1、青島大學-西門子自動化與驅動集團小型自動化產品聯(lián)合培訓中心Micro Automation Products United Training Center Qingdao University Siemens Automation & Drives Group 可編程控制器可編程控制器PLCS7-200基礎知識基礎知識青島大學-西門子自動化與驅動集團小型自動化產品聯(lián)合培訓中心Micro Automation Products United Training Center Qingdao University Siemens Automation & Drives Group 可

2、編程控制器的定義可編程控制器的定義 1987年2月頒發(fā)了第三稿。該草案中對可編程控制器的定義是： “可編程控制器是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應用而設計。它采用了可編程序的存儲器，用來在其內部存儲和執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術運算等操作命令，并通過數(shù)字式和模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產過程?？删幊炭刂破骷捌溆嘘P外圍設備，都按易于與工業(yè)系統(tǒng)聯(lián)成一個整體、易于擴充其功能的原則設計。” 定義強調了可編程控制器是“數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)”，是一種計算機。這種工業(yè)計算機采用“面向用戶的指令”，因此編程方便。它能完成邏輯運算、順序控制、定時計數(shù)和算術操作，它還具有

3、“數(shù)字量和模擬量輸入輸出控制”的能力，并且非常容易與“工業(yè)控制系統(tǒng)聯(lián)成一體”，易于“擴充”。 定義還強調了可編程控制器應直接應用于工業(yè)環(huán)境，它須具有很強的抗干擾能力、廣泛的適應能力和應用范圍。這也是區(qū)別于一般微機控制系統(tǒng)的一個重要特征。青島大學-西門子自動化與驅動集團小型自動化產品聯(lián)合培訓中心Micro Automation Products United Training Center Qingdao University Siemens Automation & Drives Group 可編程控制器的基本組成n可編程控制器主要由CPU、存儲器、基本、存儲器、基本I/O接口電路、外

4、設接口、接口電路、外設接口、編程裝置、電源等組成編程裝置、電源等組成輸入單元編程裝置CPU單元輸出單元輸出設備電源輸入信號青島大學-西門子自動化與驅動集團小型自動化產品聯(lián)合培訓中心Micro Automation Products United Training Center Qingdao University Siemens Automation & Drives Group PLC周邊常用器件1.1按鈕開關 原理及作用：利用按鈕推動傳動機構，使動觸點與靜觸點按通或斷開，并實現(xiàn)電路換接的開關。是一種結構簡單，應用十分廣泛的主令電器。在電氣自動控制電路中，用于手動發(fā)出控制信號，給PL

5、C輸入端子輸送輸入信號青島大學-西門子自動化與驅動集團小型自動化產品聯(lián)合培訓中心Micro Automation Products United Training Center Qingdao University Siemens Automation & Drives Group PLC周邊常用器件青島大學-西門子自動化與驅動集團小型自動化產品聯(lián)合培訓中心Micro Automation Products United Training Center Qingdao University Siemens Automation & Drives Group PLC周邊常用器件青

6、島大學-西門子自動化與驅動集團小型自動化產品聯(lián)合培訓中心Micro Automation Products United Training Center Qingdao University Siemens Automation & Drives Group PLC周邊常用器件青島大學-西門子自動化與驅動集團小型自動化產品聯(lián)合培訓中心Micro Automation Products United Training Center Qingdao University Siemens Automation & Drives Group S7-200 產品的定位產品的定位通用邏通用

7、邏輯模塊輯模塊 LOGO! S7-400中中/ 大大 型型 High-end range/medium rangeS7- 400 S7-300C S7-300中中/ 小小 型型 Low-end rangeS7- 300 S7-200/CN微微 型型 PLCS7- 200/CNSIMATIC S7-200S7-200 CN青島大學-西門子自動化與驅動集團小型自動化產品聯(lián)合培訓中心Micro Automation Products United Training Center Qingdao University Siemens Automation & Drives Group 傳送帶生

8、產線控制傳送帶生產線控制灌裝及包裝機械灌裝及包裝機械木材加工木材加工電梯控制電梯控制空調控制空調控制紡織機械紡織機械SIMATIC S7-200 - 無處不在的應用無處不在的應用印刷機械印刷機械青島大學-西門子自動化與驅動集團小型自動化產品聯(lián)合培訓中心Micro Automation Products United Training Center Qingdao University Siemens Automation & Drives Group CPU 221(10 I/O Points)CPU 224XP (24 I/O + 2AI/1AO)CPU 222(14 I/O Poi

9、nts)CPU 224(24 I/O Points)CPU 226 (40 I/O Points)SIMATIC S7-200 CPU家族家族青島大學-西門子自動化與驅動集團小型自動化產品聯(lián)合培訓中心Micro Automation Products United Training Center Qingdao University Siemens Automation & Drives Group 24V 24V 傳感器傳感器 電源輸出電源輸出PanelPanel安裝固安裝固定孔定孔安裝于標準安裝于標準DINDIN導軌導軌上上 的夾子的夾子 可選卡可選卡插槽插槽 內部內部: :- -

10、 電源電源- - 超級電容超級電容- - 時鐘時鐘(224(XP),226)(224(XP),226)通訊口通訊口(RS485 3+(RS485 3+紅紅 8-8-綠綠) )可插拔接線端可插拔接線端子子(224,226)(224,226)可插拔模擬量終端可插拔模擬量終端CPU CPU 狀態(tài)狀態(tài) LEDLEDS7 224XP CPU面板結構圖面板結構圖I/O I/O 點點狀態(tài)狀態(tài) LED LED模式選擇開關、模式選擇開關、模擬電位器模擬電位器青島大學-西門子自動化與驅動集團小型自動化產品聯(lián)合培訓中心Micro Automation Products United Training Center

11、Qingdao University Siemens Automation & Drives Group 簡單實用的安裝方式簡單實用的安裝方式n安裝方式安裝方式墻面安裝導軌安裝 接線端子可自由拆卸給接線端子可自由拆卸給 您的設備更新與維護帶您的設備更新與維護帶 來極大的方便來極大的方便n扁平電纜連接扁平電纜連接外部存儲卡外部存儲卡運行運行/Term/停止開關停止開關 擴展擴展I/O連接口連接口外部電位器外部電位器(SMB28,SMB29 0-255)青島大學-西門子自動化與驅動集團小型自動化產品聯(lián)合培訓中心Micro Automation Products United Trainin

12、g Center Qingdao University Siemens Automation & Drives Group 簡單快速的模塊擴展方式簡單快速的模塊擴展方式q 扁平電纜的連接方式，提高抗震動性能扁平電纜的連接方式，提高抗震動性能 更簡單，更可靠更簡單，更可靠q 可擴展多種模塊，無槽位限制可擴展多種模塊，無槽位限制擴展電纜：0.8m 青島大學-西門子自動化與驅動集團小型自動化產品聯(lián)合培訓中心Micro Automation Products United Training Center Qingdao University Siemens Automation & D

13、rives Group 時鐘精度時鐘精度: 2 分分鐘鐘/月月 25 攝氏度攝氏度 7分鐘分鐘/月月 55 攝氏度攝氏度外插存儲器外插存儲器q 全面?zhèn)浞菽某绦?、用戶?shù)據(jù)和組態(tài)信息全面?zhèn)浞菽某绦颉⒂脩魯?shù)據(jù)和組態(tài)信息 外插電池外插電池 q 當內部保持電容耗盡時可保持用戶數(shù)據(jù)和內置當內部保持電容耗盡時可保持用戶數(shù)據(jù)和內置時鐘長達時鐘長達200天天外插日期外插日期/時鐘時鐘q 作為作為CPU 221和和CPU222的可選部件，同時集成的可選部件，同時集成備份電池可保護用戶的數(shù)據(jù)長達備份電池可保護用戶的數(shù)據(jù)長達200天天S7-200 外外 部部 插插 件件青島大學-西門子自動化與驅動集團小型自動化產

14、品聯(lián)合培訓中心Micro Automation Products United Training Center Qingdao University Siemens Automation & Drives Group S7-200 CN CPU家族性能指標家族性能指標青島大學-西門子自動化與驅動集團小型自動化產品聯(lián)合培訓中心Micro Automation Products United Training Center Qingdao University Siemens Automation & Drives Group S7 224XP CN CPU青島大學-西門子自動化與

15、驅動集團小型自動化產品聯(lián)合培訓中心Micro Automation Products United Training Center Qingdao University Siemens Automation & Drives Group S7 224XP CN 模擬量模擬量青島大學-西門子自動化與驅動集團小型自動化產品聯(lián)合培訓中心Micro Automation Products United Training Center Qingdao University Siemens Automation & Drives Group 現(xiàn)場使用的現(xiàn)場使用的S7-200擴展模塊擴展模塊

16、青島大學-西門子自動化與驅動集團小型自動化產品聯(lián)合培訓中心Micro Automation Products United Training Center Qingdao University Siemens Automation & Drives Group q PPI 協(xié)議協(xié)議PPI 是主從協(xié)議是主從協(xié)議S722X既可作主站又可作從站既可作主站又可作從站通訊速率為通訊速率為9.6K，19.2K和和187.5K 波特率波特率 q MPI 協(xié)議協(xié)議用于用于S7300和和S7400與與S7200之間之間的通訊的通訊 通訊速率為通訊速率為19.2和和187.5K波特率波特率 q 自由口通訊

17、自由口通訊通訊速率從通訊速率從 1.2kbps to 9.6k, 19.2k 或或 115.2 Kbps用戶可使用自定義的通訊協(xié)議與所用的智用戶可使用自定義的通訊協(xié)議與所用的智能設備通訊能設備通訊q Profibus DP協(xié)議協(xié)議q AS-I 接口協(xié)議接口協(xié)議q Modem通訊通訊q EthernetS7-200的通訊能力的通訊能力:靈活而強大靈活而強大 青島大學-西門子自動化與驅動集團小型自動化產品聯(lián)合培訓中心Micro Automation Products United Training Center Qingdao University Siemens Automation &

18、 Drives Group PPI 網(wǎng)網(wǎng) 絡絡 擴擴 展展 連連 接接 一個網(wǎng)段一個網(wǎng)段 一個網(wǎng)段一個網(wǎng)段 一個網(wǎng)段一個網(wǎng)段 50米米 最多最多1000米米 50米米中繼器中繼器 PPI 網(wǎng)網(wǎng) 絡絡:每個網(wǎng)段每個網(wǎng)段32個網(wǎng)絡節(jié)點個網(wǎng)絡節(jié)點每個網(wǎng)段長每個網(wǎng)段長50 米米(不用中繼器不用中繼器)可通過中繼器擴展網(wǎng)絡可通過中繼器擴展網(wǎng)絡最多最多9 個中繼器個中繼器網(wǎng)絡可包含網(wǎng)絡可包含127節(jié)點節(jié)點網(wǎng)絡可包含網(wǎng)絡可包含32個主站個主站網(wǎng)絡總長網(wǎng)絡總長9600 米米青島大學-西門子自動化與驅動集團小型自動化產品聯(lián)合培訓中心Micro Automation Products United Trainin

19、g Center Qingdao University Siemens Automation & Drives Group 實實 際際 應應 用用 的的 PPI 網(wǎng)網(wǎng) 絡絡 WinCCTD400CTD400CSTEP7 MicroWin青島大學-西門子自動化與驅動集團小型自動化產品聯(lián)合培訓中心Micro Automation Products United Training Center Qingdao University Siemens Automation & Drives Group S7-200 豐富的擴展模塊豐富的擴展模塊擴展單元沒有CPU，作為基本單元輸入/輸出點

20、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。用戶選用具有不同功能的擴展模塊，可以滿足不同的控制需要，節(jié)約投資費用。連接時CPU模塊放在最左側，擴展模塊用扁平電纜與左側的模塊相連，如圖2-6所示。CPU222最多連接兩個擴展模塊，CPU224/CPU226最多連接7個擴展模塊青島大學-西門子自動化與驅動集團小型自動化產品聯(lián)合培訓中心Micro Automation Products United Training Center Qingdao University Siemens

21、 Automation & Drives Group S7-200 豐富的擴展模塊豐富的擴展模塊 I/O擴展模塊：擴展模塊： 數(shù)字量數(shù)字量I/O擴展模塊（擴展模塊（EM221、EM222、EM223） 模擬量模擬量I/O模塊（模塊（EM231、EM232、EM235） 通信模塊通信模塊 EM277： PROFIBUS-DP/MPI通信模塊。通信模塊。 EM241: 模擬音頻調制解調器（模擬音頻調制解調器（Modem）模塊。）模塊。 CP243-1: 以太網(wǎng)模塊。以太網(wǎng)模塊。 CP243-1IT: 帶因特網(wǎng)功能的以太網(wǎng)模塊。帶因特網(wǎng)功能的以太網(wǎng)模塊。 CP243-2： AS-Interf

22、ace（執(zhí)行器傳感器接口）主站模塊。（執(zhí)行器傳感器接口）主站模塊。 MD720: GPRS通訊模塊。通訊模塊。 功能模塊功能模塊 EM253 定位模塊。定位模塊。 SIWAREX MS 稱重模塊。稱重模塊。 青島大學-西門子自動化與驅動集團小型自動化產品聯(lián)合培訓中心Micro Automation Products United Training Center Qingdao University Siemens Automation & Drives Group 通訊擴展模塊以太網(wǎng)以太網(wǎng)模擬電話網(wǎng)模擬電話網(wǎng)PROFIBUS 網(wǎng)絡網(wǎng)絡(從站從站)AS-Interface 現(xiàn)場總線現(xiàn)場總

23、線PPI/MPI 網(wǎng)絡網(wǎng)絡l 自由口通訊自由口通訊(RS485) CP 243-2EM 277CP243-1EM 241CP243-1 IT+ Email+ HTML+ FTPS7-22X青島大學-西門子自動化與驅動集團小型自動化產品聯(lián)合培訓中心Micro Automation Products United Training Center Qingdao University Siemens Automation & Drives Group 電源模塊n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。S7-200的CPU單元有一個內部電源模塊，S7-20

24、0小型PLC的電源模塊與CPU封裝在一起，通過連接總線為CPU模塊、擴展模塊提供5V的直流電源，如果容量許可，還可提供給外部24V直流的電源，供本機輸入點和擴展模塊繼電器線圈使用。應根據(jù)下面的原則來確定I/O電源的配置。n（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。n（2）當+24V直流電源的容量不滿足要求時，可以增加一個外部24V直流電源給擴展模塊供電。此時外部電源不能與S7-200的傳感器電源并聯(lián)使用，但兩個電源的公共端（M）應連接在一起。青島大學-西門子自動化與驅動集團小型自動化產品聯(lián)合培訓中心Micro Automa

25、tion Products United Training Center Qingdao University Siemens Automation & Drives Group 熱電偶、熱電阻擴展模塊EM231熱電偶、熱電阻擴展模塊是為S7-200 CPU222 CPU224和CPU226/226XM設計的模擬量擴展模塊，EM231熱電偶模塊具有特殊的冷端補償電路，該電路測量模塊連接器上的溫度，并適當改變測量值，以補償參考溫度與模塊溫度之間的溫度差，如果在EM231熱電偶模塊安裝區(qū)域的環(huán)境溫度迅速地變化，則會產生額外的誤差，要想達到最大的精度和重復性，熱電阻和熱電偶模塊應安裝在穩(wěn)定的

26、環(huán)境溫度中。青島大學-西門子自動化與驅動集團小型自動化產品聯(lián)合培訓中心Micro Automation Products United Training Center Qingdao University Siemens Automation & Drives Group RUN模式下，模式下，S7-200 PLC按序循環(huán)執(zhí)行下述按序循環(huán)執(zhí)行下述任務：任務：1. 讀輸入：讀輸入：S7-200將物理輸入點上的狀態(tài)復制將物理輸入點上的狀態(tài)復制到輸入過程映象寄存器中。到輸入過程映象寄存器中。 2. 執(zhí)行邏輯控制程序：執(zhí)行邏輯控制程序：S7-200執(zhí)行程序指令并執(zhí)行程序指令并將數(shù)據(jù)存儲在各種存

27、儲區(qū)中。將數(shù)據(jù)存儲在各種存儲區(qū)中。3. 處理通訊請求：處理通訊請求：S7-200執(zhí)行通訊任務。執(zhí)行通訊任務。4. 執(zhí)行執(zhí)行CPU自診斷：自診斷：S7-200檢查固件、程序檢查固件、程序存儲器和擴展模塊是否工作正常。存儲器和擴展模塊是否工作正常。5. 寫輸出：在輸出過程映象寄存器中存儲的數(shù)寫輸出：在輸出過程映象寄存器中存儲的數(shù)據(jù)被刷新。據(jù)被刷新。循環(huán)掃描循環(huán)掃描工作方式工作方式STOP模式下模式下，除用戶程序不執(zhí)行外，其余任除用戶程序不執(zhí)行外，其余任務依然執(zhí)行。在此狀態(tài)下，可下載用戶程序務依然執(zhí)行。在此狀態(tài)下，可下載用戶程序及設置系統(tǒng)。及設置系統(tǒng)。上述的任務序列稱為上述的任務序列稱為PLC的一個

28、掃描周期的一個掃描周期PLC工作原理工作原理青島大學-西門子自動化與驅動集團小型自動化產品聯(lián)合培訓中心Micro Automation Products United Training Center Qingdao University Siemens Automation & Drives Group 輸入采樣階段輸入采樣階段依次地讀入所有輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并將它們存入依次地讀入所有輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并將它們存入I/OI/O映象區(qū)中的相映象區(qū)中的相應單元內。應單元內。輸入采樣結束后，轉入用戶程序執(zhí)行和輸出刷新階段。在這兩個階輸入采樣結束后，轉入用戶程序執(zhí)行和輸出刷新階段。在這兩個階段中，

29、即使輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)發(fā)生變化，段中，即使輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)發(fā)生變化，I/OI/O映象區(qū)中的相應單元的映象區(qū)中的相應單元的狀態(tài)和數(shù)據(jù)也不會改變。狀態(tài)和數(shù)據(jù)也不會改變。因此，如果輸入是脈沖信號，則該脈沖信號的寬度必須大于一個掃因此，如果輸入是脈沖信號，則該脈沖信號的寬度必須大于一個掃描周期，才能保證在任何情況下，該輸入均能被讀入。描周期，才能保證在任何情況下，該輸入均能被讀入。 一個掃描周期中與用戶有關的三階段一個掃描周期中與用戶有關的三階段青島大學-西門子自動化與驅動集團小型自動化產品聯(lián)合培訓中心Micro Automation Products United Training Center Qing

30、dao University Siemens Automation & Drives Group 用戶程序執(zhí)行階段用戶程序執(zhí)行階段PLC總是按由上而下的順序依次地掃描用戶程序。在掃描每一條總是按由上而下的順序依次地掃描用戶程序。在掃描每一條梯形圖時，并按先左后右、先上后下的順序進行邏輯運算，邏輯梯形圖時，并按先左后右、先上后下的順序進行邏輯運算，邏輯運算的結果存于映象區(qū)。運算的結果存于映象區(qū)。上面的邏輯運算其運算結果會對下面的邏輯運算起作用；相反，上面的邏輯運算其運算結果會對下面的邏輯運算起作用；相反，下面的邏輯運算其運算結果只能到下一個掃描周期才能對上面的下面的邏輯運算其運算結果只能

31、到下一個掃描周期才能對上面的邏輯運算起作用。邏輯運算起作用。輸出刷新階段輸出刷新階段當掃描用戶程序結束后，當掃描用戶程序結束后，PLC就進入輸出刷新階段。在此期間，就進入輸出刷新階段。在此期間，CPU按照存在按照存在I/O映象區(qū)的運算結果，刷新所有對應的輸出鎖存電映象區(qū)的運算結果，刷新所有對應的輸出鎖存電路，再經(jīng)輸出電路驅動相應的外設。這時，才是路，再經(jīng)輸出電路驅動相應的外設。這時，才是PLC的真正輸出。的真正輸出。青島大學-西門子自動化與驅動集團小型自動化產品聯(lián)合培訓中心Micro Automation Products United Training Center Qingdao Univ

32、ersity Siemens Automation & Drives Group PLC的工作特點的工作特點 所有輸入信號在程序處理前統(tǒng)一讀入，并在程序處理過所有輸入信號在程序處理前統(tǒng)一讀入，并在程序處理過程中不再變化。而程序處理的結果也是在掃描周期的最程中不再變化。而程序處理的結果也是在掃描周期的最后時段統(tǒng)一輸出。其工作特點是將一個連續(xù)的過程分解后時段統(tǒng)一輸出。其工作特點是將一個連續(xù)的過程分解成若干靜止的狀態(tài)，極類似放映電影的原理。成若干靜止的狀態(tài)，極類似放映電影的原理。 PLC僅在掃描周期的起始時段讀取外部輸入狀態(tài)，該時僅在掃描周期的起始時段讀取外部輸入狀態(tài)，該時段相對較短，抗輸入

33、信號串入的干擾極為有利。段相對較短，抗輸入信號串入的干擾極為有利。 這種方式對于高速變化的過程可能漏掉變化的信號，也這種方式對于高速變化的過程可能漏掉變化的信號，也會帶來系統(tǒng)響應的滯后。為克服上述問題，可利用會帶來系統(tǒng)響應的滯后。為克服上述問題，可利用立即立即輸入輸出、脈沖捕獲、高速計數(shù)器或中斷技術。輸入輸出、脈沖捕獲、高速計數(shù)器或中斷技術。青島大學-西門子自動化與驅動集團小型自動化產品聯(lián)合培訓中心Micro Automation Products United Training Center Qingdao University Siemens Automation & Drives

34、 Group 掃描工作方式對程序執(zhí)行的影響掃描工作方式對程序執(zhí)行的影響qI0.0代表外部的按紐，當按紐動作后，左面的程序只需要一個掃描代表外部的按紐，當按紐動作后，左面的程序只需要一個掃描周期就可完成對周期就可完成對M0.4的刷新，而右面的程序要經(jīng)過四個掃描周期的刷新，而右面的程序要經(jīng)過四個掃描周期才能完成對才能完成對M0.4的刷新。的刷新。q在掃描周期極為短的情況下（在掃描周期極為短的情況下（100ms），無時序配合要求，感覺），無時序配合要求，感覺不到這兩段程序執(zhí)行的的差異。不到這兩段程序執(zhí)行的的差異。q在有時序配合的情況下，這種差異要引起注意。在有時序配合的情況下，這種差異要引起注意。青

35、島大學-西門子自動化與驅動集團小型自動化產品聯(lián)合培訓中心Micro Automation Products United Training Center Qingdao University Siemens Automation & Drives Group S7-200 PLC存儲器的存儲器的組織結構、地址分配組織結構、地址分配及尋址方式及尋址方式青島大學-西門子自動化與驅動集團小型自動化產品聯(lián)合培訓中心Micro Automation Products United Training Center Qingdao University Siemens Automation &

36、; Drives Group S7-200存儲器組織結構存儲器組織結構o存儲器是用戶與存儲器是用戶與CPU打交道的必要的界面，打交道的必要的界面，應了解其管理方法。應了解其管理方法。oS7系列系列PLC的存儲器分成三類的存儲器分成三類 內置內置EEPROM 區(qū)區(qū) 內置內置RAM區(qū)區(qū) 外插外插EEPROM區(qū)（選件）區(qū)（選件）青島大學-西門子自動化與驅動集團小型自動化產品聯(lián)合培訓中心Micro Automation Products United Training Center Qingdao University Siemens Automation & Drives Group 青島大

37、學-西門子自動化與驅動集團小型自動化產品聯(lián)合培訓中心Micro Automation Products United Training Center Qingdao University Siemens Automation & Drives Group S7-200 PLC的數(shù)據(jù)存儲器的數(shù)據(jù)存儲器與實際輸入與實際輸入/輸出信號相關的輸入輸出信號相關的輸入/輸輸出映象區(qū)：出映象區(qū)：v 輸入映象寄存器：輸入映象寄存器： I區(qū)，如區(qū)，如I0.0v 輸出映象寄存器：輸出映象寄存器： Q區(qū)，如區(qū)，如Q0.0v 模模 擬擬 量量 輸輸 入：入： AI，如，如AIW4v 模模 擬擬 量量 輸輸 出

38、：出： AQ，如，如AQW2內部數(shù)據(jù)存儲區(qū)內部數(shù)據(jù)存儲區(qū)v 變變 量量 存存 儲儲 區(qū)：區(qū)： V區(qū)，如區(qū)，如VB0v 位位 存存 儲儲 區(qū)：區(qū)： M區(qū)，如區(qū)，如MW0v 定時器存定時器存 儲儲 區(qū)：區(qū)： T區(qū)，如區(qū)，如T33v 計數(shù)器存計數(shù)器存 儲儲 區(qū)：區(qū)： C，如，如C3，16位位其它其它v 高高 速速 計計 數(shù)數(shù) 器：器： HC，如，如HC0，32位位v 累累 加加 器：器： AC，如，如AC0，32位位v 特特 殊殊 存存 儲儲 器：器： SM，如，如SMB0v 局局 部部 存存 儲儲 器：器： L，如，如L0.0v 順控繼電器存儲器：順控繼電器存儲器： S，如，如S3.1青島大學-西

39、門子自動化與驅動集團小型自動化產品聯(lián)合培訓中心Micro Automation Products United Training Center Qingdao University Siemens Automation & Drives Group 數(shù)據(jù)存儲區(qū)的分類（數(shù)據(jù)存儲區(qū)的分類（1）n輸入映像寄存器（輸入映像寄存器（I區(qū)）區(qū)）在掃描周期的開始階段，在掃描周期的開始階段，PLC采樣外部的數(shù)字輸采樣外部的數(shù)字輸入，并將對應的狀態(tài)存入該區(qū)域。入，并將對應的狀態(tài)存入該區(qū)域。n輸出映像寄存器（輸出映像寄存器（Q區(qū)）區(qū)）在掃描周期的程序處理階段存放計算出的輸出在掃描周期的程序處理階段存放計算

40、出的輸出狀態(tài)，并在掃描周期的結束階段將其存放的結果拷貝至物理的輸出裝置。狀態(tài)，并在掃描周期的結束階段將其存放的結果拷貝至物理的輸出裝置。n變量存儲區(qū)（變量存儲區(qū)（V區(qū)）區(qū)）用于存放運算的中間結果或與程序相關的變量。用于存放運算的中間結果或與程序相關的變量。n位存儲區(qū)（位存儲區(qū)（M區(qū)）區(qū)）用于存放運算的中間狀態(tài)或控制信息。用用于存放運算的中間狀態(tài)或控制信息。用“位位”來表來表述重在強調其中存放的內容以位為單位。述重在強調其中存放的內容以位為單位。n順序控制繼電器（順序控制繼電器（S區(qū)）區(qū)）與順序控制指令配合，專用于組織順序控制（步與順序控制指令配合，專用于組織順序控制（步進控制）程序段。進控制）

41、程序段。n特殊存儲區(qū)（特殊存儲區(qū)（SM區(qū)）區(qū)）其作用類似熟知的標志寄存器。它以位的形式實現(xiàn)其作用類似熟知的標志寄存器。它以位的形式實現(xiàn)CPU與用戶程序間的通信。如是否第一個掃描周期、運算是否溢出等。與用戶程序間的通信。如是否第一個掃描周期、運算是否溢出等。n局域變量區(qū)（局域變量區(qū)（L區(qū)）區(qū)）用于暫存中間結果或在子程序中作為形式參數(shù)。在用用于暫存中間結果或在子程序中作為形式參數(shù)。在用法上與法上與V區(qū)的差別是該區(qū)具有局域的概念，而區(qū)的差別是該區(qū)具有局域的概念，而V區(qū)是全局概念。區(qū)是全局概念。以上各區(qū)的存放數(shù)據(jù)可按位、字節(jié)、字或雙字存取。以上各區(qū)的存放數(shù)據(jù)可按位、字節(jié)、字或雙字存取。青島大學-西門子

42、自動化與驅動集團小型自動化產品聯(lián)合培訓中心Micro Automation Products United Training Center Qingdao University Siemens Automation & Drives Group 數(shù)據(jù)存儲區(qū)的分類（數(shù)據(jù)存儲區(qū)的分類（2）n模擬量輸入存儲區(qū)模擬量輸入存儲區(qū)(AI) ： 每個模擬量占每個模擬量占16位（一個字）。位（一個字）。低字節(jié)構成高低字節(jié)構成高8位，高字節(jié)構成低位，高字節(jié)構成低8位。位。青島大學-西門子自動化與驅動集團小型自動化產品聯(lián)合培訓中心Micro Automation Products United Train

43、ing Center Qingdao University Siemens Automation & Drives Group 數(shù)據(jù)存儲區(qū)的分類（數(shù)據(jù)存儲區(qū)的分類（3）n模擬量輸出存儲區(qū)（模擬量輸出存儲區(qū)（AQ）：）：每個模擬量占每個模擬量占16位（一個字）。位（一個字）。低字節(jié)構成高低字節(jié)構成高8位，高字節(jié)構成低位，高字節(jié)構成低8位。位。青島大學-西門子自動化與驅動集團小型自動化產品聯(lián)合培訓中心Micro Automation Products United Training Center Qingdao University Siemens Automation & Dri

44、ves Group 模擬量輸入/輸出映像寄存器（AI/AQ）nS7-200的模擬量輸入電路是將外部輸入的模擬量信號轉換成1個字長的數(shù)字量存入模擬量輸入映像寄存器區(qū)域，區(qū)域標志符為AI。n模擬量輸出電路是將模擬量輸出映像寄存器區(qū)域的1個字長（16位）數(shù)值轉換為模擬電流或電壓輸出，區(qū)域標志符為AQ。n在PLC內的數(shù)字量字長為16位，即兩個字節(jié)，故其地址均以偶數(shù)表示，如 AIW0、AIW2.；AQW0、AQW2.。n對模擬量輸入/輸出是以2個字（W）為單位分配地址，每路模擬量輸入/輸出占用1個字（2個字節(jié)）。如有3路模擬量輸入，需分配4個字（AIW0、AIW2、AIW4、AIW6），其中沒有被使用的

45、字AIW6，不可被占用或分配給后續(xù)模塊。如果有1路模擬量輸出，需分配2個字（AQW0、AQW2），其中沒有被使用的字AQW2，不可被占用或分配給后續(xù)模塊。n模擬量輸入/輸出的地址編號范圍根據(jù)CPU的型號的不同有所不同，CPU222為AIW0AIW30/AQW0AQW30；CPU224/226為AIW0AIW62/AQW0AQW62。青島大學-西門子自動化與驅動集團小型自動化產品聯(lián)合培訓中心Micro Automation Products United Training Center Qingdao University Siemens Automation & Drives Grou

46、p 數(shù)據(jù)存儲區(qū)的分類（數(shù)據(jù)存儲區(qū)的分類（4）n定時器（定時器（T區(qū)）區(qū)）S7-200在在RAM區(qū)中設置了若干的定時器。用于計數(shù)時區(qū)中設置了若干的定時器。用于計數(shù)時標（標（1ms、10ms或或100ms）。）。 每個定時器占據(jù)兩個數(shù)據(jù)單元，一個每個定時器占據(jù)兩個數(shù)據(jù)單元，一個16位的存儲器用位的存儲器用于計時，另一個用于表征定時器的狀態(tài)，占用一位。于計時，另一個用于表征定時器的狀態(tài)，占用一位。青島大學-西門子自動化與驅動集團小型自動化產品聯(lián)合培訓中心Micro Automation Products United Training Center Qingdao University Siemen

47、s Automation & Drives Group 數(shù)據(jù)存儲區(qū)的分類（數(shù)據(jù)存儲區(qū)的分類（5）n計數(shù)器（計數(shù)器（C區(qū)）區(qū)） S7-200同時在同時在RAM區(qū)中還設置了若干的計數(shù)器。用于區(qū)中還設置了若干的計數(shù)器。用于計數(shù)外部事件。計數(shù)外部事件。每個計數(shù)器占據(jù)兩個數(shù)據(jù)單元，一個每個計數(shù)器占據(jù)兩個數(shù)據(jù)單元，一個16位的存儲器用位的存儲器用于計數(shù)，另一個用于表征計數(shù)器的狀態(tài)，占用一位。于計數(shù)，另一個用于表征計數(shù)器的狀態(tài)，占用一位。青島大學-西門子自動化與驅動集團小型自動化產品聯(lián)合培訓中心Micro Automation Products United Training Center Qing

48、dao University Siemens Automation & Drives Group 數(shù)據(jù)存儲區(qū)的分類（數(shù)據(jù)存儲區(qū)的分類（6）n高速計數(shù)器（高速計數(shù)器（HC）用以計數(shù)外部高速事件，計數(shù)的頻率不受掃描周期的用以計數(shù)外部高速事件，計數(shù)的頻率不受掃描周期的限制。限制。計數(shù)單元雙字長，只能讀，不能寫。不存在相應的狀計數(shù)單元雙字長，只能讀，不能寫。不存在相應的狀態(tài)單元。態(tài)單元。青島大學-西門子自動化與驅動集團小型自動化產品聯(lián)合培訓中心Micro Automation Products United Training Center Qingdao University Siemens

49、Automation & Drives Group 數(shù)據(jù)存儲區(qū)的分類（數(shù)據(jù)存儲區(qū)的分類（7）n累加器區(qū)（累加器區(qū)（AC）：）：共有四個共有四個32位的累加器（位的累加器（AC0、AC1、AC2、AC3）。）。可用于存放中間運算結果，也可用于程序間的數(shù)據(jù)傳遞。可用于存放中間運算結果，也可用于程序間的數(shù)據(jù)傳遞。數(shù)據(jù)可按字節(jié)、字或雙字存取。數(shù)據(jù)可按字節(jié)、字或雙字存取。青島大學-西門子自動化與驅動集團小型自動化產品聯(lián)合培訓中心Micro Automation Products United Training Center Qingdao University Siemens Automatio

50、n & Drives Group 常用的特殊存儲器的用途如下：nSM0.0：運行監(jiān)視。SM0.0始終為“1”狀態(tài)。當PLC運行時可以利用其觸點驅動輸出繼電器，在外部顯示程序是否處于運行狀態(tài)。nSM0.1：初始化脈沖。每當PLC的程序開始運行時，SM0.1線圈接通一個掃描周期，因此SM0.1的觸點常用于調用初使化程序等。nSM0.3：開機進入RUN時，接通一個掃描周期，可用在啟動操作之前，給設備提前預熱。nSM0.4、SM0.5：占空比為50%的時鐘脈沖。當PLC處于運行狀態(tài)時，SM0.4產生周期為1min的時鐘脈沖，SM0.5產生周期為1s的時鐘脈沖。若將時鐘脈沖信號送入計數(shù)器作為計數(shù)

51、信號，可起到定時器的作用。nSM0.6：掃描時鐘， 1個掃描周期閉合，另一個為OFF，循環(huán)交替。nSM0.7：工作方式開關位置指示，開關放置在RUN位置時為1。nSM1.0：零標志位，運算結果=0時，該位置1。nSM1.1：溢出標志位，結果溢出或非法值時，該位置1。nSM1.2：負數(shù)標志位，運算結果為負數(shù)時，該位置1。nSM1.3：被0除標志位。青島大學-西門子自動化與驅動集團小型自動化產品聯(lián)合培訓中心Micro Automation Products United Training Center Qingdao University Siemens Automation & Driv

52、es Group S7-200 PLC數(shù)據(jù)存儲區(qū)的尋址方式數(shù)據(jù)存儲區(qū)的尋址方式1) 位數(shù)據(jù)讀取，包括位數(shù)據(jù)讀取，包括I,Q,M,V,S，SM，L2) 字節(jié)、字、雙字數(shù)據(jù)讀取，包括字節(jié)、字、雙字數(shù)據(jù)讀取，包括I,Q,M,V,AC，SM，L,AI,SW直接尋址直接尋址青島大學-西門子自動化與驅動集團小型自動化產品聯(lián)合培訓中心Micro Automation Products United Training Center Qingdao University Siemens Automation & Drives Group VB200LSB0MSB7VB200LSB低有效字節(jié)低有效字節(jié)0M

53、SB15 高有效字節(jié)高有效字節(jié)VB201VB200LSB最低有效字節(jié)最低有效字節(jié)0MSB31 最高有效字節(jié)最高有效字節(jié)VB201VB202VB203兩個字節(jié)組成兩個字節(jié)組成1個字個字(Word)，兩個字組成兩個字組成1個雙字個雙字(Double Word) 。一般用二進制補碼表。一般用二進制補碼表示有符號數(shù)，其最高位為符號示有符號數(shù)，其最高位為符號位，最高位為位，最高位為0時為正數(shù)，為時為正數(shù)，為1時為負數(shù)，最大的時為負數(shù)，最大的16位正數(shù)為位正數(shù)為7FFFH，H表示十六進制數(shù)。表示十六進制數(shù)。8位二進制數(shù)組成位二進制數(shù)組成1個字節(jié)個字節(jié)(Byte)，其中的第，其中的第0位為位為最低位最低位(

54、LSB)、第、第7位為最高位位為最高位(MSB)。青島大學-西門子自動化與驅動集團小型自動化產品聯(lián)合培訓中心Micro Automation Products United Training Center Qingdao University Siemens Automation & Drives Group 間接尋址間接尋址n能間接尋址的區(qū)域有能間接尋址的區(qū)域有I、Q、V、M、S、T、Cn間接尋址單元不能按位進行存取數(shù)據(jù)（也就是說位單間接尋址單元不能按位進行存取數(shù)據(jù)（也就是說位單元不能間接尋址）元不能間接尋址）n只能用只能用V、L區(qū)的雙字長的存儲單元以及區(qū)的雙字長的存儲單元以及AC1

55、、AC2、AC3作指針。指針內存尋址單元的地址。作指針。指針內存尋址單元的地址。青島大學-西門子自動化與驅動集團小型自動化產品聯(lián)合培訓中心Micro Automation Products United Training Center Qingdao University Siemens Automation & Drives Group S7-200 PLC硬件地址分配方式硬件地址分配方式硬件地址的分配與模塊所處的位置有關；硬件地址的分配與模塊所處的位置有關；以以CPU224XP4入入/4出出 DI/DO8入入 DI4 AI/1 AO+8 DO +4 AI/1 DO 為例說明為例說明

56、模塊的模塊的I/OI/O地址取決于地址取決于I/OI/O類型和模塊在類型和模塊在I/OI/O鏈中的位置。輸出模鏈中的位置。輸出模塊不會影響輸入模塊上的點地址，模擬量模塊不會影響數(shù)字量模塊不會影響輸入模塊上的點地址，模擬量模塊不會影響數(shù)字量模塊的尋址塊的尋址數(shù)字量地址以字節(jié)為單位遞增數(shù)字量地址以字節(jié)為單位遞增模擬量地址以兩個通道為單位遞增模擬量地址以兩個通道為單位遞增青島大學-西門子自動化與驅動集團小型自動化產品聯(lián)合培訓中心Micro Automation Products United Training Center Qingdao University Siemens Automation

57、& Drives Group 可編程控制器程序設計語言1. 梯形圖（Ladder Diagram）程序設計語言?.?.?常開觸點常閉觸點( )?.?線圈CPU運行掃描到觸點符號時，到觸點操作數(shù)指定的存儲器位訪問（即CPU對存儲器的讀操作）。該位數(shù)據(jù)（狀態(tài)）為1時，其對應的常開觸點接通，其對應的常閉觸點斷開。可見常開觸點和存儲器的位的狀態(tài)一致，常閉觸點表示對存儲器的位的狀態(tài)取反。計算機讀操作的次數(shù)不受限制，用戶程序中，常開觸點，常閉觸點可以使用無數(shù)次青島大學-西門子自動化與驅動集團小型自動化產品聯(lián)合培訓中心Micro Automation Products United Training

58、 Center Qingdao University Siemens Automation & Drives Group 可編程控制器程序設計語言2. 語句表（Statement List）程序設計語言 語句表程序設計語言是用布爾助記符來描述程序的一種程序設計語言 ,語句表設計語言是由助記符和操作數(shù)構成的網(wǎng)絡1 LD I0.0O Q0.0AN T37= Q0.0TON T37, +50網(wǎng)絡2LD I0.2= Q0.1青島大學-西門子自動化與驅動集團小型自動化產品聯(lián)合培訓中心Micro Automation Products United Training Center Qingdao

59、University Siemens Automation & Drives Group 可編程控制器程序設計語言3. 順序功能流程圖（Sepuential Function Chart）程序設計4.功能塊圖（Function Block Diagram）程序設計語言圖 4-2 順 序 功 能 流 程 圖步 動 作動 作動 作步 步 起 動 條 件轉 移 條 件轉 移 條 件青島大學-西門子自動化與驅動集團小型自動化產品聯(lián)合培訓中心Micro Automation Products United Training Center Qingdao University Siemens Au

60、tomation & Drives Group 編程注意事項及編程技巧1.梯形圖語言中的語法規(guī)定1）程序應按自上而下，從左至右的順序編寫。（2）同一操作數(shù)的輸出線圈在一個程序中不能使用兩次，不同操作數(shù)的輸出線圈可以并行輸出。如圖所示（3）線圈不能直接與左母線相連。如果需要，可以通過特殊內部標志位存儲器SM0.0（該位始終為1）來連接，如圖所示。a）不正確 b）正確 青島大學-西門子自動化與驅動集團小型自動化產品聯(lián)合培訓中心Micro Automation Products United Training Center Qingdao University Siemens Automation & Drives Group 編程注意事項及編程技巧（4）適當安排編程順序，以減少程序的步數(shù)。1）串聯(lián)多的支路應盡量放在上部，如圖所示。2）并聯(lián)多的支路應靠近左母線，如圖所示 a）電路安排不當b）電路安排正確a）電路安排不當b）電路安排正確青島大學-西門子