南京西门子PLC模块代理商-2023已更新

PLC程序处理过程

PLC通过输入模块接收外来的输入信号，通过输出模块驱动外部执行机构，而各种信号之间的逻辑控制关系则是通过用户程序来实现的。PLC本质上是一台计算机，和其他的计算机一样，它按照分时工作的原理进行工作。也就是说，它在每一个时刻只能进行一项操作，按照既定的顺序一步一步地完成各种操作。ST CPU的工作过程如图3-1所示。

  图3-1 S7 CPU的工作过程

  (1) 启动(Start Up)。如S7-PLC CPU从STOP状态转入RUN状态时执行一次完全重启动(Complete Restart)，包括清除I、Q和非保持性的M、T、C，调用启动组织块OBIOO，然后进入扫描循环。

  (2) 扫描循环(Scan Cyele)。在扫描循环的开始，首先刷新循环监控时间(Watch Dog Timer)，如对S7-300 CPU缺省的循环监控时间是150ms;然后按顺序进行输入处理、程序处理和输出处理，这三项处理必须在设定的循环监控时间内完成，也就是在上述的150ms时间内完成;然后再回去刷新循环监控时间，如此反复。

  1) 输入处理。输入处理是以批处理的方式，读人输入模块中各个输入点的通/断状态，以I/O的方式写在输入过程映像表PU。在程序执行过程中，即使输入点的状态改变，输入过程映像表的内容也不会变化，直到下一个扫描周期再一次做输入处理的时候，新的变化才得以写入。

  2) 程序处理。程序处理是以扫描方式逐一处理OBI中的程序。逻辑运算的结果涉及输出的，把结果写到输出过程映像表(Process Image Output Table)。

  3) 输出处理。输出处理是以批处理的方式，把输出过程映像表(PIQ)的内容抄到输出模块的输出锁存缓冲区，真正影响输出点的通/断。

  完成一个循环的时间称为扫描周期(Scan Cycle Time)。实际上，在一个扫描周期中，除了上述三项处理外，还要留一段时间给操作系统完成其他的任务。另外，西门子公司在定义扫描周期的时候，把输出处理和输入处理排在一起，如图3-2所示。

  这样定义，并没有改变CPU的工作顺序，只是改变了扫描周期的起算点：

  图3-2 CPU的扫描周期

PLCI/O地址分配视频教程

 根据不同的PLC配置情况确定I/O地址是PLC编程的前提与基础，程序中的地址必须与实际物理连接点一对应，才能确保动作的正确执行。

  当选择了PLC之后，首先需要确定的是系统中各I/O点的**地址。在S7系列PLC中I/O**地址的分配方式共有固定地址型、自动分配型、用户定义型3种。实际所使用的方式取决于所采用的PLC的CPU型号、编程软件、软件版本、编程人员的选择等因素。

  (1) 固定地址型。固定地址分配方式是一种对PLC安装机架上的每一个安装位置(插槽)都规定地址的分配方式。其特点如下：

  1) PLC的每一个安装位置都按照该系列PLC全部模块中可能存在的*大I/O点数分配地址。

  例如：S7-300系列I/O模块中*大开关量输入/输出为32点，因此，每一个安装位置部都必须分配32 点地址;如果实际安装的模块只有16点输入，那么剩余的I/O地址将不可以再作为物理输入点使用。

  2) 对于输入或输出来说，I/O地址是间断的。而且，在输入与输出中不可以使用相同的二进制字节与位。

  例如：S7-300系列I/O模块的第1安装位中安装了32点输入模块，地址数据中的0.0~3.7就被该模块所占用了，其他地固定为10.0~13.7;即使第2安装位中安装了32点输出模块，其输出地址也只能是04.0~07.7，而不可以是00，00.0~03.7，在实际编程时00.0~03.7就变成了不存在的输出。同样，如果在第3安装位中接着安装了16点输入模块，其地址将为18.0~19.7，在实际编程时I4.0~17.7就变成了不存在的输入。

  以上分配原则对模拟量模块同样适用。

  (2) 自动分配型。自动地址分配方式是一种通过自动检测PLC所安装的实际模块，自动、连续分配地址的分配力式。其特点如下：

  1) PLC的每一个安装位置的I/O点数量无规定，PLC根据模块自动分配地址。

  例如：当每一个安装位置安装了32点模块后，PLC自动分配给该模块0.0~3.7的地址;实际安装的模块只有16点输入，那么PLC自动分配给该模块的地址就成为0.0~1.7。

  2) 输入与输出的地址均从0.0起连续编排、自动识别，I/O地址连续、有序。

  例如：PLC的第1安装位中安装了32点输入模块，地址为10.0~13.7;当第2安装位中安装了32点输出模块后，其输出地址自动分配为00.0~03.7。同样，如果在第3安装位中接着安装了16点输入模块，其地址将为14.0~15.7。I/O地址中没有不存在的输入与输出。

  对于S7-300系列，由于生产时间、软件版本的不同，安装在PLC主机上的部分I/O模块，CPU的地址分配可能会出现断续的情况，CPU仍然按照*大开关量输入/输出进行地址分配，当使用32点以下模块时，多余的地址不可以再使用。但是，对于远程I/O单元，地址总是连续分配的。

  (3) 用户设定型。用户设定型地址分配方式是一种可以通过编程软件进行任意定义的地址分配方式。其特点如下：

  1) PLC的每一个安装位置的地址可以任意定义，I/O点数量无规定，但同一PLC中不可以重复。例如：当每一个安装位置安装了32点输入模块后，用户可以分配给该模块10.0~13.7的地址;也可以分配其他任意地址，如 18.0～111.7 等。但在分配10.0～13.7后，后续的同类模块中不可以再使用地址IO.0~I3.7。

  2) 输入与输出的地址既可以是间断的，也可以不按照次序排列。

  例如：PLC的第1安装位中安装了32点输入模块，地址定义为18.0~ll1.7;第2安装位中再安装32点输入模块，地址定义为10.0~13.7，这样的分配同样也允许。

  S7-200PLC的地址分配

  (1) S7200 PLC的地址分配方式与特点。

  S7-200 PLC采用的是自动分配型地址分配方式。CPU模块本身带有集成的I/O，这些I/O点具有固定不变的地址，地址从字节0开始分配;通过扩展模块，PLC可以增加I/O点，扩展模块布置在CPU模块的右侧。扩展模块的I/O地址取决于模块的类型与模块在扩展连接中的安装位置。

  S7-200PLC地址分配的特点如下：

  1) S7-200 PLC采用的是自动分配型地址分配方式，地址连续、有序。

  2) 开关量输入/输出的地址以字节为单位进行分配，当模块输入/输出点的数量不为整字节时，该字节多余的输入/输出点不可以再作为实际输入/输出点分配给后续的其他模块，但可以作为内部标志位使用。

  3) 模拟量输入、模拟量输出的地址是以字为单位各自独立分配的，而且*少需要分配2个字(即使模块只使用1点模拟量输入/输出)。如果模块本身无物理输入/输出与之对应，多余地址不但不可以分配给后续模块，而且也不可再作其他用途。

  (2) 地址分配实例。

  【例3-1】某S7-200 PLC的控制系统，采用CPU 224模块，并选配一个4/4点输入/输出混合模块、一个8点输入模块、一个8点输出模块与两个4/1点模拟量输入/输出混合模块，其输入/输出地址的分配如图3-13所示。

  1) 开关量输入地址的分配。CPU模块集成的输入点为14点，占用2个字节。其中，10.0~11.5为物理输入，可以连接外部输入信号;ll.6、11.7为CPU模块占用的多余输入，既不可以连接输入信号，也不能分配给后续单元。

  从CPU模块向右，PLC安装的第一个具有输入点的扩展模块为4/4点输入/输出混合模块，需要占用1 个字节的输入地址，地址从12.0开始进行分配。其中，12.0~12.3为物理输入，可以连接引部输入信号

  图3-13 输入/输出地址的分配

  12.4~12.7为CPU模块占用的多余输入，不能再分配给后续单元。

  PLC安装的第2个扩展模块为8点输入模块，占用1个字节的输入地址，地址从13.0开始进行分配，无多余输入。

  2) 开关量输出地址的分配。CPU模块集成的输出点为10点，占用2个字节。其中，Q0.0~Q1.1为物理输出，可以连接外部输出信号;Q1.2~Q1.7为CPU模块占用的多余输出，不可以连接外部输出信号，也不能分配给后续单元，但在PLC编程时可以作为内部标志位使用。

  从CPU模块向右、PLC安装的第一个具有输出点的扩展模块为4/4点输入/输出混合模块，同样需要占用1个字节的输出地址，地址从Q2.0开始进行分配。其中，Q2.0~Q2.3为物理输入，可以连接外部输出芯号;Q2.4~Q2.7为CPU模块占用的多余输出，不能再分配给后续单元，但在PLC编程时同样可以作为内部标志位使用。

  PLC安装的第2个具有输出点的扩展模块为8点输出模块，占用1个字节的输出地址，地址从Q3.0开始进行分配，无多余输出。

  3) 模拟量输入地址的分配。CPU224模块无集成模拟量输入点，不占用模拟量输入地址。

  从CPU模块向右，PLC安装的第一个只有模拟量输入的扩展模块为4/1点模拟量输入/输出混合模块，以字为单位，4点模拟量需要占用8个字节，地址从AIWO开始进行分配，依次为AIWO、AIW2、AIW4、AIW6。

  PLC安装的第2个具有模拟量输入的扩展模块仍然为4/1点模拟量输入/输出混合模块，同样占用8个字节，地址从AIW8开始连续分配，依次为AIW8、AIW10、AIW12、AIW14。

  4) 模拟量输出地址的分配。CPU224模块无集成模拟量输出点，不占用模拟量输出地址。

  从CPU模块向右，PLC安装的第一个具有模拟量输出的扩展模块为4/1点模拟量输入/输出混合模块，以字为单位，1点模拟量需要占用2个字节，但由于模拟量地址分配的*小单位是2个字，因此，模块实际需要占用2个字(4个字节)。模拟量输出地址AQWO具有物理输出，AQW2被占用，不可以分配给后续模块，也不可再作其他用途。

  PLC安装的第2个具有模拟量输出的扩展模块仍然为4/1点模拟量输入/输出混合模块，模块同样实际需要占用2个字(4个字节)，地址从AQW4开始分配，AQW4具有物理输出，AQW6被占用，不可以分配给后续模块，也不可再作其他用途。

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