【PLC应用技术】S7-1200 PLC的基本指令（2）

导读

本章节主要介绍西门子公司S7-1200系列可编程序控制器（PLC）的基本结构与应用特点，对它的编程环境及应用进行详细的讲解，结合实例介绍典型指令编程方法，并介绍PLC应用设计中应注意的主要问题。

3. 计数器指令

（1）计数器的数据类型S7-1200的计数器属于函数块，调用时需要生成背景数据块。单击指令助记符下面的问号，用下拉式列表选择某种整数数据类型。

计数器指令用于对RLO正跳沿计数。S7-1200PLC的计数器指令有加计数器CTU、减计数器CTD、可逆（加减）计数器CTUD和高速计数器CIRL_HSC。在程序段中插入定时器操作时，将创建一个保存操作数据的背景数据块，如图2-42所示，可创建自己的“计数器名称”来命名计数器数据块，还可以描述该计数器在过程中的用途。

每个计数器都使用数据块中存储的结构来保存计数器数据。用户在编辑器中放CU和CD分别是加计数输入和减计数输入，在CU或CD信号的上升沿，当前计数器值CV被加一或减一。PV为预设计数值，CV为当前计数器值，R为复位输入，Q为布尔输出。

将指令列表里“Counter”文件夹中的CTU指令拖放到工作区后，点击方框中CTU下面的3个问号（见图2-43），再点击问号右边出现的按钮，用下拉式列表选择PV和CV的数据类型。

PV为预置的计数值，CV为实际的计数值，它们可以使用的数据类型见图2-43右 图。各变量均可以使用Ⅰ（仅用于输入变量）、Q、M、D和L存储区。

（2）加计数器

当接在R输入端的I1.1为“0”状态，在CU信号的上升沿，CV 加1，直到达到指定的数据类型的上限值时，CV的值不再增加。

CV大于等于PV时，输出Q为“1”状态，反之为“0”状态。第一次执行指令时，CV被清零。各类计数器的复位输入R为“1”状态时，计数器被复位，输出Q变为“0”状态，CV被清零。加计数器指令及时序图如图2-44所示。

（3）减计数器

如果减计数输入CD（Count Down）的信号状态从“0”变为“1”（上升沿），并且计数器的值大于零，则输出CV（当前计数值）的当前计数值减“1”。首次执行该操作时，输出CV的当前计数值设置为“0”。每检测到一个上升沿，计数值就会递减，且到达到指定数据类型的下限值。达到下限值时，输入CD的信号状态就不再影响该操作。其还可通过输出Q查询计数器状态。如果当前计数值小于或等于“0”，则输出Q的信号状态设置为“1”；在任何其他情况下，输出Q的信号状态为“0”。

如果输入LOAD 的信号状态为“1”时，则参数PV（预设值）的值将作为新的CV（当前计数值）装载到计数器。而当输入LOAD的信号状态为“1”，则输入CD的信号状态不会影响该操作。图2-45是当CTD的计数值是无符号整数时的时序图示例（其中，PV =3）。

（4）加减计数器

在加计数脉冲CU的上升沿，计数器的当前值CV加1，直到CV达到指定数据类型的上限值。达到上限值时，CV的值不再增加。

在减计数脉冲CD的上升沿，计数器的当前值CV减1，直到CV达到指定数据类型的下限值。达到下限值时，CV的值不再减小。

如果同时出现计数脉冲CU和CD的上升沿，当前值CV保持不变。

当前值CV大于等于设定值PV时，输出QU为1，反之为0。CV小于等于0时，输出QD为1，反之为0。

当装载输入LOAD为1状态时，PV设置的值被装入当前值CV，输出QU变为“1”状态，QD被复位为“0”状态。

当复位输入R为“1”状态时，计数器被复位。当前值CV被清零，输出QU变为“0”状态，QD变为“1”状态。

当R为“1”状态时，CU、CD和 LOAD不再起作用。图2-46是加减计数器指令及时序图。

4.比较指令

（1）触点比较指令

触点比较指令是对两个操作数进行比较，如果满足比较条件，该触点接通；如果不满足，该触点断开。触点比较指令按比较方式不同分为CMP==（相等）、CMP<>（不等）、CMP＞=（大于等于）、CMP＜=（小于等于）、CMP>（大于）和CMP<（小于）。生成比较指令后，双击触点中间比较符号下面的问号，再单击问号右边出现的按钮，从下拉列表中选择要比较的数的数据类型。比较指令的比较符号也可以修改，双击比较符号，再单击右边出现的刚按钮，可以从下拉列表中修改比较符号。

S7-1200比较指令的数据类型可以是Byte、Word、DWord、SInt、Int、DInt、USInt、UInt、UDInt、Real、LReal、String、WString、C har、WChar、Time、Date、TOD、DTL等。

比较指令的应用如图2-47所示，Word类型的数据MW10与MW12的值相等，满足相等比较条件，故该触点接通；DInt类型的数据MD20的值（20）与20000不等，满足不等比较条件，故该触点接通：Real类型的数据MD30的值（3.8）大于2.5，满足比较条件，故该触点接通；Time类型的数据MD34的值（500ms）小于1000ms，满足比较条件，故该触点接通。

（2）值在范围内和值超出范围指令

“值在范围内”指令IN_RANGE和“值超出范围”指令OUT_RANGE可以等效为一个触点。如果有能流输入指令框，执行比较，否则不执行比较。MIN为最小值，MAX为最大值，VAL为被比较的值。对于IN RANGE指令，如果满足MIN≤VAL≤MAX，等效触点接通，指令框为绿色，否则指令框为蓝色的虚线。对于OUT_RANGE指令，如果VAL< MIN或VAL>MAX，等效触点接通，指令框为绿色，否则指令框为蓝色的虚线。

IN_RANGE和OUT_RANGE指令的应用如图2-47所示，IN_RANGE的VAL（MB40）的值为0，不在20～100 范围之内，故该等效触点断开；OUT_RANGE的VAL（MW41）的值为0，在30～200范围之外，故该等效触点接通。

（3）检查有效性和检查无效性指令

“检查有效性”指令-|OK|-、“检查无效性”指令-|NOT_OK|-是用来检查该指令顶部的数据是否为有效的实数（即浮点数）。如果是有效的实数，OK触点接通；否则NOT_OK触点接通。

OK指令和NOT_OK指令的应用如图2-48所示，在程序段1中，如果MD20和MD24中的数据均为实数，则两个OK触点接通，执行乘法指令，将这两个实数相乘，保存到MD30中，否则不执行乘法运算。

在程序段2中，如果MD20或MD24中的值有一个不是实数，其中一个NOT_OK触点接通，则Q0.0线圈通电指示。

内容来源：《电气工程基础与应用》

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