S7-300-400-PLC应用教程-第2版-教学课件-作者-廖常初-第3章.ppt

1、在线教务辅导网：在线教务辅导网：http:/教材其余课件及动画素材请查阅在线教务辅导网教材其余课件及动画素材请查阅在线教务辅导网QQ:349134187 或者直接输入下面地址：或者直接输入下面地址：http:/第3章 S7-300/400的编程基础与STEP 7的使用方法3.1 程序的生成与仿真实验程序的生成与仿真实验3.1.1 STEP 7 的编程语言的编程语言1梯形图(LAD)：直观易懂，适合于数字量逻辑控制。2.语句表(STL)：功能比梯形图强，类似于单片机的汇编语言。3功能块图(FBD)：国内很少使用。以上是3种基本编程语言，可以相互转换。4顺序功能图(S7 Graph)，适用于顺序控

2、制过程。5结构化控制语言(SCL)：适用于复杂的计算，或管理大量的数据等。以上对应于IEC 6113-3的5种编程语言。6S7 HiGraph：用状态图描述异步、非顺序过程。7S7 CFC：连续功能图，适用于连续过程控制的编程。3.1.2 生成用户程序生成用户程序生成项目定义符号地址生成梯形图程序设置地址显示方式3.1.3 用仿真软件调试程序用仿真软件调试程序用程序状态调试程序3.2 S7-300/400 CPU的存储区的存储区3.2.1 数制数制 1二进制数二进制数的1位（bit）只能取0和1这两个不同的值，用来表示开关量的两种不同的状态。ON/OFF，TURE/FALSE。二进制常数：2#

3、1010 1110 0111 0101。2十六进制数十六进制的16个数字：09和AF，每个占二进制数的4位，W#16#AE75。3BCD码BCD码用4位二进制数表示一位十进制数，各位之间逢十进一。最高4位用来表示符号，16 位BCD码的范围：999999。BCD码双字的范围为99999999999999。十进制数-862对应的BCD码为W#16#F862，或2#1111 1000 0110 0010。因为运算规则是逢16进1，十六进制数W#16#123对应的十进制数为W#16#123116221613291。3.2.2 基本数据类型基本数据类型1位（bit）：BOOL型，例如I3.2，常数2#

4、0，TRUE。2字节（Byte）：例如QB0，B#16#3A。3字(Word)：16位无符号数，例如W#16#13AF。双字（DWord）：32位无符号数。例如DW#16#35AF023C。4整数（INT，Integer）：16位有符号数，补码，最高位为符号位。32位整数（DINT，Double Integer）：有符号数，补码。最高位为符号位。图3-5 位数据的存放 01234567IB1IB2IB3IB4IB5IB0LSBMSB 532位浮点数浮点数又称实数（REAL），可表示为1.m 2E，指数E是有符号数。ANSI/IEEE标准浮点数1.m 2e，e=E+127占用一个双字。STEP

5、7 中用小数表示浮点数。的表示范围为1.175495 10-38 3.402 823 1038。6 ASCII字符L#为32位双整数常数，例如L#+5。P#为地址指针常数，例如P#M2.0是M2.0的地址。S5T#是16位S5时间常数，格式为S5T#aD_bH_cM_dS_eMS。取值范围为S5T#0S9990S。T#为32位IEC时间常数，单位为ms，只能用于语句表。C#为计数器常数（BCD码），例如C#250。8位ASCII字符用单引号表示，例如ABC。IEC日期常数：例如D#2004-1-15。TOD#是32位实时时间（Time of day）常数，例如TOD#23:50:45.300。

6、3.2.3 系统存储器系统存储器1过程映像输入/输出（I/Q），批量输入、批量输出。2内部存储器标志位（M）存储器区3定时器（T）存储器区：时间值可以用二进制或BCD码方式读取。4计数器（C）存储器区：计数值可以用二进制或BCD码方式读取。5共享数据块（DB）与背景数据块（DI）DB2.DBX2.3、DBB5、DBW10和DBD12。DIX3.5、DIB2、DIW4和DID6。6外设I/O区（PI/PO）外设输入（PI）和外设输出（PQ）区直接访问本地的和分布式输入模块和输出模块。不能以位为单位访问。7 局部数据区（L）I、Q、M、DB均可以按位、字节、字和双字来存取，例如I0.0、IB0、I

7、W0和ID0。3.2.4 CPU中的寄存器中的寄存器1累加器（ACCUx）S7-300有两个32位累加器（ACCU1和ACCU2），S7-400有4个累加器（ACCU1ACCU4）。字节和字放在累加器的低端（右对齐）。2状态字寄存器（16位）FCRLOSTAOROVOSCC0CC1BR未用012345678915 首次检测位供操作系统使用。RLO：逻辑运算结果。状态位STA与位逻辑指令中的位的状态相同。OR位暂存逻辑“与”的操作结果，以便进行后面的逻辑“或”运算。溢出位OV：算术运算或比较指令执行时出现错误，OV被置1。溢出状态保持位OS：用于保存OV位。条件码 1（CC1）和条件码0（CC0

8、）：用于表示算术运算或逻辑运算的结果与0的大小关系、比较指令的执行结果或移位指令的移出位状态。二进制结果位BR：对应于梯形图中的ENO输出的能流。如果指令被正确执行，BR位与ENO均为 1；指令执行出错时BR位为 0。3.3 STEP 7 在编程与调试中的应用在编程与调试中的应用3.3.1 符号表符号表在符号表中定义全局符号（I、Q、PI、PQ、M、T、C、FB、FC、SFB、SFC、DB等），可使用汉字。符号的定义与符号表变量的排序，过滤器的使用，编程时输入单个符号。程序块中是否显示符号和符号信息的方法。CPU为程序中的全局符号自动加双引号，在局部变量的前面自动加“#”号。3.3.2 程序编

9、辑器程序编辑器逻辑块包括OB、FB、FC、SFB和SFC。生成逻辑块、选择编程语言。显示或隐藏块注释和网络注释。网络的生成与复制。执行“视图”菜单中的命令，放大、缩小或设置显示比例。执行“选项”菜单中的“自定义”命令，设置程序编辑器：（1）在“常规”选项卡的“字体”区设置字体和字符的大小。（2）在“STL、LAD/FDB”选项卡中选择显示特性。（3）在“块”选项卡中选择生成块时是否生成参考数据和使用的语言。（4）在“视图”选项卡选择在块打开时显示的方式。例如不显示注释。3.3.3 用变量表监控程序用变量表监控程序变量表可以在一个画面中同时监视、修改和强制用户感兴趣的全部变量。一个项目可以生成多

10、个变量表。在变量表中输入变量，可以将符号表中的地址复制到变量表。IW2用二进制数（BIN）可以同时显示和分别修改 16点数字量输入变量。监视变量修改变量：在STOP和RUN模式修改变量的区别。强制变量：给用户程序中的变量赋一个固定的值，强制的值与用户程序执行和PLC断电无关，PLCSIM不能强制变量。强制后CPU模块上的“FRCE”灯亮。只能用菜单命令“变量”“停止强制”来终止强制。3.3.4 数据传送指令与程序状态监控数据传送指令与程序状态监控 1装入指令与传送指令 2语句表程序状态监控 3梯形图中的传送指令 4梯形图程序状态的显示 LAD和FBD中用绿色连续线来表示有“能流”流过；用篮色点

11、状细线表示状没有能流流过；黑色连续线表示状态未知。梯形图中加粗的字体显示的参数值是当前值，细体字显示的参数值来自以前的循环。在程序状态中修改数据值。3.3.5 在线操作在线操作连接计算机和PLC，通过在线的项目窗口访问PLC。如果PLC与STEP 7中的程序和组态数据相同，在线/离线窗口显示的分别是PLC和计算机中的内容。在线窗口显示的是PLC与STEP 7中的数据的组合。进入在线状态后，执行“PLC”主菜单中的“诊断/设置”命令。下载前应将CPU中的用户存储器复位。在保存块或下载块时，STEP 7首先进行语法检查。下载用户程序时应同时下载硬件组态数据（系统数据）。可以在管理器中下载整个站、所

12、有的块或部分块。可以在HW Config、NetPro和程序编辑器中下载。下载到硬件PLC时，硬件组态应与实际的系统符合。3.4 位逻辑指令位逻辑指令 位逻辑指令用于二进制数的逻辑运算，位逻辑运算的结果保存在状态字的 RLO。1.触点与线圈指令 A（And，与）指令：串联的常开触点。O(Or，或)指令：并联的常开触点。AN(And Not，与非)指令：串联的常闭触点。ON(Or Not，或非)指令：并联的常闭触点。赋值（输出）指令“=”将RLO写入地址位，与线圈相对应。运算优先级：先“与”后“或”。2.电路块的串联与并联 3.RLO边沿检测指令 4.置位与复位指令 5.地址边沿检测指令 6.S

13、R触发器与RS触发器 7.能流取反指令 8.中间输出 9.异或指令与同或指令 11.SET与CLR指令【例3-1】设计故障信息显示电路，故障信号I0.0为1时Q4.0控制的指示灯以1Hz的频率闪烁。操作人员按复位按钮I0.1后，如果故障已经消失，指示灯熄灭。如果没有消失，指示灯转为常亮，直至故障消失。3.5 定时器与计数器指令定时器与计数器指令3.5.1 定时器指令定时器指令 1.定时器的种类 2.定时器字的表示方法 3脉冲定时器脉冲定时器相当于上升沿触发的单稳态电路，定时期间当前值不断减1。每种定时器有两种表示方式。在设置输入端S的上升沿，将设定值写入当前值寄存器。TV：预置值输入端；R：复

14、位输入端；Q：定时器位输出端BI：输出不带时基的十六进制格式BCD：输出BCD格式的当前时间值和时基。各变量均可以使用I、Q、M、L、D存储区。4.脉冲定时器线圈指令5扩展的脉冲定时器起动信号脉冲宽度可以比定时时间短6接通延时定时器7保持型接通延时定时器起动信号脉冲宽度可以比定时时间短，必须用复位信号来复位。8断开延时定时器图3-68 冲水控制电路波形 运输带示意图与波形图 3.5.2 计数器指令计数器指令 1计数器的存储器区 每个计数器有一个16位的字和一个二进制位。计数值的范围为0999。CU：加计数脉冲输入；S：其上升沿将计数器的预置值装入累加器的低字；PV：预置值；Q：位输出；CV：二

15、进制计数当前值；CV_BCD：十进制计数当前值。设置计数值线圈SC输入的上升沿，预置值被送入指定的计数器。CU线圈为加计数线圈，在I0.0的上升沿，如果计数值小于999，计数值加1。R为复位线圈。计数值大于0时计数器位（即输出Q）为1；计数值为0时，计数器位亦为0。在减计数输入信号CD的上升沿，如果计数值大于0，计数值减1。计数值大于0时计数器位（即输出Q）为1；IEC计数器SFB 0“CTU”是加计数器，SFB 1“CTD”是减计数器，SFB 2“CTUD”是加减计数器。4.加计数线圈指令设置计数值线圈SC输入的上升沿，预置值被送入指定的计数器。CU线圈为加计数线圈，在I0.0的上升沿，如果

16、计数值小于999，计数值加1。R为复位线圈。计数值大于0时计数器位（即输出Q）为1；计数值为0时，计数器位亦为0。3.6 逻辑控制指令与间接寻址逻辑控制指令与间接寻址3.6.1 逻辑控制指令逻辑控制指令3.6.2 寻址方式与间接寻址寻址方式与间接寻址 1.立即寻址 2直接寻址 直接寻址在指令中直接给出存储器或寄存器的区域、长度和位置：4存储器间接寻址 在存储器间接寻址指令中，给出一个作地址指针的存储器，该存储器的内容是操作数所在存储单元的地址。定时器（T）、计数器（C）、数据块（DB）、功能块（FB）和功能（FC）的编号范围小于65 535，使用字指针。（1）16位指针的存储器间接寻址L 3T

17、 MW 8A I 0.2L S5T#5SSD T MW 8 （2）32位指针的存储器间接寻址访问一个字、宇节或双字存储器时，指针的位编号应为0，例如P#Q20.0。OPNDB1L P#4.0TDBD10LQB DBD 10 /QB4的地址在双字指针DBD10中T MB 6L P#4.3TLD20AM LD 20/存储器位M4.3的地址在指针LD20中=Q5.0P#4.0的值为20000 0000 0000 0000 0000 0000 0010 0000。P#4.3的值为20000 0000 0000 0000 0000 0000 0010 0011。bxxxbbbbbbbbbbbb0bbb0

18、000000000000781516232431 3.6.3 循环指令循环指令3.7 数据处理指令数据处理指令3.7.1 比较指令比较指令 梯形图中的方框比较指令相当于一个常开触点，可以与其他触点串联和并联。在使能输入信号为1时，比较两个操作数。如果被比较的两个数满足指令指定的条件，比较结果为“真”，等效触点闭合。3.7.2 数据转换指令数据转换指令3.7.3 移位与循环移位指令移位与循环移位指令有符号数右移4位无符号数左移4位循环左移8位3.8 数学运算指令数学运算指令3.8.1 整数数学运算指令整数数学运算指令【例3-7】压力计算公式P=（10000 N）/27648 （kPa）3.8.2 浮点数数学运算指令浮点数数学运算指令浮点数三角函数指令的输入值为弧度，角度值乘以/180转换为弧度值。3.8.3 字逻辑运算指令字逻辑运算指令3.9 其他指令其他指令3.9.1 主控继电器指令与数据块指令主控继电器指令与数据块指令 主控继电器指令现在很少使用。访问被OPN指令打开的数据块内的存储单元时，可以省略其地址中数据块的编号。同时只能分别打开一个共享数据块和一个背景数据块。3.9.2 累加器指令累加器指令用得也很少