1、第页 第页 第一章 概述 一、可编程控制器的产生及定义 年美国数字设备公司（DEC）研制出世界第一台可编程控制 器，并成功地应用在美国通用汽车公司（GM）的生产线上。但当时 只能进行逻辑运算，故称为可编程逻辑控制器，简称 PLC （programmable logic controller） 。 70年代后期，随着微电子技术和计算机技术的迅猛发展，使 PLC 从开 关量的逻辑控制扩展到数字控制及生产过程控制域，真正成为一种电 子计算机工业控制装置， 故称为可编程控制器， 简称 PC （programmable controller） 。 但由于 PC 容易与个人计算机 （personal co
2、mputer） 相混淆， 故人们仍习惯地用 PLC作为可编程控制器的缩写。 1985年国际电工委员会（IEC）对 PLC 的定义如下： 可编程控制器是一种进行数字运算的电子系统，是专为在工业环境下 的应用而设计的工业控制器，它采用了可以编程序的存储器，用来在 其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作 的指令，并通过数字或模拟式的输入和输出，控制各种类型机械的生 产过程。 PLC是由继电器逻辑控制系统发展而来，所以它在数学处理、顺序控 制方面具有一定优势。继电器在控制系统中主要起两种作用： （1）逻 辑运算（2）弱电控制强电。 PLC是集自动控制技术、计算机技术和通讯技术于一
3、体的一种新型工 业控制装置， 已跃居工业自动化三大支柱 （PLC、 ROBOT、 CAD/CAM） 的首位。 二、可编程控制器的分类及特点 （一）分类 （）从组成结构形式分 一体化整体式 模块式结构化 （）按点数及内存容量分 超小型C 小型 中型 大型 超大型 （3）按输出形式分 继电器输出 为有触点输出方式，适用于低频大功率直流或交流负载 第页 第页 晶体管输出 为无触点输出方式，适用于高频小功率直流负载 晶闸管输出 为无触点输出方式，适用于高速大功率交流负载 第页 第页 （二）特点 可靠性高、抗干扰能力强 编程简单、使用方便 设计、安装容易，维护工作量少 功能完善、通用性好，可实现三电一体
4、化 P L C 将电控（逻辑控制） 、电仪（过程控制）和电结（运 动控制）这三电集于一体。 体积小、能耗低 性能价格比高 三、可编程控制器的应用 开关量的逻辑控制 位置控制 过程控制 数据处理 通信联网 的应用 四、PLC 控制系统的分类 （一） 、集中式控制系统 集中式控制系统是用一个 PLC控制一台或多个被控设备。主要用于 输入、输出点数较少，各被控设备所处的位置比较近，且相互间的 动作有一定联系的场合。其特点是控制结构简单。 第页 第页 （二） 、远程式控制系统 远程式控制系统是指控制单元远离控制现场，PLC通过通信电缆与 被控设备进行信息传递。该系统一般用于被控设备十分分散，或工 作环
5、境比较恶劣的场合。其特点是需要采用远程通信模块，提高了 系统的成本和复杂性。 （三）分布式控制系统 分布式控制系统即采用几台小型 PLC分别独立控制某些被控设备， 然后再用通信线将几台 PLC连接起来，并用上位机进行管理。该系 统多用于有多台被控设备的大型控制系统，其各被控设备之间有数 据信息传送的场合。其特点是系统灵活性强、控制范围大，但需要 增加用于通信的硬件和软件，系统的复杂性也更大。 第页 第页 第二章 可编程控制器原理 .1 LC的组成与基本结构 .1.1 的基本组成 主要由中央处理单元、输入接口、输出接口、通信接口等部分组 成，其中是的核心，部件是连接现场设备与 之间的接口电路，通
6、信接口用于与编程器和上位机连接。 对于整体式，所有部件都装在同一机壳内；对于模块式， 各功能部件独立封装，称为模块或模板，各模块通过总线连接，安装在 机架或导轨上。不同厂商生产的不同系列产品在每个机架上可插放的模 块数是不同的，一般为块。可扩展的机架数也不同，一般为 个机架。基本机架与扩展机架之间的距离不宜太长，一般不超过 M.。 2.1.2 各组成部分 1、中央处理单元 通过输入装置读入外设的状态，由用户程序去处理，并根据 处理结果通过输出装置去控制外设。 一般的中型可编程控制器多为双微处理器系统，一个是字处理器， 它是主处理器，由它处理字节操作指令，控制系统总线，内部计数 器，内部定时器，
7、监视扫描时间，统一管理编程接口，同时协调位 处理器及输入输出。另一个为位处理器，也称布尔处理器，它是从第页 第页 处理器，它的主要作用是处理位操作指令和在机器操作系统的管理 下实现编程语言向机器语言转换。 处理速度是指执行条基本指令所花费的时 间。 2、存储器 存储器主要存放系统程序，用户程序及工作数据。 所用的存储器基本上由， 及AM 等组成。 3、输入输出部件 输入输出部件又称模块。通过接口可以检测 被控对象或被控生产过程的各种参数，以这些现场数据作为 对控对象进行控制的信息依据。同时又通过接口将处 理结果送给被控设备或工业生产过程，以实现控制。 4、编程装置和编程软件 是以顺序执行存储器
8、中的程序来完成其控制功能的。 5、电源部件 第页 第页 2.2 的基本工作原理 .2.1 的循环扫描工作过程 （一）的循环扫描 的是采用分时操作的原理，每一时刻执行一个操作，随着 时间的延伸一个动作接一个动作顺序地进行，这种分时操作进程称为 对程序的扫描。的用户程序由若干条指令组成，指令在存 储器中按序号顺序排列。从第一条指令开始，顺序逐条地执行用 户程序，直到用户程序结束，然后返回第一条指令开始新的一轮扫描。 （二）工作过程 1、公共操作 公共操作是在每次扫描程序前进行的自检。 2、数据操作 数据操作也称为状态刷新。它包括两种操作： 采样输入信号，即刷新输入状态表的内容 送出处理结果，即用输
9、出状态表的内容刷新输出电路 3、执行用户程序操作 4、处理外设请求操作 外设的请求命令包括操作人员的介入和硬件设备的中断 第页 第页 .2.2 的滞后现象 造成响应滞后的原因： 扫描方式 电路惯性 输入滤波时间常数和输出继电器触点的机械滞后 与程序设计安排有关 . 的编程语言 .3.1 梯形图编程 （一）PLC 的编程特点 1 、程序的执行顺序 第页 第页 两图实现相同的功能。当 IS1闭合时，1Y1、1Y2 输出。系统上 电之后，当 1S1 闭合时，继电器梯形图中的 1Y1、1Y2 会同时得 电，若不考虑继电器触点的延时，则 1Y1、1Y2会同时输出。但 在 PLC梯形图中，因为 PLC的程
10、序是顺序扫描执行的，PLC的 指令按从上向下，从左向右的扫描顺序执行，整个 PLC 的程序 不断循环往复。PLC 的“继电器”的动作顺序由 PLC 的扫描顺 序和在梯形图中的位置决定，因此，当 1S1 闭合时， 1Y1 先输出 而 1Y2 后输出。即继电器采用并行的执行方式，而 PLC 则采用 串行的执行方式。 2、继电器自身的延时效应 第页 第页 传统的继电器的触点在线圈得电后动作时有一个微小的延时， 并且常开和常闭触点的动作之间有一微小的时间差。而 PLC 中的继电器都为软继电器，不会有延时效应，当然，这里忽略 了 PLC的扫描时间。 3、PLC中的软继电器 每个继电器有无数个常开和常闭触
11、点。 （二）PLC 编程的基本原则 （）每个梯形图网络由多个梯级组成， 每个输出元素可构成一 个梯级，每个梯级可由多个支路组成。 （）梯形图每一行都是从左母线开始， 而且输出线圈接在最右 边，输入触点不能放在输出线圈的右边。 （）输出线圈不能直接与左母线连接。 （）多个的输出线圈可以并联输出。 （）在一个程序中各输出处同一编号的输出线圈若使用两次 称为“双线圈输出” 。双线圈输出容易引起误动作，禁止 使用。 （）梯形图中，外部输入输出继电器、内部继电器、 定时器、计数器等器件的触点可多次重复使用。 （）梯形图中串联或并联的触点的个数没有限制， 可无限次的 使用。 （）在用梯形图编程时， 只有在
12、一个梯级编制完整后才能继续 后面的程序编制。 （）梯形图程序运行时其执行顺序是按从左到右， 从上到下的 原则。 （二）编程技巧及原则“上重下轻，左重右轻，避免混联” （）梯形图应把串联触点较多的电路放在梯形图上方 （）梯形图应把并联触点较多的电路放在梯形图最左边 第页 第页 （）为了输入程序方便操作， 可以把一些梯形图的形式作适当 变换 2.3.2 语句表编程 的语句：操作码操作数 操作码用来指定要执行的功能，告诉该进行什么操作；操 作数内包含为执行该操作所必需的信息， 告诉用什么地方 的数据来执行此操作。 操作数的分配原则： （）为了让区别不同的编程元素， 每个 独立的元素应指定一个互不重复
13、的地址 （）所指定的地址必须在该型机器允许的范 围之内。 2.3.3 其它编程语言 功能图编程高级编程语言（语言Pascal语言等） 编程语言 用户类 应用 语句表 （STL） 愿意用类似于机器码语 言编程的用户 程序在运行时间和存贮 空间要求上最优 梯形图 （LAD） 习惯电路图的用户 编写逻辑控制程序 功能图 （FBD） 熟悉布尔代数逻辑图的 用户 编写逻辑控制程序 SCL（结构控 制语言） 可选 软件包 用高级语言。如 PA S C A L 或 C语言编程的用户 数据处理任务程序 第页 第页 S7 Graph（顺 序控制） 可选 软件包 有技术背景， 没有 PLC 编 程经验的用户 以顺
14、序过程的描述很方 便 S7 HiGraph （状态图形） 可选软件包 有技术背景， 没有 PLC 编 程经验的用户 以异步非顺序过程的描 述很方便 CFC（连续功 能图） 可选软 件包 有技术背景， 没有 PLC 编 程经验的用户 适用于连续过程的描述 第三章 SIMATIC S7-300 PLC系统特性及硬件构成 3.1 S7-300 PLC系统结构 3.1.1 S7-300 PLC的组成 主要组成部分有导轨（） 、电源模块（） 、中央处理单元 模块、接口模块（） 、信号模块（） 、功能模块（）等，通过 网的接口直接与编程器、操作员面板和其它相 连。 3.1.2 S7-300的扩展能力 CP
15、U314 一个机架上最多只能再安装八个信号模块或功能模块，最多可以扩 展为四个机架。中央处理单元总是在机架的号槽位上，号槽安装电 源模块，号槽总是安装接口模块，槽号至，可自由分配信号模块、 功能块。 3.1.3 S7-300模块地址的确定 第页 第页 数字模块每个槽划分为yte（等于个点） ，模拟 模块每个槽划分为Byte（等于个模拟量通道） ，每个模拟量输入或输 出通道的地址总是一个字地址。 槽号 机架 模板 起始 地址 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 0 数字 量 模拟 量 PS CPU IM 0 256 4 272 8 288 12 304 16 320 20 336 2
16、4 352 28 368 1 数字 量 模拟 量 IM 32 384 36 400 40 416 44 432 48 448 52 464 56 480 60 496 2 数字 量 模拟 量 IM 64 512 68 528 72 544 76 560 80 576 84 592 88 608 92 624 3 数字 量 模拟 量 IM 96 640 100 656 104 672 108 688 112 704 116 720 120 736 124 752怎样确定信号模板的地址 （一）确定数字量模板的地址 一个数字量模板的输入或输出地址由字节地址和位地址组成。字节地 址取决于其模板起始地址
17、。 例如：如果一块数字量模板插在第 4槽里，其地址分配如下： 第页 第页 （二）确定模拟量模板的地址 模拟量输入或输出通道的地址总是一个字地址。通道地址取决于模板 的起始地址。 例如：如果第一块模拟量模板插在第 4号槽，其地址分配如下： 第页 第页 3.2 S7-300 PLC存储区简介 3.2.1 S7-300编程方式简介 S7-300 PLC的编程软件是STEP 7。 用户程序由组织块(OB)、功能块(FB,FC)、数据块(DB)构成。 OB是系统操作程序与用户应用程序在各种条件下的接口界面，用于控制 程序的运行。OB1是主程序循环块，在任何情况下，它都是需要的。 功能块(FB,FC)实际
18、上是用户子程序，分为带“记忆”的功能块FB和不 带“记忆”的功能块FC。前者有一个数据结构与该功能块的参数表完全 相同的数据块(DB)附属于该功能块,并随着功能块的调用而打开， 随着功 能块的结束而关闭。该附属数据块(DB)叫做背景数据块，存在背景数据 块中的数据在FB块结束时继续保持，也即被“记忆” 。功能块FC没有背 景数据块，当FC完成操作后数据不能保持。 数据块(DB)是用户定义的用于存放数据的存储区。 S7 CPU还提供标准系统功能块(SFB,SFC)。 3.2.2 S7-300 PLC的存储区 S7-300 CPU有三个基本存储区： （）系统存储区：类型，用于存放操作数据（、 位存
19、储、定时器、计数器等） 。 （）装载存储区：物理上是模块中的部分，加上 内置的或选用的可拆卸卡， 用 于存放用户程序。 （）工作存储区：物理上是占用模块中的部分， 其存储内容是运行时，所执行的用户程序单元（逻 辑块和功能块）的复制件。 程序所能访问的存储区为系统存储区的全部、 工作存储区 中的数据块、暂时局部数据存储区、外设存储区等。 第页 第页 程序可访问的存储区及功能 名称 存储区 存储区功能 输入(I) 输入过程映象 表 扫描周期开始，操作系统读取过 程输入值并录入表中，在处理过 程中，程序使用这些值 每个CPU周期，输入存储区在输 入映象表中所存放的输入状态 值，它们是外设输入存储区头
20、 128Byte的映象 输出(Q) 输出过程映象 表 在扫描周期中，程序计算输出值 并存放该表中，在扫描周期结束 后，操作系统从表中读取输出 值，并传送到过程输出口，过程 输出映象表是外设输出存储区 的头128Byte的映象 位存储区 (M) 存储位 存放程序运算的中间结果 外设输入 (PI) 外设输出 (PQ) I/O:外设输入 I/O:外设输出 外设存储区允许直接访问现场 设备（物理的或外部的输入和输 出） ，外设存储区可以字节，字 和双字格式访问，但不可以位方 式访问 定时器(T) 定时器 为定时器提供存储区 计时时钟访问该存储区中的计 时单元，并以减法更新计时值 定时器指令可以访问该存
21、储区 和计时单元 计数器(C) 计数器 为计数器提供存储区，计数指令 访问该存储区 临时本地 数据(L) 本地数据堆栈 （堆栈） 在、可运行时设 定。在块变量声明表中声明的暂 时变量存在该存储区中，提供空 间以传送某些类型参数和存放 梯形图中间结果。块结束执行 时，临时本地存储区再行分配。第页 第页 不同的CPU提供不同数量的临时 本地存储区 数据块 (DB) 据块 块存放程序数据信息，可被 所有逻辑块公用（ “共享”数据 块）或（被特定占用“背景” 数据块） 3.3 S7-300 PLC中央处理单元CPU模块 3.3.1 CPU模块概述 中央处理单元的主要特性，包括存储器容量、指令执行时间、
22、最 大点数、各类编程元件（位存储器、计数器、定时器、可调用块） 数量等。 S7-300 可编程控制器 CPU314 的技术数据 程序存储量 24K 每 1K语句执行时间 0.3ms 计数器 64个（C0C63） 计数范围：0999 定时器 128个（T0T127） 定时范围：10ms9990s 通讯接口 MPI 编程软件 STEP7 位存储器 2048个（MB0MB255） 数据块 最多 127（DB0 保留） 大小：最大 8KB 嵌套深度：8层 机架 最多 4个 每个机架的信号模块数： 最多 8 个 应用场合 对编程范围和操作处理速度有 高要求的大型设备 3.3.2 CPU模块的方式选择开关
23、和状态指示二极管 S7-300的CPU有四种工作方式，通过可卸的专用钥匙控制： 第页 第页 （）：可编程运行方式。 （）：运行方式。 （）：停机方式。 （）：清零 用钥匙开关进行程序的清除 在开始一个新的编程工作时，我们需要将中央处理器进行清零处理。它 将很容易地通过操作 CPU上的钥匙开关来实现。 为此我们必须进行以下 的操作步骤： 1接通 PLC工作电源，并等待至 CPU的自检测运行完成 2转动钥匙开关至 MRES位置，并保持这个状态，直至 STOP发光 二极管从闪动转为常亮状态 3 钥匙开关转至 STOP 位置并迅速转回 MRES位置， 保持这个状态， S T O P 发光二极管开始快速
24、闪动 4 STOP 发光二极管的快速闪动，表示 CPU 已被清零 5 松开钥匙开关，这时钥匙会自动返回 STOP 位置 6 可编程控制器已被清零，并可以传输新的控制程序 程序的下传只能是钥匙开关在 STOP或 RUNP位置进行 3.3.3 CPU单元的参数设置 （）时钟存储器 S7-300有个时钟存储器，每个频率都不一样。可以在 范围内定义任一字节为时钟存储器字节。 A period duration/frequency is assigned to each bit of the clock memory byte: B i t 7 6 5 4 3 2 1 0 Period duration
25、 (s): 2 1.6 1 0.8 0.5 0.4 0.2 0.1 Frequency (Hz): 0.5 0.625 1 1.25 2 2.5 5 10 第页 第页 （）循环中断参数 （）最长循环时间 第页 第页 （）参数 3.3.4 CPU的循环时间计算 循环时间是一个程序循环所占用的时间，循环时间由过程映像传送时 间、操作系统的执行时间和用户程序的执行时间三大部分组成 练习： 一、填空题： （1）美国数字设备公司于（ ）年研制出世界第一台。 （2）从组成结构形式上可以分为（ ）和（ ）两类。 （3）以（ ）工作方式工作的。 （4）一般由程序控制的数字电子设备产生的故障常有两种，一种是（
26、） ；另一种是（ ） 。 （5）是由（ ）逻辑控制系统发展而来的，它在（ ） 、 （ ）方面具有一定优势。 （6）的基本组成主要由（ ） 、 （ ） 、（ ） 、 （ ）等部分组成。 （7）的处理速度是指执行（ ） 条基本指令所 花费的时间。 （8）所用的存储器基本上由（ ） 、 （ ） 、 （ ）等组成。 （9）运行时，内部要进行一系列操作，大致可分为四大类： （ 第页 第页 ）操作、 （ ）操作、 （ ）操作、 （ ）操作。 （10）常用的编程语言有（ ） 、 （ ） 、 （ ）等。 （11）S7-300 PLC 314CPU 一个机架最多可安装（ ）个信号模 块，最多可扩展为（ ）个机架
27、，机架之间的通讯距离最 大不超过（ ） ，最大数字量点数（ ） ， 支持的可保持的定时器最多为（ ）个，计数器最多 为（ ）个。 （12）CPU314支持的OB、FB、FC、DB的容量均不大于（ ）KB。 （13）确定机架的号槽上SM323 DI8/DO8的地址范围（ ） 以及号槽上SM334 AI4/AO2的地址 范围（ ） 。 （14）手编器一般采用（ ）语言编辑。 （15）高速、大功率的交流负载，应选用（ ）输出的输出接口 电路。 （16）PLC产品手册中给出的“存储器类型”和“程序容量”是针对 （ ）存储器而言。 (17)PLC控制系统分（ ） 、（ ） 、 （ ）三大类。 （18）S
28、7-300 CPU所用的存储区基本上由（ ） 、 （ ） 、 （ ）组成。 （19）程序所能访问的存储区为（ ） 、 （ ） 、暂时局部数据存储区、外设存储区等 二、画出下面程序正确的梯形图 第页 第页 三、判断题 1、输入继电器只能由外部信号驱动，而不能由内部指令来驱动。 （ ） 2、输出继电器可以由外部输入信号或PLC内部控制指令来驱动。 （ ） 3、内部继电器既可以供内部编程使用，又可供外部输出。 （ ） 4、PLC内部的“软继电器” （即由PLC内部的存储单元构成的，包括定时器、 计数器等）均可提供无数副常开、常闭触点供编程使用。 （ ） 5、PLC的I/O地址编号可以随意设定。 （
29、） 答案：1、 2、X 3、X 4、 5、X 第页 第页 第四章 编程语言 操作系统：操作系统由PLC的生产厂提供，它支持用户程序 PLC的程序 的运行 用户程序：用户程序是用户为完成特定的控制任务而编写的 应用程序 梯形图编程（LAD） PLC常用的编程语言 语句表编程（STL） 功能图编程（FBD） 注：对于数字量模块不一定要进行硬件组态，而对于模拟量模块一定要 进行硬件组态。 4.1 指令及其结构 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. 4.1.1 指令的组成 1.语句指令 语句指令用助记符表示PLC要完成的操作。 第页 第页 指令:操作码操作数 操作码用来指定
30、要执行的功能，告诉该进行什么操作；操作 数内包含为执行该操作所必需的信息，告诉用什么地方的数 据来执行此操作。 例如: 操作码 操作数 0 I0.0 O I0.1 = Q0.0 有些语句指令不带操作数,因为它们的操作对象是唯一的。 例如：操作码 操作数 NOT SET 2.梯形图指令 梯形图指令用图形元素表示PLC要完成的操作。在梯形图指令中，其操作 码是用图素表示的，该图素形象表明CPU做什么，其操作数的表示方法与 语句指令相同。 例如： 梯形图指令也可不带操作数。 例如： 4.1.2 操作数 1.标识符及标识参数 主标识符(操作数存放的存储器的区域): I 标识符 Q、PI、PQ、M、T、
31、C、L、DB 操作数 辅助标识符（操作数的位数长度） ：X、B、W、D 标识参数（操作数在该存储区域内的具体位置） 注释：I：输入过程映像存储区 Q：输出过程映像存储区 PI：外部输入 PQ：外部输出 第页 第页 M：位存储区 T：定时器 C：计数器 L：本地数据 DB：数据块 X：位 B：字节 W：字 D：双字 注意：PLC物理存储器是以字节为单位的。 当操作数长度是字或双字时，标识符后给出的标识参数是字或双 字内的最低字节单元号。 当使用宽度是字或双字的地址时，应保证没有生成任何重叠的字 节分配，以免造成数据读写错误。 2.操作数的表示法 物理地址(绝对地址) 操作数的表示法 符号地址(必
32、须先定义后使用，而且符号名必须是 唯一的) 关于定义符号地址的几点说明： （一）当你在表中输入符号地址时，应注意以下几点： 列 注意 符号 在整个符号表中名字必须唯一。当你确认该区域的输入 或退出该区域时，不唯一的符号则被标定出来。符号名 最长可达24个字符。引号（ “” ）不允许使用。 地址 当你确认该区域的输入或退出该区域时，程序会自动检 查该地址输入是否是允许的。 数据类型 当你确认或退出地址时，该区域被自动地赋予一个缺省 数据类型。如果你修改这个缺省类型，程序会检查你的 数据类型是否与地址相匹配。 注释 你可以输入注释简单地解释该符号的功能（最多80个字 符） 。 （二）你必须区分局域
33、（块定义）符号和共享符号 第页 第页 共享符号 局域符号 有效性 在整个用户程序中有效 可以被所有的块使用 在所有的块中含义是一样的 在整个用户程序中是唯一的 只在定义的块有效 相同的符号可在不同 的块中用于不同的目 的 允许使用 的字符 字母、数字及特殊字符。 除0X00， 0XFF 及引号以外的强 调号 如使用特殊字符，则符号须写 出在引号内。 字母 数字 下划线（_） （注意： 不允许使用两个连续 的下划线） 使用 你可以为以下各项定义共享符 号： I/O 信号（I，IB，IW，ID，Q， QB，QW，QD） I/O输入与输出（PI，PQ） 存储位（M，MB，MW，MD） 定时器（T）/
34、计数器（C） 逻辑块（FB，FC，SFB，SFC） 数据块（DB） 用户定义数据类型（UDT） 变量表（VAT） 你可以为以下各项定 义局域符号： 块参数（输入，输出 和输入输出参数） 块的静态数据 块的临时数据 在哪里定 义 符号表 块的变量声明表 （三）显示共享或局域符号 你可以在程序的指令部分区分开共享符号和局域符号。 符号表中定义的符号（共享）显示在引号内。 块变量声明表中的符号（局域）显示时前面加上“#” 。 提示： 使用菜单命令ViewDisplaySymbolic Representation，你可以在所有 声明的符号地址和绝对地址之间进行切换。 第页 第页 4.1.3 寻址方式
35、 寻址方式是指令得到操作数的方式。 立即寻址：操作数本身直角接包含在指令中 直接寻址：指令中直接给出操作数的存储单元地址 S7寻址方式 存储器间接寻址 寄存器间接寻址 常数 S7状态字中的状态位 S7的各种寄存器 S7指令的操作对象 数据块 功能块FB、FC和系统功能块SFB、SFC S7的各存储区中的单元 4.1.4 数据类型 数据类型决定了你以什么方式或格式理解或访问存储区中的数据。 基本数据类型：定义不超过32位的数据 复式数据类型：定义超过32位或由其它数据类型组成 数据类型 的数据 参数类型：定义传给FB块和FC块的参数 4.1.5 状态字 状态字用于表示CPU执行指令时所具有的状态
36、。 如何输入梯形图组件： 第页 第页 1、在段中选择一点，你想在该点后面插入一个梯形图组件。 2、用下列方法之一，在段中插入所需的组件： 在菜单“Insert”中选择合适的菜单命令，例如， InsertLAD ElementNormally Open Contact 用功能键F2、F3或F7输入一个常开触点、常闭触点或输出线圈。 选择菜单命令InsertProgram Elements 打开 “program Elements （编程组件） ”对话框并在目录中选择所需的组件。 所选的梯形图组件被插入，问号被用来表示地址和参数。 如何输入语句表语句： 1、通过点击灰色注释框下面的任意区域就可打开
37、正文框（或者若不显示 段注释则在段标题的下面） 。 2、输入指令、按空格键，然后是地址（直接或间接地址） 。 3、按空格键并输入以双斜线/开始的注释（可选） 。 4、在完成一条（一行）带注释或不带注释的语句后按RETURN。 一行完成后，运行语法检查，这条语句形成并显示，指令中或绝对地址 中的任何小写字母都转换为大写。任何查到的语法错误都显示为红色斜 体，在存储该逻辑块之前必须修改所有错误。 第页 第页 4.2 位逻辑指令 位逻辑运算指令 位逻辑指令 定时器指令 计数器指令 位测试指令 4.2.1 位逻辑运算指令 1.“与” 、 “或” 、 “异或”指令 （1）语句指令 布尔逻辑串内的真值表
38、（根据下列表可以确定第二条布尔位操作 后的RLO） 助记符 指令 指令前RLO 地址状态 RLO结果 A 与 0 0 1 1 0 1 0 1 0 0 0 1 AN 与非 0 0 1 1 0 1 0 1 0 0 1 0 O 或 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 第页 第页 ON 或非 0 0 1 1 0 1 0 1 1 0 1 1 X 异或 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 0 XN 异或非 0 0 1 1 0 1 0 1 1 0 0 1 布尔逻辑串开始的真值表 助记符 指令 地址状态 RLO结果 A 与 0 1 0 1 AN 与非 0 1 1 0 O 或 0 1 0 1
39、 ON 或非 0 1 1 0 X 异或 0 1 0 1 XN 异或非 0 1 1 0 （2）梯形图逻辑指令 常开接点（动合触点）元素和参数 常闭接点（动断触点）元素和参数 2.输出指令 第页 第页 输出指令把状态字中RLO的值赋给指定的操作数 STL指令 LAD指令 功能 操作数 数据类 型 存储区 = -( ) 逻辑串赋 值输出 BOOL I,Q,M, D,L -(#)- 中间结果 赋值输出BOOL I,Q,M, D,L 例一 二分频器 二分频器是一种具有一个输入端和一个输出端的功能单元,输出频率为输 入频率的一半。如下，输入为I0.0,输出为Q4.0。 梯形图程序： 语句表程序： 第页 第
40、页 例二 风机监控程序 某设备有三台风机，当设备处于运行状态时，如果风机至少有两台以上 转动，则指示灯常亮；如果仅有一台风机转动，则指示灯以0.5Hz的频 率闪烁；如果没有任何风机转动，则指示灯以2Hz的频率闪烁。当设备 不运行时，指示灯不亮。 梯形图程序： 语句表程序： 第页 第页 输入位I0.0,I0.1,I0.2分别表示风机1,2,3。存储位M100.3为2Hz的 频率信号,M100.7为0.5Hz的信号。风机转动状态指示灯由Q4.0控制。 存储位10.0为1时用于表示至少有两台风机转动,M10.1为1时表示没 有风机转动。 例三 启动和自锁程序 程序功能：输入X0闭合时，输出Y0闭合且
41、自锁。只有在X1闭合时，其 动断触点打开，Y0断开。其时序图如下。 梯形图程序： 第页 第页 语句表程序： 练习：请指出以下实现输出Q0.0、Q0.1互锁程序的错误，并改正。 例四 优先程序 优先程序执行时，能在多个输入信号中仅接收最先一个输入信号作出反 映，其后的输入信号不接收。此原则常用于抢答器中。 第页 第页 例五 灯泡控制程序 一盏灯泡由一个按钮来控制，已知第一次按下按钮，灯泡亮，第二次按 下按钮，灯光灭。 （一）PLC接线图 （二）定义符号地址 符号地址 绝对地址 类据类型 说明 S0 I0.0 BOOL 按钮 L0 Q0.0 BOOL 灯泡 M0 M0.0 BOOL 标标位 （三）
42、梯形图程序第页 第页 例六 双作用气缸连续往复运动控制 按启动按钮双作用气缸连续往复运动，按停止按钮，停止运动。 （一）气控回路 （二）PLC接线 （三）定义符号地址 第页 第页 符号地址 绝对地址 类据类型 说明 S0 I0.0 BOOL 启动按钮 S1 I0.1 BOOL 停止按钮 1S1 I0.2 BOOL 位置传感器 1S2 I0.3 BOOL 位置传感器 1Y1 Q0.0 BOOL 换向阀电磁线 圈 1Y2 Q0.1 BOOL 换向阀电磁线 圈 M0 M0.0 BOOL 启动线圈 （四）梯形图程序 练习：编制电动机点动和连续运转控制程序。 输入端 控制触点 控制功能 输出端 执行器件
43、 实现功能 I0.0 停止按钮 (常开) 停止 Q0.0 KM1 控制电动 机电源 I0.1 点动按钮 (常开) 点动 Q0.1 保护指示 灯 当保护动 作时闪亮 I0.2 连续运转 按钮(常 开) 连续运转启动第页 第页 I0.3 热继电器 触点(常 闭) 过载保护动作 使得电机停止参考程序： （一）定义符号地址 （二）LAD程序 练习：编制双控灯控制程序，要求开关K1或K2任意一个开关的开和 关的操作均可以控制灯 L的亮和灭。完成后可再编制三控灯。 参考程序 程序1： 第页 第页 3.置位复位指令 STL指令 LAD指令 功能 操作数 数据类型 存储区 S -(S) 置位输出 BOOL I
44、,Q,M, D,L R -(R) 复位输出 BOOL,TIMER， COUNTER I,Q,M,D ,L,T,C 复位/置位指令根据RLO的值，来决定被寻址位的信号状态是否需要改变。 若RLO的值为1,被寻地址位的信号状态被置1或清0； 若RLO的值为0,被寻 址位的信号保持原状态不变。这一特性又称为静态的置位复位。相应地， 赋值输出被称为动态赋值输出。在LAD中置位复位指令要放在逻辑串最右 端，而不能放在逻辑串中间。 4. RS触发器 置位复位触发器真值表 S R Q 0 0 0 1 0 第页 第页 1 0 1 1 1 0 复位置位触发器真值表 R S Q 0 0 0 1 1 1 0 0 1
45、 1 1 在LAD中，RS触发器可以用在逻辑串最右端，结束一个逻辑串，也可用在 逻 辑串中，影响右边的逻辑操作结果。 例一 控制传送带 一个由电气启动的传送带，在传送带的起点有两个按钮开关：用于START的 S1和STOP的S2。在传送带的尾部也有两个按钮开关：用于START的S3和 STOP的S4。可以从任何一端起动或停止传送带。另外，当传送带上的物件 到达末端时，传感器S5使传送带停机。 （一）PLC接线 （二）定义符号地址 符号地址 绝对地址 类据类型 说明 第页 第页 S1 I0.0 BOOL 起点启动按钮 S2 I0.1 BOOL 起点停机按钮 S3 I0.2 BOOL 尾部启动按钮
46、 S4 I0.3 BOOL 尾部停机按钮 S5 I0.4 BOOL 末端传感器 MOTOR_ON Q0.0 BOOL 电机 （三）梯形图程序 思考题: 如下的程序有什么不足之处？应如何改正？ 例二 双缸顺序动作控制程序 设计程序,使两个气缸顺序动作,其顺序为:A1B1B0A0。 （一）气控回路 第页 第页 (二)位移-步骤图 1 2 3 4 5=1 1 A 0 1 B 0 （三）I型障碍信号分析 （四）PLC接线 第页 第页 （五）定义符号地址 （六）梯形图程序 第页 第页 5.RLO上升沿、下降沿检测指令 LAD指令 STL指令 功能 操作数 数据类型 存储区 -(P)- FP RLO上升
47、沿检测 BOOL I、Q、M、 D、L -(N)- FN RLO下降 沿检测 存储旧 RLO的边 沿存储位 BOOL I、Q、M、 D、L 第页 第页 RLO上升沿检测指令识别RLO从0至1 （上升沿）的信号变化，并且在操 作之后以RLO1表示这一变化。用边沿存储位比较RLO的现在的信号状态 与该地址上周期的信号状态，如果操作之前地址的信号状态是0，并且现在 RLO1，那么操作之后，RLO将为1（脉冲） ，所有其它的情况为0。在该操 作之前，RLO存储于地址中。 RLO下降沿检测指令识别RLO从1至0 （下降沿）的信号变化，并且在操 作之后以RLO1表示这一变化。用边沿存储位比较RLO的现在的信号状态 与该地址上周期的信号状态，如果操作之前地址的信号状态是1，并且现在 RLO0，那么操作之后，RLO将为1（脉冲） ，所有其它的情况为0。在该操 作之前，RLO存储于地址中。 如果RLO在相邻的两个扫描周期中相同（全为1或0） ， 那么FP或FN语 句把RLO位清0。 6.地址上升沿、下降沿检测指令 地址上升沿检测指令将的信号状态与存储在中的 先前信号状态检查时的信号状态比较。如果有从0至1
