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第四章S7 200PLC基础知识 第一节S7 200PLC硬件系统 一 硬件系统基本构成 1 主机单元 2 扩展单元 3 特殊功能模块 4 软件 二 主机结构及性能特点 1 主机模块 SIMATICS7 200系统CPU22X系列PLC主机 CPU模块 的外形如图示 状态显示 通信口 顶部端子盖 电源及输出端子 前盖方式开关 电位器 扩展I O连接 底部端子盖 输入端子 传感器电源 存储器卡 机型 2 主机模块的主要特点和技术规范 供电电压DC24VAC220V输出方式晶体管继电器集成电源高速计数脉冲输出集成模拟电位器实时时钟 3 存储系统 保持性数据存储器永久存储器存储卡 第二节I O的扩展及功能的扩展 EM221EM222EM223EM231EM232EM235 1 I O扩展模块 EM241调制解调器模块EM253定位模块EM277DP通信模块EM243以太网模块 2 特殊功能扩展模块 第三节内部资源 每一个输入 输出 内部存储单元 定时器和计数器等都称为软元件 软元件是PLC内部的具有一定功能的器件 这些器件实际上是由电子电路和寄存器及存储器单元等组成 1 软元件 软继电器 2 软元件介绍 1 输入继电器 I 输入继电器一般都有一个PLC的输入端子与之对应 它用于接收外部的开关信号 当外部的开关信号闭合 则输入继电器的线圈得电 在程序中其常开触点闭合 常闭触点断开 这些触点可以在编程时任意使用 使用次数不受限制 2 输出继电器 Q 输出继电器一般都有一个PLC上的输出端子与之对应 当通过程序使得输出继电器线圈得电时 PLC上的输出端开关闭合 它可以作为控制外部负载的开关信号 同时在程序中其常开触点闭合 常闭触点断开 这些触点可以在编程时任意使用 使用次数不受限制 3 通用辅助继电器 M 通用辅助继电器的作用和继电接触器控制系统中的中间继电器相同 主要起逻辑控制作用 4 特殊继电器 SM 用来存储系统的状态变量 有关的控制参数和信息 5 变量存储器 V 变量存储器用来存储变量 它可以存放程序执行过程中控制逻辑操作的中间结果 也可以使用变量存储器来保存与工序或任务相关的其他数据 在进行数据处理时 变量存储器会被经常使用 6 局部变量存储器 L 局部变童存储器用来存放局部变量 局部变量与变量存储器所存储的全局变量十分相似 主要区别在于全局变量是全局有效的 而局部变量是局部有效的 S7 200有64个字节的局部存储器 编址范围LB0 0 LB63 7 其中60个字节可以用作暂时存储器或者给子程序传递参数 最后4个字节为系统保留字节 7 顺序控制继电器 S S又称状态元件 以实现顺序控制和步进控制 S7 200PLC编址范围S0 0 S31 7 可以按位 字节 字或双字来存取数据 8 定时器 相当于时间继电器 S7 200CPU中的定时器是对内部时钟累计时间增量的设备 用于时间控制 编址范围T0 T255 22X 9 计数器计数器主要用来累计输入脉冲个数 有16位预置值和当前值寄存器各一个 以及1位状态位 当前值寄存器用以累计脉冲个数 计数器当前值大于或等于预置值时 状态位置1 S7 200CPU提供有三种类型的计数器 增计数 减计数 增 减计数 编址范围C0 C255 22X 11 高速计数器 HC CPU22X提供了6个高速计数器HC0 HC1 HC5 每个计数器最高频率为30KHz 用来累计比CPU扫描速率更快的事件 高速计数器的当前值为双字长的符号整数 10 模拟量输入 输出映像寄存器 AI AQ S7 200的模拟量输入电路将外部输入的模拟量 如温度 电压 等转换成1个字长 16位 的数字量 存入模拟量输入映像寄存器区域 AI编址范围AIW0 AIW2 AIW62 起始地址定义为偶数字节地址 共有32个模拟量输入点 S7 200模拟量输出电路用来将模拟量输出映像寄存器区域的1个字长 16位 数字值转换为模拟电流或电压输输出 AQ编址范围AQW0 AQW2 AQW62 起始地址也采用偶数字节地址 共有32个模拟量输出点 12 累加器 AC 累加器是用来暂存数据 S7 200PLC提供了4个32位累加器AC0 AC3 累加器支持以字节 B 字 W 和双字 D 的存取 第四节寻址方式 1 数据类型 1 数据类型及范围SIMATICS7 200系列PLC数据类型可以是布尔型 整型和实型 浮点数 实数采用32位单精度数来表示 其数值有较大的表示范围 正数为 1 175495E 38 3 402823E 38 负数为 1 175495E 38 3 402823E 38 2 常数常数数据长度可为字节 字和双字 在机器内部的数据都以二进制存储 但常数的书写可以用二进制 十进制 十六进制 ASCII码或浮点数 实数 等多种形式 2 直接寻址方式 1 编址形式按位寻址的格式为 Ax y存储区内另有一些元件是具有一定功能的硬件 由于元件数量很少 所以不用指出元件所在存储区域的字节 而是直接指出它的编号 其寻址格式为 Ay数据寻址格式为 ATx 2 按位寻址的格式为 Ax y必须指定元件名称 字节地址和位号 如图所示 图中MSB表示最高位 LSB表示最低位 3 特殊器件的寻址格式T C HC AC直接写出编号 4 字节 字 双字的寻址格式IBIWIDMBMWMDVBVWVD 3 间接寻址方式 间接寻址方式是 数据存放在存储器或寄存器中 在指令中只出现所需数据所在单元的内存地址的地址 存储单元地址的地址又称为地址指针 这种间接寻址方式与计算机的间接寻址方式相同 间接寻址在处理内存连续地址中的数据时非常方便 而且可以缩短程序所生成的代码的长度 使编程更加灵活 用间接寻址方式存取数据需要作的工作有3种 建立指针 间接存取和修改指针 1 建立指针 建立指针必须用双字传送指令 MOVD 将存储器所要访问的单元的地址装入用来作为指针的存储器单元或寄存器 装入的是地址而不是数据本身 格式如下 例 MOVD VB200 VD302MOVD MB10 AC2MOVD C2 LD14 2 间接存取 指令中在操作数的前面加 表示该操作数为一个指针 下面两条指令是建立指针和间接存取的应用方法 MOVD VB200 AC0MOVW AC0 AC1若存储区的地址及单元中所存的数据如下所示执行过程如下 3 修改指针 下面的两条指令可以修改指针的用法 INCDAC0INCDAC0MOVW AC0 AC1 第五节指令系统 S7 200系列PLC主机中有两类基本指令集 SIMATIC指令集和IEC1131 3指令集 程序员可以任选一种 提供了许多类型的指令以完成广泛的自动化任务 SIMATIC指令集 是为S7 200系列PLC设计的 本指令通常执行时间短 而且可以用LAD STL和FBD三种编程语言 IEC1131 3指令集是不同PLC厂家的指令标准 它不能使用STL编程语言 返回本节 1 编程语言 1 梯形图2 语句表3 功能块图4 其他编程语言 2 几个基本概念 1 输出线圈和指令盒QM以线圈的方式表示