PLC学习笔记

PLC学习笔记

1. S7-300组成：

导轨（RACK），信号模块（SM），功能模块（FM），电源模块（PS），CPU，接口模块（IM），通信处理器（CP）模块，

? 其中SM包括：数字量输入（SM321）、输出模块（SM322）；模拟量输入（SM331）、

输出模块（SM332）。

? CP用于PLC与PLC，PLC与计算机以及PLC与其他智能设备之间通信。它可以

将PLC接入PROFIBUS，AS-i和工业以太网，或点对点通信。包括CP340，CP342-5DP，CP343-FMS等（S7-400包括CP441-1，CP441-2，CP443-5和CP443-1TF等）

? FM用于实时性强，存储计数量大的过程计算任务。功能模块有计数器模块350-1/2，

FM351，FM352，步进电机定位模块FM353，，FM354，闭环控制模块FM355（S7-400类似）

? CPU模块种类有CPU312IFM，CPU313,CPU314,CPU315,CPU315-2DP等。

（S7-400PLC种类有CPU412-1，CPU413-2DP，CPU413-1DP，CPU414-1DP,CPU414-2DP,CPU416-1）

2. 西门子编程语言：

编程语言有LAD（梯形图）；FBD（功能块），STL（语句表）；顺序功能图（SFC），SCL（结构化控制语言），HiGRAPH（图形编程语言），CFC（连续功能图）

其中：S7-SCL(Structured Control Language)-结构性控制语言，它属于可程控的控制卡上使用的PASCAL高级语言。 3. SIMATIC管理器：

用于基本的组态和编程。SIMATIC管理器具有下列功能： 建立项目

硬件组态及参数设定：生成一个与实际的硬件系统完全相同的系统 组态硬件网络 编写程序

编辑、调试程序

4. PLC控制系统设计的一般步骤

? 确定I/O设备。常用的输入设备：按钮，选择开关，行程开关，传感器等；输出设

备：继电器，接触器，指示灯，电磁阀等。 ? PLC选型 ? 分配I/O点 ? 程序设计 ? 下载程序 ? 软件测试 ? 整体调试 ? 编制技术文件 ? 交付使用

5. S7414-2DPCPU技术参数

存放程序和数据RAM：128KB 每1K二进制语句执行时间：0.1ms 位存储器：8192个

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计数器：256个 定时器：256个

数字量I/O：64000点 模拟量I/O：4096点

通信口：MPI，SINEC，L2，L2-DP 内置实时时钟 plc程序结构概述

控制一个任务和过程，是通过在RUN的方式下，使主机循环扫描并连续执行用户程序来实现的，用户程序决定了一个控制系统的功能。

广义上的PLC程序由三部分构成：用户程序，数据块和参数块。 用户程序，即OB块，处于程序的最高层次，，可以管理其他块，可以用多种语言编写。，不同的CPU，其程序空间也不同。用户程序结构比较简单，一个完整的用户程序应当包括一个主程序OB1，若干子程序和若干中断程序。

数据块DB：数据块为可选部分，它主要存放控制程序运行所需的数据，在数据块中允许多种类型。

参数块：也是可选部分，它存放的是CPU的组态参数，如未进行CPU组态，则系统默认值自动配置。

STEP7 数据类型：基本数据类型，复合数据类型（日期-时间；字符串；数组，结构），参数类型。参数类型是为在逻辑块之间传递参数的形参定义的数据类型。包括：定时器（TIMER，指定执行逻辑块是要用到的定时器和计数器），块（BLOCK），指针（POINTER，指向一个变量的地址，如P#M50.0是指向M50.0的双字地址指针），任意参数（ANY，当实参的类型不能确定或可以使用任何数据类型时可使用，其占10个字节）。

S7-300PLC信号模块SM

数字量输入模块，采用光耦合，分为直流输入和交流输入。 数字量输出模块，采用光耦合，分为继电器输出和晶闸管输出 模拟量输入模块，A/D转换，以12位16位多见 模拟量输出模块，D/A转换，以12位16位多见 S7-300/400PLC内部资源

? 3个基本存储区：系统存储器，工作存储区，装载存储区；外设I/O存储区，累加

器，地址寄存器，数据块地址存储器，状态字寄存器等。

? 状态寄存器位定义：由低到高；FC’：首次检测位；RLO：逻辑运算结果位；STA：

位逻辑指令状态位；OR：先与后或域值位，OR位暂存与后结果；OV：溢出位；OS：溢出结果保持位，用于指明前面的指令执行过程是否产生过错误；CC1和CC0：条件码位，用于表示在累加器1中产生的算术运算或逻辑运算的结果与0的大小关系、比较指令的执行结果或以为指令的移位状态。BR：二进制结果位，将字处理和为处理联系起来，以免出现错误。9-15位保留。 信号模块地址的确定

信号模块的开关量有地址标识符、地址的字节和位部分组成，一个字节8位，I表示输入，Q表示输出，M表示位存储器，如I3.2是一个数字量输入的地址，3表示地址的字节部分，2表示第2位。开关量除了按位寻址以外，还可以按字节、字和双字寻址。如IB2，IB3；字节IB2和IB3 组成一个输入字IW2，其中IB2为最高位字节。 信号模块的字节地址与模块所在的机架号和槽号有关，位地址与信号线接在模块上的端子位置有关。

10. 分布式I/O

ET200是基于PROFIBUS-DP现场总线的分布式I/O，PROFIBUS是为全集成自动化定制的开放的现场总线系统，它将现场设备谅解到控制装置，并保证在各个部件之间的高速通信，从I/O传送到PLC的CPU模块只需ms级时间。 ET200集成功能：分布式智能；智能传感器（ET200S）；变频器和阀门控制；电动机启动器；功能模块扩展 11. CPU中的程序

操作系统和用户程序

STEP 7用户程序包括组织块（OB），功能块（FB）或功能（FC），系统功能块（SFC），系统功能（SFB），数据块（DB）。

OB：确定用户程序的结构，控制程序的运行，OB块之间存在优先级，其中OB1为主程序循环块，用于循环处理，任何情况下都是必须的。一个循环周期分为输入，程序执行，输出和其他任务。

DB：存放执行用户程序时所需的变量数据的数据区，分为共享数据块和背景数据块。共享数据块存放的是全局数据，所有的FB、FC、OB（同成为逻辑块）都可以从其中读取数据，也可以将数据存入其中。背景数据块是数据自动生成的，他们是功能块的变量声明表中的数据，用于传递参数FB的实参和将静态数据存储在背景数据块中，它只能被指定的功能块访问，应首先生成功能块，然后生成它的背景数据块，生成时应指明他的类型为背景数据块并指明它的功能块编号。 FC/FB：FC是用户编写的没有固定存储区的块，FB是用户编写的有自己的存储区的块。一个功能块可以有多个背景数据块，使功能块用于不同的被控对象。 SFC/SFB ：预先编好的，用户可以直接调用他们，不能修改他们。 12. STEP 7中硬件组态

组态硬件就是在组态表中指定自动化项目解决方案所用的模块，以及以什么样的地址来访问这些模块。它的任务就是在STEP7中生成一个与实际硬件完全相同的系统。例如要生成网络、网络中各个机架和模块，以及设置各硬件组成的参数，即给参数赋值。硬件组态确定了PLC输入、输出变量的地址，为用户设计程序打下了基础。组态时设置的CPU参数保存在系统数据块SDB中，其他模块的参会苏保存在CPU中，在PLC启动时CPU自动向其他模块传送设置的参数，因此更换CPU以外的模块后不需要对它们重新赋值。PLC启动时，将STEP7中生成的硬件设置于实际的硬件配置进行比较，如果两者不符，将立即产生错误报告。模块在出厂时带有预置的参数，一般就采用这些预置的参数。对于网络系统，需要将以太网、PROFIBUS和MPI等网络的结构和通信参数进行组态，经分布式I/O连到主站。 13. 组态网络和通信连接

通信的基础是预先组态网络，为此，要创建一个自动化网络所需的子网，并设置网络特性，以及任何联网的站所需的通信连接。 14. 定义符号

可以再符号表中定义局部或共享符号。以在应用程序中使用这些更具描述性的符号地址替代绝对地址。