S7-200的工作过程和CPU的工作模式
(1) S7-200在扫描循环中完成一系列任务。任务循环执行一次称为一个扫描周期。S7-200的工作过程如图4所示。在一个扫描周期中,S7-200主要执行下列五个部分的操作:
(Ⅰ)读输入:S7-200从输入单元读取输入状态,并存入输入映像寄存器中。
(Ⅱ)执行程序:CPU根据这些输入信号控制相应逻辑,当程序执行时刷新相关数据。程序执行后,S7-200将程序逻辑结果写到输出映像寄存器中。
(Ⅲ)处理通讯请求:S7-200执行通讯处理。
(Ⅳ)执行CPU自诊断:S7-200检查固件、程序存储
器和扩展模块是否工作正常
(Ⅴ)写输出:在程序结束时,S7-200将数据从输出映像寄存器中写入把输出锁存器,最后复制到物理输出点,驱动外部负载。
(2)、S7-200 CPU的工作模式
S7-200有两种操作模式:停止模式和运行模式。CPU面板上的LED状态灯可以显示当前的操作模式。
在停止模式下,S7--200不执行程序,您可以下载程序和CPU组态。在运行模式下,S7-200将运行程序。
S7-200提供一个方式开关来改变操作模式。您可以用方式开关(位于S7-200前盖下面)手动选择操作模式:当方式开关拨在停止模式,停止程序执行;当方式开关拨在运行模式,启动程序的执行;也可以将方式开关拨在TERM(终端)(暂态)模式,允许通过编程软件来切换CPU的工作模式,即停止模式或运行模式。
如果方式开关打在STOP或者TERM模式,且电源状态发生变化,则当电源恢复时,CPU会自动进入STOP模式。如果方式开关打在RUN模式,且电源状态发生变化,则当电源恢复时,CPU会进入RUN模式。
S7-200系列PLC的基本硬件组成
S7-200系列PLC可提供4种不同的基本单元和6种型号的扩展单元。其系统构成包括基本单元、扩展单元、编程器、存储卡、写入器、文本显示器等。
1.基本单元
S7-200系列PLC中可提供4种不同的基本型号的8种CPU供选择使用,其输入输出点数的分配见表4-11:
表4-11 S7-200系列PLC中CPU22X的基本单元
型 号 |
输入点 |
输出点 |
可带扩展模块数 |
S7-200CPU221 |
6 |
4 |
— |
S7-200CPU222 |
8 |
6 |
2个扩展模块 78路数字量I/O点或10路模拟量I/O点 |
S7-200CPU224 |
14 |
10 |
7个扩展模块 168路数字量I/O点或35路模拟量I/O点 |
S7-200CPU226 |
24 |
16 |
2个扩展模块 248路数字量I/O点或35路模拟量I/O点 |
S7-200CPU226XM |
24 |
16 |
2个扩展模块 248路数字量I/O点或35路模拟量I/O点 |
2.扩展单元
S7-200系列PLC主要有6种扩展单元,它本身没有CPU,只能与基本单元相连接使用,用于扩展I/O点数,S7-200系列PLC扩展单元型号及输入输出点数的分配如表4-12所示。
表4-12 S7-200系列PLC扩展单元型号及输入输出点数
类 型 |
型 号 |
输入点 |
输出点 |
数字量扩展模块 |
EM221 |
8 |
无 |
EM222 |
无 |
8 |
|
EM223 |
4/8/16 |
4/8/16 |
|
模拟量扩展模块 |
EM231 |
3 |
无 |
EM232 |
无 |
2 |
|
EM235 |
3 |
1 |
3.编程器
PLC在正式运行时,不需要编程器。编程器主要用来进行用户程序的编制、存储和管理等,并将用户程序送入PLC中,在调试过程中,进行监控和故障检测。S7-200系列PLC可采用多种编程器,一般可分为简易型和智能型。
简易型编程器是袖珍型的,简单实用,价格低廉,是一种很好的现场编程及监测工具,但显示功能较差,只能用指令表方式输入,使用不够方便。智能型编程器采用计算机进行编程操作,将专用的编程软件装入计算机内,可直接采用梯形图语言编程,实现在线监测,非常直观,且功能强大,S7-200系列PLC的专用编程软件为STEP7-Micro/WIN。
4.程序存储卡
为了保证程序及重要参数的安全,一般小型PLC设有外接EEPROM卡盒接口,通过该接口可以将卡盒的内容写入PLC,也可将PLC内的程序及重要参数传到外接EEPROM卡盒内作为备份。程序存储卡EEPROM有6ES 7291-8GC00-0XA0和6ES 7291-8GD00-0XA0两种,程序容量分别为8K和16K程序步。
5.写入器
写入器的功能是实现PLC和EPROM之间的程序传送,是将PLC中RAM区的程序通过写入器固化到程序存储卡中,或将PLC中程序存储卡中的程序通过写入器传送到RAM区。
6.文本显示器
文本显示器TD200不仅是一个用于显示系统信息的显示设备,还可以作为控制单元对某个量的数值进行修改,或直接设置输入/输出量。文本信息的显示用选择/确认的方法,最多可显示80条信息,每条信息最多4个变量的状态。过程参数可在显示器上显示,并可以随时修改。TD200面板上的8个可编程序的功能键,每个都分配了一个存储器位,这些功能键在启动和测试系统时,可以进行参数设置和诊断。
人机界面(又称用户界面或使用者界面)是系统和用户之间进行交互和信息交换的媒介,它实现信息的内部形式与人类可以接受形式之间的转换。凡参与人机信息交流的领域都存在着人机界面。语句表程序设计语言与梯形图
语句表程序设计语言是用布尔助记符来描述程序的一种程序设计语言。语句表程序设计语言与计算机中的汇编语言非常相似,采用布尔助记符来表示操作功能。
语句表程序设计语言具有下列特点:
(1) 采用助记符来表示操作功能,具有容易记忆,便于撑握的特点;
(2) 在编程器的键盘上采用助记符表示,具有便于操作的特点,可在无计算机的场合进行编程设计;
(3) 用编程软件可以将语句表与梯形图可以相互转换。
例如,图1中的梯形图转换为语句表程序如下:
西门子PLC的发展史 SIMATIC商标
S7-200是西德西门子公司的产品之一,其注册商标为SIMATIC。
1.西门子公司的产品最早是1975年投放市场的SIMATIC S3,它实际上是带有简单操作接口的二进制控制器;
2.1979年,S3系统被SIMATIC S5所取代,该系统广泛地使用了微处理器;
3.20世纪80年代初,S5系统进一步升级——U系列PLC,较常用机型:S5-90U、95U、100U、115U、135U、155U
4.1994年4月,S7系列诞生,它具有更国际化、更高性能等级、安装空间更小、更良好的WINDOWS用户界面等优势,其机型为:S7-200、300、400
5.1996年,在过程控制领域,西门子公司又提出PCS7(过程控制系统7)的概念,将其优势的WINCC(与WINDOWS兼容的操作界面)、PROFIBUS(工业现场总线)、COROS(监控系统)、SINEC(西门子工业网络)及控调技术溶为一体
6.现在,西门子公司又提出TIA(Totally Integrated Automation)概念,即全集成自动化系统,将PLC技术溶于全部自动化领域。
与,或,非,与非,或非,异或,上升沿/下降沿触发。
接通延时,锁存接通延时,断开延时,脉冲延时,锁定延时,计数器(加计数/减计数),时间开关,间隔延时继电器,运行小时数计数器,触发器,异步脉冲发生器,年时间开关,舒适照明开关功能,随机发生器,楼梯照明开关功能(符合 DIN 18015-2),边沿触发间隔延时继电器,组合接通/断开延时,模拟值比较器,模拟触发器,模拟值变化触发器,模拟看门狗,模拟放大器,移位寄存器,软键功能,PI 控制器,斜坡功能,模拟复用器,PWM 功能,模拟算术运算功能,模拟算术运算功能错误检测功能。
作为选项可提供的功能
用于 LOGO! 的其它功能8