S7-200PLC基礎(chǔ)知識(shí).ppt

第四章 S7-200 PLC 基礎(chǔ)知識(shí),第一節(jié) S7-200 PLC 硬件系統(tǒng),一、硬件系統(tǒng)基本構(gòu)成,1、主機(jī)單元,2、擴(kuò)展單元,3、特殊功能模塊,4、軟件,二、主機(jī)結(jié)構(gòu)及性能特點(diǎn),1、主機(jī)模塊,SIMATIC S7-200系統(tǒng)CPU 22X系列PLC主機(jī)（CPU模塊）的外形如圖示：,狀態(tài)顯示,通信口,頂部端子蓋,電源及輸出端子,前蓋 方式開(kāi)關(guān),電位器、擴(kuò)展I/O連接,底部端子蓋,輸入端子、傳感器電源,存儲(chǔ)器卡,機(jī)型,2、主機(jī)模塊的主要特點(diǎn)和技術(shù)規(guī)范,供電電壓 DC24V AC220V 輸出方式 晶體管 繼電器 集成電源 高速計(jì)數(shù) 脈沖輸出 集成模擬電位器 實(shí)時(shí)時(shí)鐘,3、存儲(chǔ)系統(tǒng),保持性數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 永久存儲(chǔ)器 存儲(chǔ)卡,第二節(jié) I/O的擴(kuò)展及功能的擴(kuò)展,EM221 EM222 EM223 EM231 EM232 EM235,1、I/O擴(kuò)展模塊,EM241 調(diào)制解調(diào)器模塊 EM253 定位模塊 EM277 DP通信模塊 EM243 以太網(wǎng)模塊,2、特殊功能擴(kuò)展模塊,第三節(jié) 內(nèi)部資源,每一個(gè)輸入/輸出、內(nèi)部存儲(chǔ)單元、定時(shí)器和計(jì)數(shù)器等都稱(chēng)為軟元件。 軟元件是PLC內(nèi)部的具有一定功能的器件，這些器件實(shí)際上是由電子電路和寄存器及存儲(chǔ)器單元等組成。,1、軟元件（軟繼電器）,2、軟元件 介紹,（1）輸入繼電器(I),輸入繼電器一般都有一個(gè)PLC的輸入端子與之對(duì)應(yīng)，它用于接收外部的開(kāi)關(guān)信號(hào)。當(dāng)外部的開(kāi)關(guān)信號(hào)閉合，則輸入繼電器的線圈得電，在程序中其常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)。這些觸點(diǎn)可以在編程時(shí)任意使用，使用次數(shù)不受限制。,（2）輸出繼電器（Q）,輸出繼電器一般都有一個(gè)PLC 上的輸出端子與之對(duì)應(yīng)。當(dāng)通過(guò)程序使得輸出繼電器線圈得電時(shí)，PLC上的輸出端開(kāi)關(guān)閉合，它可以作為控制外部負(fù)載的開(kāi)關(guān)信號(hào)。同時(shí)在程序中其常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)。這些觸點(diǎn)可以在編程時(shí)任意使用，使用次數(shù)不受限制。,（3）通用輔助繼電器(M),通用輔助繼電器的作用和繼電接觸器控制系統(tǒng)中的中間繼電器相同，主要起邏輯控制作用。,（4）特殊繼電器(SM),用來(lái)存儲(chǔ)系統(tǒng)的狀態(tài)變量、有關(guān)的控制參數(shù)和信息。,(5)變量存儲(chǔ)器(V),變量存儲(chǔ)器用來(lái)存儲(chǔ)變量。它可以存放程序執(zhí)行過(guò)程中控制邏輯操作的中間結(jié)果，也可以使用變量存儲(chǔ)器來(lái)保存與工序或任務(wù)相關(guān)的其他數(shù)據(jù)。在進(jìn)行數(shù)據(jù)處理時(shí)，變量存儲(chǔ)器會(huì)被經(jīng)常使用。,（6）局部變量存儲(chǔ)器(L),局部變童存儲(chǔ)器用來(lái)存放局部變量。局部變量與變量存儲(chǔ)器所存儲(chǔ)的全局變量十分相似，主要區(qū)別在于全局變量是全局有效的，而局部變量是局部有效的。 S7-200有64個(gè)字節(jié)的局部存儲(chǔ)器，編址范圍LB0.0LB63.7，其中60個(gè)字節(jié)可以用作暫時(shí)存儲(chǔ)器或者給子程序傳遞參數(shù)，最后4個(gè)字節(jié)為系統(tǒng)保留字節(jié)。,（7）順序控制繼電器(S) S又稱(chēng)狀態(tài)元件，以實(shí)現(xiàn)順序控制和步進(jìn)控制。 S7-200 PLC編址范圍S0.0S31.7，可以按位、字節(jié)、字或雙字來(lái)存取數(shù)據(jù),（8）定時(shí)器（相當(dāng)于時(shí)間繼電器） S7-200 CPU中的定時(shí)器是對(duì)內(nèi)部時(shí)鐘累計(jì)時(shí)間增量的設(shè)備，用于時(shí)間控制。編址范圍T0T255（22X）； （9） 計(jì)數(shù)器 計(jì)數(shù)器主要用來(lái)累計(jì)輸入脈沖個(gè)數(shù)。有16位預(yù)置值和當(dāng)前值寄存器各一個(gè)，以及1位狀態(tài)位，當(dāng)前值寄存器用以累計(jì)脈沖個(gè)數(shù)，計(jì)數(shù)器當(dāng)前值大于或等于預(yù)置值時(shí)，狀態(tài)位置1。 S7-200 CPU提供有三種類(lèi)型的計(jì)數(shù)器，增計(jì)數(shù)、減計(jì)數(shù)、增減計(jì)數(shù)。編址范圍C0C255（22X）。,（11）高速計(jì)數(shù)器（HC） CPU 22X提供了6個(gè)高速計(jì)數(shù)器HC0、HC1HC5 （每個(gè)計(jì)數(shù)器最高頻率為30KHz）用來(lái)累計(jì)比CPU掃描速率更快的事件。高速計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值為雙字長(zhǎng)的符號(hào)整數(shù)。,（10） 模擬量輸入輸出映像寄存器（AI/AQ） S7-200的模擬量輸入電路將外部輸入的模擬量（如溫度、電壓）等轉(zhuǎn)換成1個(gè)字長(zhǎng)（16位）的數(shù)字量，存入模擬量輸入映像寄存器區(qū)域。 AI編址范圍AIW0，AIW2，AIW62，起始地址定義為偶數(shù)字節(jié)地址，共有32個(gè)模擬量輸入點(diǎn)。 S7-200模擬量輸出電路用來(lái)將模擬量輸出映像寄存器區(qū)域的1個(gè)字長(zhǎng)（16位）數(shù)字值轉(zhuǎn)換為模擬電流或電壓輸輸出。 AQ編址范圍AQW0，AQW2，AQW62，起始地址也采用偶數(shù)字節(jié)地址，共有32個(gè)模擬量輸出點(diǎn),（12）累加器（AC） 累加器是用來(lái)暫存數(shù)據(jù)， S7-200 PLC提供了4個(gè)32位累加器AC0AC3。累加器支持以字節(jié)（B）、字（W）和雙字（D）的存取。,第四節(jié) 尋址方式,1. 數(shù)據(jù)類(lèi)型,（1）數(shù)據(jù)類(lèi)型及范圍 SIMATIC S7-200系列PLC數(shù)據(jù)類(lèi)型可以是布爾型、整型和實(shí)型（浮點(diǎn)數(shù)）。實(shí)數(shù)采用32位單精度數(shù)來(lái)表示，其數(shù)值有較大的表示范圍：正數(shù)為+1.175495E-38+3.402823E+38；負(fù)數(shù)為-1.175495E38-3.402823E+38。,（2）常數(shù) 常數(shù)數(shù)據(jù)長(zhǎng)度可為字節(jié)、字和雙字，在機(jī)器內(nèi)部的數(shù)據(jù)都以二進(jìn)制存儲(chǔ)，但常數(shù)的書(shū)寫(xiě)可以用二進(jìn)制、十進(jìn)制、十六進(jìn)制、ASCII碼或浮點(diǎn)數(shù)（實(shí)數(shù)）等多種形式。,2. 直接尋址方式,（1）編址形式 按位尋址的格式為：Ax.y 存儲(chǔ)區(qū)內(nèi)另有一些元件是具有一定功能的硬件，由于元件數(shù)量很少，所以不用指出元件所在存儲(chǔ)區(qū)域的字節(jié)，而是直接指出它的編號(hào)。 其尋址格式為：Ay 數(shù)據(jù)尋址格式為：ATx,(2)按位尋址的格式為：Ax.y 必須指定元件名稱(chēng)、字節(jié)地址和位號(hào)，如圖所示。圖中MSB表示最高位，LSB表示最低位。,(3)特殊器件的尋址格式 T 、C 、 HC 、AC 直接寫(xiě)出編號(hào),(4)字節(jié)、字、雙字的 尋址格式 IB IW ID MB MW MD VB VW VD,3間接尋址方式,間接尋址方式是，數(shù)據(jù)存放在存儲(chǔ)器或寄存器中，在指令中只出現(xiàn)所需數(shù)據(jù)所在單元的內(nèi)存地址的地址。存儲(chǔ)單元地址的地址又稱(chēng)為地址指針。 這種間接尋址方式與計(jì)算機(jī)的間接尋址方式相同。間接尋址在處理內(nèi)存連續(xù)地址中的數(shù)據(jù)時(shí)非常方便，而且可以縮短程序所生成的代碼的長(zhǎng)度，使編程更加靈活。 用間接尋址方式存取數(shù)據(jù)需要作的工作有3種：建立指針、間接存取和修改指針。,（1）建立指針,建立指針必須用雙字傳送指令（MOVD），將存儲(chǔ)器所要訪問(wèn)的單元的地址裝入用來(lái)作為指針的存儲(chǔ)器單元或寄存器，裝入的是地址而不是數(shù)據(jù)本身，格式如下： 例： MOVD &VB200,VD302 MOVD &MB10,AC2 MOVD &C2,LD14,（2）間接存取,指令中在操作數(shù)的前面加“*”表示該操作數(shù)為一個(gè)指針。 下面兩條指令是建立指針和間接存取的應(yīng)用方法： MOVD &VB200，AC0 MOVW *AC0，AC1 若存儲(chǔ)區(qū)的地址及單元中所存的數(shù)據(jù)如下所示 執(zhí)行過(guò)程如下：,（3）修改指針,下面的兩條指令可以修改指針的用法： INCD AC0 INCD AC0 MOVW *AC0，AC1,第五節(jié) 指令系統(tǒng),S7-200 系列PLC主機(jī)中有兩類(lèi)基本指令集：SIMATIC指令集和IEC 1131-3指令集，程序員可以任選一種。提供了許多類(lèi)型的指令以完成廣泛的自動(dòng)化任務(wù)。 SIMATIC指令集：是為S7-200系列PLC設(shè)計(jì)的，本指令通常執(zhí)行時(shí)間短，而且可以用LAD、STL和FBD三種編程語(yǔ)言。 IEC 1131-3指令集是不同PLC廠家的指令標(biāo)準(zhǔn)，它不能使用STL編程語(yǔ)言。,返回本節(jié),1、編程語(yǔ)言,1. 梯形圖 2.語(yǔ)句表 3. 功能塊圖 4. 其他編程語(yǔ)言,2、幾個(gè)基本概念,1、輸出線圈和指令盒 Q M 以線圈的方式表示 T C 以指令盒的 方式表示,2、