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西門子PLC S7-200的尋址方式

S7-200編程語言的基本單位是語句，而語句的構(gòu)成是指令，每條指令有兩部分：一部分是操作碼，另一部分是操作數(shù)。操作碼是指出這條指令的功能是什么，操作數(shù)則指明了操作碼所需要的數(shù)據(jù)所在。所謂尋址，就是尋找操作數(shù)的過程。S7-200 CPU的尋址分三種：立即尋址、直接尋址、間接尋址。

1．立即尋址

在一條指令中，如果操作碼后面的操作數(shù)就是操作碼所需要的具體數(shù)據(jù)，這種指令的尋址方式就叫立即尋址。

如：在傳送指令中：MOV IN OUT——操作碼“MOV”指出該指令的功能把IN中的數(shù)據(jù)傳送到OUT中，其中IN——源操作數(shù)，OUT——目標操作數(shù)。

若該指令為：MOVD 2505 VD500

功能：將十進制數(shù)2505傳送到VD500中，這里2505就是源操作數(shù)。因這個操作數(shù)的數(shù)值已經(jīng)在指令中了，不用再去尋找，這個操作數(shù)即立即數(shù)。這個尋址方式就是立即尋址方式。而目標操作數(shù)的數(shù)值在指令中并未給出，只給出了要傳送到的地址VD500，這個操作數(shù)的尋址方式就是直接尋址。

2．直接尋址

在一條指令中，如果操作碼后面的操作數(shù)是以操作數(shù)所在地址的形式出現(xiàn)的，這種指令的尋址方式就叫直接尋址。

如：MOVD VD400 VD500

功能：將VD400中的雙字數(shù)據(jù)傳給VD500

3．間接尋址

在一條指令中，如果操作碼后面的操作數(shù)是以操作數(shù)所在地址的地址形式出現(xiàn)的，這種指令的尋址方式就叫間接尋址。

如：MOVD 2505 *VD500

*VD500是指存放2505的地址的地址。

如VD500中存放的是VB0，則VD0則是存放2505的地址。

該指令的功能：將十進制數(shù)2505傳送給VD0地址中。

S7-200數(shù)據(jù)長度和數(shù)值范圍

S7-200 尋址時，可以使用不同的數(shù)據(jù)長度。不同的數(shù)據(jù)長度表示的數(shù)值范圍不同。S7-200 指令也分別需要不同的數(shù)據(jù)長度。

    S7-200系列在存儲單元所存放的數(shù)據(jù)類型有布爾型( BOOL)、整數(shù)型( INT )、實數(shù)型和字符串型四種。數(shù)據(jù)長度和數(shù)值范圍如表6所列。

表1   數(shù)據(jù)長度和數(shù)值范圍

● 實數(shù)的格式

    實數(shù)（浮點數(shù)）由32位單精度數(shù)表示，其格式按照ANSI/IEEE 754-1985標準中所描述的形式。實數(shù)按照雙字長度來存取。對于S7-200來說，浮點數(shù)精確到小數(shù)點后第六位。因而當(dāng)使用一個浮點數(shù)常數(shù)時，多可以指定到小數(shù)點后第六位。
● 實數(shù)運算的精度
    在計算中涉及到非常大和非常小的數(shù)，則有可能導(dǎo)致計算結(jié)果不精確。 
● 字符串的格式
    字符串指的是一系列字符，每個字符以字節(jié)的形式存儲。字符串的第一個字節(jié)定義了字符串的長度，也就是字符的個數(shù)。一個字符串的長度可以是0到254個字符，再加上長度字節(jié)，一個字符串的大長度為255個字節(jié)。而一個字符串常量的大長度為126字節(jié)。
● 布爾型數(shù)據(jù)（0或1）。 
● S7-200CPU不支持數(shù)據(jù)類型檢測
    例如：可以在加法指令中使用VW100中的值作為有符號整數(shù)，同時也可以在異或指令中將VW100中的數(shù)據(jù)當(dāng)作無符號的二進制數(shù)。
● S7-200提供各種變換指令，使用戶能方便地進行數(shù)據(jù)制式及表達方式的變換。

SM 1234 模擬量輸入/輸出允許使用模擬量輸入/輸出。

這為用戶提供了下列優(yōu)勢：

• 佳適應(yīng)性：
  使用模擬和數(shù)字擴展模塊，用戶可以使其控制器佳地滿足更加復(fù)雜的任務(wù)要求
• 傳感器和執(zhí)行器的直接連接
  高達 14 位的分辨率加符號位和不同的輸入/輸出范圍允許在沒有附加放大器的情況下連接傳感器和執(zhí)行器
• 靈活性：
  如果任務(wù)后續(xù)有所擴展，可以升級控制器。更新用戶程序非常簡單。

SM 1234 模擬量輸入/輸出信號模塊具有與基本設(shè)備相同的設(shè)計特點。

• 安裝在 DIN 導(dǎo)軌上：
  模塊安裝在右側(cè) CPU 旁邊的導(dǎo)軌上，相互電氣、機械地連接，并且通過滑塊機構(gòu)連接到 CPU。
• 直接安裝：
  水平或垂直安裝在 DIN 導(dǎo)軌上或使用集成插片直接安裝在控制柜中。

• 溫度記錄方便，精確度高
• 可以使用 7 種通用型號的熱電偶
• 另外，也可測量低電平模擬信號 (±80 mV)。
• 對現(xiàn)有裝置改裝非常容易

熱電偶模塊 SM 1231 的結(jié)構(gòu)特點和其他 S7-1200 系列模塊的相同：

• 安裝在 DIN 導(dǎo)軌上：
  將模塊卡裝到 CPU 右側(cè)的導(dǎo)軌上，互相連接以后再通過集成背板總線連接到 CPU 12xx。
• 直接安裝：
  通過鉆孔，可將模塊直接螺栓安裝到墻壁上。在易受劇烈振動的場合建議采用這種安裝方式。
• 熱電偶：
  可以使用 4 種類型的 J、K、T、E、R、S 和 N 型熱電偶。無需放大器即可直接連接到模塊上。
• 安裝位置：
  為了實現(xiàn)大的測量和重復(fù)精度，應(yīng)將熱電偶模塊安裝在溫度變化較小的位置。

不同的量程:
J、K、T、E、R、S 和 N 型熱電偶；模擬量信號記錄 ±80mV。

開路檢查。

冷端補償：
避免了熱電偶和模之間連接處由于接觸電壓導(dǎo)致的故障；記錄模擬信號 (±80 mV) 時將自動禁止補償。

溫度單位：
溫度測量單位可以用 ℃ 或 ℉。

多層軟件結(jié)構(gòu)

通過 SIMOTION，帶有眾多不同機器的運動任務(wù)可輕松、統(tǒng)一地執(zhí)行。

為了方便任務(wù)的執(zhí)行，一個非常特別的多層軟件結(jié)構(gòu)被選擇作為運行系統(tǒng)。所有 SIMOTION 設(shè)備都提供了 PLC 功能等基本功能，帶有符合標準 IEC 61131-3 的一個指令集。用戶可使用隨附的工藝包和函數(shù)庫來擴展基本功能。

可擴展的功能

工藝包、函數(shù)庫和運行系統(tǒng)的多層結(jié)構(gòu)相結(jié)合，可將 SIMOTION 的功能加以擴展。

可伸縮

• 具有功能級別
• 具有廣泛功能的軟件模塊和技術(shù)功能包

使用靈活

• 由于使用集成、可自由編程的 PLC，因此符合 IEC 61131-3 標準
• 可無限使用的技術(shù)功能包
• 通過一個綜合指令集和符合 PLCopen 標準的功能塊而具有廣泛功能
• 可運轉(zhuǎn)伺服、矢量、步進和液壓驅(qū)動器
• 能夠?qū)⒏鞣N技術(shù)功能包和功能庫組合在一起

可擴展

• 由于功能庫中的標準功能

技術(shù)功能包

每個技術(shù)功能包都為相關(guān)技術(shù)提供了完整功能。例如，運動控制功能包提供了用于精確定位運動的所有功能（包括凸輪系統(tǒng)）。

它還負責(zé)處理與驅(qū)動器之間進行的設(shè)定點和實際值循環(huán)交換，包括位置控制、運動曲線的計算、運動的刪除和超控、歸位功能、編碼器切換、軸的釋放、狀態(tài)信息，等等。

除運動控制工藝包（包括定位、同步操作、輸出凸輪和路徑插補）之外，還提供了用于其他技術(shù)的功能包，如溫度控制。

功能庫

功能庫提供了標準功能

• 用于集成專用 I/O 模塊（如計數(shù)器模塊、通信模塊、AS-Interface）
• 用于擴展系統(tǒng)功能（如閉環(huán)控制器）

模塊化用戶功能也可存儲為庫，以便在項目中以標準形式執(zhí)行。

S7-200系列PLC的基本硬件組成

S7-200系列PLC可提供4種不同的基本單元和6種型號的擴展單元。其系統(tǒng)構(gòu)成包括基本單元、擴展單元、編程器、存儲卡、寫入器、文本顯示器等。

1．基本單元

S7-200系列PLC中可提供4種不同的基本型號的8種CPU供選擇使用，其輸入輸出點數(shù)的分配見表4-11：

表4-11  S7-200系列PLC中CPU22X的基本單元

2．?dāng)U展單元

S7-200系列PLC主要有6種擴展單元，它本身沒有CPU，只能與基本單元相連接使用，用于擴展I/O點數(shù)，S7-200系列PLC擴展單元型號及輸入輸出點數(shù)的分配如表4-12所示。

表4-12  S7-200系列PLC擴展單元型號及輸入輸出點數(shù)

3．編程器

PLC在正式運行時，不需要編程器。編程器主要用來進行用戶程序的編制、存儲和管理等，并將用戶程序送入PLC中，在調(diào)試過程中，進行監(jiān)控和故障檢測。S7-200系列PLC可采用多種編程器，一般可分為簡易型和智能型。

簡易型編程器是袖珍型的，簡單實用，價格低廉，是一種很好的現(xiàn)場編程及監(jiān)測工具，但顯示功能較差，只能用指令表方式輸入，使用不夠方便。智能型編程器采用計算機進行編程操作，將專用的編程軟件裝入計算機內(nèi)，可直接采用梯形圖語言編程，實現(xiàn)在線監(jiān)測，非常直觀，且功能強大，S7-200系列PLC的專用編程軟件為STEP7-Micro/WIN。

4．程序存儲卡

為了程序及重要參數(shù)的安全，一般小型PLC設(shè)有外接EEPROM卡盒接口，通過該接口可以將卡盒的內(nèi)容寫入PLC，也可將PLC內(nèi)的程序及重要參數(shù)傳到外接EEPROM卡盒內(nèi)作為備份。程序存儲卡EEPROM有6ES 7291-8GC00-0XA0和6ES 7291-8GD00-0XA0兩種，程序容量分別為8K和16K程序步。

5．寫入器

寫入器的功能是實現(xiàn)PLC和EPROM之間的程序傳送，是將PLC中RAM區(qū)的程序通過寫入器固化到程序存儲卡中，或?qū)?/span>PLC中程序存儲卡中的程序通過寫入器傳送到RAM區(qū)。

6．文本顯示器

文本顯示器TD200不僅是一個用于顯示系統(tǒng)信息的顯示設(shè)備，還可以作為控制單元對某個量的數(shù)值進行修改，或直接設(shè)置輸入/輸出量。文本信息的顯示用選擇/確認的方法，多可顯示80條信息，每條信息多4個變量的狀態(tài)。過程參數(shù)可在顯示器上顯示，并可以隨時修改。TD200面板上的8個可編程序的功能鍵，每個都分配了一個存儲器位，這些功能鍵在啟動和測試系統(tǒng)時，可以進行參數(shù)設(shè)置和診斷。