第3章 PLC硬件资源与配置

1、1, S7-200系列PLC系统组成 S7-200系列PLC内部元件及其编址方式 S7-200系列PLC的寻址方式,第三章 S7-200 系列 PLC 硬件资源与配置,2,德国西门子（SIEMENS）公司S7系列PLC： SIMATIC S7-200 小型PLC SIMATIC S7-300 中型PLC SIMATIC S7-400 大型PLC,第一节 S7-200系列PLC系统组成,3,S7-200,特性带有电源，CPU和I/O的一体化单元设备 不同档次的CPU 可选择不同类型的扩展模块 7个模块的扩展能力 配有RS 485 通讯接口 针对中、小规模控制系统,4,1. PLC基本单元（CPU

2、模块） PLC系统的核心。包括CPU、存储系统、I/O接口等 2. 扩展单元 数字量I/O模块、模拟量I/O模块 3. 编程设备 手持编程器、装有编程软件的计算机,一、 S7-200系列PLC系统组成,5,4. 人机界面 触摸屏、文本显示器、装有组态软件的计算机 5. 通信模块 专用的通信模块 6. 其他设备 各种特殊功能的模块，如位置控制、温度控制模块等。,6,通信口,状态指示器,SF：系统错误 RUN：运行模式 STOP：停机模式,顶部端子盖,电源及输出端子,底部端子盖,输入端子 传感器电源,前盖,RUN/STOP开关 电位器 扩展I/O接口,本地输出指示灯,本地输入指示灯,二、 CPU模

3、块 1外形结构,7,2型号描述,1）CPU型号： CPU221、 222、224 224XP、226,2）电源类型 DC-直流输入 AC-交流输入,8,4）输出类型 DC-晶体管输出； Relay-继电器输出 例：CPU224AC/DC/Relay CPU226DC/DC/DC,输入类型,输出类型,输出类型,输出类型,3）输入类型： DC-直流,9,EM221：输入扩展模块，2种： （8点24V DC输入；6点24V DC输入） EM222：输出扩展模块， 2种： （8点24V DC输出；8点继电器输出） EM223：输入、输出扩展模块， 6种： 4点输入/4点晶体管输出；4点输入/4点继电器

4、输出 8点输入/8点晶体管输出；8点输入/8点继电器输出 16点输入/16点晶体管输出； 16点输入/16点继电器输出。,三、数字量扩展模块 S7-200系列PLC有三大类10种I/O扩展模块,10,EM231：输入4路（12位） EM232：输出2路（12位） EM235：输入4路、输出1路 五、其他扩展模块 EM231 CT：热电偶扩展模块 EM231 RTD：热电阻扩展模块 EM253：位置控制模块等,四、模拟量扩展模块 S7-200系列PLC有三种模拟量扩展模块,11,一、 S7-200系列PLC的编址方式 PLC将数据存储在不同存储单元中，S7-200采用分区结合字节序号编址，有4种

5、编址形式： 1. 位地址（Bit),第二节 S7-200系列PLC内部元件 及其编址方式,I 3 . 4,12,2. 字节地址（8 Bit),I B 0,3. 字地址（16 Bit),I W 0,4. 双字地址（32 Bit),I D 0,13, 与PLC的输入端子对应，反映接收的外部开关信号。 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。 可多次使用。,二、 S7-200系列PLC内部软元件 1. 输入继电器（I）,14,1）位类型： 按照“字节.位”的方式读取每一个输入继电器的值 例：S7-224CPU，自带输入端口14个，I0.0-I1.5 总的输

6、入映像寄存器I0.0-I15.7 2）字节类型： CPU按照“字节” 方式读取一组相邻输入继电器的值 例：IB0是指输入映像寄存器中编号为0的字节，它由I0.0-I0.7组成,输入继电器的编址方式：,15,3）字类型： CPU按照“字” 方式读取一组相邻输入继电器的值 例：IW0表示输入映像寄存器中编号为0的字，它由IB0和IB1组成，即由I0.0-I0.7和I1.0-I1.7这16位组成。,MSB,LSB,注意：在IW0中，IB0占高8位， IB1占低8位。 字类型数据常按偶数地址编址。,16,CPU按照“双字” 方式读取一组相邻输入继电器的值 例：ID0表示输入映像寄存器中编号为0的双字，

7、它由IB0、IB1、IB2、IB3这4个字节组成。,4）双字类型：,MSB,LSB,注意： 在ID0中，IB0占高8位， IB1次之IB3占低8位。 双字类型数据常按4的倍数递增的方式编址。,17, 与PLC的输出端子对应，驱动外部负载 程序中的输出线圈得电，相应的外部负载通电 输出继电器有常开常闭触点，可用于程序中,2. 输出继电器（Q）,18,1）位类型：按照“字节.位”的方式访问每一个输出继电器的值 例：S7-224CPU，自带输出端口10个，Q0.0-Q1.1 总的输出映像寄存器Q0.0-Q15.7 2）字节类型： CPU按照“字节” 方式访问一组相邻输出继电器的值 例：QB0是指输出

8、映像寄存器中编号为0的字节，它由Q0.0-Q0.7组成,输出继电器的编址方式：,19,3）字类型： CPU按照“字” 方式访问一组相邻输出继电器的值。每个字16位。 例：QW0由QB0和QB1组成，即由Q0.0-Q0.7和Q1.0-Q1.7这16位组成。同样，在QW0中，QB0占高8位， QB1占低8位。,4）双字类型： CPU按照“双字” 方式访问一组相邻输出继电器的值。每个双字32位。 例：QD4表示输出映像寄存器中编号为4的双字，它由QB4、QB5、QB6、QB7这4个字节组成。 注意：在QD4中，QB4占高8位， QB5次之 QB7占低8位。,20,3. 模拟量输入寄存器（AI） 模拟

9、量经A/D转换为16位的数字量 只读数据 AIW0，AIW2 4. 模拟量输出寄存器（AQ） 将一个字长的数字经D/A转换为模拟量 只写数据 AQW0，AQW2,21,5. 变量寄存器（V） 用于存放程序执行过程中的中间结果 不同CPU其变量存储区大小不同（最少2048字节） V100.0, VB100,VW100,VD100 6. 辅助继电器（M） 中间继电器 M0.0M31.7,22,具有特殊功能或用来存储系统的状态变量、控制参数和信息 SM0.0：运行状态监控位，RUN状态时为“1” SM0.1：初始化脉冲，运行第一个扫描周期为“1”，之后为“0”。 SM0.4：分脉冲，占空比为50%，

10、周期为1min SM0.5：秒脉冲，占空比为50%，周期为1s SM0.7：指示CPU的模式开关的状态： 0-TERM(STOP) 1-RUN,7. 特殊功能寄存器（SM）,23, 时间继电器,T+定时器 T0T255, 当前寄存器为16位有符号整数 常开常闭触点,8. 定时器（T）,计数输入脉冲电平由低到高的次数,9. 计数器（C）,C+计数器 C0C255, 当前寄存器为16位有符号整数 常开常闭触点,24,高速计数器不受扫描周期的影响，可对高频输入信号进行计数，高速计数器可累计比CPU的扫描速度更快的事件。 32位有符号整数，存储高速计数器的当前值。 HSC+计数器号 HSC0HCS5

11、11. 累加器（AC） 累加器是用来暂存数据的寄存器，它可以用来存放运算数据、中间数据和结果。 4个，AC0AC3,10. 高速计数器（HSC）,25,用在顺序控制或步进控制中 13. 局部变量存储器（L） 用来存放局部变量。与变量寄存器很相似，主要区别在于变量寄存器是全局有效的，而局部变量寄存器是局部有效的。 S7-200有64个字节的局部变量寄存器。,12. 顺序控制继电器（S）,26,S7-200 PLC对数字量I/O是以字节为单位进行编址，地址分配时是从CPU模块开始，由第0号字节开始，地址逐渐增加，如有扩展模块，其地址按此原则自动分配。 若某一模块的I/O点数不是8的整数倍，则余下的

12、空地址不会再分配给其他模块。 模拟量I/O均为字类型数据，每一路通道对应一个字类型地址。 模拟量也是按模块的先后顺序编址的，每个模块最少占用2的倍数个I/O通道。,三、 S7-200系列PLC的硬件系统配置,27,例：某一控制系统选用CPU 224，系统所需的输入输出点数各为：数字量输入24点、数字量输出20点、模拟量输入6点、模拟量输出2点。,28,29,I/O点分为数字量输入（I）、数字量输出（Q)、模拟量输入（AIW)、模拟量输出（AQW） 数字量I/O模块的地址以字节为单位，模块地址由I/O的类型和模块在同类I/O中的位置决定 某模块的数字量I/O点数不是8的整数倍，最后的字节中未用的

13、位不分配给后续模块。 每个模拟量模块最少占用2的倍数个输入或输出通道。,注：,30,一、直接寻址 直接指出存储器的区域、长度和位置 VW100 变量存储区（V） 存取一个字的数据 V区的第100个101个两个字节 I0.5 输入映像寄存器（I） 读取第编号为5的输入继电器的开关状态。,第三节 S7-200系列PLC的寻址方式,31,INCD AC1 INCD AC1 MOVW *AC1, AC0,二、 间接寻址,用指针来存取存储器中的数据,只对I、Q、V、M、S、T进行间接寻址,1、建立指针,MOVD &VB200, AC1,2、用指针存取数据,MOVW *AC1, AC0,VB199,VB200,VB201,VB202,VB203,VB204,12,34,56,78,将VB200的地址作为指针送入AC1,将指针AC1所指的存储单元的值传送到AC0,即VB200和VB