第四章 S7-200PLC基础知识

成一定的控制任务。
（2）扩展单元（I/O接口电路） 就是各种类型的输入/输出模块。例如：数字量I/O模块、模拟量I/O模块 （3）特殊功能模块 完成某种特殊控制任务的一些装置。如PID模块、定位控制模块。扩展 单元和特殊功能模块不能单独完成一定的控制任必须和主机一起使用 （4）人机界面： 例如 ：编程器、文本显示器、操作员面板、触摸屏等。 （5）编程软件： 编程软件STEP7-Micro/WIN，人机界面组态软件 ProTool 、WinCC
4.4 寻址方式
按位寻址的格式为：Ax.y
必须指定元件名称、字节地址和位号，如图所示。图中MSB表 示最高位，LSB表示最低位。
MSB LSB 76543210 I0 I1 I2 I3 I4 I 4 .5 字节的位，即位号 位地址与字节地址之间的间隔 字节地址 元件名称（区域标志）
I 14 .2 I15
4.3 内部资源
（11）高速计数器（HC） CPU 22X提供了6个高速计数器HC0、HC1……HC5 （每个计 数器最高频率为 30KHz ）用来累计比 CPU 扫描速率更快的事件。
高速计数器的当前值为双字长的符号整数。
（12）累加器（AC） 累加器是用来暂存数据， S7-200 PLC提供了4个32位累加器 AC0～AC3。累加器支持以字节（B）、字（W）和双字（D）的存 取。。
电气控制及PLC
2014.09
第4章 S7-200 PLC基础知识 • 主要内容：
• • • • • • • 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 概述 硬件系统 内部资源 寻址方式 指令系统 程序结构 S7-200 PLC的几个特性
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4.1 概述
S7-200系列PLC是西门子公司推出的一种小型PLC。它适用于
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4.3 内部资源
（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。这些触点可以在编程时任意使用，使用 次数不受限制。 （2）输出继电器（Q） 输出继电器一般都有一个PLC 上的输出端子与之对应。 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，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。这些触点可 以在编程时任意使用，使用次数不受限制。
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4.2 硬件系统
硬件系统基本构成 1、主机单元
编程工具
2、扩展单元
3、特殊功能模块 4、人机界面
CPU 主机模块 HMI 人机界面 扩展 模块 功能 模块 通信 模块 工业现场总线
5、编程软件
4.2 硬件系统
（1）主机模块—CPU模块（基本单元） 主机模块的组成： CPU、基本输入/输出点、电源。主机模块可以单独完
4.4 寻址方式
（2）常数 常数数据长度可为字节、字和双字，在机器内部的数据 都以二进制存储，但常数的书写可以用二进制、十进制、十 六进制、ASCII码或浮点数（实数）等多种形式。
4.4 寻址方式
直接寻址方式
寻址方式 间接寻址方式
4.4 寻址方式
2. 直接寻址方式
A ：元 件名 称 ， S7-200PLC的存储单元按字节进行编制 即该数据在数 据存储器中的 每一个单元都有唯一的地址，这种直接指出元件名 区域地址，可 以是上表中的 称的寻址方式叫做直接寻址 符号； T ：数 据类 型 ， 存储单元按字节进行编址，无论所寻址的是何种数 若为位寻址， 则无该项；若 据类型，通常应指出它在所在存储区域和在区域内的字 为字节、字或 双字寻址，则 节地址。每个单元都有惟一的地址，地址用名称和编号 T的取值应分 别为 B 、 W 和 D ； 两部分组成，元件名称（区域地址符号）如表所示 X ：字 节地 址 ； Y：字节内的 位地址，只有 位寻址才有该 项。
STEP7Micro/WIN32 编程软件的基 本功能是创建、 编辑、调试用 户程序、组态 系统等。 编程软件 的使用环境： 支 持 Windows 的应用软件。
9.23
4.3 内部资源
软元件（软继电器）
每一个输入 /输出、内部存储单元、定时器和计数器 •各软元元件。 • 软元件的数量决定了PLC的规模和数据 软元件是 PLC内部的具有一定功能的器件，这些器件 处理能力，每一种 PLC的软元件是有限的。 • 编程时，用户只需记住软元件的地址 实际上是由电子电路和寄存器及存储器单元等组成。 即可。每一个软元件都有一个地址与之 相对应，软元件的地址编排采用区域号 加区域内编号的方式。
各行各业，各种场合中的检测、监测及控制的自动化。
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4.1 概述
木材加工
传送带生产线控制
印刷机械
纺织机械
电梯控制 灌装及包装机械
空调控制
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4.1 概述
德国的西门子（SIEMENS）公司是欧洲最大的电子和 电气设备制造商，生产的 SIMATIC 可编程序控制器在欧 德国西门子公司生产S 系列PLC 的发展概况: 洲处于领先地位。其第一代可编程序控制器是 第一代可编程序控制器: S3系列 1975年投 放市场的 SIMATIC S3系列的控制系统。 第二代可编程序控制器 : S5系列 在 1979年，微处理器技术被应用到可编程序控制器 第三代可编程序控制器 : S7系列 中，产生了SIMATIC S5系列，取代了S3系列，之后在20 世纪末又推出了S7系列产品。
4.3 内部资源
（6）局部变量存储器(L) 局部变童存储器用来存放局部变量。局部变量与变量存储器 所存储的全局变量十分相似，主要区别在于全局变量是全局 有效的，而局部变量是局部有效的。 S7-200有64个字节的局部存储器，编址范围LB0.0~LB63.7， 其中60个字节可以用作暂时存储器或者给子程序传递参数， 最后4个字节为系统保留字节。 （7）顺序控制继电器(S) S又称状态元件，以实现顺序控制和步进控制。 S7-200 PLC编址范围S0.0～S31.7，可以按位、字节、 字或双字来存取数据
RS-485的串行通讯端口：
PLC主机实现人一机对话、 机—机对话的通道。实现PLC 与上位计算机的连接，实现 PLC与PLC、编程器、彩色图形 显示器、打印机等外部设备的 连接。
扩展接口： PLC主机与输 入、输出扩展模块的接 口，作扩展系统之用。 主机与扩展模块之间由 导轨固定，并用扩展电 缆连接。
模拟量 28入或14出或 28入/7出
最大7个模块
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状态指示灯：显示 模块的外部结构大体相同，其 CPU 这几种 的工作方CPU 式、 本机 I/O 的状 态 、 外部结构如图所示， CPU224XP 和 CPU226 有两 系统错误状态。存 储 卡 （ EEPOM 卡 ） 个通信口。 可以存储CPU程序
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4.2 硬件系统
主机结构及性能特点
CPU221: 数字量 10点
无扩展能力
CPU222 :40入/38出=78数字量
最大2个模块
模拟量 8入或4出或 8入/2出
CPU224 :94入/74出=168 数字量
模拟量 28入或14出或 28入/7出
最大7个模块
CPU226(XM) :128入/120出=248数字量
4.3 内部资源
（8）定时器（相当于时间继电器） S7-200 CPU中的定时器是对内部时钟累计时间增量的设备，用 于时间控制。编址范围T0～T255（22X）； （9） 计数器
计数器主要用来累计输入脉冲个数。有16位预置值和当前值寄
存器各一个，以及1位状态位，当前值寄存器用以累计脉冲个数， 计数器当前值大于或等于预置值时，状态位置1。 S7-200 CPU提供有三种类型的计数器，增计数、减计数、增／ 减计数。编址范围C0～C255（22X）。
个 人 计 算 机 （ PC） 或 编 程 器 需 装 上 STEP7Micro/WIN32 编 程 软 件 后，才可供用户进行 程序的编制、编辑、 调试和监视等。 要求个人计算机 CPU 为 80586 或更高的处理器， 16M 内存（最低要求： CPU80486，8M 内 存 ） 。
S7-200PLC
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4.2 硬件系统
机型 CPU221 CPU222 CPU224/XP CPU226
主机输出类型 DC/继电器 DC/继电器 DC/继电器 DC/继电器
主机输 入点数 6 8 14/2AI 24
主机输出 可扩展模块 点数 4 6 10/1AO 16 无 2 7 7
4.2 硬件系统
主机模块的主要特点和技术规范
4.3 内部资源
（3）通用辅助继电器(M)
通用辅助继电器的作用和继电接触器控制系统中的中 间继电器相同，主要起逻辑控制作用。
（4）特殊继电器(SM)
用来存储系统的状态变量、有关的控制参数和信息。
(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。在进行数据处理时， 变量存储器会被经常使用。
4.3 内部资源
软元件（软继电器）
PLC内部根据软元件的功能不同，分成了许多区域 ：
输入继电器（I） 输出继电器（Q） 内部位存储器（M） 特殊存储器（SM） 变量存储器（V） 局部变量存储器（L） 定时器（T） 计数器（C） 模拟量输入映像寄存器（AI） 模拟量输出映像寄存器（AQ） 高速计数器（HC） 累加器（AC） 顺序控制继电器（S）
4.3 内部资源
（10） 模拟量输入／输出映像寄存器（AI/AQ） S7-200的模拟量输入电路将外部输入的模拟量（如温度、 电压）等转换成1个字长（16位）的数字量，存入模拟量输入 映像寄存器区域。
AI编址范围AIW0，AIW2，……AIW62，起始地址定义为偶数