1、第 4章 S7-300编程语言学习第 4章 S7-300编程语言学习4.1 STEP 7 编程语言4.2 数据类型4.3 S7-300 指令基础4.4 位逻辑指令4.5 定时器与计数器指令4.6 数字指令4.7 控制指令4.1 STEP 7编程语言 STEP 7是 S7-300/400系列 PLC应用设计软件包，所支持的 PLC编程语言非常丰富。该软件的标准版支持 STL（语句表）、 LAD（梯形图）及 FBD（功能块图） 3种基本编程语言，并且在 STEP 7中可以相互转换。专业版附加对 GRAPH（顺序功能图）、 SCL（结构化控制语言）、 HiGraph（图形编程语言）、 CFC（连续功
2、能图）等编程语言的支持。不同的编程语言可供不同知识背景的人员采用。 STL（语句表） STL（语句表）是一种类似于计算机汇编语言的一种文本编程语言 ，由多条语句组成一个程序段。语句表可供习惯汇编语言的用户使用，在运行时间和要求的存储空间方面最优。在设计通信、数学运算等高级应用程序时建议使用语句表。 LAD（梯形图） LAD（梯形图）是一种图形语言，比较形象直观，容易掌握，用得最多，堪称用户 第一编程语言 。梯形图与继电器控制电路图的表达方式极为相似，适合于熟悉继电器控制电路的用户使用，特别适用于数字量逻辑控制。 FBD（功能块图） FBD（功能块图）使用类似于布尔代数的图形 逻辑符号 来表示控
3、制逻辑，一些复杂的功能用指令框表示。 FBD比较适合于有数字电路基础的编程人员使用。 GRAPH（顺序控制） GRAPH类似于解决问题的流程图，适用于顺序控制的编程。利用 S7-GRAPH编程语言，可以清楚快速地组织和编写 S7 PLC系统的顺序控制程序。它根据功能将控制任务分解为若干步，其顺序用图形方式显示出来并且可形成图形和文本方式的文件。 HiGraph（图形编程语言） S7-Higraph允许用状态图描述生产过程，将自动控制下的机器或系统分成若干个功能单元，并为每个单元生成状态图，然后利用信息通讯将功能单元组合在一起形成完整的系统。 l SCL（结构化控制语言） S7-SCL（ Str
4、uctured Control Language：结构控制语言）是一种类似于 PASCAL的高级文本编辑语言，用于 S7-300/400和 C7的编程，可以简化数学计算、数据管理和组织工作。 S7-SCL具有 PLC公开的基本标准认证，符合 IEC 1131-3 (结构化文本 )标准。 4.2 数据类型 数据类型决定数据的属性，在 STEP 7中，数据类型分为三大类：4.2.1 基本数据类型4.2.2 复杂数据类型4.2.3 参数类型4.2.1 基本数据类型 4.2.2 复杂数据类型数组（ ARRAY）结构（ STRUCT） 字符串（ STRING）日期和时间（ DATE_AND_TIME）用
5、户定义的数据类型 (UDT)功能块类型（ FB、 SFB）1.数组（ ARRAY）数组是由一组同一类型的数据组合在一起而形成的复杂数据类型。数组的维数最大可以到 6维；数组中的元素可以是基本数据类型或者复杂数据类型中的任一数据类型（ Array类型除外，即数组类型不可以嵌套）；数组中每一维的下标取值范围是 -32768 32767，要求下标的下限必须小于下标的上限。 2.结构（ STRUCT） 结构是由一组不同类型（结构的元素可以是基本的或复杂的数据类型）的数据组合在一起而形成的复杂数据类型。结构通常用来定义一组相关的数据，例如电机的一组数据可以按如下方式定义： 3.字符串（ STRING）字
6、符串是最多有 254个字符（ CHAR）的一维数组，最大长度为 256个字节（其中前两个字节用来存储字符串的长度信息）。字符串常量用单引号括起来，例如： 4.日期和时间（ DATE_AND_TIME）用于存储年、月、日、时、分、秒、毫秒和星期，占用 8个字节，用 BCD格式保存。星期天的代码为 1， 1 6的代码为 2 7。例如： 5.用户定义的数据类型 (UDT)用户定义数据类型表示自定义的结构，存放在 UDT块中（ UDT1 UDT65535），在另一个数据类型中作为一个数据类型 “模板 ”。当输入数据块时，如果需要输入几个相同的结构，利用 UDT可以节省输入时间。 6.功能块类型（ FB
7、、 SFB）这种数据类型仅可以在 FB的静态变量区定义，用于实现多背景 DB。 4.2.3 参数数据类型 参数类型是一种用于逻辑块（ FB、 FC）之间传递参数的数据类型，主要有以下几种：(1)TIMER（定时器）和 COUNTER（计数器）。(2)BLOCK（块）：指定一个块用作输入和输出，实参应为同类型的块。(3)POINTER（指针）： 6字节指针类型，用来传递 DB的块号和数据地址。(3)ANY： 10字节指针类型，用来传递 DB块号、数据地址、数据数量以及数据类型。 4.3 S7-300 指令基础 指令是程序的最小独立单位，用户程序是由若干条顺序排列的指令构成。指令一般由操作码和操作
8、数组成，其中的操作码代表指令所要完成的具体操作（功能），操作数则是该指令操作或运算的对象。4.3.1 PLC用户存储区的分类及功能 4.3.2 指令操作数 4.3.3 寻址方式 4.3.4 状态字 4.3.1 PLC 用户存储区的分类及功能 (1/2) 4.3.1 PLC 用户存储区的分类及功能 (2/2) 4.3.2 指令操作数 指令操作数 （又称编程元件）一般在用户存储区中，操作数由操作标识符和参数组成。操作标识符由主标识符和辅助标识符组成，主标识符用来指定操作数所使用的存储区类型，辅助标识符则用来指定操作数的单位（如：位、字节、字、双字等）。主标识符 有： I（输入过程映像寄存器、 Q（
9、输出过程映像寄存器）、 M（位存储器）、 PI（外部输入寄存器）、 PQ（外部输出寄存器）、 T（定时器）、 C（计数器）、 DB（数据块寄存器）和 L（本地数据寄存器）；辅助标识符 有： X（位）、 B（字节）、 W（字或 2B）、 D（ 2DW或 4B）。 4.3.3 寻址方式 所谓寻址方式就是指令执行时获取操作数的方式，可以直接或间接方式给出操作数。 S7-300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 的寻址方式，其特点是操作数直接表示在指令中，或以惟一形式隐含在指令中。下面各条指令操作数均采用了立即寻址方式，其
10、中 “/”后面的内容为指令的注释部分，对指令没有任何影响。 2.存储器直接 寻址 存储器直接寻址，简称 直接寻址 。该寻址方式在指令中直接给出操作数的存储单元地址。存储单元地址可用 符号地址 （如 SB1、 KM等）或 绝对地址 （如 I0.0、 Q4.1等）。下面各条指令操作数均采用了直接寻址方式。 3.存储器间接寻址 (1/3)存储器间接寻址，简称 间接寻址 。该寻址方式在指令中以存储器的形式给出操作数所在存储器单元的地址，也就是说该存储器的内容是操作数所在存储器单元的地址。该存储器一般称为 地址指针 ，在指令中需写在方括号 “”内。地址指针可以是字或双字，对于地址范围小于 65535的存
11、储器可以用字指针；对于其他存储器则要使用双字指针。4.存储器间接寻址 (2/3)【 例 4-3-1】 存储器间接寻址的单字格式的指针寻址。 4.存储器间接寻址 (3/3) 存储器间接寻址的双字指针的格式如图所示。【 例 4-3-2】 存储器间接寻址的双字格式的指针寻址。 5.寄存器间接寻址 (1/4) 寄存器间接寻址，简称 寄存器寻址 。该寻址方式在指令中通过地址寄存器和偏移量间接获取操作数，其中的地址寄存器及偏移量必须写在方括号 “”内。在 S7-300中有两个地址寄存器 AR1和 AR2，用地址寄存器的内容加上偏移量形成地址指针，并指向操作数所在的存储器单元。地址寄存器的地址指针有两种格式，其长度均为双字， 指针格式 如图所示。 5.寄存器间接寻址 (2/4) 第一种地址指针格式适用于在确定的 存储区内寻址 ，即区内寄存器间接寻址。【 例 4-3-3】 区内寄存器间接寻址。
