SIMATICS700PLC及指令系統(tǒng)

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1、 計算機控制裝置 1 四、 SIMATIC S7-300 PLC及指令系統(tǒng) 4.1 系統(tǒng)組成 4.2 系統(tǒng)配置 4.3 指令系統(tǒng)簡介 4.4 程序結(jié)構(gòu) 4.5 S7 PLC的網(wǎng)絡(luò)通信 計算機控制裝置 2 4.1 S7-300 PLC的系統(tǒng)組成 S7-300 PLC的硬件構(gòu)成 ： CPU模塊 接口模塊（ IM） I/O模塊（ SM） 功能模塊（ FM） 電源模塊（ PS） 導(dǎo)軌（ RACK）等 總 線 連 接 器 電 源 模 塊 CPU 模 塊 通 信 模 塊 I/O 模 塊 DIN 導(dǎo) 軌 模 塊 DIN 導(dǎo) 軌 計算機控制裝置 3 4.1.1 CPU單元 SIMATIC S7-300有多種性

2、能級別的 CPU： 1. 各種 CPU均封裝在一個緊湊的塑料殼體內(nèi) 2. CPU上集成有 MPI多點接口， MPI接口可以使 PLC與其它 PLC、 OS、 PG、 OP等建立通信聯(lián)系，可建立由多個站點組成的簡單網(wǎng)絡(luò)。 3. CPU31x 2集成 Profibus-DP接口，適用于大范圍分布式自動化結(jié)構(gòu)。 4. 通過模塊擴展，可以實現(xiàn) EtherNet通信 5. 執(zhí)行速率、存儲器容量、可擴展 I/O點數(shù)等都隨著 CPU序號的遞增 而增加。 計算機控制裝置 4 CPU單元 1 CPU CPU312IFM CPU313 CPU314 CPU315-2DP 工作存儲器 6KB 12KB 24KB 6

3、4KB 內(nèi)部裝載存儲器 20KB RAM 20KBEEPROM 20KB RAM 40KB RAM 96KB RAM 擴展裝載存儲器 4M FEPROM 4M FEPROM 4M FEPROM DI （最大） 256+10（集成） 256 1024 1024（ 8192） DO （最大） 256+6（集成） 256 1024 1024（ 8192） AI （最大） 64 64 256 256（ 512） AO （最大） 32 32 128 128（ 512） 最大機架數(shù)（模塊數(shù)） 1（ 8） 1（ 8） 4（ 32） 4（ 32） CPU集成 DP接口 1 CPU集成 MPI接口 計算機控制裝

4、置 5 4.1.2 模擬量輸入模塊 (SM331) 模擬量值的表示方法 SM331的輸入測量范圍很寬，可直接輸入電壓、電流、電阻、 mV等信號 單極性 電壓、電流輸入的數(shù)字化表示： 量 程 1 5V 4 20mA 150 十進制結(jié)果 范圍 5 1 20 4 150 0 27648 0 標稱范圍 雙極性 是什么意思？ 計算機控制裝置 6 L PIW 400 /從端口地址 （ 例如： 400） 讀入十進制轉(zhuǎn)換結(jié)果 T # Dec_in /存入臨時變量 Dec_in， 表示臨時變量 CALL SCALE /直接調(diào)用系統(tǒng)提供的轉(zhuǎn)換函數(shù) ， 以下是輸入輸出參數(shù) IN : =# Dec_in /入口參數(shù)：

5、十進制轉(zhuǎn)換結(jié)果 HI_LIM : =2.000000e+002 /入口參數(shù)：工程量上限 200， kPa（ PLC本身沒有單位概念 ） LO_LIM : =0.000000e+000 /入口參數(shù)：工程量下限 0 BIPOLAR : =FALSE /入口參數(shù)： TRUE為雙極性 ， FALSE為單極性 RET_VAL : =#ret /出口參數(shù)：返回值 （ 準確 0， 錯誤其它值 ） OUT : =#In_result /出口參數(shù)：工程量轉(zhuǎn)換結(jié)果 4 20mA 1 5VDC 0 10mA 0 20mA 數(shù)字量 0 27648 -27648 27648 AI模塊 轉(zhuǎn)換程序 工程量，如： 0 200

6、kPa 變送器：把 （ 0 200kPa） 轉(zhuǎn)換為 （ 4 20mA） 模 塊：把 （ 4 20mA） 轉(zhuǎn)換為 （ 0， 27648） 程 序：把 （ 0， 27648） 轉(zhuǎn)換為 （ 0 200kPa） 的值 （ In_result ） ， 共程序調(diào)用 計算機控制裝置 7 SM331模塊的硬件設(shè)置 2種規(guī)格型號： 8通道、 2通道 模擬量模塊裝有 量程塊 ， 調(diào)整量程塊的方位可改變模塊內(nèi)部的硬件結(jié)構(gòu) 每 兩個相鄰輸入通道 共用一個量程塊 ， 構(gòu)成一個通道組 。 量程塊是一個正方體的短接塊 ， 在上方有 “ A， “ B， “ C， “ D四個標記 不同的量程塊位臵 ， 適用于不同的測量方法和測

7、量范圍 。 ch 0、 1 ch 2、 3 量程塊上的標記 模塊上的標記 計算機控制裝置 8 SM331量程塊設(shè)置對應(yīng)關(guān)系 ： 設(shè)置 標記 對應(yīng)的測量方式及范圍 缺省設(shè)置 A 電 壓： 1000mV 電 阻： 150、 300、 600、 Pt100、 Ni100 熱電偶： N、 E、 J、 K等各型熱電偶 電壓： 1000mV B 電 壓： 10V 電壓： 10V C 電 流： 20mA（ 4線制變送器輸出） 電流： 4 20mA（ 4線制） D 電 流： 4 20mA（ 2線制變送器輸出） 電流： 4 20mA（ 2線制） 計算機控制裝置 9 SM331模塊的軟件設(shè)置 通道組診斷 斷線檢查

8、 信號類型 信號范圍 積分時間設(shè)置 上下限設(shè)置 診斷中斷允許 限幅中斷允許 通道組 計算機控制裝置 10 SM331模塊的信號連接 電壓信號 電流信號 二線制電流 四線制電流 毫伏信號 電阻信號 輸入信號類型： 計算機控制裝置 11 電壓信號連接 模塊配臵成電壓輸入 (B) L M M M+ M+ M 光隔 MANA ADC 總線 U U 計算機控制裝置 12 電流信號連接 兩線制儀表與四線制儀表？ L M M M+ M+ M 光隔 MANA ADC 總線 模塊配置成四線制電流輸入 (C)，只接收 4 20mA電流 I 420mA 24VDC/ 220VAC I 420mA 24VDC/ 22

9、0VAC 四線制儀表 四線制輸入 計算機控制裝置 13 電流信號連接 L M M M+ M+ M 光隔 MANA ADC 總線 模塊配置成四線制電流輸入 (C)，只接收 4 20mA電流 I 420mA 24V電源 二線制儀表 四線制輸入 計算機控制裝置 14 電流信號連接 L M M M+ M+ M 光隔 MANA ADC 總線 模塊配置成二線制電流輸入 (D)，帶配電接收 4 20mA電流 I 420mA 二線制儀表 二線制輸入 MANA ADC 24V I 420mA 內(nèi)部原理示意 計算機控制裝置 15 毫伏信號連接 一般什么儀表輸出 mV信號？ 該儀表在使用時需要注意什么？ L M M

10、 M+ M+ M COMP + COMP ADC 補償盒 參考點 補償導(dǎo)線 外部補償 L M M M+ M+ M COMP + COMP ADC 內(nèi)部補償 計算機控制裝置 16 電阻信號連接 一般什么儀表輸出 信號？ 該儀表在使用時需要注意什么？ 四線制連接方式 L M M M+ Ic+ Ic MANA ADC L M M M+ Ic+ Ic MANA ADC L M M M+ Ic+ Ic MANA ADC 三線制連接方式 二線制連接方式 計算機控制裝置 17 4.1.3 模擬量輸出模塊 (SM332) 模擬量值的表示方法 單極性輸出 雙極性輸出 輸出信號標稱范圍 十進制 結(jié)果 輸出信號標稱

11、范圍 十進制 結(jié)果 0 20mA 4 20mA 0 10V 1 5V 10V 20mA 20.000 0 20.000 4.000 10.000 0 5.0000 1.0000 27648 0 10.0000 -10.0000 20.000 -20.000 27648 -27648 SM332模塊可以輸出電壓和電流兩種類型的信號 計算機控制裝置 18 CALL UNSCALE /直接調(diào)用系統(tǒng)提供的轉(zhuǎn)換函數(shù) ， 以下是輸入輸出參數(shù) IN :=#Out /入口參數(shù)：閥位值 0 100 浮點數(shù) HI_LIM :=1.000000e+002 /入口參數(shù)：閥位上限 100 LO_LIM :=0.0000

12、00e+000 /入口參數(shù)：閥位下限 0 BIPOLAR :=FALSE /入口參數(shù)： TRUE為雙極性輸出 ， FALSE單極性輸出 RET_VAL :=#Err /出口參數(shù)：返回值 OUT :=#Out_result /出口參數(shù)：十進制轉(zhuǎn)換結(jié)果存入臨時變量 L #Out_result T PQW 416 /十進制轉(zhuǎn)換結(jié)果輸出到過程輸出緩沖區(qū) ， 如 416 AO模塊 4 20mA 0 10VDC 0 20mA 單 ： 0 27648 雙 ： 27648 27648 轉(zhuǎn)換程序 閥位 如： 0 100 程 序：把 （ 0 100 ） 轉(zhuǎn)換為 （ 0 27648） 模 塊：把 （ 0 27648

13、 ） 轉(zhuǎn)換為 （ 4 20mA） 執(zhí)行器：把 （ 4 20mA） 轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的閥位 計算機控制裝置 19 SM332模塊的軟件設(shè)置（不需要硬件設(shè)置） SM332有 2 12、 4 12、 8 12位等 AO模塊，其特性、參數(shù)、工作原理完全相同。 通道診斷 信號類型 I、 V 信號范圍 020mA 4 20mA CPU停止時輸出保持 診斷中斷允許 CPU停止時輸出為 0 電壓輸出范圍 計算機控制裝置 20 SM332模塊的信號連接 電壓信號 電流信號 輸出信號類型： 每通道有 4個端子 電壓輸出 L M S QV S MANA DAC R L L M S QV S MANA DAC R L 電壓

14、輸出（ 4線） 電壓輸出（ 2線） 計算機控制裝置 21 電流輸出 L M S QI S MANA DAC R L Io 計算機控制裝置 22 4.1.4 開關(guān)量輸入模塊 (SM321) 開關(guān)量輸入模塊 SM321主要有直流信號輸入和交流信號輸入二大類 SM321開關(guān)量輸入模塊 16 24VDC 32 24VDC 16 120VAC 8 120/230VAC 輸入點數(shù) 16 32 16 8 輸入電壓 1 15 30VDC 15 30VDC 79 132VAC 79 264VAC 0 3 5VDC 3 5VDC 0 20VAC 0 40VAC 與背板總線的隔離 光耦 光耦 光耦 光耦 1信號典型

15、輸入電流 7mA 7.5mA 6mA 6.5mA/11mA 典型輸入延遲時間 1.2 4.8ms 1.2 4.8ms 25ms 25ms 診斷中斷 某些型號具備 絕緣耐壓測試 500VDC 500VDC 1500VAC 1500VAC 計算機控制裝置 23 4.1.5 開關(guān)量輸出模塊 (SM322) SM322模塊有晶體管、可控硅和繼電器 3種輸出類型 SM322開關(guān)量輸出模塊 晶體管輸出 可控硅輸出 繼電器輸出 輸出點數(shù) 8 16 32 8 16 8 16 額定電壓 24VDC 120/230VAC 120VAC 230VAC/24VDC 1信號最大輸出電流 2A 0.5A 0.5A 1A

16、0.5A 0信號最大輸出電流 0.5mA 2mA 1mA 與背板總線的隔離 光耦 光耦 光耦 觸點容量 2A 阻性負載 100Hz 10Hz 2Hz 觸點開 關(guān)頻率 感性負載 0.5Hz 0.5Hz 0.5Hz 燈負載 100Hz 1Hz 2Hz 診斷 LED指示 絕緣耐壓測試 500VDC 1500VAC 1500VAC 計算機控制裝置 24 4.2 系統(tǒng)配置 根據(jù)自動化系統(tǒng)的實際規(guī)模和要求，配置 PLC硬件系統(tǒng)。 S7系列 PLC采用的是模塊化的結(jié)構(gòu)形式，根據(jù)系統(tǒng)規(guī)模用戶可選擇不同型號 和不同數(shù)量的模塊，并把這些模塊安裝在一個或多個機架上。 除了 CPU模塊、電源模塊、通信接口模塊之外，它

17、規(guī)定每一個機架最多可以 安裝 8個 I/O信號模塊 。 一個 PLC系統(tǒng)的最大配置能力（包括 I/O點數(shù)、機架數(shù)等）與 CPU的型號相關(guān) 計算機控制裝置 25 常用的模塊： CPU： 312、 313、 314、 315-2DP、 316-2 電源： PS-307（ 2A、 5A、 10A）、 SITOP（ 5A、 10A、 20A、 40A） 接口模塊（連接機架）： IM365（ CR，最多 1） /IM365（ ER，最多 1） IM360（ CR，最多 1） /IM361（ ER，最多 3） IM153（ ER，最多 127， DP總線） AI： SM331（ I、 V、 mV、 ； 2

18、通道、 8通道） SM331 RTD（ ； 2通道、 8通道） AO： SM332（ I、 V； 2通道、 4通道， 8通道） DI： SM321（ 8/16/32通道） DO： SM322 （ 8/16/32通道） 計算機控制裝置 26 某系統(tǒng)需要 輸入： 46路 4 20mA信號 輸入： 4路 PT100信號 輸出： 32路 4 20mA信號 要求配臵 S7 PLC的 I/O模塊并選擇合適的 CPU單元 每路 420mA占 1個 A/D通道 需 46個 A/D通道 需 7塊 8通道 SM331 每路 420mA占 1個 D/A通道 需 32個 D/A通道 需 4塊 8通道 SM332 示例

19、： 電阻信號可以配置 RTD模塊 需 4個 RTD通道 需 1塊 8通道 SM331 RTD (1) IO模塊配置一 冗余 10 個通道 冗余 4個 RTD通道 過多的冗余是浪費，但適當?shù)娜哂噙€是必要的 總計 12塊 SM模塊，需要 2個機架 計算機控制裝置 27 每路 420mA占 1個 A/D通道 需 46個 A/D通道 每路 420mA占 1個 D/A通道 需 32個 D/A通道 需 4塊 8通道 SM332 示例： 每路電阻信號占 2個 A/D通道 需 8個 A/D通道 需 7塊 8通道 SM331 (2) IO模塊配置二 冗余 2個 A/D通道 總計 11塊 SM模塊，需要 2個機架

20、 (3) CPU配置 該系統(tǒng)需要 12個 SM模塊，必須安裝到 2的機架，如果單純從 I/O配置的角度 分析（暫不考慮內(nèi)存、速度需求），根據(jù)表 7.1中的性能參數(shù)，該系統(tǒng)可 以選用 CPU314或 CPU314以上的型號均可。 計算機控制裝置 28 有三種選擇： 示例： (3) 接口模塊 (4) 電源模塊 模塊供電，外部儀表供電（確定合適的電源模塊的功率） 盡管理論上可以集中供電，即兩個機架用同一個電源，但實際系統(tǒng)建議每 個機架分別配置電源模塊 2塊 第一種： IM365/IM365，最經(jīng)濟 第二種： IM360/IM361，有一定擴展 能力，可以擴到 4個機架 第三章： IM153， CPU

21、上需要有 DP口（或者通過模塊擴展 DP口），有很大的 擴展能力，可方便地和其他系統(tǒng)組網(wǎng) 計算機控制裝置 29 示例： (5) 其它附設(shè) 導(dǎo)軌：安裝各種模塊（幾個機架至少幾塊） 與上位機通信的接口卡：板卡式 MPI網(wǎng)卡 CP5611 編程電纜（外置， USB或者串口連接） 內(nèi)存卡：新 CPU必須，有不同容量，如 64KB、 128KB、 512KB、 2MB、 4MB 總線連接器： DP總線連接、上下位機采用網(wǎng)卡連接時需要，每點 1個 通信電纜（屏蔽雙絞線）： DP總線連接、上下位機采用網(wǎng)卡連接時需要 下位機開發(fā)軟件： STEP7 5.x（很貴的?。?上位機組態(tài)軟件： WINCC（和系統(tǒng)點數(shù)有

22、關(guān)系，可以自主開發(fā)） 計算機控制裝置 30 4.2.1 硬件結(jié)構(gòu)配置 PLC模塊的安裝是有順序要求的，每個機架從左到右分為 11個 邏輯 槽號 電源模塊安裝在最左邊的 1#槽， 2#槽安裝 CPU模塊， 3#槽安裝通信接口模塊， 4 11#槽可自由分配 I/O信號模塊、功能模塊或擴展通信模塊。 需要注意的是，槽號是相對的，機架上并不存在物理上的槽位限制。 電 源 模 塊 CPU 模 塊 通 信 模 塊 I/O模塊 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 邏輯槽號 計算機控制裝置 31 電 源 1 CPU 2 IO 4 IO 5 IO 6 IO 7 IO 8 IO 9 電 源 1 接 口

23、 2 IO 4 IO 5 IO 6 IO 7 IO 8 IO 9 計算機控制裝置 32 機架的連接 (1) 如果： 機架數(shù)量 =2 and 機架之間的距離 1米 方式一： 信號 、 功能模塊 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 擴展機架 （ ER） 信號 、 功能模塊 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 2 中央機架 （ CR） CPU 槽位號 接口模塊： IM365 接口模塊： IM365 計算機控制裝置 33 1 3 4 5 6 7 8 9 擴展機架 （ ER） 機架的連接 (2) 如果： 機架數(shù)量 4 and 機架之間的距離 10米 方式二： 接口模塊： IM361 接口

24、模塊： IM360 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 2 中央機架 （ CR） 1 3 4 5 6 7 8 9 擴展機架 （ ER） 接口模塊： IM361 計算機控制裝置 34 機架的連接 (3) 如果： 機架數(shù)量 4 or 機架之間的距離 10米 要求： CPU上集成 DP口或在 CR上擴展 DP口（ Profibus DP） 方式三： 1 3 4 5 6 7 8 9 擴展機架 （ ER） 1 3 4 5 6 7 8 9 擴展機架 （ ER） 1 3 4 5 6 7 8 9 擴展機架 （ ER） 1 3 4 5 6 7 8 9 擴展機架 （ ER） 1 2 4 5 6 7 8 9

25、 CR：安裝在控制室 連接到 DP接口 IM153 Profibus-DP總線 計算機控制裝置 35 總結(jié) 硬件配置部分 【 一個機架 】 8個 SM/FM模塊 電源 CPU SM/FMSM/FMSM/FM 【 兩個機架，間距 10米 /1米 】 8個 SM/FM模塊 電源 CPU IM360/365 SM/FMSM/FMSM/FM 8個 SM/FM模塊 電源 IM361/365 SM/FMSM/FMSM/FM 計算機控制裝置 36 【 3 4個機架，間距 10米 】 8個 SM/FM模塊 電源 CPU IM360 SM/FMSM/FMSM/FM 電源 電源 電源 IM361 SM/FMSM/

26、FMSM/FM IM361 SM/FMSM/FMSM/FM IM361 SM/FMSM/FMSM/FM 計算機控制裝置 37 【 多個機架，間距“不限” 】 電源 電源 電源 電源 電源 IM153 SM/FMSM/FMSM/FM IM153 SM/FMSM/FMSM/FM IM153 SM/FMSM/FMSM/FM IM153 SM/FMSM/FMSM/FM IM153 SM/FMSM/FMSM/FM 電源 CPU SM/FMSM/FMSM/FM Profibus DP總線 計算機控制裝置 38 PLC系統(tǒng)開發(fā)的基本流程 根據(jù)工藝要求，確定 I/O參數(shù)數(shù)量 依據(jù)工藝流程圖 硬件選型： CPU

27、、 IO、通信接口、電源 確定硬件結(jié)構(gòu) 1. 進入 Step 7 2-1.硬件配置 2-2.地址配置：網(wǎng)絡(luò)地址 IO端口地址 3. 軟件編程 (針對工藝要求 ) 控制柜設(shè)計 (機架分配、布置 )和制作 PLC系統(tǒng)及端子的布置與接線 (成套 ) 現(xiàn)場儀表的連接 (現(xiàn)場實施的開始 ) Offline Offline Online 聯(lián)機調(diào)試、投運 計算機控制裝置 39 4.2.2 IO地址配置 系統(tǒng)的 I/O模塊分為： 模擬量和數(shù)字量二種類型， 每個模塊包含若干個通道。 模塊上任何通道均配臵獨立的地址 應(yīng)用程序則根據(jù)地址實現(xiàn)對它們的操作。 每個通道的地址占用一位 (bit) 數(shù)字量模塊最大為 32

28、通道 模塊地址最多占 4 字節(jié) 數(shù)字量 I/O模塊 每個模擬量地址為一個字地址 (2byte) 模擬量模塊最大為 8 通道 模擬地址最多占 16 字節(jié) 模擬量 I/O模塊 計算機控制裝置 40 I/O地址的生成 I/O地址的生成 在硬件配置時，系統(tǒng)提供缺省地址 (推薦使用 ) 手動更改 (部分 CPU提供這種功能 ) 計算機控制裝置 41 I/O地址的配置注意事項： 1. 配臵 IO模塊地址時，可以是系統(tǒng)提供缺省地址 (初學(xué)者推薦使用 )，也 可以是手工自主配臵 (部分 CPU不支持該功能； 2. 不同 CPU的最大 IO尋址能力是不同的，如 CPU315 2DP可達 2KB； 3. 輸入、輸

29、出的地址是不同的，即 CPU315 2DP最大輸入地址 2KB，最 大輸出地址也是 2KB，實際可尋址 4KB 4. 0 127字節(jié)留給開關(guān)量模塊使用 計算機控制裝置 42 例子： 某 8通道 SM331模塊，配臵地址為 256 271 第 07通道的地址分別為： 256、 258、 260、 262、 264、 266、 268、 270 讀取第 0個通道的模擬量轉(zhuǎn)換結(jié)果： L PIW256 讀取第 7個通道的模擬量轉(zhuǎn)換結(jié)果： L PIW270 L PIW256就是把十進制轉(zhuǎn)換結(jié)果，讀入到累加器。 如 4 20mA輸入信號的轉(zhuǎn)換結(jié)果式 0 27648 用 scale函數(shù)可以在 PLC內(nèi)部把

30、0 27648還原到與變送器量程對于的工程量 計算機控制裝置 43 某 8通道 SM332模塊，配臵地址為 272 287 把一個輸出送到第 0個輸出通道： T PQW272 把一個輸出送到第 7個輸出通道： T PQW286 輸出過程： （ 1）控制策略運算結(jié)果，一般為 0 100的閥位 （ 2）調(diào)用 unscale函數(shù)把 0 100轉(zhuǎn)換為 0 27648（十進制數(shù)） （ 3） T PQW272 / 274 例子： 計算機控制裝置 44 例子： 某 32通道 SM321模塊，配臵地址為 0 3 讀入第 0個通道的二進制值： A I 0.0 讀入第 7個通道的二進制值： A I 0.7 讀入第

31、 8個通道的二進制值： A I 1.0 讀入第 22個通道的二進制值： A I 2.6 某 16通道 SM322模塊，配臵地址為 4 5 輸出一個二進制值到第 0通道： Q 4.0 輸出一個二進制值到第 7通道： Q 4.7 輸出一個二進制值到第 12通道： Q 5.4 計算機控制裝置 45 4.2.3 內(nèi)部寄存器 S7 CPU的寄存器有（ 7個）： 累加器 32位 累加器 1 （ A1） 主 累加器 2 （ A2） 輔 2個 32位累加器 * 地址寄存器 32位 地址寄存器 1 （ AR1） 地址寄存器 2 （ AR2） 2個 32位地址寄存器 * 數(shù)據(jù)塊地址寄存器 32位 共享數(shù)據(jù)塊 背景

32、數(shù)據(jù)塊 2個 32位數(shù)據(jù)塊地址寄存器 狀態(tài)字寄存器 16位 狀態(tài)位 1個 16位狀態(tài)字寄存器 * 計算機控制裝置 46 4.2.4 存儲區(qū) CPU能訪問的存儲區(qū)： P、 Q、 I、 M、 T、 C、 DB塊、 L堆棧 名 稱 存儲區(qū) 存 儲 區(qū) 功 能 輸入（ I） 輸出（ Q） 過程 輸入 映像表 過程 輸出 映像表 每個掃描周期更新一次 （ 對應(yīng)開關(guān)量輸入輸出 ） 過程輸入 /輸出映像表分別對應(yīng)外設(shè)輸入 /輸出存儲區(qū)的前 128字節(jié)映像 訪問方式： 位 、字節(jié)、字、雙字 外設(shè)輸入（ PI） 外設(shè)輸出（ PQ） 外設(shè) 輸入 存儲器 外設(shè) 輸出 存儲器 外設(shè)存儲區(qū)與所有 IO對應(yīng) ， 允許直接

33、訪問現(xiàn)場設(shè)備 訪問方式：字節(jié)、字、雙字（不能訪問位） 位存儲區(qū)（ M） 存放程序運行的標志或其他中間結(jié)果 ， 其大小與 CPU型號有關(guān) 訪問方式： 位 、 字節(jié) 、 字 、 雙字 數(shù)據(jù)塊（ DB） 數(shù)據(jù)塊 數(shù)據(jù)類型、數(shù)據(jù)塊大小自由定義，訪問方式： 位 、字節(jié)、字、雙字 分共享數(shù)據(jù)塊、背景數(shù)據(jù)塊 定時器（ T） 定時器 定時器數(shù)量與 CPU型號有關(guān) 計數(shù)器（ C） 計數(shù)器 計數(shù)器數(shù)量與 CPU型號有關(guān) 臨時本地數(shù)據(jù)存 儲區(qū)（ L） L堆棧 在 FB、 FC、 OB塊運行時，在塊變量聲明表中暫時變量存放在該存儲 區(qū)。（ 建議編程時不要直接使用該存儲區(qū) ） 主要關(guān)心哪些存儲區(qū)能夠按“ 位 ”方位，哪

34、些不能。 計算機控制裝置 47 外設(shè) I/O與存儲區(qū)的映像 外設(shè) IO模塊與存儲區(qū)有二種映射關(guān)系： 外設(shè)輸入輸出存儲區(qū)（ PI、 PQ） 輸入輸出映像區(qū)（ I、 Q） 外設(shè)輸入輸出存儲區(qū) ： 包括外設(shè)輸入（ PI）和外設(shè)輸出（ PQ） 不能逐位訪問，其它都可以 輸入輸出映像表 ： 包括輸入過程映像表（ I）和輸出過程映像表（ Q） 輸入映像表為 128Byte，是對 PI首 128Byte的映像， 輸出映像表為 128Byte，是對 PQ的首 128Byte的映像 這兩段地址一般作為開關(guān)量輸入、輸出模塊的 IO地址 能夠逐位方式訪問，其它也可以 計算機控制裝置 48 輸入映像示例 物理模塊 配

35、置地址 PI I 用戶程序 32路 DI 中央機架 槽 4 0I 0I 0 裝載輸入映 像區(qū) 第 0字節(jié) IB 0 逐位裝載 I0. 5 1I 1I 1 2I 3I 2 8路 AI 中央機架 槽 5 0 272I 127I 273I 1 274I 272I 127 275I 273I 裝載外設(shè)輸 入存儲區(qū) PIW 272 第 0 AI 通道 2 276I 274I 277I 275I 3 278I 276I 279I 277I 4 280I 278I 281I 279I 裝載外設(shè)輸 入存儲區(qū) PIW 280 第 4 AI 通道 5 282I 280I 283I 281I 6 284I 282I

36、 285I 283I 7 286I 287I 開關(guān)量輸入模 塊缺省地址 模擬量輸入模 塊地址 計算機控制裝置 49 物理模塊 配置地址 外設(shè)輸出 存 儲 區(qū) 輸出映 像 區(qū) 用戶程序 16路 DO ER1 槽 4 32Q 逐位輸出 Q32. 2 33Q 32Q 32 33 4路 AO ER1 槽 5 0 400Q 127Q 401Q 1 402Q 400Q 127 403Q 401Q 2 404Q 402Q 405Q 403Q 3 406Q 404Q 407Q 405Q 裝載外設(shè) 輸出存儲 區(qū) PQW 400 406Q 407Q 64K 輸出映像示例 計算機控制裝置 50 4.3 指令系統(tǒng)簡介

37、 SIMATIC S7系列 PLC用戶程序的開發(fā)軟件包： STEP 7 S7系列 PLC的編程語言： LAD（梯形圖）、 STL（語句表） *、 SCL（標準控制語言）、 C for S7（ C語言）等， 用戶可以選擇一種語言編程，也可混合使用幾種語言編程。 常用的編程語言： LAD（梯形圖）、 STL（語句表） * 計算機控制裝置 51 4.3.1 STL指令及其結(jié)構(gòu) 語句指令： 操作碼 操作數(shù) A I 0.1 /對輸入繼電器 I 0.1 進行與操作 L MW10 /將字 MW10裝入累加器 1 定義要執(zhí)行的功能 執(zhí)行該操作所需要的信息 有些語句指令不帶操作數(shù)，它們操作的對象是唯一的 。 N

38、OT /對邏輯操作結(jié)果（ RLO）取反。 計算機控制裝置 52 操作數(shù)： 標識符 標識參數(shù) A I 0.1 L M W 10 表示操作數(shù)在該存儲區(qū)域 內(nèi)的具體位置 主標識符：表示操作數(shù)所在的存儲區(qū) 主要有： I（輸入映像區(qū)）， Q（輸出映像區(qū)）， M（位存儲區(qū)）， PI（外部輸入）， PQ（外部 輸出）， T（定時器）， C（計數(shù)器）， DB （數(shù)據(jù)塊）， L（本地數(shù)據(jù)）等 輔助標識符進一步說明操作數(shù)的位數(shù)長度 包括有： X（位）， B（字節(jié)）， W（字 2字節(jié)）， D（雙字 4字節(jié)） 表示操作數(shù)存放區(qū)域及操作數(shù) 位數(shù)（位、字節(jié)、字等） 計算機控制裝置 53 7 6 5 4 3 2 1 0 1

39、0.7 10.6 10.5 10.4 10.3 10.2 10.1 10.0 MB10 MB11 MB12 MB13 MB14 M 10.3 MW10 MD10 位存儲區(qū)的操作數(shù)表示方式 計算機控制裝置 54 存儲區(qū)及其操作數(shù)表示方法 存儲區(qū)域 位 字節(jié) 字 雙字 輸入映像區(qū)（ I） I IB IW ID 輸出映像區(qū)（ Q） Q QB QW QD 位存儲區(qū)（ M） M MB MW MD 外部輸入存儲區(qū)（ PI） PIB PIW PID 外部輸出存儲區(qū)（ PQ） PQB PQW PQD 數(shù)據(jù)塊（用“ OPN DB打開） DBX DBB DBW DBD 數(shù)據(jù)塊（用“ OPN DI打開） DIX D

40、IB DIW DID 臨時堆棧（ L） L LB LW LD 計算機控制裝置 55 4.3.2 尋址方式 操 作 數(shù) 指令的操作或運算對象 尋址方式 指令得到操作數(shù)的方式。 尋址方式 立即尋址 存儲器直接尋址 存儲器間接尋址 寄存器間接尋址 計算機控制裝置 56 尋址方式一：立即尋址 SET /把 RLO （ Result of Logic Operation） 置 “ 1 L 27 /把整數(shù) 27裝入累加器 1 L C#0100 /把 BCD碼常數(shù) 0100裝入累加器 1 立即尋址 ： 對常數(shù)或常量的尋址方式，操作數(shù)本身包含在指令中 計算機控制裝置 57 尋址方式二：直接尋址 A I0 .

41、0 /對輸入位 I0.0進行 “ 與 ” 邏輯操作 S L20 . 0 /把本地數(shù)據(jù)位 L20.0置 1 = M115 . 4 / 將 RLO的內(nèi)容傳給位存儲區(qū)中的位 M115.4 L DB1 . DBD12 /把數(shù)據(jù)塊 DB1雙字 DBD12中的內(nèi)容傳送給累加器 1 /雙字表示 32位 ， 如浮點數(shù)為 32為雙字 直接尋址： 在指令中直接給出操作數(shù)的存儲單元地址 計算機控制裝置 58 尋址方式三：存儲器間接尋址 （用得不是很多） 存儲器 間接尋址 ： 標識參數(shù)由一個存儲器給出，存儲器的內(nèi)容對應(yīng)該標 識參數(shù)的值 (該值又稱為 地址指針 ) 該尋址方式能動態(tài)改變操作數(shù)存儲器的地址，常用于程序循環(huán)

42、 A IMD 2 /對由 MD 2指出的輸入位進行 “ 與 ” 邏輯操作 ， 如： MD 2值為 /2 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0101 0110表示 I 10. 6 L IBDBD 4 /將由雙字 DBD 4指出的輸入字節(jié)裝入累加器 1， 如 DBD 4值為 /2 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0101 0000表示對 IB10操作 OPN DBMW 2 /打開由字 MW2指出的數(shù)據(jù)塊，如 MW2為 3，則打開 DB3 計算機控制裝置 59 地址的兩種表述方式 標識參數(shù)： 1.2 標識參數(shù)： 10 標識參數(shù)： 12 A I 1

43、.2 L MB10 L MD 12 直接尋址 DB1.DBD0=P#1.2 MD16=P#10.0 MW20=12 存 儲 器 間接尋址 A I DB1.DBD0 L MB MD16 L MD MW20 字地址指針 雙字地址指針 計算機控制裝置 60 字地址指針的描述： MW20 15 8 7 0 XXXX XXXX XXXX XXXX 表示 0 65535 雙字地址指針的描述： MD16、 DB1.DBD0 31 24 23 16 15 8 7 0 XXXX XXXX XXXX XXXX XXXX XXXX XXXX XXXX 0000 0000 0000 0bbb bbbb bbbb bb

44、bb bxxx 字節(jié)編號 位編號 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1010 1.2 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0110 0000 12 可描述范圍： 0.0 65535.7 用雙字格式訪問字節(jié)、字、雙字存儲器，必須保證位編號為 0。 地址指針的描述 計算機控制裝置 61 實例 L +5 /將整數(shù) +5裝入累加器 1 T MW0 /將累加器 1的內(nèi)容傳送給存儲字 MW0， 此時 MW0內(nèi)容為 5 OPN DBMW0 /打開由 MW0指出的數(shù)據(jù)塊 ， 即打開數(shù)據(jù)塊 5（ DB5） L P#8.7 /將地址指針 2#0000 0

45、000 0000 0000 0000 0000 0100 0111裝入 A1 T MD2 /將累加器 1的內(nèi)容 P#8.7傳送給位存儲區(qū)中的 MD2 L P#4.0 /將 2#0000 0000 0000 0000 0000 0000 0010 0000裝入 A1 累加器 1原內(nèi)容 P#8.7被裝入累加器 2 +I /將累加器 1和累加器 2內(nèi)容整數(shù)相加 ， 在累加器 1中得到的 “ 和 ” 為 2#0000 0000 0000 0000 0000 0000 0110 0111（ P#12.7） T MD6 /將累加器 1的當前內(nèi)容傳送 MD6（ 12.7） A IMD2 /對輸入位 I8.7

46、進行 “ 與 ” 邏輯操作 ， 結(jié)果存放在 RLO中 = QMD6 /將 RLO賦值給輸出位 Q12.7 計算機控制裝置 62 尋址方式四：寄存器間接尋址 在 S7中有兩個地址寄存器（ AR1和 AR2） 地址寄存器的內(nèi)容 偏移量 地址指針 L P#8.6 LAR1 L P#10.0 LAR2 A IAR1， P#1.0 = QAR2， P#4.1 這是 區(qū)域內(nèi) 寄存器間接尋址 指令中給出存儲區(qū)域標識 L P#I8.6 LAR1 L P#Q10.0 LAR2 A AR1， P#1.0 = AR2， P#4.1 這是 區(qū)域間 寄存器間接尋址 存儲區(qū)域的信息包含在地址指針中 /將 P#8.6裝入

47、A 1 /將累加器 1的內(nèi)容傳送至地址寄存器 1 /將 P#10.0裝入 A1 /將累加器 1的內(nèi)容傳送至地址寄存器 2 /AR1+偏移量 (9.6) /AR2+偏移量 (14.1) /將指向 I8.6的地址指針裝入 A 1 /將累加器 1的內(nèi)容傳送至地址寄存器 1 /將指向 Q8.6的地址指針裝入 A 1 /將累加器 1的內(nèi)容傳送至地址寄存器 2 /AR1+偏移量 (9.6) /AR2+偏移量 (14.1) 等以后熟 悉了再用 計算機控制裝置 63 存儲器地址指針的描述 31 24 23 16 15 8 7 0 XXXX XXXX XXXX XXXX XXXX XXXX XXXX XXXX

48、z000 0rrr 0000 0bbb bbbb bbbb bbbb bxxx 字節(jié)編號 位編號 0：區(qū)域內(nèi)間接尋址 1：區(qū)域間間接尋址 存儲區(qū)域標識符 P.255 31 24 23 16 15 8 7 0 XXXX XXXX XXXX XXXX XXXX XXXX XXXX XXXX z000 0rrr 0000 0bbb bbbb bbbb bbbb bxxx 字節(jié)編號 位編號 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0100 0110 P#8.6 1000 0001 0000 0000 0000 0000 0100 0110 P#I8.6 1000 0010 0000

49、 0000 0000 0000 0100 0110 P#Q8.6 計算機控制裝置 64 實例 1 L P#0.0 LAR1 L P#10.0 LAR2 L 64 n1: T #loopcounter OPN DB1 CLR A I AR1,P#0.0 = DBX AR2,P#0.0 L P#0.1 +AR1 L P#0.1 +AR2 L #loopcounter LOOP n1 作用： 把地址為 0.0開始的 64個開關(guān)量輸 入信號采用循環(huán)方式逐個轉(zhuǎn)存到 DB1，存放位置由 DB1.DBX10.0開 始的 64個位。 Loopcounter為整形臨時變量 累加器 A1減 1， A1不為 0，則

50、循環(huán)到 n1 計算機控制裝置 65 實例 2 L P#256.0 LAR1 L P#200.0 LAR2 L 32 n1: T #loopcounter OPN DB2 L PIW AR1,P#0.0 T # Dec _In CALL SCALE IN : =# Dec_in HI_LIM : =2.000000e+002 LO_LIM : =0.000000e+000 BIPOLAR : =FALSE RET_VAL : =#ret OUT : =#In_result L #In_result T DBDAR2,P#0.0 L P#2.0 +AR1 L P#4.0 +AR2 L #loopj

51、sq LOOP n1 作用： 把地址為 256.0開始的 32個模擬 量輸入信號采用循環(huán)方式逐個 轉(zhuǎn)存到 DB2，存放位置由 DB2.DBD200開始的 32個浮點數(shù) 。 如果不同量程如何處理？ 計算機控制裝置 66 4.3.3 狀態(tài)字 15 8 7 6 5 4 3 2 1 0 BR CC1 CC0 OS OV OR STA RLO FC 首次檢測位 * 邏輯操作結(jié)果 * 狀態(tài)位 或位 溢出位 溢出狀態(tài)保持位 條件碼 0 條件碼 1 二進制結(jié)果位 狀態(tài)字表示 CPU執(zhí)行指令時所具有的狀態(tài)，用戶程序可以訪問和檢 測狀態(tài)字，并可以根據(jù)狀態(tài)字中的某些位決定程序的走向和進程。 計算機控制裝置 67 首

52、次檢測位（ FC） 位置 ：狀態(tài)字位 “ 0 作用 ：首次檢測位 FC 決定了對其接點信號的存放位置。 在邏輯串指令執(zhí)行過程中 ： 若 FC 0，表明一個梯形邏輯網(wǎng)絡(luò)的開始（或為首條邏輯串指 令）， CPU對操作數(shù)的檢測結(jié)果（首次檢測結(jié)果）直接保存在狀態(tài) 字的 RLO位中， FC 位置 1； 若 FC 1，檢測結(jié)果與 RLO相運算，并把運算結(jié)果存于 RLO 清除 ：執(zhí)行輸出指令（ S、 R、 =）或與 邏輯運算有關(guān)的轉(zhuǎn)移指令 時 FC被清 0（表示邏輯串結(jié)束） OMRON PLC沒有這個位，因為 OMRON有 LD 和 LD NOT 計算機控制裝置 68 邏輯操作結(jié)果 (RLO) Result

53、 of Logic Operation， RLO 位置 ：狀態(tài)字位 “ 1 作用 ：存儲位邏輯指令或算術(shù)比較指令的結(jié)果。 所有的邏輯運算結(jié)果均放在此處！ 計算機控制裝置 69 語句表 實際狀態(tài) 檢測結(jié)果 RLO FC 說明 0 FC 0：下一條指令開始新邏輯串 A I 0.0 1 1 1 1 首次檢測結(jié)果存放 RLO， FC置 1 AN I 0.1 0 1 1 1 檢測結(jié)果與 RLO運算，結(jié)果存 RLO =Q1.0 1 0 RLO賦值給 Q1.0， FC清 0 RLO、 FC的變化示例 I0.0 I0.1 Q1.0 計算機控制裝置 70 4.3.4 位邏輯運算指令 PLC中的觸點包括 常開觸點

54、 (動合觸點 )和 常閉觸點 (動斷觸點 )兩種形式。 常開 (動合 )觸點 ： “ 1 “動作” “閉合” “ 0 “不動作” “斷開” 常閉 (動斷 )觸點 ： “ 1 “動作” “斷開” “ 0 “不動作” “閉合” 位邏輯運算指令主要包括： 與 A 與非 AN 或 O 或非 ON 異或 XOR 賦值 置位 S 復(fù)位 R 計算機控制裝置 71 串聯(lián)邏輯 A、 AN ( ) I0.0 I1.0 M2.1 Q4.0 “1” “1” “0” “1” A I 0.0 A I1.0 AN M2.1 = Q4.0 I0.0為“ 1 且 I1.0為“ 1 且 M2.1為“ 0 Q4.0 為“ 1 語句

55、表 實際狀態(tài) 檢測結(jié)果 RLO FC 說明 0 下一條指令表示一新邏輯串的開始 A I 0.0 1 1 1 1 首次檢測結(jié)果 RLO， FC置 1 A I1.0 1 1 1 1 檢測結(jié)果與 RLO 與 ”運算 RLO AN M2.1 0 1 1 1 檢測結(jié)果與 RLO 與 ”運算 RLO = Q4.0 1 0 RLO Q4.0， FC清 0 計算機控制裝置 72 并聯(lián)邏輯 O、 ON ( ) I0.0 Q4.0 I1.0 M2.1 I0.0為“ 1 或 I1.0為“ 1 或 M2.1為“ 0 Q4.0 為“ 1 O I 0.0 O I1.0 ON M2.1 = Q4.0 語句表 實際狀態(tài) 檢測

56、結(jié)果 RLO FC 說明 0 以下是新邏輯串的開始 O I 0.0 0 0 0 1 首次檢測結(jié)果存放 RLO， FC置 1 O I1.0 1 1 1 1 檢測結(jié)果與 RLO運算，結(jié)果存 RLO ON M2.1 1 0 1 1 檢測結(jié)果與 RLO運算，結(jié)果存 RLO = Q4.0 1 0 RLO賦值給 Q4.0， FC清 0 計算機控制裝置 73 串并聯(lián)的復(fù)合達式和先 “ 與 ” 后 “ 或 ” 當邏輯串是串并聯(lián)的復(fù)合組合時， CPU的掃描順序是先 “與” 后 “或” 。 A( A I0.0 A I0.1 O AN I0.3 AN I0.4 ) A I0.2 = Q1.2 ( ) I0.0 Q1

57、.2 I0.4 I0.1 I0.3 I0.2 A( O I0.0 ON I0.3 ) A( O I0.1 ON I0.4 ) A I0.2 = Q1.2 ( ) I0.0 Q1.2 I0.4 I0.1 I0.3 I0.2 計算機控制裝置 74 輸出指令 ( ) 該操作把狀態(tài)字中 RLO的值賦給指定的操作數(shù)（位地址） 把首次檢測位（ FC位）置 0，來結(jié)束一個邏輯串 一個 RLO可以驅(qū)動多個輸出元件 A I 0.0 = Q 1.2 = Q 1.3 ( ) I0.0 Q1.2 ( ) Q1.3 計算機控制裝置 75 置位復(fù)位指令 置位復(fù)位指令根據(jù) RLO的值，來決定被尋址位的信號狀態(tài)是否需要改變。

58、 若 RLO的值為 1，被尋址位的信號狀態(tài)被置 l或清 0； 若 RLO是 0，則被尋址位的信號保持原狀態(tài)不變， 又被稱為靜態(tài)置位復(fù)位 【 賦值輸出（）被稱為動態(tài)賦值輸出 】 指令格式 指令示例 說明 S S Q0.2 RLO為 1，則被尋址信號狀態(tài)置 1， 即使 RLO又變?yōu)?0，輸出仍保持為 1； FC 清 0。 R R M1.2 RLO為 1，則被尋址信號狀態(tài)置 0， 即使 RLO又變?yōu)?0，輸出仍保持為 0； FC 清 0。 計算機控制裝置 76 4.4 程序結(jié)構(gòu) STEP7 有二種編程方法 ： 線性編程、 結(jié)構(gòu)化編程 A I0.0 A M1.0 BEU 主程序 函數(shù) (過程 )1 函

59、數(shù) (過程 ) n 計算機控制裝置 77 結(jié)構(gòu)化編程的“塊” STEP 7 C語言 main() 中斷函數(shù) OB1塊 其它 OB塊 組織塊 OB 功能塊 DB塊 全局變量 數(shù)據(jù)塊 SFB、 SFC 庫函數(shù) FC塊 用戶定義函數(shù) FB塊 類似于子程序 /過程 計算機控制裝置 78 4.4.1 數(shù)據(jù)塊 PLC可定義的數(shù)據(jù)類型 ： bool、 byte、 int、 dint、 real、 date、 time等基本 數(shù)據(jù)類型，以及數(shù)組、結(jié)構(gòu)等復(fù)式數(shù)據(jù)類型 數(shù)據(jù)塊定義的原則 ： 先定義后訪問 S7 CPU允許建立不同大小的數(shù)據(jù)塊，以序號區(qū)分 不同的 CPU對允許定義的數(shù)據(jù)塊數(shù)量及數(shù)據(jù)總量有限制 例如：

60、 CPU 314允許定義用作數(shù)據(jù)塊的存儲器最多 8KByte， 用戶定義的數(shù)據(jù)總量不能超過 8K，否則將造成系統(tǒng)錯誤。 計算機控制裝置 79 數(shù)據(jù)塊定義 用 STEP 7開發(fā)軟件包定義，使用前作為用戶程序的一部分下載到 CPU 程序運行過程中通過系統(tǒng)函數(shù)動態(tài)定義數(shù)據(jù)塊 (慎用，定義不當易崩潰 ) 有 2種定義方式 : 計算機控制裝置 80 數(shù)據(jù)塊訪問 直接訪問，指令中寫明數(shù)據(jù)塊號、類型、位置 L DB1.DBD2 /塊號 1，雙字，數(shù)據(jù)塊中 2 5字節(jié) A DB1.DBX2.2 /塊號 1，位， 2字節(jié)第 2位 L “Temp”T0 /符號地址 先打開后訪問 ” OPN DB 1 L DBD

61、2 /訪問 DB1.DBD2 OPN DI2 T DBD 4 /訪問 DI2.DBD4 注：數(shù)據(jù)塊沒有專門的關(guān)閉指令 ， 在打開一個新塊時 ， 先前打開的塊自動關(guān)閉 因 CPU只有 DB和 DI兩個數(shù)據(jù)塊地址寄存器 ， 所以最多可同時打開兩個塊 計算機控制裝置 81 背景數(shù)據(jù)塊和共享數(shù)據(jù)塊 背景數(shù)據(jù)塊： 附屬于某個 FB塊 ， 數(shù)據(jù)塊與某 FB所要求的輸入輸出數(shù)據(jù)格式 完全相符 。 背景數(shù)據(jù)庫可以理解為某 FB的輸入實參體 。 共享數(shù)據(jù)塊： 定義的數(shù)據(jù)可以被任何塊讀寫訪問 數(shù)據(jù)塊在 CPU的存儲器中是沒有區(qū)別的 ， 只是由于打開方式不同 ， 才在打 開時有背景數(shù)據(jù)塊和共享數(shù)據(jù)塊之分 。 原則上

62、 ， 數(shù)據(jù)塊都可以當作共享數(shù) 據(jù)塊使用 。 數(shù)據(jù)塊可以定義多個 ， 以序號加以區(qū)分 計算機控制裝置 82 4.4.2 邏輯功能塊 S7 PLC程序可以放在任何 OB、 FB、 FC中 FB、 FC可以被 OB調(diào)用，也可以被其它 FB、 FC調(diào)用。 OB FB FC SFB SFC OB塊不可以被調(diào) 用 應(yīng)用程序 應(yīng)用程序 call 其它 FB/FC/ SFB/SFC 不超過 8級 計算機控制裝置 83 (1)FC塊 FC功能塊由兩個主要部分組成：一是 變量聲明表 ；二是 應(yīng)用程序 變量申明表 應(yīng)用程序 包括： in、 out、 in_out、 temp 計算機控制裝置 84 FB功能塊由兩個主

63、要部分組成：一是 變量聲明表 ；二是 應(yīng)用程序 變量申明表 應(yīng)用程序 (2)FB塊 包括： in、 out、 in_out、 temp、 stat 計算機控制裝置 85 (3)變量說明 臨時變量僅在邏輯塊運行時有效，邏輯塊結(jié)束時存儲臨時變 量的內(nèi)存被操作系統(tǒng)另行分配。 in out in_out 實現(xiàn)調(diào)用塊和被調(diào)用塊間的數(shù)據(jù)傳遞。 在調(diào)用功能塊時給出，實參的數(shù)據(jù)類型必須與形參一致。 stat 靜態(tài)變量定義在背景數(shù)據(jù)塊中 當被調(diào)用塊運行時，能讀出或修改背景數(shù)據(jù)塊中的靜態(tài)變量； 被調(diào)用塊運行結(jié)束后，靜態(tài)變量保留在背景數(shù)據(jù)塊中。 temp 計算機控制裝置 86 (4)FC、 FB的調(diào)用 CALL F

64、B4 , DB33 a1:= a2:= b1:= c1:= FB塊的調(diào)用： DB33中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)應(yīng)與 FB4中 的變量申明表結(jié)構(gòu)（除 temp變 量）完全相同 FC功能塊沒有背景數(shù)據(jù)塊，調(diào)用時賦實參 (數(shù)據(jù)類型相同 )： CALL FC1 a1:= DB1.DBD0.0 a2:= DB2.DBW6.0 b1:= DB10.DBX5.6 c1:= MW12 計算機控制裝置 87 (5)其它 FB、 FC可以定義多個，以序號區(qū)分。 S7CPU中可使用的 B堆棧大小是有限制的，對于 S7300 CPU可在 B堆棧中存儲 8個塊的信息，因此在控制程序 中最多可同時激活 8個塊。 計算機控制裝置 88

65、4.4.3 組織塊及中斷優(yōu)先級 DB/FB/FC可以根據(jù)需要定義，以序號區(qū)分 同一類的塊沒有“貴賤”之別 OB塊也可以根據(jù)需要定義，以序號區(qū)分 但不同的塊功能不同，且有“優(yōu)先級”之別 1.每一個 OB可以對應(yīng)為一種中斷， 不同的 OB對應(yīng)有不同的優(yōu)先級 2. OB1是主循環(huán)塊，任何 S7PLC系統(tǒng)都需要 OB1，所以優(yōu)先級最低 問題：從過程控制的角度看，除了 OB1之外，通常還需要哪些中斷？ 計算機控制裝置 89 OB塊 說明 優(yōu)先級 OB1主循環(huán) r 基本組織塊，循環(huán)掃描 1（最低） OB10時間中斷 根據(jù)設(shè)置的日期、時間定時啟動 2 OB20延時中斷 受 SFC22控制啟動后延時特定時間允

66、許 3 OB35循環(huán)中斷 根據(jù)特定的時間間隔允許 12 OB40硬件中斷 檢測到外部模塊的中斷請求時允許 16 OB80 0B87異步錯誤中斷 檢測到模塊診斷錯誤或超時錯誤時啟動 26 OB100啟動 當 CPU從 STOP狀態(tài)到 RUN狀態(tài)時啟動 27 部分 OB塊的優(yōu)先級： 計算機控制裝置 90 注意事項 一個 OB塊可以形成一個程序鏈 (OB調(diào)用 FB/FC， FB/FC調(diào)其它 FB/FC) 所有程序的臨時變量存放在 L堆棧中， L堆棧是有限的，如： CPU 314 的 L堆棧為 1536Byte，供程序中的所有優(yōu)先級劃分使用。 對于 CPU 314，允許每個優(yōu)先級及所有嵌套調(diào)用中激活塊的自定義臨時 變量總數(shù)不能超過 236Byte（有 20B被 OB自己占用了），否則 L堆棧會 溢出，導(dǎo)致 CPU有 RUN模式變?yōu)?STOP模式。 問題：如果臨時變量不夠用怎么辦？ 計算機控制裝置 91 OB35 使用 20字節(jié) L 堆棧 功能塊或 系統(tǒng)功能塊 L堆棧 256字節(jié) L堆棧 256字節(jié) 總共 1536字節(jié) OB1 使用 20字節(jié) L 堆棧 背景數(shù)據(jù)塊 優(yōu)先級 12 功能塊或 系統(tǒng)功