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S7-200编程语言的基本单位是语句,而语句的构成是指令,每条指令有两部分:一部分是操作码,另一部分是操作数。操作码是指出这条指令的功能是什么,操作数则指明了操作码所需要的数据所在。所谓寻址,就是寻找操作数的过程。S7-200CPU的寻址分三种:立即寻址、直接寻址、间接寻址。
1.立即寻址
在一条指令中,如果操作码后面的操作数就是操作码所需要的具体数据,这种指令的寻址方式就叫立即寻址。
如:在传送指令中:MOV INOUT——操作码“MOV”指出该指令的功能把IN中的数据传送到OUT中,其中IN——源操作数,OUT——目标操作数。
若该指令为:MOVD 2505 VD500
功能:将十进制数2505传送到VD500中,这里2505就是源操作数。因这个操作数的数值已经在指令中了,不用再去寻找,这个操作数即立即数。这个寻址方式就是立即寻址方式。而目标操作数的数值在指令中并未给出,只给出了要传送到的地址VD500,这个操作数的寻址方式就是直接寻址。
2.直接寻址
在一条指令中,如果操作码后面的操作数是以操作数所在地址的形式出现的,这种指令的寻址方式就叫直接寻址。
如:MOVD VD400 VD500
功能:将VD400中的双字数据传给VD500
3.间接寻址
在一条指令中,如果操作码后面的操作数是以操作数所在地址的地址形式出现的,这种指令的寻址方式就叫间接寻址。
如:MOVD 2505 *VD500
*VD500是指存放2505的地址的地址。
如VD500中存放的是VB0,则VD0则是存放2505的地址。
该指令的功能:将十进制数2505传送给VD0地址中
S7-200的程序有三种:主程序、子程序、中断程序。
主程序只有一个,名称为OB1。
子程序可以达到64个,名称分别为SBR0~SBR63。子程序可以由子程序或中断程序调用。
中断程序可以达到128个,名称分别为INT0~INT127。中断方式有输入中断、定时中断、高速计数中断、通信中断等中断事件引发,当CPU响应中断时,可以执行中断程序。
由这三种程序可以组成线性程序和分块程序两种结构。
一、线性程序结构
_线性程序是指一个工程的全部控制任务都按照工程控制的顺序写在一个程序中,比如写在OB1中。程序执行过程中,CPU不断地扫描OB1,按照事先准备好的顺序去执行工作,如图:
显然,线性程序结构简单,一目了然。当控制工程大到一定程序之后,仅仅采用线性程序就会使整个程序变得庞大而难于编制、难于调试了。
二、分块程序结构
分块程序是指一个工程的全部控制任务被分成多个小的任务块,每个任务块的控制任务根据具体情况分别放到子程序中,或者放到中断程序中。程序执行过程中,CPU不断地调用这些子程序或者被中断程序中断,
分块程序结构复杂一些,可以把一个复杂的过程分解成多个简单的过程。对于具体的程序块容易编写,容易调试。从总体上看,分块程序的优势是十分明显的
在SIEMENSS7-200的编程软件STEP-7中,有专门的比较指令:IN1与IN2比较,比较的数据类型可以是B、I(W)、D、R,即字节、字整数、双字整数和实数;还可以有其他的比较式:>、<、≥、≤、<>等等。当满足比较等式,则该触点闭合。
与LMODSOFT指令对照:在LMODSOFT中,没有直接的数的比较指令,但SUB指令可以通过其执行减法功能后的三个输出端的状态实现整数的比较功能。
若与LMODSOFT 中的SUB指令对应,则在STEP-7中应有三个比较指令: >、=、<来分别对应SUB指令的三个输出;若还要对应≥、≤、或<>,则根据SUB指令三个输出端的不同组合,均可找到对应的比较指令。
比如:①(30007)>(40030)
②(30007)=(40030)
③ (30007)<(40030)
①+②(30007)≥
②+③(30007)≤(40030)
①+③(30007)<>(40030)
可编程序控制器的输入信号类型可以是开关量、模拟量和数字量。输入单元从广义上分包含两部分:一是与被控设备相连接的接口电路,另一部分是输入映像寄存器。
输入单元接收来自用户设备的各种控制信号,如限位开关、操作按钮、选择开关、行程开关以及其他一些传感器的信号。通过接口电路将这些信号转换成中央处理器能够识别和处理的信号,并存到输入映像寄存器。运行时CPU从输入映像寄存器读取输入信息并进行处理,将处理结果存放到输出映像寄存器。
为防止各种干扰信号和高电压信号进入PLC,影响其可靠性或造成设备损坏,现场输入接口电路一般由光电耦合电路进行隔离。光电耦合电路的关键器件是光耦合器,一般由发光二极管和光电三极管组成。
通常PLC的输入类型可以是直流(DC24V)、交流和交直流。输入电路的电源由外部供给。有的也可由PLC内部提供。对于直流输入,根据现场输入接口电路形式的不同,分为源型输入和漏型输入两种形式。极大部分的欧美品牌的PLC采用漏型输入,而极大部分的亚洲品牌的PLC采用源型输入。
PLC通过输入/输出端子与控制对象取得联系的,PLC的输入/输出端子的组织形式通常有三种,即汇点式、分组式和分隔式。极大部分的PLC的输入端子采用汇点式,也有的PLC为了增加使用的灵活性采用分组式。OMRON PLC网络的主要类型,CompoBus/D和CompoBus/S的特点
OMRON PLC网络主要类型有:以太网(Ethernet)、SYSMAC NET网、SYSMAC bbbb网、Controller bbbb网、HOST bbbb网、PC bbbb网、Remote I/O网、CompoBus/D、CompoBus/S网。
CompoBus/D:CompoBus/D是一种开放、多主控的器件网,其功能有远程开关量和模拟量的I/O控制及信息网通信。是一种较为理想的控制功能齐全、配置灵活、实现方便的分散控制网络。
CompoBus/S:CompoBus/S也是器件网,是一种高速ON/OFF系统控制总线,使用CompoBus/S专用通信协议。CompoBus/S功能不及CompoBus/D,但它实现简单,通信速度更快。主要的功能为远程开关量的I/O控制。
西门子S7系列可编程控制器分为S7-400、S7-300、S7-200三个系列,分别为S7系列的大、中、小型可编程控制器系统。S7-200系列可编程控制器有CPU21X系列,CPU22X系列,其中CPU22X型可编程控制器提供了4个不同的基本型号,常见的有CPU221,CPU222,CPU224和CPU226四种基本型号。
小型PLC中,CPU221价格低廉能满足多种集成功能的需要。CPU222是S7-200家族中低成本的单元,通过可连接的扩展模块即可处理模拟量。CPU 224具有更多的输入输出点及更大的存储器。CPU226和226XM是功能*强的单元,可完全满足一些中小型复杂控制系统的要求。四种型号的PLC具有下列特点:
(1)集成的24V电源
可直接连接到传感器和变送器执行器,CPU 221和CPU222具有180mA输出。CPU224输出280mA,CPU 226、CPU 226XM输出400mA 可用作负载电源。
(2)高速脉冲输出
具有2路高速脉冲输出端,输出脉冲频率可达20KHz,用于控制步进电机或伺服电机,实现定位任务。
(3)通信口
CPU 221、CPU222和CPU224具有1个RS-485通信口。CPU 226、CPU226XM具有2个RS-485通信口。支持PPI、MPI通信协议,有自由口通信能力。
(4)模拟电位器
CPU221/222有1个模拟电位器,CPU224/226/226XM有2个模拟电位器。模拟电位器用来改变特殊寄存器(SMB28,SMB29)中的数值,以改变程序运行时的参数。如定时器、计数器的预置值,过程量的控制参数。
(5)中断输入允许以极快的速度对过程信号的上升沿作出响应。
(6)EEPROM 存储器模块(选件)
可作为修改与拷贝程序的快速工具,无需编程器并可进行辅助软件归档工作。
(7)电池模块
用户数据(如标志位状态、数据块、定时器、计数器)可通过内部的超级电容存储大约5天。选用电池模块能延长存储时间到200天(10年寿命)。电池模块插在存储器模块的卡槽中。
(8)不同的设备类型
CPU 221~226 各有2种类型CPU,具有不同的电源电压和控制电压。
(9)数字量输入/输出点
CPU 221具有6个输入点和4个输出点;CPU 222具有8个输入点和6个输出点;CPU 224具有14个输入点和10个输出点;CPU226/226XM具有24个输入点和16个输出点。CPU22X主机的输入点为24V直流双向光电耦合输入电路,输出有继电器和直流(MOS型)两种类型。
(10)高速计数器
CPU221/222有4个30KHz高速计数器,CPU224/226/226XM有6个30KHz的高速计数器,用于捕捉比CPU扫描频率更快的脉冲信号
利用西门子提供的两种网络连接器可以把多个设备很容易的连到网络中。两种连接器都有两组螺钉端子,可以连接网络的输入和输出。一种连接器仅提供连接到CPU的接口,而另一种连接器增加了一个编程接口。两种网络连接器还有网络偏置和终端偏置的选择开关,该开关在ON位置时的内部接线图,在OFF位置时未接终端电阻。接在网络端部的连接器上的开关应放在ON位置。如下图所示:
图1网络连接器
带有编程器接口的连接器可以把SIMATIC编程器或操作员面板接到网络中,而不用改动现有的网络连接。编程器接口的连接器把CPU来的信号传到编程器接口。
在其通讯模式中还有自由端口通讯、工业以太网通讯、调制解调器通讯、无线以太网通讯