工信版(中职）设备控制技术第4章 可编程控制器教学课件.ppt

YCF(中职）设备控制技术第4章 可编程控制器教学课件第第4章章 可编程控制器可编程控制器4.1 概述概述4.2 PLC 的结构和工作原理的结构和工作原理4.3 S7-200系列系列PLC的存储单元和寻的存储单元和寻址方式址方式4.4 S7-200系列系列PLC编程软件编程软件4.5 S7-200 指令集指令集4.6 S7-20 的应用的应用4.1 概述概述本章概述本章概述可编程逻辑控制器可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller,PLC)简称可编程控制器。简称可编程控制器。1969年，美国数年，美国数字设备公司字设备公司(DEC公司公司)首先研制成功的世界上第首先研制成功的世界上第1台台PLC，经过经过30多年的发展，可编程控制器已经成为一种最重要、最多年的发展，可编程控制器已经成为一种最重要、最普及、应用场合最多的工业控制器。普及、应用场合最多的工业控制器。PLC最初用于取代传统最初用于取代传统继电器控制装置，随着计算机技术、信号处理技术、控制技继电器控制装置，随着计算机技术、信号处理技术、控制技术、网络技术的不断发展和用户需求的不断提高，术、网络技术的不断发展和用户需求的不断提高，PLC在开在开关量处理的基础上增加了模拟量处理和运动控制等功能，使关量处理的基础上增加了模拟量处理和运动控制等功能，使得得PLC不再局限于逻辑控制。而在运动控制、过程控制等领不再局限于逻辑控制。而在运动控制、过程控制等领域也发挥着十分重要的作用。域也发挥着十分重要的作用。下一页返回4.1 概述概述生产生产PLC的了商很多，如德国西门子的了商很多，如德国西门子(SIEMENS)公司、日公司、日本三菱公司等本三菱公司等。德国西门子公司是欧洲最大的电子和电气设德国西门子公司是欧洲最大的电子和电气设备制造商，生产备制造商，生产SIMATIC系列系列PLC，其技术先进，可靠性，其技术先进，可靠性高，在世界上得到广泛使用，在我国用量也较大。本章将以高，在世界上得到广泛使用，在我国用量也较大。本章将以西门子公司的西门子公司的57-200系列系列PLC为例，介绍可编程控制器为例，介绍可编程控制器应用技术。应用技术。教学目标教学目标1.了解了解PLC的结构和工作原理的结构和工作原理2.熟悉熟悉PLC的存储根源与寻址方式的存储根源与寻址方式3.掌握掌握PLC的编程软件及指令集的编程软件及指令集4.会应用会应用S7-200返回上一页 下一页4.1 概述概述西门子公司的第一代西门子公司的第一代PLC是是1975年投放市场的年投放市场的SIMATIC S3系列，系列，1979年投放应用微处理器技术的年投放应用微处理器技术的SIMATIC S5系列，系列，20世纪末又推出了世纪末又推出了S7系列产品。最新的系列产品。最新的SIMATIC产品为产品为SIMATIC S7,M7和和C7等几大系列，其中等几大系列，其中S7-200系列系列PLC功能强大，无论独立运行或连成网络皆能实现功能强大，无论独立运行或连成网络皆能实现复杂控制功能，具有极高的性价比复杂控制功能，具有极高的性价比,广泛用于自动化系统中。广泛用于自动化系统中。上一页 下一页返回4.1 概述概述一、一、PLC的特点的特点S7-200系列系列PLC具有以下特点具有以下特点:1)可靠性高可靠性高;2)指令集丰富指令集丰富;3)易于掌握、操作方便易于掌握、操作方便;4)内置了丰富的集成功能内置了丰富的集成功能;5)实时实时性高性高;6)通信能力强通信能力强;7)扩展模块丰富。扩展模块丰富。S7-200系列系列PLC的使用领域极为广泛，覆盖了所有与自动的使用领域极为广泛，覆盖了所有与自动检测和自动化控制有关的下业及民用领域，包括各种机床、检测和自动化控制有关的下业及民用领域，包括各种机床、机械、电力设施、民用设施、环境保护设备等。机械、电力设施、民用设施、环境保护设备等。S7-200系列系列PLC采用模块式结构，主要含有采用模块式结构，主要含有CPU模块和扩模块和扩展模块。展模块。CPU模块可单独使用，扩展模块只能与模块可单独使用，扩展模块只能与CPU模块配模块配合使用，用于完善合使用，用于完善CPU模块的功能。模块的功能。上一页 下一页返回4.1 概述概述二、二、S7-200 Micro PLC系统的组成系统的组成 图图4-1展示了一个基本的展示了一个基本的S7-200 Micro PLC。它包括一。它包括一个个S7-200 CPU模块，一台个人计算机模块，一台个人计算机(PC,STEF 7-Micm/WIN编程软件编程软件)，以及一条，以及一条PC/PPI通讯电缆。通讯电缆。三、三、CPU模块模块CPU模块实际是一个小型微处理器系统，由微处理器模块实际是一个小型微处理器系统，由微处理器(CPU),电源和数字量电源和数字量L/O接口组成，其结构紧凑，但功能接口组成，其结构紧凑，但功能强大。强大。S7-200系列系列PLC的的CPU模块外形如模块外形如图图4-2所示。所示。上一页 下一页返回4.1 概述概述该该CPU模块各单元的主要作用如下模块各单元的主要作用如下:CPU执行程序和存储数据，以便对工业自动控制任务或过程执行程序和存储数据，以便对工业自动控制任务或过程进行控制。进行控制。输入和输出端口输入和输出端口:输入部分从现场设备输入部分从现场设备(例如传感器或开关例如传感器或开关)中中采集信号，输出部分则是控制泵、电机、以及工业过程中的采集信号，输出部分则是控制泵、电机、以及工业过程中的其他设备。其他设备。通信端口连接编程器或其他一些设备。通信端口连接编程器或其他一些设备。状态信号灯显示了状态信号灯显示了CPU的工作模式的工作模式(运行或停止运行或停止)、本机、本机I/O的当前状态以及系统错误指示等。的当前状态以及系统错误指示等。扩展扩展I/O端口，连接扩展模块。端口，连接扩展模块。上一页 下一页返回4.1 概述概述S7-200家族包括多种家族包括多种CPU模块，以适应不同需求。模块，以适应不同需求。表表4-1给出了给出了S7-200系列系列PLC的所有的所有CPU模块的主要特性。模块的主要特性。四、扩展模块四、扩展模块为了更好地满足应用要求，为了更好地满足应用要求，S7-200系列提供多种类型的扩系列提供多种类型的扩展模块，如展模块，如图图4-3所示。利用这些扩展模块可以加强所示。利用这些扩展模块可以加强CPU模模块的功能，使块的功能，使CPU模块可以通过扩展模块的输入模块可以通过扩展模块的输入/输出口线输出口线访问更多的外部设备。访问更多的外部设备。上一页返回4.2 PLC 的结构和工作原理的结构和工作原理一、一、PLC 的结构的结构PLC主要由中央处理单元、输入接口、输出接口、通信接口主要由中央处理单元、输入接口、输出接口、通信接口等部分组成，其中等部分组成，其中CPU是是PLC的核心，的核心，I/O模块是连接现场模块是连接现场设备与设备与CPU之间的接口电路，通信接口用于与编程器和上位之间的接口电路，通信接口用于与编程器和上位机连接。机连接。图图4-4为为PLC内部结构图。内部结构图。下一页返回4.2 PLC 的结构和工作原理的结构和工作原理二、二、PLC的工作原理的工作原理尽管最初研制生产的尽管最初研制生产的PLC主要用于代替传统的继电器接触器主要用于代替传统的继电器接触器控制装置，但二者的运行方式不太相同控制装置，但二者的运行方式不太相同.继电器控制装置采用硬逻辑并行运行的方式，即如果某个继继电器控制装置采用硬逻辑并行运行的方式，即如果某个继电器的线圈通电或断电，则该继电器所有的触点电器的线圈通电或断电，则该继电器所有的触点(包括其常开包括其常开或常闭触点或常闭触点)都会立即同时动作。都会立即同时动作。下一页返回上一页4.2 PLC 的结构和工作原理的结构和工作原理PLC的的CPU则采用顺序逻辑扫描用户程序的运行方式，即如则采用顺序逻辑扫描用户程序的运行方式，即如果一个输出线圈或逻辑线圈被接通或断开，则该线圈的所有果一个输出线圈或逻辑线圈被接通或断开，则该线圈的所有触点触点(包括其常开或常闭触点包括其常开或常闭触点)不会立即动作，必须等扫描到不会立即动作，必须等扫描到该触点时才会动作。该触点时才会动作。为了消除二者之间由于运行方式不同而造成的差异，考虑到为了消除二者之间由于运行方式不同而造成的差异，考虑到继电器控制装置各类触点的动作时间一般在继电器控制装置各类触点的动作时间一般在100 ms以上，以上，而而PLC扫描用户程序的时间一般均小于扫描用户程序的时间一般均小于100 ms，因此，因此，PLC采用了一种不同于一般微型计算机的运行方式采用了一种不同于一般微型计算机的运行方式扫描技扫描技术。这样在对于术。这样在对于I/O响应要求不高的场合，响应要求不高的场合，PLC与继电器控与继电器控制装置的处理结果上就没有什么区别了。制装置的处理结果上就没有什么区别了。上一页 下一页返回4.2 PLC 的结构和工作原理的结构和工作原理PLC采用循环扫描工作方式，扫描过程可分为采用循环扫描工作方式，扫描过程可分为5个主要阶段个主要阶段:内部处理、通信处理、输入扫描、用户程序执行以及输出处内部处理、通信处理、输入扫描、用户程序执行以及输出处理。扫描过程如理。扫描过程如图图4-5所示。当所示。当PLC的方式开关处于的方式开关处于RUN(运行运行)时，执行所有阶段时，执行所有阶段;当方式开关处于当方式开关处于STOP(停止停止)时，时，不执行后三个阶段。不执行后三个阶段。PLC的输入处理、用户程序执行和输出处理是三个主要阶的输入处理、用户程序执行和输出处理是三个主要阶段，其原理如段，其原理如图图4-6所示。所示。上一页 下一页返回4.2 PLC 的结构和工作原理的结构和工作原理1.输入处理阶段输入处理阶段在输入处理阶段，在输入处理阶段，PLC以扫描方式依次地读入所有输入状态以扫描方式依次地读入所有输入状态和数据，并将它们存入和数据，并将它们存入L/O影像区中相应的单元内。输入采影像区中相应的单元内。输入采样结束后，转入用户程序执行和输出刷新阶段。样结束后，转入用户程序执行和输出刷新阶段。在这两个阶段中，即使输入状态和数据发生变化，在这两个阶段中，即使输入状态和数据发生变化，I/0影像影像区中的相应单元的状态和数据也不会改变。因此，如果输入区中的相应单元的状态和数据也不会改变。因此，如果输入脉冲信号，则该脉冲信号的宽度必须大于一个扫描周期，才脉冲信号，则该脉冲信号的宽度必须大于一个扫描周期，才能保证在任何情况下，该输入均能被读入。能保证在任何情况下，该输入均能被读入。上一页 下一页返回4.2 PLC 的结构和工作原理的结构和工作原理2.用户程序执行阶段用户程序执行阶段在用户程序执行阶段，在用户程序执行阶段，PLC总是按由上而下的顺序依次地扫总是按由上而下的顺序依次地扫描用户程序描用户程序(梯形图梯形图)。在扫描每一条梯形图时，又总是先扫。在扫描每一条梯形图时，又总是先扫描梯形图左边的由各触点构成的控制线路，并按先左后右、描梯形图左边的由各触点构成的控制线路，并按先左后右、先上后下的顺序对由触点构成的控制线路进行逻辑运算，然先上后下的顺序对由触点构成的控制线路进行逻辑运算，然后根据逻辑运算的结果，刷新逻辑线圈在系统后根据逻辑运算的结果，刷新逻辑线圈在系统RAM存储区中存储区中对应位的状态对应位的状态;上一页 下一页返回4.2 PLC 的结构和工作原理的结构和工作原理或者刷新输出线圈在或者刷新输出线圈在L/O影像区中对应位的状态影像区中对应位的状态;或者确定是或者确定是否要执行该梯形图所规定的特殊功能指令。在用户程序执行否要执行该梯形图所规定的特殊功能指令。在用户程序执行过程中，只有输入点在过程中，只有输入点在L/O影像区内的状态和数据不会发生影像区内的状态和数据不会发生变化，而其他输出点和软设备在变化，而其他输出点和软设备在L/O影像区或系统影像区或系统RAM存储存储区内的状态和数据都有可能发生变化，而且排在上面的梯形区内的状态和数据都有可能发生变化，而且排在上面的梯形图，其程序执行结果会对排在下面的凡是用到这些线圈或数图，其程序执行结果会对排在下面的凡是用到这些线圈或数据的梯形图起作用据的梯形图起作用;相反，排在下面的梯形图，其被刷新的逻相反，排在下面的梯形图，其被刷新的逻辑线圈的状态或数据只能到下一个扫描周期才能对排在其上辑线圈的状态或数据只能到下一个扫描周期才能对排在其上面的程序起作用。面的程序起作用。上一页 下一页返回4.2 PLC 的结构和工作原理的结构和工作原理3.输出刷新阶段输出刷新阶段当用户程序结束后，当用户程序结束后，PLC就进入输出刷新阶段。在此期间，就进入输出刷新阶段。在此期间，CPU按照按照L/O影像区内对应的状态和数据刷新所有的输出锁影像区内对应的状态和数据刷新所有的输出锁存电路，再经输出电路驭动相应的外设。存电路，再经输出电路驭动相应的外设。由于采用扫描工作方式，使得由于采用扫描工作方式，使得PLC的的L/O响应比一般微型计响应比一般微型计算机构成的工业控制系统慢得多，其响应时间至少等于一个算机构成的工业控制系统慢得多，其响应时间至少等于一个扫描周期，一般均大于一个扫描周期甚至更长。扫描周期，一般均大于一个扫描周期甚至更长。I/O响应时响应时间指从间指从PLC的某一输入信号变化开始到系统有关输出端信号的某一输入信号变化开始到系统有关输出端信号的改变所需的时间。的改变所需的时间。上一页返回4.3 S7-200系列系列PLC的存储单元和的存储单元和寻址方式寻址方式 PLC在运行时，对需要处理的数据，按类型和功能的不同而在运行时，对需要处理的数据，按类型和功能的不同而被存放在不同的存储空间，从而形成不同的数据区。被存放在不同的存储空间，从而形成不同的数据区。S7-200的数据区可以分为的数据区可以分为:数字量输入和输出影像区、模数字量输入和输出影像区、模拟量输入和输出影像区、变量存储器区、顺序控制继电器区、拟量输入和输出影像区、变量存储器区、顺序控制继电器区、位存储器区、特殊存储器区、定时器存储器区、计数器存储位存储器区、特殊存储器区、定时器存储器区、计数器存储器区、局部存储器区、高速计数器区和累加器区。器区、局部存储器区、高速计数器区和累加器区。一、一、S7-200的数据区的数据区1.数字量输入和输出影像区数字量输入和输出影像区下一页返回4.3 S7-200系列系列PLC的存储单元和的存储单元和寻址方式寻址方式(1)输入影像寄存器输入影像寄存器(数字量输入影像区数字量输入影像区)(I)数字量输入影像区是为输入端信号状态开辟的一个存储区。数字量输入影像区是为输入端信号状态开辟的一个存储区。输入影像寄存器的标识符为输入影像寄存器的标识符为I，在每个扫描周期的开始，在每个扫描周期的开始,CPU对输入点进行采样，并将采样值存于输入影像寄存器中。对输入点进行采样，并将采样值存于输入影像寄存器中。输入影像寄存器可以按位、字节、字、双字四种方式来存取输入影像寄存器可以按位、字节、字、双字四种方式来存取.按按“位位”方式方式:从从I0.0-I15.7，共有，共有128点点按按“字节字节”方式方式:从从IB0-IB 15，共有，共有16个字节。个字节。按按“字字”方式方式:从从IW0-IW 14，共有，共有8个字个字按按“双字双字”方式方式:从从ID0-ID12，共有，共有4个双字个双字下一页返回4.3 S7-200系列系列PLC的存储单元和的存储单元和寻址方式寻址方式(2)输出影像寄存器输出影像寄存器(Q)数字量输出影像区是为输出端信号状态开辟的一个存储区。数字量输出影像区是为输出端信号状态开辟的一个存储区。输出影像寄存器的标识符为输出影像寄存器的标识符为Q(从从Q0.0-Q 15.7，共有，共有128点点)，在每个扫描周期的末尾，在每个扫描周期的末尾，CPU将输出影像寄存器将输出影像寄存器中的数据传送给输出模块，再由后者驭动外部负载中的数据传送给输出模块，再由后者驭动外部负载.输出影像寄存器可以按位、字节、字、双字四种方式来存取输出影像寄存器可以按位、字节、字、双字四种方式来存取按按“位位”方式方式:从从Q0.0-Q5.7，共有，共有128点点按按“字节字节”方式方式:从从QB0-QB15，共有，共有16个字节个字节按按“字字”方式方式:从从QW0-QW 14，共有，共有8个字个字按按“双字双字”方式方式:从从QD0-QD12，共有，共有4个双字个双字上一页 下一页返回4.3 S7-200系列系列PLC的存储单元和的存储单元和寻址方式寻址方式2.模拟量输入影像区和输出影像区模拟量输入影像区和输出影像区(1)模拟量输入影像区模拟量输入影像区(AI区区)模拟量输入影像区是为模拟量输入端信号开辟的一区尾个存模拟量输入影像区是为模拟量输入端信号开辟的一区尾个存储区。储区。S7-200将测得的模拟电压或电流转换成将测得的模拟电压或电流转换成1个字长个字长(2个字节个字节)的数字量。模拟量输入影像寄存器用标识符的数字量。模拟量输入影像寄存器用标识符(AI)、数据长度数据长度(W)及字节的起始地址表示。及字节的起始地址表示。从从AIW0-AIW 30，共有，共有16个字，总共允许有个字，总共允许有16路模拟量路模拟量输入。输入。上一页 下一页返回4.3 S7-200系列系列PLC的存储单元和的存储单元和寻址方式寻址方式(2)模拟量输出影像区模拟量输出影像区(AQ区区)模拟量输出影像区是为模拟量输出端信号开辟的一个存储区。模拟量输出影像区是为模拟量输出端信号开辟的一个存储区。S7-200将将1个字长个字长(2个字节，个字节，16位位)的数字量按比例转换的数字量按比例转换为模拟电压或电流信号。模拟量输出影像寄存器用标识符为模拟电压或电流信号。模拟量输出影像寄存器用标识符(AQ)、数据长度、数据长度(W)及字节的起始地址表示。及字节的起始地址表示。从从AQW0AQW30，共有，共有16个字，总共允许有个字，总共允许有16路模拟路模拟量输出。量输出。上一页 下一页返回4.3 S7-200系列系列PLC的存储单元和的存储单元和寻址方式寻址方式3.变量存储器变量存储器(V)PLC执行程序过程中执行程序过程中,会产生一些中间结果会产生一些中间结果,这些中间结果也这些中间结果也需要用存储器来保存需要用存储器来保存,变量存储器就是根据这个实际的要求设变量存储器就是根据这个实际的要求设计的。变量存储器是为保存中间变量数据而建立的一个存储计的。变量存储器是为保存中间变量数据而建立的一个存储区，用区，用V表示。可按位、字节、字、双字四种方式来存取。表示。可按位、字节、字、双字四种方式来存取。按按“位位”方式方式:从从V0.0V5119.7，共有，共有40 960点。点。CPU221,CPU222变量存储器只有变量存储器只有2 048个字节，其变量个字节，其变量存储区只能到存储区只能到V2047.7位位按按“字节字节”方式方式:从从VBOVB5119，共有，共有5 120个字节。个字节。按按“字字”方式方式:从从VW 0VW5118，共有，共有2 560个字个字按按“双字双字”方式方式:从从VD0VD5116，共有，共有1 280个双字个双字 上一页 下一页返回4.3 S7-200系列系列PLC的存储单元和的存储单元和寻址方式寻址方式4.位存储器位存储器(M)区区PLC执行程序过程中，可能会用到一些标志位，这些标志位执行程序过程中，可能会用到一些标志位，这些标志位也需要用存储器来寄存。位存储器就是根据这个要求设计的。也需要用存储器来寄存。位存储器就是根据这个要求设计的。位存储器是为保存标志位数据而建立的一个存储区，用位存储器是为保存标志位数据而建立的一个存储区，用M表表示。该区虽然叫位存储器，但是其中的数据不仅可以是位、示。该区虽然叫位存储器，但是其中的数据不仅可以是位、还可以是字节、字或双字。还可以是字节、字或双字。按按“位位”方式方式:从从M0.0M31.7，共有，共有256点点按按“字节字节”方式方式:从从MB0MB31，共有犯个字节。，共有犯个字节。按按“字字”方式方式:从从MW 0MW 30，共有，共有16个字个字按按“双字双字”方式方式:从从MD0MD28，共有，共有8个双字个双字上一页 下一页返回4.3 S7-200系列系列PLC的存储单元和的存储单元和寻址方式寻址方式5.顺序控制继电器区顺序控制继电器区(S)PLC执行程序过程中，可能会用到顺序控制，顺序控制继电执行程序过程中，可能会用到顺序控制，顺序控制继电器就是根据顺序控制的特点和要求设计的。顺序控制继电器器就是根据顺序控制的特点和要求设计的。顺序控制继电器区是区是57-200CPU为顺序控制继电器的数据而建立的一个存为顺序控制继电器的数据而建立的一个存储区，用储区，用S表示。在顺序控制过程中，用于组织步进过程的控表示。在顺序控制过程中，用于组织步进过程的控制，可以按位、字节、字、双字四种方式来存取。制，可以按位、字节、字、双字四种方式来存取。按按“位位”方式方式:从从S0.0531.7，共有，共有256点点按按“字节字节”方式方式:从从SB0SB31，共有犯个字节，共有犯个字节按按“字字”方式方式:从从SWSW 30，共有，共有16个字个字按按“双字双字”方式方式:从从SD0SD28，共有，共有8个双字个双字上一页 下一页返回4.3 S7-200系列系列PLC的存储单元和的存储单元和寻址方式寻址方式6.局部存储器区局部存储器区(L)(相当于内辅继电器相当于内辅继电器)S7-200PLC有有64个字节的局部存储器，其中个字节的局部存储器，其中60个可以用个可以用作暂时存储器或者给子程序传递参数。作暂时存储器或者给子程序传递参数。局部存储器和变量存储器很相似，主要区别是变量存储器是局部存储器和变量存储器很相似，主要区别是变量存储器是全局有效的，而局部存储器是局部有效的。全局是指同一个全局有效的，而局部存储器是局部有效的。全局是指同一个存储器可以被任何程序存取存储器可以被任何程序存取(例如主程序、子程序或中断程序例如主程序、子程序或中断程序)。局部是指存储器区和特定的程序相关联。局部是指存储器区和特定的程序相关联。上一页 下一页返回4.3 S7-200系列系列PLC的存储单元和的存储单元和寻址方式寻址方式几种程序之间不能互访。几种程序之间不能互访。局部存储器区是局部存储器区是57-200CPU为局部变量数据建立的一个存为局部变量数据建立的一个存储区，用储区，用L表示。该区域的数据可以用位、字节、字、双字四表示。该区域的数据可以用位、字节、字、双字四种方式来存取。种方式来存取。按按“位位”方式方式:从从I0.0L63.7，共有，共有512点。点。按按“字节字节”方式方式:从从LB0LB63，共有，共有64个字节。个字节。按按“字字”方式方式:从从LW 0LW 62，共有，共有32个字。个字。按按“双字双字”方式方式:从从LD0LD60，共有，共有16个双字。个双字。上一页 下一页返回4.3 S7-200系列系列PLC的存储单元和的存储单元和寻址方式寻址方式7.定时器存储器区定时器存储器区(T)PLC在工作中少不了需要计时，定时器就是实现在工作中少不了需要计时，定时器就是实现PLC具有计具有计时功能的计时设备。定时器的编号时功能的计时设备。定时器的编号:T0,T1,、T255。S7-200有有256个定时器。个定时器。8.计数器存储器区计数器存储器区(C)PLC在工作中有时不仅需要计时，还可能需要计数功能。计在工作中有时不仅需要计时，还可能需要计数功能。计数器就是数器就是PLC具有计数功能的计数设备。计数器的编号具有计数功能的计数设备。计数器的编号:C0,C1,、C255。上一页 下一页返回4.3 S7-200系列系列PLC的存储单元和的存储单元和寻址方式寻址方式9.高速计数器区高速计数器区(HSC)高速计数器用来累计比高速计数器用来累计比CPU扫描速率更快的事件。扫描速率更快的事件。S7-200各个高速计数器计数频率高达各个高速计数器计数频率高达30 kHz。S7-200各个高速计数器有一个各个高速计数器有一个32位的有符号整数计数值的位的有符号整数计数值的当前值。若要存取高速计数器的值，则必须给出高速计数器当前值。若要存取高速计数器的值，则必须给出高速计数器的地址，即高速计数器的编号。的地址，即高速计数器的编号。高速计数器的编号为高速计数器的编号为:HSC0,HSC1,、HSC5。S7-200有有6个高速计数器。其中个高速计数器。其中CPU221和和CPU222仅有仅有4个高速计数器个高速计数器(HSC0,HSC3、HSC4、HSC5)上一页 下一页返回4.3 S7-200系列系列PLC的存储单元和的存储单元和寻址方式寻址方式10.累加器区累加器区(AC)累加器是可以像存储器那样进行读累加器是可以像存储器那样进行读/写的设备。例如，可以用写的设备。例如，可以用累加器向子程序传递参数，或从子程序返回参数，以及用来存累加器向子程序传递参数，或从子程序返回参数，以及用来存储计算的中间数据区。储计算的中间数据区。S7-200CPU提供了提供了4个个32位累加器位累加器(ACO,AC1,AC2,AC3)。可以按字节、字或双字来存取累。可以按字节、字或双字来存取累加器数据中的数据。但是，以字节形式读加器数据中的数据。但是，以字节形式读/写累加器中的数据写累加器中的数据时，只能读时，只能读/写累加器写累加器32位数据中的最低位数据中的最低8位数据。如果是以位数据。如果是以字的形式读字的形式读/写累加器中的数据，只能读写累加器中的数据，只能读/写累加器写累加器32位数据位数据中的最低中的最低16位数据。只有采取双字的形式读位数据。只有采取双字的形式读/写累加器中的数写累加器中的数据时，才能一次读据时，才能一次读/写全部写全部32位数据因为位数据因为PLC的运算功能是离的运算功能是离不开累加器的，所以不像占用其他存储器那样占用累加器。不开累加器的，所以不像占用其他存储器那样占用累加器。上一页 下一页返回4.3 S7-200系列系列PLC的存储单元和的存储单元和寻址方式寻址方式11.特殊存储器区特殊存储器区(SM)特殊存储器是特殊存储器是S7-200PLC为为CPU和用户程序之间传递信息和用户程序之间传递信息的媒介。它们可以反映的媒介。它们可以反映CPU在运行中的各种状态信息，用户在运行中的各种状态信息，用户可以根据这些信息来判断机器工作状态，从而确定用户程序可以根据这些信息来判断机器工作状态，从而确定用户程序该做什么，不该做什么。这些特殊信息也需要用存储器来寄该做什么，不该做什么。这些特殊信息也需要用存储器来寄存。特殊存储器就是根据这个要求设计的。存。特殊存储器就是根据这个要求设计的。(1)特殊存储器区它是特殊存储器区它是S7-200PLC为保存自身工作状态数为保存自身工作状态数据而建立的一个存储区，用据而建立的一个存储区，用SM表示。特殊存储器区的数据有表示。特殊存储器区的数据有些是可读可写的，有一些是只读的。特殊存储器区的数据可些是可读可写的，有一些是只读的。特殊存储器区的数据可以是位，也可是字节、字或双字。以是位，也可是字节、字或双字。上一页 下一页返回4.3 S7-200系列系列PLC的存储单元和的存储单元和寻址方式寻址方式按按“位位”方式方式:从从SM0.0SM179.7，共有，共有1 440点。点。按按“字节字节”方式方式:从从SM0SM179，共有，共有180个字节。个字节。按按“字字”方式方式:从从SMW 0SMW178，共有，共有90个字。个字。按按“双字双字”方式方式:从从SMD0SMD176，共有，共有45个双字。个双字。(2)常用的特殊继电器及其功能常用的特殊继电器及其功能 特殊存储器用于特殊存储器用于CPU与用户与用户之间交换信息，例如之间交换信息，例如SM0.0一直为一直为“1”状态，状态，SM0.1仅仅在执行用户程序的第一个扫描周期为在执行用户程序的第一个扫描周期为“1”状态状态,SM0.4和和SM0.5分别提供周期为分别提供周期为1 min和和1s的时钟脉冲。的时钟脉冲。SM1.0,SM1.1和和SM1.2分别是零标志、溢出标志和负数标志。分别是零标志、溢出标志和负数标志。上一页 下一页返回4.3 S7-200系列系列PLC的存储单元和的存储单元和寻址方式寻址方式二、数据在存储器中的寻址方式二、数据在存储器中的寻址方式S7-200将信息存于不同的存储器单元，每个单元都有唯一将信息存于不同的存储器单元，每个单元都有唯一的地址。可以明确指出要存取的存储器地址，这样就允许用的地址。可以明确指出要存取的存储器地址，这样就允许用户程序直接存取这个信息。户程序直接存取这个信息。1.输入影像寄存器输入影像寄存器(I)寻址。在每次扫描的周期开始，寻址。在每次扫描的周期开始，CPU对输入点进行采样，并将采样值存于输入影像寄存器中。可对输入点进行采样，并将采样值存于输入影像寄存器中。可以按位、字节、字或双字来存取输入影像寄存器。以按位、字节、字或双字来存取输入影像寄存器。格式格式:位位 I字节地址字节地址.位地址位地址 I0.1字节，字，双字字节，字，双字 I长度长度 起始字节地址起始字节地址 IB4上一页 下一页返回4.3 S7-200系列系列PLC的存储单元和的存储单元和寻址方式寻址方式2.输出影像寄存器输出影像寄存器(Q)寻址寻址在扫描周期的结尾，在扫描周期的结尾，CPU将输出影像寄存器的数值复制到物将输出影像寄存器的数值复制到物理输出点上。可以按位、字节、字或双字来存取输出影像寄理输出点上。可以按位、字节、字或双字来存取输出影像寄存器。存器。格式格式:位位 Q字节地址字节地址.位地址位地址 Q1.1字节，字，双字字节，字，双字 Q长度长度 起始字节地址起始字节地址 QB5上一页 下一页返回4.3 S7-200系列系列PLC的存储单元和的存储单元和寻址方式寻址方式3.变量变量(V)存储器区寻址存储器区寻址可以使用可以使用V存储器来保护与程序或任务相关的其他数据，可以存储器来保护与程序或任务相关的其他数据，可以按位、字节、字或双字来存取按位、字节、字或双字来存取V存储器。存储器。格式格式:位位 V字节地址字节地址.位地址位地址 V10.2字节，字，双字字节，字，双字 V长度长度 起始字节地址起始字节地址 VW 100上一页 下一页返回4.3 S7-200系列系列PLC的存储单元和的存储单元和寻址方式寻址方式4.位存储器位存储器(M)区寻址区寻址可以使用内部存储器标志位可以使用内部存储器标志位(M)作为控制继电器存储中间操作为控制继电器存储中间操作状态或其他的控制信息。尽管名为作状态或其他的控制信息。尽管名为“位存储器区位存储器区”，表示，表示按位存储，但不仅可以按位，也可以按字节、字或双字来存按位存储，但不仅可以按位，也可以按字节、字或双字来存取位存储器区。取位存储器区。格式格式:位位 M字节地址字节地址.位地址位地址 M26.7字节，字，双字字节，字，双字 M长度长度 起始字节地址起始字节地址 MD20上一页 下一页返回4.3 S7-200系列系列PLC的存储单元和的存储单元和寻址方式寻址方式5.顺序控制继电器顺序控制继电器(S)存储器区寻址存储器区寻址顺序控制继电器顺序控制继电器(S)用于组织机器操作或进入等效程序段。用于组织机器操作或进入等效程序段。SCR提供控制程序的逻辑分段，可以按位、字节、字或双字提供控制程序的逻辑分段，可以按位、字节、字或双字来存取来存取S位位格式格式:位位 S字节地址字节地址.位地址位地址 S3.1字节，字，双字字节，字，双字 S长度长度 起始字节地址起始字节地址 SB4 上一页 下一页返回4.3 S7-200系列系列PLC的存储单元和的存储单元和寻址方式寻址方式6.特殊存储器特殊存储器(SM)标志位标志位SM位提供了位提供了CPU和用户程序之间传递信息的方法。可以使和用户程序之间传递信息的方法。可以使用这些位选择来控制用这些位选择来控制S7-200 CPU的一些特殊功能，例如的一些特殊功能，例如:(1)第一次扫描的第一次扫描的ON位位;(2)以固定速度触发位以固定速度触发位;(3)数学运算或操作指令状态位。数学运算或操作指令状态位。尽管尽管SM区基于位存取，但也可以按字节、字或双字来存取。区基于位存取，但也可以按字节、字或双字来存取。上一页返回4.4 S7-200系列系列PLC编程软件编程软件由于由于S7-200系列系列PLC采用了微处理器，因此需要进行编程。采用了微处理器，因此需要进行编程。S7-200系列系列PLC采用的编程软件是采用的编程软件是STEP7-Micro/WIN 32,该编程软件为用户开发、编辑和监控自己的应用程序提供该编程软件为用户开发、编辑和监控自己的应用程序提供了良好的编程环境。为了能快捷、高效地开发应用程序，了良好的编程环境。为了能快捷、高效地开发应用程序，STEP 7-Micro/WIN 32软件提供了三种程序编辑器。软件提供了三种程序编辑器。STEP 7-Micro/WIN软件中提供了在线帮助系统，以便获软件中提供了在线帮助系统，以便获得所需要的信息。得所需要的信息。S7-200与其他设备之间的连接方式有两种与其他设备之间的连接方式有两种:1)直接使用。直接使用。PC/PPI电缆电缆;2)使用通信卡和使用通信卡和MPI电缆。电缆。PC/PPI电缆使用电缆使用方便、成本低。使用方便、成本低。使用PC/PPI;,电缆与计算机相连时，只须将电缆与计算机相连时，只须将S7-200的编程口与计算机的的编程口与计算机的RS-232口相连即可。口相连即可。下一页返回4.4 S7-200系列系列PLC编程软件编程软件PC/PPI电缆也可用于电缆也可用于57-200与其他通信设备相连。如果与其他通信设备相连。如果使用使用MPI电缆与计算机相连，必须先在计算机上安装通信卡，电缆与计算机相连，必须先在计算机上安装通信卡，还要用较高的波特率进行通信。还要用较高的波特率进行通信。一、一、STEP-7 Micro WIN 32窗口元素窗口元素我们以最新的我们以最新的V4.0 STEP 7 MicroWIN中文版中文版(如如图图4-7所示所示)为例来介绍。为例来介绍。View(视图视图)显示程序块显示程序块(Program Block)、符号表、符号表(Symbol Table)、状态图、状态图(Status Chart)、数据块、数据块(Data Block)、系统块、系统块(System Block)、交叉参考、交叉参考(Cross Reference)及通信按钮及通信按钮(Communications)。上一页 下一页返回4.4 S7-200系列系列PLC编程软件编程软件Tools(工具工具)显示指令向导显示指令向导(Instruction Wizard),TD200向导向导(TD200 Wizard),位置控制向导位置控制向导(Position Control Wizard),EM253控制面板控制面板(EM253 Control Panel)和扩展调制解调器向导和扩展调制解调器向导(Modern Expansion Wizard)的按钮。的按钮。指令树指令树提供所有项目对象和当前程序编辑器提供所有项目对象和当前程序编辑器(LAD,FBD或或STL)的所有指令的树形视图。的所有指令的树形视图。交叉参考交叉参考查看程序的交叉引用和元件使用信息。查看程序的交叉引用和元件使用信息。数据块数据块显示和编辑数据块内容。显示和编辑数据块内容。上一页 下一页返回4.4 S7-200系列系列PLC编程软件编程软件状态图状态图允许将程序输入、输出或变量置入图表中，监视其允许将程序输入、输出或变量置入图表中，监视其状态。可以建立多个状态图，以便分组查看不同的变量。状态。可以建立多个状态图，以便分组查看不同的变量。符号表符号表/全局