S7系列PLC的**地址由地址符(信号类型)、数据长度、起始字节(位)三部分组成。地址符用于*信号的类型;数据长度用于*信号的位数;起始字节(位)用于定义信号的位置。如图3-10所示。
图3-10 S7系列PLC的**地址地址符
S7系列PLC中可以使用的信号有多种,它们通过不同的"地址符"进行区别,而且在S7-200与S7-300/400中也有所不同,在使用时应加以注意。
(1) 输入/输出信号
1) 输入信号I:输入信号用英文字母I标记,它是指与PLC输入端连接的来自外部设备的外部输入信号。在PLC程序中,一般是使用"输入映像"寄存器中的数据,其内容在一个PLC循环扫描周期内保持不变。
2) 输出信号Q:输出信号用英文字母Q标记,它是指与PLC输出端连接的用于控制外部设备的外部输出信号,PLC的输出信号送给输出模块,并通过不同的驱动形式驱动外部负载。在PLC程序中,一般使用“输出映像”寄存器中的数据。输出映像寄存器中的内容可以随着程序的执行不断改变(在多重线圈编程时),但终PLC输出的状态总是程序后的处理结果,因此,对外部来说它也是一的。
3) 直接输入/输出PL/PQ(仅S7-300/400有):直接输入/输出是在PLC程序中不受PLC循环扫描约束,进行直接采样的输入与直接刷新的输出信号。通过直接输入/输出,可以在PLC程序中不受PLC循环时间的限制,直接对PLC的输入/输出信号进行读/写。
在直接输入的情况下,PLC程序不再使用输入映像寄存器中的值,而是直接读入当前的瞬时值。而且,PLC执行了直接输入后,并不会影响"输入映像"寄存器中原来的值。在直接输出的情况下PLC程序不再使用输出映像寄存器中的值,而是直接输出当前的瞬时值。而且,PLC执行了直接输出后,"输出映像"寄存器中的值将立即发生变化。
4) 模拟量输入/输出AI/AQ:模拟量输入/输出只能以“字”的形式*,不可以使用二进制位的形式进行编程,模拟量输入/输出的只能为AIW**/AQW**。模拟量输入/输出的内容直接保存在PLC的模拟量输入/输出模块中,而不是存放在CPU的RAM中,因此,模拟量输入/输出实质上也是一种对输入/输出的直接读入与输出。
(2) 内部标志位寄存器
1) 内部标志位M:Siemens公司PLC中的"内部标志位"用英文字母M标记,作用相当于其他公司PLC 中常说的"内部继电器",它用于寄存PLC程序中间运算结果。在PLC程序中,内部标志位的内容可以随着程序的执行过程不断进行着新与改变。
2) 特殊内部标志位SM:PLC内部特殊标志位用英文字母SM标记,它与内部标志位的区别是:特殊标志位SM具有特殊的含义,它可以反映PLC内部的工作状态和控制信息,并可被PLC用户程序使用。
特殊标志位SM分为"只读"和"可读写"两部分。"只读"信号由PLC自动生成结果,在程序中只能使用其结果,而不能进行"写人"(或输出)操作。
3) 累加器ACC:S7-200与S7-400有4个32位累加器ACCD-ACC3;S7-300有2个32位累加器ACCD、ACC1。累加器的内容同样只可以用字节、字或双字的形式进行处理,并以ACD~AC3作为**地址。当以字节(或字)为单位存取累加器时,使用累加器的低8位或低16位。
4) 顺序控制继电器S(仅S7-200有):在S7-200PLC中,可以使用顺序控制继电器(SCR),它用英文字母S标记,用于组织PLC程序操作或进入相应的程序步。
5) 数据块DB/DI(仅S7-300/400):在S7-300/400系列PLC中,可以使用数据块DB来存储程序的处理结果或数据,数据块可以在DB(或DI)的地址下以十进制的形式来*。数据块的内容同样可以用二进制位、字节、字、双字的形式使用,对于二进制位,地址以DBX*.*(或DIX*.*)形式*;对于数据块中的字节、字、双字,地址以DBB***、DBW***、DBD**(DIB***、DIW***、DID***)形式*。
(3) 公共变量与局部变量
1) 变量V(仅S7-200有):在S7-200中,PLC内部变量用英文字母V标记,其作用与内部寄存器类似,可用于寄存PLC程序中间运算结果,但可以使用的数量多。在PLC程序的执行过程中可以不断地对内部变量V的内容进行新与改变。由于变量V的状态可以由所有的程序块共用,因此,它是一种公共变量(也称共享变量)。
由于S7-200中没有单独的“数据块(DB)”存储区,内部变量V存储器的1部分被作为数据块DB1 使用,它在不同的CPU中大小不等,可以是128~512字节。被作为数据块DB1使用的内部变量V,在PLC 装载时可以像PLC程序一样复制到PLC的EEPROM中,而其余的内部变量V则只能保存在CPU的RAM中。在S7-300/400中不可以使用内部变量V,而是需要通过数据块DB来存储PLC的中间运算结果。
2) 局部变量L:PLC内部局部变量用英文字母L标记,其作用与公共变量类似,但它是一种共用的、动态变化的存储区域,其内容与含义随着所执行的逻辑块的不同而改变,它用于寄存仅在逻辑块内部使用的中间运算结果。
局部变量L与公共变量V的区别是:公共变量V在PLC程序中是通用的,即某一程序段或程序块的执行结果可以用于其他的程序段与程序块;而局部变量L的内容却是临时性、不固定的,只有在调用某一逻辑块时,在缺的内部才有明确的含义,逻辑块一日执行完成,其作用随之消失,因此,它随着所执行程序块的不同随时进行新与改变。
局部变量L的地址范围在理论上为L0、0~L63.7共64个字节,但实际可以使用的一般为L0.0~L59.7共60个字节。
(4) 定时器与计数器
1) 定时器T与计数器C:定时器T、计数器C的地址以十进制位的形式*,格式相同,具体如下:定时器:T***,可以使用的点数取决于PLC的型号,且可以使用T**8、T**9:计数器:C***,可以使用的点数取决于PLC的型号,且可以使用T**8、T**9。
定时器、计数器可以以二进制位的形式使用,在这种情况下,相当于一个延时继电器(或计数器)的动合触点,在延时(或计数)到达设定值时,触点接通。此外,它们还可以以字的形式使用,在这种情况下,相当于通过数据操作指令读取16位的定时器、计数器的当前定时、计数值。
2) 高速计数器输入HC(仅S7-200有):高速计数器为32位信号,只能以“双字”的形式进行读入,其地址为HC0~HC5。
高速计数器用于记录频率**PLC循环扫描速度的外部输入脉冲信号,它能对PLC循环扫描不能检测的外部倍号进行计数。每个高速计数器有一个带符号的32位当前值(HC);高速计数器的当前值通常只能读取,且必须以双字为单位进行;高速计数器的数量取决于CPU型号。
高速计数器的内容直接保存在PLC的高速计数器模块中,而不是存放在CPU的RAM中,因此,高速计数器的读入/输出实质上也是一种对输入/输出的直接读入与输出。
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输入/输出单元
输入/输出单元通常也称I/O单元或I/O模块,是PLC与工业生产现场之间的连接部件。 PLC通过输入接口可以检测被控对象的各种数据,以这些数据作为PLC对被控制对象进行控制的依据;同时PLC又通过输出接口将处理送给被控制对象,以实现控制目的。
由于外部输入设备和输出设备所需的信号电平是多种多样的,而PLC内部CPU的处理的信息只能是标准电平,所以I/O接口要实现这种转换。I/O接口一般都具有光电隔离和滤波功能,以提高PLC的抗干扰能力。另外,I/O接口上通常还有状态指示,工作状况直观,便于维护。
PLC提供了多种操作电平和驱动能力的I/O接口,有各种各样功能的I/O接口供用户选用。I/O接口的主要类型有:数字量(开关量)输入、数字量(开关量)输出、模拟量输入、模拟量输出等。
常用的开关量输入接口按其使用的电源不同有三种类型:直流输入接口、交流输入接口和交/直流输入接口,其基本原理电路如图3所示。
图3 开关量输入接口
a)直流输入 b)交流输入 c)交/直流输入
常用的开关量输出接口按输出开关器件不同有三种类型:是继电器输出、晶体管输出和双向晶闸管输出,其基本原理电路如图4所示。继电器输出接口可驱动交流或直流负载,但其响应时间长,动作频率低;而晶体管输出和双向晶闸管输出接口的响应速度快,动作频率高,但前者只能用于驱动直流负载,后者只能用于交流负载。
图4 开关量输出接口
a)继电器输出 b)晶体管输出 c)晶闸管输出
PLC的I/O接口所能接受的输入信号个数和输出信号个数称为PLC输入/ 输出(I/O)点数。I/O点数是选择PLC的重要依据之一。当系统的I/O点数不够时,可通过PLC的I/O扩展接口对系统进行扩展。
4.通信接口
PLC配有各种通信接口,这些通信接口一般都带有通信处理器。PLC通过这些通信接口可与、打印机、其它PLC、计算机等设备实现通信。PLC与打印机连接,可将过程信息、系统参数等输出打印;与连接,可将控制过程图像显示出来;与其它PLC连接,可组成多机系统或连成网络,实现大规模控制。 与计算机连接,可组成多级分布式控制系统,实现控制与管理相结合。
远程I/O系统也必须配备相应的通信接口模块。
6ES72111BE400XB0 | CPU 1211C AC/DC/Rly,6输入/4输出,集成2AI |
6ES72111AE400XB0 | CPU 1211C DC/DC/DC,6输入/4输出,集成2AI |
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6ES72121BE400XB0 | CPU 1212C AC/DC/Rly,8输入/6输出,集成2AI |
6ES72121AE400XB0 | CPU 1212C DC/DC/DC,8输入/6输出,集成2AI |
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6ES72151AG400XB0 | CPU 1215C DC/DC/DC,14输入/10输出,集成2AI/2AO |
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