西門(mén)子6ES7331-7PF01-0AB0

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(kuò)展單元,，它本身沒(méi)有CPU,，只能與基本單元相連接使用，用于擴(kuò)展I/O點(diǎn)數(shù),，S7-200系列PLC擴(kuò)展單元型號(hào)及輸入輸出點(diǎn)數(shù)的分配如表4-12所示,。

表4-12  S7-200系列PLC擴(kuò)展單元型號(hào)及輸入輸出點(diǎn)數(shù)

3．編程器

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

簡(jiǎn)易型編程器是袖珍型的，簡(jiǎn)單實(shí)用,，價(jià)格低廉,，是一種很好的現(xiàn)場(chǎng)編程及監(jiān)測(cè)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(jì)算機(jī)進(jìn)行編程操作,，將的編程軟件裝入計(jì)算機(jī)內(nèi),，可直接采用梯形圖語(yǔ)言編程，實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測(cè),，非常直觀,，且功能強(qiáng)大，S7-200系列PLC的編程軟件為STEP7-Micro/WIN,。

4．程序存儲(chǔ)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(guò)該接口可以將卡盒的內(nèi)容寫(xiě)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(chǔ)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(xiě)入器

寫(xiě)入器的功能是實(shí)現(xiàn)PLC和EPROM之間的程序傳送,，是將PLC中RAM區(qū)的程序通過(guò)寫(xiě)入器固化到程序存儲(chǔ)卡中，或?qū)?/span>PLC中程序存儲(chǔ)卡中的程序通過(guò)寫(xiě)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(gè)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(duì)某個(gè)量的數(shù)值進(jìn)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(rèn)的方法,，多可顯示80條信息,，每條信息多4個(gè)變量的狀態(tài)。過(guò)程參數(shù)可在顯示器上顯示,，并可以隨時(shí)修改,。TD200面板上的8個(gè)可編程序的功能鍵，每個(gè)都分配了一個(gè)存儲(chǔ)器位,，這些功能鍵在啟動(dòng)和測(cè)試系統(tǒng)時(shí),，可以進(jìn)行參數(shù)設(shè)置和診斷。

Monitor V6.2帶25個(gè)客戶機(jī) 6AV6 371-1DN06-2DX0 WINCC Option Data

• SIMATIC S7-1500 和 ET 200MP 的工藝模塊
• 模塊帶有時(shí)間控制控制的輸入和輸出,，用于執(zhí)行響應(yīng)時(shí)間為數(shù)微秒的精確開(kāi)關(guān)功能
• 高速計(jì)數(shù)和位置檢測(cè)模塊帶有不同的位置傳感器
• 具有用于完成過(guò)程級(jí)別的任務(wù)且響應(yīng)時(shí)間較短的集成輸入和輸出

• 2 通道高速計(jì)數(shù)器模塊
• 具有大量參數(shù)設(shè)置選項(xiàng),，可根據(jù)具體任務(wù)進(jìn)行佳調(diào)整，降低控制負(fù)荷
• 速度和時(shí)間段測(cè)量
• 存儲(chǔ)和比較功能
• 連接 24 V 編碼器

特別是,，計(jì)數(shù)器模塊可以檢測(cè)快速高頻信號(hào),，并將計(jì)數(shù)器讀數(shù)和當(dāng)前速度返回到控制器。計(jì)數(shù)器控制可通過(guò)數(shù)字量輸入和輸出信號(hào)來(lái)確保精確的計(jì)數(shù)器結(jié)果和系統(tǒng)中的快速響應(yīng),。通過(guò)大量參數(shù)設(shè)置選項(xiàng),，可針對(duì)手邊的任務(wù)進(jìn)行佳調(diào)整，降低控制負(fù)荷,。

提供有以下計(jì)數(shù)器模塊：

• TM Count 2x24V：
  快速計(jì)數(shù)器模塊,，2 通道；計(jì)數(shù)功能高達(dá) 200 kHz,；硬件和軟件門(mén),；連接 24 V 編碼器；每通道 3 點(diǎn)數(shù)字量輸入（除計(jì)數(shù)器輸入外）和 2 點(diǎn)數(shù)字量輸出,；頻率,、速度和時(shí)間段測(cè)量；存儲(chǔ)和比較功能,；24 V 編碼器電源；等時(shí)同步模式

• 用一個(gè)螺絲安裝在 S7-1500 安裝導(dǎo)軌上
• 統(tǒng)一的 40 針前連接器,，帶螺釘型端子（不久將提供插入式端子）
• 可連接芯線截面積0.25 mm2 至 1.5 mm2（AWG24 至 16）
• 前連接器的預(yù)接線位置
• 前蓋帶有可擴(kuò)充的電纜室,，即使*接線時(shí)也如此
• 集成式屏蔽

含在供貨范圍之內(nèi)：

• 用于手工貼標(biāo)簽的一個(gè)標(biāo)簽條
• 一個(gè) U 型連接器
• 印制有文字的前門(mén)
• 饋電元件、屏蔽夾和屏蔽端子

• 統(tǒng)一的顯示和診斷方式：
  • 故障（紅色 LED）和運(yùn)行（綠色 LED）模塊狀態(tài)顯示
  • 邏輯“0”和邏輯“1”信號(hào)狀態(tài)的通道狀態(tài)顯示（綠色 LED）或診斷指示（紅色 LED）
  • 顯示 24 V DC 電源電壓（綠色 LED）
  • 顯示計(jì)數(shù)器的活動(dòng)狀況和計(jì)數(shù)方向
• 支持的功能：
• 加/減高速計(jì)數(shù)
• 計(jì)數(shù)器范圍可調(diào)節(jié)至高達(dá) +/-31 位
• 通過(guò)集成數(shù)字量輸入和輸出獲得高速響應(yīng)
• 測(cè)量當(dāng)前信號(hào)頻率
• 增量式編碼器的位置檢測(cè)
• 每個(gè)通道兩個(gè)比較器,，用于控制數(shù)字量輸出
• 通過(guò)數(shù)字量輸入來(lái)保存或設(shè)置計(jì)數(shù)
• 硬件中斷,，可設(shè)置參數(shù)
• 等時(shí)同步模式
• 通過(guò)命令和工藝對(duì)象進(jìn)行用戶友好的組態(tài)
• 識(shí)別和維護(hù)數(shù)據(jù) IM0
• 固件更新
• 模塊正面的清晰標(biāo)簽
• 統(tǒng)一的前連接器
• SIMATIC S7-1500 和 ET 200MP 的統(tǒng)一系統(tǒng)功能：

用于基于 PC 自動(dòng)化的軟控制器

SIMATIC S7-1500 軟控制器用于在 SIMATIC IPC 上實(shí)現(xiàn) SIMATIC S7-1500 控制器。

它特別適用于機(jī)器制造中的控制解決方案,，涉及高性能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜控制任務(wù),、集成 PC 應(yīng)用程序或在一臺(tái)設(shè)備上實(shí)現(xiàn)多個(gè)任務(wù)。

S7-1500 軟控制器是 SIMATIC WinAC RTX 的長(zhǎng)期后續(xù)產(chǎn)品,。它可提供顯著提高的可用性和系統(tǒng)診斷,，可在 TIA Portal 中完成全面組態(tài),。與 S7-1500 控制器一樣，該軟控制器具有集成運(yùn)動(dòng)控制功能以及經(jīng)過(guò)改進(jìn)的信息安全機(jī)制,，適合知識(shí)產(chǎn)權(quán)和復(fù)制保護(hù),。

S7-200PLC的數(shù)據(jù)區(qū)

（一）數(shù)字量輸入和輸出映象區(qū)

1．輸入映象寄存器（數(shù)字量輸入映象區(qū)）（I）

數(shù)字量輸入映象區(qū)是S7-200CPU為輸入端信號(hào)狀態(tài)開(kāi)辟的一個(gè)存儲(chǔ)區(qū)。輸入映像寄存器的標(biāo)識(shí)符為I,，在每個(gè)掃描周期的開(kāi)始,，CPU對(duì)輸入點(diǎn)進(jìn)行采樣，并將采樣值存于輸入映像寄存器中,。

輸入映像寄存器是PLC接收外部輸入的開(kāi)關(guān)量信號(hào)的窗口,。

可以按位、字節(jié),、字,、雙字四種方式來(lái)存取。

（1）按“位”方式：從I0.0~I15.7,，共有128點(diǎn)

（2）按“字節(jié)”方式：從IB0~IB15,，共有16個(gè)字節(jié)

（3）按“字”方式：從IW0~IW14，共有8個(gè)字

（4）按“雙字”方式：從ID0~ID12,，共有4個(gè)雙字

2．輸出映像寄存器（Q）

數(shù)字量輸出映象區(qū)是S7-200CPU為輸出端信號(hào)狀態(tài)開(kāi)辟的一個(gè)存儲(chǔ)區(qū),。輸出映像寄存器的標(biāo)識(shí)符為Q（從Q0.0~Q15.7，共有128點(diǎn)）,，在每個(gè)掃描周期的末尾,，CPU將輸出映像寄存器的數(shù)據(jù)傳送給輸出模塊，再由后者驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載,。

可以按位,、字節(jié)、字,、雙字四種方式來(lái)存取,。

（1）按“位”方式：從Q0.0~I15.7，共有128點(diǎn)

（2）按“字節(jié)”方式：從QB0~QB15,，共有16個(gè)字節(jié)

（3）按“字”方式：從QW0~QW14,，共有8個(gè)字

（4）按“雙字”方式：從QD0~QD12，共有4個(gè)雙字

說(shuō)明：實(shí)際沒(méi)有使用的輸入端和輸出端的映象區(qū)的存儲(chǔ)單元可以作中間繼電器用,。

（二）模擬量輸入映象區(qū)和輸出映象區(qū)

1．模擬量輸入映象區(qū)（AI區(qū)）

模擬量輸入映象區(qū)是S7-200CPU為模擬量輸入端信號(hào)開(kāi)辟的一個(gè)存儲(chǔ)區(qū),。S7-200將測(cè)得的模擬量（如溫度、壓力）轉(zhuǎn)換成1個(gè)字長(zhǎng)（2個(gè)字節(jié)）的數(shù)字量,，模擬量輸入映像寄存器用標(biāo)識(shí)符（AI）,、數(shù)據(jù)長(zhǎng)度（W）及字節(jié)的起始地址表示。

從AIW0~AIW30,，共有16個(gè)字,，總共允許有16路模擬量輸入,。

說(shuō)明：模擬量輸入值為只讀數(shù)據(jù)。

2．模擬量輸出映象區(qū)（AQ區(qū)）

模擬量輸出映象區(qū)是S7-200CPU為模擬量輸出端信號(hào)開(kāi)辟的一個(gè)存儲(chǔ)區(qū),。S7-200將1個(gè)字長(zhǎng)（2個(gè)字節(jié),，16位）的數(shù)字量按比例轉(zhuǎn)換為電流或電壓。模擬量輸出映像寄存器用標(biāo)識(shí)符（AQ）,、數(shù)據(jù)長(zhǎng)度（W）及字節(jié)的起始地址表示,。

從AQW0~AQW30，共有16個(gè)字,，總共允許有16路模擬量輸出,。

（三）變量存儲(chǔ)器（V）（相當(dāng)于內(nèi)輔繼電器）

PLC執(zhí)行程序過(guò)程中，會(huì)存在一些控制過(guò)程的中間結(jié)果,，這些中間數(shù)據(jù)也需要用存儲(chǔ)器來(lái)保存,。變量存儲(chǔ)器就是根據(jù)這個(gè)實(shí)際的要求設(shè)計(jì)的。變量存儲(chǔ)器是S7-200CPU為保存中間變量數(shù)據(jù)而建立的一個(gè)存儲(chǔ)區(qū),，用V表示,。

可以按位、字節(jié),、字,、雙字四種方式來(lái)存取。

（1）按“位”方式：從V0.0~I5119.7,，共有40960點(diǎn),。CPU221、CPU222變量存儲(chǔ)器只有2048個(gè)字節(jié),，其變量存儲(chǔ)區(qū)只能到V2047.7位,。

（2）按“字節(jié)”方式：從VB0~VB5119，共有5120個(gè)字節(jié)

（3）按“字”方式：從VW0~VW5118,，共有2560個(gè)字

（4）按“雙字”方式：從VD0~VD5116,，共有1280個(gè)雙字

（四）位存儲(chǔ)器（M）區(qū)

PLC執(zhí)行程序過(guò)程中，可能會(huì)用到一些標(biāo)志位,，這些標(biāo)志位也需要用存儲(chǔ)器來(lái)寄存,。位存儲(chǔ)器就是根據(jù)這個(gè)要求設(shè)計(jì)的。位存儲(chǔ)器是S7-200CPU為保存標(biāo)志位數(shù)據(jù)而建立的一個(gè)存儲(chǔ)區(qū),，用M表示。該區(qū)雖然叫位存儲(chǔ)器,，但是其中的數(shù)據(jù)不僅可以是位,、還可以是字節(jié)、字或雙字,。

（1）按“位”方式：從M0.0~M31.7,，共有256點(diǎn),。

（2）按“字節(jié)”方式：從MB0~MB31，共有32個(gè)字節(jié)

（3）按“字”方式：從MW0~MW30,，共有16個(gè)字

（4）按“雙字”方式：從MD0~MD28,，共有8個(gè)雙字

（五）順序控制繼電器區(qū)（S）

PLC執(zhí)行程序過(guò)程中，可能會(huì)用到順序控制,。順序控制繼電器就是根據(jù)順序控制的特點(diǎn)和要求設(shè)計(jì)的,。順序控制繼電器區(qū)是S7-200CPU為順序控制繼電器的數(shù)據(jù)而建立的一個(gè)存儲(chǔ)區(qū)，用S表示,。在順序控制過(guò)程中,，用于組織步進(jìn)過(guò)程的控制。

可以按位,、字節(jié),、字、雙字四種方式來(lái)存取,。

（1）按“位”方式：從S0.0~S31.7,，共有256點(diǎn)。

（2）按“字節(jié)”方式：從SB0~SB31,，共有32個(gè)字節(jié)

（3）按“字”方式：從SW0~SW30,，共有16個(gè)字

（4）按“雙字”方式：從SD0~SD28，共有8個(gè)雙字

（六）局部存儲(chǔ)器區(qū)（L）（相當(dāng)于內(nèi)輔繼電器）

S7-200PLC有64個(gè)字節(jié)的局部存儲(chǔ)器,，其中60個(gè)可以用作暫時(shí)存儲(chǔ)器或者給子程序傳遞參數(shù),。

局部存儲(chǔ)器和變量存儲(chǔ)器很相似，主要區(qū)別是變量存儲(chǔ)器是全局有效的,，而局部存儲(chǔ)器是局部有效的,。全局是指同一個(gè)存儲(chǔ)器可以被任何程序存取（例如,，主程序,、子程序或中斷程序）。局部是指導(dǎo)存儲(chǔ)器區(qū)和特定的程序相關(guān)聯(lián),。

幾種程序之間不能互訪,。

局部存儲(chǔ)器區(qū)是S7-200CPU為局部變量數(shù)據(jù)建立的一個(gè)存儲(chǔ)區(qū)，用L表示,。該區(qū)域的數(shù)據(jù)可以用位,、字節(jié)、字,、雙字四種方式來(lái)存取,。

（1）按“位”方式：從L0.0~L63.7，共有512點(diǎn)。

（2）按“字節(jié)”方式：從LB0~LB63,，共有64個(gè)字節(jié)

（3）按“字”方式：從LW0~LW62,，共有32個(gè)字

（4）按“雙字”方式：從LD0~LD60，共有16個(gè)雙字

（七）定時(shí)器存儲(chǔ)器區(qū)（T）

PLC在工作中少不了需要計(jì)時(shí),，定時(shí)器就是實(shí)現(xiàn)PLC具有計(jì)時(shí)功能的計(jì)時(shí)設(shè)備,。定時(shí)器的編號(hào)：

T0、T1,、……,、T255

S7-200有256個(gè)定時(shí)器。

（八）計(jì)數(shù)器存儲(chǔ)器區(qū)（C）

PLC在工作中有時(shí)不僅需要計(jì)時(shí),，還可能需要計(jì)數(shù)功能,。計(jì)數(shù)器就是PLC具有計(jì)數(shù)功能的計(jì)數(shù)設(shè)備。

計(jì)數(shù)器的編號(hào)：

C0,、C1,、……、C255

（九）高速計(jì)數(shù)器區(qū)（HSC）

高速計(jì)數(shù)器用來(lái)累計(jì)比CPU掃描速率更快的事件,。S7-200各個(gè)高速計(jì)數(shù)器不僅計(jì)數(shù)頻率高達(dá)30kHz,。

S7-200各個(gè)高速計(jì)數(shù)器有32位帶符號(hào)整數(shù)計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值。若要存取高速計(jì)數(shù)器的值,，則必須給出高速計(jì)數(shù)器的地址,，即高速計(jì)數(shù)器的編號(hào)。

高速計(jì)數(shù)器的編號(hào)為：HSC0,、HSC1,、……、HSC5,。

S7-200有6個(gè)高速計(jì)數(shù)器,。其中CPU221和CPU222僅有4個(gè)高速計(jì)數(shù)器（HSC0、HSC3,、HSC4,、HSC5）

（十）累加器區(qū)（AC）

累加器是可以像存儲(chǔ)器那樣進(jìn)行讀/寫(xiě)的設(shè)備。例如,，可以用累加器向子程序傳遞參數(shù),，或從子程序返回參數(shù)，以及用來(lái)存儲(chǔ)計(jì)算的中間數(shù)據(jù),。

S7-200CPU提供了4個(gè)32位累加器（AC0,、AC1、AC2,、AC3）,。

可以按字節(jié),、字或雙字來(lái)存取累加器數(shù)據(jù)中的數(shù)據(jù)。但是,，以字節(jié)形式讀/寫(xiě)累加器中的數(shù)據(jù)時(shí)，只能讀/寫(xiě)累加器32位數(shù)據(jù)中的低8位數(shù)據(jù),。如果是以字的形式讀/寫(xiě)累加器中的數(shù)據(jù),，只能讀/寫(xiě)累加器32位數(shù)據(jù)中的低16位數(shù)據(jù)。只有采取雙字的形式讀/寫(xiě)累加器中的數(shù)據(jù)時(shí),，才能一次讀寫(xiě)全部32位數(shù)據(jù),。

 西門(mén)子6ES7331-7PF01-0AB0

21

FB65 “TCON”，建立連接功能塊,，如圖22所示,。通過(guò)輸入?yún)?shù) "REQ"一個(gè)上升沿來(lái)建立連接。 “ID” 為連接ID,，“CONNECT” 參數(shù)填寫(xiě)用 UDT65 生成的變量,， 連接建立后會(huì)一直保持，直到調(diào)用FB66 "TDISCON" 斷開(kāi)連接,、CPU停止或者斷電,。其中CONNECT為通過(guò)UDT65生成的DB塊，即DB101,， ID = 1,。通過(guò)M8.0啟動(dòng)作業(yè)，執(zhí)行連接的建立,。

圖22

FB64 “TRCV”,，接收功能塊，如圖23所示,。"TRECV" EN_R始終為T(mén)RUE,， ID 填寫(xiě)連接ID，”DATA” 填寫(xiě)接收數(shù)據(jù)區(qū),，輸出參數(shù) "NDR" 用于表示新的數(shù)據(jù)已經(jīng)收到,，輸出參數(shù) "LEN" 表示接收的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度。本例中連接ID = 1,。DB3作為接收數(shù)據(jù)塊,，接收數(shù)據(jù)的字節(jié)長(zhǎng)度為8，接收作業(yè)通過(guò)M8.1使能,。

圖23

FB63 “TSEND”,，發(fā)送功能塊，如圖24所示,。連接ID = 1,。DB3為發(fā)送數(shù)據(jù)塊,，發(fā)送字節(jié)長(zhǎng)度為8，發(fā)送作業(yè)通過(guò)M0.3觸發(fā),。"TSEND" 發(fā)送請(qǐng)求依靠輸入?yún)?shù)"REQ"的上升沿來(lái)實(shí)現(xiàn),，如果“BUSY”位為true時(shí)不要觸發(fā)"REQ"。輸出參數(shù) "DONE", "ERROR" 和 "STATUS" 用于評(píng)估工作的情況,。

圖24

FB66 “TDISCON”,，取消連接功能塊，如圖25所示,?？梢愿鶕?jù)需要取消ID=W#16#1的連接，作業(yè)通過(guò)M8.2使能,。

圖25

4.3下載程序
S7-300側(cè)的組態(tài)和編程都完成后,，直接下載到S7-300 CPU中，并啟動(dòng)CPU的運(yùn)行,。

5 監(jiān)控通信結(jié)果
對(duì)S7-1200和S7-300都組態(tài)和編程后,，下載所有組態(tài)及程序并搭建好網(wǎng)絡(luò)后，首先在在S7-1200中將M8.0置位為1,，然后再在S7-300中將M8.0置位為1,，兩個(gè)站的“TCON” 被激活，建立兩個(gè)站之間的ISO on TCP連接,。
連接正常建立后,，即可以進(jìn)行數(shù)據(jù)的交換。在S7-1200和S7-300站中將 ”TRCV” 功能塊的EN_R置位為1,，使能接收,，監(jiān)控通信結(jié)果如圖26所示。
通過(guò)監(jiān)控結(jié)果可以看到,，S7-1200中發(fā)送數(shù)據(jù)塊DB3的8個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)被發(fā)送到S7-300站的DB3中,，同時(shí)，S7-300的DB3中接收到的數(shù)據(jù)又被發(fā)送到S7-1200的接收數(shù)據(jù)塊DB4中,。

圖26 在線監(jiān)控通信結(jié)果

1．概述
通過(guò)以太網(wǎng)可以實(shí)現(xiàn)S7-1200與S7-300連接通信,。S7-300可以使用帶集成口CPU或通信處理器（CP343-1）連接到工業(yè)以太網(wǎng)上，它們都提供S7 通信的功能,，既可作為客戶機(jī),，也可以作為服務(wù)器，所擁有的連接資源可參見(jiàn)相關(guān)產(chǎn)品手冊(cè),；S7-1200 集成以太網(wǎng)接口,，提供S7 通信的功能，只能作為服務(wù)器,，可以同時(shí)建立3 個(gè)通信連接,。

下面會(huì)用一個(gè)實(shí)例來(lái)描述S7-300 如何與S7-1200建立通信連接,。

192.168.0.8 192.168.0.18

192.168.0.100