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西门子S7-300系列PLC基本指令系统


第4章 西门子S7-300系列PLC基本指令系统

第4章 S7-300系列PLC基本指令系统
4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 指令及其结构 位逻辑指令 定时器与计数器指令 数据处理功能指令 数据运算指令 控制指令 思考与练习题

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4.1 指

令及其结构
4.1.1 指令的组成
1. 语句指令
一条指令由一个操作码和一个操作数组成,操作数由标识符 和参数组成。操作码定义要执行的功能;操作数为执行该操作所 需要的信息,例如: A I 1.0 是一条位逻辑操作指令,其中:“A”是操作码,它表示执行 “与”操作;“I 1.0”是操作数,对输入继电器I 1.0进行的操作。 有些语句指令不带操作数。它们操作的对象是惟一的。例 如: NOT (是对逻辑操作结果(RLO)取反。)

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2. 梯形逻辑指令 梯形逻辑指令用图形元素表示PLC要完成操作。在梯形逻辑 指令中,其操作码是用图素表示的,该图素形象表明CPU做什 么,其操作数的表示方法与语句指令相同。如: Q 4.0 ——( ) 该指令中:——( )可认为是操作码,表示一个二进制赋值操作。 Q 4.0是操作数,表示赋值的对象。 梯形逻辑指令也可不带操作数。如: ——|NOT|—— 是对逻辑操作结果取反的操作。

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4.1.2 操作数
1. 标识符及表示参数 一般情况下,指令的操作数在PLC的存储器中,此时操作 数由操作数标识符和参数组成。 操作数标识符由主标识符和辅 助标识符组成。主标识符表示操作数所在的存储区,辅助标识 符进一步说明操作数的位数长度。若没有辅助标识符指操作数 的位数是一位。 主标识符有: I(输入过程映像存储区),Q(输出过程映象存储区),M(位存储 区),PI(外部输入),PQ(外部输入),T(定时器),C(计数器), DB(数据块),L(本地数据)。

第4章 西门子S7-300系列PLC基本指令系统 辅助标识符有:
X(位),B(字节),W(字——2字节),D(双字——4字节)。 PLC物理存储器是以字节为单位的,所以存储单元规定为 字节单元。位地址参数用一个点与字节地址分开。如: M 10.1

当操作数长度是字或双字时,标识符后给出的标识参数是字 或双字内的最低字节单元号。图4.1给出了字节、字、双字的相 互关系及表示方法。当使用宽度为字或双字的地址时,应保证 没有生成任何重叠的字节分配,以免造成数据读写错误。

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? 7 ? MB 10 10.7 ? ? MB 11 MB 12 MB 13 MB 14

位存储区M ? ? ? ? 1 0
10.1 10.0

MW 10 MW 11 MW 12

MD 10

图4.1 以字节单元为基准标记存储器存储单元

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表4.1 存储区及其功能
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ÷ ? ? ? ? ? ? (I) ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ÷ ? ? ? ? ? ? (Q) ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? (M) ? ? ? ? ? ? ? ? (PI) ? ? ? ? ? ? ? ? (PQ) ? ? ? ? ? ? ? ? ? ° ? ? ? ? ? ? ? ± ? ? ? ? ? ?¨? ? § ? ? ? ÷ ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ° ° ° ? ? ? ? ?¨? ? ? ? ? ? ? ? ? · ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ° ? ? ? ? ° ? ? ? ? ? ? ? ? ?¨? ? ? ? ¨ ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ° ? ? · ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ± ± ? I IB IW ID Q QB QW QD M MB MW MD PIB PIW PID PQB PQW PQD ?? ?? à ? ± § 0~65 535.7 0~65 535 0~65 534 0~65 532 0~65 535.7 0~65 535 0~65 534 0~65 532 0~255.7 0~255 0~254 0~252 0~65 535 0~65 534 0~65 532 0~65 535 0~65 534 0~65 532

? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? · ?? ? ¨÷ ? ? ? ? ? § ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? (? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ) ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?

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表4.1 存储区及其功能
¨?? (T) ± ? ? ? ÷ ? (C) ? ? ? ? ? ? ? ? ? ° ° ± ? ? ? ? ? ?? ?? ? ? ? · ¨?? ? ?? ? ? ? ? ? ? ° ° ° ? ? ? ? ? ?? ?? ? ? ? · ??? ÷ ?° T C DBX DBB DBW DBD DIX DIB DIW DID L LB LW LD 0~255 0~255 0~65 0~65 0~65 0~65 0~65 0~65 0~65 0~65 0~65 0~65 0~65 0~65 535.7 535 534 532 535.7 535 534 532 535.7 535 534 532

÷ ? ° (DB) ? ? ?

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ° ? ? ? ?? ? ?? · ? ÷ ? ° ? ÷ ? ?

? ° ? ? ?? ÷ ? (L)

? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ° (OB? FB ? FC) ? ? ? ? ? ? ? ?÷ ? ? ?? ? ° ? ? ? ? ? ° ? ? ? ? ?° ? ? ? · ? ?? ÷ ? § § ? ? ? ? ± ?

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2. 操作数的表示法

在STEP7中,操作数有两种表示方法:一是物理地址(绝对 地址)表示法;二是符号地址表示法。
用物理地址表示操作数时,要明确指出操作数的所在存储区, 该操作数的位数具体位置。例如:Q 4.0。 STEP7 允许用符号地址表示操作数,如Q 4.0可用符号名 MOTOR_ON替代表示,符号名必须先定义后使用,而且符号名 必须是惟一的,不能重名。

定义符号时,需要指明操作数所在的存储区,操作数的位数、 具体位置及数据类型。

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4.1.3 寻址方式
操作数是指令的操作或运算对象。所谓寻址方式是指令得 到操作数的方式,可以直接给出或间接给出。 STEP7指令操作对象的有:常数;S7状态字中的状态位; S7的各种寄存器、数据块;功能块FB,FC和系统功能块SFB, SFC;S7的各存储区中的单元。 S7有四种寻址方式:立即寻址、存储器直接寻址、存储器 间接寻址和寄存器间接寻址。

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1. 立即寻址 这是对常数或常量的寻址方式。操作数本身直接包含在指 令中。下面是立即寻址的例子: SET OW W#16#A320 算 L 27 //把RLO置1 //将常量W#16#A320与累加器1“或”运

//把整数27装入累加器1

L 'ABCD'
L C#0100

//把ASCII码字符ABCD装入累加器1
//把BCD码常数0100装入累加器1

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2. 直接寻址 包括对寄存器和存储器的直接寻址。在直接寻址的指令中, 直接给出操作数的存储单元地址。例如: A I 0.0 S L 20.0 = M 115.4 L IB 10 T DBD 12 //对输入位I 0.0进行“与”逻辑操作 //把本地数据位L 20.0置1 //使存储区位M 115.4的内容等于RLO的内容 //把输入字节IB 10的内容装入累加器1 //把累加器1中的内容传送给数据双字DBD 12中

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3. 存储器间接寻址 在存储器间接寻址的指令中,给出一个存储器(必须是表 4.1中的存储器),该存储器的内容是操作数所在存储单元的地 址,该地址又被称为地址指针。存储器间接寻址方式的优点是, 当程序执行时,能改变操作数的存储器地址,这对程序中的循 环尤为重要。例如: A I[MD 2] //对由MD 2指出的输入位进行“与”逻辑操 作。如:MD 2的值为 //2#0000 0000 0000 0000 0000 0000 0101 0110 则是对I 10.6进行“与”操作。

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15 ? ? ? ? ? ? ? ? ? · N nnn 8 7 nnn n 0 nnn n

nn nn

? 0 ? 15(?? 0 ? 65535)? ? ? ± ? ? (T)? ? ? ? (C)? ? ? ± § ? ? ? ? ¨ ?? ? ? ÷ ? ? ? ? ? (DB)? ? ? ? (FB ? FC)° ?? ÷ ? ° ? ? ? ° ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ¨ ? ? ? ? · 31 24 0000 00 00 23 16 15 8 0000 0 bbb Bbbb bbbb 7 0 bbbb b? ? ? ? ? ?

位3至18(范围0至65535) : 被寻址字节的字节编号 位0至2(范围0至7) : 被寻址位的位编号

图4.2 存储器间接寻址的指针格式

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4. 寄存器间接寻址 在S7中有两个地址寄存器,它们是AR1和AR2。通过地址 寄存器,可以对各存储区的存储器内容实现寄存器间接寻址。 地址寄存器的内容加上偏移量形成地址指针,该指针指向数值 所在的存储单元。

地址寄存器存储的地址指针有两种格式: 区内寄存器间 接寻址区域间寄存器间接寻址。其长度均为双字。图4.3给出了 这两种格式的细节及其差别,区域标识位的组合状态见表4.2。

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31

24 23

16

15

8 7

0

? 0 0 0 0 rrr 0 0 0 0 0 b b b ?

B bbb b bb b bb bb b? ? ? ? ? ?

位31=0表明是区域内寄存器间接寻址;=1表明是区域间寄存器间接寻址。 位24、25和26(r r r):区域标识(见表3.2) 位3至18(bbbb bbbb bbbb bbbb):被寻址位的字节编号(范围0至65535)

位0至2(???):被寻址的位编号(范围0至7)

图4.3 寄存器间接寻址的指针格式

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表4.2 地址指针区域标识位含义
? ? ?± ? ? ? ± ? ? P I Q M DBX DIX L ? ? ? ? ? ? I/O? ? ? I/O ? ? ? ? ? ÷ ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ÷ ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ÷ ? ° ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??÷ ? ° ? ° ? ? ?? ÷ ? ? 26? 25 ? 24 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ° ± · ? ? ? 000 001 010 011 100 101 111

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4.1.4 状态字
状态字用于表示CPU执行指令时所具有的状态。一些指令 是否执行或以何方式执行可能取决于状态字中的某些位;执行 指令时也可能改变状态字中的某些位;你也能在位逻辑指令或 字逻辑指令中访问并检测它们。图4.4显示了状态字的结构。
15 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0

BR

CC1

CC0

OS

OV

OR

STA

RLO

FC

图4.4 状态字的结构

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(1)首次检测位(FC) 状态字的位0称为首次检测位。若FC位的状态为0,则表 明一个梯形逻辑网络的开始,或指令为逻辑串第一条指令。 (2)逻辑操作结果(RLO)

逻辑操作结果RLO(Result of Logic Operation)。该位存储
位逻辑指令或算术比较指令的结果。

(3)状态位(STA)
状态位不能用指令检测,它只是在程序测试中被CPU解释 并使用。

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(4)或位(OR) 状态字的位3称为或位(OR)。在先逻辑“与”后逻辑“或” 的逻辑串中,OR位暂存逻辑“与”的操作结果,以便进行后面 的逻辑“或”运算。其它指令将OR位清0。

(5)溢出位(OV) 溢出位被置1,表明一个算术运算或浮点数比较指令执行时 出现错误 ( 错误:溢出、非法操作、不规范格式 ) 。

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(6)溢出状态保持位(OS)

OV被置1时OS也被置1;OV被清0时OS仍保持。只有下面
的指令才能复位OS位:JOS(OS=1时跳转);块调用和块结束指 令。 (7)条件码1(CC1)和条件码0(CC0) 状态字的位7和位6称为条件码1和条件码0。这两位结合起 来用于表示在累加器1中产生的算术运算或逻辑运算结果与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。详 见表4.3和表4.4。

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表4.3 算术运算后的CC1和CC0
CC1 0 0 1 1 CC0 0 1 0 1 ? ó ? ? ? ? ? ? × ? ? ? ? ? ? ? =0 · ? ? ? <0 · ? ? ? >0 · ? § § ? ? ? ÷ ? ó ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ÷ ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ?§ ? ? ? ? ? ± ? ? ? ? ? ? ó ? ? ? ? ? ? ? ? ?÷ ? ? ? ? ? ? ÷ ?÷ ? ? ? ? ? ? ? ? ? ó ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ÷ ? ó ? ? ? ° ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? · ? ? ? ? ? ? ? ? ?§? ? ? ± ? ? ? ÷ ?§? ? ? ± ? ? ? ??? ? ? ¨? ?

? ÷ ?÷ ÷ § 0 ? ? ? ? ? ?

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表4.4 比较、移位和循环移位、字逻辑指令后的CC1和CC0

CC1 0 0 1 1

CC0 0 1 0 1

?·?? ?? ? à ? ? ? 2=? ? ? 1 ??? ??? ? ? ? 2=? ? ? 1 ??? ??? ? ? ? 2=? ? ? 1 ??? ??? ? ? ?(? ? ? ? ? ÷ ?? ) ??± ????°??·

? ? ? ? ?? ? ? à ????????? ? ? ? =0 ??? §§ ?? §§ ?? ? ? ? =1 ???

????? ?? ? ? à ? ? =0 ·? §§ ?? ? ? <>0 ·? §§ ??

第4章 西门子S7-300系列PLC基本指令系统 (8)二进制结果位(BR)
它将字处理程序与位处理联系起来,用于表示字操作结果 是否正确(异常)。将BR位加入程序后,无论字操作结果如何, 都不会造成二进制逻辑链中断。在LAD的方块指令中,BR位 与ENO有对应关系,用于表明方块指令是否被正确执行:如果 执行出现了错误,BR位为0,ENO也为0;如果功能被正确执 行,BR位为1,ENO也为1。 在用户编写的FB和FC程序中,必须对BR位进行管理,当 功能块正确运行后使BR位为1,否则使其为0。使用STL指令 SAVE或LAD指令——(SAVE),可将RLO存入BR中,从而达 到管理BR位的目的。当FB或FC执行无错误时,使RLO为1并 存入BR,否则,在BR中存入0。

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4.2 位逻辑指令
位逻辑指令主要包括:位逻辑运算指令、位操作指令和位 测试指令,逻辑操作结果(RLO)用以赋值、置位、复位布尔操 作数,也控制定时器和计数器的运行。

4.2.1 位逻辑运算指令
位逻辑运算指令是“与”(AND)、“或”(OR)、“异 或”(XOR)指令及其组合。它对“0”或“1”这些布尔操作数扫 描,经逻辑运算后将逻辑操作结果送入状态字的RLO位。

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1. “与”和“与非”(A,AN)指令 逻辑“与”在梯形图里是用串联的触点回路表示的,如果 串联回路里的所有触点皆闭合,该回路就通“电”了。在图4.5 的回路所示: I0.0 Q4.1 M10.1 Q4.0 ( )

图4.5 “与”逻辑梯形 图 上述梯形逻辑图,可用语句表指令完全表示, 对应的语句表为:

A

I0.0

A


Q 4.1
Q4.0

AN M10.1

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2. “或”和“或非”(O,ON)指令 逻辑“或”在梯形图里是用并联的触点回路表示的,被扫 描的操作数标在触点上方。在图4.6中,只要有一个触点闭合, 输出4.1的信号状态就为“l”。
I1.1 M2.0

Q4.1 ( )

O I1.1 ON M2.0 O Q4.0

Q4.0

图4.6 “或”逻辑梯形图及语句表

= Q4.1

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3. “异或”和“异或非”(X,XN)指令 图4.7是“异或”逻辑梯形图,下面是与梯形图对应的语句 表。在的语句表中,使用了“异或”和“异或非”指令,分别 用助记符“X”和“XN”来标识。它类似“或”和“或非”指令, 用于扫描并联回路能否“通电”。

X X =

I 0.0 I 0.1 Q 4.0

图4.7 “异或”逻辑梯形 图

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4.2.2 位操作指令
1. 输出指令
逻辑串输出指令又称为赋值操作指令,该操作把状态字中 RLO的值赋给指定的操作数(位地址)。表4.5列出了操作数的数 据类型和所在的存储区。 表4.5 输出指令
LAD ? à ? ? <? ? ? > ? ° ? § § ( ) ? ? <? ? ? > ? ° ? § § ( # )? ? ? § STL ? à ? ? =<? ? ? > ? ° ? § ? ? ? ? ? ? ? ? ? ° ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ° ? ? ? ? · ? ? ? ? ? ? ?÷ ? ?? <? ? ? > ? ° ? <? ? ? > ? ° ? ? ? ? ? BOOL BOOL ? ? ? ? ? ? Q? M? ? ? D? L ? Q? M? ? ? D? L ?

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一个RLO可被用来驱动几个输出元件。在LAD中,输出 线圈是上下依次排列的。在STL中,与输出信号有关的指令被 一个接一个地连续编程,这些输出具有相同的优先级。图4.8是 多重输出梯形图,与之对应的语句表如下: A I0.0

A

I0.1

I0.0 I0.2

I0.1

Q4.0 ( ) I0.3 Q4.1 ( )

ON I0.2 = Q4.0 A = I0.3 Q4.1

图4.8 多重输出梯形图

第4章 西门子S7-300系列PLC基本指令系统 2 . 置位/复位指令
置位/复位指令根据RLO的值,来决定被寻址位的信号状态 是否需要改变。若RLO的值为1,被寻址位的信号状态被置1或清 0;若RLO是0,则被寻址位的信号保持原状态不变。置位/复位 指令有关内容见表4.6。 表4.6 置位/复位指令
LAD ? ? ? à <? ° ? > ? ? ? § § ? ? ( R) <? ° ? > ? ? ? § § ? ? ( S )? § STL ? ? ? à R<? ° ? > ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?÷ ? ?? <? ° ? > ? ? ? ÷ ? ? ? ? ? ? ? BOOL TIMER COUNTER BOOL ? ? ? ? ? ? Q? M? D? L ? ? ? T C Q? M? D? L ? ? ?

S<? ° ? > ? ? ?

? ? ? ? ? ? ? ?

<? ° ? > ? ? ?

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网络1 I0.0 I0.2 网络2 I0.3 网络3 I0.4 C1 (R) T1 (R) I0.1 Q4.0 (R) 网络1 A A R 网络2 A R 网络3 A R I0.4 C1 I0.3 T1 I0.0 I0.1 I0.0 I0.2 I0.1 Q4.0 Q4.0 (S) A A S I0.0 I0.1 Q4.0

ON I0.2

ON I0.2

(a)

(b)

图4.10 置位/复位指令 (a) 复位指令操作 (b)置位指令操作

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3. RS触发器 RS触发器梯形图方块指令表示见表4.7。方块中标有一个 置位输入(S)端,一个复位输入(R)端,输出端标为Q。触发器可 以用在逻辑串最右端,结束一个逻辑串,也可用在 逻辑串中, 影响右边的逻辑操作结果。 表4.7 RS触发器
? ? ? ? RS ? ? ? ?
<位地址> RS R S Q

? ? ? ? ? RS ? ? ? ? ?
<位地址> SR S R Q

? ?

÷ ?

÷ ? ? ? ? ? ? ?

? ? ? ? ? ?

<? ? ?> ? ° ? ? § ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ° ? S? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? R? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? Q<° ?>° ?? ? ? ? ? ? BOOL Q? M? ? ? D? L ?

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RS触发器分为置位优先和复位优先型两种, 置位优先型 RS触发器的R端在S端之上,当两个输入端都为1时,下面的置 位输入最终有效。既置位输入优先,触发器或被复位或保持复 位不变,如图4.11。 A I0.0 R M0.0 A I0.1 S M0.0 图4.11 置位优先型RS触发器 A M0.0 = Q4.0

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4. 对RLO的直接操作指令 这一类指令直接对逻辑操作结果RLO进行操作,改变状态 字中RLO位的状态。有关内容见表4.8。 表4.8 对RLO的直接操作指令
LAD ? ? ? à ? ? |NOT|? ? § § § § ? § ? § ? ? (SAVE) § § STL ? ? ? à NOT SET CLR SAVE ? ? ? ? ? ° ? ? ? ? RLO ? ? ? ? ? ? ± ° ? ° RLO ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??? ? ? ? RLO ? ? ? ? 1 ? · ? ? ? ? ? ? × ó ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? RLO ? ? ? STA ? 1? OR? FC ? 0 ? ? ? ? ? ? RLO ? ? ? ? 0 ? · ? ? ? ? ? ? × ó ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? STA? OR? FC ? 0 ? ? ? ? ? RLO ? ? ?? ?° BR ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? RLO ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? à ? ?? ? ? ? ? ? ? ? RLO ? ?

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4.2.3 位测试指令
当信号状态变化时就产生跳变沿。当从0变到1时,产生一 个上升沿(或正跳沿);若从1变到0,则产生一个下降沿(或负跳 沿)。 S7中有两类跳变沿检测指令,一种是对RLO的跳变沿检 测的指令,另一种是对触点跳变沿直接检测的梯形图方块指令。 具体内容见表4.9。 图4.12是使用RLO正跳沿检测指令的例子。这个例子中, 若CPU检测到输入I 1.0有一个正跳沿,将使得输出Q 4.0的线圈 在一个扫描周期内通电。对输入I 1.0常开触点扫描的RLO值存 放在存储位M 1.0中。

第4章 西门子S7-300系列PLC基本指令系统 表4.9 跳变沿检测指令
LAD ? ? ? à <? ° ? > ? ? ? ? ? (P)? ? § § § § <? ° ? > ? ? ? ? ? (N)? ? § § § § STL ? ? ? à FP<? ° ? > ? ? ? FN<? ° ? > ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ?÷ <? ° ? > ? ? ? <? ° ? > ? ? ? ? ? ? ÷ ? ? ? ? ÷ ? ? ? BOOL BOOL ? ? ? ? ÷ ? ? ? ? ? ? ? ? ? I? Q?M? ? ? ? D? L ? I? Q?M? ? ? ? D? L ? ? ? ? ? ? ? I? Q?M? ? ? ? D? L ? RLO ? ? ÷ ? ? ? ? ? ? ? RLO ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?

? ° ? ? ? ? ? ¤ ? ÷ ? ? ? ?

? ° ? ? ? ? ¤ ? ? ? ? ?

<位地址1> POS Q <地址2> M_BIT
<地址2>

<位地址1> NEG Q M_BIT

<? ° ? 1> ? ? ? ? ? ? ° ? BOOL ? ? ? ? ? (? ° ) ¤ ? M_BIT ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? BOOL ? ? ? ? ¨ ? ? ? ° ? ? ? ? ? ? ? ? Q° ? ? ? ¤ ? ? ? BOOL

Q? M? ? ? D I? Q?M? ? ? ? D? L ?

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梯形图 I1.0 M1.0 Q4.0 (P) ( )

语句表 A I1.0

信号状态图 I1.0 M1.0 Q4.0

FP M1.0 = Q4.0

OBI扫描周期

1 2 3 4 5 6 7 8 9

图4.12 RLO正跳沿检测

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图4.13是使用触点负跳沿检测指令的例子。图中,由<位地 址1>给出需要检测的触点编号(I 0.3),<地址2>(M 0.0)用于存放 该触点在前一个扫描周期的状态。

I0.3 I0.0 I0.1 I0.2 NEG Q I0.4 Q4.0 ( )

M0.0 M_BIT

如果下列条件同时成立,则输出Q4.0为1: · 输入I0.0、I0.1和I0.2的信号状态为1。 · 输入I0.3有负跳沿。 · 输入I0.4的信号状态为1。

图4.13 触点负跳沿检测

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4.2.4 位逻辑指令编程举例
1. 传送带控制

图4.14表示一个能够电气启动的传送带。在传送带的起点 有两个按钮开关:用于START的S1和用于STOP的S2。在传送 带的尾部也有两个按钮开关:S3用于START,S4用于STOP。 可以从任一端启动或停止传送带。另外,当传送带上的物件到 达末端时,传感器S5使传送带停机。

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S5

S1 MOTOR_ON S2

Start Stop

S3 S4

Start Stop

图4.14 传送带示意图

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表4.10 用于传送带系统符号编程的元素

ò ? ? ? ò ? ? ?

° ? ? ? ? ? ? ? ? ?¤ § ± ? ? ? ? ?¤ § ? ? ? ? ? ?¤ § ± ? ? ? ? ?¤ § ? ? ? ? ¨ ? ? ? ? ? ? ° ? ?

? ? ? ? ? ? ? ?

? ? ? ? ? ± ° ? I 1.1 I 1.2 I 1.3 I 1.4 I 1.5 Q 4.0

? ?

? ?

S1 S2 S3 S4 S5 MOTOR_ON

? ? ? ?? ? I1.1 S1 I1.2 S2 I1.3 S3 I1.4 S4 I1.5 S5 Q 4.0 MOTOR_ON

第4章 西门子S7-300系列PLC基本指令系统
网络1:按任何一个启动开关,接通电机 “S1” “S3” “MOTOR_ON” (S ) 网络1: O O S S1 S3 MOTOR_ON

网络2:按任何一个停止或打开传送带 末端的常闭接点,停止电机 “S2” “S4” “S5” “MOTOR_ON” (R) 网络2: O O R S2 S4 MOTOR_ON

ON S5

图4.15 控制传送带程序

第4章 西门子S7-300系列PLC基本指令系统
2. 串并联组合表示法 当逻辑串是复杂组合时,CPU的扫描顺序是先“与”后 “或”。图4.16 (a)给出的梯形逻辑是触点先并后串的例子,与 其对应的语句表为: I0.0 M10.0 M10.1 Q4.0 A( ( ) I0.2 M0.3 O I0.0 O I0.2 ) (a) A( I0.0 M10.0 M10.1 Q4.0 O M10.0 ( ) O M0.3 I0.2 M0.3 ) A M10.1 (b) = Q4.0 图4.16 串并联组合逻辑梯形图

第4章 西门子S7-300系列PLC基本指令系统 图4.16(b)是先串后并的例子,与其对应的语句表如下: A( A I0.0 A M10.0 O A I0.2 A M0.3 ) A M10.1 = Q4.0

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3. 风机监控程序 某设备有三台风机,当设备处于运行状态时,如果风机至 少有两台以上转动,则指示灯常亮;如果仅有一台风机转动, 则指示灯以0.5 Hz的频率闪烁;如果没有任何风机转动,则指 示灯以2 Hz的频率闪烁。当设备不运行时,指示灯不亮。实 现上述功能的梯形图程序见图4.17。

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I0.0 I0.0 I0.1 I0.0 I0.1 I0.2 I0.2 I0.1 I0.2 M10.1 M9.3 (#) M10.0 (#) Q4.0 Q4.1 ( )

M10.0 M10.1M9.7

图4.17 风机监控程序 注:输入位I0.0,I0.1,I0.2分别为风机1,2,3的反馈输入端。 M9.3 为2 Hz频率CPU中的时钟信号;M9.7为0.5 Hz频率信号。

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下面给出实现风机状态检测的语句表程序,从中可看出中 间输出指令的用法: A M10.0 A( O( A( AN I0.0 A I0.0 AN I0.1 A I0.1 AN I0.2 O = M10.1 A M10.1 A I0.0 A M9.3 A I0.2 ) O O A I0.1 AN M10.0 A I0.2 AN M10.1 A M9.7 ) ) = M10.0
A = Q4.0 Q4.1

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4.3 定时器与计数器指令
4.3.1 定时器指令
定时器是PLC中的重要部件,它用于实现或监控时间序列。 定时器是一种由位和字组成的复合单元,定时器的触点由位表 示,其定时时间值存储在字存储器中。

脉冲定时器(SP)
扩展定时器(SE) S7-300/400提供的定时器有: 接通延时定时器(SD) 带保持的接通延时定时器(SS) 和断电延时定时器(SF)。

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1. 定时器的组成 在CPU的存储器中留出了定时器区域,用于存储定时器的 定时时间值。每个定时器为2 B,称为定时字。在S7-300中,最 多允许使用256个定时器。 S7中定时时间由时基和定时值两部分组成,定时时间等于 时基与定时值的乘积。采用减计时。定时时间到后会引起定时 器触点的动作。 定时器的第0位到第11位存放二进制格式的定时值,第12、 13位存放二进制格式的时基(如图4.18所示)。表4.11给出了可能 出现的组合情况。

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15 × × 1 0 0 0 1 时基1 s 无关:当定时器启动时这两位被忽略 0 8 1 7 0 0 2 三位BCD码范围(0~999) 1 0 图4.18 0 1 7 1 0 1

图4.18 累加器1低字的内容(定时值127,时基l s) 表4.11 时基与定时范围

? ?

· ?

?· ? ? ? ? ? ? ? ? ° ± · ? ? ? 0 0 0 1 1 0 1 1

??? ? ? ? 0.01 s 0.1 s 1s 10 s

¨ ? ± ?

? § ± ?

10 ms 100 ms 10 ms 10 ms

10MS ? 9S_990MS ? 100MS ? 1M_39S_900MS ? 1S ? 16M_39S ? 10S ? 2H_46M_30S ?

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? 设置定时时间,用户需给累加器1装入需要的数值,避免格式 错误,推荐采用下述直观的句法: L W#16#wxyz

其中,w为时基,取值为0,1,2或3,分别表示时基为10 ms,l00 ms,1 s或10 s;xyz为定时值,取值范围为1~999。 ? 也可直接使用S5中的时间表示法装入定时数值,例如: L S5T#aH_bbM_ccS_dddMS

其中,a:小时,bb:分钟,cc:秒,ddd:毫秒,时基是自动选 择的,原则是能满足定时范围要求的最小时基。

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2. 定时器的启动与运行 S7中的定时器与时间继电器的工作特点相似,对定时器同 样要设置定时时间,也要启动定时器(使定时器线圈通电)。除 此之外,定时器还增加了一些功能,如随时复位定时器、随时 重置定时时间(定时器再启动)、查看当前剩余定时时间等。S7 中的定时器不仅功能强,而且类型多。图4.19给出了为定时作 业如何正确选择定时器的示意图。以下将以LAD方块图为主详 细介绍定时器的运行原理及使用方法。

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第4章 西门子S7-300系列PLC基本指令系统

图4.19 五种类型定时器总览

第4章 西门子S7-300系列PLC基本指令系统 3. 定时器梯形图方块指令
1) 脉冲定时器 A L
T5 I0.0 I0.1 S5T#2S S_PULSE S TV R Q BI BCD Q4.0 ( )

I0.0 S5T#2S

SP
A R A

T5
I0.1 T5 T5 Q4.0

图4.20 脉冲定时器指令



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t S输入端上的RLO R输入端上的RLO 定时器运行 对1的信号状态检查 对0的信号状态检查

t

t

t=设定的时间值

图4.21 脉冲定时器时序

第4章 西门子S7-300系列PLC基本指令系统 3) 延时接通定时器

T5

A

I0.0
S5T#2S T5 I0.1 T5 T5 Q4.0

I0.0
I0.1 S5T#2S

S_ODT Q S
TV R BI BCD

Q4.0 ( )

L SD A R A =

图4.22

接通延时定时器指令

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t S输入端上的RLO R输入端上的RLO 定时器运行 对1的信号状态检查 对0的信号状态检查 t=设定的时间值

t

t

图4.23 延时接通定时器时序

第4章 西门子S7-300系列PLC基本指令系统 4. 定时器线圈指令
LAD ? ? ? à T no. ? ? (SP) § § ? ? ? ?? ° T no. ? ? (SE) § § ? ? ? ?? ° T no. ? ? (SD) § § ? ? ? ?? ° T no. ? ? (SS) § § ? ? ? ?? ° T no. ? ? (SF) § § ? ? ? ?? ° STL ? ? ? à SP T no.

表4.12 定时器线圈指令
? ? ? ? ? ± ? ? ± ? ? ò ? ? ? ¨ ?? ? ? ? ° ? ? ? ? ? : ?? ° ? ÷ ? ? ? § S5TIME ? ± ? ? ? ? ± ? ? ò ? ? ? ? ? ¨ ??

SE

T no.

SD T no. SS SF T no. T no.

? ± · ? ? ? ± ? ? ò ? ? ¨? ?¨ ??

? ± ?? ? · ? ? ? ± ? ? ò ? ? ? ? ? ¨ ? ?¨?? ? ± ? ± ? ? ± ? ? ò ? ? ? ? ?¨ ?? ? ? ? ? ± ± ? ? ? ? ? ò ? ¨? ?

FR T no.

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网络1

I0.0

T5 (SE) S5T#2S

A
L

I0.0
S5T#2S

网络2 I0.1

SE
T5 (R)

T5
I0.1 T5 T5 Q4.0

A R

网络3 T5 Q4.0 ( )

A =

图4.24 扩展脉冲定时器线圈指令

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4.3.2 计数器指令

* S7中的计数器用于:对RLO正跳沿计数。

* 计数器是由表示当前计数值的字及状态的位组成。

* S7中有三种计数器

加计数器 (S_CU) 减计数器 (S_CD) 可逆计数器(S_CUD)

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1. 计数器组成 在CPU中保留一块存储区作为计数器计数值存储区, 每个计数器占用两个字节,计数器字中的第0~11位表示计 数值(二进制格式),计数范围是0~999。
15 14 13 12 11 0 10 0 9 0 8 1 7 0 6 0 5 1 4 0 3 0 2 1 1 1 0 1

BCD码1 无关:当计数器置数时这四位被忽略

BCD码2

BCD码7

图4.25 累加器1低字的内容计数值127

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2. 计数器梯形图方块指令
? ? ? ? ? ? ? ? ÷ ?
Cno. S_CUD CU CD S PV R Q CV CV_BCD CU S PV R

表4.13 计数器梯形图方块指令
? ? ? ? ó ? ÷ ?
Cno. S_CD Q CV CV_BCD CD S PV R Q CV CV_BCD Cno. S_CU

? ? ? ? ? ? ÷ ?

? ? ? ÷ no. CU CD S PV R Q CV CV_BCD

? ? ? ? ÷ ? ? ? COUNTER BOOL BOOL BOOL WORD BOOL BOOL WORD WORD

? ? ? ? ? ? C I? Q? M? D? ? ? ? ? I? Q? M? D? ? ? ? ? I? Q? M? D? ? ? ? ? I? Q? M? D? ? ? ? ? I? Q? M? D? ? ? ? ? Q? M? D? L ? ? ? Q? M? D? L ? ? ? Q? M? D? L ? ? ?

L L L L L

? ? ° ? ? ? ? ?? ? ? ÷ ?± ± ? ? ? ? ? ? ? ? ÷ ? ? ? ? ? ? ? ó ? ÷ ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ÷ ?¤? ? ? ? ? ? ? ? ? ? (BCD ? ) ? ÷ ó ? ° ? ? ? ? ? ? ? ± ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ÷ ?? ? ? ? ° ? ? ? ? ? ? (? ? ? ? ) ??? ÷ ° ? ? ? ÷ ? · ° ? ? ? ? ? ? (BCD ? ? ) ??? ÷ ° ? ? ? ·

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A CU A CD A L S A R A = I0.0 C10 I0.1 C10 I0.2 MW10 C10 I0.3 C10 C10 Q4.0

C10 I0.0 I0.1 CD I0.2 S MW10 I0.3 R CV PV CV_BCD S_CUD CU Q Q4.0 ( )

图4.26 可逆计数器梯形图方块应用

第4章 西门子S7-300系列PLC基本指令系统
3. 计数器线圈指令 表4.14 计数器线圈指令
LAD ? ? ? à C no. ? ? (SC) § § <? ? ? > ¤? ° C no. ? ? (CU) § § C no. ? ? (CD) § § STL ? ? ? à S CU CD FR C C C C no. no. no. no. ? ? ? ?

? ? ? ? ? ? ? ? ÷ ?? ó ? ° ? ? ? ? ? ÷ ? ? ? ó ? ÷ ? ? ? ? ? ? ? ± ? ? ? ÷ ?? ò ?

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4.3.3 应用举例
1. 脉冲发生器 用定时器构成一个脉冲发生器,使其产生如图4.27所示的 脉冲时序,脉冲信号的周期为3 s,脉冲宽度为1 s,图4.35为梯 形图及语句表程序。
I0.0 2s Q4.0 1s

图4.27 脉冲发生器时序

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网络1

网络12 I0.0 T1 T2 (SD) S5T#2S
2 网络13

A

I0.0

AN T1 L S5T#2S

SD T2

T2

T1 (SD) S5T#1S Q4.0 ( )

网络2 A L T2 SST#1S

SD T1
A = T2 Q4.0

图4.28 脉冲发生器梯形图

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2. 频率监测器 频率监测器用于监测脉冲信号的频率,若其低于下限,则 指示灯亮,“确认”按键能使指示灯复位。为此,使用了一个 扩展脉冲定时器,即每当频率信号有一个上升沿就启动一次定

时器。如果超过了定时时间没有启动定时器,则表明两个脉冲
之间的时间间隔太长,即频率太低了。图4.29为频率监测器时 序。

第4章 西门子S7-300系列PLC基本指令系统
t 脉冲信号M10.0 * 定时器响应T1 频率低指示Q4.0 确认频率低I0.1 *定时器再触发 t=定时时间 * * * t

图4.29 频率监测器时序

第4章 西门子S7-300系列PLC基本指令系统
在频率监测程序中,输入I0.0用于关闭监测器,I0.1用于确认 频率低;输出Q4.0用以控制指示灯。定时器T1的定时时间为2 s, 即设置脉冲信号M10.0的频率监测下限为0.5 Hz。 A M10.0
M10.0 I0.0 T1 (SE) S5T#2S Q4.0 (S ) Q4.0 (R )

AN
L SE

I0.0
S5T#2S T1

T1 I0.1 I0.0

AN
S O O R

T1
Q4.0 I0.1 I0.0 Q4.0

图4.30 频率监测梯形图程序

第4章 西门子S7-300系列PLC基本指令系统

4.4 数据处理功能指令
4.4.1 装入和传送指令
装入(L)和传送(T)指令可以在存储区之间或存储区与过程输 入、输出之间交换数据。CPU执行这些指令不受逻辑操作结果 RLO的影响。

L指令将源操作数装入累加器1中,而累加器原有的数据移
入累加器2中,累加器2中原有的内容被覆盖。 T指令将累加器1中的内容写入目的存储区中,累加器的内容 保持不变。

第4章 西门子S7-300系列PLC基本指令系统
1. 对累加器1的装入和传送指令

L +5 L MW 10

//将立即数+5装入累加器1中 //将MW10中的值装入累加器1中

L IB[DID 8]
中 T MW 20

//将由数据双字DID8指出的输入字节装入累加器1

//将累加器1中的内容传送给存储字MW20

T MW[AR1,P#10.0] //将累加器1中的内容传送给由地址寄存器1加偏移 //量确定的存储字中

第4章 西门子S7-300系列PLC基本指令系统
2. 读取或传送状态字 L STW //将状态字中0~8位装入累加器1中,累 加器9~3l位被清0 T STW //将累加器1中的内容传送到状态字中

第4章 西门子S7-300系列PLC基本指令系统 3. 装入时间值或计数值

L

T1

//将定时器T1中二进制格式的时间值直接装入累加器1的低字中 LC T1

//将定时器T1的时间值和时基以BCD码装入累加器1的低字中
L C1

//将计数器C1中二进制格式的计数值直接装入累加器1的低字中 LC C1

//将计数器C l中的计数值以BCD码格式装入累加器1的低字中

第4章 西门子S7-300系列PLC基本指令系统
4. 地址寄存器装入和传送 对于地址寄存器,可以不经过累加器l而直接将操作数装入 或传送,或将两个地址寄 存器的内容直接交换。下面的例子说 明了指令的用法:
LAR1 P# I 0.0 //将输入位I0.0的地址指针装入AR1

LAR2 P# 0.0
LAR1 P#Start LAR1 AR2 LAR1 DBD 20 TAR1 AR2

//将二进制数2#0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000装入AR2
//将符号名为Start的存储器的地址指针装入AR1 //将AR2的内容装入AR1 //将数据双字DBD 20的内容装入AR1 //将ARl的内容传送至AR2

TAR2
TAR1 MD 20 CAR

//将AR2的内容传送至累加器1
//将ARl的内容传送至存储器双字MD 20 //交换AR1和AR2的内容

第4章 西门子S7-300系列PLC基本指令系统
5. 梯形图方块传送指令 表4.15 梯形图方块传送指令
LAD ?? · ° ? ? ? ÷ EN
MOVE EN ENO IN OUT

? ? ? ? ÷ ? ? ? BOOL BOOL 8? 16? 32 ? ? ? ? ? ¤ ° ? ? ? ? ? ? ? · ? ÷ ? ? ? 8? 16? 32 ? ? ? ? ? ¤ ° ? ? ? ? ? ? ? · ? ÷ ? ? ?

? ? ? ? ? ? I? Q? M? D? L ? ? ? ? Q? M? D? L ? ? ? I? Q? M? D? L ? ? ? ?

? °

? ?

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ÷ ° (? ? ? ? ) ? § ? ÷ ? ° ? ?? ? ? ? ?÷

ENO IN

OUT

Q? M? D? L ? ? ?

第4章 西门子S7-300系列PLC基本指令系统

A

I0.0 _0001

I0.0

MOVE Q4.0 EN ENO ( )
IN OUT DBW12

JNB

L
T SET

MW10
DBW12 //使RLO为1

MW10

SAVE //使BR为1 CLR

_0001: A
图4.31 使用MOVE方块指令 =

BR
Q4.0

第4章 西门子S7-300系列PLC基本指令系统

4.4.2 转换指令
转换指令首先将源数据按照规定的格式读入累加器,然后 在累加器中对数据进行类型转换,最后再将转换的结果传送到 目的地址。能够实现的转换操作有:

*

BCD码和整数及长整数间的转换
( BTI , ITB , ITD , BTD , DTB , DTR )

*
*

实数和长整数间的转换 ( RND , TRUNC , RND+ , RND- )
数的取反、取负等 ( INVI , INVD , NEGI , NEGD , NEGR )

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1. BCD和整数间的转换 表4.16 BCD和整数间的转换
LAD ? ? · °
BCD_I EN IN ENO OUT

STL ? ? ? à

? ? ? ÷

I_BCD EN ENO IN OUT

I_DINT EN IN ENO OUT

EN BTI · 3 ? BCD ENO ¨ ? ? ?? ? 16 IN ? § § ? ? ? ? ? ÷ OUT EN ITB · 16 ? ? ? ENO ¨ ? ? ÷ ?? ? 3 ? IN § § ? BCD ? ? OUT EN ITD · 16 ? ? ? ENO ¨ ? ? ÷ ?? ? 32 ? IN § § ? ? ? ? ÷ OUT

? ? ÷ ? ? ? ? ? BOOL BOOL WORD INT BOOL BOOL INT WORD BOOL BOOL INT DINT

? ?

? ?

? ? L L L L L L

? °

? ?

I? Q? M? D? ? ? ? ? Q? M? D? L ? ? ? I? Q? M? D? ? ? ? ? Q? M? D? L ? ? ? I? Q? M? D? ? ? ? ? Q? M? D? L ? ? ? I? Q? M? D? ? ? ? ? Q? M? D? L ? ? ? I? Q? M? D? ? ? ? ? Q? M? D? L ? ? ? I? Q? M? D? ? ? ? ? Q? M? D? L ? ? ?

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? BCD ? ? ? ? ? ÷ ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ÷ BCD ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ° ? § § ? ° ?? ° · ? ? § ? ? ? °

第4章 西门子S7-300系列PLC基本指令系统
表4.16 BCD和整数间的转换
BCD_DI EN IN ENO OUT

EN BTD ENO · 7 ? BCD ¨ ? IN ? ? ?? ? ? ÷ § § 32 ? ? ? ? ? ÷ OUT DTB · 32 ? ? ? ¨ ? ? ÷ ?? ? 7 ? § § ? BCD ? ? ? ÷ DTR · 32 ? ? ? ¨ ? ? ÷ ?? ? 32 ? § § ? ? ? ° ÷ EN ENO IN OUT EN ENO IN OUT

DI_BCD EN ENO IN OUT

DI_REAL EN ENO IN OUT

BOOL I? Q? M? D? L ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? BOOL Q? M? D? L ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? DWORD I? Q? M? D? L BCD ? ? ? ? ? ? ? BCD ? ?? ? ? § DINT Q? M? D? L ? ? ? ? ° ? ? ? ? ? ¨ ? ÷ BOOL I? Q? M? D? L ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? BOOL Q? M? D? L ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? DINT I? Q? M? D? L ? ? ? ? ? ? ? ¨ ? ÷ DWORD Q? M? D? L ? ? ? BCD ? ° · ? ? ? ? ? BOOL I? Q? M? D? L ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? BOOL Q? M? D? L ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? DINT I? Q? M? D? L ? ?? ° ? ? ? ? ? § § ? ° REAL Q? M? D? L ? ? ? ?? ° · ? ? § ? ? ? °

第4章 西门子S7-300系列PLC基本指令系统
2. 实数和长整数间的转换 实数和长整数间的转换见表4.17。 因为实数的数值范围远大于32位整数,所以有的实数不能 成功地转换为32位整数。如果被转换的实数格式非法或超出了

32位整数的表示范围,则得不到有效结果,而且状态字中的
OV和OS被置1。

第4章 西门子S7-300系列PLC基本指令系统 表4.17 实数和长整数间的转换
LAD ?? · °
ROUND EN ENO IN OUT

STL ? ? ? à

? ? ? ÷ EN

? ? ÷ ? ? ? ? ? BOOL BOOL REAL DINT BOOL BOOL REAL DINT BOOL BOOL REAL DINT BOOL BOOL REAL DINT

? ?

? ?

? ?

? °

? ?

I? Q? M? D? L ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? Q? M? D? L ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?

RND · ? ? ? ? ? ¨ ° ÷ ? ? § ?· · ° ? ? à ? ? ? ? ÷

ENO IN OUT

I? Q? M? D? L ? ? ? ° ? ? ? ? ? § ? ? ? ° Q? M? D? L ? ? ? ? ? ? ° · ? ? ? ? ? ? ?

TRUNC EN ENO IN OUT

TRUNC ? ? ? ° ? ? ? ° ÷ ? ? ÷ ? ?( · ? ? ? ? ? ? ? ? ) ? RND+ · ? ? ? ? ? ¨ ° ÷ ? ? § ? ? ? ° ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ° ?? ? ° ÷ ? à ? ? ? ÷ RND· ? ? ? ? ? ¨ ° ÷ ? ? § ? ? ? ° ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ° ?? ? ° ÷ ? à ? ? ? ÷

EN ENO IN OUT

I? Q? M? D? L ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? Q? M? D? L ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?

I? Q? M? D? L ? ? ? ° ? ? ? ? ? § ? ? ? ° Q? M? D? L ? ? ? IN ° ? ? ? ? ? ? ÷ ? ?

CEIL EN ENO IN OUT

EN ENO IN OUT EN ENO IN OUT

I? Q? M? D? L ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? Q? M? D? L ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?

I? Q? M? D? L ? ? ? ° ? ? ? ? ? § ? ? ? ° Q? M? D? L ? ? ? ? ? ? ? ° · ? ? ? ? ? ? ? ?

FLOOR EN ENO IN OUT

I? Q? M? D? L ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? Q? M? D? L ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?

I? Q? M? D? L ? ? ? ° ? ? ? ? ? § ? ? ? ° Q? M? D? L ? ? ? ? ? ? ? ° · ? ? ? ? ? ? ? ?

第4章 西门子S7-300系列PLC基本指令系统
3. 数的取反、取负
LAD ?? · °
INV_I EN IN ENO OUT

表4.18 数的取反、取负
STL ? ? ? à ? ? ? ÷ EN ENO IN OUT EN ENO IN OUT ? ? ? ? ÷ ? ? ? BOOL BOOL INT INT BOOL BOOL DINT DINT BOOL BOOL INT INT BOOL BOOL DINT DINT BOOL BOOL REAL REAL ? ? ? ? ? ? I? Q? M ? D? L ? ? ? ? Q? M ? D? L ? ? ? I? Q? M ? D? L ? ? ? ? Q? M ? D? L ? ? ? I? Q? M ? D? L ? ? ? ? Q? M ? D? L ? ? ? I? Q? M ? D? L ? ? ? ? Q? M ? D? L ? ? ? I? Q? M ? D? L ? ? ? ? Q? M ? D? L ? ? ? I? Q? M ? D? L ? ? ? ? Q? M ? D? L ? ? ? I? Q? M ? D? L ? ? ? ? Q? M ? D? L ? ? ? I? Q? M ? D? L ? ? ? ? Q? M ? D? L ? ? ? I? Q? M ? D? L ? ? ? ? Q? M ? D? L ? ? ? I? Q? M ? D? L ? ? ? ? Q? M ? D? L ? ? ? ? ° ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ° ? ? ° ± · ? ?? ? ÷ ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ° ? ? ? ° ± · ? ?? ¨ ? ÷ ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ° ? ? ° ± · ? ? ? ? ÷ ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ° ? ? ? ° ± · ? ? ? ¨ ? ÷ ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ° ± ? ? ? ? ?° · ? ? ? ? ° ? ? ? ? ?

INVI ± 16 ? ? ? ? ? ? ÷ ? ?? ? ? ?

INV_DI EN ENO IN OUT

INVD ± 32 ? ? ? ? ? ? ÷ ? ?? ? ? ? NEGI ± 16 ? ? ? ? ? ? ÷ ? ? ? (? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 1)? ? ? ? ? ?? ° ? ? -1 ?? ? NEGD ± 32 ? ? ? ? ? ? ÷ ? ? ? ? ? ? NEGR ± 32 ? ? ? ? ? ° ÷ ° ?? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ?

NEG_I EN ENO IN OUT

EN ENO IN OUT EN ENO IN OUT EN ENO IN OUT

NEG_DI EN ENO IN OUT

NEG_R EN ENO IN OUT

第4章 西门子S7-300系列PLC基本指令系统

4.4.3 比较指令
1. 比较指令 表4.19 比 较 指 令
LAD ? ° · ? STL ? à ? ? ==I <>I >I <I >=I <=I ?° ? ? · ? ? ? ? ?? ° ? ? == <> > < >= <= ?? ? ? ? · ? ? IN1 ? ? IN2 ° ? IN1 ? ? ? IN2 ? ° ? IN1 ? ? IN2 ? ? IN1 ? ? IN2 ? ? IN1 ? ? ? ? IN2 ? ? ° ? IN1 ? ? ? ? IN2 ? ? ° ?

CMP ==I IN1 IN2

第4章 西门子S7-300系列PLC基本指令系统
表4.19 比 较 指 令
CMP >D IN1 IN2

==D <>D >D <D >=D <=D ==R <>R >R <R >=R <=R

== <> > < >= <= == <> > < >= <=

IN1 ° ? IN2 ? ? IN1 ? ° ? IN2 ? ? ? IN1 ? ? IN2 ? ? IN1 ? ? IN2 ? ? IN1 ? ? ° ? IN2 ? ? ? ? IN1 ? ? ° ? IN2 ? ? ? ? IN1 ° ? IN2 ? ? IN1 ? ° ? IN2 ? ? ? IN1 ? ? IN2 ? ? IN1 ? ? IN2 ? ? IN1 ? ? ° ? IN2 ? ? ? ? IN1 ? ? ° ? IN2 ? ? ? ?

CMP >=R IN1 IN2

第4章 西门子S7-300系列PLC基本指令系统

表4.19 比 较 指 令
(b)

? ÷ ? ? IN1

IN2

÷ ? ? ? ? ? ? ? INT DINT REAL INT DINT REAL

? ? ? ? ? ? I? Q? M? ? ? ? D? L ? I? Q? M? ? ? ? D? L ?

° ?

? ?

? ? ?? ? ÷ ? ? ? ? ? ? · ° ? ? ? ? ? ÷ ? ¤? ÷ ? ° ÷ ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ¨ ÷ ? ? ? ?? ? ? ° ? ? ? ? ? ? ? ?

第4章 西门子S7-300系列PLC基本指令系统

I0.1 I0.1 MW0 MW2

CMP >=1 IN1 IN2

Q4.0 (S)

A A

I0.0 I0.1

A(
L L =>I ) S 图4.32 整数比较 Q4.0 MW0 MW2

第4章 西门子S7-300系列PLC基本指令系统
2. 比较指令应用实例 图4.33示出包括两台传送带的系统,在两台传送带之间有一

个仓库区。传送带1将包裹运送至临时仓库区。传送带1靠近仓
库区一端安装的光电传感器确定已有多少包裹运送至仓库区。 传送带2将临时库区中的包裹运送至装货场,在这里货物由卡车 运送至顾客。传送带2靠近库区一端安装的光电传感器确定已有 多少包裹从库区运送至装货场。含5个指示灯的显示盘表示临时 仓库区的占用程度。图4.34给出了启动显示盘上指示灯的梯形 逻辑程序。

第4章 西门子S7-300系列PLC基本指令系统
显示面板

仓库区空 (Q12.0)

仓库区不空 (Q12.1) I0.0

仓库区装入50% 仓库区装入90% (Q15.2) (Q15.3) I0.1 可装100件包裹的 临时仓库

仓库区装满 (Q15.4)

包裹运进

包裹运出

传送带1

光电传感器1

光电传感器2

传送带2

图4.33 装有计数器和比较器的仓库区

第4章 西门子S7-300系列PLC基本指令系统
程序段1:输入CU端的信号每次从“0”变为“1”时计数器C1加1,输入CD端的信号每次从“0”变为“1”时计数器C1减1。输入S端 程序段1:MW200中保存计数器C1当前值的BCD码,Q12.1指示“仓库区不空‘” 的信号从“0”变为“1”时,计数器值置为PV。输入R端的信号从“0”变为“1”时,计数器值清零。MW200中保存当前计数器C1的 值。Q12.1指示“仓库区不空”。 I12.0 I0.0 C1 S_CUD CU CD S PV CV R CV_BCD Q Q12.1 ( )

I0.1 I12.1
I12.2 I0.2 I12.3 C#10 I0.3 C#100

MW210 MW200

程序段2:Q12.0指示“仓库区空” 程序段2:Q12.0指示“仓库区空”。
Q12.1 Q12.0 ( )

图4.34

启动显示盘上指示灯的梯形逻辑

第4章 西门子S7-300系列PLC基本指令系统
程序段3:如果50小于等于计数器值(即如果计数器值大于等于50),则“仓库区装入50%”指示灯亮。 CMP <=I 50 MW200 IN1 IN2 Q15.2 ( )

程序段4:如果计数器值大于等于90,则“仓库区装入90%”指示灯亮。 CMP >=I MW200 90 IN1 IN2 Q15.3 ( )

程序段5:如果计数器值大于等于100,则“仓库区装满”指示灯亮。用输出Q4.4将传送带1联锁。 CMP >=I MW200 100 IN1 IN2 Q15.4 ( )

图4.34

启动显示盘上指示灯的梯形逻辑

第4章 西门子S7-300系列PLC基本指令系统 与图4.34对应的语句表程序如下:
A I12.0 <=I = L >=I = Q15.3 Q15.2 +90

CU
A CD AN = A = L L

C1
I12.1 C1 C1 Q12.0 C1 Q12.1 +50 C1

L
L >=I

C1
+100

=

Q15.4

第4章 西门子S7-300系列PLC基本指令系统

4.4.4 移位和循环移位指令
移位指令将输入IN中的内容向左或向右逐位移动。移动次 数由输入值N提供的数值确定。移位后空出的位填以0或符号 位(0代表正,1代表负),被移动的最后一位保存在状态字中的

CCl里,CC0和OV被复位为0。可使用条件跳转指令对CCl进
行判断。循环移位指令与一般移位指令的差别是:循环移位指 令的空位填以从IN中移出的位。

第4章 西门子S7-300系列PLC基本指令系统
1.无符号数移位指令 表4.20 无符号数移位指令

LAD ?? · °
SHL_W EN ENO IN N OUT

SHR_W EN ENO IN N OUT

STL ? ? ? à SLW · IN ? ° ? ¨ ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? 0 ? ? à ? SRW · IN ? ° ? ¨ ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? 0 ? ? à ?

LAD ?? · °
SHL_DW EN IN N ENO OUT

SHR_DW EN ENO IN N OUT

STL ? ? ? à SLD · IN ? ° ? ? ¨ ? ? ¨ ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? 0 ? ? à ? SRD · IN ? ° ? ? ¨ ? ? ¨ ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? 0 ? ? à ?

第4章 西门子S7-300系列PLC基本指令系统

参数 IN N OUT

15 0 0 0 1 0 1

8 7 1 6位 0 1 1 0 0 1 1

0 0

0 0 0 0 11 1 1 0 这5位丢失

1 0 1 0

1 0 1 0

0 0 0 0

空出的位填入0

图4.35 输入IN左移5位

第4章 西门子S7-300系列PLC基本指令系统
2. 有符号数移位指令
LAD ? ? · °
SHR_I EN ENO IN N OUT

表4.21
? ? ? ÷ EN ° ? ? ? ? ? ? ? ENO IN N OUT ? ? ? ÷ ? ? ? ? BOOL BOOL ? ? ? ? ? ?

有符号数移位指令
? ° ? ?

STL ? ? ? à SSI · IN ? ¨ ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? à ? ? ?

I? Q? M? D? L ? ? ? ? Q? M? D? L ? ? ?

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? § ? ? ° ? ? ? ? § ? ? ÷ ? ?· ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ° ? § ? ? ° ? ? ? ? § ? ? ÷ ? ?· ? ? ?? ?

WORD I? Q? M? D? L ? ? ? ? WORD Q? M? D? L ? ? ? WORD I? Q? M? D? L ? ? ? ? BOOL BOOL DINT I? Q? M? D? L ? ? ? ? Q? M? D? L ? ? ? I? Q? M? D? L ? ? ? ? Q? M? D? L ? ? ?

SHR_DI EN ENO IN N OUT

SSD · IN ? ¨ ? ? ?? ? ¨ ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? à ? ? ?

EN ° ? ? ? ? ? ? ? ENO IN N OUT

WORD I? Q? M? D? L ? ? ? ? DINT

第4章 西门子S7-300系列PLC基本指令系统

参数 IN N OUT

15

8 7

0

1 0 1 0 1 1 1 0 0 0 0 1 0 1 0 1 符号位 4位

1 1 1 1 0 1 0 1 1 10 0 0 01 0 1 0 1 1 这四位丢失

空出位填入与符号位相同的信号状态

图4.36 输入IN带符号右移4位

第4章 西门子S7-300系列PLC基本指令系统
3. 循环移位指令 表4.22 循环移位指令
STL ? à ? ? RLD ¨ IN ? ? · ? ° ¨ ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ? à ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ° ? RRD ¨ IN ? ? · ? ° ¨ ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ? à ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ° ?
ROL_DW EN ENO IN N OUT

LAD ? ° · ?

ROR_DW EN ENO IN N OUT

? ÷ ? ? EN ENO IN N OUT EN ENO IN N OUT

÷ ? ? ? ? ? ? ? BOOL BOOL WORD WORD WORD BOOL BOOL WORD WORD WORD

I? ? Q? ? I? ? I? ? Q? ? I? ? Q? ? I? ? I? ?

? ? ? ? ? ? Q? M? ? ? M? D? ? ? Q? M? ? ? Q? M? ? ? M? D? ? ? Q? M? ? ? M? D? ? ? Q? M? ? ? Q? M? ? ?

D? ? L D? ? D? ? L D? ? L D? ? D? ?

L L L L L L

Q? M? D? L ? ? ?

第4章 西门子S7-300系列PLC基本指令系统

参数 IN N

31

16 15

0

1 1 1 10 0 0 01 0 1 01 0 1 00 0 0 01 1 1 10 0 0 01 1 1 1 3位

OUT

1 1 1 1 0 0 00 1 0 10 1 0 10 0 0 00 1 1 11 0 0 00 1 1 11 1 1 1

移出3位的信号状态插入空出位中 最后移出位的状态存在CC1中

图4.37 输入IN循环左移3位

第4章 西门子S7-300系列PLC基本指令系统

参数 IN N

31

16 15

0

1 0 1 0 0 1 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 0 1 1 0 1 1 0 1 0 1 0 0 3位

OUT

1 0 1 1 1 0 1 1 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 1 1 1 0 0 1 01 0 1 0 0 0 1 0 1 1 移出的3位被插入到空位中

最后移出位存入CC1中

图4.38 输入IN循环右移3位

第4章 西门子S7-300系列PLC基本指令系统

4.4.5 累加器操作和地址寄存器指令
1. 累加器操作指令 表4.23 累加器操作指令
? à ? ? TAK PUSH POP INC DEC CAW CAD ° ? ? ? ? ? ?1? ? ? ?2? ? ? ¤ ? ? ? ? ? ? ? ? ° ? ? ? ?? ? ? 1 ? ? ? ? ? ? ? ? 2? ? ? ? 2 ? ? ? ?§ ò ? ? ? ? ° ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ± ° ?? ? ? 2 ? ? ? ? ? ? ? ? 1? ? ? ? 1 ? ? ? ?§ ò ? ? ? ? ° ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ± ° ?? ? ? 1 ? ?? ? ?? ? ? ? ? ? à ? ? ? ? ? ÷ ? ? ÷ ? ? ? ? ? ° ? ° ° ? · ? ? ? ? ? ? ? ? ? ° ? ? ?? ? ± §? 0? 255? ? à ? ? ? ? × ó ? ? ? ? ? ? ?? ?? ? ? ? ¨ ? ? ? ° ? ? ? ? ? ° ? · ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? 1 ? ?? ? ?? ? ? ó ¤ ? à ? ? ? ? ? ÷ ? ? ÷ ? ? ? ? ? ° ? ° ° ? · ? ? ? ? ? ? ? ? ? ° ? ? ?? ? ± §? 0? 255? ? à ? ? ? ? × ó ? ? ? ? ? ? ?? ?? ? ? ? ¨ ? ? ? ° ? ? ? ? ? ° ? · ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 1 ? ?? ? ?? ? ? · ? ? ? ° ? ? ° ? · ? ? ? ? ? ? ? 1 ? ? ?? ? ? · ? ? ? ? ° ? · ? ?

第4章 西门子S7-300系列PLC基本指令系统

31 原累加器1 CAW 指令执行后 Ⅰ Ⅱ Ⅰ Ⅱ

16 15 Ⅲ Ⅳ

0

31 Ⅰ CAD Ⅱ

16 15 Ⅲ Ⅳ

0













图4.39

CAW、CAD指令执行时累加器1的变化

第4章 西门子S7-300系列PLC基本指令系统 下面的例子说明了在有条件触发的程序中INC指令是如何
工作的。本例以存储字节MB10作为循环次数计数暂存器,用 INC指令修正循环次数,循环体中的程序连续执行5次。
LOOP:L MB10 INC 1 //循环体开始,装载存储字节至累加器1 //循环计数器加1

T MB10
L B#16#5 <=I

//保存循环次数

JC LOOP
L 1 T MB10

//如果循环次数小于等于5次,则继续循环
//循环体外的操作,为下次循环做准备

第4章 西门子S7-300系列PLC基本指令系统
2.地址寄存器指令

表4.24 地址寄存器指令
? ? à ? ? ?÷ ? ?? ° ? ? ?

+AR1 +AR2 +AR1 +AR2 P#Byte.Bit P#Byte.Bit

?? ? ? 1 ? ?? ? ? ? ? ? ?? ? ? 1 ? ? ? ? ° ? ° ? ? ? ? ° ? ? ? ? ?? ? ? 1 ? ?? ? ? ? ? ? ?? ? ? 2 ? ? ? ? ° ? ° ? ? ? ? ° ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ÷ ? ? ? ?? ? ? 1 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ° ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ÷ ? ? ? ?? ? ? 2 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ° ? ? ? ?

第4章 西门子S7-300系列PLC基本指令系统
在使用地址寄存器加指令时,应保证累加器l或指针常数的 正确格式。下面的例子说 明了把累加器1的内容加至地址寄存

器指令的用法。在加之前应先为累加器1装入一个指针常数。
L P#250.7 //装载指针常数(250.7)至累加器1

+ARl
+AR2

//把250.7加至地址寄存器1
//把250.7加至地址寄存器2

第4章 西门子S7-300系列PLC基本指令系统
3. 数据块指令

表4.25

数据块指令
STL ? à ? ? OPEN CAD DBLG CBNO DILG DINO ? ? ? ? ? · ¨ · ¨ · ¨ · ¨ · § ? ? ? ? ? ??÷ ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ÷ ? ? ? ? ? ÷ ? ? ? ??÷ ? ? ? ??÷ ? ? ? ÷ ? ? ? ÷ ? ? ? ? ? ? ? ? ? ° ? ? ? ? ° ?§ ? ? ÷ ? ° ? ? ?? ? ? ? ? ? ° ? ? ° ? ??÷ ? ° ?? ? ? ?? ? ? ° ? ¤? (?? ÷ )?? ? ? ? 1 ? ° ? ± ? · ? ?? ? ? ? ° ? ° ? ?? ? ? ? 1 ? ° ? ? ?? ? ? ? ° ? ¤? (?? ÷ )?? ? ? ? 1 ? ° ? ± ? · ? ?? ? ? ? ° ? ° ? ?? ? ? ? 1 ? ° ? ? ?? ? ? ?

LAD ? à ? ? § § (OPEN) ? ?

第4章 西门子S7-300系列PLC基本指令系统
使用以上指令必须先打开一个数据块,才能使用其他的数据 块指令。下面的例子说明如何使用共享数据块装入指令。当数据 块的长度大于50 B时,程序跳转到ERR标号处。ERR标号调用 功能块FC 10做适当的处理。
OPEN DB40 //打开共享数据块DB 40 L DBLG L +50 >=I JC ERR //将共享数据块的长度装入累加器1 //将整数50装入累加器1,累加器1原内容移入累加器2 //比较 //如果数据块长度大于50,则跳转至ERR标号处

A I0.0 BEU //无条件结束当前块 //对于块长度大于50的情况,调用FC10做相应的处

ERR:CALL FC10 理

第4章 西门子S7-300系列PLC基本指令系统
4. 显示和空操作指令 表4.26 显示和空操作指令

? ?

? à ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?

? °

? ?

BLD NOP 0 NOP 1

? ? ? ?? ? ? ? ? ? ° ? ? ? à ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? · ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? 0? ? · ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 1? ? · ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?

第4章 西门子S7-300系列PLC基本指令系统

4.5 数据运算指令
4.5.1 算术运算指令
在STEP 7中可以对整数、长整数和实数进行加、减、乘、 除算术运算。算术运算指令在累加器l和2中进行,累加器2中的

值作为被减数或被除数。算术运算的结果保存在累加器l中,累
加器1中原有的值被运算结果覆盖,累加器2中的值保持不变。 算术运算指令对状态字的某些位将产生影响,这些位是CCl和

CC0,OV,OS。可以用位操作指令或条件跳转指令对状态字
中的标志位进行判断操作。

第4章 西门子S7-300系列PLC基本指令系统
1. 整数算术运算
LAD STL ? à ? ? +I
ADD_I EN IN1 IN2 OUT ENO

表4.27
· ? ? ? ?° ? ? ? ?? ° ? ? ADD_I SUB_I MUL_I DIV_I ADD_DI SUB_DI MUL_DI DIV_DI MOD

整数算术运算
° ? ? ?

-I *I /I +D

¨ IN1 ? IN2 ? ? 16 ? ? ÷ ? ? ? · ? ? ° ? ? ? ? ? ? ? ? ?? · OUT ? · ? ? ? ° ? IN1 ? ÷ ó ¤ IN2? ? ? ? OUT ? ? ? ? ? ?· ? ? ? IN1 ? IN2 ? ÷ ? ? ? ? ? ? 32 ? ? ? ? ? ? ?· ? ? ? ? ÷ ? · OUT ? ? ? ? ° ? ¨ IN1 ? 16 ? ? ÷ ÷ ? IN2 ? ? · ? ? ? ? ? ? ? ° 16 ? ? ÷ ? ? ? ? · OUT ? ? ? ? ? ? ? ? ° ? IN1 ? IN2 ? ¨ ?? ? ? ? · OUT ? ° ? ? ? ? ?? ° IN1 ó ¤ IN2? ? ? ?? · OUT ? ? ? ?· ? ? ? ° ? ¨ IN1 ? IN2 ? ? 32 ? ? ÷ ? ? ? · ? ? ° ? ? ? ? ? ? ? ? ?? · OUT ? · ? ? ? ° ? ¨ IN1 ? 32 ? ? ÷ ÷ ? IN2 ? ? · ? ? ? ? ? ? ? ° 32 ? ? ÷ ? ? ? ? · OUT ? ? ? ? ? ? ? ? ° ? ¨ IN1 ? 32 ? ? ÷ ÷ ? IN2 ? ? · ? ? ? ? ? ? ? ° 32 ? ? ÷ ? ? ÷ ?? · OUT ? ? ? ? ? ? ? ? ? ° ?

SUB_DI EN ENO IN1 IN2 OUT

-D *D /D MOD

第4章 西门子S7-300系列PLC基本指令系统

I0.0

ADD_I EN ENO

Q4.0 |NOT| ( S )

MW0 IN1 MW2 IN2 OUT MW10

如果输入位I0.0为1,则执行整数加操作方块指令 (MW0)+(MW2),将结果存入MW10。 若结果超出 整数的允许范围或输入I0.0为0,则输出位Q4.0置位。

图4.40 使用整数加法方块指令

第4章 西门子S7-300系列PLC基本指令系统 下面是与图4.40所示梯形图完全对应的语句表程序: A( A I0.0 JNB _0001 L MW0 L MW2 +I T MW10 AN OV //若OV为1,则RLO为0,否则RLO为1 SAVE //使BR=RLO CLR _0001:A BR ) NOT S Q4.0

第4章 西门子S7-300系列PLC基本指令系统
2. 实数算术运算
LAD ? ? · °
MUL_R EN IN1 IN2 OUT ENO

表4.28 实数算术运算

ABS EN ENO IN OUT

SIN EN ENO IN OUT

STL ? ? ? à +R -R *R /R ABS SQR SQRT LN EXP SIN COS ASIN ACOS TAN ATAN

?? ? ? ° ?? · ° ? ? ? ? ? ADD_R SUB_R MUL_R DIV_R ABS SQR SQRT LN EXP SIN COS ASIN ACOS TAN ATAN

第4章 西门子S7-300系列PLC基本指令系统

4.5.2 字逻辑运算指令
LAD ?? · °

表4.29 字逻辑运算指令
STL ? ? ? à AW OW ?? ? ? ° ?? · ° ? ? ? ? ? WAND_W WOR_W

WAND_W EN ENO

IN1 OUT IN2 WAND_W EN ENO
XOW WXOR_W

AD OD

WAND_DW WOR_DW

IN1 OUT IN2
XOD WXOR_DW

第4章 西门子S7-300系列PLC基本指令系统

4.5.3 数据运算指令应用举例
1. 运用算术运算指令完成方程式运算
运用算术运算指令完成下面的方程式运算,其梯形逻辑图

如图4.41所示。
MW4=((IW 0+DBW 3)?15)/MW 0
ADD_I EN ENO IW0 IN1 MUL_I EN ENO MW100 IN1 MW100 15 IN2 OUT DIV_I EN ENO MW102 IN1 MW102 MW0 IN2 OUT MW4

DBW3 IN2 OUT

图4.41 算术运算指令梯形逻辑

第4章 西门子S7-300系列PLC基本指令系统 实现相同运算的语句表程序如下:
L IW0 L DBW3 //将输入字IW0的内容装入累加器1 //将DBW3的内容装入累加器1,累加器1原内容装入累加器2

+I
L +15 *I

//累加器2与累加器1相加,结果存在累加器1中
//将常数15装入累加器1,累加器l原内容(和)装入累加器2 //累加器2与累加器1相乘,结果为长整数放在累加器1中

L MW0
/I

//将存储双字MD0的内容装入累加器1,累加器1原内容装入 累加器2
//累加器2除累加器1,结果的整数部分存在累加器1中

T MW4

//将运算结果传送至存储双字MD4

完成相同运算功能的梯形图程序和语句表程序各有优缺点:梯形 图程序直观易读;语句表程序简洁,而且使用中间结果存储器较 少。

第4章 西门子S7-300系列PLC基本指令系统
2. 用位逻辑运算指令实现对信号的跳变沿检测 对输入位I12.0~I13.7进行跳变沿检测,并将正跳沿的检 测结果存入存储位M14.0~M15.7的对应位中(1表示有跳变,0 表示无跳变),负跳沿的结果存入M16.0~M17.7中。为此,在

检测正跳沿时,使用存储位M10.0~M11.7存储对应输入位在
前一个扫描周期时的状态;在检测负跳沿时用M12.0~M13.7。 相应的语句表程序如下:

第4章 西门子S7-300系列PLC基本指令系统
网络10:正跳沿检测 L MW10 L IW12 //将输入位的上一个周期状态装入累加器1低字中 //将输入位的当前状态装入累加器1低字中,上一个周期状态 被移入累加器 2 T MW10 //保存当前状态,供下一个扫描周期使用

XOW

//异或运算后,当前状态与以前不同的位在累加器1低字中被
置为1

L IW12

//重新装入当前状态,累加器 1原内容移入累加器2

AW
T MW14

//与运算后,当前状态为0的位被清0(负跳变被屏蔽)
//将正跳变检测结果送入MW 14

第4章 西门子S7-300系列PLC基本指令系统
网络11:负跳沿检测 L MW12 L IW12 T MW12 XOW L IW12 INVI //将输入位的上一个周期状态写入累加器1低字中 //将输入位的当前状态装入累加器l低字中,上一个周期状 态被移入累加器2 //保存当前状态,供下一个扫描周期使用 //异或运算后,当前状态与以前不同的位在累加器1低字中

被置为1
//重新装入当前状态,累加器1原内容移入累加器2 //将当前状态取反

AW
T MW16

//与运算后,当前状态为1的位(上条指令中已被取反)被清
0(正跳变被屏蔽) //将负跳变检测结果送入MW 16

第4章 西门子S7-300系列PLC基本指令系统

4.6 控 制 指 令
4.6.1 逻辑控制指令
逻辑控制指令是指逻辑块内的跳转和循环指令,这些指令中
止程序原有的线性逻辑流,跳到另一处执行程序。跳转或循环

指令的操作数是地址标号,该地址标号指出程序要跳往何处,
标号最多为4个字符,第一个字符必须是字母,其余字符可为字 母或数字。

第4章 西门子S7-300系列PLC基本指令系统 1. 无条件跳转指令(JU)
无条件跳转指令(JU)将无条件中断正常的程序逻辑流,使 程序跳转到目标处继续执行,见图4.42。
A 开始



I1.0 SECB MB10 1 MB10 COMM 0 MB10 段B 共同程序 段A

I1.0=1?

是 RLO=1

若 RLO=1

JC L INC T JU

否 RLO=0 程序段A MB10加1 程序段B MB10清0 SECB: COMM:

L T

结束

图4.42 使用跳转指令控制程序流



共同程序

第4章 西门子S7-300系列PLC基本指令系统 表4.30 条件转移指令 2. 条件跳转指令
? ? ? à JC JCN JCB JNB JBI JNBI JO JOS JZ JN JP JM JMZ JPZ JUO ? ° ? ? ° RLO? 1 ? ? ? ? · ?? § ° RLO? 0 ? ? ? ? · ?? § ° RLO? 1 ? BR? 1 ? ? ?? · RLO ?? ? BR ? ? · ? · ?? § ? ¨ ? ? ? ? ° RLO? 0 ? BR? 0 ? ? ?? · RLO ?? ? BR ? ? · ? · ?? § ? ¨ ? ? ? ? ° BR? 1 ? ? ?? ? ? ? ? ? ? OR? FC ? 0? STA ? 1 ? · ?? § ? ? à ? ?? ? ? ? ? ° BR=0 ? ? ?? ? ? ? ? ? ? OR? FC ? 0? STA ? 1 ? ?? § ? ? à ? ?? ? ? ? ? ° OV? 1 ? ? ? ? · ?? § ° OS? 1 ? ? ?? ? ? ? ? ? ? OS ? 0 ? · ?? § ? ? à ? ?? ? ? ? ? 1? ° ? ? · ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? § ? ? § ? ? ? 1 ? ° ? ? · ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? § ? ? ? § ? ? ? 1? ° ? ? · ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? § ÷ ? § ? ? ? 1? ° ? ? · ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? § ? ? § ? ? ? 1 ? ° ? ? · ? ? ? ° ? ? (?? )? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ÷ ? § ? ? ? 1 ? ° ? ? · ? ? ? ° ? ? (?? )? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? § ? ? ? ? ? ? ° ÷ ? ? ? §

第4章 西门子S7-300系列PLC基本指令系统

表4.31 条件跳转指令与CC0、CC1的关系

? ? ? ? CC1 CC0 0 0 1? 0 0? 1 ? ? 1 0 0? 1 ? 0 1 0 1 0 1? 0 ? 1

? ?

? ?

· ?

? ?

? ?° ? ?? ? ¤ ? ? ? § ? à JZ JN JP JM JMZ JPZ JUO

=0 <>0 >0 <0 <=0 >=0 UO(? ? ) ? ?

第4章 西门子S7-300系列PLC基本指令系统
开始 JOS 复位OS位 ODEL: L L +I 计算 MW10=MW12+MW14-MW16 L -I T JOS 是 JPZ L 程序段C MW10清0 T JU SECB: L T JU SECC: L 程序段B MW30=17 T COMM: MW10 SECC* SECB +10 MW20 程序段A COMM +17 MW30 程序段B COMM 0 MW10 程序段C 共同程序 MW16


ODEL OS位清0 MW12 MW14 计算 * 本例中未使用JO指令,因为JO指令 只能判断前面-I指令是否溢出

溢出位判断?


是 结果 (MW 10)>=0? 否 程序段A MW20=10

共同程序 结束

图4.43 条件跳转指令控制程序流程



第4章 西门子S7-300系列PLC基本指令系统 3. 循环指令
使用循环指令(LOOP)可以多次重复执行特定的程序段,重 复执行的次数存在累加器1中,即以累加器1为循环计数器。 LOOP指令执行时,将累加器1低字中的值减1,如果不为0,则 回到循环体开始处继续循环过程,否则执行LOOP指令后面的 指令。循环体是指循环标号和LOOP指令间的程序段。 由于循环次数不能是负数,因此程序应保证循环计数器中 的数为正整数(数值范围:0~32 767)或字型数据(数值范围: W#16#0000~W#16#FFFF)。图4.44是使用LOOP指令的例子。 在本例中,考虑到循环体(程序段A)中可能用到累加器1,特设 置了循环计数暂存器MB10。

第4章 西门子S7-300系列PLC基本指令系统
开始

初始化 循环计数器

L NEXT: T

+5 MB10

初始化计数器 程序段A

程序段A

L



MB10

LOOP NEXT

循环计数器 减1



循环计数器 < > 0 ?
否 结束

图4.44 使用LOOP指令

第4章 西门子S7-300系列PLC基本指令系统
4. 梯形图逻辑控制指令 梯形逻辑控制指令只有两条,可用于无条件跳转或条件跳

转控制。由于无条件跳转时 对应STL指令JU,因此不影响状
态字;由于在梯形图中目的标号只能在梯形网络的开始处,因 此条件跳转指令会影响到状态字。在图4.45和图4.46中给出了 梯形跳转指令的用法及其对应的语句表。

第4章 西门子S7-300系列PLC基本指令系统

LAD 网络1 CAS1 (JMP) 网络x CAS1 I0.4 Q4.1 (R )


STL 网络1 JL 网络x CAS1: A R I0.4 Q4.1 CAS1

图4.45 无条件跳转

第4章 西门子S7-300系列PLC基本指令系统
LAD 网络1 I0.0 网络2 I0.3 网络3 CAS1 I0.4 Q4.1 (R) 网络3 CAS1: A R I0.4 Q4.1 Q4.0 (R) 网络2 A R I0.3 Q4.0 CAS1 (JMP) 网络1 A JC I0.0 CAS1 STL

图4.46 条件跳转

第4章 西门子S7-300系列PLC基本指令系统
表4.32 状态位常开/常闭触点
LAD ¤ § ° ?
>0

>0
<0

° ? ? ? ? ó ? ? ? ? ? ? 0? ? ? § ¤ ? ?? ? ? ? ? ? · ? ? ? ? ? ? ? ? ° ? ? ? ? ?¤ ? ? § ? ? ? ? ° ± ? ? ? ó ? ? ? ? ? ? 0? ? ? § ¤ ? ?? ? ? ? ? ? · ? ? ? ? ? ? ? ? ° ? ? ? ? ?¤ ? ? § ? ? ? ? ° ± ? ? ? ó ? ? ? ? ? ? ? ? 0? ? ? § ¤ ? ? ? ? ? ? · ? ? ? ° ? ?? ? ? ? ° ? ? ? ? ?¤ ? ? § ? ? ? ? ? ? ° ± ? ? ? ó ? ? ? ? ? ? ? ? 0? ? ? § ¤ ? ? ? ? ? ? · ? ? ? ° ? ?? ? ? ? ° ? ? ? ? ?¤ ? ? § ? ? ? ? ? ? ° ± ? ? ? ó ? ? ? ? ? ? 0? ? ? § ¤ ? ?? ? ? ? ? ? ? · ? ° ? ?? ? ? ? ° ? ? ?? ?? ° ± ? ? ? ¤ ? ? § ?

<0

>=0 <=0
==0

>=0
<=0

==0

第4章 西门子S7-300系列PLC基本指令系统
表4.32 状态位常开/常闭触点
<>0
<>0

OV

OV OS

OS

UO BR

UO

BR

? ? ? ? ? ò ? ? ? ò ? ? ? ? ? ? ? ò ? ?

? ? ó ? ?? ? ¤ ?? ? ? ? ? ? § ?? ? ? ? ? ? § ° ? ? ? ? ? ? § ?? ? ? ? ? ? §

? · ? ? ° ± ? ? ?° ? ? ? ° ¤ ? ?° ? ? ? ° ¤ ? ? ? ó ? ? ° ¤ ? ?° ? ? ? ° ¤ ?

?? ° ?? ? ? ? § ? OV ? ? ?? ? ?? ? OS ? ? ?? ? ?? ? ?· ? ?? ? ?? ? ?? ? BR ? ? ?? ? ?? ?

? 0? ? ? ? ? ° ?? ? ? ? ? ? § ¤? ? ? ? (? ? ? )? 1? ? ? ? § ? ? ?? ° ± ? ? ? ¤? ? § (? ? ? ? ? )? 1? ? ? ? ? ? § ? ? ?? ° ± ? ? ? ¤? ? § ? ?? ? ?? ? ?? ° ± ? ? ? ? ¤? ? § ? (± · ? · ? ? )? 1? ? ? ? ? ? ? § ? ? ?? ° ± ? ? ? ¤? ? §

第4章 西门子S7-300系列PLC基本指令系统
这些LAD单元可以用在梯形图程序中,影响逻辑运算结果 RLO,最终形成以状态位为条件的跳转操作。图4.47给出了使 用状态位的一个例子。
SUB_I EN ENO IW0 IN1 IW2 IN2 O MW10

I0.0

> 0 Q4.0 | | (S)

如果输入位I0.0为1,则执行整数减操作方块指令。 如果输入字IW0大于输入字IW2,(IW0)-(IW2)的结 大于0,则输出端Q4.0被置位。

图4.47

使用状态位指令

第4章 西门子S7-300系列PLC基本指令系统 相应的语句表程序如下: A( A I0.0 JNB _0001 L IW0 L IW2 -I T MW10 AN OV //若OV为1,则RLO为0,否则RLO为1 SAVE //使BR=RLO CLR _0001:A BR ) A >0 S Q4.0

第4章 西门子S7-300系列PLC基本指令系统

4.6.2 程序控制指令
程序控制指令是指功能块(FB、FC、SFB、SFC)调用指令和
逻辑块(OB、FB、FC)结束指令。调用块或结束块可以是有条件 的或是无条件的。STEP 7中的功能块实质上就是子程序。 1. STL程序控制指令
? à ? ? CALL UC CC BEU BEC
表4.33 STL程序控制指令

° ? ? ? ? ? à ? ? ? ? × ó ? ? ? ? ?? FB? FC? SFB? SFC ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ° ? ? ? ? ? ? à ? ? ? ? × ó ? ?? ? ? ° (? ?? FC ? SFC)? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ° ? ? ? ? ? ? ? ? ? ¨ ? ? ¨ ? ? ÷ ° ? ? ? ° ? ? RLO? 1? ?? ? ? ° (? ?? FC)? ¨ ? ? ¨ ? ? ÷ · ? ° ? ? ? ? ? ? ? ? ° ? ? ? ° ? ? ? ? à × ó ? ? ? ??° ? ¨? ? ¨ ? ? ?? ? ?? ° ? ? ? ? ? ? · ? ° ? ? ° ? ? ? · ? ? ° ? ? ° ? ? ò RLO? 1? ? ? ? ??° ? ¨? ? ¨ ? ? ?? ? ?? ° ? ? · ? ? · ? ° ? ? ° ? ? ? · ? ? ° ? ? ° ? ? ? ò RLO? 0? ? ¨ RLO ? 1? ? ? ? ? ? ??° ? ¨? ? · ? ? · ? ? ? ? ? ? ? ° ? ? ? ? ?

第4章 西门子S7-300系列PLC基本指令系统 2. 梯形图程序控制指令
表4.34 梯形图程序控制指令
LAD ? à ? ? <FC/SFC no.> § § (CALL) ? ? ? ? ÷ ? ÷ ? ? ? ? ? ? ? BLOCK_FC ÷ ? BLOCK_DB BLOCK_FB/ BLOCK_FC BOOL BOOL § ? § ? § ? I? Q? M? D? ? ? ? ? L Q? M? D? L ? ? ? § ? ?? FB ?? ° ? ? ? ?÷ ? ° ? ? ? ? ? ? ? ° ? ° ? ? ??? ? ? ? ° ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ° ? ? ? · ? ? ? ? ? ? ? § ? ° ? ? ? no. § ? ? ? ? ? ° ? ? ? ? ? ÷ ? ° ? ? ? ? ° FC ? SFC ? ÷ ? ? ?

FC/SFC no. · ? ? ?° ? ? ?? ? ? ? ? ? DB no. Block no. EN ENO —

<DB no.> FB no. EN ENO

FB no. FC no. SFB no. SFC no.

§ § (RET) ? ?

第4章 西门子S7-300系列PLC基本指令系统

4.6.3 主控继电器指令
主控继电器(MCR)是一种美国梯形图逻辑主控开关,用来
控制信号流(电流路径)的通断。如图4.48所示:
电源母线A

MCR触点
I1.1

电源母线B I1.2

I12.0 MCR 线圈

I1.0 Q4.0

I1.3 Q4.1

图4.48

主控继电器

第4章 西门子S7-300系列PLC基本指令系统
MCRA A MCR( O I1.0 I2.0

O
= A

I1.1
Q4.0 I1.2

A
= )MCR

I1.3
Q4.1

MCRD

第4章 西门子S7-300系列PLC基本指令系统

表4.35
STL ? à ? ? MCRA MCRD MCR( )MCR

STEP 7中与主控继电器相关的指令
LAD ? à ? ? § § (MCRA) ? ? § § (MCRD) ? ? § § (MCR<) ? ? § § (MCRA>) ? ? ° ? ? ? ¤à MCR ? ? ??? ? MCR ? ? ? § ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ° ? ? ? ? ? ? ? ??? ? ? MCR ?· ? ?? ? ? ? ? · ? ? ?? ? ° · ? ?? ? ? ?? ? ? ? ? ó ? ? (?? ? ) ? ? ? ° ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? RLO? ? ? ?? ? ? ?? ?? ? ? ? ? · ? ? ? ? ? ° ? ? ? ?

第4章 西门子S7-300系列PLC基本指令系统

思考与练习题
1. S7-300系列PLC如何直接寻址? 什么是间接寻址? 如何使用? 采用间接寻址方式设计一段程序,将10个字节的数据从100 MB开始的存储单元转移到从200 MB开始的存储单元。 2. 试设计一个3 h 40 min的长延时电路程序。 3. 编写一段程序计算sin 120+cos 10的值。

4. 试设计一个照明灯的控制程序。当按下接在I0.0上的按钮后, 接在Q4.0上的照明灯可发光30 s,如果在这段时间内又有人 按下按钮,则时间间隔从头开始。这样可确保在最后一次按 完按钮后,灯光可维持30 s照明。

第4章 西门子S7-300系列PLC基本指令系统
5. 试设计一个抢答器电路程序。出题人提出问题,3个答题人 按动按钮,仅仅是最早按的人面前的信号灯亮。然后出题人

按动复位按钮后,引出下一个问题。
6. 设计一个对锅炉鼓风机和引风机控制的梯形图程序。控制 要求: (1) 开机时首先启动引风机,10 s后自动启动鼓风机; (2) 停止时立即关断鼓风机,20 s后自动关断引风机。


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