线性化编程指令系统.pptx
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1、4.1 STEP 7编程语言 S ST T E E P P 7 7是是S S7 7-3 30 00 0/4 40 00 0系系 列列 P PL LC C 应应用用设设计计软软件件包包,所所支支持持的的 P PL LC C 编编程程语语言言非非常常丰丰富富。该该软软件件的的标标准准版版支支持持S ST TL L(语语句句表表)、L LA AD D(梯梯形形图图)及及 F FB BD D(功功能能块块图图)3 3种种基基本本编编程程语语言言,并并且且在在 S ST TE EP P 7 7中中可可以以相相互互转转换换。专专业业版版附附加加对对 G GR RA AP PH H(顺顺序序功功能能图图)、
2、S SC CL L(结结构构化化控控制制语语言言)、H H i i G G r ra ap ph h(图图形形编编程程语语言言)、C CF FC C(连连续续功功能能图图)等等编编程程语语言言的的支支持持。不不同同的的编编程程语语言言可可供供不同知识背景的人员采用。不同知识背景的人员采用。回本部分回本部分第1页/共183页STL(语句表)STL STL(语句表)是一种类似于计算机汇编语言的一种(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文本编程语言,由多条语句组成一个程序段。语句表可供,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习惯汇编语言
3、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。使用语句表。回本段回本段第2页/共183页LAD(梯形图)LAD LAD(梯形图)是一种图形语言,比较形象直观,容(梯形图)是一种图形语言,比较形象直观,容易掌握,用得最多,堪称用户易掌握,用得最多,堪称用户第一编程语言第一编程语言。梯形图与继。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。控制电路的用户使用,特别适用于数字量逻辑控制。回
4、本段回本段第3页/共183页FBD(功能块图)FBD FBD(功能块图)使用类似于布尔代数的图形(功能块图)使用类似于布尔代数的图形逻辑符逻辑符号号来表示控制逻辑,一些复杂的功能用指令框表示。来表示控制逻辑,一些复杂的功能用指令框表示。FBDFBD比较适合于有数字电路基础的编程人员使用。比较适合于有数字电路基础的编程人员使用。回本段回本段第4页/共183页GRAPH(顺序控制)G G R R A A P PH H 类类似似于于解解决决问问题题的的流流程程图图,适适用用于于顺顺序序控控 制制 的的 编编 程程。利利 用用 S S 7 7-G GR RA AP PH H 编编程程语语言言,可可以以
5、清清楚楚快快速速地地组组织织和和编编写写 S S 7 7 P PL LC C 系系统统的的顺顺序序控控制制程程序序。它它根根据据功功能能将将控控制制任任务务分分解解为为若若干干步步,其其顺顺序序用用图图形形方方式式显显示示出出来来并并且且可可形形成成 图图 形形 和和 文文 本本 方方 式式 的的文件。文件。回本段回本段第5页/共183页HiGraph(图形编程语言)S7-Higraph S7-Higraph允许用允许用状态图描述生产过程,状态图描述生产过程,将自动控制下的机器或将自动控制下的机器或系统分成若干个功能单系统分成若干个功能单元,并为每个单元生成元,并为每个单元生成状态图,然后利用
6、信息状态图,然后利用信息通讯将功能单元组合在通讯将功能单元组合在一起形成完整的系统。一起形成完整的系统。回本段回本段第6页/共183页lSCL(结构化控制语言)S S 7 7-S S C C L L(S S t tr ru u c ct tu u r re ed d C C o on nt tr ro ol l L La an ng gu ua ag ge e:结结构构控控制制语语言言)是是一一种种类类似似于于 P PA AS SC CA AL L的的高高级级文文本本编编辑辑语语言言,用用于于 S S7 7-3 30 00 0/4 40 00 0和和C C7 7的的编编程程,可可以以简简化化数
7、数学学计计算算、数数据据管管理理和和组组织织工工作作。S S7 7-S SC CL L具具有有P PL LC C 公公开开的的基基本本标标准准认认证证,符符合合 I IE E C C 1 1 1 1 3 3 1 1-3 3 (结结 构构 化化 文文本本)标准。标准。回本段回本段第7页/共183页lCFC(连续功能图)利利用用工工程程工工具具 C CF FC C(C C o on nt ti in nu uo ou us s F Fu un nc ct ti io on n C C h ha ar rt t:连连续续功功能能图图),可可以以通通过过绘绘制制工工艺艺设设计计图图来来生生成成 S S
8、I IM M A AT TI IC C S S7 7和和S SI IM M A AT TI IC C M M 7 7的的控控制制程程序序,该该方方法法类类似似于于 P PL LC C 的的F FB BD D 编编程语言。程语言。在在这这种种图图形形编编程程方方法法中中,块块被被安安放放在在一一种种绘绘图图板板上上并并且且相相互互连连接接。利利用用 C CF FC C 用用户户可可以以快快速速、容容易易地地将将工工艺艺设设计计图转化为完整的可执行程序。图转化为完整的可执行程序。回本段回本段第8页/共183页4.2 数据类型 数据类型决定数据的属性,在数据类型决定数据的属性,在STEP 7STEP
9、 7中,数据类中,数据类型分为三大类:型分为三大类:4.2.0 4.2.0 数数制制 4.2.1 4.2.1 基本数据类型基本数据类型4.2.2 4.2.2 复杂数据类型复杂数据类型4.2.3 4.2.3 参数类型参数类型回本部分回本部分第9页/共183页 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。该位的值与线圈、触点的关系:ON/OFF,TURE/FALSE。二进制常数:2#1111_0110_1001_0001。十六进制数:十六进制的16 个数字是09 和AF,每个占二进制数的4 位。B#16#,W#16#,DW#16#,W#16#
10、13AF(13AFH)。逢16 进1,例如B#16#3C3161260。BCD码:BCD 码用4 位二进制数表示一位十进制数,十进制数9 对应的二进制数为1001。最高4 位用来表示符号。16 位BCD 码的范围:-999-999+999+999。32 位BCD 码的范围:-9999-9999+9999+9999。4.2.0 数制第10页/共183页4.2.1 基本数据类型 回本段回本段第11页/共183页4.2.2 复杂数据类型数组(数组(ARRAYARRAY)结构(结构(STRUCTSTRUCT)字符串(字符串(STRINGSTRING)日期和时间(日期和时间(DATE_AND_TIMED
11、ATE_AND_TIME)用户定义的数据类型用户定义的数据类型(UDT)(UDT)功能块类型(功能块类型(FBFB、SFBSFB)回本段回本段第12页/共183页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杂数据类型。数组的维数最大可以到6 6维;数组中的元素维;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(ArrayArray类型除外,即数组类型不可以嵌套);数组中每类型除外,即数组类型不可以嵌套);数组中每一维的下标取值范
12、围是一维的下标取值范围是-32768-327683276732767,要求下标的下限,要求下标的下限必须小于下标的上限。必须小于下标的上限。返回上级返回上级第13页/共183页2.2.结构(结构(STRUCTSTRUCT)结结构构是是由由一一组组不不同同类类型型(结结构构的的元元素素可可以以是是基基本本的的或或复复杂杂的的数数据据类类型型)的的数数据据组组合合在在一一起起而而形形成成的的复复杂杂数数据据类类型型。结结构构通通常常用用来来定定义义一一组组相相关关的的数数据据,例例如如电电机机的的一一组组数据可以按如下方式定义:数据可以按如下方式定义:返回上级返回上级第14页/共183页3.3.字
13、符串(字符串(STRINGSTRING)字符串是最多有字符串是最多有254254个字符(个字符(CHARCHAR)的一维数组,最)的一维数组,最大长度为大长度为256256个字节(其中前两个字节用来存储字符串的个字节(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:长度信息)。字符串常量用单引号括起来,例如:返回上级返回上级第15页/共183页4.4.日期和时间(日期和时间(DATE_AND_TIMEDATE_AND_TIME)用用于于存存储储年年、月月、日日、时时、分分、秒秒、毫毫秒秒和和星星期期,占占用用8 8个个字字节节,用用 B BC CD D 格格式式保保存
14、存。星星期期天天的的代代码码为为 1 1,1 16 6的的代码为代码为2 27 7。例如:。例如:返回上级返回上级第16页/共183页5.5.用户定义的数据类型用户定义的数据类型(UDT)(UDT)用户定义数据类型表示自定义的结构,存放在用户定义数据类型表示自定义的结构,存放在UDTUDT块块中(中(UDT1UDT1UDT65535UDT65535),在另一个数据类型中作为一个数),在另一个数据类型中作为一个数据类型据类型“模板模板”。当输入数据块时,如果需要输入几个相。当输入数据块时,如果需要输入几个相同的结构,利用同的结构,利用UDTUDT可以节省输入时间。可以节省输入时间。6.6.功能块
15、类型(功能块类型(FBFB、SFBSFB)这种数据类型仅可以在这种数据类型仅可以在FBFB的静态变量区定义,用于实的静态变量区定义,用于实现多背景现多背景DBDB。返回上级返回上级第17页/共183页4.2.3 参数数据类型 参参数数类类型型是是一一种种用用于于逻逻辑辑块块(F FB B、F F C C)之之间间传传递递参参数数的数据类型,主要有以下几种:的数据类型,主要有以下几种:(1 1)T TI IM M E ER R(定定 时时 器器)和和 C CO OU UN NT TE ER R(计计 数数 器器)。(2 2)B BL LO OC CK K(块块):指指定定一一个个块块用用作作输输
16、入入和和输输出出,实实参应为同类型的块。参应为同类型的块。(3 3)P PO O I IN NT TE ER R(指指针针):6 6字字节节指指针针类类型型,用用来来传传递递 D DB B的块号和数据地址。的块号和数据地址。(3 3)A AN NY Y:1 10 0字字节节指指针针类类型型,用用来来传传递递 D DB B块块号号、数数据据地址、数据数量以及数据类型。地址、数据数量以及数据类型。回本段回本段第18页/共183页4.3 S7-3004.3 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
17、作码和操作数组成,其序排列的指令构成。指令一般由操作码和操作数组成,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。数则是该指令操作或运算的对象。4.3.1 4.3.1 PLCPLC用户存储区的分类及功能用户存储区的分类及功能 4.3.2 4.3.2 指令操作数指令操作数 4.3.3 4.3.3 寻址方式寻址方式 4.3.4 4.3.4 状态字状态字 回本部分回本部分第19页/共183页4.3.1 PLC4.3.1 PLC用户存储区的分类及功能用户存储区的分类及功能(1/2)(1/2)回本段回本段第20页/共1
18、83页4.3.1 PLC4.3.1 PLC用户存储区的分类及功能用户存储区的分类及功能(2/2)(2/2)返回上级返回上级第21页/共183页4.3.2 4.3.2 指令操作数指令操作数 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(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、型,辅助标识符则用来指定操作数的单位(如:位、字节、字、
19、双字等)。字、双字等)。主标识符主标识符有:有:I I(输入过程映像寄存器、(输入过程映像寄存器、Q Q(输出过程映(输出过程映像寄存器)、像寄存器)、M M(位存储器)、(位存储器)、PIPI(外部输入寄存器)、(外部输入寄存器)、PQPQ(外部输出寄存器)、(外部输出寄存器)、T T(定时器)、(定时器)、C C(计数器)、(计数器)、DBDB(数(数据块寄存器)和据块寄存器)和L L(本地数据寄存器);(本地数据寄存器);辅助标识符辅助标识符有:有:X X(位)、(位)、B B(字节)、(字节)、W W(字或(字或2B2B)、)、D D(2DW2DW或或4B4B)。)。回本段回本段第22
20、页/共183页4.3.3 4.3.3 寻址方式寻址方式 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。直接或间接方式给出操作数。S7-300S7-300有有4 4种寻址方式:种寻址方式:立即寻址立即寻址存储器直接寻址存储器直接寻址存储器间接寻址存储器间接寻址寄存器间接寻址寄存器间接寻址 回本段回本段第23页/共183页1.1.立即立即寻址寻址 立即寻址是对立即寻址是对常数常数或或常量常量的寻址方式,其特点是操作数的寻址方式,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。下面各条直接表示在指令中,或以惟一形式
21、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,其中指令操作数均采用了立即寻址方式,其中“/”后面的内容后面的内容为指令的注释部分,对指令没有任何影响。为指令的注释部分,对指令没有任何影响。返回上级返回上级第24页/共183页2.2.存储器直接存储器直接寻址寻址 存存储储器器直直接接寻寻址址,简简称称 直直接接寻寻址址。该该寻寻址址方方式式在在指指令令中中直直接接给给出出操操作作数数的的存存储储单单元元地地址址。存存储储单单元元地地址址可可用用 符符号号地地址址(如如 S SB B1 1、K K M M 等等)或或 绝绝对对地地址址(如如 I I0 0.0 0、Q Q 4 4.1 1等等
22、)。下下面面各各条指令操作数均采用了直接寻址方式。条指令操作数均采用了直接寻址方式。返回上级返回上级第25页/共183页3.3.存储器间接寻址存储器间接寻址(1/3)(1/3)存存储储器器间间接接寻寻址址,简简称称 间间接接寻寻址址。该该寻寻址址方方式式在在指指令令中中以以存存储储器器的的形形式式给给出出操操作作数数所所在在存存储储器器单单元元的的地地址址,也也就就是是说说该该存存储储器器的的内内容容是是操操作作数数所所在在存存储储器器单单元元的的地地址址。该该存存储储器器一一般般称称为为 地地址址指指针针,在在指指令令中中需需写写在在方方括括号号“”内内。地地址址指指针针可可以以是是字字或或
23、双双字字,对对于于地地址址范范围围小小于于 6 65 55 53 35 5的的存存储储器器可可以以用字指针;对于其他存储器则要使用双字指针。用字指针;对于其他存储器则要使用双字指针。返回上级返回上级第26页/共183页4.4.存储器间接寻址存储器间接寻址(2/3)(2/3)【例例4-3-14-3-1】存储器间接寻址的单字格式的指针寻址。存储器间接寻址的单字格式的指针寻址。返回上级返回上级第27页/共183页4.4.存储器间接寻址存储器间接寻址(3/3)(3/3)存储器间接寻址的双字指针的格式如图所示。存储器间接寻址的双字指针的格式如图所示。【例例4-3-24-3-2】存储器间接寻址的双字格式的
24、指针寻址。存储器间接寻址的双字格式的指针寻址。返回上级返回上级第28页/共183页5.5.寄存器间接寻址寄存器间接寻址(1/4)(1/4)寄存器间接寻址,简称寄存器间接寻址,简称寄存器寻址寄存器寻址。该寻址方式在指令。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存器及偏移量必须写在方括号“”内。在内。在S7-300S7-300中有两个中有两个地址寄存器地址寄存器AR1AR1和和AR2AR2,用地址寄存器的内容加上偏移量形成,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
25、。地址寄存器的地址指针,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,地址指针有两种格式,其长度均为双字,指针格式指针格式如图所示。如图所示。返回上级返回上级第29页/共183页5.5.寄存器间接寻址寄存器间接寻址(2/4)(2/4)第第一一种种地地址址指指针针格格式式适适用用于于在在确确定定的的 存存储储区区内内寻寻址址,即即区内寄存器间接寻址。区内寄存器间接寻址。【例例4-3-34-3-3】区内寄存器间接寻址。区内寄存器间接寻址。返回上级返回上级第30页/共183页5.5.寄存器间接寻址寄存器间接寻址(3/4)(3/4)第第二二种种地地址址指指针针格格式式适
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