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西门子S7-200 PLC的边沿检测指令

    西门子S7-200 PLC的边沿检测指令包括上升沿检测(EU)和下降沿检测(ED)指令，可以分别检测该指令之前的逻辑运算结果是否出现有效的跳变，并产生一个扫描周期的脉冲信号。边沿检测指令为隐含操作数。

    1)上升沿检测指令

    上升沿检测(EU)指令用来检测该指令之前的逻辑运算结果是否出现上升沿（即在前一个扫描周期为“0”，而在当前的扫描周期为“1”）。如果出现上升沿，则产生一个宽度为1个扫描周期的脉冲。指令格式及示例如表2-7所列。

    示例1中，当I0.0出现由1到0的变化时，其反变量（常闭触点）则出现由0到1的变化，即产生一个上升沿，因此M0.0将变为1并维持一个扫描周期，之后M0.0又变为0。

    示例2中，当I0.0出现由1到0的变化，或I0.1出现由0到1的变化时，说明边沿检测指令之前的逻辑运算结果出现了由0到1的变化，因此M0.1变为1并维持一个扫描周期，之后M0.1又变为0。

  2)下降沿检测指令

    下降沿检测(ED)指令用来检测该指令之前的逻辑运算结果是否出现下降沿（即在前一个扫描周期为“1”，而在当前的扫描周期为“0”）。如果出现下降沿，则产生一个宽度为1个扫描周期的脉冲。
基本位逻辑指令包括：逻辑“装载”(LD)、逻辑“与”(A或AN)、逻辑“或”(O或ON)和逻辑“取反”(NOT)指令．其操作数均为位变量，可以使用I、Q、V、M、SM、S、T或C。

    1)逻辑“装载”指令

    逻辑“装载”(LD)指令实际是一个位逻辑输入，任意一个逻辑回路均以该指令开头，表示逻辑的开始。SIL指令中用“LD”表示原变量（常开触点），用“LDN”表示反变量（常闭触点）。

    2)逻辑“与”指令

    逻辑“与”指令用来实现2至多个位逻辑变量的“与”运算，指令格式及示例如表2-4所列。STL指令中的“A”表示对原变量（常开触点）执行逻辑“与”操作；“AN”表示对反变量（常闭触点）执行逻辑“与”操作。在FBD的指令框中，其左侧多可扩展到32个输入端，且任何一个输入端均可以使用原变量或反变量。

    在示例1中，当I0.0和I0.1都为1．Q0.0和Q0.1为1（继电器线圈得电，Q0.0和Q0.1的触点动作）；否则．Q0.0和Q0.1为0（继电器线圈失电，Q0.0和Q0.1的触点复位）。

    在示例2中，当I0.2为1（常开触点闭合）、且M1.3为0（常闭触点闭合）时，Q0.1为1；否则Q0.1为0。

    3)逻辑“或”指令

    逻辑“或”指令2至多个位逻辑变量的“或”运算，指令格式及示例如表2-5所列。STL指令中的“O”表示对原变量（常开触点）执行逻辑“或”操作；“ON”表示对反变量（常闭触点）执行逻辑“或”操作。在FBD的指令框中，其左侧多可扩展到32个输入端，且任何一个输入端均可以使用原变量或反变量。

    在示例1中，I0.2和I0.3只要有一个为1，Q0.2即为1；I0.2和I0.3均为0时，Q0.2才为0。在示例2中，若I0.2为1或V20.6为O时，Q0.3为1；若I0.2为0且V20.6为1时，Q0.3才为0。

    4)逻辑“非”指令

    逻辑“非”指令的作用就是对其之前的逻辑运算结果进行取反。该指令为隐含操作数，指令格式及示例如表2-6所列。

    表2-6    逻辑“非”指令

    示例中，当I0.0和I0.1同时为1时，Q0.4为0；否则Q0.4为1。
  在LAD（梯形图）程序中，通常使用类似继电器控制电路中的触点符号及线圈符号来表示PLC的位元件，被扫描的操作数（用地址或符号地址表示）则标注在触点符号或线圈符号的上方，如图2-4所示。操作数可以是：I、Q、V、M、SM、S、T或C。

    图2-4    触点和输出线圈

    1)常开触点

    常开触点的符号如图2-4 (a)所示。与继电器的常开触点相似，对应的元件被操作时，其常开触点闭合；否则，对应常开触点“复位”，即触点仍处于打开的状态。

    2)常闭触点

    常闭触点的符号如图2-4 (b)所示。与继电器的常闭触点相似，对应的元件被操作时，其常闭触点断开；否则，对应常闭触点“复位”，即触点仍保持闭合的状态。

    3)输出线圈（赋值指令）

    输出线圈的符号如图2-4 (c)所示，输出线圈与继电器控制电路中继电器的线圈一样，如果有电流（信号流）流过线圈，则元件被驱动，与其对应的常开触点闭合、常闭触点断开；如果没有电流流过线圈，则元件被复位，与其对应的常开触点断开、常闭触点闭合。

    输出线圈等同于STL程序中的赋值指令（用等于号“=”表示）。
  所谓寻址方式．就是在指令中如何获取指令操作数的方式。在S7-200 PLC中常用的寻址方式有直接寻址、符号寻址和间接寻址等方式，但不同的操作数其寻址方式不尽相同。

    1)直接寻址

    所谓直接寻址，就是在指令中直接给出操作数所在存储器单元的地址。S7-200 PLC的存储器有输入映像寄存器(I)、输出映像寄存器(Q)、位存储器(M)、特殊功能寄存器(SM)、变量存储器(V)、定时器存储区(T)、计数器存储区(C)、高速计数器(HC)、累加器存储区(AC)、过程映像输入寄存器(AI)、过程映像输出寄存器(AQ)等类型。对于不同的存储器其单元地址的寻址形式也不尽相同，有些存储器既可以按位( Bit)寻址，也可以按字节(Byte)、字(Word)或双字(DWord)进行寻址，而有些存储器只能按字节(Byte)或字(Word)寻址。S7-200 PLC各种存储器（软元件）的寻址方式如表2-3所列。

    ①位寻址。用“软元件标示符．字节地址序号，位序”的形式表示某个布尔类型变量的地址。字节地址序号的取值从每个存储区域的0地址开始，其上限受CPU限制；位序的数字范围是0～7。

    例如：I1.0表示数字量输入区域的第1字节的第0位；Q2.4表示数字量输出区域的第2字节的第4位。

    ②字节寻址。用“软元件标示符+B+字节地址序号”的形式表示某个字节(Byte)类型变量的地址。

    例如：IB1表示数字量输入区域的第1个字节；QB2表示数字量输出区域的第2个字节。

    ③字寻址。用“软元件标示符+W+字地址序号”的形式表示某个字(Word)变量的地址。一个字由2个字节组成，其中的高地址字节位于字的低位、低地址字节位于字的高位，为了避免两个字变量出现字节重叠，一般规定字的地址用偶数表示。字地址序号的取值从每个存储区域的0地址开始，其上限受CPU限制。

    例如：IW2表示数字量输入区域地址是2的字，它包含IB2（高字节）和IB3（低字节）；QW0表示数字量输出区域地址是0的字，它包含QB0（高字节）和QB1（低字节）。

    ④双字寻址 用“软元件标示符+D+双字地址序号”的形式表示某个双字(DWord)类型变量的地址。一个双字由4个字节组成，其中的地址字节位于双字的低位、低地址字节位于双字的位．为了避免两个双字变量出现字节重叠，一般规定双字的地址用4的倍数表示。双字地址序号的取值从每个存储区域的0地址开始，其上限受CPU限制。

    例如：ID0表示数字量输入区域地址是0的双字，它包含IB0（高字节）、IB1（次高字节）、IB2（次低字节）和IB3（低字节）；QD4表示数字量输出区域地址是4的双字，它包含QB4（高字节）、QB5（次高字节）、QB6（次低字节）和QB7（低字节）。字节、字及双字的关系如图2-1所示。

    图2-1    字节、字及双字的关系

    2)符号寻址

    所谓符号寻址，就是在指令中用具有一定意义的自定义符号来表示某个变量的地址。符号必须先定义再使用，所定义的符号可以由大小写字母、数字及下划线构成，且必须以字母开头，长度不超过24个字符，所定义的符号不能是系统关键词。

    例如：可以用SB_1作为I0.0的符号名，表示启动按钮，但不可以用SB_1作为I0.0的符号名。因为SB_1属于系统预定义的符号，表示特殊功能存储器的一个字节。

    3)间接寻址

    所谓间接寻址，就是在指令中以存储器的形式给出操作数所在存储器单元的地址，也就是说该存储器的内容是操作数所在存储器单元的地址。该存储器一般称为地址指针，在指令中用“*”打头。S7-200系统约定只能使用V、L或累加器作为地址指针，且只能采用双字格式。间接寻址示例如图2-2所示。

    图2-2    间接寻址示例

    图中首先通过第二条为VD100输入一个初值，即“12345678”；然后通过第三条指令将VD100的物理存储器地址（而不是“VD100”），即“16#08000064”(对应的十进制数为“134217828”)传送给累加器AC1，后通过第四条指令将AC1所指向的存储器单元(即VD100)的内容传送给VD200，因此VD200的内容即变为“12345678”。

    使用地址指针可方便查询表格数据，例如：假设在VW100～VW106中存放有一个表格，要求将该表格每个字节中的数据分别乘2，然后再分别存入VW200～VW206中。程序示例如图2-3所示。

    图2-3    指针查表示例

    使用指针连续存取表格数据时，因为指针为32位的单元，所以应使用双字加指令来修改指针值。如果按字节存取数据，则指针每次加1；如果按字存取数据，则指针每次加2；如果按双字存取数据，则指针每次加4。

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