西門子PLC模塊代理商-成都

時間：2023-07-21

作者：潯之漫智控技術(上海)有限公司

西門子PLC模塊代理商-成都

S7-200 SMART 的存儲區(qū)可以分為兩大類：一是跟外部物理信號相關的輸人/輸出映像區(qū)/存儲區(qū);二是 CPU 內部的存儲區(qū)。

(1)輸入/輸出映像區(qū)/存儲區(qū)

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

(2)內部存儲區(qū)

變量存儲區(qū)(V);標志存儲區(qū)(M);定時器(T);計數(shù)器(C);高速計數(shù)器(HC)累加器;特殊存儲器(SM);局部存儲區(qū)(L);順序控制繼電器存儲區(qū)(S)。

CPU 在每個掃描周期的初期將物理外設的數(shù)字量輸人信號掃描到數(shù)字量輸人映像區(qū)(DI)中，程序在運行過程中的數(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)是可讀且可寫的，在程序中對某些數(shù)字量輸人位進行寫操作，便可以模擬外部的數(shù)字量輸入信號。CPU 對模擬量的處理有所不同，模擬量的值存放在模擬量輸入/輸出存儲區(qū)中。

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

使用的模擬量，是直接從存儲區(qū)進行讀取或寫入的。模擬輸入(AI)存儲區(qū)是只讀的，模擬量輸出(AO)存儲區(qū)是只寫的;變量存儲區(qū)(V)用來存放程序在運行過程中的中間變量或者需要的配方數(shù)據(jù);標志存儲區(qū)(M)用來存放邏輯運算的中間結果。其實，在編程時，變量存儲區(qū)和標志存儲區(qū)沒有明顯的界限，也可以用變量存儲區(qū)來存放邏輯運算的中間結果。兩者都可以位、字節(jié)、字或者雙字的方式進行訪問，其區(qū)別在于變量存儲區(qū)(V)比標志存儲區(qū)(M)要大很多。比如，在 CPU ST40 中，變量存儲區(qū)的范圍為 VB0 ~VB16383，而標志存儲區(qū)的范圍為 MB0~MB31。程序運行過程中需要的配方數(shù)據(jù)，需要在數(shù)據(jù)塊編輯器中設置并存放在變量存儲區(qū)(V)中。

① 定時器用來計時。S7-200 SMART 定時器的時間基準有 1ms、10ms 和 100ms 三種。定時器有兩種變量：當前值和定時器位。當前值是一個16位的無符號整數(shù)，用來記錄當前的時間;定時器位是一個位，用來記錄定時器是否已經(jīng)被觸發(fā)(當前值大于設定值)。以定時器的地址(T 編號)既可以訪問當前值，也可以訪問定時器位，取決于訪問指令的類型。位操作指令訪問的是定時器的位，字操作指令訪問的是定時器的當前值。以圖 3-19 為例：一段程序是讀取定時器 T3 的當前值，并將其存放到 VW10，屬于字操作;二段程序是讀取定時器 T3 的位，并將其輸出到 Q0.0，屬于位操作。

圖3 -19 定時器的字操作與位操作

① 計數(shù)器用來進行計數(shù)。S7-200 SMART 提供三種計數(shù)器：向上計數(shù)器、向下計數(shù)器和上下計數(shù)器。與定時器類似，計數(shù)器也有一個當前值(16 位無符號整數(shù))和一個計數(shù)器位，其地址以字母 C加上編號表示(比如 C10)。使用字操作指令可以訪問計數(shù)器的當前值，使用位操作指令可以訪問計數(shù)器的的位。S7-200 SMART 的 CPU 大支持 256個計數(shù)器(編號C0~C255)。

② 高速計數(shù)器與普通的計數(shù)器不同，它不受 CPU 掃描周期的限制，可以用來對高速信號(比如脈沖)進行計數(shù)。高速計數(shù)器的值是一個32 位的有符號整數(shù)，其性質為只讀，可以通過高速計數(shù)器的地址(HC 編號)進行訪問。

③ 累加器可以用來傳遞參數(shù)或存放指令運算的中間結果。S7-200SMART提供4個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行訪問。

④ 特殊存儲器(SM) 存放著與系統(tǒng)運行有關的特殊變量。S7-200 SMART PLC 的操作系統(tǒng)會將系統(tǒng)狀態(tài)等信息寫人到特殊存儲器中，用戶程序通過訪問特定的特殊存儲器，就可以獲取一些系統(tǒng)級的信息。比如，SM0.0 始終為 1，SM0.5 會產(chǎn)生 1s的時鐘脈沖等。S7-200 SMART 有非常多的特殊存儲器，可以參考 8.7 節(jié)中的常用特殊存儲器。

⑤ 局部存儲區(qū)(L) 用來保存程序塊的運行信息。S7-200 SMART 為每一個程序組織單元(POU)分配了 64個字節(jié)的局部存儲區(qū)，其中可以存放程序運行所需要的輸人、輸出輸人輸出及臨時變量。局部存儲區(qū)中的變量僅在當前 POU 運行時有效，POU 運行結束后將被釋放。

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

（3）程序結構

在S7-200 SMARTCPU的內部運行著兩類程序：操作系統(tǒng)和用戶程序。操作系統(tǒng)是廠家設計的、在出廠前固化到 CPU 內部的程序。操作系統(tǒng)是 PLC 的大管家，擔負著管理統(tǒng)內存、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的用來完成某個或某些功能的程序。用戶程序只有被操作系統(tǒng)調用后才能執(zhí)行

從用戶的角度來看，S7-200 SMART 的程序結構由三部分組成：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)調用用戶程用的接口，類似于C語言的 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

一個循環(huán)掃描周期中，只能被執(zhí)行一次。

在 PLC 的程序設計中，有一些功能代碼可能需要反復調用。比如，現(xiàn)場有五個相同的電機，其控制方式完全相同。如果每一個電機都單獨寫一段控制代碼，會增加很多工作量，有時候甚至是不太可能完成(想象下如果是五十個電機呢?)。而且這樣做對于代碼的閱話和日后的維護都非常不方便。這里，我們有一種簡單的方案。S7-200 SMART 支持模塊化程序設計。我們可以把常用的功能代碼(比如上述例子中的電機控制)寫成一個子程序，根據(jù)需要設計形參。子程序可以被主程序調用而執(zhí)行，主程序在調用子程序時，根據(jù)實際情況，為其形參賦不同的實參值。

子程序中還可以調用其他子程序，這就是嵌套調用。S7-200 SMART CPU 支持大嵌套深度為8層(從主程序開始算)。子程序的另一個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在中斷程序中。當中斷發(fā)生時，操作系統(tǒng)調用相應的中斷程序，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，中文翻譯為“組織塊”。

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