1、S 7 - 3 0 0 / 4 0 0 P L C编 程 语 言 与 数 据 类 型S T E P - 7 是 S 7 - 3 0 0 / 4 0 0 系 列 P L C 的 编 程 软 件 。梯 形 图 、 语 句 表 ( 即 指 令 表 ) 和 功 能 块 图 是 标 准 的S T E P - 7 软 件 包 配 备 的 3 种 基 本 编 程 语 言 这 3 种 语 言可 以 在 S T E P - 7 中 相 互 转 换 。1 编 程 语 言1 ( S F C )这 是 一 种 位 于 其 他 编 程 语 言 之 上 的 图 形 语 言 用 来 编 制顺 序 控 制 程 序 S T E
2、 P - 7 中 的 S 7 G r a p h 顺 序 控 制 图 形 编 程语 言 属 于 可 选 的 软 件 包 。 在 这 种 语 言 中 工 艺 过 程 被 划 分为 若 干 个 顺 序 出 现 的 步 步 中 包 含 控 制 输 出 的 动 作 从 一步 到 另 一 步 的 转 换 由 转 换 条 件 控 制 。 用 G r a p h 表 达 复 杂 的顺 序 控 制 过 程 非 常 清 晰 用 于 编 程 及 故 障 诊 断 更 为 有 效 使 P L C 程 序 的 结 构 更 加 易 读 它 特 别 适 合 于 生 产 制 造 过 程 。S 7 G r a p h 具 有
3、丰 富 的 图 形 、 窗 口 和 缩 放 功 能 。 系 统 化 的 结构 和 清 晰 的 组 织 显 示 使 S 7 G r a p h 对 于 顺 序 过 程 的 控 制 更 加有 效 。梯 形 图 是 使 用 得 最 多 的 P L C 图 形 编 程 语 言 。 梯 形图 与 继 电 器 电 路 图 很 相 似 具 有 直 观 易 懂 的 优 点 特 别 适 合 于 数 字 量 逻 辑 控 制 。 梯 形 图 由 触 点 、 线 圈和 用 方 框 表 示 的 指 令 框 组 成 。 触 点 代 表 逻 辑 输 入 条件 例 如 外 部 的 开 关 、 按 钮 和 内 部 条 件 等
4、。 线 圈 通常 代 表 逻 辑 运 算 的 结 果 常 用 来 控 制 外 部 的 指 示 灯 、交 流 接 触 器 和 内 部 的 标 志 位 等 。 指 令 框 用 来 表 示 定时 器 、 计 数 器 或 者 数 学 运 算 等 附 加 指 令 。使 用 编 程 软 件 可 以 直 接 生 成 和 编 辑 梯 形 图 并 将它 下 载 到 P L C 。2 梯 形 图 ( L A D )触 点 和 线 圈 等 组 成 的 独 立 电 路 称 为 网 络 ( N e t w o r k ) 如 下 图 所示 编 程 软 件 自 动 为 网 络 编 号 。梯 形 图 中 的 触 点 和 线
5、 圈 可 以 使 用 物 理 地 址 例 如 I 0 . 1 Q 0 . 3 等 。 如 果 在 符 号 表 中 对 某 些 地 址 定 义 了 符 号 例 如 令 I 0 . 1 的符 号 为 “ 起 动 ” 在 程 序 中 可 用 符 号 地 址 “ 起 动 ” 来 代 替 物 理地 址 I 0 . 0 这 样 使 程 序 易 于 阅 读 和 理 解 。用 户 可 以 在 网 络 号 右 边 加 上 网 络 的 标 题 在 网 络 号 的 下 面为 网 络 加 上 注 释 。 还 可 以 选 择 在 梯 形 图 下 面 自 动 加 上 该 网 络 中使 用 的 符 号 的 信 息 。在 分
6、 析 梯 形 图 中 的 逻 辑 关 系 时 为 了 借 用 继 电 器 电 路 图 的分 析 方 法 可 以 想 象 在 梯 形 图 的 左 有 两 侧 垂 直 “ 电 源 ” 之 间 有一 个 左 正 右 负 的 直 流 电 源 电 压 有 一 个 假 想 的 “ 能流 ” ( P o w e r F l o w ) 流 过 线 圈 。 利 用 能 流 这 一 概 念 可 以 很 好 地 理解 和 分 析 梯 形 图 能 流 只 能 从 左 向 右 流 动 。3 语 句 表 ( S T L )S 7 系 列 P L C 将 指 令 表 称 为 语 句 表( S t a t e m e n
7、t L i s t ) 它 是 一 种 类 似 于 微 机 的 汇编 语 言 中 的 文 本 语 言 多 条 语 句 组 成 一 个 程序 段 。 语 句 表 比 较 适 合 经 验 丰 富 的 程 序 员 使用 可 以 实 现 某 些 不 能 用 梯 形 图 或 功 能 块 图表 示 的 功 能 。 4 功 能 块 图 ( F B D )功 能 块 图 ( F B D ) 使 用 类 似 于 布 尔 代 数 的 图 形 逻 辑符 号 来 表 示 控 制 逻 辑 。 一 些 复 杂 的 功 能 用 指 令 框 来 表示 功 能 块 图 用 类 似 于 与 门 、 或 门 的 方 框 来 表 示
8、 逻 辑运 算 关 系 。 5 结 构 文 本 ( S T )结 构 文 本 ( S T ) 是 为 I E C 6 1 1 3 1 - 3 标 准 创 建 的 一 种专 用 的 高 级 编 程 语 言 。 S T E P 7 的 S 7 S C L ( 结 构 化 控制 语 言 ) 是 符 合 l E C 6 1 1 3 1 - 3 标 准 的 高 级 文 本 语 言 。 它的 语 言 结 构 与 编 程 语 言 P a s c a l 和 C 相 似 所 以 特 别 适合 于 习 惯 使 用 高 级 编 程 语 言 的 人 使 用 。 6 S 7 H i G r a p h 编 程 语 言
9、图 形 编 程 语 言 S 7 H i G r a p h 属 于 可 选 软 件 包 它 用状 态 图 ( S t a t e G r a p h s ) 来 描 述 异 步 、 非 顺 序 控 制 过 程 的编 程 语 言 。 7 S 7 C F C 编 程 语 言可 选 软 件 包 C F C ( C o n t i n u o u s F u n c t i o n C h a r t 连续 功 能 图 ) 用 图 形 方 式 连 接 程 序 库 中 以 块 的 形 式 提 供 的各 种 功 能 包 括 从 简 单 的 逻 辑 操 作 到 复 杂 的 闭 环 和 开环 控 制 等 领
10、域 。 编 程 时 将 这 些 块 复 制 到 图 中 并 用 线 连接 起 来 即 可 。基 本 数 据 类 型( 1 ) 基 本 数 据 类 型 ( 2 ) 用 户 通 过 组 合 基 本 数 据 类 型 生 成 的 复 合数 据 类 型 ( 3 ) 可 用 来 定 义 传 送 F B ( 功 能 块 ) 和 F C ( 功 能 ) 参 数 的参 数 类 型 。 下 面 介 绍 S T E P 7 的 基 本 数 据 类 型 :1 位 ( b i t )位 数 据 的 数 据 类 型 为 B O O L ( 布 尔 ) 型 在 编 程 软 件 中 B O O L变 量 的 值 1 和 0
11、常 用 英 语 单 词 T U R E ( 真 ) 和 F A L S E ( 假 ) 来 表 示 。位 存 储 单 元 的 地 址 由 字 节 地 址 和 位 地 址 组 成 例 如 I 3 . 2 中 的 区域 标 示 符 “ I ” 表 示 输 入 ( I n p u t ) 字 节 地 址 为 3 位 地 址 为 2 , 如 图所 示 。 这 种 存 取 方 式 称 为 “ 字 节 . 位 ” 寻 址 方 式 。 输 入 字 节I B 3 ( B 是 B y t e 的 缩 写 ) 由 I 3 . 0 I 3 . 7 这 8 位 组 成 。位 数 据 的 表 示2 字 节 ( B y
12、t e )8 位 二 进 制 数 组 成 1 个 字 节 ( B y t e 如 下 图 其 中 的 第 0 位 为 最 低 位( L S B ) 第 7 位 为 最 高 位 ( M S B ) 。 3 字 ( W o r d ) 相 邻 两 个 字 节 组 成 一 个 字 字 用 来 表 示 无 符 号 数 。 M W l 0 0 是由 M B 1 O O 和 M B 1 O 1 组 成 的 1 个 字 如 图 5 . 4 . 3 M B 0 0 为 高 位 字节 。 M W 1 0 0 中 的 M 为 区 域 标 示 符 W 表 示 字 1 0 0 为 字 的 起 始字 节 M B 1 O
13、 0 的 地 址 。 字 的 取 值 范 围 为W # 1 6 # 0 0 0 0 W # 1 6 # F F F F 。 4 ) 双 字 ( D o u b l e W o r d ) 两 个 字 组 成 1 个 双 字 双 字 用 来 表 示 无 符 号 数 。 M D 1 0 0 是 由M B 1 0 0 M B 1 0 3 组 成 的 1 个 双 字 ( 见 上 图 ) M B 1 0 0 为 高 位 宇 节 D 表 示 双 字 1 0 0 为 双 字 的 起 始 字 节 M B 1 0 0 的 地 址 。 双 字 的 取值 范 围 为 D W # 1 6 # 0 0 0 0 _ 0
14、0 0 0 D W # 1 6 # F F F F _ F F F F 。 常 数 的 表 示 方 法 常 数 值 可 以 是 字 节 、 字 或 双 字 C P U 以 二 进 制 方 式 存 储 常 数 常数 也 可 以 用 十 进 制 、 十 六 进 制 、 A S C I I 码 或 浮 点 数 形 式 来 表 示 。 B # 1 6 # W # 1 6 # D W # 1 6 # 分 别 用 来 表 示 十 六 进 制字 节 、 字 和 双 字 常 数 。 2 # 用 来 表 示 二 进 制 常 数 例 如2 # 1 1 0 1 _ 1 0 1 0 。 L # 为 3 2 位 双 整
15、 数 常 数 例 如 L # + 5 。P # 为 地 址 指 针 常 数 例 如 P # M 2 . O 是 M 2 . 0 的 地 址 。S 5 T # 是 1 6 位 S 5 时 间 常 数 格 式 为 S 5 T # a D _ b H _ c M _ d S _ e M S 。 其 中 a b c d e 分 别 是 日 、小 时 、 分 、 秒 和 毫 秒 的 数 值 。 输 入 时 可 以 省 掉 下 划 线 例 如 S 5 T # 4 S 3 0 M S 4 s 3 0 m s S 5 T # 2 H 1 5 M 3 0 S = 2 小时 1 5 分 3 0 秒 。 C # 为
16、 计 数 器 常 数 ( B C D 码 ) 例 如 C # 2 5 0 。状 态 字 状 态 字 用 于 表 示 C P U 执 行 指 令 时 所 具 有 的 状 态 。 某 些 指 令可 否 执 行 或 以 何 种 方 式 执 行 可 能 取 决 于 状 态 字 中 的 某 些 位 指令 执 行 时 也 可 能 改 变 状 态 字 中 的 某 些 位 可 以 用 位 逻 辑 指 令 或字 逻 辑 指 令 访 问 并 检 测 状 态 字 。 状 态 字 的 结 构 如 图 所 示 。 逻 辑 操 作 结 果 ( R L O )状 态 字 的 第 1 位 称 为 逻 辑 操 作 结 果 (
17、R e s u l t o f L o g i c O p e r a t i o n R L O ) 。 该 位 存 储 逻 辑 操 作 指 令 或 比 较 指 令 的 结 果 。 在 逻 辑 串中 R L O 位 的 状 态 表 示 有 关 信 号 流 的 信 息 R L O 的 状 态 为 1 表 明 有 信 号 流 ( 通 ) R L O 的 状 态 为 0 表 明 无 信 号 流 ( 断 ) 。 可用 R L O 触 发 跳 转 指 令 。 溢 出 位 ( O V ) 状 态 字 的 第 4 位 称 为 溢 出 位 。 当 算 术 运 算 或 浮 点 数 比 较 指令 执 行 时 出
18、 现 错 误 ( 溢 出 、 非 法 操 作 、 不 规 范 格 式 ) 时 O V 位被 置 1 如 果 执 行 结 果 正 常 该 位 被 清 0 。条 件 码 l ( C C l ) 和 条 件 码 0 ( C C 0 )状 态 字 的 第 7 位 和 第 6 位 称 为 条 件 码 1 和 条 件 码 0 。 这 两 位 结 合 起来 用 于 表 示 在 累 加 器 1 中 产 生 的 算 术 运 算 结 果 与 0 的 大 小 关 系 表 1 算 术 运 算 后 的 C C 1 和 C C 0 表 2 比 较 、 移 位 、 字 逻 辑 指 令 后 的 C C l 和 C C 0寻
19、址 方 式所 谓 寻 址 方 式 是 指 指 令 得 到 操 作 数 的 方 式 可 以 直 接 或 间接 给 出 操 作 数 的 地 址 。 S T E P - 7 有 4 种 寻 址 方 式 : 立 即 寻 址 、 存 储器 直 接 寻 址 、 存 储 器 间 接 寻 址 和 寄 存 器 间 接 寻 址 。1 立 即 寻 址立 即 寻 址 是 对 常 数 或 常 量 的 寻 址 万 式 其 特 点 是 操 作 数 直 接包 含 在 指 令 中 或 者 指 令 的 操 作 数 是 惟 一 的 。 例 如 :S E T / / 将 R L O 置 1A W W # 1 6 # 1 1 7 /
20、/ 将 常 数 W # 1 6 # 1 1 7 与 累 加 器 1 进 行 “ 与 ” 逻辑 运 算L 4 3 / / 将 整 数 4 3 装 入 累 加 器 1 中2 存 储 器 直 接 寻 址存 储 器 直 接 寻 址 的 特 点 是 直 接 给 出 操 作 数 的存 储 单 元 地 址 。 例 如O I 0 . 2 / / 对 输 入 位 I 0 . 2 进 行 “ 或 ” 逻 辑运 算R Q 4 . 0 / / 将 输 出 位 Q 4 . 0 清 “ 0 ” M l . 1 / / 使 M l . 1 的 内 容 等 于 R L O 的 内 容L C l / / 将 计 数 器 C l
21、 中 的 计 数 值 装 入 累加 器 1T M W 6 / / 将 累 加 器 1 中 的 内 容 传 送 给M W 63 存 储 器 间 接 寻 址存 储 器 间 接 寻 址 的 特 点 是 用 指 针 进 行 寻 址 。 操 作 数存 储 在 由 指 针 给 出 的 存 储 单 元 中 根 据 要 描 述 的 地 址复 杂 程 度 地 址 指 针 可 以 是 字 或 双 字 的 存 储 指 针 的存 储 器 也 应 是 字 或 双 字 的 。 对 于 T C F B F C D B 由 于 其 地 址 范 围 为 0 6 5 5 3 5 可 使 用 字 指 针 对 于 I Q M 等 可
22、 能 要 使 用 双 字 指 针 。 使 用 双 字 指针 时 必 须 保 证 指 针 中 的 位 编 号 为 “ 0 ” 。 存 储 器 间 接寻 址 的 指 针 格 式 如 图 所 示 。存 储 器 间 接 寻 址 的 指 针 格 式例 存 储 器 间 接 寻 址 的 指 针 格 式 及 寻 址L + 6 / / 将 整 数 6 装 入 累 加 器 1T W M 1 / / 将 累 加 器 1 的 内 容 传 送 给 存 储 器M W lO P N / / 打 开 由 M W l 指 出 的 数 据 块 即 打开 数 据 块 D B 6T M D 5 / / 将 累 加 器 1 的 内 容
23、 传 送 到 存 储 器 M D 5A I M D l / / 对 输 入 位 I 8 . 7 进 行 逻 辑 “ 与 ” 操 作= Q M D 5 / / 将 R L O 赋 值 给 输 出 位 Q 1 2 . 74 寄 存 器 间 接 寻 址寄 存 器 间 接 寻 址 的 特 点 是 通 过 地 址 寄 存 器寻 址 。 S 7 中 有 两 个 地 址 寄 存 器 : A R l 和 A R 2 地 址 寄 存 器 的 内 容 加 上 偏 移 量 形 成 地 址 指针 指 向 操 作 数 所 在 的 存 储 单 元 。寄 存 器 间 接 寻 址 有 两 种 形 式 : 区 域 内 寄 存
24、器间 接 寻 址 和 区 域 司 寄 存 器 间 接 寻 址 。 寄 存 器间 接 寻 址 的 指 针 格 式 如 图 所 示 。寄 存 器 间 接 寻 址 的 指 针 格 式地 址 指 针 区 域 标 识 位 的 含 义使 用 寄 器 指 针 格 式 访 问 一 个 字 节 、 字 或 双 字 时 必 须 保 证 指 针 中位 地 址 的 编 号 为 0 。下 面 是 区 间 间 接 寻 址 的 例 子 L P # 5 . 0 / / 将 间 接 寻 址 的 指 针 装 入 累 加 器 1L A R 1 / / 将 累 加 器 1 中 的 内 容 送 到 地 址 寄 存器 1A M A R
25、1 P # 2 . 3 / / A R 1 中 的 P # 5 . 0 加 偏 移 量P # 2 . 3 实 际 上 是 对 M 7 . 3 进 行 操 作= Q A R 1 P # 0 . 2 / / 逻 辑 运 算 结 果 送 Q 5 . 2L D B W A R 1 P # 1 8 . 0 / / 将 D B W 2 3 装 入 累 加 器1 下 面 是 区 域 间 间 接 寻 址 的 例 子 L P # M 6 . 0 / / 将 存 储 器 位 M 6 . 0 的 双 字 指 针装 入 累 加 器 1L A R 1 / / 将 累 加 器 1 中 的 内 容 送 到 地 址 寄存 器 1T W A R 1 P # 5 0 . 0 / / 将 累 加 器 1 的 内 容 传送 到 存 储 器 字 M W 5 6 基 本 指 令 及 其 编 程1 、 位 逻 辑 指 令
