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S7-200的工作過程和CPU的工作模式

1) S7-200在掃描循環(huán)中完成一系列任務(wù)。任務(wù)循環(huán)執(zhí)行一次稱為一個(gè)掃描周期。S7-200的工作過程如圖4所示。在一個(gè)掃描周期中，S7-200主要執(zhí)行下列五個(gè)部分的操作：

（Ⅰ）讀輸入：S7-200從輸入單元讀取輸入狀態(tài)，并存入輸入映像寄存器中。

（Ⅱ）執(zhí)行程序：CPU根據(jù)這些輸入信號控制相應(yīng)邏輯，當(dāng)程序執(zhí)行時(shí)刷新相關(guān)數(shù)據(jù)。程序執(zhí)行后，S7-200將程序邏輯結(jié)果寫到輸出映像寄存器中。

（Ⅲ）處理通訊請求：S7-200執(zhí)行通訊處理。

（Ⅳ）執(zhí)行CPU自診斷：S7-200檢查固件、程序存儲

器和擴(kuò)展模塊是否工作正常

（Ⅴ）寫輸出：在程序結(jié)束時(shí)，S7-200將數(shù)據(jù)從輸出映像寄存器中寫入把輸出鎖存器，后復(fù)制到物理輸出點(diǎn)，驅(qū)動外部負(fù)載。

（2）、S7-200 CPU的工作模式

   S7-200有兩種操作模式：停止模式和運(yùn)行模式。CPU面板上的LED狀態(tài)燈可以顯示當(dāng)前的操作模式。

   在停止模式下，S7--200不執(zhí)行程序，您可以下載程序和CPU組態(tài)。在運(yùn)行模式下，S7-200將運(yùn)行程序。

   S7-200提供一個(gè)方式開關(guān)來改變操作模式。您可以用方式開關(guān)（位于S7-200前蓋下面）手動選擇操作模式：當(dāng)方式開關(guān)撥在停止模式，停止程序執(zhí)行；當(dāng)方式開關(guān)撥在運(yùn)行模式，啟動程序的執(zhí)行；也可以將方式開關(guān)撥在TERM（終端）（暫態(tài)）模式，允許通過編程軟件來切換CPU的工作模式，即停止模式或運(yùn)行模式。

    如果方式開關(guān)打在STOP或者TERM模式，且電源狀態(tài)發(fā)生變化，則當(dāng)電源恢復(fù)時(shí)，CPU會自動進(jìn)入STOP模式。如果方式開關(guān)打在RUN模式，且電源狀態(tài)發(fā)生變化，則當(dāng)電源恢復(fù)時(shí)，CPU會進(jìn)入RUN模式。

S7-200 PLC高速計(jì)數(shù)器指令的使用簡介

（1）每個(gè)高速計(jì)數(shù)器都有一個(gè)32位當(dāng)前值和一個(gè)32位預(yù)置值，當(dāng)前值和預(yù)設(shè)值均為帶符號的整數(shù)值。要設(shè)置高速計(jì)數(shù)器的新當(dāng)前值和新預(yù)置值，必須設(shè)置控制字節(jié)（表6-7），令其第五位和第六位為1，允許更新預(yù)置值和當(dāng)前值，新當(dāng)前值和新預(yù)置值寫入特殊內(nèi)部標(biāo)志位存儲區(qū)。然后執(zhí)行HSC指令，將新數(shù)值傳輸?shù)礁咚儆?jì)數(shù)器。當(dāng)前值和預(yù)置值占用的特殊內(nèi)部標(biāo)志位存儲區(qū)如表1所示。

表1  HSC0-HSC5當(dāng)前值和預(yù)置值占用的特殊內(nèi)部標(biāo)志位存儲區(qū)

除控制字節(jié)以及新預(yù)設(shè)值和當(dāng)前值保持字節(jié)外，還可以使用數(shù)據(jù)類型HC（高速計(jì)數(shù)器當(dāng)前值）加計(jì)數(shù)器號碼（0、1、2、3、4或5）讀取每臺高速計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值。因此，讀取操作可直接讀取當(dāng)前值，但只有用上述HSC指令才能執(zhí)行寫入操作。

（2）執(zhí)行HDEF指令之前，必須將高速計(jì)數(shù)器控制字節(jié)的位設(shè)置成需要的狀態(tài)，否則將采用默認(rèn)設(shè)置。默認(rèn)設(shè)置為：復(fù)位和起動輸入高電平有效，正交計(jì)數(shù)速率選擇4×模式。執(zhí)行HDEF指令后，就不能再改變計(jì)數(shù)器的設(shè)置，除非CPU進(jìn)入停止模式。

（3）執(zhí)行HSC指令時(shí)，CPU檢查控制字節(jié)和有關(guān)的當(dāng)前值和預(yù)置值。

• 用于串行通信連接的模塊，根據(jù)接口類型、協(xié)議和性能進(jìn)行定標(biāo)
• 具有不同物理傳輸特性的 4 個(gè)型號：
  • RS 232C, 大 19.2 kbit/s
  • RS 232C，高 115.2 Kbit/s
  • RS 422/RS 485，高 19.2 Kbit/s
  • RS 422/RS 485，高 115.2 Kbit/s
• 支持的協(xié)議
  • Freeport：適用于通用通信的用戶可設(shè)置報(bào)文格式
  • 3964(R) 可提高傳輸可靠性
  • Modbus RTU 主站
  • Modbus RTU 從站
  • USS，通過指令實(shí)現(xiàn)

可通過通信模塊與外部通信伙伴連接以交換數(shù)據(jù)。由于有大量參數(shù)設(shè)置選項(xiàng)，可以針對通信伙伴靈活調(diào)整控制。
Modbus RTU 主站可為多 30 個(gè) Modbus 從站創(chuàng)建一個(gè) Modbus RTU 網(wǎng)絡(luò)。

可為您提供下列通訊模板：

• CM PtP RS232 BA；
  帶有 RS232 接口的通信模塊，適用于協(xié)議 Freeport、3964(R) 和 USS；9 針 Sub D 連接器，高 19.2 Kbit/s，1 KB 幀長度，2 KB 接收緩沖區(qū)
• CM PtP RS232 HF；
  帶有 RS232 接口的通信模塊，適用于協(xié)議 Freeport、3964(R) 和 Modbus RTU；9 針 Sub D 連接器，高 115.2 Kbit/s，4 KB 幀長度，8 KB 接收緩沖區(qū)
• CM PtP RS422/485 BA；
  帶有 RS422 和 RS485 接口的通信模塊，適用于協(xié)議 Freeport、3964(R) 和 USS；15 針 Sub D 插座，高 19.2 Kbit/s，1 KB 幀長度，2 KB 接收緩沖區(qū)
• CM PtP RS422/485 HF；
  帶有 RS422 和 RS485 接口的通信模塊，適用于協(xié)議 Freeport、3964(R)、USS 和 Modbus RTU；15 針 Sub D 插座，高 115.2 Kbit/s，4 KB 幀長度，8 KB 接收緩沖區(qū)

SIMATIC S7 PLC處理輸入/輸出中斷的使用方法介紹

概述

本程序適用于SIMATIC S7-212和S7-214的計(jì)數(shù)器，可以從0計(jì)到255，這要取決于輸入10.0的狀態(tài)。如果將輸入10.0置為1，則程序減計(jì)數(shù);如果將輸入10.0置為0，則程序加計(jì)數(shù)。

如果輸入10.0的狀態(tài)改變，則將立即激活輸入/輸出中斷程序，中斷程序0或1分別將有儲器位M0.0置成1或0。

例圖

程序框圖

程序和注解

本程序是一個(gè)輸入/輸出中斷程序的范例，計(jì)數(shù)器從0計(jì)到255。如果輸入10.0為0，則程序加計(jì)數(shù);如果輸入10.0為1，則程序減計(jì)數(shù)。

本程序包括以下三個(gè)程序:

Main     (主程序)       初始化和計(jì)數(shù)

INT0   (中斷程序0)   輸入10.0為1時(shí)，減計(jì)數(shù)。

INT1   (中斷程序1)   輸入10.0為0時(shí)，加計(jì)數(shù)。

本程序長度為32個(gè)字

//標(biāo)題:事件中斷

//********主程序*********

//主程序包括初始化程序和計(jì)數(shù)程序。

//計(jì)數(shù)器的存儲器標(biāo)志位M0.0的0或1狀態(tài)，決定計(jì)數(shù)方向?yàn)榧踊驕p計(jì)數(shù)。

//當(dāng)輸入10.0山0變?yōu)?/span>1時(shí)，產(chǎn)生中斷事件0，激活中斷程序0 (INT0)。

//中斷程序0將存儲器位M0.0置成1，導(dǎo)致主程序減計(jì)數(shù)。

//當(dāng)輸入10.0山1變?yōu)?/span>0時(shí)，產(chǎn)生中斷事件1，激活中斷程序1  (INT1)。

//中斷程序1將存儲器位M0.0置成0，導(dǎo)致主程序加計(jì)數(shù)。

//主程序

//******中斷程序0******

//事件中斷程序0將存儲器的標(biāo)志位M0.0置成

//此情況下程序減計(jì)數(shù)。

//

INT    0         //中斷事件0減計(jì)數(shù)。

S      M0.0,1     //將存儲器的標(biāo)志位M0.0置成

RETI              //中斷程序0結(jié)束。

//******中斷程序1******

//事件中斷程序1將存儲器的標(biāo)志位M 0.0置成Oa

//此情況下程序增計(jì)數(shù)。

INT      1

R         M0.0,1

RETI

//中斷事件1加計(jì)數(shù)。

//將存儲器的標(biāo)志位M0.0置成O。

//中斷程序1結(jié)束。

請參考SIMATIC S丁EP 7編程參考手冊的6.2節(jié)“中斷指令”，為您提供了更多的有關(guān)輸入輸出中斷的信息。

重點(diǎn)放在用戶友好性上

隨著系統(tǒng)性能的提高，對系統(tǒng)的用戶友好性的要求也相應(yīng)提高。這是確保系統(tǒng)可用性的方法。對于用于 SIMOTION 的工程組態(tài)系統(tǒng) SCOUT，重點(diǎn)尤其被放在了用戶友好性上面：

• 運(yùn)動控制、PLC 和技術(shù)功能的組態(tài)以及驅(qū)動器的組態(tài)與調(diào)試都是在相同的組態(tài)環(huán)境中以相同的方式進(jìn)行的。
• 所有任務(wù)都基本上以圖形方式來完成：組態(tài)、編程、測試和調(diào)試。
• 直觀的操作、內(nèi)容相關(guān)幫助功能以及自動一致性檢查使工程組態(tài)更加容易，尤其是對于新接觸運(yùn)動控制編程的人更是如此。
• 與 SCOUT 工程組態(tài)系統(tǒng)相關(guān)的所有工具被集成在一起，具有統(tǒng)一的外觀。

SCOUT 工程組態(tài)系統(tǒng)可幫助用戶輕松、高效的逐步完成組態(tài)工作。

SCOUT 可在 SIMATIC STEP 7 中使用（具有標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)管理和組態(tài)程序），或作為一個(gè)獨(dú)立工程組態(tài)工具使用 (SCOUT Stand-Alone)。

SIMOTION SCOUT TIA（TIA Portal 中的 SIMOTION）以 TIA Portal V13（或更高版本）的選件包供貨。該選件包包括在 SCOUT 的供貨范圍中。

適合每個(gè)人編程

使用 SCOUT 工程組態(tài)系統(tǒng)，可選擇下面所列的任一選項(xiàng)對 SIMOTION 進(jìn)行編程。

• 使用運(yùn)動控制圖 (MCC) 的圖形化編程
• 使用驅(qū)動控制圖 (DCC) 進(jìn)行圖形化編程（不適用于 SCOUT TIA）
• 經(jīng)常用作 PLC 編程語言的梯形圖邏輯 (LAD)/函數(shù)塊圖 (FBD)
• 語言結(jié)構(gòu)化文本 (ST)

除運(yùn)動控制命令（如軸的參考）之外，還提供了用于 I/O 訪問、邏輯和計(jì)算、子程序調(diào)用以及程序控制的命令。

使用圖形化凸輪編輯器，也可方便地建立復(fù)雜運(yùn)動關(guān)系。

通過集成工具實(shí)現(xiàn)集中管理

用于整個(gè)機(jī)器的所有數(shù)據(jù)可在一個(gè)項(xiàng)目中進(jìn)行管理： 包括工程組態(tài)數(shù)據(jù)、程序、運(yùn)動曲線和驅(qū)動器數(shù)據(jù)。

隨后可從集中項(xiàng)目管理中調(diào)用合適的工具，例如，用于輸入一個(gè)凸輪或調(diào)試一臺驅(qū)動器。

測試與診斷

SCOUT 支持通過一系列工具對 SIMOTION 應(yīng)用進(jìn)行測試、調(diào)試和錯(cuò)誤診斷，例如，可提供程序狀態(tài)、控制變量、軌跡以及軸控制面板的工具。

S7-200PLC的基本配置

語句表程序設(shè)計(jì)語言與梯形圖

語句表程序設(shè)計(jì)語言是用布爾助記符來描述程序的一種程序設(shè)計(jì)語言。語句表程序設(shè)計(jì)語言與計(jì)算機(jī)中的匯編語言非常相似，采用布爾助記符來表示操作功能。

語句表程序設(shè)計(jì)語言具有下列特點(diǎn)：

(1) 采用助記符來表示操作功能，具有容易記憶，便于撐握的特點(diǎn)；

(2) 在編程器的鍵盤上采用助記符表示，具有便于操作的特點(diǎn)，可在無計(jì)算機(jī)的場合進(jìn)行編程設(shè)計(jì)；

(3) 用編程軟件可以將語句表與梯形圖可以相互轉(zhuǎn)換。

例如，圖1中的梯形圖轉(zhuǎn)換為語句表程序如下：

控制泵往復(fù)循環(huán)運(yùn)行的S200 PLC梯形圖程序

 下面的PLC梯形圖程序?qū)崿F(xiàn)泵每五分鐘工作一次，工作五分鐘后，再停五分鐘，循環(huán)往復(fù)運(yùn)行。

圖1 泵往復(fù)循環(huán)工作的PLC梯形圖

        圖1是用S7-200編寫的梯形圖，圖中用一個(gè)按鈕做電機(jī)運(yùn)行與停車開關(guān)（I 0.0）

動作原理：PLC通電運(yùn)行的第一個(gè)掃描周期，SM0.1=1，使M2.0=0電機(jī)不工作，按一下啟動按鈕I0.0，SR觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)，M2.0=1，使電機(jī)上電運(yùn)轉(zhuǎn)。同時(shí)使T100上電，延時(shí)5分鐘，T100吸合，其常閉點(diǎn)斷開，使電機(jī)停轉(zhuǎn)，T100的常開觸點(diǎn)閉合，使T101上電開始延時(shí)，延時(shí)5分鐘，T101吸合，其常閉觸點(diǎn)斷開，使T100斷電，T100斷電又使T101斷電，T101斷電其常閉點(diǎn)閉合，使電機(jī)又通電運(yùn)行………………，如此這樣電機(jī)運(yùn)行5分鐘停止5分鐘循環(huán)運(yùn)行。如果此時(shí)按一下I0.0，會使SR觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)，使M2.0=0，電機(jī)停止工作。

• 用于故障安全SIMATIC S7系統(tǒng)的數(shù)字量輸出
• 兩種型號(1 x 源/源輸出，1 x 源/漏輸出)
• 用于連接電磁閥、DC 接觸器和指示燈
• 具有安全集成功能，用于安全運(yùn)行
• 用于故障安全模式
  • 集中式：帶 S7-31xF DP、S7-31xF PN/DP
  • ET200M 分布式：帶 SIMATIC IM 151-7 F-CPU、S7-31xF-2 DP、S7-41xF-2 及 S7-400F/FH

故障安全型數(shù)字量輸出模塊具有以下機(jī)械特性：

• 設(shè)計(jì)緊湊：
  • 每個(gè)輸出有兩個(gè)連接器，用于單通道或冗余執(zhí)行器控制
  • 綠色 LED，用于指示輸出的信號狀態(tài)
  • 一個(gè)綠色 LED 指示安全模式
  • 1個(gè)紅色組故障指示燈
  • 插入式設(shè)備，用于前連接器，通過前蓋保護(hù)
  • 前蓋上的標(biāo)簽區(qū)
• 安裝方便：
  安裝方法與ET 200M的其它 I/O 模塊相同
• 通過前連接器進(jìn)行用戶友好接線

這些模塊以集中形式被用于 SIMATIC S7-31xF-2 DP，或與 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 設(shè)備中使用。

0 - 20 mA 和 4 - 20 mA 電流變送器（也包括 HART）可作為編碼器連接。