西门子S7200 特殊标志继电器(SM)详解

一、 S7-200系列PLC的构成S7-200系列PLC系统由主机(基本单元),I/O扩展单元,功能单元(模块)和外部设备等组成。

S7-200系列PLC有CPU21X和CPU22X两代产品,其中CPU22X型PLC有CPU221,CPU222,CPU224和CPU226四种基本型号。

CPU224型PLC结构分析小型PLC系统由主机,I/O扩展单元,文本/图形显示器,编程器等组成。

CPU224主机箱体外部设有RS-485通信接口,用以连接编程器,文本/图形显示器,PLC网络等外部设备；还设有工作方式开关,模拟电位器,I/O扩展接口,工作状态指示和用户程序存储卡,I/O接线端子排及发光指示等.（1）基本I/OCPU22X型PLC,具有两种不同的电源供电电压,输出电路分为继电器输出和晶体管直流输出两大类. CPU22X系列PLC可提供4个不同型号的10种基本单元CPU供用户选用,其类型及参数如表1所示.表1 CPU22X系列PLC的类型及参数CPU224集成14输入/10输出共24个数字量I/O点, 可连接7个扩展模块,13KB程序和数据存储空间.（2）主机I/O及扩展（3）高速反应性CPU224PLC有6个高速计数脉冲输入端(I0.0-I0.5)，最快的响应速度为30kHZ,用于捕捉比CPU扫描周期更快的脉冲信号.CPU224PLC有两个高速脉冲输出端(Q0.0-Q0.1),输出脉冲频率可大20KHZ.用于PTO和PWM高速脉冲输出.（4）存储系统S7-200CPU存储器系统由RAM 和EEPROM两种存储器构成,用于存储用户程序,CPU组态,程序数据等.（5）模拟电位器模拟电位器用来改变特殊寄存器中的数值,以改变程序运行时的参数,如定时,计数器的预置值,过程量的控制参数等.（6）存储卡该卡可选择安装扩展卡,扩展卡有EEPROM存储卡,电池和时钟卡等模块.EEPROM存储模块用于用户程序的拷贝复制.电池模块用于长时间保存数据,使用CPU224内部存储电容数据存储时间打190小时,而使用电池模块数据存储时间可达200天.S7-200CPU连续执行用户任务的循环序列称为扫描.分为读输入,执行程序,处理通信请求,执行CPU自诊断,写输出等5个阶段.按照扫描周期的主要任务,可以把扫描周期简化为读输入,执行用户程序,和写输出3个阶段S7-200CPU有两种工作方式1.STOPCPU在停止工作方式时,不执行程序,此时可以向CPU装载程序或进行系统设置.2.RUNCPU在RUN工作方式下,运行用户程序.二、S7-200系列PLC内部元器件1、数据存储类型及寻址方式S7-200系列在存储单元所存放的数据类型有布尔型、整数型、和实数型3种，S7-200 CPU 的寻址分三种：立即寻址、直接寻址、间接寻址。

西门子S7-200 SMART系列PLC接线大全一. S7-200 SMART数字量I/O接线图不同型号CPU输入/输出接线图1. CPU SR20接线图图2. CPU SR40接线图图3. CPU CR40接线图图4. CPU ST40接线图图5. CPU SR60接线图图6. CPU ST60接线图数字量输入接线图7. 漏型输入接法图8. 源型输入接法对于大多数输入来讲，都是24VDC输入，其中ST CPU的I0.0-I0.3 支持5-24V 输入，另外ST20/30 的I0.6、I0.7也支持5-24V输入。

如下表所示：S7-200 SMART的数字量输入点内部为双向二级管，可以接成漏型（图7）或源型（图8），只要每一组接成一样就行。

对于数字量输入电路来说，关键是构成电流回路。

输入点可以分组接不同的电源，这些电源之间没有联系也可以。

数字量输出接线图9. 源型输出图10. 继电器输出晶体管输出只能接成源型输出（图9），不能接成漏型，即输出为24V。

继电器输出是一组共用一个公共端的干节点，可以接交流或直流，电压等级最高到220V。

例：可以接24V/110V/220V交直流信号。

但要保证一组输出接同样的电压（一组共用一个公共端，如1L、2L）。

对于弱小信号，如小于5V 的信号，需要自己验证其输出的可靠性。

继电器输出点（图10）接直流电源时，公共端接正或负都可以。

对于数字量输出电路来说，关键是构成电流回路。

输出点可以分组接不同的电源，这些电源之间没有联系也可以。

1代表24VDC传感器电源输出常问问题1. 同一个模块的数字量输入端可以同时接NPN和PNP两种信号的设备吗？不可以，因为NPN和PNP两种类型的信号在DI端形成的回路中对于DI点的电流方向相反，同样地M点的电流方向也相反，如图7和图8，NPN和PNP回路的电流方向不同所示，如果把两种信号接到一个M端，则M端有两种电流流向，这是不正确的。

因此不能在同一个模块的DI 输入端同时接NPN和PNP两种信号的设备。

S7-200指令详解PLC在运行时需要处置的数据一样都依照数据的类型不同、数据的功能不同而把数据分成几类。

这些不同类型的数据被寄放在不同的存储空间，从而形成不同的数据区。

S7-200的数据区能够分为数字量输入和输出映像区、模拟量输入和输出映像区、变量存储器区、顺序操纵继电器区、位存储器区、特殊存储器区、按时器存储器区、计数器存储器区、局部存储器区、高速计数器区和累加器区。

S7-200的数据区1. 数字量输入和输出映象区(1) 数字量输入映像区(I区)数字量输入映像区是S7-200 CPU为输入端信号状态开辟的一个存贮区，用I表示。

在每次扫描周期的开始，CPU 对输入点进行采样，并将采样值存于输入映像区寄放器中。

该区的数据能够是位(1bit)、字节（8bit）、字（16bit）或双字（32bit）。

其表示形式如下。

·用位表示、、…、、……、、…共l28点。

输入映像区每一个位地址包括存储器标识符、字节地址及位号三部份。

存储器标识符为“I”，字节地址为整数部份，位号为小数部份。

比如说明那个输入点是第1个字节的第0位。

·用字节表示IB0、IB1、…IB15共l6个字节。

输入映像区每一个字节地址包括存储器字节标识符、字节地址两部份。

字节标识符为“IB”，字节地址为整数部份。

比如IB1说明那个输入字节是第1个字节，共8位，其中第0位是最低位，第7位是最高位。

·用字表示IW0、IW2、…IW14共8个字。

输入映像区每一个字地址包括存储器字标识符、字地址两部份。

字标识符为“IW”，字地址为整数部份。

一个字含两个字节，一个字中的两个字节的地址必需持续，且低位字节在一个字中应该是高8位，高位字节在一个字中应该是低8位。

比如，IW0中的IB0应该是高8位，IB1应该是低8位。

·用双字表示ID0、ID4、…ID12共4个双字。

输入映像区每一个双字地址包括存储器双字标识符、双字地址两部份。

在西门子plc梯形图中，将其触点和线圈等称为程序中的编程元件。

编程元件也称为软元件，是指在plc编程时使用的输入/输出端子所对应的存储区以及内部的存储单元、寄存器等。

根据编程元件的功能，西门子plc梯形图中的常用的编程元件主要有输入继电器（I）、输出继电器（Q）、辅助继电器（M、SM）、定时器（T）、计数器（C）和一些其他较常见的编程元件等。

1、输入继电器（I）的标注西门子PLC梯形图中的输入继电器用“字母I+数字”进行标识，每个输入继电器均与PLC的一个输入端子对应，用于接收外部开关信号。

输入继电器由PLC端子连接的开关部件的通断状态（开关信号）进行驱动，当开关信号闭合时，输入继电器得电，其对应的常开触点闭合，常闭触点断开，如图1所示。

图1 西门子PLC梯形图中的输入继电器2、输出继电器（Q）的标注西门子PLC梯形图中的输出继电器用“字母Q+数字”进行标识，每一个输出继电器均与PLC的一个输出端子对应，用于控制PLC外接的负载。

输出继电器可以由PLC内部输入继电器的触点、其他内部继电器的触点或输出继电器自己的触点来驱动，如图2所示。

图2 西门子PLC梯形图中的输出继电器3、辅助继电器（M、SM）的标注在西门子PLC梯形图中，辅助继电器有两种，一种为通用辅助继电器，一种为特殊标志位辅助继电器。

（1）通用辅助继电器的标注。

通用辅助继电器，又称为内部标志位存储器，如同传统继电器控制系统中的中间继电器，用于存放中间操作状态，或存储其他相关数字，用“字母M+数字”进行标识，如图3所示。

图3 西门子PLC梯形图中的通用辅助继电器由图3可以看到，通用辅助继电器M0.0既不直接接受外部输入信号，也不直接驱动外接负载，它只是作为程序处理的中间环节，起到桥梁的作用。

（2）特殊标志位辅助继电器的标注。

特殊标志位辅助继电器，用“字母SM+数字”标识，如图4所示，通常简称为特殊标志位继电器，它是为保存PLC自身工作状态数据而建立的一种继电器，用于为用户提供一些特殊的控制功能及系统信息，如用于读取程序中设备的状态和运算结果，根据读取信息实现控制需求等。

S7—200的高速脉冲输出在需要对负载进行高精度控制时,如对步进电机的控制,需要对步进电机提供一系列的脉冲，高速脉需求而开发的。

1.1高速脉冲输出---输出端子的确定S7—200只有输出继电器Q0.0和Q0。

1具有高速脉冲输出功能，不用高速脉冲时，作普通的1.2高速脉冲输出的形式高速脉冲输出有两种的形式：高速脉冲序列(或称高速脉冲串）输出PTO脉冲宽度调制输出PWM可通过特殊继电器来定义输出的形式1.3高速脉冲输出相关寄存器每个高速脉冲发生器对应一定数量特殊标志寄存器,这些寄存器包括控制字节寄存器、状态字用以控制高速脉冲的输出形式、反映输出状态和参数值。

1。

4编程中的脉冲输出指令PLS指令功能：EN有效,检测各相关寄存器的状态,激活由控制字节定义的高速脉冲输出操作。

Q取0或1图1。

4‑12PWM简介及编程运用PWM（Pulse WidthModulation脉冲调制）宽度可调脉冲输出PWM功能提供带变量占空比的固定周期输出。

可以微秒或毫秒为时间基准指定周期和脉宽。

2。

1S7—200的PWMS7—200有两台PWM发生器,建立高速脉冲串或脉宽调节信号信号波形。

一台发生器指定给数字指定给数字输出点Q0。

1。

一个指定的特殊内存（SM)位置为每台发生器存储以下数据：一个控制字值（一个不带符号的32位值）和一个周期和脉宽值（一个不带符号的16位值)。

PWM功能在Q0。

0或Q0.1位置现用时，PWM发生器控制输出，并禁止输出点的正常使用。

输出信状态、点强迫数值、执行立即输出指令的影响。

如图2。

1‑1图2。

1‑12。

2 PWM周期和脉冲宽度脉冲宽度为16为无符号数,脉冲宽度增量单位为us或ms.范围0～65535，占空比为0~100%。

当输出将连续接通。

为0时,输出一直被关断。

如表1表1周期和脉冲宽度脉宽时间／周期反应脉宽时间 >=周期值占空比为100%：输出连续运行。

脉宽时间 = 0占空比为0％：输出关闭。

S7200指令详解之巴公井开创作PLC在运行时需要处理的数据一般都根据数据的类型分歧、数据的功能分歧而把数据分成几类。

这些分歧类型的数据被存放在分歧的存储空间，从而形成分歧的数据区。

S7200的数据区可以分为数字量输入和输出映像区、模拟量输入和输出映像区、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、计数器存储器区、局部存储器区、高速计数器区和累加器区。

3.1 S7200的数据区1. 数字量输入和输出映象区(1) 数字量输入映像区(I区)数字量输入映像区是S7200 CPU为输入端信号状态开辟的一个存贮区，用I暗示。

在每次扫描周期的开始，CPU对输入点进行采样，并将采样值存于输入映像区寄存器中。

该区的数据可以是位(1bit)、字节（8bit）、字（16bit）或者双字（32bit）。

其暗示形式如下。

·用位暗示I0.0、I0.1、…I0.7I1.0、I1.1、…I1.7…I15.0、I15.1、…I15.7共l28点。

输入映像区每个位地址包含存储器标识符、字节地址及位号三部分。

存储器标识符为“I”，字节地址为整数部分，位号为小数部分。

比方Il.0标明这个输入点是第1个字节的第0位。

·用字节暗示IB0、IB1、…IB15共l6个字节。

输入映像区每个字节地址包含存储器字节标识符、字节地址两部分。

字节标识符为“IB”，字节地址为整数部分。

比方IB1标明这个输入字节是第1个字节，共8位，其中第0位是最低位，第7位是最高位。

·用字暗示IW0、IW2、…IW14共8个字。

输入映像区每个字地址包含存储器字标识符、字地址两部分。

字标识符为“IW”，字地址为整数部分。

一个字含两个字节，一个字中的两个字节的地址必须连续，且低位字节在一个字中应该是高8位，高位字节在一个字中应该是低8位。

比方，IW0中的IB0应该是高8位，IB1应该是低8位。

·用双字暗示ID0、ID4、…ID12共4个双字。