S7-200PLC基礎知識.ppt

第四章 S7-200 PLC 基礎知識,第一節(jié) S7-200 PLC 硬件系統(tǒng),一、硬件系統(tǒng)基本構成,1、主機單元,2、擴展單元,3、特殊功能模塊,4、軟件,二、主機結(jié)構及性能特點,1、主機模塊,SIMATIC S7-200系統(tǒng)CPU 22X系列PLC主機（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 方式開關,電位器、擴展I/O連接,底部端子蓋,輸入端子、傳感器電源,存儲器卡,機型,2、主機模塊的主要特點和技術規(guī)范,供電電壓 DC24V AC220V 輸出方式 晶體管 繼電器 集成電源 高速計數(shù) 脈沖輸出 集成模擬電位器 實時時鐘,3、存儲系統(tǒng),保持性數(shù)據(jù)存儲器 永久存儲器 存儲卡,第二節(jié) I/O的擴展及功能的擴展,EM221 EM222 EM223 EM231 EM232 EM235,1、I/O擴展模塊,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、特殊功能擴展模塊,第三節(jié) 內(nèi)部資源,每一個輸入/輸出、內(nèi)部存儲單元、定時器和計數(shù)器等都稱為軟元件。 軟元件是PLC內(nèi)部的具有一定功能的器件，這些器件實際上是由電子電路和寄存器及存儲器單元等組成。,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PLC的輸入端子與之對應，它用于接收外部的開關信號。當外部的開關信號閉合，則輸入繼電器的線圈得電，在程序中其常開觸點閉合，常閉觸點斷開。這些觸點可以在編程時任意使用，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PLC 上的輸出端子與之對應。當通過程序使得輸出繼電器線圈得電時，PLC上的輸出端開關閉合，它可以作為控制外部負載的開關信號。同時在程序中其常開觸點閉合，常閉觸點斷開。這些觸點可以在編程時任意使用，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),用來存儲系統(tǒng)的狀態(tài)變量、有關的控制參數(shù)和信息。,(5)變量存儲器(V),變量存儲器用來存儲變量。它可以存放程序執(zhí)行過程中控制邏輯操作的中間結(jié)果，也可以使用變量存儲器來保存與工序或任務相關的其他數(shù)據(jù)。在進行數(shù)據(jù)處理時，變量存儲器會被經(jīng)常使用。,（6）局部變量存儲器(L),局部變童存儲器用來存放局部變量。局部變量與變量存儲器所存儲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個字節(jié)的局部存儲器，編址范圍LB0.0LB63.7，其中60個字節(jié)可以用作暫時存儲器或者給子程序傳遞參數(shù)，最后4個字節(jié)為系統(tǒng)保留字節(jié)。,（7）順序控制繼電器(S) S又稱狀態(tài)元件，以實現(xiàn)順序控制和步進控制。 S7-200 PLC編址范圍S0.0S31.7，可以按位、字節(jié)、字或雙字來存取數(shù)據(jù),（8）定時器（相當于時間繼電器） S7-200 CPU中的定時器是對內(nèi)部時鐘累計時間增量的設備，用于時間控制。編址范圍T0T255（22X）； （9） 計數(shù)器 計數(shù)器主要用來累計輸入脈沖個數(shù)。有16位預置值和當前值寄存器各一個，以及1位狀態(tài)位，當前值寄存器用以累計脈沖個數(shù)，計數(shù)器當前值大于或等于預置值時，狀態(tài)位置1。 S7-200 CPU提供有三種類型的計數(shù)器，增計數(shù)、減計數(shù)、增減計數(shù)。編址范圍C0C255（22X）。,（11）高速計數(shù)器（HC） CPU 22X提供了6個高速計數(shù)器HC0、HC1HC5 （每個計數(shù)器最高頻率為30KHz）用來累計比CPU掃描速率更快的事件。高速計數(shù)器的當前值為雙字長的符號整數(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個字長（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個模擬量輸入點。 S7-200模擬量輸出電路用來將模擬量輸出映像寄存器區(qū)域的1個字長（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個模擬量輸出點,（12）累加器（AC） 累加器是用來暫存數(shù)據(jù)， S7-200 PLC提供了4個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)類型,（1）數(shù)據(jù)類型及范圍 SIMATIC S7-200系列PLC數(shù)據(jù)類型可以是布爾型、整型和實型（浮點數(shù)）。實數(shù)采用32位單精度數(shù)來表示，其數(shù)值有較大的表示范圍：正數(shù)為+1.175495E-38+3.402823E+38；負數(shù)為-1.175495E38-3.402823E+38。,（2）常數(shù) 常數(shù)數(shù)據(jù)長度可為字節(jié)、字和雙字，在機器內(nèi)部的數(shù)據(jù)都以二進制存儲，但常數(shù)的書寫可以用二進制、十進制、十六進制、ASCII碼或浮點數(shù)（實數(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區(qū)域的字節(jié)，而是直接指出它的編號。 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、字節(jié)地址和位號，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 直接寫出編號,(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。存儲單元地址的地址又稱為地址指針。 這種間接尋址方式與計算機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)時非常方便，而且可以縮短程序所生成的代碼的長度，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），將存儲器所要訪問的單元的地址裝入用來作為指針的存儲器單元或寄存器，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)為一個指針。 下面兩條指令是建立指針和間接存取的應用方法： MOVD &VB200，AC0 MOVW *AC0，AC1 若存儲區(qū)的地址及單元中所存的數(shù)據(jù)如下所示 執(zhí)行過程如下：,（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主機中有兩類基本指令集：SIMATIC指令集和IEC 1131-3指令集，程序員可以任選一種。提供了許多類型的指令以完成廣泛的自動化任務。 SIMATIC指令集：是為S7-200系列PLC設計的，本指令通常執(zhí)行時間短，而且可以用LAD、STL和FBD三種編程語言。 IEC 1131-3指令集是不同PLC廠家的指令標準，它不能使用STL編程語言。,返回本節(jié),1、編程語言,1. 梯形圖 2.語句表 3. 功能塊圖 4. 其他編程語言,2、幾個基本概念,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、