第二章S7-200 PLC软件资源分析
S7-200 第2章 可编程序控制器的组成和工作原理
顺序排列。CPU从第一条指令开始,顺序逐条地执行用户程序,
直到用户程序结束。然后,返回第一条指令开始新的一轮扫描。 PLC就是这样周而复始地重复上述的扫描循环。除了执行用户 程序之外,在每次扫描过程中还要完成输入、输出处理等工作。
扫描一次用户程序所用的时间称为扫描周期。扫描周期
的长短,首先与每条指令执行时间长短有关,其次与指令类 型及包含指令条数的多少有关。前者取决于PLC的CPU执行 速度的快慢,与硬件配置有关;后者取决于被控系统的复杂 程度及编程人员的水平,典型值为1~100ms。
监 视 处 理 主 程 序 中 断 产 生 中 断 程 序 循 环 时 间
M OV
END
RET
外 设 服 务 程 序
2.3 可编程序控制器的编程语言
常用的编程语言有: 梯形图(由于梯形图与继电器控制线路非常相象,便
于学习,因而被广泛应用。)
样可以认为是“连续”进行的,不会影响对现场信息的反应 速度。
2、执行(用户)程序 CPU 执行用户程序是从第一条指令开始,到最后一条指令 结束。期间,将执行结果逐个送到输出映像寄存器中,以便一 次性、快速地送到输出端子。
如果在程序中使用了中断,优先执行中断程序。在此阶段,
CPU 还须处理从通讯端口接收到的任何信息,执行通讯处理过 程。
图如图所示。
可编程序控制器的基本结构
中央处理单元(CPU模板)—控制器的核心 输入部件 (I/O模板)—连接现场设备与CPU之间的接口电路 输出部件 电源部件(电源模板)—为PLC内部电路提供能源 编程器—将用户程序写进规定的存储器内,并监控程序执行情况.
组成
结构
整体式—前四部分装在同一机壳内 模块式—各功能部件独立封装,称为模块,各种模板通过机架和 总线或底板连接而成
西门子实验指导书(S7-200-CPU226)
实验指导书启东计算机总厂有限公司DICE - PLCSM400目录第一章系统简介一、可编程序控制器(PC)主机二、编程装置三、输入输出部分四、输入/输出接口的使用方法五、实验演示屏介绍第二章软件的安装与使用一、软件的安装二、软件的使用第三章PLC控制实验实验一基本指令实验实验二定时器及计数器指令实验实验三移位寄存器指令实验实验四置位/复位及脉冲指令实验实验五跳转指令实验实验六常用功能指令实验实验七舞台灯的PLC控制实验八LED数码管显示控制实验九交通信号灯的自动控制实验十驱动步进电机的PLC控制实验十一电机的星/三角启动控制实验十二机械手的PLC自动控制实验十三四层电梯的PLC控制实验十四刀库捷径方向选择控制实验十五物料混合控制实验十六水塔水位控制实验十七邮件分拣控制实验十八四级传送带的控制第四章电子实验演示装置的使用一、简介二、电子实验演示装置软件的安装三、电子实验装置的测试四、电子实验演示装置的实验五、电子演示装置的实验说明正文第一章系统简介西门子(SIMATIC)S7-200系列小型PLC(Micro PLC)可应用于各种自动化系统。
紧凑的结构、低廉的成本以及功能强大的指令使得S7-200 PLC成为各种小型控制任务的理想的解决方案。
S7-200产品的多样化以及基于Windows的编程工具,使您能够更加灵活地完成自动化任务。
S7-200功能强,体积小,使用交流电源可在85~265V范围内变动,且机内还设有供输入用的DC-24V电源。
可编程序控制器(简称PC)在进行生产控制或实验时,都要求将用户程序的编码表送入PC的程序存贮器,运行时PC根据检测到的输入信号和程序进行运算判断,然后通过输出电路去控制对象。
所以典型的PC系统由以下三部分组成:输入/输出接口、PC主机、通讯口。
一、可编程序控制器(PC)主机在我们的实验箱中,选用的PC主机是SIMATIC S7-200 CPU226,有24个输入点,16个输出点,可采用助记符和梯形图两种编程方式。
S7-200应用程序分析举例 建筑电气控制与PLC教学课件
起、停、点动控制I/O接线图
3、瞬时接通-延时断开控制
4、互锁控制*
I0.1闭合,Q0.0输出;此时即使I0.2闭合,Q0.1也不 输出。只有当I0.0断开,Q0.0断电后,当I0.2闭合时, Q0.1才输出。
5、连锁控制
控制对象动作是在另一控制对象动作的前提下才 能动作。比如:机床主轴电动机必须在润滑电动机启 动后,按下起动开关才可启动。
控制任务
控制 Q0.2/KM3 Q0.1/KM2 Q0.0/KM1 数据 0 0 1 0 1 0 0 0 1 1 1 0 3 1 5 0
启动 起动 过程
停止
SB1/I0.0
起 Y形启动 10s延时开始 10s延时到 1s延时开始 1s延时到 △形运转 电动机断电
4、交通信号灯的PLC控制*
硬件接线:
3、分析PLC梯形图程序的过程同PLC扫描程 序过程一样,从左到右、自上而下,按程序段的顺 序逐段识图。 4、在程序的执行过程中,在同一周期内,前 面的逻辑运算结果影响后面的触点,即执行的程序 用到前面的最新中间运算结果。但在同一周期内, 后面的逻辑运算结果不影响前面的逻辑关系。该扫 描周期内除输入继电器以外的所有内部继电器的最 终状态(线圈导通与否、触点通断与否)将影响下一 个扫描周期各触点的通与断。
(二)常用的几个典型控制环节程序:
1、电动机的起动与停止控制*; 2、具有点动功能电动机起动、停止控制; 3、瞬时接通/延时断开控制; 4、互锁控制*; 5、连锁控制; 复杂的控制程 6、电动机的正、反转控制*; 序一般都是由一些典 7、闪烁电路*; 型的基本环节有机地 8、报警电路*; 组合而成的,掌握这 9、高精度时钟; 些基本环节有助于程 10、脉冲宽度可控制电路。 序分析与设计水平的
PLC第2章200
2.单次扫描:执行一次扫描后,自动回到STOP模式 3.多次扫描:执行完指定的扫描次数后,自动返回STOP模式。 4.在RUN模式下编辑用户程序
2.5 使用系统块设置PLC的参数 2.5.1 断电数据保持的设置与编程
1.S7-200保存数据的方法 RAM和EEPROM的作用 1) 用CPU中的超级电容器保存RAM中的V、M、T、C存储区数据(50h或 100h)。 2) 用可选的电池卡延长RAM保持信息的时间。 3) CPU模块掉电时,设置为保持的MB0~MB13自动地被保存在EEPROM中。 4) 数据块指定的V存储区的值下载后保存在EEPRM中。 5)使用EEPROM存储卡保存程序块、数据块、系统块、配方、数据记录和强 制值。 2.设置PLC断电后的数据保存方式 3.开机后数据的恢复 4.用程序将V存储器的数据复制到EEPROM LD I0.0 EU MOVW 50, SMW32 //指定V存储器的地址 MOVB 16#82, SMB31 //令SM31.7 = 1, 将VW50的值写入EEPROM 写入EEPROM的操作次数最少10万次,典型值为100万次。
1.仿真软件 不需要安装,不能模拟S7-200的全部指令和全部功能。 2.硬件设置 执行菜单命令“配置”→“CPU型号”,选择CPU的型号。 双击紧靠已配置的模块右侧的方框,可添加I/O扩展模块。 3.生成ASCII文本文件 在编程软件中打开编译成功的OB1,执行菜单命令“文件”→“导出”。 4.下载程序 5.模拟调试程序 如果用户程序中有仿真软件不支持的指令或功能,点击“运行”按钮后, “RUN”LED的状态不变。 用鼠标点击模块下面的小开关产生输入信号。 6.监控变量 单击工具栏上的“状态表”按钮,用出现的视图可以监视V、M、T、C等 内部变量的值。用二进制格式监视字节、字和双字,可以在一行中同时监视 多个位变量。
S7-200PLC-培训资料
Q
FU KM FR
M 3~
I0.0 SB2 I0.1 ST I0.2
1M
线圈断电
KM
Q0.0
PLC
1L
~ KM通断电
接点断开
KM
触点断开
~
第一部分:S7-200可编程序控制器
1.1 S系列PLC发展概述 1.2 S7-200 PLC系统组成 1.3 编程元件及程序知识 1.4 相关设备 1.5 工业软件
PLC最主要的工作方式是循环扫描(周期扫描)
扫描工作一般分为:读输入、执行程序、处理通 信请求、自诊断检查和写输出等过程,CPU反复不停 地分阶段处理上述各种不同的任务,这种周而复始的 循环工作方式称为循环扫描。
执行用户程序只是扫描周期的一个组成部分,用 户程序不运行时,PLC也在扫描,只不过在一个周期 中去除了执行用户程序和读输入、写输出的内容。
PLC的软件系统
1.3.2 用户程序
用户程序又称为应用程序,是用户为完成某一控制任 务而利用PLC的编程语言编制的程序。用户程序是线 性地存储在系统程序制定的存储区内。
1.用户环境 用户环境是由系统程序生成的,它包括 用户数据结构、用户元件区、用户程序存储区、用 户参数、文件存储区等。
2.用户程序结构 用户程序结构大致可以分为三种: (1)线性程序(2)分块程序(3)结构化程序 3.用户程序语言 PLC的编程语言有多种,其中梯形图、
(1) PLC扫描工作各环节的功能
① PLC上电后,首先检查硬件是否正常。
若正常,则进行下一步;若不正常,则报警并作处理。
② 按自上而下的顺序,逐条读用户程序并执行。
对输入的数据进行处理, 将结果存入元件映象寄存器。
③ 计算扫描周期。
S7200PLC内部资源及配置
有2个高速脉冲输出端和2个RS-485通讯口;
具有PPI通讯协议、MPI通讯协议和自由口协议的通讯 能力。
表 S7-200主要技术性能指标 CPU特性 CPU221 CPU222 CPU224 CPU226
本机输入
本机输出 高速计数器
6DI
4DO
8DI
6DO
14DI
10DO 6个,32位 各30KHz
编程软件的使用环境:支持Windows的应用软件。
四.通信电缆
通信电缆是PLC用来与个人计算机(PC)实现
通信的。可PC/PPI电缆(RS232—RS485),也可用 一个通讯处理器(CP)和多点接口(MPI)电缆,或 者用一块MPI卡及随MPI卡提供的一根通讯电缆。
五. 人机界面
人机界面主要指专用操作员界面,例如操作员面 板、触摸屏、文本显示器等,这些设备可以使用户通过 友好的操作界面轻松地完成各种调整和控制的任务。
0.2~12.8ms
2个,8位 2个 4个
0.2~12.8ms
2个,8位 2个 4个
0.2~12.8ms
输入滤波时间 0.2~12.8ms
CPU特性 程序存储器 数据存储器 扩展模板数 最大数字量(I/O) 最大模拟量(I/O)
CPU221 CPU222 4KB 4KB 2KB 2KB 无 6/4 2个 48/46 16/8
24DI
16DO 6个,32位 各30KHz
4个,32位 4个,32位 各30KHz 各30KHz
高速脉冲输出 2个 20KHz 2个 20KHz 2个 20KHz 2个20KHz 脉宽可调 脉宽可调 脉宽可调 脉宽可调 模拟电位器 定时中断 外部硬中断 1个,8位 2个 4个 1个,8位 2个 4个
第二章S7-200PLC硬件结构和工作原理
系统基本构成
1. 硬件 (1)基本单元 (2)扩展单元 (3)特殊功能模块 (4)相关设备 2. 工业软件 工业软件是为更好地管理和使用这些设备而开发的 与之相配套的程序、文档及其规则的总和,它主要 由标准工具、工程工具、运行软件和人机接口等几 大类构成。
主机结构
1. 各CPU介绍及I/O系统 (1)主机外形 SIMATIC S7-200系统CPU 22X系列PLC主机(CPU模块)的外形如 图所示:
晶闸管输出方式。 其特点是输出启动 电流大。当PLC有信 号输出时,光电二 极管导通,通过光 电耦合使双向可控 硅(晶闸管)导通,交 流负载在外部交流 电源的激励下得电。 发光二极管VL点亮, 指示输出有效。
R1 内 部 电 路 (AC SSR) VL 压 敏 U 电 阻 C
OUT R2负载Fra bibliotekCOM
第12页图2-9中:
Q0.0最小滞后SB1按钮几个扫描周期? 最大滞后几个扫描周期?
思考:
M100(上) Y1
X2
M100
M100(下)
Y2
Y1最小、最大滞后X2按钮几个扫描周期?
3.5 S7-200系列PLC程序概念
3.4.1 梯形图编辑器(LAD) 3.4.2 语句表编辑器(STL) 3.4.3 功能块图编辑器(FBD)
I/O模块
输出模块 :第8页图2-3 输出模块:分晶体管、晶闸管、继电器三种方式 数字量输出模块的每一个输出点能控制一个用 户的离散型(ON/OFF)负载。典型的负载包括:继 电器线圈,接触器线圈、电磁阀线圈、指示灯等。 每一个输出点与一个且仅与一个输出电路相连, 输出电路把CPU运算处理的结果转换成能够驱动现 场执行机构的各种大功率的开关信号。PLC的输出 端子是PLC向外部负载发出控制命令的窗口。
S7-200系列PLC的编程软件应用(电子教案)
地点:可编程实验室性质:操作性实验
实验目的:通过编程软件的学习,会绘制梯形图程序,能对程序进行下载、调试、运行与监控
实验内容及步骤:1.打开S7-200系列PLC的编程软件2.在编程界面下绘制一个梯形图程序3.下载并运行程序4.对程序进行监控
实验小结:通过本次试验我们能够安装软件,并且熟悉了PLC的编程界面,会绘制程序,下载、运行调试程序。
三.软件应用内容讲解
四.软件的应用练习
五.成绩评定
六.小结
实
验
实验1:软件的安装
地点:可编程实验室
性质:操作性实验
组织方式:分组进行
实验2:S7-200系列PLC的编程软件应用
地点:可编程实验室
性质:操作性实验
组织方式:分组进行
思考题及作业题
思考:如何实现通信
作业:绘制一个梯形图程序并下载、运行和监控程序
备注
PLC控制主要是通过程序来实现的,学习好PLC编程软件对程序的应用有至关重要的作用。
理
论
课
堂
设
计
实
验
设
计
理论课堂设计
第三讲西门子S7-200系列PLC编程软件的应用
一、软件的安装
二、编程软件的应用
1.编程前的设置
2.PLC类型的选择
3.程序的编写
4.通信参数的设定与在线连接
5.输入梯形图程序
6.下载程序
三、软件的调试与监控
实验设计
实验一:软件的安装
地点:可编程实验室性质:操作性实验
实验目的:通过对编程软件的安装,掌握软件的安装步骤和安装方法
实验内容及步骤:1.在光盘中的MicroWIN V4.0目录下找到Setup.exe文件,运行Setup.exe文件开始安装,根据软件安装提示完成整个安装过程。2.安装完成后在桌面上建立快捷方式。
S7-200PLC原理及应用课程设计
S7-200PLC原理及应用课程设计一、引言PLC是指可编程控制器,是一种专门为工业生产制造过程中的自动化控制而设计的控制器,在生产制造过程中,有许多需要自动化控制的工作,PLC就是为这些工作提供一种可靠、精确、高效、可编程的控制手段。
本文将以S7-200PLC为研究对象,对其原理和应用进行探究。
二、S7-200PLC原理1. S7-200PLC的介绍S7-200PLC是西门子公司一款应用广泛的PLC产品,可用于中小型控制系统中的单机控制或小型控制网络系统。
其硬件结构由CPU、电源、输入模块、输出模块、通讯模块、模拟量模块等组成,具有可靠、稳定、安全、易于维护等特点。
2. S7-200PLC的CPUS7-200PLC的CPU是其核心部件,负责整个PLC程序的运行和控制,可根据实际需要进行编程。
其主要由控制器、时钟芯片、存储器、输入输出端口、通讯接口等组成,具有较高的实时性。
3. S7-200PLC的输入输出模块S7-200PLC的输入模块负责将信号输入到PLC内,输出模块则将PLC内的信号输出到外部器件中。
其可以根据实际需要选择数字输入输出模块、模拟输入输出模块等进行具体配置。
输入输出模块的数量和种类取决于PLC系统的实际需求。
4. S7-200PLC的通讯模块S7-200PLC的通讯模块支持多种通讯协议,如MODBUS、PROFIBUS等,可以与其他设备进行通讯,并实现多台设备之间的数据交换。
在PLC的选型和应用中,通讯模块的选用和配置是一个重要的环节。
5. S7-200PLC的应用软件S7-200PLC的应用软件主要由操作系统、编程软件、监视软件等组成。
其中编程软件是PLC的核心软件,可通过语言进行编程,实现程序的控制和输出。
三、S7-200PLC应用1. S7-200PLC的应用领域S7-200PLC可广泛应用于自动化生产过程中的中小型控制系统,包括工业生产线、制造设备、传送带、食品加工等。
授课教案(电气控制技术)
7、典型调速控制电路分析(与降压启动对比,两者的实质有何不同)
(详见PPT)
8、布置作业。
教案
第4课次
项目(章节)
单元1:三相异步电动机拖动电路分析
项目5:三相异步电动机的制动控制
项目6:C650卧式车床电气控制线路分析与故障诊断
学时
4
教学目标
1)掌握三相异步电动机的制动方法;
2)能熟练分析C650车床的电气线路工作原理;
3、画出下列电气元件的图形符号,并标出其文字符号:
(1)熔断器;(2)热继电器的动断触点;(3)热继电器的热元件;(4)接触器的线圈;(5)断路器.
课后小结
教学过程
(可续页)
1、新学期第一次课,首先介绍电气控制技术的发展现状、本课程的性质和任务、学习本课程可以掌握哪些能力,本课程的考核方式。
2、通过工业和日常生活中的典型应用,引入三相异步电机的启保控.
(a)S7-200的扩展规则是什么?;
(b)S7—200如何运行的?;
(c)什么是软元件?S7—200有哪些软元件?
(d)S7-200的寻址方式有哪几种?
2、通过工业生产要求,引出PLC控制。
图3—1 PLC改造启保停控制电路
3、PLC输入软件与仿真软件介绍
4、结合PLC仿真软件讲解基本输入输出指令。
课后小结
教学过程
(可续页)
1、复习:
(a)几种常几降压启动电路对比;
(b)电气调速的方式;
(c)电气调速电路分析。
2、通过工业生产要求,引出制动控制。
3、常用制动控制方式介绍
(详见PPT)
4、常用继电器介绍,通过图片、动画介绍原理、分类、选用.
4、典型电气制动控制电路分析
西门子S7-200 SMART PLC实战精讲课件第2章
FBD编辑器(函数块图)以图形方式显示程序,类似于 通用逻辑门图。FBD中没有LAD编辑器中的触点和线圈,但 有相等的指令,以方框指令的形式显示。 可以使用STL编辑 器显示所有用SIMATIC FBD编辑器编写的程序。
用同样的方法可以组态信号板和扩展模块,如图2-7所示。 点击“确定”后硬件组态就完成了。从图中的输入、输出列
可以看到系统分配给CPU及各模块的地址,该地址不能更改。 CPU的输入地址为I0.0~I2.1(18点),输出地址为
Q0.0~Q2.3(12点);SB DT04的输入地址为I7.0~I7.1(2 点),输出地址为Q7.0~Q7.1(2点);EM DE08的输入地 址为I8.0~I8.7(7点);EM DR08输出地址为Q12.0~Q12.7 (8点);EM AM03的模拟量输入地址为AIW48、AIW50(2 点),模拟量输出地址为AQW48(1点);EM AR02热电阻 输入地址为AIW64、AIW66(2点);EM AT04热电偶输入 地址为AIW80~AIW86(4点)。
④是菜单,STEP 7-Micro/WIN SMART显示每个菜单 的菜单功能区。可通过右键单击菜单功能区并选择“最小化 功能区”(Minimize the Ribbon)的方式最小化菜单功能区, 以节省空间。
⑤是程序编辑器,程序编辑器包含程序逻辑和变量表, 您可在该表中为临时程序变量分配符号名称。子例程和中断 例程以选项卡的形式显示在程序编辑器窗口顶部。单击这些 选项卡可以在子例程、中断和主程序之间切换。
③. 组态数字量输出 单击“系统块”的“数字量输出节点组态所选模块的数 字量输出选项,如图2-10所示.。 当CPU处于STOP模式时,可将数字量输出点设置为特 定值,或者保持在切换到STOP模式之前存在的输出状态。 STOP模式下,有两种方法可用于设置数字量输出行为: 将输出冻结在最后状态:单击此复选框,就可在进行 RUN到STOP转换时将所有数字量输出冻结在其最后的状态。 “替换值”:如果“将输出冻结在最后状态”复选框未 选中,只要CPU处于STOP模式,此表就允许选择每个输出 所需状态。单击要设置为ON(1)的每个输出的复选框,选定 为ON(1)后,在进行RUN到STOP转换时将该数字量输出冻 结在ON(1)状态。数字量输出的默认替换值为OFF(0)。
西门子S7-200PLC 2
2. 存储器 在PLC中,存储器主要用来存放系统程序、 用户程序以及工作数据。常用的存储器主要有 两种:一种是可读/写操作的随机存储器RAM, 另一种是只读存储器ROM、PROM、EPROM 和EEPROM。 3. 输入 输出单元 输入/输出单元 输入/输出单元通常也称I/O单元或I/O模块, 是PLC与工业生产现场之间连接的部件。PLC 通过输入单元可以检测被控对象的各种数据, 将这些数据作为PLC对控制对象进行控制的依 据,同时PLC也可通过输出单元将处理结果送 给被控制对象,以实现控制的目的。
8. I/O点数扩展和编址 点数扩展和编址
CPU 22x系列的每种主机所提供的本机I/O点的I/O 地址是固定的,进行扩展时,可以在CPU右边连接多 个扩展模块,每个扩展模块的组态地址编号取决于各 模块的类型和该模块在I/O链中所处的位置。编址时同 种类型输入或输出点的模块在链中按与主机的位置递 增,其它类型模块的有无以及所处的位置不影响本类 型模块的编号。
第2章 可编程控制器的硬件组成 及工作原理
2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 可编程控制器的硬件组成 可编程控制器的工作原理 S7-200系列可编程控制器的性能简介 S7-200系列PLC的内部资源 S7-200存储器的数据类型与寻址方式
2.1 可编程控制器的硬件组成 PLC的硬件主要由中央处理器(CPU)、 存储器、输入单元、输出单元、通信接口、扩 展接口、电源等几部分组成。 1. 中央处理单元(CPU) 中央处理单元( ) 和计算机一样,CPU是PLC的核心。PLC中 所配置的CPU随机型不同而不同,常用的CPU 有三类:通用微处理器(如Z80、8086、80286 等)、单片机(如8031、8096等)和位片式微 处理器(如AMD29W等)。
S7200系列PLC教案2章(可编程控制器概论)
1.中央处理单元
中央处理单元(CPU)一般由控制器、运算器和寄存器组成,这些电路都集成在一个芯片上。
CPU的主要功能:
(1)从存储器中读取指令
(2)执行指令
(3)顺序取指令
(4)处理中断
2.存储器
(1)只读存储器
(2)随机存储器RAM
3.输入输出单元
(1)输入接口电路
通常PLC的输入类型可以是直流、交流和交直流。输入电路的电源可由外部供给,有的也可由PLC内部提供。图2-2和图2-3分别为一种型号PLC的直流和交流输入接口电路的电路图,采用的是外接电源。
一、PLC的产生
1.可编程序逻辑控制器PLC产生于1969年,最初只具备逻辑控制、定时、计数等功能,主要是用来取代继电接触器控制。现在所说的可编程序控制器PC(Programmable Controller)是1980年以来,美、日、德等国由先前的可编程序逻辑控制器PLC进一步发展而来。
2.1985年,国际电工委员会IEC对可编程序控制器作了如下规定:可编程序控制器是一种数字运算操作的电子系统,专为工业环境下应用而设计。
图2.2描述了一个输入点的接口电路。其输入电路的一次电路与二次电路用光耦合器相连,当行程开关闭合时,输入电路和一次电路接通,上面的发光管用于对外显示,同时光耦合器中的发光管使三极管导通,信号进入内部电路,此输入点对应的位由0变为1。即输入映像寄存器的对应位由0变为1。
图2-2直流输入电路图
图2-3交流输入电路图
第2章可编程序控制器概论
课题
2.1 PLC的发展、分类及应用
2.2 PLC结构与工作原理
授课教师
授课日期
授课班级
课时
4
课程类型
第二章S7-200硬件系统及内部资源
(4)变量存储器V 用来存储变量。它可以存放程序执行过程中控制逻辑操作的中间结果,也可 以使用变量存储器来保存与工序或任务相关的其它数据。 存储变量的容量与CPU型号相关 CPU221 CPU222 CPU224 CPU226
V0.0~V2047.7 V0.0~V2047.7 V0.0~V5119.7
EM1 主机 CPU224 EM221 DI8 DC24V EM2 EM222 D08 DC24V EM3 EM235 AI4/AO1 DC24V EM4 EM223 DI4/DO4 DC24V EM5 EM225 AI4/AO1 DC24V
660mA
30mA
40mA
30mA
40mA
30mA
DI:14+8+4=26; DO:10+8+4=22; AI:4+4=8; AO:1+1=2; 各模块消耗电流:30+40+30+40+30=170mA<660mA;
扩 展 模 块
EM23X 模拟量
1:输入(AI):4AI
2W 12位; 2AI热电阻;4AI热电偶 15位
2:输出(AO):2AO 2W 12位
5:AI/AO:4AI/1AO, 2W 12位
EM241: MODEM模块
CP243-1:工业以太网模块 CP243-2:AS-i 模块 EM253:定位模块 EM277:PROFIBUS-DP通讯模块
在一个控制系统中所有扩展模块消耗的电流不能超过CPU所提供的电 流。
3. I/O点数扩展与编址
编址方法 同种类型输入输出点的模块在链中按与主机的位置而递增,其它类型的模块的有 无以及所处位置不影响本类型模块的编号。 例1 某控制系统选用CPU224 ,系统所需的输入输出点数各为:数字量输入为24 点、 数字量输出为20 点、模拟量输入6点和模拟量输出为2点。 其中一种模块的连接形式:
S7-200-第2章-可编程序控制器的组成和工作原理
梯形图编程 利用STEP 7-Micro/WIN 32软件可以建立与电气接线
图等价的类似程序语言,那就是梯形图LAD(Ladder Diagram)语言。不同品牌的PLC有不同的梯形图语言, 但所有PLC的梯形图都来源于一般的继电接触控制电路。 因此,理解梯形图的前提是对继电接触控制电路有较好的 理解。
0
多 路 选 择 开 关
3
A/D 转换器
光电隔离
前置放大
输
数
入
据
缓
寄
冲
存
器
器
பைடு நூலகம்
模拟量输入模块(4路)
7、模拟量输出点的结构
锁
存
D/A
器
转换器
AO0-U AO0-I
数
光电隔离
据 寄
输出放大
COM0
存
器 AO1-U
锁
存
D/A
器
转换器
AO1-I
光电隔离
输出放大
COM1
模拟量输出模块(2路)
2.2 可编程序控制器的工作原理
扫描一次用户程序所用的时间称为扫描周期。扫描周期 的长短,首先与每条指令执行时间长短有关,其次与指令类 型及包含指令条数的多少有关。前者取决于PLC的CPU执行 速度的快慢,与硬件配置有关;后者取决于被控系统的复杂 程度及编程人员的水平,典型值为1~100ms。
理论上扫描周期越短越好,在实际控制系统中很难做到。 只要保证PLC的扫描周期能满足控制系统的要求就可以了。
总线或底板连接而成
整体式PLC(西门子S7-200)
1-电源模块; 2-后备电池;3-24V DC 连接器;4-模式开关; 5-状态和故障指示灯;6-存储器卡(CPU 313 以上); 7-MPI 多点接口;8-前连接器;9-前盖
西门子S7-200系列PLC的内部资源
西门子S7-200系列PLC的内部资源plc 的内部资源是编写程序的基础,PLC 内部的编程元件有多种,应当掌握各种元器件和它们的直接寻址方式。
本文内容包括S7-200 CPU 存储器的类型、范围和特性。
一、S7-200 CPU 存储器的类型1、输入继电器(I)每个输入继电器都有一个PLC 的输入端子对应,它用于接收外部的开关信号。
当外部的开关信号闭合,则输入继电器的线圈得电,在程序中其常开触点闭合,常闭触点断开。
这些触点在编程时的使用次数不受限制。
2、输出继电器(Q)每个输出继电器都有个PLC 上的输出端子对应。
当通过程序使得输出继电器线圈得电时,PLC 上的输出端开关闭合,以控制外部负载的状态。
同时在程序中其常开触点闭合,常闭触点断开。
这些触点在编程时的使用次数不受限制。
3、通用辅助继电器(M)通用辅助继电器如同继电控制接触系统中的中间继电器,在PLC 中没有输入输出端与之对应,因此通用辅助继电器的线圈不直接受输入信号的控制,其触点不能驱动外部负载。
4、特殊标志继电器(SM)有些辅助继电器具有特殊功能或存储系统的状态变量、有关的控制参数和信息,称为特殊标志继电器。
用户可以通过特殊标志来沟通PLC 与被控对象之间的信息。
SM0.1:首次扫描为1,常用来对程序进行初始化5、变量存储器(V)变量存储器用来存储变量。
它可以存放程序执行过程中控制逻辑操作的中间结果,也可以使用变量存储器来保存与工序或任务相关的其他数据。
6、局部变量存储器(L)局部变量存储器用来称放局部变量。
局部变量与变量存储器所存储的全局变量十分相似,主要区别是全局服务是全局有效的,局部服务是局部有效的。
全局有效是指同一个变量可以被任何程序访问;而局部有效是指变量只和特定的程序相关联。
7、顺序控制继电器(S)用在顺序控制和步进控制中,它是特殊的继电器。
8、定时器(T)是累计时间增量的内部器件。
灵活地使用定时器可以编制出动作要求复杂的控制程序。
第二章S7-200PLC内部资源及配置总结
存储系统的使用主要有以下几方面:
(1)设置保持数据的存储区 为防止系统运行时突然断电导致重要数据丢失,可 在设置CPU组态参数时定义要保持数据的存储区。包括 变量存储器、通用辅助继电器、计数器和定时器等。
(2)永久保存数据 通过对S7-200中的特殊标志存储器字节SMB31和存
储器字SMW32的设置,实现将存储在RAM中变量存储器
感器提供电源,也可以作为输入端的检
测电源使用。
二. CPU输入输出映象区
1. 数字量I/O映像区
主机提供的数字量I/O映象区区域为: 128个输
入映象寄存器(I0.0~I15.7)和128个输出映象寄存器 (Q0.0-Q15.7),最大I/O配置不能超出此区域。
2. 模拟量I/O映像区
主机提供的模拟量I/O映象区区域为:CPU222模块, 16输入通道/16输出通道;CPU224模块、CPU226模块 等,32入/32出。模拟量的最大I/O配置不能超出此区域。
0.2~12.8ms
2个,8位 2个 4个
0.2~12.8ms
2个,8位 2个 4个
0.2~12.8ms
输入滤波时间 0.2~12.8ms
CPU特性 程序存储器 数据存储器 扩展模板数 最大数字量(I/O) 最大模拟量(I/O)
CPU221 CPU222 4KB 4KB 2KB 2KB 无 6/4 2个 48/46 16/8
第二节 S7-200PLC主机资源介绍
S7-200 CPU22X系列产品:CPU221模块、CPU222模块、 CPU224模块、 CPU224XP模块、CPU226模块、CUP226XM模 块。 CPU226模块I/O总点数为40点(24/ 16点),可带7个 扩展模块。 内置6个30KHz高速计数器,具有PID控制的功能;
可编程序控制器第二章 S7-200可编程控制器及配置
可编程控制器原理及应用
★STEP 7-Micro/WIN 32 编程软 件
创建 编辑 调试 组态系统
可编程控制器原理及应用
可编程控制器原理及应用 ★通信电缆
可编程控制器原理及应用
★通信电缆 S7-200所支持的通信协议 点对点接口(PPI) 多点接口(MPI) PROFIBUS
SIMATIC S7-200 CPU家族
CPU 221 (10 I/O Points)
CPU 222 (14 I/O Points)
CPU 224 (24 I/O Points)
CPU 224XP (24 I/O + 2AI/1AO)
CPU 226 (40 I/O Points)
可编程控制器原理及应用
可编程控制器原理及应用
PPI(Point-to-Point)通信方式
是一种主-从协议 主站发送要求到从站,从站作出响应。从站不主动发信 息,只是等待主站的要求并作出响应 是S7-200 CPU默认的,也是最基本的通信方式
它通过S7-200 CPU内置的PPI接口(Port 0或 Port 1),采用通用RS-485双绞线电缆进行联网 通信波特率可以是9.6kbps、19.2kbps或187.5kbps
主站可以是其他CPU(如S7-300/400)、SIMATIC 编程器、TD 200文本显示器等 网络中的所有S7-200 CPU都默认为PPI从站
可编程控制器原理及应用
PPI网络组态形式
单主站
单主站PPI网络通常由带有STEP 7-Micro/WIN的PG/PC或作为 主站设备的HMI设备(面板)、作为从站设备的一个或多个S7200 CPU等组件组成
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件(也称软继电器)组成,累加器完成数字或逻
辑运算,存储器存放系统程序、用户程序以及工 作数据。
2.2
2.2.1
S7-200 PLC的数据类型与存储区域
位、字节、字、双字和常数
常数的几种表示形式:
进制
十进制 十六进制 二进制 ASCⅡ码 实数
书写格式
十进制数值 16#十六进制 2#二进数值 “ASCⅡ码文本” ANSI/IEEE 754-1985标准 5 288 16#2E6F
6. 顺序控制继电器(S)
顺序控制继电器(S)用于顺序控制或步进控制。 顺序控制继电器(S)使用时可以按位、字节、字、 双字访问,其地址格式为: 位地址:S[字节地址].[位地址],如S3.1、 S2.5。 字节、字、双字地址:S[数据长度][起始字节 地址],如SB4、SW10、SD21。 CPU226模块顺序控制继电器存储器的有效地址范 围为:S(0.0~31.7);SB(0~31);SW(0~ 30);SD(0~28)。
用户程序 CPU组态 输 出 继 电 器
用户程序 CPU组态 变量存储器 通用辅助继电器 EPROM
变量存储器 通用辅助继电器 局部变量存储器 定时器、计数器 RAM
存储卡
扩展口
S7-200系列PLC的软件资源是指完成逻辑运
算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作过 程中所涉及到的存储资源。 S7-200系列PLC的软件资源分布如图所示, 主要由CPU的累加器、系统的存储器和各类软元
相关知识
1、位编址(bit)
三、寻址方式
位编址的指定方式为:(区域标志符)字节号.位 号,如I0.0;Q0.0;I1.2。 2、字节编址(byte) 字节编址的指定方式为:(区域标志符)B(字节 号),如IB0表示由I0.0~I0.7这8位组成的字节。
相关知识
三、寻址方式
3、字编址(word)
字编址的指定方式为:(区域标志符)W(起
特殊标志位
8. 定时器(T)
定时器(T)是累计时间增量的内部元件。 S7-200 PLC定时器有三种类型:接通延时定时器 TON,断开延时定时器TOF,保持型接通延时定 时器TONR。 定时器的定时时基有三种:1ms、10ms、 100ms。使用时需要提前设置时间设定值。 与定时器相关的有两个变量:定时器当前值和定 时器状态位 。 定时器地址表示格式为:T[定时器号],如T24、 T37、T38等 。
VB100
VB101
图中,用VB100、VW100、VD100分别表示字节、字、双 字的地址。VW100表示由VB100、VB101相邻的两个字节 组成的一个字,VD100表示由VB100~VB103四个字节组成 的一个双字,100为起始字节地址。
(3)其他地址格式
T24
区 元 域 件 标 号 识 符
基本数据类 型
字节(8位) 字(16位)
有符号整数表示范围
十进制 -128~127 -32768~32767 十六进制 80~7F 8000~7FFF
双字(32位)
0~4294967 295
0~FFFFFF 双字(32位) FF 0~1
-2147483648~ 2147483647
80000000~ 7FFFFFFF
举例
2#1110 0111 1101 1101 “Word” (正数)+1.175495E-38到+3.402823E+38 (负数)+1.175495E-38到+3.402823E+38
2.2.2 数据类型及范围
无符号整数表示范围
基本数据类型 十进制 字节(8位) 字(16位) 0~255 0~65535 十六进制 0~FF 0~FFFF
IW4
7
IB4
0
15 31
ID4
7 7
0 0
15
2.输出继电器(Q)
输出继电器一般有一个PLC上的输出端子与之对应。 当通过程序使输出继电器线圈得电时,PLC上的输出 端开关闭合,它可以作为控制外部负载的开关信号, 同时在程序中其常开触点闭合,常闭触点断开。 用来将PLC的输出信号传递给负载,只能由程序指 令驱动
定时器:T24 计数器:
C45 累加器:AC3
2.3
S7-200 PLC的编程元件
在PLC内部,这些具有一定功能的编程元件,由电子电路、寄存器和存储器 单元等组成,有固定的地址。有时又称做软元件或软继电器 ,其特点是 : 1) 软继电器是看不见、摸不着的,没有实际的物理触点。 2) 每个软继电器可提供无限多个常开触点和常闭触点,可放在同一程序的任
特殊继电器(SM)
SM0.0:CPU在RUN时,SM0.0总为1,即该位始终 接通为ON; SM0.1:PLC由STOP转为RUN时,SM0.1 接通一 个扫描周期,常用做初始化脉冲; SM0.2:当RAM中保存的数据丢失时,SM0.2 接通 一个扫描周期; SM0.3:PLC上电进入RUN方式时,SM0.3 接通一 个扫描周期,可在不断电的情况下代替SM0.1的功 能; SM0.4:分时钟脉冲,占空比为50%,30s闭合、 30s断开,周期为1min的脉冲串; SM0.5:秒时钟脉冲,占空比为50%,0.5s闭合、 0.5s断开,周期为1s的脉冲等。
第二章:S7-200 PLC软件资源分析
1. 理解软元件的概念,熟悉S7-200系列PLC的
各类软元件;
2. 了解S7-200系列PLC的数据类型,掌握其的 寻址方式; 3. 熟悉S7-200系列PLC系统编程语言和程序结 构。
2.1 S7-200 PLC软件资源分析
个人计算机
CPU(累加器) 输 入 继 电 器
入信号的控制,触点也不能驱动外部负载。
3. 辅助继电器(M)
辅助继电器(M)的地址格式为: 位地址:M[字节地址].[位地址],如M0.2、 M12.7、M3.5等。 字节、字、双字地址:M[数据长度][起始字 节地址],如MB11、MW23、MD26。 CPU226模块辅助继电器的有效地址范围为:M (0.0~31.7);MB(0~31);MW(0~30); MD(0~28)。
1. 输入继电器(I)
输入继电器一般都有一个PLC的输入端子与之 对应,它用于接收外部开关信号。外部的开关信号 闭合,则输入继电器的线圈得电,在程序中其常开 触点闭合,常闭触点断开。 只能由外部信号驱动,不能由程序驱动。
1. 输入继电器(I)
输入继电器(I)的地址格式 为: 位地址:I[字节地址].[位 地址],如I0.1、I3.6。 字节、字、双字地址:I[数 据长度][起始字节地址], 如IB4、IW6、ID10。
S7-200 CPU输入、输出的操作
I/O映像区实际上就是外部输入输出设备状态的映像区,PLC 通过I/O映像区的各个位与外部物理设备建立联系。I/O映像区 每个位都可以映像输入、输出模块上的对应端子状态。
3. 辅助继电器(M)
又叫 位存储器(通用寄存器)M:M0.0-M31.7,用于
存储中间操作数或其他控制信息,线圈不直接受输
7. 特殊继电器(SM)
■特殊内部线圈(Special Memory) ■用户程序与系统程序之间的界面 ■提供特殊的控制功能及系统信息 ■用户通知系统特殊要求 包括只读区域,只能用其触点;如SM0.0
可读写区,用于特殊控制功能 ,
*SMB30 用于自由通信口设置
*SMB34/SMB35 用于定时中断间隔时间设置
(1)位地址格式
存储器中的位地址表示示例
(2)字节、字、双字地址格式
数据区存储器区域的字节、字、双字地址格式由区 域标识符、数据长度以及该字节、字或双字的起始 字节地址构成。 例如,IB2表示输入字节,由I2.0~I2.7这8位组成。
(2)字节、字、双字地址格式
7 VB100 VB100 0 VB100 字节地址X 访问一个字节B(byte) 区域表示(V表示存储器) 15 VW100 VB100 8 7 VB101 0 VW100 字节地址X 访问一个字W(word) 区域表示(V表示存储器) 31 VD100 24 23 16 15 VB102 87 VB103 0 VD100 字节地址X 访问一个双字D(double word) 区域表示(V表示存储器)
()
4 1
1 5 KM 0 4
7
7
+
2. 输出继电器(Q)
输出继电器(Q)地址格式为: 位地址:Q[字节地址].[位地址],如Q0.0、 Q1.1; 字节、字、双字地址:Q[数据长度][起始字 节地址],如QB5、QW8、QD11。 CPU226模块输出映像寄存器的有效地址范围为: Q(0.0~15.7);QB(0~15);QW(0~14); QD(0~12)。
何地方,即其触点可以无限次地使用。
3) 体积小、功耗低、寿命长。
软元件的实质就是系统存储器的某个单元或某部分单元。
用户使用的PLC中的每一个输入/输出、内部存储器单元、定时器、 计数器等都称为软继电器。软元件是与实际的各种继电器相对应的,
它具有各种实际继电器的功能,但是没有机械触点。2.3.1Fra bibliotek编程元件
相当与时间继电器,用于延时控制,是对内部时钟 累计时间 有16 bit的当前值寄存器以及一个状态位bit(Tbit) 型号 CPU 226 定时器 T 0~T 255 保持型延时通: 1 ms T 0、T 64 10 ms T 1~T 4、T 65~T 68 100 ms T 5~T 31、T 69~T 95 延时通定时器: 1 ms T 32、T 96 10 ms T 33~T 36、T 97~T 100 100 ms T 37~T 63、T 101~T 255