6.S7-200系列可编程控制器资源及配置图文.ppt16

STL格式： R bit， N 例： R Q0.2, 3
36
下图所示为置位和复位指令应用程序片断：
LD
I0.0
//装入常开触点
A
I0.1
//与常开触点
=
Q1.0
//输出触点
LD
I0.0
A
I0.1
S
Q0.0, 1
个触点置 1
R
Q0.2, 3
个触点置 0
// // //将 Q0.0 开始的//1
//将 Q0.2 开始的//3
5
可编程序逻辑控制器的产生 美国数字设备公司（DEC）根据这一设想，于1969年研
制成功了第一台可编程序控制器(型号为PDP-14 ) ,并在通用 汽车公司的自动装配线上试用成功 。
由于当时主要用于顺序控制，只能进行逻辑运算，故称 为可编程序逻辑控制器（Programmable Logic Controller，PLC）。
CPU（基本单元） +
扩展模块
11
➢标准模块式结构化PLC ：各种模块相互独立，并安 装在固定的机架（导轨）上，构成一个完整的PLC 应用系统。如：西门子S7-300、S7-400系列。
PS
CPU
IM
SM: SM: SM:
(电源模块)
(接口模块) DI DO AI
SM: CP: AO - 点-到-点
每个存储单元都有惟一的地址，地址由元件名称和编号 两部分组成，编程元件名称（区域地址符号）如下表所示。
28
29
CPU的存储区（PLC的编程元件）
1、输入映像寄存器（I）（I0.0~I15.7） 2、输出映像寄存器（Q）（Q0.0~Q15.7） 3、变量存储器（V） 4、位存储器（M）（M0.0~M31.7） 5、定时器（T）存储器 6、计数器（C）存储器 7、高速计数器（HC） 8、累加器（AC） 9、特殊存储器（SM） 如SM0.0，SM0.1，SM0.4，SM0.5 10、局部存储器（L） 11、模拟量输入映像寄存器（AI） 12、模拟量输出映像寄存器（AQ） 13、顺序控制继电器（S）

～T255
计数器
C C0～C255
加法计数器，触点在程序
内部使用
高速计数器 HC HC0～HC5
用来累计比CPU扫描速率更
快的事件
顺序控制继 S S0.0～S31.7 提供控制程序的逻辑分段
电器
变量存储器 V VB0.0～
数据处理用的数值存储元
VB5119.7
件
局部存储器 L LB0.0～LB63.7 使用临时的寄存器，作为
供外部输出
T0,延时10ms 定时器 256(T0～ T68
t255) T5～T31,T69～ 保持型通电延时100ms
T95
T32,T96
ON/OFF延时,1ms
T33～T36,T97～ ON/OFF延时,10ms
T100
T37～T63,T101 ON/OFF延时,100ms
可编程控制器的内存区域的分布及I/O配置
S7-200 CPU224部分编程元件的编号范围与功能说明如下表所示
元件名称 代表字母 编号范围
功能说明
输入寄存器 I I0.0～I1.5共14接受外部输入设备的信号
点
输出寄存器 Q Q0.0～Q1.1共10输出程序执行结果并驱动
点
外部设备
位存储器
M M0.0～M31.7 在程序内部使用，不能提
暂时存储器
特殊存储器 SM SM0.0～SM549.7CPU与用户之间交换信息
特殊存储器 SM(只读) SM0.0～SM29.7 接受外部信号
累加寄存器 AC AC0～AC3
用来存放计算的中间值

2. 数据类型及数据范围

S7-200系列PLC的数据类型可以是字符串、布 尔型（0或1）、整数型和实数型（浮点数）。 布尔型数据指字节型无符号整数；整数型数包括 16位符号整数（INT）和32位符号整数。 （DINT）。实数型数据采用32位单精度数来表 示。数据类型、长度及数据范围如表2-7所示。
2.4.2 编址方式
1. 位编址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。 3. 字编址字编址的指定方式为：（区域标志符）W（起始字 节号），且最高有效字节为起始字节。例如VW0表示由 VB0和VB1这2字节组成的字。 4. 双字编址双字编址的指定方式为：（区域标志符）D（ 起始字节号），且最高有效字节为起始字节。例如VD0 表示由VB0到VB3这4字节组成的双字。
4. 内部标志位存储器（中间继电器）M

内部标志位存储器，用来保存控制继电器的中间 操作状态，其作用相当于继电器控制中的中间继 电器，内部标志位存储器在PLC中没有输入/输 出端与之对应，其线圈的通断状态只能在程序内 部用指令驱动，其触点不能直接驱动外部负载， 只能在程序内部驱动输出继电器的线圈，再用输 出继电器的触点去驱动外部负载。
表2-1～表2-4。第二章\24.doc
2.3.2 常用扩展模块介绍
1.数字量扩展模块 S7-200PLC系列目前总共可以提供3大 类共9种数字量输入输出扩展模块，见表2-5。第二章 \25.doc 2. 模拟量扩展模块模拟量扩展模块提供了模拟量输入/输出 的功能 1最佳适应性 2灵活性模拟量扩展模块的数据如 表2-6所示。第二章\26.doc 3. 热电偶、热电阻扩展模块 EM231热电偶模块用于七种热 电偶类型J 、K、 E、N、 S、 T 和R 型。用户必须用 DIP 开关来选择热电偶的类型，连到同模块上的热电 偶必须是相同类型。外型如图2-6所示。 第二章 \27.doc 4. PROFIBUS-DP通信模块

第三代：70年代末期到80年代中期。其特点是：CPU采用8位 和16位微处理器，有些还采用多微处理器结构，存储器采用 EPROM、EAROM、CMOSRAM等 ；
第四代：80年代中期到90年代中期。PC全面使用8位、16位微 处理芯片的位片式芯片，处理速度也达到1us/步 ；
第五代：90年代中期至今。PC使用16位和32位的微处理器芯 片，有的已使用RISC芯片。
思考:可编程控制器的基本特点是什么?
可编程控制器的基本特点
1. 灵活、通用
2“34... 专可平-无控编接-实变量----触制均为-靠--现的的程线---点系无P-适-性控话接C-简简的统故P用采C应制，线半中高障单单是用微导 的恶时功只即、的、通机体接间劣能 需 可是抗实使过电线一的微的 要 。路老干般现存用电工， 修来化可控扰储子方完、如 改业达制技在能便成脱1果 程环术，0存的焊力控 序万境，使，、储强小大制 以而用因触器时量功 及此点设的中左的不电能 改是计右开的会弧需动汇的关程出等要极动编计现现序作改少语继象算是言电。机由器，” 5. 1难 机 功-)-硬硬于-能-件-件掌P强措C和握还施，软采：要件取了求知以使识下用。主者而要具P措C有施采来一用提定面高水向其平控可的靠制计性过。算程、 6. 均面 体采向积用问小对严题格电,重的措源“量施变进压自轻行器然,屏、易语蔽C于言P，U”实以、编防编现外程程机界器，电干等容扰主一易；要体掌部化握件，。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
原理图
主电路原理图
传统的继电接触控制原理图 PLC控制原理图原理图
问题提出:
传统的继电接触控制系统，只能改变 某些硬件接线，才能完成上述的两种控制 方式，而可编程控制器控制系统可在不改 变硬件接线的情况下，通过修改程序而实 现控制顺序的变化。控制两个电动机的顺 序运行，控制复杂程度不高，如用继电接 触控制系统已够费时的了，何况汽车生产 流水线的控制系统？

• 指令格式：
TON Txxx，PT
• 例：
TON T120，8
定时值=时钟脉冲频率（分辨率）×预置值PT
指令格式：见图，编号与分辨率及定时器类型有关。 使能：——IN： I0.0 =“1” 当前值——T37，当在线（Online）时，此处显示当
前值 预置值——PT=10，即定时时间=100ms×10=1s 复位——IN：I0.0 = “0” 定时器状态（位）——“1”或“0” 对S7-200 PLC， 只要I0.0=“1”，即计时，当T37当 前值=3时，定时器继续计时，直至I0.0=“0”，定时
计数器6个要素： 指令格式（类型、编号
等） 预置值——PV
使能——CU、CD
复位——R、LD
当前值——Cxxx
计数器状态
（位）——与定时器类似
2）功能、时序图及应用示例
2. 增计数器
• CTU，增计数器指令。脉冲输入的每个上升沿，计 数器计数1次，当前值增加1个单位，当前值达到 预设值时，计数器位ON，当前值继续计数到32767 停止计数。复位输入有效或执行复位指令，计数 器自动复位，即计数器位OFF，当前值为0。
LD
I0.0
//使能输入
TON T35, +4
//通电延时定时 //延时时间为
//40ms
LD TONR
I0.0 T2, +10
// //有记忆通//
TOF
T36, +3 //断电延时定时
//延时时间为
//30ms
图3.12 定时器特性
• 本梯形图程序中输入输出执行时序关系如图3.13所 示。
第二讲 西门子S7-200系列可编程控制器介绍
本章要点 1.西门子S7-200 CPU224可编程控制器的结构、性 能指标 2.S7-200系列可编程控制器编址、寻址方式 3.可编程控制器元件功能及地址分配

1．打开和关闭窗口 2．窗口的浮动与停靠，定位器的作用 3．窗口的合并 4．窗口高度的调整 5．窗口的隐藏与停靠
6．帮助功能的使用 （1）在线帮助：单击选中的对象后按〈F1〉键。 （2）用帮助菜单获得帮助 单击“帮助”菜单功能区的 “帮助”按钮，打开在线帮助窗口。 用目录浏览器寻找帮助主题。 双击索引中的某一关键词，可以获得有关的帮助。
2．先进的程序结构 3．灵活方便的存储器结构，大多数存储区可以按位、字节、字和双字读写。 4．简化复杂编程任务的向导功能 5．强大的通信功能 6．支持文本显示器和三种系列的触摸屏。 7．强大的运动控制功能 1.1.3 CPU模块 1．CPU模块的技术规范 标准型CPU SR20/SR30/SR40/SR60、CPU ST20/ST30/ST40/ST60，可扩展6 个 扩 展 模 块 ， SR 和 ST 分 别 是 继 电 器 输 出 和 晶 体 管 输 出 。 经 济 型 的 CPU CR40/CR60价格便宜，不能扩展。定时器/计数器各256点。
第2章 编程软件使用指南
2.1 编程软件概述 2.1.1 编程软件的界面
1．安装编程软件 操 作 系 统 可 以 是 Windows XP SP3 、 32 位 和 64 位 的 Windows 7 。 双 击 setup.exe，开始安装，使用默认的安装语言简体中文。可以选择软件安装的 目标文件夹。 2．项目的基本组件 1）程序块包括主程序（OB1）、子程序和中断程序，统称为POU（程序 组织单元）。 2）数据块用于给V存储器赋初值。 3）系统块用于硬件组态和设置参数。 4）符号表用符号来代替存储器的地址，使程序更容易理解。 5）状态图表用来监视、修改和强制程序执行时指定的变量的状态。
主程序ob1ldsm01第一次扫描时atchint00i00上升沿时执行0号中断程序atchint13i01下降沿时执行1号中断程序eni允许全局中断ldsm50如果检测到io错误dtch0禁用i00的上升沿中断dtch3禁用i01的下降沿中断中断程序0int0ldsm00该位总是为onsiq001使q00立即置位todrvb10读实时时钟中断程序1int1ldsm00该位总是为onriq001使q00立即复位todrvb18读实时时钟第一百一十一页编辑于星期五

控制已成为工业控制的重要手段之一，与CAD/CAM，机器人技术一起成为实现现代自
动化生产的三大支柱。
▪
通常可以认为，只要有控制要求的地方，都可以用到可编程控制器。
▪ 3、发展方向
▪
发展方向分小型化和大型化两个发展趋势。小型PLC有两个发展方向，即小
（微）型化和专业化。大型化指的是大中型PLC向着大容量、智能化和网络化发展，
▪ 输入继电器线圈由外部信号驱动，常开触点和常闭触点供 用户编程使用。
精选课件
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3.2.2 数据存储区及元件功能
Q0.0
负载
L
电源
▪ 输出映像寄存器：S7-200 PLC编址范围（Q0.0~Q15.7）
▪ 输出映像寄存器（又称输出继电器）是用来将PLC的 输出信号传递给负载，线圈用程序指令驱动。
计数。编址范围C0～C255（22X），C0～C127（21X）。
精选课件
24
3.2.2 数据存储区及元件功能
▪ 9. 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字节地址，共 有32个模拟量输入点。
80年代，由于计算机技术的发展，PLC采用通用微处理器为核心， 功能扩展到各种算术运算，PLC运算过程控制并可与上位机通讯、 实现远程控制。被称为PC（programmable controller）即可编程控 制器。
2、PLC的产生及定义
国际电工委员会（IEC）1987年颁布的可编程逻辑控制器的定义 如下：

SIMATIC S7-200 属于小型 SPS 系列。它拥有集成 的输入和输出功能以及在基本设备中的特殊功能。 如有需要，可以通过扩展模块来补充外围设备。 S7-200 家族由五个不同的 CPU 型号（中央处 理 器）组成。不同型号主要通过:集成的输入和输出点 数量，程序和数据存储量，可扩展性来区分。（如 左上图所示）这里您可以看到五种不同的 CPU 型号 （如左下图所示）。 两种不同电压的 CPU：在 DC/DC/DC 型号中，向 CPU 和数字输入提供 24V DC 的电压，在 24V DC 时晶体电子输出无损耗，在 AC/DC/Relay 型号中， 向 CPU 提供的电压为 110/230V AC，向数字输入 提供的电压为 24V DC。在欧姆负荷时继电器输出的 接通功率为 2A。



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CONFIDENTIAL – Oct 2010 ThS
SIEMENS
S7-200 产品家族
S7-200 产品家族 –特殊模块
定位模块
EM 253 为步进电机提供控制服务，
它对功率部件发出指令，功率部件完成步进电
机的运转。EM 253 每秒可发出 12 至 200000 个脉冲。它可以支持直线加速和直线 减速。模块还支持许多有用、必要的附加功能， 如参照点运行的不同可能性。

两个小型控制器都具有结构紧凑的特点, 同时在高效率和 模块化方面表现出众。

简易的带有集成助手的编程工具可以实现 S7-200 或 LOGO! 在低成本条件下快速地编程和投入使用。
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CONFIDENTIAL – Oct 2010 ThS
SIEMENS
S7-200 产品家族
S7-200 产品家族 -CPU

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；

✓自动和半自动调整步2
✓工位1：
✓工位2：
✓工位3
（2）执行元件函数式
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第7章 应用设计
8. 画梯形图
将所有函数式写出后，很容易就可以用编程软件 做出梯形图。梯形图完成后便可以将可编程序控 制器与计算机连接，把程序及组态数据下装到 PLC进行调试，程序无误后即可结合施工设计将 系统用于实际。
第7章 应用设计
5
0
(a)
(b)
图7.1 步和初始步
第7章 应用设计
（2）有向线段和转移 有向线段和转移及转移条件如图7.2所示。
图 7 2 转 移
.
第7章 应用设计
（3）动作说明 一个步表示控制过程中的稳定状态，它可以对应一个或 多个动作。可以在步右边加一个矩形框，在框中用简明 的文字说明该步对应的动作，如下图7.3所示。 图中（a）表示一个步对应一个动作；图（b）和（c）表 示一个步对应多个动作，两种方法任选一种。
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第7章 应用设计
THANK YOU VERY MUCH ！
本章到此结束， 谢谢您的光临！
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第7章 应用设计
2. 使用规则
（1）步与步不能直接相连，必须用转移分开； （2）转移与转移不能直接相连，必须用步分开； （3）步与转移、转移与步之间的连线采用有向 线段，画功能图的顺序一般是从上向下或从左到 右，正常顺序时可以省略箭头，否则必须加箭头。 （4）一个功能图至少应有一个初始步。
第7章 应用设计
第7章 应用设计
工位2 钻孔
装工件
工位1
退回
卸
料
卸工件
器
退回
工位3
图7.12 工作台示意图