第第 33 章 编程、仿真软件章 编程、仿真软件 与基本指令的应用与基本指令的应用

3.1 3.1 编程与仿真软件入门编程与仿真软件入门3.1.1 LD3.1.1 LD 、、 LDNLDN 、＝ 指令及其应用、＝ 指令及其应用

指令名称 助记符 逻辑功能 操作数取 LD 装载常开触点状态 I、 Q、M、 SM、 T、 C、

V、 S、 L

取反 LDN 装载常闭触点状态 I、 Q、M、 SM、 T、 C、V、 S、 L

输出 = 驱动线圈输出 Q、M、 SM、 V、 S、 L（ 1 ） LD 是从左母线装载常开触点指令（ 2 ） LDN 是从左母线装载常闭触点指令（ 3 ） = 指令是对线圈进行驱动的指令

3.1.2 3.1.2 点动控制线路与程序点动控制线路与程序电动机的点动控制要求是：按下点动按钮 SB ，电动机运转；松开点动按钮 SB ，电动机停机。

输 入 端 口 输 出 端 口输入继电器 输入器件 作 用 输出继电器 输出器件 控制对象

I0.5 SB 点动 Q0.1 KM 电动机M

CPU 模块型号为 CPU224AC/DC/ 继电器，使用交流电源 220V 。输入端电源采用本机输出的直流 24V 电源， M 、 1M 、 2M 连接一起，按钮 SB 接直流电源正极和输入继电器 I0.5 端子，交流接触器线圈 KM 与 220VAC 电源串联接入输出公共端子 1L和输出继电器 Q0.1 端子。

3.1.3 S7-2003.1.3 S7-200 的连接与编程软件的设置 的连接与编程软件的设置 1. 连接 PC/PPI 电缆2. CPU 模块供电

3. 启动编程软件

4. 从英文界面转为中文界面

5. 通信参数设置

（ 1 ）

（ 2 ）

（ 3 ）

（ 4 ）

（ 5 ）

3.2 3.2 串并指令、置位指令与自锁控制程序串并指令、置位指令与自锁控制程序3.2.1 触点串联指令 A 、 AN

指令名称 助记符 逻辑功能 操作数与 A 用于单个常开触点的串联连接 I、 Q、M、 SM、 T、 C、

V、 S、 L

与反 AN 用于单个常闭触点的串联连接 I、 Q、M、 SM、 T、 C、V、 S、 L

（ 1 ） A 指令完成逻辑“与”运算， AN 指令完成逻辑“与非”运算；（ 2 ）触点串联指令可连续使用，使用的上限为 11 个。

【例题 3.1 】 阅读图 3-33 所示的程序梯形图，分析其逻辑关系。

在网络 1 中，输入继电器常开触点 I0.0 、 I0.1 串联控制输出继电器 Q0.0 。在网络 2 中，输入继电器常闭触点 I0.2 、 I0.4 和常开触点 I0.3 串联控制输出继电器 Q0.1 。

3.2.2 触点并联指令 O 、 ON

指令名称 助记符 逻辑功能 操作数或 O 用于单个常开触点的并联连接 I、 Q、M、 SM、 T、 C、

V、 S、 L

或反 ON 用于单个常闭触点的并联连接 I、 Q、M、 SM、 T、 C、V、 S、 L

（ 1 ） O 指令完成逻辑“或”运算， ON 指令完成逻辑“或非”运算；（ 2 ）触点并联指令可连续使用，并联触点的次数没有限制。

【例题 3.2 】 编写一个自锁控制程序。启动 / 停止按钮分别接输入继电器 I0.0 、 I0.1 端口，负载接触器接输出继电器 Q0.5 端口。

3.2.3 置位指令 S 、复位指令 R

指令名称 LAD STL 逻辑功能 操作数置位指令

S

bit （ S ）N

S bit， N 从 bit开始的 N个元件置 1并保持I、 Q、M、 SM、T、 C、V、 S、

L复位指令

R

bit （ R ）N

R bit， N 从 bit开始的 N个元件置 0并保持

（ 1 ） bit 表示位元件， N 表示常数， N 的范围为 1 ～ 255 ；（ 2 ）被 S 指令置位的软元件只能用 R 指令才能复位；（ 3 ） R 指令也可以对定时器和计数器的当前值清零。 【例题 3.3 】用置位指令与复位指令编写具有自锁功能的程序。启动 / 停止按钮分别接输入继电器 I0.0 、 I0.1 端口， Q0.5 为输出端口。

3.2.4 实习操作：三相电动机自锁控制线路与程序

输 入 输 出输入继电器 输入元件 作 用 输出继电器 输出元件

I0.0 KH 过载保护 Q0.2 交流接触器 KMI0.1 SB1 停止I0.2 SB2 启动

操作步骤

1. 在继电器控制线路中，通常停止按钮使用常闭触头。在 PLC 控制线路中，停止按钮使用常闭触头还是使用常开触头？

2. 在 PLC 控制线路中，热继电器的常闭触头是与接触器线圈串联还是占用 PLC 的一个输入端口？在实际生产设备中，往往将多个热继电器的常闭触头串联，共同占用 PLC 的一个输入端口，并用这个端口联锁控制整个程序。因此，热继电器的常闭触头应占用一个输入端口为宜。

3.3 3.3 边沿脉冲指令与正反转控制程序边沿脉冲指令与正反转控制程序3.3.1 脉冲上升沿、下降沿指令 EU 、 ED

指令名称 LAD STL 逻辑功能上升沿脉冲 EU 在上升沿产生脉冲下降沿脉冲 ED 在下降沿产生脉冲

【例题 3.4 】某台设备有两台电动机 M1 和 M2 ，其交流接触器分别连接 PLC 的输出端 Q0.1 和 Q0.2 ，启动 / 停止按钮分别连接 PLC 的输入端 I0.0 和 I0.1 。为了减小两台电动机同时启动对供电线路的影响，让 M2 稍微延迟片刻启动。控制要求是：按下启动按钮， M1 立即启动，松开启动按钮时， M2 才启动；按下停止按钮， M1 、 M2 同时停止。

3.3.2 3.3.2 实习操作：三相电动机正反转控制线路与程序实习操作：三相电动机正反转控制线路与程序控制要求：不通过停止按钮，直接按正反转按钮就可改变转向，控制要求：不通过停止按钮，直接按正反转按钮就可改变转向，因此需要采用按钮联锁。为了减轻正反转换向瞬间电流对电动因此需要采用按钮联锁。为了减轻正反转换向瞬间电流对电动机的冲击，适当延长变换过程，即在正转转反转时，按下反转机的冲击，适当延长变换过程，即在正转转反转时，按下反转按钮，先停止正转，延缓片刻松开反转按钮时，再接通反转，按钮，先停止正转，延缓片刻松开反转按钮时，再接通反转，反转转正转的过程同理。反转转正转的过程同理。

输 入 输 出输入继电器 输入元件 作 用 输出继电器 输出元件 作用

I0.0 KH 过载保护 Q0.1 接触器 KM1 正转I0.1 SB1 停止 Q0.2 接触器 KM2 反转I0.2 SB2 正转I0.3 SB3 反转

3.4 3.4 块指令、多地控制和点动自锁混合控制程序块指令、多地控制和点动自锁混合控制程序3.4.1 电路块指令 ALD 、 OLD

1. ALD 指令两条以上支路并联形成的电路叫并联电路块

指令名称 STL 逻辑功能 操作元件与块 ALD 并联电路块的串联连接 无

（ 1 ） ALD 指令不带操作数；（ 2 ）当并联电路块与前面的电路串联连接时，使用 ALD 指令；（ 3 ）并联电路块的起点用 LD 或 LDN 指令，并联结束后使用ALD 指令，表示与前面的电路串联。

【例题 3.5 】阅读图 3-43 （ a ）所示的梯形图，分析其逻辑关系，并写出对应的指令表。

【例题 3.6 】 写出图 3-44 （ a ）所示梯形图对应的指令表。

2. OLD 指令指令名称 STL 逻辑功能 操作元件或块 OLD 串联电路块的并联连接 无（ 1 ） OLD 指令不带操作数；（ 2 ）串联电路块的起点用 LD 或 LDN 指令，每完成一次并联要使用 OLD 指令，表示与前面的电路并联。

【例题 3.7 】阅读图 3-45 （ a ）所示的梯形图，分析其逻辑关系，并写出对应的指令表。

【例题 3.8 】阅读图 3-46 （ a ）所示的梯形图，写出对应的指令表。

3. “ 上重下轻”、“左重右轻”的编程规则

3.4.2 PLC 多地控制如图 3-51 所示为两地控制一台电动机的输入端接线图和 PLC程序。两地启动按钮并联使用输入端口 I0.2 ，两地停止按钮并联使用输入端口 I0.1 ； I0.0 端口上连接热继电器 KH 的常闭触点；输出端口为 Q0.0 。

3.4.3 实习操作：点动自锁混合控制线路与程序

输 入 输 出输入继电器 输入元件 作 用 输出继电器 输出元件 控制对象

I0.0 SB1 启动按钮 Q0.1 接触器 KM1 电动机MI0.1 SB2 停止按钮I0.2 SB3 点动按钮I0.3 KH 过载保护

3.5 3.5 定时器指令与延时控制程序定时器指令与延时控制程序3.5.1 定时器指令 TON 、 TOF 、 TONR

项目 接通延时 断开延时 有记忆接通延时LAD

STL TON T××， PT TOF T××， PT TONR T××， PT

定时器指令 分辨率 /ms 计时范围 /s 定时器号TONR

1 1～ 32.767 T0、 T6410 1～ 327.67 T1～ T4、 T65～ T68

100 1～ 3 276.7 T5～ T31、 T69～ T95

TONTOF

1 1～ 32.767 T32、 T9610 1～ 327.67 T33～ T36、 T97～ T10

0100 1～ 3 276.7 T37～ T63、 T101～ T2

55

1. 接通延时定时器指令（ TON ）

2. 断开延时定时器指令（ TOF ）

3. 有记忆接通延时定时器指令（ TONR ）

3.5.2 脉冲产生程序S7-200 系列 PLC 的特殊存储器 SM0.4 、 SM0.5 可以分别产生占空比为 1/2 、脉冲周期为 1min 和 1s 的时钟脉冲信号，在需要时可以直接应用。

在实际应用中也可以组成自复位定时器来产生任意周期的脉冲信号。

由于扫描机制的原因，分辨率为 1ms 和 10ms 的定时器不能组成自复位定时器

如果产生一个占空比可调的任意周期的脉冲信号则需要两个定时器，脉冲信号的低电平时间为 10s ，高电平时间为 20s的程序

3.5.3 实习操作：三台电动机顺序启动控制线路与程序 某机械设备有三台电动机，控制要求如下：按下启动按钮，第一台电动机 M1 启动；运行 4s 后，第二台电动机 M2 启动；M2 运行 15s 后，第三台电动机 M3 启动。按下停止按钮， 3台电动机全部停机。

输 入 输 出输入继电器 输入元件 作 用 输出继电器 输出元件 控制对象

I0.0 SB0 启动 Q0.1 接触器 KM1 M1I0.1 SB1 停止 Q0.2 接触器 KM2 M2I0.2 KH1、 KH2、

KH3过载保护 Q0.3 接触器 KM3 M3

3.6 3.6 计数器指令与计数控制程序计数器指令与计数控制程序计数器指令的形式如表 3-15 所示，表中 C××× 为计数器编号，取 C0 ～ C255 ； CU 为增计数信号输入端； CD 为减计数信号输入端； R 为复位输入； LD 为装载预置值； PV 为预置值。计数器的功能是对输入脉冲进行计数，计数发生在脉冲的上升沿，达到计数器预置值时，计数器位元件动作，以完成计数控制任务。形 式 名 称

增计数器 减计数器 增减计数器LAD

STL CTU C×××， PV CTD C×××， PV CTUD C×××， PV

3.6.1 增计数器指令 CTU从当前值开始，在每一个（ CU ）输入状态的上升沿时递增计数。当达到最大值（ 32 767 ）后停止计数。当当前计数值≥预置值（ PV ）时，计数器位元件被置位。当复位端（ R ）被接通或者执行复位指令时，计数器被复位。 【例题 3.9 】设 I0.0 连接增计数输入端， I0.1 连接复位端，预置值为 5 时，输出端 Q0.1 接通，试编写控制程序并绘出时序图。

【例题 3.10 】编写一个长延时控制程序，设 I0.0 闭合 5 小时后，Q0.1 输出接通。

3.6.2 减计数器指令 CTD从当前值开始，在每一个（ CD ）输入状态的上升沿时递减计数。当当前计数值等于 0 时，计数器位元件被置位。当装载输入端（ LD ）接通时，计数器位元件被自动复位，当前值复位为预置值（ PV ）。

3.6.3 增减计数器指令 CTUD增减计数器有增计数和减计数两种工作方式，其计数方式由输入端决定。当达到最大值（ 32 767 ）时，在增计数输入端的下一个上升沿将导致当前计数值变为最小值（ -32 768 ）。当达到最小值（ -32 768 ）时，在减计数输入端的下一个上升沿将导致当前计数值变为最大值（ 32 767 ）。

3.6.4 实习操作：单按钮启动 /停止控制程序

3.7 3.7 堆栈指令与堆栈指令与 YY－△启动控制程序－△启动控制程序3.7.1 进栈指令 LPS 、读栈指令 LRD 、出栈指令 LPP

助记符 指令名称 逻 辑 功 能LPS 进栈 各级数据依次下移到下一级单元；栈顶单元数据不变；第 9单元

数据丢失LRD 读栈 第 2单元的数据送入栈顶单元；各级数据位置不发生上移或下移LPP 出栈 第 2单元的数据送入栈顶单元；其它各级数据依次上移到上一级

【例题 3.11 】分析如图 3-74 所示的程序。

【例题 3.12 】分析如图 3-75 所示的程序。

【例题 3.13 】写出如图 3-76 （ a ）所示梯形图程序的指令表。

3.7.2 实习操作：电动机 Y－△启动控制线路与程序控制要求如下：当按下启动按钮 SB1 时，电动机 Y 形联接启动， 6S 后自动转为△形联接运行。当按下停上按钮 SB2 时，电动机停机。

输 入 输 出输入继电器 输入元件 作 用 输出继电器 输出元件 作用

I0.0 SB1 启动 Q0.1 接触器 KM1

电源接触器I0.1 SB2 停止 Q0.2 接触器 KM

2Y形启动

I0.2 KH 过载保护 Q0.3 接触器 KM3

△形运行