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西門子S7-300 寄存器間接尋址

交叉區(qū)域寄存器間接尋址在地址寄存器中的排列可分為三個區(qū)域，分別是存儲位信息的區(qū)域，存儲字節(jié)、字、雙字信息區(qū)域，和無效區(qū)域。

在S7-300PLC中有兩個專門存放地址的寄存器AR1和AR2通過這兩個寄存器進(jìn)行尋址的方式我們稱之為寄存器間接尋址

1 內(nèi)部區(qū)域寄存器間接尋址

1) 存儲格式

交叉區(qū)域寄存器間接尋址在地址寄存器中的排列可分為三個區(qū)域，分別是存儲位信息的區(qū)域，存儲字節(jié)、字、雙字信息區(qū)域，和無效區(qū)域。

 圖 1-1

2) 尋址格式

地址存儲器標(biāo)示符[AR1/AR2,P#X]
在內(nèi)部區(qū)域寄存器間接尋址中，地址存儲器標(biāo)示符表示的是要尋址的所在的區(qū)域，如M區(qū)、I區(qū)、Q區(qū)，AR1/AR2表示指針自身所占用的存儲空間是AR1(地址寄存器1)或者AR2(地址寄存器2)，P#X表示偏移量，表示在地址寄存器中地址的基礎(chǔ)上進(jìn)行偏移的幅度。

3) 程序示例

例1：

LAR1  P#2.0  //裝載地址2.0到AR1
L     MW [AR1,P#0.0]  //裝載MW2
L     MW [AR1,P#2.0]  //裝載MW4
+I                                //MW2+MW4
T     MW [AR1,P#4.0]  //將加法結(jié)果存放到MW6

2 交叉區(qū)域寄存器間接尋址

1) 存儲格式

交叉區(qū)域寄存器間接尋址在地址寄存器中的排列可分為五個區(qū)域，分別是存儲位信息的區(qū)域，存儲字節(jié)、字、雙字信息區(qū)域，存儲區(qū)域地址標(biāo)示符信息區(qū)域，交叉區(qū)域指針標(biāo)識位和無效區(qū)域。

圖 2-1

此處我們需要將區(qū)域地址標(biāo)識位和相對應(yīng)的地址信息向大家一一列舉如圖 2 2所示

 圖 2-2

2) 尋址格式

訪問寬度[AR1/AR2,P#X]

在內(nèi)部區(qū)域寄存器間接尋址中，訪問寬度表示尋址數(shù)據(jù)的長度W表示長度是字D表示長度是雙字，AR1/AR2表示指針自身所占用的存儲空間是AR1(地址寄存器1)或者AR2(地址寄存器2)，P#X表示偏移量，表示在地址寄存器中地址的基礎(chǔ)上進(jìn)行偏移的幅度。此處需要注意由于地址寄存器中已經(jīng)包含區(qū)域標(biāo)識符信息所以在尋址時只需要訪問寬度信息，不需要區(qū)域標(biāo)識符信息，具體使用方法參照下面例子。

3) 程序示例

例1：

LAR1  P#M 12.0 //裝載M12.0到地址寄存器1
L     W [AR1,P#0.0]  //裝載MW12
L     W [AR1,P#2.0]  //裝載MW14
+I               //MW12+MW14
T     W [AR1,P#4.0]  //將結(jié)果存放到MW16

可編程控制器的工作過程及FN2N PLC的組成

 PLC雖具有微機(jī)的許多特點(diǎn)，但它的工作方式卻與微機(jī)有很大的不同。微機(jī)一般采用等待命令的工作方式，如常見的鍵盤掃描方式或I/O掃描方式，有鍵按下或I/O動作則轉(zhuǎn)入相應(yīng)的子程序無鍵按下則繼續(xù)掃描。PLC則采用循環(huán)掃描工作方式，在PLC中，用戶程序按先后順序存放，如：           

1        ×  ×  ×  ×

2        ×  ×  ×  ×

3        ×  ×  ×  ×

10  ×  ×  ×  ×

11  ED

CPU從*條指令開始執(zhí)行程序，直至遇到結(jié)束符后又返回*條。如此周而復(fù)始不斷循環(huán)。這種工作方式是在系統(tǒng)軟件控制下，順次掃描各輸入點(diǎn)的狀態(tài)，按用戶程序進(jìn)行運(yùn)算處理，然后順序向輸出點(diǎn)發(fā)出相應(yīng)的控制信號。整個工作過程可分為五個階段：自診斷，與編程器等的通信，輸入采樣，用戶程序執(zhí)行，輸出刷新，其工作過程框圖如圖所示：

PLC工作過程框圖

1）每次掃描用戶程序之前，都先執(zhí)行故障自診斷程序。自診斷內(nèi)容為I/O部分、存儲器、CPU等，發(fā)現(xiàn)異常停機(jī)顯示出錯。若自診斷正常，繼續(xù)向下掃描。

2）PLC檢查是否有與編程器和計算機(jī)的通信請求，若有則進(jìn)行相應(yīng)處理，如接收由編程器送來的程序、命令和各種數(shù)據(jù)，并把要顯示的狀態(tài)、數(shù)據(jù)、出錯信息等發(fā)送給編程器進(jìn)行顯示。如果有與計算機(jī)等的通信請求，也在這段時間完成數(shù)據(jù)的接受和發(fā)送任務(wù)。

 3）PLC的中央處理器對各個輸入端進(jìn)行掃描，將輸人端的狀態(tài)送到輸入狀態(tài)寄存器中，這就是輸入采樣階段。

 4）中央處理器CPU將指令逐條調(diào)出并執(zhí)行，以對輸人和原輸出狀態(tài)（這些狀態(tài)統(tǒng)稱為數(shù)據(jù)）進(jìn)行“處理”，即按程序?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行邏輯、算術(shù)運(yùn)算，再將正確的結(jié)果送到輸出狀態(tài)寄存器中，這就是程序執(zhí)行階段。

 5）當(dāng)所有的指令執(zhí)行完畢時，集中把輸出狀態(tài)寄存器的狀態(tài)通過輸出部件轉(zhuǎn)換成被控設(shè)備所能接受的電壓或電流信號，以驅(qū)動被控設(shè)備，這就是輸出刷新階段。

 PLC經(jīng)過這五個階段的工作過程，稱為一個掃描周期。完成一個周期后，又重新執(zhí)行上述過程，掃描周而復(fù)始地進(jìn)行。掃描周期是PLC的重要指標(biāo)之一，在不考慮第二個因素（與編程器等通信）時，掃描周期T為：

 T＝（讀入一點(diǎn)時間×輸入點(diǎn)數(shù)）+（運(yùn)算速度×程序步數(shù)）＋（輸出一點(diǎn)時間×輸出點(diǎn)數(shù)）十故障診斷時間

顯然掃描時間主要取決于程序的長短，一般每秒鐘可掃描數(shù)十次以上，這對于工業(yè)設(shè)備通常沒有什么影響。但對控制時間要求較嚴(yán)格，響應(yīng)速度要求快的系統(tǒng)，就應(yīng)該精確的計算響應(yīng)時間，細(xì)心編排程序，合理安排指令的順序，以盡可能減少掃描周期造成的響應(yīng)延時等不良影響。

 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，就可能有幾個繼電器同時動作。而PLC是以反復(fù)掃描的式工作的，它是循環(huán)地連續(xù)逐條執(zhí)行程序，任一時刻它只能執(zhí)行一條指令，這就是說PLC是以“串行”方式工作的。這種串行工作方式可以避免繼電接觸器控制的觸點(diǎn)競爭和時序失配問題。

 總之，采用循環(huán)掃描的工作方式也是PLC區(qū)別于微機(jī)的最大特點(diǎn)，使用者應(yīng)特別注意。

FN2N PLC 的規(guī)格及組成

FN_2N系列PLC有FN_2N16、FN_2N32、FN_2N48、FN_2N64、FN_2N80 、FN_2N128等， FN_2N 32，主要由以下幾個部分構(gòu)成：

    1、控制單元：設(shè)有與編程器，計算機(jī)的接口，與I/O擴(kuò)展單元相連的擴(kuò)展口，輸入、輸出端子、電源輸入和輸出端子，FN_2N有16個輸入點(diǎn)和16個輸出點(diǎn)。

    2、擴(kuò)展單元。

    3、智能單元。

    4、鏈接單元。

    5、編程工具：使用MELSOFT GX Developer編程軟件。

PLC控制系統(tǒng)設(shè)計的一般步驟與傳統(tǒng)的繼電器——接觸器控制系統(tǒng)的設(shè)計相比較，組件的選擇代替了原來的器件選擇，程序設(shè)計代替了原來的邏輯電路設(shè)計。

（1）根據(jù)工藝流程分析控制要求，明確控制任務(wù)，擬定控制系統(tǒng)設(shè)計的技術(shù)條件。技術(shù)條件一般以設(shè)計任務(wù)書的形式來確定，它是整個設(shè)計的依據(jù)。工藝流程的特點(diǎn)和要求是開發(fā)PLC控制系統(tǒng)的主要依據(jù)，所以必須詳細(xì)分析、認(rèn)真研究，從而明確控制任務(wù)和范圍。如需要完成的動作（動作時順、動作條件，相關(guān)的保護(hù)和聯(lián)鎖等）和應(yīng)具備的操作方式（手動、自動、連續(xù)、單周期，單步等）。

（2）確定所需的用戶輸入設(shè)備（按鈕、操作開關(guān)、限位開關(guān)、傳感器等）、輸出設(shè)備（繼電器、接觸器、信號燈等執(zhí)行元件）以及由輸出設(shè)備驅(qū)動的控制對象（電動機(jī)、電磁閥等），估算PLC的I/O點(diǎn)數(shù)；分析控制對象與PLC之間的信號關(guān)系，信號性質(zhì)，根據(jù)控制要求的復(fù)雜程度，控制精度估算PLC的用戶存儲器容量。

（3）選擇PLC。PLC是控制系統(tǒng)的核心部件，正確選擇PLC對于保證整個控制系統(tǒng)的各項技術(shù)、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)起著重要的作用，PLC的選擇包括機(jī)型的選擇、容量的選擇、I/O模塊的選擇、電源模塊的選擇等。選擇PLC的依據(jù)是輸入輸出形式與點(diǎn)數(shù)，控制方式與速度、控制精度與分辨率，用戶程序容量。

（4）分配、定義PLC的I/O點(diǎn)，繪制I/O連接圖。根據(jù)選用的PLC所給定的元件地址范圍（如輸入、輸出、輔助繼電器、定時器、計數(shù)器。數(shù)據(jù)區(qū)等），對控制系統(tǒng)使用的每一個輸入、輸出信號及內(nèi)部元件定義的信號名和地址，在程序設(shè)計中使用哪些內(nèi)部元件，執(zhí)行什么功能格都要做到清晰，無誤。

（5）PLC控制程序設(shè)計。包括設(shè)計梯形圖、編寫語句表、繪制控制系統(tǒng)流程圖。控制程序是控制整個系統(tǒng)工作的軟件，是保證系統(tǒng)工作正常，安全?？煽康年P(guān)鍵，因此，控制程序的設(shè)計必須經(jīng)過反復(fù)測試。修改，直到滿足要求為止。

（6）控制柜（臺）設(shè)計和現(xiàn)場施工。在進(jìn)行控制程序設(shè)計的同時，可進(jìn)行硬件配備工作，主要包括強(qiáng)電設(shè)備的安裝、控制柜（臺）的設(shè)計與制作、可編程序控制器的安裝、輸入輸出的連接等。在設(shè)計繼電器控制系統(tǒng)時，必須在控制線路設(shè)計完成后，才能進(jìn)行控制柜（臺）設(shè)計和現(xiàn)場施工?？梢?，采用PLC控制系統(tǒng)，可以使軟件設(shè)計與硬件配備工作平行進(jìn)行，縮短工程周期。如果需要的話，尚需設(shè)計操作臺、電氣柜、模擬顯示盤和非標(biāo)準(zhǔn)電器元部件。

（7）試運(yùn)行、驗收、交付使用，并編制控制系統(tǒng)的技術(shù)文件。編制控制系統(tǒng)的技術(shù)文件包括說明書、設(shè)計說明書和使用說明書、電器圖及電器元件明細(xì)表等。

傳統(tǒng)的電器圖，一般包括電器原理圖、電器布置圖及電器安裝圖。在PLC控制系統(tǒng)中，這一部分圖可以統(tǒng)稱為“硬件圖”。它在傳統(tǒng)電器圖的基礎(chǔ)上增加了PLC部分，因此在電器原理圖中應(yīng)增加PLC的I/O連接圖。此外，在PLC控制系統(tǒng)的電器圖中還應(yīng)包括程序圖（梯形圖），可以稱它為“軟件圖”。向用戶提供“軟件圖”，可便于用戶發(fā)生發(fā)展或工藝進(jìn)時修改程序，并有利于用戶在維修時分析和排除故障。根據(jù)具體任務(wù)，上述內(nèi)容可適當(dāng)調(diào)整。

電氣控制線路原理圖繪制原則舉例說明

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