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工業(yè)軟件平臺上編程和運行的S7 200系列PLC系統(tǒng)基本構成
SIMATIC S7—200硬件系統(tǒng)的配置方式采用整體式加積木式，即主機中包含一定數量的本機I／O，同時還可以擴展各種功能模塊。一個完整的PLC系統(tǒng)如圖1所示。
圖1 S7—200硬件系統(tǒng)組成
CPU模塊又稱為主機是系統(tǒng)的核心，它包括CPU、存儲器、基本輸入輸出點和電源等。它實際就是一個完整的控制系統(tǒng)，可以單獨完成一定的控制任務。主機I/O數量不能滿足控制系統(tǒng)的要求時，用戶可以根據需要擴展各種I/O模塊，所能連接的擴展單元的數量和實際所能使用的I／O點數是由多種因素共同決定的。當需要完成某些特殊功能的控制任務時，可擴展特殊功能模塊，以完成某種特殊的控制任務。利用網絡接口，可以充分和方便地利用為SIMATICS7—200系統(tǒng)的硬件和軟件資源而開發(fā)和使用的一些設備，主要有編程設備、人機操作界面和網絡設備等。
所有以上這些硬件設備，都在一個統(tǒng)一的工業(yè)軟件平臺上編程和運行，為了更好地管理和使用這些設備，S7—200PLC配備了許多功能強大的專用功能指令，方便地實現各種控制目的。
SM 1234 模擬量輸入/輸出允許使用模擬量輸入/輸出。
這為用戶提供了下列優(yōu)勢：
SM 1234 模擬量輸入/輸出信號模塊具有與基本設備相同的設計特點。
熱電偶模塊 SM 1231 的結構特點和其他 S7-1200 系列模塊的相同：
不同的量程:
J、K、T、E、R、S 和 N 型熱電偶；模擬量信號記錄 ±80mV。
開路檢查。
冷端補償：
避免了熱電偶和模之間連接處由于接觸電壓導致的故障；記錄模擬信號 (±80 mV) 時將自動禁止補償。
溫度單位：
溫度測量單位可以用 ℃ 或 ℉。
SIMATIC S7-300 提供多種性能等級的 CPU。除了標準型 CPU 外，還提供緊湊型 CPU。
同時還提供技術功能型 CPU 和故障安全型 CPU。
下列標準型CPU 可以提供：
下列緊湊型CPU 可以提供：
下列技術型CPU 可以提供：
下列故障安全型CPU 可以提供：
S7-200系列 PLC的存儲器空間
S7-200 PLC的存儲器空間大致分為三個空間，即程序空間、數據空間和參數空間。
1．程序空間
該空間主要用于存放用戶應用程序，程序空間容量在不同的CPU中是不同的。另外CPU中的RAM區(qū)與內置EEPROM上都有程序存儲器，但它們互為映像，且空間大小一樣。
2．數據空間
該空間的主要部分用于存放工作數據稱為數據存儲器，另外有一部分作寄存器使用稱為數據對象。
（1）數據存儲器 它包括變量存儲器（V），輸入信號緩存區(qū)（輸入映象存儲器I），輸出信號緩沖區(qū)（輸出映象存儲區(qū)Q），內部標志位存儲器（M）又稱內部輔助繼電器，特殊標志位存儲器（SM）。除特殊標志位外，其他部分都能以位、字節(jié)、和雙字的格式自由讀取或寫入。
變量存儲器（V）是保存程序執(zhí)行過程中控制邏輯操作的中間結果，所有的V存儲器都可以存儲在存儲器區(qū)內，其內容可在與EEPROM或編程設備雙向傳送。
輸入映象存儲器（I）是以字節(jié)為單位的寄存器，它的每一位對應于一個數字量輸入結點。在每個掃描周期開始，PLC依次對各個輸入結點采樣，并把采樣結果送入輸入映象存儲器。PLC在執(zhí)行用戶程序過程中，不再理會輸入結點的狀態(tài)，它所處理的數據為輸入映象存儲器中的值。
輸出映象存儲器（Q）是以字節(jié)為單位的寄存器，它的每一位對應于一個數字輸出量結點。PLC在執(zhí)行用戶程序的過程中，并不把輸出信號隨時送到輸出結點，而是送到輸出映象存儲器，只有到了每個掃描周期的末尾，才將輸出映象寄存器的輸出信號幾乎同時送到各輸出結點。使用映象寄存器優(yōu)點：①同步地在掃描周期開始采樣所有輸入點，并在掃描的執(zhí)行階段凍結所有輸入值；②在程序執(zhí)行完后再從映象寄存器刷新所有輸出點，使被控系統(tǒng)能獲得更好穩(wěn)定性；⑧存取映象寄存器的速度高于存取I/O速度，使程序執(zhí)行的更快；④I/O點只能以位為單位存取，但映象寄存器則能以位、字節(jié)、雙字進行存取。因此，映象寄存器提供了更高的靈活性。另外對控制系統(tǒng)中個別I/O點要求實時性較高的情況下，可用直接I/O指令直接存取輸入/輸出點。
內部標志位（M）又稱內部線圈（內部繼電器等），它一般以位為單位使用，但也能以字、雙字為單位使用。內部標志位容量根據CPU型號不同而不同。
特殊標志位（SM）用來存儲系統(tǒng)的狀態(tài)變量和有關控制信息，特殊標志位分為只讀區(qū)和可寫區(qū)，具體劃分隨CPU不同而不同。
（2）數據對象 數據對象包括定時器、計數器、高速計數器、累加器、模擬量輸入/輸出。
定時器類似于繼電器電路中的時間繼電器，但它的精度更高，定時精度分為lms，10ms和100ms三種，根據精度需要由編程者選用。定時器的數量根據CPU型號不同。
計數器的計數脈沖由外部輸入，計數脈沖的有效沿是輸入脈沖的上升沿或下降沿，計數的方式有累加1和累減1兩種方式。計數器的個數同各CPU的定時器個數。
高速計數器與一般計數器不同之處在于，計數脈沖頻率更高可達2kHz/7kHz，計數容量大，一般計數器為16位，而高速計數器為32位，一般計數器可讀可寫，而高速計數器一般只能作讀操作。
在S7-200CPU中有4個32位累加器，即AC0～AC3，用它可把參數傳給子程序或任何帶參數的指令和指令塊。此外，PLC在響應外部或內部的中斷請求而調用中斷程序時，累加器中的數據是不會丟失的，即PLC會將其中的內容壓入堆棧。因此，用戶在中斷程序中仍可使用這些累加器，待中斷程序執(zhí)行完返回時，將自動從堆棧中彈出原先的內容，以恢復中斷前累加器的內容。但應注意，不能利用累加器作主程序和中斷子程序之間的參數傳遞。
模擬量輸入/輸出可實現模擬量的A/D和D/A轉換，而PLC所處理的是其中的數字量。
3．參數空間
用于存放有關PLC組態(tài)參數的區(qū)域，如保護口令、PLC站地址、停電記憶保持區(qū)、軟件濾波、強制操作的設定信息等，存貯器為EEPROM。
6SN1123-1AA00-0AA2電源模塊產品描述
SIMODRIVE 611 POWER MODULE, 1 AXIS, 15 A, INTERNAL COOLING, MOTOR RATED CURRENT: FEED = 5 A MAIN SPINDEL = 5 A
SIMODRIVE 611電源模塊,1軸,15一個,內部冷卻,電機額定電流:喂= 5主斯賓德爾= 5
| General Data | |
| product name | power module |
| Unit type | power module |
| Function status | 1 |
| Cooling | external |
| cooling b | separate cooling |
| degree of protection | IP 20 for the electronics area and IP 54 for the heatsink in the heat dissipation area |
| weight / approx. | 6.5 kg |
| dimension / b | 50 mm |
| dimension / height | 480 mm |
| dimension / depth | 300 mm |
| Number / axes | 1 |
| connection / power connection | 6 mm2 |
| Connection / line connection / cross-section / max. | 6 mm2 |
| Electrical Data | |
| Input voltage | 600 VDC / 625 VDC / 680 VDC |
| Output voltage | 0 to 430 V 3-phase AC |
| Efficiency eta | 0.98 |
| rated current In / output / for 1FN/1FK/1FT motors | 5 A |
| rated current In / output / peak current / for 1FN/1FK/1FT motors | 10 A |
| rated current In / output / for 1PH/1FE motors and asynchronous motors | 5 A |
| rated current In / output / for 1PH/1FE motors and asynchronous motors / S6-40% | 5 A |
| rated current In / output / peak current / for 1PH/1FE motors and asynchronous motors | 8 A |
| DC b capacitance | 75 μF |
| Ambient Conditions | |
| ambient temperature on operation / min. | 0 °C |
| ambient temperature / during operation / max. | 40 °C |
| ambient temperature / during operation / max. / with power reduction | 55 °C |
| ambient temperature / when stored / min. | -40 °C |
| ambient temperature / when stored / max. | 70 °C |
| ambient temperature / when transported / min. | -40 °C |
| ambient temperature / when transported / max. | 70 °C |
TB30 端子模板
通過 TB30 端子擴展板，可以向控制單元添加數字量輸入/數字量輸出以及模擬量輸入/模擬量輸出。
TB30 端子板上有以下接口：
信號電纜屏蔽的屏蔽接口位于控制器上。
TB30 端子板插在控制器的選件 CU320?2 插槽內。
以下 SIPLUS S7-300 F 數字量/模擬量模塊可在惡劣環(huán)境條件下使用：
SIPLUS S7-300 F 數字量/模擬量模塊可在以下惡劣環(huán)境條件下使用：
防爆型模塊可作為自動化系統(tǒng)的相關部件在化工廠中使用。 它們可用于檢測儀表及設備控制。
應用領域：
這些模塊不可以在有危險的區(qū)域使用，除非有其他保護裝置保護（例如密封機殼）。
該模塊被認證為可以連接在有危險的 1 區(qū)和 2 區(qū)里設置的本質安全傳感器和執(zhí)行器。
該模塊可用于：
S7-200PLC的數據區(qū)
（一）數字量輸入和輸出映象區(qū)
1．輸入映象寄存器（數字量輸入映象區(qū)）（I）
數字量輸入映象區(qū)是S7-200CPU為輸入端信號狀態(tài)開辟的一個存儲區(qū)。輸入映像寄存器的標識符為I，在每個掃描周期的開始，CPU對輸入點進行采樣，并將采樣值存于輸入映像寄存器中。
輸入映像寄存器是PLC接收外部輸入的開關量信號的窗口。
可以按位、字節(jié)、字、雙字四種方式來存取。
（1）按“位”方式：從I0.0~I15.7，共有128點
（2）按“字節(jié)”方式：從IB0~IB15，共有16個字節(jié)
（3）按“字”方式：從IW0~IW14，共有8個字
（4）按“雙字”方式：從ID0~ID12，共有4個雙字
2．輸出映像寄存器（Q）
數字量輸出映象區(qū)是S7-200CPU為輸出端信號狀態(tài)開辟的一個存儲區(qū)。輸出映像寄存器的標識符為Q（從Q0.0~Q15.7，共有128點），在每個掃描周期的末尾，CPU將輸出映像寄存器的數據傳送給輸出模塊，再由后者驅動外部負載。
可以按位、字節(jié)、字、雙字四種方式來存取。
（1）按“位”方式：從Q0.0~I15.7，共有128點
（2）按“字節(jié)”方式：從QB0~QB15，共有16個字節(jié)
（3）按“字”方式：從QW0~QW14，共有8個字
（4）按“雙字”方式：從QD0~QD12，共有4個雙字
說明：實際沒有使用的輸入端和輸出端的映象區(qū)的存儲單元可以作中間繼電器用。
（二）模擬量輸入映象區(qū)和輸出映象區(qū)
1．模擬量輸入映象區(qū)（AI區(qū)）
模擬量輸入映象區(qū)是S7-200CPU為模擬量輸入端信號開辟的一個存儲區(qū)。S7-200將測得的模擬量（如溫度、壓力）轉換成1個字長（2個字節(jié)）的數字量，模擬量輸入映像寄存器用標識符（AI）、數據長度（W）及字節(jié)的起始地址表示。
從AIW0~AIW30，共有16個字，總共允許有16路模擬量輸入。
說明：模擬量輸入值為只讀數據。
2．模擬量輸出映象區(qū)（AQ區(qū)）
模擬量輸出映象區(qū)是S7-200CPU為模擬量輸出端信號開辟的一個存儲區(qū)。S7-200將1個字長（2個字節(jié)，16位）的數字量按比例轉換為電流或電壓。模擬量輸出映像寄存器用標識符（AQ）、數據長度（W）及字節(jié)的起始地址表示。
從AQW0~AQW30，共有16個字，總共允許有16路模擬量輸出。
（三）變量存儲器（V）（相當于內輔繼電器）
PLC執(zhí)行程序過程中，會存在一些控制過程的中間結果，這些中間數據也需要用存儲器來保存。變量存儲器就是根據這個實際的要求設計的。變量存儲器是S7-200CPU為保存中間變量數據而建立的一個存儲區(qū)，用V表示。
可以按位、字節(jié)、字、雙字四種方式來存取。
（1）按“位”方式：從V0.0~I5119.7，共有40960點。CPU221、CPU222變量存儲器只有2048個字節(jié)，其變量存儲區(qū)只能到V2047.7位。
（2）按“字節(jié)”方式：從VB0~VB5119，共有5120個字節(jié)
（3）按“字”方式：從VW0~VW5118，共有2560個字
（4）按“雙字”方式：從VD0~VD5116，共有1280個雙字
（四）位存儲器（M）區(qū)
PLC執(zhí)行程序過程中，可能會用到一些標志位，這些標志位也需要用存儲器來寄存。位存儲器就是根據這個要求設計的。位存儲器是S7-200CPU為保存標志位數據而建立的一個存儲區(qū)，用M表示。該區(qū)雖然叫位存儲器，但是其中的數據不僅可以是位、還可以是字節(jié)、字或雙字。
（1）按“位”方式：從M0.0~M31.7，共有256點。
（2）按“字節(jié)”方式：從MB0~MB31，共有32個字節(jié)
（3）按“字”方式：從MW0~MW30，共有16個字
（4）按“雙字”方式：從MD0~MD28，共有8個雙字
（五）順序控制繼電器區(qū)（S）
PLC執(zhí)行程序過程中，可能會用到順序控制。順序控制繼電器就是根據順序控制的特點和要求設計的。順序控制繼電器區(qū)是S7-200CPU為順序控制繼電器的數據而建立的一個存儲區(qū)，用S表示。在順序控制過程中，用于組織步進過程的控制。
可以按位、字節(jié)、字、雙字四種方式來存取。
（1）按“位”方式：從S0.0~S31.7，共有256點。
（2）按“字節(jié)”方式：從SB0~SB31，共有32個字節(jié)
（3）按“字”方式：從SW0~SW30，共有16個字
（4）按“雙字”方式：從SD0~SD28，共有8個雙字
（六）局部存儲器區(qū)（L）（相當于內輔繼電器）
S7-200PLC有64個字節(jié)的局部存儲器，其中60個可以用作暫時存儲器或者給子程序傳遞參數。
局部存儲器和變量存儲器很相似，主要區(qū)別是變量存儲器是全局有效的，而局部存儲器是局部有效的。全局是指同一個存儲器可以被任何程序存?。ɡ纾鞒绦?、子程序或中斷程序）。局部是指導存儲器區(qū)和特定的程序相關聯。
幾種程序之間不能互訪。
局部存儲器區(qū)是S7-200CPU為局部變量數據建立的一個存儲區(qū)，用L表示。該區(qū)域的數據可以用位、字節(jié)、字、雙字四種方式來存取。
（1）按“位”方式：從L0.0~L63.7，共有512點。
（2）按“字節(jié)”方式：從LB0~LB63，共有64個字節(jié)
（3）按“字”方式：從LW0~LW62，共有32個字
（4）按“雙字”方式：從LD0~LD60，共有16個雙字
（七）定時器存儲器區(qū)（T）
PLC在工作中少不了需要計時，定時器就是實現PLC具有計時功能的計時設備。定時器的編號：
T0、T1、……、T255
S7-200有256個定時器。
（八）計數器存儲器區(qū)（C）
PLC在工作中有時不僅需要計時，還可能需要計數功能。計數器就是PLC具有計數功能的計數設備。
計數器的編號：
C0、C1、……、C255
（九）高速計數器區(qū)（HSC）
高速計數器用來累計比CPU掃描速率更快的事件。S7-200各個高速計數器不僅計數頻率高達30kHz。
S7-200各個高速計數器有32位帶符號整數計數器的當前值。若要存取高速計數器的值，則必須給出高速計數器的地址，即高速計數器的編號。
高速計數器的編號為：HSC0、HSC1、……、HSC5。
S7-200有6個高速計數器。其中CPU221和CPU222僅有4個高速計數器（HSC0、HSC3、HSC4、HSC5）
（十）累加器區(qū)（AC）
累加器是可以像存儲器那樣進行讀/寫的設備。例如，可以用累加器向子程序傳遞參數，或從子程序返回參數，以及用來存儲計算的中間數據。
S7-200CPU提供了4個32位累加器（AC0、AC1、AC2、AC3）。
可以按字節(jié)、字或雙字來存取累加器數據中的數據。但是，以字節(jié)形式讀/寫累加器中的數據時，只能讀/寫累加器32位數據中的低8位數據。如果是以字的形式讀/寫累加器中的數據，只能讀/寫累加器32位數據中的低16位數據。只有采取雙字的形式讀/寫累加器中的數據時，才能一次讀寫全部32位數據。
因為PLC的運算功能是離不開累加器的。因此不有像占用其他存儲器那樣占用累加器。
（十一）特殊存儲器區(qū)（SM）
特殊存儲器是S7-200PLC為CPU和用戶程序之間傳遞信息的媒介。它們可以反映CPU在運行中的各種狀態(tài)信息，用戶可以根據這些信息來判斷機器工作狀態(tài)，從而確定用戶程序該做什么，不該做什么。這些特殊信息也需要用存儲器來寄存。特殊存儲器就是根據這個要求設計的。
1．特殊存儲器區(qū)
它是S7-200PLC為保存自身工作狀態(tài)數據而建立的一個存儲區(qū)，用SM表示。特殊存儲器區(qū)的數據有些是可讀可寫的，有一些是只讀的。特殊存儲器區(qū)的數據可以是位，也可是字節(jié)、字或雙字。
（1）按“位”方式：從SM0.0~SM179.7，共有1440點。
（2）按“字節(jié)”方式：從SM0~SM179，共有180個字節(jié)
（3）按“字”方式：從SMW0~SMW178，共有90個字
（4）按“雙字”方式：從SMD0~SMD176，共有45個雙字
說明：特殊存儲器區(qū)的頭30個字節(jié)為只讀區(qū)。
2．常用的特殊繼電器及其功能
特殊存儲器用于CPU與用戶之間交換信息，例如SM0.0一直為“1”狀態(tài)，SM0.1僅在執(zhí)行用戶程序的第一個掃描周期為“1”狀態(tài)。SM0.4和SM0.5分別提供
SIMADYN D系 統(tǒng) 特 點:
全數字
多微機處理，高精度, 高動態(tài)性能
模塊化: 軟、硬件可自由組合
自由圖形配置, 用 D7－ES 軟件
高可信度: > 10 年的經驗
通用性 (全集成自動化)
與 SIMATIC S7軟、硬件兼容
多種通訊: Industrial Ethernet, PROFIBUS
> 循環(huán)處理 極強的循環(huán)處理能力
> 采樣時間短 短100μs
> 運算時間短 PI 控制僅需10/2.5 μs
>的操作系統(tǒng) 固定時隙100/25 μs
>閉環(huán)控制 采用功能塊技術
>豐富的功能塊庫 300 個不同的功能塊
>多處理器 每個機架可支持8個CPU
> 自由圖形配置和調試 任務方案
> 基于STEP 7的配置工具軟件 統(tǒng)一的軟件工具
> 操作系統(tǒng) Win 95/98/NT4.0 對外部硬，軟件環(huán)境的要求簡單
SIMADYN D模塊化硬件特點：
特點:
? 機架種類： 6, 12，24 槽
? 快速并聯背板總線(4μs/16 bit)
? 每機架可插8 個CPU
? 每個CPU可帶 8 個增量型
編碼器
? 每個PM5 CPU 有兩個型
編碼器接口
