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需要说明的是,每次通电就写入一次,所以在PLC运行时不需插入此卡。
② 电池 用于长时间存储数据。
③ 时钟卡 可以产生标准日期和时间信号。
(7)扩展接口
扩展接口在前盖下,它通过扁平电缆实现基本模块与扩展模块的连接。
(8)模式开关
模式开关在前盖下,可手动选择PLC的工作方式。
① CPU工作方式 CPU有2种工作方式。
a.RUN(运行)方式 CPU在RUN方式下,PLC执行用户程序。
b.STOP(停止)方式 CPU在STOP方式下,PLC不执行用户程序,此时可以通过编程装置向PLC装载或进行系统设置。在程序编辑、上下载等处理过程中,必须把CPU置于STOP方式。
② 改变工作方式的方法 改变工作方式有3种方法。
a.用模式开关改变工作方式 当模式开关置于RUN位置时,会启动用户程序的执行;当模式开关置于STOP位置时,会停止用户程序的执行。
模式开关在RUN位置时,电源通电后,CPU自动进入RUN(运行)模式;模式开关在STOP或TEAM(暂态)位置时,电源通电后,CPU自动进入STOP(停止)模式。
b.用STEP7-Micro/WIN编程软件改变工作方式 用编程软件控制CPU的工作方式必须满足两个条件:其一,编程器必须通过PC/PPI电缆与PLC连接;其二,模式开关必须置于RUN或TEAM模式。
在编程软件中单击工具条上的运行按钮或执行菜单命令PLC→RUN,PLC将进入运行状态;单击停止按钮或执行菜单命令PLC→STOP,PLC将进入STOP状态。
c.在程序中改变操作模式 在程序中插入STOP指令,可以使CPU由RUN模式进入STOP模式。
模拟电位器位于前盖下,用来改变特殊寄存器(SMB28、SMB29)中的数值,以改变程序运行时的参数,如定时器、计数器的预置值,过程量的控制值。
(10)通信接口
通信接口支持PPI、MPI通信协议,有自由方式通信能力,通过通信电缆实现PLC与编程器之间、PLC与计算机之间、PLC与PLC之间、PLC与其他设备之间的通信。
需要说明的是,扩展模块由输入接线端子、输出接线端子、状态指示灯和扩展接口等构成,情况基本与主机(基本模块)相同,这里不做过多说明。
1.2.2 外部接线图
在PLC编程中,外部接线图也是其中的重要组成部分之一。由于CPU模块、输出类型和外部电源供电方式的不同,PLC外部接线图也不尽相同。鉴于PLC的外部接线图与输入/输出点数等诸多因素有关,本书将给出CPU221、CPU222、CPU224和CPU226四个基本类型端子排布情况需要说明的是,每个型号的CPU模块都有DC电源/DC输入/DC输出和AC电源/DC输入/继电器输出2类,因此每个型号的CPU模块(主机)也对应2种外部接线图,本书以常用型号CPU224模块的外部接线图为例进行讲解,其他型号外部接线图读者可参考附录。
(1)CPU224 AC/DC/继电器型接线
CPU224 AC/DC/继电器型接线图如图1-3所示。在图1-3中L1、N端子接交流电源,电压允许范围为85~264V。L+、M为PLC向外输出24V/400mA直流电源,L+为电源正极,M为电源负极,该电源可作为输入端电源使用,也可作为传感器供电电源。
S7-200PLC的指令系统所用的数据类型有1位布尔型(BOOL)、8位字节型(BYTE)、16位无符号整数型(WORD)、16位有符号整数型(INT)、32位符号双字整数型(DWORD)、32位有符号双字整数型(DINT)和32位实数型(REAL)。
(2)数据长度与数据范围
在S7-200PLC中,不同的数据类型有不同的数据长度和数据范围。通常情况下,用位、字节、字和双字所占的连续位数表示不同数据类型的数据长度,其中布尔型的数据长度为1位,字节的数据长度为8位,字的数据长度为16位,双字的数据长度为32位。数据类型、数据长度和数据范围
S7-200PLC存储器有3个存储区,分别为程序区、系统区和数据区。
程序区用来存储用户程序,存储器为EEPROM;系统区用来存储PLC配置结构的参数,如PLC主机、扩展模块I/O配置和编制、PLC站地址等,存储器为EEPROM。
数据区是用户程序执行过程中的内部工作区域。该区域用来存储工作数据和作为寄存器使用,存储器为EEPROM和RAM。数据区是S7-200PLC存储器特定区域
可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller,简称PLC)始于20世纪60年代美国通用汽车公司提出的“通用十条”要求,初的目的是替代机械开关装置(继电模块),用于逻辑控制。随着技术的发展,到20世纪70年代后期,可编程逻辑控制器具有了计算机的能,因而被称为可编程控制器(Programmable Controller,简称PC),为了避免与个人计算机的简称PC相互混淆,通常人们仍习惯地用PLC作为可编程逻辑控制器的缩写。PLC在传统电气控制技术的基础上,融合了电子技术、计算机技术、自动化技术和通信技术,具有编程简单、使用方便、能强大、配置灵活、可靠性高、易于维护等优点,因而得以在石化、电力、纺织、食品、机械乃至航空航天等领域获得广泛应用。
1.1 PLC概念及工作原理
根据国际电工委员会(IEC)于1987年颁布的PLC标准草案第三稿,PLC的定义是:“PLC是一种数字运算操作的电子系统,专门为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存储器,用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令,并通过数字式和模拟式的输入输出,控制各种类型的机械设备或生产过程。PLC及其有关外围设备,都应按易于与工业系统联成一个整体、易于扩充其能的原则来设计。”
PLC的产生与发展
美国的汽车工业的发展促进了PLC的产生,20世纪60年代,美国通用汽车公司(GM)发现继电器和接触器体积大、噪声大、维护复杂并且可靠性不强,于是提出了的“通用十条指标”,即:
1)编程方便,可在现场修改程序;
2)维护方便,好是插件式;
3)可靠性高于继电器控制柜;
4)体积小于继电器控制柜;
5)可将数据直接送入管理计算机;
6)在成本上可与继电器控制柜竞争;
7)输入为交流115V;
8)输出为交流115V/2A以上,能直接驱动电磁阀、接触器等;
9)在扩展时原有系统改变少;
10)用户程序存储器至少可扩展到4KB。
按照“通用十条指标”,美国设备公司(DEC)于1969年研制出了台控制器,PDP-14。随后,20世纪70年代日本研发出台可编程控制器。20世纪70年代末期,可编程逻辑控制器进入了实用化的阶段,人们敏锐地意识到计算机能够引入可编程逻辑控制器,从而使得可编程逻辑控制器的能大大地加强。20世纪80年代初,西方发达国家在工业生产中广泛应用可编程逻辑控制器。20世纪80年代到90年代这一阶段是可编程逻辑控制器发展快的时期,年增长率保持在30%~40%。20世纪末期,可编程逻辑控制器发展了大型机和超小型机,诞生了许多特殊能。