列系列PLC有三类计数器：有三类计数器：CTU（（加计数器），加计数器），CTUD（（加加/减计数器），减计数器），CTD（（减计数）减计数）共计共计256256个C0 — C255在编程在编程时可选择为时可选择为CTU、、CTD、、CTUD；；注意：注意：注意：注意：同一个计数器在一同一个计数器在一同一个计数器在一同一个计数器在一个用户程序中，只个用户程序中，只个用户程序中，只个用户程序中，只能其中类型能其中类型能其中类型能其中类型加计数器（加计数器（CTU）） 当当R=0时，计数脉冲有效；时，计数脉冲有效； 当当CU端有上升沿输入时，计数器端有上升沿输入时，计数器当前值加当前值加1当计数器当前值大于或等于设定值（当计数器当前值大于或等于设定值（PV）时，该计数）时，该计数器的状态位器的状态位C-bit置置1，即其常开触点闭合。

计数器仍计数，但不影，即其常开触点闭合计数器仍计数，但不影响计数器的状态位直至计数达到最大值（响计数器的状态位直至计数达到最大值（32767）当R=1时，计时，计数器复位，即当前值清零，状态位数器复位，即当前值清零，状态位C-bit也清零加计数器计数范围：也清零加计数器计数范围：0~32767 减计数器（减计数器（CTD））•当复位当复位LD有效时，有效时，LD=1，计数器把设定值（，计数器把设定值（PV）装入当前值存）装入当前值存储器，计数器状态位复位（储器，计数器状态位复位（0）当LD=0，即计数脉冲有效时，，即计数脉冲有效时，开始计数，开始计数，CD端每来一个输入脉冲上升沿，减计数的当前值从设端每来一个输入脉冲上升沿，减计数的当前值从设定值开始递减计数，当前值等于定值开始递减计数，当前值等于0时，计数器状态位置位（置时，计数器状态位置位（置1），），停止计数停止计数加减计数器（加减计数器（CTUD））•当当R=0时，计数脉冲有效；当时，计数脉冲有效；当CU端（端（CD端）有上升沿输入时，计数器端）有上升沿输入时，计数器当前值加当前值加1（减（减1）当计数器当前值大于或等于设定值时，）。

当计数器当前值大于或等于设定值时，C-bit置置1，，即其常开触点闭合当即其常开触点闭合当R=1时，计数器复位，即当前值清零，时，计数器复位，即当前值清零，C-bit也清也清零加减计数器计数范围：零加减计数器计数范围：–32768~32767 NOP 指令说明：说明：空操作指令不能直接与左侧母线连接N取值：0─255ENDMEND无条件结束：由编程软件无条件结束：由编程软件SETP7 在主程序结束时自动在主程序结束时自动加上表示用户程序的结束表示用户程序的结束STOP第二节 基于PLC的交流异步电动机控制技术•例1：三相异步电动机正反转控制KM2FU1KM1M3～～FRQL1L3L2主电路主电路+24V 0V COM I0.0 I0.1 I0.2 I0.3 CPU224AC/DC/ RY L N COM0 Q0.0 Q0.1SB1 SB2 SB3KM1KM2KM1KM2FRL+I0.1I0.0L1Q0.1Q0.0Q0.2SB1SB2KM1KM2KM3FR220VFRI0.2CPU224SB1SB2例例2 2：星三角降压启动控制：星三角降压启动控制•启动后，正转搅拌启动后，正转搅拌5s,停停2s，再反转，再反转5s，停，停2s为一个工作循为一个工作循环；循环运行环；循环运行3个周期后停机。

个周期后停机例例3 3：搅拌机控制：搅拌机控制•一、以典型的功能电路拼凑，经修改完成 常用电路启保停电路第三节 梯形图程序的经验设计法例例1：以两名小孩、青年学生：以两名小孩、青年学生1人、两名成人组成抢答组；人、两名成人组成抢答组； 要求：要求：1、小孩两人中任、小孩两人中任1人抢答则小孩抢答成功；成人需两人同时抢答，人抢答则小孩抢答成功；成人需两人同时抢答， 抢答才成功；青年学生抢答才成功；青年学生1人独立抢答人独立抢答 2、主持人按、主持人按“抢答抢答”键后键后5s内有人抢答则幸运彩球旋转内有人抢答则幸运彩球旋转•例例2 三彩灯循环工作控制三彩灯循环工作控制•控制要求：三彩灯相隔控制要求：三彩灯相隔5s启动，各点亮启动，各点亮10s停止，循停止，循环往复小车一个工作周期的动作要求如下小车一个工作周期的动作要求如下:（（1）、按下启动按钮）、按下启动按钮SB（（I0.0），台车电动机正转（），台车电动机正转（Q1.0），台车第一次），台车第一次前进，碰到限位开关前进，碰到限位开关SQ1（（I0.1）后台车电动机反转（）后台车电动机反转（Q1.1），台车后退。

台车后退2）、台车后退碰到限位开关）、台车后退碰到限位开关SQ2（（I0.2）后，电动机）后，电动机M停转停5s后，第后，第二次前进，碰到限位开关二次前进，碰到限位开关SQ3（（I0.3），再次后退再次后退3）、第二次后退碰到限位开关）、第二次后退碰到限位开关SQ2（（I0.2）时，台车停止时，台车停止例例3 运料小车的控制运料小车的控制。