《电器控制与PLC 控制技术 教学课件 ppt 作者 许缪 王淑英 等主编 第06章 S7-200系列可编程序控制器》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电器控制与PLC 控制技术 教学课件 ppt 作者 许缪 王淑英 等主编 第06章 S7-200系列可编程序控制器（69页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第六章 S7-200系列可编程序控制器,第一节 s7-200系列plc的构成,第二节 s7-200系列plc内部元器件,第三节 s7-200系列plc的基本指令,第四节 s7-200系列plc功能指令,第一节 S7200系列PLC的构成,一、CPU224型PLC的结构,小型PLC系统由（主机箱）、I/O扩展单元、文本、图形显示器、编程器等组成。,图6-1 S7-200 CPU结构外形,CPU 224主机与扩展机的结构,CPU 224外部电路原理,图6-2 CPU 224外部电路输入/输出接线图,1基本单元I/O,I0.0I0.7、I1.0I1.5 输入点 14个,Q0.0Q0.7、Q1.0Q1
2、.1 输出点 10个,采用了双向光电耦合器，24V直流极性可任意选择,1M为I0.X输入端子的公共端，2M为I1.X输入端子的公共端,在晶体管输出电路中采用了MOSFET功率驱动器件，并将数字量输出分为两组，每组有一个独立公共端，共有1L、2L两个公共端，可接入不同的负载电源。,2 基本单元I/O及扩展,主机的输出点数为10点,主机的输入点数为14点,可扩展的模块数目为7,3 高速反应性,6个高速计数脉冲输入端：I0.0I0.5,最快的相应速度为30kHz,2个高速脉冲输出端:Q0.0 Q0.1,输出脉冲频率可达20kHz,4.存储系统,由RAM和EEPROM两种存储器组成,5.存储卡,存储卡
3、可选择安装扩展卡。扩展卡有EEPROM存储卡、电池和时钟卡等模块。,二、 CPU22X主要技术指标,存储器,输入输出,指令,主要内部继电器,附加功能,通信,第二节 S7-200系列PLC内部元器件,一、数据存储类型及寻址方式,PLC内部元器件的功能是相互独立的，在数据存储区为每一种元器件分配一个存储区域。每一种元器件用一组字母表示器件类型，字母加数字表示数据的存储地址。,I ：表示输入继电器；Q：表示输出继电器；M：表示内部标志位寄存器；SM：表示特殊标标志位寄存器；S：表示顺序控制寄存器；V：表示变量寄存器；L：表示局部变量寄存器；T：表示定时器；C：表示计数器；AI：表示模拟量输入映像寄存
4、器；AQ：表示模拟量输出映像寄存器；AC：表示累加器；HC：表示高速计数器等。,1直接寻址方式,寻址方式：,图6-3 数据地址格式,图6-4 位寻址,图6-5 字节、字、双字寻址方式,2间接寻址方式,图6-6 使用指针间接寻址,二、S7-200系列PLC数据存储区及元件功能,1输入/输出映像寄存器,（1）输入映像寄存器I（又称输入继电器）,图6-7 输入映像寄存器的电路示意图,（2）输出映像寄存器Q（又称输出继电器）,图6-8 输出映像寄存器的等效电路示意图,2变量存储器V,3位存储器（M）,4特殊标志位存储器（SM）,5顺序控制继电器（S）,6局部存储器（L）,7定时器（T）,S7200 有
5、三种定时器，它们的时基增量分别为1ms、10ms和100ms，定时器的当前值寄存器是16位有符号的整数，用于存储定时器累计的时基增量值（132 767）。,8计数器,计数器主要用来累计输入脉冲个数。其结构与定时器相似，其设定值在程序中赋予， CPU提供了3种类型的计数器，各为加计数器、减计数器和加减计数器。计数器的当前值为16位有符号整数，用来存放累计的脉冲数（132 767）。,9模拟量输入/输出映像寄存器（AI/AQ）,10累加器（AC）,11高速计数器（HC）,三、 S7200系列PLC有效编程范围,见附录E中的表1和表2,第三节 S7200系列PLC的基本指令,基本指令包括基本逻辑指令
6、，算术、逻辑运算指令，数据处理指令，程序控制指令等。,一、基本位操作指令,1、指令格式,梯形图指令由触点或线圈符号直接位地址两部分组成，含有直接位地址的指令又称位操作指令，基本位操作指令操作数寻址范围：I，Q，M，SM，T，C，V，S，L等。,基本位操作指令格式,LD BIT 、 LDN BIT,用于网络段起始的常开/常闭触点,常开/常闭触点串联，逻辑与/与非指令,常开/常闭触点并联，逻辑或/或非指令,线圈输出，逻辑置位指令,A BIT 、AN BIT,O BIT 、ON BIT,= BIT,3）A(And)： 与操作指令，用于常开触点的串联。,4）AN(And Not)： 与操作指令，用于常
7、闭触点的串联。,5）O(Or)： 或操作指令，用于常开触点的并联。,6）ON(Or Not)： 或操作指令，用于常闭触点的并联。,7）=(Out)： 置位指令，线圈输出。,1）LD(Load)：装载指令，用于常开触点与左母线连接，每一个以常开触点开始的逻辑行都要使用这一指令。,2）LDN(Load Not)： 装载指令，用于常闭触点与左母线 连 接，每一个以常闭触点开始的逻辑行都要使用这一指令。,位操作指令程序的应用,图6-9 位操作指令程序的应用,2、 STL指令对较复杂梯形图的描述方法,在较复杂梯形图中，触点的串、并联关系不能全部用简单的与、或、非逻辑关系描述。,1）块“与”操作指令ALD
8、,块“与”操作指令，用于两个或两个以上触点并联连接的电路之间的串联，称之为并联电路块的串联连接。,ALD指令的使用,图6-10 ALD指令的使用,并联电路块与前面的电路串联时，使用ALD指令。并联电路块的开始用LD,或LDN指令并联电路块结束后，使用ALD指令与前面的电路串联。,2）块“或”操作指令OLD,用于两个或两个以上的触点串联连接的电路之间的并联，称之为串联电路块的并联连接。,OLD指令的使用,图6-11 OLD指令的使用,3）栈操作指令LPS 、LRD、 LPP,LPS：（Logic Push）逻辑堆栈操作指令(无操作元件)。,LRD：（Logic Read）逻辑读栈指令(无操作元件
9、)。,LPP：（Logic Pop）逻辑弹栈指令(无操作元件)。,栈操作指令的应用程序,图6-12 栈操作指令应用程序段,二、取反和空操作指令,1取反指令（NOT）,取反指令，指将它左边电路的逻辑运算结果取反，运算结果若为1则变为0，为0则变为1，该指令没有操作数。,2空操作指令（NOP）,空操作指令，起增加程序容量的作用。 操作数N为执行空操作指令的次数，N=0255。,取反和空操作指令格式,取反指令和空操作指令应用,LDN I0.1 NOT /条件满足时 NOP 30 /空操作30次,图6-13 取反指令和空操作指令应用,三、置位/复位指令,置位/复位指令则是将线圈设计成置位线圈和复位线圈
10、两大部分，将存储器的置位、复位功能分离开来。,编程时，置位、复位线圈之间间隔的网络个数可以任意。置位、复位线圈通常成对使用，也可以单独使用或与指令盒配合使用。,置位/复位指令格式,置位/复位指令的应用,NETWOR1 LD I0.0 S Q0.0, 1 NETWOR5 LD I0.1 R Q0.0 ,1,图6-14 置位/复位指令应用程序段,四、边沿触发指令,边沿触发是指用边沿触发信号产生一个机器周期的扫描脉冲，通常用作脉冲整形。边沿触发指令分为正跳变触发（上升沿）和负跳变触发（下降沿）两大类。正跳变触发指输入脉冲上升沿使触点闭合（ON）一个扫描周期。负跳变触发指输入脉冲的下降沿使触点闭合（O
11、N）一个扫描周期。,边沿触发指令格式,边沿触发程序示例:,NETWORK 1 LD I0.0 /装入常开触点 EU /正跳变 = M0.0 /输出 NETWORK 2 LD M0.0 /装入 S Q0.0，1 /输出置位 NETWORK 3 LD I0.1 /装入 ED /负跳变 = M0.1 /输出 NETWORK 4 LD M0.1 /装入 R Q0.0，1 /输出复位,图6-15 边沿触发程序示例,图6-16 边沿触发时序图,五、定时器,CPU 22X系列PLC的256个定时器分属TON(TOF)和TONR工作方式，以及3种时基标准，TOF与TON共享同一组定时器，不能重复使用。,S7-
12、200 PLC的定时器为增量型定时器,用于时间控制。,通电延时型（TON） 保持型（TONR） 断电延时型（TOF）,1ms、10ms、100ms,1、工作方式：,2、时基标准：,表67 定时器工作方式及类型,3、定时器指令格式,（1）通电延时型（TON）,当使能端（IN）输入有效时，定时器开始计时，当前值从0开始递增，大于或等于设定值（PT）时，定时器输出状态位置为1，（输出触点有效），当前值的最大值为32 767。使能端无效（断开）时，定时器复位（当前值清零，输出状态位置为0）。,图6-17 通电延时型定时器应用程序,（2）保持型（TONR),使能端（IN）输入有效时（接通），定时器开始计
13、时，当前值递增，当前值大于或等于设定值（PT）时，输出状态位置为1，使能端输入无效（断开）时，当前值保持（记忆），使能端（IN）再次接通有效时，在原记忆值的基础上递增计时。有记忆通电延时型（TONR）定时器采用线圈的复位指令（R）进行复位操作，当复位线圈有效时，定时器当前值清零，输出状态位置为0。,保持型（有记忆通电延时型定时器）应用程序,NETWORK 1 LD I0.1 TORN T65,+500 NETWORK 2 LD I0.2 R T65,1 NETWORK 3 LD T65 = Q0.1,图6-18 保持型定时器应用程序段,(3) 断电延时型（TOF）,使能端（IN）输入有效时，定
14、时器输出状态位立即置1，当前值复位（为0）。使能端（IN）断开时，开始计时，当前值从0递增，当前值达到预置值时，定时器状态位复位置0，并停止计时，当前值保持。,断电延时型定时器应用程序,NETWORK 1 LD I0.0 TOF T37,+30 NETWORK 2 LD T37 = Q0.0,图6-19 断电延时型定时器应用程序段,六、计数器,S7200系列PLC有加计数器（CTU）、加/减计数器（CTUD）、减计数器（CTD）等3种计数指令。,1、指令格式,梯形图指令符号中CU为增1计数脉冲输入端；CD为减1计数脉冲输入端；R为复位脉冲输入端；LD为减计数器的复位脉冲输入端。编程范围C0C2
15、55）；PV设定值最大范围32 767；,2工作原理,（1）加计数指令（CTU）,加计数器在CU端输入脉冲上升沿，计数器的当前值增1计数。当前值大于或等于设定值（PV）时，计数器状态位置1。当前值累加的最大值为32 767。复位输入（R）有效时，计数器状态位复位（置0），当前计数值零。,（2）加/减计数器（CTUD）,加/减计数器有两个脉冲输入端，其中CU端用于加计数，CD端用于减计数，执行加/减计数时，CU/CD端的计数脉冲上升沿加1/减1计数。当前值大于或等于计数器设定值（PV）时，计数器状态位置位。复位输入（R）有效或执行复位指令时，计数器状态位复位，当前值清零。,加/减计数器应用程序,
16、图6-20 加/减计数器应用程序段及时序,（3）计数指令（CTD）,复位输入（LD）有效时，计数器把预置值（PV）装入当前值存储器，计数器状态位复位（置0）。CD端每一个输入脉冲上升沿，减计数器的当前值从预置值开始递减计数，当前值等于0时，计数器状态位置位（置1），停止计数。,减计数器在计数脉冲I3.0的上升沿减1计数，当前值从预置值开始减至0时，定时器输出状态位置1，Q0.0通电（置1），在复位脉冲I1.0的上升沿，定时器状态位置0（复位），当前值等于预置值，为下次计数工作做好准备。,图6-21 减计数器程序及时序,减计数指令应用程序,第四节 S7200系列PLC功能指令,一、 表功能指令,1
