PLC输入、输出继电器数字化教材

1、项目五任务5-1 PLC输入/输出继电器的编程使用知识点5-1-1 PLC内部资源及寻址方式5-1-1-1 PLC内部资源 PLC的内部存储区分为程序存储区和数据存储区，程序存储区用于存放用户程序，数据存储区用于存放输入、输出状态及各种各样的中间运行结果，是用户实现各种控制所必须掌握的内部资源。这些数据存储区根据功能不同，被分为成若干区域，每个区域都有相对应的助记符。为便于理解，也称其为“软元件”，软元件的种类和数量是有限的；软元件种类及数量越多，PLC的功能越强大。S7-200系列PLC的软元件类种及数量可参考S7-200系统手册为理解方便，将PLC的内部存储区的软元件定义为内部继电器（软继

2、电器），它们与传统继电器有本质区别，这些软继电器的最大特点是其线圈的通断实质上就是其相对应存储器位的置位与复位，在梯形图中使用触点的过程实质上就是对其对应的存储器位的读操作，因此其触点可以无限次使用。软继电器的地址编排采用“区域号+区域内编号”的方式。S7200系列PLC的数据存储区按存储器存储数据的长短可划分为字节存储器、字存储器、双字存储器3类，字节存储器有7个：输入映像寄存器I、输出映像寄存器Q、变量存储器V、内部位存储器M、特殊存储器SM、顺序控制状态寄存器S、局部变量存储器L；字存储器有4个：定时器T、计数器C、模拟量输入寄存器AI、模拟量输出寄存器AQ；双字存储器有2个：累加器AC

3、、高速计数器HC。1、输入映像寄存器 I （输入继电器） 输入映像寄存器I存放CPU在输入扫描阶段采样输入接线端子的结果，也称为输入继电器，它由输入接线端子接入的控制信号驱动，当控制信号接通时，输入继电器得电，对应的输入映像寄存器位为“1”状态，当控制信号断开时，输入继电器失电，对应的输入映像寄存器的位为“0”状态；输入接线端子可以接常开触点或常闭触点，也可以是多个触点的串并联。2、输入映像寄存器 Q （输出继电器 编址范围：Q0.0Q15.7）输出映像寄存器Q存放CPU执行程序的结果，并在输出扫描阶段将其复制到输出接线端子上；也称其为输出继电器，它通过PLC的输出接线端子控制执行电器完成规定

4、的控制任务。3、内部位存储器M（中间继电器）编址范围为MB0MB29，共30个字节内部位存储器M作为控制继电器用于存储中间操作状态或其它控制信息，其作用相当于继电器控制系统中的中间继电器。4、顺序控制状态寄存器S顺序控制状态寄存器S又称为状态元件，与顺序控制继电器指令配合使用，用于组织设备的顺序控制操作，顺序控制状态寄存器的地址编号范围为S0.0S31.7。5、变量存储器 V （编址范围：V0V2047或V10239）变量存储器V用于存放用户程序执行过程中控制逻辑操作的中间结果，也可以使用变量存储器来保存与工序或任务相关的其它数据。6、特殊存储器SM（SMB0-SMB179或SMB299或SM

5、B549）特殊存储器SM用于CPU与用户之间交换信息，特殊存储器位提供大量的状态和控制功能，主要的特殊存储器有以下几类：u 表示状态：SMB0、SMB1、SMB5u 存储扫描时间：SMW22、SMW26u 存储模拟电位器值：SMB28、SMB29u 用于通信：SMB2、SMB3、SMB30、SMB130用于自由口通信；SMB86SMB94、SMB186SMB194用于接收信息控制。u 用于高速计数：SMB36SMB65、SMB131SMB165u 用于脉冲输出：SMB66SMB85、SMB166SMB185u 用于中断：SMB4、SMB34、SMB35常用的SMB0、SMB1的状态位信息如下表

6、所示：该位始终为ON执行某些指令，结果为0时置位首次扫描为ON，常用做初始化脉冲执行某些指令，结果溢出或非法数值时置位保持数据丢失时为ON一个扫描周期，可用做错误存储器位执行运算指令，结果为负数时置位试图除以零时置位时钟脉冲：30s ON，30s Off执行ATT指令，超出表范围时置位 时钟脉冲：0.5s ON，0.5s OFF从空表中读数时置位扫描时钟脉冲：闭合1个扫描周期，断开1个扫描周期非BCD数转换为二进制数时置位开关放置在RUN位置时为1，在TERM位置为0，常用在自由口通信处理中ASCII码到十六进制数转换出错时置位7、局部变量存储器L（LB0LB63）局部变量存储器L用来存放局部

7、变量，它和变量存储器V很相似，主要区别在于全局变量是全局有效，即同一个变量可以被任何程序访问，而局部变量只在局部有效，即变量只和特定的程序相关联。8、高速计数器HC（HC0HC5）高速计数器用来累计比CPU的扫描速率更快的事件，计数过程与扫描周期无关；高速计数器的地址编号范围根据CPU的型号有所不同，CPU221/222各有4个高速计数器，CPU224/226各有6个高速计数器，编号为HC0HC5。9、累加器AC（AC0AC3）累加器是用来暂存数据的寄存器，它可以用来存放运算数据、中间数据和结果，S7-200提供了4个32位的累加器，其编号为AC0AC3。10、定时器T（T0T255）定时器相

8、当于继电器控制系统中的时间继电器，用于延时控制；S7200有3种定时器：接通延时定时器、断开延时定时器、有记忆接通延时定时器。定时器的分辨率分别为1ms 、10ms和 100ms。定时器的编址范围为T0T255，它们的分辨率和定时范围各不相同，用户就根据CPU型号及时基，正确选用定时器的编号。11、计数器C（C0C255）计数器用来累计输入端接收到的脉冲个数，S7200有3种计数器：增计数器、减计数器、增减计数器。12、模拟量输入寄存器AI模拟量输入寄存器AI用于暂存模拟量输入模块转换后的16位数字量，其地址编号以偶数表示，如AIW0、AIW2；模拟量输入寄存器AI为只读存储器。13、模拟量输

9、出寄存器AQ模拟量输出寄存器AQ用于暂存模拟量输出模块的输入值，该值经过模拟量输出模块（D/A）转换为现场所需要的标准电压或电流信号。其地址编号为AQW0、AQW3。模拟量输出值是只写数据，用户不能读取模拟量输出值。5-1-1-2 寻址方式 PLC编程时，无论采用何种哪种语言，都需要给出每条指令的操作码和操作数。操作码指出这条指令的功能是什么，操作数指明操作码需要的数据。 指令中如何提供操作数或操作数地址，称为寻址方式。 S7-200 PLC的寻址方式有：1、直接寻址 2、 间接寻址1、直接寻址指令直接给出操作数地址的寻址方式 操作数的存储器地址应按规定的格式表示，可以采用位地址，或字节、字、

10、双字地址寻址。使用时指出数据存储区的区域标识符、数据长度及起始地址。指令中，数据类型应与指令标识符相匹配 例： 位寻址： LD I3.4 逻辑取指令 字节寻址： MOVB VB50，VB100 数据长度是字节，用字节传送指令 字寻址： MOVW VW50, VW100 双字寻址： MOVD VD50, VD100 将起始地址是50的变量存储器中的双字数据传送到起始地址为100的变量存储器中，即将VB50-VB53中的数据传送到VB100-VB103中。可以进行位寻址的编程元件有：输入继电器I、输出继电器Q、辅助继电器M、特殊继电器SM、局部存储器L、变量存储器V、顺序控制继电器S。 PLC存储

11、区中还有些编程元件，比如说定时器T、计数器C、高速计数器HC、累加器AC，不指出字节地址，而是在区域标识符后直接写编号。如T39、C20、HC1、AC1。其中， T39、C20既指当前值，又可做位状态，根据指令进行区分。2、间接寻址指令给出了存放操作数地址的存储单元的地址操作数地址的地址称为地址指针指针用“*”号表示，例*AC1可作为地址指针的存储器有：V、L、AC（13） 可间接寻址的存储器区域有：I、Q、V、M、S、T（仅当前值）、C（仅当前值）。对独立的位（BIT）值或模拟量值不能进行间接寻址。使用间接寻址存取数据的步骤： 使用间接寻址对某个存储单元读写前，应先建立地址指针。 地址指针为

12、双字长，存放要访问的存储单元的32位物理地址。可作为指针的存储器有：变量存储器（V）、局部存储器（L）或累加器（AC1、AC2、AC3），AC0不能用作间接寻址的指针。 建立指针时，必须使用双字传送指令（MOVD），将所要访问的存储器单元的地址装入用来作为指针的存储器单元或累加器。注意：装入的是地址而不是数据本身，格式如下： MOVD &VB200，AC1表示：把VB200的地址送入AC1建立指针，注意：“VB200”只是一个直接地址编号，并不是它的物理地址。 “&”表示取的是存储器地址，而不是存储器内容。指令中的第二个地址数据长度必须是双字长，如：AC、LD和VD。这里地址“VB200”要用32位表示，因而必须使用双字传送指令（MOVD）。技能点5-1-1掌握PLC各种软元件的符号、作用、使用范围，以及软元件的使用特点，编程过程中的注意事项。知识点5-1-2 输入、输出继电器1、输入继电器：PLC的输入继电器实际上就是由输入接口电路与PLC内部输入寄存器组成，用于接收外部指令信号，主要与按钮、限位开关、接近开关、传感器及各类开关信号；输入接口电路可选择直流接口电路，也可选择交流接口电路；由于可以用PLC本身的直流电源，通常情况下采用直流输入接口电路的比较多。.图5-1-1 直流输入接口电路图5-1-2 交流输入接口电路2、输出继电器PLC的输出继电器由输出映像寄存器与输出