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S7-200PLC学习笔记
一、输入信号:I0.0-I0.7; I1.0-I1.7 二、输出信号:Q0.0-Q0.7; Q1.0-Q1.5 三、继电器:M0.0-M31.7;共256位 四、时间继电器(从T37开始编):通电延时(TON) 有记忆的通电延时(TONR) 断电延时(TOF) 五、计数器(C0-C255):增计数器(CTU) 减计数器(CTD) 增减计数器(CTUD) 六、上升沿(P):上升沿触发,当输入信号状态由0—1则发生动作,反之由1—0则不动作 下降沿(N):下降沿触发,当输入信号状态由1—0则发生动作,反之由0—1则不动作 七、特殊功能寄存器(SM): SM0.0:使运行时一直为1,是常ON继电器,一般用在程序开始最左侧第一位置,办证每次都扫描; SM0.1:是CPU第一次上电运行时动作一次,也就是一个上升沿,一般作为初始故障复位使用; SM0.2:当机器执行数学运算结果为负时,该位被置1; SM0.3:开机后进入RUN方式,该位被置1一个扫描周期; SM0.4:是以1min为周期的脉冲波形,可以作为计数器触发使用; SM0.5:是以1秒为周期的脉冲波形,可以作为计数器触发使用; SM0.6:为扫描时钟脉冲,首次扫描为1,下次为0,在下次为1,以此类推; SM1.0:当执行某些指令,其结果为0时,将改位置为1; SM1.1:当执行某些指令,其结果溢出或非法数值时,将改位置为1; SM1.2:当执行数学运算指令,其结果为负数时,将改位置为1; SM1.3:试图除以0时,将改位置为1。 八、顺序控制继电器(S): 顺序控制继电器区为顺序控制继电器的数据而建立一个存储区,用S表示;可以按位、字节、字、双字四种方式来存取。 (1)位:S0.0-S31.7,共256点 (2)字节:SB0-SB31,共32字节 (3)字:SW0-SW30,共16字 (4)双字:SD0-SD28,共8个双字 注:程序中S上方是置位的起始位置,下方的数字是从起始位置开始的总点数,如图三表示从Q0.0开始置位三个点(Q0.0,Q0.1,Q0.2);R的上方下方表达意思与S一样。 九、复位(R):用法与顺序控制继电器一样,顺序控制继电器是置位,R为复位。 十、跳转指令与标签指令 跳转指令(JMP):在预置触发信号接通时,使程序跳转到标签处执行; 标签(LBL):标记跳转的目的地位置; JMP与LBL指令上方的数字为对应的位置,即当JMP指令上方数字为n时,接通时会自动跳转到相对应的上方数字为n的LBL命令的位置来执行程序,常用来切换两个不同工作状态下的不同的程序。 十一、高速计数器(HC) 用来累积比CPU的扫描速率更快的事件,计数过程与扫描周期无关。 十二、累加器(AC) 用来向子程序传递参数和从子程序返回参数,或用来临时保存中间的运算结果。 十三、程序组织单元(POU) 将主程序、子程序和中断程序统称为程序组织单元(POU),各POU都有自己的64B的局部存储器;使用梯形图和功能模块图时,将保留局部存储器的最后4B。 十四、局部存储器(L)、变量存储器(V) 仅在它被创建的POU中有效,各POU不能访问别的POU的局部存储器;变量存储器(V)是全局存储器,可以被所有的POU访问。 十五、模拟量输入(AI) AI模块将连续变化的模拟量按比例转换为一个字长(16位)的数字量,用区域标识符AI、表示数据长度的W(字)和起始字节的地址来表示模拟量输入的地址,例如AW16,模拟量输入值为只读数据。 十六、模拟量输出(AQ) AO模块将长度为一个字的数字转换为现实世界的模拟量,用区域标识符AQ、表示数据长度W(字)和起始字节的地址来表示存储模拟量输出的地址,例如AQW32,模拟量输出值是只写数据,用户不能读取模拟量输出值。 十七、使能输入与使能输出 梯形图中,用方框镖师某些指令,例如定时器和数学运算指令,通常方框指令的输入端在左边,输出端在右边;能流从左至右,不能有短路、开路和反方向的能流,前一个方框的输出可以作为后一个方框的输入。 十八、移位指令与循环移位指令 梯形图语句表描述SHR_BSRB OUT,N右移字节SHL_BSLB OUT,N左移字节SHR_WSRW OUT,N右移字SHL_WSLW OUT,N左移字SHR_DWSRD OUT,N右移双字SHL_DWSLD OUT,N左移双字表1、移位指令 梯形图语句表描述ROR_BRRB OUT,N循环右移字节ROL_BRLB OUT,N循环左移字节ROR_WRRW OUT,N循环右移字ROL_WRLW OUT,N循环左移字ROR_DWRRD OUT,N循环右移双字ROL_DWRLD OUT,N循环左移双字SHRBSHRB DATA,S BIT,N移位寄存器表2、循环移位指令 十九、数据转换指令 实现字节(B)与整数(I)、整数与双整数(DI)、BCD码与整数、双整数(DI)与实数(R)之间的转换指令,以及七段译码指令。 梯形图语句表描述B_IBTI IN,OUT字节转换为整数I_BITB IN,OUT整数转换为字节I_DIITD IN,OUT整数转换为双整数DI_IDTI IN,OUT双整数转换为整数DI_RDTR IN,OUT双整数转换为实数I_BCDIBCD OUT整数转换为BCD码BCD_IBCDI OUTBCD码转换为整数ROUNDROUND IN,OUT实数四舍五入为双整数TRUNCTRUNC IN,OUT实数截位取整为双整数SEGSEG IN,OUT段码DECODECO IN,OUT解码ENCOENCO IN,OUT编码表3、数据转换指令 二十、时钟指令 梯形图语句表描述READ_RTCTORD T读取实时时钟SET_RTCTODW T设置实时时钟READ_RTCXTODRX T读取扩展实时时钟SET_RTCXTODWX T设置扩展实时时钟表4、时钟指令 例: 二十一、看门狗 CPU循环的循环监视时间的开始(500ms);程序执行时间超过500ms或者进入死循环时会报错。 二十二、过程映像区 在循环程序处理过程中,CPU需要一致的过程映像信号。为此在程序执行之前读取/写入过程信号。在随后的程序处理中。CPU在对输入(I)和输出(Q)地址区寻址时不直接访问信号模块,而是访问包含I/O过程映像的CPU系统存储区。 二十三、主程序、子程序、中断程序 主程序循环执行,可以调用子程序; 子程序可以清晰的指出程序需要的功能,主程序中加入的子程序要先执行子程序才能执行下一段主程序,子程序中还可以调用子程序,一共可以调用8个,想全部执行完才能进入下一段主程序;S7-200 CPU最多可以调用64个子程序(CPU226为128个);子程序可以带参数调用,在子程序的局部变量表中设置参数的类型,一共可以带16个参数。 中断程序:发生某一事件后执行此程序;只能嵌一个子程序;中断程序有不同的优先级,中断程序不能再被打断,会按照发生的时间顺序和优先级排队。 二十四、如图5,分别为: 取反 与 或 异或 二十五、FOR/NEXT指令 每条FOR指令必须对应一条NEXT指令;FOR/NEXT指令循环可嵌套深度可达8层;FOR指令用沿触发;循环结束,当下一次允许时,FOR/NEXT指令复位它自己,并把初始值拷贝到INDX中。 二十六、程序控制,顺序控制 每条SCR指令必须对应有SCRE结束之灵; 不能把同一个S位用于不同程序中,例如:如果在主程序中用了S0.1,在子程序中就不能再使用它; 在SCR段之间不能使用JMP和LBL指令,但可以在SCR段内使用跳转和标号指令;SCR段之间的跳转,可以使用SCRT或复位/置位指令 在SCR段中不能使用END指令 二十七、程序控制其余指令 RET:根据前一个逻辑从子程序返回主程序;软件自动在子程序最后增加无条件返回。 END:根据前一个逻辑条件终止主程序;可以在主程序中使用“有条件结束”指令,但不能在子程序或中断程序中使用;软件自动在主程序最后增加无条件结束。 STOP:重新将PLC转换至STOP模式。 WDR:重新触发CPU的看门狗定时器,扩展扫描允许使用的时间,而不会出现看门狗错误;慎用!!! DIAG-LED:设置诊断LED灯;当输入参数IN的数值为零,则诊断LED会被设置为不发光。如果输入参数IN的数值大于零,则诊断LED会被设置为发光(黄色)。 二十八、BGN-ITIME和CAL-ITIME指令可测量两任务的时间间隔,也可间接实现定时功能。 二十九、rs-485口MODBUS通讯 Modbus主站读写程序 注意:1、Modbus RTU主站功能是通过指令库中预先编好的程序功能块实现的,该库只针对Port0口有效 2、Modbus RTU主站使用了一些用户中断,在用户程序中不能禁止中断 3、此处访问的为一个从站,若访问不同的从站,可通过改变从站地址来实现 第一步初始化:复位modbus库完成位,初始化完成后,启动读写指令m0.1置位 第二步:填写从站通讯参数 第三步:M0.1置位读取从站数据,读取保持寄存器40001-40008 8个数据根据数据格式写入&VB1000,40001,40002为32位浮点数,则保持在VB1000 VB1001 VB1002 VB1003中,依次类推,读取完成M2.1置位,复位读取从站保持寄存器MO.1 M2.3
M2.2置位,写数据开始,VB3000写入00001中,写完成,M2.3置位,开始读,M2.2复位。 三十、PLC为从站MODBUS通讯 PLC中各寄存器地址与MODBUS地址对照表 功能号Modbus地址s7-200Plc地址描述000001—00128Q0.0—Q15.7Q输出00001Q0.000002Q0.100003Q0.2……00127Q15.600128Q15.7110001—10128I0.0—I15.7I输入10001I0.010002I0.110003I0.2……10127I15.610128I15.7330001—30032AIW0—AIW62AI模拟量输入30001AIW030002AIW230003AIW4……30031AIW6030032AIW62440001—4****T—T+2*(****-1)V区(T为起始位)40001T40002T+2*(2-1)40003T+2*(3-1)……三十一、SCR指令 SCR指令专门用于编制顺序控制程序。顺序控制程序被分为LSCR与SCRE指令之间的若干个SCR段,一个SCR段对应于顺序功能图中的一步。 一个SCR程序段一般有以下三种功能: 1)驱动处理:在该段状态有效时,要做什么工作,有时也可能不做任何工作。 2)指定转移条件和目标:满足什么条件后状态转移到何处。 3)转移源自动复位功能:状态发生转移后,置位下一个状态的同时,自动复位原状态。 S7-200 PLC提供了三条顺序控制指令:装载SCR(LSCR)指令、SCR传输(SCRT)指令和SCR结束(SCRE)指令。如下图所示 SCR指令的操作如下: 1)装载SCR (LSCR,Load SCR)指令用来表示一个SCR段(即顺序功能图中的步)的开始。指令中的操作数S—Bit为顺序控制继电器S(BOOL型)的地址,顺序控制继电器S为1状态时,执行对应的SCR段中的程序,反之则不执行。 2) SCR传输(SCRT,SCR Transition)指令将程序控制权从一个激活的SCR段传递到另一个SCR段,即步的活动状态的转换。执行SCRT指令,当SCRT线圈“得电”时,SCRT指令中指定的顺序功能图中的后续步对应的顺序控制继电器S位置位(变为1状态),同时当前活动步对应的顺序控制继电器S位被系统程序复位(变为0状态),当前步变为不活动步。 在SCRT指令执行时,复位当前激活的程序段的S位并不会影响S堆栈。SCR段会一直保持能流直到退出。 3) SCR结束(SCRE,SCR END)指令标志着SCR段的结束。 使用SCR指令时有以下的限制: 1) SCR指令仅对元件S有效,顺序控制继电器S也具有一般继电器的功能,所以对它能够使用其他指令。 2)不能把同一个S位用于不同程序中,例如如果在主程序中使用了SO.1,则在子程序中就不能再使用它。 3)在SCR段中不能使用JMP和LBL指令,即不允许用跳转的方法跳入或跳出SCR段;但可以在SCR段附近使用跳转和标号指令或者在段内跳转。 4)在SCR段中不能使用FOR、NEXT和END指令。 5)在状态发生转移后,所有的SCR段的元件一般也要复位,如果希望继续输出,可使用置位/复位指令。 6)在使用顺序功能图时,SCR段的编写可以不按顺序编排。 三十二、闭环控制与PID控制器 PID控制(即比例-积分-微分)优点: 1、即使没有控制系统的数学模型,也能得到比较满意的控制效果; 2、通过调用PID指令来编程,程序设计简单,参数调整方便; 3、有较强的灵活性和适应性,根据被控对象的具体情况,可以采用P、PI、PD、和PID等方式,S7-200的PID指令还采用了一些改进的控制方式。 模拟量闭环控制: 在模拟量闭环控制系统中,被控量c(t)被传感器和变送器转换为标准量程的直流电流、电压信号PV(t),PLC用模拟量输入模块中的A-D转换器,将它们转换为时间上离散的多位二进制过程变量(又称为反馈值)PVn。 模拟量与数字量之间的相互转换和PID程序的执行都是周期性的操作,其间隔时间称为采样周期Ts。各数字量中的下标n表示该变量是第n次采样计算时的数字量。 工作原理: 闭环负反馈控制可以使过程变量PVn等于或跟随设定值SPn。 性能指标: 由于给定输入信号或扰动输入信号的变化,使系统的输出量发生变化,在系统输出量达到稳态之前的过程称为过渡过程或动态过程;系统的动态过程的性能指标用阶跃响应的参数来描述,阶跃响应是指系统的输入信号阶跃变化时系统的响应。 闭环控制带来的问题: 使用闭环控制后,并不能保证得到良好的动静态性能,这主要是由系统中的滞后因素造成的,闭环中的滞后因素主要来源于被控对象。 闭环控制反馈极性的确定: 闭环控制必须保证系统是负反馈(误差=设定值-过程变量),而不是正反馈(误差=设定值+过程变量);如果系统接成了正反馈,将会失控,被控量会往单一方向增大或减少,给系统的安全带来极大的威胁。 判断反馈极性的办法: 在调试时断开模拟量输出模块与执行机构之间的连线,在开环状态下运行PID控制程序。如果控制器有积分环节,因为反馈被断开了,不能消除误差,模拟量输出模块的输出电压或电流会向一个方向变化;这时如果假设接上执行机构,能减少误差,则为负反馈,反之为正反馈。 自己学习所记录,有不足请指教,若有兴趣一起交流 请联系[email protected] |
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