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1、第第5 5章章 S7-200S7-200系列系列PLCPLC基础知识基础知识 S7-200S7-200系系系系列列列列是是小小型型PLC,S7-300S7-300系系系系列列列列是是中中型型PLC,S7-400S7-400系列系列系列系列是大型是大型PLC。S7-200PLCS7-200PLC既既可可单单机机运运行行,也也可可联联网网运运行行,它它功功能能强强,性性价价比比高高,结结构构小小巧巧,工工作作可可靠靠,并并配有功能强大,使用方便的编程软件。配有功能强大,使用方便的编程软件。 S7-200PLCS7-200PLC是是小小规规模模自自动动控控制制系系统统的的理理想想控控制设备。制设备。
2、 S7-200PLCS7-200PLC易易于于学学习习和和掌掌握握,很很适适合合作作初初学学者深入学习者深入学习S7S7系列各型系列各型PLC的首选入门机型。的首选入门机型。S7-200S7-200、300300、400400系列系列系列系列PLCPLC产品产品产品产品PLCPLCPLCPLC控制柜与各型控制柜与各型控制柜与各型控制柜与各型PLCPLCPLCPLC产品产品产品产品5.15.1硬件系统硬件系统硬件系统硬件系统 在在S7-200S7-200 PLCPLC的的硬硬件件系系统统中中,包包括括有有下下述述硬硬件件产产品品:CPUCPU模模模模块块块块,数数数数字字字字量量量量I/OI/O
3、扩扩扩扩展展展展模模模模块块块块,模模模模拟拟拟拟量量量量I/OI/O扩扩扩扩展展展展模模模模块块块块,热热热热电电电电偶偶偶偶与与热热热热电电电电阻阻阻阻扩扩扩扩展展展展模模模模块块块块,称称称称重重重重模模模模块块块块,PROFIBUS-DPPROFIBUS-DP模模模模块块块块,AS-iAS-i接接接接口口口口模模模模块块块块,中中中中文文文文文文文文本本本本显显显显示示示示器器器器,触触触触摸摸摸摸屏屏屏屏,编编编编程程程程设设设设备备备备,存存存存储储储储卡卡卡卡,实时时钟卡实时时钟卡实时时钟卡实时时钟卡,电池卡电池卡电池卡电池卡和和通讯卡通讯卡通讯卡通讯卡。用用户户可可根根据据自自
4、己己的的需需要要选选用用其其中中的的一一个个或或多多个个硬硬件件组组成成适适合合于于自自己己的的控控制制系系统统,但但CPU模模块块是是组组成成PLC控控制制系系统统不可缺少的硬件不可缺少的硬件。1.CPU1.CPU模块模块模块模块S7-200S7-200系列系列系列系列PLCPLC的的的的CPUCPU模块的外形结构图模块的外形结构图模块的外形结构图模块的外形结构图(1 1)CPUCPU模块模块模块模块CPU模模块块又又称称为为PLC的的主主机机,在在这这个个主主机机的的塑塑料料外外壳壳中中,除除装装有有CPU芯芯片片外外,还还装装有有稳稳压压电电源源、I/O模模块块和和存存储储器器。在在PL
5、C众众多多的的硬硬件件产产品品中中,CPU模模块块是是唯唯一一能能够够独独立立运运行行的的,具具有有完完整整控控制制功功能能的的控控制制设设备备,其其余余硬硬件件都都只只能能依依附附于于主主机机工工作作,它它们对主机起着扩展功能的作用。们对主机起着扩展功能的作用。(2 2)CPUCPU模块内装的稳压电源模块内装的稳压电源模块内装的稳压电源模块内装的稳压电源CPU模模块块内内装装的的稳稳压压电电源源有有交交、直直流流两两种种类类型型,但但同同一一个个CPU模块中只装有一种类型的稳压电源。模块中只装有一种类型的稳压电源。交交流流稳稳压压电电源源的的输输入入电电压压是是允允许许波波动动范范围围为为A
6、C85264V交交流流电电压压,直直流流稳稳压压的的输输入入电电压压是是允允许许波波动动范范围围为为DC20.428.8V直直流流电电压压。但但两两者者都都输输出出两两种种稳稳定定的的直直流流电压电压:DC5V和和DC24V。其其中中DC5V电电压压供供CPU模模块块中中CPU芯芯片片和和存存储储器器使使用用,DC24V电电压压供供输输入入、输输出出模模块块的的内内部部电电路路和和接接在在PLC输输入入点点上上的的传传感感器器等等电电子子器器件件使使用用,而而驱驱动动PLC外外部部负负载载工工作作的电源则需由用户自行解决。的电源则需由用户自行解决。(3 3)S7-200S7-200系列系列系列
7、系列PLCPLC的的的的CPUCPU模块的型号模块的型号模块的型号模块的型号主主 要要 有有 CPU221、 CPU222、 CPU224、 CPU224XP、CPU226和和CPU226XM共共6种型号。种型号。有有些些CPU模模块块型型号号后后面面加加有有“CN”字字母母(如如CPU222CN),加加有有“CN”字字母母的的CPU模模块块是是专专为为中中国国用用户户量量身身定定做做的的。下下页页表格列出了表格列出了5种型号的种型号的CPU模块的主要性能指标。模块的主要性能指标。(4 4)S7-200S7-200系列系列系列系列PLCPLC的指令功能的指令功能的指令功能的指令功能具具有有传传
8、送送、比比较较、移移位位、跳跳转转、循循环环移移位位、产产生生补补码码、子子程程序序调调用用、脉脉宽宽调调制制,脉脉冲冲序序列列输输出出、数数制制转转换换、算算术术运运算算、字字逻逻辑辑运运算算、浮浮点点数数运运算算、开开平平方方运运算算、三三角角函函数数运运算算和和PID控控制等指令。制等指令。S7-200PLCCPU模块(模块(CN)的主要性能指标)的主要性能指标性能指标性能指标CPU221CPU222CNCPU224CNCPU224XPCNCPU226CN外形尺寸(外形尺寸(mm)908062120.5806214080621968062程序存储器容量(程序存储器容量(B):):运行模式
9、下编辑时运行模式下编辑时非运行模式下编辑时非运行模式下编辑时4096409681921228812288163841638424576数据存储器容量(数据存储器容量(B)2048819210240掉电保持时间(掉电保持时间(h)50100可选电池的使用寿命可选电池的使用寿命典型值典型值200天天本机数字量本机数字量I/O点数点数6入入/4出出8入入/6出出14入入/10出出24入入/16出出本机模拟量本机模拟量I/O点数点数无无2入入/1出出无无数字量数字量I/O映像寄存器区映像寄存器区128入入/128出,共计出,共计256点点S7-200PLCCPU模块(模块(CN)的主要性能指标(续)的
10、主要性能指标(续)性能指标性能指标CPU221CPU222CNCPU224CNCPU224XPCNCPU226CN模拟量模拟量I/O寄存器区寄存器区无无16入入/16出共计出共计32点点32入入/32出,共计出,共计64点点允许最大扩展允许最大扩展I/O模块数模块数无无2个个7个个允许最大智能模块数允许最大智能模块数无无2个个7个个扩展后最大数字量扩展后最大数字量I/O点数点数无无78个个168个个248个个扩展后最大模拟量扩展后最大模拟量I/O点数点数无无10个个35个个38个个35个个脉冲捕捉输入脉冲捕捉输入6个个8个个14个个24个个高速计数器总数高速计数器总数4个个6个个单相高速计数器
11、单相高速计数器30KHZ:4个个30KHZ:6个个30KHZ:4个个200KHZ:2个个30KHZ:6个个两相高速计数器两相高速计数器20KHZ:2个个20KHZ:4个个20KHZ:3个个100KHZ:1个个20KHZ:4个个30KHZ:6个个性能指标性能指标CPU221CPU222CNCPU224CNCPU224XPCNCPU226CN脉冲输出脉冲输出20KHZ:2个个100KHZ:2个个20KHZ:2个个模拟量调节电位器模拟量调节电位器1个(个(8位分辨率)位分辨率)2个(个(8位分辨率)位分辨率)定时器定时器256个个计数器计数器256个个定时中断定时中断2个(个(1ms分辨率)分辨率)
12、延边中断延边中断4个个RS-485通信口通信口1个个2个个实时时钟实时时钟有(时钟卡)有(时钟卡)有有可选卡可选卡存储器卡存储器卡,电池卡电池卡,实时钟卡实时钟卡存储器卡,电池卡存储器卡,电池卡DC24V电源电源CPU的输的输入电流入电流/最大负载最大负载80mA/450mA85mA/500mA 110mA/700mA 120mA/900mA150mA/1050mAAC240V电源电源CPU的的输入电流输入电流/最大负载最大负载15mA/60mA20mA/70mA30mA/100mA35mA/100mA40mA/160mAS7-200PLCCPU模块(模块(CN)的主要性能指标(续)的主要性能
13、指标(续)2. 2.数字量数字量数字量数字量I/OI/O扩展模块扩展模块扩展模块扩展模块数数字字量量I/O扩扩展展模模块块是是PLC的的可可选选件件,对对CPU模模块块的的数数字字量量I/O点点数数起起扩扩展展作作用用。在在控控制制系系统统中中,当当CPU模模块块的的数数字字量量I/O点数点数不够用不够用时,可时,可加装加装数字量数字量I/O扩展模块。扩展模块。S7-200PLCS7-200PLC的的的的CPUCPU模块与扩展模块的连接模块与扩展模块的连接模块与扩展模块的连接模块与扩展模块的连接现场使用现场使用现场使用现场使用S7-200PLCS7-200PLCS7-200PLCS7-200P
14、LC的扩展模块的情形的扩展模块的情形的扩展模块的情形的扩展模块的情形(1 1)数字量)数字量)数字量)数字量I/OI/O扩展模块的型号扩展模块的型号扩展模块的型号扩展模块的型号S7-200PLC的的数数字字量量I/O扩扩展展模模块块有有EM221、EM222和和EM223三三种种,其其中中标标有有“CN”字字母母的的(如如E221CN)是是为为中中国用户量身定做的。国用户量身定做的。EM221模块只有输入点,称为模块只有输入点,称为数字量输入扩展模块数字量输入扩展模块;EM222模块只有输出点,称为模块只有输出点,称为数字量输出扩展模块数字量输出扩展模块;EM223模模块块同同时时含含有有输输
15、入入点点和和输输出出点点,称称为为数数字字量量输输入入/输出扩展模块输出扩展模块。(2 2)数字量)数字量)数字量)数字量I/OI/O扩展模块的扩展模块的扩展模块的扩展模块的I/OI/O点数点数点数点数以上以上3种数字量种数字量I/O扩展模块的扩展模块的I/O点数如下表所示。点数如下表所示。数字量数字量I/O扩展模块扩展模块型型号号各组输入点数各组输入点数各组输出点数各组输出点数EM221CN,8输入输入DC24V4,4EM221,8输入输入AC230V8点相互独立点相互独立EM221CN,16输入输入DC24V4,4,4,4EM222,4输出输出DC24V,5A4点相互独立点相互独立EM22
16、2,4继电器输出,继电器输出,10A4点相互独立点相互独立EM222CN,8输出输出DC24V4,4EM222CN,8继电器输出继电器输出4,4EM222,8输出输出AC230V8点相互独立点相互独立型型号号各组输入点数各组输入点数各组输出点数各组输出点数EM223CN,4输入输入/4输出输出DC24V44EM223CN,4输入输入DC24V/4继电器输出继电器输出44EM223CN,8输入输入DC24V/8继电器输出继电器输出4,44,4EM223CN,8输入输入/8输出输出DC24V4,44,4EM223CN,16输入输入/16输出输出DC24V8,84,4,8EM223CN,16输入输入
17、DC24V/16继电器输出继电器输出8,84,4,4,4EM223,32输入输入/32输出输出DC24V16,1616,16EM223,32输入输入DC24V/32继电器输出继电器输出16,1611,11,10数字量数字量I/O扩展模块(续)扩展模块(续)(3 3)CPUCPU模块内部的数字量输入、输出的性能指标模块内部的数字量输入、输出的性能指标模块内部的数字量输入、输出的性能指标模块内部的数字量输入、输出的性能指标CPUCPU模块(模块(模块(模块(CNCN)的数字量输入的主要性能指标)的数字量输入的主要性能指标)的数字量输入的主要性能指标)的数字量输入的主要性能指标性能指标性能指标DC2
18、4V(不含不含CPU224XP)DC24V输入输入(CPU224XP)输入类型输入类型漏型漏型/源型源型(IEC类型类型1)漏型漏型/源型源型(IEC类型类型1,I0.3I0.5除外除外)输入电压额定值输入电压额定值DC24V,典型值,典型值4mA输入电压浪涌值输入电压浪涌值35V/0.5s逻辑逻辑1信号信号(最小最小)DC15V,2.5mAI0.3I0.5为为DC4V,8mA;其余为;其余为DC15V,2.5mA逻辑逻辑0信号信号(最大最大)DC5V,1mAI0.3I0.5为为DC1V,1mA;其余为;其余为DC5V,1mA输入延迟输入延迟0.212.8ms可选择可选择CPUCPUCPUCP
19、U模块(模块(模块(模块(CNCNCNCN)的数字量输入的主要性能指标(续)的数字量输入的主要性能指标(续)的数字量输入的主要性能指标(续)的数字量输入的主要性能指标(续)性能指标性能指标DC24V(不含不含CPU224XP)DC24V输入输入(CPU224XP)连接连接2线式接近开关的允许漏电流线式接近开关的允许漏电流最大最大1mA光隔离光隔离AC500V,1min高速计数器输入逻辑高速计数器输入逻辑1电平电平DC1530V:单单相相20KhZ,两两相相10KhZ;DC1526V:单相:单相30KHZ,两相,两相20KHZCPU224XP的的HSC4和和HSC5的输入的输入逻辑逻辑1电平电平
20、DC4V时,单相时,单相200kHZ,两相,两相100kHZCPUCPU模块(模块(模块(模块(CNCN)的数字量输出的主要性能指标)的数字量输出的主要性能指标)的数字量输出的主要性能指标)的数字量输出的主要性能指标性能指标性能指标DC24V输出输出(不含不含CPU224XP)DC24V输出输出(CPU224XP)继电器型输出继电器型输出输出电压额定值输出电压额定值输出电压允许范围输出电压允许范围DC24VDC20.428.8VDC24VDC528.8V(Q0.0Q0.4)DC20.428.8V(Q0.5Q1.1)DC24V或或AC250VDC530V或或AC5250V浪涌电流浪涌电流最大最大
21、8mA,100ms逻辑逻辑1输出电压输出电压逻辑逻辑0输出电压输出电压DC20V,最大电流时,最大电流时DC0.1V,10k负载负载L+减减0.4V,最大电流时,最大电流时DC0.1V,10k负载负载逻辑逻辑1最大输出电流最大输出电流逻辑逻辑0最大漏电流最大漏电流灯负载灯负载接通状态电阻接通状态电阻每个公共端的额定电流每个公共端的额定电流0.75A(电阻负载电阻负载)10A5W0.3,最大,最大0.66A0.75A(电阻负载电阻负载)10A5W0.3,最大,最大0.63.75A2A(电阻负载电阻负载)-DC30W/AC200W新的时候最大新的时候最大0.210ACPUCPU模块(模块(模块(模
22、块(CNCN)的数字量输出的主要性能指标)的数字量输出的主要性能指标)的数字量输出的主要性能指标)的数字量输出的主要性能指标性能指标性能指标DC24V输出输出(不含不含CPU224XP)DC24V输出输出(CPU224XP)继电器型输出继电器型输出感性钳位电压感性钳位电压L+减减DC48V,1W功耗功耗-从关断到接通最大延时从关断到接通最大延时从接通到关断最大延时从接通到关断最大延时切换最大延时切换最大延时Q0.0和和Q0.1为为2s,其它,其它15sQ0.0和和Q0.1为为10s,其它,其它130s-Q0.0和和Q0.1为为0.5s,其它,其它15sQ0.0和和Q0.1为为1.5s,其它,其
23、它130s-10ms最高脉冲频率最高脉冲频率20KHZ(Q0.0和和Q0.1)100KHZ(Q0.0和和Q0.1)1HZ3. 3.模拟量模拟量模拟量模拟量I/OI/O扩展模块扩展模块扩展模块扩展模块(1 1)模拟量输入接口电路的作用)模拟量输入接口电路的作用)模拟量输入接口电路的作用)模拟量输入接口电路的作用在在工工业业控控制制中中,某某些些输输入入信信号号(如如压压力力、温温度度、流流量量和和转转速速等等)是是模模拟拟量量,它它们们不不但但是是非非电电信信号号,而而且且它它们们的的大大小小和和量量程程也也不不一一至至,而而PLC的的CPU只只能能接接受受和和处处理理数数字字量量电电信信号号,
24、因因此此,这这些些非非电电类类的的模模拟拟量量输输入入信信号号需需要要首首先先经经传传感感器器和和变变送送器器转转化化为为标标准准量量程程的的电电流流或或电电压压(例例如如420mA,15V,010V等等)信信号号,再再经经模模拟拟量量输输入入接接口口电电路路中中的的A/D转转换换器器将将它它们们转换成数字量后,才可传入转换成数字量后,才可传入PLC的的CPU。带带正正负负号号的的电电流流或或电电压压经经A/D转转换换后后,以以二二进进制制补补码码的的形形式存放在相应的模拟量输入寄存器字单元中供式存放在相应的模拟量输入寄存器字单元中供CPU处理。处理。(2 2)模拟量输出接口电路的作用)模拟量
25、输出接口电路的作用)模拟量输出接口电路的作用)模拟量输出接口电路的作用CPU对对A/D转转换换后后数数字字量量处处理理的的结结果果仍仍是是数数字字量量,而而PLC的的某某些些控控制制对对象象(如如电电动动调调节节阀阀等等)是是不不能能直直接接接接受受数数字字量量信信号号的的控控制制的的,因因此此,需需将将这这些些数数字字量量经经模模拟拟量量输输出出接接口口电电路路中中的的D/A转转换换器器转转换换成成模模拟拟量量后后,才才能能驱驱动动电电动动调调节节阀阀一一类类的的控控制对象。制对象。(3 3)模拟量)模拟量)模拟量)模拟量I/OI/O扩展模块的作用扩展模块的作用扩展模块的作用扩展模块的作用在
26、在S7-200PLC的的各各型型CPU模模块块中中,除除CPU224XP(CN)型型模模块块仅仅有有2点点模模拟拟量量输输入入和和1点点模模拟拟量量输输出出外外,其其余余各各型型CPU模模块块均无模拟量均无模拟量I/O接口电路。接口电路。模模拟拟量量输输入入扩扩展展模模块块的的接接口口电电路路中中含含有有A/D转转换换器器,它它可可将模拟量输入信号转换成数字量后,再传送给将模拟量输入信号转换成数字量后,再传送给CPU。模模拟拟量量输输出出扩扩展展模模块块的的接接口口电电路路中中含含有有D/A转转换换器器,它它可可将将CPU的的处处理理结结果果(数数字字量量)转转换换成成模模拟拟量量后后,再再去
27、去驱驱动动被被控控制制对对象运行。象运行。S7-200PLC还还有有一一种种模模拟拟量量扩扩展展模模块块,它它里里面面同同时时含含有有输输入入接接口口电电路路和和输输出出接接口口电电路路,因因此此,它它同同时时兼兼有有模模拟拟量量输输入入扩扩展展模模块块和和模模拟拟量量输输出出扩扩展展模模块块的的功功能能,我我们们称称其其为为模模拟拟量量输输入入/输出扩展模块。输出扩展模块。以上三种模拟量扩展模块统称为模拟量以上三种模拟量扩展模块统称为模拟量I/O扩展模块。扩展模块。对对对对于于于于没没没没有有有有模模模模拟拟拟拟量量量量I/OI/O接接接接口口口口的的的的CUPCUP模模模模块块块块来来来来
28、说说说说,模模模模拟拟拟拟量量量量I/OI/O扩扩扩扩展展展展模模模模块块块块可可可可使使使使其其其其获获获获得得得得模模模模拟拟拟拟量量量量I/OI/O接接接接口口口口功功功功能能能能;对对对对于于于于仅仅仅仅有有有有少少少少量量量量模模模模拟拟拟拟量量量量I/OI/O接接接接口口口口的的的的CUPCUP模模模模块块块块来来来来说说说说,模模模模拟拟拟拟量量量量I/OI/O扩扩扩扩展展展展模模模模块块块块可可可可对对对对其模拟量其模拟量其模拟量其模拟量I/OI/O接口的数量起到扩展的作用。接口的数量起到扩展的作用。接口的数量起到扩展的作用。接口的数量起到扩展的作用。(4 4)模拟量)模拟量)
29、模拟量)模拟量I/OI/O扩展模块接入系统的方法扩展模块接入系统的方法扩展模块接入系统的方法扩展模块接入系统的方法CPU模模块块模拟量扩展模块模拟量扩展模块数字量扩展模块数字量扩展模块(5 5)模拟量)模拟量)模拟量)模拟量I/OI/O模块的量程模块的量程模块的量程模块的量程模模拟拟量量输输入入模模块块的的输输入入接接口口和和模模拟拟量量输输出出模模块块的的输输出出接接口口均均有有多多种种量量程程供供用用户户选选用用,如如DC05V,010V,5V,10V,020mA,050mA等等,模模拟拟量量I/O模模块块上上装装有有DIP开开关,调节关,调节DIP开关,可以设置用户所需的量程。开关,可以
30、设置用户所需的量程。(6 6)模拟量)模拟量)模拟量)模拟量I/OI/O模块的分辨率模块的分辨率模块的分辨率模块的分辨率模模拟拟量量I/O模模块块中中的的A/D,D/A转转换换器器的的二二进进制制位位数数反反映映了了其其分分辨辨率率的的高高低低,位位数数越越多多,则则分分辨辨率率越越高高。S7-200PLC的的模模块量输入扩展模块中的块量输入扩展模块中的A/D转换器的二进制位数为转换器的二进制位数为12位。位。(7 7)模拟量输入模块的输入阻抗)模拟量输入模块的输入阻抗)模拟量输入模块的输入阻抗)模拟量输入模块的输入阻抗模模拟拟量量输输入入模模块块在在电电压压输输入入时时,输输入入阻阻抗抗10
31、M;电流输入时,其输入阻抗为电流输入时,其输入阻抗为250。当当传传感感器器与与模模拟拟量量输输入入模模块块的的距距离离较较远远时时,应应采采用用电电流输入,以提高控制系统的抗干扰能力。流输入,以提高控制系统的抗干扰能力。(8 8)模拟量输入模块的)模拟量输入模块的)模拟量输入模块的)模拟量输入模块的A/DA/D转换时间转换时间转换时间转换时间模模拟拟量量输输入入模模块块的的A/D转转换换时时间间为为250s,输输入入的的阶阶跃跃响应时间为响应时间为1.5ms(当输出达到稳态值的当输出达到稳态值的95时时)。(9 9)模拟量输入模块的数字量输出范围)模拟量输入模块的数字量输出范围)模拟量输入模
32、块的数字量输出范围)模拟量输入模块的数字量输出范围模模拟拟量量输输入入扩扩展展模模块块的的单单极极性性全全量量程程输输入入范范围围对对应应的的数数字字量量输输出出为为032000,双双极极性性全全量量程程输输入入范范围围对对应应的的数数字字量量输出为输出为-32000+32000。模模拟拟量量输输入入扩扩展展模模块块输输出出的的12位位数数字字量量信信号号被被按按左左对对齐齐的的规规则则自自动动存存放放到到与与信信号号输输入入点点的的编编号号对对应应的的CPU模模块块的的模模拟量输入寄存器的字地址单元拟量输入寄存器的字地址单元(如如AIW0)中,如下图所示。中,如下图所示。MSB是是最最高高位
33、位,LSB是是最最低低位位。最最高高位位是是符符号号位位,该该位位为为0时时表表示示正正数数,为为1时时表表示示负负数数。在在单单极极性性格格式式中中,低低3位位为为0;在双极性格式中,低;在双极性格式中,低4位为位为0。(1010)模拟量输出模块的输出量程)模拟量输出模块的输出量程)模拟量输出模块的输出量程)模拟量输出模块的输出量程S7-200PLC的的模模拟拟量量输输出出扩扩展展模模块块的的输输出出端端口口有有电电流流输输出出和和电电压压输输出出两两种种量量程程,电电流流输输出出时时是是单单极极性性的的,量量程程为为020mA,电电压压输输出出时时是是双双极极性性的的,量量程程为为-5+5
34、V。电电流流输输出出时时,全全量量程程输输出出范范围围对对应应的的数数字字量量输输入入为为032000,分分辨辨率率为为11位位;电电压压输输出出时时,全全量量程程输输出出范范围围对对应应的数字量输入为的数字量输入为-32000+32000,分辨率为分辨率为12位。位。(1111)数字量输出信号的)数字量输出信号的)数字量输出信号的)数字量输出信号的D/AD/A转换和输出过程转换和输出过程转换和输出过程转换和输出过程数数字字量量输输出出信信号号在在传传送送到到模模拟拟量量输输出出接接口口电电路路之之前前,用用户户必必须须把把它它存存放放到到与与指指定定模模拟拟量量输输出出点点的的编编号号对对应
35、应的的CPU模模块块的的模模拟拟量量输输出出寄寄存存器器的的字字地地址址单单元元(如如AQW0)中中,此此后后CPU会会自自动动地地把把这这个个数数字字量量输输出出信信号号送送到到模模拟拟量量输输出出接接口口电电路路中中,并并经经D/A转转换后,从指定编号的模拟量输出点输出。换后,从指定编号的模拟量输出点输出。(1212)数字量输出信号的存放格式)数字量输出信号的存放格式)数字量输出信号的存放格式)数字量输出信号的存放格式数数字字量量输输出出信信号号在在16位位输输出出寄寄存存器器字字地地址址单单元元中中也也是是按按左左对对齐的规则存放的,其存放格式如下图所示。齐的规则存放的,其存放格式如下图
36、所示。其中最高位是符号位,该位为其中最高位是符号位,该位为0时表示正数;为时表示正数;为1时表示负数。低时表示负数。低4位均为位均为0。在将数据字装载到。在将数据字装载到DAC寄存器之前,低寄存器之前,低4位的位的4个个0会被会被PLC自动截断,故不会影响输出信号的值。自动截断,故不会影响输出信号的值。(13131313)模拟量输出模块的输出性能指标)模拟量输出模块的输出性能指标)模拟量输出模块的输出性能指标)模拟量输出模块的输出性能指标模模拟拟量量输输出出模模块块的的电电压压输输出出和和电电流流输输出出的的稳稳定定时时间间分分别别为为100s100s和和2ms,2ms,电电压压输输出出时时所
37、所能能驱驱动动的的负负载载电电阻阻最最小小值值为为5k5k;电电流输出时所能驱动的负载电阻最大值为流输出时所能驱动的负载电阻最大值为500500。(1414)模拟量)模拟量)模拟量)模拟量I/OI/O扩展模块的型号和扩展模块的型号和扩展模块的型号和扩展模块的型号和I/OI/O点数点数点数点数有有EN231、EN232和和EN235型型三三种种,其其后后加加有有“CN”字字母母的的(如(如EN231CN)是为中国用户定做的产品。)是为中国用户定做的产品。EM231模块只有输入点,称为模拟量输入扩展模块;模块只有输入点,称为模拟量输入扩展模块;EM232模块只有输出点,称为模拟量输出扩展模块;模块
38、只有输出点,称为模拟量输出扩展模块;EM235模块有输入点和输出点,称为模拟量模块有输入点和输出点,称为模拟量I/O扩展模块。扩展模块。型型 号号EM231EM231、EM231 CNEM231 CNEM232EM232、EM232 CNEM232 CNEM235EM235、EM235 CNEM235 CN输入点数输入点数4 4路模拟量输入,路模拟量输入,2 2路热电阻输入,路热电阻输入,4 4路热电偶输入路热电偶输入无无4 4输出点数输出点数无无2 21 1表表S7-200PLC的模拟量的模拟量I/O扩展模块输入的主要性能指标扩展模块输入的主要性能指标(15151515)模拟量)模拟量)模拟
39、量)模拟量I/OI/OI/OI/O扩展模块的主要性能指标扩展模块的主要性能指标扩展模块的主要性能指标扩展模块的主要性能指标性能指标性能指标EM231、EM231CNEM235、EM235CN单极性输入电压范围单极性输入电压范围双极性输入电压范围双极性输入电压范围输入电流范围输入电流范围010V,05V5V,2.5V020mA0 10V, 0 5V, 0 1V, 0 500mV, 0100mV,050mV10V,5V,2.5V,1V,500mV,250mV,100mV,50mV,25mV020mA单极性输入电压的分辨率单极性输入电压的分辨率0 10V时时 为为 2.5mV,05V时为时为1.25
40、mV010V时时为为2.5mV,05V时时为为1.25mV,01V时时为为250V,0500mV时时为为125V,0100mV时为时为25V,050mV时为时为12.5V双极性输入电压的分辨率双极性输入电压的分辨率5V时为时为2.5mV,2.5V时为时为1.25mV10V时时 为为 5mV, 5V时时 为为 2.5mV, 2.5V时时 为为1.25mV,1V时时为为500V,500mV时时为为250V,250mV时时为为125V,100mV时时为为50V,50mV时为时为25V,25mV时为时为12.5V性能指标性能指标EM231、EM231CNEM235、EM235CN输入电流的分辨率输入电
41、流的分辨率020mA时为时为5AA/D转换时间转换时间250s模拟量输入的阶跃响应时间模拟量输入的阶跃响应时间(当输出达到稳态值的当输出达到稳态值的95时时)1.5ms单极性全量程输入范围对应的数字量输出单极性全量程输入范围对应的数字量输出032000双极性全量程输入范围对应的数字量输出双极性全量程输入范围对应的数字量输出-32000+32000电压输入时的输入阻抗电压输入时的输入阻抗电流输入时的输入阻抗电流输入时的输入阻抗10M250最大输入电压最大输入电压最大输入电流最大输入电流DC30V32mA分辨率分辨率12位位A/D转换器转换器表表 S7-200PLC S7-200PLC的模拟量的模
42、拟量I/OI/O扩展模块输入的主要性能指标扩展模块输入的主要性能指标(续)(续)表表 S7-200PLC的模拟量的模拟量I/O扩展模块输出的主要性能指标扩展模块输出的主要性能指标性能指标性能指标EM232、EM232CN、EM235、EM235CN输出电压范围输出电压范围输出电流范围输出电流范围10V020mA电压输出时全量程输出范围对应的数字量输入电压输出时全量程输出范围对应的数字量输入-32000+32000电流输出时全量程输出范围对应的数字量输入电流输出时全量程输出范围对应的数字量输入0+32000电压输出时全量程分辨率电压输出时全量程分辨率12位位电流输出时全量程分辨率电流输出时全量程
43、分辨率11位位电压输出时的稳定时间电压输出时的稳定时间电流输出时的稳定时间电流输出时的稳定时间100s2ms电压输出时所能驱动的负载电阻的最小值电压输出时所能驱动的负载电阻的最小值电流输出时所能驱动的负载电阻的最大值电流输出时所能驱动的负载电阻的最大值5k5004.4.4.4.热电偶、热电阻扩展模块热电偶、热电阻扩展模块热电偶、热电阻扩展模块热电偶、热电阻扩展模块(1 1 1 1)热电偶、热电阻扩展模块的作用)热电偶、热电阻扩展模块的作用)热电偶、热电阻扩展模块的作用)热电偶、热电阻扩展模块的作用其其作作用用是是将将热热电电偶偶、热热电电阻阻测测得得微微弱弱的的模模拟拟量量温温度度电电信信号号
44、(毫伏级)经补偿、放大并转换为数字量后,再传送给(毫伏级)经补偿、放大并转换为数字量后,再传送给CPUCPU模块。模块。(2 2 2 2)普普普普通通通通模模模模拟拟拟拟量量量量输输输输入入入入模模模模块块块块经经经经变变变变送送送送器器器器与与与与热热热热电电电电偶偶偶偶、热热热热电电电电阻阻阻阻相相相相连连连连时时时时存在下述问题:存在下述问题:存在下述问题:存在下述问题: 热热电电偶偶、热热电电阻阻测测温温时时存存在在一一定定的的非非线线性性误误差差,需需要要经经过过补偿加以纠正,而普通模拟量输入模块却没有这种补偿功能。补偿加以纠正,而普通模拟量输入模块却没有这种补偿功能。目目前前,我我
45、国国按按IEC国国标标准准生生产产的的热热电电偶偶有有S、R、B、N、K、E、J和和T等等几几种种类类型型,当当把把其其中中某某种种类类型型的的热热电电偶偶接接入入模模拟拟量量输输入入模模块块时时,需需要要用用DIP开开关关来来为为热热电电偶偶扩扩展展模模快快的的输输入入接接口口设设置置相相应应的的输输入入类类型型,以以适适应应该该类类型型热热电电偶偶的的输输出出特特性性要要求求,但但普普通通模模拟拟量量输输入入模模块块上上却却没没有有设设置置输输入入类类型型的的DIP开开关。关。有有些些热热电电偶偶、热热电电阻阻输输出出的的温温度度电电信信号号是是微微弱弱的的,无无法法驱驱动动某某些些类类型
46、型的的模模拟拟量量输输入入模模块块(如如EM231和和EM231CN模模块块)工工作作,如如果果用用这这些些普普通通模模拟拟量量I/O模模块块来来接接受受热热电电偶偶、热热电电阻阻的的微微弱弱输输出出信信号号,那那么么,就就需需要要在在这这两两者者之之间间加加接接温温度度变变送送器器。这样就会给系统的安装、接线工作增加麻烦。这样就会给系统的安装、接线工作增加麻烦。热热电电阻阻在在接接线线方方式式上上有有2线线、3线线和和4线线三三种种,4线线方方式式的的精精度度最最高高,2线线方方式式为为精精度度最最低低,普普通通模模拟拟量量I/O模模块块器器每每一一个个输输入入接接口口只只有有2个个接接线线
47、端端子子,只只能能按按2线线方方式式与与热热电电阻阻相相连连,因因此此,无法获得较高的温度测量精度。无法获得较高的温度测量精度。热热电电偶偶、热热电电阻阻扩扩展展模模块块中中有有温温度度补补偿偿电电路路,有有用用来来设设置置输输入入类类型型的的DIP开开关关或或设设置置接接线线方方式式、测测量量单单位位和和开开关关故故障障方方向向的的DIP开开关关,有有适适合合于于热热电电阻阻的的各各种种接接线线方方式式的的输输入入按按钮钮,有有能能够够将将微微弱弱的的温温度度电电信信号号变变换换成成标标准准电电流流、电电压压信信号号的的信信号号变变换换电电路路。因因此此,它它克克服服了了普普通通模模拟拟量量
48、I/O模模块块与与热热电电偶偶、热热电电阻阻直直接相连时存在的诸多问题。接相连时存在的诸多问题。(3 3)热电偶、热电阻扩展模块的型号)热电偶、热电阻扩展模块的型号)热电偶、热电阻扩展模块的型号)热电偶、热电阻扩展模块的型号目目前前S7-200PLC的的热热电电偶偶、热热电电阻阻扩扩展展模模块块分分别别只只有有EM231AI4热电偶型和热电偶型和EM231AI2热电阻型这两种型号。热电阻型这两种型号。(4 4)使用热电偶、热电阻扩展模块的注意事项)使用热电偶、热电阻扩展模块的注意事项)使用热电偶、热电阻扩展模块的注意事项)使用热电偶、热电阻扩展模块的注意事项热热电电偶偶、热热电电阻阻扩扩展展模
49、模块块具具有有全全端端补补偿偿电电路路,能能够够对对热热电电偶偶、热热电电阻阻的的非非线线性性误误差差起起到到一一定定的的补补偿偿作作用用。但但是是当当环环境境温温度度急急剧剧变变化化时时,仍仍会会产产生生额额外外的的误误差差,因因此此,使使用用时时仍仍应应将将热热电电偶偶、热热电电阻阻尽尽可可能能安安装装在在环环境境温温度度较较为为稳稳定定的的地地方方。并并且且连连接接到到同同一一个个扩扩展展模模块块上上的的所所有有热热电电偶偶、热热电电阻阻必必须须是是相相同同类类型型的。的。(5 5 5 5)热电偶、热电阻扩展模块的主要性能指标)热电偶、热电阻扩展模块的主要性能指标)热电偶、热电阻扩展模块
50、的主要性能指标)热电偶、热电阻扩展模块的主要性能指标表表 热电偶、热电阻扩展模块的主要性能指标热电偶、热电阻扩展模块的主要性能指标性能指标性能指标EM231AI4热电偶热电偶EM231AI2热电阻热电阻输入类型输入类型浮地热电偶浮地热电偶模块参考接地热电阻模块参考接地热电阻输入范围输入范围热电偶类型:热电偶类型:S,T,R,E,N,K,J(只可从中选一种)(只可从中选一种)输输 入入 电电 压压 范范 围围 :80mV热电阻类型(只可从中选一种):热电阻类型(只可从中选一种):Pt:100,200,500,1000,(=3850PPM,3920PPM,3850.55PPM,3916PPM,39
51、02PPM)Pt:10000(=3850PPM)Cu:9.035(=4720PPM)Ni:10,120,1000,(=6720PPM,6178PPM)R:150,300,600FS温度分辨率温度分辨率电压输入时的分辨率电压输入时的分辨率电阻输入时的分辨率电阻输入时的分辨率0.1/0.115位加符号位位加符号位0.1/0.115位加符号位位加符号位表表 热电偶、热电阻扩展模块的主要性能指标热电偶、热电阻扩展模块的主要性能指标(续)(续)性能指标性能指标EM231AI4热电偶热电偶EM231AI2热电阻热电阻模块所有通道的刷新周期模块所有通道的刷新周期405ms405ms(但但Pt10000为为7
52、00ms)最大连线长度最大连线长度100m100m最大回路导线电阻最大回路导线电阻10020,Cu型型2.7,电压输入时全量程输入范围的数字量输出电压输入时全量程输入范围的数字量输出电阻输入时全量程输入范围的数字量输出电阻输入时全量程输入范围的数字量输出-27648+27648-27648+27648输入阻抗输入阻抗1M10M最大输入电压最大输入电压DC30VDC30V(检测检测),DC5V(源源)分辨率分辨率15位位+符号位符号位15位位+符号位符号位基本误差基本误差0.1%FS(电压)(电压)0.1%FS(电阻电阻)重复性重复性0.05%FS0.05%FS5.PROFIBUS-DP5.PR
53、OFIBUS-DP通信模块通信模块通信模块通信模块S7-200PLC的的PROFIBUS-DP通通信信模模块块属属于于扩扩展展从从站站模模块块,这这种种通通信信模模块块只只有有EM277和和EM277CN型型两两种种,其其中中EM277CN型是为中国用户量身定做的。型是为中国用户量身定做的。(1 1)EM277EM277(CNCN)模块的作用与连接方法)模块的作用与连接方法)模块的作用与连接方法)模块的作用与连接方法EM277(CN)模模块块用用来来将将S7-200PLC的的CPU模模块块连连接接到到PROFIBUS-DP网网络络上上,并并作作为为该该网网络络的的一一个个从从站站。连连接接时时
54、应应将将EM277(CN)模模块块上上的的一一个个端端口口经经串串行行I/O总总线线连连接接到到S7-200PLC的的CPU模模块块,再再将将其其上上的的DP通通信信端端口口连连接接到到PROFIBUS网络。网络。EM277PROFIBUS-DP扩展从站模块外形图扩展从站模块外形图(2 2)使用)使用)使用)使用EM277EM277(CNCN)模块传送数据的方法)模块传送数据的方法)模块传送数据的方法)模块传送数据的方法EN277(CN)模模块块能能读读写写S7-200PLC的的CPU模模块块中中定定义义的的变变量量存存储储区区中中的的数数据据块块,从从而而使使用用户户能能与与主主站站交交换换
55、任任何何类类型型的的数数据据。具具体体交交换换时时,可可先先将将S7-200PLC的的I/O值值、计计数数值值、定定时时器器值值或或其其它它计计算算值值等等数数据据从从它它们们原原先先所所在在的的某某个个数数据据区区移移到到该该PLC的的变变量量存存储储区区,再再从从变变量量存存储储区区传传送送到到主主站站。同同样样,也也可可先先将将从从主主站站来来的的数数据据存存放放到到S7-200PLC的的变变量量存存储储区区,再再从从变变量存储区移到该量存储区移到该PLC中指定的其它数据区。中指定的其它数据区。EM277 PROFIBUS-DPEM277 PROFIBUS-DP扩展从站模块的主要性能指标
56、扩展从站模块的主要性能指标(3 3)EM277EM277(CNCN)模块的主要性能指标)模块的主要性能指标)模块的主要性能指标)模块的主要性能指标项项目目参参数数通信接口数量通信接口数量通信接口类型通信接口类型1个个RS485PROFIBUS-DP/MPI波特率(自动设置)波特率(自动设置)协议协议9.6,19.2,45.45,93.75,187.5和和500kbps1,1.5,3,6和和12MbpsPROFIBUS-DP从站和从站和MPI从站从站电缆长度:电缆长度:波特率波特率93.75kbps时时波特率波特率=187.5kbps时时波特率波特率=500kbps时时波特率波特率=11.5Mb
57、ps时时波特率波特率=312Mbps时时1200m1000m400m200m100mEM277PROFIBUS-DP扩展从站模块的主要性能指标扩展从站模块的主要性能指标(续)(续)项项目目参参数数网络能力:网络能力:站地址的设定范围站地址的设定范围每个段最多可连接的站数每个段最多可连接的站数每个网络最多可连接的站数每个网络最多可连接的站数MPI连接连接099(由旋转开关设定)(由旋转开关设定)32个个126个,但最多只可连接个,但最多只可连接99个个EM277从站从站总总共共6个个,其其中中2个个预预留留(1个个为为PG,另另1个个为为OP)DC24V输入电源电压的允许波动范围输入电源电压的允
58、许波动范围DC20.428.8V6.AS-i6.AS-i接口模块接口模块接口模块接口模块(1 1)AS-iAS-i接口模块的作用接口模块的作用接口模块的作用接口模块的作用AS-i是是英英文文ActuatorSensorInterface的的缩缩写写符符号号,其其中中文文意意思思是是“执执行行器器-传传感感器器接接口口”。AS-i接接口口模模块块又又称称为为AS-i网网络络的的通通信信处处理理器器,在在AS-i网网络络中中起起主主站站的的作作用用。它它向向上上可可与与PLC主主机机连连接接,向向下下可可与与AS-i从从站站连连接接。而而AS-i从从站站则则用用来来下下挂挂分分布布在在工工业业现现
59、场场的的传传感感器器和和执执行行器器。在在AS-i网网络络中中,AS-i主主站站、AS-i从从站站和和AS-i总总线线在在PLC主主机机与与远远程程(即即分分布布在在工工业业现现场场的的)传传感感器器和和执执行行器器之之间间起起通通信信的的作作用用。通通过过它它们们,远远程程传传感感器器可可以以将将检检测测到到的的工工业业现现场场信信息息传传递递给给PLC主主机机,经经PLC主主机机处处理理后后,又又可可将将处处理理结结果果传传递递给给远远程程执执行行器器,从从而而实实现现对对远远程程控控制制对对象象的的控控制。制。(2 2 2 2)AS-iAS-iAS-iAS-i接口模块的种类接口模块的种类
60、接口模块的种类接口模块的种类目目前前,能能够够与与S7-200PLCS7-200PLC主主机机相相连连的的AS-iAS-i接接口口模模块块只只有有CP243-2CP243-2型模块一种,它在型模块一种,它在AS-iAS-i网络中起主站作用。网络中起主站作用。(3 3 3 3)AS-iAS-iAS-iAS-i从站种类从站种类从站种类从站种类 分分布布式式数数字字量量I/OI/O模模块块:用用来来连连接接远远程程数数字字量量传传感感器器(如如行行程程开开关关、液液位位开开关关、光光电电开开关关和和压压力力继继电电器器等等)和和远远程程数数字字量量执行器(如接触器和电磁阀等)。执行器(如接触器和电磁
61、阀等)。 分分布布式式模模拟拟量量I/OI/O模模块块:用用来来连连接接远远程程模模拟拟量量传传感感器器(如如温温度度、压压力力和和速速度度传传感感器器等等)和和远远程程模模拟拟量量执执行行器器(如如电电动动调调节节阀、可控硅整流调压器和变频调速器等)。阀、可控硅整流调压器和变频调速器等)。分分布布式式气气动动I/O模模块块:用用来来连连接接远远程程气气动动式式传传感感器器和和远远程程气气动式执行器。动式执行器。分分布布式式智智能能化化从从站站:所所有有带带有有ASI芯芯片片的的远远程程传传感感器器和和带带有有ASI芯芯片片的的远远程程执执行行器器都都统统称称为为分分布布式式智智能能化化从从站
62、站。一一个个带带有有ASI芯芯片片的的远远程程传传感感器器或或远远程程执执行行器器就就是是AS-i网网络络的的一一个个分分布布式式智智能化从站。能化从站。(4 4)AS-iAS-i网络的作用网络的作用网络的作用网络的作用由由于于一一个个CP243-2模模块块通通过过AS-i总总线线最最多多可可以以下下挂挂31个个AS-i从从站站,在在一一个个通通信信周周期期内内,每每一一个个AS-i从从站站与与AS-i主主站站的的数数据据交交换换长长度度为为4个个输输入入位位或或4个个输输出出位位。因因此此,如如果果CP243-2模模块块下下挂挂的的31个个AS-i从从站站全全部部为为分分布布式式数数字字量量
63、I/O模模块块,那那么么这这个个CP243-2模模块块(通通过过31个个AS-i从从站站)最最多多可可以以连连接接314=124个个远远程程数数字字量量传传感感器器或或314=124个个远远程程数数字字量量执执行行器器。而而一一个个S7-200PLC主主机机又又可可以以同同时时处处理理来来自自两两个个CP243-2模模块块的的信信息息,因因此此,通通过过AS-i网网络络可可以以使使S7-200PLC控控制制系系统统的的远远程程数数字字量量I/O点点数数最最多多扩扩展展到到248点。点。(5 5)CP243-2CP243-2模块的工作方式模块的工作方式模块的工作方式模块的工作方式一一个个CP24
64、3-2模模块块占占用用S7-200PLC主主机机映映象象区区的的一一个个数数字字量量输输入入字字节节(称称为为状状态态字字节节)、1个个数数字字量量输输出出字字节节(称称为为控控制制字字节节)、8个个模模拟拟量量输输入入字字和和8个个模模拟拟量量输输出出字字。通通过过用用户户程程序序,用用户户可可以以用用状状态态字字节节和和控控制制字字节节设设置置CP243-2模模块块的的工工作作方方式式。选选择择适适当当的的工工作作方方式式,CP243-2模模块块就就可可以以在在S7-200PLC的的模模拟拟地地址址区区存存储储来来自自AS-i从从站站的的I/O数数据据或或诊诊断断数数据据。也也可可以以启启
65、动动主主站站调调用用来来改改变变一一个个从从站站的的地地址址,通通过过按按钮钮可以设定所连接的所有可以设定所连接的所有AS-i从站。从站。9. 9.编程设备编程设备编程设备编程设备西西门门子子公公司司没没有有为为其其PLC生生产产专专用用的的编编程程器器,但但开开发发了了PLC编编程程软软件件。编编程程时时,只只要要通通过过数数据据线线将将一一台台装装有有Windows操操作作系系统统和和PLC编编程程软软件件的的电电脑脑与与一一台台PLC连连接接起起来来,再再在在电电脑上运行脑上运行PLC编程软件,就可以给这台编程软件,就可以给这台PLC编程了。编程了。(1 1)PLCPLC编程软件编程软件
66、编程软件编程软件目目前前,西西门门子子公公司司为为S7-200PLC开开发发的的编编程程软软件件有有STEP7-MicroWINV4.0,该该软软件件能能为为用用户户提提供供语语句句表表、梯梯形形图图和和功功能能块块图图三三种种形形式式的的编编程程语语言言,所所编编程程写写的的用用户户程程序序可可以以在在这这三三种种语言之间互相转换。语言之间互相转换。(2 2)PLCPLC用户程序结构用户程序结构用户程序结构用户程序结构用用户户程程序序采采用用主主程程序序、子子程程序序和和中中断断程程序序的的结结构构形形式式,这这三三种种程程序序分分别别位位于于主主程程序序页页、子子程程序序页页和和中中断断程
67、程序序页页中中,因因此此,它们之间的关系非常简单清晰。它们之间的关系非常简单清晰。(3 3)PLCPLC编程软件的功能编程软件的功能编程软件的功能编程软件的功能STEP7-MicroWINV4.0软软件件不不但但可可以以给给PLC编编程程,而而且且用用户户还还可可通通过过它它来来改改变变PLC的的运运行行/停停止止模模式式,监监视视PLC用用户户程程序序的的运运行行情情况况,强强制制改改变变用用户户程程序序中中的的某某个个I/O点点的的ON/OFF状状态态等。等。 5.2PLC5.2PLC的外部接线的外部接线的外部接线的外部接线(1 1)CPUCPU模块和模块和模块和模块和I/OI/O扩展模块
68、的分类扩展模块的分类扩展模块的分类扩展模块的分类按按照照供供电电电电源源性性质质的的不不同同,可可将将PLC的的各各CPU模模块块和和各各I/O扩扩展展模模块块分分为为交交、直直流流两两大大类类,模模块块的的型型号号后后面面标标有有AC/DC/Relay的的是是交交流流模模块块,标标有有DC/DC/DC的的是是直直流流模模块块。通通常常,模模块块中中的的数数字字量量输输出出电电路路为为继继电电器器型型的的是是交交流流模模块块,模模块块中中的的数数字字量量输输出出电电路路为为晶晶体体管管型型的的是是直直流流模模块块。这这两两类类模模块块的的外外部部接接线线情情况有所不同。况有所不同。(2 2)P
69、LCPLC交流模块的外部接线交流模块的外部接线交流模块的外部接线交流模块的外部接线PLC交流模块的外部接线如下图所示。交流模块的外部接线如下图所示。图图 PLC PLC交流模块的外部接线图交流模块的外部接线图由由上上图图可可知知,CPU模模块块的的两两个个通通信信端端口口、数数字字量量输输入入端端子子排排和和稳稳压压电电源源的的DC24V输输出出端端(L+、M)均均处处于于模模块块的的左左侧侧,它它的的模模拟拟量量输输入入/输输出出端端子子排排、数数字字量量输输出出端端子子排排和和稳稳压压电电源源的的AC220V输输入入端端(L1、N)均均处处于于模模块块的的右右侧侧。接接线线时时,端端子子L
70、1和和N应应分分别别与与PLC外外部部交交流流供供电电电电源源的的相相线线(L1线线)和和零零线线(N线线)相相连连。端端子子L+、M分分别别为为稳稳压压电电源源的的DC24V输输出出端端的的正正极极和和负负极极。CPU模模块块的的数数字字量量输输入入点点被被分分为为2组组,端端子子1M、2M分分别别为为这这2组组数数字字量量输输入入点点0.00.7,0.41.5的的公公共共端端。接接线线时时,端子端子1M、2M与与M应连接在一起并共同接地。应连接在一起并共同接地。由由于于所所有有数数字字量量输输入入点点的的外外部部触触点点电电路路都都采采用用DC24V电电源源电电压压供供电电,因因此此,这这
71、个个DC24V电电源源电电压压输输出出端端的的正正极极L+应应与与接接于数字量输入点的外部触点的左端相连。于数字量输入点的外部触点的左端相连。CPU模模块块的的数数字字量量输输出出点点被被分分为为3组组,端端子子1L、2L和和3L分分别别为为这这三三组组数数字字量量输输出出点点0.00.3,0.40.6,0.71.1的的公公共共端端,接接线线时时,应应将将这这三三个个公公共共端端连连接接在在一一起起,之之后后再再接接到到PLC外外部部电电源源的的相相线线(L线线)上上。而而接接于于各各数数字字量量输输出出点点的的负负载载(如如接接触触器器的的线线圈圈)的的右右端端也也应应连连接接在在一一起起并
72、并接接到到PLC外外部部电电源源的的零零线线(N线线)上上。但但是是,如如果果各各组组负负载载的的性性质质(交交流流与与直直流流)或或电电压压等等级级不不同同,那那么么,用用户户就就应应为为每每一一组组负负载载单单独独配配置置一一个个相相应的电源。应的电源。在在这这种种情情况况下下,PLC的的外外部部输输出出负负载载电电路路就就不不可可照照搬搬上上图图中中的的接接线线方方式式接接线线了了。具具体体该该怎怎么么接接线线,读读者者可可按按西西门门子子公公司司的的S7-200PLC产品目录的有关说明进行。产品目录的有关说明进行。在在CPU模模块块的的模模拟拟量量I/O端端子子排排中中有有2个个M端端
73、,其其中中,上上面面的的M端端是是模模拟拟量量输输出出回回路路的的公公共共端端,下下面面的的M端端是是模模拟拟量量输输入入回回路路的的公公共共端端,I、V分分别别是是模模拟拟量量电电流流、电电压压输输出出端端,A+、B+均均为为模模拟拟量量电电流流或或电电压压输输入入端端。实实际际使使用用时时,A+、B+究究竟竟是是电电流流输输入入端端还还是是电电压压输输入入端端,是是由由用用户户对对PLC的的具具体体设设置置情情况况决决定定的的。图图5-3中中的的数数字字量量I/O扩扩展展模模块块的的外外部部接接线线情情况况与与CPU模块的数字量模块的数字量I/O点的情况基本相同,读者可自行分折。点的情况基
74、本相同,读者可自行分折。在在PLC运运行行时时,为为了了能能使使CPU模模块块与与数数字字量量I/O扩扩展展模模块块交交换换信信息息,应应在在安安装装接接线线时时,通通过过这这两两个个模模块块上上的的总总线线接接口口,用数据总线将这两个模块连接起来。用数据总线将这两个模块连接起来。(3 3)PLCPLC直流模块的外部接线直流模块的外部接线直流模块的外部接线直流模块的外部接线PLC直直流流模模块块的的外外部部接接线线如如下下图图所所示示。PLC直直流流模模块块的的外外部接线情况与部接线情况与PLC交流模块的基本相同,读者可自行分折。交流模块的基本相同,读者可自行分折。图图 PLC PLC直流模块
75、的外部接线图直流模块的外部接线图5.35.3内部资源内部资源内部资源内部资源(1 1)用户存储器的存储区的划分和构成)用户存储器的存储区的划分和构成)用户存储器的存储区的划分和构成)用户存储器的存储区的划分和构成在在S7-200PLC的的CPU模模块块中中,供供用用户户使使用用的的存存储储器器已已被被生生产产厂厂家家划划分分为为用用户户程程序序存存储储区区和和用用户户数数据据存存储储区区,为为了了便便于于存存取取和和管管理理数数据据,用用户户数数据据存存储储区区又又被被划划分分为为13个个分分区区,每每个个分分区区又又被被划划分分为为若若干干个个字字节节,每每个个字字节节由由8个个二二进进制制
76、位位组组成成,其中第其中第0位为最低位(位为最低位(LSB),第),第7位为最高位(位为最高位(MSB)。)。1 1个字节由个字节由8 8个二进制位组成个二进制位组成两个相邻的字节可以组成两个相邻的字节可以组成1个字,两个相邻的字可以组成个字,两个相邻的字可以组成1个个双字。双字。(2 2)各分区的表示方法)各分区的表示方法)各分区的表示方法)各分区的表示方法PLC生生产产厂厂家家为为每每一一个个分分区区都都取取了了一一个个名名称称,并并且且还还用用一一个个大大写写的的英英文文字字母母来来表表示示,这这个个用用来来表表示示某某个个分分区区的的大大写写英英文文字字母母就称为该分区的就称为该分区的
77、区域标识符区域标识符。例例如如,用用来来直直接接接接受受PLC的的数数字字量量输输入入信信号号的的ON/OFF(即即1/0)状状态态的的存存储储区区称称为为输输入入映映像像寄寄存存器器区区,该该分分区区用用区区域域标标识识符符I表示。表示。PLC的的内内部部资资源源即即是是指指的的用用来来供供用用户户存存放放各各种种数数据据的的用用户户数数据存储区中各个分区的所有存储单元。据存储区中各个分区的所有存储单元。(3 3)各存储单元的地址的表示方法)各存储单元的地址的表示方法)各存储单元的地址的表示方法)各存储单元的地址的表示方法分分区区中中的的每每一一个个字字节节和和字字节节中中的的每每一一个个位
78、位都都有有一一个个编编号号,它它们们的的编编号号用用0,1,2,3等等阿阿拉拉伯伯数数字字表表示示。其其中中:字字节节号采用十进制数表示,而位号则采用号采用十进制数表示,而位号则采用8进制数表示。进制数表示。 位地址的表示方法位地址的表示方法位地址的表示方法位地址的表示方法在在各各分分区区中中,字字节节中中的的每每一一位位都都有有唯唯一一的的地地址址。在在S7-200PLC的的CPU中中,位位地地址址由由该该位位所所在在分分区区的的区区域域标标识识符符,该该位位所所在在字字节节的的字字节节号号和和该该位位的的位位号号三三者者构构成成的的。区区域域标标识识符符在在前前,字节号居中,位号在后,字节
79、号与位号之间用字节号居中,位号在后,字节号与位号之间用“.”隔开。隔开。例例:输输入入映映像像寄寄存存器器区区(I)的的第第0个个字字节节中中的的第第0位位的的地地址址为为I0.0,输输出出映映像像寄寄存存器器区区(Q)的的第第2个个字字节中的第节中的第5位的地址为位的地址为Q2.5。76543210I0I1I2I3I4I5 字节、字和双字地址的表示方法字节、字和双字地址的表示方法字节、字和双字地址的表示方法字节、字和双字地址的表示方法字字节节、字字和和双双字字的的长长度度分分别别用用长长度度标标识识符符B、W和和D表表示示。字字节节、字字和和双双字字的的地地址址分分别别用用该该字字节节、字字
80、或或双双字字所所在在分分区区的的区区域域标标识识符符,它它们们的的长长度度标标识识符符和和表表示示它它们们在在分分区区中中所所处处的的具具体体位位置置的的编编号号三三者者构构成成,区区域域标标识识符符在在前前,长长度度标标识识符居中,编号在后。符居中,编号在后。例例如如:数数字字量量输输入入映映像像寄寄存存器器区区(I)中中的的第第0个个字字节节(B)的地址为)的地址为IB0。数数字字量量输输入入映映像像寄寄存存器器区区(I)中中的的第第0个个字字的的地地址址为为IW0,它它由由IB0和和IB1两两个个相相邻邻的的字字节节组组成成,其其中中IB0为为字字IW0的的高高8位位字节,字节,IB1为
81、字为字IW0的低的低8位字节。位字节。数数字字量量输输入入映映像像寄寄存存器器区区(I)中中第第0个个双双字字的的地地址址为为ID0,它它由由IB0IB3四四个个字字节节组组成成,其其中中IB0为为双双字字ID0的的高高位位字字节节,IB3为为双双字字ID0的的低低位位字字节节。建建议议字字和和双双字字的的地地址址号号都都采采用用偶偶数数,并且双字的地址号最好还是并且双字的地址号最好还是4的整倍数。的整倍数。不不同同型型号号的的CPU模模块块,其其各各个个分分区区的的大大小小往往往往是是不不相相同同的的,为为了了叙叙述述的的方方便便,下下面面以以CPU224XP(CN)型型模模块块为为例例,对
82、对各各个分区的名称、标识符、作用和地址范围加以叙述。个分区的名称、标识符、作用和地址范围加以叙述。1. 1.数字量输入映像寄存器区(数字量输入映像寄存器区(数字量输入映像寄存器区(数字量输入映像寄存器区(I I)(1 1)作用)作用)作用)作用数数字字量量输输入入映映像像寄寄存存器器区区(I)是是PLC用用来来直直接接接接受受外外部部数数字字量量输输入入信信号号的的唯唯一一的的一一个个分分区区。PLC外外部部的的数数字字量量输输入入信信号号经数字量输入模块的输入点直接存入数字量输入映像寄存器中。经数字量输入模块的输入点直接存入数字量输入映像寄存器中。(2 2)数字量输入点的地址的表示方法)数字
83、量输入点的地址的表示方法)数字量输入点的地址的表示方法)数字量输入点的地址的表示方法在在CPU模模块块外外部部,每每个个数数字字量量输输入入点点都都有有一一个个地地址址,它它们们的的地地址址的的构构成成方方法法与与CPU内内部部数数字字量量输输入入映映像像寄寄存存器器中中位位地地址址的的构构成成方方法法相相同同,也也是是由由区区域域标标识识符符I,字字节节号号和和位位号号构构成成的的,字节号和位号之间也用小数点字节号和位号之间也用小数点“.”隔开。隔开。例例如如:CPU224XP(CN)模模块块中中有有14个个数数字字量量输输入入点点,它它们们的的地地址址依依照照它它们们在在模模块块上上的的排
84、排列列顺顺序序,从从左左至至右右依依次次为为I0.0I0.7,I1.0I1.5。(3 3)数字量输入映像寄存器位的状态)数字量输入映像寄存器位的状态)数字量输入映像寄存器位的状态)数字量输入映像寄存器位的状态对对于于每每一一个个数数字字量量输输入入点点,在在数数字字量量输输入入映映像像寄寄存存器器中中都都有有一一个个位位与与之之相相对对应应,并并且且它它们们的的地地址址是是完完全全相相同同的的。每每一一个个数数字字量量输输入入点点都都可可以以外外接接一一个个或或多多个个开开关关的的触触点点,当当某某个个数数字字量量输输入入点点外外接接的的触触点点电电路路接接通通时时,在在扫扫描描周周期期的的读
85、读取取输输入入阶阶段段,与之对应的数字量输入映像寄存器位也会变为为与之对应的数字量输入映像寄存器位也会变为为“1”态。态。例例如如,当当输输入入点点I0.0I0.0的的外外接接触触点点电电路路接接通通时时,表表示示该该输输入入点点I0.0I0.0的的逻逻辑辑输输入入信信号号为为“1 1”态态,在在扫扫描描周周期期的的读读取取输输入入阶阶段段,PLCPLC读读取取输输入入点点I0.0I0.0的的逻逻辑辑信信号号“1 1”,并并把把它它存存入入与与之之相相对对应应的的数数字字量量输输入入映映像像寄寄存存器器位位I0.0I0.0中中,从从而而使使得得该该位位I0.0I0.0也也为为“1 1”态态;反
86、反之之,当当输输入入点点I0.0I0.0外外接接的的触触点点电电路路断断开开时时,表表示示输输入入点点I0.0I0.0的的逻逻辑辑输输入入信信号号为为“0 0”态态,则则数数字字量量输输入入映映像像寄寄存存器器区区位位I0.0I0.0也为也为“0 0”态。态。(4 4)对数字量输入映像寄存器的访问)对数字量输入映像寄存器的访问)对数字量输入映像寄存器的访问)对数字量输入映像寄存器的访问因因此此,在在用用户户程程序序中中,用用户户只只能能读读取取数数字字量量输输入入映映像像寄寄存存器器区区中中各各位位的的数数据据,而而不不能能改改写写其其中中任任何何1位位的的数数据据,否否则则,用用户户程程序序
87、就就是是错错误误的的,对对于于含含有有这这种种错错误误的的程程序序,PLC是是不不会会执执行的。行的。(5 5)对其它分区的访问)对其它分区的访问)对其它分区的访问)对其它分区的访问在在用用户户程程序序中中,用用户户对对用用户户存存储储区区中中任任何何分分区区(除除模模拟拟量量输输出出寄寄存存器器区区外外)的的数数据据都都可可以以不不受受限限制制地地反反复复读读取取,但但在在同同一一个个扫扫描描周周期期内内,用用户户对对除除数数字字量量输输入入映映像像寄寄存存器器区区外外的的其其它它分分区区中中的的同同一一个个位位或或同同一一个个字字节节、字字、双双字字都都能能且且只只能能写写入入数数据一次,
88、否则,用户程序同样是错误的。据一次,否则,用户程序同样是错误的。数数字字量量输输入入映映像像寄寄存存器器区区的的位位地地址址范范围围为为I0.0I15.7,该该分区共有分区共有16个字节,个字节,128个位。个位。2. 2.数字量输出映像寄存器区(数字量输出映像寄存器区(数字量输出映像寄存器区(数字量输出映像寄存器区(QQ)(1 1)作用)作用)作用)作用数数字字量量输输出出映映像像寄寄存存器器区区(Q)是是PLC中中能能够够将将数数字字量量的的逻逻辑辑运运算算结结果果直直接接输输出出到到数数字字量量输输出出接接口口电电路路,并并经经输输出出接接口口电电路路的的输输出出点点传传送送给给PLC外
89、外部部数数字字量量负负载载(如如接接触触器器的的线线圈圈或或电电磁磁阀阀的的线线圈圈)的的唯唯一一的的一一个个分分区区。也也就就是是说说,CPU内内部部的的所所有有逻逻辑辑运运算算结结果果在在传传送送到到PLC外外部部之之前前,都都必必须须先先存存入入数数字字量量输输出出映映像像寄寄存存器器区区,然然后后才才能能传传送送到到数数字字量量输输出出接接口口电电路路,并并经经输出接口电路的输出点传送到输出接口电路的输出点传送到PLC外部。外部。(2 2)数字量输出点的地址的表示方法)数字量输出点的地址的表示方法)数字量输出点的地址的表示方法)数字量输出点的地址的表示方法在在CPU模模块块的的外外部部
90、,每每个个数数字字量量输输出出点点都都有有唯唯一一的的一一个个地地址址,并并且且它它们们的的地地址址构构成成规规则则与与输输出出映映像像寄寄存存器器区区(Q)中中位位地地址址的的构构成成规规则则是是完完全全相相同同的的,即即是是由由区区域域标标识识符符Q、字字节节号号和位号构成的,字节号与位号之间也要用小数点和位号构成的,字节号与位号之间也要用小数点“.”隔开。隔开。例例如如:CPU224XP(CN)型型模模块块有有10个个数数字字量量输输出出点点,它它们们的的地地址址依依照照它它们们在在模模块块中中的的排排列列顺顺序序,从从左左至至右右依依次次为为Q0.0Q0.7,Q1.0Q1.1。在在继继
91、电电器器型型数数字字量量输输出出接接口口电电路路中中,每每个个数数字字量量输输出出点点的的内内部部都都有有一一个个硬硬件件继继电电器器的的常常开开触触点点与与该该输输出出点点相相连连,该该继继电电器及其常开触点的地址与该输出点的地址是相同的。器及其常开触点的地址与该输出点的地址是相同的。(3 3 3 3)数字量输出点的状态)数字量输出点的状态)数字量输出点的状态)数字量输出点的状态对对于于每每一一个个数数字字量量输输出出点点,在在数数字字量量输输出出映映像像寄寄存存器器区区,都都有有一一个个位位与与之之相相对对应应,并并且且它它们们的的地地址址也也是是完完全全相相同同的的。每每个个数数字字量量
92、输输出出点点都都可可以以外外接接一一个个或或多多个个并并联联的的数数字字量量负负载载( (但但负负载总容量不得超过该输出点的额定容量载总容量不得超过该输出点的额定容量) )。当当数数字字量量输输出出映映像像寄寄存存器器区区的的某某个个位位为为“1 1”态态,例例如如位位Q0.0Q0.0为为“1 1” 态态时时,在在扫扫描描周周期期的的改改写写输输出出阶阶段段,PLCPLC将将把把这这个个逻逻辑辑信信号号“1 1”输输出出并并存存入入数数字字量量输输出出接接口口电电路路的的地地址址为为Q0.0Q0.0的的锁锁存存器器中中,经经信信号号放放大大后后,驱驱动动硬硬件件继继电电器器Q0.0Q0.0通通
93、电电动动作作,该该硬硬件件继继电电器器的的常常开开触触点点Q0.0Q0.0闭闭合合,与与之之相相连连的的数数字字量量输输出出点点Q0.0Q0.0为为“1 1”态,其外部负载被驱动。态,其外部负载被驱动。反反之之,当当数数字字量量输输出出映映像像寄寄存存器器区区的的位位Q0.0为为“0”态态时时,硬硬件件继继电电器器Q0.0将将断断电电复复位位,其其常常开开触触点点Q0.0断断开开,与与之之相相连连的数字量输出点的数字量输出点Q0.0的外部负载复位。的外部负载复位。数数字字量量输输出出映映像像寄寄存存器器区区的的位位地地址址范范围围为为Q0.0Q15.7,这这个分区共有个分区共有16个字节,个字
94、节,128个位。个位。3. 3.变量存储器区(变量存储器区(变量存储器区(变量存储器区(V V)(1 1)作用)作用)作用)作用变变量量存存储储器器区区(V)用用来来存存放放程程序序执执行行过过程程中中产产生生的的中中间间结结果果,这这些些中中间间结结果果可可以以是是位位数数据据,也也可可以以是是字字节节数数据据或或字字数数据或双字数据。据或双字数据。(2 2)对变量存储器的访问)对变量存储器的访问)对变量存储器的访问)对变量存储器的访问S7-200PLC的的用用户户程程序序采采用用主主程程序序、子子程程序序和和中中断断程程序序的的组组织织结结构构,其其中中的的主主程程序序、子子程程序序、中中
95、断断程程序序均均称称为为这这个个组组织织结结构构中中的的程程序序组组织织单单元元(POU),用用户户在在某某个个POU中中向向变变量量存存储储器器中中写写入入的的数数据据,均均可可在在其其它它POU中中被被读读取取或或改改写写。因因此此,变变量量存存储储器器及及其其存存放放的的数数据据是是全全局局性性的的,变变量量存存储储器器常常称称为为全全局存储器,变量存储器中存放的数据常称为全局变量的值。局存储器,变量存储器中存放的数据常称为全局变量的值。在在用用户户数数据据存存储储区区中中,变变量量存存储储器器区区所所占占的的存存储储空空间间最最大大,其其地地址址范范围围为为V0.0V10239.7,该
96、该分分区区共共有有10240个个字字节节,102408个位。个位。4. 4.局部变量存储器区(局部变量存储器区(局部变量存储器区(局部变量存储器区(L L)(1 1)特点与作用)特点与作用)特点与作用)特点与作用与与其其它它分分区区特特别别是是变变量量存存储储器器区区相相比比,局局部部变变量量存存储储器器区区(L)的的最最大大特特点点,就就是是在在各各POU中中使使用用的的局局部部变变量量存存储储器器都都是是临临时时性性的的,只只有有当当某某个个POU的的程程序序被被执执行行时时,PLC才才将将局局部部变变量量存存储储器器分分配配给给该该POU。由由于于在在同同一一个个用用户户程程序序中中,各
97、各POU的的程程序序执执行行的的时时间间是是相相互互错错开开的的,因因此此,PLC分分配配给给各各POU的的局局部部变变量量存存储储器器在在时时间间上上也也是是相相互互错错开开的的。因因而而,当当在在某某个个POU中中对对局局部部变变量量存存储储器器的的某某一一地地址址单单元元进进行行读读写写操操作作时时,并并不不会会改改变变另另一一POU的的局局部部变变量量存存储储器器中中具具有有与与之之相相同同的的地地址址单单元中的数据。元中的数据。这这就就是是说说:在在某某个个POU的的局局部部变变量量存存储储器器中中存存放放的的数数据据,只只能能在在该该POU中中访访问问到到,而而在在其其它它POU中
98、中是是访访问问不不到到的的。因因此此,存存放放在在局局部部变变量量存存储储器器中中的的数数据据常常常常被被称称为为局局部部数数据据或或某某个个局局部部变变量量的的值值。局局局局部部部部变变变变量量量量存存存存储储储储器器器器的的的的作作作作用用用用就就就就是是是是用用用用来来来来暂暂暂暂时时时时存存存存放放放放各各各各个个个个POUPOU的局部数据或局部变量的值的的局部数据或局部变量的值的的局部数据或局部变量的值的的局部数据或局部变量的值的。在在不不同同的的POU中中,用用户户可可以以在在地地址址重重叠叠的的局局部部变变量量存存储储器中存放不同的数据。器中存放不同的数据。局局部部变变量量存存储
99、储器器的的另另一一个个特特点点,就就是是它它的的地地址址不不但但可可以以在在编编程程时时由由用用户户指指定定,而而且且还还可可以以由由程程序序编编辑辑器器临临时时地地、动动态态地地自动分配给需要局部变量存储器的各个自动分配给需要局部变量存储器的各个POU。(2 2)CPUCPU给各个给各个给各个给各个POUPOU分配局部变量存储器的规则分配局部变量存储器的规则分配局部变量存储器的规则分配局部变量存储器的规则当当要要调调用用某某个个POU时时,CPU就就将将局局部部变变量量存存储储器器临临时时分分配配给给该该POU,当当该该POU被被调调用用完完毕毕时时,分分配配给给该该POU的的局局部部变变量
100、量存存储储器器即即被被释释放放。释释放放时时其其中中存存储储的的值值也也被被立立刻刻丢丢失失,不不能能在在下下一一扫扫描描周周期期被被该该POU再再次次使使用用。局局部部变变量量存存储储器器被被释释放放后后,又会立刻被又会立刻被CPU临时分配给下一个将要被调用的临时分配给下一个将要被调用的POU。每每次次给给某某个个POU分分配配局局部部变变量量存存储储器器时时,CPU都都不不会会对对其其中的数据进行初始化,所以其初始值是不确定的。中的数据进行初始化,所以其初始值是不确定的。由由于于以以上上两两个个原原因因,故故每每次次调调用用某某个个POU时时,都都必必须须对对该该POU的的局局部部变变量量
101、存存储储器器进进行行赋赋值值操操作作,否否则则就就会会出出现现错错误误的的执执行结果。行结果。S7-200PLC的的各各型型CPU模模块块中中都都有有64个个字字节节的的局局部部变变量量存存储储器器,其其字字节节地地址址范范围围为为LB0LB63。在在同同一一个个用用户户程程序序中中,CPU可可以以分分时时地地把把这这64个个字字节节的的局局部部变变量量存存储储器器临临时时分分配配给给主主程程序序块块和和中中断断程程序序块块,还还可可以以分分时时地地把把这这64个个字字节节的的局局部部变变量量存存储储器器临临时时嵌嵌套套分分配配给给每每一一级级子子程程序序。但是但是建议用户编程时,不要使用其中
102、的最后建议用户编程时,不要使用其中的最后4个字节单元。个字节单元。与与变变量量存存储储器器一一样样,局局部部变变量量存存储储器器也也可可以以用用来来存存放放所有长度(位、字节、字或双字)的数据。所有长度(位、字节、字或双字)的数据。每每个个子子程程序序的的输输入入输输出出参参数数都都被被临临时时存存放放在在其其局局部部变变量量存存储储器器中中,其其输输入入输输出出参参数数总总个个数数不不得得超超过过16个个,否则会造成程序出错。否则会造成程序出错。5. 5.位存储器区(位存储器区(位存储器区(位存储器区(MM)(1 1)作用)作用)作用)作用位位存存储储器器区区(M)常常以以位位为为存存储储器
103、器单单位位,用用来来存存放放CPU逻逻辑辑运运算算的的中中间间结结果果,但但也也可可以以以以字字节节、字字或或双双字字为为存存储储单单位位,用用来来存存放放字字节节、字字或或双双字字长长度度的的数数据据,在在数数字字量量控控制制系系统统的的顺顺序序控控制制程程序序中中,位位存存储储器器常常被被当当作作中中间间继继电电器器(即即位位元元件件)来来使用。使用。(2 2)地址范围)地址范围)地址范围)地址范围位位存存储储器器的的位位地地址址范范围围为为M0.0M31.7,它它共共有有32个个字字节节,256个个位位,编编程程时时,如如果果位位存存储储器器不不够够用用,那那么么可可以以用用变变量量存存
104、储储器来补充。器来补充。6. 6.特殊位存储器区(特殊位存储器区(特殊位存储器区(特殊位存储器区(SMSM)(1 1)作用)作用)作用)作用特特殊殊位位存存储储器器区区(SM)用用于于CPU与与用用户户之之间间交交换换信信息息,它它与与位位存存储储器器在在功功能能上上的的主主要要区区别别在在于于,位位存存储储器器中中所所有有的的位位或或字字节节的的功功能能都都是是相相同同的的,即即都都是是用用来来存存放放位位或或字字节节等等长长度度的的数数据据的的;而而特特殊殊位位存存储储器器中中不不同同的的位位或或字字节节的的功功能能往往往往是是不不相相同同的的,在在用用户户使使用用之之前前,生生产产厂厂家
105、家就就已已经经赋赋予予了了它它们们某某种种特特殊殊的的意义。意义。(2 2)地址范围)地址范围)地址范围)地址范围特殊位存储器的特殊位存储器的位地址范围为位地址范围为SM0.0SM549.7。(3 3)一些常用的特殊为存储器的作用)一些常用的特殊为存储器的作用)一些常用的特殊为存储器的作用)一些常用的特殊为存储器的作用 SMB0SMB0:状态位:状态位:状态位:状态位SM0.0:在在PLC运运行行期期间间,SM0.0一一直直为为ON状状态态,当当PLC停停止止运运行行时时,SM0.0为为OFF态态,故故称称SM0.0为为PLC运运行行监监视视位位,用用户可以通过它来监视户可以通过它来监视PLC
106、的运行的运行/停止状态。停止状态。SM0.1:该该位位仅仅在在PLC执执行行用用户户程程序序的的第第一一个个扫扫描描周周期期内内为为ON状状态态,以以后后一一直直为为OFF状状态态,故故称称SM0.1为为初初始始化化脉脉冲冲位位。在在执执行行用用户户程程序序之之前前,用用户户可可用用它它来来初初始始化化用用户户程程序序,例例如如:用用它它来来对对程程序序中中的的某某个个位位、字字节节、字字或或双双字字清清零零,对对某某个个定定时时器器或或计计数数器器清清零零,在在数数字字量量控控制制系系统统的的顺顺序序控控制制程程序序中中,常常用用它它来来激激活初始步。活初始步。SM0.2:该该位位仅仅在在具
107、具有有断断电电保保持持功功能能的的存存储储单单元元中中的的数数据据丢失时的第一个扫描周期内为丢失时的第一个扫描周期内为ON状态。状态。SM0.3:该该位位在在PLC开开机机后后进进入入运运行行模模式式时时,将将ON一一个个扫扫描描周周期期,在在系系统统启启动动操操作作之之前前,用用户户可可用用该该位位来来给给有有关关设设备备发发出预热操作的指令。出预热操作的指令。SM0.4、SM0.5:在在PLC运运行行期期间间,SM0.4和和SM0.5分分别别产产生周期为生周期为1min和和1s,占空比均为,占空比均为50%的时钟脉冲的时钟脉冲。SM0.6:在在PLC运运行行期期间间,该该位位在在第第奇奇数
108、数个个扫扫描描周周期期内内为为ON状状态态,在在第第偶偶数数个个扫扫描描周周期期内内为为OFF状状态态。故故该该位位被被称称为为扫扫描描时时钟钟位位。可可以以用用它它向向扫扫描描次次数数计计数数器器发发出出计计数数输输入入信信号号,对对某个事件或过程所经历的扫描次数进行统计。某个事件或过程所经历的扫描次数进行统计。SM0.7:该该位位在在CPU模模块块的的工工作作模模式式选选择择开开关关置置于于TERM位位置置时时为为OFF状状态态,置置于于RUN位位置置时时为为ON状状态态。当当开开关关执执于于RUN位位置置时时,该该位位可可以以使使自自由由端端口口通通信信模模式式有有效效,此此后后切切换换
109、至至TERM位置时,位置时,CPU可以与编程设备正常通信。可以与编程设备正常通信。 SMB1SMB1:状态位:状态位:状态位:状态位SM1.0:当当执执行行某某些些指指令令(如如加加、减减运运算算指指令令)的的结结果果为为0时,时,SM1.0=1;否则,;否则,SM1.0=0,故称,故称SM1.0为为0标志位标志位。SM1.1:当当执执行行某某些些指指令令(如如乘乘法法运运算算指指令令)的的结结果果有有溢溢出出或或检检测测到到非非法法数数值值时时,SM1.1=1;否否则则,SM1.1=0,故故称称SM1.1为溢出标志位。为溢出标志位。SM1.2:当当执执行行数数学学运运算算指指令令的的结结果果
110、为为负负数数时时,SM1.2=1;否则,否则,SM1.2=0。故称。故称SM1.2为负数标志位为负数标志位。SM1.3:如如果果除除数数为为0,那那么么在在执执行行除除法法运运算算指指令令后后,SM1.3=1;否则;否则SM1.3=0。SM1.4:如如果果执执行行ATT(AddtoTable)指指令令后后,结结果果超超出出了表的范围,那么了表的范围,那么SM1.4=1;否则;否则SM1.4=0。SM1.5:如如果果某某个个表表为为空空表表,那那么么在在对对该该表表执执行行了了读读数数指指令令LIFO或或FIFO后,后,SM1.5=1;否则;否则SM1.5=0。SM1.6:如如果果某某数数为为非
111、非BCD数数,那那么么在在执执行行了了将将该该数数转转换换为二进制数的指令后,为二进制数的指令后,SM1.6=1;否则;否则SM1.6=0。SM1.7:当当试试图图将将ASC转转换换为为有有效效的的十十六六进进制制数数而而又又没没有有转换成功时,转换成功时,SM1.7=1;否则;否则SM1.7=0。 SMB2SMB2:自由端口接收字符缓冲区:自由端口接收字符缓冲区:自由端口接收字符缓冲区:自由端口接收字符缓冲区在在自自由由端端口口通通信信方方式式下下,PLC从从端端口口0或或端端口口1接接收收到到的的每每一一个个字字符符都都被被自自动动存存放放在在字字节节SMB2中中,以以便便于于用用户户程程
112、序序存存取取。SMB2专专门门用用于于PLC存存放放从从端端口口0或或端端口口1接接收收到到的的字字符符外外,除除此此之之外外没没有有其其它它任任何何作作用用。因因此此,称称SMB2为为自自由由端端口口接接收收字字符缓冲区符缓冲区。 SMB3SMB3:状态位:状态位:状态位:状态位SB3.0:在在自自由由端端口口通通信信方方式式下下,当当PLC发发现现从从端端口口0或或端端口口1接接收收到到的的字字符符有有奇奇偶偶校校验验错错误误时时,将将使使SM3.0=1,同同时时废废弃弃错误的字符信息。故称错误的字符信息。故称SM3.0为自由端口奇偶校验位为自由端口奇偶校验位。SM3.1SM3.7:这这6
113、位位暂暂无无任任何何意意义义,由由生生产产厂厂家家留留作作将将来使用时再赋予它们特定的意义。来使用时再赋予它们特定的意义。 SMB4SMB4:队列溢出状态位:队列溢出状态位:队列溢出状态位:队列溢出状态位SMB4.0:当当发发生生通通信信中中断断队队列列溢溢出出时时,SM4.0=1,直直到到该该队列变空或返回主程序时,才使队列变空或返回主程序时,才使SM4.0=0。SM4.1:当当发发生生输输入入中中断断队队列列溢溢出出时时,SM4.1=1,直直到到该该队队列变空或返回主程序时,才使列变空或返回主程序时,才使SM4.1=0。SM4.2:当当发发生生定定时时中中断断队队列列溢溢出出时时,SM4.
114、2=1,直直到到该该队队列变空或返回主程序时,才使列变空或返回主程序时,才使SM4.2=0。注注意意:用用户户只只可可在在中中断断程程序序中中使使用用状状态态位位SM4.0SM4.2,在主程序和子程序中不可使用它们。在主程序和子程序中不可使用它们。SM4.3:在在用用户户程程序序运运行行时时,如如果果PLC发发现现编编程程有有问问题题,那么,将使那么,将使SM4.3=1。SM4.4:当当允允许许全全局局中中断断时时,SM4.4=1,故故称称SM4.4为为全全局局中断允许位。中断允许位。SM4.5:端口:端口0发送空闲时,发送空闲时,SM4.5=1。SM4.6:端口:端口1发送空闲时,发送空闲时
115、,SM4.6=1。SM4.7:当发生强制时,:当发生强制时,SM4.7=17. 7.顺序控制继电器区(顺序控制继电器区(顺序控制继电器区(顺序控制继电器区(S S)(1 1)作用)作用)作用)作用顺序控制继电器(顺序控制继电器(S)区主要用于编制需要按一定顺序一)区主要用于编制需要按一定顺序一步一步地运行的数字量控制系统的顺序控制程序。步一步地运行的数字量控制系统的顺序控制程序。在在顺顺序序控控制制系系统统中中,顺顺序序控控制制继继电电器器的的位位被被当当作作代代表表步步的的编编程程元元件件来来使使用用,并并且且要要与与顺顺序序控控制制指指令令配配合合才才能能用用于于编编写写顺顺序控制程序。序
116、控制程序。(2 2)地址范围)地址范围)地址范围)地址范围顺顺序序控控制制继继电电器器的的位位地地址址范范围围为为S0.0S31.7,它它共共有有32个个字节,字节,256个位。个位。8. 8.累加器区(累加器区(累加器区(累加器区(ACAC)累累加加器器区区(AC)主主要要用用于于传传递递数数据据,例例如如用用它它向向子子程程序序传传递递参参数数或或从从子子程程序序返返回回参参数数。在在传传递递数数据据的的过过程程中中,累累加加器器起着某种中转站的作用。起着某种中转站的作用。因因此此,数数据据存存放放在在累累加加器器中中都都只只是是暂暂时时性性的的。S7-200PLC中中的的累累加加器器共共
117、有有4个个,其其地地址址范范围围为为AC0AC3,每每个个累累加加器器的的长长度度为为32位位。它它可可以以用用来来传传递递或或存存放放字字节节、字字或或双双字字长长度度的的数数据据,但但不不能能用用来来传传递递或或存存放放位位数数据据,即即不不可可把把它它拆拆开开来来当当作作位位元元件件使使用用。当当在在用用户户程程序序中中使使用用累累加加器器时时,只只需需写写出出累累加加器器的的地地址址(如如AC0),而而不不需需也也不不许许在在其其地地址址中中加加入入表表示示数数据据长长度度的的字字符符B、W、D,所所要要传传递递或或存存放放的的数数据据的的长长度度由由作作用用于于累累加加器器的的相相应
118、应指指令令的的助助记记符符中中的的字字符符B、W、D来来表表示示。下下两两图图示示出出了了执执行行数数据据传传送送指指令令时时对对累累加加器器分分别别进进行行读读操操作作和和写写操操作的情形。作的情形。VB0 VB1 VB2 VB3VB0 VB1 VB2 VB3AC0 12 34 56 78AC0 12 34 56 78VD0 0 0 0 0VD0 0 0 0 0MSBMSBLSBLSB执行数据传送指令前:执行数据传送指令前:字节传送:字节传送:MOVB AC0,VB0 /MOVB AC0,VB0 /执行执行MOVBMOVB指令后:指令后:7878VB0VB0, VB1=VB2=VB3=0 V
119、B1=VB2=VB3=0字字 传传 送:送:MOVW AC0,VW0 /MOVW AC0,VW0 /执行执行MOVWMOVW指令后:指令后:5656VB0,VB0, 78 78VB1,VB2=VB3=0VB1,VB2=VB3=0双字传送:双字传送:MOVD AC0,VW0 /MOVD AC0,VW0 /执行执行MOVDMOVD指令后:指令后:1212VB0,VB0, 34 34VB2,56VB2,56VB2,78VB2,78VB3VB3图图 执行数据传送指令时,对执行数据传送指令时,对AC0AC0进行读操作的具体情形进行读操作的具体情形VB0 VB1 VB2 VB3VB0 VB1 VB2 VB
120、3AD0 12 34 56 78AD0 12 34 56 78AC0 0 0 0 0AC0 0 0 0 0MSBMSBLSBLSB执行数据传送指令前:执行数据传送指令前:字节传送:字节传送:MOVB VB0,AC0 /MOVB VB0,AC0 /执行执行MOVBMOVB指令后:指令后:1212AC0AC0,字字 传传 送:送:MOVW VW0,AC0 /MOVW VW0,AC0 /执行执行MOVWMOVW指令后:指令后:12341234AC0,AC0,双字传送:双字传送:MOVD VD0,AC0 /MOVD VD0,AC0 /执行执行MOVDMOVD指令后:指令后:12345678123456
121、78AC0,AC0,AC0 0 0 0 AC0 0 0 0 1212AC0 0 0 AC0 0 0 12 34 12 34AC0 AC0 12 34 56 78 12 34 56 789. 9.定时器区(定时器区(定时器区(定时器区(T T)(1 1)作用)作用)作用)作用定定时时器器区区(T)中中的的定定时时器器用用来来累累计计某某个个位位逻逻辑辑信信号号由由OFF变变为为ON状状态态,或或由由ON变变为为OFF状状态态后后,这这种种状状态态所所持持续续的的时时间间。当当这这一一时时间间达达到到用用户户设设定定的的时时间间时时,定定时时器器便便会会动动作作,产产生生一一个个位位逻逻辑辑输输出
122、出信信号号,也也即即该该定定时时器器的的常常开开触触点点会会闭闭合合,常常闭闭触触点点会会断断开开。因因此此,定定时时器器的的作作用用相相当当于于继继电电器器控控制制线线路路中时间继电器的作用。中时间继电器的作用。(2 2)基本组成)基本组成)基本组成)基本组成定定时时器器由由一一个个16位位设设定定值值寄寄存存器器、一一个个16位位当当前前值值寄寄存存器器和一个输出位组成。和一个输出位组成。(3 3)各部分的作用)各部分的作用)各部分的作用)各部分的作用定定时时器器的的设设定定值值寄寄存存器器用用来来存存放放设设定定时时间间,当当前前值值寄寄存存器器用用来来存存放放从从开开始始定定时时起起到
123、到当当前前所所经经历历的的时时间间。输输出出位位用用来来反反映映定定时时器器是是否否已已动动作作。同同一一个个定定时时器器的的这这三三个个部部分分共共用用同同一一个个地地址,这个地址就是这三个部分所属定时器的地址。址,这个地址就是这三个部分所属定时器的地址。(4 4)地址范围)地址范围)地址范围)地址范围定时器的地址范围为定时器的地址范围为T0T255,共计,共计256个。个。(5 5)分类)分类)分类)分类 按按按按时时时时间间间间基基基基准准准准的的的的不不不不同同同同分分分分:S7-200PLC的的定定时时器器可可分分为为三三种种,它们的基准分别为它们的基准分别为1ms、10ms和和10
124、0ms。表表 定时器的分类定时器的分类类类型型分辨率分辨率最大设定时间最大设定时间定时器地址定时器地址TONR1ms32.767sT0,T6410ms327.67sT1T4,T64T68100ms3276.7sT5T31,T69T95TONTOF1ms32.767sT32,T9610ms327.67sT33T36,T97T100100ms3276.7sT37T63,T101T255时间基准与设定时间范围的关系:时间基准与设定时间范围的关系:时间基准与设定时间范围的关系:时间基准与设定时间范围的关系:定定时时器器时时间间基基准准又又称称为为分分辨辨率率或或最最小小设设定定时时间间单单位位。最最小
125、小设设定定时时间间单单位位越越小小,即即分分辨辨率率越越高高,则则设设定定的的时时间间精精度度就就越越高高。但但同同时时允允许许的的最最大大设设定定时时间间范范围围也也越越小小。这这是是因因为为定定时时器器的的16位位设设定定值值寄寄存存器器允允许许的的最最大大设设定定数数值值范范围围为为是是固固定定的的,即即为为132767,当当分分辨辨率率分分别别为为1ms、10ms和和100ms时时,这这个个允允许许的的最最大大设设定定值值范范围围所所代代表表的的设设定定时时间间范范围围分分别别为为(1 32767) 1ms, ( 1 32767) 10ms和和 ( 132767)100ms。由由此此可
126、可见见,设设定定时时间间精精度度等等级级的的提提高高是是以以缩缩小设定时间范围为代价的。小设定时间范围为代价的。 按按按按延延延延时时时时条条条条件件件件的的的的不不不不同同同同分分分分接接通通延延时时定定时时器器、断断开开延延时时定定时时器器和和保保持持型型接接通通延延时时定定时时器器,分分别别用用指指令令TON、TOF和和TONR来来定定义义,分分别别称称为为接接通通延延时时定定时时器器指指令令、断断开开延延时时定定时时器器指指令令和和保保持持型型接接通通延延时时定定时时器器指指令令。TON和和TOF定定时时器器与与TONR定定时时器器的的地地址址范范围围是是不不重重叠叠的的,而而TON与
127、与TOF定定时时器器的的地地址址范范围围是是完完全全重重叠叠的的。但但是是,在在同同一一个个用用户户程程序序中中,指指令令TON和和TOF不不得得作作用用于于同同一一个个定定时时器器,即即不不能能把把同同一一个个定定时时器器同同时时当当作作TON和和TOF两种定时器来使用。定时器功能块图如下两种定时器来使用。定时器功能块图如下(6 6)特点)特点)特点)特点 接接接接通通通通延延延延时时时时定定定定时时时时器器器器的的的的特特特特点点点点:定定时时器器的的输输入入电电路路接接通通时时开开始始定定时时,定定时时时时间间到到,即即当当前前值值=设设定定值值时时,定定时时器器动动作作,其其输输出出位
128、位变变为为ON状状态态;定定时时器器的的输输入入电电路路断断开开时时,定定时时器器复复位位,当当前前值值=0,输出位变为,输出位变为OFF状态。状态。 断断断断电电电电延延延延时时时时定定定定时时时时器器器器的的的的特特特特点点点点:定定时时器器的的输输入入电电路路接接通通时时,定定时时器器动动作作,当当前前值值=0,输输出出位位变变为为ON状状态态。定定时时器器的的输输入入电电路路断断开开始始时时开开始始定定时时,定定时时时时间间到到,即即当当前前值值=设设定定值值时时,输输出出位位变变为为OFF状态。状态。 保保保保持持持持型型型型接接接接通通通通延延延延时时时时定定定定时时时时器器器器的
129、的的的特特特特点点点点:定定时时器器的的输输入入电电路路接接通通时时开开始始定定时时,当当前前值值=设设定定值值时时,定定时时器器动动作作,输输出出位位变变为为ON状状态态;输输入入电电路路断断开开时时,当当前前值值保保持持不不变变;输输入入电电路路再再次次接接通通时时,定定时时器器在在当当前前值值的的基基础础上上继继续续定定时时,当当各各段段定定时时时时间间之之和和=设设定定时时间间时时,定定时时器器动动作作,输输出出位位变变为为ON状状态态;当当定定时时器器的的复复位位线线圈圈通通电时,定时器复位,当前值变为电时,定时器复位,当前值变为0,输出位变为,输出位变为OFF状态。状态。(7 7)
130、读取定时器输出位和当前值的方法)读取定时器输出位和当前值的方法)读取定时器输出位和当前值的方法)读取定时器输出位和当前值的方法用用户户程程序序中中,可可用用带带位位操操作作数数的的指指令令来来读读取取定定时时器器输输出出位位的的ON/OFF状态,用带字操作数的指令来读取定时器的当前值。状态,用带字操作数的指令来读取定时器的当前值。10.10.计数器区(计数器区(计数器区(计数器区(C C)(1 1)作用)作用)作用)作用计计数数器器用用来来累累计计某某个个位位逻逻辑辑信信号号由由OFF状状态态变变为为ON状状态态的的次次数数,这这个个供供计计数数器器累累计计变变化化次次数数的的位位逻逻辑辑信信
131、号号称称为为计计数数器器的的计计数数脉脉冲冲输输入入信信号号,因因此此,又又可可以以说说计计数数器器是是用用来来累累计计计计数数脉脉冲个数的。冲个数的。(2 2)基本组成)基本组成)基本组成)基本组成计数器由一个计数器由一个16位设定值寄存器,一个位设定值寄存器,一个16位当前值寄存器位当前值寄存器和一个输出位组成。和一个输出位组成。同一个计数器的这三个部分共用一个地址,这个地址就是同一个计数器的这三个部分共用一个地址,这个地址就是这三个部分所属计数器的地址。这三个部分所属计数器的地址。(3 3)各部分的作用)各部分的作用)各部分的作用)各部分的作用设设定定值值寄寄存存器器用用来来存存放放设设
132、定定的的计计数数脉脉冲冲数数,当当前前寄寄存存器器用用来来存存放放从从开开始始计计数数起起到到当当前前为为止止所所累累计计的的计计数数脉脉冲冲数数,它它的的输输出出位位用用来来反反映映计计数数器器是是否否已已动动作作。当当累累计计的的计计数数脉脉冲冲数数达达到到设设定定的的计计数数脉脉冲冲数数,即即当当前前值值=设设定定值值时时,计计数数器器动动作作,输输出出位位变变为为ON状态。状态。(4 4)地址范围和计数范围)地址范围和计数范围)地址范围和计数范围)地址范围和计数范围 S7-200PLC的计数器的地址范围为的计数器的地址范围为C0C255,共计,共计256个,个,其允许的最大设定计数范围
133、为其允许的最大设定计数范围为132767。(5 5)种类)种类)种类)种类S7-200PLC的的计计数数器器分分为为加加计计数数器器、减减计计数数器器和和加加减减计计数数器器,这这三三种种计计数数器器分分别别用用指指令令CTU、CTD和和CTUD来来定定义义,它它们们分分别别称称为为加加计计数数器器指指令令、减减计计数数器器指指令令和和加加减减计计数数器器指指令令。这这三三种种计计数数器器的的地地址址范范围围是是完完全全重重叠叠的的。但但是是在在同同一一个个用用户户程程序中,这三个计数器指令不得作用于同一个计数器。序中,这三个计数器指令不得作用于同一个计数器。(6 6)方框图)方框图)方框图)
134、方框图计计数数器器在在用用户户程程序序中中的的方方框框图图如如下下图图所所示示,在在该该图图中中,CU为为加加计计数数输输入入端端,CD为为减减计计数数输输入入端端,R为为复复位位输输入入端端,LD为为装载输入端,装载输入端,PV为设定值输入端。为设定值输入端。计数器功能块图计数器功能块图(7 7)读取计数器输出位和当前值的方法)读取计数器输出位和当前值的方法)读取计数器输出位和当前值的方法)读取计数器输出位和当前值的方法在在用用户户程程序序中中,可可以以用用带带位位操操作作数数的的指指令令来来读读取取计计数数器器的的输输出出位位的的ON/OFF状状态态,用用带带字字操操作作数数的的指指令令来
135、来读读取取计计数数器器的的当前值。当前值。11.11.高速计数器(高速计数器(高速计数器(高速计数器(HSCHSC)(1 1)作用)作用)作用)作用高高速速计计数数器器用用来来累累计计计计数数频频率率比比CPU的的扫扫描描频频率率还还要要快快的的来来自自PLC外外部部的的高高速速计计数数脉脉冲冲的的个个数数,其其计计数数过过程程与与CPU的的扫扫描描频频率无关。率无关。(2 2 2 2)基本组成)基本组成)基本组成)基本组成高高速速计计数数器器由由一一个个3232位位预预置置值值寄寄存存器器,一一个个3232位位当当前前值值寄寄存存器组成,它没有输出位。器组成,它没有输出位。同同一一个个高高速
136、速计计数数器器的的预预置置值值寄寄存存器器和和当当前前值值寄寄存存器器与与该该高高速速寄存器共用同一个地址。寄存器共用同一个地址。(3 3 3 3)特点)特点)特点)特点当当高高速速计计数数器器累累计计的的高高速速计计数数脉脉冲冲数数(当当前前值值)达达到到设设定定的的计计数数脉脉冲冲数数(预预置置值值)时时,立立即即产产生生一一个个中中断断,因因为为这这个个中中断断是是高速计数器产生的,因此称为高速计数器中断。高速计数器产生的,因此称为高速计数器中断。在在编编程程时时,如如果果用用户户对对高高速速计计数数器器设设置置了了更更新新计计数数方方向向,更更新新预预置置值值,更更新新当当前前值值,那
137、那么么在在产产生生高高速速计计数数器器中中断断后后,PLC会会立立即即自自动动地地向向这这个个高高速速计计数数器器装装入入新新的的预预置置值值和和新新的的当当前前值值,这这样样高高速速计计数数器器又又会会按按新新的的计计数数方方向向,从从新新的的当当前前值值开开始始计计数数,当当达到新的预置值时,又会产生一个新的中断。达到新的预置值时,又会产生一个新的中断。(4 4)地址范围)地址范围)地址范围)地址范围S7-200PLC的的CPU244XP(CN)型型模模块块中中有有6个个高高速速计计数数器,它们的地址范围为器,它们的地址范围为HSC0HSC5。(5 5)状态字节和控制字节)状态字节和控制字
138、节)状态字节和控制字节)状态字节和控制字节为为了了配配合合高高速速计计数数器器工工作作,CPU为为每每个个高高速速计计数数器器指指定定了了2个特殊位存储器字节单元,分别作为其状态字节和控制字节。个特殊位存储器字节单元,分别作为其状态字节和控制字节。(6 6)新预置值和新当前值双字单元)新预置值和新当前值双字单元)新预置值和新当前值双字单元)新预置值和新当前值双字单元CPU指指定定了了2个个特特殊殊位位存存储储器器双双字字单单元元,用用来来分分别别暂暂时时存存放放高速计数器新的预置值和新的当前值。高速计数器新的预置值和新的当前值。(7 7)工作方式)工作方式)工作方式)工作方式每每个个高高速速计
139、计数数器器都都有有多多种种工工作作方方式式,但但在在同同一一个个用用户户程程序序中中,一一个个高高速速计计数数器器只只能能按按一一种种方方式式工工作作,高高速速计计数数器器的的工工作作方式由相应的控制字节来设定。方式由相应的控制字节来设定。(8 8)当前值的读取)当前值的读取)当前值的读取)当前值的读取在在用用户户程程序序中中,用用户户可可以以用用带带双双字字操操作作数数的的指指令令来来读读取取高高速速计计数数器器在在某某一一时时刻刻的的当当前前值值,这这些些带带双双字字操操作作数数的的指指令令所所作作用的高速计数器的地址为用的高速计数器的地址为HC0HC5。12.12.模拟量输入寄存器区(模
140、拟量输入寄存器区(模拟量输入寄存器区(模拟量输入寄存器区(AIAI)(1 1)模拟量输入信号的转换和进入)模拟量输入信号的转换和进入)模拟量输入信号的转换和进入)模拟量输入信号的转换和进入CPUCPU的途径的途径的途径的途径PLC外外部部的的模模拟拟量量输输入入信信号号需需经经过过模模拟拟量量输输入入点点才才能能进进入入模模拟拟量量输输入入接接口口电电路路。在在该该接接口口电电路路内内,经经A/D转转换换器器转转换换成成数数字字量量后后才才进进入入CPU,并并被被直直接接存存入入用用户户数数据据存存储储区区的的模模拟拟量量输输入入寄寄存存器器的的字字单单元元中中。这这一一输输入入过过程程是是P
141、LC自自动动完完成成的的,无无需需用户通过编程来实现。用户通过编程来实现。(2 2)作用)作用)作用)作用由由此此可可知知,模模拟拟量量输输入入寄寄存存器器区区是是用用来来直直接接接接受受PLC外外部部的模拟量输入信号的数字量转换值的唯一的一个分区。的模拟量输入信号的数字量转换值的唯一的一个分区。(3 3)模拟量输入寄存器字单元的分配)模拟量输入寄存器字单元的分配)模拟量输入寄存器字单元的分配)模拟量输入寄存器字单元的分配在在S7-PLC各各种种硬硬件件模模块块中中,只只有有CPU224XP(CN)模模块块、EM231模模块块和和EM235模模块块拥拥有有模模拟拟量量输输入入点点,它它们们的的
142、模模拟拟量量输输入入点点数数依依次次为为2,4,4个个。在在PLC控控制制系系统统中中,对对于于每每1个个模模拟拟量量输输入入点点,CPU都都会会自自动动地地分分配配1个个字字单单元元的的模模拟拟量量输输入入寄寄存存器器给它,用以存放该输入点的模拟量输入信号的数字量转换值。给它,用以存放该输入点的模拟量输入信号的数字量转换值。在在具具体体分分配配时时,CPU是是按按每每2个个字字单单元元的的模模拟拟量量输输入入寄寄存存器器为为1组组的的方方式式分分配配给给各各有有关关模模块块的的。据据此此,CPU将将把把1,2,2组组模模拟拟量量输输入入寄寄存存器器依依次次分分配配给给CPU224XP(CN)
143、模模块块、EM231模块和模块和EM235模块。模块。(4 4 4 4)特点)特点)特点)特点模模拟拟量量输输入入信信号号的的数数据据值值为为只只读读数数据据。在在用用户户程程序序中中,用用户户只只能能读读取取模模拟拟量量输输入入寄寄存存器器中中的的数数据据,而而不不能能改改写写其其中中的的数数据据。模模拟拟量量输输入入为为一一个个字字长长,应应从从偶偶数数字字节节地地址址开开始始存存放放,例例如如AIW2、AIW4等,模拟量输入值为只读数据。等,模拟量输入值为只读数据。(5 5 5 5)地址)地址)地址)地址在在CPU224XP(CN)型型模模块块中中,模模拟拟量量输输入入寄寄存存器器的的字
144、字地地址范围为址范围为AIW0AIW62,共计,共计32个字单元。个字单元。13.13.13.13.模拟量输出寄存器区(模拟量输出寄存器区(模拟量输出寄存器区(模拟量输出寄存器区(AQAQAQAQ)(1 1 1 1)模拟量输出信号的复现和输出途径)模拟量输出信号的复现和输出途径)模拟量输出信号的复现和输出途径)模拟量输出信号的复现和输出途径CPUCPU对对模模拟拟量量输输入入信信号号的的数数字字量量转转换换值值的的处处理理结结果果都都要要先先存存放放到到模模拟拟量量输输出出寄寄存存器器中中,再再经经此此寄寄存存器器传传送送到到模模拟拟量量输输出出接接口口电电路路。经经该该接接口口电电路路中中的
145、的D/AD/A转转换换器器转转换换成成模模拟拟量量后后,才才能能从从模模拟拟量量输输出出点点输输出出,驱驱动动PLCPLC外外部部的的负负载载。这这一一输输出出过过程程是是PLCPLC自动完成的,无需用户通过编程来实现。自动完成的,无需用户通过编程来实现。(2 2 2 2)作用)作用)作用)作用由由此此可可知知,模模拟拟量量输输出出寄寄存存器器区区是是用用来来将将CPUCPU对对模模拟拟信信号号的的数数字字量量转转换换值值的的处处理理结结果果,直直接接输输送送到到模模拟拟量量输输出出接接口口电电路路的的唯一的一个分区。唯一的一个分区。(3 3 3 3)模拟量输出寄存器字单元的分配)模拟量输出寄
146、存器字单元的分配)模拟量输出寄存器字单元的分配)模拟量输出寄存器字单元的分配在在S7-PLC的的各各种种硬硬件件模模块块中中,只只有有CPU224XP(CN)模模块块、EM232模模块块和和EM235模模块块拥拥有有模模拟拟量量输输出出点点,这这些些模模块块的的模模拟拟量量输输出出点点数数依依次次为为1,2,1个个。在在PLC控控制制系系统统中中,对对于于每每1个个模模拟拟量量输输出出点点,CPU都都会会自自动动地地分分配配1个个字字单单元元的的模模拟拟量量输输出出寄寄存存器器给给它它,用用以以存存放放该该输输出出点点的的模模拟拟量量输输出出信信号号的的数数据据值值。但但是是,在在具具体体分分
147、配配时时,CPU是是按按每每2个个字字单单元元的的模模拟拟量量输输出出寄寄存存器器为为1组组的的方方式式分分配配给给各各有有关关模模块块的的,这这样样一一来来,对对于于只只有有1个个模模拟拟量量输输出出点点的的模模块块来来说说,在在它它所所分分得得的的1组组模模拟拟量量输输出出寄寄存存器器中,必然会有中,必然会有1个字单元的模拟量输出寄存器剩余。个字单元的模拟量输出寄存器剩余。即即便便如如此此,CPU也也不不会会把把这这个个剩剩余余的的字字单单元元分分配配给给该该控控制制系系统统中中的的下下一一个个模模块块的的模模拟拟量量输输出出点点,并并且且在在用用户户程程序序中中,用用户户也也不不得得将将
148、这这个个剩剩余余的的字字单单元元挪挪作作他他用用,只只能能让让它它空空闲闲在在那那里里。下下一一个个模模块块的的第第1个个模模拟拟量量输输出出点点分分得得的的模模拟拟量量输输出出寄寄存存器器字字单单元元的的起起始始地地址址号号永永远远是是4的的整整倍倍数数号号(如如AQW4,AQW8,AQW12)。)。(4 4)特点)特点)特点)特点用用户户程程序序中中,用用户户可可以以改改写写模模拟拟量量输输出出寄寄存存器器中中的的数数据据,但但不不能能读读取取其其中中的的数数据据。同同样样,模模拟拟量量输输出出也也是是一一个个字字长长,应应从从偶偶数数字字节节地地址址开开始始存存放放,例例如如AQW2、A
149、QW4等等,模模拟拟量量输输出值为只写数据。出值为只写数据。 (5 5)地址范围)地址范围)地址范围)地址范围在在CPU224XP(CN)型型模模块块中中,模模拟拟量量输输出出寄寄存存器器的的字字地址范围为地址范围为AQW0AQW62,共计,共计32个字。个字。14.14.常数常数常数常数在在PLC中中,常常数数可可以以是是字字节节、字字或或双双字字长长度度的的数数据据,在在用用户户程程序序中中,常常数数可可以以以以二二进进制制、十十进进制制、十十六六进进制制、实实数数、浮浮点点数数、ASC码码的的形形式式书书写写,但但不不管管用用哪哪种种形形式式书书写写,常常数数都都会最终以二进制数的格式存
150、放在会最终以二进制数的格式存放在CPU的用户数据存储区中。的用户数据存储区中。15.15.实数实数实数实数实实数数又又称称为为浮浮点点数数,可可以以表表示示为为1.m2E-127,其其中中,尾尾数数m和和指指数数E均均为为二二进进制制数数,1E254。在在CPU的的用用户户数数据据存存储储区区中中,浮浮点点数数的的存存放放格格式式如如图图5-9所所示示,它它站站用用一一个个双双字字长长度度的的存存储储空空间。间。浮浮点点数数的的最最高高位位S(第第31位位)为为符符号号位位,该该位位为为0时时表表示示正数,为正数,为1时表示负数。时表示负数。一一个个双双字字长长度度的的存存储储空空间间能能够够
151、存存放放的的浮浮点点数数的的最最大大范范围为围为1.17549510-383.4028231038。用用户户在在用用户户程程序序中中写写入入的的立立即即数数若若为为带带小小数数点点的的数数(如如20.0),则则会会被被PLC认认为为是是浮浮点点数数;若若为为不不带带小小数数点点的的数(如数(如20),则会被),则会被PLC认为是整数。认为是整数。16.16.字符串字符串字符串字符串ASC是是字字符符的的一一种种编编程程格格式式,用用一一个个字字节节中中不不同同的的二二进进制制数数代代表表不不同同的的字字符符,例例如如字字母母“B”的的ASC码码为为十十六进制数六进制数42H,数字,数字“8”的
152、的ASC码为码为38H。一一个个字字符符串串由由若若干干个个ASC码码字字符符组组成成,每每个个字字符符占占用一个字节,如下图所示。用一个字节,如下图所示。S7-200PLCS7-200PLC的的各各型型CPUCPU模模块块的的用用户户数数据据存存储储区区的的地地址址范范围围如下表所示。如下表所示。描描述述CPU221CPU222CNCPU224CNCPU224XPCNCPU226CN数字量输入映像寄存器区数字量输入映像寄存器区(I)I0.0I15.7数字量输出映像寄存器区数字量输出映像寄存器区(Q)Q0.0Q15.7模拟量输入寄存器区模拟量输入寄存器区(AI)AIW0AIW30AIW0AIW
153、62描描述述CPU221CPU222CNCPU224CNCPU224XPCNCPU226CN模拟量输出寄存器区模拟量输出寄存器区(AQ)AQW0AQW30AQW0AQW62变量存储器区(变量存储器区(V)VB0VB2047VB0VB8191VB0VB10239局部存储器区(局部存储器区(L)LB0LB63位存储器区(位存储器区(M)M0.0M31.7特殊存储器区(特殊存储器区(SM)特殊存储器区特殊存储器区(SM,只读,只读)SM0.0SM179.7SM0.0SM29.7SM0.0SM299.7SM0.0SM29.7SM0.0SM549.7SM0.0SM29.7定时器区定时器区(T)T0T25
154、5计数器区计数器区(C)C0C255高速计数器区高速计数器区(HSC)HSC0HSC5顺序控制继电器区顺序控制继电器区(S)S0.0S31.7表表 S7-200PLC S7-200PLC的各型的各型CPUCPU的用户数据存储区的地址范围的用户数据存储区的地址范围(续)(续)描描述述CPU221CPU222CNCPU224CNCPU224XPCNCPU226CN累加器区累加器区(AC)AC0AC3跳转跳转/标号标号0255调用调用/子程序子程序0630127中断子程序中断子程序0127正负跳变正负跳变256PID回路回路07串行通信口串行通信口端口端口0端口端口0,端口,端口1表表 S7-200
155、PLC S7-200PLC的各型的各型CPUCPU的用户数据存储区的地址范围的用户数据存储区的地址范围(续)(续)5.4I/O5.4I/O地址分配地址分配地址分配地址分配1.PLC1.PLC的物理的物理的物理的物理I/OI/O点点点点PLC的的物物理理I/O点点分分为为CPU本本机机的的数数字字量量I/O点点和和模模拟拟量量I/O点点,数字量扩展模块的数字量扩展模块的I/O点和模拟量扩展模块的点和模拟量扩展模块的I/O点。点。2.PLC2.PLC硬件模块安装排列硬件模块安装排列硬件模块安装排列硬件模块安装排列在在安安装装PLC硬硬件件模模块块时时,应应将将数数字字量量扩扩展展模模块块和和模模拟
156、拟量量扩扩展展模模块块都都安安装装在在CPU模模块块的的右右边边,并并且且各各模模块块之之间间应应按按从从左左至至右右的的顺顺序排列。序排列。3. 3.给各模块的物理给各模块的物理给各模块的物理给各模块的物理I/OI/O点分配点分配点分配点分配I/OI/O寄存器地址的规则寄存器地址的规则寄存器地址的规则寄存器地址的规则CPU为为了了能能够够准准确确地地接接受受来来自自PLC的的每每一一个个物物理理输输入入点点外外部部的的数数字字量量输输入入信信号号或或模模拟拟量量输输入入信信号号,也也为为了了能能够够将将CPU的的每每一一个个数数据据处处理理结结果果准准确确地地传传送送到到PLC的的每每一一个
157、个物物理理输输出出点点,CPU需需要要按按一一定定的的规规则则给给每每一一个个数数字字量量物物理理I/O点点都都分分配配了了一一个个数数字字量量I/O映映像像寄寄存存器器的的位位地地址址,并并按按一一定定的的规规则则给给每每一一个个模模拟拟量物理量物理I/O点都分配了一个模拟量点都分配了一个模拟量I/O寄存器的字地址。寄存器的字地址。CPU给各模块物理给各模块物理I/O点分配点分配I/O寄存器地址的规则是:寄存器地址的规则是:(1 1)按物理)按物理)按物理)按物理I/OI/O点的类型分配寄存器地址点的类型分配寄存器地址点的类型分配寄存器地址点的类型分配寄存器地址PLC将将各各模模块块的的物物
158、理理I/O点点分分为为数数字字量量I/O点点和和模模拟拟量量I/O点点两两大大类类。PLC仅仅在在给给同同一一类类I/O点点分分配配I/O寄寄存存器器的的地地址址时时遵遵循循一一定定的的规规则则,而而不不同同类类的的I/O点点所所分分到到的的I/O寄寄存存器器的的地地址址之之间间则则没没有任何关联。有任何关联。(2 2)以字节或双字为单位给各模块分配寄存器地址)以字节或双字为单位给各模块分配寄存器地址)以字节或双字为单位给各模块分配寄存器地址)以字节或双字为单位给各模块分配寄存器地址CPU将将各各模模块块的的数数字字量量I/O点点按按每每8个个一一组组的的方方式式分分为为若若干干个个组组,并并
159、给给每每一一组组的的I/O点点都都分分配配一一个个字字节节的的数数字字量量I/O映映像像寄寄存存器器的的地地址址单单元元。如如果果某某模模块块的的最最后后一一组组物物理理I/O点点数数8,那那么么在在分分配配给给该该组组物物理理I/O点点一一个个字字节节的的地地址址单单元元中中,就就会会有有几几个个位位地地址单元剩余。址单元剩余。但但是是CPU不不会会把把这这些些剩剩余余的的位位地地址址单单元元分分配配给给下下一一个个模模块块的的数数字字量量I/O点点,配配给给下下一一个个模模块块的的数数字字量量I/O点点的的寄寄存存器器将将从从下一个新的字节地址单元开始。下一个新的字节地址单元开始。上上述述
160、余余下下的的输输入入映映像像寄寄存存器器的的位位单单元元不不得得在在用用户户程程序序中中被被当当作作编编程程元元件件来来使使用用,但但余余下下的的数数字字量量输输出出映映像像寄寄存存器器的的位位单单元可以被用户当作编程元件来使用。元可以被用户当作编程元件来使用。CPU对对每每个个模模块块中中模模拟拟量量I/O点点按按每每2个个1组组的的方方式式分分为为若若干干组组,并并给给每每1组组I/O点点分分配配2个个字字单单元元的的模模拟拟量量I/O寄寄存存器器的的地地址址单单元元,对对于于S7-200PLC的的每每个个模模块块来来说说,它它们们的的模模拟拟量量输输入入点数都是点数都是2的整倍数,但它们
161、的模拟量输出点只有的整倍数,但它们的模拟量输出点只有12个。个。对对于于只只有有1个个模模拟拟量量输输出出点点的的模模块块来来说说,CPU仍仍把把2个个字字单单元元的的模模拟拟量量输输出出寄寄存存器器地地址址配配给给这这个个模模块块,其其中中后后一一个个字字地地址址单单元元将将被被余余下下。在在用用户户程程序序中中,用用户户不不得得把把余余下下的的这这个个字字地地址址单元挪作他用,只能让它闲置在那里。单元挪作他用,只能让它闲置在那里。(3 3)PLCPLC按按按按各各各各模模模模块块块块从从从从左左左左至至至至右右右右的的的的排排排排列列列列顺顺顺顺序序序序把把把把I/OI/O寄寄寄寄存存存存
162、器器器器的的的的字字字字节号或字号依次分配给它们的物理节号或字号依次分配给它们的物理节号或字号依次分配给它们的物理节号或字号依次分配给它们的物理I/OI/O点点点点例例如如,由由于于CPU模模块块排排在在各各模模块块的的最最左左边边,因因此此,如如果果某某个个CPU模模块块中中的的数数字字量量I/O点点数数在在12个个字字节节之之间间,那那么么CPU将将把把数数字字量量I/O映映像像寄寄存存器器的的第第01个个字字节节地地址址分分配配给给该该CPU模模块块,把把第第2个个字字节节地地址址则则分分配配给给最最靠靠近近CPU模模块块的的那那个个数数字字量量I/O扩扩展模块。展模块。由由于于数数字字
163、量量I/O扩扩展展模模块块在在出出厂厂之之前前,厂厂家家无无法法知知道道它它今今后后在在各各个个数数字字量量I/O扩扩展展模模块块中中的的安安装装位位置置,因因此此,也也就就无无法法知知道道今今后后会会将将哪哪个个数数字字量量I/O映映像像寄寄存存器器的的字字节节号号分分配配给给这这个个数数字字量量I/O扩扩展展模模块块,因因而而在在所所有有数数字字I/O扩扩展展模模块块上上,生生产产厂厂家家均均未未给给每每一一个个I/O点点标标出出具具体体的的字字节节号号,而而只只是是按按每每8个个I/O点点一一个个组组的的方方式式,给给每每一一组组的的每每一一个个I/O点点都都依依次次标标上上了了0,1,
164、2,7这这8个个位位号号,并并在在每每一一个个位位号号前前标标了了一一个个小小数数点点“.”。下下图图示示出出了了PLC给给某某PLC控控制制系系统统的的CPU模模块块和和各各I/O扩扩展展模模块块分分配配I/O映像寄存器地址的一个例子。映像寄存器地址的一个例子。上上图图中中,CPU224XP模模块块中中有有4个个数数字字量量输输入入点点和和10个个数数字字量量输输出出点点,故故CPU把把数数字字量量输输入入映映像像寄寄存存器器区区的的前前2个个字字节节IB0、IB1中中的的前前14个个位位地地址址I0.0I1.5分分配配给给CPU224XP模模块块中中的的14个个数数字字量量输输入入点点,把
165、把数数字字量量输输出出映映像像寄寄存存器器区区的的前前2个个字字节节QB0、QB2中中的的前前10个个位位地地址址Q0.0Q1.1分分配配给给CPU224XP模模块块中中的的10个个数数字字量量输输出出点点,字字节节IB1中中余余下下的的位位地地址址I1.6I1.7和和字字节节QB1中中余余下下的的位位地地址址Q1.2Q1.7不不再再分分配配给给后后面面的的任任何何一一个个数数字字量量I/O扩扩展展模模块块中中的的I/O点点。因因此此,分分配配给给数数字字量量模模块块1的的字字节节地地址址为为IB2,分分配配给给数数字字量量模模块块2的的字字节节地地址址为为QB2,分分配给数字量模块配给数字量
166、模块3的字节地址为的字节地址为IB3和和QB3。CPU224XP模模块块中中有有2个个模模拟拟量量输输入入点点和和1个个模模拟拟量量输输出出点点,因因此此,CPU将将模模拟拟量量输输入入寄寄存存器器区区的的前前2个个字字地地址址AIW0、AIW2和和模模拟拟输输出出映映像像寄寄存存器器区区的的前前2个个中中的的1个个字字地地址址AQW0分分别别分分配配给给CPU224XP模模块块中中的的2个个模模拟拟量量输输入入点点和和1个个模模拟拟量量输输出出点点。而而余余下下的的1个个字字地地址址AQW2不不再再分分配配给给后后面面的的任任何何一一个个模模拟拟量量I/O模模块块的的输输出出点点。因因此此,
167、分分配配给给模模拟拟量量模模块块1的的I/O点点的的字字地地址址要要分分别别从从AIW4/AQW4开开始始,同同理理分分配配给给模模拟拟量量模模块块2的的I/O点点的的字字地地址要分别从址要分别从AIW12/AQW8开始。开始。5.55.5寻址方式寻址方式寻址方式寻址方式5.5.15.5.1数据类型数据类型数据类型数据类型1.1.位、字节、字、双字型数据位、字节、字、双字型数据位、字节、字、双字型数据位、字节、字、双字型数据在在PLC中中,按按照照长长度度不不同同,可可将将数数据据分分为为位位、字字节节、字字、双字型双字型4种。种。位位、字字节节、字字、双双字字型型数数据据的的表表示示方方式式
168、分分别别与与用用户户数数据据存存储储区区中中各各分分区区的的位位、字字节节、字字、双双字字长长度度的的存存储储单单元元的的地地址址的的表示方式相同,此处不再复述。表示方式相同,此处不再复述。(1 1)位数据)位数据)位数据)位数据在位数据中,只有二进制数的在位数据中,只有二进制数的0或或1两个不同的取值。两个不同的取值。这这种种类类型型的的数数据据通通常常用用在在数数字字量量(又又称称开开关关量量)逻逻辑辑控控制制系系统统中中,用用来来表表示示开开关关、线线圈圈和和触触点点等等的的两两种种对对立立的的状状态态。例例如如,当当某某位位为为0时时,表表示示某某开开关关复复位位,线线圈圈断断电电,触
169、触点点断断开开;当当某某位位为为1位位时时,表表示示某某开开关关动动作作,线线圈圈通通电电,触触点点闭闭合合。位位数数据据的表示方法如下图(的表示方法如下图(a)所示。)所示。位、字节、字和双字型数据的书写方式位、字节、字和双字型数据的书写方式(2 2)字节()字节()字节()字节(B B)型数据)型数据)型数据)型数据在在字字节节型型数数据据中中,每每一一个个数数都都由由二二进进制制的的8位位组组成成,其其中中第第0位位为为最最低低位位(LSB),第第7位位为为最最高高位位(MSB)。书书写写时时,第第0位至第位至第7位按从左至右的顺序排列,如上图(位按从左至右的顺序排列,如上图(b)所示。
170、)所示。(3 3)字()字()字()字(WW)数据)数据)数据)数据在在字字数数据据中中,每每一一个个数数都都由由两两个个相相邻邻的的字字节节组组成成,其其中中地地址址号号小小的的字字节节表表示示字字的的高高8位位,地地址址号号大大的的字字节节表表示示字字的的低低8位位,书书写写时时,地地址址号号小小的的字字节节写写在在左左边边,地地址址号号大大的的字字节节写写在在右右边边,如上图(如上图(c)所示。)所示。(4 4)双字()双字()双字()双字(D D)数据)数据)数据)数据在双字型数据中,每一个数都由两个相邻的字组成,其中在双字型数据中,每一个数都由两个相邻的字组成,其中地址号小的字表示双
171、字的高地址号小的字表示双字的高16位,地址号大的字表示双字的低位,地址号大的字表示双字的低16位,书写时,地址号小的字写在左边,地址号大的字写在右位,书写时,地址号小的字写在左边,地址号大的字写在右边,如上图(边,如上图(d)所示。)所示。2. 2.数据的存取方式数据的存取方式数据的存取方式数据的存取方式在在S7-200PLC的的CPU中中,数数据据的的存存取取方方式式有有按按位位、字字节节、字字和和双双字字存存取取这这四四种种方方式式。任任何何一一个个数数据据是是存存放放在在用用户户数数据据存存储储区区的的某某一一具具体体的的分分区区中中的的,但但并并不不是是所所有有的的分分区区都都可可按按
172、以以上上四四种种方方式存取数据。式存取数据。其中:其中:(1)I分分区区可可按按以以上上四四种种方方式式读读取取数数据据;Q、V、L、M、SM和和S分区可按以上四种方式存取数据;分区可按以上四种方式存取数据;(2)AC分分区区可可按按字字节节、字字和和双双字字存存取取数数据据;T和和C分分区区可可按位和字读取数据;按位和字读取数据;(3)AI分区只可按字读取数据;分区只可按字读取数据;(4)AQ分区只可按字写入数据;分区只可按字写入数据;(5)HSC分区可按双字读取数据。分区可按双字读取数据。下表给出了下表给出了S7-200PLC的各型的各型CPU的操作数的范围。的操作数的范围。S7-200P
173、LC的各型的各型CPU的操作数的范围的操作数的范围寻址方式寻址方式CPU221CPU222CPU224CPU224XPCPU226位存取位存取I0.015.7Q0.015.7M0.031.7S0.031.7T0255C0255L0.063.7V0.02047.7V0.08191.7V0.010239.7SM0.0165.7SM0.0299.7SM0.0549.7字节存取字节存取IB015QB015MB031SB031LB063AC03KB(常数)(常数)VB02047VB08191VB010239SMB0165SMB0299SMB0549S7-200PLC的各型的各型CPU的操作数的范围的操作
174、数的范围寻址方式寻址方式CPU221CPU222CPU224CPU224XPCPU226字存取字存取IW014QW014MW030SW030T0255C0255LW062AC03KW(常数)(常数)VW02046VW08190VW010238SMW0164SMW0298SMW0548AIW030AQW030AIW062AQW062双字存取双字存取ID012QD012MD028SD028LD060AC03HC05KD(常数)(常数)VD02044VD08188VD010236SMD0162SMD0296SMD0546注注:表表中中I和和AI分分区区的的数数以以及及T、C的的当当前前值值和和输输出
175、出位位数数据据都都只只可可读读取取,不可写入;而不可写入;而AQ分区的数只可写入,不可读取。分区的数只可写入,不可读取。5.5.25.5.2寻址的概念与目的寻址的概念与目的寻址的概念与目的寻址的概念与目的在在PLC用用户户程程序序的的运运行行过过程程中中,会会频频繁繁地地发发生生向向用用户户数数据据存存储储区区存存取取数数据据的的操操作作。当当用用户户需需要要向向用用户户数数据据存存储储区区存存入入数数据据时时,必必须须通通过过指指令令告告诉诉CPU你你想想把把数数据据存存放放在在哪哪个个地地址址的的存存储储单单元元中中,然然后后,CPU才才能能按按你你所所指指定定(即即告告诉诉)的的地地址址
176、将将数数据据准准确确地地存存放放到到该该地地址址的的存存储储单单元元中中(为为了了叙叙述述的的简简便便,以以后后把把“某某地地址址的的存存储储单单元元中中”简简称称为为“某某地地址址单单元元中中”或或“某某地地址址中中”)。同同样样,当当用用户户需需从从用用户户数数存存储储区区读读取取数数据据时时,必必须须通通过过指指令令告告诉诉CPU你你想想读读取取哪哪个个地地址址单单元元中中的的数数据据,然然后后CPU才才能能按按你你所所指指定定(即即告告诉诉)地地址址,将将该该地地址单元中的数据读出来。址单元中的数据读出来。1. 1.寻址的概念寻址的概念寻址的概念寻址的概念为为了了存存取取数数据据而而在
177、在指指令令中中向向CPU指指定定某某一一存存储储单单元元的的地地址址的操作就称为寻址。的操作就称为寻址。2. 2.寻址的目的寻址的目的寻址的目的寻址的目的(1)为了将数据准确地存放到用户指定的地址中。)为了将数据准确地存放到用户指定的地址中。(2)为为了了将将用用户户想想要要的的数数据据准准确确地地从从用用户户指指定定的的地地址址中中读出来。读出来。3. 3.寻地址方式寻地址方式寻地址方式寻地址方式目目前前,在在PLC中中,寻寻地地址址方方式式有有两两种种,一一种种是是直直接接寻寻址址,另一种是间接寻址。另一种是间接寻址。5.5.35.5.3直接寻址直接寻址直接寻址直接寻址在在用用户户程程序序
178、中中,为为了了向向某某一一地地址址存存取取数数据据,而而将将该该地地址址直直接接写写在在存存取取该该数数据据的的指指令令中中的的方方法法,称称为为直直接接寻寻址址法法,简简称称为为直直接接寻址。下面的指令就是直接寻址的例子。寻址。下面的指令就是直接寻址的例子。MOVBVB0,VB1把把地地址址VB0单单元元中中的的数数据据送送入入地地址址VB1单单元中。元中。在在S7-200PLC中中,用用户户所所要要存存取取的的数数据据有有长长有有短短,因因此此存存放放数数据据的的存存储储单单元元也也有有长长有有短短,就就数数据据长长度度而而言言,有有位位、字字节节、字字和双字这四种长度,因此,存储单元的长
179、度也有这四种。和双字这四种长度,因此,存储单元的长度也有这四种。对对于于不不同同长长度度的的存存储储单单元元,就就要要用用不不同同的的方方法法来来表表示示其其地地址址,这这已已在在5.3节节中中叙叙述述过过了了,例例如如,V4.3表表示示变变量量存存储储器器中中第第4字字节节第第3位位存存储储单单元元的的位位地地址址;VB4表表示示变变量量存存储储器器中中第第4字字节节存存储储单单元元的的字字节节地地址址;VW4表表示示变变量量存存储储器器中中起起始始字字节节为为第第4字字节节的的字字存存储储单单元元的的字字地地址址,它它由由VB0和和VB1这这两两个个字字节节组组成成;VD4表表示示变变量量
180、存存储储器器中中起起始始字字节节为为第第4字字节节的的双双字字存存储储单单元元的的双双字地址,它由字地址,它由VB0VB3这四个字节组成。这四个字节组成。在在用用户户数数据据存存储储区区中中,哪哪些些分分区区的的存存储储单单元元可可以以按按位位、字字节节、字字或或双双字字存存取取数数据据,哪哪些些分分区区的的存存储储单单元元不不可可以以这这样样存存取取数数据据,这这些些都都已已在在5.3节节的的最最后后一一部部分分中中叙叙述述过过了了,此此处处不不再再复复述。述。5.5.45.5.4间接寻址间接寻址间接寻址间接寻址1. 1.指针、建立指针与修改指针指针、建立指针与修改指针指针、建立指针与修改指
181、针指针、建立指针与修改指针CPU中中的的任任何何信信息息都都是是用用数数字字代代码码来来表表示示的的,并并以以数数字字代代码码的的形形式式存存放放在在存存储储单单元元中中,存存储储单单元元的的地地址址也也不不例例外外,也也是是用用数数字字代代码码来来表表示示的的,故故也也可可以以存存放放在在存存储储单单元元中中,这这个个存存有有某个地址的单元,就称为地址指针,简称为指针。某个地址的单元,就称为地址指针,简称为指针。由由此此可可知知,指指针针也也是是存存储储单单元元,故故也也是是有有地地址址的的,某某一一指指针的地址,就是存放有某一地址的那个存储单元的地址。针的地址,就是存放有某一地址的那个存储
182、单元的地址。将将某某一一地地址址存存放放到到某某一一存存储储单单元元中中的的过过程程称称为为建建立立指指针针。当当把把某某一一地地址址存存放放到到了了某某个个指指针针中中时时,就就说说该该指指针针指指向向了了某某一一地址。地址。当当把把指指针针中中的的地地址址改改写写成成了了另另一一地地址址时时,就就说说该该指指针针指指向向了了另另一一地地址址。这这种种把把存存放放在在指指针针中中的的某某一一地地址址改改写写成成另另一一地地址址的过程称为修改指针的过程称为修改指针。2. 2.用指针存取数据用指针存取数据用指针存取数据用指针存取数据有有了了指指针针,我我们们就就有有了了第第二二种种寻寻址址的的方
183、方法法,例例如如,当当我我们们要要把把VB0中中的的数数据据传传送送到到VB1中中时时,可可以以先先通通过过传传送送指指令令把把VB0的的地地址址送送入入某某个个指指针针中中,再再通通过过传传送送指指令令把把该该指指针针所所指指地地址址VB0中中的的数数据据传传送送到到VB1中中。这这种种存存取取数数据据的的方方法法,也也即即寻寻址址的的方方法法称为间接寻址法,简称为称为间接寻址法,简称为间接寻址间接寻址。由由此此看看来来,采采用用间间接接寻寻址址法法来来存存取取数数据据要要比比采采用用直直接接寻寻址址法法麻麻烦烦些些。那那为为什什么么还还要要想想出出这这样样的的方方法法来来寻寻址址呢呢?这这
184、是是因因为为直直接接寻寻址址法法虽虽然然简简单单,但但直直接接寻寻址址指指令令中中的的地地址址是是固固定定的的,不不可可修修改改的的,故故一一条条直直接接寻寻址址指指令令只只能能存存取取一一个个地地址址中中的的数数据据。而而间间接接寻寻址址指指令令则则不不同同,CPU可可以以通通过过不不断断地地、自自动动地地按按照照用用户户事事先先设设定定的的规规则则修修改改指指针针,从从而而达达到到用用一一组组间间接接寻寻址址指指令令存存取取一一段段地地址址中中的的一一批批数数据据的的目目的的。故故当当要要存存取取的的数数据据不不是是一一个个而是一批时,采用间接寻址法还是简单些。而是一批时,采用间接寻址法还
185、是简单些。在在用用户户数数据据存存储储区区中中,每每一一个个存存储储单单元元的的地地址址都都是是一一个个32位位的的二二进进制制数数代代码码,因因此此,存存放放地地址址的的指指针针也也必必须须是是32位位的的双双字存储单元字存储单元。在在S7-200PLC中中,能能够够当当作作指指针针使使用用的的存存储储器器只只有有变变量量存存储器储器V、局部变量存储器局部变量存储器L和和累加器累加器AC。建建立立指指针针时时,必必须须使使用用双双字字传传送送指指令令(MOVD),将将需需要要间间接接寻寻址址的的一一段段地地址址中中的的起起始始地地址址送送到到指指针针中中,并并且且为为了了向向CPU说说明明传
186、传送送到到指指针针中中的的操操作作数数是是某某一一存存储储单单元元的的地地址址,而而不不是是该该存存储储单单元元中中的的数数据据,必必须须在在该该操操作作数数前前加加一一个个符符号号“”,用用这这种种方方法法来来区区分分哪哪个个操操作作数数是是地地址址,哪哪个个操操作作数数是是数数据据。例例如如:VB0表表示示VB0的的地地址址,而而VB0则则表表VB0中中的的数数据据,同同时时用用在在操操作作数数前前加加符符号号“*”的的方方法法来来表表示示该该操操作作数数是是指指针针所所指指向向的某一地址中的数据。例如:的某一地址中的数据。例如:MOVDVB0,AC0把把VB0的的地地址址(即即VW0的的
187、起起始始地地址址)送送入入AC0中中MOVW*AC0,AC1把指针把指针AC0所指的起始地址为所指的起始地址为VB0的字地址单元的字地址单元 VW0中的数据送入中的数据送入AC1的低的低16位中位中3. 3.修改指针的方法修改指针的方法修改指针的方法修改指针的方法为为了了用用间间接接寻寻址址法法将将一一段段地地址址中中的的一一批批数数据据逐逐一一传传送送到到另另一一段段地地址址的的存存储储单单元元中中,CPU需需要要不不断断地地改改修修指指针针。由由于于指指针针中中存存放放的的地地址址是是32位位的的二二进进制制数数,因因此此,修修改改指指针针时时应应使使用用双双字字指指令令来来修修改改,如如
188、使使用用双双字字加加法法指指令令(ADDD)或或双双字字加加1指指令令(INCD)等等来来修修改改。同同时时修修改改指指针针时时还还需需注注意意要要求求指指针针指指向向的的下一个地址是字节地址,字地址还是双字地址。下一个地址是字节地址,字地址还是双字地址。若是字节地址,则应使指针的值加若是字节地址,则应使指针的值加1;若是字地址,则应使指针的值加若是字地址,则应使指针的值加2;若是双字地址,则应使指针的值加若是双字地址,则应使指针的值加4。只只有有这这样样,才才能能使使修修改改后后的的指指针针准准确确地地指指向向你你所所要要求求的的下下一个字节的地址,或下一个字或双字的首个字节的地址。一个字节
189、的地址,或下一个字或双字的首个字节的地址。5.65.6编程语言编程语言编程语言编程语言PLC的的编编程程语语言言有有顺顺序序功功能能图图、梯梯形形图图、功功能能块块图图、语语句句表表和和结结构构文文本本这这五五种种,下下面面就就这这五五种种编编程程语语言言的的特特点点作作一一简简单单介绍。介绍。1.1.1.1.顺序功能图顺序功能图顺序功能图顺序功能图顺顺序序功功能能图图的的基基本本结结构构如如右右图图所所示示,它它主主要要由由步步、转转换换和和动动作作这这三三种种元元素素组组成成,用用来来描描述述开开关关量量控控制制系系统统的的控控制制过过程程和和控控制制功功能能,顺顺序序功功能能图图既既是是
190、一一种种图图形形化化的的编编程程语语言言,又又可可以以当当作作一一种种编编程程工工具具来来使使用用,用用它它可可以以进一步绘制出梯形图程序。进一步绘制出梯形图程序。2.2.2.2.梯形图梯形图梯形图梯形图梯梯形形图图的的基基本本结结构构如如下下图图所所示示,它它主主要要由由触触点点、线线圈圈和和代代表表某某一一指指令令功功能能的的方方框框图图(又又称称为为指指令令盒盒)组组成成,用用来来描描述述各各开关量之间的逻辑关系。开关量之间的逻辑关系。在在梯梯形形图图中中,常常开开触触点点、常常闭闭触触点点和和线线圈圈分分别别用用下下述述图图形符号表示:形符号表示:常开触点:常开触点:常闭触点:常闭触点
191、:线圈:线圈:I0.0Q0.0I0.1Q0.0()在在同同一一个个线线圈圈回回路路中中,触触点点代代表表参参与与逻逻辑辑运运算算的的逻逻辑辑变变量量(包包括括输输入入变变量量、中中间间变变量量和和反反馈馈变变量量),线线圈圈代代表表逻逻辑辑运运算算结结果果。上上图图中中的的线线圈圈Q0.0与与各各触触点点之之间间的的逻逻辑辑关关系系可可用用下式表示:下式表示:梯梯形形图图中中,当当触触点点电电路路接接通通时时,线线圈圈Q0.0通通电电动动作作为为“1”态态,即即Q0.0=1,表表示示上上式式右右边边的的逻逻辑辑运运算算结结果果为为“1”;反反之之,当当触触点点电电路路断断开开时时,线线圈圈Q0
192、.0断断电电复复位位为为“0”态态,即即Q0.0=0,表示上式右边的逻辑运算结果为,表示上式右边的逻辑运算结果为“0”。从从本本质质上上讲讲,梯梯形形图图中中的的每每一一个个触触点点和和线线圈圈代代表表着着CPU用用户户数数据据存存储储器器中中的的某某个个位位存存储储单单元元。因因此此,梯梯形形图图中中每每一一个个触触点点和和线线圈圈的的文文字字符符号号都都采采用用它它所所代代表表的的位位存存储储单单元元的的地地址址来来表表示示,如如图图中中的的触触点点I0.0代代表表输输入入映映像像寄寄存存器器中中的的位位地地址址单单元元I0.0,触触点点Q0.0和和线线圈圈Q0.0均均代代表表输输出出映映
193、像像寄寄存存器器中中位位地地址址单单元元Q0.0。其其中中常常开开触触点点I0.0和和Q0.0分分别别代代表表从从位位地地址址单单元元I0.0和和Q0.0中中取取数数;常常闭闭触触点点I0.1代代表表从从位位地地址址单单元元I0.1中中取取数数,并并对对取取出出的的数数取取反反;线线圈圈Q0.0代代表表向向位位地地址址单单元元Q0.0中中存存数数。常常开开触触点点和和线线圈圈的的接接通通/断断开开状状态态分分别别代代表表位位存存储储单单元元的的逻逻辑辑1/0状状态态,而而常常闭闭触触点点的的接接通通/断断开开状状态态则则与与位位存存储储单单元元的的逻逻辑辑状状态态相相反。反。例例如如:当当线线
194、圈圈Q0.0通通电电、常常开开触触点点Q0.0闭闭合合时时,表表示示位位存存储储器器单单元元Q0.0为为“1”态态;当当线线圈圈Q0.0断断电电、常常开开触触点点Q0.0断断开开时时,表表示示位位存存储储器器单单元元Q0.0为为“0”态态。而而当当常常闭闭触触点点Q0.0断断开开时时,表表示示位位存存储储单单元元Q0.0为为“1”态态;当当常常闭闭触触点点Q0.0闭闭合合时时,表表示示位位存储单元存储单元Q0.0为为“0”态。态。为为了了叙叙述述方方便便,我我们们给给用用户户数数据据存存储储区区中中的的每每一一个个位位存存储储单单元元以以及及位位与与字字相相结结合合的的存存储储单单元元(定定时
195、时器器和和计计数数器器)都都取取了了个继电器的名称,如下表所示。个继电器的名称,如下表所示。因因此此在在上上图图中中,我我们们称称触触点点I0.0为为输输入入继继电电器器I0.0的的触触点点,称称线线圈圈Q0.0为为输输出出继继电电器器Q0.0的的线线圈圈。但但是是这这些些继继电电器器都都不不是是真实的硬件继电器,而是真实的硬件继电器,而是虚拟的软继电器虚拟的软继电器。表表 S7-200 S7-200各型各型CPUCPU的用户数据存储区位存储单元的继电器名称的用户数据存储区位存储单元的继电器名称分分区区名名称称分分区区名名称称数字量输入映像寄存器数字量输入映像寄存器(I)输入继电器(输入继电器
196、(I)局局 部部 变变 量量 存存 储储 器器(L)局部变量继电器(局部变量继电器(L)数字量输出映像寄存器数字量输出映像寄存器(Q)输出继电器(输出继电器(Q)顺序控制继电器(顺序控制继电器(S) 顺序控制继电器(顺序控制继电器(S)位存储器(位存储器(M)位继电器(位继电器(M)定时器(定时器(T)定时器(定时器(T)特殊位存储器(特殊位存储器(SM)特殊位继电器特殊位继电器(SM)计数器(计数器(C)计数器(计数器(C)变量存储器(变量存储器(V)变量继电器(变量继电器(V)梯形图中,所有继电器、定时器和计数器统称为梯形图中,所有继电器、定时器和计数器统称为编程元件编程元件。1. 1.梯
197、形图的绘图规则梯形图的绘图规则梯形图的绘图规则梯形图的绘图规则: :在在绘绘制制梯梯形形图图时时,应应将将每每一一个个线线圈圈回回路路中中的的触触点点画画在在梯梯形形图图的的左左边边,线线圈圈画画在在梯梯形形图图的的右右边边。线线圈圈的的左左边边必必须须接接有有触触点,线圈的右边不得接有任何触点。点,线圈的右边不得接有任何触点。每每一一个个继继电电器器的的线线圈圈只只能能在在同同一一个个梯梯形形图图的的主主程程序序或或子子程程序序或或中中断断程程序序的的同同一一跳跳转转指指令令区区中中出出现现一一次次,但但同同一一个个局局部部变变量量继继电电器器的的线线圈圈可可以以同同时时出出现现在在同同一一
198、个个梯梯形形图图的的主主程程序序、子子程序和中断程序中。程序和中断程序中。梯梯形形图图左左侧侧的的垂垂直直线线称称为为左左母母线线,右右侧侧的的垂垂直直线线称称为为右右母线。绘制梯形图时,右母线可以不画,但左母线必须画。母线。绘制梯形图时,右母线可以不画,但左母线必须画。2.PLC2.PLC执行用户程序的过程执行用户程序的过程执行用户程序的过程执行用户程序的过程PLC在在执执行行用用户户程程序序时时,对对于于同同一一个个线线圈圈回回路路而而言言,是是按按从从左左至至右右的的顺顺序序进进行行逻逻辑辑解解算算的的;而而对对于于各各个个不不同同的的线线圈圈回回路路来来说说,是是按按从从上上到到下下的
199、的顺顺序序进进行行逻逻辑辑解解算算的的。在在每每一一个个扫扫描描周周期期,PLC都都要要从从上上到到下下对对梯梯形形图图中中的的每每一一个个线线圈圈回回路路解解算算一一遍。遍。3. 3.梯形图的特点梯形图的特点梯形图的特点梯形图的特点由由上上述述分分析析可可知知,梯梯形形图图的的结结构构和和分分析析方方法法与与继继电电器器电电路路图图的的很很相相似似,有有继继电电器器电电路路基基础础的的读读者者很很能能容容易易理理解解和和接接受受这这种种编编程程语语言言,而而且且这这种种编编程程语语言言形形象象直直观观,便便于于阅阅读读理理解解。因此,是因此,是PLC的的5种编程语言中种编程语言中使用最多的使
200、用最多的一种语言。一种语言。3. 3.功能块图功能块图功能块图功能块图功功能能块块图图的的基基本本结结构构如如下下图图所所示示,主主要要由由类类似似于于与与门门、或或门门的的方方框框图图和和表表示示非非逻逻辑辑的的小小圆圆圈圈“。”组组成成,方方框框图图的的功功能能是是对对其其左左边边的的开开关关量量输输入入信信号号进进行行运运算算,运运算算结结果果用用其其右右边边的的输输出出信信号号表表示示。因因此此,功功能能块块图图也也是是用用来来描描述述各各开开关关量信号之间逻辑关系的一种量信号之间逻辑关系的一种图形化图形化的编程语言。的编程语言。4. 4.语句表语句表语句表语句表一一个个语语句句表表程
201、程序序由由若若干干条条指指令令组组成成,每每一一条条指指令令又又由由指指令令的的助助记记符符和和操操作作数数(又又称称编编程程元元件件)构构成成。语语句句表表是是一一种种类类似似于于单单片片机机汇汇编编语语言言的的文文字字语语言言,具具有有汇汇编编语语言言基基础础的的读读者者很很容容易易理理解解和和接接受受这这种种编编程程语语言言。但但是是,由由于于这这种种编编程程语语言言不不象象梯梯形形图图那那样样易易于于理理解解和和形形象象直直观观,因因此此,在编写在编写PLC用户程序时使用相对较少。用户程序时使用相对较少。有有些些PLC厂厂家家为为生生产产的的PLC配配套套了了简简易易编编程程器器,这这
202、种种编编程程器器的的显显示示屏屏很很小小,不不能能显显示示梯梯形形图图,只只能能显显示示语语句句表表。因因此此使使用用简简易易编编程程器器的的用用户户,通通常常是是先先绘绘制制出出梯梯形形图图程程序序,再再把把梯梯形形图图程程序序转转换换成成语语句句表表程程序序,最最后后,用用简简易易编编程程器器将语句表程序写入将语句表程序写入CPU的用户程序存储器中。的用户程序存储器中。5. 5.结构文本结构文本结构文本结构文本结结构构文文本本也也是是一一种种文文字字性性编编程程语语言言,但但却却是是一一种种高高级级编编程程语语言言,通通常常用用来来编编写写一一些些需需要要实实现现复复杂杂数数学学运运算算的
203、的程程序序,而而这这种种复复杂杂的的数数学学运运算算是是梯梯形形图图等等编编程程语语言言难难以以实实现现的的,采采用用结结构构文文本本编编写写出出来来的的一一些些实实现现复复杂杂数数学学运运算算的的程程序序,具具有有结结构构简简单单、紧凑的特点。紧凑的特点。虽虽然然目目前前世世界界上上有有5种种PLC编编程程语语言言,但但就就某某个个厂厂家家生生产产的的某某种种型型号号的的PLC来来说说,可可能能只只能能使使用用其其中中的的几几种种编编程程语语言言,西西门门子子公公司司为为S7-200系系列列PLC开开发发的的STEP7-MicroWINV4.0版版编编程程 软软 件件 集集 成成 了了 SI
204、MATIC指指 令令 集集 和和 IEC61131指指 令令 集集 , 其其 中中SIMATIC指指令令集集为为用用户户提提供供了了梯梯形形图图、功功能能块块图图和和语语句句表表三三种种编编程程语语言言,而而IEC61131指指令令集集只只为为用用户户提提供供了了梯梯形形图图和和功功能能块块图两种编程语言。图两种编程语言。通通过过编编程程软软件件,用用户户可可以以很很容容易易地地将将用用一一种种语语言言编编写写而而成成的的用用户户程程序序转转换换成成另另一一种种语语言言表表达达的的用用户户程程序序,并并且且可可将将编编好好的的用用户户程程序序通通过过数数据据线线下下载载到到PLC的的用用户户程
205、程序序存存储储器器中中,或或保保存在计算机的硬盘中,或用打印机打印出来。存在计算机的硬盘中,或用打印机打印出来。目目前前,由由于于各各厂厂家家开开发发的的PLC软软、硬硬件件都都不不一一样样,因因此此,各各厂厂家家开开发发的的PLC编编程程语语言言均均不不具具有有通通用用性性,例例如如,用用日日本本三三菱菱公公司司为为FX2N系系列列PLC的的用用户户开开发发的的编编程程语语言言编编写写的的用用户户程程序序不不能能在在德德国国西西门门子子公公司司生生产产的的任任何何PLC上上运运行行;同同理理,用用西西门门子子公公司司为为S7-200系系列列PLC用用户户开开发发的的编编程程语语言言编编写写的
206、的用用户户程程序序也也不不能能在在三三菱菱公公司司生生产产的的任任何何PLC上上运运行行。这这就就给给用用户户在在使使用用不不同同厂厂家家生生产产的的PLC时时带带来来了了一一定定的的麻麻烦烦。因因此此,如如何何使使各各厂厂家家按按同同一一标标准准开开发发PLC的的软软、硬硬件件系系统统,使使各各厂厂家家开开发发的的PLC编编程程语语言言具具有有通通用用性性,是是今今后后各各PLC生生产产厂厂家家需需要要解解决决的的一一个个重重要问题。要问题。5.75.7程序结构程序结构程序结构程序结构S7-200PLC的的用用户户程程序序由由主主程程序序、子子程程序序和和中中断断程程序序三三部部分组成。分组
207、成。1.1.主程序主程序主程序主程序主主程程序序是是用用户户程程序序的的主主体体,每每一一个个用用户户程程序序中中都都必必须须有有且且只只许许有有一一个个主主程程序序,主主程程序序通通过过指指令令控控制制整整个个用用户户程程序序的的执执行行,每个扫描周期都要执行一次主程序。每个扫描周期都要执行一次主程序。2.2.子程序子程序子程序子程序在在用用户户程程序序中中,子子程程序序是是可可选选的的,且且仅仅在在其其它它程程序序调调用用它它时时才才被被执执行行。在在同同一一个个用用户户程程序序中中,子子程程序序最最多多可可达达64个个(在在CPU226中最多可达中最多可达128个)。个)。同同一一个个子
208、子程程序序可可以以在在用用户户程程序序的的多多处处被被调调用用,子子程程序序中中还还可可以以嵌嵌套套下下一一级级子子程程序序,最最多多可可以以嵌嵌套套8层层。使使用用子子程程序序的的好好处处是是可可以以简简化化程程序序代代码码,减减小小程程序序执执行行的的时时间间,在在一一定定的的条条件件下下还可以移植到别的用户程序中去,减少了用户程序的编写时间。还可以移植到别的用户程序中去,减少了用户程序的编写时间。3. 3.中断程序中断程序中断程序中断程序在在用用户户程程序序中中,中中断断程程序序也也是是可可选选的的,且且仅仅在在中中断断事事件件发发生生时时才才被被系系统统程程序序调调用用。中中断断程程序
209、序用用来来及及时时处处理理不不能能事事先先预预测测何何时时发发生生的的中中断断事事件件,正正因因为为如如此此,故故不不得得在在中中断断程程序序中中改改写写其他程序中所使用的存储器。其他程序中所使用的存储器。输出窗口输出窗口状态条状态条编程器编程器局部变量表局部变量表导引条导引条指令树指令树交叉索引交叉索引数据块数据块状态图表状态图表符号表符号表在在STEP7-MicroWINV4.0软软件件的的程程序序编编辑辑窗窗口口的的下下部部,有有主主程程序序、子子程程序序和和中中断断程程序序三三个个标标签签,用用鼠鼠标标点点击击其其中中的的任任何何一一个个标标签签,都都可可以以把把一一个个相相应应的的程
210、程序序(如如主主程程序序)编编辑辑窗窗口口推推向向前前台台,用用户户可可以以在在该该窗窗口口中中编编写写相相应应的的程程序序(如如主主程程序序)。每每一一个个窗窗口口中中编编写写的的程程序序都都是是一一个个独独立立的的程程序序块块。因因此此,在在一一个个用用户户程程序序中中,主主程程序序以以及及每每一一个个子子程程序序和和中中断断程程序序都都是是一一个个独独立立的的程程序序块块,这这样样做做的的好好处处是是程程序序的的结结构构简简单单清清晰晰,便便于于程程序序的的编编写写和和阅阅读读,在在各各程程序序(如如主主程程序序)的的结结束束处处,也也不不需需要要加入无条件结束指令或无条件返回指令。加入无条件结束指令或无条件返回指令。