陜西西門子S7-200SMART模塊代理經(jīng)銷商

西門子S7-200系列PLC編程元件直接尋址方式

    編程元件通常指的是PLC內(nèi)部具有一定功能的器件，這些器件是由電子電路和存儲器單元等組成的。例如，輸入繼電器是由輸入電路和輸入存儲映像寄存器構(gòu)成的；輸出繼電器是由輸出電路和輸出映像寄存器構(gòu)成的；定時器和計數(shù)器等也都是由特定功能的寄存器構(gòu)成的。

    編程元件按功能命名，不同的名稱實質(zhì)是將整個存儲器分為若干區(qū)域，如映像寄存器、定時器、計數(shù)器和特殊功能繼電器等。同種編程元件按一定的順序進行編號，稱為元件地址，其實質(zhì)是在區(qū)內(nèi)編號。因此，通過元件名稱和元件地址就可以確定這一元件在總存儲器中的地址。

    S7-200將編程元件統(tǒng)一歸為存儲器單元，存儲單元按字節(jié)進行編址，無論所尋址的是何種數(shù)據(jù)類型，通常應(yīng)指出它所在的存儲區(qū)域和在區(qū)域內(nèi)的字節(jié)地址。每個單元都有的地址，地址由名稱和編號兩部分組成，元件名稱（區(qū)域地址符號）如表3.11所示。

    所謂直接尋址是指直接在指令中使用由存儲器或寄存器的元件名稱和地址編號構(gòu)成的地址實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的訪問。直接尋址包括：位尋址、字節(jié)尋址、字尋址和雙字尋址。

    數(shù)據(jù)地址的基本編址格式為：ATx．y

    ● A為元件名稱。即該數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)存儲器中的區(qū)域地址，可以是表3.11中的符號。

    ● T為數(shù)據(jù)類型。如用位尋址方式，無該項；如用字節(jié)尋址方式，該項為B；如用字

    尋址方式，該項為W；如用雙字尋址方式，該項為D。

    ● x為存儲區(qū)域內(nèi)的首字節(jié)地址。

    ● y為字節(jié)內(nèi)的位地址，只有位尋址時才有該項。

    關(guān)于直接尋址方式的說明如下：

    (1)位尋址的編址格式為Ax，y：必須編程元件的名稱、字節(jié)地址和位地址，如圖3.10所示。

    圖3.10    位尋址格式

    (2)字節(jié)、字和雙字的尋址格式可以統(tǒng)一為ATx，即在直接訪問字節(jié)、字和雙字?jǐn)?shù)據(jù)時，也必須指明元件名稱、數(shù)據(jù)類型和存儲區(qū)域內(nèi)的首字節(jié)地址。

    下面是以變量存儲器為例分別存取3種長度數(shù)據(jù)的比較：

    字節(jié)：VB200

    V：元件名稱，B：數(shù)據(jù)長度為字節(jié)型，200：字節(jié)地址

    字：VW200

    V：元件名稱，W：數(shù)據(jù)長度為字類型（16位），200：起始字節(jié)地址

    雙字：VD200

    V：元件名稱，D：數(shù)據(jù)長度為雙字類型（32位），200：起始字節(jié)地址

    (3)存儲區(qū)內(nèi)另有一些元件是具有一定功能的硬件，由于元件數(shù)量很少，所以不用指出元件所在存儲區(qū)域的字節(jié)，而是直接指出它的編號。其尋址格式為：Ay。

    這類元件包括：定時器(T)、計數(shù)器(C)、高速計數(shù)器(HC)和累加器(AC)，如T32、AC0等。

   PLC是通過編制程序來實現(xiàn)控制要求的，在編程中需要使用各種編程元件。常用的PLC的編程元件包括輸入映像寄存器、輸出映像寄存器、位存儲器、定時器、計數(shù)器、通用寄存器、數(shù)據(jù)寄存器及特殊功能存儲器等，這些編程元件可以為程序提供無數(shù)個常開和常閉觸點。

    PLC內(nèi)部的編程元件的作用和繼電接觸控制系統(tǒng)中使用的繼電器十分相似，也有“線圈”與“觸點”，當(dāng)寫入的邏輯狀態(tài)為“1”時，表示相應(yīng)繼電器線圈得電，常開觸點閉合，常閉觸點斷開。但編程元件并不是真正的繼電器，而是PLC內(nèi)部的存儲單元，通常也稱這些編程元件為“軟”繼電器。

    (1)輸入映像寄存器(I)。輸入映像寄存器用于接受外部輸入設(shè)備的信號，以字節(jié)為單位，寄存器的每一位對應(yīng)一個數(shù)字量輸入點。在每個掃描周期的開始的輸入處理階段，PLC對各輸入點進行采樣，并把采樣值送到輸入映像寄存器。PLC在接下來的本掃描周期各階段不再改變輸入映像寄存器中的值，直到下一個掃描周期的輸入處理階段。

    不同型號主機的輸入映像寄存器區(qū)大小可以參考主機技術(shù)性能指標(biāo)表。實際輸入點數(shù)不能超過這個數(shù)量，未用的輸入映像區(qū)可以作其他編程元件來使用。如：可以當(dāng)通用輔助繼電器或數(shù)據(jù)寄存器來使用，但這只有在寄存器的整個字節(jié)的所有位都未占用的情況下才可作他用，否則會出現(xiàn)錯誤執(zhí)行結(jié)果。

    (2)輸出映像寄存器(Q)。輸出映像寄存器用于輸出程序執(zhí)行結(jié)果并驅(qū)動外部設(shè)備，以字節(jié)為單位，寄存器的每一位對應(yīng)一個數(shù)字量輸出點。在每個掃描周期的輸入處理、程序執(zhí)行和通信處理等階段，PLC并不把輸出結(jié)果直接送到輸出繼電器，而是送到輸出映像寄存器，只有在每個掃描周期的末尾才將輸出映像寄存器中的信號幾乎同時地送到輸出點進行刷新。實際未用的輸出映像區(qū)可作他用，用法與輸入繼電器相同。

    (3)位存儲器(M)。位存儲器如同繼電接觸控制系統(tǒng)中的中間繼電器，一般以位為單位使用，但也可以以字節(jié)等其他單位使用。位存儲器在程序內(nèi)部使用，不能提供外部輸出。

    (4)特殊存儲器(SM)。特殊存儲器用來存儲系統(tǒng)的狀態(tài)變量和有關(guān)的控制參數(shù)和信息。用戶可以通過特殊存儲器溝通PLC與被控對象之間的信息，并利用這些信息用程序?qū)崿F(xiàn)一定的控制動作。用戶也可通過直接設(shè)置某些特殊存儲器位以使設(shè)備實現(xiàn)某種功能。

    SM能以位、字節(jié)、字和雙字方式使用，按存取方式可將其分為兩大類：只讀型SM和可寫型SM。

    例如：

    ● SM0.0：該位始終為1。

    ● SM0.1：*掃描為1，以后為0，常用來對子程序進行初始化，只讀型。

    ● SM0.4：提供高低電平各30s，周期為1min的時鐘脈沖。

    ● SM0.5：提供高低電平各0.5s，周期為1s的時鐘脈沖。

    ● SM1.2：當(dāng)機器執(zhí)行數(shù)學(xué)運算的結(jié)果為負(fù)時，該位被置1。

    ● SM36.5：HSC0當(dāng)前計數(shù)方向控制，置位時，遞增計數(shù)，可寫型。

    ● SMB31和SMW32：在存儲器系統(tǒng)的使用中，用戶可以用程序通過對特殊標(biāo)志存儲

    器字SMB31和存儲器字SMW32的設(shè)置，將存儲在RAM中的字節(jié)、字或雙字?jǐn)?shù)

    據(jù)備份到E2PROM存儲器。

    其他特殊標(biāo)志繼電器的功能可以參見附錄。

    (5)變量存儲器(V)。變量存儲器用來存儲變量，它可以存放程序執(zhí)行過程中控制邏輯操作的中間結(jié)果，也可以使用變量存儲器來保存與工序或任務(wù)相關(guān)的其他數(shù)據(jù)。

    (6)局部變量存儲器(L)。局部變量存儲器用來存放局部變量，局部變量與變量存儲器所存儲的全局變量十分相似，主要區(qū)別是全局變量是全局有效的，即同一個變量可以被任何程序（包括主程序、子程序和中斷程序）訪問；而局部變量是局部有效的，即變量只和特定的程序（比如子程序）相關(guān)聯(lián)。

    S7-200 PLC提供64個字節(jié)的局部存儲器，其中60個可以用作暫時存儲器或給子程序傳遞參數(shù)。主程序、子程序和中斷程序在使用時可以使用全部的64個字節(jié)的局部存儲器。PLC在運行時會自動根據(jù)需要動態(tài)地分配局部存儲器：在主程序執(zhí)行時，分配給子程序或中斷程序的局部變量存儲區(qū)是不存在的，當(dāng)子程序調(diào)用或出現(xiàn)中斷時，需要為之分配局部存儲器，新的局部存儲器可以是曾經(jīng)分配給其他程序塊的同一個局部存儲器。

    (7)順序控制繼電器(S)。順序控制繼電器用在順序控制和步進控制中非常方便，它用于組織機器操作或進入等效程序段的步。SCR指令提供控制程序的邏輯分段，用順序控制繼電器和相應(yīng)指令可以在小型PLC上編制復(fù)雜的順序控制程序。

    (8)定時器(T)。定時器是可編程序控制器中重要硬件編程元件，是累計時間增量的設(shè)備。自動控制的大部分領(lǐng)域都需要用定時器進行延時控制，靈活地使用定時器可以編制出動作要求復(fù)雜的控制程序。

    定時器的工作過程與繼電接觸控制系統(tǒng)的時間繼電器基本相同。定時器使用時需要提前輸入時間預(yù)設(shè)值，當(dāng)定時器的輸入條件滿足時開始計時，當(dāng)前值從0開始按一定的時間單位增加；當(dāng)定時器的當(dāng)前值達到預(yù)設(shè)值時，定時器發(fā)生動作，發(fā)出中斷請求，以便PLC響應(yīng)而作出相應(yīng)的動作。此時它對應(yīng)的常開觸點閉合，常閉觸點斷開。利用定時器的輸入與輸出觸點就可以得到控制所需的延時時間。

    精度等級：S7-200定時器的精度（時間增量，或稱時間單位）有3個等級：1ms、10ms和100ms。

    定時器數(shù)量不多，定時器的編址用定時器的名稱和它的編號來表示，如T4。

    T4不僅僅是定時器的編號，它還包含兩方面的變量信息：定時器位和定時器當(dāng)前值。

    ●  定時器位：定時器位與時間繼電器的輸出相似，當(dāng)定時器的當(dāng)前值達到預(yù)設(shè)值時，

    該位被置為“1”。

    ●  定時器當(dāng)前值：存儲定時器當(dāng)前所累計的時間，它用16位符號整數(shù)來表示。

    ●  指令中所存取的是當(dāng)前值還是定時器位，取決于所用的指令：帶位操作的指令存取

    的是定時器位，帶字操作的指令存取的是定時器的當(dāng)前值。

    (9)計數(shù)器(C)。計數(shù)器用來累計輸入脈沖的次數(shù)，是應(yīng)用非常廣泛的編程元件，經(jīng)常用來對產(chǎn)品進行計數(shù)。

    計數(shù)器是對外部輸入的脈沖計數(shù)。計數(shù)器在使用時需要提前輸入它的設(shè)定值（計數(shù)的次數(shù)），當(dāng)輸入觸發(fā)條件滿足時，計數(shù)器開始累計它的輸入端脈沖電位上升沿（正跳變）或下降沿（負(fù)跳變）的次數(shù)，當(dāng)計數(shù)器計數(shù)達到預(yù)定的設(shè)定值時，就發(fā)出中斷請求信號，以便PLC作出相應(yīng)的處理。

    計數(shù)器的計數(shù)方式有兩種：累加計數(shù)和累減計數(shù)，前者從0開始累加到設(shè)定值，后者從設(shè)定值開始累減到0。兩種方式的變化單位都為1。

    計數(shù)器的數(shù)量不多，與定時器的使用相似，計數(shù)器的編址用計數(shù)器的名稱和它的編號來表示，如C4。

    C4也不僅僅是計數(shù)器的編號，它還包含兩方面的變量信息：計數(shù)器位和計數(shù)器當(dāng)前值。

    ●  計數(shù)器位：表示計數(shù)器是否發(fā)生動作的狀態(tài)，當(dāng)計數(shù)器的當(dāng)前值達到預(yù)設(shè)值時，該

    位被置為“1”。

    ●  計數(shù)器當(dāng)前值：存儲計數(shù)器當(dāng)前所累計的脈沖個數(shù)，它用16位符號整數(shù)來表示。

    ●  指令中所存取的是當(dāng)前值還是計數(shù)器位取決于所用的指令：帶位操作的指令存取的

    是計數(shù)器位，帶字操作的指令存取的是計數(shù)器的當(dāng)前值。

    (10)模擬量輸入映像寄存器(AI)、模擬量輸出映像寄存器(AQ)。模擬量輸入電路用以實現(xiàn)模擬量/數(shù)字量(A/D)之間的轉(zhuǎn)換，而模擬量輸出電路用以實現(xiàn)數(shù)字量/模擬量(D/A)之間的轉(zhuǎn)換。

    模擬量輸入/輸出映像寄存器也叫模擬量輸入/輸出寄存器，將電壓或溫度等模擬量值與數(shù)字量之間進行轉(zhuǎn)換。數(shù)字量的長度為1字長（16位），且從偶數(shù)號字節(jié)進行編址來存取這些值，如0、2、4、6、8。

    編址內(nèi)容包括元件名稱、數(shù)據(jù)長度和起始字節(jié)的地址，如AIW6、AQW12。

    存儲形式如下：

    模擬輸入寄存器編址舉例：MSB    LSB

    AIW6    | AIB6（高有效字節(jié)）    | AIB7（低有效字節(jié)）    |

    模擬輸出寄存器編址舉例：MSB    LSB

    AQW12 | AQB12（高有效字節(jié)） | AQB13（低有效字節(jié)） |

    PLC對這兩種寄存器的存取方式不同：模擬量輸入寄存器只能作讀取操作，對模擬量輸出寄存器只能作寫入操作。

    (11)高速計數(shù)器(HC)。高速計數(shù)器的工作原理與普通計數(shù)器基本相同，它用來累計比主機掃描速率更快的高速脈沖。高速計數(shù)器的當(dāng)前值為雙字長（32位）的符號整數(shù)，且為只讀值。

    高速計數(shù)器的數(shù)量很少，編址時只用名稱HC和編號即可，如HC2。

    格式：

    高速計數(shù)器的編程使用比較復(fù)雜，在后續(xù)章節(jié)中將作詳細(xì)介紹。

    (12)累加器(AC)。累加器(AC)是用來暫存數(shù)據(jù)的寄存器。它可以用來存放數(shù)據(jù)如運算數(shù)據(jù)、中間數(shù)據(jù)和結(jié)果數(shù)據(jù)，也可用來向子程序傳遞參數(shù)或從子程序返回參數(shù)。使用時只表示出累加器的地址編號，如AC0。數(shù)據(jù)長度可以是字節(jié)、字和雙字，分別如下所示：

    累加器可進行讀寫兩種操作，在使用時只出現(xiàn)它的地址編號。累加器可用長度為32位，但實際應(yīng)用時，累加器中的數(shù)據(jù)長度取決于進出AC0的數(shù)據(jù)的類型。

陜西西門子S7-200SMART模塊代理經(jīng)銷商