plc第八章柔性生产线

第8章变频器控制系统本章以柔性生产线控制系统设计为目的，首先从最简单的变频器面板控制入手，逐步掌握变频器点动控制和变频器多段速控制的设计方法，最终完成柔性生产线控制系统设计，使学生逐步掌握变频器的使用方法，最终提高读者应用PLC按要求完成设计任务的能力。教学导■航I II 」教知识重点（1） 变频器的结构和控制方式。（2） 变频器的外部接线和参数的设定。（3） 柔性生产线控制系统中触摸屏的设计方案和参数设置。知识难点（1） 变频器的结构和控制方式。（2） 变频器的外部接线和参数的设定。推荐教学方法本章的知识链接部分用讲授法和引导文法;初步训练部分使用案例教学法；强化训练、拓展训练部分使用项目教学法。学推荐学习方法循序渐进的完成变频器面板控制、点动控制、多段速控制和柔性生产线控制系统设计，在完成任务过程中逐步掌握S7-200新的编程指令和编程方法。必须掌握的理论知识（1） 变频器的结构和控制方式。（2） 变频器的外部接线和参数的设定。必须掌握的技能（1） 变频器控制系统的设计方法。（2） 触摸屏的设计方案和参数设置方法。8.1变频器控制系统介绍随着电力电子技术、微电子技术、计算机控制技术及自动化控制理论的发展，变频器制造技术有了跨越式的进步，以变频器为核心的交流电机调速已广泛应用于国民经济各部门，在工业自动化领域，交流电机调速已经取代传统的直流调速系统，而且大大提高了技术经济指标。在耗电大户的风机、泵类（其耗电量几乎占工业用电一半）应用变频器控制，可以大大节约电能；在广泛关系各行各业的机械专业，应用变频器技术，是改造这一传统产业，实现机电一体化的重要手段；此外，在化纤、纺织塑料、化学、轻工等工业领域也广泛应用变频器技术实现自动化提高了产品的质量与数量。变频器不仅应用于工业、交通领域，而且已进入家庭，在家电工业领域，空调器、电冰箱都有了变频器控制的相应产品，提高了家电产品的经济技术指标和智能化水平。随着现代化的程度提高，对变频器的应用会更加普及。图8-1西门子系列变频器

8.2知识链接8.2.1变频器的基本结构从频率变换的形式来说，变频器分为交-交和交-直-交两种形式。交-交变频器可将工频交流电直接变换成频率、电压均可控制的交流电，称为直接式变频器，价格较高。而交-直-交变频器则是先把工频交流电通过整流变成直流电，然后再把直流电变换成频率、电压均可控制的交流电，又称间接式变频器。市售通用变频器多是交-直-交变频器，其基本结构如图8-2所示，由主回路，包括整流器、中间直流环节、逆变器和控制回路组成，现将各部分的功能分述如下：控制电路中间直毓环节控制指令控制电路中间直毓环节控制指令图8-2父-直-父变频器的基本结构1、 整流器。电网侧的变流器是整流器，它的作用是把三相（也可以是单相）交流整流成直流。2、 直流中间电路。直流中间电路的作用是对整流电路的输出进行平滑，以保证逆变电路及控制电源得到质量较高的直流电源。由于逆变器的负载多为异步电动机，属于感性负载。无论是电动机处于电动或发电制动状态其功率因数总不会为1。因此在中间直流环节和电动机之间总会有无功功率的交换。这种无功能量要靠中间直流环节的储能元件（电容器或电抗器）来缓冲。所以又常称直流中间环节为中间直流储能环节。3、 逆变器。负载侧的变流器为逆变器。逆变器的主要作用是在控制电路的控制下将直流平滑输出电路的直流电源转换为频率及电压都可以任意调节的交流电源。逆变电路的输出就是变频器的输出。4、控制电路。变频器的控制电路包括主控制电路、信号检测电路、门极驱动电路、外部接口电路及保护电路等几个部分，其主要任务是完成对逆变器的开关控制，对整流器的电压控制及完成各种保护功能。控制电路是变频器的核心部分，性能的优劣决定了变频器的性能。一般三相变频器的整流电路由三相全波整流桥组成，直流中间电路的储能元件在整流电路是电压源时是大容量的电解电容，在整流电路是电流源时是大容量的电感。为了电动机制动的需要，中间电路中有时还包括制动电阻及一些辅助电路。逆变电路最常见的结构形式是利用6个半导体主开关器件组成的三相桥式逆变电路。有规律的控制逆变器中主开关的通与断，可以得到任意频率的三相交流输出。现代变频器控制电路的核心器件是微型计算机，全数字化控制为变频器的优良性能提供了硬件保障。8.2.2MM440/420变频器简介1、MM440/420变频器基本结构和PLC一样，变频器是一种可编程的电气设备。在变频器接入电路工作前，要根据通用变频器的实际应用修定变频器的功能码（参数）。功能码一般有数十甚至上百条，涉及调速操作端口指定、频率变化范围，力矩控制、系统保护等各个方面。功能码在出厂时已按默认值存储。修订是为了使变频器的性能与实际工作任务更加匹配。变频器与外界交换信息的接口很多，除了主电路的输入与输出接线端外，控制电路还设有许多输入输出端子，另有通信接口及一个操作面板，功能码的修订一般就通过操作面板完成。西门子的MicroMaster440/420（以下简称为MM440/420）变频器是用于三相交流电动机调速的系列产品，由微处理器控制，采用绝缘栅双极性晶体管（IGBT）作为功率输出部件，具有很高的运行可靠性和很强的功能。它采用模块化结构，组态灵活，由多种完善的变频器和电动机保护功能，由内置的RS-485/232C接口和用于简单过程控制的PI闭环控制器，可以根据用户的特殊需求对I/O端子进行功能自定义。快速电流限制（FCL）改善了动态响应特性，低频时也可以输出大力矩。MM420的输出功率为0.12〜11kW，适合于各种变速传动，尤其适合于作水泵、风机和传送带系统的驱动控制。MM440的输出功率为0.75〜90kW，适合于要求高，功率大的场合。它采用无传感器矢量控制和ECO节能控制，有提升类专用功能和机械制动的延时释放、超前吸合控制功能，可以保证升降机的安全平稳运行。传送带故障监视功能可以保证生产线安全运行。MM440有参数自整定的PID控制器，闭环转矩控制方式可以实现主/从方式的控制，适合多机同轴驱动。用户在设置变频器参数时，可以选用价格便宜的基本操作面板（BOP），或具有多种文本显示功能的高级操作面板（AOP），AOP最多可以存储10组参数设定值。图8-3MM420基本操作面板利用基本操作面板（BOP）可以改变变频器的各个参数，为了利用BOP设定参数，必须首先拆下SDP，并装上BOP如图8-3。BOP具有7段显示的五位数字，可以显示参数的序号和数值，报警和故障信息，以及设定值和实际值。参数的信息不能用BOP存储。表8-1MM420基本操作面板按钮介绍显示/按钮功能功能说明FHIrOOOO状态显示LCD显示变频器当前所用的设定值。改变电动机的方向按此键可以改变电动机的转动方向。电动机的反向用负号（一）表示或用闪烁的小数点表示。

缺省值运行时此键是被封锁的。为了使此键的操作有效，请参看“起动电动机”按钮的说明。按此键起动变频器。缺省值运行时此键是被封锁的。Rn 起动变频器为了使此键的操作有效，应按照下面的数值修改P0700或P0719的设定值：P0700=1或P0719=10...16OFF1按此键，变频器将按选定的斜坡下降速率减速停车。缺省值运行时此键被封锁；为了使此键的操作有效请参君“起动变频器〃按钮的说日日QQfl 停止变频器^效，请多看起动变频器；按钮的说明。OFF2按此键两次（或一次，但时间较长）电动机将在惯性作用下自由停车。此功能总是“使能”的（与P0700或P0719的设置无关）。在变频器“运行准备就绪”的状态下，按下此键，将电动机点动使电动机起动，并按预设定的点动频率运行。释放此键时，变频器停车。如果变频器/电动机正在运行，按此键将不起作用。按此键即可访问参数。按此键即可减少面板上显示的参数数值。3S3 增加数值按此键即可增加面板上显示的参数数值。此键用于浏览辅助信息。变频器运行过程中，在显示任何一个参数时按下此键并保持不动2秒钟，将显示以下参数的数值：直流回路电压（用d表示-单位：V）。输出电流（A）。输出频率（Hz）。输出电压（用o表示-单位：V）。功能5.由P0005选定的数值（如果P0005选择显示上述参数中的任何一个（1-4），这里将不再显示）。连续多次按下此键，将轮流显示以上参数。跳转功能：在显示任何一个参数（rXXXX或PXXXX）时短时间按下此键，将立即跳转到r0000，如果需要的话，您可以接着修改其它的参数。跳转到r0000后，按此键将返回原来的显示点。确认：

在出现故障或报警的情况下，按键可以对故障或报警进行确认，并将操作板上显示的故障或报警信号复位。2、MM420变频器外部结构与控制方式变频器的输出频率控制有以下四种方式：1） 操作面板控制方式。这是通过操作面板上的按钮手动设置输出频率的一种操作方式。具体操作又有两种方法：一是按面板上频率上升或频率下降的按钮，调节输出频率；另一种方法是通过直接设定频率数值调节输出频率。2） 外输入端子数字量频率选择操作方式。变频器常设有多段频率选择功能。各段频率值通过功能码设定，频率段的选择通过外部端子选择。变频器通常在控制端子中设置一些控制端，如图8-4中的端子DINl、DIN2、DIN3，它们的7种组合可选定7种工作频率值。这些端子的接通组合可通过机外设备，如PLC控制实现。图8-4MM420端子结构图3）外输入端子模拟量频率选择操作方式。为了方便与输出量为模拟电流或电压的调节器、控制器的连接，变频器还设有模拟量输入端，如图中的AIN+端为电压模拟量的正极，AIN-为电压模拟量的负极。L1、L2、L3端为三相电压输入端，当接在这些端口上的电流或电压量在一定范围内平滑变化时，变频器的输出频率在一定范围内平滑变化。4）通信数字量操作方式。为了方便与网络接口，变频器一般都设有网络接口，都可以通过通信方式，接收频率变化指令，不少变频器生产厂家还为自己的变频器与PLC通信设计了专用的协议，如西门子公司的uss协议即是MM420系列变频器的专用通信协议，P+和N-与485线相接。5.3初步训练一一变频器运行控制在设计柔性生产线控制系统之前，我们先通过3个由易到难的变频器应用案例，熟悉变频器的使用方法和参数设置。5.3.1BOP操作面板控制变频器运行实验4-训练目标通过本次练习，需要掌握变频器正常使用时面板上按钮的作用及参数的设定方法。L控制要求：「利用面板上的按钮「完成如下几个功能；1、启动变频器。:2、停止变频器，可以两种方式，1）按照设定的停车斜坡；2）自由停车。：3、电机反转。4、电动机点动。5、参数设定。J_________控制方案设计1、硬件接线2、参数设置在缺省状态下，面板上的操作按钮I被锁住。要使用该、在缺省状态下，面板上的操作按钮I被锁住。要使用该、功能，需要把参数P0700设置为1，并将P1000的参数设为1。3、演示操作1)为启动按钮。按下此按钮，可以启动变频器。2)为停止按钮。按此按钮，变频器将按确定好的停车斜坡减速停车。3)为反转按钮。按此按钮可以改变电动机方向。1)为启动按钮。按下此按钮，可以启动变频器。2)为停止按钮。按此按钮，变频器将按确定好的停车斜坡减速停车。3)为反转按钮。按此按钮可以改变电动机方向。4)4)为点动按钮。在变频器无输出的情况下，按此按钮，电动机按预定的点动频率运行。5)6)5)6)为增加数值按钮。按此按钮可以增加变频器输出频率。为减少数值按钮。按此按钮可以减小变频器输出频率。8.3.2变频器点动运行试验4-训练目标通过本次练习，需要掌握变频器采用数字端口控制电机点动运行时外部接线和参数的设定方法。L控制要求：: 设计变频器参数设置，实现下述功能：数字输入1为点动正转，数字输:TOC\o"1-5"\h\zI ■:入2为点动反转，正向点动频率为20Hz，反向点动频率为25Hz，点动的斜::坡上升时间为5s，点动的斜坡下降时间为2s。 :I ■L控制方案设计1、硬件接线二L31、硬件接线二L3WL2/NVi\-|L1/Lou1+10V RL1-B102LIV Fll-C113如匚+ B虬+124如匚- [:虾135DINI P+146DIN2 1A157DM38+24VyOV图8-6变频器点动控制线路图2、参数设定P0010参数为“30”,P0970参数设为“1”——变频器复位到工厂设定值P0003参数为“2”一一扩展用户的参数访问范围P0700参数为“2”——由端子排输入P0701参数为“10”——正向点动P0702参数为“11”——反向点动P1058参数为“20”——正向点动频率P1059参数为“25”——反向点动频率P1060参数为“5”——点动的斜坡上升时间P1061参数为“2”——点动的斜坡下降时间3、演示操作分别按下按钮SB1和SB2，观察电动机的正向点动与反向点动。5.3.3变频器多段速度运行试验4-训练目标通过本次练习，需要掌握变频器采用数字端口控制电机多段速运行时外部接线和参数的设定方法。L控制要求：i: 用变频器完成一个可以输出0Hz、10Hz、15Hz、20Hz、25Hz、30Hz、I：40Hz、50Hz的多段频率输出的实验。III 上控制方案设计1、硬件接线

L1。L2。L1。L2。L3皿L3WL2/NVL1/LU1+1070VRL1-BRL1-C102113ADC+DAC+124ADC-DAC-135DINIP+146DIN2N-157DIN38+2479ov图8-7变频器多段速度运行线路图2、参数设定P0010参数为“30”,P0970参数设为“1”——变频器复位到工厂设定值P0003参数为“2”一一扩展用户的参数访问范围P0700参数为“2”一一由模入端子/数字输入控制变频器P0701参数为“17”——BCD码选择+ON命令P0702参数为“17”——BCD码选择+ON命令P0703参数为“17”——BCD码选择+ON命令P0704参数为“1”——正转启动P1000参数为“3”——固定频率设定值P1001参数为“10”——固定频率1为10HzP1002参数为“15”——固定频率2为15HzP1003参数为“20”——固定频率3为20HzP1004参数为“25”——固定频率4为25HzP1005参数为“30”——固定频率5为30HzP1006参数为“40”——固定频率6为40Hz

15）P1007参数为“50”——固定频率7为50Hz演示操作按下启动/停止键SA1,按下SB1、SB2、SB3的不同组合，对应变频器输出频率对应关系如下表所示：表8-2变频器输出频率对应表SB1SB2SB3输出频率（Hz）0000001100101501120100251013011040111505.4强化训练一一柔性生产线控制系统设计通过同学们在初步训练中所掌握的知识，以小组的形式，独立完成四人抢答器的训练，教师负责指导、检查和评价。图8-8柔性生产线结构图5.4.1设计要求使用触摸屏上的启停按钮及指示灯控制和监控整个系统的运行情况。利用PLC控制供料单元、机械手单元、分拣单元和传送带电机的运行，使物料从供料单元通过机械手运送至分拣单元，再由分拣单元将物料分为三类，分拣单元所用传送带电机为三相异步电动机，功率0.37KW，由变频器驱动，运行时的频率为40Hz，变频器由0Hz增加到50Hz的时间为3s，由50Hz降低到0Hz的时间为3s。5.4.2任务分析柔性生产线控制系统设计可从五个方面考虑，分别是启动复位部分、供料单元、机械手单元、物料分拣单元和停止部分。下面就这五个方面分别进行分析：1、 复位部分分析：在触摸屏上按“启动”按钮后，触摸屏上的“运行”指示灯亮，系统首先返回原位：机械手恢复原位，各气缸缩回到缩回限位。2、 供料单元分析：PLC启动送料电机，驱动放料盘旋转，物料由送料槽滑到供料台，供料台物料检测光电传感器检测到物料后，送料电机停止，同时PLC驱动供料台上升单向电磁阀上料（物料被抓走后（物料检测光电传感器检测不到物料），PLC停止驱动供料台上升单向电磁阀，供料台提升气缸自动下降到下限位）。3、 机械手单元分析：供料台物料检测光电传感器检测到物料后，机械手手臂伸出，手爪下降抓物，然后手爪提升，到达上限位后手臂缩回，到达缩回限位后向右旋转到右限位，手臂伸出，到达伸出限位后手爪下降，到达下降限位将物料放下，然后回到原位。4、 物料分拣单元分析：传送带上的物料检测开关检测到物料后，传送带运行，开始传送物料。传感器根据物料性质，分别由PLC控制相应电磁阀使推料气缸动作，对物料进行分拣，传送带30s内检测不到物料，则传送带停止运行，等检测到物料后，传送带重新开始运行。

5、停止：按下停止按钮，系统停止运行，同时触摸屏上“运行”指示灯灭，“停止”指示灯亮。5.4.3任务实施1、输入输出地址分配表8-3I/O分配类型PLC地址对应元件（符号）元件名称控制功能输入端口I0.0SQ1限位开关手爪抓紧限位I0.1SQ2限位开关手臂旋转左限位I0.2SQ3限位开关手臂旋转右限位I0.3SQ4限位开关手臂伸出限位I0.4SQ5限位开关手臂缩回限位I0.5SQ6限位开关手爪上升限位I0.6SQ7限位开关手爪下降限位I0.7SQ8限位开关供料台上升限位I1.0SQ9限位开关供料台下降限位I1.1S0传感器供料台物料检测传感器I1.2SQ10限位开关推料一气缸伸出限位I1.3SQ11限位开关推料一气缸缩回限位I1.4SQ12限位开关推料二气缸伸出限位I1.5SQ13限位开关推料二气缸缩回限位I1.6S1传感器推料一位置物料检测传感器I1.7S2传感器推料二位置物料检测传感器

I2.0S3传感器传送带物料检测传感器I2.1SQ14限位开关推料三气缸伸出限位I2.2SQ15限位开关推料三气缸缩回限位I2.3S4传感器推料三位置物料检测传感器输出端口Q0.0YA0DC24V电磁阀手爪抓紧Q0.1YA1DC24V电磁阀推料2气缸伸出Q0.2YA2DC24V电磁阀推料2气缸缩回Q0.3YA3DC24V电磁阀推料1气缸伸出Q0.4YA4DC24V电磁阀推料1气缸缩回Q0.5YA5DC24V电磁阀手臂左旋Q0.6YA6DC24V电磁阀手臂右旋Q0.7YA7DC24V电磁阀手爪上升Q1.0YA8DC24V电磁阀手爪下降Q1.1YA9DC24V电磁阀手臂伸出Q1.2YA10DC24V电磁阀手臂缩回Q1.3YA11DC24V电磁阀供料台上升Q1.4YA12DC24V电动机供料电机运行Q1.5YA13DC24V电磁阀推料3气缸伸出Q1.6YA14DC24V电磁阀推料3气缸缩回Q1.7KA1中间继电器传送带运行中间继电器M0.0触摸屏上按钮启动按钮M0.1触摸屏上按钮停止按钮M1.0触摸屏上小灯运行指示灯M1.1触摸屏上小灯停止指示灯

2、硬件设计11Q0.0Q0.1Q0.2Q0.321Q0.-1Q0.5Q0.6Q0.TQ1.031Q1.1Q1.2Ql.SQ1.4Ql.5Q1.6Ql.?*aITLlCPU226AC/DC/RLY1110.010.110.210.310.5ID.610.T11.011.111.211.3IM11.511.6II.T12.012.112.212.312.■!12.512.612.7tL+图8-9柔性生产线控制线路图图8-10变频器连接线路图3、软件设计1）软件流程图通过任务分析，我们可以看出柔性生产线的启动复位部分、供料单元、机械手单元、物料分拣单元的部分都属于顺序控制，但由于程序复杂，因此我们首先绘制流程图如下：启动复位部分流程：在触摸屏上按“启动”按钮后，触摸屏上的“运行”指示灯亮，机械手手爪上升到上限位，然后手臂缩回到缩回限位，然后向左旋转到左限位，最后，推料一气缸缩回到缩回限位，推料二气缸缩回到缩回限位，推料三气缸缩回到缩回限位。图8-11启动复位部分流程图供料和机械手单元流程：在启动复位流程完成后，供料单元、机械手单元、分拣单元同时进入等待流程。其中供料单元和机械手单元流程图如下：

图8-12供料单元和机械手单元流程图②物料分拣单元流程：传送带上的物料检测开关检测到物料后，传送带运行，开始传送物料。物料分拣单元流程图如下：图8-13物料分拣单元流程图2）梯形图程序MR1图8-14柔性生产线控制系统梯形图程序4、触摸屏组态画面制作步骤1）设置设备窗口在设备窗口中添加“通用串口父设备0-［通用串口父设备］”和“设备0-［西门子-S7200PPI］”。图8-142）设置用户窗口新建用户窗口：在用户窗口中新建一个窗口，设置窗口名称为“主窗口”。设置启停按钮：设置启停按钮的操作属性，按钮属性选择“按1松0”。图8-15启停按钮属性设置监控指示灯：先设置运行和停止2个指示灯，监控系统运行状况。

图8-16运行和停止指示灯属性进一步设置进程监控指示灯，分别对供料台单元、机械手单元、分拣单元的动作进行监控，指示灯属性设置如图8-17，触摸屏整体设计如图8-18。图8-17各单元动作指示灯属性图8-17各单元动作指示灯属性图8-18触摸屏整体设计3）所有下载工程，模拟运行。5、变频器参数设定表8-4变频器参数设定序号参数设定值功能1P001030变频器复位到工厂设定值2P097013P00032扩展用户的参数访问范围4P07002由模入端子/数字输入控制变频器5P07011正转启动6P070217BCD码选择+ON命令7P10003固定频率设定值8P100140运行频率为40Hz9P10800最低频率为0Hz10P108250最高频率为40Hz11P11203斜坡上升时间为3s12P11213斜坡下降时间为3s4、演示操作（1）按图8-9和8-10所示连接控制电路，检查无误后接通220伏电源。（2） 打开计算机中的编程软件，将图8-14所示程序下载给PLC。（3） 使用编程软件的运行和停止按钮或者是拨动PLC的运行开关运行或停止程序。（4） 点击触摸屏启动按钮，系统按控制要求进行演示。5.4.4任务验收按表8-5所示，验收与评价任务完成情况。表8-5抢答器控制系统的设计任务验收与评价表内容满分评分要求备注1.制定工作计划5制定的计划简练全面每少一项扣1分2,主电路设计5主电路接线准确每错一处扣1分3.正确选择输入输出设备及地址并画出I/O接线图及实际电气柜布置走线说明15设备及端口地址选择正确，接线图正确、标注完整，电气柜整体布局合理输入输出每错一个扣5分，接线图每少一处标注扣1分4.正确编制梯形图程序15梯形图格式正确、逻辑关系正确，能准确完成控制任务学生互评5.学生提问答辩15板书（正确、工整），回答问题（正确、简练）学生互评6.外部接线正确10I/O信号线接线正确每错一处扣5分7.准确写入程序并进行整体调试及技能操作15操作步骤正确，动作熟练。（允许根据输出情况进行反复修改。）若有违规操作，每次扣5分8,运行结果及口试答辩5程序运行结果正确、表述清楚，口试答辩正确对运行结果表述不清楚者扣3分9.出勤纪律及抢答5满勤、主导作用强、抢答积极，所回答的问题准确每抢答一次得5分，否则不得分10.拓展项目实现10拓展项目有效实现每个项目演示成功得5分，否则为0分【本章小结】本章从任务出发，以完成柔性生产线控制系统设计为目的，先后完成了变频器面板控制、变频器点动控制、变频器多段速控制及柔性生产线控制系统，在强化前面所学知识的基础上，进一步使学生掌握了变频器的参数设定及PLC控制变频器的方法。本章的重点内容如下：1、 变频器的结构和控制方式。2、 变频器的外部接线和参数的设定。3、 柔性生产线控制系统中触摸屏的设计方案和参数设置。【思考与练习】1、 变频器有哪几种控制方式？2、 变频器的常用参数有哪些？3、 变频器分为哪几类？简述其工作原理。4、 设计一个变频器控制系统，当按启动按钮时，接通变频器电源，当按断开按钮时，如变频器未运行，则允许断开，正转、反转或停止由一个三位选择开关控制。附录附录A特殊存储器特殊存储器提供大量的状态和控制功能，用来在CPU和用户程序之间交换信息，特殊存储器能以位、字节、字或双字的方式使用。1、SMB0：系统状态位各位的作用作用如表A-l所示，在每个扫描周期结束时，由CPU更新这些位。表A-1特殊存储器字节SMB0SM位描述SMO.0该位始终为1SM0.1该位在首次扫描时为1SM0.2若保持数据丢失，则该位在一个扫描周期中为1SM0.3开机后进入RUN方式，该位将接通一个扫描周期SM0.4该位提供周期为1min，占空比为50%的时钟脉冲SM0.5该位提供周期为1s，占空比为50%的时钟脉冲SM0.6该位为扫描时钟，本次扫描时置1，下次扫描时置0SM0.7该位指示CPU工作方式开关的位置（0为TERM位置，1为RUN位置）。在RUN位置时该位可使自由端口通信方式有效；在TERM位置时可与编程设备正常通信2、表A-2错误提示（SMB1）SMB1：错SM位描述误提示包各在误些指令的执行被置位或复位（见表A-2）SMB1含了种潜的错提示，这位因

SM1.0指令执行的结果为0时该位置1SM1.1执行指令的结果溢出或检测到非法数值时该位置1SM1.2执行数学运算的结果为负数时该位置1SM1.3除数为零时该位置1SM1.4试图超出表的范围执行ATT（AddtoTable）指令时该位置1SM1.5执行LIFO、FIFO指令时，试图从空表中读数该位置1SM1.6试图把非BCD数转换为二进制数时该位置1SM1.7 表甘-3中断允许侦列值无法蜷空闲有志的十渊制数值时该位置1SM位SM4.0SM4.1SM4.2SM4.3描述通信中断队列溢出时该位置1I/O在中断队列溢出时该位置1定时中断队列溢出时该位置1SM位SM4.0SM4.1SM4.2SM4.3描述通信中断队列溢出时该位置1I/O在中断队列溢出时该位置1定时中断队列溢出时该位置1运行时刻发现编程问题时该位置1SM位 描述SM4.4全局中断允许位。允许中断时该位置1SM4.5端口0发送空闲时该位置1SM4.6端口1发送空闲时该位置1SM4.7发生强制时该位置1SMB2为自由端口接收字符的缓冲区在自由端口模式下从口0或口1接收的每个字符均被存于SMB2，便于梯形图程序存取。4、 SMB3：自由端口奇偶校验错误接收到的字符有奇偶校验错误时，SM3.0被置1，根据该位来丢弃错误的信息。SM3.1~SM3.7位保留。5、 SMB4:队列溢出（只读）SMB4包含中断队列溢出位、中断允许标志位和发送空闲位。队列溢出表示中断发生的速率高于CPU处理的速率，或中断已经被全局中断禁止指令关闭。只在中断程序中使用状态位SM4.0、4.1和4.2，队列为空并且返回主程序时，这些状态位被复位。6、 SMB5：I/0错误状态表A-4I/O错误状态位（SMB5）SM位描述SM5.0有I/O错误时该位置1SM5.1I/O总线上连接了过多的数字量I/O点时该位置1SM5.2I/O总线上连接了过多的模拟量I/O点时该位置1SM5.3I/O总线上连接了过多的智能I/O点时该位置1SM5.4~SM5.6保留SM5.7当DP标准总线出现错误时该位置1

7、SMB6：CPU标识(ID)寄存器表A-5CPU识别(ID)寄存器(SMB6)SM位描述格式MSB7LSB0XXXXSM6.4~SM6.7xxxx：CPU212/CUP2220000CPU214/CPU2240010CPU2210110CPU2151000CPU216/CPU2261001保留SM6.0~SM6.3保留8、SMB8~SMB21：I/O模块标识与错误寄存器SMB8~SMB21以字节对的形式用于0~6号扩展模块。偶数字节是模块标识寄存器，用于标记模块的类型、I/O类型、输入和输出的点数。奇数字节是模块错误寄存器，提供该模块I/O的错误(见表A-6)表A-6I/O模块标识与错误寄存器(SMB8~SMB21)SM位描述(只读)格式偶数字节：模块识别(ID)寄存器 奇数字节：模块错误寄存器MSB LSB MSB LSB7 0 7 0MttAiiQQ CoobrpftM：模块存在，°=有，1=无 C：配置错误 、tt：00=非智能"01=智能I/O b：总线错误或校验错误10=保留，11=保留 初"田铤、口口超范围错误A：I/O类型，0=开关量，】=模拟量p：无用户电源错误ii：00=无输入，10=4AI或16DI仁熔断器错误01=2AI或8DI，11=8AI或32DI 也工呼玖-七健、口t：端子块松动错误 ?QQ：00=无输入，10=4AQ或16DQ '01=2AQ或8DQ，11=8AQ或32DQ>0：无错误1：有错误SMB8~SMB9模块0标识(ID)寄存器和模块0错误寄存器SMB10~SMBll模块1标识(ID)寄存器和模块l错误寄存器SMB12~SMB13模块2标识(ID)寄存器和模块2错误寄存器

SMB14~SMB15模块3标识(ID)寄存器和模块3错误寄存器SMB16~SMB17模块4标识(ID)寄存器和模块4错误寄存器SMB18~SMB19模块5标识(ID)寄存器和模块5错误寄存器SMB20~SMB21模块6标识(ID)寄存器和模块6错误寄存器9.SMW22~SMW26:扫描时间SMW22~SMW26中是以ms为单位的最短扫描时「或最长扫描时间与上一次扫描时间(见表A-7）。表A-7扫描时间SM字描述(只读)SMW22上次扫描时间SMW24进入RUN方式后，所记录的最短扫描时间SMW26进入RUN方式后，所记录的最长扫描时间10.SMB28和SMB29:模拟电位器SMB28和SMB29中的数字分别对应于模拟电位器0和模拟电位器1动触点的位置(只读)。在STOP/RUN方式下，每次扫描时更新该值。11.SMB30和SMB130：自由端口控制寄存器用于设置通信的波特率和奇偶校验等，并提供选择自由端口方式或使用系统支持的PPI通信协议，可以对它们读或写。12.SMB31和SMB32：EEPROM写控制在用户程序的控制下，将V存储器中的数据写入EEPROM，可以永久保存。执行此功能时，先将要保存的数据的地址存入SMW32，然后将写入命令存入SMB31中(见表A-8)。一旦发出存储命令直到CPU完成存储操作后将SM31.7置为0之前都不能改变V存储器的值。在每一扫描周期结束时，CPU检查是否有向EEPROM区保存数值的命令。如果有，则将该数据存入EEPROMo表A-8特殊存储器字节(SMB31~SMB32)SM字节描述格式SMB31：软件命令 SMW32：V存储器地址MSB LSB MSB LSB7 0 15 0c00000ss V存储器地址SM31.0和SM31.1ss：被存储数的数据类型，00=字节，01=字节，10=字，11=双字SM31.7^存入EEPROM，0=没有存储数据的请求，1=用户程序申请向EEPROM写入数据，每次操作完成后，由CPU将该位复位SMW32SMW32提供V存储器中被存储数据相对于V0的偏移地址，执行存储命令时，把该数据存到EEPROM中相应的位置13.SMB34和SMB35:定时中断的时间间隔寄存器SMB34和SMB35分别定义了定时中断0与定时中断1的时间间隔，单位为ms,可以指定为1~255ms。若为定时中断事件分配了中断程序，CPU将在设定的时间间隔执行中断程序。要想改变定时中断的时间间隔，必须将定时中断事件重新分配给同一个或另外的中断程序。可以通过撤销中断事件来终止定时中断事件。14.SMB36~SMB62：HSC0，HSC1和HSC2寄存器SMB36-SMB62用于监视和控制高速计数器HSC0~HSC2。15.SMB66~SMB85（PTO/PWM寄存器）用于控制和监视脉冲输出（PTO）和脉宽调制（PWM）功能。16.SMB86和SMB94:端口0接收信息控制。17.SMB98:扩展总线错误计数器当扩展总线出现校验错误时加1。系统得电或用户写入零时清零，SMB98是最高有效字节。18.SMB130：自由端口1控制寄存器。见SMB30O19.SMB136~SMB165:高速计数器寄存器用于监视和控制高速计数器HSC3~HSC5的操作（读/写）。20.SMB166~SMB185PT01包络定义表。21.SMB186~SMB194:端口1接收信息控制。22.SMB200~SMB549智能模块状态SMB200~SMB549预留给智能扩展模块（例如EM277PROFIBUS-DP模块）的状态信息。SMB200~SMB249预留给系统的第一个扩展模块（离CPU最近的模块），SMB250~SMB299预留给第二个智能模块。参见S7-200可编程序控制器系统手册中的附录A（S7-200技术规范），可得到模块如何使用SMB200~SMB299的信息。附录B错误代码1、致命错误代码和信息致命错误会导致CPU停止执行用户程序。根据错误的严重性，一个致命错误会导致CPU无法执行某些功能或所有功能。处理致命错误的目的是使CPU进入安全状态，使之可以响应对当前错误状况的询问。当发生一个致命错误时，CPU执行以下任务：1）进入STOP（停止）方式。2）点亮系统致命错误LED和STOP（停止）LED指示灯。3）断开输出。这种状态将会持续到错误清除之后。表C-l列出了可以从CPU模块读到的致命错误代码及其描述。C-1致命错误代码及描述错误代码描述0000无致命错误0001用户程序校验和错误0002编译后的梯形图程序校验和错误0003扫描看门狗超时错误0004内部EEPROM错误0005内部EEPROM用户程序校验和错误0006内部EEPROM配置参数校验和错误0007内部EEPROM强制数据校验和错误0008内部EEPROM缺省输出表值校验和错误0009内部EEPROM用户数据、DB1校验和错误000A存储器卡失效000B存储器卡用户程序校验和错误000C存储器卡配置参数校验和错误

000D存储器卡强制数据校验和错误000E存储器卡缺省输出表值校验和错误000F存储器卡用户数据、DB1校验和错误0010内部软件错误0011比较触点间接寻址错误0012比较触点非法值错误0013存储器卡空，或者CPU不能识别该卡00