《可编程控制器与现场总线网络控制 教学课件 ppt 作者 骆德汉 主编 唐露新 王荣辉 副主编 第3章S7200系列PLC软元件结构》由会员分享，可在线阅读，更多相关《可编程控制器与现场总线网络控制 教学课件 ppt 作者 骆德汉 主编 唐露新 王荣辉 副主编 第3章S7200系列PLC软元件结构（65页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第3章 S7-200 PLC软元件结构,1 PLC可等效为由多个输入继电器、输出继电器、定时器、计数器、寄存器、内部辅助继电器和一些特殊功能继电器等软元件组成的集合体。 2 为了正确理解这些软元件并能对其正确编程，我们必须深刻了解这些软元件的定义、结构和功能。 3 不同厂家的PLC，其软元件的定义不同， 4 本章介绍S7-200系列PLC软元件的结构、功能和特点以及与软元件相关的存储空间的概念。,3.1 S7-200 PLC 存储空间及地址分配,一 存储器与存储空间 1 S7-200 PLC存储器 分EEPROM和RAM两种， 存储空间分程序空间、参数空间和数据空间三个存储区。 2 程序空间
2、存放监控程序和用户程序。 PLC型号不同，其程序空间大小不等,3.1 S7-200 PLC存储空间及地址分配,一 存储器与存储空间 3 参数空间 存放PLC配置结构参数和区域参数等，如保护口令、PLC站地址、停电记忆保持区、强制操作的信号设定等. 4 数据空间 存放PLC的输入信号、程序执行的中间状态、计时值、计数值、输出结果和PLC所用的内部工作寄存器、部分软元件等。,3.1 S7-200 PLC存储空间及地址分配,一 存储器与存储空间 5 每一个软元件对应着一个位（Bit），或一个字节（Byte），或一个字（Word），或双字（Double Word），而且它们都分配有固定的地址。 6 位
3、（Bit）是表示一个字节中的某个位号，如I0.0表示输入的第0字节中的第0位，I3.2表示输入的第三字节中的第2位；,3.1 S7-200 PLC存储空间及地址分配,一 存储器与存储空间 7 字节（Byte） 一个字节8个Bit，用B表示，如IB0表示输入的第0字节（共8位），QB3表示输出的第三字节 8 字（Word） 一个字由二个字节共16个Bit，用W表示，如AIW0表示模拟量输入的第0字（共二个字节16位）； 5 双字（Double Word） 一个双字由四个字节共32个Bit组成，用D表示，如一个双字节VD300表示包含了变量寄存器VB300（最高字节）、VB301、VB302 VB
4、303（最低字节）的四个字节。,3.1 S7-200 PLC存储空间及地址分配,二、 数据存储空间 1 PLC输入/输出和它们的存储区域进行定义和分配地址 2 开关量输入(Input)的数据存入数字量空间的输入映象寄存器中，并把该区定义为I； 3 开关量输出（Output）的数据存放在数字量空间的输出映象寄存器中，并把该区定义为Q。 4 模拟量输入（Analogue Input） 数据存入在模拟量空间中的模拟量输入区，该区定义为AI；,3.1 S7-200 PLC存储空间及地址分配,二、 数据存储空间 5 模拟量输出（Analogue Output）数据存放在模拟量空间中的模拟量输出区，该区定
5、义为AQ。 6 数据空间还包含PLC内部标志位M、殊标志存储器SM、内部变量寄存器V、局部寄存器L、计时器T、计数器C、顺序控制寄存器S、高速计数器HC和累加器AC等 如表3-1所示,3.1 S7-200 PLC存储空间及地址分配,三、 数据空间地址分配方法 1 数据存储空间 分为输入地址、输出地址和内部地址三类 2 每一类地址 有数字量空间和模拟量空间之分。 3 S7-200 PLC采用“字节位”编址规则，即“识别符+字节地址跟小数点+位号”。 识别符用于区别地址类型和存储空间区域，如I、Q、SM等；,3.1 S7-200 PLC存储空间及地址分配,三、 数据空间地址分配方法 4 字节地址
6、指定存储空间中的字节（B）、字（W）、双字（D）或起始地址，如IB0、MW10；VD100等； 5 小数点 分割字节地址和该字节的位号，位号是表示该字节中的某一位，它只能是07之间的某个数，如I2.0、Q3.4、M8.2、SM6.7等。,3.1 S7-200 PLC存储空间及地址分配,1. 输入地址编号 数字量输入地址、扩展单元的数字量输入地址和扩展单元的模拟量地址三种空间。 （1）数字量输入地址 开关量输入以8点（1个字节）为组进行分配， 定义数字输入地址的识别符为I; 每一个输入点对应于输入映象寄存器IB中的 每个位。,3.1 S7-200 PLC存储空间及地址分配,1. 输入地址编号 C
7、PU 224基本单元输入端为14点 ，需要2组（2个字节）16位来编址，地址编号为I0.0I0.7和I1.0I1.7，占用两个对应字节IB0IB1。 扩展一个4点输入模块 需要另一个组（1个字节）8位来编址，地址编号是I2.0I2.7，占用对应的IB3字节。 在此例中，由于I1.6、I1.7、和I2.4、I2.5、I2.6、 I2.7没有实际输入点，因此IB1.6、IB1.7和IB2.4IB2.7未被使用,3.1 S7-200 PLC存储空间及地址分配,输入地址编号 ( 2）模拟量输入地址 不同CPU单元所能扩展的模拟通道数不等 CPU221基本单元不能扩展模拟通道和数字模块; CPU 222
8、最大可扩展模拟通道数为8路; CPU 224最大可扩展模拟通道数为28路。 模拟量输入以每一路为组进行分配 定义模拟输入地址识别符为AI; 每一路模拟量输入需占用2个字地址，实际只使用 1个字（2个字节），并且只能从偶数字节开始， 如AIW0、AIW2等，对应输入映象寄存器AIB。,3.1 S7-200 PLC存储空间及地址分配,1. 输入地址编号 ( 2）模拟量输入地址 S7-200每一路模拟量输入转换的分辨率都为12位， 数据存入对应的输入映象寄存器AIB的2个字节中。 例如，AIW0模拟量输入转换后的12位数据被存入AIB0和AIB1中，AIB1存入的是低8位，AIB0低4位存入的是转换
9、后的数据高4位。AIB0中的高4位用户不能使用。,3.1 S7-200 PLC存储空间及地址分配,2. 输出地址编号 输出地址编号与输入地址编号相似 基本单元的数字量输出 扩展单元的数字量输出 扩展单元的模拟量输出。 （1）数字量输出地址 开关量输出以8点（1个字节）为组进行分配，定义 数字输出地址识别符为Q， 每一个输出点对应输出寄存器QB中的一个位。 CPU 224基本单元输出端为10点，则需要2组（2个 字节）16位编址，即用Q0.00.7和Q1.01.7表示。,3.1 S7-200 PLC存储空间及地址分配,2. 输出地址编号 扩展一个4点输出模块， 需要另一个组（1个字节）8位来对其
10、编址， 对应编号是Q2.02.7。 分别占用输出映象寄存器对应的3个字节 QB0QB2。但此时未用的位QB1.2Q1.7和 Q2.4Q2.7均可作为内部标志位使用。,3.1 S7-200 PLC存储空间及地址分配,(2)模拟量输出地址 S7-200以扩展方式连接扩展模块实现模拟量输出。 不同CPU单元所能扩展的模拟通道数不等 CPU 222最大可扩展2路模拟输出; CPU 224最大可扩展14路模拟输出。 模拟量输出以每一路为组进行地址分配，并定义为AQ。 每一路模拟量输出需占用2个字 实际只使用1个字（2个字节），地址编号为AQW，并且 只能从偶数字节开始，如AQW0、AQW2等。 以CPU
11、 224为例 假设它的第三个扩展模块和第五个扩展模块各带有1路模 拟输出，其模拟通道输出地址分别为AQW0和AQW2， 而AQW1未使用。,3.1 S7-200 PLC存储空间及地址分配,3内部软元件地址编号 内部软元件地址编号按其功能分类法，以其功能名称定义，并对其位进行编址。 内部标志位寄存器M、 内部特殊标志存存器SM、 内部变量寄存器V、 计时数T、 计数器C、 高速计数器HC 累加器AC等。 每一类内部软元件地址的具体编号将在下一节的S7-200 PLC内部软元件及地址分配中介绍。,3.2 S7-200 PLC内部软元件,1 S7-200 PLC内部软元件分布在参数空间和数据空间中，
12、它们的功能是相互独立的 2 内部软元件分配固定地址，其地址编号采用八进制数码。 3 每种软元件用一个字母定义，例如I、Q、T、C、HC、AC分别表示输入继电器、输出继电器、定时器、计数器、高速计数器、累加器等。 4 用户在编制程序时，必须熟悉这些内部软元件的表示方式及功能。,3.2 S7-200 PLC内部软元件,3.2.1 输入/输出软继电器 1. 输入软继电器I I0.0的输入软继电器的等效电路图 I0.0由输入信号驱动，其常开常/闭触点供编程时使用,3.2 S7-200 PLC内部软元件,3.2.1 输入/输出软继电器 2. 输出软继电器Q 每一个输出端子都对应内部一个输出软继电器, 定
13、义为Q,3.2 S7-200 PLC内部软元件,3.2.1 输入/输出软继电器 3. 输入/输出软继电器工作过程 (1) 采样阶段 输入软继电器I接收输入端子的状态信号，在扫描周期的开始时被采样，结果存入输入映象寄存器（IB）。 (2) 程序执行阶段 CPU对内部输入或输出映象寄存器的操作， 不真正直接涉及输入或输出端点及软继电器 在程序执行阶段，输入/输出软继电器状态保持不变。 (3) 结束阶段 输出映象寄存器（QB）的内容被传送给输出软继电器，其触点状态传送到输出端子。,3.2 S7-200 PLC内部软元件,3.2.1 输入/输出软继电器 4. 输入/输出软继电器工作过程特点 （1）程序
14、在扫描开始时同步采样所有输入点并存入 输入映象寄存器（IB） （2）使在程序执行阶段，使输入映象寄存器（IB） 内容不变。 （3）处理程序执行完毕后，CPU再从输出映象寄 存器（QB）中取出内容，一次性刷新所有输 出软继电器Q，同时改变所有输出端子状态,3.2 S7-200 PLC内部软元件,3.2.1 输入/输出软继电器 4. 输入/输出软继电器工作过程特点 （4）I/O点软继电器 只能以位进行读入或输出； 映象寄存器能以位、字节、字或双字存取； 映象寄存器存取速度高于I/O点的速度。 （5）直接I/O指令 可以不通输入/输出映象寄存器暂存缓冲，直 接对输入软继电器和输出软继电 器进行存取。
15、,3.2 S7-200 PLC内部软元件,3.2.2 变量寄存器V 1 变量寄存器V 变量寄存器用于模拟量控制、数据运算、参数设置等 可按位、按字节、字或双字操作。 分为一般变量寄存器和断电保持变量寄存器。 2 变量寄存器V的数目多少取决于不同CPU型号。 3 所有变量寄存器V统称为数据块1（DB1），其内容通过对PLC的数据装载操作在EEPROM和RAM中可相互拷贝,3.2 S7-200 PLC内部软元件,3.2.3 内部标志位寄存器M 内部标志位寄存器M 也称为内部软继电器或中间辅助继电器， 为程序执行的中间状态提供信息暂存区，但不能直接驱动外部负载。 (2) 内部标志位寄存器以位为单位使
16、用，但也能以字节、字或双字为单位使用，用户存储数据尽量使用变量寄存器V。 (3) CPU22x内部标志位寄存器数目都是256个位，表3-2所示。 (4) 256位均在断电后由超级电容或备用电池进行保持， MB0-MB13的112个位是断电永久保护区，它们的内容每次掉电时均会自动地保存到EEPROM中。,3.2 S7-200 PLC内部软元件,3.2.4 特殊标志位寄存器SM 1 特殊标志位SM 提供状态和控制功能，在PLC和用户程序之间起到交换信息的作用； 2 特殊标志位能以位、字节、字或双字操作； 3 CPU22x 有SM0SM299非连续的特殊标志位寄存器区： 只读区域（SM0SM29） 可读写区域（SM30SM299），用户可通过编程对 其功能进行选择和控制。 4 表3-3给出了CPU22x特殊标
