S7200可编程控制器基本概念

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1、4S7-200可编程控制器基本概念7/22/20211主要内容S7--200的基本功能是监视现场的输入，根据控制逻辑去控制现场输出设备的接通和关断。下面解释有关程序执行、存储器种类以及存储器掉电保持等方面的一些概念。7/22/202124.1理解S7--200如何执行控制逻辑S7--200周而复始地执行程序中的控制逻辑和读写数据。S7--200将程序和物理输入输出点联系起来S7--200的基本操作非常简单：CPU读输入状态CPU中存储的程序利用输入执行控制逻辑。当程序运行时，CPU刷新有关数据。

2、CPU将数据写到输出。图4-1给出了一个简图，说明一个继电器图如何与S7--200联系起来。在本例中，电机启动开关的状态和其它输入点的状态结合在一起。它们计算的结果，最终决定了控制执行机构启动电机的输出点状态。7/22/20213图4-1输入和输出的控制7/22/20214S7--200在扫描循环中完成它的任务S7--200周而复始地执行一系列任务。任务循环执行一次称为一个扫描周期。如图4-2所示，在一个扫描周期中，S7--200将执行部分或全部下列操作：读输入：S7--200将物理输入点上的状

3、态复制到输入过程映象寄存器中。执行逻辑控制程序：S7--200执行程序指令并将数据存储在各种存储区中。处理通讯请求：S7--200执行通讯任务。执行CPU自诊断：S7--200检查固件、程序存储器和扩展模块是否工作正常。写输出：在输出过程映象寄存器中存储的数据被复制到物理输出点。7/22/20215图4-2S7--200扫描周期7/22/202164.2S7--200数据的存取用户程序的执行取决于S7--200是处于停止模式还是运行模式。当S7--200处于运行模式时，CPU执行程序；当S7--

4、200处于停止模式时，CPU不执行程序。7/22/20217读输入数字量输入：在每个扫描周期的开始，CPU会读取数字量输入的当前值，并将这些值写入过程映象输入寄存器。模拟量输入：除非使能模拟量滤波，否则S7--200在扫描周期中不会刷新模拟量输入值。经过模拟量滤波可以得到较稳定的信号。可以使能每个模拟量输入通道的滤波功能。当使能了模拟量输入滤波功能后，S7--200会在每一个扫描周期刷新模拟量、执行滤波功能并且在内部存储滤波值。当程序中访问模拟量输入时使用滤波值。7/22/20218如果没有使能

5、模拟量输入滤波，则当程序访问模拟量输入时，S7--200都会直接从扩展模块读取模拟值。在每次扫描期间，CPU224XP的AIW0和AIW2模拟量输入都会读取模--数转换器生成的最新值，从而完成刷新。该转换器求取的是均值（sigmaelta），因此通常无需软件滤波。7/22/20219执行程序在扫描周期的执行程序阶段，CPU从头至尾执行应用程序。在程序或中断服务中，直接I/O指令允许对I/O点直接进行存取。如果在程序中使用了中断，与中断事件相关的中断服务程序作为程序的一部分被存储。中断程序并不作为

6、正常扫描周期的一部分来执行，而是当中断事件发生时才执行（可能在扫描周期的任意点）。处理通讯请求在扫描周期的信息处理阶段，CPU处理从通讯端口或者智能I/O模块接收到的任何信息。7/22/202110执行CPU自诊断测试在扫描周期的CPU自诊阶段，S7--200CPU自检的操作和扩展模块的状态是否正常。写数字输出在每个扫描周期的结尾，CPU把存储在输出映象寄存器中的数据写到数字输出点。（模拟量输出直接刷新，与扫描周期无关）7/22/202111S7--200将信息存于不同的存储器单元，每个单元都有

7、唯一的地址。可以明确指出要存取的存储器地址，这就允许用户程序直接存取这个信息。表4-1列出了不同长度的数据所能表示的数值范围。7/22/202112表4-1不同长度的数据表示的十进制和十六进制数范围7/22/202113若要存取存储区的某一位，则必须指定地址，包括存储器标识符、字节地址和位号。图4-3是一个位寻址的例子（也称为“字节.位”寻址）。在这个例子中，存储器区、字节地址（I代表输入，3代表字节3）和位地址（第4位）之间用点号（“.”）相隔开。7/22/202114图4-3字节.位寻址7/

8、22/202115使用这种字节寻址方式，可以按照字节、字或双字来存取许多存储区（V、I、Q、M、S、L及SM）中的数据。若要存取CPU中的一个字节、字或双字数据，则必须以类似位寻址的方式给出地址，包括存储器标识符、数据大小以及该字节、字或双字的起始字节地址，如图4-4所示。其它CPU存储区（如T，C，HC和累加器）中存取数据使用的地址格式包括区域标识符和设备号。7/22/202116图4-4对同一地址进行字节、字和双字存取操作的比较7/22/202117存储区数据的存取输入过程映象寄存器：I在每