PLC輸入、輸出繼電器數(shù)字化教材

1、項目五任務5-1 PLC輸入/輸出繼電器的編程使用知識點5-1-1 PLC內(nèi)部資源及尋址方式5-1-1-1 PLC內(nèi)部資源 PLC的內(nèi)部存儲區(qū)分為程序存儲區(qū)和數(shù)據(jù)存儲區(qū)，程序存儲區(qū)用于存放用戶程序，數(shù)據(jù)存儲區(qū)用于存放輸入、輸出狀態(tài)及各種各樣的中間運行結(jié)果，是用戶實現(xiàn)各種控制所必須掌握的內(nèi)部資源。這些數(shù)據(jù)存儲區(qū)根據(jù)功能不同，被分為成若干區(qū)域，每個區(qū)域都有相對應的助記符。為便于理解，也稱其為“軟元件”，軟元件的種類和數(shù)量是有限的；軟元件種類及數(shù)量越多，PLC的功能越強大。S7-200系列PLC的軟元件類種及數(shù)量可參考S7-200系統(tǒng)手冊為理解方便，將PLC的內(nèi)部存儲區(qū)的軟元件定義為內(nèi)部繼電器（軟繼

2、電器），它們與傳統(tǒng)繼電器有本質(zhì)區(qū)別，這些軟繼電器的最大特點是其線圈的通斷實質(zhì)上就是其相對應存儲器位的置位與復位，在梯形圖中使用觸點的過程實質(zhì)上就是對其對應的存儲器位的讀操作，因此其觸點可以無限次使用。軟繼電器的地址編排采用“區(qū)域號+區(qū)域內(nèi)編號”的方式。S7200系列PLC的數(shù)據(jù)存儲區(qū)按存儲器存儲數(shù)據(jù)的長短可劃分為字節(jié)存儲器、字存儲器、雙字存儲器3類，字節(jié)存儲器有7個：輸入映像寄存器I、輸出映像寄存器Q、變量存儲器V、內(nèi)部位存儲器M、特殊存儲器SM、順序控制狀態(tài)寄存器S、局部變量存儲器L；字存儲器有4個：定時器T、計數(shù)器C、模擬量輸入寄存器AI、模擬量輸出寄存器AQ；雙字存儲器有2個：累加器AC

3、、高速計數(shù)器HC。1、輸入映像寄存器 I （輸入繼電器 編址范圍：I0.0I15.7） 輸入映像寄存器I存放CPU在輸入掃描階段采樣輸入接線端子的結(jié)果，也稱為輸入繼電器，它由輸入接線端子接入的控制信號驅(qū)動，當控制信號接通時，輸入繼電器得電，對應的輸入映像寄存器位為“1”狀態(tài)，當控制信號斷開時，輸入繼電器失電，對應的輸入映像寄存器的位為“0”狀態(tài)；輸入接線端子可以接常開觸點或常閉觸點，也可以是多個觸點的串并聯(lián)。2、輸入映像寄存器 Q （輸出繼電器 編址范圍：Q0.0Q15.7）輸出映像寄存器Q存放CPU執(zhí)行程序的結(jié)果，并在輸出掃描階段將其復制到輸出接線端子上；也稱其為輸出繼電器，它通過PLC的輸

4、出接線端子控制執(zhí)行電器完成規(guī)定的控制任務。3、內(nèi)部位存儲器M（中間繼電器）編址范圍為MB0MB29，共30個字節(jié)內(nèi)部位存儲器M作為控制繼電器用于存儲中間操作狀態(tài)或其它控制信息，其作用相當于繼電器控制系統(tǒng)中的中間繼電器。4、順序控制狀態(tài)寄存器S順序控制狀態(tài)寄存器S又稱為狀態(tài)元件，與順序控制繼電器指令配合使用，用于組織設備的順序控制操作，順序控制狀態(tài)寄存器的地址編號范圍為S0.0S31.7。5、變量存儲器 V （編址范圍：V0V2047或V10239）變量存儲器V用于存放用戶程序執(zhí)行過程中控制邏輯操作的中間結(jié)果，也可以使用變量存儲器來保存與工序或任務相關(guān)的其它數(shù)據(jù)。6、特殊存儲器SM（SMB0-S

5、MB179或SMB299或SMB549）特殊存儲器SM用于CPU與用戶之間交換信息，特殊存儲器位提供大量的狀態(tài)和控制功能，主要的特殊存儲器有以下幾類：u 表示狀態(tài)：SMB0、SMB1、SMB5u 存儲掃描時間：SMW22、SMW26u 存儲模擬電位器值：SMB28、SMB29u 用于通信：SMB2、SMB3、SMB30、SMB130用于自由口通信；SMB86SMB94、SMB186SMB194用于接收信息控制。u 用于高速計數(shù)：SMB36SMB65、SMB131SMB165u 用于脈沖輸出：SMB66SMB85、SMB166SMB185u 用于中斷：SMB4、SMB34、SMB35常用的SMB

6、0、SMB1的狀態(tài)位信息如下表所示：SM0.0該位始終為ONSM1.0執(zhí)行某些指令，結(jié)果為0時置位SM0.1首次掃描為ON，常用做初始化脈沖SM1.1執(zhí)行某些指令，結(jié)果溢出或非法數(shù)值時置位SM0.2保持數(shù)據(jù)丟失時為ON一個掃描周期，可用做錯誤存儲器位SM1.2執(zhí)行運算指令，結(jié)果為負數(shù)時置位SM0.3開機進入RUN時為ON一個掃描周期，可在不斷電的情況下代替SM0.1功能SM1.3試圖除以零時置位SM0.4時鐘脈沖：30s ON，30s OffSM1.4執(zhí)行ATT指令，超出表范圍時置位 SM0.5時鐘脈沖：0.5s ON，0.5s OFFSM1.5從空表中讀數(shù)時置位SM0.6掃描時鐘脈沖：閉合1

7、個掃描周期，斷開1個掃描周期SM1.6非BCD數(shù)轉(zhuǎn)換為二進制數(shù)時置位SM0.7開關(guān)放置在RUN位置時為1，在TERM位置為0，常用在自由口通信處理中SM1.7ASCII碼到十六進制數(shù)轉(zhuǎn)換出錯時置位7、局部變量存儲器L（LB0LB63）局部變量存儲器L用來存放局部變量，它和變量存儲器V很相似，主要區(qū)別在于全局變量是全局有效，即同一個變量可以被任何程序訪問，而局部變量只在局部有效，即變量只和特定的程序相關(guān)聯(lián)。8、高速計數(shù)器HC（HC0HC5）高速計數(shù)器用來累計比CPU的掃描速率更快的事件，計數(shù)過程與掃描周期無關(guān)；高速計數(shù)器的地址編號范圍根據(jù)CPU的型號有所不同，CPU221/222各有4個高速計數(shù)

8、器，CPU224/226各有6個高速計數(shù)器，編號為HC0HC5。9、累加器AC（AC0AC3）累加器是用來暫存數(shù)據(jù)的寄存器，它可以用來存放運算數(shù)據(jù)、中間數(shù)據(jù)和結(jié)果，S7-200提供了4個32位的累加器，其編號為AC0AC3。10、定時器T（T0T255）定時器相當于繼電器控制系統(tǒng)中的時間繼電器，用于延時控制；S7200有3種定時器：接通延時定時器、斷開延時定時器、有記憶接通延時定時器。定時器的分辨率分別為1ms 、10ms和 100ms。定時器的編址范圍為T0T255，它們的分辨率和定時范圍各不相同，用戶就根據(jù)CPU型號及時基，正確選用定時器的編號。11、計數(shù)器C（C0C255）計數(shù)器用來累計

9、輸入端接收到的脈沖個數(shù)，S7200有3種計數(shù)器：增計數(shù)器、減計數(shù)器、增減計數(shù)器。12、模擬量輸入寄存器AI模擬量輸入寄存器AI用于暫存模擬量輸入模塊轉(zhuǎn)換后的16位數(shù)字量，其地址編號以偶數(shù)表示，如AIW0、AIW2；模擬量輸入寄存器AI為只讀存儲器。13、模擬量輸出寄存器AQ模擬量輸出寄存器AQ用于暫存模擬量輸出模塊的輸入值，該值經(jīng)過模擬量輸出模塊（D/A）轉(zhuǎn)換為現(xiàn)場所需要的標準電壓或電流信號。其地址編號為AQW0、AQW3。模擬量輸出值是只寫數(shù)據(jù)，用戶不能讀取模擬量輸出值。5-1-1-2 尋址方式 PLC編程時，無論采用何種哪種語言，都需要給出每條指令的操作碼和操作數(shù)。操作碼指出這條指令的功能

10、是什么，操作數(shù)指明操作碼需要的數(shù)據(jù)。 指令中如何提供操作數(shù)或操作數(shù)地址，稱為尋址方式。 S7-200 PLC的尋址方式有：1、直接尋址 2、 間接尋址1、直接尋址指令直接給出操作數(shù)地址的尋址方式 操作數(shù)的存儲器地址應按規(guī)定的格式表示，可以采用位地址，或字節(jié)、字、雙字地址尋址。使用時指出數(shù)據(jù)存儲區(qū)的區(qū)域標識符、數(shù)據(jù)長度及起始地址。指令中，數(shù)據(jù)類型應與指令標識符相匹配 例： 位尋址： LD I3.4 邏輯取指令 字節(jié)尋址： MOVB VB50，VB100 數(shù)據(jù)長度是字節(jié)，用字節(jié)傳送指令 字尋址： MOVW VW50, VW100 雙字尋址： MOVD VD50, VD100 將起始地址是50的變量

11、存儲器中的雙字數(shù)據(jù)傳送到起始地址為100的變量存儲器中，即將VB50-VB53中的數(shù)據(jù)傳送到VB100-VB103中?？梢赃M行位尋址的編程元件有：輸入繼電器I、輸出繼電器Q、輔助繼電器M、特殊繼電器SM、局部存儲器L、變量存儲器V、順序控制繼電器S。 PLC存儲區(qū)中還有些編程元件，比如說定時器T、計數(shù)器C、高速計數(shù)器HC、累加器AC，不指出字節(jié)地址，而是在區(qū)域標識符后直接寫編號。如T39、C20、HC1、AC1。其中， T39、C20既指當前值，又可做位狀態(tài)，根據(jù)指令進行區(qū)分。2、間接尋址指令給出了存放操作數(shù)地址的存儲單元的地址操作數(shù)地址的地址稱為地址指針指針用“*”號表示，例*AC1可作為地

12、址指針的存儲器有：V、L、AC（13） 可間接尋址的存儲器區(qū)域有：I、Q、V、M、S、T（僅當前值）、C（僅當前值）。對獨立的位（BIT）值或模擬量值不能進行間接尋址。使用間接尋址存取數(shù)據(jù)的步驟：² 使用間接尋址對某個存儲單元讀寫前，應先建立地址指針。² 地址指針為雙字長，存放要訪問的存儲單元的32位物理地址?？勺鳛橹羔樀拇鎯ζ饔校鹤兞看鎯ζ鳎╒）、局部存儲器（L）或累加器（AC1、AC2、AC3），AC0不能用作間接尋址的指針。² 建立指針時，必須使用雙字傳送指令（MOVD），將所要訪問的存儲器單元的地址裝入用來作為指針的存儲器單元或累加器。注意：裝入的是地址而

13、不是數(shù)據(jù)本身，格式如下： MOVD &VB200，AC1表示：把VB200的地址送入AC1建立指針，注意：“VB200”只是一個直接地址編號，并不是它的物理地址。 “&”表示取的是存儲器地址，而不是存儲器內(nèi)容。指令中的第二個地址數(shù)據(jù)長度必須是雙字長，如：AC、LD和VD。這里地址“VB200”要用32位表示，因而必須使用雙字傳送指令（MOVD）。技能點5-1-1掌握PLC各種軟元件的符號、作用、使用范圍，以及軟元件的使用特點，編程過程中的注意事項。知識點5-1-2 輸入、輸出繼電器1、輸入繼電器：PLC的輸入繼電器實際上就是由輸入接口電路與PLC內(nèi)部輸入寄存器組成，用于接收外部指令信號，主要與按鈕、限位開關(guān)、接近開關(guān)、傳感器及各類開關(guān)信號；輸入接口電路可選擇直流接口電路，也可選擇交流接口電路；由于可以用PLC本身的直流電源，通常情況下采用直流輸入接口電路的比較多。.圖5-1-1 直流輸入接口電路圖5-1-2 交流輸入接口電路2、輸出繼電器PLC的輸出繼電器由輸出映