PLC实验指导书.pdf

.实用文档.前 言.2 一、S7-200 系列的可编程控制器介绍.3 S7-200系列PLC的特点.3 S7-200系列编程软件的安装.3 S7-200的根本数据类型及编程元件.10 S7-200的根本指令.12 二、实验内容.22 根本指令实验.22 1.根本顺控指令实验.22 2.定时器应用实验.24 3.计数器应用实验.26 4.脉冲沿指令实验.27 5.旋转移位指令实验.29 6.常用应用指令实验.30 应用指令实验.32 六模型实验挂箱.32 1.步进电机控制实验.32 2.交通灯控制实验.34 3.输料线实验区.36 4.混料罐实验.37 5.天塔之光控制实验.39 6.直线运动、四层电梯控制实验区.41 五模型实验挂箱.50.实用文档.1.自控轧钢机控制实验.50 2.三相交流异步电动机控制实验.53 3.邮件分拣机实验.55 4.自动售货机实验.57 5.直流电动机旋转控制实验.60 直流电动机旋转实验.60 实验(一)电动机的正反转控制实验.60 实验(二)电动机的计数运行控制实验.60 实验(三)直流电动机加减速控制实验.61 混料罐实验挂箱.61 1.混料管控制实验.61 电动机-发电机组和温度控制实验.62 1、电动机-发电机组实验.62 2、温度控制实验.63 西门子变频器实验挂箱与电动机控制.64 前 言 可编程控制器简称 PLC 或是一种新型的具有极高可靠性的通用工业自动化控制装置。它以微处理器为核心，有机地将微型计算机技术自动化控制技术及通信技术融为一体。它具有控制能力强、可靠性高、配置灵活、编程简单、使用方便、易于扩展等优点，是当今及今后工业控制的主要手段和重要的自动化控制设备。可以这样说，到目前为止，无论从可靠性上，还是从应用领域的广度和深度上，还没有任何一种控制设备能够与 PLC 相媲美。.实用文档.近年来，德国西门子SIEMENS公司的 SIMATIC-S7 系列的 PLC,在我国已广泛应用于各行各业的生产过程的自动控制中。为大力普及 S7 系列 PLC 的应用，我们推出了一系列针对大学 PLC 实验和课程设计而开发的、实验种类齐全的可编程控制器实验装置。大多采用实物模型，实验直观生动，为学生提供了一个有较大工作量的、接近实际应用的课程设计工程，为进展可编程控制器系统设计、方案论证、软件编程、现场调试等诸多方面能力的培养、训练提供了极好的条件。.实用文档.一、S7-200系列的可编程控制器介绍 S7-200系列PLC的特点 本装置控制采用德国西门子公司的 S7-200 系列的 PLC，它可以满足多种多样的自动化控制需要，具有紧凑的构造，良好的扩展性，低廉的价格以及强大的指令系统，这使得 S7-200 可以近乎完美地满足小规模的控制要求。此外，丰富的CPU 类型和电压等级使其在解决用户的工业自动化问题时，具有很强的适应性。S7-200 的编程工具包括了位逻辑、中断、计数器、定时器、复杂数学运算以及与智能模块通讯等内容，从而使它能够监视输入状态，改变输出状态以到达控制目的。在晶体管输出型的主机中，Q0.0 和 Q0.1 除了有普通开关量输出功能外，还可以作为高速脉冲输出口使用，完成 PWM 脉宽调制和 PTO 脉冲串输出的功能。下面是 PLC 图：.实用文档.S7-200系列编程软件的安装 软件安装 STEP7-Micro/WIN4 编程软件的安装步骤为：将装有 STEP_7-MicroWIN_V4_SP4 的光盘放入光驱。单击“Set up进入安装向导，按照安装向导安装，会出现要求重启电脑的提示，此时选择马上重启。单击“STEP_7-MicroWIN_V4_SP4翻开程序。点击菜单项选择项里的 Tools 选项，选择 Options。选择左侧 General 里 Language 选项中的 Chinese。.实用文档.点击 OK，再翻开程序，就完成了版本的汉化。软件功能 STEP7-Micro/WIN4 编辑软件的根本功能是在 Windows 平台编制用户应用程序，它主要完成以下任务。在离线脱机方式下创立、编辑和修改用户程序。在离线方式下，计算机不直接与 PLC 联系，可以实现对程序的编辑、编译、调试和系统组态，由于没有联机，所有的程序和参数都存储在计算机的存储器中。在在线联机方式下通过联机通信的方式上载和下载用户程序及组态数据，编辑和修改用户程序。可以直接对 PLC 做各种操作。在编辑程序过程中进展语法检查。为防止用户在编程过程中出现的一些语法错误和数据类型错误，要进展语法检查。提供对用户程序进展文档管理，加密处理等工具功能。设置 PLC 的工作方式和运行参数，进展运行监控和强制操作等。S7-200 系列 PLC 主界面介绍.实用文档.PLC 主界面分为以下几个局部：菜单条 含有 8 个主菜单项选择项，工具条 快捷按钮，引导条快捷操作按钮，引导条快捷操作窗口，输出和用户程序可同时或分别翻开 5 个用户窗口。各局部功能 菜单条 在菜单条中有 8 个主菜单项选择项。文件File。用鼠标单击菜单条中的 File 选项，可出现一个下拉菜单，可分别选择文件操作如新建、翻开、保存文件，上载和下载用户程序，打印预览，页面设置等操作。编辑(Edit)。编辑主菜单项选择项提供一般 Windows 平台下的程序编程编辑工具。用鼠标单击菜单条中的 Edit 选项，可出现一个下拉菜单，进展各种操作。.实用文档.视图(View)。视图主菜单项选择项用于设置 STEP7-Micro/WIN32 的开发环境，翻开和关闭其他辅助窗口。用鼠标单击菜单条中的 View 选项，用户可根据需要或喜好设置开发环境，执行引导窗口区的选择项，选择编程语言的程序编辑器，设置程序编辑器的风格。可编程控制器(PLC)。PLC 选项用于进展与 PLC 联机时的操作。可用于选择 PLC 类型，PLC 的工作方式，查看 PLC 的信息，PLC 通信设置，去除用户程序和数据，进展在线编译，程序比较等功能。调试(Debug)。工具(Tools)。可以调用复杂指令向导，设置用户界面风格，在选项子菜单中也可以设置程序编辑器的风格。窗口(Windows)。可以翻开一个或多个窗口，并进展窗口之间的切换。帮助(Help)利用帮助主菜单，可以非常方便地检索各种相关的帮助信息。在软件操作过程中，可随时按 F1 键，显示在线帮助。工具条 工具条的功能是提供简单的鼠标操作，将最常用的操作以按钮形式安放到工具条。.实用文档.引导条 其功能是在编程过程中进展编程窗口的快速切换。程序块 符号表 为了增加程序的可读性，在编程时经常用具有实际意义的符号名称替代编程元件的实际地址。例如，启动按钮为 I0.0，如果在符号表中，将 I0.0 的地址定义为启动，这样在梯形图中，所有用地址 I0.0 的编程元件，都由“启动代替。在符号表中，还可以附加注释，是程序的可读性进一步增强。状态图表 状态图表窗口用于连机调试时间是所选择变量的状态及当前值。只需要在地址栏中写入欲监视的变量地址，在数据格式栏中注明所选择变量的数据类型 数据块 在数据块窗口中，可以设置和修改变量存放器(V)中的一个或多个变量值，要注意变量地址，在数据格式(Format)栏中注明所选择变量的数据类型，就可以在运行时监视这些变量的状态及当前值。系统块 主要用于系统组态。穿插索引.实用文档.当用户程序编译完成后，穿插索引窗口提供索引信息有：穿插索引信息、字节使用情况信息和位使用情况信息。通信 通信窗口的功能是建立计算机与 PLC 之间的通信连接济设置通信参数。程序编辑(1)新建程序文件 编写用户程序的第一步是新建一个程序文件，可以使用菜单命令 FileNew，或者单击工具条中的 New 按钮，在主窗口将显示新建的程序文件主程序区。右图所示为一个新建程序文件的系统默认的初始设置程序树。在新建程序文件时，要根据实际情况修改程序文件的初始设置。确定 CPU 主机型号 菜单命令 PLC类型 选择 CPU 类型为 CPU 224XP。程序更名 如果想更改子程序名或中断效劳程序名，用鼠标右击子程序名或中断效劳程序名，在弹出的选择按钮中单击“重命名，键入新的程序名。添加子程序 添加中断效劳程序 以下列图为三种添加子程序和中断程序的方法 a用菜单命令添加.实用文档.编辑程序 2编辑程序文件 输入编程元件操作.实用文档.分别为下行线，上行线，左行线，右行线，触点，线圈，指令盒。插入和删除操作 注意：删除元件后不能出现以下列图这种情况，程序中出现没有连接到母线的元件或连线，这样会产生错误。块操作 梯形图不能进展大面积的复制，移动。只能转化成 STL 语言，然后操作方法与Word 字处理方法类似。使用和编辑符号表 翻开符号表，编写与直接地址对应的符号名称，便以后又软件自动转换名称。使用局部变量表 将光标移到程序编辑区的上边缘后向下拉，可以修改局部变量表。在符号栏中写入局部变量名称，在数据类型栏中选择变量类型后，系统自动非培局部变量的存储位置。添加注释 可以在梯形图中修改每个地级网络的标志。切换编程语言 可以进展三种编程语言 STL、LAD、FBD 的相互切换。程序编译.实用文档.当程序文件编辑完毕后，要进展编译，在输出窗口显示编译结果信息。程序调试及监控 选择扫描次数 在联机通信时，选择 PLC 的工作模式为 STOP，使用菜单命令“调试/屡次扫描或“调试/单次扫描，可选择扫描方式。通过在有限的扫描次数内对用户程序的监控，可以有效地提高用户程序的调试效率。监控状态图表 在程序运行过程中，也可以使用状态图表来检视用户程序的执行情况，并可以对表中的编程元件进展强制操作。使用状态图表 在引导窗口单击“状态表，或使用菜单命令“查看状态表，进入状态图表窗口。强制操作 如果强制一个新值，可在状态图标的新值栏输入新值，然后单击工具条的强制按钮。如果强制一个已经存在的值，可单击点亮当前值栏中的值，然后单击工具条的强制按钮。在运行模式下编辑程序 可以在运行模式下对用户程序做少量的修改，但在修改后下载到 PLC 时，会立即影响系统的运行。程序监控 STEP7-Micro/WIN32 所提供的三种程序编辑器都可以在程序在线运行时间时监.实用文档.视各个编程元件状态及各个操作数的数值。.实用文档.单击在工具条中的按钮，就可以看到程序的运行情况。S7-200 系列的 PLC 的编程语言 PLC 的编程语言分为梯形图、语句表、逻辑功能图、顺序功能图和高级语言。一、梯形图 梯形图是一种图形编程语言，是面向控制过程的一种“自然语言，它沿用继电器的触点、线圈、串并联等术语和图形符号，同时也增加了一些继电器接触器控制系统中没有的特殊功能符号。梯形图语言比较形象、直观。本实验装置就是使用梯形图进展编程的。PLC 的梯形图虽然是从继电器控制线路图开展而来的，但与其又有一些本质的区别。PLC 梯形图中的某些编程元件沿用了继电器这一名称，例如：输入继电器、输出继电器、中间继电器等。但是，这些继电器并不是真实的物理继电器，而是“软继电器。这些继电器中的每一个，都与 PLC 用户程序存储器中的数据存储区中的元件映像存放器的一个具体存储单元相对应。如果某个存储单元为“1”状态，那么表示与这个存储单元相对应的那个继电器的“线圈得电。反之，如果某个存储单元为“0”状态，那么表示与这个存储单元相对应的那个继电器“线圈断电。这样，我们就能根据数据存储区中某个存储单元的状态是“1”还是“0”，判断与之对应的那个继电器线圈是否“得电。PLC 梯形图中仍然保存了常开触点和常闭触点的名称。在梯形图中，当程序扫描到某个继电器触点时就去检查其线圈是否“得电，即去检查与之对应的那个存储单元的状态是“1”还是“0”.实用文档.“1”表示线圈得电，当程序扫描到 Q0.0 的常开触点时，就取它的反状态“0”表示常闭触点断开。反之亦然。PLC 梯形图中的各种继电器触点的串并联连接，实质上是将对应这些根本单元的状态依次取出来，进展“逻辑与“逻辑或的等逻辑运算。而计算机队进展这些逻辑运算的次数是没有限制的的因此，可在编制程序时无限次使用各种继电器的触点，且可根据需要采用常开或常闭的形式。注意，在梯形图程序中同一个继电器号的线圈一般只能使用一次。在梯形图中有信息流或假象电流在流通，即在梯形图中流过的电流不是武力电流，而是“能流，使用户程序表达方式中满足输出执行条件的形象表达方式，“能流只能从左向右流动。在执行梯形图程序时，是自上而下，从左到右，串行扫描，不会发生触点竞争现象。PLC 梯形图中的输出线圈之对应存储器中的输出映像区的相应位，不能用该编程元件如中间继电器的线圈、定时器、计数器等直接驱动现场机构，必须通过指定的输出继电器，经 I/O 接口上对应的输出单元才能驱动现场执行机构。其他编程语言 在 STEP 7-Micro/WIN 的命令菜单中选择“查看，可以看到有三种编程模式：STL,梯形图，FBD。STL 是指令语句，就是用助记符来表达 PLC 的各种功能的编程方法。它类似于计算机的汇编语言，但比汇编语言通俗易懂。FBD 是一种由逻辑功能符号组成的功能块图来表达命令的图形语言，这种编程语言根本上沿用了半导体逻辑电路的逻辑方块图。.实用文档.a梯形图 bFBD 逻辑功能图 C指令语句表 这三种编程语言各有各的优点，因为梯形图的应用最为广泛，所以我们给出的程序都是用梯形图编写的。S7-200的根本数据类型及编程元件 S7-200 的根本数据类型 在 S7-200 的编程语言中，大多数指令要同具有一定大小的数据对象一起进展操作。不同的数据对象具有不同的数据类型，不同的数据类型具有不同的数制和格式选择。程序中所用的数据可指定一种数据类型。在指定数据类型时，要确定数据大小和数据位构造。S7-200 的根本数据类型及范围：根本数据类型 位数 说明 布尔型 BOOL 1 位 范围：0，1 字节型 BYTE 8 字节 范围：0255.实用文档.字型 WORD 16 字 范围：065535 双字型 DWORD 32 双字 范围：0232-1 整型 INT 16 整数 范围：-32768+32767 双整形 DINT 32 双字整数 范围：-231231-1 实数型 REAL 32 IEEE 浮点数 编程元件 输入继电器就是 PLC 的存储系统中的输入影响存放器。它的作用是接收来自现场的控制按钮、行程开关及各种传感器的输入信号。通过输入继电器，将 PLC的存储系统与外部输入端子输入点建立起明确对应的连接关系，它的每 1 位对应 1 个数字量输入点。输入继电器的状态是在每个扫描周期的输入采样阶段接收到的由现场送来的输入信号的状态“1或“0。2输出继电器 Q 输出继电器就是 PLC 存储系统中的输出映像存放器，将 PLC 的存储系统与外部输出端子输出点建立起明确对应的连接关系。3变量存放器 V S7-200 中有大量的变量存放器，用于模拟量控制、数据运算、参数设置及存放程序执行过程中控制逻辑操作的中间结果。4辅助继电器 M 在逻辑运算中，经常需要一些辅助继电器，它的功能与传统的继电器控制线路中的中间继电器一样。辅助继电器与外部没有任何联系，不可能直接驱动任何负载。每个辅助继电器对应着数据存储区的一个根本单元，它可以由所有的编程元件的.实用文档.触点来驱动。.实用文档.5特殊继电器 SM 特殊继电器用来存储系统的状态变量及有关的控制参数和信息。它是用户程序与系统程序之间的界面，用户可以通过特殊继电器来沟通 PLC 与被控对象之间的信息，PLC 通过特殊继电器为用户提供一些特殊继电器来沟通 PLC 与被控对象之间的信息，用户也可以将对操作的特殊要求通过特殊继电器通知 PLC。对 SMB0:有 8 个状态位。在每个扫描周期的末尾，由 S7-200 的 CPU 更新这 8 个状态位。因此这 8 个 SM 为只读性 SM，这些特殊继电器的功能和状态是由系统软件决定的，与输入继电器一样，不能通过编程的方式改变其状态，只能通过使用这些特殊继电器的触点来使用它的状态。SM0.0:RUN 监控，PLC 在运行状态时，SM0.0 总为 ON。SM0.1:初始脉冲，PLC 由 STOP 转为 RUN 时，SM0.1 ON 1 个周期。SM0.2:当 RAM 中保存的数据丧失时，SM0.2 ON 1 个周期。SM0.3:PLC 上电进入到 RUN 状态时，SM0.3 ON 1 个周期。SM0.4:分时钟脉冲，占空比为 50%，周期为 1min 的脉冲串。SM0.5:秒时钟脉冲，占空比为 50%，周期为 1s 的脉冲串。SM0.6:扫描时钟，一个扫描周期为 ON,下一个扫描周期为 OFF，交替循环。SM0.7:指示 CPU 上 MODE 开关的位置，0=TERM,11=RUN,通常用来在 RUN状态下启动自由口通信方式。.实用文档.6定时器 T 定时器是 PLC 的重要编程元件，它的作用与继电器控制线路中的时间继电器根本相似。定时器的设定值通过程序预先输入，当满足定时器的工作条件时，定时器开场计时，定时器的当前值从 0 开场按照一定的时间单位增加，例如对于 10ms定时器，定时器的当前值间隔 10ms 加 1。当定时器的当前值到达它的设定值时，定时器动作。7计数器 C 计数器也是广泛应用的重要编程元件，用来对输入脉冲的个数进展累计，实现计数操作。使用计数器时要事先在程序中给出计数的设定值也称预置值，即要进展计数的脉冲数。当满足计数器的触发输入条件时，计数器开场累计计数输入端的脉冲前沿的次数，当到达设定值时，计数器动作。8高速计数器 HSC 普通计数器的技术频率受扫描周期的制约，在需要高频计数的情况下，可使用高速计数器。与高速计数器对应的数据，只有一个高速计数器的当前值，是一个带符号的 32 位的双字型数据。9累加器 AC 累加器是可像存储器那样使用的读/写设备，是用来暂存数据的存放器，它可以向子程序传递参数，或从子程序返回参数，也可以用来存放运算数据、中间数据及结果数据。CPU224XP 共有 4 个 32 位的累加器：AC0AC3。使用时只表示出累加器的地址编号如 AC0。累加器存取数据的长度取决于所用的指令，它支持字节、字、双字的存取，以字节或字为单位存取累加器时，使访问累加器的低8 位和低 16 位。.实用文档.10状态继电器顺序控制继电器S 状态继电器是使用步进控制指令编程时的重要编程元件，用状态继电器和相应的步进控制指令，可以在小型 PLC 上编制较复杂的控制程序。11局部变量存储器 L 局部变量存储器与存储全部变量存放器很相似，主要区别是变量存放器是全局有效的，而局部变量存储器是局部有效的。全局是指同一个存储器可以被任何一个程序主程序、子程序、中断程序读取，局部是指存储器区和特定的程序相关联。12模拟量输入AIW存放器/模拟量输出AQW存放器 PLC 处理模拟量的过程是，模拟量信号经 A/D 转换后变成数字量存储在模拟量输入存放器中，通过 PLC 处理后将要转换成模拟量的数字量写入模拟量输出存放器，再经 D/A 转换成模拟量输出。即 PLC 对这两种存放器的处理方式不同，对模拟量输入存放器只能做读取操作，而对模拟量输出存放器只能做写入操作。13EM235 模块为模拟量输入输出模块，此模块 4 路输入 1 路输出。当使用模拟量时负端要接地。比方当模拟量 V0 输出时，M0 接 COM。S7-200的根本指令 根本指令的分类及介绍 一位逻辑指令 标准触点 常开触点指令：当位为 1 时，常开触点闭合；.实用文档.常闭触点指令：当位为 0 时，常闭触点闭合；取反指令 取反指令NOT改变能流输入的状态也就是说，它将栈顶值由 0 变为 1，由 1 变为 0。边沿触发指令 上升沿触发指令：在检测信号的上升沿，产生一个扫描周期宽度的脉冲；下降沿触发指令：在检测信号的下降沿，产生一个扫描周期宽度的脉冲；注：由于正跳变指令要求由 1 到 0 或者由 0 到 1 的变化，不能在第一个扫描周期中检测到上升沿或者下降沿的变化。在第一个扫描周期，S7-200 利用这些指令储存指令的状态。在接下来的扫描周期中，这些指令能够检测到指定位的变化。二线圈 输出.实用文档.输出指令将新值写入输出点的过程映像存放器。置位/复位指令 S(Set)/R(Reset)S:置位指令，将由操作数指定的位开场的 1 位至最多 155 位置“1”，并保持；R:复位指令，将由操作数指定的位开场的 1 位至最多 155 位置“0”，并保持；三定时器指令 224XP有3种类型的定时器：通电延时定时器TON,保持型通电延时定时器TONR和断电延时定时器 TOF，总共提供 256 个定时器 T0T255,定时精度可分为 3 个等级：1ms,10ms,100ms。接通延时定时器指令，有两个输入端：IN 为启动定时器输入端，PT 为定时期的设定值输入端 保持型接通延时定时器指令，有两个输入端：IN 为启动定时器输入端，PT 为定时器的设定值输入端。当定时器的输入端 IN 为 ON 时，定时器开场计时，当定时器的当前值大于等于设定值时，定时器被置位，其常开触点接通，常闭触点断开，定时器继续计时，一直计时到最大值 32767。.实用文档.断开延时定时器指令，两个输入端：IN 为启动定时器输入端，PT 为定时器的设定值输入端。当定时器的输入端 IN 为 ON 时，TOF 的状态位为 ON，其常开触点接通，常闭触点断开，当时定时器的当前值仍为 0。只有当IN 由 ON 变为 OFF 时，定时器才开场计时。四计数器指令 递增计数器指令，三个输入端：PV 为设定值输入。CU 为基数脉冲的启动输入端，当 CU 为 ON 时，在每个输入脉冲的上升沿，计数器计数 1次，当前值存放器加 1。如果当前值到达设定值 PV，计数器动作，状态位为 ON，当前值继续递增计数，最大可到达 32767。递减计数器指令，三个输入端：PV 为设定值输入端。CD 为计数脉冲的输入端，在每个输入脉冲的上升沿，计数器计数 1 次，当前值存放器减1。如果当前存放器减到 0 时，计数器动作，状态位为 ON。计数器的当前值保持为 0。R 为复位脉冲的输入端，当 R 端为 ON 时，计数器复位。增减计数器指令，有两个脉冲输入端 CU 和 CD,1 个复位输入端R 和 1 个设定值输入端 PV。CU 为脉冲递增计数输入端，在 CU 的每个输入脉冲.实用文档.的上升沿，当前存放器加 1；在 CD 的每个输入脉冲的上升沿，当前值存放器减1。其他输入端功能同上。.实用文档.五比较指令 比较指令用于两个一样数据类型的有符号数或无符号数 IN1 和 IN2 的比较判断操作。比较运算符有：=、大于等于 、小于 、不等于 。比较指令的类型有：字节BYTE比较、整数INT比较、双字整数DINT比较和实数REAL比较。六运算指令 整数加法指令：INT1+IN2=OUT。整数减法指令：IN1-IN2=OUT。整数乘法指令：IN1IN2=OUT。整数除法指令：OUT/IN2=OUT,这里 IN1 与 OUT 时同一个存储单元。.实用文档.七传送类指令 单个传送指令有周期性字节传送指令 MOVB，立即读字节传送指令 BIR.，立即写字节传送指令 BIW,字传送指令 MOVW,双字传送指令 MOVD,实数传送指令MOVR。当允许输入 EN 有效时，将一个无符号的单字节数据 IN 传送到OUT 中。当允许输入 EN 有效时，BIR 指令立即读取不考虑扫描周期当前输入继电器区中由 IN 指定的字节，并传送到 OUT。当允许输入 EN 有效时，BIW 指令立即将由 IN 指定的字节数据写入不考虑扫描周期输出继电器中由 OUT 指定的字节。当允许输入 EN 有效时，将 1 个无符号的单字长数据 IN 传送到OUT 中。当允许输入 EN 有效时，将 1 个有符号的上双字长数据 IN 传送.实用文档.到 OUT 中。.实用文档.当允许输入 EN 有效时，将 1 个有符号的双字长实数数据 IN 传送到 OUT 中。八移位指令 左移指令，当允许输入 EN 有效时，将字节型输入数据 IN 左移N 位N=8后，送到 OUT 指定的字节存储单元。右移指令，当允许输入 EN 有效时，将字节型输入数据 IN 右移N 位N=8后，送到 OUT 指定的字节存储单元。九字节交换指令 专用于对 1 个字长的自行数据进展处理，指令功能是将自行输入数据 IN 的高位字节进展交换，因此又可称为半字交换指令。填充指令.实用文档.填充指令 FILL 用于处理字型数据，指令功能是将字型输入数据IN 填充到从 OUT 开场的 N 个字存储单元。十数据类型转换指令 字节与整数转换指令 整数与双整数转换指令 双整数与实数转换指令 实数到双整数转换指令小数局部四舍五入 实数到双整数转换指令小数局部舍去 双整数到实数转换指令 整数与 BCD 码转换指令.实用文档.当允许输入 EN 有效时，将整数型输入数据 IN，转换成 BCD 码输入数据送到 OUT。.实用文档.当允许输入 EN 有效时，将 BCD 输入数据 IN,转换成整数型输入数据送到 OUT。十一 七段显示码指令 当允许输入 EN 有效时，将字节型输入数据 IN 的低 4 位对应的七段显示码0F，输出到 OUT 制定的字节单元。如果该字节单元是输出继电器子节 QB，那么可直接驱动数码管。十二.程序控制类指令 1、空操作指令 NOP 空操作指令主要是为了方便程序的检查和修改，与现在程序中设置一些 NOP 指令，在修改和增加指令时，可是程序地址的更改量到达最小。2、完毕指令 END，MEND END 指令时条件完毕指令，MEND 是无条件完毕指令。通常 END 指令用于程序的内部，利用系统的状态或程序执行的结果，也可以根据 PLC 外设置的切换条件来调用 END 指令，使主程序完毕。MEND 指令用于程序的最后，无条件终止用户程序的执行，返回到主程序的第一条指令。3、暂停指令 STOP 暂停指令的功能是将 PLC 主机 CPU 的工作方式由 RUN 切换到 STOP 方式，.实用文档.CPU 在 1.4s 内中止 PLC 的运行。.实用文档.4、戒备时钟刷新指令 WDR 在 PLC 中，为防止出现程序死循环的情况，有 1 个专门监视扫描周期的戒备时钟，常称为看门狗定时器 WDT，WDT 的设定值稍大于程序的扫描周期，在正常的每个扫描周期中，PLC 都要对 WDT 进展 1 次复位操作，使得WDT 不能动作。如果出现某个扫描周期大于 WDT 的设定值的情况，WDT 认为出现程序异常，发出信号给 CPU，做异常处理。5、跳转指令 执行跳转需要用两条指令配合使用，跳转开场指令 JMPn 和跳转标号指令 LBLn。跳转指令 JMP 和 LBL 必须配合应用在同一个程序块中，即 JMP和 LBL 可同时出现在主程序中，或者同时出现在子程序中，或者同时出现在中断程序中。不允许从主程序中跳转到子程序，也不允许从某个子程序或中断程序中跳转到主程序或其他的子程序或中断程序。6、子程序指令 子程序的入口指令 SBRn 表示，在子程序执行过程中，如果满足条件返回指令CRET 的返回条件，那么完毕该子程序，返回到远调用处继续执行；否那么，将继续执行该子程序到最后一条：无条件返回指令 RET，完毕该子程序的运行，返回到远调用处。7、循环指令.实用文档.FOR 和 NEXT 必须成对使用，在 FOR 和 NEXT 之间构成循环体。当允许输入EN 有效时，执行循环体，INDX 从 1 开场计数。每执行 1 次循环体，INDX 自动加 1，并且与终值相比较，如果 INDX 大于 FINAL，循环完毕。8、顺序控制继电器 SCR 段开场指令的功能是标记一个 SCR 段的开场，其操作数是状态继电器 Sx.y(如 S0.0)，Sx.y 是当前 SCR 段的标志位，当 Sx.y 为 1 时允许该 SCR 段工作。段转移指令的功能是将当前的 SCR 段切换到下一个 SCR 段，其操作数是下一个 SCR 段的标志位 Sx.y(如 S0.1)。当允许输入有效时，进展切换，即停顿当前 SCR 段工作，启动下一个 SCR 段工作。段完毕指令的功能是标记一个 SCR 段的完毕。每个 SCR 段必须使用段完毕指令来表示该 SCR 段的完毕。1、中断指令 开中断指令的功能是全局地开放所有被连接的中断事件，允许CPU 接收所有中断事件的中断请求。.实用文档.关中断指令的功能是全局地关闭所有被连接的中断事件，制止CPU 接收各个中断事件的中断请求。中断连接指令建立一个中断事件EVNT 与一个标号为 INT 的中断效劳程序的联系，并对该中断事件开放。INT 为中断效劳程序的标号；EVNT为中断事件号。当允许输入有效时，连接与中断事件 EVNT 相关联的 INT 中断程序。中断别离指令能够取消某个中断事件 EVNT 与所有中断程序的关联，并对该事件关中断。无条件中断返回指令，当中断完毕时，通过中断返回指令退出中断效劳程序。2高速脉冲输出指令 高速脉冲输出指令当允许输入EN 有效时，检测各个相关特殊继电器的状态，激活有控制字节定义的高速脉冲输出操作。只有 Q0.0 和 Q0.1 具有高速脉冲输出功能，如果不需要进展高速脉冲输出时，Q0.0和 Q0.1 可以作为普通的数字量输出点使用。一旦需要使用告诉脉冲输出功能时，.实用文档.必须通过 Q0.0 和 Q0.1 输出高速脉冲。.实用文档.高速脉冲输出有两种输出形式：高速脉冲序列 或称高速脉冲串 输出 PTO Pulse Train Output 和脉冲宽度调制输出 PWM(Pulse Width Modulation),可通过特殊继电器来定义输出形式。1与高速脉冲输出控制相关的特殊继电器 在 S7-200 中，如果使用高速脉冲输出功能，那么对应 Q0.0 和 Q0.1 的每一路PTO/PWM 输出，都对应一些特殊继电器，包括 1 个 8 位的状态字节SMB66,对应 Q0.0，或 SMB76，对应 Q0.1，1 个 8 位的控制字节SMB67 或 SMB77，2个 16 位的时间存放器SMB68 或 SMB78,存周期时间，SMB70 或 SMB80,存脉宽时间，1个32位的脉冲计数器 SMB72或SMB82，1个8位的段数存放器 SMB166或 SMB176,1 个 16 位的偏移地址存放器SMB168 或 SMB178。通过这些特殊继电器，来控制高速脉冲输出的工作状态，输出形式及设置各种参数。2PTO 输出形式 PTO 输出形式是指从 Q0.0 或和Q0.1 输出指定周期的一段或几段方波脉冲序列，周期值为 16 位无符号数据，周期范围为 5065535s 或 265535ms,占空比为 50%，一般对周期值的设定为偶数，否那么会引起输出波形占空比的失真。每段脉冲序列中，脉冲的数量为 32 位数据，可分别设定为 14294967295。3PWM 输出形式 PWM 输出形式是指从 Q0.0Q 或 Q0.1 输出周期固定，脉冲宽度变化的脉冲信号。周期为 16 位无符号数，周期的增量单位为微秒(s)或毫秒(ms)，周期范围为 5065535s 或 265535ms，如果周期范围小于 2 个时间单位，那么 CPU 默认为 2个时间单位。在设定周期值时，一般应设定为偶数，否那么会引起输出波形的占空比的失真。脉冲宽度为 16 位无符号数，脉冲宽度的增量单位为微秒(.实用文档.m)或毫秒(ms)，范围为 065535s 或 065535ms，占空比为 0%100%。二、实验内容 根本指令实验 1.根本顺控指令实验 实验目的：熟悉实验设备的使用方法和 PLC 的根本编程过程，练习根本顺控指令。实验一 输出互锁控制 实验任务：用两个开关控制三个灯，要求实现：开关 1 控制灯 1，开关 2 控制灯2；灯 1 和灯 2 不能同时亮，二者都不亮时灯 3 亮。I/O 分配：输入信号 信号元件及作用 元件或端子位置 I I 开关 1 开关 2 根本指令实验区 输出信号 控制对象及作用 元件或端子位置 Q Q Q A：灯 1 B：灯 2 C：灯 3 根本指令实验区 实验二 三灯三开关控制.实用文档.实验任务：用三个拨段开关控制三个灯，实现或、同或、异或三种逻辑关系控制。K1 和 K2 控制 Q0.0，两开关有一个为 ON，那么 Q0.0 为 ON；K2 和 K3 控制 Q0.1，两开关同为 ON 或同为 OFF，Q0.1 为 ON；K3 和 K1 控制 Q0.2，两开关不同时为 ON 或 OFF，Q0.2 为 ON。I/O 分配：输入信号 信号元件及作用 元件或端子位置 I I I K1 K2 K3 根本指令实验区 输出信号 控制对象及作用 元件或端子位置 Q Q Q A：灯 1 B：灯 2 C：灯 3 根本指令实验区 实验三 单灯双开关控制 实验任务：走廊两端各有一个开关，都能够控制中间灯的亮灭。I/O 分配：输入信号 信号元件及作用 元件或端子位置 I I K1 K2 根本指令实验区 输出信号 控制对象及作用 元件或端子位置.实用文档.Q 灯 1 根本指令实验区 实验四 单灯三开关控制 实验任务：走廊上下两端和中间各有一个开关，要求用每个开关动作一次都可以改变中间照明灯的当前状态。I/O 分配：输入信号 信号元件及作用 元件或端子位置 I I I K1 K2 K3 根本指令实验区 输出信号 控制对象及作用 元件或端子位置 Q 灯 1 根本指令实验区 实验五 单灯单按钮控制 实验任务：用一个无自锁功能的按钮控制一盏灯的亮灭，即第一次按下灯亮，再次按下那么灯灭，每按一次都可改变灯的当前状态。I/O 分配：输入信号 信号元件及作用 元件或端子位置 I 开关 1 根本指令实验区 输出信号 控制对象及作用 元件或端子位置 Q 灯 1 根本指令实验区 实验六 双灯单按钮控制.实用文档.实验任务：用一个无自锁功能的按钮控制两盏灯的亮灭。控制要求如以下列图所示：I/O 分配：输入信号 信号元件及作用 元件或端子位置 I 开关 1 根本指令实验区 输出信号 控制对象及作用 元件或端子位置 Q Q 灯 1 灯 2 根本指令实验区 2.定时器应用实验 实验目的：熟悉定时器以及实验设备的使用方法。实验任务：按照下面给出的时序编写梯形图程序。实验一 通电延时控制 时序图：I/O 分配：.实用文档.输入信号 信号元件及作用 元件或端子位置 I 开关 1 根本指令实验区 输出信号 控制对象及作用 元件或端子位置 Q 灯 1 根本指令实验区 实验二 断电延时控制 时序图：I/O 分配：输入信号 信号元件及作用 元件或端子位置 I 开关 1 根本指令实验区 输出信号 控制对象及作用 元件或端子位置 Q 灯 1 根本指令实验区 实验三 通断电延时控制 时序图：I/O 分配：输入信号 信号元件及作用 元件或端子位置 I 开关 1 根本指令实验区 输出信号 控制对象及作用 元件或端子位置.实用文档.Q 灯 1 根本指令实验区 实验四 脉冲方波的产生 时序图：I/O 分配：输入信号 信号元件及作用 元件或端子位置 I 开关 1 根本指令实验区 输出信号 控制对象及作用 元件或端子位置 Q 灯 1 根本指令实验区 实验五 顺序脉冲的产生 时序图：I/O 分配：输入信号 信号元件及作用 元件或端子位置 I 开关 1 根本指令实验区 输出信号 控制对象及作用 元件或端子位置 Q 灯 1 根本指令实验区.实用文档.3.计数器应用实验 实验目的：熟悉计数器。实验任务：按照下面给出的时序要求编写梯形图程序。实验一 计数通断控制 实验任务：按钮按下 3 次，信号灯亮；再按 2 次，灯灭。时序图：I/O 分配：输入信号 信号元件及作用 元件或端子位置 I 开关 1 根本指令实验区 输出信号 控制对象及作用 元件或端子位置 Q 灯 1 根本指令实验区 实验二 穿插计数控制 实验任务：用两个按钮控制两个灯。按钮 1 按两次那么灯 1 亮，再按三次灯 2 灭；按钮 2 按两次灯 2 亮，再按三次灯 1 灭。I/O 分配：输入信号 信号元件及作用 元件或端子位置 I 开关 1 开关 2 根本指令实验区.