Ladder Logic (lad) for S7-300 and S7-400 Programming

s 
 
SIMATIC 
Ladder Logic (LAD) for S7-300 and 
S7-400 Programming 
Reference Manual 
  
04/2017 
A5E41524738-AA 
Preface 
 
 
 
Bit Logic Instructions 
 
1 
 
Comparison Instructions 
 
2 
 
Conversion Instructions 
 
3 
 
Counter Instructions 
 
4 
 
Data Block Instructions 
 
5 
 
Logic Control Instructions 
 
6 
 
Integer Math Instructions 
 
7 
 
Floating Point Math 
Instructions 
 
8 
 
Move Instructions 
 
9 
 
Program Control Instructions 
 
10 
 
Shift and Rotate Instructions 
 
11 
 
Status Bit Instructions 
 
12 
 
Timer Instructions 
 
13 
 
Word Logic Instructions 
 
14 
 
Overview of All LAD 
Instructions 
 
A 
 
Programming Examples 
 
B 
 
Working with Ladder Logic 
 
C 
 

 
 
 
 
Siemens AG 
Division Digital Factory 
Postfach 48 48 
90026 NÜRNBERG 
GERMANY 
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Legal information 
Warning notice system 
This manual contains notices you have to observe in order to ensure your personal safety, as well as to 
prevent damage to property. The notices referring to your personal safety are highlighted in the manual by a 
safety alert symbol, notices referring only to property damage have no safety alert symbol. These notices 
shown below are graded according to the degree of danger. 
 
DANGER 
indicates that death or severe personal injury will result if proper precautions are not taken. 
 
 
WARNING 
indicates that death or severe personal injury may result if proper precautions are not taken. 
 
 
CAUTION 
indicates that minor personal injury can result if proper precautions are not taken. 
 
 
NOTICE 
indicates that property damage can result if proper precautions are not taken. 
If more than one degree of danger is present, the warning notice representing the highest degree of danger 
will be used. A notice warning of injury to persons with a safety alert symbol may also include a warning 
relating to property damage. 
Qualified Personnel 
The product/system described in this documentation may be operated only by personnel qualified for the 
specific task in accordance with the relevant documentation, in particular its warning notices and safety 
instructions. Qualified personnel are those who, based on their training and experience, are capable of 
identifying risks and avoiding potential hazards when working with these products/systems. 
Proper use of Siemens products 
Note the following: 
 
WARNING 
Siemens products may only be used for the applications described in the catalog and in the relevant technical 
documentation. If products and components from other manufacturers are used, these must be recommended 
or approved by Siemens. Proper transport, storage, installation, assembly, commissioning, operation and 
maintenance are required to ensure that the products operate safely and without any problems. The permissible 
ambient conditions must be complied with. The information in the relevant documentation must be observed. 
Trademarks 
All names identified by ® are registered trademarks of Siemens AG. The remaining trademarks in this 
publication may be trademarks whose use by third parties for their own purposes could violate the rights of the 
owner. 
Disclaimer of Liability 
We have reviewed the contents of this publication to ensure consistency with the hardware and software 
described. Since variance cannot be precluded entirely, we cannot guarantee full consistency. However, the 
information in this publication is reviewed regularly and any necessary corrections are included in subsequent 
editions. 

 
Ladder Logic (LAD) for S7-300 and S7-400 Programming 
Reference Manual, 04/2017, A5E41524738-AA 
3 
Preface 
Purpose 
This manual is your guide to creating user programs in the Statement List programming language 
Ladder Logic. 
The manual also includes a reference section that describes the syntax and functions of the 
language elements of Ladder Logic. 
Basic Knowledge Required 
The manual is intended for S7 programmers, operators, and maintenance/service personnel. 
In order to understand this manual, general knowledge of automation technology is required. 
In addition to, computer literacy and the knowledge of other working equipment similar to the PC 
(e.g. programming devices) under the operating systems MS Windows XP, MS Windows Server 
2003 or MS Windows 7 are required. 
Scope of the Manual 
This manual is valid for release 5.6 of the STEP 7 programming software package. 
Compliance with Standards 
LAD corresponds to the "Ladder Logic" language defined in the International Electrotechnical 
Commission's standard IEC 1131-3, although there are substantial differences with regard to the 
operations. For further details, refer to the table of standards in the STEP 7 file NORM_TBL.RTF. 
Online Help 
The manual is complemented by an online help which is integrated in the software. This online help 
is intended to provide you with detailed support when using the software. 
The help system is integrated in the software via a number of interfaces: 
•
  The context-sensitive help offers information on the current context, for example, an open 
dialog box or an active window. You can open the context-sensitive help via the menu 
command Help > Context-Sensitive Help, by pressing F1 or by using the question mark symbol 
in the toolbar. 
•
  You can call the general Help on STEP 7 using the menu command Help > Contents or the 
"Help on STEP 7" button in the context-sensitive help window. 
•
  You can call the glossary for all STEP 7 applications via the "Glossary" button. 
This manual is an extract from the "Help on Statement List". As the manual and the online help 
share an identical structure, it is easy to switch between the manual and the online help. 

Preface 
 
 
Ladder Logic (LAD) for S7-300 and S7-400 Programming 
4 
Reference Manual, 04/2017, A5E41524738-AA 
Further Support 
If you have any technical questions, please get in touch with your Siemens representative or 
responsible agent. 
You will find your contact person at: 
http://www.siemens.com/automation/partner
 
You will find a guide to the technical documentation offered for the individual SIMATIC Products 
and 
Systems at: 
http://www.siemens.com/simatic-tech-doku-portal
 
The online catalog and order system is found under: 
http://mall.automation.siemens.com/
 
Training Centers 
Siemens offers a number of training courses to familiarize you with the SIMATIC S7 automation 
system. Please contact your regional training center or our central training center in D 90026 
Nuremberg, Germany for details: 
Internet: 
http://sitrain.automation.siemens.com/sitrainworld/
 
Technical Support 
You can reach the Technical Support for all Industry Automation and Drive Technology products 
•
  Via the Web formula for the Support Request 
http://www.siemens.com/automation/support-request
 
Additional information about our Technical Support can be found on the Internet pages 
http://www.siemens.com/automation/service
 
Service & Support on the Internet 
In addition to our documentation, we offer our Know-how online on the internet at: 
http://www.siemens.com/automation/service&support
 
where you will find the following: 
•
  The newsletter, which constantly provides you with up-to-date information on your products. 
•
  The right documents via our Search function in Service & Support. 
•
  A forum, where users and experts from all over the world exchange their experiences. 
•
  Your local representative for Industry Automation and Drive Technology. 
•
  Information on field service, repairs, spare parts and consulting. 

 
Preface 
 
Ladder Logic (LAD) for S7-300 and S7-400 Programming 
Reference Manual, 04/2017, A5E41524738-AA 
5 
Security Information: 
Siemens provides products and solutions with industrial security functions that support the secure 
operation of plants, systems, machines and networks. 
In order to protect plants, systems, machines and networks against cyber threats, it is necessary to 
implement - and continuously maintain - a holistic, state-of-the-art industrial security concept. 
Siemens' products and solutions only form one element of such a concept. 
Customer is responsible to prevent unauthorized access to its plants, systems, machines and 
networks. Systems, machines and components should only be connected to the enterprise network 
or the internet if and to the extent necessary and with appropriate security measures (e.g. use of 
firewalls and network segmentation) in place. 
Additionally, Siemens' guidance on appropriate security measures should be taken into account. 
For more information about industrial security, please visit 
http://www.siemens.com/industrialsecurity
. 
Siemens' products and solutions undergo continuous development to make them more secure. 
Siemens strongly recommends to apply product updates as soon as available and to always use 
the latest product versions. Use of product versions that are no longer supported, and failure to 
apply latest updates may increase customer's exposure to cyber threats. 
To stay informed about product updates, subscribe to the Siemens Industrial Security RSS Feed 
under 
http://www.siemens.com/industrialsecurity
. 

Preface 
 
 
Ladder Logic (LAD) for S7-300 and S7-400 Programming 
6 
Reference Manual, 04/2017, A5E41524738-AA 
 
 
 

 
Ladder Logic (LAD) for S7-300 and S7-400 Programming 
Reference Manual, 04/2017, A5E41524738-AA 
7 
Table of Contents 
Preface .................................................................................................................................................................... 3
 
Table of Contents .................................................................................................................................................. 7
 
1
 
Bit Logic Instructions ............................................................................................................................... 13
 
1.1
 
Overview of Bit Logic Instructions ................................................................................................ 13
 
1.2
 
---|   |---  Normally Open Contact (Address) ................................................................................. 14
 
1.3
 
---| / |---  Normally Closed Contact (Address) .............................................................................. 15
 
1.4
 
XOR  Bit Exclusive OR ................................................................................................................ 15
 
1.5
 
--|NOT|-- Invert Power Flow ......................................................................................................... 16
 
1.6
 
---(   )  Output Coil ........................................................................................................................ 17
 
1.7
 
---( # )---  Midline Output .............................................................................................................. 18
 
1.8
 
---( R )  Reset Coil ........................................................................................................................ 19
 
1.9
 
---( S )  Set Coil ............................................................................................................................ 21
 
1.10
 
RS  Reset-Set Flip Flop ............................................................................................................... 22
 
1.11
 
SR  Set-Reset Flip Flop ............................................................................................................... 23
 
1.12
 
---( N )---  Negative RLO Edge Detection .................................................................................... 24
 
1.13
 
---( P )---  Positive RLO Edge Detection ...................................................................................... 25
 
1.14
 
---(SAVE)  Save RLO into BR Memory ........................................................................................ 26
 
1.15
 
NEG  Address Negative Edge Detection ..................................................................................... 27
 
1.16
 
POS  Address Positive Edge Detection ....................................................................................... 28
 
1.17
 
Immediate Read ........................................................................................................................... 29
 
1.18
 
Immediate Write ........................................................................................................................... 30
 
2
 
Comparison Instructions .......................................................................................................................... 33
 
2.1
 
Overview of Comparison Instructions .......................................................................................... 33
 
2.2
 
CMP ? I  Compare Integer ........................................................................................................... 34
 
2.3
 
CMP ? D  Compare Double Integer ............................................................................................. 35
 
2.4
 
CMP ? R  Compare Real ............................................................................................................. 37
 

Table of Contents 
 
 
Ladder Logic (LAD) for S7-300 and S7-400 Programming 
8 
Reference Manual, 04/2017, A5E41524738-AA 
3
 
Conversion Instructions ........................................................................................................................... 39
 
3.1
 
Overview of Conversion Instructions ........................................................................................... 39
 
3.2
 
BCD_I  BCD to Integer ................................................................................................................. 40
 
3.3
 
I_BCD  Integer to BCD ................................................................................................................. 41
 
3.4
 
I_DINT  Integer to Double Integer ................................................................................................ 42
 
3.5
 
BCD_DI  BCD to Double Integer .................................................................................................. 43
 
3.6
 
DI_BCD  Double Integer to BCD .................................................................................................. 44
 
3.7
 
DI_REAL  Double Integer to Floating-Point ................................................................................. 45
 
3.8
 
INV_I  Ones Complement Integer ................................................................................................ 46
 
3.9
 
INV_DI  Ones Complement Double Integer ................................................................................. 47
 
3.10
 
NEG_I  Twos Complement Integer .............................................................................................. 48
 
3.11
 
NEG_DI  Twos Complement Double Integer ............................................................................... 49
 
3.12
 
NEG_R  Negate Floating-Point Number ...................................................................................... 50
 
3.13
 
ROUND  Round to Double Integer ............................................................................................... 51
 
3.14
 
TRUNC  Truncate Double Integer Part ........................................................................................ 52
 
3.15
 
CEIL  Ceiling ................................................................................................................................ 53
 
3.16
 
FLOOR  Floor ............................................................................................................................... 54
 
4
 
Counter Instructions ................................................................................................................................. 55
 
4.1
 
Overview of Counter Instructions ................................................................................................. 55
 
4.2
 
S_CUD  Up-Down Counter .......................................................................................................... 57
 
4.3
 
S_CU  Up Counter ....................................................................................................................... 59
 
4.4
 
S_CD  Down Counter ................................................................................................................... 61
 
4.5
 
---( SC )  Set Counter Value ......................................................................................................... 63
 
4.6
 
---( CU )  Up Counter Coil ............................................................................................................ 64
 
4.7
 
---( CD )  Down Counter Coil ........................................................................................................ 65
 
5
 
Data Block Instructions ............................................................................................................................ 67
 
5.1
 
---(OPN)  Open Data Block: DB or DI .......................................................................................... 67
 
6
 
Logic Control Instructions ....................................................................................................................... 69
 
6.1
 
Overview of Logic Control Instructions ........................................................................................ 69
 
6.2
 
---(JMP)---  Unconditional Jump ................................................................................................... 70
 
6.3
 
---(JMP)---  Conditional Jump ...................................................................................................... 71
 
6.4
 
---( JMPN )  Jump-If-Not .............................................................................................................. 72
 
6.5
 
LABEL  Label ............................................................................................................................... 73
 

 
Table of Contents 
 
 
Ladder Logic (LAD) for S7-300 and S7-400 Programming 
Reference Manual, 04/2017, A5E41524738-AA 
9 
7
 
Integer Math Instructions ......................................................................................................................... 75
 
7.1
 
Overview of Integer Math Instructions ......................................................................................... 75
 
7.2
 
Evaluating the Bits of the Status Word with Integer Math Instructions ........................................ 76
 
7.3
 
ADD_I  Add Integer ...................................................................................................................... 77
 
7.4
 
SUB_I  Subtract Integer ............................................................................................................... 78
 
7.5
 
MUL_I  Multiply Integer ................................................................................................................ 79
 
7.6
 
DIV_I  Divide Integer .................................................................................................................... 80
 
7.7
 
ADD_DI  Add Double Integer ....................................................................................................... 81
 
7.8
 
SUB_DI  Subtract Double Integer ................................................................................................ 82
 
7.9
 
MUL_DI  Multiply Double Integer ................................................................................................. 83
 
7.10
 
DIV_DI  Divide Double Integer ..................................................................................................... 84
 
7.11
 
MOD_DI  Return Fraction Double Integer .................................................................................... 85
 
8
 
Floating Point Math Instructions ............................................................................................................. 87
 
8.1
 
Overview of Floating-Point Math Instruction ................................................................................ 87
 
8.2
 
Evaluating the Bits of the Status Word with Floating-Point Math Instructions ............................. 88
 
8.3
 
Basic Instructions ......................................................................................................................... 89
 
8.3.1
 
ADD_R  Add Real ........................................................................................................................ 89
 
8.3.2
 
SUB_R  Subtract Real ................................................................................................................. 91
 
8.3.3
 
MUL_R  Multiply Real .................................................................................................................. 92
 
8.3.4
 
DIV_R  Divide Real ...................................................................................................................... 93
 
8.3.5
 
ABS  Establish the Absolute Value of a Floating-Point Number .................................................. 94
 
8.4
 
Extended Instructions .................................................................................................................. 95
 
8.4.1
 
SQR  Establish the Square .......................................................................................................... 95
 
8.4.2
 
SQRT  Establish the Square Root ............................................................................................... 96
 
8.4.3
 
EXP  Establish the Exponential Value ......................................................................................... 97
 
8.4.4
 
LN  Establish the Natural Logarithm ............................................................................................ 98
 
8.4.5
 
SIN  Establish the Sine Value ...................................................................................................... 99
 
8.4.6
 
COS  Establish the Cosine Value .............................................................................................. 100
 
8.4.7
 
TAN  Establish the Tangent Value ............................................................................................. 101
 
8.4.8
 
ASIN  Establish the Arc Sine Value ........................................................................................... 102
 
8.4.9
 
ACOS  Establish the Arc Cosine Value ..................................................................................... 103
 
8.4.10
 
ATAN  Establish the Arc Tangent Value .................................................................................... 104