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1、STEP 7 软件结构及调用执行,按用户程序分：系统块、用户块 系统块：系统功能块（SFB）、系统功能（SFC）和系统数据块（SDB） 用户块：组织块（OB）、功能块（FB）、功能(FC)及数据块(DB),系统块是储存在CPU操作中的预定义的功能或功能块，这些块不占用用户的任何存储空间。这些块在系统中具有相同的接口、相同的名称和相同的编号，所以可被不同的CPU或CPU之间互换用户程序 用户块是提供给用户用于管理用户程序代码和数据的区域，用户块也称为程序块。,3.2 位逻辑指令及应用,位逻辑指令的运算结果用两个二进制数字1和0来表示。 可以对布尔操作数（BOOL）的信号状态扫描并完成逻辑操作。逻
2、辑操作结果为RLO(result of logic operatian) （PLC对第一条语句的扫描称为首次扫描，被直接保存在RLO中） 位逻辑指令：位逻辑运算、定时器指令、计数器指令及位测试指令。,3.2.1 基本逻辑指令及应用,基本逻辑指令见P36 表3-2。 PLC规定：如果触点是常开触点，则常开触点“动作”认为是“1”，常开触点“不动作”认为是“0”； 如果触点是常闭触点，则常闭触点“动作”认为是“0”，常闭触点“不动作”认为是“1”；,一、位操作指令介绍 1. 逻辑取（装载）及线圈驱动指令 LD（load）：常开触点逻辑运算的开始。 LDN（load not）：常闭触点逻辑运算的开始
3、 =（OUT）：线圈驱动指令。,位操作类指令,2. 触点串联指令A/AN指令 A (And)：与操作，表示串联连接单个常开触点。 AN (And not)：与非操作，表示串联连接单个常闭触点。,位操作类指令,3. 触点并联指令：O（Or）/ON（Or not） O：或操作，表示并联连接一个常开触点。 ON：或非操作，表示并联连接一个常闭触点。,网络1 LD I0.0 O I0.1 ON M0.0 = Q0.0,网络2 LDN Q0.0 A I0.2 O M0.1 AN I0.3 O M0.2 = M0.1,位操作类指令,4、“异或”和“异或非” X XN 表示两信号结果不同时为“1”，两信号结
4、果相同时为“0” 在S5系列中不具备此功能，只有在S7系列中才有“异或”和“异或非”指令，但该功能只在STL(语句指令)/FBD(功能块图指令)方式下编程。,位操作类指令,5. 电路块的串联指令ALD ALD：块“与”操作，串联连接多个并联电路组成的电路块。,位操作类指令,OLD,OLD,LD I0.0 A I0.1,LD I0.2 A I0.3,LDN I0.4 A I0.5,= Q0.0,OLD,OLD,6. 电路块的并联指令OLD OLD：块“或”操作，并联连接多个串联电路组成的电路块。,位操作类指令,注意输出线圈不能串联,位操作类指令,7.嵌套表达式和先“与”后“或” 当逻辑串是串并联
5、的复杂组合时，CPU的扫描是先“与”后“或”。 指令规则：先“与”后“或”逻辑不加括号 先“或”后“与”逻辑加括号,位操作类指令,注意 电路图上的常闭开关不一定要在PLC等效梯形图中画成常闭的，比如一些机械的限位开关，在电路图里一般画成常开点，这样正常状态下该路通，具体画成什么点要根据程序的逻辑判断。 此为PLC内部的软触点和外接硬元件的关系。 但根据中央电大考核要求：在考试范围内，凡常闭的在梯形图上一律画成常闭的。,实验题：起动保持停止电路（起保停电路）,LD I0.0,起动 I0.0,停止 I0.1,Q0.0,O Q0.0,AN I0.1,= Q0.0,0,1,0,1,1,1,位操作类指令
6、,8.置位/复位指令 S/R,置位指令S： 使能输入有效后从起始位S-bit开始的N 个位 置“1”并保持。 复位指令R： 使能输入有效后从起始位R-bit开始的N 个位 清“0”并保持。,位操作类指令,置位/复位功能： 复位优先型RS触发器 置位优先型RS触发器 详情见P47-48,9.边沿触发指令 EU/ED,上升沿触发指令:EU 在EU指令前有一个上升沿时（由OFFON）产生一个宽度为一个扫描周期的脉冲，驱动后面的输出线圈。 下降沿触发指令:ED 在ED指令前有一个下降沿时（由ON OFF ）产生一个宽度为一个扫描周期的脉冲，驱动其后线圈。,基本位操作指令应用举例,抢答器程序设计 (1）
7、控制任务：有3个抢答席和1个主持人席，每个抢答席上各有1个抢答按钮和一盏抢答指示灯。参赛者在允许抢答时，第一个按下抢答按钮的抢答席上的指示灯将会亮，且释放抢答按钮后，指示灯仍然亮；此后另外两个抢答席上即使在按各自的抢答按钮，其指示灯也不会亮。这样主持人就可以轻易的知道谁是第一个按下抢答器的。该题抢答结束后，主持人按下主持席上的复位按钮（常闭按钮），则指示灯熄灭，又可以进行下一题的抢答比赛。,位操作类指令,（2）I/O分配表 输入 I0.0 SB0 /主持席上的复位按钮 I0.1 SB1 /抢答席1上的抢答按钮 I0.2 SB2 /抢答席2上的抢答按钮 I0.3 SB3 /抢答席3上的抢答按钮
8、输出 Q0.1 L1 /抢答席1上的指示灯 Q0.2 L2 /抢答席2上的指示灯 Q0.3 L3 /抢答席3上的指示灯,位操作类指令,（3）程序设计,请写出指令表.,位操作类指令,三、定时器指令 定时器的定时时间：T=PT*S (PT设定值，S时基) 工作方式：3种定时指令分别为TON、TONR和TOF,3.4 定时指令及应用,时基(定时器的精度) 按脉冲分，有1ms、10ms、100ms 三种定时器。 1ms定时器每隔1ms刷新一次，当扫描周期较长时，在一个周期内可能被多次刷新，其当前值在一个扫描周期内不一定保持一致。 10ms 定时器则由系统在每个扫描周期开始自动刷新。由于每个扫描周期内只
9、刷新一次，故而每次程序处理期间，其当前值为常数。 100ms定时器则在该定时器指令执行时刷新。下一条执行的指令，即可使用刷新后的结果，非常符合正常的思路，使用方便可靠。,定时器的工作原理： 使能输入有效后，当前值PT对PLC内部的时基脉冲增1计数，当计数值大于或等于定时器的预置值后，状态位置1。,用于单一间隔的定时。上电周期或首次扫描，定时器状态位OFF(0)，当前值为0。使能输入接通时，定时器位为OFF(0)，当前值从0开始计数时间，当前值达到预置值时，定时器位ON(1)，当前值最大到32767并保持。使能输入断开，定时器自动复位，即定时器状态位OFF（0），当前值为0。 指令格式： TON
10、 Txxx，PT,1. 接通延时 定时器,用于对许多间隔的累计定时。上电周期或首次扫描，定时器状态位OFF（0），当前值保持。使能输入接通时，定时器位为OFF，当前值从0开始计数时间。使能输入断开，定时器位和当前值保持最后状态。使能输入再次接通时，当前值从上次的保持值继续计数，当累计当前值达到预设值时，定时器状态位ON（1），当前值连续计数最大到32767。 指令格式：TONR Txxx，PT,2. 保持型接通延时定时器,断电延时型定时器用来在输入断开，延时一段时间后，才断开输出。使能端（IN）输入有效时，定时器输出状态位立即置1，当前值复位为0。使能端（IN）断开时，定时器开始计时，当前值从
11、0递增，当前值达到预置值时，定时器状态位复位为0，并停止计时，当前值保持。 指令格式：TOF Txxx，PT,3.断电延时延时定时器,例2：闪烁电路 I0.0的常开触点接通后，T37的IN输入端为1状态，T37开始定时。2S后定时时间到，T37的常开触点接通，使Q0.0变为ON，同时T38开始计时。3s后T38的定时时间到，它的常闭触点断开，使T37的IN输入端变为0状态，T37的常开触点断开，Q0.0变为OFF，同时使T38的IN输入端变为0状态，其常闭触点接通，T37又开始定时，以后Q0.0的线圈将这样周期性地“通电”和“断电”，直到I0.0变为OFF，Q0.0线圈“通电” 时间等于T38
12、的设定值，“断电”时间等于T37的设定值。,闭,计数器用来累计输入脉冲的次数。计数器也是由集成电路构成，是应用非常广泛的编程元件，经常用来对产品进行计数。 计数器指令有3种：增计数CTU、增减计数CTUD和减计数CTD。 指令操作数有4方面：编号、预设值、脉冲输入和复位输入。,3.5 计数器指令,CTUD，增减计数器指令。有两个脉冲输入端：CU输入端用于递增计数，CD输入端用于递减计数。 指令格式：CTUD Cxxx，PV 例： CTUD C30，5,举例,指令表格式,LD I0.1 LD I0.2 LD I0.3 CTUD C50,+4 LD C50 = Q0.0,增减计数程序及时序,注：在
13、同一程序段里不能同时使用同一计数器的线圈编号。,将其中一个C8改为C0-C255之间的任意其他线圈 PV为032767任意数,3.6 比较指令,1. 字节比较 LDB、AB、OB 2. 整数比较 LDW、AW、OW 3. 双字整数比较 LDD 、AD 、OD 4、实数比较 LDR AR OR,比较运算符 ： = 等于 、 小于、大于、= 小于等于、= 大于等于、不等于,控制要求： 一自动仓库存放某种货物，最多6000箱，需对所存的货物进出计数。货物多于1000箱，灯L1亮；货物多于5000箱，灯L2亮。 其中，L1和L2分别受Q0.0和Q0.1控制，数值1000和5000分别存储在VW20和V
14、W30字存储单元中。,程序举例,6000,6000,6000,时序图,一、算术运算指令 二、逻辑运算指令,3.7 运算指令,算术运算指令在累加器1和2中进行，在累加器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1中，累加器1原有的值被运算结果覆盖，累加器2中的值保持不变,一、算术运算指令,1. 整数与双整数加减法指令(INT /DINT),1、将累加器1中的16位整数与累加器2中的16位整数相加，产生一16位整数保存在累加器1中 2、用累加器2中的16位整数减去累加器1中的16位整数，产生一16位整数保存在累加器1中 3、将累加器1中的32位整数与累加器2中的32位整数相加，产生一3
15、2位整数保存在累加器1中 4、用累加器2中的32位整数减去累加器1中的32位整数，产生一32位整数保存在累加器1中,例4-7 运行结果如下（演示）,将+500装入累加器1中 将+400装入累加器1中，累加器1中的原有值移至累加器2中 将运算的结果送到ACO里,2.整数乘除法指令,1、用累加器1中的16位整数乘以累加器2中的16位整数，产生一16位整数保存在累加器1中,2、用累加器2中的16位整数除以累加器1中的16位整数，产生一16位整数保存在累加器1中， 不留余数,3、用累加器1中的32位整数乘以累加器2中的32位整数，产生一32位整数保存在累加器1中,4、用累加器2中的32位整数除以累加器
16、1中的32位整数，产生一32位整数保存在累加器1中， 不留余数,5、用累加器1中的16位整数乘以累加器2中的16位整数，产生一32位整数保存在累加器1中,6、用累加器2中的16位整数除以累加器1中的16位整数，产生一32位整数保存在累加器1中 低16位为商，高16位为余数。,例4-8运行结果如下： （演示）,3.实数加减乘除指令,二、逻辑运算指令,1. 逻辑与指令（WAND） 2. 逻辑或运算 （WOR） 3. 逻辑异或指令（WXOR） 4. 取反指令（INV）,运算规则：,与,或,异或,取反,数字逻辑运算指令将两个字（16位）或两个双字（32位）逐位进行逻辑运算。 两个数中的一个在累加器1中
17、，另一个可以再累加器2中或在指令中以立即数（常数）的方式给出，字逻辑运算指令的逻辑运算结果放在累加器1低字中，双字逻辑运算结果放存在累加器1中，累加器2的内容保持不变。,字节逻辑运算包括： 字节与、字节或、字节异或、字节取反,8位字节逻辑“与”指令。如果输入端EN位“1”，将IN1与IN2中的值按位做“与”运算，如果没有超出范围，结果存放在OUT中，ENO连接的为“1”，否则为“0”,字逻辑运算包括： 字与、字或、字异或、字取反,16位字逻辑“与”指令。如果输入端EN位“1”，将IN1与IN2中的值按位做“与”运算，如果没有超出范围，结果存放在OUT中，ENO连接的为“1”，否则为“0”,双字
18、逻辑运算包括： 双字与、双字或、双字异或、双字取反,一、数据传送指令 二、移位指令,3.7 传送及位移指令,一、数据传送指令,1. 单一传送 MOV 2. 块传送 BLKMOV,1、单一传送,MOV指令可用用来传送单个数据，数据类型可以是字节、字、双字、实数 。,将IN的内容拷贝到OUT中,2. 块传送,BLKMOV指令可用来进行一次多个（最多255个）数据的传送，数据块类型可以是字节块、字块、双字块。,N的范围为1至255,将从IN开始的连续N个 字节/字/双字 数据拷贝到从OUT开始的数据块,举例：,二、移位指令,1. 左移位和右移位 2. 循环左移位、循环右移位 3. 寄存器移位,1.
19、左移位和右移位,（1）左移位指令（SHL） 原理：使能输入有效时，将输入IN的无符号数字节、字或双字中的各位向左移N位后（右端补0），将结果输出到OUT所指定的存储单元中，如果移位次数大于0，最后一次移出位保存在“溢出”存储器位SM1.1,二进制左移一位相当与将原数值乘以2，右移一位相当与将原数值除以2,如：0100 1101 左移一位为 1001 1010 左移两位为 0011 0100 详见 P89 图3-79,（2）右移位指令(SHR) 原理：使能输入有效时，将输入IN的无符号数字节、字或双字中的各位向右移N位后，将结果输出到OUT所指定的存储单元中，移出位如果为正数，补0，负数补1，最
20、后一移出位保存在SM1.1,详见 P89 图3-80,2. 循环左移位、循环右移位,循环左移（ROL）和循环右移（ROR） 移位特点： 移位数据存储单元的移出端与另一端相连，同时又与SM1.1（溢出）相连，所以最后被移出的位被移到另一端的同时，也被放到SM1.1位存储单元。例如在循环右移时，移位数据的最右端位移入最左端，同时又进入SM1.1。SM1.1始终存放最后一次被移出的位。,循环移位的类型,（1）字节循环左移和字节循环右移 （2）字循环左移和字循环右移 （3）双字循环左移和双字循环右移,EN:使能输入端 ； ENO：有效输出端 IN：输入端 N：循环位数,字循环右移3次举例：,例4-10
21、：,3.8 转换指令,1、数据类型转换指令 2、编码和译码指令 3、七段译码指令 4、字符串转换指令,一、数据类型转换,1字节型数据与字整数之间转换的指令,2字整数与双字整数之间的转换,3BCD码与整数之间的转换的指令格式,二、编码和译码指令,1. 编码 ENCO，编码指令。使能输入有效时，将字型输入数据IN的最低有效位（值为1的位）的位号输出到OUT所指定的字节单元的低4位。 指令格式： ENCO IN, OUT 例： ENCO AC0, VB0,2. 译码 DECO，译码指令。使能输入有效时，将字节型输入数据IN的低4位所表示的位号对OUT所指定的字单元的对应位置1，其他位置0。 指令格式
22、： DECO IN, OUT 例： DECO VB0, AC0,举例,字 ：2#0010 1001 0001 0000 （最低有效位的位号：4） 编码: 2#0000 0100 2#0000 0100 译码 ：位号 ：4 字 ：2# 0000 0000 0001 0000,四、字符串转换指令,（1）ASCII码转换16进制指令 ATH （2）16进制到ASCII码 HTA,ASCII码：美国(国家)信息交换标准(代)码，一种使用7个或8个二进制位进行编码的方案. 基本的 ASCII 字符集共有 128 个字符，其中有 96 个可打印字符，包括常用的字母、数字、标点符号等，另外还有 32 个控制字符。 字母和数字的 ASCII 码的记忆是非常简单的。只要记住了一个字母或数字的 ASCII 码（例如记住 A 为 65 ， 0 的 ASCII 码为 48 ），知道相应的大小写字母之间差 32 ，就可以推算出其余字母、数字的 ASCII 码,