《电气控制基础与可编程控制器应用教程》课件第六章.ppt

第6章西门子S7-300系列PLC基本指令

Ø6.1可编程控制器的指令结

构和指令系统

Ø6.2位逻辑指令

Ø6.3定时器和计数器指令

Ø6.4数据处理功能指令

Ø6.5数据运算指令

Ø6.6控制指令

Ø思考题与习题

主要内容：

(1)掌握可编程控制器的编程语言。

(2)熟练掌握利用梯形图、指令表进行电气控制设计的方

法。

PLC是由取代继电器接触器控制系统开始产生和发展的。

随着计算机技术的发展，PLC具有计算机控制系统的功能，

例如算术运算、数据处理指令、中断等极为强大的功能。

这些功能通常是通过各种功能指令的形式来实现的。实际上，

现在的PLC就是一个计算机控制系统。为了满足工业控制的

需要，PLC生产厂家为PLC增添了过程控制、数据处理和特殊

功能的指令，这些指令称为功能指令(FunctionInstruction)。

功能指令的出现，极大地拓宽了PLC的应用范围，增强了PLC

编程的灵活性。功能指令的丰富程度及使用的方便程度是衡

量PLC性能的一个重要指标。

可编程控制器是由硬件部分和软件部分组成的。其硬件

原理已经在4.5节中详细讲述过，软件可分为操作系统和用户

程序两部分。操作系统是由PLC的生产厂家提供的，它用于

支持和管理用户程序，所以用户只要会熟练应用即可。用户

程序是用户为了完成特定的任务而编写的应用程序，所以先

要知道在什么编程软件下进行自己的程序设计。

对于西门子公司的SIMATICS7系列PLC，常用的编程软

件是STEP7，STEP7中有丰富的S7系列PLC的编程语言，通常

我们使用的是梯形图(LAD)、语句表(STL)和顺控指令

(GRAPH)等，另外，还有功能块图(FDB)、标准控制语言

(SCL)、状态图(HiGraph)、连续功能图(CFC)和STEP7的C语

言等。在编程的过程中，用户可以选择上面所示的某一种语

言进行编程，也可以利用多种语言的优点来进行混合编程，

使用户的程序开发、输入和调试等工作变得极为方便。

对于初学者，我们建议先从梯形图(LAD)开始学习。梯

形图具有直观、简单等优点，并且在STEP7中，梯形图可以

转换成为语句表(STL)和功能块图(FDB)。

在学习本章的过程中，用户可以参照第9章的内容进行实

际操作或者实验，同时结合第2章～第4章进行对比学习，这

样对学习该章有很大的促进作用。

6.1可编程控制器的指令结构和指令系统

可编程控制器的生产厂家很多，其型号众多，不同的可

编程控制器的指令都有区别，但是其指令的内容基本是相同

的。用户程序是由若干条顺序排列的指令组成的，指令是程

序的最小独立单位。对于不同的编程语言，如语句表和梯形

图，其指令也有所不同，分别称为语句指令和梯形图逻辑指

令。尽管不同的语言的表达形式不同，但是它们表达的内容

都是相同的。下面介绍S7的编程语言，即语句指令(STL)、梯

形图(LAD)和功能块图(FDB)。

6.1.1指令简介

1.语句指令

语句指令类似于计算机中的助记符语言，是PLC的最基

础的编程语言。指令表编程是用一系列指令来表达程序的控

制要求。指令的格式为：

操作码[操作数]

其中，方括号表示可选用。

指令表和梯形图具有一定的对应关系。如下为一语句指

令：

AI0.0//把输入继电器I0.0和其他元件串联，即“与”

其中：A(是And的缩写)代表“与”，I0.0代表输入继电器0.0(I

代表输入，是单词In的缩写；0.0代表继电器的序号)；“//”代

表注释，和C语言中的“/*”作用是相同的。我们把A称为操作

码，I0.0称为操作数。

每一条语句指令是由一个操作码和一个操作数(地址)组成

的。操作码是必不可少的，表示了该做什么事情；操作数为

具体的操作对象，可以是一符号名或绝对标志，包括常数，

可编程控制器状态字中的位、符号名、数据块和数据块区域

中的单元、功能FC、功能块FB、集成的系统功能SFC、集成

的系统功能块SFB及其编号，地址标识符和通过地址标识符

指出的存储区单元。有些指令没有操作数，如以下语句指令：

NOT//对操作结果取反，即“非”

2.梯形图逻辑指令

PLC梯形图是在继电器接触器控制电路中的继电器接触

器基础上演变而来的，用图形符号进行编程，其中很多图形

符号和继电器接触器电路中的元件具有对应关系。其编程思

想也和继电器接触器控制电路的梯形图基本一致，所以学习

起来相对要方便一些。

梯形图的内容在4.2.