PLC課件第一章-概述

1、第1章概述 1.1PLC性能簡介 1.2結(jié)構(gòu)和原理1.3 分類 第1章概述 1.1PLC性能簡介 本章學(xué)習(xí)目的從總體上知道什么是PLC，如何產(chǎn)生的，PLC的發(fā)展歷程 ，PLC的分類返回本章首頁本章學(xué)習(xí)目的從總體上知道什么是PLC，如何產(chǎn)生的，PLC的發(fā)1.1簡介 德國的西門子（SIEMENS）公司是歐洲最大的電子和電氣設(shè)備制造商，生產(chǎn)的SIMATIC可編程序控制器在歐洲處于領(lǐng)先地位。其第一代可編程序控制器是1975年投放市場的SIMATIC S3系列的控制系統(tǒng)。 在1979年，微處理器技術(shù)被應(yīng)用到可編程序控制器中，產(chǎn)生了SIMATIC S5系列，取代了S3系列，之后在20世紀(jì)末又推出了S7系列

2、產(chǎn)品。最新的SIMATIC產(chǎn)品為SIMATIC S7、M7和C7等幾大系列。 返回本章首頁1.1簡介 德國的西門子（SIEMENS）公司是歐洲最大的PLC定義PLC英文全稱Programmable Logic Controller ,中文全稱為可編程控制器，一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計的。它采用一類可編程的存儲器，用于其內(nèi)部存儲程序，執(zhí)行邏輯運(yùn)算,順序控制，定時，計數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。PLC是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。PLC及其有關(guān)的外圍設(shè)備都應(yīng)該按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成

3、一個整體，易于擴(kuò)展其功能的原則而設(shè)計 PLC定義PLC英文全稱Programmable Logic從定義得到的總結(jié)（1）PLC是一種計算機(jī)；（2）PLC面向的主要是工業(yè)級；（3）PLC是多功能多用途控制器；（4）PLC控制系統(tǒng)比較靈活，能夠適應(yīng)任何規(guī)?？刂茍龊稀亩x得到的總結(jié)（1）PLC是一種計算機(jī)；PLC的產(chǎn)生PLC的產(chǎn)生1968年GM公司液壓自動分部提出要求 編程簡單，可在現(xiàn)場方便地編輯及修改程序。價格便宜，其性價比要高于繼電器控制系統(tǒng)。體積要明顯小于繼電器控制柜?？煽啃砸哂诶^電器控制系統(tǒng)。具有數(shù)據(jù)通信功能。輸入可以是AC115V。輸出為AC115V，2A以上，能直接驅(qū)動電磁閥。硬件維

4、護(hù)方便，最好是插件式結(jié)構(gòu)。擴(kuò)展時，原有系統(tǒng)只需做很小改動。用戶程序存儲器容量至少可以擴(kuò)展到4K。 1968年GM公司液壓自動分部提出要求 編程簡單，可在現(xiàn)場方三家公司發(fā)布了早期的PLC產(chǎn)品DEC公司最早在1969年6月為GM公司的齒輪磨床提供了PDP-14型PLC。 3I（International Instruments Inc. ）公司發(fā)布了其PDQ-II型PLC。 Dick Morley所在的Modicon公司是在11月份發(fā)布的084型PLC 三家公司發(fā)布了早期的PLC產(chǎn)品DEC公司最早在1969年6月PLC的特點(diǎn)1.抗干擾能力強(qiáng)，可靠性極高 2.靈活通用3.功能強(qiáng)大，擴(kuò)展性好4.使用方

5、便PLC的特點(diǎn)1.抗干擾能力強(qiáng)，可靠性極高 PLC的主要應(yīng)用1.開關(guān)量邏輯控制 可以實(shí)現(xiàn)單臺設(shè)備控制，多機(jī)群控制及自動化流水線。如組合機(jī)床、磨床、注塑機(jī)、印刷機(jī)、訂書機(jī)包裝流水線、路口交通燈等。2.模擬量控制 如溫度、壓力、流量、液位和速度等 。3.閉環(huán)過程控制 PID等PLC的主要應(yīng)用1.開關(guān)量邏輯控制PLC的主要應(yīng)用4.運(yùn)動控制 廣泛用于各種機(jī)床、機(jī)器人、電梯等場合。 5.數(shù)據(jù)處理 如無人控制的柔性制造系統(tǒng)，也可用于過程控制系統(tǒng)，如造紙、食品工業(yè)、冶金、化工中的一些大型控制系統(tǒng)。 6.通信和聯(lián)網(wǎng) PLC的主要應(yīng)用4.運(yùn)動控制 PLC的分類1.按控制規(guī)模（I/O點(diǎn)數(shù)）：小型機(jī)（256）、中型

6、機(jī)（2048以下）、大型機(jī)（2048以上）2.按結(jié)構(gòu)：整體式、模塊式3.按功能分：低檔機(jī)、中檔機(jī)、高檔機(jī)PLC的分類1.按控制規(guī)模（I/O點(diǎn)數(shù)）：PLC的發(fā)展 PLC發(fā)展到今天的程度，是因其自身不斷調(diào)整完善以適應(yīng)自動化技術(shù)發(fā)展要求的結(jié)果。 從單機(jī)自動化到整條生產(chǎn)線的自動化，乃至整個工廠的生產(chǎn)自動化，從柔性制造系統(tǒng)、工業(yè)機(jī)器人到大型分散型控制系統(tǒng)，PLC均承擔(dān)著重要角色。 PLC的發(fā)展 PLC發(fā)展到今天的程度，是因其發(fā)展趨勢1.小 超小型化和加強(qiáng)型功能是這類PLC的特點(diǎn) 2.大 I/O點(diǎn)數(shù)超過4000點(diǎn)，有些產(chǎn)品達(dá)到萬個I/O點(diǎn)以上，配置有各種智能模塊（例如溫度控制模塊、軸定位模塊、過程控制模塊

7、等）和通信模塊 ，容錯技術(shù)和冗余技術(shù)等 發(fā)展趨勢1.小1.2S7-200 PLC系統(tǒng)組成 1.2.1系統(tǒng)基本構(gòu)成 1.2.2主機(jī)結(jié)構(gòu) 1.2.3掃描周期及工作方式 1.2.4輸入輸出擴(kuò)展 1.2.5主機(jī)性能指標(biāo) 返回本章首頁1.2S7-200 PLC系統(tǒng)組成 1.2.1系統(tǒng)基本構(gòu)從CPU模塊的功能來看，SIMATIC S7-200系列小型可編程序控制器發(fā)展至今，大致經(jīng)歷了兩代：第一代產(chǎn)品其CPU模塊為CPU 21X，主機(jī)都可進(jìn)行擴(kuò)展，它具有四種不同結(jié)構(gòu)配置的CPU單元：CPU 212，CPU 214，CPU 215和CPU 216，對第一代PLC產(chǎn)品不再作具體介紹。第二代產(chǎn)品其CPU模塊為CP

8、U 22X，是在21世紀(jì)初投放市場的，速度快，具有較強(qiáng)的通信能力。它具有四種不同結(jié)構(gòu)配置的CPU單元：CPU 221，CPU 222，CPU 224和CPU 226，除CPU 221之外，其他都可加擴(kuò)展模塊。從CPU模塊的功能來看，SIMATIC S7-200系列小型1.2.1系統(tǒng)基本構(gòu)成 SIMATIC S7-200系統(tǒng)由硬件和工業(yè)軟件兩大部分構(gòu)成，如圖1.1所示。圖3.1S7-200 PLC系統(tǒng)組成1.2.1系統(tǒng)基本構(gòu)成 SIMATIC S7-200系統(tǒng)由系統(tǒng)基本構(gòu)成1. 硬件（1）基本單元 （2）擴(kuò)展單元 （3）特殊功能模塊 （4）相關(guān)設(shè)備 2. 工業(yè)軟件 工業(yè)軟件是為更好地管理和使用這

9、些設(shè)備而開發(fā)的與之相配套的程序、文檔及其規(guī)則的總和，它主要由標(biāo)準(zhǔn)工具、工程工具、運(yùn)行軟件和人機(jī)接口等幾大類構(gòu)成。返回本節(jié)系統(tǒng)基本構(gòu)成返回本節(jié)1.2.2主機(jī)結(jié)構(gòu) 1. 各CPU介紹及I/O系統(tǒng)（1）主機(jī)外形SIMATIC S7-200系統(tǒng)CPU 22X系列PLC主機(jī)（CPU模塊）的外形如圖3.2所示：圖1.2S7-200主機(jī)外形1.2.2主機(jī)結(jié)構(gòu) 1. 各CPU介紹及I/O系統(tǒng)圖1.2輸入接口電路電源PLC主機(jī)運(yùn)算器控制器CPU輸入設(shè)備輸出接口電路輸出設(shè)備存 儲 器系統(tǒng)程序區(qū)（EPROM）用戶程序區(qū)（RAM）外設(shè)I/O接口I/O擴(kuò)展接口圖2-1 PLC硬件結(jié)構(gòu)框圖輸入接口電路電源PLC主機(jī)運(yùn)算器

10、控制器CPU輸入設(shè)備輸出接口（2）基本結(jié)構(gòu)特點(diǎn)輸出信號類型電源輸出 基本I/O 存儲安全 高速反應(yīng) 模擬電位器 實(shí)時時鐘 輸入輸出可擴(kuò)展性 （2）基本結(jié)構(gòu)特點(diǎn)輸出信號類型4種CPU各有晶體管輸出和8繼電器輸出兩種類型，具有不同電源電壓和控制電壓。各類型的型號如表3.1所示。 表1.1CPU型號4種CPU各有晶體管輸出和8繼電器輸出兩種類型，具有不同電源CPU作用CPU是PLC的控制中樞。PLC的CPU按照系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存儲用戶鍵入的應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)，檢查電源、存儲器、I/O以及警戒時鐘的狀態(tài)，診斷用戶程序的語法錯誤。當(dāng)PLC處于運(yùn)行狀態(tài)時，CPU首先以掃描的方式接收各輸入設(shè)備的狀態(tài)和數(shù)

11、據(jù)，并分別存入輸入映像區(qū)或數(shù)據(jù)區(qū)，然后從用戶程序存儲器中逐條讀取用戶程序，經(jīng)過命令解釋后按指令的規(guī)定執(zhí)行處理，并將運(yùn)算的結(jié)果送入輸出映像區(qū)或數(shù)據(jù)寄存器，所有的用戶程序執(zhí)行完畢后，才將I/O映像區(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，并不斷循環(huán)運(yùn)行，直至運(yùn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)換為停止?fàn)顟B(tài)。 CPU作用CPU是PLC的控制中樞。PLC的CPU按照系統(tǒng)程SIMATIC S7-200系統(tǒng)CPU 22X系列PLC主機(jī)及I/O特性如表3.2所示。表1.2主機(jī)及I/O特性SIMATIC S7-200系統(tǒng)CPU 22X系列PLC主機(jī)2. 存儲系統(tǒng)（1）存儲系統(tǒng)（2）存儲器及使用（3）存儲安全 2. 存儲系

12、統(tǒng)圖1.3存儲系統(tǒng)圖1.3存儲系統(tǒng)表1.3存儲容量表1.3存儲容量（2）存儲器及使用 上裝和下裝用戶程序 定義存儲器保持范圍 用程序永久保存數(shù)據(jù) 存儲器卡的使用 （2）存儲器及使用（3）存儲安全1）主機(jī)CPU模塊內(nèi)部配備的EEPROM，上裝程序時，可自動裝入并永久保存用戶程序、數(shù)據(jù)和CPU的組態(tài)數(shù)據(jù)。2）用戶可以用程序?qū)⒋鎯υ赗AM中的數(shù)據(jù)備份到EEPROM存儲器。3）主機(jī)CPU提供一個超級電容器，可使RAM中的程序和數(shù)據(jù)在斷電后保持幾天之久。4）CPU提供一個可選的電池卡，可在斷電后超級電容器中的電量完全耗盡時，繼續(xù)為內(nèi)部RAM存儲器供電，以延長數(shù)據(jù)所存的時間。5）可選的存儲器卡可使用戶像使

13、用計算機(jī)磁盤一樣來方便地備份和裝載程序和數(shù)據(jù)。返回本節(jié)（3）存儲安全返回本節(jié)3.I/O接口電路輸入輸出電路是PLC與現(xiàn)場的輸入、輸出裝置或其它外設(shè)之間的橋梁。 輸入接口電路接收現(xiàn)場開關(guān)元件、檢測元件的信號 輸出接口電路是PLC與現(xiàn)場設(shè)備之間的連接單元，作用是將PLC運(yùn)算后的控制信號通過光電隔離、功率放大等處理，以驅(qū)動執(zhí)行元件，用來控制現(xiàn)場設(shè)備的工作。 3.I/O接口電路輸入輸出電路是PLC與現(xiàn)場的輸入、輸出裝置輸入接口電路L+I0.5M開關(guān)元件PLC主機(jī)LED內(nèi)部電路輸入接口電路L+I0.5M開關(guān)元件PLC主機(jī)LED內(nèi)部電路輸出接口電路負(fù)載COMa圖1-3 PLC的輸出電路圖a 繼電器型 b

14、晶體管型 c 晶閘管型負(fù)載bCOM負(fù)載c輸出接口電路負(fù)載COMa圖1-3 PLC的輸出電路圖負(fù)載b各類輸出接口電路的特點(diǎn)繼電器輸出：最常用，響應(yīng)速度最慢，負(fù)載能力最強(qiáng)晶體管輸出：響應(yīng)速度最快，負(fù)載能力最弱，用于直流雙向晶閘管輸出：以上兩者之間各類輸出接口電路的特點(diǎn)繼電器輸出：最常用，響應(yīng)速度最慢，負(fù)載1.2.3掃描周期及工作方式 1. 掃描周期 2. 工作方式 ：不斷循環(huán)掃描的串行工 作方式 3. 改變CPU工作方式的方法 圖3.4CPU的掃描周期1.2.3掃描周期及工作方式 1. 掃描周期 圖3.4C1. 掃描周期 （1）輸入處理 （2）執(zhí)行程序 （3）處理通信請求 （4）執(zhí)行CPU自診斷測

15、試 （5）寫數(shù)字輸出 1. 掃描周期 （1）輸入處理 PLC工作過程與外部設(shè)備交換信息與外部設(shè)備交換信息輸入采樣階段執(zhí)行用戶程序輸出刷新階段通信信息處理啟動處理CPU自診斷PLC工作過程與外部設(shè)備交換信息與外部設(shè)備交換信息輸入采樣階1）啟動處理過程：PLC啟動后，要進(jìn)行第一次啟動的初始化，包括清除內(nèi)部繼電器區(qū)、復(fù)位所有的定時器和檢查I/O單元的連接等。2）CPU自診斷：PLC在每個掃描周期都要進(jìn)行自診斷，對電源、PLC內(nèi)部電路、用戶程序進(jìn)行檢查，定期復(fù)位監(jiān)控定時器等，確保系統(tǒng)可靠運(yùn)行。3）通信信息處理：在每個通信信息處理掃描階段，進(jìn)行PLC與PLC之間的信息交換，PLC與其它智能設(shè)備通信。 1

16、）啟動處理過程：PLC啟動后，要進(jìn)行第一次啟動的初始化，包4）與外部設(shè)備交換信息：PLC與設(shè)備連接時，在每個掃描周期內(nèi)要與外部設(shè)備交換信息，如編程器、終端設(shè)備、打印機(jī)等。5）在輸入采樣階段：PLC用掃描方式把所有輸入端的外部輸入信號的通/斷狀態(tài)一次寫入到輸入映像寄存器中，此時輸入映像寄存器被刷新。而進(jìn)入程序執(zhí)行階段，輸入映像寄存器與外界隔離，狀態(tài)保持不變，直至下次輸入采樣階段才刷新。 4）與外部設(shè)備交換信息：PLC與設(shè)備連接時，在每個掃描周期內(nèi)6）執(zhí)行用戶程序：PLC在運(yùn)行（RUN）狀態(tài)下，以掃描的方式逐條解釋和執(zhí)行用戶程序，所需的輸入狀態(tài)由輸入映像寄存器讀取，其它軟元件（功能元件）的狀態(tài)從元

17、件映像寄存器讀取，并把運(yùn)算結(jié)果寫入元件映像寄存器中。7）輸出刷新階段：當(dāng)所有用戶程序執(zhí)行完后，PLC將元件映像寄存器中的輸出元件的狀態(tài)轉(zhuǎn)存到輸出鎖存寄存器中，經(jīng)過輸出模塊隔離和功率放大，轉(zhuǎn)換成被控設(shè)備所能接收的電壓或電流信號后，驅(qū)動外部負(fù)載。 6）執(zhí)行用戶程序：PLC在運(yùn)行（RUN）狀態(tài)下，以掃描的方式工作方式的特點(diǎn)PLC在運(yùn)行狀態(tài)下，不斷重復(fù)上述過程，直至停止?fàn)顟B(tài)。 對于小型PLC，由于I/O點(diǎn)數(shù)少，用戶程序短，采用集中采樣和集中輸出的工作方式，降低了系統(tǒng)的響應(yīng)時間，但是大幅度提高了系統(tǒng)的抗干擾能力，增強(qiáng)了系統(tǒng)的可靠性。 工作方式的特點(diǎn)PLC在運(yùn)行狀態(tài)下，不斷重復(fù)上述過程，直至停止大中型PL

18、C，由于I/O點(diǎn)數(shù)多，控制要求高，用戶程序較長且復(fù)雜，為提高系統(tǒng)響應(yīng)速度，可以采用定周期輸入采樣、輸出刷新、直接采樣、直接輸出刷新、中斷I/O以及智能I/O接口方式。 大中型PLC，由于I/O點(diǎn)數(shù)多，控制要求高，用戶程序較長且復(fù)輸入輸出延遲響應(yīng) 當(dāng)I0.0信號發(fā)生變化時，a）和b）程序最后執(zhí)行的結(jié)果完全一樣，但a）圖只用一個掃描周期就可以完成對Q0.0的刷新，而b）圖需要四次掃描周期。 I 0.0M0.0M0.0M0.1M0.2M0.1M0.2Q0.1a)Q0.0M0.1M0.0I0.0M0.2M0.1M0.0b)M 0.2圖2-7 梯形圖程序示例輸入輸出延遲響應(yīng) I 0.0M0.0M0.0M

19、0.1M0.22. 工作方式 （1）STOP方式 （2）RUN方式 2. 工作方式 （1）STOP方式 3. 改變CPU工作方式的方法 1）用PLC上的方式開關(guān)來手動切換，方式開關(guān)有3個擋位 。2）用STEP 7-Micro/Win32編程軟件，應(yīng)首先把主機(jī)的方式開關(guān)置于TERM或RUN位置，然后在此軟件平臺用鼠標(biāo)單擊STOP和RUN方式按鈕即可。3）在用戶程序中用指令由RUN方式轉(zhuǎn)換到STOP方式，前提是程序邏輯允許中斷程序的執(zhí)行。返回本節(jié)3. 改變CPU工作方式的方法 1）用PLC上的方式開關(guān)來手1.2.4輸入輸出擴(kuò)展 1. 設(shè)備連接 2. 最大I/O配置的預(yù)算 3. 輸入輸出及CPU組態(tài)

20、 1.2.4輸入輸出擴(kuò)展 1. 設(shè)備連接 1. 設(shè)備連接 圖3.5I/O擴(kuò)展示意圖1. 設(shè)備連接 圖3.5I/O擴(kuò)展示意圖2. 最大I/O配置的預(yù)算 （1）映像寄存器數(shù)量（2）電流提供 （3）模塊電流 （4）電流預(yù)算規(guī)則 2. 最大I/O配置的預(yù)算 （1）映像寄存器數(shù)量（2）電流提供各CPU所能提供的最大5VDC電流如表3.4所示。（2）電流提供（3）模塊電流CPU 22X可連接的各擴(kuò)展模塊消耗5VDC電流如表3.5所示。（3）模塊電流CPU 22X可連接的各擴(kuò)展模塊消耗5VDC3. 輸入輸出及CPU組態(tài) （1）I/O點(diǎn)數(shù)擴(kuò)展和編址 （2）設(shè)置輸入濾波 （3）設(shè)置脈沖捕捉 （4）輸出表配置 （

21、5）定義存儲器保持范圍 3. 輸入輸出及CPU組態(tài) （1）I/O點(diǎn)數(shù)擴(kuò)展和編址 例如，某一控制系統(tǒng)選用CPU 224，系統(tǒng)所需的輸入輸出點(diǎn)數(shù)各為：數(shù)字量輸入24點(diǎn)、數(shù)字量輸出20點(diǎn)、模擬量輸入6點(diǎn)、模擬量輸出2點(diǎn)。本系統(tǒng)可有多種不同模塊的選取組合，表3.6所示為其中的一種可行的系統(tǒng)輸入輸出組態(tài)狀況。例如，某一控制系統(tǒng)選用CPU 224，系統(tǒng)所需的輸入輸出點(diǎn)數(shù)若按表3.6的擴(kuò)展方式，各模塊在I/O鏈中的位置排列方式也可以有多種，圖1.6所示為其中的一種模塊連接形式。圖1.6擴(kuò)展連接圖若按表3.6的擴(kuò)展方式，各模塊在I/O鏈中的位置排列方式也可S7-200 CPU為每個主機(jī)數(shù)字量輸入提供了脈沖捕捉

22、功能，它可以使主機(jī)能夠捕捉小于一個掃描周期的短脈沖，并將其保持到主機(jī)讀到這個信號，但前提是只有通過濾波器后，脈沖捕捉才有效。此外，在一個給定的掃描周期內(nèi)如果有不只一個脈沖，則只有第一個脈沖可以被捕捉到，幾種情況下的脈沖捕捉波形如圖1.7所示。圖1.7脈沖捕捉波形圖S7-200 CPU為每個主機(jī)數(shù)字量輸入提供了脈沖捕捉功能，表1.722X主機(jī)主要技術(shù)指標(biāo)返回本節(jié)表1.722X主機(jī)主要技術(shù)指標(biāo)返回本節(jié)1.2.5主機(jī)性能指標(biāo) S7-200 22X各主機(jī)的主要技術(shù)性能指標(biāo)如下表1.7所示。返回本節(jié)1.2.5主機(jī)性能指標(biāo) S7-200 22X各主機(jī)的主要技1.3 編程元件及程序知識 1.3.1編程元件及

23、尋址 1.3.2指令系統(tǒng) 1.3.3編程語言 1.3.4 程序結(jié)構(gòu) 返回本章首頁1.3 編程元件及程序知識 1.3.1編程元件及尋址 返1.3.1編程元件及尋址 1. 數(shù)據(jù)類型2. 直接尋址方式 3間接尋址方式 1.3.1編程元件及尋址 1. 數(shù)據(jù)類型1. 數(shù)據(jù)類型（1）數(shù)據(jù)類型及范圍SIMATIC S7-200系列PLC數(shù)據(jù)類型可以是布爾型、整型和實(shí)型（浮點(diǎn)數(shù)）。實(shí)數(shù)采用32位單精度數(shù)來表示，其數(shù)值有較大的表示范圍：正數(shù)為+1.175495E-38+3.402823E+38；負(fù)數(shù)為-1.175495E38-3.402823E+38。不同長度的整數(shù)所表示的數(shù)值范如表3.8所示。1. 數(shù)據(jù)類型（

24、1）數(shù)據(jù)類型及范圍（2）常數(shù)在編程中經(jīng)常會使用常數(shù)。常數(shù)數(shù)據(jù)長度可為字節(jié)、字和雙字，在機(jī)器內(nèi)部的數(shù)據(jù)都以二進(jìn)制存儲，但常數(shù)的書寫可以用二進(jìn)制、十進(jìn)制、十六進(jìn)制、ASCII碼或浮點(diǎn)數(shù)（實(shí)數(shù)）等多種形式。幾種常數(shù)形式分別如表3.9所示。（2）常數(shù)2. 直接尋址方式 （1）編址形式按位尋址的格式為：Ax.y 存儲區(qū)內(nèi)另有一些元件是具有一定功能的硬件，由于元件數(shù)量很少，所以不用指出元件所在存儲區(qū)域的字節(jié)，而是直接指出它的編號。其尋址格式為：Ay數(shù)據(jù)尋址格式為：ATx2. 直接尋址方式 （1）編址形式（2）各元件介紹輸入繼電器（I）輸出繼電器（Q） 通用輔助繼電器（M） 特殊標(biāo)志繼電器（SM） 變量存儲

25、器（V） 局部變量存儲器（L） 順序控制繼電器（S） （2）各元件介紹定時器（T） 計數(shù)器（C） 模擬量輸入映像寄存器（AI）、模擬量輸出映像寄存器（AQ） 高速計數(shù)器（HC）累加器（AC） 定時器（T） S7-200將編程元件統(tǒng)一歸為存儲器單元，存儲單元按字節(jié)進(jìn)行編址，無論所尋址的是何種數(shù)據(jù)類型，通常應(yīng)指出它在所在存儲區(qū)域和在區(qū)域內(nèi)的字節(jié)地址。每個單元都有惟一的地址，地址用名稱和編號兩部分組成，元件名稱（區(qū)域地址符號）如表3.10所示。S7-200將編程元件統(tǒng)一歸為存儲器單元，存儲單元按字節(jié)進(jìn)行 按位尋址的格式為：Ax.y必須指定元件名稱、字節(jié)地址和位號，如圖3.8 所示。圖3.8中MSB表

26、示最高位，LSB表示最低位。 圖3.8位尋址格式 按位尋址的格式為：Ax.y圖3.8位尋址格式3間接尋址方式 間接尋址方式是，數(shù)據(jù)存放在存儲器或寄存器中，在指令中只出現(xiàn)所需數(shù)據(jù)所在單元的內(nèi)存地址的地址。存儲單元地址的地址又稱為地址指針。這種間接尋址方式與計算機(jī)的間接尋址方式相同。間接尋址在處理內(nèi)存連續(xù)地址中的數(shù)據(jù)時非常方便，而且可以縮短程序所生成的代碼的長度，使編程更加靈活。用間接尋址方式存取數(shù)據(jù)需要作的工作有3種：建立指針、間接存取和修改指針。 3間接尋址方式 間接尋址方式是，數(shù)據(jù)存放在存儲器或寄存器中（1）建立指針 建立指針必須用雙字傳送指令（MOVD），將存儲器所要訪問的單元的地址裝入用

27、來作為指針的存儲器單元或寄存器，裝入的是地址而不是數(shù)據(jù)本身，格式如下：例：MOVD&VB200,VD302MOVD&MB10,AC2MOVD&C2,LD14注意：建立指針用MOVD指令。（1）建立指針 建立指針必須用雙字傳送指令（MOVD），將存（2）間接存取 指令中在操作數(shù)的前面加“*”表示該操作數(shù)為一個指針。下面兩條指令是建立指針和間接存取的應(yīng)用方法：MOVD&VB200，AC0MOVW*AC0，AC1若存儲區(qū)的地址及單元中所存的數(shù)據(jù)如下所示 執(zhí)行過程如下：（2）間接存取 指令中在操作數(shù)的前面加“*”表示該操作數(shù)為一PLC課件第一章-概述（3）修改指針 下面的兩條指令可以修改指針的用法：I

28、NCDAC0INCDAC0MOVW*AC0，AC1返回本節(jié)（3）修改指針 下面的兩條指令可以修改指針的用法：返回本節(jié)1.3.2指令系統(tǒng) S7-200 系列PLC主機(jī)中有兩類基本指令集：SIMATIC指令集和IEC 1131-3指令集，程序員可以任選一種。提供了許多類型的指令以完成廣泛的自動化任務(wù)。SIMATIC指令集：是為S7-200系列PLC設(shè)計的，本指令通常執(zhí)行時間短，而且可以用LAD、STL和FBD三種編程語言。IEC 1131-3指令集是不同PLC廠家的指令標(biāo)準(zhǔn)，它不能使用STL編程語言。 返回本節(jié)1.3.2指令系統(tǒng) S7-200 系列PLC主機(jī)中有兩類基1.3.3編程語言 1. 語句

29、表 2. 梯形圖 3. 功能塊圖 4. 其他編程語言 1.3.3編程語言 1. 語句表 1. 語句表 語句表（STL）語言類似于計算機(jī)的匯編語言，特別適合于來自計算機(jī)領(lǐng)域的工程人員。用指令助記符創(chuàng)建用戶程序，屬于面向機(jī)器硬件的語言，STEP 7 Micro/Win32的語句表如圖3.9所示。圖3.9語句表舉例1. 語句表 語句表（STL）語言類似于計算機(jī)的匯編語言，特2. 梯形圖 圖3.10梯形圖舉例2. 梯形圖 圖3.10梯形圖舉例3. 功能塊圖 功能塊圖（FBD）的圖形結(jié)構(gòu)與數(shù)字電子電路的結(jié)構(gòu)極為相似，如下圖3.11所示。 3. 功能塊圖 功能塊圖（FBD）的圖形結(jié)構(gòu)與數(shù)字電子電路的4.

30、其他編程語言 SIMATIC工業(yè)軟件中的工程工具中為大型或中型PLC提供了許多高級編程工具，以下簡要其中的幾種：（1）S7-SLC和 M7-Pro C/C+（2）S7-GRAPH （3）S7-HiGraph （4）CFC 4. 其他編程語言 SIMATIC工業(yè)軟件中的工程工具中為大（1）S7-SLC和 M7-Pro C/C+圖1.12SLC語言S7-SLC的語言與PASCAL非常相似，如圖3.12所示。 （1）S7-SLC和 M7-Pro C/C+圖1.12S（2）S7-GRAPH 圖1.13順序流程圖（2）S7-GRAPH 圖1.13順序流程圖（3）S7-HiGraph 它借助于狀態(tài)圖來描述

31、異步過程。用于裝置和過程，以及可能的轉(zhuǎn)移狀態(tài)的圖形描述。本工具可基于系統(tǒng)框圖和流程圖直接進(jìn)行編程，程序結(jié)構(gòu)和過程清晰。 S7-HiGraph如圖3.14所示。（3）S7-HiGraph 它借助于狀態(tài)圖來描述異步過程。用圖1.14 狀態(tài)圖圖1.14 狀態(tài)圖（4）CFC CFC（連續(xù)功能圖）是在原來的CSF（控制系統(tǒng)流程圖）的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，它通過繪制過程控制流程圖，將各程序塊在版面上布置，然后將它們相互連接即可。 控制系統(tǒng)流程圖如圖3.15所示。返回本節(jié)（4）CFC CFC（連續(xù)功能圖）是在原來的CSF（控制系統(tǒng)圖1.15 連續(xù)功能圖 圖1.15 連續(xù)功能圖 1.3.4 程序結(jié)構(gòu) 1. 用戶程

32、序 （1）主程序 （2）子程序 （3）中斷處理程序 2. 數(shù)據(jù)塊 3. 參數(shù)塊 1.3.4 程序結(jié)構(gòu) 1. 用戶程序 如果編程使用的是手編器，主程序應(yīng)安排到程序的最前面。其他部分的位置安排沒有嚴(yán)格的順序，但習(xí)慣上把子程序安排在中斷程序的前面。如圖3.16所示。圖3.16程序結(jié)構(gòu) 返回本節(jié)如果編程使用的是手編器，主程序應(yīng)安排到程序的最前面。其他部分1.4相關(guān)設(shè)備 1.4.1手編器 1.4.2計算機(jī) 1.4.3人機(jī)界面 1.4.4特殊功能模塊 返回本章首頁1.4相關(guān)設(shè)備 1.4.1手編器 返回本章首頁1.4.1手編器 工業(yè)上用的各廠商的可編程序控制器的使用中，手編器曾是主要編程設(shè)備，后來出現(xiàn)了圖形

33、輸入設(shè)備，又出現(xiàn)了計算機(jī)編程軟件。通過通信設(shè)備，使PLC和計算機(jī)相連，用編程軟件可直接在計算機(jī)上編程，由于計算機(jī)的顯示器屏幕較大，對程序的編制和修更加方便高效。但即使是現(xiàn)在，手編器的使用仍十分廣泛，特別是用小型和微型PLC實(shí)現(xiàn)的小規(guī)模系統(tǒng)。 返回本節(jié)1.4.1手編器 工業(yè)上用的各廠商的可編程序控制器的使用中1.4.2計算機(jī) 計算機(jī)包括個人計算機(jī)和工業(yè)計算機(jī)，在可編程序控制器系統(tǒng)的工業(yè)應(yīng)用中發(fā)揮著越來越重要的作用，幾乎PLC系統(tǒng)從工程項目開發(fā)、編程、調(diào)試到系統(tǒng)的運(yùn)行和維護(hù)，計算機(jī)越來越成了不可缺少的工具。返回本節(jié)1.4.2計算機(jī) 計算機(jī)包括個人計算機(jī)和工業(yè)計算機(jī)，在可編1.4.3人機(jī)界面 1.

34、構(gòu)造特點(diǎn) 文本顯示區(qū)：可顯示兩行信息（每行20個字符）的液晶顯示LCD 。按鍵：共有9個鍵 。通信：通過TD/CPU電纜（通用RS232接口）可以提供可編程序控制器與TD 200的通信，同時可以提供TD的電源，而不必再另接電源。 電源：如果不用TD/CPU通信電纜，可以通過面板右側(cè)的電源接口連接外部電源。1.4.3人機(jī)界面 1. 構(gòu)造特點(diǎn) 2. 主要功能可以顯示從CPU主機(jī)讀出的信息（如讀取指令、數(shù)據(jù)、當(dāng)前值及狀態(tài)）；可以調(diào)整運(yùn)行中選定的程序變量；可以提供對輸入輸出點(diǎn)的強(qiáng)制功能；可以為實(shí)時時鐘設(shè)置日期和時間；支持多種語言形式的菜單和提示并支持中文。返回本節(jié)2. 主要功能返回本節(jié)1.4.4特殊功能模塊 1. 數(shù)字量擴(kuò)展模塊 2. 模擬量擴(kuò)展模塊 3. 熱電偶、熱電阻模塊4. 通信擴(kuò)展模塊