西门子S7-400可编程控制器CPU414-2西门子代理商 西门子总代理
西门子S7-400可编程控制器CPU414-2西门子代理商 西门子总代理
西门子S7-400可编程控制器CPU414-2西门子代理商 西门子总代理
西门子200PLC的程序与存储器结构①S7-200程序结构
S7-200用户程序可以采用主、子程序结构或普通线性化结构。当采用普通线性化结构时，只需要编制主程序OB1：当采用主、子程序式分块结构时，PLC 程序由主程序(OB1)、子程序(SBRn)、中断程序(INTn)等组成。
S7-200PLC的主、子程序结构对程序块的内部排列有规定的要求。主程序(OB1)必须进行编写，且位于程序的Zui前而;随后是子程序(SBRn)与中断程序(INTn)。在S7-200 中，子程序(SBRn)、中断程序(INTn)可以根据需要进行选用与编写。
a.主程序。S7-200主程序代号规定为OB1。早期的S7-200 PLC用户程序不分块，需要在主程序之后接着安排子程序与中断程序，因此，主程序的结束应使用指令 MEND作为标记。但如果使用的是Micro/WTN32编程软件，主程序、子程序、中断程序都可以通过独立的区域进行编程，通过编程软件的自动编译功能可以对程序进行自动的编排与调整，主程序的结束无需再编写指令 MEND，如图5-51(a)所示。
主程序OB1在S7-200PLC中为用户程序的组织、管理者，必须位于PLC用户程序的Zui前面以保证每次执行PLC循环时，首先对OB1进行扫描。
b.子程序。S7-200 PLC的子程序代号为SBRn(n为十进制数值，根据CPU的不同，可以是0～63或0～127)，子程序号用来区别不同的子程序。
同样，早期的S7-200是在子程序结束处使用指令RET作为返回标记，子程序SBRn必须编在主程序OB1的结束指令MEND之后。采用了Micro/WIN32编程软件后，这些由编程软件进行自动编排与调整。
子程序SBRn在S7-200PLC中为可选部分，可以编写也可以不编写。子程序的执行通过主程序OB1对该子程序的调用实现，并非每次PLC循环都需要执行全部子程序。
c.中断程序。S7-200 PLC的中断程序代号为INTn(n为十进制数值，可以是0～127)，用于区别不同的中断程序。早期的中断程序结束是使用指令 RETI作为返回标记，中断程序INTn同样必须编在主程序OB1的结束指令MEND之后，且习惯上是放在子程序SBRn之后(也可以放在子程序之前)。
中断程序INTn在S7-200中同样为可以选择的部分，它需要通过主程序OB1的调用才能执行，并非每次PLC循环都需要执行全部中断程序。
S7-200的程序结构与执行过程如图5-51(c)所示。
d.局部变量堆栈。在进行PLC程序设计时，程序中有很多为了简化逻辑块结构而设置的临时状态、数据存储单元，这些存储单元实际上只是为了方便编程、检查而设的临时存储单元，它与逻辑外部的程序无关，在S7中将其称为"局部变量"或"临时变量(Temp)"。
根据需要，设计者可以在S7-200的OB1、SBRn、INTn中使用"临时变量"。"临时变量"存储在局部变量数据堆栈(L)中，这一区域为全部程序块所公用，只可以用于 OB1或SBRn、INTn块内部使用的中间运算结果寄存(这些中间运算结果不可以用于块外部)。局部变量堆栈在程序块执行完成后，数据将被其他逻辑所需要的内容所替代。
如果需要保存可以用于其他逻辑块的状态，应使用PLC的内部标志寄存器M或变量存储器。
②S7-200 PLC的存储器结构
编制完成的PLC用户程序以及PLC执行程序所需要的数据、执行过程中产生的中间状态等都需要通过存储器进行存储，为了使读者进一步了解CPU的内部管理情况，现将S7-200的存储器结构介绍如下。
a.S7-200存储器类型。S7-200 PLC可以采用多种形式的存储器来进行PLC程序与数据的存储，以防止数据的丢失。S7-200可以使用的存储器主要有如下类型。
(a)RAM：CPU模块本身带有动态数据存储器(RAM)。RAM用于存储PLC的运算、处理结果等数据。根据需要，RAM的数据可以通过电容器或电池盒(选件)进行保持，但其存储时间较短，一般只能保持几天。
(b)EEPROM(或Flash ROM)：除 RAM外，CPU模块木身带有的保持型存储器(EEPROM或Flash ROM)，可以进行数据的yongjiu性存储。保持型存储器用于存储PLC用户程序、PLC参数等重要数据;根据需要，也可以将PLC程序执行过程中所产生的局部变量V、内部标志M、定时器T、计数器C等保存在保持型存储器中。
(c)存储器卡：存储器卡在S7-200中为可选件，用户可以根据需要选用。存储器卡为保持型存储器，可以作为PLC保持型存储器的扩展与后备，用于保存PLC用户程序、PLC 参数、变量V、内部标志M、定时器T、计数器C等。
b.存储器分区。S7-200的内部存储器分为程序存储区、数据存储区、参数存储区。其中，程序存储区用于存储PLC用户程序;数据存储区用于存储PLC运算、处理的中间结果(如输入输出映像，标志、变量的状态，计数器、定时器的中间值等);参数存储区用于存储PLC配置参数(包括程序保护密码、地址分配设定、停电保持区域的设定等)。
3个区的作用以及相互间的关系如图5-52所示。
西门子200PLC四则运算指令程序S7-200/300/400 PLC的四则运算指令基本相同，主要是对两个操作数的加、减、乘、除运算、操作数可以是整数、双整数、浮点数等。S7-200与S7-300/400PLC的指令格式相似，梯形图程序格式如图3-84所示。
图3-84 四则运算指令程序格式
(a)S7-200 PLC四则运算程序格式(b)S7-300/400 PLC四则运算程序格式
图中的IN1为四则运算中的被加数、被减数、被乘数、被除数；IN2为加数、减数、乘数、除数；OUT 为运算结果存储器地址。
从图3-84中可见，尽管S7-200与S7-300/400PLC的梯形图指令相同，但从转换后的指令表可以看出两者在执行过程中存在有差异。
(1) S7-200 PLC的执行过程如下：
1) 将操作数1(被加数、被减数、被乘数、被除数)移动到结果存储器。
2) 将结果存储器(操作数1)与操作数2(加数、减数、乘数、除数)进行运算，并将运算结果存储到结果存储器中。
(2) S7-300/400 PLC的执行过程如下：
1) 将操作数1(被加数、被减数、被乘数、被除数)读入到累加器1中。
2) 将操作数2(加数、减数、乘数、除数)读人到累加器1中，原累加器1中的操作数1移动到累加器2中。
3) 累加器2中的内容与累加器1运算，运算结果存储在累加器1中。
4) 累加器1的运算结果传送到结果存储器中。
(3) 四则运算编程时应注意以下几点：
1) 在S7-200 PLC中，整数、双整数的运算结果仍然为整数与双整数，因此，在程序中应注意防止因运算结果溢出而导致的执行错误。
2) 在S7-200PLC中整数、双整数的除法运算DIV_I、DIV_DI指令，以及S7-300/400PLC的DIV_DI 指令，其除法运算的结果不保留余数。
3) 对于S7-200PLC的整数除法，如果需要余数，可以使用DIV指令。DIV指令要求的输出存储器OUT 为32位，执行DIV指令后，两个整数的除法运算可以得到32位运算结果，输出存储器OUT的高16位用于存储余数，低16位用于存储商。
4) S7-200PLC的双整数除法无法保留余数。
5) 对于S7-300/400PLC的整数除法，可以自动生成余数，执行DIV_I指令后，累加器1的高16位存储余数，低16位存储商。
6) 对于S7-300/400 PLC的双整数除法，如果需要余数，可以在利用DIV_DI指令求出商后，再使用MOD指令求余数。执行MOD指令后，商被舍去，累加器1存储余数。
7) 除法运算的除数不能为“0”。
(4) 浮点数的函数运算。在S7-200/300/400 PLC中，浮点数可以进行函数运算。函数运算包括正弦余弦、正切、平方根、自然对数、指数等运算，任S7-300/400PLC中还可以进行平方、反正弦、反余弦、反正切、求juedui值等运算。
对于浮点数的函数运算，为了得到正确的运算结果，同样应遵守函数运算的基本规定与要求，保证程序中操作数取值范围的正确性。
(5) 增量指令。在S7-200 PLC中，除可以使用以上数据运算指令外，还可以通过专门的指令对字节字、双字进行增“1”(Increment)与减“1”(Decrement)运算。这些指令的使用十分简单，可以按照表3-22的格式直接编程。
除以上常用的功能指令外，S7还有其他部分功能指令，如程序控制指令，S7-200PLC中的表指令、字符串指令、特殊计数指令等。这些指令有的使用较少，有的将在S7PLC的特殊功能指令中给予说明，因此，这里不再进行介绍，需要时可以参见Siemens手册相关的内容。
