3.第3講 plc工作原理及軟元件

1、西門(mén)子S7-200 PLC編程與應(yīng)用初級(jí),主講：陽(yáng)勝峰,第三講 PLC工作原理及軟元件,一、 PLC的工作原理 二、 S7-200系列PLC的軟元件 三、 S7-200存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)類(lèi)型與尋址方式 四、PLC的I/O接線,一、 PLC的工作原理,1 輸入處理階段,2 程序處理階段,3 輸出處理階段,PLC掃描工作原理,二、S7-200系列PLC的軟元件,1 輸入繼電器（I） 2 輸出繼電器（Q）

2、 3 通用輔助繼電器（M） 4 特殊繼電器（SM） 5 變量存儲(chǔ)器（V） 6 局部變量存儲(chǔ)器（L） 7 順序控制繼電器（S）,8 定時(shí)器(T)9 計(jì)數(shù)器（C）10 模擬量輸入映像寄存器（AI）11 模擬量輸出映像寄存器（AQ）12 高速計(jì)數(shù)器（HC）13 累加器（AC）,三、S7-200存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)類(lèi)型與尋址方式,1 數(shù)據(jù)類(lèi)型與

3、單位 S7-200系列PLC數(shù)據(jù)類(lèi)型有布爾型、整型和實(shí)型。常用的單位有位、字節(jié)、字和雙字等。,2 常數(shù)的表示形式,數(shù)制轉(zhuǎn)換,十進(jìn)制數(shù)與非十進(jìn)制數(shù)相互轉(zhuǎn)換有以下幾種情況： （1）十進(jìn)制數(shù)整數(shù)換為二進(jìn)制數(shù)的方法：用十進(jìn)制整數(shù)除2取余數(shù)，逆序排列。 如：(11)10=(1011)2,（2）二進(jìn)制數(shù)換為十進(jìn)制數(shù)整數(shù)的方法：,任何一種數(shù)制表示的數(shù)都可以寫(xiě)成按位權(quán)展開(kāi)的多項(xiàng)式之和，位權(quán)是指一個(gè)數(shù)字在某個(gè)固定位置上

4、所代表的值，處在不同位置上的數(shù)字符號(hào)所代表的值不同，每個(gè)數(shù)字的位置決定了它的值或者位權(quán)。而位權(quán)與基數(shù)的關(guān)系是：各進(jìn)制中位權(quán)的值是基數(shù)的若干次冪。 以二進(jìn)制為例介紹二進(jìn)制轉(zhuǎn)化為十進(jìn)制的方法如下：(1101)2 =1×20 ＋ 0×21＋ 1×22 ＋1×23 = 11,(3）二進(jìn)制數(shù)整數(shù)換十六進(jìn)制數(shù)的方法：二進(jìn)制數(shù)從右向左4位一組分開(kāi)，高位不足4位補(bǔ)足4位，然后分別把每組換成16

5、進(jìn)制，連起來(lái)即為所求的十六進(jìn)制數(shù)。 如：(110 1101 0101 )2 = ( 6D5 )16,（4）十六進(jìn)制整數(shù)換為二進(jìn)制數(shù)的方法：把十六進(jìn)制的每一位化成4位的二進(jìn)制數(shù)，連起來(lái)即為對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制數(shù)。如：（57A）16 =（0101 0111 1010）2,3 直接尋址 將信息存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中，存儲(chǔ)單元按字節(jié)進(jìn)行編址，無(wú)論尋址的是何種數(shù)據(jù)類(lèi)型，通常應(yīng)直接指出元件名稱(chēng)及其所在存儲(chǔ)區(qū)域內(nèi)的字節(jié)

6、地址，并且每個(gè)單元都有唯一的地址，這種尋址方式稱(chēng)為直接尋址。 如: LD I0.0 LD?。?.0 = Q0.0,（1）按位尋址的格式為Ax.y：I0.0、Q0.0、M0.0、SM0.0、S0.0、V0.0、L0.0等。（2）存儲(chǔ)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(chǔ)區(qū)域的字節(jié)，而是直接指出其編號(hào)。其尋址格式為：Ax，如T0、C0、HC0、AC0

7、等。（3）數(shù)據(jù)尋址格式為：ATx，如IB0、IW0、ID0、QB0、QW0、QD0、MB0、MW0、MD0、SMB0、SMW0、SMD0、SB0、SW0、SD0、VB0、VW0、VD0、LB0、LW0、LD0、AIW0、AQW0等。,4 間接尋址 間接尋址方式是指數(shù)據(jù)存放在寄存器或存儲(chǔ)器中，在指令中只出現(xiàn)所需數(shù)據(jù)所在單元的內(nèi)存地址的地址，存儲(chǔ)單元地址的地址又稱(chēng)為地址指針。 用間接尋址方式存取數(shù)

8、據(jù)的工作方式有3種：建立指針、間接存取和修改指針。,（1）建立指針 建立指針必須用雙字傳送指令（MOVD），將存儲(chǔ)器所要訪問(wèn)的單元的地址裝入用來(lái)作為指針的存儲(chǔ)器單元或寄存器，裝入的是地址而不是數(shù)據(jù)本身，格式如下： 例：MOVD&VB200, VD302 MOVD&MB10, AC2 MOVD&C2, LD14

9、其中“&”為地址符號(hào)，它與單元編號(hào)結(jié)合使用表示所對(duì)應(yīng)單元的32位物理地址。VB200只是一個(gè)直接地址的編號(hào)，并非其物理地址。指令中的第二個(gè)地址數(shù)據(jù)長(zhǎng)度必須是雙字長(zhǎng)，如VD、LD、AC等。注意：建立指針用MOVD指令。,（2）間接存取 指令中在操作數(shù)的前面加“ * ”表示該操作數(shù)為一個(gè)指針。 下面兩條指令是建立指針和間接存取的應(yīng)用方法：MOVD&VB200，AC0MOVW*AC0，AC

10、1,（3）修改指針 下面的指令可以修改指針的用法：MOVD&VB200，AC0 //建立指針I(yè)NCDAC0 //修改指針，加1 INCDAC0 //修改指針，再加1MOVW*AC0，AC1 //讀指針,注意： (1) VW0為16位二進(jìn)制數(shù)，是由VB0、VB1兩個(gè)字節(jié)組成

11、，其中VB0中的8位為高8位，VB1中的8位為低8位。 (2)VD0是由VB0、VB1、VB2、VB3四個(gè)字節(jié)組成，其中VB0中的8位為高8位，VB3中的8位為低8位。,例：若VB0=25，VB1=36，則VW0=？，V0.5=?,把VB0中的25化成8位二進(jìn)制數(shù)為0001 1001 把VB1中的36化成8位二進(jìn)制數(shù)為0010 0100 VW0由VB0、VB1組成，且VB0為高8位，VB1為低8位，故VW0

12、的16位二進(jìn)制數(shù)為：0001 1001 0010 0100，把此數(shù)化成十進(jìn)制為6436，即：VW0=6436。V0.5表示變量存貯器V的第0個(gè)字節(jié)的第5位的狀態(tài)，即為0。,四、 PLC的接線,1 PLC分類(lèi)（1）PLC按輸出形式可分為：繼電器輸出、晶體管輸出及晶閘管輸出 形式。 繼電器輸出的PLC其輸出點(diǎn)可控制交流或直流負(fù)載， 晶體管輸出的PLC其輸出點(diǎn)只能控制直流負(fù)載

13、， 晶閘管輸出的PLC其輸出點(diǎn)只能控制交流負(fù)載。（2）按PLC輸入端所接電源的不同可分為：交流輸入和直流輸入。 不同輸入形式、輸出形式的PLC的接線略有所不同，但原理是相似的。,型號(hào)為CPU226AC/DC/繼電器是工作電源為交流、直流數(shù)字輸入、輸電器輸出的PLC； 如CPU224DC/DC/DC是工作電源為直流（24V）、直流數(shù)字輸入、直流輸出的PLC。,CPU226AC/DC/