编程及应用s7系列技术师范学院自动化

第1可编程序逻辑控制器(ProgrammableLogicCntroller)。简称为3台PLC。我国1974年研制，77年应用4一、定义：可编程序控制器是一种数字运算操作的电子系器，用来在其内部执行逻辑运算、顺序控制、定时、计51编程方法简单易2功能强，性能价3硬件配套齐全4可靠性高 5系统的设计、安7体积小，能耗67 89组合式PLC的组整体式PLC(西门子S7-第二节PLC 12PLC双手

SQSQ

43

47

50 52 5456

58

1mm2 继电器控制系统原理

信号灯

启动正转反转

设

备备

6

限限

红黄白

运行控制双手操作控制

。“46

继电器控制电PLC控制电二、PLC的等效电路PLC4参见图5-编程装置。1CPU 作用：在可编程序控制器控制系统中，CPU模块相当于人的大脑，它不断地输入信号，执行用户程2）系统程序：决定PLC的基本智能，由厂家设计，并存ROM、EEPROM。用户不能修改用户程序：根据要求，用PLC的编程语言，编制的程(3)可电擦除可编程的只 器(EEPROM或 I／0模作用：是系统的眼、耳、手、脚，是联系外部现场和CPU模块的桥输入模作用：接收 输入信号输人电路：设有RC滤波电路和光电耦合器输出模作用：控制输出设备，执行装置输出电路：晶体管和场效应管、双向晶闸管，小型继电器3、编程装作用：编程装置用来生成用户程序，并对它进行编辑、表、功能块图和顺序功能图程序，并可以实现不同编程语4、电电源。内部的开关电源为各模块提供 5V±12V、24V等直流电源1整体式（S7—200）（图2-2模块式(s7—300和s7—400系列)(图2-3)CPU222模块的外部接线图(见图2-SIMATICS7系统概

S7-

S7-S7-SIMATIC

SIMATICSIMATICSIMATICSIMATICSIMATIC控制

MPI-网络PROFIBUS-SIMATICDP

SIMATICS7/C7/M7和WinAC较低性能系

模块 模块高高中性能系模块SIMATICS7-SIMATICM7-SIMATICWinAC微型模块SIMATICS7-SIMATICS7-300SIMATICM7- SIMATICC7-620SIMATICWinAC

CPU

EMDI8x

S7-200:技术参

160x80x62

197x80x62

1K字 4K字 8K字 8K 51251220485K5K168DI/614DI/14DI/1024DI712个计数中断(7 --------2个计数中断(20kHz)--- 1.30.8 0.8

PPI/自由 PPI, ,无电 基本,标准,特殊操作,集成功 +PID,接 CP242CP242- S7-200:CPU输器 模式选择电位

CPU

PPI状态指输

本机DI/DO状态指

器(FlashK

6K字 12K字 24K字 24K字 4820K字 20K字 40K字 40K字 80 512K字 512K字 DI/ AI/ DI/ 10/ 20/ AI/ 4/

0.6 0.3 0.3

32/

64

(可选(可选计定闭环控

点-到-工业以太S7-300:CPU

RUN-P MRES

RUN-P MRES

（一）开关量输入接口电（二）开关量输出接口电123PLC一般使用220V单相交流电器等电路工作，同时为外部输入电路提供24V直流电1）整体式PLC 智能单元：如A/D、D/A单元磁带机、EPROM写入器 卡 PID模过程控制模热电偶输入模输出模图形编辑一、系统程13二、用户程1梯形图2指令表3.顺序功能 2.2.3是指可编程序控制器的外部输入信号发生变化的时刻至它控制的有关外部输出信号发生变化的时刻之间的时间间隔，参见图5-扫描周期（工作周期）：PLCPLC12PLC的工作过参见图5-18、5-PLC的工作过1输入采样阶段：PLC首先扫描所有输入端子，并将各输2程序执行阶段：根据PLC梯形图程序扫描原则，PLC按3输出刷新阶段：在所有指令执行完毕后，输出映像寄存PLC对输入输出的处理原S7-200CPU模2.4.2本机I／0与扩展规则：1）同类型输数字量I／0模块的地址以字节(8位)为单位，未用的位模拟量扩展模块以2CPU224的I／0地址分配举例。（图2—1.可编程序控制器的编程语言与程序结构器的数据类型与寻址方位逻辑指定时器与计数器指 1994年5月可编程序控制器标准(1)顺序功能图(SequentialFunctionChart)。(2)梯形图(LadderDiagram)。(3)功能块图(FunctionBlockDiagram)。(4)指令表(Inst~ctionList)。(5)结构文本(structured1顺序功能图图中的三种主要元件。可以用顺序功能图来描述系统的功2梯形图组成：由触点、线圈和用方框表示的功能块。（图3-特点：1）沿用继电器这一名称，但不是真实继电器，而是3功能块图4语句表 5结构文本 3.2.1数据在器中存取的方1位、字节、字和双双字（DoubleWord）：两个字。2数据的存取方I3 IB3(图3-5) VDl00见图3-6)3．2．21输入映像寄存器(I)寻期的开始，CPU对输入点进行采样，并将采样值存于输入I、O、V、M、S、SM、L均可按2输出映像寄存器(Q)寻 3变量器(v)4 内部 器标志位(MO.0～M31.7)用来保存控制继电器 特 器用于CPU与用户之间交换信息如SMO.OSMO.l、SMO.4和6局器(L)区寻S7-200有64个字节的局部器，其中60个可以8计数 9顺序控制继电器(s)寻顺序控制继电器(SCR)位用于组织机器的顺序10模拟量输入(AI)寻S7-200将现实世界连续变化的模拟量(如温度、压力、电流、电压等)用A／D转换器转换11模拟量输出(AQ)寻S7-200将1个字长的数字用D／A转换器转换妊度(w)和字节的起始地址来表示12累加器(AC)寻累加器是可以像器那样使用的读／写单13高速计数器(HC)寻14常数的表常数值可以是字节、字或双字，CPUASCII码或浮点1直接寻和地址编号，直接查找数据，如VW790VBl00使用地址指针来存取器中的数据，使用前，首先只能用V、L或ACl、AC2和AC3作指针例如：MOVD

2用指针来存取数据（图3-3 梯形图的特.8-5.梯形图中，不允许一个触点上有双向电流通过，见图8-6梯形图中，.1）梯形2）语句见表7-Q、M、SM、T、C、V、S、L（二）语句1）LD（Load）3）A（And）4）AN（AndNot）5）O（Or）：或操作指令6）ON（OrNot）7）=（Out）：置位指见图7-并联电路块与前面电路串联时用ALD指1.LPS（LogicPush）2.LRD（LogicRead）3.LPP（LogicPop）逻辑堆栈指令可以嵌套使用，但最多为9见图7-见图7-

栈操作指令的用二、取反和空操作指2.空操作指令NOP：用于增加程序容量，空操作次数指令格式：见表7-见图7-当S、R信号同时有效时，R优置位、复位线圈通常成对使置位/复位指令的用见图7-四、边沿触发指正跳变触发EU：输入脉冲上升沿使触点闭合一个扫描周负跳变触发ED：输入脉冲下降沿使触点闭合一个扫描周见图7-见图7-

边沿触发指令的用见图7-

边沿触发指令的时序五、定时11）通电延时型2）保持型3）断电延时型见表7-定时器的指令格1）通电延时型见图7-见图7-

TONR指令的用见图7-

TOF指令的用S7-200系列PLCCTUD：加/减计数CTD：减计数见表7-

计数器的指令格CU：加1计数脉冲输入CD：减1计数脉冲输入R：复位脉冲输入LD加计数器CTU工作原在CU端脉冲输入上升沿见图7-CTU指令的用加/减计数器CTUD工作原共有2个计数输入端CU：加计数（上升沿CD：减计数（上升沿R：复位输入

CTUD指令的用见图7-CTD指令的用梯形图的基本电起动保持和停止电延时接通/短开电闪烁电路（图4-4）4.1.2.小车自动往返运动的梯形图设概用PLC的外部硬件接线和梯形图软件来实现继电器控制系统的功基本方根据上述对应关系画出梯形图4.3.3注意事遵守梯形图语言中的 定置中间单元3)尽量减少可编程序控制器的输入信号和输出信号4)外部联锁电路的设立6)外部负载的额定电压顺序控制设计 定义：所谓顺序控制，就是按照生产工艺预先规定的顺序，在各个输入信号的作用F，根据内部状态和时间的顺序，个顺序相连的阶段，这些阶段称为步(step)，并用编程元件(M和S)步的划分:根据输出量的状态,在任何一步之内，各输出量的OFF状态不变，但是相邻两步输出量的状态是不同的转换条件:使系统由当前步进入下一步的信号4．3．2顺序功能1．顺序功能图的由2.1表示方法：用矩形方框，方框中可以用数字，编程元件的地址作为步2初始步：与系统的初始状态相对应的步称为初始步，初始线框表示与步对应的动作或命令活动步：系统正处于某一步所在的阶段时．该步处于活动状态有向连线与转换条有向连线：从上到下或从左至右箭头不标，反之标出转换：用有向连线上与有向连线垂直的短划线来表示，将相邻两步 字语言、布尔代数表达式或图形符号标注在表示转换的短线的旁边。基本结单序选择序并列序顺序功能图举5．转换实现的基本规1）转换实现的条(1)该转换所有的前级步都是活动步(2)相应的转换条件得到满足2）转换实现应完成的操 6．注意事初始步一般对应于系统等待起动的初始状态，始步是必不可少和有向连线组成的闭环，即在完成一次工艺过程的全部操作之只有当某一步的前级步是活动步时，该步才有可能变成活动第5章顺序控制梯形图的设计方法定义:根据顺序功能图设计梯形图的方法。方法:使用起保停电路；以1.锅炉的鼓风机和引风机梯形图设2.输出电路的设计方法。 1）某一输出量仅在某一步中为ON，将它的线圈与对应步的存2）某一输出在几步中都为ON，将代表各有关步器位梯形图与顺序功能图的对应关某组合机床的动力头控制系统梯形图设计（图5-使用SCR顺序控制继电器指顺序控制继电器s专门用于编制顺序控制程序装载顺序控制继电器(LoadSequenceControlRelay指令LSCRn：表示一个SCR段即顺序功能图中的步的开始。顺序控制继电器结束(sequence ControlRelayEnd)指SCRE：表示SCR段的结束 ControlRelayTransition)指令SCRTn:表示SCR段之间的转换，即步的活动状态的转换。 使用SCR时有如下的限制：不能在不同的程序中使用相同的sSCR段中使用JMP及LBLCNX和N5．3．2编程方具有多种工作方式的系统的顺序控制梯形图设计方概程序一般根据系统的顺序功能图用顺序控设计。 跳过自动程序，执行公用程序和手动程序。选择自动工作方式时例：某机械手用来将工件从A点搬运到B点(图5-16)，控制面（图5-17），外部接线图（图5-18）使用起保停电路的编程方1公用程功用：(见图5-19a)自动程序和手动程序相互切换的处理2手动程序（图5-3.自动程顺序功能图（图5-梯形图（图5-4.自动回原点程第6概为了满足工业控制的需要，PLC生产厂家为PLC增添了过程类型：传送、移位及填充指令；算术运算及逻辑运算指令；数据 FOR指令表示循环的开始，NEXT (2)再次启动循环时，它将初始值INIT传送到指针INDXFOR指令必须与NEXT指令配套使用。允许循环嵌套，最多可嵌套层。（图6-6.1.2跳转与标号指 NOP//使能输//空操作指NOP//使能输//空操作指指式：例： .16.1.4结束及暂1.

令END，条件结束指令用Micro/Win32编程时，编程人员不需手工输入MEND令，而是由软件自动加在主程序结尾。指令格式：. 令P指令停指令输入有效时，该指令使主机STOP指令在梯形图中以线圈形式编程。指令不含操6.WDR，看门狗复位指令。当使能输入有效时执行执行执R指令延长期周描描周可以有效避免看门狗超时错误指令格式 数作操（无操作数）作操程序实例令指OP、NR//检查I/OOO//STOP

图

返回6..6跳跳转转. 令P指令转指令。使能输入有效时，使程序流程跳到同一程序中的指n。执跳转指令时，逻辑堆栈的栈顶值总是1L令号指令程序段，作为跳转指令执行时跳转到的目的位5的字型数据的。如右图5.3如右图5.3所示。用增减计数器进行计数，如果当前值小于500程序按原顺序执行，若当前值超过500转到从标号10开始的程 Q1.0,

返回.7子子程序指令令指建 .程 用 带参数的子程序调建立子程序图标，默认的程序名是SBR_n，编号n从0开始按递增顺序生成，可以在图标上直接更改子程序的程序名。在指令树窗口双击用调序程.子程序调用用调（1）子程序调用和返回指 用子程序条件返 （子程序条件返 （）应 图5.4所示的程序实现用外部控制条件分别调用两个子程

// 图5.4带参数的子程序调数据类参数子程序调用的规变量表使程序实以上面指令为例，局部变量表分配如表5表5.1图5.5 返回6.3.2SIMATIC1字节、字、双字和实数的传将输人的数据(IN)传送到输出(OUT)，传送过程中不改变数的大2字节、字、双字的块传送指 个单-元，N=l255，N为字节变量3字节交换指字节交换SWAP(swapBytes)指令交换输人字(IN)的高字节与低字节4宇节立即读写指字节立即读MOV—BIR(MoveByteImmediateRead)IN输端给出的1个字节的物理输入点(IB)，并将结果写入OUT 字节立即写MOVBIW(MoveByteImmediateWrite)指令将输入(IN)给出的1字节数值写入OUT端给出的物理输出点(0B)。两条指令的IN和 字节、字、双字右移位和左移位指字节、字、双宇循环右移位和循环左移位指 6.5.1SIMATIc整数 算指1整数与双整数加减法指2整数乘除法指3加1与减1指6.5.3SIMATIC1.取反指2.字节逻辑运算指3.字逻辑运算指.5运运算指令令指6.5 加法 减法 乘法 除法 数学函数指 增减6.5.7逻

加整

法VW0,VW0,图

IN1，+R，实数加法指令。使能输入有效时，将两个双字长（32位）的实数IN1和IN2相

6..2减减法法,

6..3乘乘法法.整 个单个单长个单字长个）的符号整数IN1和相个一乘生乘6T

完全整数乘在LAD和FBD中，以指令盒形式编程，执行结果：IN1*IN2=OUTOUT的寻址范围：VD、ID、QD、MD、SD、SMD、LD、AC、*VD*AC、*LD本指令影响的特 器位：SM1.0（零）；SM1.1（溢出）；（负）；SM1.3（被0除）指令格式： 例： 双整数乘IN1和IN2的寻址范围：VD、ID、QD、MD、SD、SMD、LD、HC、AC、*VD本指令影响的特殊 器位：SM1.0（零）；SM1.1（溢出）；SM1.2（负）； *R，实数乘法指令。使能输入有效时，将两个双字长（32*R，实数乘法指令。使能输入有效时，将两个双字长（32位）的实数IN1和IN2IN1和IN2的寻址范围：VD、ID、QD、MD、SD、SMD、LD、AC、*VD、*AC本指令影响的特殊器位：SM1.0（零）；SM1.1（溢出）；SM1.2（负

6..4除除法法

VW10VD100//完全除

VW10,VD100VW20,VW200两条指令的编程及执行情况比较如图4.26所示图

6.5.5 平方2数自对自然对

指数1.平平方根根方（在LAD和FBD本指令影响的特 S1.2使能流输出ENO断开的出错条件：SM11））3（：RT

SQRTVD0,AC0 VD0,AC0 VD100, 将一个双字长（：0，，本运算程序如图图 .指数数（数指的底e为底的指数到数数到位的实数结果OUT在LAD和FBD中，以指令盒形：结行EXP(IN)=OUT在LIN)=OUTEX,例： VD0,.正弦SIN、COS、N弦即正弦余即。将一个双字长（32）度弧数实实数弦数弧度别度值取度正 值分弧IN实弦、余弦正切，切各得到到32）MUL_R指令用角度值乘以π/10即即可 VD0,应用 VD0,应用实例：求COS160o的值。如图4.28所示 180.0AC0//得π/180AC0,AC1

6..6增增减减1.字节增和字节减.增 减3.双字增和双字.应 1.字节增和字节字节的无符号输出结果OUTDECB，字节减指令。使能输入有效时，把一字节长的无符号输入数（IN）减1，得到一字节的无符号输出结果OUT减字和增.字增和字减减字和增3.双字增和双字厂对饮料生产线上的盒装饮料进行计数，每24盒为一箱，要求程序如图4.29所示

CTUC30, //图

6.5.7逻辑运字节逻辑运字节逻辑运算包括字节节算运辑逻.字逻辑运算算运辑逻字节逻辑运算包括字节节

传送类指（1）MOVB，字节传送指（2）BIRBIW，传送字节立即写指MOVD，双字传送指MOVR，实数传送指BMB，字节块传送指（2）BMW，字块传送指（3）BMD，双字块传送指（1）MOVB，字节传（1）MOVB，字节传送指OUT所指的字节单元IN的寻址范围：VB、IB、QB、MB、SB、SMBLB、AC、*VD、*AC、*LD和常数OUT的寻址范围：VB、IB、QB、MB、SB、SMB、指令格式： IN1,例： VB0,BIR，传送字节立即读指使能输入有效时，立即单字节物理输入区数据IN，并传送到OUT所指的字节单OUT的寻址范围：VB、IB、QB、MB、指令格式： IN1,例： IB0,块传

.2移移位指令令指位移.移 移位.存 位1（1）字节左移和字节右SLB和SRBIN左移或右移N位后，再将结果输出到OUT所指的字际可移位次数为8以第一条指令为例，指令执行情况如表6所示表 指令B行结执 SLW和SRW，字左移和字右移。指令盒与字节移位比较，只有名称变为SHR_W和SHR_W。使能输入有效时，把字型输入数据IN左移或右移N位后，再将结果输出到OUT所指的字单元。最大实际可移位次数为16。指令格式：SLWOUT, SRWOUT,N 例：SLWMW0,2SRWLW0,以第二条指令为例，指令执行情况如表4.17SLD和SRD，双字左移和双字右移。指令盒与字节移位比较，只有名称变为SHL_DW和SHR_DW，其他部分完全相同。使能输入有效时，把双字型输入数据IN左移或右移N位后，再将结果输出到OUT所指的双字单元。指令格式： OUT, OUT,

例：

MD0, LD0,同M1. 到另一端 被 被循环移位的类（2）字循环左移和字循环右（3）双字循环左移和双字循环右表 SHRBSHRB，寄存器移位指令入，将该位的值移入移位寄存器；S_BIT为移位寄存双字型之分。可指定的最大长度为64位，可正也可表

指令SHB执行

字节交换指 SWAP4.

.4填填充指令令指充 的寻的寻 3指式格令指令格式：式格FILL 例： 10,VW100,

.5表表功能指令令指能功6.5.1表指 6.5.3表指

，表的格式例如表4.21所示表存数指ATT，表存数指令该指令在梯形图中有2个数据输入端：DATA为数值输入，将被的字型数据或其地址；TBL表格的首地址，用以指明被的表格。当使能输表4.

表取数指1.FIFO，先进先出指2.LIFO，后进先出指FIFO，先进先出指指令格式：FIFOTBL,例：FIFOVW100,表4. FI LIFO，后进先出指指令格式：LIFOTBL,例：LIFOVW100,如果仍是对表4.21存取，则指令执行情况如表4.24所表

LI

表查找指中找出符合条件的数据所在的表中数据编号，编号范围在梯形图中有4个数据输入端：TBL表格的首地址，用以指明被的表格；PTN是用来描述查表条件时进行1~4的数值，分别代表=、<>、<和>运算符；INDX用来表

数据类型转 编码和译 七段 字符串转

数据类型转11（1）字节到整（2）整数到字2（1）双整数到整（2）整数到双整字节与整（1）字节到整转换成整数类型，并将结果送到OUT输出。字节型是无符号的，使能流输出ENO断开的出错条件：SM4.3（运行时间（间接寻址）指令格式：BTIIN,例：BTIVB0,BN并13 AC0,13 AC0,（2）整数到双整IN转换成双整数类型（符号进行扩展），并将结果送到OUT输使能流输出ENO断开的出错条件：SM4.3（运行时间（间接寻址）指令格式：ITDIN,例：ITDVW0, （1）实数到双整（2）双整数到实DTR据IN转换成实型，并将结果送到OUT输出使能流输出ENO断开的出错条件：SM4.3（运行时间（间接寻址）指令格式例

IN,OUTAC0,VD100D码（（1）BCD码到整时，将BCD码输入数据IN转换成整数类型，并将结果送到OUT输出。输入数据IN的范围为 ）整数到到换数转换能输入有效：IBC 例实序.程序实例例实序模拟量控制程序中的数据类型转换型转换型。将模拟量

：

AIW2, AC0,AC0 4.

.2编编码和译码码译和码令码指令输入有效时，将字型输入数据IN的最低有效位使能流输出ENO断开的出错条件：4.3间运行时）6寻间接寻间接式令格指式： 例：ENCOAC0,以本指令为例，指令执行情况如表4.26所示表 O 码进行译码来选择一个字型数的中6位中的的1使能流输出ENO断开的出错条件：4.3间运行时）6寻间接寻间接式令格指式： 例： 本指令执行情况如表7所示

七段

.4字字符串转换换转串符 类（1AII6制6进制到CII）整数到到CII到双双整数到CII）实数到数到实ASCII下面仅以II码转换码16制指令为例说明字符串与其他数据类型之ATH，II。指3个操作数个：IN，开始字符节地址字节字地节址类字；N，字符串的字节类型字节类型字，最大长度为 例以上面的指令为例，条指令的执行结果如表81表 指令H执 图 //使能输入VB100,VB200,//从VB100开始的//3个字符转换为//16进制数值VW200,//字传送指令//结果输出到

.7特特殊指令令指殊6.7.1时 6.7 通信6.7.4高 高速脉冲输6.7.令指D回路指令令指 时钟指读实实读时时实时钟时 写实写时 表.2时冲 ：编写一段时时钟并以并以并D码显示分钟。时钟缓冲区从 // VB104 图 返回中（1）中断源及种中断源，即中断事件发出中断请求的来源。S7-200可编程序控制别，称为中断事件号。这些中断源大致分为三大类：通信中断、（2）中断优先断。每种中断中的不同中断事件又有不同的优先权主机中的所有中断事件及优先级如表5.4所示 即调用中断程序，使系统对特殊的内部或外部事件作出响应统响应中断时自动保存逻辑堆栈、累加器和某些特殊标器（1）中断调用指（2）注意事（3）程序实输入点的上升沿中断，若发现I/O错误，则本中断，用外部条件可以全局中

INT_1, //中断调//中断程////事件号为 //全局开中 //I/O //I/O有//断开本//断连 //外部条 //全局中图 .中 1）构成2）要求）编 ）注 通通信指令包XMT，自由口发送指RCV，自由口接收指NETRNETW，网络写指GPA，获取口地址指高速计高速速数计器数介 高速计数指高速计数器的使用方应用实 （1）数量及编（2）中断事件类（3）工作模式及输入高速计数器在程序中使用时的地址编号用HCn来表示（高速计数器的计数和动作可采用中断方式进行控制，与CPU的扫描周期关系不 高速计数指高高速计数器指令有两条：HDEF和HSC（1）HDEF指HDEF，定义高速计数器指令。使能输入有效数器编号，为0~5的常数，字节型；MODE，工（） 高速计数器的使用方 使用高速计数器时，要按以下步骤进行（1）选择计数器及工作模（2）设置控制字（3）执行HDEF指（4）设定当前值和预设（5）设置中断事件并全局开中（6）执行HSC指表5.13应用实HDEF指令，输入端HSC为0，MODE为4//初次扫描脉冲//调用初始化//子程序主程序、初始化子程序和中断//初次扫描脉冲//调用初始化//子程序5.14所示图5.12 +24,SMD //将预设值//入装SMD INT_0,10//中断连接指令//中断程序为//事件号为 //开全局中断 //////使设置生效//16#F8,SMB37////16#F8,SMB37// 0, ////////工作模式+0,//当前值清

//// //双字增指令//对中断次数//进行累计//存于VD100 +0,SMD38 //将HSC0//前值清 16#C8,//重设控制字////不重装设// //编程//使设置重新图5.14 返回高速脉冲输1.高速脉冲输出介（1）高速脉冲输出的形（2）输出端子的确（3）相关寄存（4）脉冲输出指程，可以根据操作要求设置字节中各控制位，如脉冲输出允许、 冲 （1）周期和脉冲（2）PTO（3）中断事件类（4）PTO周期和脉冲是50~65535μs或2~65535ms，通常应设定周期值为偶数，若设置为奇脉冲数：字长无符号数表示，脉冲数取值范围是1~ PTO的种成管线，当前输出的脉冲串完成之后，立即输出新脉冲串，这保单段管多段管（6（2例为表络络表为例，结构如表络 中断事件类高速脉冲串输出可以采用中断方式进行控制，各种型号的PLC可PTO的使使用高速脉冲串输出时，要按以下步骤进行确定脉冲发生器及工作模设置控制字 步进电机转动过程中，要从A步进电机转动过程中，要从A点加速到B点后恒速运行，又从C点开始到中断调执行PLS指RQ0.0,RQ0.0,本控制系统主程序如下图5.16所示。初始化子程序SBR_1如图5.17所图 16#A0,SMB67////多段//允许

+400,SMW168

INT_0,0//启动PTO//由Q0.0图

• 3, •图图

+500, .//1.包包－1, 络//1络子表子+400, 程//1程//400 //20 0//211） ,VD413）//2

+2,//为200=图5.19中断宽度可调脉冲输（1）周期和脉冲宽）更 使用用D回路指令令指路PID算法2.PID指令.应 PID算PID MPn=Kc*(SPn-PVn)+Kc*Ts/Ti*(SPn-PVn)+MX+Kc*Td/Ts*(PVn-1-0.5,0.5,//VD2040.4,VD212//0.2,//0.230.0,//3015.0,//15回路表初始化程序Td为15分钟，则可以建立一个子程序SBR0用来对回路表进行初始化。程序如D指令令表中的输入信息和组态信息进PI行运算运。梯形B 器位：SM11溢出）。。）使能流输出ENO断开的出错条件：SM1.1出溢出溢）SI））T间接寻）））。） ） 5.5.5. 图 • • ..

序初 INT_0, 初 1子 子程 //开全局程•图•.5.0）图5中程序INT0（

第7章可编程序控制器的通信及网工业局域网基西门子PLC网MPI网络与全局数据通S7系列PLC与其他计算机的通数据传输方 ( (b) (c)图7.1(a)调幅(b)调频(c)调相

串行通信的两种同步技10011100 10011100起起 字字带“0

校校校停校“1…SYSYSTX…ETX…同同字字起起字字

帧帧帧 帧帧帧字字图7.2A B AB A ABABAB

图7.3(a)单工示意图；(b)半双工示意图；(c)全双工示意量，单位是比特/秒(BitPerSecond)，用b/s表示。自动检错重传(ARQ)前向纠错(FEC)混合纠错(HEC)2.(1)奇偶由8位组成，低7位是信息字符的ASCII(2)循环冗余校验(CRC)码。采用CRC码时，通常在信息长度1目目前，普遍使用的传输介质有同轴电线绞、双绞线缆线、，

需7.

表7.1 双绞线同轴电 传输速9.6kb/s～21～45010～500连接方1.5km不用中继10km不用中继(宽带1～3km不用中继(基带点对50km不用中传输信调制信号、数字(基带)调制信号(基带带)支持网星型、环型、小交换总线型、环总线型、环好(需 很极抗恶劣环境物隔他恶劣环好()7.1.6串行 RS-232C串行接口标准。PLC与上位计算机之间是通过RS-232CRS-232C的标准接插件是针25针D器顶行针器针编号号编顶右到左从从左到右为行针编号从左到右为15最简单的的单简需与机机与与C的中，使用连接器有针259的 － 0＋＋15能性扰干干扰性能。最大传送距离为15m(实际上可达约30，最高传传高kRS-232的不足之 422A/19RS-49准RS-3C

。实际上器上49是将它较长的距离内明显地提高传输速率，120例m的距速速到达以可可以达到到b/，而在12m等较短的距离内则可提高

分为网、局域网和分布式多处理机三类。 图 (a)星型；(b环型；(c)总线2 介质令牌传送方式。这种方式对介质的控制权是以令牌为标志的。只有得到令牌的节点才控制和使用网络，一般常用总线型和环型结构，尤以“TokenBus”颇受工业界青睐。若两个以上的节点同时发送则会出现线路，故需要加以约束，目前常用的是CSMA/CD规约(以太网规约) 7.2.2OSI模型结构分H6H7H5H6H7H6H7H5H6H7H4H5H6H7

S17.

S27.

H7H6H7H7H6H7H6H5H7H6H5H4H3H4H5H6H7H3H4H5H6H7H7H6H5H4H..H2H3H4H5H6H7T22.2.T2H7H6H5H4H3H2H2H3H4H5H6H7T21.1.T2H7H6H5H4H3H2图 OSI参考模数据链路层(DLL)协法，它把发送的数据组成帧，进行差错控制和介质控制局部区域网络(LAN)协7.2.31.场的各种设备连接起来，对其实施。现场总线(FieldBus)就2 过程现场总线(ProcessField控制器区域网络(ControllerAreaNetwork，CAN)①PROFIBUS-DP(DistributedPeriphery)。它可以用于PLC②PROFIBUS-PA(ProcessAutomation)。它是专为过程自动化③PROFIBUS-FMS(FieldbusMessageSpecification)网络。对于FMS(2)PROFIBUS简化的结构确保了PROFIBUS-DP的快速、高效的数据传输。西门子PLC网底层负责现场监测与控制，中间层负责生产过程的与优型，如图7.6所示。图企工企企生图 生产产产产. 规 . 企工企企生生计 规传工划生 车车车背 作工生 过带过 传过过 设设过 统 参参参过 执执转过7.3.1西门子PLCISO网络模型计计计工工工工网(Ethernet)

公公生生 .7.S7-300S7-300S7-400S7-200现现背背PROFIBUS7-200智智智智智智S7-200S7-200执执转执背背AS-

S7-300多为多多MPS7-300

工工工过带生生执西的S7-200过带过S7-200 过带过过工过过表 西门子PLC网络性能网标ASI规IECTGDINE以太IEEE模主机—从主从式令牌传令牌传输31个从机时59.6～150010100传输介无双绞电 双绞电H1:双绞电H1FO璃或玻璃光31个从机(4通道1271024500网络尺(大约线长100L2：9.6L2FO：23.8kmH1：1.5H1FO：4.6100km周拓线型、树线、树、星线、树、星协SINECL2-SINECL2-DPSINECH1-SINEC应执行器—传感—驱动单元网络、现场网单元网络、局网主干网7.3.2西门子公司PLC的CPU模块上的通信口是与RS-485兼容9针D型连接器，表7.3 针1224V3RS-485信号455V6+5+5V，1007+24+248RS-485信号9带带带转用带为网网用用转网网用用 网网用用ON

OF

ONABA ABAB ABAB 用用电电图 3.PROFIBUS表7.4总规 表7.5最大电缆长通用特 速率网络段的大电缆长度类型双绞9.6～93.75导体截面积0.22mm2或更粗187.5电缆电<60500阻抗100～1201～1.53～12且提供了一个不同网络段的方法。波特率为9600b/s时，9个中继器，网络总长度可增加至9600m。通信类型及协通通用协 自由口协通信类可编程序控制器常见的有以下类型把计算机或编程器作为主站、把操作员界面作为主站和把PLC作图 图 备设信.通信设备备设信 CPU主机上的通信口是符合欧洲标准EN50170中fibus标准的标-85兼容9针D型接口型。接口图101的引脚与的引脚与的s对表如系关应应关系如表示表图图RS-485引（2）网络连接网络连接器可以用来把多个设备很容易地连接到网络中。网络连接器有两种类型：一种是仅提供连接到主机的接口，另一种增加了一个编程接口。带有编程口的连接器可以把编程器或操作员面板直接增加到网络中，编程口传递主机信号的同时，为这些设备（3）通信电网络电PC/PPI电表 （4）网络中继网络中继器在Profibus可以用来延长网络的距离、允许给网络加入设备、不同网络段，每个中继器为网络段提供偏置和终端（5）调制解调用调制解调器可以实现计算机或编程器与PLC 返回 确立通信方件的如硬选件择的PI用CP卡、MPI卡、EM277通信模块或.信设通 .信设通 口.数设参 通信设图 安装或删除 ）安 图8. 装除置设数.参数设置置设数图在图在4所示 框，数设置 框图如图如6所示。其中有两个选项卡：选项卡和选项卡和选l卡项选选项卡。项86I）项.3网网络通信信通 控制寄存器和传送数据7.3. 7.3. 控制寄存器和传送数据器存. 器存SM表据.送 表8.4 传送数据表中的第一个字节为状态字节，各位及其的含义如下 网络指网络指令有两条：NETR和NETWNETR 信操作，通过通信端口PORT从设备上接收数据并形 指令格式：NETRTBL, 例：NETRVB200NETW NETW网络读指令。使能输入有效时，指令初始 NETW指令最多可向 站点上写16个字节的信令格指式：式TBL使能流输出ENO为0的出错条件为：SM43行运行运行 7.应应用实例例实用有一简单网络，结构如下图70为主站为，在模式下模式下模，CU224在用户程序中I主站可模以式利主用站可模以式利用可TR用和NETW指令来不断读写两个CPU221模块中的数 站4要读写两个站（站2和站和3的状态字节和计在分别放在分别VB100和11。）。）如果某个站中的计数值达到4将发生一将 站的计数定0，重新 CPU224通信端 信用户程序如图8所示图8.18网络程序实例图 网络程序实例

返回 77.4.1 7.4. 3.特器字控制寄存SMB30控制和设置通信端口0，如果PLC主机上有通信端口1SMB130来进行控制和设置。SMB30和SMB130D位：有效位特殊标志位及中接收中断：中断事件号为8（口0）和25（口1）SM4.5和SM4.6：分别用来表示口0和口1发送空闲状特 器字接收信息时用到一系列特殊功 器。对端口0用SMB86到SMB94；端口1用SMB186到SMB194。各字节及内容描述如下表8.7所示 返回 1XMTTT将数据表将L中的数据发