西门子S7-300 PLC基础与应用 第3版第八章

学习西门子S7-300的基础第一章ＰＬＣ概述一、可编程控制器的产生及定义①１９６９年美国数字设备公司（DEC）研制出世界第一台可编程控制器，并成功地应用在美国通用汽车公司（GM）的生产线上。

但当时只能进行逻辑运算，故称为可编程逻辑控制器，简称PLC （programmable logic controller）。

②70年代后期，随着微电子技术和计算机技术的迅猛发展，使PLC从开关量的逻辑控制扩展到数字控制及生产过程控制域，真正成为一种电子计算机工业控制装置，故称为可编程控制器，简称PC （programmablecontroller）。

但由于PC容易与个人计算机（personal computer）相混淆，故人们仍习惯地用PLC作为可编程控制器的缩写。

③1985年国际电工委员会（IEC）对PLC的定义如下：可编程控制器是一种进行数字运算的电子系统，是专为在工业环境下的应用而设计的工业控制器，它采用了可以编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字或模拟式的输入和输出，控制各种类型机械的生产过程。

④PLC是由继电器逻辑控制系统发展而来，所以它在数学处理、顺序控制方面具有一定优势。

继电器在控制系统中主要起两种作用：（1）逻辑运算（2）弱电控制强电。

⑤PLC是集自动控制技术、计算机技术和通讯技术于一体的一种新型工业控制装置，已跃居工业自动化三大支柱（PLC、ROBOT、CAD/CAM）的首位。

二、可编程控制器的分类及特点（一）分类（１）从组成结构形式分①一体化整体式ＰＬＣ②模块式结构化ＰＬＣ（２）按Ｉ／Ｏ点数及内存容量分①超小型ＰＬC②小型ＰＬＣ③中型ＰＬＣ④大型ＰＬＣ⑤超大型ＰＬＣ（3）按输出形式分①继电器输出为有触点输出方式，适用于低频大功率直流或交流负载②晶体管输出为无触点输出方式，适用于高频小功率直流负载③晶闸管输出为无触点输出方式，适用于高速大功率交流负载（二）特点①可靠性高、抗干扰能力强②编程简单、使用方便③设计、安装容易，维护工作量少④功能完善、通用性好，可实现三电一体化PLC将电控（逻辑控制）、电仪（过程控制）和电结（运动控制）这三电集于一体。

第5章S7-200 PLC的指令系统习题与思考题7-200指令参数所用的基本数据类型有哪些？：S7-200 PLC的指令参数所用的基本数据类型有1位布尔型(BOOL)、8位无符号字节型(BYTE)、8位有符号字节型(SIMATIC模式仅限用于SHRB指令)、16位无符号整数(WORD)、16位有符号整数(INT)、32位无符号双字整数(DWORD)、32位有符号双字整数(DINT)、32位实数型(REAL)。

实数型(REAL)是按照ANSI/IEEE 754-1985标准(单精度)的表示格式规定。

2~255字节的字符串型（STRING）即I/O指令有何特点？它应用于什么场合？：立即指令允许对输入和输出点进行快速和直接存取。

当用立即指令读取输入点的状态时，相应的输入映像寄存器中的值并未发生更新；用立即指令访问输出点时，访问的同时，相应的输出映像寄存器的内容也被刷新。

由于立即操作指令针对的是I/O端口的数字输入和数字输出信号，所以它们的位操作数地址只能是物理输入端口地址Ix.x和物理输出端口地址Qx.x。

辑堆栈指令有哪些？各用于什么场合？：复杂逻辑指令，西门子称为逻辑堆栈指令。

主要用来描述对触点进行的复杂连接，并可以实现对逻辑堆栈复杂的操作。

杂逻辑指令包括：ALD、OLD、LPS、LRD、LPP和LDS。

这些指令中除LDS外，其余指令都无操作数。

这些指令都是位逻辑指令。

装载与指令ALD用于将并联子网络串联起来。

装载或指令OLD用于将串联子网络并联起来。

辑推入栈指令LPS，在梯形图中的分支结构中，用于生成一条新的母线，左侧为主控逻辑块时，第一个完整的从逻辑行从此处开始。

辑读栈指令LRD，在梯形图中的分支结构中，当左侧为主控逻辑块时，该指令用于开始第二个和后边更多的从逻辑块。

辑栈弹出指令LPP，在梯形图中的分支结构中，用于恢复LPS指令生成的新母线。

入堆栈指令LDS，复制堆栈中的第n级值，并将该值置于栈顶。

7.6 习题
1．8、16、32
2．加、减、乘、除
3．SQR、SQRT、EXP、LN
4．16、32、2
5．编写完成下面的算式的程序：
1 501
30 30
--
⨯
答：参考程序如下
6．将两个数分别装在MW10和MW20中，试编程程序实现大数减小数的功能，结果存入MW0中。

答：参考程序如下
7．编写求8的立方的程序。

答：参考程序如下
8．编写求10的阶乘的程序。

答：参考程序如下
9．编写程序，半径为1000，圆周率为3.141592，计算圆的周长。

答：略
10．设计一个自动售货机的控制程序，要求如下：
（1）此售货机可以投入1元、5元和10元硬币；
（2）当投入硬币的总数值超过12元时，汽水按钮指示灯亮；当投入硬币的总数值超过15元时，汽水和咖啡按钮指示灯都亮。

（3）当汽水按钮指示灯亮时，按汽水按钮，则汽水排出7秒后自动停止，这段时间内汽水指示灯闪烁。

（4）当咖啡按钮指示灯亮时，按咖啡按钮，则咖啡排出7秒后自动停止，这段时间内咖啡指示灯闪烁。

（5）若投入硬币的总数值超过按钮所需要的钱数（汽水12元，咖啡15元）时，找钱指示灯亮，表示找钱动作，并退出多余的钱。

答：参考程序如下
11．设计一个自动控制小车运行方向的程序，如图7-12所示，工作要求如下：
（1）当小车所停位置SQ的编号大于呼叫位置编号SB时，小车向左运行至等于呼叫位置时停止。

（2）当小车所停位置SQ的编号小于呼叫位置编号SB时，小车向右运行至等于呼叫位置时停止。

（3）当小车位置SQ的编号与呼叫位置编号相同时，小车不动作。

答：参考程序如下。

朗风快学PLC（八）西门子S7-300的程序结构OB,FB,FC,DB想要学习西门子PLC，OB,FB,FC和DB是必须要学习的！那么它们在整个程序里面起到什么作用呢？今天带大家了解一下。

OB是西门子300/400里面最重要的组织块，从OB1-OB122它们有很多不同的功能，今天我们将最常用的OB1，OB1是主程序循环，一个程序中90%的指令都是写在OB1里面或者是在OB1里面调用的，那么其他10%写在哪？答案是其他的组织块里面。

PLC采用循环扫描的工作方式。

从OB1的第一行扫描到最后一行。

但是对于300系列PLC，程序都是非常多的。

即使是90%的程序写在OB1里面也是不现实的。

所以需要调用FB和FC。

进而使得程序可看性更强一些。

这也就是结构化编程。

FB和FC块，我们从两者的名字就可以进行区分，可以用一个公式即FB=FC+DB来表示，FB是具有DB背景块的特殊FC，也就是说FB具有FC的功能，同时拥有一个DB块。

FC全称是Function函数。

注：DB块全称DataBlock 数据存储区域，类似数据库中关系表结构。

那首先什么函数呢？函数 f(x)就像机器或黑箱，给予输入值x便产生唯一输出值f (x)。

x是自变量，f(x)是因变量。

我们再看一下FB和FC的内部结构，作为一个块拥有属于自己的管脚，其中包括：IN——变量从外部输入，只能被本程序读，不能被本程序写。

OUT——是由本程序块输出的，可以被本程序块读写，其他程序只能读这个值而不能写。

IN_OUT——输入输出变量，本程序和其他程序都可以读写这个引脚的值。

TEMP——临时变量，顾名思义是暂时存储数据的变量。

这些临时的数据存储在CPU工作储存区的局部数据堆栈（即L区）中。

STAT——在plc运行期间始终被存储，S7将静态变量定义在背景数据块（仅FB拥有静态变量），当被调用时可以读写静态变量，调用结束后静态变量保存在数据块中，静态变量在某种程度上可以作为全局变量来进行使用，但使用时需要注意，这里不建议新手使用。