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西门子S7系统PLC的符号编程基础介绍

一、系统存储区

S7的系统存储区集成在CPU中，不能被扩展。系统存储区根据功能分为不同的区域供用户使用。在用户程序中使用相应的指令可以在相应的地址区内直接对数据进行寻址。

1．输入过程暂存区（I）

2．输出过程暂存区（Q）

3．位存储区（M）

4．外部输入输出（PI/PQ）

5．计时器（T）

6．计数器（C）

7．数据块（DB）

8．局部数据（L）

二、地址寻址

什么是地址寻址？

1.位寻址

2.字节寻址

3.字寻址

4.双字寻址

三、符号地址寻址

1.       全局符号

在符号编辑器中定义的符号。

2.       局部符号

局部符号是在程序块中变量申明区中定义，定义的对象也只限于本块的块参数、静态数据和临时数据等，且所定义的符号只在本程序块中有效。

S7-200数据长度和数值范围

S7-200 寻址时，可以使用不同的数据长度。不同的数据长度表示的数值范围不同。S7-200 指令也分别需要不同的数据长度。

    S7-200系列在存储单元所存放的数据类型有布尔型( BOOL)、整数型( INT )、实数型和字符串型四种。数据长度和数值范围如表6所列。

表1   数据长度和数值范围

● 实数的格式

    实数（浮点数）由32位单精度数表示，其格式按照ANSI/IEEE 754-1985标准中所描述的形式。实数按照双字长度来存取。对于S7-200来说，浮点数精确到小数点后第六位。因而当使用一个浮点数常数时，多可以指定到小数点后第六位。
● 实数运算的精度
    在计算中涉及到非常大和非常小的数，则有可能导致计算结果不精确。 
● 字符串的格式
    字符串指的是一系列字符，每个字符以字节的形式存储。字符串的第一个字节定义了字符串的长度，也就是字符的个数。一个字符串的长度可以是0到254个字符，再加上长度字节，一个字符串的大长度为255个字节。而一个字符串常量的大长度为126字节。
● 布尔型数据（0或1）。 
● S7-200CPU不支持数据类型检测
    例如：可以在加法指令中使用VW100中的值作为有符号整数，同时也可以在异或指令中将VW100中的数据当作无符号的二进制数。
● S7-200提供各种变换指令，使用户能方便地进行数据制式及表达方式的变换。

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• 用于故障安全SIMATIC S7系统的数字量输出
• 两种型号(1 x 源/源输出，1 x 源/漏输出)
• 用于连接电磁阀、DC 接触器和指示灯
• 具有安全集成功能，用于安全运行
• 用于故障安全模式
  • 集中式：带 S7-31xF DP、S7-31xF PN/DP
  • ET200M 分布式：带 SIMATIC IM 151-7 F-CPU、S7-31xF-2 DP、S7-41xF-2 及 S7-400F/FH

故障安全型数字量输出模块具有以下机械特性：

• 设计紧凑：
  • 每个输出有两个连接器，用于单通道或冗余执行器控制
  • 绿色 LED，用于指示输出的信号状态
  • 一个绿色 LED 指示安全模式
  • 1个红色组故障指示灯
  • 插入式设备，用于前连接器，通过前盖保护
  • 前盖上的标签区
• 安装方便：
  安装方法与ET 200M的其它 I/O 模块相同
• 通过前连接器进行用户友好接线

这些模块以集中形式被用于 SIMATIC S7-31xF-2 DP，或与 SIMATIC IM151-7 F-CPU、S7-31xF-2 DP、S7-416F-2 和 S7-400F/FH 一起在 ET 200M 分布式 I/O 设备中使用。

0 - 20 mA 和 4 - 20 mA 电流变送器（也包括 HART）可作为编码器连接。

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LOGO!使用非常简单：

• 36 种不同功能：
  用于电气工程的基本功能(例如：与、或)以及特殊功能(例如：计数器，闭锁继电器，PI 控制器)。
• 只需通过键盘或PC软件将所存储的功能进行作何，即可轻松进行编程。
• 通过可选的程序模块，可以简单、方便地复制控制程序。

LOGO!8:

• 38/43 种不同功能：集成基本功能(例如：与、或)和特殊功能(例如：计数器，闭锁继电器，PI 控制器)。
• 通过可选的程序模块或使用标准 CF/微型 CF 卡，可以简单、方便地复制切换程序

LOGO! 提供大的灵活性和通用性：

• 通过按键可方便、灵活地重新链接功能。无需耗时的接线。
• 可选择在PC机上操作：
  通过 PC 创建、仿真、在线测试和归档控制程序，包括归档选项
• • 节省空间的基本类型
  • 扩展模块连接接口，多可编址 24 点数字量输入、20 (16) 点数字量输出、8 点模拟量输入和 8 (2) 点模拟量输出
  • 可选择连接 LOGO!TD 文本显示（可连接到所有 LOGO!0BA6 和 0BA7 基本型）；LOGO!TDE 可与 LOGO! 连接8 或更高

  LOGO! 的新改进8

  • 所有基本单元都配有集成 Web 器
  • 外壳宽度与 LOGO! 相同 0BA6 (4 MW)
  • 所有基本单元都带有以太网接口，用于与 LOGO!、SIMATIC 控制器、SIMATIC 面板和 PC 通信
  • 采用标准微型 CF 卡

  LOGO!0BA7 型号：

  • 以太网接口，用于与 SIMATIC 控制器、SIMATIC 面板以及 PC 进行通讯
  • 可组网多达 8 个 LOGO! 设备
  • 标准 CF 卡或 SIMATIC 存储卡的使用

  LOGO! 0BA6:

  • 继电器输出，高输出电流 10A(不适于 LOGO!24).
  • 集成了可参数设计背光的显示区(4x12字符)。
  • 集成了操作员控制面板。
  • 内置EEPROM存储器，用于控制程序和设定值
  • 用于防复制和专有技术保护的可选程序模块。
  • 可选电池模块和组合电池/程序模块，2 年后备集成实时时钟。
  • 内置夏令时/冬令时自动调节的实时时钟。
  • 8个数字量输入，4个数字量输出。
  • 对于DC12/24V型号，4个输入作为模拟量输入(0-10V)；也可作为数字量输入。
  • 4个输入可用来高速计数，高5KHz(只针对于直流型)。
  • 扩展模块连接接口，多可编址 24 点数字量输入、16 点数字量输出、8 点模拟量输入和 2 点模拟量输出。
  • 用于连接到 LOGO!TD 文字显示屏。
  • 每个用户程序多 200 个函数块

  LOGO!0BA7:

  • 以太网接口（取代以前系列的串行编程接口）
  • 继电器输出，输出电流大为 10A
  • 集成了可参数设计背光的显示区(4x12字符)。
  • 集成了操作员控制面板。
  • 内置EEPROM存储器，用于控制程序和设定值
  • 标准 SD 卡或 SIMATIC 存储卡可选
  • 内置夏令时/冬令时自动调节的实时时钟。
  • 备份集成的实时时钟 20 天。
  • 8个数字量输入，4个数字量输出。
  • 对于DC12/24V型号，4个输入作为模拟量输入(0-10V)；也可作为数字量输入。
  • 4个输入可用来高速计数，高5KHz(只针对于直流型)。
  • 扩展模块连接接口，多可编址 24 点数字量输入、16 点数字量输出、8 点模拟量输入和 2 点模拟量输出。
  • 用于连接到 LOGO!TD 文字显示屏。

  LOGO!8:

  • 以太网端口
  • 继电器输出，输出电流大为 10A
  • 背光可参数化集成显示区（6 x 16 个字符，3 种背光颜色）。
  • 集成了操作员控制面板。
  • 内置EEPROM存储器，用于控制程序和设定值
  • 可选的标准微型 CF 卡
  • 内置夏令时/冬令时自动调节的实时时钟。
  • 备份集成的实时时钟 20 天。
  • 8个数字量输入，4个数字量输出。
  • 对于DC12/24V型号，4个输入作为模拟量输入(0-10V)；也可作为数字量输入。
  • 4个输入可用来高速计数，高5KHz(只针对于直流型)。
  • 扩展模块连接接口，多可编址 24 点数字量输入、20 点数字量输出、8 点模拟量输入和 8 点模拟量输出。
  • 连接 LOGO!TDE 通过以太网。

S7-200PLC的基本配置

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：

Monitor V6.2带50个客户机 WinCC Audit V7.0 6AV6 371-1DV07-0AX0 SIMATIC WinCC /Audit RT V7.0 6AV6 371-1DV17-0AX0 SIMATIC WinCC /Audit RC V7.0

CPU 417-4 具有：

• 功能强大的处理器： 
  CPU 执行每条二进制指令时间仅为 0.018μs 。
• 30 MB RAM（其中程序和数据各使用 15 MB）；
  用于执行用户程序的快速 RAM。
• 灵活扩展： 
  多达 262144 点数字量和 16384 点模拟量输入/输出。
• MPI 多点接口： 
  通过 MPI，可在高达 12 Mbit/s 的数据传输速率下，建立包含多 32 个站的简单网络。CPU 可与通信总线（C 总线）和 MPI 的站建立多 44 个连接。
  注意：
  如果同时使用 PROFIBUS DP 接口和 MPI 接口，则只能将以下总线连接器与 MPI 接口相连：
  
  • 带插口： 6ES7 972-0BB42-0XA0
  • 不带插口：6ES7 972-0BA42-0XA0
• 模式选择开关： 
  拨动开关设计。
• 诊断缓冲区： 
  后的 120 个故障和中断事件保存在一个环形缓冲区中，用于进行诊断（可扩展）。
• 实时时钟： 
  在 CPU 的诊断消息后面附加日期和时间。
• 存储卡： 
  用于对集成的装载存储器进行扩展。存储在装载存储器中的信息包括 S7-400 参数数据以及程序，因此需要 2 倍的存储空间。 其结果是：
  
  • 内置的装载存储器不能满足大程序量的要求，因此需要存储卡。 
    可使用 RAM 和 FEPROM 卡（FEPROM 卡用于保持性存储）。
• PROFIBUS DP 接口： 
  通过 PROFIBUS DP 主站接口，可以实现分布式自动化组态，从而提高了速度，便于使用。对用户来说,分布式 I/O 单元可作为一个集中式单元来处理（相同的组态、编址和编程）。 
  混合组态： SIMATIC S5 和 SIMATIC S7 作为符合 EN 50170 的 PROFIBUS 主站。
  注意：
  如果同时使用 PROFIBUS DP 和 MPI 接口，则只能将以下总线连接器连接至 MPI 接口：
  
  • 带插口： 6ES7 972-0BB42-0XA0
  • 不带插口：6ES7 972-0BA42-0XA0
• 两个附加插槽： 
  可用 IF 964-DP 接口子模块连接两个附加的 PROFIBUS DP 主站系统。

• 3 个故障安全 CPU（CPU 414F-3 PN/DP、CPU 416F-2、CPU 416F-3 PN/DP）
• 具有不同性能等级，满足不同的应用要求。

基本型控制器

基本型控制器是适合中低端应用的智能控制器。包括标准型和安全型。通过其集成输入和输出以及工艺功能，可实现高性价比的紧凑解决方案。使用基本型控制器，可通过集成和可选通信接口，实现联网简便的灵活解决方案。

基本型控制器可在 TIA 博途平台中进行组态和编程。工程组态效率高，而且，随着应用复杂性的增加，还可方便地转为使用型控制器。

• 中低端紧凑型控制器
• 大规模集成，节省空间，功能强大
• 具有出色的实时性能和功能强大的通信选件：
  • 带有集成 PROFINET IO 接口的控制器，可与 SIMATIC 控制器、HMI、编程设备和其它自动化组件进行通信
• 所有 CPU 都可用于单机模式、网络以及分布式结构
• 安装、编程和操作极为简便
• 集成式 Web 器，带有标准和用户特定 Web 页面
• 数据记录功能，用于归档用户程序的运行数据
• 强大的集成工艺功能，如计数、测量、闭环控制和运动控制
• 集成数字量和模拟量输入/输出
• 灵活的扩展设备
  • 可直接用于控制器的信号板卡
  • 可通过 I/O 通道对控制器进行扩展的信号模块
  • 附件，如电源、开关模块或 SIMATIC 存储卡等

SIMATIC S7-1200 控制器用于处理机械设备制造和工厂建造中的开环和闭环控制任务。

由于具有模块化的紧凑型设计，同时又具有高性能，SIMATIC S7-1200 适用于广泛的自动化应用。其应用范围从取代继电器和接触器，一直延伸到网络中以及分布式结构内的复杂自动化任务。

S7-1200 在先前出于经济原因而开发专用电子装置的领域中日益得到应用。

例如，应用的例子包括：

• 贴片系统
• 传送带系统
• 电梯和自动扶梯
• 物料输送设备
• 金属加工机械
• 包装机械
• 印刷机械
• 纺织机械
• 混合系统
• 淡水处理厂
• 污水处理厂
• 外置显示器
• 配电站
• 室温控制
• 加热/冷却系统控制
• 能源管理
• 消防系统
• 空调
• 照明控制
• 泵控制
• 安防/门禁系统

6ES7332-5HF00-0AB0 SIMATIC S7-300