第3章_S7-200系列PLC

1、教育無(wú)他，愛(ài)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(wú)他，愛(ài)與榜樣而已S7-200在S7家族中的定位中高端應(yīng)用中高端應(yīng)用S7-400編程設(shè)備編程設(shè)備STEP7STEP7軟件軟件 通訊通訊人機(jī)界面人機(jī)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(yīng)用中低端應(yīng)用S7-300低端應(yīng)用低端應(yīng)用S7-200教育無(wú)他，愛(ài)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(diǎn)：本章的重點(diǎn)：S7200系列PLC的構(gòu)成、尋址方式、內(nèi)部元器件功用和特點(diǎn)、編程語(yǔ)言、技術(shù)規(guī)范等PLC應(yīng)用基礎(chǔ)知識(shí)。本章的難點(diǎn)：本章的難點(diǎn)：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(wú)他，愛(ài)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(yè)返回首頁(yè)教育無(wú)他，愛(ài)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(wú)他，愛(ài)與榜樣而已教育無(wú)他，愛(ài)與榜樣而已教育無(wú)他，愛(ài)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(guān)開關(guān)電位器電位器擴(kuò)展擴(kuò)展I/O連接連接通信口通信口存儲(chǔ)器卡存儲(chǔ)器卡教育無(wú)他，愛(ài)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(jī)、I/O擴(kuò)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(wú)他，愛(ài)與榜樣而已直流直流3232點(diǎn)數(shù)字量輸入模塊的內(nèi)部電路及外部端子接線圖點(diǎn)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(jí)返回上級(jí)教育無(wú)他，愛(ài)與榜樣而已1616點(diǎn)數(shù)字量點(diǎn)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(jí)返回上級(jí)教育無(wú)他

5、，愛(ài)與榜樣而已3232點(diǎn)數(shù)字量點(diǎn)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(jí)返回上級(jí)教育無(wú)他，愛(ài)與榜樣而已2 2）主機(jī)）主機(jī)I/OI/O及擴(kuò)展及擴(kuò)展型號(hào)主機(jī)輸入點(diǎn)數(shù) 主機(jī)輸出點(diǎn)數(shù)可擴(kuò)展模塊CPU22164無(wú)CPU222862CPU22414107CPU22624167CPU226CPU226： I0.0I0.7I1.0I1.7I2.0I2.7Q0.0Q0.7 Q1.0Q1.7教育無(wú)他，愛(ài)與榜樣而已3 3）高速反應(yīng)性）高速反應(yīng)性CPU226有6個(gè)高速脈沖輸入端I0.0I0.5 30KHz2個(gè)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(hào)用于PTO和PWM高速脈沖輸出4 4）存儲(chǔ)系統(tǒng)）存儲(chǔ)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(dòng)拷貝到EEPROM，永久保存。系統(tǒng)調(diào)電時(shí)：自動(dòng)將RAM中的M和V存儲(chǔ)器的內(nèi)容保存到EEPROM上電恢復(fù)時(shí)：再自動(dòng)把EEPROM中的V、M送到RAM程序上載時(shí)：RAM區(qū)用戶程序和配置送到PC機(jī)上教育無(wú)他，愛(ài)與榜樣而已5 5）模擬電位器）模擬電位器用來(lái)改變特殊寄存器（SM32、SM33）中的數(shù)值6 6）存儲(chǔ)卡）存儲(chǔ)卡選擇安裝擴(kuò)展卡：EEPROM存儲(chǔ)卡、電池、時(shí)鐘卡2、CPU22X主要技術(shù)指標(biāo)主要技術(shù)指標(biāo)(參看課本圖3.12

7、)教育無(wú)他，愛(ài)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(gè)掃描周期是指用戶程序運(yùn)行一次所經(jīng)過(guò)的時(shí)間。一個(gè)掃描周期包括5個(gè)階段：輸入采樣、程序執(zhí)行、處理通信請(qǐng)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(wú)他，愛(ài)與榜樣而已 RUN運(yùn)行用戶程序 TERM允許軟件設(shè)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(guān) 使用編程軟件設(shè)置工作方式 使用STOP指令 STOP程序上傳、下載、修改、系統(tǒng)設(shè)置返回本章返回本章教育無(wú)他，愛(ài)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(chǔ)類型及尋址方式數(shù)據(jù)存儲(chǔ)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(chǔ)區(qū)及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)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(jiàn)課本表（見(jiàn)課本表3.5 3.5 和表和表3.63.6）教育無(wú)他，愛(ài)與榜樣而已3.2.1 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)類型及尋址方式數(shù)據(jù)存儲(chǔ)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(chǔ)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(chǔ)地址。輸入映像寄存器

9、輸出映像寄存器內(nèi)部標(biāo)志位存儲(chǔ)器特殊標(biāo)志位存儲(chǔ)器順序控制存儲(chǔ)器變量存儲(chǔ)器局部變量存儲(chǔ)器定時(shí)器計(jì)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(jì)數(shù)器IQMSMSVLTCAIAQACHC教育無(wú)他，愛(ài)與榜樣而已1、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的分配、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的分配S7-200按元器件的種類將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器分成若干個(gè)存儲(chǔ)區(qū)域，每個(gè)區(qū)域的存儲(chǔ)單元按字節(jié)編址，每個(gè)字節(jié)有8位組成，可以對(duì)存儲(chǔ)單元進(jìn)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(zhǎng)度可以是字節(jié)、字或雙字，以二進(jìn)制方式存儲(chǔ)常數(shù)，書寫形式可以是：十進(jìn)制、十六進(jìn)制、浮點(diǎn)數(shù)形式等。教育無(wú)他，愛(ài)與榜樣而已數(shù)據(jù)大小

10、無(wú)符號(hào)整數(shù)符號(hào)整數(shù)十進(jìn)制十六進(jìn)制十進(jìn)制十六進(jìn)制B02550FF-128127807FW0655350FFFF-327683276780007FFFDW042949672950FFFFFFFF -21474836482147483647800000007FFFFFFF表3.4數(shù)據(jù)大小范圍及相關(guān)整數(shù)范圍教育無(wú)他，愛(ài)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(chǔ)器或寄存器的元件名稱和地址編號(hào)，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(chǔ)區(qū)域字母存儲(chǔ)區(qū)域字母教育無(wú)他，愛(ài)與榜樣而已找找看找找看：I

11、3.5I0.6IB1IW2ID4I0I1I2I3I4I5I6I7直接尋址應(yīng)用舉例直接尋址應(yīng)用舉例1直接尋址應(yīng)用舉例直接尋址應(yīng)用舉例2教育無(wú)他，愛(ài)與榜樣而已教育無(wú)他，愛(ài)與榜樣而已教育無(wú)他，愛(ài)與榜樣而已2）間接尋址方式用地址指針來(lái)存取存儲(chǔ)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(zhǎng)度指針為雙字長(zhǎng)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(gè)地址某個(gè)地址移入到移入到指針指針當(dāng)中，以生成地址指針。指令中的當(dāng)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(hào)表示內(nèi)存某一位置的地址（符號(hào)表示內(nèi)存某一位置的地址（3232位）位）用間接尋址時(shí)。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(shí)。在使用指針存取數(shù)據(jù)的指令中，操作數(shù)前加有時(shí)表示該操作數(shù)為地址指針。加有時(shí)表示該操作數(shù)為地址指針。例：例：MOVD &VB200,AC1MOVD &VB200,AC1MOVW MOVW AC1,AC0AC1,AC0運(yùn)行兩個(gè)指令后，運(yùn)行兩個(gè)指令后，ACOACO中內(nèi)容？中內(nèi)容？教育無(wú)他，愛(ài)與榜樣而已

13、00001100001000100011100001001110V199V200V201V202V203V204V205V206教育無(wú)他，愛(ài)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(wú)他，愛(ài)與榜樣而已3.2.2 S7200系列系列PLC數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)及元件功能數(shù)據(jù)存儲(chǔ)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(fù)載負(fù)載電源電源輸入繼電器線圈只能由外部信號(hào)驅(qū)動(dòng)輸出繼電器用來(lái)將PLC的輸出信號(hào)傳遞給負(fù)載，只能用程序指令驅(qū)動(dòng)。教育無(wú)他，愛(ài)與榜樣而已2.2.變量存儲(chǔ)器變量存儲(chǔ)器V V 變量存儲(chǔ)器V用以存儲(chǔ)運(yùn)算的中間結(jié)果，也可以保存與工序或任務(wù)相關(guān)的其他數(shù)據(jù)CP

15、U226有5KB存儲(chǔ)容量3.3.內(nèi)部標(biāo)志位（內(nèi)部標(biāo)志位（M M）存儲(chǔ)區(qū)）存儲(chǔ)區(qū) 內(nèi)部標(biāo)志位可以按位使用，作為中間繼電器，用來(lái)存儲(chǔ)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(lái)存取存儲(chǔ)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(chǔ)區(qū)）存儲(chǔ)區(qū) 順序控制繼電器S又稱狀態(tài)元件，用來(lái)組織機(jī)器操作或進(jìn)入等效程序段工步，以實(shí)現(xiàn)順序控制和步進(jìn)控制，可以按位、字節(jié)、字或雙字來(lái)存取，編址范圍位S0.0S31.7教育無(wú)他，愛(ài)與榜樣而已5.5.特殊標(biāo)志位（特殊標(biāo)志位（SMSM）存儲(chǔ)器）存儲(chǔ)器 特殊標(biāo)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(gè)字節(jié)，其中SM0.0SM29.7的30個(gè)字節(jié)為只讀型區(qū)域。其中：其中：SM0.0SM0.0 PLC在運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，該位始終為1SM0.1 SM0.1 PLC由STOP轉(zhuǎn)為RUN時(shí)，ON1個(gè)掃描周期SM0.3SM0.3 PLC由上電進(jìn)入RUN方式，ON1個(gè)掃描周期 SM0.4SM0.4 分脈沖，輸出占空比為50%的分時(shí)鐘脈沖SM0.5 SM0.5 秒脈沖，輸出占空比為50%的秒時(shí)鐘脈沖6.6.局部存儲(chǔ)器（局部存儲(chǔ)器（L L）局部存儲(chǔ)器是局部有效，變量存儲(chǔ)器是全局有效教育無(wú)他，愛(ài)與榜樣而已7.定時(shí)器定時(shí)器 S7200CPU中的定時(shí)器是對(duì)內(nèi)部時(shí)鐘累計(jì)時(shí)間增量的設(shè)備，用符號(hào)T和地址編號(hào)表示

17、，編址范圍T0T255(1)時(shí)間預(yù)置值：為16位符號(hào)整數(shù)，由程序指令給定。(2)當(dāng)前計(jì)時(shí)值：為16位符號(hào)整數(shù)，當(dāng)定時(shí)器輸入條件滿足時(shí)，當(dāng)前值從零卡是增加，每隔一個(gè)時(shí)間基準(zhǔn)（1ms、10ms、100ms）增1。(3)狀態(tài)位：1位，當(dāng)前值大于或等于預(yù)置值后，為1，否則為0教育無(wú)他，愛(ài)與榜樣而已8.計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器 用來(lái)累計(jì)輸入脈沖個(gè)數(shù)。其結(jié)構(gòu)與定時(shí)器相似，其設(shè)定值在程序中賦予，有1個(gè)16位的當(dāng)前值寄存器和1位狀態(tài)位。當(dāng)前值寄存器用以累計(jì)脈沖個(gè)數(shù)，計(jì)數(shù)器當(dāng)前值大于或等于預(yù)置值時(shí)，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(gè)

18、字長(zhǎng)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(biāo)志符(AI)，數(shù)據(jù)長(zhǎng)度(W)及字節(jié)的起始地址來(lái)存取這些值，因?yàn)槟M量位1個(gè)字長(zhǎng)，起始地址定義為偶數(shù)字節(jié)地址，如AIW0,AIW2等教育無(wú)他，愛(ài)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(gè)字長(zhǎng)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(biāo)志符(AQ)，數(shù)據(jù)長(zhǎng)度(W)及字節(jié)的起始地址來(lái)設(shè)置，因?yàn)槟M量輸出數(shù)據(jù)長(zhǎng)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(lái)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(chǔ)計(jì)算中間結(jié)果的中間值。S7200CPU中提供了4個(gè)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(shí)，累加器只用低8位或低16位，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)長(zhǎng)度由所用指令決定。11.高速計(jì)數(shù)器（高速計(jì)數(shù)器（HC）HC0HC5 6個(gè)高速計(jì)數(shù)器用來(lái)累計(jì)比掃描周期更快的事件返回本章返回本章教育無(wú)他，愛(ài)與榜樣而已3.3 輸入、輸出擴(kuò)展輸入、輸出擴(kuò)展S7200CPU226主機(jī)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(diǎn)，S7200系統(tǒng)最多可擴(kuò)展7個(gè)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(kuò)展模塊的安裝與主機(jī)相同有導(dǎo)軌安裝和直接安裝兩種方法。返回本章返回