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西門子s7-200系列PLC變量存儲(chǔ)區(qū)的結(jié)構(gòu)及在分組輪流控制中的應(yīng)用

熟練運(yùn)用一款PLC進(jìn)行編程設(shè)計(jì)和調(diào)試，把握其數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)的結(jié)構(gòu)對(duì)錯(cuò)是很有必要的。盡管主流的PLC產(chǎn)品基本相似，學(xué)習(xí)和實(shí)踐能夠觸類旁通，但在基礎(chǔ)而又關(guān)鍵的存儲(chǔ)區(qū)特色上，仍各有差異。當(dāng)你了解透PLC的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)時(shí)，就能夠揮灑自如處理一些數(shù)據(jù)處理問題。

二、西門子s7-200系列PLC存儲(chǔ)器

西門子s7-200系列PLC的存儲(chǔ)器，包括輸入輸出映像寄存器I、Q、AI、AQ，內(nèi)部標(biāo)志寄存器M、內(nèi)部特別標(biāo)志寄存器SM、變量存儲(chǔ)器V、局部變量存儲(chǔ)器L、順序操控繼電器存儲(chǔ)器S、累加器AC、定時(shí)器存儲(chǔ)器T、計(jì)數(shù)器存儲(chǔ)器C以及高速計(jì)數(shù)存儲(chǔ)器HC。

2.1 數(shù)據(jù)編址方式

存儲(chǔ)器由許多存儲(chǔ)單元構(gòu)成，每個(gè)單元都有僅有的地址，能夠依據(jù)存儲(chǔ)器地址來存取數(shù)據(jù)。存儲(chǔ)器地址格局分為四種：位、字節(jié)、字、雙字。

以變量存儲(chǔ)器V存儲(chǔ)器為例，位為數(shù)字量布爾型，值為0或1，或許True或False兩種狀況，形如V11.0、V128.7。

字節(jié)包括8個(gè)位，字包括2個(gè)字節(jié)，而雙字包括2個(gè)字。西門子PLC字和雙字關(guān)于其字節(jié)和字的結(jié)構(gòu)上有著自己的特色——低字節(jié)（低字）在高位上，即摩托羅拉編址方式。例如VW100，高字節(jié)是VB100，低字節(jié)是VB101；VD100，高字是VW100，低字是VW102。

2.2 舉個(gè)比方

VW100=1234H,VB100=12H

詳細(xì)到“位”來講，關(guān)于VD100（32位雙字），高位MSB到低位LSB順次為V100.7...V100.0，V101.7...V101.0，V102.7...V102.0，V103.7...V103.0。假如VW100=1234H，那么VB100=12H，VB101=34H。

三、在分組輪番操控中的使用

了解了PLC數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，就能夠熟練把握各種數(shù)據(jù)處理，比方數(shù)據(jù)格局改換、數(shù)值運(yùn)算、數(shù)據(jù)通訊等等。有些小技巧，能夠利用數(shù)據(jù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)的特色，化繁為簡，提高編程效率。

3.1 池*2單雙次數(shù)輪番反沖刷

這里供給兩個(gè)編程小事例，也是項(xiàng)目中遇到的，期望對(duì)咱們有所啟示。一是污水處理項(xiàng)目中，兩個(gè)深度處理池在給定周期和時(shí)刻，主動(dòng)輪番排泥。

首要對(duì)反沖刷計(jì)數(shù)，次數(shù)存儲(chǔ)在計(jì)數(shù)存儲(chǔ)器C13中，格局為Word型。接下來問題來了，怎樣斷定反沖刷次數(shù)的奇偶呢？不論是編子程序核算，還有選用小技巧都必須將反沖刷次數(shù)C13傳送給便于數(shù)據(jù)處理的存儲(chǔ)器，比方變量存儲(chǔ)器V，如C13賦值給VW10。那怎樣判別VW10中數(shù)值的奇偶性呢？其實(shí)只需求判別其終一個(gè)位是0仍是1就能夠了，0為偶數(shù)，1為奇數(shù)。VW10終一個(gè)位怎樣表示？這時(shí)你就必須了解西門子s7-200 PLC的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)了。

VW10的低位能夠反映奇偶性，這個(gè)位就是V11.0。因?yàn)閂W10高字節(jié)是VB10，低字節(jié)是VB11。假如編小程序判別數(shù)值奇偶，小學(xué)老師教導(dǎo)過咱們，把這個(gè)數(shù)除以2，然后看有沒有余數(shù)能不能整除——也行，不過挺麻煩的。

3.2 排泥閥*9分組輪番排泥

再舉個(gè)比方，和上一個(gè)有些相似，這次是深度處理池有9個(gè)排泥閥，在排泥周期和時(shí)刻下，需三三分組（147、258、369）輪番翻開排泥。

對(duì)排泥次數(shù)計(jì)數(shù)，C14賦值給VW20，依據(jù)其低兩位的組合，能夠斷定四種組合方式，并且是順次輪番改換的：00-->01-->10-->11-->00。

不論VW20也就是排泥次數(shù)怎樣累加改變，其低兩位都是這么改變的，并且是順次輪番的。這樣咱們就能夠依據(jù)這兩位的組合發(fā)生標(biāo)志位M13.1、M13.2、M13.3。然后在相應(yīng)的排泥閥開閥邏輯中并入這幾個(gè)點(diǎn)位，就能夠了。

西門子系列PLC的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)有著歸于自己的特色，s7-200系列，比方CPU226或是Smart系列*的變量存儲(chǔ)器V，以及1200系列及s7-300系列的數(shù)據(jù)塊DB，其存儲(chǔ)器尋址都是一脈相承的：低字節(jié)在高位，高字節(jié)在低位?；谶@種特色，在處理Modbus浮點(diǎn)數(shù)通訊時(shí)，需求交流雙字的凹凸字；又比方在組態(tài)觸摸屏報(bào)警時(shí)，處理報(bào)警字與報(bào)警位的關(guān)系，相同需求精確了解西門子PLC的存儲(chǔ)區(qū)結(jié)構(gòu)。而本文中說到的兩個(gè)小使用，期望對(duì)咱們?cè)诰幊讨杏兴鶈⑹尽?/p>

PLC現(xiàn)在有5種規(guī)范的編程語言，包含圖形化編程語言和文本化編程語言。

圖形化編程語言包含：梯形圖（LD－Ladder Diagram）、功用塊圖（FBD － Function Block Diagram）、次序功用圖（SFC － Sequential Function Chart）。

文本化編程語言包含：指令表（IL-Instruction List）和結(jié)構(gòu)化文本（ST-Strutured Text）。

IEC 1131-3的編程語言是IEC工作組對(duì)世界規(guī)模的PLC廠家的編程語言合理地吸收、學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上構(gòu)成的一套針對(duì)工業(yè)操控體系的世界編程語言規(guī)范，它不光適用于PLC體系，并且還適用于更廣泛的工業(yè)操控范疇，為PLC編程語言的規(guī)范化做出了重要的奉獻(xiàn)。

一、繼電器梯形圖（LD）

繼電器梯形圖（LD－Ladder Diagram）語言是PLC首要選用的編程語言，也是PLC普遍選用的編程語言。梯形圖編程語言是從繼電器操控體系原理圖的基礎(chǔ)上演變而來的，與繼電器操控體系梯形圖的根本思想是共同的，只是在運(yùn)用符號(hào)和表達(dá)方式上有必定差異。

PLC的規(guī)劃初衷是為工廠車間電氣技術(shù)人員而運(yùn)用的，為了契合繼電器操控電路的思維習(xí)氣，作為首要在PLC中運(yùn)用的編程語言，梯形圖保留了繼電器電路圖的風(fēng)格和習(xí)氣，成為廣大電氣技術(shù)人員簡略接受和運(yùn)用的語言。

1． 軟繼電器

PLC梯形圖中的某些編程元件沿用了繼電器這一稱號(hào)，如輸入繼電器、輸出繼電器、內(nèi)部輔佐繼電器等，可是它們不是實(shí)在的物理繼電器，而是一些存儲(chǔ)單元（軟繼電器），每一軟繼電器與PLC存儲(chǔ)器中映像寄存器的一個(gè)存儲(chǔ)單元相對(duì)應(yīng)。該存儲(chǔ)單元假如為“1”狀況，則表明梯形圖中對(duì)應(yīng)軟繼電器的線圈“通電”，其常開觸點(diǎn)接通，常閉觸點(diǎn)斷開，稱這種狀況是該軟繼電器的“1”或“ON”狀況。假如該存儲(chǔ)單元為“0”狀況，對(duì)應(yīng)軟繼電器的線圈和觸點(diǎn)的狀況與上述的相反，稱該軟繼電器為“0”或“OFF”狀況。運(yùn)用中也常將這些“軟繼電器”稱為編程元件。

2． 能流

流”或“能流”(Power Flow)從左向右活動(dòng)，這一方向與履行用戶程序時(shí)的邏輯運(yùn)算的次序是共同的。能流只能從左向右活動(dòng)。運(yùn)用能流這一概念，能夠協(xié)助咱們更好地了解和剖析梯形圖。

3．母線

梯形圖兩邊的筆直公共線稱為母線(Bus bar)，。在剖析梯形圖的邏輯聯(lián)系時(shí)，為了借用繼電器電路圖的剖析辦法，能夠幻想左右兩邊母線（左母線和右母線）之間有一個(gè)左正右負(fù)的直流電源電壓，母線之間有“能流”從左向右活動(dòng)。右母線能夠不畫出。

4．梯形圖的邏輯解算

依據(jù)梯形圖中各觸點(diǎn)的狀況和邏輯聯(lián)系，求出與圖中各線圈對(duì)應(yīng)的編程元件的狀況，稱為梯形圖的邏輯解算。梯形圖中邏輯解算是按從左至右、從上到下的次序進(jìn)行的。解算的結(jié)果，立刻能夠被后邊的邏輯解算所運(yùn)用。邏輯解算是依據(jù)輸入映像寄存器中的值，而不是依據(jù)解算瞬時(shí)外部輸入觸點(diǎn)的狀況來進(jìn)行的。

1、與電氣操作原理圖相對(duì)應(yīng)，具有直觀性和對(duì)應(yīng)性；

2、與原有繼電器邏輯操控技術(shù)相共同，對(duì)電氣技術(shù)人員來說，易于撐握和學(xué)習(xí)；

3、與原有的繼電器邏輯操控技術(shù)的不同點(diǎn)是，梯形圖中的能流（Power Flow）不是實(shí)際意義的電流，內(nèi)部的繼電器也不是實(shí)際存在的繼電器，因而，運(yùn)用時(shí)，需與原有繼電器邏輯操控技術(shù)的有關(guān)概念差異對(duì)待；

4、與指令表程序規(guī)劃語言有一一對(duì)應(yīng)聯(lián)系，便于彼此的變換和程序的查看。

二、復(fù)合數(shù)據(jù)類型

用戶通過復(fù)合基本數(shù)據(jù)類型而生成就是復(fù)合數(shù)據(jù)類型。

復(fù)合數(shù)據(jù)類型包含以下幾種：

1、數(shù)組（ARRAY）

將一組同一類型的數(shù)據(jù)組合在一起組成一個(gè)單位就是數(shù)組。

2、結(jié)構(gòu)（STRUCT）

將一組同不同類型的數(shù)據(jù)組合在一起組成一個(gè)單位就是結(jié)構(gòu)。

3、字符串（STRING）

字符串是由多254個(gè)字符組成的一維數(shù)組。

4、日期和時(shí)間（DATE-AND-TIME）

用于存儲(chǔ)年、月、日、時(shí)、分、秒、毫秒和星期的數(shù)據(jù)。占用8個(gè)字節(jié)，BCD編碼。星期天代碼為1，星期一～星期六代碼分別是2～7。

如：DT＃2004_07_15_12:30:15.200為2004年7月15日12時(shí)30分15.2秒。

5、用戶定義的數(shù)據(jù)類型（UDT，User-Defined Data Types）

由用戶將基本數(shù)據(jù)類型和復(fù)合數(shù)據(jù)類型組合在一起構(gòu)成的數(shù)據(jù)類型。

能夠在數(shù)據(jù)塊DB和變量聲明表中定義復(fù)合數(shù)據(jù)類型。

三、參數(shù)類型

是為在邏輯塊之間傳遞參數(shù)的形參（Formal Parameter，方式參數(shù)）定義的數(shù)據(jù)類型。
1. 串行通訊模塊基本信息介紹

CP340/CP341/CP440/CP441-1/CP441-2模塊是西門子S7-300/400系列PLC中的串行通訊模塊，這些模塊具有1個(gè)或2個(gè)（CP441-2）串行通訊接口（RS232C、20mA-TTY或RS485/422）?？梢赃\(yùn)用這些通訊模塊完成S7-300/400體系與其他串行通訊設(shè)備的數(shù)據(jù)交換，例如打印機(jī)、掃描儀、智能儀表、第三方MODBUS主從站、Data Highway、變頻器，USS站等。

2.注意事項(xiàng)：

2.1完成MODBUS通訊時(shí)，需要在CP341/CP441-2模塊上刺進(jìn)相應(yīng)協(xié)議的硬件狗（硬件狗、Dongle、協(xié)議驅(qū)動(dòng)或Loadable driver指的是同一個(gè)東西）

2.2  MODBUS 是單主站結(jié)構(gòu)的串行通信協(xié)議，體系中只可以有一個(gè)MODBUS主站，而且只可以完成主站和從站的數(shù)據(jù)交換，從站之間不能進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。

2.3    RS232C接口的通訊大間隔為15m；RS422/485接口的通訊大間隔位1200m。

2.4   串行通訊模板只有RS232C、20mA-TTY或RS485/422 三種電氣接口類型， 想完成串口的光纖通訊，只能購買第三方轉(zhuǎn)化設(shè)備，西門子不供給該類設(shè)備。

你碰到過電源板故障嗎？有遇到輸出和輸入故障嗎？程序丟失有過嗎？

或許你在十多年的PLC工作經(jīng)歷中只遇到過一次PLC輸出點(diǎn)壞了，暫未有過其他PLC硬件出問題！或許你在電焊后就碰到了電子板的各種問題。。或許西門子200系列的編程口焚毀N屢次、輸出繼電器粘連、晶體管輸出短路等等，不勝枚舉。

對(duì)這些問題你是否十分頭疼？

聽說，遵守PLC運(yùn)用九大原則，能有效避免，而且還能少走彎路哦~

一、PLC自身故障判別

一般來說，PLC是牢靠的設(shè)備，出故障率很低。PLC的CPU等硬件損壞或軟件運(yùn)轉(zhuǎn)犯錯(cuò)的概率簡直為零；PLC輸入點(diǎn)如不是強(qiáng)電侵略所形成的，簡直也不會(huì)損壞；PLC輸出繼電器的常開點(diǎn)，若不是外圍負(fù)載短路或設(shè)計(jì)不合理，負(fù)載電流超出額外規(guī)模，觸點(diǎn)的壽數(shù)也很長。

因而，咱們查找電氣故障點(diǎn)，要點(diǎn)要放在PLC的外圍電氣元件上，不要總是置疑PLC硬件或程序有問題，這對(duì)快速維修好故障設(shè)備、快速恢復(fù)生產(chǎn)是十分重要的，因而筆者所談的PLC操控回路的電氣故障檢修，要點(diǎn)不在PLC自身，而是PLC所操控回路中的外圍電氣元件。

二、輸入輸出（I/O）模塊的選取

輸出模塊分為晶體管、雙向可控硅、接點(diǎn)型。晶體管型的開關(guān)速度快（一般0.2ms），但負(fù)載能力小，約0.2~0.3A、24VDC，適用于快速開關(guān)、 信號(hào)聯(lián)系的設(shè)備，一般與變頻、直流裝置等信號(hào)銜接，應(yīng)留意晶體管漏電流對(duì)負(fù)載的影響。

可控硅型優(yōu)點(diǎn)是無觸點(diǎn)、具有溝通負(fù)載特性，負(fù)載能力不大。

繼電器輸出具有交直流負(fù)載特色，負(fù)載能力大。慣例操控中一般主要選用繼電器觸點(diǎn)型輸出，缺陷是開關(guān)速度慢，一般在10ms左右，不適于高頻開關(guān)應(yīng)用。

三、接地問題

PLC體系接地要求比較嚴(yán)厲，有獨(dú)立的接地體系，還要留意與PLC有關(guān)的其他設(shè)備也要牢靠接地。多個(gè)電路接地址銜接在一起時(shí)，會(huì)發(fā)生意想不到的電流，導(dǎo)致邏輯過錯(cuò)或損壞電路。

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