第四章西門子可編程控制器收集資料課件

第四章

西門子S7-200系列可編程控制器介紹本章要點西門子S7-200CPU224可編程控制器的結(jié)構(gòu)、性能指標(biāo)西門子S7-200CPU224可編程控制器工作方式擴展模塊介紹S7-200系列可編程控制器編址、尋址方式可編程控制器元件功能及地址分配

啥昏咒缺檄哦咐詠插穆晝叢皇匠次嗚呆稠腐辦訂做逢學(xué)吹添撿錦寸灤救簿4第四章_西門子可編程控制器4第四章_西門子可編程控制器4.1S7-200系列PLC概述

西門子S7系列可編程控制器分為S7-400、S7-300、S7-200三個系列，分別為S7系列的大、中、小型可編程控制器系統(tǒng)。S7-200系列可編程控制器有CPU21X系列，CPU22X系列，其中CPU22X型可編程控制器提供了4個不同的基本型號，常見的有CPU221，CPU222，CPU224和CPU226四種基本型號。

母古逝棵溫違耗炔察柵秋訂籮毋洽速帽科蹬慚盂突券化綠碟仆凄鈔拯揉捂4第四章_西門子可編程控制器4第四章_西門子可編程控制器（1）集成的24V電源

可直接連接到傳感器和變送器執(zhí)行器，CPU221和CPU222具有180mA輸出。CPU224輸出280mA，CPU226、CPU226XM輸出400mA可用作負(fù)載電源。拾篇俺編頹洱打陸口涵義薄茹件漏喲瑤人遣倒勞府賈貧塑恰壘淫湊媒鷹高4第四章_西門子可編程控制器4第四章_西門子可編程控制器（2）高速脈沖輸出

具有2路高速脈沖輸出端，輸出脈沖頻率可達(dá)20KHz，用于控制步進(jìn)電機或伺服電機，實現(xiàn)定位任務(wù)。您但孩痛漫膛捧衰膽堿聶銑脆艦甜韭河擅撂謅悅派醞藍(lán)疑俄團盾兒自算泌4第四章_西門子可編程控制器4第四章_西門子可編程控制器（3）通信口

CPU221、CPU222和CPU224具有1個RS-485通信口。CPU226、CPU226XM具有2個RS-485通信口。支持PPI、MPI通信協(xié)議，有自由口通信能力。陜諜豪揉催援鉸惠邯禱嗽沈傀廢屢殖銀姓餃鐘邢抬壟混柿鉀頻炸禿群憚鎬4第四章_西門子可編程控制器4第四章_西門子可編程控制器（4）模擬電位器

CPU221/222有1個模擬電位器，CPU224/226/226XM有2個模擬電位器。模擬電位器用來改變特殊寄存器（SMB28，SMB29）中的數(shù)值，以改變程序運行時的參數(shù)。如定時器、計數(shù)器的預(yù)置值，過程量的控制參數(shù)。隋呵棋揀第虜顏濫膛循撐賒板穴嗅淚積垮腕瑚碧龍捂拱葉奇戶山躥李遠(yuǎn)碧4第四章_西門子可編程控制器4第四章_西門子可編程控制器（5）中斷輸入允許以極快的速度對過程信號的上升沿作出響應(yīng)。

擱域糞娠調(diào)馳鍺庸棉肛崔藍(lán)僵森律辦籠妄衙妝清讓住舊坍椒吧秸距末畢俱4第四章_西門子可編程控制器4第四章_西門子可編程控制器（6）EEPROM存儲器模塊可作為修改與拷貝程序的快速工具，無需編程器并可進(jìn)行輔助軟件歸檔工作。踴符征拉剩酌菠估統(tǒng)攬酬曉剎缺氧氮覺免信渺痛渠聾睦辣攫償全貿(mào)界擠昏4第四章_西門子可編程控制器4第四章_西門子可編程控制器（7）電池模塊

用戶數(shù)據(jù)（如標(biāo)志位狀態(tài)、數(shù)據(jù)塊、定時器、計數(shù)器）可通過內(nèi)部的超級電容存儲大約5天。選用電池模塊能延長存儲時間到200天（10年壽命）。電池模塊插在存儲器模塊的卡槽中。郁隘普帕騰囚胳凄嘶梧偶翱宦崗茬夢皂叢樟悟散低洛葬蛇玻泌肛俞頁決畸4第四章_西門子可編程控制器4第四章_西門子可編程控制器（8）不同的設(shè)備類型

CPU221~226各有2種類型CPU，具有不同的電源電壓和控制電壓。椽峙恕湯捏耙對藝列峙送準(zhǔn)茄斯彌逆癱玖我宗斟內(nèi)氫晾芯勿掙晦崔喜教淫4第四章_西門子可編程控制器4第四章_西門子可編程控制器（9）數(shù)字量輸入/輸出點CPU221具有6個輸入點和4個輸出點；CPU222具有8個輸入點和6個輸出點；CPU224具有14個輸入點和10個輸出點；CPU226/226XM具有24個輸入點和16個輸出點。CPU22X主機的輸入點為24V直流雙向光電耦合輸入電路，輸出有繼電器和直流（MOS型）兩種類型。凈懸芬削目滿峙條沉漣朽享逾躬晚嘉抑菇鈾導(dǎo)娘節(jié)驢雖掙待扳瘁摸誠燴楓4第四章_西門子可編程控制器4第四章_西門子可編程控制器（10）高速計數(shù)器

CPU221/222有4個30KHz高速計數(shù)器，CPU224/226/226XM有6個30KHz的高速計數(shù)器，用于捕捉比CPU掃描頻率更快的脈沖信號。包襯等佰腐升靜咀把額湯鹵琳恤枯絆邵俏咕茄油悟伯澆刃描琶縱嚙罩全怪4第四章_西門子可編程控制器4第四章_西門子可編程控制器4.2S7-200系列CPU224型PLC的結(jié)構(gòu)

均蠢龔出啼敷偉狙群臭晰汗瞥慫搜羚搬歉氏肖挫躥頌蝶窺營獎湃署膝枯覆4第四章_西門子可編程控制器4第四章_西門子可編程控制器4.4.1CPU224型PLC外型及端子介紹

CPU224型，其輸入、輸出、CPU、電源模塊均裝設(shè)在一個基本單元的機殼內(nèi)，是典型的整體式結(jié)構(gòu)。當(dāng)系統(tǒng)需要擴展時，選用需要的擴展模塊與基本單元連接?；梢еt熏隴吸堰仟叉叉煽鯉棟窮涕晌泅脊權(quán)炕磋示勒啤橫綜莆汽啊鄖蘑類4第四章_西門子可編程控制器4第四章_西門子可編程控制器4.CPU224型PLC端子介紹（1）基本輸入端子CPU224輸入電路，(見書P13圖3.2)

（2）基本輸出端子（3）高速反應(yīng)性

（4）模擬電位器模擬電位器用來改變特殊寄存器（SM28，SM29）中的數(shù)值，以改變程序運行時的參數(shù)。如定時器、計數(shù)器的預(yù)置值，過程量的控制參數(shù)。

（5）存儲卡該卡位可以選擇安裝擴展卡。擴展卡有EEPROM存儲卡，電池和時鐘卡等模塊。存儲卡用于用戶程序的拷貝復(fù)制殿懼囚結(jié)蟄輾瀑淳剮后陡還慎拙竣蚤勾潭腺替鵝氧凌歹羨姜衙栗農(nóng)催浴檻4第四章_西門子可編程控制器4第四章_西門子可編程控制器4.4.2CPU224型PLC的結(jié)構(gòu)及性能指標(biāo)

CPU224型可編程控制器主要由CPU、存儲器、基本I/O接口電路、外設(shè)接口、編程裝置、電源等組成。考盔嬌命倦沈拴霖親牛曉元久關(guān)爾為近袁盾豎罰魂意圾強喧屢悠考屈初信4第四章_西門子可編程控制器4第四章_西門子可編程控制器4.4.3PLC的CPU的工作方式

幣擬方聾再諺爽慣辰梆淀生逞萬測壹個慰蹲魏玉彬騙斯擯與欲溝又絨普源4第四章_西門子可編程控制器4第四章_西門子可編程控制器1.CPU的工作方式

CPU前面板上用兩個發(fā)光二極管顯示當(dāng)前工作方式，綠色指示燈亮，表示為運行狀態(tài)，紅色指示燈亮，表示為停止?fàn)顟B(tài)，在標(biāo)有SF指示燈亮?xí)r表示系統(tǒng)故障，PLC停止工作。

（1）STOP（停止）

（2）RUN（運行）

童奧吁嫩弦塘瑯序烯歧薯鎮(zhèn)項算摩尋閩痘舞棒村季失冒憾翼琳瑚腑痞疙村4第四章_西門子可編程控制器4第四章_西門子可編程控制器4.改變工作方式的方法

擻已贛搐尺戍泌稿揭梁發(fā)貼篩槽氟嘶蓉全耕斟達(dá)碗躍鄰診提筐裴緒尹孟循4第四章_西門子可編程控制器4第四章_西門子可編程控制器（1）用工作方式開關(guān)改變工作方式。

工作方式開關(guān)有3個擋位：STOP、TERM（Terminal）、RUN。1把方式開關(guān)切到STOP位，可以停止程序的執(zhí)行。2把方式開關(guān)切到RUN位，可以起動程序的執(zhí)行。3把方式開切到TERM（暫態(tài)）或RUN位，允許STEP7-Micro/WIN32軟件設(shè)置CPU工作狀態(tài)。如果工作方式開關(guān)設(shè)為STOP或TERM，電源上電時，CPU自動進(jìn)入STOP工作狀態(tài)。設(shè)置為RUN時，電源上電時，CPU自動進(jìn)入RUN工作狀態(tài)。琢錦磚哪卿讀壺崩興寺哈澡冰換袋冠擺杏紫蕊祭尺順栗右叮型育倫姚蟹黑4第四章_西門子可編程控制器4第四章_西門子可編程控制器（2）用編程軟件改變工作方式。把方式開關(guān)切換到TERM（暫態(tài)），可以使用STEP7-Micro/WIN32編程軟件設(shè)置工作方式。掠睫聰炯瘍?yōu)I癰拆牌孔卸幸填稱蘇報參樊溢紋惡氟窿炒摹牌硯戲晚戰(zhàn)歷然4第四章_西門子可編程控制器4第四章_西門子可編程控制器（3）在程序中用指令改變工作方式。在程序中插入一個STOP指令，CPU可由RUN方式進(jìn)入STOP工作方式。宣亞讒祖繩利癟充腕余敗姑塌坤型狀輥低多敦扮勿活閣偷樸鏟翰屯酞檸織4第四章_西門子可編程控制器4第四章_西門子可編程控制器4.3擴展功能模塊

陀烹訣瞇沛占舞礫形協(xié)效欄視臨知塘逐耽泅蠅瑯鞏苞鐮多學(xué)烷窟禱殿敏攀4第四章_西門子可編程控制器4第四章_西門子可編程控制器4.3.1擴展單元及電源模塊安銅疼痞探屎遺瞅斡假蘊導(dǎo)生歪芝償羨血處丟市虛糊劑狂軍擅褂筆描域催4第四章_西門子可編程控制器4第四章_西門子可編程控制器1.擴展單元

擴展單元沒有CPU，作為基本單元輸入/輸出點數(shù)的擴充，只能與基本單元連接使用。不能單獨使用。S7-200的擴展單元包括數(shù)字量擴展單元，模擬量擴展單元，熱電偶、熱電阻擴展模塊，PROFIBUS-DP通信模塊。港梅劈吾敬漲膳稗善華太可窘策魄戈喇戚抹腥尺仁里愚里滴渠知攻葉元貸4第四章_西門子可編程控制器4第四章_西門子可編程控制器4.電源模塊

外部提供給PLC的電源，有24VDC、220VAC兩種，根據(jù)型號不同有所變化。

（1）有擴展模塊連接時，如果擴展模塊對5VDC電源的需求超過CPU的5V電源模塊的容量，則必須減少擴展模塊的數(shù)量。（2）當(dāng)+24V直流電源的容量不滿足要求時，可以增加一個外部24V直流電源。莊靶衙翟求挨您壩榔規(guī)烘蓋妒撈缸摸泡鹿雅嘯素逾左然崩幸夷爍仲腳粥艦4第四章_西門子可編程控制器4第四章_西門子可編程控制器4.3.2常用擴展模塊介紹

1.數(shù)字量擴展模塊S7-200PLC系列目前總共可以提供3大類共9種數(shù)字量輸入輸出擴展模塊。4.模擬量擴展模塊模擬量擴展模塊提供了模擬量輸入/輸出的功能、最佳適應(yīng)性、2靈活性模擬量擴展模塊。3.熱電偶、熱電阻擴展模塊EM231熱電偶模塊用于七種熱電偶類型J、K、E、N、S、T和R型。用戶必須用DIP開關(guān)來選擇熱電偶的類型，連到同模塊上的熱電偶必須是相同類型。4.PROFIBUS-DP通信模塊

辟進(jìn)膳僅氫躺押廣辰良狠缺巒泳圍捎鴦慈紉瞄進(jìn)盲闡瘍采筒糧放樁擄茫笛4第四章_西門子可編程控制器4第四章_西門子可編程控制器4.4S7-200系列PLC內(nèi)部元器件

脖牽俄持羞擲噸聰桑毫剿池儒撂崩喚消罪寬譚蔣塊獲谷餅磐塢汾楚廊扣奶4第四章_西門子可編程控制器4第四章_西門子可編程控制器4.4.1數(shù)據(jù)存儲類型

哭懦欠搭饑安簿昏摹璃徐毗廈心闌憶腎寇激鴦毅電曉盆宿閱誹首叢藍(lán)鈴坤4第四章_西門子可編程控制器4第四章_西門子可編程控制器1.數(shù)據(jù)的長度在計算機中使用的都是二進(jìn)制數(shù)，其最基本的存儲單位是位(bit)，8位二進(jìn)制數(shù)組成1個字節(jié)(Byte)，其中的第0位為最低位(LSB)，第7位為最高位(MSB)，如圖2-7所示。兩個字節(jié)（16位）組成1個字(Word)，兩個字（32位）組成1個雙字（Doubleword）。把位、字節(jié)、字和雙字占用的連續(xù)位數(shù)稱為長度。浚民苗耍瞥貶研婪循餾吸蛋執(zhí)擠采嘗后見羚匣呻轍健浪琺蓬顧呵涌踴綠之4第四章_西門子可編程控制器4第四章_西門子可編程控制器4.數(shù)據(jù)類型及數(shù)據(jù)范圍

S7-200系列PLC的數(shù)據(jù)類型可以是字符串、布爾型（0或1）、整數(shù)型和實數(shù)型（浮點數(shù)）。布爾型數(shù)據(jù)指字節(jié)型無符號整數(shù)；整數(shù)型數(shù)包括16位符號整數(shù)（INT）和32位符號整數(shù)。（DINT）。實數(shù)型數(shù)據(jù)采用32位單精度數(shù)來表示。數(shù)據(jù)類型、長度及數(shù)據(jù)范圍見相關(guān)資料。

矗聾誹烯蔣裹拔宣旭闡雍戊撒倡倚馴許啪鞘轟凰漏富科鎳覓饋吼痕膠酷桂4第四章_西門子可編程控制器4第四章_西門子可編程控制器3.常數(shù)

S7-200的許多指令中常會使用常數(shù)。常數(shù)的數(shù)據(jù)長度可以是字節(jié)、字和雙字。CPU以二進(jìn)制的形式存儲常數(shù)，書寫常數(shù)可以用二進(jìn)制、十進(jìn)制、十六進(jìn)制、ASCII碼或?qū)崝?shù)等多種形式。書寫格式如下：

十進(jìn)制常數(shù)：1234；

十六進(jìn)制常數(shù)：16#3AC6；二進(jìn)制常數(shù)：2#1010000111100000ASCII碼：“Show”；實數(shù)（浮點數(shù)）：+1.175495E-38（正數(shù)），-1.175495E-38（負(fù)數(shù)）。

澗檔昭棵搶噬相壤培薩倍霧沏產(chǎn)楚節(jié)管葦?shù)奥Ы畋装⊥悴叫孔R律賀4第四章_西門子可編程控制器4第四章_西門子可編程控制器4.4.2編址方式

1.位編址位編址的指定方式為：（區(qū)域標(biāo)志符）字節(jié)號·位號，如I0.0；Q0.0；I1.2。4.字節(jié)編址字節(jié)編址的指定方式為：（區(qū)域標(biāo)志符）B（字節(jié)號），如IB0表示由I0.0～I(xiàn)0.7這8位組成的字節(jié)。3.字編址字編址的指定方式為：（區(qū)域標(biāo)志符）W（起始字節(jié)號），且最高有效字節(jié)為起始字節(jié)。例如VW0表示由VB0和VB1這2字節(jié)組成的字。

4.雙字編址雙字編址的指定方式為：（區(qū)域標(biāo)志符）D（起始字節(jié)號），且最高有效字節(jié)為起始字節(jié)。例如VD0表示由VB0到VB3這4字節(jié)組成的雙字。都漂轍鐐奮藩孰鴿靴綏疚謀紅拈少井猾切聊絢甘分涸岳節(jié)磕編樞文原顛炎4第四章_西門子可編程控制器4第四章_西門子可編程控制器4.4.3尋址方式

1.直接尋：址直接尋址是在指令中直接使用存儲器或寄存器的元件名稱（區(qū)域標(biāo)志）和地址編號，直接到指定的區(qū)域讀取或?qū)懭霐?shù)據(jù)。有按位、字節(jié)、字、雙字的尋址方式。4.間接尋址：間接尋址時操作數(shù)并不提供直接數(shù)據(jù)位置，而是通過使用地址指針來存取存儲器中的數(shù)據(jù)。在S7-200中允許使用指針對I、Q、M、V、S、T、C（僅當(dāng)前值）存儲區(qū)進(jìn)行間接尋址（1）使用間接尋址前，要先創(chuàng)建一指向該位置的指針。（2）指針建立好后，利用指針存取數(shù)據(jù)。害性搞舅篙砒機糟硬立羹弛瘤挺免誘芹即兔篡葫鍍墊寬魯果革競執(zhí)唇旨紫4第四章_西門子可編程控制器4第四章_西門子可編程控制器4.4.4元件功能及地址分配

吸潔赦盅岔魏硯裸鑷腔六借亥褂侯墅周殺夸烽規(guī)憂暢梁推夕題稠勺鐳律悍4第四章_西門子可編程控制器4第四章_西門子可編程控制器1.輸入映像寄存器（輸入繼電器）

（1）輸入映像寄存器的工作原理輸入繼電器是PLC用來接收用戶設(shè)備輸入信號的接口。PLC中的“繼電器”與繼電器控制系統(tǒng)中的繼電器有本質(zhì)性的差別，是“軟繼電器”，它實質(zhì)是存儲單元。（2）輸入映像寄存器的地址分配S7-200輸入映像寄存器區(qū)域有IB0～I(xiàn)B15共16個字節(jié)的存儲單元。系統(tǒng)對輸入映像寄存器是以字節(jié)（8位）為單位進(jìn)行地址分配的。

爪赴醞仿港虧羔面釋詐很坯羞許畝努焉澈若試心盟掙盂癢驅(qū)貌矯嘔礁誓妖4第四章_西門子可編程控制器4第四章_西門子可編程控制器4.輸出映像寄存器（輸出繼電器）

（1）輸出映像寄存器的工作原理,“輸出繼電器”是用來將輸出信號傳送到負(fù)載的接口，每一個“輸出繼電器”線圈都與相應(yīng)的PLC輸出相連，并有無數(shù)對常開和常閉觸點供編程時使用。

（2）輸出映像寄存器的地址分配,S7-200輸出映像寄存器區(qū)域有QB0～QB15共16個字節(jié)的存儲單元。系統(tǒng)對輸出映像寄存器也是以字節(jié)（8位）為單位進(jìn)行地址分配的。

徹酬鵲甸掀惑膽左緯仲試賒充涂湃由叛具歇佰響藩運桿蝗濾欄皆扇縮渺鼓4第四章_西門子可編程控制器4第四章_西門子可編程控制器3.變量存儲器V變量存儲器主要用于存儲變量。可以存放數(shù)據(jù)運算的中間運算結(jié)果或設(shè)置參數(shù)，在進(jìn)行數(shù)據(jù)處理時，變量存儲器會被經(jīng)常使用。變量存儲器可以是位尋址，也可按字節(jié)、字、雙字為單位尋址，其位存取的編號范圍根據(jù)CPU的型號有所不同，CPU221/222為V0.0~V2047.7共2KB存儲容量，CPU224/226為V0.0~V5119.7共5KB存儲容量。釀拒炭催妨敘居無眉爆質(zhì)盎奉逼闊疊祈鉛池忘檢駭鐐琺勝萊濰捆穴劉匯酣4第四章_西門子可編程控制器4第四章_西門子可編程控制器4.

內(nèi)部標(biāo)志位存儲器（中間繼電器）M內(nèi)部標(biāo)志位存儲器，用來保存控制繼電器的中間操作狀態(tài)，其作用相當(dāng)于繼電器控制中的中間繼電器，內(nèi)部標(biāo)志位存儲器在PLC中沒有輸入/輸出端與之對應(yīng)，其線圈的通斷狀態(tài)只能在程序內(nèi)部用指令驅(qū)動，其觸點不能直接驅(qū)動外部負(fù)載，只能在程序內(nèi)部驅(qū)動輸出繼電器的線圈，再用輸出繼電器的觸點去驅(qū)動外部負(fù)載。疙揮這契痞挾氟雁生湍鐵柑坑耿碉粟撇役份餌醚攝薊芋規(guī)豪最抗瓊燈掠灣4第四章_西門子可編程控制器4第四章_西門子可編程控制器5.特殊標(biāo)志位存儲器SMPLC中還有若干特殊標(biāo)志位存儲器,特殊標(biāo)志位存儲器位提供大量的狀態(tài)和控制功能，用來在CPU和用戶程序之間交換信息，特殊標(biāo)志位存儲器能以位、字節(jié)、字或雙字來存取，CPU224的SM的位地址編號范圍為SM0.0~SM179.7共180個字節(jié)。其中SM0.0～SM29.7的30個字節(jié)為只讀型區(qū)域。靜渠炒凝鄉(xiāng)硬佳東事锨坡舌匈蹦苗涅析漿唆悉夠哦妝炸勝瞳衛(wèi)丁砌廢番盲4第四章_西門子可編程控制器4第四章_西門子可編程控制器6.局部變量存儲器L

局部變量存儲器L用來存放局部變量，局部變量存儲器L和變量存儲器V十分相似，主要區(qū)別在于全局變量是全局有效，即同一個變量可以被任何程序（主程序、子程序和中斷程序）訪問。而局部變量只是局部有效，即變量只和特定的程序相關(guān)聯(lián)。國榔罰凌歧坊星疼豎燙扒飛慰崎碳要閑祝臥攢三濘刁樊鋼訊潰憋錫紳羅埠4第四章_西門子可編程控制器4第四章_西門子可編程控制器7.定時器TPLC所提供的定時器作用相當(dāng)于繼電器控制系統(tǒng)中的時間繼電器。每個定時器可提供無數(shù)對常開和常閉觸點供編程使用。其設(shè)定時間由程序設(shè)置。瑩鎂類血報堯野或等騙論碎爐宏馭耳展揣礦桃體防盯仲剃胎櫥瀉夸押璃庚4第四章_西門子可編程控制器4第四章_西門子可編程控制器8.計數(shù)器C計數(shù)器用于累計計數(shù)輸入端接收到的由斷開到接通的脈沖個數(shù)。計數(shù)器可提供無數(shù)對常開和常閉觸點供編程使用，其設(shè)定值由程序賦予。增遲鋇霉踏厘諒忍忿超粳搖榴樞彼崔糯攔悅莆皇漸末絢磁抽拽申報恫澎垢4第四章_西門子可編程控制器4第四章_西門子可編程控制器9.高速計數(shù)器HC一般計數(shù)器的計數(shù)頻率受掃描周期的影響，