西门子S7-200学习笔记

1、西门子S7-200 PLC 的使用经验与技巧 读书笔记 可编程程序控制器（Programmable Logic Controller,简称PLC）,它是以微处理为核心的通用工业控制装置，是在继电器-接触器控制基础上发展起来的。随着现代社会生产的发展和技术进步，现代工业生产自动化水平的日益提高及微电子技术的迅猛发展，当今的PLC已将3G(Computer 、Control、Communication)技术，即微型计算机技术、控制技术及通讯技术融为一体，在控制系统中又能起到“3电”控制作用，即电控、电仪、电信这三个不同作用的一种高可靠性控制器，是当代工业生产自动化的重要支柱。第一章学习内容：第一节

2、主要介绍PLC发展历史和各厂家分类。第二节介绍PLC的特点、主要功能和性能指标，以及软件介绍。第三节介绍编程语言1.梯形图（LAD）LEDDER是一种图形编程语言，是从继电器控制原理演变而来，它与继电器控制原理基本一致。重点是不能使用双线圈控制。关键概念是“能流”（POWER FIOW）,假想母线为电源中的零线，在左边，如果有能流从左向右流向线圈，则线圈备激活。2.语句表（STL）Statements List是用一种助记符来表达PLC的各种功能，类似于计算机的汇编语言，但比汇编语言通俗易懂，它是PLC 的基础编程语言。3.顺序功能图（SFC）Sequence Function Chart 编

3、程方式采用工艺流程图的方法编程，亦称功能图。4.功能块图（FBD）是一种逻辑功能符号组成的功能块图（Function Block Diagrams）来表达的编程语言，这种编程语言基本上沿用半导体逻辑电路图的框图。5.高级语言：BASIC、PASCAL、C等计算机语言，从而可像使用通用计算机那样进行结构化编程，是PLC具有强大的功能。第四节讲述PLC的硬件结构及工作原理:包含电源、电源接口、中央处理器、存储器、外部设备接口、编程器。第五节介绍PLC的应用设计及发展方向第二章：S7-200 PLC概述一、 系统组成1 系统硬件由CPU模块和扩展模块构成2 系统软件STEP 7具有功能指令强大的指令

4、集1） 位逻辑指令2） 计数器、定时器指令3） 复杂数学运算指令4） PID指令、字符串指令、时钟指令5） 通信指令6） 智能模块专用指令通过STEP7软件为用户提供了开发、编辑和监控的良好编程环境，全中文界面、中文在线帮助、windows的界面及丰富编程向导，使用户可以快速进入状态，便于操作使用。3 丰富强大的通信功能1） PPI通信2） PROFIBUS 网络通信3） 以太网通信4） 自由口通信4 丰富强大的通信功能1）PPI通信2）PROFIBUS 网络通信3）以太网通信4）自由口通信二、 CPU与扩展模块系统硬件由CPU模块和扩展模块构成1 CPU模块 CPU 221 222 224

5、/224XP 226特性CPU221CPU222CPU224CPU224XPCPU226外形98x80x6298x80x62120.5x80x62190x80x62190x80x62程序存储/字节运行4098409881921228816384停止40984098122881638424576数据存储区/字节2048204881921024010240掉电数据保存时间电容50h50h100h100h100h电池卡连续使用200天本机I/O数字量6I/4O8I/6O14I/10O14I/10O24I/16O模拟量无2I/1O无I/O映像区数字量256（128I/128O）模拟量无16I/16O6

6、4（32I/32O）最大扩展模块数量027高速计数总数46单相kHz30x430x630x4 200x230x6双相kHz20x220x420x3 100x120x4高速脉冲输出kHz20x2100x220x2定时器256（1msx4， 10msx16， 100msx236）计数器256中间存储器/位256时间中断特殊存储器中断1msx2 定时器中断x2硬件输入中断4上升或4下降模拟电位器1（8位精度）2（8位精度）实时时钟另配内置可配外插卡存储、电池、时钟/电池电池、时钟位指令运算速度0.22微秒本体通信RS-485x1RS-485x2PPI、DP/T9.6 19.2 187.5Kbps自由

7、口通信1.2115.2kbps供电5V340660660100024V1801802802804002 扩展模块1） 数字量I/O EM221 8输入EM222 8输出EM223 4I/4O 8I/8O 16I/16O2） 模拟量I/OEM231 4通道输入EM232 2通道输出EM2335 4I/4O 3） 温度测量EM231 TC 热电偶4通道输入EM231 RTD 热电阻2通道输入4） 特殊功能模块定位、高速脉冲输出5） 通信模块EM277 PROFIBUS-DP从站通信模块EM241 调制解调器模块CP243 工业以太网三、 数据保持1 内置超级电容 50小时2 电池卡与超级电容配合

8、长期为时钟和数据保持提供电源3 使用数据块 永久保存不需要更改的数据4 编程设置系统块 CPU断电时自动保持14字节数据（M存储区） 四、 通信和网络功能PPI 点对点主从协议，可以有多个主站，一个网段，最多32个站。PROFIBUS-DP以太网AS-Interface现场总线 S7-200可以作为传感器-执行器接口网络的主站，读写从站数据。 自由口 通信协议由用户配置五、 编程软件1 启动与退出2 编程界面3 梯形图输入与编辑4 指令表输入与编辑5 程序的上传于下载6 程序监控六、 编程基础1 CPU工作模式1） RUN2） STOP3） TERM 2 数据格式 位 取值 0，1字节 8位

9、0255字 16位 有符号 80007FFFH 无符号 065535双字 32位 有符号 800000007FFFFFFFH 无符号 0FFFFFFFFH实数 32real 字符ASCII 8字节/个 ASCII字符 每个汉字 2字节字符串STRING 8字节/个 ASCII字符 每个汉字 2字节3 数据长度4 数据存储区5 I/O扩展第三章：基本指令与应用指令基本指令比较项目S7-200FX2N加载、取LDLD取反LDNLDI常开与AAND常闭与ANANI常开或OOR常闭或ONORI输出=OUT取反输出NOTinv逻辑块与ALDANB逻辑块或OLDORB进栈LPSMPS读栈LRDMRD出栈L

10、PPMPP置位SSET复位RRST上升沿脉冲输出EUPLS下降沿脉冲输出EDPLF计数器指令CTU Cn pvCTD Cn pv CTUD Cn pvOUT Cn K定时器指令TON t ptTOFF t ptTONR t ptOUT Tn k立即触点指令比较触点指令LD A O< <> <= >= =LD AND OR< <> <= >= =编程方法1. 继电器线路转换法2. 直接组合设计法3. 逻辑设计法4. 顺序功能图（步进状态设计法）5. 分解综合设计法第四章：应用实例介绍第五章：系统设计实例第六章：STEP 7-MICRO/

11、WIN编程软件介绍结合以上六章所学内容，于6月3日在深圳高技能实训中心对立柱式机械手进行设计测评，并在设备上调试通过。具体内容如下：西门子可编程控制器培训测 评 任 务 书姓 名： 乔 培 生 工作单位： 深圳华美板材有限公司 编 号： 四 号 工 作 站 设计题目 伸缩、夹持、旋转机械手控制 指导老师： 梁金海 任务书发给日期： 2012-6-2 设计书完成日期： 2012-6-16 伸缩、夹持、旋转机械手控制（4号工作站）一、规划设计项目设计一条对工件进行前后伸缩、左右移动、夹持、旋转控制的自动生产线。生产线由（1）前后伸缩系统（2）左右移动系统（3）手指夹持、旋转控制系统（4）阀岛（5）

12、前后伸缩限位开关（6）左右移动限位开关（7）正反转限位（8）气动爪（9）PLC模块（10）电源模块、按钮模块等组成。1生产线的工作流程（1） 生产线的原点位置：前后伸缩机械手处于后端极限位；左右移动机械手处于左端极限位；水平旋转机械手处于左转极限位；气动爪处于放松状态。（2） 按下停止按钮，系统停止；（3） 停止状态下按下回原点按钮，系统回原点。（4） 回原点结束后按下启动按钮， 机械手右移，右移到位，伸出，伸出到位，到位后夹紧工件，手指右转，右转到位，机械手缩回，缩回到位，左移，左移到位，伸出，伸出到位，手指左转，左转到位，放松工件，机械手缩回，完成一次单循环。（5） 如果是自动循环运行，以

13、上流程结束后，再自动重复步骤4开始的流程。2设计要求（1）生产工艺要求1）机械手能准确定位并输送工件；2）面板开关由按钮模块组成，可以实现自动启动，停止，回原位这三种操作功能；3）在停止状态才能执行回原位动作；（2）选料要求：1）PLC采用S7-200的226继电器输出型2）其它的模块选型见实物（3）生产线保护要求1）自动启动前，必须确保各器件在原点位置。当有任何一个元件不在原点位置时，系统不能进行自动起动。2）生产线需设置急停按钮。按下急停按钮后，系统运行全部停止。3）按回原位按钮时，设备的各部分应该会按照安全的路径与顺序自动回到原位，不应该发生部件的不正常碰撞。二、根据上述要求，完成以下的

14、工作任务：1、设计电气原理图，包括PLC的I/O接线图，变频器的接线图及动力接线图等。2、生产线的动作流程图3、PLC的梯形图。4、编写调试大纲。5、上机完成系统的调试。通电运行能正确完成生产线的工作任务和要求。三、机械手I/O说明PLC输入I0.0启动按钮I0.1停止按钮I0.2回原位按钮I0.3二位选择开关I0.4I0.5三位选择开关I1.4向后缩回位I1.5向前伸出位I1.6左移限位I1.7右移限位I2.0手指反转限位I2.1手指正转限位PLC输出Q0.0绿灯Q0.1红灯Q0.2向后缩回Q0.3向前伸出Q0.4左移Q0.5右移Q0.6手指反转Q0.7手指正转Q1.0松开Q1.1夹紧电气控

15、制原理图PLC电气原理图控制流程图程序实例TITLE=程序注释Network 1 / 网络标题/ 网络注释LD SM0.1O I0.1EUS S0.0, 1R S0.1, 16R M0.0, 16R Q0.0, 16Network 2 LSCR S0.0Network 3 LD SM0.0= Q0.1Network 4 LD I0.2AN M0.4SCRT S0.1Network 5 LD I1.4A I1.6A I2.0A M0.3A I0.0SCRT S0.5Network 6 SCRENetwork 7 LSCR S0.1Network 8 LD SM0.0S M1.7, 1Networ

16、k 9 LDN I1.4= M0.0Network 10 LD I1.4TON T37, 10Network 11 LD T37SCRT S0.2Network 12 SCRENetwork 13 LSCR S0.2Network 14 LDN I1.6= M0.1Network 15 LD I1.6TON T38, 10Network 16 LD T38SCRT S0.3Network 17 SCRENetwork 18 LSCR S0.3Network 19 LDN I2.0= M0.2Network 20 LD I2.0TON T39, 10Network 21 LD T39SCRT S

17、0.4Network 22 SCRENetwork 23 LSCR S0.4Network 24 LD SM0.0AN Q1.1S M0.3, 1Network 25 LD Q1.0TON T40, 10R M1.7, 1Network 26 LD T40SCRT S0.0Network 27 SCRENetwork 28 LSCR S0.5Network 29 LD SM0.0S M0.4, 1Network 30 LDN I1.7= M0.5Network 31 LD I1.7TON T41, 10Network 32 LD T41SCRT S0.6Network 33 SCRENetwo

18、rk 34 LSCR S0.6Network 35 LDN I1.5= M0.6Network 36 LD I1.5TON T42, 10Network 37 LD T42SCRT S0.7Network 38 SCRENetwork 39 LSCR S0.7Network 40 LD SM0.0R M0.3, 1Network 41 LD SM0.0S M0.4, 1Network 42 LD Q1.1TON T43, 10Network 43 LD T43SCRT S1.0Network 44 SCRENetwork 45 LSCR S1.0Network 46 LDN I2.1= M1.

19、5Network 47 LD I2.1TON T44, 10Network 48 LD T44SCRT S1.1Network 49 SCRENetwork 50 LSCR S1.1Network 51 LDN I1.4= M1.6Network 52 LD I1.4TON T45, 10Network 53 LD T45SCRT S1.2Network 54 SCRENetwork 55 LSCR S1.2Network 56 LDN I1.6= M0.7Network 57 LD I1.6TON T46, 10Network 58 LD T46SCRT S1.3Network 59 SCRENetwork 60 LSCR S1.3Network 61 LDN I1.5= M1.0Network 62 LD I1.5TON T47, 10Network 63 LD T47SCRT S1.4Network 64 SCRENetwork 65 LSCR S1.4Network 66 LDN I2.0= M1.1Network 67 LD I2.0TON T48, 10Network 68 LD T48SCRT S1.5Network 69 SCRENetwork 70 LSCR S1.5Network 7