西門子6ES7231-4HA30-0XB0

時(shí)間：2023-03-15作者：潯之漫智控技術(shù)(上海)有限公司瀏覽：19

西門子6ES7231-4HA30-0XB0

SIMATIC S7-1200，模擬輸入， SB 1231，1 個(gè)模擬輸入， +/-10V DC（12 位分辨率）或 0-20mA

S7-200 SMART數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)

S7-200 SMART 的存儲(chǔ)區(qū)可以分為兩大類：一是跟外部物理信號(hào)相關(guān)的輸人/輸出映像區(qū)/存儲(chǔ)區(qū);二是 CPU 內(nèi)部的存儲(chǔ)區(qū)。

(1)輸入/輸出映像區(qū)/存儲(chǔ)區(qū)

數(shù)字量輸入映像區(qū)(DI);數(shù)字量輸出映像區(qū)(DO);模擬量輸人存儲(chǔ)區(qū)(AI);模擬量輸出存儲(chǔ)區(qū)(AO)。

(2)內(nèi)部存儲(chǔ)區(qū)

變量存儲(chǔ)區(qū)(V);標(biāo)志存儲(chǔ)區(qū)(M);定時(shí)器(T);計(jì)數(shù)器(C);高速計(jì)數(shù)器(HC)累加器;特殊存儲(chǔ)器(SM);局部存儲(chǔ)區(qū)(L);順序控制繼電器存儲(chǔ)區(qū)(S)。

CPU 在每個(gè)掃描周期的初期將物理外設(shè)的數(shù)字量輸人信號(hào)掃描到數(shù)字量輸人映像區(qū)(DI)中，程序在運(yùn)行過(guò)程中的數(shù)字量輸出值暫存在數(shù)字量輸出映像區(qū)(DO)中，并在掃描周期的末期將數(shù)字量輸出映像區(qū)的值刷新到物理輸出模塊。數(shù)字量輸入/輸出映像區(qū)是可讀且可寫(xiě)的，在程序中對(duì)某些數(shù)字量輸人位進(jìn)行寫(xiě)操作，便可以模擬外部的數(shù)字量輸入信號(hào)。CPU 對(duì)模擬量的處理有所不同，模擬量的值存放在模擬量輸入/輸出存儲(chǔ)區(qū)中。

注意：模擬量的存放區(qū)被稱為“存儲(chǔ)區(qū)”而不是“映像區(qū)”或者“緩存區(qū)”。對(duì)于程序中

使用的模擬量，是直接從存儲(chǔ)區(qū)進(jìn)行讀取或?qū)懭氲摹ＤM輸入(AI)存儲(chǔ)區(qū)是只讀的，模擬量輸出(AO)存儲(chǔ)區(qū)是只寫(xiě)的;變量存儲(chǔ)區(qū)(V)用來(lái)存放程序在運(yùn)行過(guò)程中的中間變量或者需要的配方數(shù)據(jù);標(biāo)志存儲(chǔ)區(qū)(M)用來(lái)存放邏輯運(yùn)算的中間結(jié)果。其實(shí)，在編程時(shí)，變量存儲(chǔ)區(qū)和標(biāo)志存儲(chǔ)區(qū)沒(méi)有明顯的界限，也可以用變量存儲(chǔ)區(qū)來(lái)存放邏輯運(yùn)算的中間結(jié)果。兩者都可以位、字節(jié)、字或者雙字的方式進(jìn)行訪問(wèn)，其區(qū)別在于變量存儲(chǔ)區(qū)(V)比標(biāo)志存儲(chǔ)區(qū)(M)要大很多。比如，在 CPU ST40 中，變量存儲(chǔ)區(qū)的范圍為 VB0 ~VB16383，而標(biāo)志存儲(chǔ)區(qū)的范圍為 MB0~MB31。程序運(yùn)行過(guò)程中需要的配方數(shù)據(jù)，需要在數(shù)據(jù)塊編輯器中設(shè)置并存放在變量存儲(chǔ)區(qū)(V)中。

① 定時(shí)器用來(lái)計(jì)時(shí)。S7-200 SMART 定時(shí)器的時(shí)間基準(zhǔn)有 1ms、10ms 和 100ms 三種。定時(shí)器有兩種變量：當(dāng)前值和定時(shí)器位。當(dāng)前值是一個(gè)16位的無(wú)符號(hào)整數(shù)，用來(lái)記錄當(dāng)前的時(shí)間;定時(shí)器位是一個(gè)位，用來(lái)記錄定時(shí)器是否已經(jīng)被觸發(fā)(當(dāng)前值大于設(shè)定值)。以定時(shí)器的地址(T 編號(hào))既可以訪問(wèn)當(dāng)前值，也可以訪問(wèn)定時(shí)器位，取決于訪問(wèn)指令的類型。位操作指令訪問(wèn)的是定時(shí)器的位，字操作指令訪問(wèn)的是定時(shí)器的當(dāng)前值。以圖 3-19 為例：一段程序是讀取定時(shí)器 T3 的當(dāng)前值，并將其存放到 VW10，屬于字操作;二段程序是讀取定時(shí)器 T3 的位，并將其輸出到 Q0.0，屬于位操作。

圖3 -19 定時(shí)器的字操作與位操作

① 計(jì)數(shù)器用來(lái)進(jìn)行計(jì)數(shù)。S7-200 SMART 提供三種計(jì)數(shù)器：向上計(jì)數(shù)器、向下計(jì)數(shù)器和上下計(jì)數(shù)器。與定時(shí)器類似，計(jì)數(shù)器也有一個(gè)當(dāng)前值(16 位無(wú)符號(hào)整數(shù))和一個(gè)計(jì)數(shù)器位，其地址以字母 C加上編號(hào)表示(比如 C10)。使用字操作指令可以訪問(wèn)計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值，使用位操作指令可以訪問(wèn)計(jì)數(shù)器的的位。S7-200 SMART 的 CPU 大支持 256個(gè)計(jì)數(shù)器(編號(hào)C0~C255)。

② 高速計(jì)數(shù)器 與普通的計(jì)數(shù)器不同，它不受 CPU 掃描周期的限制，可以用來(lái)對(duì)高速信號(hào)(比如脈沖)進(jìn)行計(jì)數(shù)。高速計(jì)數(shù)器的值是一個(gè)32 位的有符號(hào)整數(shù)，其性質(zhì)為只讀，可以通過(guò)高速計(jì)數(shù)器的地址(HC 編號(hào))進(jìn)行訪問(wèn)。

③ 累加器 可以用來(lái)傳遞參數(shù)或存放指令運(yùn)算的中間結(jié)果。S7-200SMART提供4個(gè)32 位的累加器(ACO~AC3)。累加器可以字節(jié)、字或者雙字的方式進(jìn)行訪問(wèn)。

④ 特殊存儲(chǔ)器(SM) 存放著與系統(tǒng)運(yùn)行有關(guān)的特殊變量。S7-200 SMART PLC 的操作系統(tǒng)會(huì)將系統(tǒng)狀態(tài)等信息寫(xiě)人到特殊存儲(chǔ)器中，用戶程序通過(guò)訪問(wèn)特定的特殊存儲(chǔ)器，就可以獲取一些系統(tǒng)級(jí)的信息。比如，SM0.0 始終為 1，SM0.5 會(huì)產(chǎn)生 1s的時(shí)鐘脈沖等。S7-200 SMART 有非常多的特殊存儲(chǔ)器，可以參考 8.7 節(jié)中的常用特殊存儲(chǔ)器。

⑤ 局部存儲(chǔ)區(qū)(L) 用來(lái)保存程序塊的運(yùn)行信息。S7-200 SMART 為每一個(gè)程序組織單元(POU)分配了 64個(gè)字節(jié)的局部存儲(chǔ)區(qū)，其中可以存放程序運(yùn)行所需要的輸人、輸出輸人輸出及臨時(shí)變量。局部存儲(chǔ)區(qū)中的變量?jī)H在當(dāng)前 POU 運(yùn)行時(shí)有效，POU 運(yùn)行結(jié)束后將被釋放。

⑥ 順序控制繼電器存儲(chǔ)區(qū)(S) 與順序控制繼電器相關(guān)，在編寫(xiě)順序控制流程圖中使用。它可以位、字節(jié)、字和雙字的方式進(jìn)行訪問(wèn)，其地址符號(hào)為S，比如 S3.1、SB6等。

（3）程序結(jié)構(gòu)

在S7-200 SMARTCPU的內(nèi)部運(yùn)行著兩類程序：操作系統(tǒng)和用戶程序。操作系統(tǒng)是廠家設(shè)計(jì)的、在出廠前固化到 CPU 內(nèi)部的程序。操作系統(tǒng)是 PLC 的大管家，擔(dān)負(fù)著管理統(tǒng)內(nèi)存、執(zhí)行用戶程序、處理中斷、狀態(tài)診斷及各種通信處理。用戶程序是由用戶編寫(xiě)的用來(lái)完成某個(gè)或某些功能的程序。用戶程序只有被操作系統(tǒng)調(diào)用后才能執(zhí)行

從用戶的角度來(lái)看，S7-200 SMART 的程序結(jié)構(gòu)由三部分組成：主程序、子程序和中斷程序。主程序的名稱為“MAIN”，又稱為組織塊1(OB1)，它是操作系統(tǒng)調(diào)用用戶程用的接口，類似于C語(yǔ)言的 Main 函數(shù)。主程序中的指令按照從上到下的方向順序執(zhí)行，在每

一個(gè)循環(huán)掃描周期中，只能被執(zhí)行一次。

在 PLC 的程序設(shè)計(jì)中，有一些功能代碼可能需要反復(fù)調(diào)用。比如，現(xiàn)場(chǎng)有五個(gè)相同的電機(jī)，其控制方式完全相同。如果每一個(gè)電機(jī)都單獨(dú)寫(xiě)一段控制代碼，會(huì)增加很多工作量，有時(shí)候甚至是不太可能完成(想象下如果是五十個(gè)電機(jī)呢?)。而且這樣做對(duì)于代碼的閱話和日后的維護(hù)都非常不方便。這里，我們有一種簡(jiǎn)單的方案。S7-200 SMART 支持模塊化程序設(shè)計(jì)。我們可以把常用的功能代碼(比如上述例子中的電機(jī)控制)寫(xiě)成一個(gè)子程序，根據(jù)需要設(shè)計(jì)形參。子程序可以被主程序調(diào)用而執(zhí)行，主程序在調(diào)用子程序時(shí)，根據(jù)實(shí)際情況，為其形參賦不同的實(shí)參值。

子程序中還可以調(diào)用其他子程序，這就是嵌套調(diào)用。S7-200 SMART CPU 支持大嵌套深度為8層(從主程序開(kāi)始算)。子程序的另一個(gè)好處是增加了程序的可移植型。

中斷程序也是操作系統(tǒng)與用戶程序的一種接口，用戶把中斷處理的代碼寫(xiě)在中斷程序中。當(dāng)中斷發(fā)生時(shí)，操作系統(tǒng)調(diào)用相應(yīng)的中斷程序，而執(zhí)行中斷處理。

S7-200 SMART 中，主程序、子程序和中斷程序都被稱為程序組織單元(POU)。

注意：OB 是 Organization Block 的縮寫(xiě)，中文翻譯為“組織塊”。


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