精品课程电子课件(s7-200)

第一节S7－200系列PLC的构成第二节S7-200系列PLC内部元器件第三节S7－200系列PLC的基本指令第四节S7－200系列PLC功能指令S7-200系列可编程序控制器第一节S7－200系列PLC的构成一、CPU224型PLC的结构小型PLC系统由（主机箱）、I/O扩展单元、文本、图形显示器、编程器等组成。图7-1S7-200CPU结构CPU224主机与扩展机的结构外形CPU224外部电路原理图7-2CPU224交流/直流/继电器连接端子图1．基本单元I/OI0.0~I0.7、I1.0~I1.514个输入点Q0.0~Q0.7、Q1.0~Q1.110个输出点采用了双向光电耦合器，24V直流极性可任意选择1M为I0.X输入端子的公共端，2M为I1.X输入端子的公共端在晶体管输出电路中采用了MOSFET功率驱动器件，并将数字量输出分为两组，每组有一个独立公共端，共有1L、2L两个公共端，可接入不同的负载电源。2．基本单元I/O及扩展主机的输出点数为10点主机的输入点数为14点可扩展的模块数目为73．高速反应性6个高速计数脉冲输入端：I0.0~I0.5,最快的相应速度为30kHz2个高速脉冲输出端:Q0.0~Q0.1,输出脉冲频率可达20kHz4.存储系统由RAM和EEPROM两种存储器组成5.存储卡存储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。二、CPU22X主要技术指标型号CPU221CPU222CPU223CPU224外型尺寸/mm90×80×6290×80×62120.5×80×62190×80×62程序/字2048204840964096用户数据1024102425602560用户存储器类型EEPROMEEPROMEEPROMEEPROM数据后备(超级电容)典型值h5050190190存储器本机I/O点数6入/8出6入/8出14入/10出24入/16出扩展模块数量无2个7个7个数字量I/O映像区大小/bit无256256256模拟量I/O映像区大小/bit5050190190输入输出型号CPU221CPU222CPU223CPU224指令型号CPU221CPU222CPU223CPU22433MHz下布尔指令执行速度0.37μs/指令0.37μs/指令0.37μs/指令0.37μs/指令FOR/NEXT循环有有有有增数运算有有有有实数运算有有有有主要内部继电器型号CPU221CPU222CPU223CPU224I/O映像寄存器/bit128I和128Q128I和128Q128I和128Q128I和128Q内部通用继电器/bit256256256256计数器/定时器256/256256/256256/256256/256字入/字出无16/1632/3232/32顺序控制继电器/bit256256256256附加功能型号CPU221CPU222CPU223CPU224内部高速计数器/个4(30kHz)4(30kHz)6(30kHz)6(30kHz)模拟量调节电位器/个1122脉冲输出/个2(20kHz)2(20kHz)2(20kHz)2(20kHz)通信中断/个1发送器2接收器1发送器2接收器1发送器2接收器1发送器2接收器定时中断/个2(1~255ms)2(1~255ms)2(1~255ms)2(1~255ms)硬件输入中断/个4444实时时钟有(时钟卡)有(时钟卡)有(内置)有(内置)口令保护有有有有通信型号CPU221CPU222CPU223CPU224通信口数量(个)1(RS~485)1(RS~485)1(RS~485)1(RS~485)支持协议0号口1号口PPI.DP/自由口N/APPI.DP/自由口N/APPI.DP/自由口N/APPI.DP/自由口N/APROFIBUS点到点NETR/NETWNETR/NETWNETR/NETWNETR/NETW第二节S7-200系列PLC内部元器件一、数据存储类型及寻址方式PLC内部元器件的功能是相互独立的，在数据存储区为每一种元器件分配一个存储区域。每一种元器件用一组字母表示器件类型，字母加数字表示数据的存储地址。I：表示输入继电器；Q：表示输出继电器；M：表示内部标志位寄存器；SM：表示特殊标标志位寄存器；S：表示顺序控制寄存器；V：表示变量寄存器；L：表示局部变量寄存器；T：表示定时器；C：表示计数器；AI：表示模拟量输入映像寄存器；AQ：表示模拟量输出映像寄存器；AC：表示累加器；HC：表示高速计数器等。1．直接寻址方式寻址方式：　位地址（位地址时存在，其他略）位分隔符（位地址时存在，其他略）字节地址数据大小（字节B、字W、双字DW,字节寻址或位寻址可以省略存储区域字母图7-3数据地址格式图7-4位寻址VB100VB10070MSBLSBVB100字节地址访问一个字节区域标识VB100VB101VW1001570MSBLSBVW100字节地址访问一个字区域标识VB100VB101VB102VB103VD10031231570MSBLSBVD100MSB-最高有效字节LSB-最低有效字节字节地址访问一个双字区域标识图7-5字节、字、双字寻址方式2．间接寻址方式123456781234AC0VB200的地址AC1MOVD&VB200,AC1把VB200的地址送入AC1建立指针MOVW*AC1,AC0把指针处的值送到AC0V199V200V201V202V203V204123456781234图7-6使用指针间接寻址二、S7-200系列PLC数据存储区及元件功能1．输入/输出映像寄存器（1）输入映像寄存器I（又称输入继电器）I0.0输入端子外部输入点I0.0()I0.0I0.0图7-7输入映像寄存器的电路示意图（2）输出映像寄存器Q（又称输出继电器）Q0.0()Q0.0Q0.0Q0.01负载电源Q0.0图7-8输出映像寄存器等效电路示意图2．变量存储器V3．位存储器（M）4．特殊标志位（SM）存储器5．顺序控制继电器（S）6．局部存储器（L）7．定时器（T）S7－200有三种定时器，它们的时基增量分别为1ms、10ms和100ms，定时器的当前值寄存器是16位有符号的整数，用于存储定时器累计的时基增量值（1～32767）。8．计数器计数器主要用来累计输入脉冲个数。其结构与定时器相似，其设定值在程序中赋予，CPU提供了3种类型的计数器，各为加计数器、减计数器和加减计数器。计数器的当前值为16位有符号整数，用来存放累计的脉冲数（1～32767）。9．模拟量输入/输出映像寄存器（AI/AQ）10．累加器（AC）11．高速计数器（HC）三、S7－200系列PLC有效编程范围见附录E中的表1和表2第三节S7－200系列PLC的基本指令基本指令包括基本逻辑指令，算术、逻辑运算指令，数据处理指令，程序控制指令等。一、基本位操作指令1、指令格式梯形图指令由触点或线圈符号直接位地址两部分组成，含有直接位地址的指令又称位操作指令，基本位操作指令操作数寻址范围：I，Q，M，SM，T，C，V，S，L等。基本位操作指令格式LADSTL功能bitbitbitLDBIT、LDNBIT用于网络段起始的常开/常闭触点常开/常闭触点串联，逻辑与/与非指令常开/常闭触点并联，逻辑或/或非指令线圈输出，逻辑置位指令ABIT、ANBITOBIT、ONBIT=BIT3）A(And)：与操作指令，用于常开触点的串联。4）AN(AndNot)：与操作指令，用于常闭触点的串联。5）O(Or)：或操作指令，用于常开触点的并联。6）ON(OrNot)：或操作指令，用于常闭触点的并联。7）=(Out)：置位指令，线圈输出。1）LD(Load)：装载指令，用于常开触点与左母线连接，每一个以常开触点开始的逻辑行都要使用这一指令。2）LDN(LoadNot)：装载指令，用于常闭触点与左母线连接，每一个以常闭触点开始的逻辑行都要使用这一指令。位操作指令程序的应用图7-9位操作指令程序的应用2、STL指令对较复杂梯形图的描述方法在较复杂梯形图中，触点的串、并联关系不能全部用简单的与、或、非逻辑关系描述。1）块“与”操作指令ALD块“与”操作指令，用于两个或两个以上触点并联连接的电路之间的串联，称之为并联电路块的串联连接。ALD指令的使用图7-10ALD指令的使用并联电路块与前面的电路串联时，使用ALD指令。并联电路块的开始用LD,或LDN指令并联电路块结束后，使用ALD指令与前面的电路串联。2）块“或”操作指令OLD用于两个或两个以上的触点串联连接的电路之间的并联，称之为串联电路块的并联连接。OLD指令的使用图7-11OLD指令的使用3）栈操作指令LPS、LRD、LPPLPS：（LogicPush）逻辑堆栈操作指令(无操作元件)。LRD：（LogicRead）逻辑读栈指令(无操作元件)。LPP：（LogicPop）逻辑弹栈指令(无操作元件)。栈操作指令的应用程序图7-12栈操作指令应用程序段二、取反和空操作指令1．取反指令（NOT）取反指令，指将它左边电路的逻辑运算结果取反，运算结果若为1则变为0，为0则变为1，该指令没有操作数。2．空操作指令（NOP）空操作指令，起增加程序容量的作用。操作数N为执行空操作指令的次数，N=0~255。LADSTL功能NOT取反NOTN空操作指令取反和空操作指令格式NOTNOPN取反指令和空操作指令应用LDNI0.1NOT//条件满足时NOPNOTNOPI0.1图7-13取反指令和空操作指令应用三、置位/复位指令置位/复位指令则是将线圈设计成置位线圈和复位线圈两大部分，将存储器的置位、复位功能分离开来。编程时，置位、复位线圈之间间隔的网络个数可以任意。置位、复位线圈通常成对使用，也可以单独使用或与指令盒配合使用。置位/复位指令格式置位/复位指令的应用NETWOR1LDI0.0SQ0.0,1┋NETWOR5LDI0.1RQ0.0,1图7-14置位/复位指令应用程序段四、边沿触发指令边沿触发是指用边沿触发信号产生一个机器周期的扫描脉冲，通常用作脉冲整形。边沿触发指令分为正跳变触发（上升沿）和负跳变触发（下降沿）两大类。正跳变触发指输入脉冲上升沿使触点闭合（ON）一个扫描周期。负跳变触发指输入脉冲的下降沿使触点闭合（ON）一个扫描周期。边沿触发指令格式边沿触发程序示例:NETWORK1LDI0.0//装入常开触点EU//正跳变=M0.0//输出NETWORK2LDM0.0//装入SQ0.0，1//输出置位NETWORK3LDI0.1//装入ED//负跳变=M0.1//输出NETWORK4LDM0.1//装入RQ0.0，1//输出复位图7-15边沿触发示例图7-16边沿触发时序图五、定时器CPU22X系列PLC的256个定时器分属TON(TOF)和TONR工作方式，以及3种时基标准，TOF与TON共享同一组定时器，不能重复使用。S7-200PLC的定时器为增量型定时器,用于时间控制。⑴通电延时型（TON）⑵保持型（TONR）⑶断电延时型（TOF）1ms、10ms、100ms1、工作方式：2、时基标准：工作方式用毫秒(ms)表示的分辨率用秒(s)表示的最大当前值定时器号TONR132.767T0,T6410327.67T1~T4,T65~T681003276.7T5~T31,T65~T68TON/TOF132.767T32,T9610327.67T33~T36,T97~T1001003276.7T37~T63,T101~T255表7－7定时器工作方式及类型3、定时器指令格式????INPT????TONTON通电延时型????INPT????TONRTONR有记忆通电延时型????INPT????TOFTOF断电延时型LADSTL功能注释（1）通电延时型（TON）当使能端（IN）输入有效时，定时器开始计时，当前值从0开始递增，大于或等于设定值（PT）时，定时器输出状态位置为1，（输出触点有效），当前值的最大值为32767。使能端无效（断开）时，