硬件系統(tǒng)及內(nèi)部資源課件

2023/1/2本章內(nèi)容4.1概述4.2硬件系統(tǒng)4.3內(nèi)部資源4.4尋址方式4.5指令系統(tǒng)4.6程序結(jié)構(gòu)4.7S7-200PLC的幾個特性

●S7-200PLC

基礎(chǔ)知識

龍巖學(xué)院物理與機電學(xué)院PLC教學(xué)組2022/12/18本章內(nèi)容4.1概述●S7-2002023/1/24.1概述學(xué)習(xí)PLC時，對對象的選擇絕大多數(shù)PLC是相似的；為以后學(xué)習(xí)IEC61131-3打下基礎(chǔ)。為什么要講S7-200PLC?市場占有率高和現(xiàn)場總線的發(fā)展方向一致S7-200PLC的發(fā)展

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龍巖學(xué)院物理與機電學(xué)院PLC教學(xué)組2022/12/184.1概述學(xué)習(xí)PLC時，對對象的選從CPU模塊的功能來看，SIMATICS7-200系列小型可編程序控制器發(fā)展至今，大致經(jīng)歷了兩代：第一代產(chǎn)品其CPU模塊為CPU21X，主機都可進(jìn)行擴展，它具有四種不同結(jié)構(gòu)配置的CPU單元：CPU212，CPU214，CPU215和CPU216，對第一代PLC產(chǎn)品不再作具體介紹。第二代產(chǎn)品其CPU模塊為CPU22X，是在21世紀(jì)初投放市場的，速度快，具有較強的通信能力。它具有四種不同結(jié)構(gòu)配置的CPU單元：CPU221，CPU222，CPU224和CPU226，除CPU221之外，其他都可加擴展模塊。S7-200PLC的發(fā)展2023/1/2龍巖學(xué)院物理與機電學(xué)院PLC教學(xué)組●S7-200PLC

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從CPU模塊的功能來看，SIMATICS7-200系列小型2023/1/24.2S7-200PLC的

硬件系統(tǒng)硬件系統(tǒng)的基本構(gòu)成基本單元：基本單元或CPU模塊擴展單元特殊功能模塊相關(guān)設(shè)備軟件

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硬件系統(tǒng)4.2基本單元(S7-200CPU模塊)基本單元（S7-200CPU模塊）也稱為主機，它包括一個中央處理單元（CPU）、電源、數(shù)字量輸入輸出單元。基本單元可以構(gòu)成一個獨立的控制系統(tǒng)。4.2基本單元(S7-200CPU模塊)基本單1.主機外形CPU模塊的頂部端子蓋內(nèi)：電源及輸出端子底部端子蓋內(nèi)：輸入端子及傳感器電源中部右側(cè)前蓋內(nèi)：CPU工作方式開關(guān)（RUN/STOP）、模擬調(diào)節(jié)電位器和擴展I/O接口左側(cè)：狀態(tài)指示燈LED、存儲卡、及通訊口1.主機外形CPU模塊的頂部端子蓋內(nèi)：電源及輸出端子狀態(tài)指示燈——顯示CPU的工作方式、本機I/O的狀態(tài)、系統(tǒng)錯誤狀態(tài)。RS-485的串行通訊端口——PLC主機實現(xiàn)人一機對話、機—機對話的通道。實現(xiàn)PLC與上位計算機的連接，實現(xiàn)PLC與PLC、編程器、彩色圖形顯示器、打印機等外部設(shè)備的連接。

擴展接口——PLC主機與輸入、輸出擴展模塊的接口，作擴展系統(tǒng)之用。主機與擴展模塊之間由導(dǎo)軌固定，并用擴展電纜連接。狀態(tài)指示燈——顯示CPU的工作方式、本機I/O的狀★存儲卡（EEPOM卡）：可以存儲CPU程序。該卡位也可安裝時鐘卡和電池卡（可使用戶數(shù)據(jù)的存儲時間延長至200天）。

★模擬電位器：可以及時更改程序運行中的一些參數(shù)，如定時和計數(shù)的設(shè)定值、過程量的控制等

★

RUN/STOP開關(guān)：用改變PLC的工作方式（RUN，STOP，TERM）

★存儲卡（EEPOM卡）：可以存儲CPU程序。該卡位也可●最簡單的系統(tǒng)構(gòu)成2023/1/2龍巖學(xué)院物理與機電學(xué)院PLC教學(xué)組●最簡單的系統(tǒng)構(gòu)成2022/12/18龍巖學(xué)院物理與機電CPU224外部電路接線電路圖CPU224外部電路接線電路圖CPU224外部電路接線電路圖輸入電路采用了雙向光電耦合器，24VDC極性可任意選擇，1M、2M為輸入端子的公共端。1L、2L為輸出公共端。

CPU224另有24V、280mA電源供PLC輸入點使用。CPU224外部電路接線電路圖輸入電路采用了雙向光電2023/1/24.2S7-200PLC的

硬件系統(tǒng) 4.2.2主機結(jié)構(gòu)及性能特點1、主機模塊

編程軟件STEP7-Micro/WIN,新的CPU模塊才支持新的STEP7-Micro/WIN4.0CPU型號CPU221：6+4無擴展。有一定高速計算和通信功能CPU222：8+6可擴展2個模塊，有一定高速計算和通信功能CPU22414+10可擴展7個模塊，有更強的模擬量處理及高速計算能力，使用最多。

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硬件系統(tǒng) 4.2.2主機結(jié)構(gòu)及性能特點1、主機模塊CPU224XP同CPU224一樣14+10可擴展7個模塊，有更強的模擬量處理及高速計算能力，增加了2輸入/1輸出怕模擬量單元和一個通信口CPU226

24+16可擴展7個模塊，有兩個通信口

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硬件系統(tǒng)S7-200CPU2023/1/2龍巖學(xué)院物理與機電學(xué)院PLC教學(xué)組S7-200CPU2022/12/18龍巖學(xué)院物理與機電學(xué)2023/1/24.2S7-200PLC的

硬件系統(tǒng)主機結(jié)構(gòu)及性能特點CPU的主要特點和技術(shù)規(guī)范供電電壓：直流24V和交流220V兩種供電電源電壓輸出方式：主是晶體管（DC）和繼電器（DC/AC）集成電源：集成24V直流電源，可直接供電給傳感器和執(zhí)行機構(gòu)高速計數(shù)：200KHZ（CPU224XP）脈沖輸出：2路可達(dá)100KHZ（CPU224XP）高頻脈沖輸出，可以驅(qū)動步進(jìn)電機和伺服電機以實現(xiàn)定位任務(wù)。集成模擬電位器：實現(xiàn)實時更改運行中的一些參數(shù)實時時鐘存儲系統(tǒng)保持型數(shù)據(jù)存儲器：對變量V、中間繼電器M、定時器T、計數(shù)器C的存儲器進(jìn)行了組態(tài)成掉電保持型的存儲器，掉電時電容可保存50～100小時，電池永久型存儲器：可維持200天。注意組態(tài)M存儲器（MB0～MB13）為永久型存儲器要慎用存儲卡●S7-200PLC

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硬件系統(tǒng)I/O的擴展和功能的擴展為什么要進(jìn)行I/O擴展？I/O擴展模塊：開關(guān)輸入型EM221、開關(guān)輸出型EM222、開關(guān)輸入輸出型EM223；模擬量輸入型EM231、模擬量輸出型EM232、模擬量輸入輸出型EM235●S7-200PLC

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硬件系統(tǒng)1.數(shù)字量擴展模塊數(shù)字量擴展模塊主要有：

EM221數(shù)字量輸入模塊，24V，8輸入。

EM222數(shù)字量輸出模塊，24V，8輸出。

EM223數(shù)字量混合模塊，24V。(如DI4/DO4×直流24V)

2.模擬量擴展模塊模擬量擴展模塊主要有：EM231：4模擬輸入點，2W，12位。EM232：2模擬輸出點，2W，12位。EM235：4模擬輸入點，1模擬量輸出點，2W，12位。3.熱電偶、熱電阻模塊

EM231為1.8W，15位，模擬量輸入。1.數(shù)字量擴展模塊2023/1/24.2S7-200PLC的

硬件系統(tǒng)I/O的擴展和功能的擴展功能擴展模塊：P128I/O點的擴展編址原則同類型輸入或輸出點的模塊進(jìn)行順序編址。對于數(shù)字量，輸入/輸出映像寄存器的單位長度為8位（1個字節(jié)），本模塊高位實際位數(shù)未滿8位的，未用位不能分配給I/O鏈的后續(xù)模塊。對于模擬量，輸入/輸出以2個字節(jié)（1個字）遞增方式來分配空間。HMI●S7-200PLC

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硬件系統(tǒng)I/O的擴展I/O點的擴展舉例●S7-200PLC

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硬件系統(tǒng)I/O的擴展I/O點的擴展舉例●S7-200PLC

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硬件系統(tǒng)2023/1/24.3S7-200PLC的

內(nèi)部資源軟元件什么是軟元件？特點沒有物理觸點，且其觸點可以無限次地使用；體積小、功耗低、壽命長。軟元件介紹輸入繼電器（I）：輸入映像寄存器,又稱輸入繼電器（該區(qū)域可以按位操作）.輸入繼電器線圈由外部信號驅(qū)動，常開觸點和常閉觸點供用戶編程使用有外部輸入端子，各16BS7-200PLC輸入映像寄存器編址范圍:I0.0~I15.7。或:IB0—IB15，或:IW0—IW14，或:ID0—ID12。輸出繼電器（O）：輸出映像寄存器（又稱輸出繼電器）是用來將PLC的輸出信號傳遞給負(fù)載，線圈用程序指令驅(qū)動。有外部輸出端子編址范圍（Q0.0~Q15.7）PLC的每一個I/O點都是一個確定的物理點。

CPU224主機有I0.0～I(xiàn)0.7，I1.0～I(xiàn)1.5共14個數(shù)字量輸入端點，Q0.0～Q0.7、Q1.0、Q1.1共10個數(shù)字量輸出端點?！馭7-200PLC

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內(nèi)部資源2023/1/24.3S7-200PLC的

內(nèi)部資源軟元件通用輔助繼電器（中間繼電器（M））：M作為控制繼電器（又稱中間繼電器），用來存儲中間操作數(shù)或其它控制信息。

S7-200PLC編址范圍M0.0~M31.7，可以按位、字節(jié)、字或雙字來存取存儲區(qū)的數(shù)據(jù)。特殊繼電器（SM）：特殊標(biāo)志位（SM）存儲器：180B。有特殊功能或用來系統(tǒng)的狀態(tài)變量、有關(guān)信息的控制參數(shù)和信息。CPU224編址范圍SM0.0～SM179.7，共180個字節(jié)。其中SM0.0～SM29.7的30個字節(jié)為只讀型區(qū)域變量存儲器（V）：用以存儲運算的中間結(jié)果和其它數(shù)據(jù)CPU224有VB0.0～VB5119.7的5K存儲字節(jié)?？梢允恰?”或“0”這樣的位邏輯。可按位、字節(jié)、字或雙字使用。V：5.2KB●S7-200PLC

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內(nèi)部資源軟元件局部變量存儲器（L）：局部變量L與變量V存儲器相似，V是全局有效的，而L是局部有效，即V是同一變量可以被任何程序（主程序、了程序、中斷程序）訪問，而L是和特定程序相關(guān)聯(lián)。S7-200有64個字節(jié)的局部存儲器，編址范圍LB0.0~LB63.7，其中60個字節(jié)可以用作暫時存儲器或者給子程序傳遞參數(shù)，最后4個字節(jié)為系統(tǒng)保留字節(jié)。不同程序的局部存儲器不能互相訪問。使用局部變量存儲器最多的場合是帶參數(shù)的子程序調(diào)用過程中。

順序控制繼電器（S）存儲區(qū)：32BS又稱狀態(tài)元件，以實現(xiàn)順序控制和步進(jìn)控制。如果沒有被順序控制中，可以作為一般的中間繼電器使用。S7-200PLC編址范圍S0.0～S31.7，可以按位、字節(jié)、字或雙字來存取數(shù)據(jù)?！馭7-200PLC

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內(nèi)部資源軟元件定時器（T）S7-200CPU中的定時器是對內(nèi)部時鐘累計時間增量的設(shè)備，用于時間控制。當(dāng)定時器的當(dāng)前值達(dá)到預(yù)設(shè)值時，定時器觸點動作。編址范圍T0～T255（22X）；T0～T127(21X)。計數(shù)器（C）計數(shù)器主要用來累計輸入脈沖個數(shù)。有16位預(yù)置值和當(dāng)前值寄存器各一個，以及1位狀態(tài)位，當(dāng)前值寄存器用以累計脈沖個數(shù)，計數(shù)器當(dāng)前值大于或等于預(yù)置值時，狀態(tài)位置1。

S7-200CPU提供有三種類型的計數(shù)器，增計數(shù)、減計數(shù)、增／減計數(shù)。編址范圍C0～C255（22X），C0～C127（21X）?！馭7-200PLC

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內(nèi)部資源軟元件模擬量輸入寄存器（AI）/模擬量輸出寄存（AO）S7-200的模擬量輸入電路將外部輸入的模擬量（如溫度、電壓）等轉(zhuǎn)換成1個字長（16位）的數(shù)字量，存入模擬量輸入映像寄存器區(qū)域。AI編址范圍AIW0，AIW2，……AIW62，起始地址定義為偶數(shù)字節(jié)地址，共有32個模擬量輸入點。S7-200模擬量輸出電路用來將模擬量輸出映像寄存器區(qū)域的1個字長（16位）數(shù)字值轉(zhuǎn)換為模擬電流或電壓輸輸出。AQ編址范圍AQW0，AQW2，…AQW62，起始地址也采用偶數(shù)字節(jié)地址，共有32個模擬量輸出點?！馭7-200PLC

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內(nèi)部資源軟元件高速計數(shù)器（HC）：6個CPU與普通計數(shù)器相同，只不過用來累計比主機掃描速率更快的高速脈沖22X提供了6個高速計數(shù)器HC0、HC1……HC5（每個計數(shù)器最高頻率為30KHz）用來累計比CPU掃描速率更快的事件。高速計數(shù)器的當(dāng)前值為雙字長的符號整數(shù)?！馭7-200PLC

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內(nèi)部資源軟元件累加器（AC）：可以用來存放數(shù)據(jù)如運算數(shù)據(jù)、中間數(shù)據(jù)和結(jié)果數(shù)據(jù)，也可用來向子程序傳遞參數(shù)，或從子程序返回參數(shù)?？蛇M(jìn)行讀、寫兩種操作。提供了4個32位累加器AC0～AC3。累加器支持以字節(jié)（B）、字（W）和雙字（D）的存取?！馭7-200PLC

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內(nèi)部資源軟元件累加器（AC）：●S7-200PLC

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內(nèi)部資源2023/1/24.4S7-200PLC的

尋址方式數(shù)據(jù)類型數(shù)據(jù)類型及范圍：字符串、布爾型（0或1）、整型和實型（浮點數(shù)）見書中表格P134常數(shù)長度：字節(jié)、字、雙字表示：二進(jìn)制、十進(jìn)制、十六進(jìn)制、ASCII、浮點數(shù)等●S7-200PLC

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尋址方式2023/1/24.4S7-200PLC的

尋址方式直接尋址直接尋址的編址格式●S7-200PLC

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尋址方式CPU存儲區(qū)域的直接尋址直接尋址直接尋址的編址格式A：元件名稱，即該數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)存儲器中的區(qū)域地址，可以是上表中的符號；T：數(shù)據(jù)類型，若為位尋址，則無該項；若為字節(jié)、字或雙字尋址，則T的取值應(yīng)分別為B、W和D；X：字節(jié)地址；Y：字節(jié)內(nèi)的位地址，只有位尋址才有該項。●S7-200PLC

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尋址方式CPU存儲區(qū)域的直接尋址直接尋址位尋址：Ax.y可以進(jìn)行位尋址的編程元件有：I、Q、M、SM、L、V、S等。●S7-200PLC

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尋址方式2023/1/24.4S7-200PLC的

尋址方式直接尋址特殊元件的尋址格式T、C、HC、AC等，不用寫出它們的字節(jié)地址，而是直接寫出其編號即可。T、C的地址編號有2個含義：位和當(dāng)前值。AC的特殊性：字節(jié)、字、雙字。使用時只表示出累加器的地址編號即可，如AC0，數(shù)據(jù)長度取決于進(jìn)出AC0的數(shù)據(jù)類型。●S7-200PLC

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尋址方式直接尋址字節(jié)、字、雙字的尋址格式●S7-200PLC

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尋址方式CPU存儲區(qū)域的間接尋址什么是間接尋址？間接尋址方式是，數(shù)據(jù)存放在存儲器或寄存器中，在指令中只出現(xiàn)所需數(shù)據(jù)所在單元的內(nèi)存地址的地址。存儲單元地址的地址又稱為地址指針。這種間接尋址方式與計算機的間接尋址方式相同。間接尋址在處理內(nèi)存連續(xù)地址中的數(shù)據(jù)時非常方便，而且可以縮短程序所生成的代碼的長度，使編程更加靈活。用間接尋址方式存取數(shù)據(jù)需要作的工作有3種：建立指針、間接存取和修改指針。可以用指針進(jìn)行間接尋址的存儲區(qū)：I、Q、M、V、S、T、C。而T和C只能是當(dāng)前值，而對獨立存取數(shù)據(jù)方法和模擬量不能進(jìn)行間接尋址。●S7-200PLC

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尋址方式CPU存儲區(qū)域的間接尋址建立指針使用間接尋址對某個存儲器單元讀、寫時，首先要建立地址指針。指針為雙字長，是所要訪問的存儲單元的32位的物理地址?？勺鳛橹羔樀拇鎯^(qū)有：變量存儲器（V）、局部變量存儲器（L）和累加器（AC1、AC2、AC3）。必須用雙字傳送指令（MOVD），將存儲器所要訪問單元的地址裝入用來作為指針的存儲器單元或寄存器，裝入的是地址而不是數(shù)據(jù)本身，格式如下： 例：MOVD&VB100，VD204 MOVD&VB10，AC2 MOVD&C2，LD16其中：“&”為地址符號，它與單元編號結(jié)合使用表示所對應(yīng)單元的32位物理地址；VB100只是一個直接地址編號，并不是它的物理地址。指令中的第二個地址數(shù)據(jù)長度必須是雙字長，如：VD、LD和AC等?！馭7-200PLC

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尋址方式2023/1/24.4S7-200PLC的

尋址方式CPU存儲區(qū)域的間接尋址間接尋址的步驟用指針來存取數(shù)據(jù)在操作數(shù)的前面加“*”表示該操作數(shù)為一個指針。修改指針連續(xù)存儲數(shù)據(jù)時，可以通過修改指針很容易存取其緊挨的數(shù)據(jù)。簡單的數(shù)學(xué)運算指令，如加法、減法、自增和自減等指令可以用來修改指針。在修改指針時，要記住訪問數(shù)據(jù)的長度：存取字節(jié)時，指針加1；存取字時，指針加2；存取雙字時，指針加4?！馭7-200PLC

基礎(chǔ)知識

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尋址方式2023/1/24.4S7-200PLC的

尋址方式CPU存儲區(qū)域的間接尋址舉例

大家想一想：開始對指針進(jìn)行操作后，還用再操心具體的地址嗎？●S7-200PLC

基礎(chǔ)知識

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尋址方式2023/1/24.5S7-200PLC的

指令系統(tǒng)編程語言新舊CPU版本的不同所造成的影響梯形圖

語句表功能塊圖功能圖IEC61131-3●S7-200PLC

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指令系統(tǒng)2023/1/24.5S7-200PLC的

指令系統(tǒng)幾個概念梯形圖輸出表示形式：輸出線圈（Q和M）和指令盒（C和T以及大部分的指令功能）?！馭7-200PLC

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指令系統(tǒng)2023/1/24.5S7-200PLC的

指令系統(tǒng)幾個概念網(wǎng)絡(luò)塊什么是網(wǎng)絡(luò)塊？是S7-200PLC編程軟件中一個特殊的標(biāo)記，是一個獨立的邏輯塊。整個梯形圖程序由許多網(wǎng)絡(luò)塊組成的，每個網(wǎng)絡(luò)塊均起始于母線，對每個網(wǎng)絡(luò)塊進(jìn)行注釋，便于閱讀。●S7-200PLC

基礎(chǔ)知識

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指令系統(tǒng)2023/1/24.5S7-200PLC的

指令系統(tǒng)幾個概念網(wǎng)絡(luò)塊什么是網(wǎng)絡(luò)塊？是S7-200PLC編程軟件中一個特殊的標(biāo)記，是一個獨立的邏輯塊。整個梯形圖程序由許多網(wǎng)絡(luò)塊組成的，每個網(wǎng)絡(luò)塊均起始于母線，對每個網(wǎng)絡(luò)塊進(jìn)行注釋，便于閱讀。●S7-200PLC

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指令系統(tǒng)2023/1/24.5S7-200PLC的

指令系統(tǒng)幾個概念網(wǎng)絡(luò)塊●S7-200PLC

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指令系統(tǒng)2023/1/24.6S7-200PLC的

程序結(jié)構(gòu)用戶程序主程序子程序中斷程序數(shù)據(jù)塊：存放控制程序運行所要的數(shù)據(jù)。參數(shù)塊：存放CPU的組態(tài)數(shù)據(jù)，如未設(shè)定，則自動配置?！馭7-200PLC

基礎(chǔ)知識

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程序結(jié)構(gòu)2023/1/24.7S7-200PLC的

幾個特性定義掉電保護(hù)區(qū)：允許用戶定義掉電保持區(qū)的地址范圍，包括V、M、C、T。被定義的區(qū)間，可以在停電后仍保持儲區(qū)中的數(shù)據(jù)。只有保持型定時器（TONR），可以設(shè)為掉電保持的，對計時器和定時器，只有當(dāng)前值可以保持，默認(rèn)下M前14個字節(jié)是非保持型。立即讀寫I/O：可以直接訪問真正的輸入/輸出點，而不必使用映像寄存器。設(shè)置停止模式下的輸出值：為安全等原因，在STOP模式下輸入狀態(tài)。對輸入信號增加濾波器：允許為CPU模塊上的輸入點設(shè)置濾波器，時間為0.2ms～12.8ms可選，對于模擬量輸入信號來說，可以對每一路模擬量輸入通道選擇軟件濾波器。濾波是多少模擬量采樣的平均值，●S7-200PLC

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幾個特性2023/1/24.7S7-200PLC的

幾個特性5、捕捉窄脈沖：當(dāng)一個輸入點設(shè)置了脈沖捕捉功能后，輸入點的狀態(tài)變化被鎖存并一直保持到下一個掃描采樣階段。模擬電位器：標(biāo)定為0～250，如SMB28和SMB29高速I/O：●S7-200PLC

基礎(chǔ)知識

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幾個特性2023/1/2本章小結(jié)主要內(nèi)容回顧要求作業(yè)：全部●S7-200PLC

基礎(chǔ)知識

龍巖學(xué)院物理與機電學(xué)院PLC教學(xué)組2022/12/18本章小結(jié)主要內(nèi)容回顧●S7-2002023/1/2本章內(nèi)容4.1概述4.2硬件系統(tǒng)4.3內(nèi)部資源4.4尋址方式4.5指令系統(tǒng)4.6程序結(jié)構(gòu)4.7S7-200PLC的幾個特性

●S7-200PLC

基礎(chǔ)知識

龍巖學(xué)院物理與機電學(xué)院PLC教學(xué)組2022/12/18本章內(nèi)容4.1概述●S7-2002023/1/24.1概述學(xué)習(xí)PLC時，對對象的選擇絕大多數(shù)PLC是相似的；為以后學(xué)習(xí)IEC61131-3打下基礎(chǔ)。為什么要講S7-200PLC?市場占有率高和現(xiàn)場總線的發(fā)展方向一致S7-200PLC的發(fā)展

●S7-200PLC

基礎(chǔ)知識

龍巖學(xué)院物理與機電學(xué)院PLC教學(xué)組2022/12/184.1概述學(xué)習(xí)PLC時，對對象的選從CPU模塊的功能來看，SIMATICS7-200系列小型可編程序控制器發(fā)展至今，大致經(jīng)歷了兩代：第一代產(chǎn)品其CPU模塊為CPU21X，主機都可進(jìn)行擴展，它具有四種不同結(jié)構(gòu)配置的CPU單元：CPU212，CPU214，CPU215和CPU216，對第一代PLC產(chǎn)品不再作具體介紹。第二代產(chǎn)品其CPU模塊為CPU22X，是在21世紀(jì)初投放市場的，速度快，具有較強的通信能力。它具有四種不同結(jié)構(gòu)配置的CPU單元：CPU221，CPU222，CPU224和CPU226，除CPU221之外，其他都可加擴展模塊。S7-200PLC的發(fā)展2023/1/2龍巖學(xué)院物理與機電學(xué)院PLC教學(xué)組●S7-200PLC

基礎(chǔ)知識

從CPU模塊的功能來看，SIMATICS7-200系列小型2023/1/24.2S7-200PLC的

硬件系統(tǒng)硬件系統(tǒng)的基本構(gòu)成基本單元：基本單元或CPU模塊擴展單元特殊功能模塊相關(guān)設(shè)備軟件

●S7-200PLC

基礎(chǔ)知識

龍巖學(xué)院物理與機電學(xué)院PLC教學(xué)組2022/12/184.2S7-200PLC的

硬件系統(tǒng)4.2基本單元(S7-200CPU模塊)基本單元（S7-200CPU模塊）也稱為主機，它包括一個中央處理單元（CPU）、電源、數(shù)字量輸入輸出單元?；締卧梢詷?gòu)成一個獨立的控制系統(tǒng)。4.2基本單元(S7-200CPU模塊)基本單1.主機外形CPU模塊的頂部端子蓋內(nèi)：電源及輸出端子底部端子蓋內(nèi)：輸入端子及傳感器電源中部右側(cè)前蓋內(nèi)：CPU工作方式開關(guān)（RUN/STOP）、模擬調(diào)節(jié)電位器和擴展I/O接口左側(cè)：狀態(tài)指示燈LED、存儲卡、及通訊口1.主機外形CPU模塊的頂部端子蓋內(nèi)：電源及輸出端子狀態(tài)指示燈——顯示CPU的工作方式、本機I/O的狀態(tài)、系統(tǒng)錯誤狀態(tài)。RS-485的串行通訊端口——PLC主機實現(xiàn)人一機對話、機—機對話的通道。實現(xiàn)PLC與上位計算機的連接，實現(xiàn)PLC與PLC、編程器、彩色圖形顯示器、打印機等外部設(shè)備的連接。

擴展接口——PLC主機與輸入、輸出擴展模塊的接口，作擴展系統(tǒng)之用。主機與擴展模塊之間由導(dǎo)軌固定，并用擴展電纜連接。狀態(tài)指示燈——顯示CPU的工作方式、本機I/O的狀★存儲卡（EEPOM卡）：可以存儲CPU程序。該卡位也可安裝時鐘卡和電池卡（可使用戶數(shù)據(jù)的存儲時間延長至200天）。

★模擬電位器：可以及時更改程序運行中的一些參數(shù)，如定時和計數(shù)的設(shè)定值、過程量的控制等

★

RUN/STOP開關(guān)：用改變PLC的工作方式（RUN，STOP，TERM）

★存儲卡（EEPOM卡）：可以存儲CPU程序。該卡位也可●最簡單的系統(tǒng)構(gòu)成2023/1/2龍巖學(xué)院物理與機電學(xué)院PLC教學(xué)組●最簡單的系統(tǒng)構(gòu)成2022/12/18龍巖學(xué)院物理與機電CPU224外部電路接線電路圖CPU224外部電路接線電路圖CPU224外部電路接線電路圖輸入電路采用了雙向光電耦合器，24VDC極性可任意選擇，1M、2M為輸入端子的公共端。1L、2L為輸出公共端。

CPU224另有24V、280mA電源供PLC輸入點使用。CPU224外部電路接線電路圖輸入電路采用了雙向光電2023/1/24.2S7-200PLC的

硬件系統(tǒng) 4.2.2主機結(jié)構(gòu)及性能特點1、主機模塊

編程軟件STEP7-Micro/WIN,新的CPU模塊才支持新的STEP7-Micro/WIN4.0CPU型號CPU221：6+4無擴展。有一定高速計算和通信功能CPU222：8+6可擴展2個模塊，有一定高速計算和通信功能CPU22414+10可擴展7個模塊，有更強的模擬量處理及高速計算能力，使用最多。

●S7-200PLC

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硬件系統(tǒng)2023/1/24.2S7-200PLC的

硬件系統(tǒng) 4.2.2主機結(jié)構(gòu)及性能特點1、主機模塊CPU224XP同CPU224一樣14+10可擴展7個模塊，有更強的模擬量處理及高速計算能力，增加了2輸入/1輸出怕模擬量單元和一個通信口CPU226

24+16可擴展7個模塊，有兩個通信口

●S7-200PLC

基礎(chǔ)知識

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硬件系統(tǒng)S7-200CPU2023/1/2龍巖學(xué)院物理與機電學(xué)院PLC教學(xué)組S7-200CPU2022/12/18龍巖學(xué)院物理與機電學(xué)2023/1/24.2S7-200PLC的

硬件系統(tǒng)主機結(jié)構(gòu)及性能特點CPU的主要特點和技術(shù)規(guī)范供電電壓：直流24V和交流220V兩種供電電源電壓輸出方式：主是晶體管（DC）和繼電器（DC/AC）集成電源：集成24V直流電源，可直接供電給傳感器和執(zhí)行機構(gòu)高速計數(shù)：200KHZ（CPU224XP）脈沖輸出：2路可達(dá)100KHZ（CPU224XP）高頻脈沖輸出，可以驅(qū)動步進(jìn)電機和伺服電機以實現(xiàn)定位任務(wù)。集成模擬電位器：實現(xiàn)實時更改運行中的一些參數(shù)實時時鐘存儲系統(tǒng)保持型數(shù)據(jù)存儲器：對變量V、中間繼電器M、定時器T、計數(shù)器C的存儲器進(jìn)行了組態(tài)成掉電保持型的存儲器，掉電時電容可保存50～100小時，電池永久型存儲器：可維持200天。注意組態(tài)M存儲器（MB0～MB13）為永久型存儲器要慎用存儲卡●S7-200PLC

基礎(chǔ)知識

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硬件系統(tǒng)2023/1/24.2S7-200PLC的

硬件系統(tǒng)I/O的擴展和功能的擴展為什么要進(jìn)行I/O擴展？I/O擴展模塊：開關(guān)輸入型EM221、開關(guān)輸出型EM222、開關(guān)輸入輸出型EM223；模擬量輸入型EM231、模擬量輸出型EM232、模擬量輸入輸出型EM235●S7-200PLC

基礎(chǔ)知識

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硬件系統(tǒng)1.數(shù)字量擴展模塊數(shù)字量擴展模塊主要有：

EM221數(shù)字量輸入模塊，24V，8輸入。

EM222數(shù)字量輸出模塊，24V，8輸出。

EM223數(shù)字量混合模塊，24V。(如DI4/DO4×直流24V)

2.模擬量擴展模塊模擬量擴展模塊主要有：EM231：4模擬輸入點，2W，12位。EM232：2模擬輸出點，2W，12位。EM235：4模擬輸入點，1模擬量輸出點，2W，12位。3.熱電偶、熱電阻模塊

EM231為1.8W，15位，模擬量輸入。1.數(shù)字量擴展模塊2023/1/24.2S7-200PLC的

硬件系統(tǒng)I/O的擴展和功能的擴展功能擴展模塊：P128I/O點的擴展編址原則同類型輸入或輸出點的模塊進(jìn)行順序編址。對于數(shù)字量，輸入/輸出映像寄存器的單位長度為8位（1個字節(jié)），本模塊高位實際位數(shù)未滿8位的，未用位不能分配給I/O鏈的后續(xù)模塊。對于模擬量，輸入/輸出以2個字節(jié)（1個字）遞增方式來分配空間。HMI●S7-200PLC

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硬件系統(tǒng)2023/1/24.2S7-200PLC的

硬件系統(tǒng)I/O的擴展I/O點的擴展舉例●S7-200PLC

基礎(chǔ)知識

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硬件系統(tǒng)2023/1/24.2S7-200PLC的

硬件系統(tǒng)I/O的擴展I/O點的擴展舉例●S7-200PLC

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硬件系統(tǒng)2023/1/24.3S7-200PLC的

內(nèi)部資源軟元件什么是軟元件？特點沒有物理觸點，且其觸點可以無限次地使用；體積小、功耗低、壽命長。軟元件介紹輸入繼電器（I）：輸入映像寄存器,又稱輸入繼電器（該區(qū)域可以按位操作）.輸入繼電器線圈由外部信號驅(qū)動，常開觸點和常閉觸點供用戶編程使用有外部輸入端子，各16BS7-200PLC輸入映像寄存器編址范圍:I0.0~I15.7?；?IB0—IB15，或:IW0—IW14，或:ID0—ID12。輸出繼電器（O）：輸出映像寄存器（又稱輸出繼電器）是用來將PLC的輸出信號傳遞給負(fù)載，線圈用程序指令驅(qū)動。有外部輸出端子編址范圍（Q0.0~Q15.7）PLC的每一個I/O點都是一個確定的物理點。

CPU224主機有I0.0～I(xiàn)0.7，I1.0～I(xiàn)1.5共14個數(shù)字量輸入端點，Q0.0～Q0.7、Q1.0、Q1.1共10個數(shù)字量輸出端點?！馭7-200PLC

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內(nèi)部資源2023/1/24.3S7-200PLC的

內(nèi)部資源軟元件通用輔助繼電器（中間繼電器（M））：M作為控制繼電器（又稱中間繼電器），用來存儲中間操作數(shù)或其它控制信息。

S7-200PLC編址范圍M0.0~M31.7，可以按位、字節(jié)、字或雙字來存取存儲區(qū)的數(shù)據(jù)。特殊繼電器（SM）：特殊標(biāo)志位（SM）存儲器：180B。有特殊功能或用來系統(tǒng)的狀態(tài)變量、有關(guān)信息的控制參數(shù)和信息。CPU224編址范圍SM0.0～SM179.7，共180個字節(jié)。其中SM0.0～SM29.7的30個字節(jié)為只讀型區(qū)域變量存儲器（V）：用以存儲運算的中間結(jié)果和其它數(shù)據(jù)CPU224有VB0.0～VB5119.7的5K存儲字節(jié)。可以是“1”或“0”這樣的位邏輯?？砂次?、字節(jié)、字或雙字使用。V：5.2KB●S7-200PLC

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內(nèi)部資源軟元件局部變量存儲器（L）：局部變量L與變量V存儲器相似，V是全局有效的，而L是局部有效，即V是同一變量可以被任何程序（主程序、了程序、中斷程序）訪問，而L是和特定程序相關(guān)聯(lián)。S7-200有64個字節(jié)的局部存儲器，編址范圍LB0.0~LB63.7，其中60個字節(jié)可以用作暫時存儲器或者給子程序傳遞參數(shù)，最后4個字節(jié)為系統(tǒng)保留字節(jié)。不同程序的局部存儲器不能互相訪問。使用局部變量存儲器最多的場合是帶參數(shù)的子程序調(diào)用過程中。

順序控制繼電器（S）存儲區(qū)：32BS又稱狀態(tài)元件，以實現(xiàn)順序控制和步進(jìn)控制。如果沒有被順序控制中，可以作為一般的中間繼電器使用。S7-200PLC編址范圍S0.0～S31.7，可以按位、字節(jié)、字或雙字來存取數(shù)據(jù)?！馭7-200PLC

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內(nèi)部資源軟元件定時器（T）S7-200CPU中的定時器是對內(nèi)部時鐘累計時間增量的設(shè)備，用于時間控制。當(dāng)定時器的當(dāng)前值達(dá)到預(yù)設(shè)值時，定時器觸點動作。編址范圍T0～T255（22X）；T0～T127(21X)。計數(shù)器（C）計數(shù)器主要用來累計輸入脈沖個數(shù)。有16位預(yù)置值和當(dāng)前值寄存器各一個，以及1位狀態(tài)位，當(dāng)前值寄存器用以累計脈沖個數(shù)，計數(shù)器當(dāng)前值大于或等于預(yù)置值時，狀態(tài)位置1。

S7-200CPU提供有三種類型的計數(shù)器，增計數(shù)、減計數(shù)、增／減計數(shù)。編址范圍C0～C255（22X），C0～C127（21X）。●S7-200PLC

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內(nèi)部資源軟元件模擬量輸入寄存器（AI）/模擬量輸出寄存（AO）S7-200的模擬量輸入電路將外部輸入的模擬量（如溫度、電壓）等轉(zhuǎn)換成1個字長（16位）的數(shù)字量，存入模擬量輸入映像寄存器區(qū)域。AI編址范圍AIW0，AIW2，……AIW62，起始地址定義為偶數(shù)字節(jié)地址，共有32個模擬量輸入點。S7-200模擬量輸出電路用來將模擬量輸出映像寄存器區(qū)域的1個字長（16位）數(shù)字值轉(zhuǎn)換為模擬電流或電壓輸輸出。AQ編址范圍AQW0，AQW2，…AQW62，起始地址也采用偶數(shù)字節(jié)地址，共有32個模擬量輸出點。●S7-200PLC

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內(nèi)部資源軟元件高速計數(shù)器（HC）：6個CPU與普通計數(shù)器相同，只不過用來累計比主機掃描速率更快的高速脈沖22X提供了6個高速計數(shù)器HC0、HC1……HC5（每個計數(shù)器最高頻率為30KHz）用來累計比CPU掃描速率更快的事件。高速計數(shù)器的當(dāng)前值為雙字長的符號整數(shù)。●S7-200PLC

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內(nèi)部資源2023/1/24.3S7-200PLC的

內(nèi)部資源軟元件累加器（AC）：可以用來存放數(shù)據(jù)如運算數(shù)據(jù)、中間數(shù)據(jù)和結(jié)果數(shù)據(jù)，也可用來向子程序傳遞參數(shù)，或從子程序返回參數(shù)?？蛇M(jìn)行讀、寫兩種操作。提供了4個32位累加器AC0～AC3。累加器支持以字節(jié)（B）、字（W）和雙字（D）的存取。●S7-200PLC

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內(nèi)部資源2023/1/24.3S7-200PLC的

內(nèi)部資源軟元件累加器（AC）：●S7-200PLC

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內(nèi)部資源2023/1/24.4S7-200PLC的

尋址方式數(shù)據(jù)類型數(shù)據(jù)類型及范圍：字符串、布爾型（0或1）、整型和實型（浮點數(shù)）見書中表格P134常數(shù)長度：字節(jié)、字、雙字表示：二進(jìn)制、十進(jìn)制、十六進(jìn)制、ASCII、浮點數(shù)等●S7-200PLC

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尋址方式2023/1/24.4S7-200PLC的

尋址方式直接尋址直接尋址的編址格式●S7-200PLC

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尋址方式CPU存儲區(qū)域的直接尋址直接尋址直接尋址的編址格式A：元件名稱，即該數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)存儲器中的區(qū)域地址，可以是上表中的符號；T：數(shù)據(jù)類型，若為位尋址，則無該項；若為字節(jié)、字或雙字尋址，則T的取值應(yīng)分別為B、W和D；X：字節(jié)地址；Y：字節(jié)內(nèi)的位地址，只有位尋址才有該項?！馭7-200PLC

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尋址方式CPU存儲區(qū)域的直接尋址直接尋址位尋址：Ax.y可以進(jìn)行位尋址的編程元件有：I、Q、M、SM、L、V、S等。●S7-200PLC

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尋址方式直接尋址特殊元件的尋址格式T、C、HC、AC等，不用寫出它們的字節(jié)地址，而是直接寫出其編號即可。T、C的地址編號有2個含義：位和當(dāng)前值。AC的特殊性：字節(jié)、字、雙字。使用時只表示出累加器的地址編號即可，如AC0，數(shù)據(jù)長度取決于進(jìn)出AC0的數(shù)據(jù)類型?！馭7-200PLC

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尋址方式直接尋址字節(jié)、字、雙字的尋址格式●S7-200PLC

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尋址方式CPU存儲區(qū)域的間接尋址什么是間接尋址？間接尋址方式是，數(shù)據(jù)存放在存儲器或寄存器中，在指令中只出現(xiàn)所需數(shù)據(jù)所在單元的內(nèi)存地址的地址。存儲單元地址的地址又稱為地址指針。這種間接尋址方式與計算機的間接尋址方式相同。間接尋址在處理內(nèi)存連續(xù)地址中的數(shù)據(jù)時非常方便，而且可以縮短程序所生成的代碼的長度，使編程更加靈活。用間接尋址方式存取數(shù)據(jù)需要作的工作有3種：建立指針、間接存取和修改指針?？梢杂弥羔樳M(jìn)行間接尋址的存儲區(qū)：I、Q、M、V、S、T、C。而T和C只能是當(dāng)前值，而對獨立存取數(shù)據(jù)方法和模擬量不能進(jìn)行間接尋址。●S7-200PLC

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尋址方式CPU存儲區(qū)域的間接尋址建立指針使用間接尋址對某個存儲器單元讀、寫時，首先要建立地址指針。指針為雙字長，是所要訪問的存儲單元的32位的物理地址。可作為指針的存儲區(qū)有：變量存儲器（V）、局部變量存儲器（L）和累加器（AC1、AC2、AC3）。必須用雙字傳送指令（MOVD），將存儲器所要訪問單元的地址裝入用來作為指針的存儲器單元或寄存器，裝入的是地址而不是數(shù)據(jù)本身，格式如下： 例：MOVD&VB100，VD204 MOVD&VB10，AC2 MOVD&C2，LD16其中：“&”為地址符號，它與單元編號結(jié)合使用表示所對應(yīng)單元的32位物理地址；VB100只是一個直接地址編號，并不是它的物理地址。指令中的第二個地址數(shù)據(jù)長度必須是雙字長，如：VD、LD和AC等。