西门子S7-200及其编程软元件

沈阳航空工业学院自动控制系第1页计算机测控技术与应用西门子S7-200及其编程软元件自动控制系张海军[e-mail]沈阳航空工业学院自动控制系第2页可编程序控制器本讲主要内容西门子S7-200简介S7-200PLC的编程软元件沈阳航空工业学院自动控制系第3页可编程序控制器本讲重点掌握各种元器件的使用掌握西门子PLC的编址方式沈阳航空工业学院自动控制系第4页可编程序控制器一、西门子S7-200简介S7-400系列—大型、高端S7-200系列—小型、数字量为主S7-300系列—中型、通用体积小巧，功能全面最适应于中小机器设备的控制快速的过程控制和复杂的通用机械的最佳解决方案制造自动化和过程自动化的所有中、高端的应用。沈阳航空工业学院自动控制系第5页可编程序控制器西门子S7-200简介CPU221CPU222CPU224CPU226CPU224XP沈阳航空工业学院自动控制系第6页可编程序控制器例沈阳航空工业学院自动控制系第7页可编程序控制器例沈阳航空工业学院自动控制系第8页可编程序控制器例沈阳航空工业学院自动控制系第9页可编程序控制器例沈阳航空工业学院自动控制系第10页可编程序控制器例沈阳航空工业学院自动控制系第11页可编程序控制器例沈阳航空工业学院自动控制系第12页可编程序控制器例沈阳航空工业学院自动控制系第13页可编程序控制器例沈阳航空工业学院自动控制系第14页可编程序控制器例特石集输站监控系统需要采集的数据有四部分：输油首站、输油末站、锅炉房和中间泵站，共55个点的模拟量。特石集输站监控系统由四部分组成：输油首站、输油末站、锅炉房和中间泵站，分散在首站、中间站和末站三个地点，距离较远。现有系统是北京安控公司2005年建设完成的，系统采用RTU进行数据采集，通过无线电台进行传送，MODBUS通讯协议进行无线通信。其中监控中心在中间站，同时中间站包括了锅炉房和中间泵站，系统的首站部分数据和控制属于中间站管理，输油末站的采集和管理不归中间站管理，中间站只负责接收和显示数据。沈阳航空工业学院自动控制系第15页可编程序控制器S7-200家族产品沈阳航空工业学院自动控制系第16页可编程序控制器S7-200PLC沈阳航空工业学院自动控制系第17页可编程序控制器西门子S7-200安装与接线沈阳航空工业学院自动控制系第18页可编程序控制器S7-200PLC开发系统沈阳航空工业学院自动控制系第19页可编程序控制器SETP7-Micro/WIN软件和仿真环境沈阳航空工业学院自动控制系第20页可编程序控制器二、S7-200PLC的编程软元件PLC的编程软元件实质上为存储器单元，每个单元都有唯一的地址。为方便不同的编程功能需要，存储器单元作了分区，因此有不同类型的编程元件。沈阳航空工业学院自动控制系第21页可编程序控制器2.1S7-200的编程元件I（输入继电器）Q（输出继电器）M（辅助继电器）SM（特殊标志继电器）S（顺序控制继电器）V（变量存储器）L（局部变量存储器）T（定时器）C（计数器）AI（模拟量输入映像寄存器）AQ（模拟量输出映像寄存器）AC（累加器）外部输入/输出内部沈阳航空工业学院自动控制系第22页可编程序控制器2.2PLC存储器的数据类型与寻址方式2.2.1S7-200的数据类型沈阳航空工业学院自动控制系第23页可编程序控制器2.2.2寻址方式：位、字节、字、双字1）位寻址：适于控制应用表示开关量或数字量的状态若要存取存储区的某一位，则必须指定地址，包括存储器标识符、字节地址和位号。S7-200采用分区结合字节序号编址。沈阳航空工业学院自动控制系第24页可编程序控制器2）字、字节、双字的寻址对同一地址进行字节，字和双字存取操作的比较沈阳航空工业学院自动控制系第25页可编程序控制器2.2.3不同数据存储区的寻址1）输入继电器II0.0=“1”：输入点状态为“通”I0.0=“0”：输入点状态为“断”沈阳航空工业学院自动控制系第26页可编程序控制器2）输出继电器（输出映像寄存器）：QQ0.0=“1”：输出点状态为“通电”Q0.0=“0”：输出点状态为“断电”沈阳航空工业学院自动控制系第27页可编程序控制器3）变量存储区：V4）顺序控制继电器：S5）局部存储区：L沈阳航空工业学院自动控制系第28页可编程序控制器S7-200各种CPU存储空间的取值范围存储方式CPU221CPU222CPU224、226位存取（字节位）I0.0-15.70.0-15.70.0-15.7Q0.0-15.70.0-15.70.0-15.7V0.0-2047.70.0-2047.70.0-5119.7M0-31.70-31.70-31.7T0.0-2550.0-2550.0-255C0.0-2550.0-2550.0-255IB0-150-150-15字节存取QB0-150-150-15VB0-20470-20470-5119MB0-310-310-31沈阳航空工业学院自动控制系第29页可编程序控制器S7-200各种CPU存储空间的取值范围存储方式CPU221CPU222CPU224、226IB0-140-140-14字存取QB0-140-140-14VB0-20460-20460-2046MB0-300-300-30IB0-120-120-12双字存取QB0-120-120-12VB0-20440-20440-2044MB0-280-280-28沈阳航空工业学院自动控制系第30页可编程序控制器6）定时器存储区：T定时器的分辨率（时基）决定了每个时间间隔的时间长短。SIMATIC定时器有三种分辨率：1ms、10ms和100ms。如下表所示，定时器号决定了定时器的分辨率。有记忆沈阳航空工业学院自动控制系第31页可编程序控制器6）定时器存储区：T定时器数据有两种形式：-当前值：16位有符号整数，存储定时器所累计的时间。-定时器位：按照当前值和预置值的比较结果置位或者复位。用定时器地址（T＋定时器号）来存取这两种形式的定时器数据。T33……T33……沈阳航空工业学院自动控制系第32页可编程序控制器7）计数器器存储区：C计数器可以用于累计其输入端脉冲电平由低到高的次数。CPU提供了三种类型的计数器：一种只能增计数；一种只能减计数；另外一种既可以增计数，又可以减计数。沈阳航空工业学院自动控制系第33页可编程序控制器7）计数器存储区：C计数器数据有两种形式：-当前值：16位有符号整数，存储累计值。-计数器位：按照当前值和预置值的比较结果置位或者复位。用计数器地址（C＋计数器号）来存取计数器数据。使用位操作指令则存取计数器位；使用字操作指令，则存取计数器当前值。沈阳航空工业学院自动控制系第34页可编程序控制器8）特殊标志位存储区：SMSM为CPU与用户之间交换信息。SM0.1为仅在执行用户程序的第一个扫描周期为“1”状态。SM0.0一直为“1”状态。沈阳航空工业学院自动控制系第35页可编程序控制器9）辅助继电器：MM作为逻辑运算中的中间继电器来使用，暂存中间状态。M也称为内部标志位（Marker）。10）高速计数器：HC对高速事件计数，它独立于CPU的扫描周期；高速计数器仅有一个32位的有符号整数计数值（或当前值）双字沈阳航空工业学院自动控制系第36页可编程序控制器11）累加器：ACS7-200提供了四个32位累加器AC0-AC3；可以按字节、字或双字的形式来存取累加器中的数值；沈阳航空工业学院自动控制系第37页可编程序控制器S7-200将模拟量值（如温度）转换成1个字长（16位）数字量。用区域标识符（AI）、数据长度（W）及字节的起始地址来存取这些值。模拟输入量为1个字长，且从偶数位字节（如0，2，4）开始，必须用偶数字节地址（如AIW0，AIW2，AIW4）来存取。模拟量输入值为只读数据。12）模拟量输入：AI沈阳航空工业学院自动控制系第38页可编程序控制器13）模拟量输出：AQS7-200把一个字长（16位）数字值按比例转换为电流或电压。用区域标识符（AQ）、数据长度（W）及字节的起始地址来改变这些值。模拟量为一个字长，且从偶数字节（如0，2，4）开始，必须用偶数字节地址（如AQW0，AQW2，AQW4）来改变这些值。模拟量输出值是只写数据沈阳航空工业学院自动控制系第39页可编程序控制器间接寻址方式存储单元可以是一个地址，称为间接寻址。间接寻址用指针来访问存储区数据。指针以双字的形式存储其他存储区的地址，只能用V、L或者累加寄存器（AC1、AC2、AC3）。MOVD&VB200,AC1MOVW*AC1,AC0VB200VB201VB202VB203123456781234沈阳航空工业学院自动控制系第40页可编程序控制器地址间隙无法在程序中使用★沈阳航空工业学院自动控制系第41页可编程序控制器沈阳航空工业学院自动控制系第42页可编程序控制器作业简述PLC的扫描工作方式？S7-200有哪些常用寄存器？S7-200的寻址方式？沈阳航空工业学院自动控制系第43页可编程序控制器结束！