2 plc的硬件与工作原理2003.pptVIP

2.4 I/O地址分配与外部接线 2.4.1 本机I/O与扩展I/O的地址分配 S7-200有一定数量的本机I/O，本机I/O有固定的地址 可以用扩展模块I/O来增加I/O点数，扩展模块安装在CPU模块的右边。 I/O地址分配 I/O点数分为数字量输入、数字量输出、模拟量输入和模拟量输出四类。 CPU分配给数字量I/O模块的地址以字节为单位，一个字节由8个数字量I/O点组成。 扩展模块I/O点的字节地址由I/O模块的类型和模块在同类I/O模块链中的位置来决定 模拟量I/O模块以2点（4字节）递增方式分配地址 2.4.2 S7-200的外部接线 交流电源系统的外部接线 直流电源系统的外部接线 AC PLC循环扫描过程 例：PLC实现电机起保停控制 外部输入电路接通时, 对应的输入映像寄存器为ON(1状态), 梯形图中对应的常开触点闭合，常闭触点断开。 梯形图中Q0.0的线圈“通电”，对应的硬件继电器的常开触点闭合，接在标号为0.0的端子的外部负载工作。 LD I0.1 O Q0.0 AN I0.2 = Q0.0 8.扫描周期 PLC在RUN工作模式下，执行一次完整的扫描工作操作所需的时间称为扫描工作周期。 扫描时间取决于扫描速度和用户程序的长短，其典型值为1-100ms。它由扫描工作过程中的五个工作阶段分时操作过程组成。 当PLC的CPU模块确定后，扫描速度就确定下来了。除用户程序执行时间外，其它四个工作过程所花时间即基本确定了。 用户程序执行时间则与用户程序的指令数量有关，用户程序越长，指令数量越多，PLC的扫描工作周期越长。 西门子S7-200系列PLC使用的CPU扫描速度较快，其指令的平均执行时间为0.22us 日本三菱F1系列小型PLC,指令的平均执行时间为12us 日本欧姆龙公司的C系列P型PLC： 内部处理时间为1.26ms 执行编程器等外部通信时间为1-2ms，没有外部设备与PLC相连时该段时间为零； 输入/输出处理时间≤1ms； 每条指令平均执行时间为30us. 9.输入/输出滞后时间 输入/输出滞后时间又称系统响应时间，是指PLC的外部输入信号发生变化的时刻至它控制的有关外部输出信号发生变化的时刻之间的时间间隔，它由输入电路滤波时间、输出电路滞后时间和因扫描工作方式产生的滞后时间三部分组成。 数字量输入模块的RC滤波器用来滤除由输入端引入的干扰噪声，消除因外接输入触点动作时产生的抖动引起的不良影响。滤波电路的时间常数决定了输入滤波时间的长短，其典型值为10ms左右。 输出模块的滞后时间与模块的类型有关： 继电器输出电路的滞后时间一般在10ms左右 场效应晶体管输出电路的滞后时间为数us至100多us 双向可控硅输出负载接通时滞后约1ms，导通到断开的最大滞后时间为10ms 由于PLC在一个扫描工作周期的各个阶段采用分时操作的工作方式，引起的滞后时间最长可达两三个扫描周期 PLC输入/输出滞后延迟举例（一） PLC输入/输出滞后延迟举例（二） PLC输入/输出滞后延迟举例（三） PLC总的响应延迟时间一般只有几毫秒至几十毫秒，对于一般的被控系统来说是无关紧要的。要求输入/输出滞后时间尽量短的系统，可以选用扫描速度块的PLC或采取其它措施。 2.3 S7-200系列PLC简介 SIEMENS公司具有丰富的PLC产品 S7-200整体式小型PLC 可扩展7个扩展模块、扩展到248个数字量I/O或38路模拟量I/O，最多有32KB的程序存储空间和数据存储空间。 S7-300模块式中型PLC I/O点数256-1024之间，最多可扩展到32个模块 S7-400大型PLC I/O点数在1024点以上，可以扩展300多个模块 SIEMENS公司丰富的PLC产品 S7-400H：冗余设计的容错自动化系统 S7-400F：安全型自动化系统，出现故障时将系统切换到安全状态 S7-HF：安全及容错自动化系统，出现故障时生产过程能继续进行 M7-300/400：具有AT兼容计算机功能的PLC C7系列：由S7-300和操作员面板组合而成 WinAC：在PC上实现PLC功能的“软PLC” 2.3.1 S7-200的特点 1．功能强 5种CPU模块（10-40点），可挂7个扩展模块，扩展到248点数字量I/O和38路模拟量I/O，最多有32KB的程序存储空间和数据存储空间，有PID参数自整定、配方、数据归档等功能。 2．先进的程序结构 程序结构简单清晰，在编程软件中主程序、子程序和中断程序分页存放，便于实现结构化编程；程序易于移植。 3．灵活方便的寻址方法 CPU中的存储器均可以根据需要按位（bit）、字节、字和双字读写。 4.功能强大、使用方便的编程软件 STEP