S7-200PLC四则运算指令介绍

表4-20  四则运算指令

西门子PLC S7-200 主控触点指令（MC、MCR）

主控触点通常解决这样一类问题：编程时如果每个线圈控制都串入同样触点，将适用很多存储单元，使程序运行速度下降。用主控指令能这类电路结构。

使用注意事项：

（1）    MC起点，M为嵌套层数（0~7层）；MC与MCR必须成对使用。

（2）    MCR/MC只使用于Y或 M（不包括特M）。

• 用于向 Ex 区输出数字量信号
• 用于在防爆区域中连接本质安全数字量设备
• 4 DI NAMUR
• 4 通道模块中的 4 点数字量输入（单通道隔离）
• 符合 DIN EN 60947-5-6 和 NAMUR 的可连接编码器，可带有已接线或未接线机械触点
• 诊断和诊断报警可编程

下列本安型设备可以连接到 EX 数字量输入模板：

Ex 数字量输入模块具有以下机械特点：

• 设计紧凑;
  坚固的塑料机壳里包括：
  • 绿色 LED ，用于指示“1”信号 （触点闭合或 I>2,1mA 带符合DIN 19234 的NAMUR 编码器）
  • 红色 LED 用于指示断线或短路
  • 前连接器插槽和电缆槽，通过前盖板保护
  • 前盖上的标签区。
• 安装方便：
  模块安装在 DIN 导轨上并通过总线连接器连接到相邻模块。
  没有插槽规则；输入地址由插槽决定。
• 用户友好的接线：
  通过插入式前连接器来对模块接线。 第一次插入时，有一个编码元件与之啮合，这样，该连接器只能插入同类型的模块。 前连接器里有专门的保护装置，用于保护模块的 24V 电源。 更换模块时，对于新的同类型模块，可原封不动保持前连接器的接线状态。

  以下 SIPLUS S7-300 防爆数字量模块可在恶劣环境条件下使用：

  • SIPLUS S7-300 SM321 4DI NAMUR；
    数字量输入

  SIPLUS S7-300 防爆数字量模块可在以下恶劣环境条件下使用：

  • 环境温度范围宽：0 °C 到 +60 °C
  • 在需要较高抗化学腐蚀性以及需能够承受较高机械和生物负荷和盐雾的场合
  • 相对湿度

西门子S7系列PLC的主要种类及应用软件

德国西门子（SIEMENS）公司生产的可编程序控制器在我国的应用也相当广泛，在冶金、化工、印刷生产线等领域都有应用。西门子（SIEMENS）公司的PLC产品包括LOGO，S7-200，S7-300，S7-400，工业网络，HMI人机界面，工业软件等。

西门子S7系列PLC体积小、速度快、标准化，具有网络通信能力，功能更强，可靠性更高。S7系列PLC产品可分为微型PLC（如S7-200），小规模性能要求的PLC（如S7-300）和中、高性能要求的PLC（如S7-400）等。

1．SIMATIC S7-200 PLC

S7-200 PLC是超小型化的PLC，它适用于各行各业，各种场合中的自动检测、监测及控制等。S7-200 PLC的强大功能使其无论单机运行，或连成网络都能实现复杂的控制功能。

    S7-200PLC可提供4个不同的基本型号与8种CPU可供选择使用。

2．SIMATIC S7-300 PLC

    S7-300是模块化小型PLC系统，能满足中等性能要求的应用。各种单独的模块之间可进行广泛组合构成不同要求的系统。与S7-200 PLC比较，S7-300 PLC采用模块化结构，具备高速（0.6~0.1μs）的指令运算速度；用浮点数运算比较有效地实现了更为复杂的算术运算；一个带标准用户接口的软件工具方便用户给所有模块进行参数赋值；方便的人机界面已经集成在S7-300操作系统内，人机对话的编程要求大大减少。SIMATIC人机界面（HMI）从S7-300中取得数据，S7-300按用户指定的刷新速度传送这些数据。S7-300操作系统自动地处理数据的传送；CPU的智能化的诊断系统连续监控系统的功能是否正常、记录错误和特殊系统事件（例如：超时，模块更换，等等）；多级口令保护可以使用户高度、有效地保护其技术机密，防止未经允许的复制和修改；S7-300 PLC设有操作方式选择开关，操作方式选择开关像钥匙一样可以拔出，当钥匙拔出时，就不能改变操作方式，这样就可防止非法删除或改写用户程序。具备强大的通信功能，S7-300 PLC可通过编程软件Step 7的用户界面提供通信组态功能，这使得组态非常容易、简单。S7-300 PLC具有多种不同的通信接口，并通过多种通信处理器来连接AS-I总线接口和工业以太网总线系统；串行通信处理器用来连接点到点的通信系统；多点接口（MPI）集成在CPU中，用于同时连接编程器、PC机、人机界面系统及其他SIMATIC S7/M7/C7等自动化控制系统。

3． SIMATIC S7-400 PLC

S7-400 PLC是用于中、性能范围的可编程序控制器。

S7-400 PLC采用模块化无风扇的设计，可靠耐用，同时可以选用多种级别（功能逐步升级）的CPU，并配有多种通用功能的模板，这使用户能根据需要组合成不同的专用系统。当控制系统规模扩大或升级时，只要适当地增加一些模板，便能使系统升级和充分满足需要。

4． 工业通讯网络

通讯网络是自动化系统的支柱，西门子的全集成自动化网络平台提供了从控制级一直到现场级的一致性通讯，“SIMATIC NET”是全部网络系列产品的总称，他们能在工厂的不同部门，在不同的自动化站以及通过不同的级交换数据，有标准的接口并且相互之间完全兼容。

5． 人机界面（HMI）硬件

HMI硬件配合PLC使用，为用户提供数据、图形和事件显示，主要有文本操作面板TD200（可显示中文），OP3，OP7，OP17等；图形/文本操作面板OP27，OP37等，触摸屏操作面板TP7，TP27/37，TP170A/B等；SIMATIC面板型PC670等。个人计算机（PC）也可以作为HMI硬件使用。HMI硬件需要经过软件（如ProTool）组态才能配合PLC使用。

6． SIMATIC S7工业软件

西门子的工业软件分为三个不同的种类：

（1）编程和工程工具  编程和工程工具包括所有基于PLC或PC用于编程、组态、模拟和维护等控制所需的工具。STEP 7标准软件包SIMATIC S7是用于S7-300/400，C7 PLC和SIMATIC WinAC基于PC控制产品的组态编程和维护的项目管理工具，STEP 7-Micro/WIN是在Windows平台上运行的S7-200系列PLC的编程、在线仿真软件。

（2）基于PC的控制软件  基于PC的控制系统WinAC允许使用个人计算机作为可编程序控制器（PLC）运行用户的程序，运行在安装了Windows NT4.0操作系统的SIMATIC工控机或其它任何商用机。WinAC提供两种PLC，一种是软件PLC，在用户计算机上作为视窗任务运行。另一种是插槽PLC（在用户计算机上安装一个PC卡），它具有硬件PLC的全部功能。WinAC与SIMATIC S7系列处理器完全兼容，其编程采用统一的SIMATIC编程工具（如STEP 7），编制的程序既可运行在WinAC上，也可运行在S7系列处理器上。

（3）人机界面软件  人机界面软件为用户自动化项目提供人机界面（HMI）或SCADA系统，支持大范围的平台。人机界面软件有两种，一种是应用于机器级的ProTool，另一种是应用于监控级的WinCC。

ProTool适用于大部分HMI硬件的组态，从操作员面板到标准PC都可以用集成在STEP 7中的ProTool有效地完成组态。ProTool/lite用于文本显示的组态，如：OP3，OP7，OP17，TD17等。ProTool/Pro用于组态标准PC和所有西门子HMI产品，ProTool/Pro不只是组态软件，其运行版也用于Windows平台的监控系统。

WinCC是一个真正开放的，面向监控与数据采集的SCADA（Supervisory Control and Data Acquisition）软件，可在任何标准PC上运行。WinCC操作简单，系统可靠性高，与STEP 7功能集成，可直接进入PLC的硬件故障系统，节省项目开发时间。它的设计适合于广泛的应用，可以连接到已存在的自动化环境中，有大量的通信接口和全面的过程信息和数据处理能力，其新的WinCC5.0支持在办公室通过IE浏览器动态监控生产过程。

西门子S7-400PLC 6ES7407-0KA02-0AA0

• SIMATIC S7-1500 和 ET 200MP 的工艺模块
• 模块带有时间控制控制的输入和输出，用于执行响应时间为数微秒的精确开关功能
• 高速计数和位置检测模块带有不同的位置传感器
• 具有用于完成过程级别的任务且响应时间较短的集成输入和输出

• 2 通道高速计数器模块
• 具有大量参数设置选项，可根据具体任务进行佳调整，降低控制负荷
• 速度和时间段测量
• 存储和比较功能
• 连接 24 V 编码器

特别是，计数器模块可以检测快速高频信号，并将计数器读数和当前速度返回到控制器。计数器控制可通过数字量输入和输出信号来确保精确的计数器结果和系统中的快速响应。通过大量参数设置选项，可针对手边的任务进行佳调整，降低控制负荷。

提供有以下计数器模块：

• TM Count 2x24V：
  快速计数器模块，2 通道；计数功能高达 200 kHz；硬件和软件门；连接 24 V 编码器；每通道 3 点数字量输入（除计数器输入外）和 2 点数字量输出；频率、速度和时间段测量；存储和比较功能；24 V 编码器电源；等时同步模式

• 用一个螺丝安装在 S7-1500 安装导轨上
• 统一的 40 针前连接器，带螺钉型端子（不久将提供插入式端子）
• 可连接芯线截面积0.25 mm² 至 1.5 mm²（AWG24 至 16）
• 前连接器的预接线位置
• 前盖带有可扩充的电缆室，即使完全接线时也如此
• 集成式屏蔽

含在供货范围之内：

• 用于手工贴标签的一个标签条
• 一个 U 型连接器
• 印制有文字的前门
• 馈电元件、屏蔽夹和屏蔽端子

• 统一的显示和诊断方式：
  • 故障（红色 LED）和运行（绿色 LED）模块状态显示
  • 逻辑“0”和逻辑“1”信号状态的通道状态显示（绿色 LED）或诊断指示（红色 LED）
  • 显示 24 V DC 电源电压（绿色 LED）
  • 显示计数器的活动状况和计数方向
• 支持的功能：
  • 加/减高速计数
  • 计数器范围可调节至高达 +/-31 位
  • 通过集成数字量输入和输出获得高速响应
  • 测量当前信号频率
  • 增量式编码器的位置检测
  • 每个通道两个比较器，用于控制数字量输出
  • 通过数字量输入来保存或设置计数
  • 硬件中断，可设置参数
  • 等时同步模式
  • 通过命令和工艺对象进行用户友好的组态
• SIMATIC S7-1500 和 ET 200MP 的统一系统功能：
  • 识别和维护数据 IM0
  • 固件更新
  • 模块正面的清晰标签
  • 统一的前连接器