西门子s7-200基本原理培训word版本

1、西门子S7-200基本原理培训 2.1.1 PLC的基本结构：的基本结构： PLC主要由主要由CPU模块、输入模块、模块、输入模块、输出模块和编程软件组成。当系输出模块和编程软件组成。当系统需要扩展时，可选用需要的扩统需要扩展时，可选用需要的扩展模块与基本单元（主机）连接。展模块与基本单元（主机）连接。图图2-1 S7-200系列系列PLC外部结构外部结构输入/输出接线 输入输入/输出模块电路是输出模块电路是PLC与被控设备与被控设备间传递输入间传递输入/输出信号的接口部件。各输入输出信号的接口部件。各输入/输出点的通输出点的通/断状态用断状态用LED显示，外部接线显示，外部接线就接在就接在P

2、LC输入输入/输出接线端子上。输出接线端子上。程序结构 S7-200采用主程序、最多采用主程序、最多8级子程序和中级子程序和中断程序的程序结构。监控定时器（看门狗）断程序的程序结构。监控定时器（看门狗）的定时时间为的定时时间为500ms，最多可使用，最多可使用8个个PID控制器。控制器。 1输入接线输入接线 CPU 224的主机共有的主机共有14个输入点个输入点（I0.0I0.7、I1.0I1.5）和）和10个输出点个输出点（Q0.0Q0.7、Q1.0Q1.1）。）。 2输出接线输出接线S7-200的的CPU模块的数字量输出电路的功模块的数字量输出电路的功率器件有驱动直流负载的场效应晶体管和率

3、器件有驱动直流负载的场效应晶体管和小型继电器，小型继电器既可以驱动交流小型继电器，小型继电器既可以驱动交流负载也可以驱动直流负载，负载电源由外负载也可以驱动直流负载，负载电源由外部提供。部提供。 输出端分成两组，每一组有输出端分成两组，每一组有1个公共端，个公共端，共有共有1L、2L两个公共端，可接入不同电压两个公共端，可接入不同电压等级的负载电源。输入等级的负载电源。输入/输出接线图如图输出接线图如图2-2所示。所示。图图2-2 CPU 224输入输入/输出接线图输出接线图 2.2.1 CPU模块性能 PLC的的CPU性能主要描述性能主要描述PLC的存储的存储器能力、指令运行时间、各种特殊功

4、能等。器能力、指令运行时间、各种特殊功能等。这些技术性指标是选用这些技术性指标是选用PLC的依据，的依据，S7-200 PLC的的CPU的主要技术指标如表的主要技术指标如表2-1所所示。示。 2.2.2 I/O模块性能 PLC的的I/O模块性能主要是描述模块性能主要是描述I/O模模块电路的电气性能，如电流、电压的大小，块电路的电气性能，如电流、电压的大小，通断时间，隔离方式等。通断时间，隔离方式等。 2.3.1 PLC的编程语言 IEC 61131-3详细地说明了下述详细地说明了下述5种编种编程语言，如图程语言，如图2-3所示。所示。 图图2-3 PLC的编程语言的编程语言 1顺序功能图顺序功

5、能图 这是一种位于其他编程语言之上的图这是一种位于其他编程语言之上的图形语言，用来编制顺序控制程序。顺序功形语言，用来编制顺序控制程序。顺序功能图提供了一种组织程序的图形方法，步、能图提供了一种组织程序的图形方法，步、转换和动作是顺序功能图中的转换和动作是顺序功能图中的3种主要组件。种主要组件。 2梯形图梯形图 梯形图是使用最多的梯形图是使用最多的PLC图形编程语图形编程语言。梯形图与继电器言。梯形图与继电器接触器控制系统的接触器控制系统的电路图相似，具有直观易懂的优点。电路图相似，具有直观易懂的优点。 梯形图由触点、线圈和用方框表示的梯形图由触点、线圈和用方框表示的功能块组成。触点代表逻辑输

6、入条件，如功能块组成。触点代表逻辑输入条件，如外部的开关、按钮、内部条件等。线圈通外部的开关、按钮、内部条件等。线圈通常代表逻辑输出结果，用来控制外部的指常代表逻辑输出结果，用来控制外部的指示灯、接触器、内部的输出条件等。功能示灯、接触器、内部的输出条件等。功能块用来表示定时器、计数器或数学运算等块用来表示定时器、计数器或数学运算等指令。指令。 图图2-4中的中的I0.0或或M0.0的触点接通时，的触点接通时，有一个假想的有一个假想的“能流能流”流过流过Q0.0线圈。利线圈。利用能流这一概念，可以帮助我们更好的理用能流这一概念，可以帮助我们更好的理解和分析梯形图，而能流只能是从左向右解和分析梯

7、形图，而能流只能是从左向右流动。流动。图图2-4 梯形图梯形图 3功能块图功能块图 功能块图是一种类似于数字逻辑电路功能块图是一种类似于数字逻辑电路的编程语言，该编程语言用类似与门、或的编程语言，该编程语言用类似与门、或门的方框来表示逻辑运算关系，方框的左门的方框来表示逻辑运算关系，方框的左侧为逻辑运算的输入变量，右侧为输出变侧为逻辑运算的输入变量，右侧为输出变量，输入、输出端的小圆圈表示量，输入、输出端的小圆圈表示“非非”运运算，方框用导线连接在一起，能流就从左算，方框用导线连接在一起，能流就从左向右流动。图向右流动。图2-5中的控制逻辑与图中的控制逻辑与图2-4中中的控制逻辑完全相同。的控

8、制逻辑完全相同。图图2-5 功能块图功能块图 4指令表指令表 S7系列系列PLC将指令表又称为语句表。将指令表又称为语句表。语句表是一种与计算机的汇编语言中的指语句表是一种与计算机的汇编语言中的指令相似的助记符表达式，由指令组成语句令相似的助记符表达式，由指令组成语句表程序。表程序。 5结构文本结构文本 结构文本是一种专用的高级编程语言，结构文本是一种专用的高级编程语言，与梯形图相比，它能实现复杂的数学运算，与梯形图相比，它能实现复杂的数学运算，编写的程序非常简洁和紧凑。编写的程序非常简洁和紧凑。 6编程语言的相互转换和选用编程语言的相互转换和选用 在在S7-200 PLC编程软件中，用户常选

9、编程软件中，用户常选用梯形图和语句表编程，编程软件可以自用梯形图和语句表编程，编程软件可以自动切换用户程序使用的编程语言。动切换用户程序使用的编程语言。 2.3.2 S7-200的程序结构 S7-200系列系列PLC，CPU的控制程序由的控制程序由主程序、子程序和中断程序组成。主程序、子程序和中断程序组成。 1主程序主程序 主程序是程序的主体，每一个项目都主程序是程序的主体，每一个项目都必须并且只能有一个主程序。在主程序中必须并且只能有一个主程序。在主程序中可以调用子程序和中断程序。可以调用子程序和中断程序。 主程序通过指令控制整个应用程序的主程序通过指令控制整个应用程序的执行，每个扫描周期都

10、要执行一次主程序。执行，每个扫描周期都要执行一次主程序。因为各个程序都存放在独立的程序块中，因为各个程序都存放在独立的程序块中，各程序结束时不需要加入无条件结束指令各程序结束时不需要加入无条件结束指令或无条件返回指令。或无条件返回指令。 2子程序子程序 子程序仅在被其他程序调用时执行。子程序仅在被其他程序调用时执行。同一个子程序可以在不同的地方被多次调同一个子程序可以在不同的地方被多次调用。使用子程序可以简化程序代码和减少用。使用子程序可以简化程序代码和减少扫描时间。扫描时间。 3中断程序中断程序 中断程序用来及时处理与用户程序的中断程序用来及时处理与用户程序的执行时序无关的操作，或者不能事先预测执行时序无关的操作，或者不能事先预测何时发生的中断事件。中断程序不是由用何时