第3章S7-1200程序设计基础1

用来防止在电源关闭时丢失数据，可以用不同方法设置变量的断电保持功能。
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第3章 S7-1200 程序设计基础
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第3章 S7-1200 程序设计基础
3.2 存储器及其寻址
地址区 输入过程映像I 输出过程映像Q 位存储区M 数据块DB 局部数据L I/O输入区域 I/O输出区域
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说明 每一位对应一个数字量输入点。在每个扫描周期的开始阶段，CPU 对输入点进行采样，并将采样值存于输入映像寄存器中。CPU在本 周期内不再改变本区数据。 每一位对应一个数字量输出点。在每个扫描周期的最开始，CPU将 输出过程映像区的数据传送给输出模块，并驱动外部负载。 用来保存控制继电器的中间操作状态或其他控制信息。 在程序执行过程中存放中间结果，或用来保存于工序或任务有关 的其他数据。需要定义：全局数据块（所有程序可访问），背景 数据块（制定的FB或SFB） 暂时存储器或给子程序传递参数，局部变量只能在本单元有效。 可以直接访问集中式和分布式输入模块 可以直接访问集中式和分布式输入模块
“字节. 位”寻址方式 ：
如 I3.2，首位字母表示存储器标识符，I表示输入过程映像区
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第3章 S7-1200 程序设计基础
3.2 存储器及其寻址
15 高有效字节 MB100 低有效字节 MB101 0
MW100
31 最高有效字节 MB100 MB101 MB102 最低有效字节 0 MB103
第3章 S7-1200 程序设计基础
3.1 CPU的工作模式
CPU 有三种工作模式：
在 STOP 模式下，CPU 不执行任何程序，而用户可以下载项目。 在 STARTUP 模式下，执行一次启动OB(如果存在)。 在RUN模式下，重复执行扫描周期。
中断事件可能会在程序循环阶段的任何点发生并进行处理。 处于RUN模式下时，无法下载任何项目。 在RUN 模式的启动阶段，不处理任何中断事件。
检验FC、FB重要指标是可移植性（可重用性）。 如果内部全部 使用局部变量，不用全局变量，不作任何修改，就可以将它们移 植到其他项目，通过调用与被调用的关系，可以迅速生成新的项目程序。 把相同功能的工作编制成FB，然后在FC里调用，程序修改起来方便。 例子：有10台电机，编制启动，停止逻辑，报 警，复位逻辑。 FB+FC: FB+背景数据块+FC调用(把这些电机对应的I/O点添到 FB的管脚上) FC: 1)要写10遍，2)如果你用粘贴和复制的话，有可能有的 I/O点忘记修 改或其他一些错误，3)程序的结构性不强，维护起来浪费时间。 如果子程序的任务不能在一个扫描周期完成，需要在两次调用之间保存某些变 量的值，则应选用FB，而不是FC。因为这种情况下FC需要用全局变量 （例如 共享数据块和M区）来保存这些变量的值，但是这样会影响FC的可移植性。如 果块的内部使用了全局变量，在移植时需要考虑每个块使用的全局变量是否会 与别的块产生地址冲突（同一地址重复使用）。如果这样的FC很多，移植是附 加的工作量将会很大，也很容易出错。
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32 64 321
04294967295
1.17549510-383.402823 1038 2.2250738585072020 10-308 1.7976931348623157 10308 T#-24d20h31m23s648ms T#24d20h31m23s648ms
3.4 程序结构
创建用于自动化任务的用户程序时，需要将程序的指令插入代码块中： ● 组织块 (OB) 对应于 CPU 中的特定事件，并可中断用户程序的执行。 用于循环执行用户程序的默认组织块 (OB 1) 为用户程序提供基本结构，是 唯一一个用户必需的代码块。 如果程序中包括其它 OB，这些 OB 会中断 OB 1 的执行。其它 OB 可执行特定功能，如用于启动任务、用于处理中断 和错误或者用于按特定的时间间隔执行特定的程序代码。 ● 功能块 (FB) 是从另一个代码块（OB、FB 或 FC）进行调用时执行的子 例程。 调用块将参数传递到 FB，并标识可存储特定调用数据或该 FB 实 例的特定数据块 (DB)。 更改背景 DB 可使通用 FB 控制一组设备的运行。 例如，借助包含每个泵或阀门的特定运行参数的不同背景 DB，一个 FB 可 控制多个泵或阀。
3.2 存储器及其寻址
PLC使用的物理存储器类型： RAM, ROM, Flash EPROM(简称为FEPROM)
用户存储器： 非易失性的存储区，用于保存用户程序（项目等）、数据和
组态信息。所有的 CPU都有内部的装载存储器， CPU 插入存储卡后，用存储 卡做装载存储器。类似于计算机的硬盘，具有断电保持功能。
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3.1 CPU的工作模式
在 STOP 模式下： CPU ① 处理所有通信请求（如果适用）并 ②执行自诊断。 CPU不执行用户程序，过程映像也不会自动更新。
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第3章 S7-1200 程序设计基础
3.1 CPU的工作模式
上电后CPU进入STARTUP模式，进行上电诊断和系统初始化，检查到某 些错误时，将禁止CPU进入RUN模式，保持在STOP。
MD100 以起始字节的地址作为字和双字的地址。
起始字节为最高位的字节。
存储器寻址方式
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3.3 系统存储区与数据类型——基本数据类型
变量类型 符号 位数 取值范围 常数举例
位
字节 字 双字 字符 有符号字节 整数 双整数 无符号字节 无符号整数
Bool
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3.5 编程方法
线性化编程 模块化编程 结构化编程
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3.5 编程方法
根据实际应用要求，可选择线性，模块化或结构化用于创建用户程序：
● 线性程序按顺序逐条执行用于自动化任务的所有指令。 通常，线 性程序将所有程序指令都放入用于循环执行程序的 OB (OB 1) 中。
本章主要内容 1. S7-1200PLC 工作模式
三种运行模式
（掌握） （掌握） （理解）
2. 存储器及其寻址 3. 数据格式及数据类型
把握常两种寻址方式，强制输入/输出，保持性
4. 编程方法 三种结构模式
（重点）
5. 程序结构
OB, FC, FB, 各自特点及区别
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12.45, -3.4, -1.2E+3 12345.12345 -1,2E+40 T#1d_2h_15m_30s_45ms
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3.4 程序结构
创建用于自动化任务的用户程序时，需要将程序的指令插 入代码块中：
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第3章 S7-1200 程序设计基础
河南理工大学电气学院
（重点）
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第3章 S7-1200 程序设计基础
第3章 S7-1200 PLC程序设计基础
3.1 S7-1200PLC 工作模式 （掌握） 3.2 存储器及其寻址 （掌握）
3.3 数据格式及数据类型
3.4 编程方法 3.5 程序结构
（理解）
（重点） （重点）
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第3章 S7-1200 程序设计基础 创建用于自动化任务的用户程序时，需要将程序的指令插入代码块中：
3.4 程序结构
● 组织块 (OB) ● 功能块 (FB) ● 功能 (FC) ● 数据块（DB）用于存放执行用户程序时所需的变量数据的数据区。用户程 序中除了逻辑程序外，还需要对存储过程状态和信号信息的数据进行处理，数据是 以变量的形式存储，通过存储地址和数据类型来确定数据的唯一性。
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第3章 S7-1200 程序设计基础
3.5 编程方法
线性化编程 结构简单，不带分支，一个程序包含了所有 指令。 所有的指令都在OB1中----每个扫描周期都要 扫描执行所有的指令，不断循环执行。即使 某些不用的部分代码也需要执行。因此CPU 效率低，没有充分利用。 需要多次执行相同或类似的操作，需要重复 编写相同或类似的程序。
工作存储器：易失性，集成在CPU中的高速存取的RAM。用于在执行用户
程序时存储用户项目的某些内容。CPU也会将一些项目内容从装载存储器复制 到工作存储器中。类似于计算机的内存，断电时内容丢失，而在恢复供电时由 CPU恢复。
系统存储器： 用来存储用户程序的操作数据，被划分为若干个地址区域，
如过程映像输入/输出，位存储器，数据块，局部数据，I/O输入输出区域和诊 断缓冲区等。使用指令可以在相应的地址区域内对数据直接进行寻址。
STARTUP： A 复位I 存储区 B 使用上一次RUN模式最后的值或替换值初始化输出 C 执行启动 OB D 将物理输入的状态复制到 I 存储器 E 将所有中断事件存储到要在 RUN模式下处理的队列中 F 将过程映像输出区(Q区)的值写到物理输出
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第3章 S7-1200 程序设计基础
TRUE,FALSE或1,0
16#12,16#AB 16#ABCD，16#0001 16#02468ACE ‘A’, ‘t’, ‘@’ 123, -123 123, -123 123, -123 123 123
无符号双整数
浮点数(实数) 双精度浮点数 时间 14
UDInt
Real LReal Time
● 功能 (FC) 是从另一个代码块（OB、FB 或 FC）进行调用时执行的子例 程。 FC 不具有相关的背景 DB。 调用块将参数传递给 FC。 FC 中的输出 值必须写入存储器地址或全局 DB 中。