第5章 S7-200 PLC的指令系统
习题与思考题
1. S7-200指令参数所用的基本数据类型有哪些？
答：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）
2. 立即I/O指令有何特点？它应用于什么场合？
答：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。
3. 逻辑堆栈指令有哪些？各用于什么场合？
答：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。
复杂逻辑指令包括：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。
栈装载与指令ALD用于将并联子网络串联起来。 栈装载或指令OLD用于将串联子网络并联起来。
逻辑推入栈指令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。
逻辑读栈指令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。
逻辑栈弹出指令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。 装入堆栈指令LDS，复制堆栈中的第n级值，并将该值置于栈顶。原栈中各级栈值依次下移一级，栈底值被推出栈而丢失。
4. 定时器有几种类型？各有何特点？与定时器相关的变量有哪些？梯形图中如何表示这些变量？
答：S7-200系列PLC的主机有256个定时器T0~T255，分为三种类型，每种类型的时间分辨率（或称为时基/时间增量/时间单位）又分为三种，如下表所示。
(1)接通延时定时器指令TON，用于接通单一间隔定时。
(2)有记忆接通延时定时器指令TONR，用于累计若干个时间间隔。只能用复位指令进行复位操作，使当前值清零。
(3)断开延时定时器指令TOF，用于断开后的单一间隔定时。
定时器类型 时间分辩率/ms 1 接通延时定时器TON 断开延时定时器TOF 10 100 1 有记忆接通延时定时器 TONR 10 100 计时范围/s 0~32.767 0~327.67 0~3276.7 0~32.767 0~327.67 0~3276.7 定时器号 T32，T96 T33～T36，T97～T100 T37～T63，T101～T255 T0，T64 T1～T4，T65～T68 T5～T31，T69～T95 与定时器相关的变量有：
一个16位的当前值寄存器，用以存放计时累计的当前值（INT，最大计时值32767，单位ms或10ms或100ms，取决于时间分辨率）；
一个16位的预设值寄存器，用以存放定时时间的预设值PT（INT）； 一位状态位（BOOL），用以反映定时器的定时时间是否达到的状态，称为定时器位。 使能输入IN，用于控制定时器的工作状态。
5. 计数器有几种类型？各有何特点？与计数器相关的变量有哪些？梯形图中如何表示这些变量？
答：
类型：S7-200系列PLC的计数器指令有两大类：通用计数器指令和高速计数器指令。 通用计数器指令有3种：增计数器指令CTU、减计数器指令CTD和增减计数器指令CTUD。 特点：
(1)增计数器指令CTU
每当增计数输入CU发生一次从OFF到ON的转换（正跳变-上升沿）时，该计数器的当前值就增加1。
如果当前值Cxxx≥预设值PV，则计数器位=ON；否则，计数器位=OFF。
当前值达到预设值后继续计数，计数当前值到最大值（32,767）时，计数器停止。 当复位输入R接通或执行复位指令时，计数器被复位，计数器位=OFF，当前值=0。 (2)增减计数器指令CTUD
利用LD装载预设值。当装载输入LD接通时，计数器复位，计数器位=OFF，当前值=预设值PV。
每当减计数输入CD发生一次从OFF到ON的转换（正跳变-上升沿）时，该计数器的当前值就减1。
计数当前值到0时，计数器停止，计数器位=ON，当前值=0。
利用复位指令复位时，CTD计数器位变为OFF，当前值变为0（教材P131有误）。 (3)减计数器指令CTD
每当增计数输入CU发生一次从OFF到ON的转换时，该计数器的当前值就增1；每当减计数输入CD发生一次从OFF到ON的转换时，该计数器的当前值就减1。 如果当前值Cxxx≥预设值PV，则计数器位=ON；否则，计数器位=OFF。 当前值达到预设值后继续计数(增或减)。
当增计数达到最大值（32,767）时，在增计数输入端CU的下一个上升沿导致当前计数值绕回到最小值（-32,768）。同样，计数达到最小值（-32,768）时，减计数输入端CD的下一个上升沿会导致当前计数值绕回到最大值（32,767）。所以，CTUD是一个循环计数器，计数范围从-32768~+32767。
当复位输入R接通或执行复位指令时，该计数器被复位。复位时，计数器位=OFF，当前值=0。
与计数器有关的变量及在梯形图中的表示方法： 计数器地址：C0~C255，常数 计数器当前值：C0~C255，INT型 计数器的预设值（PV）：INT型 计数器位：C0~C255，BOOL型
增/减计数信号输入：能流，BOOL型 复位输入：能流，BOOL型 装载信号输入：能流，BOOL型
6. 不同分辨率的定时器的当前值是如何刷新的？
答：不同分辨率的定时器，它们当前值的刷新时机是不同的，具体情况如下：
1ms分辨率定时器启动后，定时器对1ms的时间间隔（时基信号）进行计时。定时器位和当前值每隔1ms刷新一次，与扫描周期不同步。换句话说，如果扫描周期大于1ms，则在一个扫描周期中定时器位和当前值可能要刷新多次。
10ms分辨率定时器启动后，定时器对10ms的时间间隔进行计时。程序执行时，在每次扫描周期开始对10ms定时器刷新，其方法是以当前值加上累积的10毫秒间隔的数目（自上一次扫描开始算起），所以在一个扫描周期内定时器当前值和定时器位保持不变。
100ms分辨率定时器启动后，定时器对100ms的时间间隔进行计时。只有在执行到这些定时器指令时，这些定时器的当前值才被刷新（当前值加上积累的100毫秒间隔的数目（自前一次扫描开始算起））。
7. 写出图5-50所示梯形图的语句表程序。（原题程序不分网络，应该按右图所示修改）