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西門子模塊6ES7222-1BD22-0XA0

S7-200的工作和CPU的工作
1) S7-200在掃描循環(huán)中完成一系列任務。任務循環(huán)執(zhí)行一次稱為一個掃描周期。S7-200的工作如圖4所示。在一個掃描周期中，S7-200主要執(zhí)行下列五個部分的操作：
（Ⅰ）讀輸入：S7-200從輸入單元讀取輸入狀態(tài)，并存入輸入映像寄存器中。
（Ⅱ）執(zhí)行程序：CPU根據(jù)這些輸入控制相應邏輯，當程序執(zhí)行時刷新相關數(shù)據(jù)。程序執(zhí)行后，S7-200將程序邏輯結果寫到輸出映像寄存器中。
（Ⅲ）處理通訊請求：S7-200執(zhí)行通訊處理。
（Ⅳ）執(zhí)行CPU自診斷：S7-200檢查固件、程序存儲
器和擴展模塊是否工作正常
（Ⅴ）寫輸出：在程序結束時，S7-200將數(shù)據(jù)從輸出映像寄存器中寫入把輸出鎖存器，后到物理輸出點，驅動外部負載。
（2）、S7-200 CPU的工作
  S7-200有兩種操作：停止和運行。CPU面板上的LED狀態(tài)燈可以顯示當前的操作。
  在停止下，S7--200不執(zhí)行程序，您可以下載程序和CPU組態(tài)。在運行下，S7-200將運行程序。
  S7-200提供一個開關來改變操作。您可以用開關（位于S7-200前蓋下面）手動選擇操作：當開關撥在停止，停止程序執(zhí)行；當開關撥在運行，啟動程序的執(zhí)行；也可以將開關撥在TERM（終端）（暫態(tài)），允許通過編程來切換CPU的工作，即停止或運行。
   如果開關打在STOP或者TERM，且電源狀態(tài)發(fā)生變化，則當電源恢復時，CPU會自動進入STOP。如果開關打在RUN，且電源狀態(tài)發(fā)生變化，則當電源恢復時，CPU會進入RUN。

  一、外部輸入設備的選用與PLC輸入繼電器的使用

   1. 外部輸入信號的采集

   PLC的外部設備主要是指控制系統(tǒng)中的輸入輸出設備，其中輸人設備是對系統(tǒng)發(fā)出各種控制信號的主令電器，在編寫控制程序時必須注意外部輸入設備使用的是常開還是常閉觸點，并以此為基礎進行程序編制。否則易出現(xiàn)控制錯誤。

   在PLC內部存儲器中有于輸入狀態(tài)存儲的輸入繼電器區(qū)，各輸入設備（開關、按鈕、行程開關或傳感器信號）的狀態(tài)經(jīng)由輸入接口電路存儲在該區(qū)域內，每個輸入繼電器可存儲一個輸入設備狀態(tài)。PLC中使用的"繼電器"并非實體繼電器，而是"軟繼電器"，可提供無數(shù)個常開、常閉觸點用于編程。每個"軟繼電器"僅對應PLC存儲單元中的一位（bit），該位狀態(tài)為"1"，表示該"軟繼電器線圈"通電，則程序中所有該繼電器的觸點都動作。輸入繼電器作為PLC接收外部主令信號的器件，通過接線與外部輸入設備相聯(lián)系，其"線圈"狀態(tài)只能由外部輸入信號驅動。輸入信號的采集工作示意圖如圖1。

輸入繼電器線圈其狀態(tài)取決于外部設備狀態(tài)

 PLC輸入信號采集示意圖

   圖1中，輸入設備選用的是按鈕SB0的常閉觸點，輸入繼電器X0的線圈狀態(tài)取決于SB0的狀態(tài)。該按鈕未按下時，輸入繼電器X0線圈狀態(tài)為"1"通電狀態(tài)，程序中所有X0觸點均動作，即常開觸點接通，常閉觸點斷開；若按下該按鈕，則輸入繼電器X0線圈狀態(tài)為"0"斷電狀態(tài)，程序中所有X0觸點均恢復常態(tài)。如果輸入繼電器連接的輸入設備是按鈕SB0的常開觸點，則情況恰好相反：在該按鈕未按下時，輸入繼電器X0線圈狀態(tài)為"0"斷電狀態(tài)，程序中所有X0觸點均不動作；若按下該按鈕，輸入繼電器X0線圈狀態(tài)為"1"通電狀態(tài)，程序中所有X0觸點均動作。

   2. 停車按鈕使用常閉型

   由于PLC在運行程序判別觸點通斷狀態(tài)時，只取決于其內存中輸入繼電器線圈的狀態(tài)，并不直接識別外部設備，因此編程時，外部設備的選用與程序中的觸點類型密切相關。這是一個在對照電氣控制原理圖進行PLC編程時易出現(xiàn)的問題。典型的例子是基本控制--"起保?？刂?中的停車控制。

圖2 "起保?？刂?電氣原理圖

   圖2為"起保?？刂?電氣原理圖，在該系統(tǒng)中，按鈕SB0用于停車控制，因此使用其常閉觸點串聯(lián)于控制線路。SBl為起動按鈕，使用其常開觸點。若使用相同的設備（即停車SB0用常閉觸點，起動SBl用常開觸點），利用PLC進行該控制，則需編程梯形圖程序（圖3）：

圖3 "起保?？刂?梯形圖程序（停車按鈕使用常閉觸點）

I/O分配：SB0--X0，SBl--Xl，輸出Y0

   該梯形圖中停車信號X0使用的是常開觸點串聯(lián)在控制線路中，這是因為外部停車設備選取按鈕常閉觸點所致，不操作該按鈕，則輸出Y0正常接通，若按下該按鈕，輸出Y0斷電。

   3. 停車按鈕使用常開型

   若希望編制出符合我們平時閱讀習慣的梯形圖程序（圖4），則在選用外部停車設備時需使用按鈕SB0的常開觸點與X0相連。

圖4 "起保?？刂?梯形圖程序（停車按鈕使用常開觸點）

I/O分配：SB0--X0，SBl--Xl，輸出Y0

   圖3、4梯形圖完成相同的控制功能，程序中停車信號X0使用的觸點類型卻不相同，其原因就是連接在輸入繼電器X0上的外部停車按鈕觸點類型選用不同。圖4所示梯形圖程序更加符合我們的閱讀習慣，也更易分析其邏輯控制功能，因此在PLC構成控制系統(tǒng)中，外部開關、按鈕無論用于起動還是停車，一般都選用常開型，這是一個在使用PLC時需要格外注意的問題。

   二、PLC的"串行"運行方式與控制程序的編制

   PLC與繼電接觸器控制的重要區(qū)別之一就是工作方式不同。繼電接觸器控制系統(tǒng)是按"并行"方式工作的，也就是說是按同時執(zhí)行的方式工作的，只要形成電流通路，就可能有幾個電器同時動作。而PLC是以"串行"方式工作的，PLC在循環(huán)執(zhí)行程序時，是按照語句的書寫順序自上而下進行邏輯運算，而前面邏輯運算的結果會影響后面語句的邏輯運算結果。因此梯形圖編程時，各語句的位置也會對控制功能產(chǎn)生關鍵影響。例如：

5 程序1

   程序1調試結果：X0接通3次，Y3接通，X0再接通1次，Y3斷開。

6 程序2

   程序2程序調試結果．X0接通3次，Y3接通即斷開。

   上面兩個程序中，輸出Y3、計數(shù)器CTl02及內部通用繼電器R0前面的邏輯條件均相同，僅僅是計數(shù)器CTl02所在語句位置發(fā)生了變化，而兩段程序的運行結果就截然不同。這是因為CTl02對輸出Y3的影響方式發(fā)生了變化。執(zhí)行段程序時，將首先判斷輸出Y3的狀態(tài)，再判斷CTl02的狀態(tài)，CTl02的狀態(tài)變化只能在下一個掃描周期對Y3產(chǎn)生影響；而執(zhí)行第二段程序時，將首先判斷CTl02的狀態(tài)，再判斷輸出Y3的狀態(tài)，CTl02的狀態(tài)變化將在該掃描周期直接影響Y3的狀態(tài)。

從以上討論可以得出，由于PLC采用"串行"工作方式，所以即使是同一元件，在梯形圖中所處的位置不同，其工作狀態(tài)也會有所不同，因此在利用梯形圖進行控制程序編制時，應對控制任務進行充分分析，合理安排各編程元件的位置，才能夠更為準確地實現(xiàn)控制

網(wǎng)絡配置，組態(tài) S7 連接

在“設備組態(tài)"中 ，選擇“網(wǎng)絡視圖"欄進行配置網(wǎng)絡，點中左上角的“連接"圖標，連接框中選擇“S7連接"，然后選中client v4.1 CPU（客戶端），右鍵選擇“添加新的連接"，在創(chuàng)建新連接對話框內，選擇連接對象“server v2.0 CPU"，選擇“主動建立連接"后建立新連接，如圖 2 所示。

圖 2 建立 S7 連接

1.3 S7 連接及其屬性說明

在中間欄的“連接"條目中，可以看到已經(jīng)建立的“S7_連接_1"，如圖 3 所示。

圖 3 S7 連接

點中上面的連接，在“S7_連接_1"的連接屬性中查看各參數(shù)，如圖 4 所示。

在常規(guī)中，顯示連接雙方的設備，IP地址。

在本地ID中：顯示通訊連接的ID 號，這里ID=W#16#100（編程使用）。