第3章_S7-200系列PLC

1、教育無他，愛與榜樣而已第第3 3章章 S7-200S7-200系列可編程控制器系列可編程控制器 教育無他，愛與榜樣而已S7-200在S7家族中的定位中高端應用中高端應用S7-400編程設備編程設備STEP7STEP7軟件軟件 通訊通訊人機界面人機界面多才多藝多才多藝的通用型的通用型PLCPLC面向面向系統(tǒng)解決方案系統(tǒng)解決方案銷售額銷售額首屈一指首屈一指中低端應用中低端應用S7-300低端應用低端應用S7-200教育無他，愛與榜樣而已1 1、PLCPLC工作原理工作原理2 2、PLCPLC的結(jié)構(gòu)組成的結(jié)構(gòu)組成第第3 3章章 S7-200S7-200系列可編程控制器系列可編程控制器回顧回顧：本章的

2、重點：本章的重點：S7200系列PLC的構(gòu)成、尋址方式、內(nèi)部元器件功用和特點、編程語言、技術(shù)規(guī)范等PLC應用基礎知識。本章的難點：本章的難點：數(shù)據(jù)的直接尋址和間接尋址數(shù)據(jù)的直接尋址和間接尋址教育無他，愛與榜樣而已第第3 3章章 S7-200S7-200系列可編程控制器系列可編程控制器3.1 S7-2003.1 S7-200系列系列PLCPLC的構(gòu)成的構(gòu)成 3.2 S7-200 3.2 S7-200 內(nèi)部元器件內(nèi)部元器件3.3 3.3 輸入、輸出模塊輸入、輸出模塊3.4 S7-2003.4 S7-200系列系列PLCPLC程序概念程序概念小結(jié)小結(jié) 返回首頁返回首頁教育無他，愛與榜樣而已3.1 S

3、7-2003.1 S7-200系列系列PLCPLC的構(gòu)成的構(gòu)成3.1.1 CPU226型PLC的結(jié)構(gòu)3.1.2 掃描周期及工作方式返回本章返回本章教育無他，愛與榜樣而已教育無他，愛與榜樣而已教育無他，愛與榜樣而已狀態(tài)狀態(tài)LED頂部端子（電源及輸出端子）頂部端子（電源及輸出端子）底部端子（輸入端子）底部端子（輸入端子）RUN/STOP開關開關電位器電位器擴展擴展I/O連接連接通信口通信口存儲器卡存儲器卡教育無他，愛與榜樣而已3.1.13.1.1 CPU226CPU226型型PLCPLC的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)1 1、CPU226CPU226型型PLCPLC結(jié)構(gòu)分析結(jié)構(gòu)分析小型PLC系統(tǒng)：主機、I/O擴展單元

4、、文本/圖形顯示器、編程器1 1）基本）基本I/OI/O類型電源電壓 輸入電壓 輸出電壓 輸出電流CPU221 CPU224 CPU226直流輸入直流輸出24V直流24V直流24V直流0.75A晶體管CPU222 CPU224直流輸入繼電輸出85-264V交流24V直流24V直流24-230V交流2A繼電器教育無他，愛與榜樣而已直流直流3232點數(shù)字量輸入模塊的內(nèi)部電路及外部端子接線圖點數(shù)字量輸入模塊的內(nèi)部電路及外部端子接線圖 返回上級返回上級教育無他，愛與榜樣而已1616點數(shù)字量點數(shù)字量繼電器輸出繼電器輸出模塊的內(nèi)部電路及外部端子接線圖模塊的內(nèi)部電路及外部端子接線圖 返回上級返回上級教育無他

5、，愛與榜樣而已3232點數(shù)字量點數(shù)字量晶體管輸出晶體管輸出模塊的內(nèi)部電路及外部端子接線圖模塊的內(nèi)部電路及外部端子接線圖返回上級返回上級教育無他，愛與榜樣而已2 2）主機）主機I/OI/O及擴展及擴展型號主機輸入點數(shù) 主機輸出點數(shù)可擴展模塊CPU22164無CPU222862CPU22414107CPU22624167CPU226CPU226： I0.0I0.7I1.0I1.7I2.0I2.7Q0.0Q0.7 Q1.0Q1.7教育無他，愛與榜樣而已3 3）高速反應性）高速反應性CPU226有6個高速脈沖輸入端I0.0I0.5 30KHz2個高速脈沖輸出端Q0.0Q0.1 20KHz用于捕捉比掃描

6、周期更快的脈沖信號用于PTO和PWM高速脈沖輸出4 4）存儲系統(tǒng)）存儲系統(tǒng) （RAMRAM、EEPROMEEPROM）程序下載：用戶程序、CPU組態(tài)、程序數(shù)據(jù)傳送到RAM，并自動拷貝到EEPROM，永久保存。系統(tǒng)調(diào)電時：自動將RAM中的M和V存儲器的內(nèi)容保存到EEPROM上電恢復時：再自動把EEPROM中的V、M送到RAM程序上載時：RAM區(qū)用戶程序和配置送到PC機上教育無他，愛與榜樣而已5 5）模擬電位器）模擬電位器用來改變特殊寄存器（SM32、SM33）中的數(shù)值6 6）存儲卡）存儲卡選擇安裝擴展卡：EEPROM存儲卡、電池、時鐘卡2、CPU22X主要技術(shù)指標主要技術(shù)指標(參看課本圖3.12

7、)教育無他，愛與榜樣而已3.1.2 掃描周期及工作方式1 1、掃描周期、掃描周期PLC的一個掃描周期是指用戶程序運行一次所經(jīng)過的時間。一個掃描周期包括5個階段：輸入采樣、程序執(zhí)行、處理通信請求、執(zhí)行自診斷、輸出刷新。2 2、CPUCPU的工作方式的工作方式1 1）三種工作狀態(tài)）三種工作狀態(tài)讀輸入自診斷寫輸出執(zhí)行程序處理通信教育無他，愛與榜樣而已 RUN運行用戶程序 TERM允許軟件設置CPU的工作狀態(tài)2 2）三種改變工作方式的方法）三種改變工作方式的方法 使用PLC的方式開關 使用編程軟件設置工作方式 使用STOP指令 STOP程序上傳、下載、修改、系統(tǒng)設置返回本章返回本章教育無他，愛與榜樣而

8、已3.2 S7-2003.2 S7-200系列系列PLCPLC內(nèi)部元器件內(nèi)部元器件3.2.13.2.1 數(shù)據(jù)存儲類型及尋址方式數(shù)據(jù)存儲類型及尋址方式3.2.2 S72003.2.2 S7200系列系列PLCPLC數(shù)據(jù)存儲區(qū)及數(shù)據(jù)存儲區(qū)及元件功能元件功能3.2.3 S72003.2.3 S7200系列系列PLCPLC有效編成范圍有效編成范圍（見課本表（見課本表3.5 3.5 和表和表3.63.6）教育無他，愛與榜樣而已3.2.1 數(shù)據(jù)存儲類型及尋址方式數(shù)據(jù)存儲類型及尋址方式RAM區(qū)按內(nèi)部元器件的類型劃分許多存儲區(qū)域，每一種元器件用一組字母表示器件類型，字母加數(shù)字表示數(shù)據(jù)的存儲地址。輸入映像寄存器

9、輸出映像寄存器內(nèi)部標志位存儲器特殊標志位存儲器順序控制存儲器變量存儲器局部變量存儲器定時器計數(shù)器模擬量輸入寄存器模擬量輸出寄存器累加器高速計數(shù)器IQMSMSVLTCAIAQACHC教育無他，愛與榜樣而已1、數(shù)據(jù)存儲器的分配、數(shù)據(jù)存儲器的分配S7-200按元器件的種類將數(shù)據(jù)存儲器分成若干個存儲區(qū)域，每個區(qū)域的存儲單元按字節(jié)編址，每個字節(jié)有8位組成，可以對存儲單元進行位操作。2、數(shù)值表示方法、數(shù)值表示方法1）數(shù)據(jù)類型及范圍（表）數(shù)據(jù)類型及范圍（表3.4）2）常數(shù)）常數(shù)常數(shù)的長度可以是字節(jié)、字或雙字，以二進制方式存儲常數(shù)，書寫形式可以是：十進制、十六進制、浮點數(shù)形式等。教育無他，愛與榜樣而已數(shù)據(jù)大小

10、無符號整數(shù)符號整數(shù)十進制十六進制十進制十六進制B02550FF-128127807FW0655350FFFF-327683276780007FFFDW042949672950FFFFFFFF -21474836482147483647800000007FFFFFFF表3.4數(shù)據(jù)大小范圍及相關整數(shù)范圍教育無他，愛與榜樣而已3、S7200尋址方式尋址方式尋址方式：提供參與操作的數(shù)據(jù)地址的方法1）直接尋址方式在指令中直接使用存儲器或寄存器的元件名稱和地址編號，直接查找數(shù)據(jù)。位地址位地址 .位分隔符位分隔符 字節(jié)地址字節(jié)地址數(shù)據(jù)大小數(shù)據(jù)大小存儲區(qū)域字母存儲區(qū)域字母教育無他，愛與榜樣而已找找看找找看：I

11、3.5I0.6IB1IW2ID4I0I1I2I3I4I5I6I7直接尋址應用舉例直接尋址應用舉例1直接尋址應用舉例直接尋址應用舉例2教育無他，愛與榜樣而已教育無他，愛與榜樣而已教育無他，愛與榜樣而已2）間接尋址方式用地址指針來存取存儲器中的數(shù)據(jù) 首先將數(shù)據(jù)所在單元的內(nèi)存地址放入地址指針寄存器首先將數(shù)據(jù)所在單元的內(nèi)存地址放入地址指針寄存器 然后根據(jù)此地址存取數(shù)據(jù)然后根據(jù)此地址存取數(shù)據(jù)建立內(nèi)存地址的建立內(nèi)存地址的指針為雙字長度指針為雙字長度（3232位），可以使用位），可以使用V V、L L、ACAC作為地址指針，必須采用作為地址指針，必須采用雙字傳送雙字傳送（MOVDMOVD）指令將內(nèi)存）指令將

12、內(nèi)存的的某個地址某個地址移入到移入到指針指針當中，以生成地址指針。指令中的當中，以生成地址指針。指令中的操作數(shù)必須使用操作數(shù)必須使用& &符號表示內(nèi)存某一位置的地址（符號表示內(nèi)存某一位置的地址（3232位）位）用間接尋址時。在使用指針存取數(shù)據(jù)的指令中，操作數(shù)前用間接尋址時。在使用指針存取數(shù)據(jù)的指令中，操作數(shù)前加有時表示該操作數(shù)為地址指針。加有時表示該操作數(shù)為地址指針。例：例：MOVD &VB200,AC1MOVD &VB200,AC1MOVW MOVW AC1,AC0AC1,AC0運行兩個指令后，運行兩個指令后，ACOACO中內(nèi)容？中內(nèi)容？教育無他，愛與榜樣而已

13、00001100001000100011100001001110V199V200V201V202V203V204V205V206教育無他，愛與榜樣而已31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0AC0AC0MOVD &VB200,AC1MOVD &VB200,AC1MOVW MOVW AC1,AC0AC1,AC0把把VB200VB200的地址送入的地址送入AC1AC1建立指針建立指針把指針處的值送到把指針處的值送到AC0AC0中中思考：思考：若是把若是把

14、MOVW MOVW AC1,AC0AC1,AC0改為改為MOVWMOVWAC1,AC0AC1,AC0結(jié)果如何？結(jié)果如何？教育無他，愛與榜樣而已3.2.2 S7200系列系列PLC數(shù)據(jù)存儲區(qū)及元件功能數(shù)據(jù)存儲區(qū)及元件功能1.1.輸入輸入/ /輸出映像寄存器輸出映像寄存器SB1SB1I0.0(I0.0)I0.0I0.0LQ0.0(Q0.0)Q0.0Q0.0負載負載電源電源輸入繼電器線圈只能由外部信號驅(qū)動輸出繼電器用來將PLC的輸出信號傳遞給負載，只能用程序指令驅(qū)動。教育無他，愛與榜樣而已2.2.變量存儲器變量存儲器V V 變量存儲器V用以存儲運算的中間結(jié)果，也可以保存與工序或任務相關的其他數(shù)據(jù)CP

15、U226有5KB存儲容量3.3.內(nèi)部標志位（內(nèi)部標志位（M M）存儲區(qū)）存儲區(qū) 內(nèi)部標志位可以按位使用，作為中間繼電器，用來存儲中間操作數(shù)或其他控制信息。也可以按字節(jié)、字或雙字來存取存儲區(qū)的數(shù)據(jù)，編程范圍M0.0M31.74.4.順序控制繼電器（順序控制繼電器（S S）存儲區(qū)）存儲區(qū) 順序控制繼電器S又稱狀態(tài)元件，用來組織機器操作或進入等效程序段工步，以實現(xiàn)順序控制和步進控制，可以按位、字節(jié)、字或雙字來存取，編址范圍位S0.0S31.7教育無他，愛與榜樣而已5.5.特殊標志位（特殊標志位（SMSM）存儲器）存儲器 特殊標志位分為只讀區(qū)和讀/寫區(qū)，CPU226的SM編址范圍為SM0.0SM179

16、.7共180個字節(jié)，其中SM0.0SM29.7的30個字節(jié)為只讀型區(qū)域。其中：其中：SM0.0SM0.0 PLC在運行狀態(tài)時，該位始終為1SM0.1 SM0.1 PLC由STOP轉(zhuǎn)為RUN時，ON1個掃描周期SM0.3SM0.3 PLC由上電進入RUN方式，ON1個掃描周期 SM0.4SM0.4 分脈沖，輸出占空比為50%的分時鐘脈沖SM0.5 SM0.5 秒脈沖，輸出占空比為50%的秒時鐘脈沖6.6.局部存儲器（局部存儲器（L L）局部存儲器是局部有效，變量存儲器是全局有效教育無他，愛與榜樣而已7.定時器定時器 S7200CPU中的定時器是對內(nèi)部時鐘累計時間增量的設備，用符號T和地址編號表示

17、，編址范圍T0T255(1)時間預置值：為16位符號整數(shù)，由程序指令給定。(2)當前計時值：為16位符號整數(shù)，當定時器輸入條件滿足時，當前值從零卡是增加，每隔一個時間基準（1ms、10ms、100ms）增1。(3)狀態(tài)位：1位，當前值大于或等于預置值后，為1，否則為0教育無他，愛與榜樣而已8.計數(shù)器計數(shù)器 用來累計輸入脈沖個數(shù)。其結(jié)構(gòu)與定時器相似，其設定值在程序中賦予，有1個16位的當前值寄存器和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1.9.模擬量輸入模擬量輸入/輸出映像寄存器（輸出映像寄存器（AI/AQ） 模擬量輸入電路將外部輸入的模擬量轉(zhuǎn)換成1個

18、字長的數(shù)字量，存入模擬量輸入映像寄存器區(qū)域，可以用區(qū)域標志符(AI)，數(shù)據(jù)長度(W)及字節(jié)的起始地址來存取這些值，因為模擬量位1個字長，起始地址定義為偶數(shù)字節(jié)地址，如AIW0,AIW2等教育無他，愛與榜樣而已 模擬量輸出電路將模擬量輸出映像寄存器的1個字長的數(shù)字值轉(zhuǎn)換為模擬電流或電壓輸出，可以用區(qū)域標志符(AQ)，數(shù)據(jù)長度(W)及字節(jié)的起始地址來設置，因為模擬量輸出數(shù)據(jù)長度為16位，起始地址采用偶數(shù)字節(jié)地址，如AQW0,AQW2等10.累加器（累加器（AC） 累加器用來暫存數(shù)據(jù)的寄存器，可以同子程序之間傳遞參數(shù)，以及存儲計算中間結(jié)果的中間值。S7200CPU中提供了4個32位累加器AC0AC3,可以以字節(jié)、字、雙字存取，按字節(jié)或字為單位存取時，累加器只用低8位或低16位，數(shù)據(jù)存儲長度由所用指令決定。11.高速計數(shù)器（高速計數(shù)器（HC）HC0HC5 6個高速計數(shù)器用來累計比掃描周期更快的事件返回本章返回本章教育無他，愛與榜樣而已3.3 輸入、輸出擴展輸入、輸出擴展S7200CPU226主機I/O為40，內(nèi)部映像寄存器資源數(shù)字量為I0I15,Q0Q15，模擬量為64點，S7200系統(tǒng)最多可擴展7個模塊。目前可以提供三大類共9種數(shù)字量模塊，三大類共5種模擬量I/O模塊，2種通信模塊。擴展模塊的安裝與主機相同有導軌安裝和直接安裝兩種方法。返回本章返回