項(xiàng)目三PLC步進(jìn)順控指令應(yīng)用【項(xiàng)目導(dǎo)讀】步進(jìn)順控設(shè)計(jì)法是PLC程序編制的重要方法。步進(jìn)順控設(shè)計(jì)法是將系統(tǒng)的工作過程分成若干階段，這些階段稱為狀態(tài)，也稱為步。依據(jù)工作過程繪制各狀態(tài)轉(zhuǎn)移的順序功能圖。再依據(jù)順序功能圖設(shè)計(jì)步進(jìn)梯形圖程序及語句表程序，使程序設(shè)計(jì)工作變得思路清晰，不容易遺漏。本項(xiàng)目主要介紹西門子S7-200SMART系列PLC的步進(jìn)順控編程思想、狀態(tài)元件、順序功能圖的畫法、步進(jìn)順控指令及單流程結(jié)構(gòu)、并行分支結(jié)構(gòu)、選擇分支結(jié)構(gòu)的編程方法?！緦W(xué)習(xí)目標(biāo)】

理解PLC步進(jìn)順控設(shè)計(jì)法的編程思想。

學(xué)習(xí)PLC狀態(tài)元件，深刻理解并熟練掌握順序功能圖的繪制。

熟練掌握步進(jìn)梯形圖程序的繪制。

理解PLC步進(jìn)順控指令的編程應(yīng)用。

會應(yīng)用步進(jìn)順控設(shè)計(jì)法進(jìn)行簡單及中等復(fù)雜的PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)?！舅刭|(zhì)目標(biāo)】

培養(yǎng)辯證思維和分析、歸納能力。

培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識、創(chuàng)新意識和嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度。

培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)新知識、新技能的主動性和意識。

培養(yǎng)工程意識（如安全生產(chǎn)意識、質(zhì)量意識、經(jīng)濟(jì)意識和環(huán)保意識等）。

培養(yǎng)通過網(wǎng)絡(luò)搜集資料、獲取相關(guān)知識和信息的能力。

培養(yǎng)良好的職業(yè)道德和精益求精的工匠精神?！舅季S導(dǎo)圖】目錄01自動送料小車的運(yùn)行控制02按鈕式人行橫道交通信號燈控制03物料分揀機(jī)構(gòu)的自動控制自動送料小車的運(yùn)行控制任務(wù)一任務(wù)分析某自動送料小車在初始位置（原位）時(shí)，限位開關(guān)SQ1被壓下，按下啟動按鈕SB，小車按照圖3-1所示的順序運(yùn)動，完成一個(gè)工作周期。（1）電動機(jī)正轉(zhuǎn)，小車右行碰到限位開關(guān)SQ2后電動機(jī)停轉(zhuǎn)，小車停留在右端。（2）停留5s后電動機(jī)反轉(zhuǎn)，小車左行。（3）碰到限位開關(guān)SQ3后，電動機(jī)又開始正轉(zhuǎn)，小車右行至原位，壓下限位開關(guān)SQ1，停在初始位置。任務(wù)分析SQ1被壓，啟動按鈕觸發(fā)，小車開始按順序運(yùn)動，執(zhí)行工作周期。小車初始狀態(tài)停留5秒后，電動機(jī)反轉(zhuǎn)，小車開始左行，進(jìn)入下一階段。停留與換向電動機(jī)正轉(zhuǎn)，小車碰到SQ2停轉(zhuǎn)，停留位置為右端。小車右行階段碰到SQ3，電動機(jī)再次正轉(zhuǎn)，小車右行回原位，SQ1被壓，工作周期結(jié)束。左行與返回原位01020304相關(guān)知識——PLC狀態(tài)元件及單流程結(jié)構(gòu)的步進(jìn)順控設(shè)計(jì)法一個(gè)控制過程可以分為若干個(gè)階段，每個(gè)階段只執(zhí)行一個(gè)或少量單一的動作，階段又稱為狀態(tài)或者步。步與步之間由轉(zhuǎn)移條件分隔，當(dāng)相鄰兩步之間的轉(zhuǎn)移條件得到滿足時(shí)就實(shí)現(xiàn)狀態(tài)轉(zhuǎn)移。狀態(tài)轉(zhuǎn)移只有一種流向的稱為單流程順控結(jié)構(gòu)。例如，自動送料小車的控制過程就是單流程順控結(jié)構(gòu)。步進(jìn)順控概述01相關(guān)知識——PLC狀態(tài)元件及單流程結(jié)構(gòu)的步進(jìn)順控設(shè)計(jì)法順序控制繼電器（S）又稱為狀態(tài)繼電器，是S7-200SMART系列PLC的狀態(tài)元件，也是使用步進(jìn)順控指令編程時(shí)的重要編程元件。每一個(gè)順序控制繼電器位可以用來表示步進(jìn)順控中的一步。順序控制繼電器采用字母S、字節(jié)地址和位地址聯(lián)合編址。S7-200SMART系列PLC的順序控制繼電器地址范圍是S0.0～S31.7。順序控制繼電器不僅可以在步進(jìn)順控指令編程中使用，它也具有一般繼電器的功能，可用于狀態(tài)暫存、中間運(yùn)算等。順序控制繼電器在結(jié)構(gòu)上有線圈和觸點(diǎn)，其常開觸點(diǎn)和常閉觸點(diǎn)可以無限次在程序中使用，但不能直接驅(qū)動外部負(fù)載。順序控制繼電器02相關(guān)知識——PLC狀態(tài)元件及單流程結(jié)構(gòu)的步進(jìn)順控設(shè)計(jì)法各工作狀態(tài)（工作步）用矩形框圖表示，初始步用雙矩形框圖表示。各步的名稱用不同的順序控制繼電器位或輔助繼電器位表示，寫在矩形框內(nèi)。初始步也稱為準(zhǔn)備步，表示初始條件準(zhǔn)備到位。步與步之間的有向連線表明流程的方向，其中向下和向右的箭頭可以省略。有向連線上的垂直短線和它旁邊標(biāo)注的文字符號表示狀態(tài)轉(zhuǎn)移條件。各步所在的框圖旁邊的線圈符號是輸出信號，稱為驅(qū)動動作。驅(qū)動動作、轉(zhuǎn)移目標(biāo)和轉(zhuǎn)移條件稱為狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖的三要素。其中，轉(zhuǎn)移目標(biāo)和轉(zhuǎn)移條件是必不可少的，驅(qū)動動作則視具體情況而定。順序功能圖的結(jié)構(gòu)及畫法03相關(guān)知識——PLC狀態(tài)元件及單流程結(jié)構(gòu)的步進(jìn)順控設(shè)計(jì)法流程開始運(yùn)行時(shí)，必須用初始條件預(yù)先將初始步驅(qū)動，使之成為活動步。若項(xiàng)目中沒有明確的控制要求，則可以使用初始脈沖（特殊繼電器SM0.1）作初始條件將初始步激活。狀態(tài)的轉(zhuǎn)移必須一步一步地往下進(jìn)行，不能跨越。一旦后續(xù)步轉(zhuǎn)移為活動步，前級步就要立即復(fù)位成非活動步。在狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖的轉(zhuǎn)移分析中，無須考慮狀態(tài)之間繁雜的聯(lián)鎖關(guān)系，可以理解為“只做自己需要做的事，無須考慮其他”。狀態(tài)轉(zhuǎn)移的實(shí)現(xiàn)04相關(guān)知識——PLC狀態(tài)元件及單流程結(jié)構(gòu)的步進(jìn)順控設(shè)計(jì)法順序控制繼電器指令（SCR指令）包括順序控制繼電器裝載指令（LSCR指令）、順序控制繼電器轉(zhuǎn)移指令（SCRT指令）、順序控制繼電器結(jié)束指令（SCRE指令），分別表示步的開始、步的轉(zhuǎn)移和步的結(jié)束。順序控制繼電器指令05相關(guān)知識——PLC狀態(tài)元件及單流程結(jié)構(gòu)的步進(jìn)順控設(shè)計(jì)法注意：①每一個(gè)SCR程序段中一般包含三要素，即驅(qū)動動作、轉(zhuǎn)移條件和轉(zhuǎn)移目標(biāo)，其中轉(zhuǎn)移條件和轉(zhuǎn)移目標(biāo)是必不可少的。②SCR指令的操作數(shù)只能是S位（如S0.2、S1.5等），但S位也具有一般繼電器的功能，不僅可用在SCR指令中，還可用在LD、LDN、A、AN、O、ON、=、S、R等指令中。③SCRE指令與下一個(gè)LSCR指令之間的指令邏輯不影響下一個(gè)SCR程序段的執(zhí)行。④同一地址的S位不可用于不同的程序分區(qū)。例如，不可將S0.5同時(shí)用于主程序和子程序。⑤在一個(gè)SCR程序段內(nèi)，不允許使用JMP、LBL、FOR、NEXT和END指令。⑥使用SCR指令時(shí)，S位的地址一般按順序編排，但也可不按順序編排。⑦除用初始條件驅(qū)動初始步外，其他各步的轉(zhuǎn)移要遵守“前級步是活動步，且滿足相應(yīng)的轉(zhuǎn)移條件才能實(shí)現(xiàn)狀態(tài)轉(zhuǎn)移”這個(gè)規(guī)則。⑧由于SCR指令的復(fù)位功能是在狀態(tài)轉(zhuǎn)移成功后的第二個(gè)掃描周期才會完成，因此相鄰兩步的動作若不允許同時(shí)被驅(qū)動，就需要安排相互制約的聯(lián)鎖環(huán)節(jié)，如電動機(jī)的正、反轉(zhuǎn)控制。但如果在PLC的I/O接線圖中已經(jīng)考慮了硬件聯(lián)鎖，則程序中無須再考慮聯(lián)鎖問題。順序控制繼電器指令05相關(guān)知識——PLC狀態(tài)元件及單流程結(jié)構(gòu)的步進(jìn)順控設(shè)計(jì)法步進(jìn)順控程序被SCR指令劃分為若干個(gè)SCR程序段，每一個(gè)SCR程序段對應(yīng)順序功能圖中的一步。使用SCR指令編程的要求如下：（1）用LSCR指令和SCRE指令表示SCR程序段的開始和結(jié)束。（2）在SCR程序段中，輸出線圈不能直接連在左母線上，可以用SM0.0或者對應(yīng)順序控制繼電器的常開觸點(diǎn)來驅(qū)動只在該步中需要驅(qū)動的輸出線圈。（3）SCR程序段內(nèi)的輸出線圈還受到與它串聯(lián)的觸點(diǎn)的控制，有串聯(lián)的觸點(diǎn)則可以不用SM0.0的常開觸點(diǎn)驅(qū)動動作。（4）利用轉(zhuǎn)移條件來驅(qū)動轉(zhuǎn)移到后續(xù)步的SCRT指令。步進(jìn)梯形圖和語句表編程06相關(guān)知識——PLC狀態(tài)元件及單流程結(jié)構(gòu)的步進(jìn)順控設(shè)計(jì)法步進(jìn)梯形圖和語句表編程06任務(wù)實(shí)施選擇I/O設(shè)備，分配I/O地址，畫出I/O接線圖01繪制自動送料小車工作狀態(tài)的順序功能圖02任務(wù)實(shí)施設(shè)計(jì)自動送料小車的步進(jìn)梯形圖程序和語句表程序03根據(jù)順序功能圖，編制對應(yīng)的步進(jìn)梯形圖程序和語句表程序。任務(wù)實(shí)施接好各信號線，輸入程序，觀察運(yùn)行結(jié)果。程序調(diào)試0403任務(wù)實(shí)施如果自動送料小車運(yùn)行1個(gè)工作周期后自動進(jìn)入下一個(gè)工作周期運(yùn)行，直至按下停止按鈕才停止工作，這種工作方式稱為連續(xù)運(yùn)行方式。自動送料小車完成當(dāng)前運(yùn)行周期后停止在初始步S0.0（此時(shí)M0.0已斷開，轉(zhuǎn)移條件不成立）。這種停止方式稱為原位停止，實(shí)際生產(chǎn)中有很多設(shè)備都被要求原位停止。任務(wù)延伸05知識拓展—步進(jìn)順控程序的其他編制方式置位/復(fù)位方式這種方式既可以用順序控制繼電器S的位表示步的名稱，也可以用輔助繼電器M的位表示步的名稱。要注意的是，采用這種方式編制程序時(shí)一定要處理好前級步的復(fù)位問題，因?yàn)橹挥蠸CRE指令才能自動將前級步復(fù)位，其他指令沒有這個(gè)功能。在采用置位/復(fù)位方式編制步進(jìn)順控程序時(shí)，步被激活后需要處理3件事：復(fù)位前級步、驅(qū)動動作、接通后續(xù)步。我們還可以采用其他方式進(jìn)行程序編制，如啟保停方式、置位/復(fù)位方式等，常用的是置位/復(fù)位方式。任務(wù)拓展—多個(gè)傳輸帶的自動控制詳情見學(xué)習(xí)任務(wù)工單7。按鈕式人行橫道交通信號燈控制任務(wù)二任務(wù)分析在只需要縱向行駛的交通系統(tǒng)中，也需要考慮人行橫道交通信號燈的控制問題。人行橫道交通信號燈通常用按鈕啟動。在正常情況下，車道上有車輛行駛，如果行人要通過交通路口，要先按動按鈕，等到綠燈點(diǎn)亮?xí)r方可通過，此時(shí)車道上紅燈已經(jīng)點(diǎn)亮。延時(shí)一段時(shí)間后，人行橫道的紅燈恢復(fù)點(diǎn)亮，車道上的綠燈恢復(fù)點(diǎn)亮。各段時(shí)間分配（也稱為時(shí)序圖）如圖所示。車道和人行橫道同時(shí)被控制，這種結(jié)構(gòu)稱為并行分支結(jié)構(gòu)。相關(guān)知識——并行分支結(jié)構(gòu)的步進(jìn)順控設(shè)計(jì)法并行分支結(jié)構(gòu)是指轉(zhuǎn)換條件實(shí)現(xiàn)時(shí)導(dǎo)致幾個(gè)步同時(shí)被激活的結(jié)構(gòu)。圖3-13所示為并行分支結(jié)構(gòu)的順序功能圖。S1.0步為分支開始狀態(tài)，當(dāng)S1.0步被激活成為活動步后，若轉(zhuǎn)移條件I0.0成立就同時(shí)執(zhí)行左、中、右3支程序。S4.0步為進(jìn)入?yún)R合狀態(tài)，由S1.2、S2.2、S3.2這3步共同驅(qū)動，當(dāng)這3步都成為活動步且轉(zhuǎn)移條件I0.4成立時(shí)，才能將S4.0步激活。并行分支結(jié)構(gòu)01相關(guān)知識——并行分支結(jié)構(gòu)的步進(jìn)順控設(shè)計(jì)法并行分支結(jié)構(gòu)的編程原則是先集中處理分支轉(zhuǎn)移情況，然后依順序進(jìn)行各分支程序處理，最后集中處理匯合狀態(tài)。并行分支結(jié)構(gòu)的編程02相關(guān)知識——并行分支結(jié)構(gòu)的步進(jìn)順控設(shè)計(jì)法（1）并行分支結(jié)構(gòu)最多能實(shí)現(xiàn)8個(gè)分支的匯合。（2）在并行分支、匯合處不允許有圖3-15（a）所示的轉(zhuǎn)移條件，而必須將其轉(zhuǎn)化為圖3-15（b）所示的結(jié)構(gòu)后再進(jìn)行編程。并行分支結(jié)構(gòu)編程的注意事項(xiàng)03任務(wù)實(shí)施輸入設(shè)備是兩個(gè)人行橫道交通信號燈按鈕SB1和SB2，I0.0接SB1，I0.1接SB2；輸出設(shè)備是彩色交通信號燈，Q0.0接LD0（車道紅燈），Q0.1接LD1（車道黃燈），Q0.2接LD2（車道綠燈），Q0.3接LD3（人行橫道紅燈），Q0.4接LD4（人行橫道綠燈）選擇I/O設(shè)備，分配I/O地址，畫出I/O接線圖01任務(wù)實(shí)施繪制按鈕式人行橫道交通信號燈控制系統(tǒng)的順序功能圖02按下人行橫道交通信號燈按鈕（I0.0或I0.1）后系統(tǒng)進(jìn)入并行運(yùn)行狀態(tài)：首先維持初始狀態(tài)30s，然后車道綠燈變?yōu)辄S燈，再過10s后變?yōu)榧t燈。車道紅燈亮5s后人行橫道紅燈變?yōu)榫G燈，15s后人行橫道綠燈開始閃爍，閃爍5s后人行橫道綠燈變?yōu)榧t燈，再過5s后返回初始狀態(tài)。任務(wù)實(shí)施編制PLC程序03根據(jù)順序功能圖，編制對應(yīng)的步進(jìn)梯形圖程序，寫出對應(yīng)的指令表程序。任務(wù)實(shí)施接好各信號線，輸入程序，觀察運(yùn)行結(jié)果。程序調(diào)試0403任務(wù)實(shí)施程序中的“人行橫道綠燈閃爍5s”，可以按前述程序用T41定時(shí)器串聯(lián)特殊繼電器SM0.5實(shí)現(xiàn)，也可以采用定時(shí)器振蕩電路進(jìn)行1s閃爍控制，用計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)5次，共同完成綠燈的閃爍任務(wù)，如圖3-20所示。物料分揀機(jī)構(gòu)的自動控制任務(wù)三任務(wù)分析圖示為大、小球分揀系統(tǒng)。左上部為原點(diǎn)位置，機(jī)械臂處于原點(diǎn)位置時(shí)才允許進(jìn)入自動工作循環(huán)。啟動開關(guān)PS0合上后，機(jī)械臂的動作順序：向下→吸住球→向上→向右運(yùn)行→向下→釋放球→向上→向左運(yùn)行至左上部（原點(diǎn)位置），吸住球和釋放球的時(shí)間均為1s。機(jī)械臂在上、下、左、右各處均設(shè)置行程開關(guān)SQ，各處地址已分配好.當(dāng)機(jī)械臂下降時(shí)，若電磁鐵吸著的是大球，下限位開關(guān)SQ2斷開，若吸著的是小球，則SQ2接通（以此判斷是大球還是小球）。這是選擇分支結(jié)構(gòu)的流程。相關(guān)知識—選擇分支結(jié)構(gòu)的步進(jìn)順控設(shè)計(jì)法從多個(gè)分支流程中選擇執(zhí)行某一個(gè)單支流程，稱為選擇分支結(jié)構(gòu)。選擇分支結(jié)構(gòu)01相關(guān)知識—選擇分支結(jié)構(gòu)的步進(jìn)順控設(shè)計(jì)法編程原則：先處理分支轉(zhuǎn)移，再順序處理各分支，最后達(dá)到匯合狀態(tài)。選擇分支結(jié)構(gòu)的編程02任務(wù)實(shí)施按照I/O設(shè)備及I/O地址繪制I/O接線圖。選擇I/O設(shè)備，分配I/O地址，畫出I/O接線圖01任務(wù)實(shí)施繪制大、小球分揀系統(tǒng)的順序功能圖02根據(jù)控制要求畫出大、小球分揀系統(tǒng)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖。本任務(wù)要求機(jī)械臂在原點(diǎn)時(shí)才能進(jìn)入自動工作循環(huán)。因此，在初始步S0.0時(shí)要檢查機(jī)械臂是否在原點(diǎn)。工程實(shí)踐中通常要求執(zhí)行件在原點(diǎn)位置才能進(jìn)入自動工作程序。如圖所示，在初始步S0.0設(shè)置了回原點(diǎn)的操作。若開始的時(shí)候機(jī)械臂不在原點(diǎn)，可以用I0.6手動控制其回到原點(diǎn)，使Q0.5指示燈被點(diǎn)亮，滿足原點(diǎn)啟動的要求。任務(wù)實(shí)施編制PLC程序03根據(jù)順序功能圖，編制對應(yīng)的步進(jìn)梯形圖程序，寫出對應(yīng)的語句表程序。任務(wù)實(shí)施編制PLC程序03根據(jù)順序功能圖，編制對應(yīng)的步進(jìn)梯形圖程序，寫出對應(yīng)的語句表程序。任務(wù)實(shí)施接好各信號線，輸入程序，觀察運(yùn)行結(jié)果。程序調(diào)試0403任務(wù)實(shí)施一般情況下，我們在實(shí)踐工程中都會考慮緊急情況下的安全停機(jī)問題，此時(shí)需要增加一個(gè)“急停”按鈕SB（I1.0端子），并增加圖3-28所示的“急?！背绦?。如果自動運(yùn)行過程中出現(xiàn)意外事故，按下“急停”按鈕SB使I1.0接通，將順序功能圖中的工作步（S0.1～S1.4）和動作（Q0.0～Q0.4）全部復(fù)位，將S0.0步置位，系統(tǒng)立即停止運(yùn)行并回到初始步等待。待排除故障且機(jī)械臂重新回到原點(diǎn)后，再次合上啟動開關(guān)，系統(tǒng)就可以重新運(yùn)行。任務(wù)延伸05任務(wù)拓展—剪板機(jī)的自動控制詳情見學(xué)習(xí)任務(wù)工單8。十字路口交通信號燈的控制綜合實(shí)訓(xùn)詳情見學(xué)習(xí)任務(wù)工單9。圖3-34所示為液體攪拌裝置結(jié)構(gòu)，有“單周期”“連續(xù)”兩種工作方式。初始狀態(tài)下，各電磁閥關(guān)閉，低液位指示燈L1點(diǎn)亮。按下啟動按鈕SB，電磁閥1打開，注入液體A。液面到達(dá)中液位I時(shí)，電磁閥1關(guān)閉，電磁閥2打開，注入液體B。到達(dá)高液位H時(shí)，電磁閥2關(guān)閉，攪拌電動機(jī)M工作。3s后攪拌結(jié)束，電磁閥3打開，混合液往外排出，液面下降，到達(dá)低液位L時(shí)，低液位指示燈L1點(diǎn)亮，2s后混合液排空，關(guān)閉電磁閥3，一個(gè)工作周期結(jié)束。若采用“單周期”工作方式，則系統(tǒng)返回初始狀態(tài)停止；若采用“連續(xù)”工作方式，則電磁閥1打開繼續(xù)工作。實(shí)戰(zhàn)演練設(shè)計(jì)一個(gè)用PLC控制的液體攪拌裝置控制系統(tǒng)謝謝項(xiàng)目四PLC功能指令應(yīng)用【項(xiàng)目導(dǎo)讀】PLC的基本邏輯指令主要用于邏輯功能處理，步進(jìn)順控指令用于順序邏輯控制系統(tǒng)。但在工業(yè)自動化控制領(lǐng)域中，許多場合需要數(shù)據(jù)運(yùn)算和特殊處理。因此，現(xiàn)代PLC中引入了功能指令（或稱為應(yīng)用指令）。功能指令主要用于數(shù)據(jù)的傳送、運(yùn)算、變換及程序控制等。本項(xiàng)目主要介紹西門子S7-200SMART系列PLC的數(shù)據(jù)類型、尋址方式、功能指令的表達(dá)形式，以及常用的傳送指令、比較指令、運(yùn)算指令、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換指令及程序控制指令等?！緦W(xué)習(xí)目標(biāo)】認(rèn)識和理解PLC的數(shù)據(jù)類型和尋址方式。深刻理解功能指令的表達(dá)形式。掌握PLC常用功能指令的編程應(yīng)用。綜合應(yīng)用基本邏輯指令和常用功能指令進(jìn)行PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，并完成調(diào)試?！舅刭|(zhì)目標(biāo)】培養(yǎng)辯證思維和大局觀。培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識、創(chuàng)新意識和嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度。培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)新知識、新技能的主動性和意識。培養(yǎng)工程意識（如安全生產(chǎn)意識、質(zhì)量意識、經(jīng)濟(jì)意識和環(huán)保意識等）。培養(yǎng)通過網(wǎng)絡(luò)搜集資料、獲取相關(guān)知識和信息的能力。培養(yǎng)良好的職業(yè)道德和精益求精的工匠精神?！舅季S導(dǎo)圖】目錄01設(shè)備維護(hù)提醒裝置的設(shè)計(jì)02電子四則運(yùn)算器的設(shè)計(jì)03霓虹燈閃爍控制05尋找數(shù)組最大值及求和運(yùn)算04變地址數(shù)據(jù)顯示控制設(shè)備維護(hù)提醒裝置的設(shè)計(jì)任務(wù)一任務(wù)分析現(xiàn)有5臺設(shè)備要進(jìn)行維護(hù)管理，需設(shè)計(jì)一個(gè)設(shè)備維護(hù)提醒裝置。要求：5臺設(shè)備同時(shí)啟停工作，每使用一次，設(shè)備維護(hù)提醒裝置記錄一次。當(dāng)使用次數(shù)大于或等于80時(shí)，點(diǎn)亮黃色指示燈（黃燈），提醒已到維護(hù)時(shí)間；當(dāng)使用次數(shù)等于100時(shí)，點(diǎn)亮紅色指示燈（紅燈），表明已到使用極限。分析：用一對啟停按鈕控制5臺設(shè)備的啟停運(yùn)行，然后用計(jì)數(shù)器記錄設(shè)備使用次數(shù)，計(jì)滿80次或100次時(shí)進(jìn)行相應(yīng)的輸出控制。任務(wù)分析用基本邏輯指令編寫的設(shè)備維護(hù)提醒裝置控制程序。按下啟動按鈕后，Q0.0～Q0.4同時(shí)啟動，輸出指令就要一個(gè)一個(gè)地編制，這很煩瑣。有沒有使程序更簡單的方法呢？相關(guān)知識—數(shù)據(jù)類型、變量存儲器、累加器、功能指令的表達(dá)形式、傳送指令、比較指令基本邏輯指令的操作對象都是位元件，如Q0.0、M0.0等，主要用于開關(guān)量信息的處理，因此編程時(shí)需要一個(gè)一個(gè)地表示。功能指令的操作對象則是多個(gè)位元件的組合，就是將相同類別的相鄰位元件組合在一起，分別以字節(jié)、字或雙字為存儲單位。與基本邏輯指令相比，使用功能指令編制的程序更簡單，并且功能更強(qiáng)大。相關(guān)知識—數(shù)據(jù)類型、變量存儲器、累加器、功能指令的表達(dá)形式、傳送指令、比較指令在PLC中，各指令的操作對象統(tǒng)稱為數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)可以常數(shù)的形式給出，稱為立即數(shù)據(jù)，也可以存儲器地址的形式給出，稱為地址數(shù)據(jù)。S7-200SMART系列PLC的數(shù)據(jù)類型01（1）常數(shù)CPU以二進(jìn)制方式存儲常數(shù)。在S7-200SMART系列PLC中，常數(shù)也可以用十進(jìn)制數(shù)、十六進(jìn)制數(shù)或?qū)崝?shù)（如23.0）的形式來表示。（2）位位（bit）數(shù)據(jù)為布爾型（BOOL）數(shù)據(jù)，其值為二進(jìn)制編碼“1”和“0”。BOOL變量也稱為邏輯變量，其地址由字節(jié)地址和位地址組成，如Q0.0、M0.0等。在正邏輯中，若某一位元件為“1”則表示相應(yīng)元件的線圈得電；若位元件為“0”則表示相應(yīng)元件的線圈失電。位元件用于基本邏輯指令的編程。CPU按位存取數(shù)據(jù)稱為位尋址。相關(guān)知識—數(shù)據(jù)類型、變量存儲器、累加器、功能指令的表達(dá)形式、傳送指令、比較指令（4）字和雙字將相鄰的2個(gè)字節(jié)組合在一起就構(gòu)成1個(gè)字（Word，W），即1W=2B=16bit。QW10=QB10+QB11=Q10.7～Q11.0，QB10是高位字節(jié)，QB11是低位字節(jié)，最高位是第15位Q10.7，最低位是第0位Q11.0。其中，W表示字，10表示高位字節(jié)地址。CPU按字存取數(shù)據(jù)稱為字尋址。將相鄰的4個(gè)字節(jié)（也就是相鄰的2個(gè)字）組合在一起就構(gòu)成1個(gè)雙字（DoubleWord，DW），即1DW=2W=4B=32bit。如圖4-2所示，QD10=QW10+QW12=QB10+QB11+QB12+QB13，最高位是Q10.7，最低位是Q13.0。其中，DW表示雙字，10表示最高位字節(jié)地址。CPU按雙字存取數(shù)據(jù)稱為雙字尋址。字和雙字都是無符號數(shù)，用十六進(jìn)制數(shù)來表示。字的取值范圍為16#0000～16#FFFF，雙字的取值范圍為16#00000000～16#FFFFFFFF。（3）字節(jié)將相鄰的8個(gè)位組合在一起就構(gòu)成1個(gè)字節(jié)（Byte，B），即1B=8bit。CPU按字節(jié)存取數(shù)據(jù)稱為字節(jié)尋址。S7-200SMART系列PLC的數(shù)據(jù)類型01相關(guān)知識—數(shù)據(jù)類型、變量存儲器、累加器、功能指令的表達(dá)形式、傳送指令、比較指令（5）整數(shù)和雙整數(shù)整數(shù)（I，也稱字整數(shù)）和雙整數(shù)（D，也稱雙字整數(shù)）都是有符號數(shù)，分別占用一個(gè)字（16位）、一個(gè)雙字（32位）。最高位為符號位，最高位為0時(shí)為正數(shù)，最高位為1時(shí)為負(fù)數(shù)。整數(shù)的取值范圍為?32768～32767，采用字尋址；雙整數(shù)的取值范圍為?2147483648～2147483647，采用雙字尋址。（6）實(shí)數(shù)實(shí)數(shù)（Real，R）又稱浮點(diǎn)數(shù)。在編程軟件中輸入帶小數(shù)點(diǎn)的數(shù)被認(rèn)為是實(shí)數(shù)（如50.0），輸入不帶小數(shù)點(diǎn)的數(shù)則被認(rèn)為是整數(shù)（如50）。實(shí)數(shù)占用一個(gè)雙字（32位），采用雙字尋址，取值范圍為±1.175495×10?38～±3.402823×1038。（7）BCD碼BCD碼是各位按二進(jìn)制編碼的十進(jìn)制數(shù)。每位十進(jìn)制數(shù)用4位二進(jìn)制編碼來表示，0～9對應(yīng)的二進(jìn)制數(shù)為0000~1001，例如十進(jìn)制數(shù)23對應(yīng)的BCD碼為00100011。BCD碼常用于I/O設(shè)備，例如撥碼開關(guān)輸入的是BCD碼，送給7段數(shù)碼管顯示的數(shù)字也是BCD碼。S7-200SMART系列PLC的數(shù)據(jù)類型01相關(guān)知識—數(shù)據(jù)類型、變量存儲器、累加器、功能指令的表達(dá)形式、傳送指令、比較指令變量存儲器02變量存儲器（V）的作用與輔助繼電器的作用類似，主要用于保存在程序執(zhí)行過程中的中間結(jié)果，或者用于保存與工序或任務(wù)有關(guān)的其他數(shù)據(jù)。因?yàn)檩o助繼電器的數(shù)量有限（只有32個(gè)字節(jié)），所以其一般用于基本邏輯指令編程。功能指令要處理大量的數(shù)據(jù)信息，因此使用數(shù)量較多的變量存儲器。不同型號的S7-200SMART系列PLC的變量存儲器的數(shù)量不同，緊湊型CPU的變量存儲器最少，有8191個(gè)字節(jié)。變量存儲器可以按位、字節(jié)、字或雙字存取數(shù)據(jù)，如V10.1、VB20、VW100、VD200等。相關(guān)知識—數(shù)據(jù)類型、變量存儲器、累加器、功能指令的表達(dá)形式、傳送指令、比較指令累加器03累加器（AC）是一種特殊的存儲單元，是在PLC的數(shù)據(jù)信息處理中使用非常靈活的一類元件。S7-200SMART系列PLC有4個(gè)32位的累加器（AC0～AC3），它們可以像存儲器一樣進(jìn)行讀寫操作。在西門子PLC中，數(shù)據(jù)格式和指令類型要求嚴(yán)格匹配，字節(jié)數(shù)據(jù)、字?jǐn)?shù)據(jù)或雙字?jǐn)?shù)據(jù)只能對應(yīng)使用字節(jié)指令、字指令或雙字指令，只有常數(shù)和累加器除外。累加器（AC0～AC3）可以按字節(jié)、字和雙字來存取數(shù)據(jù)。用字節(jié)指令、字指令操作時(shí)只能存取累加器的低8位或低16位，用雙字指令操作時(shí)則能存取全部的32位，存取的數(shù)據(jù)長度由指令決定。相關(guān)知識—數(shù)據(jù)類型、變量存儲器、累加器、功能指令的表達(dá)形式、傳送指令、比較指令功能指令的表達(dá)形式04功能指令類似于一個(gè)子程序，用助記符表達(dá)指令的功能。在梯形圖中用方框表示功能指令，這些方框稱為“功能塊”或“盒子”。將幾個(gè)功能塊串聯(lián)在一行時(shí)，只有前一個(gè)功能塊被正確執(zhí)行，后面的功能塊才能被執(zhí)行。需要特別注意的是，功能塊不能直接連接到左母線上。如果需要無條件地執(zhí)行這些指令，可以用一直閉合的SM0.0的常開觸點(diǎn)作為執(zhí)行條件。相關(guān)知識—數(shù)據(jù)類型、變量存儲器、累加器、功能指令的表達(dá)形式、傳送指令、比較指令傳送指令05S7-200SMART系列PLC的數(shù)據(jù)傳送（MOV）指令共有4條。指令助記符最后的B、W、DW和R分別表示操作對象是字節(jié)、字、雙字和實(shí)數(shù)。在使用中應(yīng)注意使指令類型與IN和OUT端指定的數(shù)據(jù)類型一致。相關(guān)知識—數(shù)據(jù)類型、變量存儲器、累加器、功能指令的表達(dá)形式、傳送指令、比較指令傳送指令05梯形圖中的指令助記符與語句表中的指令助記符有較大的差別，數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)塊傳送指令如表4-1所示。相關(guān)知識—數(shù)據(jù)類型、變量存儲器、累加器、功能指令的表達(dá)形式、傳送指令、比較指令傳送指令05傳送指令的功能是將IN指定的源操作數(shù)中的數(shù)據(jù)傳送到OUT指定的目標(biāo)操作數(shù)中，源操作數(shù)中的數(shù)據(jù)不改變。相關(guān)知識—數(shù)據(jù)類型、變量存儲器、累加器、功能指令的表達(dá)形式、傳送指令、比較指令應(yīng)用舉例1當(dāng)I2.0=1時(shí)，將計(jì)數(shù)器C0的當(dāng)前值讀出并送到變量存儲器VW0中；如圖4-6（b）所示，當(dāng)I3.0=1時(shí)，將十進(jìn)制常數(shù)100通過變量存儲器VW10寫入定時(shí)器T33的設(shè)定值寄存器中。因?yàn)槎〞r(shí)器、計(jì)數(shù)器的設(shè)定值寄存器和當(dāng)前值寄存器都是16位的，所以要使用字傳送指令MOV_W和字地址VW。相關(guān)知識—輔助繼電器應(yīng)用舉例2用傳送指令設(shè)計(jì)的電動機(jī)Y/△降壓啟動控制程序。相關(guān)知識—數(shù)據(jù)類型、變量存儲器、累加器、功能指令的表達(dá)形式、傳送指令、比較指令比較指令05比較指令用來比較兩個(gè)源操作數(shù)IN1和IN2的大小。S7-200SMART系列PLC的比較指令分為5類，除字符串比較指令只有＝（等于）、<>（不等于）2個(gè)比較條件外，其他幾類比較指令都有＝、<>、>=（大于或等于）、<=（小于或等于）、>（大于）和<（小于）6個(gè)比較條件。在梯形圖中，比較指令用觸點(diǎn)的形式表示，滿足比較條件時(shí)，觸點(diǎn)接通。相關(guān)知識—數(shù)據(jù)類型、變量存儲器、累加器、功能指令的表達(dá)形式、傳送指令、比較指令比較指令05語句表中的LD、A、O分別表示梯形圖程序中的起始比較觸點(diǎn)、串聯(lián)比較觸點(diǎn)和并聯(lián)比較觸點(diǎn)；×表示比較條件，可?。?、<>、>=、<=、>和<（字符串比較指令只有＝和<>）。梯形圖中的B、I、D、R、S分別表示對字節(jié)、整數(shù)、雙整數(shù)、實(shí)數(shù)和字符串進(jìn)行比較。相關(guān)知識—數(shù)據(jù)類型、變量存儲器、累加器、功能指令的表達(dá)形式、傳送指令、比較指令比較指令05字節(jié)比較指令用來比較兩個(gè)無符號字節(jié)的大小。整數(shù)、雙整數(shù)和實(shí)數(shù)的比較都是帶符號的比較，如16#7FFF>16#8000相關(guān)知識—數(shù)據(jù)類型、變量存儲器、累加器、功能指令的表達(dá)形式、傳送指令、比較指令應(yīng)用舉例1用接通延時(shí)定時(shí)器和比較指令編寫的占空比可調(diào)的脈沖發(fā)生器。程序中M0.0和10ms定時(shí)器T33組成了1s自復(fù)位電路，使T33的當(dāng)前值按波形圖變化。T33接通0.4s，Q0.0接通。Q0.0接通0.6s后T33自復(fù)位使Q0.0斷開。比較指令用來產(chǎn)生脈沖寬度可調(diào)的方波，Q0.0為0的時(shí)間取決于比較指令中第二個(gè)操作數(shù)的值。相關(guān)知識—數(shù)據(jù)類型、變量存儲器、累加器、功能指令的表達(dá)形式、傳送指令、比較指令應(yīng)用舉例2有一高性能密碼鎖，由兩組密碼數(shù)據(jù)鎖定。開鎖時(shí)只有輸入兩組正確的密碼才能打開密碼鎖。密碼鎖打開后，經(jīng)過5s再重新鎖定。任務(wù)實(shí)施電動機(jī)啟動按鈕——I0.0；電動機(jī)停止按鈕——I0.1；系統(tǒng)復(fù)位按鈕——I0.2。黃燈——Q1.0；紅燈——Q1.1；電動機(jī)的接觸器KM1～KM5——Q0.0～Q0.4。選擇I/O設(shè)備，分配I/O地址，繪制I/O接線圖01任務(wù)實(shí)施按下啟動按鈕，傳送十六進(jìn)制數(shù)16#1F到QB0，使Q0.0～Q0.4接通，啟動5臺電動機(jī)，且C1的當(dāng)前值加1。黃燈（Q1.0）點(diǎn)亮，提醒已到維護(hù)時(shí)間。紅燈（Q1.1）點(diǎn)亮，表明已到使用極限。當(dāng)設(shè)備維護(hù)完畢后用復(fù)位按鈕（I0.2）將計(jì)數(shù)器C1復(fù)位，之后設(shè)備才能重新投入使用。用功能指令設(shè)計(jì)程序時(shí)不存在雙線圈。按照從上到下的順序，后面指令執(zhí)行的結(jié)果會覆蓋前面的數(shù)據(jù)。設(shè)計(jì)控制程序02當(dāng)設(shè)備維護(hù)完畢后需用復(fù)位按鈕（I0.2）將計(jì)數(shù)器C1復(fù)位，之后設(shè)備才能重新投入使用。

任務(wù)實(shí)施按照I/O接線圖接好電源線、通信線及I/O信號線，輸入程序進(jìn)行調(diào)試，直至滿足要求。程序調(diào)試03數(shù)據(jù)塊傳送（BLKMOV）指令，共有3條，分別是字節(jié)塊傳送指令、字塊傳送指令和雙字塊傳送指令。知識拓展——數(shù)據(jù)塊傳送指令交換指令只有一條，即SWAP，它的功能是將數(shù)據(jù)類型為字的源操作數(shù)IN指定的數(shù)據(jù)進(jìn)行高低字節(jié)的交換。如圖4-17所示，源操作數(shù)VW50中的數(shù)據(jù)是16#D6C3，執(zhí)行交換指令后變成了16#C3D6。知識拓展——交換指令存儲器字填充指令（FILL）的功能是將源操作數(shù)IN指定的數(shù)據(jù)填充到以目標(biāo)操作數(shù)OUT指定的字單元開始的連續(xù)N個(gè)字地址中。其中N為字節(jié)型參數(shù)，范圍是1～255，IN和OUT的數(shù)據(jù)類型為整數(shù)，IN可以是常數(shù)，也可以是字地址，OUT只能是字地址。FILL指令常用于初始化程序或復(fù)位程序。知識拓展——存儲器字填充指令電子四則運(yùn)算器的設(shè)計(jì)任務(wù)二任務(wù)分析設(shè)計(jì)一個(gè)電子四則運(yùn)算器，完成運(yùn)算式Y(jié)＝20X/35?8的運(yùn)算，當(dāng)結(jié)果Y=0時(shí)，點(diǎn)亮紅燈，否則點(diǎn)亮綠燈。運(yùn)算式中的X和Y是兩位數(shù)（變量），X是自變量，可選用IB輸入，Y是因變量，由QB輸出。從運(yùn)算式可以看出，因變量Y與自變量X相關(guān)，X的變化范圍（位數(shù)）決定了Y的變化范圍（位數(shù)）。注意：IB與QB表示的都是二進(jìn)制數(shù)。本任務(wù)需要用到PLC的四則運(yùn)算指令。相關(guān)知識—四則運(yùn)算指令、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換指令PLC的加、減、乘、除四則運(yùn)算指令分為整數(shù)四則運(yùn)算指令、雙整數(shù)四則運(yùn)算指令和實(shí)數(shù)四則運(yùn)算指令，要求參與運(yùn)算的數(shù)據(jù)必須分別是整數(shù)、雙整數(shù)和實(shí)數(shù)。相關(guān)知識—四則運(yùn)算指令、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換指令在梯形圖程序中，整數(shù)、雙整數(shù)以及實(shí)數(shù)的四則運(yùn)算指令分別執(zhí)行下列運(yùn)算： IN1+IN2=OUT，IN1?IN2=OUT，IN1*IN2=OUT，IN1/IN2=OUT在語句表程序中，整數(shù)、雙整數(shù)與實(shí)數(shù)的四則運(yùn)算指令分別執(zhí)行下列運(yùn)算： IN1+OUT=OUT，OUT?IN1=OUT，IN1*OUT=OUT，OUT/IN1=OUT這些指令都是代數(shù)運(yùn)算指令，運(yùn)算的結(jié)果影響標(biāo)志位SM1.0（運(yùn)算結(jié)果為0）、SM1.1（有溢出、生成非法值或非法輸入）、SM1.2（運(yùn)算結(jié)果為負(fù)數(shù)）及SM1.3（除數(shù)為0）。相關(guān)知識—四則運(yùn)算指令、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換指令整數(shù)、雙整數(shù)的加減法（ADD/SUB）指令各有一條。加減法指令有3個(gè)常用標(biāo)志位。分別是零標(biāo)志位SM1.0、溢出標(biāo)志位SM1.1、負(fù)結(jié)果標(biāo)志位SM1.2。如果運(yùn)算結(jié)果為0，則SM1.0自動置1；如果運(yùn)算結(jié)果超過32767（16位）或2147483647（32位），則SM1.1自動置1；如果運(yùn)算結(jié)果為負(fù)數(shù)，則SM1.2自動置1。圖4-19（a）中，需要對執(zhí)行條件進(jìn)行邊沿化處理，避免引起計(jì)算結(jié)果的不確定性。整數(shù)、雙整數(shù)的加減法指令01相關(guān)知識—四則運(yùn)算指令、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換指令整數(shù)、雙整數(shù)的乘除法（MUL/DIV）指令共有6條。整數(shù)乘法中，兩個(gè)16位的整數(shù)相乘，結(jié)果仍然為16位的整數(shù)，用MUL_I指令；兩個(gè)16位的整數(shù)相乘，結(jié)果為32位的雙整數(shù)，用MUL指令。雙整數(shù)乘法指令MUL_DI的功能是計(jì)算兩個(gè)32位的雙整數(shù)相乘的積，乘積依然為32位的雙整數(shù)。整數(shù)除法中，兩個(gè)16位的整數(shù)相除，結(jié)果為16位的整數(shù)，用DIV_I指令；兩個(gè)16位的整數(shù)相除，產(chǎn)生一個(gè)32位的結(jié)果，其中低16位為商，高16位為余數(shù)，用DIV指令。雙整數(shù)除法指令DIV_DI的功能是兩個(gè)32位的雙整數(shù)相除，其結(jié)果依然為32位的雙整數(shù)。乘法指令也有3個(gè)標(biāo)志位，即SM1.0、SM1.1、SM1.2，其用法與加減法指令的用法相同。除法指令除了這3個(gè)標(biāo)志位外，還有一個(gè)除數(shù)為0的標(biāo)志位SM1.3，當(dāng)除數(shù)為0時(shí)，SM1.3會自動置1。整數(shù)、雙整數(shù)的乘除法指令02相關(guān)知識—四則運(yùn)算指令、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換指令整數(shù)、雙整數(shù)的乘除法指令02相關(guān)知識—四則運(yùn)算指令、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換指令注意：西門子PLC的指令對操作數(shù)的數(shù)據(jù)類型有嚴(yán)格的匹配要求，使用之前需正確估算結(jié)果大小，以免超過范圍引起溢出錯(cuò)誤；還要根據(jù)需要弄清是否保留余數(shù)等，以免錯(cuò)用指令不能滿足控制要求。相關(guān)知識—四則運(yùn)算指令、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換指令實(shí)數(shù)的四則運(yùn)算指令各有一條，標(biāo)志位與整數(shù)運(yùn)算的標(biāo)志位相同。實(shí)數(shù)的四則運(yùn)算指令03相關(guān)知識—四則運(yùn)算指令、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換指令拓展應(yīng)用四則運(yùn)算指令除了能進(jìn)行基本的加、減、乘、除運(yùn)算之外，還能實(shí)現(xiàn)某些特定的控制關(guān)系。圖示為運(yùn)用乘除法指令實(shí)現(xiàn)燈組移位循環(huán)的實(shí)例。相關(guān)知識—四則運(yùn)算指令、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換指令西門子PLC的指令有非常嚴(yán)格的使用要求，各指令要求數(shù)據(jù)類型嚴(yán)格匹配，比如字節(jié)數(shù)據(jù)就只能使用字節(jié)指令。而有些操作，如對于字節(jié)數(shù)據(jù)，沒有字節(jié)指令，這時(shí)就需要使用數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換指令將源數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成與指令相匹配的數(shù)據(jù)類型。整數(shù)操作與實(shí)數(shù)操作之間也需要進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換只能逐級進(jìn)行，即字節(jié)只能轉(zhuǎn)換為整數(shù)，整數(shù)轉(zhuǎn)換為雙整數(shù)，雙整數(shù)才能轉(zhuǎn)換為實(shí)數(shù)，反之，實(shí)數(shù)只能轉(zhuǎn)換成雙整數(shù)，雙整數(shù)轉(zhuǎn)換成整數(shù)，整數(shù)才能轉(zhuǎn)換成字節(jié)。整數(shù)轉(zhuǎn)換為雙整數(shù)時(shí)，符號位被擴(kuò)展到高字地址中。字節(jié)是無符號的，轉(zhuǎn)換為整數(shù)時(shí)沒有符號位的擴(kuò)展問題，即高位字節(jié)恒為0。數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換指令04相關(guān)知識—四則運(yùn)算指令、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換指令數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換指令04相關(guān)知識—四則運(yùn)算指令、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換指令拓展應(yīng)用計(jì)數(shù)器C10對長度計(jì)數(shù)，每增加1英寸其當(dāng)前值加1，要求將英寸長度換算成厘米長度。1英寸等于2.54厘米，而2.54是實(shí)數(shù)，梯形圖程序中，首先將C10的當(dāng)前值（16位的整數(shù)）轉(zhuǎn)換成雙整數(shù)，再轉(zhuǎn)換成實(shí)數(shù)，才能與常數(shù)2.54（存放在VD4中）相乘。最后將計(jì)算結(jié)果四舍五入地轉(zhuǎn)成雙整數(shù)，得到用厘米單位表示的長度。任務(wù)實(shí)施選擇I/O設(shè)備，分配I/O地址，繪制I/O接線圖01任務(wù)實(shí)施圖（a）所示為電子四則運(yùn)算器的梯形圖程序。因?yàn)楸救蝿?wù)的控制要求中沒有強(qiáng)調(diào)余數(shù)問題，所以程序中使用了整數(shù)除法指令DIV_I，沒有考慮余數(shù)。設(shè)計(jì)控制程序02任務(wù)實(shí)施如果實(shí)際工程中對計(jì)算結(jié)果的精確度要求較高，可考慮使用帶余數(shù)的整數(shù)除法指令DIV或直接使用實(shí)數(shù)運(yùn)算指令。圖（b）所示是用實(shí)數(shù)運(yùn)算指令設(shè)計(jì)的控制程序。設(shè)計(jì)控制程序02任務(wù)實(shí)施按照I/O接線圖接好電源線、通信線及I/O信號線，輸入程序進(jìn)行調(diào)試，直至滿足要求。程序調(diào)試03INC指令、DEC指令一般用于產(chǎn)生遞增或遞減效果，所以梯形圖程序中的IN和OUT使用同樣的地址，并且需要采用跳變觸點(diǎn)指令。INC指令、DEC指令的運(yùn)算結(jié)果同樣會影響標(biāo)志位SM1.0、SM1.1和SM1.2。知識拓展——加1指令和減1指令知識拓展——邏輯運(yùn)算指令取反（求反碼）（INV）指令的功能是將輸入IN中的二進(jìn)制數(shù)逐位取反，即二進(jìn)制數(shù)的各位由0變?yōu)?，由1變?yōu)?，并將運(yùn)算結(jié)果送入OUT指定的地址。取反指令影響零標(biāo)志位SM1.0。字節(jié)、字、雙字的邏輯與、邏輯或、邏輯異或指令的功能是對兩個(gè)輸入IN1和IN2逐位進(jìn)行邏輯運(yùn)算，并將結(jié)果送到OUT指定的地址。這些指令影響零標(biāo)志位SM1.0。知識拓展——邏輯運(yùn)算指令實(shí)數(shù)函數(shù)運(yùn)算指令輸入變量IN與輸出變量OUT均為實(shí)數(shù)。這類指令影響零標(biāo)志位SM1.0、溢出標(biāo)志位SM1.1和負(fù)數(shù)標(biāo)志位SM1.2。SM1.1用于表示溢出錯(cuò)誤和非法數(shù)值。如果SM1.1被置1，則SM1.0和SM1.2的狀態(tài)無效，原始輸入操作數(shù)不變。如果SM1.1未被置1，則說明數(shù)學(xué)計(jì)算已經(jīng)完成，結(jié)果有效，且SM1.0和SM1.2的狀態(tài)有效。知識拓展——實(shí)數(shù)函數(shù)運(yùn)算指令（1）三角函數(shù)指令正弦函數(shù)（SIN）、余弦函數(shù)（COS）和正切函數(shù)（TAN）指令用于計(jì)算角度輸入值IN的三角函數(shù)值，并將結(jié)果放入OUT指定的地址。角度輸入值規(guī)定以弧度為單位。求三角函數(shù)前應(yīng)先將角度值乘π/180（約為1.745329×10?2），將其轉(zhuǎn)換為弧度值。（2）自然對數(shù)和自然指數(shù)指令自然對數(shù)（LN）指令用于計(jì)算輸入值IN的自然對數(shù)，并將結(jié)果存放在OUT指定的地址，即ln(IN)=OUT。求以10為底的對數(shù)時(shí)，需將自然對數(shù)值除以10的自然對數(shù)值（約為2.302585）。自然指數(shù)（EXP）指令用于計(jì)算輸入值IN的以e（約為2.7182818）為底的指數(shù)，并將結(jié)果放在OUT指定的地址。該指令與自然對數(shù)指令配合使用，可以實(shí)現(xiàn)以任意實(shí)數(shù)為底、任意實(shí)數(shù)為指數(shù)（包括分?jǐn)?shù)指數(shù)）的運(yùn)算。如：53=EXP(3*LN(5))=125；53/2=EXP((3/2)*LN(5))=11.18033…。（3）平方根函數(shù)指令平方根函數(shù)（SQRT）指令用于將32位正實(shí)數(shù)輸入IN開平方，得到的32位實(shí)數(shù)結(jié)果放在OUT指定的地址。知識拓展——實(shí)數(shù)函數(shù)運(yùn)算指令應(yīng)用實(shí)例求45°正弦值。先將角度值45°轉(zhuǎn)換成弧度值，再用SIN指令進(jìn)行計(jì)算。知識拓展——實(shí)數(shù)函數(shù)運(yùn)算指令霓虹燈閃爍控制任務(wù)三任務(wù)分析某廣場需安裝6盞霓虹燈L0～L5，要求L0～L5以正序每隔1s輪流點(diǎn)亮，然后保持全亮5s，再循環(huán)。將霓虹燈L0～L5接于Q0.0～Q0.5，除了可以用乘2、除以2的方法實(shí)現(xiàn)控制功能外，還可以用移位指令、編碼及解碼指令編程來滿足控制要求。相關(guān)知識—移位指令、循環(huán)移位指令、移位寄存器位指令S7-200SMART系列PLC的移位指令與循環(huán)移位指令分為3類，共13條。移位指令分為左移位（SHL）指令和右移位（SHR）指令，每個(gè)方向又有字節(jié)移位指令、字移位指令和雙字移位指令。其功能是將IN中的各位數(shù)據(jù)向左或向右移動N位后，送給OUT指定的地址，移出后的空位補(bǔ)0，最后一次被移出位的數(shù)值存入溢出標(biāo)志位SM1.1中。如果移位結(jié)果為0，則零標(biāo)志位SM1.0被置1。字節(jié)的移位操作是無符號的，對有符號的字和雙字移位時(shí)，符號位也被移位。移位指令01相關(guān)知識—移位指令、循環(huán)移位指令、移位寄存器位指令循環(huán)移位是一種環(huán)形移動，循環(huán)移位指令也分為左循環(huán)移位（ROL）指令和右循環(huán)移位（ROR）指令，每個(gè)方向也有字節(jié)循環(huán)移位指令、字循環(huán)移位指令和雙字循環(huán)移位指令。其功能是將IN中的各位數(shù)據(jù)向左或向右移動N位后，送給OUT指定的地址，移出的各位數(shù)據(jù)循環(huán)回補(bǔ)到空位，最后一次移出位的數(shù)值存入溢出標(biāo)志位SM1.1中。如果移位結(jié)果為0，則零標(biāo)志位SM1.0被置1。字節(jié)的循環(huán)移位操作是無符號的，對有符號的字和雙字循環(huán)移位時(shí)，符號位也被移位。循環(huán)移位指令02相關(guān)知識—移位指令、循環(huán)移位指令、移位寄存器位指令應(yīng)用實(shí)例某彩燈組共有14盞彩燈，從右至左依次接于Q0.0～Q1.5上，要求彩燈組以0.1s間隔正、反序輪流點(diǎn)亮。相關(guān)知識—移位指令、循環(huán)移位指令、移位寄存器位指令移位寄存器位（SHRB）指令的功能是將DATA中輸入的位數(shù)值移入移位寄存器中。S_BIT指定移位寄存器的最低位地址。字節(jié)型數(shù)據(jù)N指定移位寄存器的長度和移位方向，N為正代表左移位，N為負(fù)代表右移位。SHRB指令移出的位被傳送到溢出標(biāo)志位SM1.1中。SHRB指令的使用非常靈活。首先，移位寄存器的長度可以依據(jù)需要靈活選取，其次，移位寄存器每次移位時(shí)的空位由DATA控制，想要移位后在S_BIT中得到什么數(shù)值，就在移位前讓DATA變成什么狀態(tài)即可。使用SHRB指令時(shí)需注意一點(diǎn)，就是每次只能移1位。移位寄存器位指令02相關(guān)知識—移位指令、循環(huán)移位指令、移位寄存器位指令應(yīng)用實(shí)例現(xiàn)有5行3列15盞彩燈組成的點(diǎn)陣，自行編號。按照中文“王”字的書寫順序一燈接一燈地以1s間隔點(diǎn)亮，形成“王”字，保持3s后熄滅，再循環(huán)。相關(guān)知識—移位指令、循環(huán)移位指令、移位寄存器位指令任務(wù)實(shí)施I0.0接啟動按鈕，I0.1接停止按鈕，霓虹燈L0～L5接于Q0.0～Q0.5選擇I/O設(shè)備，分配I/O地址，畫出I/O接線圖01設(shè)計(jì)PLC控制程序02接好各信號線，輸入程序，觀察運(yùn)行結(jié)果。程序調(diào)試03任務(wù)實(shí)施-拓展在圖4-37所示程序中目的地址對應(yīng)為8個(gè)輸出端子，即QB0。當(dāng)輸出端子不富余時(shí)，可以考慮用輔助繼電器M作為移位的目的地址，再將輔助繼電器信號轉(zhuǎn)移到實(shí)際要用的輸出地址上。任務(wù)實(shí)施-拓展功能指令也可以采用步進(jìn)順控的思想編程。知識拓展—譯碼指令、編碼指令譯碼（DECO）指令的功能是：根據(jù)輸入字節(jié)IN的最低4位表示的位號（0～15），將輸出字OUT對應(yīng)位置1，其他位均為0。如圖4-40所示，輸入字節(jié)MB0中的低4位（2#0010）表示的位號為2，當(dāng)I1.0＝1時(shí)，將輸出字MW10中的第2位置1，其他15位均為0，則MW10=2#0000000000000100。知識拓展—譯碼指令、編碼指令與譯碼指令相反，編碼（ENCO）指令的功能是：將輸入字IN中的最低有效位（有效位的值為1）的位號寫入輸出字節(jié)OUT的低4位。如圖4-41所示，輸入字VW10中最低有效位的位號為9，當(dāng)I1.0=1時(shí)，將9（即2#1001）送入輸出字節(jié)VB20的低4位中，VB20的高4位保持不變。應(yīng)用實(shí)例用一個(gè)開關(guān)實(shí)現(xiàn)5臺電動機(jī)的啟?？刂啤Ｒ螅汉仙祥_關(guān)時(shí)，5臺電動機(jī)（M1.1～M1.5）按順序間隔一定的時(shí)間啟動；斷開開關(guān)時(shí)，5臺電動機(jī)同時(shí)停止運(yùn)行。知識拓展—譯碼指令、編碼指令任務(wù)拓展—廣告字牌的燈光閃爍控制詳情見學(xué)習(xí)任務(wù)工單10。變地址數(shù)據(jù)顯示控制任務(wù)四任務(wù)分析變量存儲器區(qū)域地址從VW1000開始，按鈕I0.1每被按一次，地址號就加2，即地址號依次是VW1000、VW1002、VW1004、VW1006……其內(nèi)容也從1000開始，依次為1000、1001、1002、1003……本任務(wù)要顯示不同地址單元中的內(nèi)容。這涉及PLC的間接尋址。本任務(wù)要顯示的內(nèi)容是4位BCD碼，需要用4個(gè)LED數(shù)碼管，分別顯示寄存器數(shù)據(jù)的千位、百位、十位和個(gè)位。PLC通過地址訪問數(shù)據(jù)，訪問數(shù)據(jù)的過程稱為“尋址”。S7-200SMART系列PLC的尋址方式有直接尋址和間接尋址兩種。直接指定操作數(shù)地址的尋址方式稱為直接尋址，例如位尋址I0.0、字節(jié)尋址QB1、字尋址VW100、雙字尋址VD16等。在指令中不直接給出操作數(shù)的值或地址，而是給出存放操作數(shù)地址的存儲單元的地址，這種尋址方式稱為間接尋址，這個(gè)存儲單元的地址稱為指針。可以使用指針進(jìn)行間接尋址的存儲器區(qū)域有I、Q、V、M、S、T（僅當(dāng)前值）和C（僅當(dāng)前值）。間接尋址不可以訪問單個(gè)位地址、高速計(jì)數(shù)器、局部存儲器和累加器。S7-200SMART系列PLC的尋址方式01相關(guān)知識—尋址方式、BCD碼轉(zhuǎn)換指令、七段譯碼指令使用間接尋址存取數(shù)據(jù)的步驟如下：（1）建立指針建立指針時(shí)，必須使用雙字傳送指令，將存儲器所要訪問單元的地址移入另一存儲器或累加器中作為指針?？勺鳛橹羔樀拇鎯^(qū)域有V、L或累加器（AC0除外）。（2）使用指針來存取數(shù)據(jù)使用指針訪問數(shù)據(jù)時(shí)，操作數(shù)前加“*”，表示該操作數(shù)為一個(gè)指針，并依據(jù)指針中的內(nèi)容值作為地址存取數(shù)據(jù)。（3）修改指針指針的內(nèi)容不會自動改變，可用自增或自減等指令修改指針值。這樣就可連續(xù)地存取存儲單元中的數(shù)據(jù)。S7-200SMART系列PLC的尋址方式01相關(guān)知識—尋址方式、BCD碼轉(zhuǎn)換指令、七段譯碼指令圖示AC1為指針，指向存儲單元VB100，*AC1是AC1所指的地址中的數(shù)據(jù)。由于指令MOV_W的標(biāo)識符是“W”，操作數(shù)的數(shù)據(jù)類型為字，即把VW100（VB100、VB101）中的數(shù)據(jù)傳送到AC0的低16位。S7-200SMART系列PLC的尋址方式01相關(guān)知識—尋址方式、BCD碼轉(zhuǎn)換指令、七段譯碼指令BCD碼只能和整數(shù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，輸入的允許范圍是0～9999。轉(zhuǎn)換指令會影響特殊繼電器SM1.6（非法BCD碼）。（1）BCD碼轉(zhuǎn)換為整數(shù)（BCD_I）指令BCD_I指令用于將源操作數(shù)IN中的BCD碼（16#0～16#9999）轉(zhuǎn)換為整數(shù)，并將結(jié)果存入目標(biāo)操作數(shù)OUT指定的地址中。整數(shù)與BCD碼的轉(zhuǎn)換指令02相關(guān)知識—尋址方式、BCD碼轉(zhuǎn)換指令、七段譯碼指令（2）整數(shù)轉(zhuǎn)換為BCD碼（I_BCD）指令I(lǐng)_BCD指令用于將源操作數(shù)IN指定的整數(shù)轉(zhuǎn)換為BCD碼，并將結(jié)果存入目標(biāo)操作數(shù)OUT指定的地址中。輸入為0～9999的整數(shù)。整數(shù)與BCD碼的轉(zhuǎn)換指令02相關(guān)知識—尋址方式、BCD碼轉(zhuǎn)換指令、七段譯碼指令I(lǐng)_BCD指令可用于將PLC的二進(jìn)制數(shù)變?yōu)槠叨螖?shù)碼管顯示所需的BCD碼（可直接用帶譯碼器的七段數(shù)碼管顯示，如圖4-46所示）。整數(shù)與BCD碼的轉(zhuǎn)換指令02相關(guān)知識—尋址方式、BCD碼轉(zhuǎn)換指令、七段譯碼指令七段譯碼（SEG）指令也稱段碼指令，它的功能是將輸入字節(jié)IN指定元件的低4位（只用低4位）所確定的十六進(jìn)制數(shù)（16#0～16#F）經(jīng)譯碼后送到輸出字節(jié)OUT指定地址，驅(qū)動七段數(shù)碼管進(jìn)行顯示。SEG真值表如表4-10所示。七段譯碼指令03相關(guān)知識—尋址方式、BCD碼轉(zhuǎn)換指令、七段譯碼指令七段譯碼指令SEG指令可以直接驅(qū)動數(shù)碼管進(jìn)行顯示，每個(gè)數(shù)碼管（共陰）的陽極要占用7個(gè)輸出點(diǎn)，屬于PLC機(jī)內(nèi)譯碼指令。七段譯碼指令03相關(guān)知識—尋址方式、BCD碼轉(zhuǎn)換指令、七段譯碼指令任務(wù)實(shí)施選擇I/O設(shè)備，分配I/O地址，繪制I/O接線圖01I0.0為系統(tǒng)啟停開關(guān)，I0.1為操作按鈕。采用分時(shí)顯示4位BCD碼的方案，節(jié)省輸出點(diǎn)：將4個(gè)LED數(shù)碼管的陽極并聯(lián)在Q0.0～Q0.7上，用Q1.0～Q1.3對應(yīng)連接4個(gè)LED數(shù)碼管的陰極，作為片選輸出。任務(wù)實(shí)施設(shè)計(jì)控制程序02方案一：采用帶譯碼器的數(shù)碼管顯示。方案二：采用PLC機(jī)內(nèi)譯碼指令SEG進(jìn)行譯碼并顯示出來。如右圖所示：任務(wù)實(shí)施方案一：采用帶譯碼器的數(shù)碼管顯示。方案二：采用PLC機(jī)內(nèi)譯碼指令SEG進(jìn)行譯碼并顯示出來。如右圖所示：設(shè)計(jì)控制程序02任務(wù)實(shí)施按照I/O接線圖接好各信號線，尤其要注意數(shù)碼管的陰極接線以及陰極各點(diǎn)在PLC的L端子上的接線，輸入程序，調(diào)試并觀察結(jié)果。程序調(diào)試03任務(wù)拓展—送料小車多地點(diǎn)隨機(jī)卸料的PLC控制在生產(chǎn)現(xiàn)場，尤其是在一些自動化生產(chǎn)線上，經(jīng)常會遇到一臺送料小車在生產(chǎn)線上根據(jù)請求多地點(diǎn)隨機(jī)卸料，或者送料小車多地點(diǎn)隨機(jī)收集成（廢）品的情況。數(shù)控加工中心取刀機(jī)構(gòu)的取刀控制也是如此。試設(shè)計(jì)送料小車多地點(diǎn)隨機(jī)卸料的PLC控制系統(tǒng)。詳情見學(xué)習(xí)任務(wù)工單11。尋找數(shù)組最大值及求和運(yùn)算任務(wù)五任務(wù)分析某車間要對生產(chǎn)流水線進(jìn)行過程控制。動態(tài)采集20個(gè)現(xiàn)場數(shù)據(jù)（16位），存放在VW0～VW38中。每隔0.5h找出其中的最大值，并將其與標(biāo)準(zhǔn)值（VW50）進(jìn)行比較，大于標(biāo)準(zhǔn)值則點(diǎn)亮紅燈1（Q0.0）；每隔1h計(jì)算平均值，并將其與標(biāo)準(zhǔn)平均值（VW60）進(jìn)行比較，大于標(biāo)準(zhǔn)平均值則紅燈2（Q0.1）閃爍報(bào)警。要求本任務(wù)要求每隔0.5h對20個(gè)現(xiàn)場數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，找出其中的最大值，并將其與標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較；每隔1h計(jì)算平均值，并將其與標(biāo)準(zhǔn)平均值進(jìn)行比較，這要用到比較指令，還要用到程序控制指令編程。分析跳轉(zhuǎn)（JMP）指令可用來選擇執(zhí)行指定的程序段，跳過暫時(shí)不需要執(zhí)行的程序段，跳轉(zhuǎn)的目的地位置用標(biāo)號（LBL）指令指示。跳轉(zhuǎn)指令與標(biāo)號指令01相關(guān)知識—跳轉(zhuǎn)指令與標(biāo)號指令、循環(huán)指令、子程序指令與局部變量跳轉(zhuǎn)指令與標(biāo)號指令01相關(guān)知識—跳轉(zhuǎn)指令與標(biāo)號指令、循環(huán)指令、子程序指令與局部變量跳轉(zhuǎn)指令與標(biāo)號指令應(yīng)用實(shí)例：跳轉(zhuǎn)指令與標(biāo)號指令01相關(guān)知識—跳轉(zhuǎn)指令與標(biāo)號指令、循環(huán)指令、子程序指令與局部變量使用跳轉(zhuǎn)指令和標(biāo)號指令應(yīng)注意以下幾個(gè)問題。（1）標(biāo)號n為常數(shù)，取值范圍為0～255。多條跳轉(zhuǎn)指令可以使用相同的標(biāo)號，即多條跳轉(zhuǎn)指令可以跳到同一個(gè)標(biāo)號處，但在同一程序中不允許存在兩個(gè)相同的標(biāo)號，否則程序會出錯(cuò)。（2）如果跳轉(zhuǎn)條件滿足，則執(zhí)行跳轉(zhuǎn)指令，程序跳到對應(yīng)標(biāo)號處執(zhí)行后面的程序。如果跳轉(zhuǎn)條件不滿足，則不執(zhí)行跳轉(zhuǎn)指令，按順序執(zhí)行下一條指令。（3）跳轉(zhuǎn)指令和對應(yīng)的標(biāo)號指令必須在同一個(gè)程序組織單元（POU）中，不能由主程序跳轉(zhuǎn)到子程序或中斷程序，同樣也不能從子程序或中斷程序跳出。（4）如果用SM0.0常開觸點(diǎn)作為跳轉(zhuǎn)條件，相當(dāng)于無條件跳轉(zhuǎn)。跳轉(zhuǎn)指令與標(biāo)號指令01相關(guān)知識—跳轉(zhuǎn)指令與標(biāo)號指令、循環(huán)指令、子程序指令與局部變量使用跳轉(zhuǎn)指令和標(biāo)號指令應(yīng)注意以下幾個(gè)問題。（5）不會進(jìn)入同一掃描周期的同一線圈不被看作雙線圈。如圖4-50所示，自動運(yùn)行程序和手動運(yùn)行程序中都有Q0.0和Q0.1，但是在同一掃描周期內(nèi)，自動運(yùn)行程序和手動運(yùn)行程序必定有一個(gè)會被跳過，這里的兩個(gè)Q0.0和Q0.1不被看作雙線圈。（6）被跳過的程序不執(zhí)行。對于定時(shí)器，若跳轉(zhuǎn)前定時(shí)器開始定時(shí)，跳轉(zhuǎn)條件滿足，100ms定時(shí)器停止定時(shí)，當(dāng)前值被鎖定；而10ms和1ms定時(shí)器會繼續(xù)定時(shí)，定時(shí)時(shí)間到后，它們在跳轉(zhuǎn)區(qū)外的觸點(diǎn)也會動作。當(dāng)跳轉(zhuǎn)中止、程序繼續(xù)執(zhí)行時(shí)，100ms定時(shí)器在保持的當(dāng)前值基礎(chǔ)上繼續(xù)定時(shí)。循環(huán)指令用于某種操作反復(fù)進(jìn)行的場合，使用循環(huán)指令可以使程序變得簡潔。循環(huán)指令02相關(guān)知識—跳轉(zhuǎn)指令與標(biāo)號指令、循環(huán)指令、子程序指令與局部變量FOR指令與NEXT指令之間的程序?yàn)檠h(huán)體，F(xiàn)OR指令的邏輯條件滿足時(shí)，反復(fù)執(zhí)行循環(huán)體。在FOR指令中，必須設(shè)定當(dāng)前循環(huán)次數(shù)計(jì)數(shù)器INDX、循環(huán)初值INIT和循環(huán)終值FINAL，它們的數(shù)據(jù)類型均為有符號的整數(shù)。當(dāng)FOR指令允許輸入端EN有效時(shí)，啟動循環(huán)，將循環(huán)初值INIT送入當(dāng)前循環(huán)次數(shù)計(jì)數(shù)器INDX，每執(zhí)行一次循環(huán)體，INDX加1，并將其值與循環(huán)終值FINAL進(jìn)行比較，如果INDX大于FINAL，那么終止循環(huán)。FOR指令和NEXT指令必須成對使用，允許循環(huán)嵌套，嵌套深度可達(dá)8層。循環(huán)指令02相關(guān)知識—跳轉(zhuǎn)指令與標(biāo)號指令、循環(huán)指令、子程序指令與局部變量應(yīng)用實(shí)例有10個(gè)數(shù)據(jù)放在從VW0開始的連續(xù)10個(gè)變量存儲器中，編制程序計(jì)算它們的和。注意：在運(yùn)用求和運(yùn)算指令A(yù)DD_I時(shí)，要估算結(jié)果有沒有超出運(yùn)算范圍，如果超出，則應(yīng)將整數(shù)轉(zhuǎn)換為雙整數(shù)后使用ADD_D指令進(jìn)行求和運(yùn)算。相關(guān)知識—移位指令、循環(huán)移位指令、移位寄存器位指令西門子S7-200SMART系列PLC程序組織單元主要分為三大類：主程序（MAIN）、子程序（SBR_n）、中斷程序（INT_n）。在程序編制中，經(jīng)常會遇到一些邏輯功能相同的程序段需要被反復(fù)運(yùn)行，為了簡化程序結(jié)構(gòu)，可以編寫子程序，然后在主程序中根據(jù)需求反復(fù)調(diào)用。子程序調(diào)用指令與局部變量03相關(guān)知識—跳轉(zhuǎn)指令與標(biāo)號指令、循環(huán)指令、子程序指令與局部變量子程序調(diào)用指令與局部變量03相關(guān)知識—跳轉(zhuǎn)指令與標(biāo)號指令、循環(huán)指令、子程序指令與局部變量（1）局部變量的名稱及類型為了避免子程序中的變量與其他POU中的變量發(fā)生沖突，可在子程序中使用局部變量。在局部變量表中定義局部變量時(shí)，需為各個(gè)變量命名。局部變量名又稱局部符號，最多23個(gè)字符，首字符不能是數(shù)字。選用合適的變量名可大大方便編程，并增強(qiáng)程序的可讀性。在STEP7-Micro/WINSMART軟件中，全局變量在符號表中定義，而局部變量在局部變量表（簡稱變量表）中定義。全局變量名與局部變量名相同時(shí)，在定義局部變量的POU中，局部變量的定義優(yōu)先，全局變量的定義只能在其他POU中使用。子程序調(diào)用指令與局部變量03相關(guān)知識—跳轉(zhuǎn)指令與標(biāo)號指令、循環(huán)指令、子程序指令與局部變量（1）局部變量的名稱及類型局部變量表中的變量類型有如下4種。IN：輸入子程序參數(shù)。IN_OUT：輸入/輸出子程序參數(shù)。OUT：輸出子程序參數(shù)。TEMP：臨時(shí)變量，即暫時(shí)保存在局部數(shù)據(jù)區(qū)的變量。子程序調(diào)用指令與局部變量03相關(guān)知識—跳轉(zhuǎn)指令與標(biāo)號指令、循環(huán)指令、子程序指令與局部變量（2）局部變量的地址分配在局部變量表中定義局部變量時(shí)，只需指定局部變量的變量類型（IN、IN_OUT、OUT或TEMP）和數(shù)據(jù)類型，編程器會自動在局部存儲器L中為所有局部變量指定存儲器地址，起始地址為L0。子程序調(diào)用指令與局部變量03相關(guān)知識—跳轉(zhuǎn)指令與標(biāo)號指令、循環(huán)指令、子程序指令與局部變量（3）子程序的編寫與調(diào)用在編寫復(fù)雜的PLC程序時(shí)，最好把全部控制功能劃分為若干個(gè)符合工藝控制要求的子功能塊，每個(gè)子功能塊由一個(gè)或多個(gè)子程序組成。子程序的調(diào)用是有條件的，調(diào)用條件滿足時(shí)，將執(zhí)行對應(yīng)子程序中的指令，直至子程序結(jié)束，然后返回調(diào)用它的程序中，執(zhí)行該子程序調(diào)用指令的下一條指令。停止調(diào)用子程序時(shí)，子程序內(nèi)線圈的狀態(tài)保持不變。對于定時(shí)器，若停止調(diào)用子程序時(shí)，定時(shí)器正在定時(shí)，100ms定時(shí)器將停止定時(shí)，當(dāng)前值被鎖定，重新調(diào)用子程序時(shí)繼續(xù)定時(shí)；而10ms和1ms定時(shí)器會繼續(xù)定時(shí)，定時(shí)時(shí)間到后，它們在子程序之外的觸點(diǎn)也會動作。一個(gè)項(xiàng)目最多可以有128個(gè)子程序。子程序可以調(diào)用子程序，稱為子程序嵌套。西門子S7-200SMART系列PLC的主程序嵌套調(diào)用子程序最大嵌套深度為8層。應(yīng)用實(shí)例根據(jù)圖4-50所示應(yīng)用實(shí)例，用子程序設(shè)計(jì)兩臺電動機(jī)自動/手動運(yùn)行控制的梯形圖程序。1.建立“自動”子程序：相關(guān)知識—移位指令、循環(huán)移位指令、移位寄存器位指令應(yīng)用實(shí)例根據(jù)圖4-50所示應(yīng)用實(shí)例，用子程序設(shè)計(jì)兩臺電動機(jī)自動/手動運(yùn)行控制的梯形圖程序。2.建立“手動”子程序：相關(guān)知識—移位指令、循環(huán)移位指令、移位寄存器位指令應(yīng)用實(shí)例根據(jù)圖4-50所示應(yīng)用實(shí)例，用子程序設(shè)計(jì)兩臺電動機(jī)自動/手動運(yùn)行控制的梯形圖程序。3.主程序調(diào)用“手動”/“自動”子程序：相關(guān)知識—移位指令、循環(huán)移位指令、移位寄存器位指令任務(wù)實(shí)施選擇I/O設(shè)備，分配I/O地址，繪制I/O接線圖01選擇I0.0作為控制裝置的啟停開關(guān)，兩個(gè)紅燈地址分別為Q0.0和Q0.1任務(wù)實(shí)施設(shè)計(jì)控制程序02編制兩個(gè)子程序，分別為“求最大值”子程序和“求平均值”子程序，并在主程序中按要求進(jìn)行調(diào)用。任務(wù)實(shí)施設(shè)計(jì)控制程序02根據(jù)本任務(wù)的控制要求，編制數(shù)組運(yùn)算的梯形圖程序如圖所示。任務(wù)實(shí)施按照I/O接線圖接好各信號線，輸入程序，調(diào)試并觀察結(jié)果。程序調(diào)試03任務(wù)拓展—酒店自動門的開關(guān)控制詳情見學(xué)習(xí)任務(wù)工單12。自動售貨機(jī)的PLC控制綜合實(shí)訓(xùn)詳情見學(xué)習(xí)任務(wù)工單13。一小型停車場的車位數(shù)為100，進(jìn)、出口均能自動檢測車輛、控制道閘門啟動。有車輛進(jìn)入時(shí)空余車位數(shù)減1，有車輛出去時(shí)空余車位數(shù)加1，用兩位七段數(shù)碼管顯示空余車位數(shù)?？沼嘬囄粩?shù)為0時(shí)入口的道閘門不再打開，禁止車輛進(jìn)入。實(shí)戰(zhàn)演練智慧停車場控制設(shè)計(jì)謝謝項(xiàng)目五PLC功能模塊應(yīng)用【項(xiàng)目導(dǎo)讀】PLC功能模塊有模擬量I/O模塊、溫度模塊、高速脈沖計(jì)數(shù)模塊、位置控制模塊、通信模塊等，以及一些功能擴(kuò)展板。功能模塊通過擴(kuò)展總線電纜直接連接到PLC基本單元，或者連接到其他特殊模塊或擴(kuò)展單元的右邊。西門子S7-200SMART系列PLC提供了豐富的功能模塊，現(xiàn)以CPUSR40為例，講述PLC模擬量、通信的功能設(shè)置和編程應(yīng)用?！緦W(xué)習(xí)目標(biāo)】認(rèn)識和理解模擬量及通信模塊的接線及設(shè)置。深刻理解模擬量模塊的尋址。掌握模擬量模塊的編程應(yīng)用。掌握PLC通信設(shè)