S7 PLC - 第三部分 (S7-300經(jīng)典知識(shí)點(diǎn))

第二部分S7300經(jīng)典問(wèn)答

前言

本文創(chuàng)建日期：2014.05.30文中為S7300PCL學(xué)習(xí)的第二部分，建立在第一部分（陽(yáng)勝峰S7300教程）的基礎(chǔ)上，內(nèi)容來(lái)自網(wǎng)絡(luò)、教材以及自己的學(xué)習(xí)心得等各種途徑

目錄1、如何定義存儲(chǔ)區(qū)2、

電機(jī)單向啟動(dòng)/停止的控制程序3、常開(kāi)觸電、常閉觸電與編程符號(hào)之間的關(guān)系4、計(jì)算機(jī)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(chǔ)區(qū)的數(shù)制7、STEP7的安裝

1、如何定義存儲(chǔ)區(qū)一、存儲(chǔ)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(chǔ)區(qū)的格式存儲(chǔ)區(qū)的格式為：區(qū)域符號(hào)+單位+地址例如，MB0：M---區(qū)域符號(hào)、B---單位、0---地址區(qū)域符號(hào)：I、Q、PI、PQ、M、DB（數(shù)據(jù)塊）、T(定時(shí)器）、C(計(jì)數(shù)器）單位：位(X)、字節(jié)(B)、字(W)、雙字(D)

二、“位”存儲(chǔ)區(qū)I、Q、M的位存儲(chǔ)區(qū)例如I0.0、Q2.3、M0.1，可見(jiàn)：I、Q、M的位存儲(chǔ)區(qū)的格式對(duì)于I、Q、M的“位”存儲(chǔ)區(qū),其格式比較特殊，其為：區(qū)域符號(hào)+地址，而沒(méi)有中間的“單位”位存儲(chǔ)區(qū)的地址所謂“位”存儲(chǔ)區(qū)，也就是某一“字節(jié)”里的某一“位”，所以其地址為一個(gè)“小數(shù)”，也就是“幾點(diǎn)幾”?！靶?shù)點(diǎn)”前面的數(shù)為某一“字節(jié)”，小數(shù)點(diǎn)后面的數(shù)為此字節(jié)中的某一個(gè)“位”。如上面的0.0、0.1位存儲(chǔ)區(qū)為何沒(méi)有“單位”？綜合上面兩點(diǎn)不難得出，其格式?jīng)]有“單位”是正常的，因?yàn)閺钠涞刂窞椤靶?shù)”便可看出其為“位”存儲(chǔ)區(qū)，無(wú)需再加單位DB塊的位存儲(chǔ)區(qū)DB塊的“位”存儲(chǔ)區(qū)格式“DB”+DB塊地址+“小數(shù)點(diǎn)”+“DBX”+字節(jié)地址+“小數(shù)點(diǎn)”+位地址也就是：

DB塊地址+小數(shù)點(diǎn)+DBX+位地址

與I、Q、M的“位”存儲(chǔ)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(hào)+單位+地址”例如DB1.DBX4.1：DB1---區(qū)域符號(hào)DBX---單位4.1---地址注意：DB塊“位”尋址的單位為“DBX”，X表示某個(gè)“位”，若把DB1.DBX4.1寫(xiě)成DB14.1,雖然也能看出其為DB1中的第4個(gè)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(chǔ)存儲(chǔ)格式此3種存儲(chǔ)區(qū)的格式為標(biāo)準(zhǔn)的“區(qū)域符號(hào)+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(chǔ)區(qū)的相同點(diǎn)：“區(qū)域符號(hào)”均為1位、“單位”均為1位、地址均為整數(shù)注意：對(duì)于雙字的存儲(chǔ)區(qū)，其單位為“D”,而不是“DW”,這一點(diǎn)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(lèi)似，所不同的是前面多了一個(gè)“P”如PID0表示：外設(shè)輸入存儲(chǔ)區(qū)的第0、1、2、3個(gè)字節(jié)DB塊的字節(jié)、字、雙字尋址與DB塊的位尋址方式類(lèi)似，只不過(guò)“位”尋址時(shí)的單位為“DBX”，而字節(jié)、字、雙字尋址時(shí)的單位依次為“DBB”、“DBW”“DBD”

2、電機(jī)單向啟動(dòng)/停止的控制程序

所有復(fù)雜的程序都由簡(jiǎn)單的程序組成。在繼電器控制線路中，電動(dòng)機(jī)的單向啟動(dòng)/停止的控制電路是最簡(jiǎn)單的。在PLC中，與之相對(duì)應(yīng)的程序也最簡(jiǎn)單，如下圖所示：這個(gè)程序可分為三個(gè)要素，對(duì)于每一個(gè)要驅(qū)動(dòng)的目標(biāo)，三個(gè)要素是：1、如何啟動(dòng)2、如何停止3、是否保持

3、常開(kāi)觸電、常閉觸電與編程符號(hào)之間的關(guān)系

連接到可編程控制器輸入端的觸點(diǎn)，有常開(kāi)觸點(diǎn)也有常閉觸點(diǎn)。常開(kāi)觸點(diǎn)的符號(hào)是 ，常閉觸點(diǎn)的符號(hào)是，我們也常常把編程符號(hào)叫做常開(kāi)觸點(diǎn)，把

叫做常閉觸點(diǎn)。嚴(yán)格地說(shuō)這是不正確的，因?yàn)樗鼈兇聿煌母拍睢?/p>

外面接進(jìn)來(lái)的常開(kāi)觸點(diǎn)、常閉觸點(diǎn)，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(hào)則表示相應(yīng)地址的狀態(tài)變成檢查結(jié)果時(shí)需不需要取反。實(shí)際上，PLC并不知道接到輸入端的是常開(kāi)觸點(diǎn)還是常閉觸點(diǎn)，只知道取樣的時(shí)候觸點(diǎn)是接通的還是斷開(kāi)的。但是變成人員必須知道，才可以正確編程。我們來(lái)看下面的圖，希望大家能有比較正確的認(rèn)識(shí)：通過(guò)上面的圖我們知道：

1、在梯形圖中，“常開(kāi)觸點(diǎn)”符號(hào)檢查信號(hào)的“1”狀態(tài)，“常閉觸點(diǎn)”符號(hào)檢查信號(hào)的“0”狀態(tài)。過(guò)程信號(hào)的“1”狀態(tài)是由常開(kāi)觸點(diǎn)，或是由常閉觸點(diǎn)提供，是沒(méi)有區(qū)別的。

2、在一個(gè)過(guò)程中，傳感器的常開(kāi)和常閉觸點(diǎn)和安全規(guī)章有關(guān)系。限位開(kāi)關(guān)和安全開(kāi)關(guān)總是采用常閉觸點(diǎn)，所以，如果傳感器回路出現(xiàn)斷線，不會(huì)造成危險(xiǎn)事件。出于同樣的原因，常閉觸點(diǎn)也用于關(guān)閉機(jī)械

4、計(jì)算機(jī)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(kāi)關(guān)量信號(hào)和PLC輸入電路的連接四、總結(jié)

一、引言本文主要分析了數(shù)字量輸入時(shí)PLC內(nèi)部電路常見(jiàn)的幾種形式，并結(jié)合傳感器常見(jiàn)的NPN和PNP輸出，給出了和不同的PLC電路形式連接時(shí)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(cè)都采用光耦，來(lái)切斷PLC

內(nèi)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(shè)有RC

濾波電路，以防止由于輸入點(diǎn)抖動(dòng)或外部干擾脈沖引起的錯(cuò)誤信號(hào)。

二、輸入電路的形式1、分類(lèi)

PLC的輸入電路，按外接電源的類(lèi)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(yáng)極和共陰極輸入電路。如下圖1所示：

2、按外接電源的類(lèi)型分類(lèi)

直流輸入電路

圖2

為直流輸入電路的一種形式（只畫(huà)出一路輸入電路）。當(dāng)圖1

中外部線路的開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，PLC

內(nèi)部光耦的發(fā)光二極管點(diǎn)亮，光敏三極管飽和導(dǎo)通，該導(dǎo)通信號(hào)再傳送給處理器，從而CPU

認(rèn)為該路有信號(hào)輸入；外界開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，光耦中的發(fā)光二極管熄滅，光敏三極管截止，CPU

認(rèn)為該路沒(méi)有信號(hào)。

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(gè)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(guò)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(guò)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(gè)環(huán)節(jié)，因此，輸入信號(hào)的延遲時(shí)間要比直流輸入電路的要長(zhǎng)，這是其不足之處。但由于其輸入端是高電壓，因此輸入信號(hào)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(duì)響應(yīng)性要求不高的場(chǎng)合，而直流輸入方式用于環(huán)境較好，電磁干擾不嚴(yán)懲，對(duì)響應(yīng)性要求高的場(chǎng)合。

2、按流入公共端電流的流向分類(lèi)

漏型輸入電路

漏型輸入電路如圖4所示，此時(shí)，電流從PLC

公共端（COM端或M端）流進(jìn)，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(huà)出了一路的情形，如果輸入有多路，所有輸入的二極管陽(yáng)極相連，就構(gòu)成了共陽(yáng)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(shí)，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(jìn)，而從公共端流出，即公共端接外接電源的負(fù)極。

如果所有輸入回路的二極管的陰極相連，就構(gòu)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(lèi)輸入電路混合型輸入電路因?yàn)榇祟?lèi)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(fù)極），同時(shí)具有源輸入電路和漏輸入電路的特點(diǎn)，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(shí)，公共端接電源的負(fù)極；作為漏輸入時(shí)，公共端接電源的正極。這樣，可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的需要來(lái)接線，給接線工作帶來(lái)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(guān)于3種輸入的注意事項(xiàng)：1）這里需要說(shuō)明的是，三菱和SIEMENS關(guān)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(lái)介紹的，這點(diǎn)在使用過(guò)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(fù)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(méi)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(xiàng)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(kāi)關(guān)量信號(hào)和PLC輸入電路的連接PLC外接的輸入信號(hào)，除了像按鈕一些干節(jié)點(diǎn)信號(hào)外，現(xiàn)在一些傳感器還提供NPN和PNP集電極開(kāi)路輸出信號(hào)。干節(jié)點(diǎn)和PLC輸入模塊的連接比較簡(jiǎn)單，這里主要不再綴述。而對(duì)于不同的PLC輸入電路，到底是使用NPN輸入還是PNP輸入有時(shí)感到無(wú)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(kāi)路輸出電路的輸出OUT端通過(guò)開(kāi)關(guān)管和0V連接，當(dāng)傳感器動(dòng)作時(shí)，開(kāi)關(guān)管飽和導(dǎo)通，OUT端和0V相通，輸出0V低電平信號(hào)；PNP集電極開(kāi)路輸出電路的輸出OUT端通過(guò)開(kāi)關(guān)管和+V連接，當(dāng)傳感器動(dòng)作時(shí)，開(kāi)關(guān)管飽和導(dǎo)通，OUT端和+V相通，輸出+V高電平信號(hào)。

2、NPN和PNP輸出電路和PLC輸入模塊的連接NPN集電極開(kāi)路輸出由以上分析可知，NPN集電極開(kāi)路輸出為0V，當(dāng)輸出OUT端和PLC輸入相連時(shí)，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(kāi)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(kāi)路輸出PNP集電極開(kāi)路輸出為+V高電平，當(dāng)輸出OUT端和PLC輸入相連時(shí)，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(kāi)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(jié)

總結(jié)：開(kāi)關(guān)量輸入模塊接收現(xiàn)場(chǎng)的開(kāi)關(guān)量（通/斷）信號(hào)，經(jīng)光電隔離和濾波，把信號(hào)送到輸入緩沖區(qū)等待CPU采樣。當(dāng)CPU采樣時(shí)，經(jīng)過(guò)背板總線把現(xiàn)場(chǎng)通/斷信號(hào)以1/0方式寫(xiě)入輸入過(guò)程映像區(qū)(PII)按外部電源類(lèi)型分，開(kāi)關(guān)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(dāng)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)來(lái)自干接點(diǎn)（如按鈕、開(kāi)關(guān)等），傳感器器接到漏輸入和源輸入的開(kāi)關(guān)量輸入模塊都可以；現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)來(lái)自集電極開(kāi)路輸出傳感器（有源信號(hào)），則PNP集電極開(kāi)路輸出傳感器要接到漏輸入的開(kāi)關(guān)量輸入模塊