西門子6ES7223-1PL22-0XA8
S7-200 PLC的存儲(chǔ)器空間大致分為三個(gè)空間,即程序空間、數(shù)據(jù)空間和參數(shù)空間。
1.程序空間
該空間主要用于存放用戶應(yīng)用程序,程序空間容量在不同的CPU中是不同的。另外CPU中的RAM區(qū)與內(nèi)置EEPROM上都有程序存儲(chǔ)器,但它們互為映像,且空間大小一樣。
2.?dāng)?shù)據(jù)空間
該空間的主要部分用于存放工作數(shù)據(jù)稱為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器,另外有一部分作寄存器使用稱為數(shù)據(jù)對(duì)象。
(1)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 它包括變量存儲(chǔ)器(V),輸入信號(hào)緩存區(qū)(輸入映象存儲(chǔ)器I),輸出信號(hào)緩沖區(qū)(輸出映象存儲(chǔ)區(qū)Q),內(nèi)部標(biāo)志位存儲(chǔ)器(M)又稱內(nèi)部輔助繼電器,特殊標(biāo)志位存儲(chǔ)器(SM)。除特殊標(biāo)志位外,其他部分都能以位、字節(jié)、和雙字的格式自由讀取或?qū)懭搿?/span>
變量存儲(chǔ)器(V)是保存程序執(zhí)行過程中控制邏輯操作的中間結(jié)果,所有的V存儲(chǔ)器都可以存儲(chǔ)在*存儲(chǔ)器區(qū)內(nèi),其內(nèi)容可在與EEPROM或編程設(shè)備雙向傳送。
輸入映象存儲(chǔ)器(I)是以字節(jié)為單位的寄存器,它的每一位對(duì)應(yīng)于一個(gè)數(shù)字量輸入結(jié)點(diǎn)。在每個(gè)掃描周期開始,PLC依次對(duì)各個(gè)輸入結(jié)點(diǎn)采樣,并把采樣結(jié)果送入輸入映象存儲(chǔ)器。PLC在執(zhí)行用戶程序過程中,不再理會(huì)輸入結(jié)點(diǎn)的狀態(tài),它所處理的數(shù)據(jù)為輸入映象存儲(chǔ)器中的值。
輸出映象存儲(chǔ)器(Q)是以字節(jié)為單位的寄存器,它的每一位對(duì)應(yīng)于一個(gè)數(shù)字輸出量結(jié)點(diǎn)。PLC在執(zhí)行用戶程序的過程中,并不把輸出信號(hào)隨時(shí)送到輸出結(jié)點(diǎn),而是送到輸出映象存儲(chǔ)器,只有到了每個(gè)掃描周期的末尾,才將輸出映象寄存器的輸出信號(hào)幾乎同時(shí)送到各輸出結(jié)點(diǎn)。使用映象寄存器優(yōu)點(diǎn):①同步地在掃描周期開始采樣所有輸入點(diǎn),并在掃描的執(zhí)行階段凍結(jié)所有輸入值;②在程序執(zhí)行完后再從映象寄存器刷新所有輸出點(diǎn),使被控系統(tǒng)能獲得更好穩(wěn)定性;⑧存取映象寄存器的速度高于存取I/O速度,使程序執(zhí)行的更快;④I/O點(diǎn)只能以位為單位存取,但映象寄存器則能以位、字節(jié)、雙字進(jìn)行存取。因此,映象寄存器提供了更高的靈活性。另外對(duì)控制系統(tǒng)中個(gè)別I/O點(diǎn)要求實(shí)時(shí)性較高的情況下,可用直接I/O指令直接存取輸入/輸出點(diǎn)。
內(nèi)部標(biāo)志位(M)又稱內(nèi)部線圈(內(nèi)部繼電器等),它一般以位為單位使用,但也能以字、雙字為單位使用。內(nèi)部標(biāo)志位容量根據(jù)CPU型號(hào)不同而不同。
特殊標(biāo)志位(SM)用來存儲(chǔ)系統(tǒng)的狀態(tài)變量和有關(guān)控制信息,特殊標(biāo)志位分為只讀區(qū)和可寫區(qū),具體劃分隨CPU不同而不同。
高速計(jì)數(shù)器與一般計(jì)數(shù)器不同之處在于,計(jì)數(shù)脈沖頻率更高可達(dá)2kHz/7kHz,計(jì)數(shù)容量大,一般計(jì)數(shù)器為16位,而高速計(jì)數(shù)器為32位,一般計(jì)數(shù)器可讀可寫,而高速計(jì)數(shù)器一般只能作讀操作。
在S7-200CPU中有4個(gè)32位累加器,即AC0~AC3,用它可把參數(shù)傳給子程序或任何帶參數(shù)的指令和指令塊。此外,PLC在響應(yīng)外部或內(nèi)部的中斷請(qǐng)求而調(diào)用中斷服務(wù)程序時(shí),累加器中的數(shù)據(jù)是不會(huì)丟失的,即PLC會(huì)將其中的內(nèi)容壓入堆棧。因此,用戶在中斷服務(wù)程序中仍可使用這些累加器,待中斷程序執(zhí)行完返回時(shí),將自動(dòng)從堆棧中彈出原先的內(nèi)容,以恢復(fù)中斷前累加器的內(nèi)容。但應(yīng)注意,不能利用累加器作主程序和中斷服務(wù)子程序之間的參數(shù)傳遞。
S7-200系列PLC是模塊式結(jié)構(gòu),可以通過配接各種擴(kuò)展模塊來達(dá)到擴(kuò)展功能、擴(kuò)大控制能力的目的。目前S7-200主要有三大類擴(kuò)展模塊。
S7-200的擴(kuò)展配置是由S7-200的基本單元和擴(kuò)展模塊組成。其擴(kuò)展模塊的數(shù)量受兩個(gè)條件約束:一個(gè)是基本單元能帶擴(kuò)展模塊的數(shù)量;另一個(gè)是基本單元的電源承受擴(kuò)展模塊消耗DC5V總線電流的能力。
編址舉例
由CPU222組成的擴(kuò)展
由CPU222組成的擴(kuò)展配置可以由CPU222基本單元和多兩個(gè)擴(kuò)展模塊組成,CPU222可以向擴(kuò)展單元提供的DC5V電流為340mA。
例1:若擴(kuò)展單元為16DI/16DO的EM223模塊,查得該模塊耗DC5V總線電流為150/160 mA。小于CPU222可以提供DC5V的電流,所以這種配置是可行的。
一節(jié) PLC概念1、PLC的基本概念可編程控制器(Programmable Controller)是計(jì)算機(jī)家族中的一員,是為工業(yè)控制應(yīng)用而設(shè)計(jì)制造的。早期的可編程控制器稱作可編程邏輯控制器(Programmable Logic Controller),簡稱PLC,它主要用來代替繼電器實(shí)現(xiàn)邏輯控制。隨著技術(shù)的發(fā)展,這種裝置的功能已經(jīng)大大超過了邏輯控制的范圍,因此,這種裝置稱作可編程控制器,簡稱PC。但是為了避免與個(gè)人計(jì)算機(jī)(Personal Computer)的簡稱混淆,所以將可編程控制器簡稱PLC 2、PLC的基本結(jié)構(gòu) PLC實(shí)質(zhì)是一種于工業(yè)控制的計(jì)算機(jī),其硬件結(jié)構(gòu)基本
上與微型計(jì)算機(jī)相同,如圖所示:a. 處理單元(CPU)處理單元(CPU)是PLC的控制中樞。它按照PLC程序賦予的功能接收并存儲(chǔ)從編程器鍵入的用戶程序和數(shù)據(jù);檢查電源、存儲(chǔ)器、I/O以及警戒定時(shí)器的狀態(tài),并能診斷用戶程序中的語法錯(cuò)誤。當(dāng)PLC投入運(yùn)行時(shí),首先它以掃描的接收現(xiàn)場(chǎng)各輸入裝置的狀態(tài)和數(shù)據(jù),并分別存入I/O映象區(qū),然后從用戶程序存儲(chǔ)器中逐條讀取用戶程序,經(jīng)過命令解釋后按指令的規(guī)定執(zhí)行邏輯或算數(shù)運(yùn)算的結(jié)果送入I/O映象區(qū)或數(shù)據(jù)寄存器內(nèi)。等所有的用戶程序執(zhí)行完畢之后,后將I/O映象區(qū)的各輸出狀態(tài)或輸出寄存器內(nèi)的數(shù)據(jù)傳送到相應(yīng)的輸出裝置,如此循環(huán)運(yùn)行,直到停止運(yùn)行。
為了進(jìn)一步PLC的可*性,近年來對(duì)大型PLC還采用雙CPU構(gòu)成冗余,或采用三CPU的表決式。這樣,即使某個(gè)CPU出現(xiàn)故障,整個(gè)仍能正常運(yùn)行。b、存儲(chǔ)器存放的存儲(chǔ)器稱為程序存儲(chǔ)器。存放應(yīng)用的存儲(chǔ)器稱為用戶程序存儲(chǔ)器。C、電源 PLC的電源在整個(gè)中起著十分重要得作用。如果沒有一個(gè)良好的、可*得電源是無常工作的,因此PLC的制造商對(duì)電源的設(shè)計(jì)和制造也十分。一般交流電壓波動(dòng)在+10%(+15%)范圍內(nèi),可以不采取其它措施而將PLC直接連接到交流電網(wǎng)上去。3、PLC的工作原理一. 掃描技術(shù)當(dāng)PLC投入運(yùn)行后,其工作一
般分為三個(gè)階段,即輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新三個(gè)階段。完成上述三個(gè)階段稱作一個(gè)掃描周期。在整個(gè)運(yùn)行期間,PLC的CPU以一定的掃描速度重復(fù)執(zhí)行上述三個(gè)階段。(一) 輸入采樣階段在輸入采樣階段,PLC以掃描依次地讀入所有輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù),并將它們存入I/O映象區(qū)中的相應(yīng)得單元內(nèi)。輸入采樣結(jié)束后,轉(zhuǎn)入用戶程序執(zhí)行和輸出刷新階段。在這兩個(gè)階段中,即使輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)發(fā)生變化,I/O映象區(qū)中的相應(yīng)單元的狀態(tài)和數(shù)據(jù)也不會(huì)改變。因此,如果輸入是脈沖,則該脈沖的寬度必須大于一個(gè)掃描周期,才能保證在任何情況下,該輸入均能被讀入。(二) 用戶程序執(zhí)行階段在用戶程序執(zhí)行階段,PLC總.
是按由上而下的順序依次地掃描用戶程序(梯形圖)。在掃描每一條梯形圖時(shí),又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點(diǎn)構(gòu)成的控制線路,并按先左后右、先上后下的順序?qū)τ捎|點(diǎn)構(gòu)成的控制線路進(jìn)行邏輯運(yùn)算,然后根據(jù)邏輯運(yùn)算的結(jié)果,刷新該邏輯線圈在RAM存儲(chǔ)區(qū)中對(duì)應(yīng)位的狀態(tài);或者刷新該輸出線圈在I/O映象區(qū)中對(duì)應(yīng)位的狀態(tài);或者確定是否要執(zhí)行該梯形圖所規(guī)定的特殊功能指令。即,在用戶程序執(zhí)行中,只有輸入點(diǎn)在I/O映象區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)不會(huì)發(fā)生變化,而其他輸出點(diǎn)和軟設(shè)備在I/O映象區(qū)或RAM存儲(chǔ)區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)都有可能發(fā)生變化,而且排在上面的梯形圖,其程序執(zhí)行結(jié)果會(huì)對(duì)排在下面的凡是用到這些線圈或數(shù)據(jù)的梯形圖起作
用;相反,排在下面的梯形圖,其被刷新的邏輯線圈的狀態(tài)或數(shù)據(jù)只能到下一個(gè)掃描周期才能對(duì)排在其上面的程序起作用。(三) 輸出刷新階段當(dāng)掃描用戶程序結(jié)束后,PLC就輸出刷新階段。在此期間,CPU按照I/O映象區(qū)內(nèi)對(duì)應(yīng)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)刷新所有的輸出鎖存電路,再經(jīng)輸出電路驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的外設(shè)。這時(shí),才是PLC的真正輸出。比較下二個(gè)程序的異同:程序1:程序2:這兩段程序執(zhí)行的結(jié)果*一樣,但在PLC中執(zhí)行的卻不一樣?!?程序1只用一次掃描周期,就可完成對(duì)%M4的刷新;※ 程序2要用四次掃描周期,才能完成對(duì)%M4的刷新。這兩個(gè)例子說明:同樣的若干條梯形圖,其排列次序不同,執(zhí)
行的結(jié)果也不同。另外,也可以看到:采用掃描用戶程序的運(yùn)行結(jié)果與繼電器控制裝置的硬邏輯并行運(yùn)行的結(jié)果有所區(qū)別。當(dāng)然,如果掃描周期所占用的時(shí)間對(duì)整個(gè)運(yùn)行來說可以忽略,那么二者之間就沒有什么區(qū)別了。一般來說,PLC的掃描周期包括自診斷、通訊等,如下圖所示,即一個(gè)掃描周期等于自診斷、通訊、輸入采樣、用戶程序執(zhí)行、輸出刷新等所有時(shí)間的總和。二. PLC的I/O響應(yīng)時(shí)間為了增強(qiáng)PLC的抗能力,其可*性,PLC的每個(gè)開關(guān)量輸入端都采用光電隔離等技術(shù)。為了能實(shí)現(xiàn)繼電器控制線路的硬邏輯并行控制,PLC采用了不同于一般微型計(jì)算機(jī)的運(yùn)行(掃描技術(shù))。以上兩個(gè)主要原因,使得PLC得I/
O響應(yīng)比一般微型計(jì)算機(jī)構(gòu)成的工業(yè)控制滿的多,其響應(yīng)時(shí)間至少等于一個(gè)掃描周期,一般均大于一個(gè)掃描周期甚至更長。所謂I/O響應(yīng)時(shí)間指從PLC的某一輸入變化開始到有關(guān)輸出端的改變所需的時(shí)間。其短的I/O響應(yīng)時(shí)間與長的I/O響應(yīng)時(shí)間如圖所示: 第(n-1)個(gè)掃描周期短I/O響應(yīng)時(shí)間:長I/O響應(yīng)時(shí)間SIEMENS PLC在的產(chǎn)品,根據(jù)規(guī)模和性能的大小,主要有 S7-200 S7-300 和S7-400三種,下面就簡單介紹一下該三種產(chǎn)品的一些特性。S7-200針對(duì)低性能要求的摸塊化小控制,它多可有7個(gè)模塊的擴(kuò)展能力,在模塊中集成背板總線,
它的網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接有RS-485通訊接口和Profibus兩種,可通過編程器PG訪問所有模塊,帶有電源、CPU和I/O的一體化單元設(shè)備。其中的擴(kuò)展模塊(EM)有以下幾種:數(shù)字量輸入模塊(DI)——24VDC 和 120/230VAC;數(shù)字量輸出(DO)——24VDC 和 繼電器;模擬量輸入模塊(AI)——電壓、電流、電阻和熱電偶;模擬量輸出模塊——電壓和電流。 還有一個(gè)比較特殊的模塊-通訊處理器(CP)——該塊的功能是可以把S7-200作為主站連接到AS-接口(傳感器和執(zhí)行器接口),通過AS-接口的從站可以控制多達(dá)248個(gè)設(shè)備,這樣就可以顯著的擴(kuò)展S7-200的輸入和輸出點(diǎn)數(shù)。
西門子PLC的分類:
1.S7系列:傳統(tǒng)意義的PLC產(chǎn)品, S7-200是針對(duì)低性能要求的小型PLC。S7-300是模塊式中小型PLC,*多可以擴(kuò)展32個(gè)模塊。S7-400是大型PLC,可以擴(kuò)展300多個(gè)模塊。S7-300/400可以組成MPI、PROFIBUS和工業(yè)以太網(wǎng)等。2.M7-300/400:采用與S7-300/400相同的結(jié)構(gòu),它可以作為CPU或功能模塊使用。具有AT兼容計(jì)算機(jī)的功能,可以用C,C++或CFC等語言來編程。3.C7由S7-300 PLC,HMI(人機(jī)接口)操作面板、I/O、通信和過程監(jiān)控系統(tǒng)組成。4.WinAC基于Windows和標(biāo)準(zhǔn)的接口(ActiveX,OPC),提供軟件PLC或插槽PLC。 S7-300系列PLC簡介S7-300的CPU模塊(簡稱為CPU)都有一個(gè)編程用的RS-485接口,有的有PROFIBUS-DP接口或PtP串行通信接口,可以建立一個(gè)MPI(多點(diǎn)接口)網(wǎng)絡(luò)或DP網(wǎng)絡(luò)。
1.電源模塊 2.后備電池 3. 24V DC 連接器 4.模式開關(guān) 5.狀態(tài)和故障指示燈功能*強(qiáng)的CPU的RAM為512KB,*8192個(gè)存儲(chǔ)器位,512個(gè)定時(shí)器和512個(gè)計(jì)數(shù)器,數(shù)字量*65536 I/O點(diǎn),模擬量通道*為4096。有350多條指令。一個(gè)數(shù)字量為1點(diǎn),一個(gè)模擬量為16點(diǎn)。計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)范圍為1~999,定時(shí)器的定時(shí)范圍為10ms~9990s。
多機(jī)架的S7-300 PLC只需要擴(kuò)展一個(gè)機(jī)架,可以使用價(jià)格便宜的IM 365接口模塊對(duì)。數(shù)字量模塊:從0號(hào)機(jī)架的4號(hào)槽開始,每個(gè)槽位分配4個(gè)字節(jié)的地址,32個(gè)I/O點(diǎn)。模擬量模塊:一個(gè)通道占一個(gè)字地址。從I B256開始,給每一個(gè)模擬量模塊分配8個(gè)字。1.模塊診斷功能可以診斷出以下故障:失壓,熔斷器熔斷,看門狗故障,EPROM、RAM故障。模擬量模塊共模故障、組態(tài)/參數(shù)錯(cuò)誤、斷線、上下溢出。2.過程中斷數(shù)字量輸入信號(hào)上升沿、下降沿中斷,模擬量輸入超限,CPU暫停當(dāng)前程序,處理OB40。3.狀態(tài)與故障顯示LEDSF(系統(tǒng)出錯(cuò)/故障顯示,紅色):CPU硬件故障或軟件錯(cuò)誤時(shí)亮。BATF(電池故障,紅色):電池電壓低或沒有電池時(shí)亮。DC 5V(+5V電源指示,綠色): 5V電源正常時(shí)亮。FRCE(強(qiáng)制,黃色):至少有一個(gè)I/O被強(qiáng)制時(shí)亮。RUN(運(yùn)行方式,綠色):CPU處于RUN狀態(tài)時(shí)亮;重新啟動(dòng)時(shí)以2 Hz的頻率閃亮; HOLD(單步、斷點(diǎn))狀態(tài)時(shí)以0.5Hz的頻率閃亮。STOP(停止方式,黃色):CPU處于STOP,HOLD狀態(tài)或重新啟動(dòng)時(shí)常亮。BUSF(總線錯(cuò)誤,紅色)。
只需要擴(kuò)展一個(gè)機(jī)架,可以使用價(jià)格便宜的IM 365接口模塊對(duì)。數(shù)字量模塊:從0號(hào)機(jī)架的4號(hào)槽開始,每個(gè)槽位分配4個(gè)字節(jié)的地址,32個(gè)I/O點(diǎn)。模擬量模塊:一個(gè)通道占一個(gè)字地址。從I B256開始,給每一個(gè)模擬量模塊分配8個(gè)字。1.模塊診斷功能可以診斷出以下故障:失壓,熔斷器熔斷,看門狗故障,EPROM、RAM故障。模擬量模塊共模故障、組態(tài)/參數(shù)錯(cuò)誤、斷線、上下溢出。2.過程中斷數(shù)字量輸入信號(hào)上升沿、下降沿中斷,模擬量輸入超限,CPU暫停當(dāng)前程序,處理OB40。3.狀態(tài)與故障顯示LEDSF(系統(tǒng)出錯(cuò)/故障顯示,紅色):CPU硬件故障或軟件錯(cuò)誤時(shí)亮。BATF(電池故障,紅色):電池電壓低或沒有電池時(shí)亮。DC 5V(+5V電源指示,綠色): 5V電源正常時(shí)亮。FRCE(強(qiáng)制,黃色):至少有一個(gè)I/O被強(qiáng)制時(shí)亮。RUN(運(yùn)行方式,綠色):CPU處于RUN狀態(tài)時(shí)亮;重新啟動(dòng)時(shí)以2 Hz的頻率閃亮; HOLD(單步、斷點(diǎn))狀態(tài)時(shí)以0.5Hz的頻率閃亮。STOP(停止方式,黃色):CPU處于STOP,HOLD狀態(tài)或重新啟動(dòng)時(shí)常亮。BUSF(總線錯(cuò)誤,紅色)。
4.模式選擇開關(guān)
(1)RUN-P(運(yùn)行-編程)位置:運(yùn)行時(shí)還可以讀出和修改用戶程序,改變運(yùn)行方式。
(2)RUN (運(yùn)行)位置:CPU執(zhí)行、讀出用戶程序,但是不能修改用戶程序。
(3)STOP(停止)位置:不執(zhí)行用戶程序,可以讀出和修改用戶程序。
(4)MRES(清除存儲(chǔ)器):不能保持。將鑰匙開關(guān)從STOP狀態(tài)搬到MRES位置,可復(fù)位存儲(chǔ)器,使CPU回到初始狀態(tài)。
復(fù)位存儲(chǔ)器操作:通電后從STOP位置扳到MRES位置,“STOP”LED熄滅1s,亮1s,再熄滅1s后保持亮。放開開關(guān),使它回到STOP位置,然后又回到MRES,“STOP”LED以2Hz的頻率至少閃動(dòng)3s,表示正在執(zhí)行復(fù)位,*“STOP”LED一直亮。
某些CPU模塊上有集成I/O。
PLC使用的物理存儲(chǔ)器:RAM,ROM,快閃存儲(chǔ)器(Flash EPROM)和EEPROM。
西門子6ES7223-1PL22-0XA8
S7-200的擴(kuò)展配置是由S7-200的基本單元和擴(kuò)展模塊組成。其擴(kuò)展模塊的數(shù)量受兩個(gè)條件約束:一個(gè)是基本單元能帶擴(kuò)展模塊的數(shù)量;另一個(gè)是基本單元的電源承受擴(kuò)展模塊消耗DC5V總線電流的能力。
編址舉例
CPU224組成的擴(kuò)展
由CPU224組成的擴(kuò)展配置可以由CPU224基本單元和多7個(gè)擴(kuò)展模塊組成,CPU224可以向擴(kuò)展單元提供的DC5V電流為660mA。
例:若擴(kuò)展單元為4個(gè)16DI/16DO繼電器輸出EM223模塊和2個(gè)8DI的EM221模塊組成。查得:EM223繼電器輸出模塊耗DC5V總線電流為150 mA,EM221模塊耗DC5V總線電流為30 mA,總消耗電流為660 mA,等于CPU222可以提供DC5V的電流,所以這種配置還是可行的。
S7-200設(shè)置了中斷功能,用于實(shí)時(shí)控制、高速處理、通信和網(wǎng)絡(luò)等復(fù)雜和特殊的控制任務(wù)。中斷就是終止當(dāng)前正在運(yùn)行的程序,去執(zhí)行為立即響應(yīng)的信號(hào)而編制的中斷服務(wù)程序,執(zhí)行完畢再返回原先被終止的程序并繼續(xù)運(yùn)行。
中斷源即發(fā)出中斷請(qǐng)求的事件,又叫中斷事件。為了便于識(shí)別,系統(tǒng)給每個(gè)中斷源都分配一個(gè)編號(hào),稱為中斷事件號(hào)。S7-200系列可編程控制器多有34個(gè)中斷源,分為三大類:通信中斷、輸入/輸出中斷和時(shí)基中斷。)通信中斷
在自由口通信模式下,用戶可通過編程來設(shè)置波特率、奇偶校驗(yàn)和通信協(xié)議等參數(shù)。用戶通過編程控制通訊端口的事件為通信中斷。
(2)I/O中斷
I/O中斷包括外部輸入上升/下降沿中斷、高速計(jì)數(shù)器中斷和高速脈沖輸出中斷。S7-200用輸入(I0.0、I0.1、I0.2或I0.3)上升/下降沿產(chǎn)生中斷。這些輸入點(diǎn)用于捕獲在發(fā)生時(shí)必須立即處理的事件。高速計(jì)數(shù)器中斷指對(duì)高速計(jì)數(shù)器運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的事件實(shí)時(shí)響應(yīng),包括當(dāng)前值等于預(yù)設(shè)值時(shí)產(chǎn)生的中斷,計(jì)數(shù)方向的改變時(shí)產(chǎn)生的中斷或計(jì)數(shù)器外部復(fù)位產(chǎn)生的中斷。脈沖輸出中斷是指預(yù)定數(shù)目脈沖輸出完成而產(chǎn)生的中斷。
)時(shí)基中斷
時(shí)基中斷包括定時(shí)中斷和定時(shí)器T32/T96中斷。定時(shí)中斷用于支持一個(gè)周期性的活動(dòng)。周期時(shí)間從1毫秒至255毫秒,時(shí)基是1毫秒。使用定時(shí)中斷0,必須在SMB34中寫入周期時(shí)間;使用定時(shí)中斷1,必須在SMB35中寫入周期時(shí)間。將中斷程序連接在定時(shí)中斷事件上,若定時(shí)中斷被允許,則計(jì)時(shí)開始,每當(dāng)達(dá)到定時(shí)時(shí)間值,執(zhí)行中斷程序。定時(shí)中斷可以用來對(duì)模擬量輸入進(jìn)行采樣或定期執(zhí)行PID回路。定時(shí)器T32/T96中斷指允許對(duì)定時(shí)間間隔產(chǎn)生中斷。這類中斷只能用時(shí)基為1ms的定時(shí)器T32/T96構(gòu)成。當(dāng)中斷被啟用后,當(dāng)前值等于預(yù)置值時(shí),在S7-200執(zhí)行的正常1毫秒定時(shí)器更新的過程中,執(zhí)行連接的中斷程序。 S7-200有PTO、PWM兩臺(tái)高速脈沖發(fā)生器。 PTO脈沖串功能可輸出個(gè)數(shù)、周期的方波脈沖(占空比50%);PWM功能可輸出脈寬變化的脈沖信號(hào),用戶可以脈沖的周期和脈沖的寬度。若一臺(tái)發(fā)生器給數(shù)字輸出點(diǎn)Q0.0,另一臺(tái)發(fā)生器則給數(shù)字輸出點(diǎn)Q0.1。當(dāng)PTO、PWM發(fā)生器控制輸出時(shí),將禁止輸出點(diǎn)Q0.0、Q0.1的正常使用;當(dāng)不使用PTO、PWM高速脈沖發(fā)生器時(shí),輸出點(diǎn)Q0.0、Q0.1恢復(fù)正常的使用,即由輸出映像寄存器決定其輸出狀態(tài)。
由表1可知,CPU 22X 系列具有不同的技術(shù)性能,使用于不同要求的控制系統(tǒng):
CPU 221:用戶程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)容量較小,有一定的高速計(jì)數(shù)處理能力,適合用于點(diǎn)數(shù)少的控制系統(tǒng)。
CPU222:和CPU221相比,它可以進(jìn)行一定模擬量的控制,可以連接2個(gè)擴(kuò)展模塊,應(yīng)用更為廣泛。
CPU224:和前兩者相比,存儲(chǔ)容量擴(kuò)大了一倍,有內(nèi)置時(shí)鐘,它有更強(qiáng)的模擬量和高速計(jì)數(shù)的處理能力,使用很普遍。
CPU 226:和CPU224相比,增加了通信口的數(shù)量,通信能力大大增強(qiáng),可用于點(diǎn)數(shù)較多、要求較高的小型或中型控制系統(tǒng)。
CPU226XM:它是西門子公司推出的一款增強(qiáng)型主機(jī),主要在用戶程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)容量上進(jìn)行了擴(kuò)展,其他指標(biāo)和CPU 226相同
中斷指令有4條,包括開、關(guān)中斷指令,中斷連接、分離指令。指令格式如表1所示。
1. 開、關(guān)中斷指令
開中斷(ENI)指令全局性允許所有中斷事件。關(guān)中斷(DISI)指令全局性禁止所有中斷事件,中斷事件的每次出現(xiàn)均被排隊(duì)等候,直至使用全局開中斷指令重新啟用中斷。
PLC轉(zhuǎn)換到RUN(運(yùn)行)模式時(shí),中斷開始時(shí)被禁用,可以通過執(zhí)行開中斷指令,允許所有中斷事件。執(zhí)行關(guān)中斷指令會(huì)禁止處理中斷,但是現(xiàn)用中斷事件將繼續(xù)排隊(duì)等候。
邏輯運(yùn)算是對(duì)無符號(hào)數(shù)按位進(jìn)行與、或、異或和取反等操作。操作數(shù)的長度有B、W、DW。指令格式如表1所示。
1. 邏輯與(WAND)指令:將輸入IN1,IN2按位相與,得到的邏輯運(yùn)算結(jié)果,放入OUT的存儲(chǔ)單元。
2. 邏輯或(WOR)指令:將輸入IN1,IN2按位相或,得到的邏輯運(yùn)算結(jié)果,放入OUT的存儲(chǔ)單元。
3. 邏輯異或(OR)指令:將輸入IN1,IN2按位相異或,得到的邏輯運(yùn)算結(jié)果,放入OUT的存儲(chǔ)單元。
4. 取反(INV)指令:將輸入IN按位取反,將結(jié)果放入OUT的存儲(chǔ)單元。
本例說明了利用S7-200的集成“接通延遲”(ON-Delayed)定時(shí)器,能夠方便地產(chǎn)生斷開延遲(OFF-Delay)、脈沖(Pulse)及擴(kuò)展脈沖(Extended Pulse)。
為了在輸出端Q0.0得到斷開延遲信號(hào),Q0.0端的輸出信號(hào)的置位時(shí)問要比I0.0端的輸入信號(hào)長一段定時(shí)器的時(shí)間。
為了在輸出端Q0.1得到脈沖信號(hào),I0.1端的輸入信號(hào)被置位之后,信號(hào)會(huì)在輸出端Q0.1停留一段定時(shí)器的時(shí)間;但是,如果輸入I0.1被復(fù)位,那么輸出端Q0.1脈沖信號(hào)也將被復(fù)位。
為了在輸出端Q0.2得到擴(kuò)展脈沖信號(hào),一旦輸入I0.2己經(jīng)置位,無論輸入I0.2是否復(fù)位,那么在預(yù)置定時(shí)器時(shí)問內(nèi)Q0.2端輸出信號(hào)將一自處于置位狀態(tài)。
程序和注釋
下列程序分為3部分,每部分都相互獨(dú)立,用來實(shí)現(xiàn)斷開延遲(OFF-Delay)、脈沖(Pulse)和擴(kuò)展脈沖(Extended Pulse)。
一、斷開延遲(OFF-Delay)
當(dāng)接通輸入I0.0時(shí),輸出Q0.0被置位。如果輸入I0.0被復(fù)位(下降沿),
T33,運(yùn)行5秒鐘后,定時(shí)器T33置位,同時(shí)使標(biāo)志位M0.0和輸出Q0.0
則啟動(dòng)定時(shí)器復(fù)位。
二、脈沖(Pulse)
當(dāng)接通輸入I0.1時(shí),輸出Q0.1和標(biāo)志位M0.1被置位。通過對(duì)標(biāo)志位M0.1置位使定時(shí)器T34啟動(dòng),運(yùn)行5秒鐘后或輸入舊.1復(fù)位,就立即使輸出Q0.1復(fù)位。
三、擴(kuò)展脈沖(Extended Pulse)
當(dāng)接通輸入I0.2時(shí),輸出Q0.2和標(biāo)志位M0.2被置位。通過對(duì)標(biāo)志位M0.2置位,使定時(shí)器T35啟動(dòng),運(yùn)行5秒鐘后,立即使輸出Q0.2復(fù)位
Siemens編程器S7-200系列用在中小型設(shè)備上的自動(dòng)系統(tǒng)的控制單元,適用于各行各業(yè),各種場(chǎng)合中的檢測(cè),監(jiān)測(cè)及控制。
在這里,和大家一起來討論S7-200幾個(gè)使用方面的情況。
1.步進(jìn),伺服脈沖定位控制。
在設(shè)備的控制系統(tǒng)中,有關(guān)運(yùn)動(dòng)控制是很重要的,下面我們來看一看西門子S7-200系列PLC怎樣來實(shí)現(xiàn)這 個(gè)功能。
首先,確定使用哪個(gè)端口來發(fā)脈沖,如采用Q0.0發(fā)脈沖,則它的控制字為SMB67,脈沖同期為SMW68,脈 沖個(gè)數(shù)存放在SMD72中,
下面是控制字節(jié)的說明:
Q0.0 Q0.1 控制字節(jié)說明
SM67.0 SM77.0 PTO/PWM更新周期值 0=不更新,1=更新周期值
SM67.1 SM77.1 PWM更新脈沖寬度值 0=不更新,1=脈沖寬度值
SM67.2 SM77.2 PTO更新脈沖數(shù) 0=不更新,1=更新脈沖數(shù)
SM67.3 SM77.3 PTO/PWM時(shí)間基準(zhǔn)選擇 0=1微秒值,1=1毫秒值
SM67.4 SM77.4 PWM更新方法 0=異步更新,1=同步更新
SM67.5 SM77.5 PTO操作 0=單段操作,1=多段操作
SM67.6 SM77.6 PTO/PWM模式選擇 0=選擇PTO,1=選擇PWM
SM67.7 SM77.7 PTO/PWM允許 0=禁止PTO/PWM,1=允許
這樣根據(jù)以上表格,我們得出Q0.0控制字:SMB67為:10000101
采用PTO輸出,微妙級(jí)周期,發(fā)脈沖的周期(也就是頻率)與脈沖個(gè)數(shù)都要重新輸入。10000101轉(zhuǎn)化為 16進(jìn)制 為85,有了控制字以后,我們來寫這一段程序根據(jù)上面這段程序,我們知道了控制字的使用,同時(shí)也知道步進(jìn)電機(jī)的脈沖周期與沖個(gè)數(shù)的存放位置(對(duì) Q0.0來說是SMW68與SMD72)。當(dāng)然,VW100與VD102內(nèi)的數(shù)據(jù)不同的話,步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)就不一樣。
還有一點(diǎn)需要說明得是:M0.0導(dǎo)通---PLC捕捉到上升沿發(fā)動(dòng)脈沖輸出后,想停止的話,只須改變端口脈沖的 控制字,再啟動(dòng)PLS即可