13-63-7位逻辑指令、定时器与计数器指令3 S7-1200 PLC3 S7-1200 PLC的程序设计基础的程序设计基础E-mail: cqbfzu.edu.cnE-mail: cqbfzu.edu.cn2024/9/63.6 位逻辑指令位逻辑指令常开触点、常闭触点、取反触点常开触点、常闭触点、取反触点输出线圈、取反输出线圈输出线圈、取反输出线圈复位、置位复位、置位区域置位、区域复位区域置位、区域复位复位优先锁存器、置位优先锁存器复位优先锁存器、置位优先锁存器上升沿检测触点、下降沿检测触点上升沿检测触点、下降沿检测触点上升沿检测线圈、下降沿检测线圈上升沿检测线圈、下降沿检测线圈上升沿触发器、下降沿触发器上升沿触发器、下降沿触发器3.6 位逻辑指令位逻辑指令3种边沿检测指令的功能种边沿检测指令的功能以上升沿检测为例：以上升沿检测为例：在在P触触点点指指令令中中，触触点点上上面面的的地地址址的的上上升升沿沿，该该触触点点接接通通一一个个扫扫描描周周期期，因因此此P触触点点用用于检测触点上面地址的上升沿，并且直接输出上升沿脉冲。于检测触点上面地址的上升沿，并且直接输出上升沿脉冲。在在P线线圈圈的的能能流流的的上上升升沿沿，线线圈圈上上面面的的地地址址在在一一个个扫扫描描周周期期为为1状状态态，因因此此P线线圈圈用用于于检检测能流的上升沿，并用线圈上面的地址来输出上升沿脉冲。测能流的上升沿，并用线圈上面的地址来输出上升沿脉冲。P_TRIG指令用于检测能流的上升沿，并且直接输出上升沿脉冲。指令用于检测能流的上升沿，并且直接输出上升沿脉冲。如果如果P_TRIG指令左边只有指令左边只有I1.0触点，可以用触点，可以用I1.0的的P触点来代替触点来代替P_TRIG指令。指令。3.7 定时器指令定时器指令定时器的基本功能定时器的基本功能 2/23.7 定时器指令定时器指令定时器的输入输出参数定时器的输入输出参数 1/4TP、TON 和和 TOF 定时器具有相同的输入和输出参数。定时器具有相同的输入和输出参数。 TONR 定时器具有附加的复位输入参数定时器具有附加的复位输入参数 R。 可可创创建建自自己己的的“定定时时器器名名称称”来来命命名名定定时时器器数数据据块块，还还可可以以描述该定时器在过程中的用途。描述该定时器在过程中的用途。 RT 指令可重置指定定时器的定时器数据。指令可重置指定定时器的定时器数据。 3.7 定时器指令定时器指令定时器的输入输出参数定时器的输入输出参数 4/4定时器定时器 PT 和和 IN 参数值变化参数值变化 TPl定时器运行期间，更改定时器运行期间，更改 PT 没有任何影响。没有任何影响。l定时器运行期间，更改定时器运行期间，更改 IN 没有任何影响。没有任何影响。TONl定时器运行期间，更改定时器运行期间，更改 PT 没有任何影响。没有任何影响。 l定时器运行期间，将定时器运行期间，将 IN 更改为更改为 FALSE 会复位并停止定时器。会复位并停止定时器。 TOFl定时器运行期间，更改定时器运行期间，更改 PT 没有任何影响。没有任何影响。 l定时器运行期间，将定时器运行期间，将 IN 更改为更改为 TRUE 会复位并停止定时器。会复位并停止定时器。TONRl定定时时器器运运行行期期间间更更改改PT没没有有任任何何影影响响，但但对对定定时时器器中中断断后后继继续续运运行会有影响。行会有影响。 l定定时时器器运运行行期期间间将将IN更更改改为为 FALSE 会会停停止止定定时时器器但但不不会会复复位位定定时时器。器。 l将将 IN 改回改回 TRUE 将使定时器从累积的时间值开始定时。将使定时器从累积的时间值开始定时。 3.7 定时器指令定时器指令脉冲定时器脉冲定时器TP时序图时序图3.7 定时器指令定时器指令接通延时定时器接通延时定时器TON时序图时序图3.7 定时器指令定时器指令断开延时定时器断开延时定时器TOF时序图时序图3.7 定时器指令定时器指令保持型接通延时定时器保持型接通延时定时器TONR时序图时序图3.7 定时器指令定时器指令举例举例 1/6用接通延时定时器设计周期和占空比可调的振荡电路。用接通延时定时器设计周期和占空比可调的振荡电路。M2.7只只接接通通一一个个扫扫描描周周期期，振振荡荡电电路路实实际际上上是是一一个个有有正正反反馈馈的的电电路路，两两个个定定时时器器的的输输出出Q分别控制对方的输入分别控制对方的输入IN，形成了正反馈。，形成了正反馈。振荡电路的高、低电平时间分别由两个定时器的振荡电路的高、低电平时间分别由两个定时器的PT值确定。值确定。3.7 定时器指令定时器指令举例举例 2/63.7 定时器指令定时器指令举例举例 3/6用3种定时器设计卫生间冲水控制电路。3.7 定时器指令定时器指令举例举例 4/63.7 定时器指令定时器指令举例举例 5/6两两条条运运输输带带顺顺序序相相连连，为为避避免免运运送送的的物物料料在在1号号运运输输带带上上堆堆积积，按按下下起起动动按按钮钮I0.3，1号号带带开开始始运运行行，8s后后2号号带带自自动动起起动动。停停机机的的顺顺序序与与起起动动的的顺顺序序相相反反，按按了了停停止止按按钮钮I0.2后后，先停先停2号带，号带，8s后停后停1号带。号带。Q1.1和和Q0.6控制两台电动机控制两台电动机M1和和M2。3.7 定时器指令定时器指令举例举例 6/63.7 计数器指令计数器指令计数器的数据类型计数器的数据类型S7-1200有有3种种计计数数器器：加加计计数数器器(CTU)、减减计计数数器器(CTD)和和加加减减计计数数器器(CTUD)。它它们们属属于软件计数器，其最大计数速率受到它所在的于软件计数器，其最大计数速率受到它所在的OB的执行速率的限制。的执行速率的限制。如果需要速率更高的计数器，可以使用如果需要速率更高的计数器，可以使用CPU内置的高速计数器。内置的高速计数器。调用计数器指令时，需要生成保存计数器数据的背景数据块。调用计数器指令时，需要生成保存计数器数据的背景数据块。CU和和CD分分别别是是加加计计数数输输入入和和减减计计数数输输入入，在在CU或或CD由由0变变为为1是是，实实际际计计数数值值CV加加1或减或减1。复位输入复位输入R为为1时，计数器被复位，时，计数器被复位，CV被清被清0，计数器的输入，计数器的输入Q变为变为0。3.7 计数器指令计数器指令计数器的输入输出计数器的输入输出 参数参数参数参数数据类型数据类型说明说明CU、CD BOOL加计数或减计数，按加或减加计数或减计数，按加或减一计数一计数 R ( CTU、CTUD ) BOOL将计数值重置为零将计数值重置为零 LOAD (CTD、CTUD) BOOL预设值的装载控制预设值的装载控制 PV SInt、Int、DInt、USInt、UInt、UDInt 预设计数值预设计数值 Q、QU BOOLCV = PV 时为真时为真 QD BOOLCV = 0 时为真时为真 CV SInt、Int、DInt、USInt、UInt、UDInt 当前计数值当前计数值 3.7 计数器指令计数器指令加计数器加计数器CTU： 参参数数 CU 的的值值从从 0 变变为为 1 时时，CTU 使使计计数数值值加加 1。如如果果参参数数 CV(当当前前计计数数值值)的的值值大大于于或或等等于于参参数数 PV (预预设设计计数数值值)的的值值，则则计计数数器器输输出出参参数数 Q = 1。如如果果复复位位参参数数 R 的值从的值从 0 变为变为 1，则当前计数值复位为，则当前计数值复位为 0。PV = 33.7 计数器指令计数器指令减计数器减计数器CTD： 参参数数 CD 的的值值从从 0 变变为为 1 时时，CTD 使使计计数数值值减减 1。如如果果参参数数 CV (当当前前计计数数值值)的的值值等等于于或或小小于于 0，则则计计数数器器输输出出参参数数 Q = 1。如如果果参参数数 LOAD 的的值值从从 0 变变为为 1，则则参参数数PV (预设值预设值)的值将作为新的的值将作为新的 CV (当前计数值当前计数值)装载到计数器。装载到计数器。PV = 33.7 计数器指令计数器指令加减计数器加减计数器 1/2CTUD： 加加计计数数 (CU, Count Up) 或或减减计计数数 (CD, Count Down) 输输入入的的值值从从 0 跳跳变变为为 1时，时，CTUD 会使计数值加会使计数值加 1 或减或减 1。如如果果参参数数 CV（当当前前计计数数值值）的的值值大大于于或或等等于于参参数数PV（预预设设值值）的的值值，则则计计数数器器输输出出参数参数 QU = 1。如果参数。如果参数 CV 的值小于或等于零，则计数器输出参数的值小于或等于零，则计数器输出参数 QD = 1。如果参数如果参数 LOAD 的值从的值从 0 变为变为 1，则参数，则参数 PV（预设值）的值将（预设值）的值将作为新的作为新的 CV（当前计数值）装载到计数器。（当前计数值）装载到计数器。如果复位参数如果复位参数 R 的值从的值从 0 变为变为 1，则当前计数值复位为，则当前计数值复位为 0。3.7 计数器指令计数器指令加减计数器加减计数器 2/2PV = 4233-4 下载用户程序3 S7-1200 PLC3 S7-1200 PLC的程序设计基础的程序设计基础3.4 下载用户程序下载用户程序通通过过CPU与与运运行行STEP 7 Basic的的计计算算机机的的以以太太网网通通信信，可可以以执执行行项项目目的的下下载载、上上传传、监监控和故障诊断等任务。控和故障诊断等任务。一一对对一一的的通通信信不不需需要要交交换换机机，两两台台以以上上的的设设备备通通信信则则需需要要交交换换机机。CPU可可以以使使用用直直通通的的或交叉的以太网电缆进线通信。或交叉的以太网电缆进线通信。3.4 下载用户程序下载用户程序设置计算机网卡的设置计算机网卡的IP地址地址 计算机也计算机也CPU的子网地址一般采用默认的的子网地址一般采用默认的192.168.0.2，第，第4个字节是子网内设备的地址。个字节是子网内设备的地址。子网掩码一般采用默认的子网掩码一般采用默认的255.255.255.0。3.4 下载用户程序下载用户程序组态组态CPU的的PROFINET接口接口 设置的地址在下载后才起作用。设置的地址在下载后才起作用。3.4 下载用户程序下载用户程序下载项目到新出厂的下载项目到新出厂的CPU 1/4 选择计算机中使用的网卡选中该选项计计 算算 机机 与与CPU无连接无连接CPU在线在线网网络络中中的的CPU原原IPCPU上上 的的LED会闪烁会闪烁3.4 下载用户程序下载用户程序下载项目到新出厂的下载项目到新出厂的CPU 2/4 组态的组态的新新IP3.4 下载用户程序下载用户程序下载项目到新出厂的下载项目到新出厂的CPU 3/43.4 下载用户程序下载用户程序下载项目到新出厂的下载项目到新出厂的CPU 4/4新IP3.4 下载用户程序下载用户程序利用快捷菜单下载利用快捷菜单下载 1/23.4 下载用户程序下载用户程序利用快捷菜单下载利用快捷菜单下载 2/23.4 下载用户程序下载用户程序上载程序块上载程序块将下面在线的将下面在线的“程序块程序块”文件夹拖放到上面离线的文件夹拖放到上面离线的“程序块程序块”文件夹：文件夹：3.4 下载用户程序下载用户程序上传硬件配置上传硬件配置l 将将CPU连接到编程设备，创建一个新的项目；连接到编程设备，创建一个新的项目；l 添加一个新设备，但要选择添加一个新设备，但要选择“非特定的非特定的CPU 1200”，而不是选择特定的，而不是选择特定的CPU；l 执执行行菜菜单单命命令令“在在线线”“硬硬件件检检测测”，打打开开“PLC-1的的硬硬件件检检测测”对对话话框框。选选中中“目目标标子子网网中中的的可可访访问问设设备备”列列表表中中的的PLC-1，点点击击“上上载载”，上上传传CPU和和所所有有模模块块的的组组态态信信息息。在在设设备备视视图图中中可可以以看看到到上上传传的的模模块块，如如果果已已经经为为CPU分分配配了了IP，将将会会上上传传该该IP地地址址，但但是是不不会会上上传传其其他他设设备备（例例如如模模拟拟量量I/O的的属属性性）。必必须须在在设设备备视视图图中中手手动动组态组态CPU和各模块的配置。和各模块的配置。353-5 用STEP 7 Basic调试程序3 S7-1200 PLC3 S7-1200 PLC的程序设计基础的程序设计基础3.5 调试程序调试程序有两种调试用户程序的方法：程序状态监视与监视表。有两种调试用户程序的方法：程序状态监视与监视表。程程序序状状态态可可以以监监视视程程序序的的运运行行，显显示示程程序序中中操操作作数数的的值值和和网网络络的的逻逻辑辑运运算算结结果果，查查找找到用户程序的逻辑错误，还可以修改某些变量的值；到用户程序的逻辑错误，还可以修改某些变量的值；使使用用监监视视表表可可以以监监视视、修修改改和和强强制制用用户户程程序序或或CPU内内的的各各个个变变量量，可可以以在在不不同同的的情情况况下下向向某某些些变变量量写写入入需需要要的的数数值值来来测测试试程程序序或或硬硬件件。例例如如为为了了检检查查接接线线，可可以以在在CPU处处于于STOP模式时给物理输出点指定固定的值。模式时给物理输出点指定固定的值。3.5 调试程序调试程序程序状态监视程序状态监视 1/2与与PLC建建立立好好在在线线连连接接后后，打打开开需需要要监监视视的的代代码码块块，点点击击工工件件栏栏上上的的 ，启启动动程序状态监视。程序状态监视。启启动动程程序序状状态态监监控控后后，梯梯形形图图用用绿绿色色实实线线来来表表示示状状态态满满足足，用用蓝蓝色色虚虚线线表表示示状状态态不不满足，用灰色实现表示状态未知。满足，用灰色实现表示状态未知。3.5 调试程序调试程序程序状态监视程序状态监视 2/2用用鼠鼠标标右右键键点点击击程程序序状状态态中中的的某某个个变变量量，执执行行出出现现的的“修修改改”“修修改改为为1”或或“修修改改为为0”。不能修改连接外部硬件输入电路的不能修改连接外部硬件输入电路的I的值。的值。3.5 调试程序调试程序监视表监视表使使用用程程序序状状态态功功能能，可可以以在在程程序序编编辑辑器器中中形形象象直直观观地地监监视视梯梯形形图图程程序序的的执执行行情情况况，触触点点和和线线圈圈的的情情况况一一目目了了然然。但但是是程程序序状状态态监监控控功功能能只只能能在在屏屏幕幕上上显显示示一一小小块块程程序序，调试较大的程序时，往往不能同时看到与某一程序功能有关的全部变量的状态。调试较大的程序时，往往不能同时看到与某一程序功能有关的全部变量的状态。监监视视表表(Watch Table)可可以以有有效效地地解解决决上上述述问问题题。使使用用监监视视表表可可以以在在工工作作区区同同时时监监视视、修修改改和和强强制制用用户户感感兴兴趣趣的的全全部部变变量量。一一个个项项目目可可以以生生产产多多个个监监视视表表，以以满满足足不不同同的的调试要求。调试要求。监视表可以赋值或显示的变量包括监视表可以赋值或显示的变量包括I、Q、I_:P、 I_:P、M和数据库和数据库DB内的存储单元。内的存储单元。3.5 调试程序调试程序监视表功能监视表功能监视变量：监视变量：显示用户程序或显示用户程序或CPU中变量的当前值；中变量的当前值；修修改改变变量量：将将固固定定值值赋赋给给用用户户程程序序或或CPU中中的的变变量量，这这一一功功能能可可能能会会影影响响到到程程序序运运行行结果；结果；对对物物理理输输出出赋赋值值：允允许许在在停停机机状状态态下下将将固固定定值值赋赋给给CPU的的每每一一个个物物理理输输出出点点，可可用用于于硬件调试时检查接线；硬件调试时检查接线；强强制制变变量量：给给物物理理输输入入点点/物物理理输输出出点点赋赋一一个个固固定定值值，用用户户程程序序的的执执行行不不会会影影响响被被强强制制的变量；的变量；可以选择在扫描循环周期开始、结束或切换到可以选择在扫描循环周期开始、结束或切换到STOP模式时读写变量的值；模式时读写变量的值；3.5 调试程序调试程序用监视表监视变量用监视表监视变量与与CPU建建立立在在线线连连接接后后，点点击击工工具具栏栏上上的的 按按钮钮，启启动动“监监视视全全部部”功功能能，将将在在“监视值监视值”列连续显示变量的动态实际值。列连续显示变量的动态实际值。再次点击该按钮，将关闭监视功能。再次点击该按钮，将关闭监视功能。点点击击工工具具栏栏上上的的 按按钮钮，可可以以对对所所选选变变量量的的数数值值作作一一次次立立即即更更新新，该该功功能能主主要要用用于于STOP模式下的监视和修改。模式下的监视和修改。3.5 调试程序调试程序用监视表修改变量用监视表修改变量 1/2监视全部监视全部立即一次性监视所有值立即一次性监视所有值立即修改立即修改使用触发器修改使用触发器修改3.5 调试程序调试程序用监视表修改变量用监视表修改变量 2/2RUN模式修改变量时，各变量同时又受到用户程序的控制。模式修改变量时，各变量同时又受到用户程序的控制。假假设设用用户户程程序序运运行行的的结结果果使使Q0.0的的线线圈圈断断电电，用用监监视视表表不不可可能能将将Q0.0修修改改和和保保持持为为1状状态态。在在RUN模模式式不不能能改改变变I区区分分配配给给硬硬件件的的数数字字量量输输入入点点的的状状态态，因因为为它它们们的的状状态态取决于外部输入电路的通取决于外部输入电路的通/断状态。断状态。3.5 调试程序调试程序用监视表在用监视表在STOP模式下改变物理输出的状态模式下改变物理输出的状态在调试设备时，利用在在调试设备时，利用在STOP模式改变物理输出的状态，检查输出点连接的过程设备的模式改变物理输出的状态，检查输出点连接的过程设备的接线是否正确。接线是否正确。如如果果有有输输入入点点或或输输出出点点被被强强制制，则则不不能能使使用用这这一一功功能能。为为了了在在STOP模模式式下下允允许许物物理理输输出，应取消强制功能。出，应取消强制功能。切换到扩展模式切换到扩展模式启用外围设备输出启用外围设备输出3.5 调试程序调试程序定义监视表的触发器定义监视表的触发器触触发发器器用用来来设设置置在在扫扫描描循循环环的的哪哪一一点点来来监监视视或或修修改改选选中中的的变变量量，可可以以选选择择在在扫扫描描循循环环开开始、扫描循环结束或从始、扫描循环结束或从RUN模式切换到模式切换到STOP模式时监视或修改某个变量。模式时监视或修改某个变量。触发器类型触发器类型描述描述永久永久(permanent)连续采集数据连续采集数据在扫描循环在扫描循环开始时开始时永久：在扫描循环开始时，在永久：在扫描循环开始时，在CPU读取输入之后连续采集数据读取输入之后连续采集数据仅一次：在扫描循环开始时，在仅一次：在扫描循环开始时，在CPU读取输入之后采集一次数据读取输入之后采集一次数据在扫描循环在扫描循环结束时结束时永久：在扫描循环结束时，在永久：在扫描循环结束时，在CPU写输出之前连续采集数据写输出之前连续采集数据仅一次：在扫描循环结束时，在仅一次：在扫描循环结束时，在CPU写输出之前采集一次数据写输出之前采集一次数据切换到切换到STOP时时永久：在永久：在CPU切换到切换到STOP模式时连续采集数据模式时连续采集数据仅一次：在仅一次：在CPU切换到切换到STOP模式时采集一次数据模式时采集一次数据3.5 调试程序调试程序用监视表强制变量用监视表强制变量 1/4可以用监视表给用户程序中的单个变量指定固定的值，称为强制可以用监视表给用户程序中的单个变量指定固定的值，称为强制(Force)。S7-1200 PLC只能强制物理只能强制物理I/O点，例如点，例如I0.0:P，I0.0:P 。在测试用户程序时，可以通过在测试用户程序时，可以通过强制强制I/O点来模拟物理条件，例如用来模拟输入信号的变化。点来模拟物理条件，例如用来模拟输入信号的变化。在执行用户之前，强制值被用于输入过程映像，在处理程序时，使用的是输入点的强制在执行用户之前，强制值被用于输入过程映像，在处理程序时，使用的是输入点的强制值。在写物理输出点时，强制值被送给输出过程映像，输出值被强制覆盖。值。在写物理输出点时，强制值被送给输出过程映像，输出值被强制覆盖。变量被强制的值不会因为用户程序的执行而改变。变量被强制的值不会因为用户程序的执行而改变。被强制的变量只能读取，不能用写访被强制的变量只能读取，不能用写访问来改变其强制值问来改变其强制值。输入输出点被强制后，即使变成输入输出点被强制后，即使变成软件关闭软件关闭，或编程计算机与，或编程计算机与CPU的在线连接端口，的在线连接端口，或或CPU断电，强制值都被保存在断电，强制值都被保存在CPU中，直到在线时用编程软件停止强制功能。中，直到在线时用编程软件停止强制功能。3.5 调试程序调试程序用监视表强制变量用监视表强制变量 2/41)在监视表中输入物理输入点在监视表中输入物理输入点I0.0:P和物理输出点和物理输出点I0.0:P；2)将将CPU切换到切换到RUN模式；模式；3)点击工具栏上的点击工具栏上的 按钮，启动监视功能；按钮，启动监视功能；4)点击工具栏上的点击工具栏上的 按钮，监视表出现标有按钮，监视表出现标有“F”的强制列；的强制列；5)在在I0.0:P的的“值值”列输入列输入1，点击其他地方，点击其他地方，1变为变为TRUE;3.5 调试程序调试程序用监视表强制变量用监视表强制变量 3/46)用用F列的复选框选中该变量，点击工件栏上的列的复选框选中该变量，点击工件栏上的 按钮，启动激活了强制功能的强按钮，启动激活了强制功能的强制；制；I0.0被强制为被强制为1时，时，CPU上对应的发光二极管不会亮，但被强制的值在程序中起作用，强上对应的发光二极管不会亮，但被强制的值在程序中起作用，强制制Q0.0:P，CPU上上Q0.0对应的对应的LED亮。亮。3.5 调试程序调试程序用监视表强制变量用监视表强制变量 4/4在在调调试试点点击击工工具具栏栏上上的的 按按钮钮，或或执执行行快快捷捷菜菜单单中中的的“强强制制” “停停止止强强制制”命命令令，停止对所有地址的强制。停止对所有地址的强制。为了停止对单个变量的强制，可以清除该变量的强制列的复选框，然后重新启动强制。为了停止对单个变量的强制，可以清除该变量的强制列的复选框，然后重新启动强制。上述停止强制的操作只能停止当前打开的监视表中被强制的变量。上述停止强制的操作只能停止当前打开的监视表中被强制的变量。如如果果监监视视表表不不止止一一个个，在在别别的的监监视视表表中中也也有有变变量量被被强强制制，监监视视表表的的表表头头最最左左边边有有符符号号 在在闪闪动动。点点击击工工具具栏栏上上的的 ，将将在在当当前前监监视视表表显显示示所所有有的的监监视视表表中中被被强强制制的的地地址址，此此时可以用当前的监视表停止全部被强制的变量。时可以用当前的监视表停止全部被强制的变量。50Q & A