位逻辑指令定时器与计数器指令

12023-1-33-63-7位逻辑指令、定时器与计数器指令3 S7-1200 PLC3 S7-1200 PLC的程序设计基础的程序设计基础E-mail:E-mail:3.6 位逻辑指令位逻辑指令常开触点、常闭触点、取反触点常开触点、常闭触点、取反触点输出线圈、取反输出线圈输出线圈、取反输出线圈复位、置位复位、置位区域置位、区域复位区域置位、区域复位复位优先锁存器、置位优先锁存器复位优先锁存器、置位优先锁存器上升沿检测触点、下降沿检测触点上升沿检测触点、下降沿检测触点上升沿检测线圈、下降沿检测线圈上升沿检测线圈、下降沿检测线圈上升沿触发器、下降沿触发器上升沿触发器、下降沿触发器3.6 位逻辑指令位逻辑指令3种边沿检测指令的功能种边沿检测指令的功能以上升沿检测为例：以上升沿检测为例：在在P触点指令中，触点指令中，触点触点上面的地址的上升沿，该触点接通一个扫描周期，因此上面的地址的上升沿，该触点接通一个扫描周期，因此P触点用触点用于检测触点上面地址的上升沿，并且直接输出上升沿脉冲。于检测触点上面地址的上升沿，并且直接输出上升沿脉冲。在在P线圈的能流的上升沿，线圈的能流的上升沿，线圈线圈上面的地址在一个扫描周期为上面的地址在一个扫描周期为1状态，因此状态，因此P线圈用于检线圈用于检测能流的上升沿，并用线圈上面的地址来输出上升沿脉冲。测能流的上升沿，并用线圈上面的地址来输出上升沿脉冲。P_TRIG指令用于检测能流的上升沿，并且直接输出上升沿脉冲。指令用于检测能流的上升沿，并且直接输出上升沿脉冲。如果如果P_TRIG指令左边只有指令左边只有I1.0触点，可以用触点，可以用I1.0的的P触点来代替触点来代替P_TRIG指令。指令。3.7 定时器指令定时器指令定时器的基本功能定时器的基本功能 2/23.7 定时器指令定时器指令定时器的输入输出参数定时器的输入输出参数 1/4TP、TON 和和 TOF 定时器具有相同的输入和输出参数。定时器具有相同的输入和输出参数。TONR 定时器具有附加的复位输入参数定时器具有附加的复位输入参数 R。可创建自己的可创建自己的“定时器名称定时器名称”来命名定时器数据块，还可以来命名定时器数据块，还可以描述该定时器在过程中的用途。描述该定时器在过程中的用途。RT 指令可重置指定定时器的定时器数据。指令可重置指定定时器的定时器数据。3.7 定时器指令定时器指令定时器的输入输出参数定时器的输入输出参数 4/4定时器定时器 PT 和和 IN 参数值变化参数值变化 TPl定时器运行期间，更改定时器运行期间，更改 PT 没有任何影响。没有任何影响。l定时器运行期间，更改定时器运行期间，更改 IN 没有任何影响。没有任何影响。TONl定时器运行期间，更改定时器运行期间，更改 PT 没有任何影响。没有任何影响。l定时器运行期间，将定时器运行期间，将 IN 更改为更改为 FALSE 会复位并停止定时器。会复位并停止定时器。TOFl定时器运行期间，更改定时器运行期间，更改 PT 没有任何影响。没有任何影响。l定时器运行期间，将定时器运行期间，将 IN 更改为更改为 TRUE 会复位并停止定时器。会复位并停止定时器。TONRl定时器运行期间更改定时器运行期间更改PT没有任何影响，但对定时器中断后继续运没有任何影响，但对定时器中断后继续运行会有影响。行会有影响。l定时器运行期间将定时器运行期间将IN更改为更改为 FALSE 会停止定时器但不会复位定时会停止定时器但不会复位定时器。器。l将将 IN 改回改回 TRUE 将使定时器从累积的时间值开始定时。将使定时器从累积的时间值开始定时。3.7 定时器指令定时器指令脉冲定时器脉冲定时器TP时序图时序图3.7 定时器指令定时器指令接通延时定时器接通延时定时器TON时序图时序图3.7 定时器指令定时器指令断开延时定时器断开延时定时器TOF时序图时序图3.7 定时器指令定时器指令保持型接通延时定时器保持型接通延时定时器TONR时序图时序图3.7 定时器指令定时器指令举例举例 1/6用接通延时定时器设计周期和占空比可调的振荡电路。用接通延时定时器设计周期和占空比可调的振荡电路。M2.7只接通一个扫描周期，振荡电路实际上是一个有正反馈的电路，两个定时器的输出只接通一个扫描周期，振荡电路实际上是一个有正反馈的电路，两个定时器的输出Q分别控制对方的输入分别控制对方的输入IN，形成了正反馈。，形成了正反馈。振荡电路的高、低电平时间分别由两个定时器的振荡电路的高、低电平时间分别由两个定时器的PT值确定。值确定。3.7 定时器指令定时器指令举例举例 2/63.7 定时器指令定时器指令举例举例 3/6用3种定时器设计卫生间冲水控制电路。3.7 定时器指令定时器指令举例举例 4/63.7 定时器指令定时器指令举例举例 5/6两条运输带顺序相连，为避免运送的物料在两条运输带顺序相连，为避免运送的物料在1号运输带上堆积，按下起动按钮号运输带上堆积，按下起动按钮I0.3，1号号带开始运行，带开始运行，8s后后2号带自动起动。停机的顺序与起动的顺序相反，按了停止按钮号带自动起动。停机的顺序与起动的顺序相反，按了停止按钮I0.2后，先停后，先停2号带，号带，8s后停后停1号带。号带。Q1.1和和Q0.6控制两台电动机控制两台电动机M1和和M2。3.7 定时器指令定时器指令举例举例 6/63.7 计数器指令计数器指令计数器的数据类型计数器的数据类型S7-1200有有3种计数器：加计数器种计数器：加计数器(CTU)、减计数器、减计数器(CTD)和加减计数器和加减计数器(CTUD)。它们属。它们属于软件计数器，其最大计数速率受到它所在的于软件计数器，其最大计数速率受到它所在的OB的执行速率的限制。的执行速率的限制。如果需要速率更高的计数器，可以使用如果需要速率更高的计数器，可以使用CPU内置的高速计数器。内置的高速计数器。调用计数器指令时，需要生成保存计数器数据的背景数据块。调用计数器指令时，需要生成保存计数器数据的背景数据块。CU和和CD分别是加计数输入和减计数输入，在分别是加计数输入和减计数输入，在CU或或CD由由0变为变为1是，实际计数值是，实际计数值CV加加1或减或减1。复位输入复位输入R为为1时，计数器被复位，时，计数器被复位，CV被清被清0，计数器的输入，计数器的输入Q变为变为0。3.7 计数器指令计数器指令计数器的输入输出计数器的输入输出 参数参数参数参数数据类型数据类型说明说明CU、CD BOOL加计数或减计数，按加或减加计数或减计数，按加或减一计数一计数 R(CTU、CTUD)BOOL将计数值重置为零将计数值重置为零 LOAD(CTD、CTUD)BOOL预设值的装载控制预设值的装载控制 PV SInt、Int、DInt、USInt、UInt、UDInt 预设计数值预设计数值 Q、QU BOOLCV=PV 时为真时为真 QD BOOLCV=0 时为真时为真 CV SInt、Int、DInt、USInt、UInt、UDInt 当前计数值当前计数值 3.7 计数器指令计数器指令加计数器加计数器CTU：参数参数 CU 的值从的值从 0 变为变为 1 时，时，CTU 使计数值加使计数值加 1。如果参数。如果参数 CV(当前计数值当前计数值)的值大于或等于参数的值大于或等于参数 PV(预设计数值预设计数值)的值，则计数器输出参数的值，则计数器输出参数 Q=1。如果复位参数。如果复位参数 R 的值从的值从 0 变为变为 1，则当前计数值复位为，则当前计数值复位为 0。PV=33.7 计数器指令计数器指令减计数器减计数器CTD：参数参数 CD 的值从的值从 0 变为变为 1 时，时，CTD 使计数值减使计数值减 1。如果参数。如果参数 CV(当前计数值当前计数值)的的值等于或小于值等于或小于 0，则计数器输出参数，则计数器输出参数 Q=1。如果参数。如果参数 LOAD 的值从的值从 0 变为变为 1，则参数，则参数PV(预设值预设值)的值将作为新的的值将作为新的 CV(当前计数值当前计数值)装载到计数器。装载到计数器。PV=33.7 计数器指令计数器指令加减计数器加减计数器 1/2CTUD：加计数加计数(CU,Count Up)或减计数或减计数(CD,Count Down)输入的值从输入的值从 0 跳变为跳变为 1时，时，CTUD 会使计数值加会使计数值加 1 或减或减 1。如果参数如果参数 CV（当前计数值）的值大于或等于参数（当前计数值）的值大于或等于参数PV（预设值）的值，则计数器输（预设值）的值，则计数器输出参数出参数 QU=1。如果参数。如果参数 CV 的值小于或等于零，则计数器输出参数的值小于或等于零，则计数器输出参数 QD=1。如果参数如果参数 LOAD 的值从的值从 0 变为变为 1，则参数，则参数 PV（预设值）的值将（预设值）的值将作为新的作为新的 CV（当前计数值）装载到计数器。（当前计数值）装载到计数器。如果复位参数如果复位参数 R 的值从的值从 0 变为变为 1，则当前计数值复位为，则当前计数值复位为 0。3.7 计数器指令计数器指令加减计数器加减计数器 2/2PV=4233-4 下载用户程序3 S7-1200 PLC3 S7-1200 PLC的程序设计基础的程序设计基础3.4 下载用户程序下载用户程序通过通过CPU与运行与运行STEP 7 Basic的计算机的以太网通信，可以执行项目的下载、上传、监的计算机的以太网通信，可以执行项目的下载、上传、监控和故障诊断等任务。控和故障诊断等任务。一对一的通信不需要交换机，两台以上的设备通信则需要交换机。一对一的通信不需要交换机，两台以上的设备通信则需要交换机。CPU可以使用直通可以使用直通的或交叉的以太网电缆进线通信。的或交叉的以太网电缆进线通信。3.4 下载用户程序下载用户程序设置计算机网卡的设置计算机网卡的IP地址地址 计算机也计算机也CPU的子网地址一般采用默认的的子网地址一般采用默认的192.168.0.2，第，第4个字节是子网内设备的地址。个字节是子网内设备的地址。子网掩码一般采用默认的子网掩码一般采用默认的255.255.255.0。3.4 下载用户程序下载用户程序组态组态CPU的的PROFINET接口接口 设置的地址在下载后才起作用。设置的地址在下载后才起作用。3.4 下载用户程序下载用户程序下载项目到新出厂的下载项目到新出厂的CPU 1/4 选择计算机中使用的网卡选中该选项计 算 机 与计 算 机 与CPU无连接无连接CPU在线在线网 络 中网 络 中的的CPU原原IPC P U 上 的上 的LED会闪烁会闪烁3.4 下载用户程序下载用户程序下载项目到新出厂的下载项目到新出厂的CPU 2/4 组态的组态的新新IP3.4 下载用户程序下载用户程序下载项目到新出厂的下载项目到新出厂的CPU 3/43.4 下载用户程序下载用户程序下载项目到新出厂的下载项目到新出厂的CPU 4/4新IP3.4 下载用户程序下载用户程序利用快捷菜单下载利用快捷菜单下载 1/23.4 下载用户程序下载用户程序利用快捷菜单下载利用快捷菜单下载 2/23.4 下载用户程序下载用户程序上载程序块上载程序块将下面在线的将下面在线的“程序块程序块”文件夹拖放到上面离线的文件夹拖放到上面离线的“程序块程序块”文件夹：文件夹：3.4 下载用户程序下载用户程序上传硬件配置上传硬件配置l 将将CPU连接到编程设备，创建一个新的项目；连接到编程设备，创建一个新的项目；l 添加一个新设备，但要选择添加一个新设备，但要选择“非特定的非特定的CPU 1200”，而不是选择特定的，而不是选择特定的CPU；l 执行菜单命令执行菜单命令“在线在线”“硬件检测硬件检测”，打开，打开“PLC-1的硬件检测的硬件检测”对话框。选中对话框。选中“目标子网中的可访问设备目标子网中的可访问设备”列表中的列表中的PLC-1，点击，点击“上载上载”，上传，上传CPU和所有模块和所有模块的组态信息。在设备视图中可以看到上传的模块，如果已经为的组态信息。在设备视图中可以看到上传的模块，如果已经为CPU分配了分配了IP，将会上，将会上传该传该IP地址，但是不会上传其他设备（例如模拟量地址，但是不会上传其他设备（例如模拟量I/O的属性）。必须在设备视图中手的属性）。必须在设备视图中手动组态动组态CPU和各模块的配置。和各模块的配置。353-5 用STEP 7 Basic调试程序3 S7-1200 PLC3 S7-1200 PLC的程序设计基础的程序设计基础3.5 调试程序调试程序有两种调试用户程序的方法：程序状态监视与监视表。有两种调试用户程序的方法：程序状态监视与监视表。程序状态程序状态可以监视程序的运行，显示程序中操作数的值和网络的逻辑运算结果，查可以监视程序的运行，显示程序中操作数的值和网络的逻辑运算结果，查找到用户程序的逻辑错误，还可以修改某些变量的值；找到用户程序的逻辑错误，还可以修改某些变量的值；使用使用监视表监视表可以监视、修改和强制用户程序或可以监视、修改和强制用户程序或CPU内的各个变量，可以在不同的情内的各个变量，可以在不同的情况下向某些变量写入需要的数值来测试程序或硬件。例如为了检查接线，可以在况下向某些变量写入需要的数值来测试程序或硬件。例如为了检查接线，可以在CPU处于处于STOP模式时给物理输出点指定固定的值。模式时给物理输出点指定固定的值。3.5 调试程序调试程序程序状态监视程序状态监视 1/2与与PLC建立好在线连接后，打开需要监视的代码块，点击工件栏上的建立好在线连接后，打开需要监视的代码块，点击工件栏上的 ，启，启动程序状态监视。动程序状态监视。启动程序状态监控后，梯形图用绿色实线来表示状态满足，用蓝色虚线表示状态不启动程序状态监控后，梯形图用绿色实线来表示状态满足，用蓝色虚线表示状态不满足，用灰色实现表示状态未知。满足，用灰色实现表示状态未知。3.5 调试程序调试程序程序状态监视程序状态监视 2/2用鼠标右键点击程序状态中的某个变量，执行出现的用鼠标右键点击程序状态中的某个变量，执行出现的“修改修改”“修改为修改为1”或或“修改修改为为0”。不能修改连接外部硬件输入电路的不能修改连接外部硬件输入电路的I的值。的值。3.5 调试程序调试程序监视表监视表使用程序状态功能，可以在程序编辑器中形象直观地监视梯形图程序的执行情况，使用程序状态功能，可以在程序编辑器中形象直观地监视梯形图程序的执行情况，触点和线圈的情况一目了然。但是程序状态监控功能只能在屏幕上显示一小块程序，触点和线圈的情况一目了然。但是程序状态监控功能只能在屏幕上显示一小块程序，调试较大的程序时，往往不能同时看到与某一程序功能有关的全部变量的状态。调试较大的程序时，往往不能同时看到与某一程序功能有关的全部变量的状态。监视表监视表(Watch Table)可以有效地解决上述问题。使用监视表可以在工作区同时监视、可以有效地解决上述问题。使用监视表可以在工作区同时监视、修改和强制用户感兴趣的全部变量。一个项目可以生产多个监视表，以满足不同的修改和强制用户感兴趣的全部变量。一个项目可以生产多个监视表，以满足不同的调试要求。调试要求。监视表可以赋值或显示的变量包括监视表可以赋值或显示的变量包括I、Q、I_:P、I_:P、M和数据库和数据库DB内的存储单元。内的存储单元。3.5 调试程序调试程序监视表功能监视表功能监视变量：监视变量：显示用户程序或显示用户程序或CPU中变量的当前值；中变量的当前值；修改变量：修改变量：将固定值赋给用户程序或将固定值赋给用户程序或CPU中的变量，这一功能可能会影响到程序运行中的变量，这一功能可能会影响到程序运行结果；结果；对物理输出赋值：对物理输出赋值：允许在停机状态下将固定值赋给允许在停机状态下将固定值赋给CPU的每一个物理输出点，可用于的每一个物理输出点，可用于硬件调试时检查接线；硬件调试时检查接线；强制变量：强制变量：给物理输入点给物理输入点/物理输出点赋一个固定值，用户程序的执行不会影响被强制物理输出点赋一个固定值，用户程序的执行不会影响被强制的变量；的变量；可以选择在扫描循环周期开始、结束或切换到可以选择在扫描循环周期开始、结束或切换到STOP模式时读写变量的值；模式时读写变量的值；3.5 调试程序调试程序用监视表监视变量用监视表监视变量与与CPU建立在线连接后，点击工具栏上的建立在线连接后，点击工具栏上的 按钮，启动按钮，启动“监视全部监视全部”功能，将在功能，将在“监视值监视值”列连续显示变量的动态实际值。列连续显示变量的动态实际值。再次点击该按钮，将关闭监视功能。再次点击该按钮，将关闭监视功能。点击工具栏上的点击工具栏上的 按钮，可以对所选变量的数值作一次立即更新，该功能主要用于按钮，可以对所选变量的数值作一次立即更新，该功能主要用于STOP模式下的监视和修改。模式下的监视和修改。3.5 调试程序调试程序用监视表修改变量用监视表修改变量 1/2监视全部监视全部立即一次性监视所有值立即一次性监视所有值立即修改立即修改使用触发器修改使用触发器修改3.5 调试程序调试程序用监视表修改变量用监视表修改变量 2/2RUN模式修改变量时，各变量同时又受到用户程序的控制。模式修改变量时，各变量同时又受到用户程序的控制。假设用户程序运行的结果使假设用户程序运行的结果使Q0.0的线圈断电，用监视表不可能将的线圈断电，用监视表不可能将Q0.0修改和保持为修改和保持为1状态。在状态。在RUN模式不能改变模式不能改变I区分配给硬件的数字量输入点的状态，因为它们的状态区分配给硬件的数字量输入点的状态，因为它们的状态取决于外部输入电路的通取决于外部输入电路的通/断状态。断状态。3.5 调试程序调试程序用监视表在用监视表在STOP模式下改变物理输出的状态模式下改变物理输出的状态在调试设备时，利用在在调试设备时，利用在STOP模式改变物理输出的状态，检查输出点连接的过程设备的模式改变物理输出的状态，检查输出点连接的过程设备的接线是否正确。接线是否正确。如果有输入点或输出点被强制，则不能使用这一功能。为了在如果有输入点或输出点被强制，则不能使用这一功能。为了在STOP模式下允许物理输模式下允许物理输出，应取消强制功能。出，应取消强制功能。切换到扩展模式切换到扩展模式启用外围设备输出启用外围设备输出3.5 调试程序调试程序定义监视表的触发器定义监视表的触发器触发器用来设置在扫描循环的哪一点来监视或修改选中的变量，可以选择在扫描循环触发器用来设置在扫描循环的哪一点来监视或修改选中的变量，可以选择在扫描循环开始、扫描循环结束或从开始、扫描循环结束或从RUN模式切换到模式切换到STOP模式时监视或修改某个变量。模式时监视或修改某个变量。触发器类型触发器类型描述描述永久永久(permanent)连续采集数据连续采集数据在扫描循环在扫描循环开始时开始时永久：在扫描循环开始时，在永久：在扫描循环开始时，在CPU读取输入之后连续采集数据读取输入之后连续采集数据仅一次：在扫描循环开始时，在仅一次：在扫描循环开始时，在CPU读取输入之后采集一次数据读取输入之后采集一次数据在扫描循环在扫描循环结束时结束时永久：在扫描循环结束时，在永久：在扫描循环结束时，在CPU写输出之前连续采集数据写输出之前连续采集数据仅一次：在扫描循环结束时，在仅一次：在扫描循环结束时，在CPU写输出之前采集一次数据写输出之前采集一次数据切换到切换到STOP时时永久：在永久：在CPU切换到切换到STOP模式时连续采集数据模式时连续采集数据仅一次：在仅一次：在CPU切换到切换到STOP模式时采集一次数据模式时采集一次数据3.5 调试程序调试程序用监视表强制变量用监视表强制变量 1/4可以用监视表给用户程序中的单个变量指定固定的值，称为强制可以用监视表给用户程序中的单个变量指定固定的值，称为强制(Force)。S7-1200 PLC只能强制物理只能强制物理I/O点，例如点，例如I0.0:P，I0.0:P。在测试用户程序时，可以通过在测试用户程序时，可以通过强制强制I/O点来模拟物理条件，例如用来模拟输入信号的变化。点来模拟物理条件，例如用来模拟输入信号的变化。在执行用户之前，强制值被用于输入过程映像，在处理程序时，使用的是输入点的强在执行用户之前，强制值被用于输入过程映像，在处理程序时，使用的是输入点的强制值。在写物理输出点时，强制值被送给输出过程映像，输出值被强制覆盖。制值。在写物理输出点时，强制值被送给输出过程映像，输出值被强制覆盖。变量被强制的值不会因为用户程序的执行而改变。变量被强制的值不会因为用户程序的执行而改变。被强制的变量只能读取，不能用写被强制的变量只能读取，不能用写访问来改变其强制值访问来改变其强制值。输入输出点被强制后，即使变成输入输出点被强制后，即使变成软件关闭软件关闭，或编程计算机与，或编程计算机与CPU的在线连接端口，的在线连接端口，或或CPU断电，强制值都被保存在断电，强制值都被保存在CPU中，直到在线时用编程软件停止强制功能。中，直到在线时用编程软件停止强制功能。3.5 调试程序调试程序用监视表强制变量用监视表强制变量 2/41)在监视表中输入物理输入点在监视表中输入物理输入点I0.0:P和物理输出点和物理输出点I0.0:P；2)将将CPU切换到切换到RUN模式；模式；3)点击工具栏上的点击工具栏上的 按钮，启动监视功能；按钮，启动监视功能；4)点击工具栏上的点击工具栏上的 按钮，监视表出现标有按钮，监视表出现标有“F”的强制列；的强制列；5)在在I0.0:P的的“值值”列输入列输入1，点击其他地方，点击其他地方，1变为变为TRUE;3.5 调试程序调试程序用监视表强制变量用监视表强制变量 3/46)用用F列的复选框选中该变量，点击工件栏上的列的复选框选中该变量，点击工件栏上的 按钮，启动激活了强制功能的按钮，启动激活了强制功能的强制；强制；I0.0被强制为被强制为1时，时，CPU上对应的发光二极管不会亮，但被强制的值在程序中起作用，强上对应的发光二极管不会亮，但被强制的值在程序中起作用，强制制Q0.0:P，CPU上上Q0.0对应的对应的LED亮。亮。3.5 调试程序调试程序用监视表强制变量用监视表强制变量 4/4在调试点击工具栏上的在调试点击工具栏上的 按钮，或执行快捷菜单中的按钮，或执行快捷菜单中的“强制强制”“停止强制停止强制”命令，命令，停止对所有地址的强制。停止对所有地址的强制。为了停止对单个变量的强制，可以清除该变量的强制列的复选框，然后重新启动强制。为了停止对单个变量的强制，可以清除该变量的强制列的复选框，然后重新启动强制。上述停止强制的操作只能停止当前打开的监视表中被强制的变量。上述停止强制的操作只能停止当前打开的监视表中被强制的变量。如果监视表不止一个，在别的监视表中也有变量被强制，监视表的表头最左边有符号如果监视表不止一个，在别的监视表中也有变量被强制，监视表的表头最左边有符号 在闪动。点击工具栏上的在闪动。点击工具栏上的 ，将在当前监视表显示所有的监视表中被强制的地址，此，将在当前监视表显示所有的监视表中被强制的地址，此时可以用当前的监视表停止全部被强制的变量。时可以用当前的监视表停止全部被强制的变量。50Q&A