s7-200知識(shí)要點(diǎn)

1、可編程控制器的分類按組成結(jié)構(gòu)：整體式、模塊式和緊湊式按I/O點(diǎn)數(shù)： 大 (>1024)、中 (2561024) 、小型 (<256點(diǎn))按功能： 低、中、高檔PLC硬件系統(tǒng)：輸入部分；運(yùn)算控制部分（CPU）；運(yùn)算控制部分（CPU）可編程控制器的一個(gè)機(jī)器掃描周期是指用戶程序運(yùn)行一次所經(jīng)過的時(shí)間。它分為執(zhí)行CPU自診斷、處理通訊請(qǐng)求、讀輸入(輸入采樣)、執(zhí)行程序、寫輸出(輸出刷新)等五個(gè)階段。S7-200 CPU有兩種工作方式:STOP(停止)。 CPU在停止工作方式時(shí)不執(zhí)行程序，此時(shí)可以向CPU裝載程序或進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)置。RUN(運(yùn)行)。 CPU在RUN工作方式下運(yùn)行用戶程序。在程序編輯、

2、上/下載等處理過程中，必須把CPU置于STOP方式。改變工作方式的方法:使用PLC上的方式開關(guān)來改變工作方式。使用STEP7-Micro/WIN32編程軟件設(shè)置工作方式。在程序中插入一個(gè)STOP指令，CPU可由RUN方式進(jìn)入STOP工作方式。使用工作方式開關(guān)改變工作狀態(tài)。用位于CPU模塊的出/入口下面的工作方式開關(guān)選擇CPU工作方式。工作方式開關(guān)有三個(gè)擋位:STOP TERM(Terminal)、RUN。提供參與操作的數(shù)據(jù)地址的方法，稱為尋址方式。S7-200數(shù)據(jù)的尋址方式有立即數(shù)尋址、直接尋址和間接尋址三大類；有位、字節(jié)、字和雙字四種尋址格式。用立即數(shù)尋址的數(shù)據(jù)在指令中以常數(shù)形式出現(xiàn)。輸入繼

3、電器線圈只能由外部信號(hào)驅(qū)動(dòng)，不能用程序指令驅(qū)動(dòng)。輸出繼電器用來將PLC的輸出信號(hào)傳遞給負(fù)載，只能用程序指令驅(qū)動(dòng)。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)及元件功能（1）輸入/輸出映像寄存器（2）變量存儲(chǔ)器(V)（3）內(nèi)部標(biāo)志位(M)存儲(chǔ)區(qū)（4）順序控制繼電器(S)存儲(chǔ)區(qū)（5）特殊標(biāo)志位(SM)存儲(chǔ)器（6）局部存儲(chǔ)器(L)（7）定時(shí)器（8）計(jì)數(shù)器（9）模擬量輸入/輸出映像寄存器(AI/AQ)（10）累加器(AC)（11）高速計(jì)數(shù)器(HC)定時(shí)器的主要參數(shù)有定時(shí)器預(yù)置值，當(dāng)前計(jì)時(shí)值和狀態(tài)位。計(jì)數(shù)器有一個(gè)16位的當(dāng)前值寄存器和一位狀態(tài)位。當(dāng)前值寄存器用以累計(jì)脈沖個(gè)數(shù),其設(shè)定值(預(yù)置值)在程序中被賦予；當(dāng)計(jì)數(shù)器當(dāng)前值大于或等于預(yù)置

4、值時(shí)，狀態(tài)位置1。S7-200 CPU提供有三種類型的計(jì)數(shù)器:增計(jì)數(shù)，減計(jì)數(shù)，增/減計(jì)數(shù)。S7-200系列PLC支持SIMATIC和IEC1131-3兩種基本類型的指令集，編程時(shí)可任意選擇。SIMATIC指令集是西門子公司PLC專用的指令集，具有專用性強(qiáng)、執(zhí)行速度快等優(yōu)點(diǎn)，可提供LAD，STL，F(xiàn)BD等多種編程語言。IEC1131-3指令集是按國(guó)際電工委員會(huì)(IEC)PLC編程標(biāo)準(zhǔn)提供的指令系統(tǒng)。該編程語言適用于不同廠家的PLC產(chǎn)品，有LAD和FBD兩種編輯器。LAD圖形指令有三個(gè)基本形式：觸點(diǎn)、線圈和指令盒。LD I3.0LD I1.0CTD C50，+3LD C50= QO.0LD I4.

5、OLD I3.0LD I2.OCTUD C48，+4LD C48= 00 O LD IO.0 OLD O IO.1 O 10.6LD IO.2 ALDA IO.3 O 10.3LDN IO.4 = QO.OA 10.5LD IO.O LDN I0.4 A IO.1 A IO.5LD IO.2 OLD A I0.3 = Q0.OOLD圖3-24為三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)運(yùn)行電路。起動(dòng)時(shí)，合上QS，引入三相電源。按下正轉(zhuǎn)控制按鈕SB2，KMl線圈得電，其常開觸點(diǎn)閉合，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)并實(shí)現(xiàn)自鎖。當(dāng)電動(dòng)機(jī)需要反轉(zhuǎn)時(shí)，按下反轉(zhuǎn)控制按鈕SB3，KMl線圈斷電，KM2線圈得電，KM2的常開觸點(diǎn)閉合，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)并實(shí)現(xiàn)

6、自鎖，按鈕SBl為總停止按鈕。 任務(wù)要求用PLC來實(shí)現(xiàn)圖3-24所示的三相異步電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)運(yùn)行電路，其控制時(shí)序圖如圖3-25所示。（1）I/O(輸入/輸出)地址分配由上述控制要求可確定PLC需要3個(gè)輸入點(diǎn)，2個(gè)輸出點(diǎn)，其I0地址分配如下：I0.0：停止按鈕SB1I0.1：正轉(zhuǎn)起動(dòng)按鈕SB2I0.2：反轉(zhuǎn)起動(dòng)按鈕SB3Q0.0：正轉(zhuǎn)運(yùn)行用交流接觸器KM1Q0.1：反轉(zhuǎn)運(yùn)行用交流接觸器KM21）方案一：直接用“起一保一?！被倦娐穼?shí)現(xiàn)LD I0.1 LD I0.2AN I0.2 AN I0.1O Q0.0 O Q0.1AN I0.0 AN I0.0AN Q0.1 AN Q0.0= Q0.0 =

7、Q0.1 2）方案二：利用“置位/復(fù)位”基本電路實(shí)現(xiàn)LD I0.1AN Q0.1S Q0.0,1LD I0.2AN Q0.0 S Q0.1,1LD I0.0O I0.2O Q0.1R Q0.0,1LD I0.0O I0.1O Q0.0 R Q0.1,13）方案三：利用棧操作指令實(shí)現(xiàn)梯形圖及指令表如圖3-36所示。LDN I0.0 LD I0.2LPS O Q0.1LD I0.1 ALDO Q0.0 AN I0.1ALD AN Q0.0AN I0.2 = Q0.1 AN Q0.1= Q0.0LPPPLC的外部硬件接線圖圖3-38為兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)順序起動(dòng)逆序停止的控制電路圖。按下起動(dòng)按鈕SB2，第一臺(tái)

8、電動(dòng)機(jī)M1開始運(yùn)行，5s之后第二臺(tái)電動(dòng)機(jī)M2開始運(yùn)行；按下停止按鈕SB3，第二臺(tái)電動(dòng)機(jī)M2停止運(yùn)行，10s之后第一臺(tái)電動(dòng)機(jī)Ml停止運(yùn)行；SBl為緊急停止按鈕，當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí)，只要按下SBl，兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)均立即停止運(yùn)行。任務(wù)要求用PLC來實(shí)現(xiàn)圖3-38所示的兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)順序起動(dòng)逆序停止的控制電路，其控制時(shí)序圖如圖3-39所示。（1） I/O(輸入/輸出)地址分配由上述控制要求可確定PLC需要3個(gè)輸入點(diǎn)，2個(gè)輸出點(diǎn)，其I/0地址分配如下：I0.0：緊急停止按鈕SB1I0.1：起動(dòng)按鈕SB2I0.2：停止按鈕SB3Q0.0：電動(dòng)機(jī)M1運(yùn)行用交流接觸器KM1Q0.1：電動(dòng)機(jī)M2運(yùn)行用交流接觸器KM2根據(jù)I0

9、地址分配及圖3-39控制時(shí)序圖可知，當(dāng)起動(dòng)按鈕SB2被按下時(shí)，輸入繼電器I0.1接通，輸出繼電器Q0.0置1，交流接觸器KMl線圈得電并自保，這時(shí)第一臺(tái)電動(dòng)機(jī)M1運(yùn)行，5s之后輸出繼電器Q0.1置1，第二臺(tái)電動(dòng)機(jī)M2開始運(yùn)行；當(dāng)按下停止按鈕SB3時(shí)，輸入繼電器I0.2接通，輸出繼電器Q0.1置0，第二臺(tái)電動(dòng)機(jī)M2停止運(yùn)行，10s之后輸出繼電器Q0.0置0，第一臺(tái)電機(jī)停止運(yùn)行。梯形圖及語句表如圖3-48所示。如圖3-50為三相異步電動(dòng)機(jī)Y-減壓起動(dòng)的原理圖。KMl為電源接觸器。KM2為聯(lián)結(jié)接觸器，KM3為Y聯(lián)結(jié)接觸器，KT為起動(dòng)時(shí)間繼電器。其工作原理是：起動(dòng)時(shí)合上電源開關(guān)QS，按起動(dòng)按鈕SB2，

10、則KMl、KM3和KT同時(shí)吸合并自鎖，這時(shí)電動(dòng)機(jī)接成Y聯(lián)結(jié)起動(dòng)。任務(wù)要求用PLC來實(shí)現(xiàn)圖3-50所示Y-減壓起動(dòng)的控制電路，其控制時(shí)序圖如圖3-51所示。利用PLC基本指令中的串、并聯(lián)及輸出指令可實(shí)現(xiàn)上述控制要求。SB2I0.0起動(dòng)按鈕KM1Q0.0接通電源SB1I0.1停止按鈕KM3Q0.1接通Y形連接   KM2Q0.2接通形連接LD I0.0O Q0.0LPSAN I0.1= Q0.0LRDAN T38AN Q0.2= Q0.1LPPTON T38, +50LD T38AN Q0.1= Q0.2 例3-1 如圖3-63是一個(gè)庫(kù)門自動(dòng)控制示意圖。當(dāng)有汽車接近庫(kù)

11、門時(shí)，超聲波開關(guān)動(dòng)作（超聲波開關(guān)為0N），庫(kù)門打開，直到上限位開關(guān)動(dòng)作，汽車通過庫(kù)門，紅外線光電開關(guān)動(dòng)作(汽車遮斷了光束，光電開關(guān)為0N)，汽車完全進(jìn)入庫(kù)門后，庫(kù)門開始關(guān)門，直到下限位開關(guān)動(dòng)作，完成一個(gè)自動(dòng)控制過程。I0.0：超聲波開關(guān)I0.1：光電開關(guān)I0.2：開門上限位開關(guān)I0.3：關(guān)門下限位開關(guān)QO.0：開門QO.1：關(guān)門LD I0.0 A Q0.0EU = Q0.OLD I0.0 LPPEU ALDA QO.O O Q0.ONOT = Q0.O LPS二分頻電路控制梯形圖如圖4-1所示，設(shè)小車在初始位置時(shí)停在右邊，限位開關(guān)SQ2處于“0N”狀態(tài)。按下起動(dòng)按鈕SB0后，小車向左運(yùn)動(dòng)，碰到

12、限位開關(guān)SQl時(shí)，變?yōu)橛倚?；返回限位開關(guān)SQ2處變?yōu)樽笮?，碰到限位開關(guān)SQ0時(shí)，變?yōu)橛倚?，返回起始位置后停止運(yùn)動(dòng)。 任務(wù)要求用PLC控制小車往復(fù)運(yùn)動(dòng)，用單序列的順序功能圖編程。（1）I/O(輸入/輸出)地址分配由上述控制要求可確定PLC需要4個(gè)輸入點(diǎn)，2個(gè)輸出點(diǎn)，其I/O地址分配如下：I0.0：限位開天SQ0 I0.1：限位開關(guān)SQl I0.2：限位開關(guān)SQ2 I0.3：起動(dòng)按鈕SB0QO.0：接觸器KMl小車左行QO.1：接觸器KM2小車右行小車往復(fù)運(yùn)動(dòng)的順序功能圖小車往復(fù)運(yùn)動(dòng)的控制梯形圖城市隧道要求24小時(shí)不間斷照明，有時(shí)考慮到要節(jié)約用電和延長(zhǎng)燈的使用壽命，需要分時(shí)控制，同時(shí)又要有足夠的照

13、明，如隧道中有A、B、C三組燈，每天早7點(diǎn)到晚7點(diǎn)，第1組燈亮，晚7點(diǎn)到晚10點(diǎn)3組燈都亮(車多)，晚10點(diǎn)至第二天早7點(diǎn)第2、3組燈亮，要求用一個(gè)開關(guān)控制三組燈的亮和滅。（1）I/O(輸入/輸出)地址分配I0.0： 控制開關(guān)QO.1、QO.2、QO.3： 三組燈概念要點(diǎn)：可編程控制器的分類按組成結(jié)構(gòu)：整體式、模塊式和緊湊式按I/O點(diǎn)數(shù)： 大 (>1024)、中 (2561024) 、小型 (<256點(diǎn))按功能： 低、中、高檔PLC硬件系統(tǒng)：輸入部分；運(yùn)算控制部分（CPU）；運(yùn)算控制部分（CPU）可編程控制器的一個(gè)機(jī)器掃描周期是指用戶程序運(yùn)行一次所經(jīng)過的時(shí)間。它分為執(zhí)行CPU自診斷

14、、處理通訊請(qǐng)求、讀輸入(輸入采樣)、執(zhí)行程序、寫輸出(輸出刷新)等五個(gè)階段。S7-200 CPU有兩種工作方式:STOP(停止)。 CPU在停止工作方式時(shí)不執(zhí)行程序，此時(shí)可以向CPU裝載程序或進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)置。RUN(運(yùn)行)。 CPU在RUN工作方式下運(yùn)行用戶程序。在程序編輯、上/下載等處理過程中，必須把CPU置于STOP方式。改變工作方式的方法:使用PLC上的方式開關(guān)來改變工作方式。使用STEP7-Micro/WIN32編程軟件設(shè)置工作方式。在程序中插入一個(gè)STOP指令，CPU可由RUN方式進(jìn)入STOP工作方式。使用工作方式開關(guān)改變工作狀態(tài)。用位于CPU模塊的出/入口下面的工作方式開關(guān)選擇CPU

15、工作方式。工作方式開關(guān)有三個(gè)擋位:STOP TERM(Terminal)、RUN。提供參與操作的數(shù)據(jù)地址的方法，稱為尋址方式。S7-200數(shù)據(jù)的尋址方式有立即數(shù)尋址、直接尋址和間接尋址三大類；有位、字節(jié)、字和雙字四種尋址格式。用立即數(shù)尋址的數(shù)據(jù)在指令中以常數(shù)形式出現(xiàn)。輸入繼電器線圈只能由外部信號(hào)驅(qū)動(dòng)，不能用程序指令驅(qū)動(dòng)。輸出繼電器用來將PLC的輸出信號(hào)傳遞給負(fù)載，只能用程序指令驅(qū)動(dòng)。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)及元件功能（1）輸入/輸出映像寄存器（2）變量存儲(chǔ)器(V)（3）內(nèi)部標(biāo)志位(M)存儲(chǔ)區(qū)（4）順序控制繼電器(S)存儲(chǔ)區(qū)（5）特殊標(biāo)志位(SM)存儲(chǔ)器（6）局部存儲(chǔ)器(L)（7）定時(shí)器（8）計(jì)數(shù)器（9）模擬

16、量輸入/輸出映像寄存器(AI/AQ)（10）累加器(AC)（11）高速計(jì)數(shù)器(HC)定時(shí)器的主要參數(shù)有定時(shí)器預(yù)置值，當(dāng)前計(jì)時(shí)值和狀態(tài)位。計(jì)數(shù)器有一個(gè)16位的當(dāng)前值寄存器和一位狀態(tài)位。當(dāng)前值寄存器用以累計(jì)脈沖個(gè)數(shù),其設(shè)定值(預(yù)置值)在程序中被賦予；當(dāng)計(jì)數(shù)器當(dāng)前值大于或等于預(yù)置值時(shí)，狀態(tài)位置1。S7-200 CPU提供有三種類型的計(jì)數(shù)器:增計(jì)數(shù)，減計(jì)數(shù)，增/減計(jì)數(shù)。S7-200系列PLC支持SIMATIC和IEC1131-3兩種基本類型的指令集，編程時(shí)可任意選擇。SIMATIC指令集是西門子公司PLC專用的指令集，具有專用性強(qiáng)、執(zhí)行速度快等優(yōu)點(diǎn)，可提供LAD，STL，F(xiàn)BD等多種編程語言。IEC1

17、131-3指令集是按國(guó)際電工委員會(huì)(IEC)PLC編程標(biāo)準(zhǔn)提供的指令系統(tǒng)。該編程語言適用于不同廠家的PLC產(chǎn)品，有LAD和FBD兩種編輯器。LAD圖形指令有三個(gè)基本形式：觸點(diǎn)、線圈和指令盒。西門子工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)指德國(guó)西門子公司工業(yè)控制設(shè)備構(gòu)成的通信網(wǎng)絡(luò)，其典型的控制層面為工業(yè)以太網(wǎng)、PROFIBUS總線網(wǎng)絡(luò)及AS-I接口網(wǎng)絡(luò)。S7-200系列PLC安裝有串行通信口。CPU221、CPU222、CPU224為1個(gè)RS-485口， 定義為Port0。CPU226及CPU226XM為2個(gè)RS-485口，定義為Port0及Port1。S7-200 CPU支持點(diǎn)對(duì)點(diǎn)接口（PPI)、多點(diǎn)接口（MPI)、PR

18、OFIBUS通信協(xié)議中的一種或多種。PPI協(xié)議是一種主-從協(xié)議。主站設(shè)備發(fā)送要求到從站設(shè)備，從站設(shè)備響應(yīng)，從站不能主動(dòng)發(fā)出信息。PPI協(xié)議最基本的用途是：使用PC機(jī)運(yùn)行STEP7-Micro/WIN軟件編程時(shí)上載及下載應(yīng)用程序，此時(shí)使用西門子公司的PC/PPI電纜連接PC機(jī)的RS232口及PLC機(jī)的RS-485口，并選擇一定的波特率即可S7-200 CPU通信MPI允許主-主通信和主-從通信，S7-200系列PLC在MPI協(xié)議網(wǎng)絡(luò)中僅能作為從站。PC機(jī)運(yùn)行STEP7-Micro/WIN與S7-200機(jī)通信時(shí)必須通過CP卡，且設(shè)備之間通信連接的個(gè)數(shù)受S7-200 CPU及PROFIBUS-DP模塊EM277所支持的連接個(gè)數(shù)的限制PROFIBUS協(xié)議通常用于與分布式I/O的高速通信。S7-200系列PLC可作為從站通過EM277接入PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)。自由口協(xié)議即為用戶定義協(xié)議，允許應(yīng)用程序控制S7-200的CPU通信端口，因而S7-200系列PLC可