西門(mén)子S7-300系列PLC的指令系統和編程規則

本文主要介紹常用的語(yǔ)句表和梯形圖編程語(yǔ)言。STEP7標準軟件包支持這兩種編程語(yǔ)言的互相轉換。語(yǔ)句表和梯形圖語(yǔ)言是一個(gè)完備的指令系統，支持結構化編程方法。指令系統包括二進(jìn)制操作、數字運算、組織功能和功能塊編程等。二進(jìn)制操作又稱(chēng)為位邏輯操作，它可以對二進(jìn)制操作數的信號進(jìn)行掃描并完成邏輯運算。

西門(mén)子S7-300系列PLC的基本指令系統包括位邏輯指令、定時(shí)器與計數器指令、數據處理功能指令、數據運算指令和控制指令。

一、指令及其結構

指令時(shí)程序的最小獨立單元，用戶(hù)程序是由若干條順序排列的指令構成的。對應語(yǔ)句表和梯形圖兩種編程語(yǔ)言，指令也有語(yǔ)句指令與梯形邏輯指令之分。他們的表達形式不同，但表示的內容是相同或類(lèi)似的。

1、指令的組成

1）語(yǔ)句指令

一條指令由一個(gè)操作碼和一個(gè)操作數組成，操作數由標識符和參數組成。操作碼定義要執行的功能，它告訴CPU該做什么；操作數為執行該操作所需要的信息，它告訴CPU用什么去做。有些語(yǔ)句指令不帶操作數，它們操作的對象是惟一的。

2）梯形邏輯指令

梯形邏輯指令用圖形元素表示PLC要完成的操作。在梯形邏輯指令中，其操作碼是用圖素表示的，該圖素形象地表明CPU做什么，其操作數的表示方法與語(yǔ)句指令相同。梯形邏輯指令也可不帶操作數。

2、操作數

1）標識符及表示參數

指令的操作數一般位于PLC的存儲器中，此時(shí)操作數由操作數標識符和參數組成。操作數標識符告訴處理器操作數放在存儲器的哪個(gè)區域及操作數位數；標識參數則進(jìn)一步說(shuō)明操作數在該存儲區域內的具體位置。

操作數標識符由主標識符和輔助標識符組成。主標識符表示操作數所在的存儲區，輔助標識符進(jìn)一步說(shuō)明操作數的位數長(cháng)度。若沒(méi)有輔助標識符，則指操作數的位數是1位。

主標識符有I（輸入過(guò)程映像存儲區）、Q（輸出過(guò)程映像存儲區）、M（位存儲區）、PI（外部輸入）、PQ（外部輸出）、T（定時(shí)器）、C（計數器）、DB（數據塊）、L（本地數據）等；輔助標識符有X（位）、B（字節）、W（字——2字節）、D（雙字——4字節）。PLC物理存儲器是以字節為單位的，所以存儲單元規定為字節單元。（http://www.diangon.com/版權所有）位地址參數用一個(gè)點(diǎn)與字節地址分開(kāi)，如M　10.1。當操作數長(cháng)度是字或雙字時(shí)，標識符后給出的標識參數是字或雙字內的最低字節單元號。當使用寬度為字或雙字的地址時(shí)，應保證沒(méi)有生成任何重疊的字節分配，以免造成數據讀寫(xiě)錯誤。圖1給出了字節、字、雙字的相互關(guān)系及表示方法。

圖1　以字節單元為基準標記存儲器存儲單元

S7　PLC的存儲區及其功能見(jiàn)表7-4，表中給出的最大地址范圍不一定是實(shí)際可使用的地址范圍，可使用的地址范圍由CPU得型號和硬件配置決定。

表1　存儲區及其功能

2）操作數的表示方法

在STEP7中，操作數有兩種表示方法：一是物理地址（絕對地址）表示法，二是符號地址表示法。用物理地址表示操作數時(shí)，要明確指出操作數所在的存儲區，該操作數的位數和具體位置。例如，Q4.0是用物理地址表示的操作數，其中Q表示這是一個(gè)在輸出過(guò)程映像區中的輸出位，具體位置是第4個(gè)字節的第0位。

STEP7允許用符號地址表示操作數，如Q4.0可用符號名MOTOR_ON替代表示，符號名必須先定義后使用，而且符號名必須是惟一的，不能重名。定義符號時(shí)，需要指明操作數所在的存儲區，操作數的位數、具體位置及數據類(lèi)型。