上海西门子电机中国一级代理商
浔之漫智控技术（上海）有限公司（xzm-wqy-sqw）
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S7-200CN PLC系统的存储器空间大小按字节（Byte）计算，每个字节由8位（bit）二进制数组成，2个字节组成1个字（Word），4个字节组成1个双字（Double Word）。与此对应，S7-200CN PLC数据存储器有4种地址表示格式，即位、字节、字和双字地址格式。另外，S7-200CN PLC的软件元（如定时器存储器、累加器和计数存储器等）也有其特定的地址格式
下面首先简要介绍数据区划分方法。数据区按功能可在逻辑上划分为以下13个部分。
1）输入映像寄存器（Process-Image Input Register：I）输入映像寄存器是以字节为单位的寄存器，它的每一位对应于一个数字量输入端子的输入状态，该状态由外部信号决定，不能通过程序指令改变。可以按位、字节、字或双字来存取输入映像寄存器中的数据。在PLC程序执行过程的输入扫描阶段，输入映像寄存器的内容将被输入模块的数据（从连接到输入模块的传感器获取数据）所更新。
2）输出映像寄存器（Process-Image Output Register：Q）输出映像寄存器是以字节为单位的寄存器，它的每一位对应于一个数字量输出端子。可以按位、字节、字或双字来存取输出映像寄存器中的数据。在PLC程序执行过程的输出扫描阶段，输出映像寄存器中的数据将输出到输出锁存寄存器中，输出锁存寄存器对应着物理输出口，这才是PLC的实际输出。
3）变量存储器（Variable Memory Area：V）变量存储器可以存放全局变量、程序执行过程中的中间结果或其他相关数据。所谓全局变量，是指能够被主程序和所有子程序（包括普通的功能子程序和中断服务程序）访问的变量。可以按位、字节、字或双字来存取变量
与一般计算机相同，PLC的CPU只能处理数字量，CPU在运行过程中需要不断地接收代表外部设备状态等信息的数字量，并根据系统要求产生数字量的处理结果。该过程中一个重要的问题是如何保存和提取这些数字量，这就涉及数据类型和数据寻址方式的问题。简单来说，数据类型就是数据的长度或取值范围，而数据寻址方式就是寻找到数据的方法。本节将分别介绍S7-200CN PLC的数据类型和寻址方式。
2.2.1 S7-200CN PLC的数据类型
与其他微处理器一样，PLC的CPU以二进制方式处理和存取所有数据。常用数据类型有：位（bit）、字节（Byte）、字（Word）和双字（Double Word）
3）语言表（STL）语言表（STL）是一种文本式的编程语言，用助记符进行程序设计所示），类似于计算机的汇编语言，适合熟悉PLC的有经验的程序员使用。另外，语言表（STL）可以实现一些梯形图（LAD）和功能块图（FBD）无法完成的程序功能。
2）模拟量I/O模块 在工业控制中，除了利用数字量模块控制继电器、接触开关等类开关器件外，还需要进行模拟量（如温度、湿度和压力等）的控制，而PLC的CPU只能处理数字信号，因此需要把PLC输出的数字量转换成模拟量（D/A转换）或把PLC输入的模拟量转换成相应的数字量（A/D转换）。模拟量I/O模块可以完成这种转换。智能I/O模块 有些I/O模块具有微处理器、存储器和输入/输出单元，自身就形成了一个独立的计算机，可以独立运行，通常将这样的I/O模块称为智能I/O模块。常见的智能I/O模块有：通信模块、温度传感器模块和PID调节模块等。通信模块可利用调制解调器、以太网等与其他设备通信。温度传感器模块（如热电阻和热电偶模块）可用于检测温度。PID调节模块可以独立完成闭环控制系统中的PID控制算法。
（1）模拟量输出模块（D/A）：需要接收CPU写入的二进制数值，然后利用D/A转换芯片产生与该二进制数值成比例变化的模拟量输出信号（如电压或电流），该模拟信号可以用来控制电动阀门和变频器等需模拟量驱动的执行机构。模拟量输出模块
（1）数字量输入模块：允许CPU读取输入映像存储器的数据，该数据的每个位反映了一个独立开关或开关传感器（如按钮、限位开关或继电器触点等）的开关状态
（3）前盖，内置CPU工作模式选择开关（RUN/STOP）、模拟电位器和扩展I/O接口（连接主机和扩展I/O模块）。PLC内部是低电压、低电流和低功率的，而大多数传感器和执行机构却是大电压、大电流和高功率的，二者不能直接相连。输入/输出（I/O）模块的作用是进行PLC与传感器和执行器间不同电气标准的转换，以实现PLC与传感器和执行机构的连接。
S7-200CN主机自身带有一定数量的I/O端口，当该端口数量不够时，可以通过前盖内的
（4）顶部端子盖，内置CPU电源和输出端子。
（5）底部端子盖，内置传感器接口电源和输入端子。
（6）DIN导轨是可编程控制器的机械安装导轨，可利用PLC或扩展模块上的标准（DIN）导轨夹片将PLC或扩展模块固定在DIN导轨上，实现PLC系统的快速安装。
（7）串行通信口，为RS-485通信接口，通过该接口可实现与其他PLC、编程器、打印机、显示器等外部设备的通信。
西门子公司的代PLC产品SIMATIC S3于1975年投入市场，其后经过几次升级换代，产品性能得到极大提高和完善。目前，该公司的PLC产品包括S5系列、LOGO、S7-200、S7-300、S7-400。
诞生于1994年的SP7系列是西门子PLC的典型代表，该系列PLC性能高，体积小，并且具有基于Windows的用户开发界面，在我国应用非常广泛。SP7系列PLC共有3个机型，即S7
（2）小型机，I/O点数在256点以下；
（3）中型机，I/O点数在512～2048点之间；
（4）大型机，I/O点数在2048点以上；
（5）巨型机，I/O点数可达万点，甚至几万点。
1.2 PLC的特点及其在工业现场的应用
PLC之所以在工业控制中受到广泛青睐，与其鲜明的技术特点有关，本节将主要介绍PLC的特点及其在工业现场的应用情况。1.PLC的特点
1）可靠性高，抗干扰性强 PLC用程序代替继电器和计时器，大限度地减少了机械触点
输入扫描。在输入扫描阶段（又称输入信号采样阶段），PLC以扫描方式顺序读入所有输入模块的数据，即从连接到输入模块的传感器获取数据（该数据表示开关的接通或断开状态等），并将其保存到输入映像存储器中。输入映像存储器中的状态被刷新后，将一直保存到下一个扫描周期才会被重新刷新。在此阶段，用户程序执行、输出扫描及外部设备服务3部分处于禁止状态。
用户程序执行。在本阶段用户程序将被顺序执行一遍，在此过程中，CPU首先读取并解释每条指令，然后从输入映像存储器和输出映像存储器中读取输入和输出的状态，并在此基础上完成相应的算术、逻辑等运算，后把处理结果存入相应的寄存器或输出到数据映像存储器中。
需要注意的是：用户程序检测到的输入状态只是输入状态近的映像；用户程序运行结果只改变输出映像存储器中的内容，而且只有输出映像存储器中的内容才会真正传送到输出模块（有的系列PLC具有立即输出指令，实现立即更新输出或输入功能）
1）程序存储方式 通用个人计算机的内部存储器里只存放少量系统程序，用于系统自检和从外部存储器（如硬盘等）将操作系统（如DOS、Windows和Linux等）程序加载到内部存储器，然后由操作系统进行用户应用程序的管理。而PLC的用户应用程序可以预先存放在内部存储器上，CPU上电复位后，先由操作系统启动PLC，然后PLC进入运行模式并运行用户应用程序。这种程序存储方式的特点是，断电后PLC的操作系统程序、用户应用程序和一些数据还保存在内部存储器（是非易失存储器）中，一旦恢复供电PLC就可以重新运行程序。
2）程序执行过程 一般的微型计算机程序在执行时，CPU根据当前程序指针的内容取出指令并执行指令，然后再取出下一条指令并执行，如此循环下去，直到遇到程序结束指令时才
CPU按位数可分为8位、16位和32位，通常小型PLC采用价格较低，通用性较好的8位和16位CPU，中型PLC通常采用集成度高，运算速度快，可靠性更高的16位和32位CPU，而大型PLC多采用灵活性强，速度快的高速CPU。另外，小型PLC多采用单CPU，而大型PLC多采用双CPU甚至多CPU系统，在多个CPU中往往有一个是位处理器，其他是字处理器，而位处理器的使用进一步提高了PLC的实时性。
2）存储器 存储器用于存放程序和数据。
按照读/写功能，存储器可分为两种：一是随机存储器
目前，PLC因其具有通用性强，使用方便，适应面广，可靠性高，抗干扰能力强，编程简单等特点，已成为工业控制领域中不可或缺的一种控制装置，具有广阔的市场。3.PLC的基本结构
作为计算机家族中的一员，PLC的基本结构与一般的微型计算机系统类似，主要由中央处理器（CPU）、存储器、输入/输出设备组成，另外具有电源、A/D和D/A等模块，其基本结
（3）可靠性高于继电器控制系统；
（4）体积小于继电器控制装置；
（5）数据可直接送入管理计算机；
（6）成本可与继电器控制系统竞争；
（7）输入可以是115V交流电；
（8）输出为交流115V，输出电流可达2A以上，能直接驱动电磁阀；
（9）扩展时，原系统只需作很小改动；
（10）用户程序存储器容量至少能扩展到4KB。