西门子 S7-200 SMART PLC 核心指令详解：从移位、上升沿和比较指令到流水灯控制程序实战
对于 PLC 初学者来说，“流水灯” 是绕不开的经典入门案例 —— 它看似简单，却浓缩了 PLC 编程的核心逻辑：初始化、时序控制、指令应用与状态判断。今天我们就以 S7-200 SMART 为例，逐行拆解一段 8 位流水灯控制程序，带你从 “看懂代码” 到 “理解思想”，为后续复杂控制打下基础。
一、程序核心功能：先明确 “它能做什么”
在拆解代码前，先搞清楚程序的最终效果，这样后续分析会更有目标感：
- 控制对象：8 个输出点（Q0.0~Q0.7，对应 8 个 LED 灯）
- 触发条件：按下启动按钮（I0.0）
- 运行逻辑：按下按钮后 Q0.0 先亮，之后每 1 秒灯光向左移动 1 位（Q0.0→Q0.1→…→Q0.7）
- 停止条件：完成 8 次移位后，所有灯自动熄灭，等待下一次启动
二、逐网络拆解：从 “代码” 到 “逻辑”
S7-200 SMART 的程序以 “网络” 为单位，每个网络实现一个独立功能。我们按逻辑顺序逐一分析，重点解读关键指令的作用。
网络 1：上电初始化 —— 给系统 “设定初始状态”
LD SM0.1 // 加载“首次扫描周期”特殊位 MOVB 2#00000001, VB100 // 给VB100赋初始值（二进制00000001） MOVB 0, VB101 // 给VB101赋0（移位计数器清零） MOVB 0, VB200 // 给VB200赋0（运行标志位设为“停止”）
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关键指令解读：
- SM0.1（首次扫描位）：PLC 从 “停止” 切换到 “运行” 的第一个扫描周期，SM0.1 会短暂置 1，之后永久为 0。这意味着 ——网络 1 的代码只在 “上电瞬间” 执行一次，不会重复运行。
- MOVB（字节移动指令）：把一个字节的数值，复制到另一个字节寄存器中。这里三个 MOVB 的作用是：
- VB100：控制灯光的 “核心寄存器”，二进制00000001表示 “只有最低位（V100.0）为 1”，对应 Q0.0 亮（后续会关联到输出）；
- VB101：移位计数器，初始化为 0，用来记录 “已经移了多少次”；
- VB200：运行标志位，0 = 停止、1 = 运行，初始设为停止，避免上电后自动运行。
网络 1 的核心作用：上电瞬间给系统 “复位”，确保每次启动都从 “Q0.0 亮” 开始。
网络 2：启动触发 —— 按下按钮，系统 “开始运行”
LD I0.0 // 加载启动按钮（I0.0）状态 EU // 上升沿检测指令 MOVB 2#00000001, VB100 // 重置VB100为初始值（Q0.0亮） MOVB 0, VB101 // 移位计数器清零 MOVB 1, VB200 // 运行标志位置1（系统进入“运行”状态）
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关键指令解读：
- EU（上升沿检测）：这是避免 “按钮长按重复触发” 的核心！它只在 “前一个逻辑从 0 变 1 的瞬间”（即按钮按下的那一刻）产生 1 个扫描周期的脉冲，哪怕按钮一直按着，后续也不会再触发。
- 举个例子：如果没有 EU，按钮长按 10 秒，后面的 MOVB 会重复执行 10 秒，导致程序混乱；有了 EU，无论按钮按多久，代码只执行一次。
- 启动后的状态变化：按下按钮后，程序会做三件事：
- 重置 VB100：确保每次启动都从 Q0.0 开始亮（哪怕上次停在 Q0.5，这次也重新来）；
- 清零 VB101：重新开始计数移位次数；
- 置 1 VB200：告诉系统 “可以开始运行了”，为后续的移位做准备。
网络 2 的核心作用：响应 “启动按钮”，让系统从 “停止” 切换到 “运行初始状态”。
网络 3：产生移位脉冲 —— 控制 “灯光移动的节奏”
LD VB200 // 加载运行标志位（只有VB200=1时，后续逻辑才有效） AN SM0.5 // “与非”SM0.5（取反SM0.5的状态） = M0.0 // 结果输出到辅助继电器M0.0
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关键指令解读：
- SM0.5（1 秒时钟脉冲）：S7-200 SMART 的内置脉冲位，固定输出 “1 秒通、1 秒断” 的循环信号（占空比 50%），相当于一个 “精准的 1 秒计时器”。
- AN（与非）逻辑：先判断 “VB200 是否为 1”（系统在运行），再判断 “SM0.5 是否为 0”，两者都满足时，M0.0 才会置 1。
为什么能产生 “1 秒一次的移位脉冲”？
我们用表格看 M0.0 的状态变化（假设 VB200=1，系统在运行）：
时间阶段 | SM0.5 状态 | AN SM0.5 结果 | M0.0 状态 |
0~1 秒 | 0 | 1 | 1 |
1~2 秒 | 1 | 0 | 0 |
2~3 秒 | 0 | 1 | 1 |
3~4 秒 | 1 | 0 | 0 |
可见：M0.0 会每 1 秒产生一个 “从 1 变 0” 的下降沿脉冲，这个脉冲就是后续 “灯光移位” 的触发信号 —— 每 1 秒触发一次移位。
网络 3 的核心作用：在系统运行时，生成 “1 秒一次” 的移位触发脉冲。
网络 4：执行移位 + 控制输出 —— 让 “灯光动起来”
LD M0.0 // 加载移位脉冲（M0.0有脉冲时执行后续操作） SHL_B VB100, 1, VB100 // 字节左移：VB100左移1位，结果存回VB100 MOVB VB100, QB0 // 把VB100的值传给输出字节QB0（控制灯光亮灭）
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关键指令解读：
- SHL_B（字节左移指令）：把一个字节的 8 位二进制数 “整体向左移动 N 位”，移出的高位丢失，低位补 0。这里 “SHL_B VB100,1,VB100” 表示：
- 原始 VB100：00000001（Q0.0 亮）→ 左移 1 位后：00000010（Q0.1 亮）；
- 再左移 1 位：00000100（Q0.2 亮）；
- 以此类推，直到左移 7 次后：10000000（Q0.7 亮）。
- QB0（输出字节）：S7-200 SMART 的输出点按 “字节” 分组，QB0 对应 Q0.0~Q0.7。MOVB VB100, QB0相当于 “把 VB100 的每一位状态，直接复制到 QB0 的对应位”——VB100 哪一位是 1，QB0 对应的灯就亮。
移位次数 | VB100 二进制 | 对应亮灯的输出点 |
0（初始） | 00000001 | Q0.0 |
1 | 00000010 | Q0.1 |
2 | 00000100 | Q0.2 |
... | ... | ... |
7 | 10000000 | Q0.7 |
网络 4 的核心作用：用移位指令让 “亮灯位置左移”，再通过输出指令控制实际灯光。
网络 5：计数停止 —— 移位 8 次后，让系统 “自动收尾”
LD M0.0 // 加载移位脉冲（每次移位都计数） INCB VB101 // 字节加1：VB101的值+1（记录移位次数） LDB= VB101, 8 // 比较VB101是否等于8（判断是否完成8次移位） MOVB 0, VB200 // 若等于8，运行标志位置0（停止移位） MOVB 0, QB0 // 若等于8，QB0置0（所有灯熄灭）
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关键指令解读：
- INCB（字节加 1 指令）：每次 M0.0 有脉冲（即每移位一次），VB101 就加 1—— 相当于 “给移位次数记账”。
- LDB=（字节等于比较指令）：持续判断 “VB101 是否等于 8”，只有满足时，后面的两条 MOVB 才会执行。
为什么是 “8 次”？
因为我们控制 8 个灯（Q0.0~Q0.7），从 Q0.0 移到 Q0.7 需要 7 次移位，但程序中 “移位 1 次计数 1 次”，当计数到 8 时，意味着 “所有灯都轮过一次”，此时需要停止：
- 置 0 VB200：系统从 “运行” 切回 “停止”，网络 3 不再产生移位脉冲；
- 置 0 QB0：强制所有输出点断电，灯光全灭。
网络 5 的核心作用：通过计数判断 “流水灯是否完成一轮”，完成后自动停止并灭灯。
三、核心知识点总结：从案例到通用逻辑
这段程序虽然简单，但覆盖了 PLC 编程的 5 个核心思想，学会后能迁移到大部分控制场景：
- 初始化逻辑：用 SM0.1 在启动时设置初始状态，避免混乱；
- 边沿触发：用 EU 检测按钮 “按下瞬间”，避免长按重复触发；
- 时序控制：用 SM0.5 等时钟脉冲控制 “动作节奏”（如 1 秒一次）；
- 数据操作：用移位（SHL_B）、加减（INCB）指令处理控制数据；
- 状态判断：用比较指令（LDB=）判断 “是否达到目标状态”，实现自动停止。
四、实际应用拓展：让程序更灵活
学会基础程序后，我们可以简单修改，实现更多功能：
- 右移流水灯：把 SHL_B（左移）换成 SHR_B（右移），灯光从 Q0.7 向 Q0.0 移动；
- 调整速度：把 SM0.5（1 秒）换成 SM0.4（2 秒），移位间隔变成 2 秒；
- 增加暂停按钮：在网络 3 中增加 “LD NOT I0.1”（I0.1 为暂停按钮），按下 I0.1 时暂停移位；
- 循环流水灯：删除网络 5 的 “MOVB 0, VB200”，让灯光移到 Q0.7 后继续从 Q0.0 开始（需处理移位溢出，可结合 SM1.1）。
五、结语
流水灯是 PLC 入门的 “敲门砖”，它的价值不在于 “控制灯光”，而在于帮我们理解 “PLC 如何按逻辑一步步工作”。建议大家在 S7-200 SMART 的编程软件（STEP 7-Micro/WIN SMART）中实际搭建这段程序，模拟运行时观察每个寄存器（VB100、VB101、M0.0）的状态变化 —— 亲手操作后，很多抽象的指令逻辑会瞬间清晰。