西門子PLC入門基礎(chǔ)學(xué)習(xí)基礎(chǔ)

1、+西門子PLC入門基礎(chǔ)教程1、PLC基本概念可編程控制器(Programmable Controller )是計(jì)算機(jī)家族中的一員，是為 工業(yè)控制而設(shè)計(jì)制造的。早期的可編程控制器稱作可編程邏輯控制器(Programmable Logic Controller )，簡(jiǎn)稱PLC，它主要用來(lái)代替繼電器實(shí)現(xiàn)邏 輯控制。隨著技術(shù)的發(fā)展，這種裝置的功能已經(jīng)大大超過(guò)了邏輯控制的范圍， 因 此，今天這種裝置稱作可編程控制器，簡(jiǎn)稱PC但是為了避免與個(gè)人計(jì)算機(jī)(Personal Computer )的簡(jiǎn)稱混淆，所以將可編程控制器簡(jiǎn)稱PLC2、PLC的基本結(jié)構(gòu)PLC實(shí)質(zhì)是一種專用于工業(yè)控制的計(jì)算機(jī)，其硬件結(jié)構(gòu)基本上與

2、微型計(jì)算機(jī) 相同。A、中央處理器(CPU中央處理器(CPU是PLC的控制中樞。他按照PLC系統(tǒng)成程序賦予的功能 接收并存儲(chǔ)從編程器鍵入的用戶程序和數(shù)據(jù)；檢查電源、存儲(chǔ)器、I/O以及警戒定時(shí)器的狀態(tài)，并能診斷用戶程序中的語(yǔ)法錯(cuò)誤。當(dāng)PLC投入運(yùn)行時(shí)，首先他以掃描的方式接受現(xiàn)場(chǎng)各輸入裝置的狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并分別存入I/O映象區(qū)，然后從用戶程序存儲(chǔ)器中逐條讀取用戶程序， 經(jīng)過(guò)命令解釋后，按指令的規(guī)定執(zhí)行邏輯 或數(shù)字運(yùn)算的結(jié)果送入I/O映象區(qū)或數(shù)字寄存器內(nèi)。等所有的用戶程序執(zhí)行完畢 之后，最后將I/O映象區(qū)的各輸出狀態(tài)或輸出寄存器內(nèi)的數(shù)據(jù)傳送到相應(yīng)的輸出 裝置，如此循環(huán)運(yùn)行，直到停止運(yùn)行。為了進(jìn)一步提高P

3、LC的可靠性，近年來(lái)對(duì)大型PLC還采用雙CPU勾成冗余系 統(tǒng)，或采用三CPU勺表決式系統(tǒng)。這樣即使某個(gè)CPU出現(xiàn)故障，整個(gè)系統(tǒng)仍能正 常運(yùn)行。B、存儲(chǔ)器存儲(chǔ)系統(tǒng)程序的存儲(chǔ)器稱為系統(tǒng)存儲(chǔ)器。存儲(chǔ)應(yīng)用軟件的存儲(chǔ)器稱為用戶存儲(chǔ)器。( 一)PLC常用的存儲(chǔ)器類型1. RAM (Ra ndom Assess Memory)這是一種讀/寫存儲(chǔ)器(隨機(jī)存儲(chǔ)器)，其存取速度最快，由鋰電池支持。2. EP ROM (Erasable P rogrammable Read Only Memory)這是一種可擦除的只讀存儲(chǔ)器。在斷電情況下，存儲(chǔ)器內(nèi)的所有內(nèi)容保持不 變。(在紫外線連續(xù)照射下可擦除存儲(chǔ)器內(nèi)容)。3.

4、EEP ROM(Electrical Erasable P rogrammable Read Only Memory)這是一種電可擦除的只讀存儲(chǔ)器。使用編程器就能很容易地對(duì)其所存儲(chǔ)的內(nèi) 容進(jìn)行修改。(二)PLC存儲(chǔ)空間的分配雖然各種PLC的CPU的最大尋址空間各不相同，但是根據(jù)PLC的工作原理其 存儲(chǔ)空間一般包括以下三個(gè)區(qū)域：系統(tǒng)程序存儲(chǔ)區(qū)系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)區(qū)(包括I/O映象區(qū)和系統(tǒng)軟設(shè)備等)用戶程序存儲(chǔ)區(qū)1. 系統(tǒng)程序存儲(chǔ)區(qū)在系統(tǒng)程序存儲(chǔ)區(qū)中存放著相當(dāng)于計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的系統(tǒng)程序。包括監(jiān)控程序、管理程序、命令解釋程序、功能子程序、系統(tǒng)診斷子程序等。由制造廠商將 其固化在EPRO中，用戶不能直接存取

5、。它和硬件一起決定了該P(yáng)LC的性能。2. 系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)區(qū)系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)區(qū)包括I/O映象區(qū)以及各類軟設(shè)備，女口：邏輯線圈、數(shù)據(jù)寄存 器、計(jì)時(shí)器、計(jì)數(shù)器、變址寄存器、累加器、等存儲(chǔ)器。（1）I/O映象區(qū)由于PLC投入運(yùn)行后，只是在輸入采樣階段才依次讀入各輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)，在輸出刷新階段才將輸出的狀態(tài)和數(shù)據(jù)送至相應(yīng)的外設(shè)。因此，它需要一定數(shù)量的存儲(chǔ)單元（RAM）以存放I/O的狀態(tài)和數(shù)據(jù)，這些單元稱作I/O 映象區(qū)。一個(gè)開關(guān)量I/O占用存儲(chǔ)單元中的一個(gè)位（bit），一個(gè)模擬量I/O占用 存儲(chǔ)單元中的一個(gè)字（16個(gè)bit）。因此整個(gè)I/O映象區(qū)可看作兩個(gè)部分組成：開 關(guān)量I/O映象區(qū)、模擬量I/O映象區(qū)

6、。（2）系統(tǒng)軟設(shè)備存儲(chǔ)區(qū)除了 I/O映象區(qū)區(qū)以外，系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)區(qū)還包括PLC內(nèi)部各類軟設(shè)備（邏輯 線圈、計(jì)時(shí)器、計(jì)數(shù)器、數(shù)據(jù)寄存器和累加器等 ）的存儲(chǔ)區(qū)。該存儲(chǔ)區(qū)又分為具 有失電保持的存儲(chǔ)區(qū)域和無(wú)失電保持的存儲(chǔ)區(qū)域，前者在PLC斷電時(shí)，由內(nèi)部的鋰電池供電，數(shù)據(jù)不會(huì)遺失；后者當(dāng) PLC斷電時(shí)，數(shù)據(jù)被清零。1）邏輯線圈與開關(guān)輸出一樣，每個(gè)邏輯線圈占用系統(tǒng)RAMF儲(chǔ)區(qū)中的一個(gè)位，但不能直 接驅(qū)動(dòng)外設(shè)，只供用戶在編程中使用，其作用類似于電器控制線路中的繼電器。 另外，不同的PLC還提供數(shù)量不等的特殊邏輯線圈，具有不同的功能。2）數(shù)據(jù)寄存器bits）。3）4）3.與模擬量I/O 一樣，每個(gè)數(shù)據(jù)寄存器占

7、用系統(tǒng) RAM存儲(chǔ)區(qū)中的一個(gè)字（16 另外，PLC還提供數(shù)量不等的特殊數(shù)據(jù)寄存器，具有不同的功能。 計(jì)時(shí)器計(jì)數(shù)器用戶程序存儲(chǔ)區(qū)用戶程序存儲(chǔ)區(qū)存放用戶編制的用戶程序。不同類型的PLC其存儲(chǔ)容量各不相同。C、電源PLC的電源在整個(gè)系統(tǒng)中起著十分重要的作用。如果沒有一個(gè)良好、可靠得 電源系統(tǒng)是無(wú)法正常工作的，因此 PLC的制造商對(duì)電源的設(shè)計(jì)和制造也十分重 視。一般交流電壓波動(dòng)在+10%（+15%的范圍內(nèi)，可以不采取其它措施而將 PLC 直接接到交流電網(wǎng)上去。3、PLC的工作原理一、 掃描技術(shù)當(dāng)PLC投入運(yùn)行后，其工作過(guò)程一般分為三個(gè)階段，即輸入采樣、用戶程序 執(zhí)行和輸出刷新三個(gè)階段。完成上述三個(gè)階段

8、稱作一個(gè)掃描周期。在整個(gè)運(yùn)行期 間，PLC的CPU以一定的掃描速度重復(fù)執(zhí)行上述三個(gè)階段。（一）輸入采樣階段在輸入采樣階段，PLC以掃描方式依次地讀入所有輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并將它 們存入I/O映象區(qū)中的相應(yīng)得單元內(nèi)。輸入采樣結(jié)束后，轉(zhuǎn)入用戶程序執(zhí)行和輸 出刷新階段。在這兩個(gè)階段中，即使輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)發(fā)生變化，I/O映象區(qū)中的 相應(yīng)單元的狀態(tài)和數(shù)據(jù)也不會(huì)改變。 因此，如果輸入是脈沖信號(hào)，則該脈沖信號(hào) 的寬度必須大于一個(gè)掃描周期，才能保證在任何情況下，該輸入均能被讀入。（二）用戶程序執(zhí)行階段在用戶程序執(zhí)行階段，PLC總是按由上而下的順序依次地掃描用戶程序（梯 形圖）。在掃描每一條梯形圖時(shí)，又總是先掃描

9、梯形圖左邊的由各觸點(diǎn)構(gòu)成的控 制線路，并按先左后右、先上后下的順序?qū)τ捎|點(diǎn)構(gòu)成的控制線路進(jìn)行邏輯運(yùn)算， 然后根據(jù)邏輯運(yùn)算的結(jié)果，刷新該邏輯線圈在系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)區(qū)中對(duì)應(yīng)位的狀態(tài)；或者刷新該輸出線圈在I/O映象區(qū)中對(duì)應(yīng)位的狀態(tài)；或者確定是否要執(zhí)行該梯形 圖所規(guī)定的特殊功能指令。即,在用戶程序執(zhí)行過(guò)程中，只有輸入點(diǎn)在 I/O映象區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)不會(huì)發(fā) 生變化，而其他輸出點(diǎn)和軟設(shè)備在I/O映象區(qū)或系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù) 都有可能發(fā)生變化，而且排在上面的梯形圖，其程序執(zhí)行結(jié)果會(huì)對(duì)排在下面的凡 是用到這些線圈或數(shù)據(jù)的梯形圖起作用； 相反，排在下面的梯形圖，其被刷新的 邏輯線圈的狀態(tài)或數(shù)據(jù)只能到下一

10、個(gè)掃描周期才能對(duì)排在其上面的程序起作用。（三）輸出刷新階段當(dāng)掃描用戶程序結(jié)束，PLC就進(jìn)入輸出刷新階段。在此期間，CPU按照I/O影響 區(qū)內(nèi)對(duì)應(yīng)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)刷新所有的輸出鎖存電路，再經(jīng)輸出電路驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的外 設(shè)。這時(shí)，才是PLC真正輸出。一般來(lái)說(shuō)，PLC的掃描周期包括自診斷，通訊等，及一個(gè)掃描周期等于自診 斷、通訊、輸入采樣、用戶程序執(zhí)行、輸出刷新等所有時(shí)間的總和。二.P LC的I/O響應(yīng)時(shí)間為了增強(qiáng)PLC的抗干擾能力，提高其可靠性，PLC的每個(gè)開關(guān)量輸入端都采 用光電隔離技術(shù)。為了能實(shí)現(xiàn)繼電氣控制線路的硬邏輯并行控制，PLC采用了不同與一般微型計(jì)算機(jī)的運(yùn)行方式（掃描技術(shù)）。以上兩個(gè)主要原因，使

11、得PLC得I/O響應(yīng)比一般微型計(jì)算機(jī)構(gòu)成的工業(yè)控制 系統(tǒng)慢得多，起響應(yīng)時(shí)間至少等于一個(gè)掃描周期，一般均大于一個(gè)掃描周期甚至 更長(zhǎng)。所謂I/O的響應(yīng)時(shí)間指從PLC的某已輸入信號(hào)變化開始到系統(tǒng)有關(guān)輸出端信 號(hào)的改變所需的時(shí)間。其最短的I/O響應(yīng)時(shí)間與最長(zhǎng)的I/O響應(yīng)時(shí)間如圖所示：即（n-1 ）個(gè)掃描周期最短I/O響應(yīng)時(shí)間：最長(zhǎng)I/O響應(yīng)時(shí)間：SIEMENELC在中國(guó)的產(chǎn)品，根據(jù)規(guī)模和性能的大小，主要有S7-200 S7-300 和S7-400三種，下面就簡(jiǎn)單介紹一下該三種產(chǎn)品的一些特性。S7-200針對(duì)低性能要求的模塊化的小控制系統(tǒng)，他最多可有7個(gè)模塊的擴(kuò)展能力，在模塊中集成背板總線，他的網(wǎng)絡(luò)連接

12、有RS-485通訊接口和PROFIBU兩種，可 以通過(guò)編程器PG訪問(wèn)所有模塊，帶有電源、CPUffi I/O的一體化單元設(shè)備。其擴(kuò)展模塊（EM有以下幾種：數(shù)字量輸入模塊（DI）24VDCffi 120/230VAC; 數(shù)字量輸出（DO 24DC和繼電器;模擬量輸入模塊（AI）電壓、電流、 電阻和熱電偶；模擬量輸出模塊一一電壓和電流。還有一個(gè)比較特殊的模塊-通信處理器（CP 該模塊的功能是可以把 S7-200作為主站連接到AS-接口（傳 感器和執(zhí)行器接口），通過(guò)AS-接口的從站可以控制多大248個(gè)設(shè)備，這樣就可以顯著的擴(kuò)展S7-200的輸入和輸出點(diǎn)數(shù)。CPU設(shè)計(jì)有3種手動(dòng)選擇模式：STO停機(jī)模式

13、，不執(zhí)行程序；TER運(yùn)行程序， 可以通過(guò)編程器進(jìn)行讀/寫訪問(wèn);RUN-運(yùn)行程序，通過(guò)編程器僅能進(jìn)行讀操作。狀態(tài)指示燈（LED： SF系統(tǒng)錯(cuò)誤（和）CPU內(nèi)部錯(cuò)誤；RUN運(yùn)行模 式，綠燈；STO停機(jī)模式，黃燈；DP分布式I/O （僅對(duì)CPU-215。存儲(chǔ)器卡一一用來(lái)在沒電的情況下不需要電池就可以保存用戶程序。PPI 口用來(lái)連接變成設(shè)備、文本顯示器或其他CPUS7-300相比較S7-200, S7-300針對(duì)的是中小系統(tǒng)，他的模塊可以擴(kuò)展多大32個(gè)模 塊，背板總線也在模塊內(nèi)集成，他的網(wǎng)絡(luò)連接已比較成熟和流行，有MP （多點(diǎn)接口）、PROFIBU和工業(yè)以太網(wǎng)，使通訊和編程變的簡(jiǎn)單和多選性，并可以借助

14、 于HWConfig工具可以進(jìn)行組態(tài)和設(shè)置參數(shù)。S7-300的模塊稍微多一點(diǎn)，除了信號(hào)模塊（SM和200的EM模塊同類型 之外，它還有接口模塊（IM） 用來(lái)進(jìn)行多層組態(tài)，把總線從一層傳到另一層； 占位模塊（DM 為沒有設(shè)置參數(shù)的信號(hào)模塊保留一個(gè)插槽或?yàn)橐院蟀惭b的模 塊接口保留一個(gè)插槽；功能模塊（FM 執(zhí)行特殊功能，如計(jì)數(shù)、定位、閉環(huán) 控制相當(dāng)對(duì)CPU功能的一個(gè)擴(kuò)展或補(bǔ)充；通信處理器（CP 提供點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接、 P ROFIBUS 口工業(yè)以太網(wǎng)。CPU設(shè)計(jì)模式選擇器有：MRES模塊復(fù)位功能；STOP停止模式，程序不執(zhí)行；RUN= 程序執(zhí)行，編程器只讀操作；RUN-P程序執(zhí)行，編程器可讀可寫操作。狀態(tài)

15、指示器：SF, BATF電池故障；DC5V內(nèi)部5V DC電壓指示；FRCE表示 至少有一個(gè)輸入或輸出比強(qiáng)制；RUN當(dāng)CPU啟動(dòng)時(shí)閃爍，在運(yùn)行模式下常亮； STOP在停止模式下常亮，有存儲(chǔ)器復(fù)位請(qǐng)求時(shí)慢速閃爍，正在執(zhí)行復(fù)位時(shí)快速 閃爍。MPI接口用來(lái)連接到編程設(shè)備或其他設(shè)備， DP接口用來(lái)直接連接到分布式I/O。S7-400同300的區(qū)別主要是規(guī)模和性能上更強(qiáng)大，啟動(dòng)類型有冷啟動(dòng)（CRST和熱啟動(dòng)（WRS）之分，其他基本一樣。他還有一個(gè)外部的電池電源接口，當(dāng)在線更 換電池是可以向RAMS供后備電源。變成設(shè)備變成設(shè)備主要有PG720 PG740 PG76可以理解成裝有編程軟件的手提電 腦；也可以用

16、直接安裝有STEP7（SIEMEN的編程軟件）的PC來(lái)完成。而實(shí)現(xiàn)通訊 （要編程首先要和PLC的CPU通訊上）的要求主要在于接口： 1、可以在PC上裝 CP5611卡一一上面有MPI 口，可以用電纜直接連接。2、加個(gè)PC適配器，把MPI 口轉(zhuǎn)換成RS-232 口后接到PC上。3、PLC加 CP343卡，使它具有以太網(wǎng)口。 一個(gè)工程的建立項(xiàng)目管理每個(gè)自動(dòng)化過(guò)程都是由許多小的部分和子過(guò)程組成，所以工程建立的第一個(gè)任務(wù)是分解子任務(wù)。而每個(gè)子任務(wù)定義了自動(dòng)化系統(tǒng)要完成的硬件和軟件要求。 其中硬件包括輸入/輸出數(shù)目和類型，對(duì)應(yīng)模塊序號(hào)和類型，所有機(jī)架號(hào)，CPU型號(hào)和容量，HMI（人機(jī)界面）系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

17、。軟件方面主要是程序和項(xiàng)目文 檔。在SIEMENS勺S7中，上述工作都在項(xiàng)目管理（SIMATIC管理器）,包括必須 的硬件（+ 組態(tài)），網(wǎng)絡(luò)（+組態(tài)），所有程序和自動(dòng)化解決方案的數(shù)據(jù)管理。F1在線幫組。SIMATIC管理器管理STEF7項(xiàng)目，編寫STEP7用戶程序的工具有梯形圖LAD 語(yǔ)句表STL和功能塊圖FBD編程語(yǔ)言。利用編程器或外部編程器可以把用戶程 序保存到EPR0卡上。SIMATIC管理器是一個(gè)在線/離線編輯S7對(duì)象的圖形化用戶界面，這些對(duì)象 包括項(xiàng)目、用戶程序、塊、硬件站和工具。此管理器的用戶界面中工具條和 WINDOWS不多，就是多了幾個(gè)PC菜單一一顯示訪問(wèn)節(jié)點(diǎn)、存儲(chǔ)器卡、下載、

18、 仿真模塊。注：由于目前主流系統(tǒng)是 S7-300.所以下面的操作基本以S7-300為主，而實(shí)際 過(guò)程由于配置的不同可能會(huì)有所不同。STE P 7項(xiàng)目結(jié)構(gòu)：項(xiàng)目中，數(shù)據(jù)以對(duì)象形式存儲(chǔ)，暗屬性結(jié)構(gòu)組織。第一級(jí)：包含項(xiàng)目圖表，每個(gè)項(xiàng)目代表和項(xiàng)目存儲(chǔ)有關(guān)的一個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。第二級(jí)：站（如S7-300）用于存放硬件組太和模塊參數(shù)等信息，站是組態(tài) 硬件的起點(diǎn)。S7程序文件夾是編寫程序的起點(diǎn)，所有 S7系列的軟件均放在S7程序文件 夾下，它包含程序塊文件和源文件夾。SIMATCI的網(wǎng)絡(luò)圖表（MPI、PROFIBUST業(yè)以太網(wǎng)）第三級(jí)和其他級(jí)：和上級(jí)對(duì)象類型有關(guān)。編程器可離線/在線查看項(xiàng)目一一OFFLINE辯稱其

19、硬盤上的內(nèi)容；ONLINE通過(guò)網(wǎng)線從PLC讀到的內(nèi)容。菜單選項(xiàng)：在OPTIONS-CUSTOMIZE置語(yǔ)言、助記符、常用特殊（存儲(chǔ)位 置、系統(tǒng)信息顯示）。倉(cāng) y建一個(gè)項(xiàng)目：file new p roject插入S7程序塊：INSERT S7 BLOCK然后可選：1:組織塊（OB被操作系 統(tǒng)調(diào)用，他們是操作系統(tǒng)和用戶程序的接口。 2:功能FC和功能塊FB史詩(shī)級(jí)的 用戶程序利用他們可以、把復(fù)雜的程序分解成小的，已與調(diào)試的單元。3:數(shù)據(jù)塊存儲(chǔ)用戶數(shù)據(jù)。選擇所需要的類型后，會(huì)打開一個(gè)屬性對(duì)話框，其中可輸入塊 序號(hào)喝藥使用的編輯語(yǔ)言，及其他設(shè)置。補(bǔ)充一下：1、內(nèi)存總清一一MRES=MEMORY RESB

20、過(guò),MRES勺模塊相當(dāng)于一個(gè)新模塊，所 以請(qǐng)務(wù)必謹(jǐn)慎。方法是：放在 MRESi夠時(shí)間，到STOP旨示燈閃2下；彈回 到STOP在迅速放到MRES此時(shí)STOP快速閃6下一一內(nèi)存清空，將刪除所有 用戶程序數(shù)據(jù)，硬件測(cè)試和初始化，如果此時(shí)裝有EPR0卡，把卡內(nèi)容COPY到內(nèi)部RAM區(qū)。2、SIEMENS勺信號(hào)模塊（SM）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，接線非常方便，更換末板無(wú)需接線（可 拔下來(lái)）。固定方式有彈簧和螺釘連接兩種。3、對(duì)于軟件的授權(quán)：在光盤安裝完以后，一定用軟盤（權(quán)盤）授權(quán)，對(duì)于從裝 系統(tǒng)或軟件的，一定要先“收回”權(quán)到軟盤以后，才進(jìn)行，一邊從裝以后再 次授權(quán)，負(fù)責(zé)只能聯(lián)系西門子了。硬件組態(tài)和存儲(chǔ)器概念S7-3

21、00的存儲(chǔ)器概念：裝在存儲(chǔ)器是一個(gè)可編程模塊，他保羅建立變成設(shè)備上的裝在對(duì)象 （邏輯塊、數(shù)據(jù)塊和其他信息），他可以是存儲(chǔ)器卡或內(nèi)部集成的 RAM存儲(chǔ)器卡一般有兩 種，其中，當(dāng)采用RAMff儲(chǔ)器卡時(shí)，系統(tǒng)必須配備電池，當(dāng)采用 FlashEPROM? 儲(chǔ)器卡時(shí)，則斷電不會(huì)丟失，但內(nèi)部RA附的數(shù)據(jù)仍蓄電池保持。工作存儲(chǔ)器僅 包含和運(yùn)行時(shí)間使用的程序和數(shù)據(jù)，RAMX作存儲(chǔ)器集成在CPU中，通過(guò)后備電 池保持。系統(tǒng)存儲(chǔ)器包括過(guò)程映像輸入和輸出表 （PII, PIQ ），為存儲(chǔ)器，定時(shí)器, 計(jì)數(shù)器和局部堆棧。爆出存儲(chǔ)器是非揮發(fā) RAM即使沒有安裝后備電池也可用來(lái) 保持某些數(shù)據(jù)，設(shè)置CPU參數(shù)是要指定爆出的

22、區(qū)域。從上述概念可知，加入我們?cè)诰€修改程序，被修改的塊存放在工作存儲(chǔ)器中， 當(dāng)把程序上載到編程器時(shí)，就從工作存儲(chǔ)器傳到編程器。由于斷電會(huì)導(dǎo)致RAM數(shù)據(jù)的丟失，所以假如要安全保存被修改的程序，就不許保存在FEP RO或硬盤 上。硬件組態(tài)和參數(shù)分配一些概念：組態(tài)就是指在硬件組態(tài)的站窗口中分配機(jī)架，塊可分布式 I/O , 可從硬件目錄中選擇部件；參數(shù)組態(tài)就是建立可分配參數(shù)模塊的特性， 例如啟動(dòng) 特性、保持區(qū)等；設(shè)定組態(tài)就是設(shè)定好的硬件組態(tài)和參數(shù)分配； 實(shí)際組態(tài)指已存 在的實(shí)際組態(tài)和參數(shù)分配，一般是在已裝配的系統(tǒng)中，從PLC的CPU中讀出來(lái)的。組態(tài)過(guò)程：?jiǎn)?dòng)硬件組態(tài)：新建一個(gè)項(xiàng)目（PROJECT選擇該

23、項(xiàng)目，并插入（INSERT） 個(gè)站（SIMATIC ,在SIMATIC管理器中選擇硬件站（HARDWAR雙擊OPEN即可，我們時(shí)可以打開硬件目錄VIEW-CATALOG如果選擇標(biāo)準(zhǔn)硬件目錄庫(kù)，他會(huì)提供所有的機(jī)架、模塊和接口模塊。產(chǎn)生硬件組態(tài)：主要選擇機(jī)架，指定模塊如何在機(jī)架擺放。具體是：1、在硬件目錄中打開一個(gè) SIMATIC300站的RACK-300（例如是300）,雙擊 或拖到左邊窗口，這樣在左邊的窗口中就出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)架表： 上面的部分顯 示一個(gè)簡(jiǎn)表，下面的部分顯示帶有定貨號(hào)、 MPI地址和I/O地址的信息。2、3、4、電源：雙激活拖拉目錄中的“ PS-300”模塊，放到表中的一號(hào)槽位上。

24、CPU從CPU-300的目錄中選擇你所配置的 CPU列入2號(hào)槽位。3號(hào)槽位：一般接口模塊保留（用多層組態(tài)），在實(shí)際配置中，如果這個(gè) 位置要保留以后安裝接口模塊，在安裝時(shí)就必須插入一個(gè)占位模塊。5、信號(hào)模塊：從4號(hào)槽位開始最多可以插入八塊信號(hào)模塊（SM卡），包括 通訊處理器（CP和功能模塊（FM。6、CP卡（通訊處理卡）：入以太網(wǎng)卡 CP-343, PROFIBUS CP-341/342等。 當(dāng)然我們可以直接用CPU上的MPI 口，省錢但速度相對(duì)慢點(diǎn)。分配參數(shù)：按要求對(duì)各模塊參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。雙擊模塊打開屬性對(duì)話框（Properties ）CPU屬性包括通用屬性General （主要提供模塊的類型，

25、位置和 MPI地址一 如果要把幾個(gè)PLC通過(guò)MPI接口組成網(wǎng)絡(luò)，每個(gè)CPU分配不同的MPI地址）； 啟動(dòng)項(xiàng)目START.UP主要選擇三中啟動(dòng)方式，HO 從斷電時(shí)的語(yǔ)句，也就是 程序斷電處開始，WAR從頭，也就是程序第一步開始，COLD冷啟動(dòng)；監(jiān)視時(shí)間包括從模塊讀準(zhǔn)備的信息時(shí)間和傳遞參數(shù)到模塊的時(shí)間；可保存數(shù)量Rete ntive Memory:用來(lái)指定當(dāng)出現(xiàn)斷電或從 STOP到 RUN切換時(shí)需要保持的存 儲(chǔ)區(qū)域；循環(huán)/始終存儲(chǔ)器；保護(hù)功能（設(shè)定鑰匙權(quán)限和各種級(jí)別急口令）；診斷 /時(shí)鐘。保存下載及上傳：經(jīng)過(guò)上述設(shè)置以后，我們就可以保存、編譯、一致性檢查后，把設(shè)定組態(tài)下載到PLC中。當(dāng)然，對(duì)實(shí)際運(yùn)

26、行的PLC我們也可以通過(guò)上傳（Upload Station ）把實(shí)際組態(tài)度到編程器。硬件診斷及組態(tài)中可能出現(xiàn)的問(wèn)題：在 SIMATIC管理器中可以用PLC-Diagnose Hardware來(lái)獲得PLC的診斷狀態(tài)。在實(shí)際組態(tài)過(guò)程中最可能出現(xiàn) 的問(wèn)題是以下幾點(diǎn)：1、2、3、在PLC-300中，組態(tài)中有空位置，此時(shí)組態(tài)不能編譯通過(guò)；不正確的CPU（例如：是CPU 315-2DP不是CPU 314此時(shí)組態(tài)不能下載；模擬量模塊分配到不正確的槽位置，此時(shí)CPU會(huì)因?yàn)閰?shù)分配錯(cuò)誤進(jìn)入STOP 模式；4、模擬量模塊不正確的測(cè)量范圍，導(dǎo)致模擬量模塊組態(tài)錯(cuò)誤。塊的編輯STEP 7編程語(yǔ)言：LAD梯形圖/FBD功

27、能快圖/STL語(yǔ)句表，更加豐富，更加 靈活，但對(duì)粗學(xué)者比較難以理解，當(dāng)然某些語(yǔ)言不能用LAD表達(dá)。HELP.Help on STL。塊編譯的啟動(dòng)：選擇所需編程語(yǔ)言，雙擊打開需編輯的塊，如 0B1或FC1 等。當(dāng)采用LAD或 FBD編程語(yǔ)言時(shí)，可用工具條來(lái)插入簡(jiǎn)單的程序文件， 當(dāng)采用 STL則可用在線幫助得到有關(guān)語(yǔ)言的語(yǔ)法和功能編程器塊組成：聲明表：屬于塊，為塊聲明變量和參數(shù)；代碼區(qū)：包含程序 本身；編程元件：可選打開或關(guān)閉，內(nèi)容依賴于所選擇的編程語(yǔ)言，雙擊插入或 拖拉插入。VIEW菜單：可切換到另一種語(yǔ)言，并可實(shí)現(xiàn) LAD/FBD/STL之間的轉(zhuǎn)換，要知道， LAD/FBD轉(zhuǎn)換成STL的，在語(yǔ)

28、句表中可能不是最有效程序。而 STL轉(zhuǎn)換其他則不 一定行，轉(zhuǎn)換不了的仍用語(yǔ)句表示，轉(zhuǎn)換過(guò)程絕不會(huì)丟失程序。其他菜單由于篇幅較大，請(qǐng)最好結(jié)合教材及軟件自己熟悉。在討論那調(diào)用塊之前先介紹以下 OB1塊一一主循環(huán)塊，絕對(duì)不能改名或刪 除，它是由操作系統(tǒng)循環(huán)調(diào)用。所以，當(dāng)我們編輯好一塊以后，女口FC1,為了讓新塊集成在CPU中的循環(huán)程序中，必須在 OB1中調(diào)用。即在OB1中CALLF1。子 程序（新塊FC 1）執(zhí)行的條件有以下三個(gè)：已經(jīng)下載到 PLC中，必須在OB1調(diào) 用，PLC處于運(yùn)行狀態(tài)。下載到實(shí)際的PLC時(shí)，我們可以選擇所有塊或其中的一 個(gè)或幾個(gè)，再 Downioad到PLC中。程序的執(zhí)行過(guò)程：

29、當(dāng)PLC得電或從STOP切換到RUN莫式，CPU會(huì)執(zhí)行一次 全啟動(dòng)（使用OB1O0在全啟動(dòng)期間，操作系統(tǒng)消除非保持為存儲(chǔ)器、定時(shí)器和 計(jì)數(shù)器，刪除中斷堆棧和快堆棧，復(fù)位所有保存的硬件中斷，并啟動(dòng)掃描循環(huán)監(jiān) 視時(shí)間。CPU的循環(huán)操作包括三個(gè)主要部分：CPU檢查輸入信號(hào)的狀態(tài)并刷新過(guò)程影 象輸入表（PII.）;執(zhí)行用戶程序，也就是OB1中的程序及一些事件（中斷等）； 把過(guò)程輸出影象輸出表（PIQ）寫到輸出模塊。上面所提到的PII/PIQ是CPU中特 定的存儲(chǔ)器，用來(lái)保存輸入模塊/輸出模塊的信號(hào)，在用戶程序中檢查時(shí)，可以 保證在一個(gè)掃描周期內(nèi)為同樣的信號(hào)狀態(tài)。步分程序結(jié)構(gòu)：上面曾經(jīng)提到過(guò)，一個(gè)比較簡(jiǎn)

30、單的程序，我們可以不用各種子程 序塊（如FC.FB）,而是直接把整個(gè)程序直接寫在一個(gè)塊上 （通常是OB1主塊上）， CPU逐條的處理指令，我們稱這種叫線形編程；面對(duì)稍微有點(diǎn)復(fù)雜的程序，我們 可以把它分成幾塊，每塊包含處理一部分任務(wù)的程序，在每一塊中可以進(jìn) 解、成幾個(gè)段，可以為相同類型的段生成模塊， 組織塊OB1包含按順序調(diào)用其他 塊的指令，我們把這種方法叫分塊編輯；另外，對(duì)可重復(fù)使用的功能裝入單個(gè)塊 中，0B1（或其他塊）調(diào)用這些塊并傳遞相關(guān)參數(shù)，這種方法叫結(jié)構(gòu)化編程。用 戶塊（程序塊）包括程序代碼和用戶數(shù)據(jù)，在結(jié)構(gòu)化程序中，一些快循環(huán)調(diào)用處 理，一些需要時(shí)才調(diào)用。程序塊共有組織塊（0B、功能

31、塊（FB）、功能（FC）、 系統(tǒng)功能塊（SFB和系統(tǒng)功能（FC）5種，其中系統(tǒng)塊是在CPI操作系統(tǒng)中預(yù)先 定義好的功能和功能塊，這些去不占用用戶程序空間。在下節(jié)討論偽指令前先討論一下 SIEMENS勺模塊地址：在不帶DP 口的S7-300和不組態(tài)的S7-400采用固定槽位編址，使用帶DP口的S7-300和S7-400, 可以分配模塊的起始地址。但要注意，由于CPU存儲(chǔ)器復(fù)位后，參數(shù)和地址會(huì)丟 失，這就意味著所有地址都回到和槽位有關(guān)的地址或是缺省地址。我們還是以S7-300為例，在S7-300中，機(jī)架上的插槽號(hào)簡(jiǎn)化了模塊地址，模塊的第一個(gè)地 址模塊地址決定。一般槽1給電源，槽2是CPU曹3為IM

32、 （接口模板）所用， 411為I/O卡、CP卡和FM卡。他們固定地址就是為每一個(gè)槽位保留 4個(gè)字節(jié) 就是說(shuō)，槽4 （第一塊I/O卡），地址為0.03.7 （供32 位），槽5 （第二 塊I/O卡）地址為4.07.7，假設(shè)敵一卡是DI，那么他們的地址就是I0.0、I0.1、13.7，若第二卡為DO卡，地址為Q4.0、Q4.1、Q7.7,請(qǐng)注意，當(dāng) 使用16通道的DI/DO模塊時(shí)，每個(gè)槽位就會(huì)失去兩個(gè)字節(jié)（16位）。基本邏輯指令與& （FBD A（STL） （AND 指令）或 >=1 （FBD O （STL） （OR 指令）異或 XOR（ FBD X （STL）（XOF指令）注意：異

33、或操作是指：當(dāng)兩個(gè)信號(hào)中僅有一個(gè)滿足時(shí)，輸出狀態(tài)才是“ T,這個(gè) 指令不能適用于多個(gè)地址的異或邏輯操作 （N個(gè)中有一個(gè)1時(shí)才是1），所以三個(gè) 及三個(gè)以上的異或指令，就的 RLO （邏輯操作結(jié)果、和另一個(gè)輸入異或運(yùn)算。賦值語(yǔ)句=置位S光是置位，一直保持到它被另一個(gè)指令復(fù)位為止。復(fù)位R光是復(fù)位，一直保持到它被另一個(gè)指令復(fù)位為止。觸發(fā)器的置位復(fù)位：同時(shí)有置位輸入和復(fù)位輸入，如果兩個(gè)輸入端同時(shí)出現(xiàn) RLO=1根據(jù)優(yōu)先級(jí)。在LAD/FBD中，分別有職位優(yōu)先和復(fù)位優(yōu)先的不同符號(hào)， 在STL中，最后編寫的指令具有高優(yōu)先權(quán)。注意：如果用置位命令把輸出位置， 當(dāng)CPL全啟動(dòng)時(shí)它被復(fù)位，但如果聲明保持，則當(dāng)CPU

34、全啟動(dòng)時(shí)，他就一直保持 置位狀態(tài)。連接器：M0.0 （#、，為中間賦值元件，它把當(dāng)前 RLO保存到指定地址，當(dāng)它 和其他元件串聯(lián)時(shí)，連接器指令和觸點(diǎn)一樣插入。注意連接器不能：直接連接到電源母線、直接跟一個(gè)分支、用在分支末尾。但連接器可以用“ NOT元件對(duì)它進(jìn)行取反操作。影響RLO的指令：NOT取反；CLR復(fù)位（僅用在STL中）;SET=S位（僅用在STL中）；SAVE= 把RLO保存到狀態(tài)寄存器中的“ BF”； BR=W來(lái)從新檢查保存的RTO.主控繼電器功能MCR是一個(gè)用來(lái)或斷開電流的邏輯主開關(guān)。如果 MCR條件 不滿足：0分配給輸出線圈，置位線圈和復(fù)位線圈指令不改變當(dāng)前值，MOV指令 把0傳

35、到目的地址。MCRA!令啟動(dòng)主控繼電器/MCRD旨令取消MCF功能，直到另 一個(gè)MCRA!令起作用。無(wú)條件轉(zhuǎn)移（不依賴于 RLO JMP在LAD/FBD中，在線圈符號(hào)上面輸入作為表示的標(biāo)號(hào)或符號(hào)，如NEW,1 NEW3等，標(biāo)號(hào)最多有4個(gè)字符，第一個(gè)字符必須使用字母或“”。跳轉(zhuǎn)規(guī)則：可以向前或向后跳轉(zhuǎn)，跳轉(zhuǎn)指令和跳轉(zhuǎn)目的必須在同一個(gè)塊中（最 大跳轉(zhuǎn)長(zhǎng)度為64K字節(jié)）；在一塊中跳轉(zhuǎn)目的只能出現(xiàn)一次；跳轉(zhuǎn)指令可以用在FB FC和 0B中。條件跳轉(zhuǎn)：有兩個(gè)：JC當(dāng)RL0=1時(shí)，JC才執(zhí)行，當(dāng)RLO=0i，不跳轉(zhuǎn)，繼 續(xù)執(zhí)行下面的程序，但置 RL0=1 JCN當(dāng)RLO=（時(shí)，JNC才執(zhí)行，當(dāng)RL0=1

36、時(shí)，不跳轉(zhuǎn)。邊沿檢測(cè)：RLO邊沿檢測(cè)和信號(hào)-邊沿檢測(cè)。RLO邊沿檢測(cè)：當(dāng)邏輯操作結(jié)果變化時(shí)，產(chǎn)生 RLO邊沿。檢測(cè)正邊沿FP- RLC從“ 0”變化到“ T, “FP'檢查指令產(chǎn)生一個(gè)“掃描周期”的信號(hào)“ 1”； 檢測(cè)負(fù)邊沿FN則RLO從“ 1”變化到“ 0”，“FN'檢查指令產(chǎn)生一個(gè)“掃描周 期”的信號(hào)“ 1”。上述兩個(gè)結(jié)果保存在“ FP（ FN）”為存儲(chǔ)器中或數(shù)據(jù)位中，如 M 1.0 0 0 0，同時(shí)，可以輸出在其他線圈。信號(hào)-邊沿檢測(cè)：同上面的RLO指令類似，當(dāng)信號(hào)變化時(shí)，產(chǎn)生信號(hào)邊沿，也有 正/負(fù)邊沿之分：P OS/NEG.上述各種指令，最好請(qǐng)結(jié)合實(shí)際軟件，掌握其方法、

37、特性和不同之處，其他 復(fù)雜時(shí)令請(qǐng)參考各種咼級(jí)編程手冊(cè)。數(shù)字指令一一在討論數(shù)字指令前先了解一下各種數(shù)據(jù)格式，關(guān)于二進(jìn)制，十 進(jìn)制及其他倏地表示方法，在其他地方都有介紹，這里就不再重復(fù)。（15位）表示一、數(shù)據(jù)格式（16位）：數(shù)據(jù)類型INT是整數(shù)（16位），其中符號(hào)正數(shù)或是負(fù)數(shù)（“ 0”=正數(shù)，“ 1”=負(fù)數(shù)），16位整數(shù)的數(shù)值范圍是-32768+32767, 在二進(jìn)制格式中，整數(shù)的負(fù)數(shù)形式用正數(shù)的二進(jìn)制補(bǔ)碼表示，（二進(jìn)制補(bǔ)碼利用區(qū)返加1得到）負(fù)數(shù)的位格式，對(duì)零的位加權(quán)求和，在家1,然后在前面放一個(gè)負(fù)號(hào)。BCC碼：十進(jìn)制的每一位用四個(gè)二進(jìn)制數(shù)表示，因?yàn)樽畲鬄?.所以需要四位二進(jìn)制才能表示出來(lái)（十進(jìn)制

38、的 9=1001二進(jìn)制），要注意，從09的十進(jìn)制 數(shù)的BCD碼表示與二進(jìn)制數(shù)表示相同，但BCD碼一般用作顯示，并非二進(jìn)制，上 面的INT （整數(shù)）主要是用來(lái)運(yùn)算。如 BCD碼 W#16#296 在 CPU中表示為 0000,0010,1001,0110（直接為 +,2,9,6=+296）;而整數(shù) +296 則可表示為 0000,0001,0010,0110,0011（即 28+25+23=296）,再例如整數(shù)-413表示為1111,1110,0110,0011 （因?yàn)槭秦?fù)數(shù)， 所以用補(bǔ)碼，取反加1,所以上面的二進(jìn)制數(shù)=-（28+27+24+23+22+1 =“-413”， 而在BCD碼該數(shù)（W

39、#16#F413則可以簡(jiǎn)單表示為1111,0100 , 0001,0011 o二、數(shù)據(jù)格式（32位）：DINT類型的數(shù)據(jù)一一帶符號(hào)位的32-位整數(shù)，定義為“雙 整數(shù)”，他的表示方法及范圍是：L#-2147483648L#+2147483647;還有一個(gè)是實(shí) 數(shù)型REAL型 （也叫浮點(diǎn)數(shù)），是1.175495*10383402823*1038之間，實(shí)數(shù)的通 用格式位（Sign） *（1.f）*（2e-127）,其中Sign為符號(hào)位第31位（即最高位），低位的022位為f=底數(shù)為，2330 %e=指數(shù)，STEP 7中的實(shí)數(shù)是按照IEEE標(biāo)準(zhǔn)表示的。數(shù)據(jù)的裝入和傳遞：MOV（E_AD/FBD或L和T

40、（STL）:如果輸入EN有效，輸入“OUT。 裝載和傳遞指令的執(zhí)行與RLO無(wú)關(guān)，數(shù)據(jù)通過(guò)累加器交換，裝在指令把右邊源地 址的只寫到累加器1 （不夠32位用0不齊）,傳遞指令拷貝累加器中一些或所用 內(nèi)容到指定的目的地址，如先裝載 L +5 / L L3523312 / L B#16#EF （分別為裝載一個(gè)整數(shù)+5/一個(gè)雙整數(shù)523312/一個(gè)十六進(jìn)制數(shù)EF）到第一累加器（ACCU1） 然后在傳輸?shù)侥康牡兀鏣 MB5等。累加器是CPU中的輔助存儲(chǔ)器，他們用于不同地址之間的數(shù)據(jù)交換、比較和數(shù)學(xué)運(yùn)算操作。S7-300有兩個(gè)32位的累加器，S7-400有四個(gè)32累加器，在裝載過(guò)程中，ACCU 1中的值先移入ACCU 2在新 值寫入前清零，然后再把要裝入得值寫入 ACCU 1傳遞時(shí)則從ACCU 1中讀出。 裝載和傳遞指令可以指定32胃中的一個(gè)字節(jié)或是字及雙字，如果