第七章S7-200系列PLC基本指令系统

1.1第第7章章S7-200系列系列PLC基本指令系统基本指令系统1.1第第7章章SIMATICS7-200系列系列PLC基本指令系统基本指令系统 返回总目录返回总目录返回总目录返回总目录 1.2第第7章章S7-200系列系列PLC基本指令系统基本指令系统1.2SIMATICS7-200系列系列PLC可使用可使用STEP7-Micro/WIN32软件进行程软件进行程序编辑，联机调试和在线监控，使用十分方便。在软件编程环境中可使用序编辑，联机调试和在线监控，使用十分方便。在软件编程环境中可使用梯形图、指令表、功能图等多种语言进行程序设计，而且在一定规约下，梯形图、指令表、功能图等多种语言进行程序设计，而且在一定规约下，可以实现不同编程语言间的直接转换。可以实现不同编程语言间的直接转换。SIMATICS7-200系列系列PLC可应用可应用西门子公司为西门子公司为S7-200系列系列PLC设计的设计的SIMATIC指令集和国际电工委员会指令集和国际电工委员会(IEC)制定的旨在统一各制定的旨在统一各PLC生产厂家指令的生产厂家指令的IEC1131-3指令集，两种指令指令集，两种指令集在集在STEP7-Micro/WIN32编程软件中都可以使用。所以本章首先介绍编程软件中都可以使用。所以本章首先介绍STEP7-Micro/WIN32软件的使用。其次介绍软件的使用。其次介绍SIMATICS7-200系列系列PLC的的基本指令。由于指令是基本指令。由于指令是PLC的核心内容，只有切实掌握了指令的使用，能的核心内容，只有切实掌握了指令的使用，能够应用指令完成各种功能，才能充分体现够应用指令完成各种功能，才能充分体现PLC的先进性和实用性，所以后的先进性和实用性，所以后者是本章介绍的重点。者是本章介绍的重点。1.3第第7章章S7-200系列系列PLC基本指令系统基本指令系统1.3本章内容本章内容7.1编程软件编程软件STEP7-Micro/WIN32简介简介7.2指令及其结构指令及其结构7.3位逻辑指令位逻辑指令7.4定时器与计数器指令定时器与计数器指令7.5数据处理功能指令数据处理功能指令7.6数据运算指令数据运算指令7.7程序控制指令程序控制指令7.8S7系列系列PLC的顺序控制指令的顺序控制指令7.9其他重要功能指令其他重要功能指令1.4第第7章章S7-200系列系列PLC基本指令系统基本指令系统1.47.1 7.1 编程软件编程软件STEP7-Micro/WIN32STEP7-Micro/WIN32简介简介STEP7-Micro/WIN32是运行在计算机是运行在计算机Windows系统环境下系统环境下的的SIMATICS7-200系列系列PLC的编程软件，其功能强大，界面简的编程软件，其功能强大，界面简单实用，容易掌握和使用。如图单实用，容易掌握和使用。如图7.1所示，通过所示，通过PC/PPI编程电缆编程电缆连接计算机的连接计算机的RS-232串口和串口和PLC的的RS-485通信接口后，编程软通信接口后，编程软件就可以向件就可以向PLC下载或从下载或从PLC上载所编写的应用程序。在程序运上载所编写的应用程序。在程序运行时还可对行时还可对PLC的运行情况进行监控，或通过强制命令对的运行情况进行监控，或通过强制命令对PLC进进行调试。行调试。PC/PPI编程电缆上有拨档开关，可以组态设置数据传输编程电缆上有拨档开关，可以组态设置数据传输的波特率。的波特率。1.5第第7章章S7-200系列系列PLC基本指令系统基本指令系统1.57.1 7.1 编程软件编程软件STEP7-Micro/WIN32STEP7-Micro/WIN32简介简介图图7.1计算机与计算机与PLC的连接的连接1.6第第7章章S7-200系列系列PLC基本指令系统基本指令系统1.6STEP7-Micro/WIN32编程软件是西门子编程软件是西门子PLC用户不可缺少的开发工具，用户不可缺少的开发工具，它具有它具有Windows应用软件的通用界面，可以在短时间内学会使用，节省编应用软件的通用界面，可以在短时间内学会使用，节省编程时间，能够对程时间，能够对S7-200的所有功能进行编程，解决复杂的自动化任务。的所有功能进行编程，解决复杂的自动化任务。图图7.2为为STEP7-Micro/WIN32编程软件的主界面。系统菜单和工具栏可编程软件的主界面。系统菜单和工具栏可提供各种功能，指令树结构列出了整个程序编辑所涉及的资源。包括所有的提供各种功能，指令树结构列出了整个程序编辑所涉及的资源。包括所有的程序块、符号表、状态图、数据块、通信块等，还列出了所有可用指令。在程序块、符号表、状态图、数据块、通信块等，还列出了所有可用指令。在程序编辑区，可打开相关的各种窗口，进行程序编辑。编程软件的程序编辑程序编辑区，可打开相关的各种窗口，进行程序编辑。编程软件的程序编辑窗口中包括窗口中包括3个页面：个页面：MAIN、SBR_0、INT_0分别表示主程序、子程序分别表示主程序、子程序0、中断程序中断程序0，而且子程序和中断程序页面可根据需要添加。这种结构使用了，而且子程序和中断程序页面可根据需要添加。这种结构使用了模块化编程体系，使程序结构简单、层次清楚、组织方便，十分有利于编写模块化编程体系，使程序结构简单、层次清楚、组织方便，十分有利于编写规模较大的程序。规模较大的程序。7.1 7.1 编程软件编程软件STEP7-Micro/WIN32STEP7-Micro/WIN32简介简介1.7第第7章章S7-200系列系列PLC基本指令系统基本指令系统1.7图图7.2STEP7-Micro/WIN32编程软件界面编程软件界面7.1 7.1 编程软件编程软件STEP7-Micro/WIN32STEP7-Micro/WIN32简介简介1.8第第7章章S7-200系列系列PLC基本指令系统基本指令系统1.8编程软件具体功能如下。编程软件具体功能如下。(1)可以用梯形图可以用梯形图(LAD，LadderDiagram)、语句表、语句表(STL，StatementList)和功能块图和功能块图(FBD，FunctionBlockDiagram)编程。编程。(2)可以进行符号编程，通过符号表分配符号和绝对地址，即对可以进行符号编程，通过符号表分配符号和绝对地址，即对编程元件定义符号名称，增加程序的可读性，并可打印输出。编程元件定义符号名称，增加程序的可读性，并可打印输出。(3)支持三角函数，开方，对数运算功能。支持三角函数，开方，对数运算功能。(4)具有易于使用的组态向导，用于具有易于使用的组态向导，用于TD200文本显示器、文本显示器、PID控控制器、制器、CPU间数据传输的通信功能、高速计数器。间数据传输的通信功能、高速计数器。7.1 7.1 编程软件编程软件STEP7-Micro/WIN32STEP7-Micro/WIN32简介简介1.9第第7章章S7-200系列系列PLC基本指令系统基本指令系统1.97.1 7.1 编程软件编程软件STEP7-Micro/WIN32STEP7-Micro/WIN32简介简介(5)可用于可用于CPU硬件设置，如扩展模块组态、输入延硬件设置，如扩展模块组态、输入延时、实时时钟设置、口令分配、时、实时时钟设置、口令分配、CPU保持区的组态、通信保持区的组态、通信系统的网络地址、系统的网络地址、CPU最近的错误状态。最近的错误状态。(6)可以将可以将STEP7-Micro/WIN正在处理的程序与所正在处理的程序与所连接的连接的PLC中的程序进行比较。中的程序进行比较。(7)可通过调制解调器支持可通过调制解调器支持S7-200远程编程。远程编程。(8)可进行检测和故障诊断，执行单次扫描，强制输可进行检测和故障诊断，执行单次扫描，强制输出等。出等。1.10第第7章章S7-200系列系列PLC基本指令系统基本指令系统1.107.1 7.1 编程软件编程软件STEP7-Micro/WIN32STEP7-Micro/WIN32简介简介(9)具有可编辑的变量状态表，易于进行程序调试。具有可编辑的变量状态表，易于进行程序调试。(10)可同时打开多个窗口显示信号状态和状态表。可同时打开多个窗口显示信号状态和状态表。(11)可导入和导出可导入和导出STEP7-Micro/DOS格式的文件。格式的文件。(12)可在可在Windows下设置打印机，并可在任何下设置打印机，并可在任何Windows打印机上打印程序和其他表格。打印机上打印程序和其他表格。1.11第第7章章S7-200系列系列PLC基本指令系统基本指令系统1.117.2 7.2 指令及其结构指令及其结构7.2.1指令的组成指令的组成S7-200系列系列PLC既可使用既可使用SIMATIC指令集，又可使用指令集，又可使用IEC1131-3指令集。指令集。SIMATIC指令集是西门子公司专为指令集是西门子公司专为S7-200系系列列PLC设计的，设计的，STEP7-Micro/WIN32编程软件中可使用的编程软件中可使用的3个编个编程器程器(LAD、STL、FBD)都可编辑该指令集，而且指令的执行速度都可编辑该指令集，而且指令的执行速度较快。较快。IEC1131-3指令集是国际电工委员会指令集是国际电工委员会(IEC)推出的推出的PLC编程编程方面的轮廓性标准。该标准鼓励不同的方面的轮廓性标准。该标准鼓励不同的PLC厂商向用户提供符合厂商向用户提供符合该指令集的指令系统，有利于用户编写出适用于不同品牌该指令集的指令系统，有利于用户编写出适用于不同品牌PLC的的程序。程序。1.12第第7章章S7-200系列系列PLC基本指令系统基本指令系统1.127.2 7.2 指令及其结构指令及其结构但对于但对于S7-200系列系列PLC，该指令集的指令执行时间要长一些，该指令集的指令执行时间要长一些，且只能在梯形图且只能在梯形图(LAD)、功能块图、功能块图(FBD)编辑器中使用，不能使用编辑器中使用，不能使用灵活的指令表灵活的指令表(STL)编辑器。许多编辑器。许多SIMATIC指令集不符合指令集不符合IEC1131-3指令集标准，所以两种指令集不能混用，而且许多功指令集标准，所以两种指令集不能混用，而且许多功能不能使用能不能使用IEC1131-3指令集实现。指令集实现。本章中以本章中以SIMATIC指令集为主要内容进行介绍与分析。指令集为主要内容进行介绍与分析。由于梯形图由于梯形图(LAD)、指令表、指令表(STL)编辑方式为广大编程人员所编辑方式为广大编程人员所熟悉，所以本章以梯形图熟悉，所以本章以梯形图(LAD)和指令表和指令表(STL)为主介绍指令的组为主介绍指令的组成与使用。成与使用。1.13第第7章章S7-200系列系列PLC基本指令系统基本指令系统1.131.梯形图编辑器中指令的组成与使用梯形图编辑器中指令的组成与使用如图如图7.3所示，在梯形图编辑器中，程序被分为一个所示，在梯形图编辑器中，程序被分为一个个的网络段个的网络段(Networkn)。每一个网络中是具体功能的实现。每一个网络中是具体功能的实现。在整个程序中包括许多注释，如程序块的注释、网络段的在整个程序中包括许多注释，如程序块的注释、网络段的注释、每一个元件的注释等，能够使他人方便地读懂整个注释、每一个元件的注释等，能够使他人方便地读懂整个程序的内容和功能。程序的内容和功能。7.2 7.2 指令及其结构指令及其结构1.14第第7章章S7-200系列系列PLC基本指令系统基本指令系统1.14图图7.3梯形图编器中指令的组成梯形图编器中指令的组成7.2 7.2 指令及其结构指令及其结构1.15第第7章章S7-200系列系列PLC基本指令系统基本指令系统1.15梯形图指令中的基本内容如下。梯形图指令中的基本内容如下。(1)左母线左母线梯形图左侧的粗竖线，它是为整个梯形图程梯形图左侧的粗竖线，它是为整个梯形图程序提供能量的源头。序提供能量的源头。(2)触点触点代表逻辑代表逻辑“输入输入”条件。如开关、按钮等闭合条件。如开关、按钮等闭合或打开动作，或者内部条件。或打开动作，或者内部条件。(3)线圈线圈代表逻辑代表逻辑“输出输出”结果。如灯的亮灭、电动机结果。如灯的亮灭、电动机的启动停止，中间继电器的动作，或者内部输出条件。的启动停止，中间继电器的动作，或者内部输出条件。(4)功能框功能框/指令盒指令盒代表附加指令。如定时器、计数器、代表附加指令。如定时器、计数器、功能指令或数学运算指令等。功能指令或数学运算指令等。7.2 7.2 指令及其结构指令及其结构1.16第第7章章S7-200系列系列PLC基本指令系统基本指令系统1.16梯形图编辑方式方便初学者使用，易于理解，可以建梯形图编辑方式方便初学者使用，易于理解，可以建立与电气接线图类似的程序，而且全世界通用。可以使用立与电气接线图类似的程序，而且全世界通用。可以使用指令表编辑器显示所有用梯形图编辑器编写的程序。指令表编辑器显示所有用梯形图编辑器编写的程序。2.指令表编辑器中指令的组成与使用指令表编辑器中指令的组成与使用如图如图7.4所示，在指令表编辑器中，程序也分为一个所示，在指令表编辑器中，程序也分为一个个的网络段，这样可方便地与梯形图进行转换。当然也可个的网络段，这样可方便地与梯形图进行转换。当然也可以不分网络段，此时指令表程序不能转换。注释部分和梯以不分网络段，此时指令表程序不能转换。注释部分和梯形图编辑器中相同。形图编辑器中相同。7.2 7.2 指令及其结构指令及其结构1.17第第7章章S7-200系列系列PLC基本指令系统基本指令系统1.17图图7.4指令表编辑器中指令的组成指令表编辑器中指令的组成7.2 7.2 指令及其结构指令及其结构1.18第第7章章S7-200系列系列PLC基本指令系统基本指令系统1.18指令表程序的基本构成为指令助记符指令表程序的基本构成为指令助记符+操作数。如操作数。如LDI0.0，LD为指令助记符，表示具体需要完成的功能；为指令助记符，表示具体需要完成的功能；I0.0为操作数，表示被操作的内容。指令表属于文本形为操作数，表示被操作的内容。指令表属于文本形式的编程语言，和汇编语言类似，可以解决梯形图指式的编程语言，和汇编语言类似，可以解决梯形图指令不易解决的问题，适用于对令不易解决的问题，适用于对PLC和逻辑编程的有经和逻辑编程的有经验程序员。验程序员。7.2 7.2 指令及其结构指令及其结构1.19第第7章章S7-200系列系列PLC基本指令系统基本指令系统1.197.2.2操作数操作数在在PLC编程中，多数指令需要指定具体的存储单元编程中，多数指令需要指定具体的存储单元或具体数据参与其运算，这些就是指令所需的操作数。或具体数据参与其运算，这些就是指令所需的操作数。按照表现形式的不同，按照表现形式的不同，S7-200系列系列PLC可提供可提供3种形式的种形式的操作数，即存储单元、常数、能流。操作数，即存储单元、常数、能流。7.2 7.2 指令及其结构指令及其结构1.20第第7章章S7-200系列系列PLC基本指令系统基本指令系统1.201.存储单元存储单元在直接寻址中涉及的所有存储器都可以作为操作数。此类操在直接寻址中涉及的所有存储器都可以作为操作数。此类操作数包括输入映像寄存器作数包括输入映像寄存器(I)、输出映像寄存器、输出映像寄存器(Q)、变量存储器、变量存储器(V)、内部标志位存储器、内部标志位存储器(M)、特殊标志位存储器、特殊标志位存储器(SM)、顺序控制、顺序控制继电器继电器(S)、局部存储器、局部存储器(L)中的位寻址方式、字节寻址方式、字中的位寻址方式、字节寻址方式、字寻址方式、双字寻址方式。还包括定时器存储器寻址方式、双字寻址方式。还包括定时器存储器(T)、计数器存储、计数器存储器器(C)、高速计数器、高速计数器(HC)、模拟量输入、模拟量输入(AI)、模拟量输出、模拟量输出(QI)和累和累加器加器(AC)。不同的。不同的CPU模块中存储单元类操作数的数量有所不同，模块中存储单元类操作数的数量有所不同，表表7-1列出了列出了S7-200系列系列PLC中的所有可用存储单元类操作数。中的所有可用存储单元类操作数。7.2 7.2 指令及其结构指令及其结构1.21第第7章章S7-200系列系列PLC基本指令系统基本指令系统1.21表表7-1CPU226中可用存储单元类操作数中可用存储单元类操作数存储器单元存储器单元CPU221CPU222CPU224CPU226输入映像寄存器输入映像寄存器I0.0I15.7 I0.0I15.7 I0.0I15.7I0.0I15.7输出映像寄存器输出映像寄存器Q0.0Q15.7Q0.0Q15.7Q0.0Q15.7Q0.0Q15.7模拟量输入模拟量输入(只读只读)AIW0AIW30AIW0AIW62AIW0AIW62模拟量输出模拟量输出(只写只写)AQW0AQW30AQW0AQW62AQW0AQW62变量存储器变量存储器V0.0V2047.7V0.0V2047.7V0.0V5119.7V0.0V5119.77.2 7.2 指令及其结构指令及其结构1.22第第7章章S7-200系列系列PLC基本指令系统基本指令系统1.227.2 7.2 指令及其结构指令及其结构局部存储器局部存储器L0.0L63.7L0.0L63.7L0.0L63.7L0.0L63.7内部标志位存内部标志位存储器储器M0.0M31.7M0.0M31.7M0.0M31.7M0.0M31.7特殊标特殊标志位存志位存储器储器SM0.0SM179.7SM0.0SM179.7SM0.0SM179.7SM0.0SM179.7只读只读SM0.0SM29.7SM0.0SM29.7SM0.0SM29.7SM0.0SM29.7定时器定时器T0T255T0T255T0T255T0T2551.23第第7章章S7-200系列系列PLC基本指令系统基本指令系统1.23计数器计数器C0C255C0C255C0C255C0C255高速计数器高速计数器HC0、HC3HC5HC0、HC3HC5HC0HC5HC0HC5顺序控制继电器顺序控制继电器S0.0S31.7S0.0S31.7S0.0S31.7S0.0S31.7累加器累加器AC0AC3AC0AC3AC0AC3AC0AC32.常数常数常数是指令中常用的一种操作数，常数值可为字节、字常数是指令中常用的一种操作数，常数值可为字节、字或双字。在或双字。在PLC内部，所有常数均以二进制存储，但在编程内部，所有常数均以二进制存储，但在编程时可以输入的常数形式有二进制、十进制、十六进制、时可以输入的常数形式有二进制、十进制、十六进制、ASCII码或浮点数码或浮点数(实数实数)等。表等。表7-2是几种常数的表示方法。是几种常数的表示方法。7.2 7.2 指令及其结构指令及其结构1.24第第7章章S7-200系列系列PLC基本指令系统基本指令系统1.24表表7-2常数的表示方法常数的表示方法数制数制书写格式书写格式举例举例二进制二进制2#二进制数二进制数2#1100_1011_0001_1111十进制十进制十进制数值十进制数值1688十六进制十六进制16#十六进制数十六进制数16#A3CDASCII码码ASCII码字符码字符Thisisaexample浮点数浮点数(实数实数)ANSI/IEEE754-1985标准标准(正数正数)+1.175495E-38至至+3.402823E+38(负数负数)-1.175495E-38至至-3.402823E+387.2 7.2 指令及其结构指令及其结构1.25第第7章章S7-200系列系列PLC基本指令系统基本指令系统1.253.能流能流在梯形图中，没有真正的电流流动。为方便对在梯形图中，没有真正的电流流动。为方便对PLC周期扫周期扫描过程的分析和指令运行状态，假想有描过程的分析和指令运行状态，假想有“电流电流”在梯形图中流在梯形图中流动，这就是动，这就是“能流能流”。“能流能流”只能在梯形图中从左向右流动，只能在梯形图中从左向右流动，任何可以连接到左任何可以连接到左/右母线或触点的梯形图元件都有右母线或触点的梯形图元件都有“能流能流”的输入的输入(EN)/输出端输出端(ENO)。输入。输入(EN)端必须有能量流，才能执端必须有能量流，才能执行该元件功能，在元件正确无误的执行其功能后，输出端行该元件功能，在元件正确无误的执行其功能后，输出端(ENO)才能将能量流传送到下一个单元。只有梯形图才能将能量流传送到下一个单元。只有梯形图(LAD)和功和功能块图能块图(FBD)中才有能流的概念。对应于指令表为栈顶值为中才有能流的概念。对应于指令表为栈顶值为1。7.2 7.2 指令及其结构指令及其结构1.26第第7章章S7-200系列系列PLC基本指令系统基本指令系统1.267.2.4状态字状态字S7-200系列系列PLC中提供了众多的状态字，它们实际上就是中提供了众多的状态字，它们实际上就是特殊标志位存储器特殊标志位存储器(SM)。这些状态字用于保存。这些状态字用于保存PLC自身工作状态自身工作状态数据或提供特殊功能，通过对其位、字节、字或双字的使用，可数据或提供特殊功能，通过对其位、字节、字或双字的使用，可以起到在以起到在CPU与用户程序之间交换信息的作用。下面介绍各状与用户程序之间交换信息的作用。下面介绍各状态字功能，状态字具体功能及用法见态字功能，状态字具体功能及用法见S7-200系统手册。系统手册。1.常用状态字常用状态字SMB0常用状态字常用状态字SMB0包括包括8个状态位，在每个扫描周期结束时，个状态位，在每个扫描周期结束时，由由CPU更新这些位。具体功能描述见表更新这些位。具体功能描述见表7-3。7.2 7.2 指令及其结构指令及其结构1.27第第7章章S7-200系列系列PLC基本指令系统基本指令系统1.27SMB0的各个的各个位位功能描述功能描述SM0.0常闭触点，在程序运行时一直保持闭合状态常闭触点，在程序运行时一直保持闭合状态SM0.1该位在程序运行的第一个扫描周期闭合，常用于调该位在程序运行的第一个扫描周期闭合，常用于调用初始化子程序用初始化子程序SM0.2若永久保持的数据丢失，则该位在程序运行的第一若永久保持的数据丢失，则该位在程序运行的第一个扫描周期闭合。可用于存储器错误标志位个扫描周期闭合。可用于存储器错误标志位SM0.3开机后进入开机后进入RUN方式，该位将闭合一个扫描周期。方式，该位将闭合一个扫描周期。可用于启动操作前为设备提供预热时间可用于启动操作前为设备提供预热时间表表7-3SMB0的各个位功能描述的各个位功能描述7.2 7.2 指令及其结构指令及其结构1.28第第7章章S7-200系列系列PLC基本指令系统基本指令系统1.28SM0.4该位为一个一分钟时钟脉冲，该位为一个一分钟时钟脉冲，30s闭合，闭合，30s断开断开SM0.5该位为一个一秒钟时钟脉冲，该位为一个一秒钟时钟脉冲，0.5s闭合，闭合，0.5s断开断开SM0.6该位为扫描时钟，本次扫描闭合，下次扫描断开，该位为扫描时钟，本次扫描闭合，下次扫描断开，不断循环不断循环SM0.7该位指示该位指示CPU工作方式开关的位置工作方式开关的位置(断开为断开为TERM位置，闭合为位置，闭合为RUN位置位置)。利用该位状态。当开关。利用该位状态。当开关在在RUN位置时，可使自由口通信方式有效，开关位置时，可使自由口通信方式有效，开关切换至切换至TERM位置时，同编程设备的正常通信有位置时，同编程设备的正常通信有效效7.2 7.2 指令及其结构指令及其结构1.29第第7章章S7-200系列系列PLC基本指令系统基本指令系统1.292.其他状态字功能其他状态字功能其他状态字功能见表其他状态字功能见表7-4。表表7-4其他状态字功能一览表其他状态字功能一览表状状态态字字功能描述功能描述SMB1包含了各种潜在的错误提示，可在执行某些指令或执行出错包含了各种潜在的错误提示，可在执行某些指令或执行出错时由系统自动对相应位进行置位或复位时由系统自动对相应位进行置位或复位SMB2在自由接口通信时，自由接口接收字符的缓冲区在自由接口通信时，自由接口接收字符的缓冲区SMB3在自由接口通信时，发现接收到的字符中有奇偶校验错误时，在自由接口通信时，发现接收到的字符中有奇偶校验错误时，可将可将SM3.0置位置位SMB4标志中断队列是否溢出或通信接口使用状态标志中断队列是否溢出或通信接口使用状态7.2 7.2 指令及其结构指令及其结构1.30第第7章章S7-200系列系列PLC基本指令系统基本指令系统1.30状状态态字字功能描述功能描述SMB5标志标志I/O系统错误系统错误SMB6CPU模块识别模块识别(ID)寄存器寄存器SMB7系统保留系统保留SMB8SMB21I/O模块识别和错误寄存器，按字节对形式模块识别和错误寄存器，按字节对形式(相相邻两个字节邻两个字节)存储扩展模块存储扩展模块06的模块类型、的模块类型、I/O类型、类型、I/O点数和测得的各模块点数和测得的各模块I/O错误错误SMW22SMW26记录系统扫描时间记录系统扫描时间SMB28SMB29存储存储CPU模块自带的模拟电位器所对应的数字模块自带的模拟电位器所对应的数字量量7.2 7.2 指令及其结构指令及其结构1.31第第7章章S7-200系列系列PLC基本指令系统基本指令系统1.317.2 7.2 指令及其结构指令及其结构SMB30和和SMB130SMB30为自由接口通信时，自由接口为自由接口通信时，自由接口0的通信方的通信方式控制字节；式控制字节；SMB130为自由接口通信时，自由为自由接口通信时，自由接口接口1的通信方式控制字节；两字节可读可写的通信方式控制字节；两字节可读可写SMB31SMB32永久存储器永久存储器(EEPROM)写控制写控制SMB34SMB35用于存储定时中断的时间间隔用于存储定时中断的时间间隔SMB36SMB65高速计数器高速计数器HSC0、HSC1、HSC2的监视及控制的监视及控制寄存器寄存器1.32第第7章章S7-200系列系列PLC基本指令系统基本指令系统1.32SMB66SMB85高速脉冲输出高速脉冲输出(PTO/PWM)的监视及控制寄存器的监视及控制寄存器SMB86SMB94SMB186SMB194自由接口通信时，接口自由接口通信时，接口0或接口或接口1接收信息状态寄存器接收信息状态寄存器SMB98SMB99标志扩展模块总线错误号标志扩展模块总线错误号SMB131SMB165高速计数器高速计数器HSC3、HSC4、HSC5的监视及控制寄存器的监视及控制寄存器SMB166SMB194高速脉冲输出高速脉冲输出(PTO)包络定义表包络定义表SMB200SMB299预留给智能扩展模块，保存其状态信息预留给智能扩展模块，保存其状态信息7.2 7.2 指令及其结构指令及其结构1.33第第7章章S7-200系列系列PLC基本指令系统基本指令系统1.337.3 7.3 位逻辑指令位逻辑指令7.3.1位操作指令位操作指令位逻辑指令属于基本逻辑控制指令，是专门针对位逻辑量位逻辑指令属于基本逻辑控制指令，是专门针对位逻辑量进行处理的指令，与使用继电器进行逻辑控制十分相似。位逻进行处理的指令，与使用继电器进行逻辑控制十分相似。位逻辑指令包括触点指令、线圈驱动指令、置位辑指令包括触点指令、线圈驱动指令、置位/复位指令、正复位指令、正/负负跳变指令和堆栈指令等，主要分为位操作指令部分和位逻辑运跳变指令和堆栈指令等，主要分为位操作指令部分和位逻辑运算指令部分。算指令部分。S7-200系列系列PLC中还提供了立即指令，主要用于中还提供了立即指令，主要用于对输出线圈的无延时控制。对输出线圈的无延时控制。1.LD(Load)、LDN(LoadNot)及及=(Out)指令指令1)指令格式指令格式梯形图与指令表格式见表梯形图与指令表格式见表7-5。指令可用操作数见表。指令可用操作数见表7-6。1.34第第7章章S7-200系列系列PLC基本指令系统基本指令系统1.34表表7-5LD、LDN、=指令格式指令格式名名称称装装载载非非装装载载线圈驱动线圈驱动指令指令LDLDN=指令表格式指令表格式LDbitLDNbit=bit梯形图格式梯形图格式表7-6 LD、LDN及=指令可用操作数指指令令可用操作数可用操作数LD、LDNI，Q，M，SM，T，C，V，S，L的位逻辑量的位逻辑量=Q，M，S，V的位逻辑量的位逻辑量7.3 7.3 位逻辑指令位逻辑指令1.35第第7章章S7-200系列系列PLC基本指令系统基本指令系统1.352)指令功能指令功能LD装载指令，常开触点与母线相连，开始一个网络块装载指令，常开触点与母线相连，开始一个网络块中的逻辑运算。中的逻辑运算。LDN非装载指令，常闭触点与母线相连，开始一个网非装载指令，常闭触点与母线相连，开始一个网络块中的逻辑运算。络块中的逻辑运算。=线圈驱动指令。线圈驱动指令。3)指令应用举例指令应用举例在梯形图和指令表程序中的应用如图所示。在梯形图和指令表程序中的应用如图所示。7.3 7.3 位逻辑指令位逻辑指令1.36第第7章章S7-200系列系列PLC基本指令系统基本指令系统1.36图图LD、LDN、=指令的梯形图、指令表及时序图指令的梯形图、指令表及时序图7.3 7.3 位逻辑指令位逻辑指令1.37第第7章章S7-200系列系列PLC基本指令系统基本指令系统1.37(1)当当I0.0闭合时，输出线圈闭合时，输出线圈Q0.0接通。接通。(2)当当I0.1断开时，输出线圈断开时，输出线圈Q0.1和内部辅助线圈和内部辅助线圈M0.0接通。接通。4)指令使用说明指令使用说明(1)内部输入触点内部输入触点(I)的闭合与断开仅与输入映像寄存的闭合与断开仅与输入映像寄存器相应位的状态有关，与外部输入按钮、接触器、继电器的器相应位的状态有关，与外部输入按钮、接触器、继电器的常开常开/常闭接法无关。输入映像寄存器相应位为常闭接法无关。输入映像寄存器相应位为1，则内部常，则内部常开触点闭合，常闭触点断开。输入映像寄存器相应位为开触点闭合，常闭触点断开。输入映像寄存器相应位为0，则内部常开触点断开，常闭触点闭合。则内部常开触点断开，常闭触点闭合。7.3 7.3 位逻辑指令位逻辑指令1.38第第7章章S7-200系列系列PLC基本指令系统基本指令系统1.38(2)LD、LDN指令不仅用于网络块逻辑计算的开始，指令不仅用于网络块逻辑计算的开始，在块操作在块操作ALD，OLD中也要配合使用。中也要配合使用。(3)在同一个网络块中，在同一个网络块中，“=”指令可以任意次使用，指令可以任意次使用，驱动多个线圈。驱动多个线圈。(4)同一编号的线圈在一个程序中使用两次及两次以上同一编号的线圈在一个程序中使用两次及两次以上叫做线圈重复输出。因为叫做线圈重复输出。因为PLC在运算时仅将输出结果置于输在运算时仅将输出结果置于输出映像寄存器中，在所有程序运算均结束后才统一输出，所出映像寄存器中，在所有程序运算均结束后才统一输出，所以在线圈重复输出时，后面的运算结果会覆盖前面的结果，以在线圈重复输出时，后面的运算结果会覆盖前面的结果，容易引起误动作。建议避免使用。容易引起误动作。建议避免使用。7.3 7.3 位逻辑指令位逻辑指令1.39第第7章章S7-200系列系列PLC基本指令系统基本指令系统1.39(5)梯形图的每一网络块均从左母线开始，接着是各种触梯形图的每一网络块均从左母线开始，接着是各种触点的逻辑连接，最后以线圈或指令盒结束。一定不能将触点点的逻辑连接，最后以线圈或指令盒结束。一定不能将触点置于线圈的右边。线圈和指令盒一般也不能直接接在左母线置于线圈的右边。线圈和指令盒一般也不能直接接在左母线上，如确实需要，可以利用特殊标志位存储器上，如确实需要，可以利用特殊标志位存储器(如如M0.0)进行进行连接。连接。2.S(Set)、R(Reset)指令指令1)指令格式指令格式梯形图与指令表格式见表梯形图与指令表格式见表7-7。指令可用操作数见表。指令可用操作数见表7-8。7.3 7.3 位逻辑指令位逻辑指令1.40第第7章章S7-200系列系列PLC基本指令系统基本指令系统1.40表表7-7S、R指令格式指令格式名名称称置置位位复复位位指令指令SR指令表格式指令表格式Sbit，NRbit，N梯形图格式梯形图格式7.3 7.3 位逻辑指令位逻辑指令1.41第第7章章S7-200系列系列PLC基本指令系统基本指令系统1.41表表7-8S、R指令的可用操作数指令的可用操作数指指令令可用操作数可用操作数S、RI，Q，M，SM，T，C，V，S，L的位逻辑量的位逻辑量NVB，IB，QB，MB，SMB，SB，LB，AC，常数，常数，*VD，*AC，*LDN可设置的范围为：可设置的范围为：12552)指令功能指令功能S置位指令，将操作数中定义的置位指令，将操作数中定义的N个位逻辑量强制置个位逻辑量强制置1。R复位指令，将操作数中定义的复位指令，将操作数中定义的N个位逻辑量强制置个位逻辑量强制置0。3)指令应用举例指令应用举例在梯形图和指令表程序中的应用如图在梯形图和指令表程序中的应用如图7.11所示。所示。7.3 7.3 位逻辑指令位逻辑指令1.42第第7章章S7-200系列系列PLC基本指令系统基本指令系统1.42图图7-11S、R指令的梯形图、指令表及时序图指令的梯形图、指令表及时序图7.3 7.3 位逻辑指令位逻辑指令1.43第第7章章S7-200系列系列PLC基本指令系统基本指令系统1.43(1)S、R指令中的指令中的2表示从指定的表示从指定的Q0.0开始的两开始的两个触点，即个触点，即Q0.0与与Q0.1。(2)在检测到在检测到I0.0闭合的上升沿时，输出线圈闭合的上升沿时，输出线圈Q0.0、Q0.1被置为被置为1，并保持，而不论，并保持，而不论I0.0为何种状态。为何种状态。(3)在检测到在检测到I0.1闭合的上升沿时，输出线圈闭合的上升沿时，输出线圈Q0.0、Q0.1被复位为被复位为0，并保持，而不论，并保持，而不论I0.0为何种状态。为何种状态。7.3 7.3 位逻辑指令位逻辑指令1.44第第7章章S7-200系列系列PLC基本指令系统基本指令系统1.444)指令说明指令说明(1)指定触点一旦被置位，则保持接通状态，直指定触点一旦被置位，则保持接通状态，直到对其进行复位操作；而指定触点一旦被复位，则变到对其进行复位操作；而指定触点一旦被复位，则变为接通状态，直到对其进行复位操作。为接通状态，直到对其进行复位操作。(2)如果对定时器和计数器进行复位操作，则被如果对定时器和计数器进行复位操作，则被指定的指定的T或或C的位被复位，同时其当前值被清的位被复位，同时其当前值被清0。7.3 7.3 位逻辑指令位逻辑指令1.45第第7章章S7-200系列系列PLC基本指令系统基本指令系统1.45(3)S、R指令可多次使用相同编号的各类触点，指令可多次使用相同编号的各类触点，使用次数不限，如图使用次数不限，如图7.12所示。若几个触发信号同时所示。若几个触发信号同时闭合，则闭合，则Network1中中Q0.0的状态为接通，的状态为接通，Network3中中Q0.0的状态为断开，的状态为断开，Network6中中Q0.0的状态为接通，的状态为接通，Network9之后之后Q0.0的状态为断开。的状态为断开。7.3 7.3 位逻辑指令位逻辑指令1.46第第7章章S7-200系列系列PLC基本指令系统基本指令系统1.46图图7.12S、R指令对同一线圈的多次设置指令对同一线圈的多次设置7.3 7.3 位逻辑指令位逻辑指令1.47第第7章章S7-200系列系列PLC基本指令系统基本指令系统1.473RS、SR指令指令1)指令格式指令格式梯形图与指令表格式见表梯形图与指令表格式见表7-9。指令可用操作数见表。指令可用操作数见表7-10。表表7-9RS、SR指令基本格式指令基本格式名称名称复位优先锁存器复位优先锁存器置位优先锁存器置位优先锁存器指令指令RSSR梯形图格式梯形图格式7.3 7.3 位逻辑指令位逻辑指令1.48第第7章章S7-200系列系列PLC基本指令系统基本指令系统1.48表表7-10RS、SR指令可用操作数指令可用操作数指指令令可用操作数可用操作数S1，R能流能流S、R1能流能流OUT能流能流BitI，Q，M，V，S的位逻辑的位逻辑量量7.3 7.3 位逻辑指令位逻辑指令1.49第第7章章S7-200系列系列PLC基本指令系统基本指令系统1.492)指令功能指令功能RS复位优先锁存器，当置位信号和复位信号都有复位优先锁存器，当置位信号和复位信号都有效时，复位信号优先，输出线圈不接通。效时，复位信号优先，输出线圈不接通。SR置位优先锁存器，当置位信号和复位信号都有置位优先锁存器，当置位信号和复位信号都有效时，置位信号优先，输出线圈接通。效时，置位信号优先，输出线圈接通。3)指令应用举例指令应用举例在梯形图中的应用如图在梯形图中的应用如图7.13所示。所示。7.3 7.3 位逻辑指令位逻辑指令1.50第第7章章S7-200系列系列PLC基本指令系统基本指令系统1.50图图7.13RS、SR指令的梯形图及时序图指令的梯形图及时序图7.3 7.3 位逻辑指令位逻辑指令1.51第第7章章S7-200系列系列PLC基本指令系统基本指令系统1.51(1)RS、SR指令均为锁存器，一个复位优先，一指令均为锁存器，一个复位优先，一个置位优先。个置位优先。S连接置位输入，连接置位输入，R连接复位输入。一旦输连接复位输入。一旦输出线圈被置位，则保持置位状态直到复位输入接通。出线圈被置位，则保持置位状态直到复位输入接通。(2)置位、复位输入均以高电平状态有效。置位、复位输入均以高电平状态有效。(3)RS、SR指令只有梯形图格式，而无指令表格指令只有梯形图格式，而无指令表格式。其指令表是多个位逻辑指令的组合。以下是图式。其指令表是多个位逻辑指令的组合。以下是图7.13的指令表参考程序。的指令表参考程序。7.3 7.3 位逻辑指令位逻辑指令1.52第第7章章S7-200系列系列PLC基本指令系统基本指令系统1.52Network1Network2LDI0.0LDI0.0LDI0.1LDI0.1NOTNOTLPSAQ0.1AQ0.0OLD=Q0.0=Q0.1LPPALDOQ0.0=Q0.04.EU(EdgeUp)、ED(EdgeDown)指令指令1)指令格式指令格式梯形图与指令表格式见表梯形图与指令表格式见表7-11。7.3 7.3 位逻辑指令位逻辑指令1.53第第7章章S7-200系列系列PLC基本指令系统基本指令系统1.53表表7-11EU、ED指令格式指令格式名名称称正跳变触点正跳变触点负跳变触点负跳变触点指令指令EUED指令表格式指令表格式EUED梯形图格式梯形图格式7.3 7.3 位逻辑指令位逻辑指令1.54第第7章章S7-200系列系列PLC基本指令系统基本指令系统1.542)指令功能指令功能EU正跳变触点，在检测到正跳变正跳变触点，在检测到正跳变(OFF到到ON)时，时，使能流接通一个扫描周期的时间。使能流接通一个扫描周期的时间。ED负跳变触点，在检测到负跳变负跳变触点，在检测到负跳变(ON到到OFF)时，时，使能流接通一个扫描周期的时间。使能流接通一个扫描周期的时间。3)指令应用举例指令应用举例在梯形图和指令表程序中的应用如图在梯形图和指令表程序中的应用如图7.14所示。所示。7.3 7.3 位逻辑指令位逻辑指令1.55第第7章章S7-200系列系列PLC基本指令系统基本指令系统1.55图图7.14EU、ED指令的梯形图、指令表及时序图指令的梯形图、指令表及时序图7.3 7.3 位逻辑指令位逻辑指令1.56第第7章章S7-200系列系列PLC基本指令系统基本指令系统1.56(1)在在I0.0闭合的一瞬间，正跳变触点接通一个闭合的一瞬间，正跳变触点接通一个扫描周期，使扫描周期，使Q0.0有一个扫描周期输出。有一个扫描周期输出。(2)在在I0.1断开的一瞬间，负跳变触点接通一断开的一瞬间，负跳变触点接通一个扫描周期，使个扫描周期，使Q0.1有一个扫描周期输出。有一个扫描周期输出。4)指令说明指令说明(1)EU、ED指令可无限次使用。指令可无限次使用。7.3 7.3 位逻辑指令位逻辑指令1.57第第7章章S7-200系列系列PLC基本指令系统基本指令系统1.57(2)正正/负跳变指令常用于启动或关断条件的判断，负跳变指令常用于启动或关断条件的判断，以及配合功能指令完成逻辑控制任务。以及配合功能指令完成逻辑控制任务。5.NOP指令指令指令表格式为指令表格式为NOPN；梯形图格式如图；梯形图格式如图7.5所示。所示。图图7.15NOP指令梯形图格式指令梯形图格式NOP指令为空操作指令，在程序中插入指令为空操作指令，在程序中插入NOP指指令不影响程序的运行。其操作数令不影响程序的运行。其操作数N为常数，取值范为常数，取值范围是围是0255。7.3 7.3 位逻辑指令位逻辑指令1.58第第7章章S7-200系列系列PLC基本指令系统基本指令系统1.587.3.2位逻辑运算指令位逻辑运算指令1A(And)、AN(AndNot)指令指令1)指令格式指令格式梯形图与指令表格式见表梯形图与指令表格式见表7-12。指令可用操作数。指令可用操作数见表见表7-13。7.3 7.3 位逻辑指令位逻辑指令1.59第第7章章S7-200系列系列PLC基本指令系统基本指令系统1.59表表7-12A、AN指令基本格式指令基本格式名称名称与与非与非与指令指令AAN指令表指令表AbitANbit梯形图梯形图7.3 7.3 位逻辑指令位逻辑指令1.60第第7章章S7-200系列系列PLC基本指令系统基本指令系统1.60表7-13 A、AN指令的可用操作数指指令令可用操作数可用操作数A、ANI，Q，M，SM，T，C，V，S，L的位逻辑量的位逻辑量2)指令功能指令功能A单个常开触点串联连接指令，执行逻辑与运算。单个常开触点串联连接指令，执行逻辑与运算。AN单个常闭触点串联连接指令，执行逻辑与运算。单个常闭触点串联连接指令，执行逻辑与运算。3)指令应用举例指令应用举例在梯形图和指令表程序中的应用如图在梯形图和指令表程序中的应用如图7.16所示。所示。7.3 7.3 位逻辑指令位逻辑指令1.61第第7章章S7-200系列系列PLC基本指令系统基本指令系统1.61图图7.16A、AN指令的梯形图、指令表及时序图指令的梯形图、指令表及时序图(1)I0.0与与I0.1执行相与的逻辑运算。在执行相与的逻辑运算。在I0.0与与I0.1均闭合时，线圈均闭合时，线圈Q0.0接通；接通；I0.0与与I0.1中只要有中只要有一个不闭合，线圈一个不闭合，线圈Q0.0不能接通。不能接通。7.3 7.3 位逻辑指令位逻辑指令1.62第第7章章S7-200系列系列PLC基本指令系统基本指令系统1.62(2)I0.2与常闭触点与常闭触点I0.3执行相与的逻辑运算。在执行相与的逻辑运算。在I0.2闭合，闭合，I0.3断开时，线圈断开时，线圈Q0.1接通；若接通；若I0.2断开或断开或I0.3闭闭合，则线圈合，则线圈Q0.1不能接通。不能接通。4)指令说明指令说明(1)A、AN指令可在多个触点串联连接时连续使用。指令可在多个触点串联连接时连续使用。使用次数仅受编程软件的限制，最多串联使用次数仅受编程软件的限制，最多串联30个触点。个触点。(2)如图如图7.17所示，在使用所示，在使用“=”指令进行线圈驱动指令进行线圈驱动后，仍然可以使用后，仍然可以使用A、AN指令，然后再次使用指令，然后再次使用“=”指令。指令。7.3 7.3 位逻辑指令位逻辑指令1.63第第7章章S7-200系列系列PLC基本指令系统基本指令系统1.63图图7.17A、AN指令与指令与“=”指令的多次连续使用指令的多次连续使用7.3 7.3 位逻辑指令位逻辑指令1.64第第7章章S7-200系列系列PLC基本指令系统基本指令系统1.64(3)图图7.17所示程序的上下次序不能随意改变，否所示程序的上下次序不能随意改变，否则则A、AN指令与指令与“=”指令不能连续使用。如图指令不能连续使用。如图7.18所所示程序，在指令表中就需要使用堆栈指令过渡。这是因示程序，在指令表中就需要使用堆栈指令过渡。这是因为为S7-200系列系列PLC提供了一个提供了一个9层的堆栈，栈顶用于存层的堆栈，栈顶用于存储逻辑运算的结果，即每次运算后结果都保存在栈顶，储逻辑运算的结果，即每次运算后结果都保存在栈顶，而且下一次运算结果会覆盖前一个结果。若要使用中间而且下一次运算结果会覆盖前一个结果。若要使用中间结果，必须对该中间结果进行压栈处理才能保存下来。结果，必须对该中间结果进行压栈处理才能保存下来。7.3 7.3 位逻辑指令位逻辑指令1.65第第7章章S7-200系列系列PLC基本指令系统基本指令系统1.65图图7.18A、AN指令与指令与“=”指令不能多次连续使用指令不能多次连续使用7.3 7.3 位逻辑指令位逻辑指令1.66第第7章章S7-200系列系列PLC基本指令系统基本指令系统1.662.O(Or)、ON(OrNot)指令指令1)指令格式指令格式梯形图与指令表格式见表梯形图与指令表格式见表7-14。指令可用操作数。指令可用操作数见表见表7-15。表表7-14O、ON指令格式指令格式名名称称或或非非或或指令指令OON指令表指令表ObitONbit梯形图梯形图7.3 7.3 位逻辑指令位逻辑指令1.67第第7章章S7-200系列系列PLC基本指令系统基本指令系统1.67表表7-15O、ON指令的可用操作数指令的可用操作数指指令令可用操作数可用操作数O、ONI，Q，M，SM，T，C，V，S，L的位逻的位逻辑量辑量2)指令功能指令功能O单个常开触点并联连接指令，执行逻辑或运算。单个常开触点并联连接指令，执行逻辑或运算。ON单个常闭触点并联连接指令，执行逻辑或运算。单个常闭触点并联连接指令，执行逻辑或运算。3)指令应用举例指令应用举例在梯形图和指令表程序中的应用如图在梯形图和指令表程序中的应用如图7.19所示。所示。7.3 7.3 位逻辑指令位逻辑指令1.68第第7章章S7-200系列系列PLC基本指令系统基本指令系统1.68图图7.19O、ON指令的梯形图、指令表及时序图指令的梯形图、指令表及时序图7.3 7.3 位逻辑指令位逻辑指令1.69第第7章章S7-200系列系列PLC基本指令系统基本指令系统1.69(1)I0.0与与I0.1执行相或的逻辑运算。在执行相或的逻辑运算。在I0.0与与I0.1任意一个闭合时，线圈任意一个闭合时，线圈Q0.0接通；接通；I0.0与与I0.1均均不闭合，线圈不闭合，线圈Q0.0不能接通。不能接通。(2)I0.2与常闭触点与常闭触点I0.3执行相或的逻辑运算。执行相或的逻辑运算。在在I0.2闭合或闭合或I0.3断开时，线圈断开时，线圈Q0.1接通；若接通；若I0.2断断开，同时开，同时I0.3闭合，则线圈闭合，则线圈Q0.1不能接通。不能接通。7.3 7.3 位逻辑指令位逻辑指令1.70第第7章章S7-200系列系列PLC基本指令系统基本指令系统1.704)指令说明指令说明(1)O、ON指令可在多个触点并联连接时连续使指令可在多个触点并联连接时连续使用。使用次数仅受编程软件的限制，在一个网络块中用。使用次数仅受编程软件的限制，在一个网络块中最多并联最多并联31个触点。个触点。(2)O、ON指令可进行如图指令可进行如图7.20所示的多重并联。所示的多重并联。7.3 7.3 位逻辑指令位逻辑指令1.71第第7章章S7-200系列系列PLC基本指令系统基本指令系统1.71图图7.20多重并联程序结构多重并联程序结构7.3 7.3 位逻辑指令位逻辑指令1.72第第7章章S7-2