S7 PLC - 第三部分 (S7-300經(jīng)典知識點)

第二部分S7300經(jīng)典問答

前言

本文創(chuàng)建日期：2014.05.30文中為S7300PCL學習的第二部分，建立在第一部分（陽勝峰S7300教程）的基礎上，內容來自網(wǎng)絡、教材以及自己的學習心得等各種途徑

目錄1、如何定義存儲區(qū)2、

電機單向啟動/停止的控制程序3、常開觸電、常閉觸電與編程符號之間的關系4、計算機通信方式與串行通信接口5、PLC數(shù)字量輸入模塊電路的形式6、PLC的存儲區(qū)的數(shù)制7、STEP7的安裝

1、如何定義存儲區(qū)一、存儲區(qū)的格式二、“位”尋址方式三、字節(jié)、字、雙字尋址方式

一、存儲區(qū)的格式存儲區(qū)的格式為：區(qū)域符號+單位+地址例如，MB0：M---區(qū)域符號、B---單位、0---地址區(qū)域符號：I、Q、PI、PQ、M、DB（數(shù)據(jù)塊）、T(定時器）、C(計數(shù)器）單位：位(X)、字節(jié)(B)、字(W)、雙字(D)

二、“位”存儲區(qū)I、Q、M的位存儲區(qū)例如I0.0、Q2.3、M0.1，可見：I、Q、M的位存儲區(qū)的格式對于I、Q、M的“位”存儲區(qū),其格式比較特殊，其為：區(qū)域符號+地址，而沒有中間的“單位”位存儲區(qū)的地址所謂“位”存儲區(qū)，也就是某一“字節(jié)”里的某一“位”，所以其地址為一個“小數(shù)”，也就是“幾點幾”?！靶?shù)點”前面的數(shù)為某一“字節(jié)”，小數(shù)點后面的數(shù)為此字節(jié)中的某一個“位”。如上面的0.0、0.1位存儲區(qū)為何沒有“單位”？綜合上面兩點不難得出，其格式?jīng)]有“單位”是正常的，因為從其地址為“小數(shù)”便可看出其為“位”存儲區(qū)，無需再加單位DB塊的位存儲區(qū)DB塊的“位”存儲區(qū)格式“DB”+DB塊地址+“小數(shù)點”+“DBX”+字節(jié)地址+“小數(shù)點”+位地址也就是：

DB塊地址+小數(shù)點+DBX+位地址

與I、Q、M的“位”存儲區(qū)的區(qū)別DB塊的“位”尋址與I、Q、M的“位”尋址不同，其格式符合“區(qū)域符號+單位+地址”例如DB1.DBX4.1：DB1---區(qū)域符號DBX---單位4.1---地址注意：DB塊“位”尋址的單位為“DBX”，X表示某個“位”，若把DB1.DBX4.1寫成DB14.1,雖然也能看出其為DB1中的第4個字節(jié)中的第1位，但是這種格式是不正確的，必須要加上DBX，此為規(guī)定

三、字節(jié)、字、雙字尋址方式I、Q、M的字節(jié)、字、雙字存儲存儲格式此3種存儲區(qū)的格式為標準的“區(qū)域符號+單位+地址”格式。注：字節(jié)的單位為“B”,字的單位為“W”，雙字的單位為“D”，如IB10此3種存儲區(qū)的相同點：“區(qū)域符號”均為1位、“單位”均為1位、地址均為整數(shù)注意：對于雙字的存儲區(qū)，其單位為“D”,而不是“DW”,這一點要注意。例如，MDW4，這種格式是不正確的PI、PQ的字節(jié)、字、雙字尋址PI、PQ的字節(jié)、字、雙字尋址與I、Q、M類似，所不同的是前面多了一個“P”如PID0表示：外設輸入存儲區(qū)的第0、1、2、3個字節(jié)DB塊的字節(jié)、字、雙字尋址與DB塊的位尋址方式類似，只不過“位”尋址時的單位為“DBX”，而字節(jié)、字、雙字尋址時的單位依次為“DBB”、“DBW”“DBD”

2、電機單向啟動/停止的控制程序

所有復雜的程序都由簡單的程序組成。在繼電器控制線路中，電動機的單向啟動/停止的控制電路是最簡單的。在PLC中，與之相對應的程序也最簡單，如下圖所示：這個程序可分為三個要素，對于每一個要驅動的目標，三個要素是：1、如何啟動2、如何停止3、是否保持

3、常開觸電、常閉觸電與編程符號之間的關系

連接到可編程控制器輸入端的觸點，有常開觸點也有常閉觸點。常開觸點的符號是 ，常閉觸點的符號是，我們也常常把編程符號叫做常開觸點，把

叫做常閉觸點。嚴格地說這是不正確的，因為它們代表不同的概念。

外面接進來的常開觸點、常閉觸點，是表示在自然狀態(tài)下、不收外力作用的情況下的通斷狀態(tài)；而編程符號則表示相應地址的狀態(tài)變成檢查結果時需不需要取反。實際上，PLC并不知道接到輸入端的是常開觸點還是常閉觸點，只知道取樣的時候觸點是接通的還是斷開的。但是變成人員必須知道，才可以正確編程。我們來看下面的圖，希望大家能有比較正確的認識：通過上面的圖我們知道：

1、在梯形圖中，“常開觸點”符號檢查信號的“1”狀態(tài)，“常閉觸點”符號檢查信號的“0”狀態(tài)。過程信號的“1”狀態(tài)是由常開觸點，或是由常閉觸點提供，是沒有區(qū)別的。

2、在一個過程中，傳感器的常開和常閉觸點和安全規(guī)章有關系。限位開關和安全開關總是采用常閉觸點，所以，如果傳感器回路出現(xiàn)斷線，不會造成危險事件。出于同樣的原因，常閉觸點也用于關閉機械

4、計算機通信方式與串行通信接口

5、PLC數(shù)字量輸入模塊電路的形式一、引言二、輸入電路的形式三、外接開關量信號和PLC輸入電路的連接四、總結

一、引言本文主要分析了數(shù)字量輸入時PLC內部電路常見的幾種形式，并結合傳感器常見的NPN和PNP輸出，給出了和不同的PLC電路形式連接時的接線方法。我們知道，PLC

數(shù)字輸入模塊為了防止外界線路產(chǎn)生的干擾（如尖峰電壓，干擾噪聲等）引起PLC

的非正常工作甚至是元器件的損壞，一般在PLC

的輸入側都采用光耦，來切斷PLC

內部線路和外部線路電氣上的聯(lián)系，保證PLC

的正常工作。并且在輸入線路中都設有RC

濾波電路，以防止由于輸入點抖動或外部干擾脈沖引起的錯誤信號。

二、輸入電路的形式1、分類

PLC的輸入電路，按外接電源的類型分，可以分為直流輸入電路和交流輸入電路；按PLC輸入模塊公共端（COM端）電流的流向分，可分為源輸入電路和漏輸入電路；按光耦發(fā)光二極管公共端的連接方式可分為共陽極和共陰極輸入電路。如下圖1所示：

2、按外接電源的類型分類

直流輸入電路

圖2

為直流輸入電路的一種形式（只畫出一路輸入電路）。當圖1

中外部線路的開關閉合時，PLC

內部光耦的發(fā)光二極管點亮，光敏三極管飽和導通，該導通信號再傳送給處理器，從而CPU

認為該路有信號輸入；外界開關斷開時，光耦中的發(fā)光二極管熄滅，光敏三極管截止，CPU

認為該路沒有信號。

交流輸入電路交流輸入電路如圖3

所示，可以看出，與直流輸入電路的區(qū)別主

要就是增加了一個整流的環(huán)節(jié)。

交流輸入的輸入電壓一般為AC120V

或230V。交流電經(jīng)過電阻R的限流和電容C的隔離(去除電源中的直流成分)，再經(jīng)過橋式整流為直流電，其后工作原理和直流輸入電路一樣，不再綴述。

二者的區(qū)別從以上可以看出，由于交流輸入電路中增加了限流、隔離和整流三個環(huán)節(jié)，因此，輸入信號的延遲時間要比直流輸入電路的要長，這是其不足之處。但由于其輸入端是高電壓，因此輸入信號的可靠性要比直流輸入電路要高。一般，交流輸入方式用于有油霧、粉塵等惡劣環(huán)境中，對響應性要求不高的場合，而直流輸入方式用于環(huán)境較好，電磁干擾不嚴懲，對響應性要求高的場合。

2、按流入公共端電流的流向分類

漏型輸入電路

漏型輸入電路如圖4所示，此時，電流從PLC

公共端（COM端或M端）流進，而從輸入端流出，即PLC

公共端接外接DC電源的正極。

此圖只是畫出了一路的情形，如果輸入有多路，所有輸入的二極管陽極相連，就構成了共陽極電路。如圖

5

所示。

三菱A系列PLC的AX40/41/42/50/60及Q系列的QX40/41/42等輸入模塊均屬于漏型輸入模塊。源型輸入電路圖3所示的電路也是源型輸入電路的形式，此時，電流的流向正好和漏型的電路相反。源型輸入電路的電流是從PLC的輸入端流進，而從公共端流出，即公共端接外接電源的負極。

如果所有輸入回路的二極管的陰極相連，就構成了共陰極電路，如圖6所示：

三菱A系列PLC的AX80/81/82及Q系列的QX80/81的輸入模塊均屬于此類輸入電路混合型輸入電路因為此類型的PLC

公共端既可以流出電流，也可以流出電流（既PLC公共端既可以接外接電源的正極，也可以接負極），同時具有源輸入電路和漏輸入電路的特點，所以我們可以姑且把這種輸入電路稱為混合型輸入電路。其電路形式如圖7所示。

作為源輸入時，公共端接電源的負極；作為漏輸入時，公共端接電源的正極。這樣，可以根據(jù)現(xiàn)場的需要來接線，給接線工作帶來極大的靈活。

三菱A系列PLC的AX50-S1/60-S1/70/71/81-S1及Q系列的QX70/71/72。關于3種輸入的注意事項：1）這里需要說明的是，三菱和SIEMENS關于“源輸入”和“漏輸入”電路的劃分正好相反，以上是按三菱的劃分方法來介紹的，這點在使用過程中要注意2）IEMENS

S7-300/400系列PLC的直流輸入模塊大多為漏型輸入（公共端接外部電源的負極。注：按SIEMENS的劃分方法）。在S7-300系列PLC中，只有SM321（-IBH50-）輸入模塊為源輸入（公共端接正。注：按SIEMENS的劃分方法），S7-400系列PLC中則沒有源輸入模塊。小型PLC

S7-200的輸入模塊則全部為混合型輸入形式。在大的項目中不建議使用，因此種輸入形式雖然接線方便，但容易造成電源的混亂。

三、外接開關量信號和PLC輸入電路的連接PLC外接的輸入信號，除了像按鈕一些干節(jié)點信號外，現(xiàn)在一些傳感器還提供NPN和PNP集電極開路輸出信號。干節(jié)點和PLC輸入模塊的連接比較簡單，這里主要不再綴述。而對于不同的PLC輸入電路，到底是使用NPN輸入還是PNP輸入有時感到無所適從。下面主要介紹一下這兩種輸入和PLC輸入電路的連接。1、NPN和PNP輸出電路的形式

如圖8和圖9所示，分別是NPN和PNP輸出電路的一種形式。

圖8和圖9可以看出：NPN集電極開路輸出電路的輸出OUT端通過開關管和0V連接，當傳感器動作時，開關管飽和導通，OUT端和0V相通，輸出0V低電平信號；PNP集電極開路輸出電路的輸出OUT端通過開關管和+V連接，當傳感器動作時，開關管飽和導通，OUT端和+V相通，輸出+V高電平信號。

2、NPN和PNP輸出電路和PLC輸入模塊的連接NPN集電極開路輸出由以上分析可知，NPN集電極開路輸出為0V，當輸出OUT端和PLC輸入相連時，電流從PLC的輸入端流出，從PLC的公共端流入，此即為PLC的漏型電路的形式，即：NPN集電極開路輸出只能接漏型或混合式輸入電路形式的PLC，連接圖如圖10所示：

PNP集電極開路輸出PNP集電極開路輸出為+V高電平，當輸出OUT端和PLC輸入相連時，電流從PLC的輸入端流入，從PLC的公共端流出，此即為PLC的源型電路的形式，即：PNP集電極開路輸出只能接源型或混合型輸入電路形式的PLC，連接圖如圖11所示：

四、總結

總結：開關量輸入模塊接收現(xiàn)場的開關量（通/斷）信號，經(jīng)光電隔離和濾波，把信號送到輸入緩沖區(qū)等待CPU采樣。當CPU采樣時，經(jīng)過背板總線把現(xiàn)場通/斷信號以1/0方式寫入輸入過程映像區(qū)(PII)按外部電源類型分，開關量輸入模塊SM321可分為直流輸入和交流輸入兩種。直流輸入又分為漏輸入和源輸入兩種。當現(xiàn)場信號來自干接點（如按鈕、開關等），傳感器器接到漏輸入和源輸入的開關量輸入模塊都可以；現(xiàn)場信號來自集電極開路輸出傳感器（有源信號），則PNP集電極開路輸出傳感器要接到漏輸入的開關量輸入模塊