昆明冶金高等专科学校教学教案

昆明冶金高等专科学校教学教案课题：第三章可编程控制器S7-200概述（二）教学时数：2学时教学目的：1、掌握S7-200的编程元件的寻址及CPU组态：2、了解S7-200的编程语言及工业软件：重点、难点：本章重点：从工程应用的角度了解S7-200系统的构成方法，掌握CPU对I/O的组态及编程元件的地址编写方法（即寻址）：本章难点：编程元件的间接寻址方法：主要教学内容（提纲）：一、S7-200的编程元件的寻址及CPU组态：二、S7-200的编程语言及工业软件：教学方法、手段：课堂讲授配合多媒体课件：课内外练习：习题：3－3、3－4、3－7、课后小结：1、S7-200的CPU主机单元对输入／输出系统进行组态：配置I/O点数及模板地址，设置输入滤波，设置脉冲捕捉，配置数字量输出表。2、S7-200的扫描周期：读输入（输入采样），执行用户程序，处理通信请求，执行CPU自诊段，写数出（输出刷新）。3、S7-200的寻址方式：直接寻址和间接寻址。要注意编程元件的寻址范围。4、S7-200的编程语言：梯形图LAD，语句表STL，功能块图FBD。5、S7-200的程序结构：线性化结构，即主程序＋子程序＋中断程序。参考书目：可编程控制器教程（实训篇）主编：胡学林电子工业出版社可编程序控制器教程主编：温照方北京理工大学出版社可编程序控制器应用教程主编：台方中国水利水电出版社讲授要点一、S7-200的编程元件的寻址及CPU组态1、S7-200的基本数据类型：2、编程元件：在PLC内部,并不真正存在继电器这类物理器件,与其对应的只是存储器中的某些存储单元，一个继电器对应一个基本单元（即1位，1bit）。输人继电器I输入继电器就是PLC的存储系统中的输入映像寄存器，用于接收来自工业控制现场的输入信号。不能用编程的方式改变输入继电器的状态。输出继电器Q输出继电器就是PLC存储系统中的输出映像寄存器。通过输出继电器，将PLC的存储系统与外部输出端子（输出点）建立起明确对应的连接关系。变量寄存器V用于模拟量控制、数据运算、参数设置及存放程序执行过程中控制逻辑操作的中间结果。辅助继电器M在逻辑运算中，需用辅助继电器，其功能与继动器控制线路中的中间继动器相同。辅助继电器与外部无任何联系，不可能直接驱动任何负载。特殊继电器SM特殊继电器用来存储系统的状态变量及有关的控制参数和信息。定时器T定时器是PLC的重要编程元件，其作用与继动器控制线路中的时间继电器相似。计数器C计数器是PLC的重要编程元件，用来对数入脉冲的个数进行累计，实现计数操作。高速计数器HSC累加器AC是用来暂存数据的寄存器，可向子程序传递参数，或从子程序返回参数，也用来存放运算数据、中间数据及结果数据。状态继电器（顺序控制继电器）S是使用步进控制指令编程时的重要编程元件。局部变量存储器L用于存储局部变量。局部变量存储器与存储全局变量的变量寄存器很相似，主要区别是变量寄存器是全局已有效的，而局部变量存储器是局部有效的。全局是指同一个存储器可以被任何一个程序（主程序、子程序、中断程序）读取，局部是指存储器区和特定的程序相关联。模拟量输入（AIW）寄存器／模拟量输出（AQW）寄存器3、CPU组态：CPU组态是指配置PLC系统的部分硬件的功能和参数。配置I/O点数及模块编址SIMATICS7-200采用固定地址方式，地址是自动分配的，与模板的类型、插槽的位置无关。设置输入滤波S7-200可以通过编程软件来设置输人滤波。数字量输入滤波模拟量输入滤波设置脉冲捕捉功能配置数字量输出表定义存储器保持范围4、编程元件的直接寻址：所谓直接寻址就是明确出存储单元的地址，在程序中直接使用编程元件的名称和地址编号，使用户程序可以直接存取这个信息。编址形式数据地址的基本格式为ATx.yA：编程元件多名称。T：数据类型。如用位寻址方式，则无该项，数据地址的基本格式为Ax.y如用字节寻址方式，则该项为B（bit）,数据地址的基本格式为ABx如用字寻址方式，则该项为W（Word）,数据地址的基本格式为AWx如用双字寻址方式，则改项为D（Doublewords）,数据地址的基本格式为ADxx:字节地址。y:字节内的位地址。采用位寻址方式Ax,y必须指定编程元件的名称、字节地址和位地址。采用字节寻址方式ABx必须指定编程元件的名称和字节地址。采用字寻址方式AWx采用双字寻址方式ADx5、编程元件的间接寻址:所谓间接寻址是指不是在指令中直接使用编程元件的名称和地址编号来存取存储器中的数据，而是通过使用指针来存取存储器中的数据。建立指针间接存取修改指针6、编程元件及操作数的寻址范围:二、S7－200编程语言及工业软件1、编程语言:S7－200系列的PLC利用计算机编程软件STEP7－Micro/WIN32提供LAD、STL及FBD编程语言梯形图LAD是应用最多的一种编程语言。语句表STL语句表类似于计算机的汇编语言，是PLC的最基础的编程语言。功能块图FBD功能块图类似于数字电子电路，它是将具有各种与、或、非、异或等逻辑关系的功能块图按一定的控制逻辑组合起来。连续功能图CFCS7-GRAPHS7-HiGraphS7-SLC和M7-ProC/C++2、工业软件：标准工具工程工具运行软件人－机界面3、S7-200的程序结构：在SIMATICS7系列中，为适应设计用户程序的不同需求，STEP7为用户提供了3种程序设计方法，其程序结构分别为：线性化编程、分部式编程和结构化编程。程序结构线性化编程所谓线性化编程就是将用户程序连续放置在一个指令块内，这个指令块在SIEMENS的PLC中，通常称为组织块OB1。CPU周期性地扫描OB1，使用户程序在OB1内顺序执行每条指令。分部式编程所谓分部式编程就是将一项控制任务分成若干个指令块，每个指令块用于控制一套设备或者完成一部份工作，每个指令块的工作内容与其他指令块的工作内容无关。结构化编程所谓结构化编程是将整个用户程序分成一些具有独立功能的指令块，其中有若干个子程序块，然后再按要求调用各个独立的指令块，从而构成一个完整的用户程序。S7-200的程序结构S7-200的程序结构属于线性化编程，其用户程序一般由3部份构成：用户程序、数据块和参数块。用户程序数据块参数块