概述
可编程序控制器是一种数字运算的电子系统,专为工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存储器,用来在内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令,并通过数字式、模拟式的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程。可编程序控制器及其有关设备,都应按易于与工业控制系统联成一个整体,易于扩充的原则设计。
PLC的基本工作原理
与微机等待命令的工作方式不同,PLC采用循环扫描的工作方式。CPU从第一条指令开始按指令步序号作周期性的循环扫描,如果无跳转指令,则从第一条指令开始逐条顺序执行用户程序,直至遇到结束符后又返回第一条指令,周而复始不断循环,每一个循环称为一个扫描周期。
一个扫描周期主要分为三个阶段:
1. 输入刷新阶段
2. 程序执行阶段
3. 输出刷新阶段
由于输入刷新阶段是紧接输出刷新阶段后马上进行的,所以亦将这两个阶段统称为I/O刷新阶段。实际上,除了执行程序和I/O刷新外,PLC还要进行各种错误检测(自诊断功能)并与编程工具通讯,这些操作统称为“监视服务”。一般在程序执行后进行。
扫描周期的长短主要取决于程序的长短。
由于每一个扫描周期只进行一次I/0刷新,故使系统存在输入、输出滞后现象。这对于一般的开关量控制系统不但不会造成影响,反而可以增强系统的抗干扰能力。但对于控制时间要求较严格、响应速度要求较快的系统,就需要精心编制程序,必要时采用一些特殊功能,以减少因扫描周期造成的响应滞.
S7-200 PLC系统是紧凑型可编程序控制器。系统的硬件构架由成系统的CPU模块和丰富的扩展模块组成。它能够满足各种设备的自动化控制需求。S7-200除具有PLC基本的控制功能外,更在如下方面具有独到之处。
1、功能强大的指令集
指令内容包括位逻辑指令、计数器、定时器、复杂数学运算指令、PID指令、字符串指令、时钟指令,以及和智能模块配合的专用指令等。
2、 丰富强大的通讯功能
S7-200提供了近10种通讯方式以满足不同的应用需求,从简单的S7-200之间的通讯到S7-200通过PROFIBUS-DP网络通讯,甚至到S7-200通过以太网通讯。在联网需要已日益成为必需的今天,强大的通讯无疑会使S7-200为更多的用户服务。可以说,S7-200的通讯功能已经远远超过了小型PLC的整体通讯水平。
3、 编程软件的易用性
STEP7-MICRO/WIN32编程软件为用户提供了开发、编辑和监控的良好编程环境。全中文的界面、中文的在线帮助信息、WINDOWS的界面网络以及丰富的编程向导,能使用户快速进入状态,得心应手。
S7-200 编程软件安装条件
STEP7-MICRO/WIN32 V3.2可以在MICROSOFT公司出品的如下操作系统环境下安装:
1、 WINDOWS 95
2、 WINDOWS 98 IIVISI/ON
3、 WINDOWS NT,VERSI/ON 4.0,SP6
4、 WINDOWS ME EDITI/ON;
5、 WINDOWS 2000,SP2;
6、 WINDOWS XP HOME(STEP7-MICRO/WIN32 SP3以上版本)
7、WINDOWS XP PROFESSI/ONAL(STEP7-MICRO/WIN32 SP3以上版本)
硬件要求:
1、 任何能够运行上述操作系统的PC或PG(编程器)
2、100M硬盘空间;
3、 WINDOWS系统支持的鼠标;
4、 推荐使用最小屏幕分辨率1024×768,小字体。
安装步骤
关闭所有应用程序,包括MICROSOFT OFFICE快捷工具栏;在光盘驱动器内插入安装光盘。如果没有禁止光盘插入自动运行,安装程序会自动运行;或者在WINDOWS资料管理器中打开安装光盘上的“SETUP.EXE”文件,然后按照安装程序的提示完成安装就行。
STEP-MICRO/WIN32窗口元素简介:
“浏览条”——显示编程特性的按钮控制群组:
“视图” —— 选择该类别,为程序块、符号表,状态图,数据块,系统块,交叉引用及通讯显示按钮控制。
“工具” ——选择该类别,显示指令向导、TD200向导、位置控制向导、EM 253控制面板和调制解调器扩充向导的按钮控制。
注释:当浏览条包含的对象因为当前窗口大小无法显示时,浏览条显示滚动按钮,使您能向上或向下移动至其他对象 。
“指令树”——提供所有项目对象和为当前程序编辑器(LAD、FBD或STL)提供的所有指令的树型视图。您可以用滑鼠右键单击树中“项目”部分的文件夹,插入附加程序组织单元(POU);您可以用滑鼠右键单击单个POU,打开、删除、编辑其属性表,用密码保护或重新命名子例行程序及中断例行程序。您可以用滑鼠右键单击树中“指令”部分的一个文件夹或单个指令,以便隐藏整个树。您一旦打开指令文件夹,就可以拖放单个指令或双击,按照需要自动将所选指令插入程序编辑器窗口中的光标位置。您可以将指令拖放在“偏好”文件夹中,排列经常使用的指令。
“交叉引用”——允许您检视程序的交叉引用和组件使用信息。
“数据块” ——允许您显示和编辑数据块内容。
“状态图窗口”——允许您将程序输入、输出或变量置入图表中,以便追踪其状态。您可以建立多个状态图,以便从程序的不同部分检视组件。每个状态图在状态图窗口中有自己的标记。
“符号表/全局变量表窗口”——允许您分配和编辑全局符号(即可在任何POU中使用的符号值,不只是建立符号的POU)。您可以建立多个符号表。可在项目中增加一个S7-200系统符号预定义表。
“输出窗口”——在您编译程序时提供讯息。当输出窗口列出程序错误时,可双击错误讯息,会在程序编辑器窗口中显示适当的网络。当您编译程序或指令库时,提供讯息。当输出窗口列出程序错误时,您可以双击错误讯息,会在程序编辑器窗口中显示适当的网络。
“状态条”——提供您在STEP 7-MICRO/WIN 32中操作时的操作状态信息。
“程序编辑器窗口”——包含用于该项目的编辑器(LAD、FBD或STL)的局部变量表和程序视图。如果需要,您可以拖动分割条,扩充程序视图,并覆盖局部变量表。当您在主程序一节(OB1)之外,建立子例行程序或中断例行程序时,标记出现在程序编辑器窗口的底部。可单击该标记,在子例行程序、中断和OB1之间移动。
“局部变量表”——包含您对局部变量所作的赋值(即子例行程序和中断例行程序使用的变量)。在局部变量表中建立的变量使用暂时内存;地址赋值由系统处理;变量的使用仅限于建立此变量的POU。
“菜单条”——允许您使用滑鼠或键击执行操作。您可以定制“工具”菜单,在该菜单中增加自己的工具。
“工具条”——最常用的STEP 7-MICRO/WIN 32操作提供便利的滑鼠存取。您可以定制每个工具条的内容和外观。
编程计算机与CPU通讯
与CPU通讯,通常需要下列条件之一:
(1) PC/PPI(RS-232/PPI)电缆,连接PG/PC的串行通讯口(COM口)和CPU通讯口;
(2) PG/PC上安装CP(通讯处理器)卡,通过MPI电缆连接CPU通讯口(CP5611卡配合台式PC,CP5511卡配合便携机使用)。
最简单的编程通讯需要
(1) 带串行RS-232C端口的PG/PC,并已正确安装了STEP7-MICRO/WIN32的有效版本;
(2) PC/PPI编程电缆(或USB/PPI电缆)。
设置通讯
设置PC/PPI电缆小盒中的DIP开关,设定通讯电缆的通讯波特率为9.6K波特。
用PC/PPI电缆连接PG/PC和CPU,将CPU前盖内的模式选择开关设置为STOP,给CPU上电。
用鼠标双击PC/PPI电缆的图标,出现如下窗口:
单击PC/PPI电缆旁边的PROPERTIES(属性)控制,可以杳看PC/PPI电缆连接参数。
在PPI窗口中设置通讯速度与PC/PPI电缆DIP开关的设置一致。CPU出厂时通讯速率的默认值为9.6K。
在LOCAL CONNECTI/ON选项卡中,选择编程计算机COM口设置,设置完毕后,回到通讯窗口,双击“双击刷新”,系统就会自动找到相应的设备与之通讯。
编程
S7-200 CPU通过I/O(输入/输出)接口与外围器件联系,接受操作指令和检测各种状态,并把控制运算的结果输出。S7-200 CPU内运行的程序实现了以前用继电器硬件连接实现的逻辑。
在S7-200 CPU控制程序中,使用I/O地址来访问实际连接到CPU输入/输出端子的实际器件。