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上海騰樺電氣設(shè)備有限公司，成立于2018年3月，注冊500萬，是一家從事技術(shù)設(shè)備銷售的公司。主要從事工業(yè)自動化產(chǎn)品銷售和系統(tǒng)集成的高新技術(shù)企業(yè)
長期與德國SIMATIC（西門子）.瑞士ABB.美國羅克韋爾（AB).法國施耐德.美國霍尼韋爾.美國艾默生合作。
公司有專業(yè)的技術(shù)團(tuán)隊，銷售團(tuán)隊，公司成員150于人.為客戶提供專業(yè)的技術(shù)支持，產(chǎn)品資料，售后。
在工控領(lǐng)域，公司以精益求精的經(jīng)營理念，從產(chǎn)品、方案到，致力于塑造一個“行業(yè)專家”品牌，以實現(xiàn)可持續(xù)的發(fā)展。
西門子STEP 7中的塊編程的重要知識點
一、塊的作用和分類
二、組織塊
l 啟動組織塊
l 循環(huán)的程序執(zhí)行組織塊
l 定期的程序執(zhí)行組織塊
l 事件驅(qū)動的程序執(zhí)行組織塊
各種組織塊的作用、功能。
三、功能FC和功能塊FB
二者的功能、使用上的區(qū)別。
四、系統(tǒng)功能SFC和系統(tǒng)功能塊SFB
二者的功能、使用上的區(qū)別。
五、背景數(shù)據(jù)塊和共享數(shù)據(jù)塊
二者的功能、使用上的區(qū)別。
六、STEP7的程序結(jié)構(gòu)
l 線性程序結(jié)構(gòu)
l 分塊程序結(jié)構(gòu)
l 結(jié)構(gòu)化程序結(jié)構(gòu)
七、三種編程語言
l 梯形圖LAD（Ladder Logic Programming Language）
l 語句表STL（Statement List Programming Language）
l 功能圖FBD（Function Block Diagram Programming Language）
S7-200系列PLC編程器的使用示例
Siemens編程器S7-200系列用在中小型設(shè)備上的自動系統(tǒng)的控制單元，適用于各行各業(yè)，各種場合中的檢測，監(jiān)測及控制。
在這里，和大家一起來討論S7-200幾個使用方面的情況。
1.步進(jìn)，伺服脈沖定位控制。
在設(shè)備的控制系統(tǒng)中，有關(guān)運(yùn)動控制是很重要的，下面我們來看一看西門子S7-200系列PLC怎樣來實現(xiàn)這 個功能。
首先，確定使用哪個端口來發(fā)脈沖，如采用Q0.0發(fā)脈沖，則它的控制字為SMB67，脈沖同期為SMW68，脈 沖個數(shù)存放在SMD72中，
下面是控制字節(jié)的說明：
Q0.0 Q0.1 控制字節(jié)說明
SM67.0 SM77.0 PTO/PWM更新周期值 0=不更新，1=更新周期值
SM67.1 SM77.1 PWM更新脈沖寬度值 0=不更新，1=脈沖寬度值
SM67.2 SM77.2 PTO更新脈沖數(shù) 0=不更新，1=更新脈沖數(shù)
SM67.3 SM77.3 PTO/PWM時間基準(zhǔn)選擇 0=1微秒值，1=1毫秒值
SM67.4 SM77.4 PWM更新方法 0=異步更新，1=同步更新
SM67.5 SM77.5 PTO操作 0=單段操作，1=多段操作
SM67.6 SM77.6 PTO/PWM模式選擇 0=選擇PTO，1=選擇PWM
SM67.7 SM77.7 PTO/PWM允許 0=禁止PTO/PWM，1=允許
這樣根據(jù)以上表格，我們得出Q0.0控制字：SMB67為：10000101
采用PTO輸出，微妙級周期，發(fā)脈沖的周期（也就是頻率）與脈沖個數(shù)都要重新輸入。10000101轉(zhuǎn)化為 16進(jìn)制 為85，有了控制字以后，我們來寫這一段程序：
根據(jù)上面這段程序，我們知道了控制字的使用，同時也知道步進(jìn)電機(jī)的脈沖周期與沖個數(shù)的存放位置（對 Q0.0來說是SMW68與SMD72）。當(dāng)然，VW100與VD102內(nèi)的數(shù)據(jù)不同的話，步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)動圈數(shù)就不一樣。
還有一點需要說明得是：M0.0導(dǎo)通---PLC捕捉到上升沿發(fā)動脈沖輸出后，想停止的話，只須改變端口脈沖的 控制字，再啟動PLS即可，程序如下：
2.高速計數(shù)功能。
西門子S7-200系列PLC具有高速計數(shù)的功能；舉一例子來談?wù)劯咚儆嫈?shù)的用途，我們采用普通電機(jī)來帶動絲桿轉(zhuǎn)動，我們想控制轉(zhuǎn)動距離，怎么來解決這個問題？那么我們可在電機(jī)另一頭與一編碼器聯(lián)接，電機(jī)轉(zhuǎn)一圈，編碼器也隨之轉(zhuǎn)一圈，同時根據(jù)規(guī)格發(fā)出不同的脈沖數(shù)。當(dāng)然，這些脈沖數(shù)的頻率比較高，PLC不能用普通的上升沿計數(shù)來取得這些脈沖，只能通過高速計數(shù)功能了。
啟動高速計數(shù)功能，也要具有控制字
HSCO HSC1 描述
SM37.0 SM47.0 復(fù)位有效電平控制位 0=高電平有效， 1=低電平有效
SM37.1 SM47.1 啟動有效電平控制位于 0=高電平有效， 1=低電平有效
SM37.2 SM47.2 正交計數(shù)器速率選擇 0=4X計數(shù)率， 1=1X計數(shù)率
SM37.3 SM47.3 計數(shù)方向控制位 0=減計數(shù)， 1=正計數(shù)
SM37.4 SM47.4 向HSC中寫入計數(shù)方向 0=不更新， 1=更新計數(shù)方向
SM37.5 SM47.5 向HSC中寫入預(yù)置值 0=不更新， 1=更新預(yù)置值
SM37.6 SM47.6 向HSC中寫入當(dāng)前值 0=不更新， 1=更新當(dāng)前值
SM37.7 SM47.7 HSC允許 0=禁止HSC， 1=允許HSC
參照上面的表格，我們選擇HSC1高速計數(shù)器，控制字為SMB47，現(xiàn)在我們啟動高速計數(shù)器HSC1，選擇為增計數(shù)，更新計數(shù)方向，重新設(shè)置值，更新當(dāng)前值：這樣的話，HSC1的啟動控制高為：11111000轉(zhuǎn)化為16進(jìn)制為 F8，將啟動計數(shù)器時當(dāng)前值存放在SMD48中，將預(yù)存置放在SMD52中，具體的程序 如下：
同樣的，如果計數(shù)器在工作狀態(tài)下想停止計數(shù)器，也必須改變它的控制字后，啟動HSC具體程序 如下：
３． PID回路控制功能。
西門子S7-200系列PLC的PID控制相當(dāng)?shù)暮唵危梢酝ㄟ^micro/win軟件的一個向?qū)С绦?，按照提?span>,一步一步執(zhí)行您所要求PID控制的屬性即可，在這里談一談PID這三個參數(shù)的具體意義：P為增益項，Ｐ越大，響應(yīng)起就快，在調(diào)節(jié)流量閥時：設(shè)定流量為50%，當(dāng)目前流量接近50%，剛超過，如果P值很大的話，那么流量閥會馬上會關(guān)閉，而不會控制在某一區(qū)域。這就是增益項太大引起。在調(diào)節(jié)的過程中應(yīng)該先將P值調(diào)節(jié)比較適當(dāng)了，再去調(diào)節(jié)I值，它為積分項，是在控制器回路中控制對當(dāng)前值與設(shè)定值相等的偏差范圍。D為微分項，主要作用是避免給定值的微分作用而引起的跳變。
在現(xiàn)場的PID參數(shù)的調(diào)整過程中，針對西門子S7-200型PLC我的建議是在不同的控制階段，采用不同的PID參數(shù)組，具體而言就是當(dāng)目前距離設(shè)定值差距較大時，采用P值較大的一套PID參數(shù)，如果當(dāng)前值快接近設(shè)定值范圍時，采用P值較小的一套PID參數(shù)。
西門子PLC S7-200的尋址方式
S7-200編程語言的基本單位是語句，而語句的構(gòu)成是指令，每條指令有兩部分：一部分是操作碼，另一部分是操作數(shù)。操作碼是指出這條指令的功能是什么，操作數(shù)則指明了操作碼所需要的數(shù)據(jù)所在。所謂尋址，就是尋找操作數(shù)的過程。S7-200 CPU的尋址分三種：立即尋址、直接尋址、間接尋址。
1．立即尋址
在一條指令中，如果操作碼后面的操作數(shù)就是操作碼所需要的具體數(shù)據(jù)，這種指令的尋址方式就叫立即尋址。
如：在傳送指令中：MOV IN OUT——操作碼“MOV”指出該指令的功能把IN中的數(shù)據(jù)傳送到OUT中，其中IN——源操作數(shù)，OUT——目標(biāo)操作數(shù)。
若該指令為：MOVD 2505 VD500
功能：將十進(jìn)制數(shù)2505傳送到VD500中，這里2505就是源操作數(shù)。因這個操作數(shù)的數(shù)值已經(jīng)在指令中了，不用再去尋找，這個操作數(shù)即立即數(shù)。這個尋址方式就是立即尋址方式。而目標(biāo)操作數(shù)的數(shù)值在指令中并未給出，只給出了要傳送到的地址VD500，這個操作數(shù)的尋址方式就是直接尋址。
2．直接尋址
在一條指令中，如果操作碼后面的操作數(shù)是以操作數(shù)所在地址的形式出現(xiàn)的，這種指令的尋址方式就叫直接尋址。
如：MOVD VD400 VD500
功能：將VD400中的雙字?jǐn)?shù)據(jù)傳給VD500
3．間接尋址
在一條指令中，如果操作碼后面的操作數(shù)是以操作數(shù)所在地址的地址形式出現(xiàn)的，這種指令的尋址方式就叫間接尋址。
如：MOVD 2505 *VD500
*VD500是指存放2505的地址的地址。
如VD500中存放的是VB0，則VD0則是存放2505的地址。
該指令的功能：將十進(jìn)制數(shù)2505傳送給VD0地址中。
SIMATIC S7-1500 軟控制器用于在 SIMATIC IPC 上實現(xiàn) SIMATIC S7-1500 控制器。
它特別適用于專用機(jī)器制造中的控制解決方案，涉及高性能實現(xiàn)復(fù)雜控制任務(wù)、集成 PC 應(yīng)用程序或在一臺設(shè)備上實現(xiàn)多個任務(wù)。
S7-1500 軟控制器是 SIMATIC WinAC RTX 的長期后續(xù)產(chǎn)品。它可提供顯著提高的可用性和系統(tǒng)診斷，可在 TIA Portal 中完成全面組態(tài)。與 S7-1500 控制器一樣，該軟控制器具有集成運(yùn)動控制功能以及經(jīng)過改進(jìn)的信息安全機(jī)制，適合知識產(chǎn)權(quán)和復(fù)制保護(hù)。
S7-1500 軟控制器執(zhí)行 S7-1500 控制器的功能，作為軟件在 SIMATC IPC 上的 Windows 系統(tǒng)中運(yùn)行。這樣，SIMATIC IPC 就能用于控制機(jī)器設(shè)備。
要通過 PROFINET 或 PROFIBUS 連接分布式 I/O，可以使用 SIMATIC IPC 的集成以太網(wǎng)和 PROFIBUS 接口。另外，CPU 通過易組態(tài)的塊提供全面控制功能，以及通過標(biāo)準(zhǔn)化 PLC-open 塊 提供連接至驅(qū)動器的能力。
當(dāng)必須使用編程語言 C 或 C++ 來集成特殊自動化功能或需要將 Windows 軟件與軟控制器直接連接時，該軟控制器顯示出特殊優(yōu)勢。
為此，可使用 SIMATIC ODK 1500S 來開發(fā)這種應(yīng)用程序。這些應(yīng)用程序可用于接口至 Windows 和 Windows 軟件（例如，數(shù)據(jù)庫、可視化系統(tǒng)或 Windows 文件系統(tǒng)），或用于實時應(yīng)用（例如，算法、控制器）。
標(biāo)準(zhǔn) CPU：
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特點 |
CPU 1507S |
|
程序用工作存儲器，集成 |
5 MB |
|
數(shù)據(jù)用工作存儲器，集成 |
20 MB |
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裝載存儲器 |
320 MB |
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命令執(zhí)行時間（Microbox IPC427D，Core i7，1.7 GHz） |
|
|
0.001 μs |
|
0.002 μs |
|
0.002 μs |
|
0.006 μs |
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位存儲器、定時器、計數(shù)器 |
|
|
S7 計數(shù)器/定時器 |
各 2048 |
|
IEC 計數(shù)器 |
任意（僅受工作存儲器限制） |
|
IEC 定時器 |
任意（僅受工作存儲器限制） |
|
位存儲器 |
16 KB |
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I/O 地址范圍 |
|
|
輸入 |
32 KB（所有輸入都保存在過程映像中） |
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輸出 |
32 KB（所有輸出都保存在過程映像中） |
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運(yùn)動 |
|
|
軸數(shù) |
多 60 |
|
通信 |
|
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PROFINET |
√（通過 PC 接口） |
|
PROFIBUS |
√（通過 PC 接口） |
|
Web 器 |
√ |
CPU 運(yùn)行需要 SIMATIC 微存儲卡 (MMC)。
CPU 312，小的 S7-300 CPU。滿足TIA簡單應(yīng)用的理想套件，實現(xiàn)諸如集成的通訊、數(shù)據(jù)管理和診斷等優(yōu)勢?？墒褂肕PI或CP組網(wǎng)，但標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用是單機(jī)-非組網(wǎng)運(yùn)行。I/O通常以一個集中式組態(tài)結(jié)構(gòu)進(jìn)行連接。
CPU 312 安裝有：
可參數(shù)化的特性
可以使用 STEP 7 對 S7 的組態(tài)、屬性以及CPU的響應(yīng)進(jìn)行參數(shù)設(shè)置：
顯示功能與信息功能
集成的通訊功能
系統(tǒng)功能
CPU 具有廣泛的系統(tǒng)功能特性，諸如：診斷、參數(shù)賦值、報警、定時和測量等。
詳細(xì)信息請參見手冊。
S7-200PLC中斷優(yōu)先級和排對等候
優(yōu)先級是指多個中斷事件同時發(fā)出中斷請求時，CPU對中斷事件響應(yīng)的優(yōu)先次序。S7-200規(guī)定的中斷優(yōu)先由高到低依次是：通信中斷、I/O中斷和定時中斷。每類中斷中不同的中斷事件又有不同的優(yōu)先權(quán)，如表2所示。
一個程序中總共可有128個中斷。S7-200在各自的優(yōu)先級組內(nèi)按照先來先的原則為中斷提供。在任何時刻，只能執(zhí)行一個中斷程序。一旦一個中斷程序開始執(zhí)行，則一直執(zhí)行至完成。不能被另一個中斷程序打斷，即使是更高優(yōu)先級的中斷程序。中斷程序執(zhí)行中，新的中斷請求按優(yōu)先級排隊等候。中斷隊列能保存的中斷個數(shù)有限，若超出，則會產(chǎn)生溢出。中斷隊列的多中斷個數(shù)和溢出標(biāo)志位如表3所示。
表2中斷事件及優(yōu)先級
優(yōu)先級分組
組內(nèi)優(yōu)先級
中斷事件號
中斷事件說明
中斷事件類別
通信中斷
0
8
通信口0：接收字符
通信口0
0
9
通信口0：發(fā)送完成
0
23
通信口0：接收信息完成
1
24
通信口1：接收信息完成
通信口1
1
25
通信口1：接收字符
1
26
通信口1：發(fā)送完成
I/O中斷
0
19
PTO 0脈沖串輸出完成中斷
脈沖輸出
1
20
PTO 1脈沖串輸出完成中斷
2
0
I0.0上升沿中斷
外部輸入
3
2
I0.1上升沿中斷
4
4
I0.2上升沿中斷
5
6
I0.3上升沿中斷
6
1
10.0下降沿中斷
7
3
I0.1下降沿中斷
8
5
I0.2下降沿中斷
9
7
I0.3下降沿中斷
10
12
HSC0當(dāng)前值=預(yù)置值中斷
高速計數(shù)器
11
27
HSC0計數(shù)方向改變中斷
12
28
HSC0外部復(fù)位中斷
13
13
HSC1當(dāng)前值=預(yù)置值中斷
14
14
HSC1計數(shù)方向改變中斷
15
15
HSC1外部復(fù)位中斷
16
16
HSC2當(dāng)前值=預(yù)置值中斷
17
17
HSC2計數(shù)方向改變中斷
18
18
HSC2外部復(fù)位中斷
19
32
HSC3當(dāng)前值=預(yù)置值中斷
20
29
HSC4當(dāng)前值=預(yù)置值中斷
21
30
HSC4計數(shù)方向改變
22
31
HSC4外部復(fù)位
23
33
HSC5當(dāng)前值=預(yù)置值中斷
定時中斷
0
10
定時中斷0
定時
1
11
定時中斷1
2
21
定時器T32 CT=PT中斷
定時器
3
22
定時器T96 CT=PT中斷
表3 中斷隊列的多中斷個數(shù)和溢出標(biāo)志位
隊列
CPU 221
CPU 222
CPU 224
CPU 226和CPU 226XM
溢出標(biāo)志位
通訊中斷隊列
4
4
4
8
SM4.0
I/O中斷隊列
16
16
16
16
SM4.1
定時中斷隊列
8
8
8
8
SM4.2
