天津中德职虫技术学院 教师教案 课程可编程控制技术班级电气工程自动化学期 课时4h累计课时12h 教师 上课日期 课程类型理论,实验。 第三章指令系统 课程名称|31位逻辑指 Bit Logic instructions(3.1) (章、节) 教学目的|使学生熟练掌握西门子S7-300系列可编程控制器的基本位逻辑指令。 要求 教学重点各条基本位逻辑指令的符号,功能,使用条件。 教学难点sTL、FBD、AD三种编程语言的特点及相互转换 主要教具 设备材料投影仪、730可编程控制器、计算机及编程软件 课后记学生初次接触可编程序控制器,注意讲解过程由浅入深,注意结合生产实际。 既不要让学生蒙上神秘感,、又要注意某些学生把问题看得太简单
课程 可编程控制技术 班级 电气工程自动化 学期 5 课时 4h 累计课时 12h 教师 上课日期 课程类型 理论，实验。 课程名称 （章、节） 第三章 指令系统 3.1 位逻辑指 Bit Logic Instructions （3.1.1） 教学目的 要 求 使学生熟练掌握西门子 S7-300 系列可编程控制器的基本位逻辑指令。 教学重点 各条基本位逻辑指令的符号，功能，使用条件。 教学难点 STL、FBD、LAD 三种编程语言的特点及相互转换 主要教具 设备材料 投影仪、S7-300 可编程控制器、计算机及编程软件 课后记 学生初次接触可编程序控制器，注意讲解过程由浅入深，注意结合生产实际。 既不要让学生蒙上神秘感，、又要注意某些学生把问题看得太简单
教案 教学内容 备注 第一章绪论 3.1位逻辑指令 3.1.1基本位逻辑指令 位逻辑指令的运算结果用两个二进制数字1和0来表示。可以对布尔操|概括:十分钟 作数(BOOL)的信号状态扫描并完成逻辑操作。逻辑操作结果称为 RLO(result of logic operation) 语句表STL表示的基本位逻辑指令 A 利用投影仪 逻辑“与 an And not 逻辑“与非” 逻辑“或 ● on Or not 逻辑“或非 Exclusive Or 逻辑“异或 xn Exclusive Or not逻辑“异或非” A 赋值指令 NoT Negate rlorlo取反 SET Set LOL) CLR Clear RLO(O) RLO=0 savE Save rlo in br register将RLO的状态保存到BR。 边沿信号识别指令 位逻辑指令的运算规则:“先与后或”。 可以用括号将需先运算的部分括起来,运算规则为 先括号内,后括号外 梯形图LAD表示的基本位逻辑指令 -1- Normally Open Contact( Address)常开触点 --- Normally! Closed Contact( Address)常闭触点 (SAVE) Save RLO into BR Memory 将RLO的状态保存到BR XOR Bit Exclusive or 逻辑“异或 ---( ) Output Coil 输出线圈 (#)-Midline Output 中间标志输出 INOT--Invert Power Flow RLO取反 功能图FBD表示的位逻辑指令 将在后面的指令详解中给出 2
2 教 案 教 学 内 容 备 注 第一章 绪论 3.1 位逻辑指令 3.1.1 基本位逻辑指令 位逻辑指令的运算结果用两个二进制数字 1 和 0 来表示。可以对布尔操 作数（BOOL）的信号状态扫描并完成逻辑操作。逻辑操作结果称为 RLO(result of logic operation)。 语句表 STL 表示的基本位逻辑指令 ⚫ A And 逻辑“与” ⚫ AN And Not 逻辑“与非” ⚫ O Or 逻辑“或” ⚫ ON Or Not 逻辑“或非” ⚫ X Exclusive Or 逻辑“异或” ⚫ XN Exclusive Or Not 逻辑“异或非” ⚫ = Assign 赋值指令 ⚫ NOT Negate RLO RLO 取反 ⚫ SET Set RLO (=1) RLO=1 ⚫ CLR Clear RLO (=0) RLO=0 ⚫ SAVE Save RLO in BR Register 将 RLO 的状态保存到 BR。 边沿信号识别指令。 位逻辑指令的运算规则：“先与后或”。 可以用括号将需先运算的部分括起来，运算规则为： “先括号内，后括号外”。 梯形图 LAD 表示的基本位逻辑指令 ⚫ ---| |--- Normally Open Contact (Address) 常开触点 ⚫ ---|/|--- Normally Closed Contact (Address) 常闭触点 ⚫ ---(SAVE) Save RLO into BR Memory 将 RLO 的状态保存到 BR ⚫ XOR Bit Exclusive OR 逻辑“异或” ⚫ ---( ) Output Coil 输出线圈 ⚫ ---( # )--- Midline Output 中间标志输出 ⚫ ---|NOT|---Invert Power Flow RLO 取反 功能图 FBD 表示的位逻辑指令 将在后面的指令详解中给出 概括：十分钟 利用投影仪
教案 教学内容 备注 1.逻辑“与”操作 当所有的输入信号都为”,则输出为“1”;只要输入信号有一个不为注意编程语言 “1”,则输出为“0”。 的三种表达方 例3.1.1:功能图(FBD)语言如下: 式及各自的特 10.0 Q4.0 10.1 梯形图(LAD)语言如下 10.0 0.1 Q4.0 语句表(STL)语言如下 AI0.0 AI0.1 Q4.0 逻辑“或”操作 只要有一个输入信号为“1”,则输出为“1”:所有输入信号都为“0”,输 出才为“0 例3.1.2:功能图(FBD)语言如下: Q4.0 当输入信号I00和I0.1有一个以上为“1”时,输出信号Q40为“1” 当输入信号I00和I0.1都为“0时,输出信号Q40才为“0”。 梯形图(LAD)语言如下 10.0 10.1 语句表(STL)语言如下: OI0.0 OI0.1 Q4.0
3 教 案 教 学 内 容 备 注 1．逻辑“与”操作 当所有的输入信号都为“1”，则输出为“1”；只要输入信号有一个不为 “1”，则输出为“0”。 例 3.1.1：功能图（FBD）语言如下： 梯形图（LAD）语言如下： 语句表（STL）语言如下： A I 0.0 A I 0.1 = Q 4.0 2．逻辑“或”操作 只要有一个输入信号为“1”，则输出为“1”；所有输入信号都为“0”，输 出才为“0”。 例 3.1.2：功能图（FBD）语言如下： 当输入信号 I 0.0 和 I 0.1 有一个以上为“1”时，输出信号 Q 4.0 为“1”。 当输入信号 I 0.0 和 I 0.1 都为“0”时，输出信号 Q 4.0 才为“0”。 梯形图（LAD）语言如下： 语句表（STL）语言如下： O I 0.0 O I 0.1 = Q 4.0 注 意 编程语言 的三种表达方 式及各自的特 点
教案 教学内容 备注 逻辑异或操作 当两个输入信号其中一个为而另一个为时,输出信号为1:当引导学生举出 两个输入信号都为“0”或者都为“1”时,输出信号为“0 例3.1.3:功能图(FBD)语言如下 生活中异或关 系的例子 0.0 XoRa 02 当输入信号I0.0为“1而I02为“0”或者I0.0为“0而I0.2为“1时, 输出信号Q3.1为“1”。当输入信号I00和I0.2都为“0或者I0.0和I0.2 都为“1”时,输出信号Q3.1为“0”。 梯形图(LAD)语言如下 100I02 Q3.1 10.0I0.2 语句表(STL)语言如下 XI00 X I0.2 4.逻辑取反操作 逻辑取反操作对逻辑运算结果RLO取反。 功能图(FBD)符号: 梯形图(LAD)符号 语句表(STL)符号: NOT
4 教 案 教 学 内 容 备 注 3．逻辑异或操作 当两个输入信号其中一个为“1”而另一个为“0”时，输出信号为“1”；当 两个输入信号都为“0”或者都为“1”时，输出信号为“0”。 例 3.1.3：功能图（FBD）语言如下： 当输入信号 I 0.0 为“1”而 I 0.2 为“0”或者 I 0.0 为“0”而 I 0.2 为“1”时， 输出信号 Q3.1 为“1”。当输入信号 I 0.0 和 I 0.2 都为“0”或者 I 0.0 和 I 0.2 都为“1”时，输出信号 Q 3.1 为“0”。 梯形图（LAD）语言如下： 语句表（STL）语言如下： X I 0.0 X I 0.2 = Q 3.1 4．逻辑取反操作 逻辑取反操作对逻辑运算结果 RLO 取反。 功能图（FBD）符号： 梯形图（LAD）符号： ---|NOT|--- 语句表（STL）符号： NOT 引 导 学生举出 生活中异或关 系的例子
教案 教学内容 备注 例3.14:只有当I1.0和I1.1相与的结果为0并且I1.2和I1.3相与 的结果为“1”或I14为“1”时,输出Q40才为“1”:否则Q40为“0 功能图(FBD)语言如下: 11.1 8 11.3 Q4.0 114 梯形图(LAD)语言如下 11011.1 11.211.3 Q40 HHNOTHTHH 语句表(STL)语言如下 AI1.0 AI1.1 NOT A I1.2 A I1.3 NOT 0[14 Q4.0 5.中间输出符号 中间输出指令用于存储RLO的中间值,该值是中间输出指令前的位逻/别要讲清楚 辑操作结果。中间输出指令不能用于结束一个逻辑串,因此,中间输出指/中间符号的作 令不能放在逻辑串的结尾或分支的结尾处 用 FBD符号: LAD符号: ≤ address:
5 教 案 教 学 内 容 备 注 例 3.1.4：只有当 I 1.0 和 I 1.1 相与的结果为“0”并且 I 1.2 和 I 1.3 相与 的结果为“1”或 I 1.4 为“1”时，输出 Q 4.0 才为“1”；否则 Q 4.0 为“0”。 功能图（FBD）语言如下： 梯形图（LAD）语言如下： 语句表（STL）语言如下： A I 1.0 A I 1.1 NOT A( A I 1.2 A I 1.3 NOT O I 1.4 ) = Q 4.0 5．中间输出符号 中间输出指令用于存储 RLO 的中间值，该值是中间输出指令前的位逻 辑操作结果。中间输出指令不能用于结束一个逻辑串，因此，中间输出指 令不能放在逻辑串的结尾或分支的结尾处。 特别要讲清楚 中间符号的作 用
教案 教学内容 备注 例3.1.5 M00 11.0 1 M M3.3Q4.0 M00的缓存器中存放着I1.0和11.1相与后取反的结果; M11的缓存器中存放着I1.2和I13相与后取反的结果; M22的缓存器中存放着I14的逻辑运算结果 M3.3的缓存器中存放上述整个逻辑运算的结果 例3.1.6 11011.1M0012211.3 M1.1 M22Q40 M00的缓存器中存放着I1.0和11.1相与的结果; Ml.1的缓存器中存放着I1.0、I1.1、I1.2和I1.3四个输入信号相与 后取反的结果; M22的缓存器中存放着整个逻辑运算的结果 6.位逻辑操作规则: 位逻辑指令的运算规则:“先与后或” 例317:当输入信号110和111都为1”,或输入信号112和113重点强调 都为“1”时,输出信号Q3.1为“1”。否则输出信号Q3.1为“0。 功能图(FBD)语言如下 11.0 11.1 Q3.1 1.3 梯形图(LAD)语言如下 I1.0I1.1 I1.211.3
6 教 案 教 学 内 容 备 注 例 3.1.5 M 0.0 的缓存器中存放着 I 1.0 和 I 1.1 相与后取反的结果； M 1.1 的缓存器中存放着 I 1.2 和 I 1.3 相与后取反的结果； M 2.2 的缓存器中存放着 I 1.4 的逻辑运算结果； M 3.3 的缓存器中存放上述整个逻辑运算的结果。 例 3.1.6 M 0.0 的缓存器中存放着 I 1.0 和 I 1.1 相与的结果； M 1.1 的缓存器中存放着 I 1.0、I 1.1、I 1.2 和 I 1.3 四个输入信号相与 后取反的结果； M 2.2 的缓存器中存放着整个逻辑运算的结果。 6．位逻辑操作规则： 位逻辑指令的运算规则：“先与后或”。 例 3.1.7：当输入信号 I 1.0 和 I 1.1 都为“1”，或输入信号 I 1.2 和 I 1.3 都为“1”时，输出信号 Q 3.1 为“1”。否则输出信号 Q 3.1 为“0”。 功能图（FBD）语言如下： 梯形图（LAD）语言如下： 重点强调
教案 教学内容 备注 语句表(STL)语言如下 牢记位逻辑运 AI1.0 算的规则。 重点是在语句 表中 A I12 A I1. Q3 例3.18:当输入信号I1.0或I1.1为“1”,并且112或I1.3为“1时, 输出信号Q3.1为“1”。否则输出信号Q3.1为“0”。 功能图(FBD)语言如下: 11.0 11.1 11.2 梯形图(LAD)语言如下 I1.0I1.2 I1.3 语句表(STL)语言如下: OI1.0 OI1.1 Q3
7 教 案 教 学 内 容 备 注 语句表（STL）语言如下： A I 1.0 A I 1.1 O A I 1.2 A I 1.3 = Q 3.1 例 3.1.8：当输入信号 I 1.0 或 I 1.1 为“1”，并且 I 1.2 或 I 1.3 为“1”时， 输出信号 Q 3.1 为“1”。否则输出信号 Q 3.1 为“0”。 功能图（FBD）语言如下： 梯形图（LAD）语言如下： 语句表（STL）语言如下： A ( O I 1.0 O I 1.1 ) A( O I 1.2 O I 1.3 ) = Q 3.1 牢记位 逻辑运 算的规则。 重 点 是 在 语 句 表中
天津中德职虫技术学院 教师教案 课程可编程控制技术班级 电气工程自动化学期 课时4h累计课时16h 教师 上课日期 课程类型理论,实验。 第三章指令系统 课程名称|31位逻辑指令 Bit Logic instructions(3.1.2-3.1.4) (章、节) 教学目的|使学生熟练掌握西门子S7-300系列可编程控制器的置位/复位指令 要求 教学重点置位/复位指令的符号,功能,使用条件。 教学难点置位/复位指令的记忆功能。 主要教具 设备材料投影仪、730可编程控制器、计算机及编程软件 置位/复位指令对于较熟悉继电一接触器控制的学生来说是个较新的概念 课后记同时又是非常重要的指令。注意引导学生结合数字电路的RS触发器以及继 电一接触器系统中的“自保”结构充分理解
8 课程 可编程控制技术 班级 电气工程自动化 学期 5 课时 4h 累计课时 16h 教师 上课日期 课程类型 理论，实验。 课程名称 （章、节） 第三章 指令系统 3.1 位逻辑指令 Bit Logic Instructions （3.1.2～3.1.4） 教学目的 要 求 使学生熟练掌握西门子 S7-300 系列可编程控制器的置位/复位指令。 教学重点 置位/复位指令的符号，功能，使用条件。 教学难点 置位/复位指令的记忆功能。 主要教具 设备材料 投影仪、S7-300 可编程控制器、计算机及编程软件 课后记 置位/复位指令对于较熟悉继电—接触器控制的学生来说是个较新的概念。 同时又是非常重要的指令。注意引导学生结合数字电路的 RS 触发器以及继 电—接触器系统中的“自保”结构充分理解
教案 教学内容 备注 312置位复位指令 置位复位指令根据RLO的值,来决定被寻址位的信号状态是否需要改强调“记忆功 变。若RLO的值为1,被寻址位的信号状态被置1或清0:若RLO是0,则能” 被寻址位的信号保持原状态不变。对于置位操作,一旦RLO为1,则被寻址 信号(输出信号)状态置1,即使RLO又变为0,输出仍保持为1:对于复位 操作,一旦RLO为1,则被寻址信号(输出信号)状态置0,即使RLO又 变为0,输出仍保持为0。 语句表STL表示的置位复位指令 R Res 复位指令 s Set 置位指令 梯形图LAD表示的置位复位指令 (s) Set Coil 线圈置位指令 -(R) Reset Coil线圈复位指令 SR Set-Reset Flip Flop复位优先型SR双稳态触发器指令 Rs Reset-Set Flip Flop置位优先型RS双稳态触发器指令 功能图FBD表示的位逻辑指令 address: 线圈置位指令 address> 线圈复位指令 复位优先型SR双稳态触发器指令 address> RS 置位优先型RS双稳态触发器指令
9 教 案 教 学 内 容 备 注 3.1.2 置位/复位指令 置位/复位指令根据 RLO 的值，来决定被寻址位的信号状态是否需要改 变。若 RLO 的值为 1，被寻址位的信号状态被置 1 或清 0；若 RLO 是 0，则 被寻址位的信号保持原状态不变。对于置位操作，一旦 RLO 为 1，则被寻址 信号（输出信号）状态置 1，即使 RLO 又变为 0,输出仍保持为 1；对于复位 操作，一旦 RLO 为 1，则被寻址信号（输出信号）状态置 0，即使 RLO 又 变为 0，输出仍保持为 0。 语句表 STL 表示的置位/复位指令 ⚫ R Reset 复位指令 ⚫ S Set 置位指令 梯形图 LAD 表示的置位/复位指令 ⚫ ---( S ) Set Coil 线圈置位指令 ⚫ ---( R ) Reset Coil 线圈复位指令 ⚫ SR Set-Reset Flip Flop 复位优先型 SR 双稳态触发器指令 ⚫ RS Reset-Set Flip Flop 置位优先型 RS 双稳态触发器指令 功能图 FBD 表示的位逻辑指令 强调“记忆功 能
教案 教学内容 备注 1.置位度复位线圈指令 例3.9:当100和101输入都为1”或者I02输入为0时,Q40被注意与普通线 置位,即输出为“1”;不满足上述条件时,Q40的输出状态不变。 圈符号的不同 功能图(FBD)语言如下: 100 10.1 102 梯形图(LAD)语言如下: 0.0 .1 语句表(STL)语言如下: AI0.1 on I 0.2 SQ4.0 例3.1.10:当I00和I01输入都为“1或者102输入为“0时,Q40被 复位,即输出为“0”;不满足上述条件时,Q40的输出状态不变。 功能图(FBD)语言如下: 10.0 10.1 梯形图(LAD)语言如下 10.0 0.1 Q4.0 语句表(STL)语言如下 I0.0 AA0R I0.1 NI0.2 Q4.0
10 教 案 教 学 内 容 备 注 1．置位/复位线圈指令 例 3.1.9：当 I 0.0 和 I 0.1 输入都为“1”或者 I 0.2 输入为“0”时，Q 4.0 被 置位，即输出为“1”；不满足上述条件时，Q 4.0 的输出状态不变。 功能图（FBD）语言如下： 梯形图（LAD）语言如下： 语句表（STL）语言如下： A I 0.0 A I 0.1 ON I 0.2 S Q 4.0 例 3.1.10：当 I 0.0 和 I 0.1 输入都为“1”或者 I 0.2 输入为“0”时，Q 4.0 被 复位，即输出为“0”；不满足上述条件时，Q 4.0 的输出状态不变。 功能图（FBD）语言如下： 梯形图（LAD）语言如下： 语句表（STL）语言如下： A I 0.0 A I 0.1 ON I 0.2 R Q 4.0 注意与普通线 圈符号的不同