【導(dǎo)讀】—計(jì)算機(jī)控制裝置—。S7-300PLC的硬件構(gòu)成：CPU模塊。SIMATICS7-300有多種性能級(jí)別的CPU：。OS、PG、OP等建立通信聯(lián)系，可建立由多個(gè)站點(diǎn)組成的簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)。內(nèi)部裝載存儲(chǔ)器20KBRAM. DO（最大）256+6（集成）25610241024. 最大機(jī)架數(shù)（模塊數(shù)）1144. 模擬量值的表示方法。SM331的輸入測(cè)量范圍很寬，可直接輸入電壓、電流、電阻、mV等信號(hào)。1～5V4～20mA150Ω十進(jìn)制結(jié)果范圍。LPIW400//從端口地址讀入十進(jìn)制轉(zhuǎn)換結(jié)果。T#Dec_in//存入臨時(shí)變量Dec_in，＃表示臨時(shí)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)。HI_LIM:=+002//入口參數(shù)：工程量上限200，kPa. LO_LIM:=+000//入口參數(shù)：工程量下限0. AI模塊轉(zhuǎn)換程序工程量，如：。※每?jī)蓚€(gè)相鄰輸入通道共用一個(gè)量程塊，構(gòu)成一個(gè)通道組?！煌牧砍虊K位置，適用于不同的測(cè)量方法和測(cè)量范圍。

　　

【正文】 ） 把首次檢測(cè)位（ FC位）置 0，來結(jié)束一個(gè)邏輯串 一個(gè) RLO可以驅(qū)動(dòng)多個(gè)輸出元件 A I = Q = Q ( ) ( ) — 計(jì)算機(jī)控制裝置 — 75 ⑸ 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(hào)狀態(tài)是否需要改變。 若 RLO的值為 1，被尋址位的信號(hào)狀態(tài)被置 l或清 0； 若 RLO是 0，則被尋址位的信號(hào)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(dòng)態(tài)賦值輸出 】 指令格式 指令示例 說明 S 位地址 S RLO為 1，則被尋址信號(hào)狀態(tài)置 1， 即使 RLO又變?yōu)? 0，輸出仍保持為 1； FC 清 0。 R位地址 R RLO為 1，則被尋址信號(hào)狀態(tài)置 0， 即使 RLO又變?yōu)? 0，輸出仍保持為 0； FC 清 0。 — 計(jì)算機(jī)控制裝置 — 76 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 A …… BEU 主程序 函數(shù) (過程 )1 函數(shù) (過程 ) n …… — 計(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)控制裝置 — 78 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(hào)區(qū)分 不同的 CPU對(duì)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： CPU 314允許定義用作數(shù)據(jù)塊的存儲(chǔ)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(cuò)誤。 — 計(jì)算機(jī)控制裝置 — 79 ⑴ 數(shù)據(jù)塊定義 ① 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 ② 程序運(yùn)行過程中通過系統(tǒng)函數(shù)動(dòng)態(tài)定義數(shù)據(jù)塊 (慎用，定義不當(dāng)易崩潰 ) 有 2種定義方式 : — 計(jì)算機(jī)控制裝置 — 80 ⑵ 數(shù)據(jù)塊訪問 直接訪問，指令中寫明數(shù)據(jù)塊號(hào)、類型、位置 L //塊號(hào) ——1，雙字，數(shù)據(jù)塊中 2～ 5字節(jié) A //塊號(hào) ——1，位， 2字節(jié)第 2位 L “Temp”T0 //符號(hào)地址 ―先打開后訪問 ” OPN DB 1 L DBD 2 //訪問 OPN DI2 T DBD 4 //訪問 注：數(shù)據(jù)塊沒有專門的關(guān)閉指令 ， 在打開一個(gè)新塊時(shí) ， 先前打開的塊自動(dòng)關(guān)閉 因 CPU只有 DB和 DI兩個(gè)數(shù)據(jù)塊地址寄存器 ， 所以最多可同時(shí)打開兩個(gè)塊 — 計(jì)算機(jī)控制裝置 — 81 ⑶ 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(gè) 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(shí)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(chǔ)器中是沒有區(qū)別的 ， 只是由于打開方式不同 ， 才在打開時(shí)有背景數(shù)據(jù)塊和共享數(shù)據(jù)塊之分 。 原則上 ， 數(shù)據(jù)塊都可以當(dāng)作共享數(shù)據(jù)塊使用 。 ? 數(shù)據(jù)塊可以定義多個(gè) ， 以序號(hào)加以區(qū)分 — 計(jì)算機(jī)控制裝置 — 82 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(jí) — 計(jì)算機(jī)控制裝置 — 83 (1)FC塊 FC功能塊由兩個(gè)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(jì)算機(jī)控制裝置 — 84 FB功能塊由兩個(gè)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 (2)FB塊 包括： in、 out、 in_out、 temp、 stat — 計(jì)算機(jī)控制裝置 — 85 (3)變量說明 臨時(shí)變量?jī)H在邏輯塊運(yùn)行時(shí)有效，邏輯塊結(jié)束時(shí)存儲(chǔ)臨時(shí)變量的內(nèi)存被操作系統(tǒng)另行分配。 in out in_out 實(shí)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(shí)給出，實(shí)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(dāng)被調(diào)用塊運(yùn)行時(shí)，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(yùn)行結(jié)束后，靜態(tài)變量保留在背景數(shù)據(jù)塊中。 temp — 計(jì)算機(jī)控制裝置 — 86 (4)FC、 FB的調(diào)用 CALL FB4 , 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(shí)賦實(shí)參 (數(shù)據(jù)類型相同 )： CALL FC1 a1:= a2:= b1:= c1:= MW12 — 計(jì)算機(jī)控制裝置 — 87 (5)其它 ★ FB、 FC可以定義多個(gè)，以序號(hào)區(qū)分。 ★ S7CPU中可使用的 B堆棧大小是有限制的，對(duì)于 S7300 CPU可在 B堆棧中存儲(chǔ) 8個(gè)塊的信息，因此在控制程序中最多可同時(shí)激活 8個(gè)塊。 — 計(jì)算機(jī)控制裝置 — 88 組織塊及中斷優(yōu)先級(jí) DB/FB/FC可以根據(jù)需要定義，以序號(hào)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(hào)區(qū)分 但不同的塊功能不同，且有“優(yōu)先級(jí)”之別 OB可以對(duì)應(yīng)為一種中斷， 不同的 OB對(duì)應(yīng)有不同的優(yōu)先級(jí) 2. OB1是主循環(huán)塊，任何 S7PLC系統(tǒng)都需要 OB1，所以優(yōu)先級(jí)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(jì)算機(jī)控制裝置 — 89 — OB塊 說明 優(yōu)先級(jí) OB1主循環(huán) r★★ 基本組織塊，循環(huán)掃描 1（最低） OB10時(shí)間中斷 根據(jù)設(shè)置的日期、時(shí)間定時(shí)啟動(dòng) 2 OB20延時(shí)中斷 受 SFC22控制啟動(dòng)后延時(shí)特定時(shí)間允許 3 OB35循環(huán)中斷 ★★ 根據(jù)特定的時(shí)間間隔允許 12 OB40硬件中斷 檢測(cè)到外部模塊的中斷請(qǐng)求時(shí)允許 16 OB80～ 0B87異步錯(cuò)誤中斷 ★ 檢測(cè)到模塊診斷錯(cuò)誤或超時(shí)錯(cuò)誤時(shí)啟動(dòng) 26 OB100啟動(dòng) ★ 當(dāng) CPU從 STOP狀態(tài)到 RUN狀態(tài)時(shí)啟動(dòng) 27 部分 OB塊的優(yōu)先級(jí)： — 計(jì)算機(jī)控制裝置 — 90 注意事項(xiàng) ? 一個(gè) OB塊可以形成一個(gè)程序鏈 (OB調(diào)用 FB/FC， FB/FC調(diào)其它 FB/FC) ? 所有程序的臨時(shí)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(jí)劃分使用。 ? 對(duì)于 CPU 314，允許每個(gè)優(yōu)先級(jí)及所有嵌套調(diào)用中激活塊的自定義臨時(shí)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(huì)溢出，導(dǎo)致 CPU有 RUN模式變?yōu)?STOP模式。 問題：如果臨時(shí)變量不夠用怎么辦？ — 計(jì)算機(jī)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(jí) 12 功能塊或 系統(tǒng)功能塊 功能塊或 系統(tǒng)功能塊 背景數(shù)據(jù)塊 — 計(jì)算機(jī)控制裝置 — 92 3個(gè)常用組織塊 (1) 初始化塊（ OB100） ?當(dāng) PLC從 STOP狀態(tài)切換到 RUN狀態(tài)后 ， CPU首先調(diào)用 OB100一次 ，OB100調(diào)用結(jié)束后 ， 操作系統(tǒng)開始進(jìn)入程序運(yùn)行； ?如沒有 OB100， 則系統(tǒng)不對(duì)任何參數(shù)進(jìn)行初始化 。 OB100 OB1 OB80 STOP — 計(jì)算機(jī)控制裝置 — 93 (2) 主循環(huán)塊（ OB1） ?OB1是最基本的組織塊 ， 當(dāng) OB100調(diào)用結(jié)束后 ， 操作系統(tǒng)開始周而復(fù)始地調(diào)用 OB1， 這稱為掃描循環(huán) 。 ?調(diào)用 OB1的時(shí)間間隔稱為掃描周期 ， 掃描周期的長(zhǎng)短 ， 主要由 OBI中的程序執(zhí)行所需時(shí)間決定 。 ?OB1必須存在 ， 但 OB1中不一定需要放置代碼 。 ?為防止程序陷入死循環(huán) ， 可以設(shè)置確定主循環(huán)的最長(zhǎng)時(shí)間 。 正常情況下 ， 掃描周期小于該時(shí)間 ， 如果掃描周期大于設(shè)定主程序最大允許循環(huán)行時(shí)間 ， 操作系統(tǒng)調(diào)用 OB80（ 循環(huán)時(shí)間超時(shí) ） ， 若 OB 80中未編寫程序 ， CPU將轉(zhuǎn)入停止 （ STOP） 狀態(tài) 。 — 計(jì)算機(jī)控制裝置 — 94 S7－ 300 PLC允許設(shè)計(jì)一個(gè)以固定間隔運(yùn)行的定時(shí)中斷組織塊 OB35，定時(shí)時(shí)間間隔可以在 lms～ lmin的范圍內(nèi)設(shè)置 ， 當(dāng)允許循環(huán)中斷時(shí) ， OB35以固定的間隔循環(huán)運(yùn)行 ， 但要求確保設(shè)置的定時(shí)時(shí)間間隔大于 OB35的執(zhí)行時(shí)間 ， 否則將造成系統(tǒng)異常 ， 操作系統(tǒng)將調(diào)用異步錯(cuò)誤 OB 80。 (3)循環(huán)中斷（ OB 35） — 計(jì)算機(jī)控制裝置 — 95 邏輯塊的調(diào)用關(guān)系 操 作 系 統(tǒng) OB1 FB、 SFB 共享 DB 背景 DB FC、 SFC 共享 DB 共享 DB FC、 SFC OB3 OB OB20…… — 計(jì)算機(jī)控制裝置 — 96 S7 PLC的網(wǎng)絡(luò)通信 現(xiàn)代計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)已不再是自動(dòng)化的 “ 孤島 ” ，而是集過程控制、生產(chǎn)管理、網(wǎng)絡(luò)通信、 IT技術(shù)等為一體的綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，系統(tǒng)最主要的結(jié)構(gòu)特征表現(xiàn)為一個(gè)多層次的網(wǎng)絡(luò)體系。 S7 PLC的網(wǎng)絡(luò)功能很強(qiáng)，它可以適應(yīng)不同控制需要的網(wǎng)絡(luò)體系，也為各個(gè)網(wǎng)絡(luò)層次提供互聯(lián)模塊或接口裝置，通過通信子網(wǎng)把 PLC、 PG、 PC、OP及其它控制設(shè)備互聯(lián)起來。 S7 PLC可以提供： MPI——Multipoint Interface PROFIBUS－ DP Industrial Ether 這 3種通信方式都有各自的技術(shù)特點(diǎn)和不同的適應(yīng)面。 — 計(jì)算機(jī)控制裝置 — 97 通信子網(wǎng) 特征 MPI PROFIBUSDP Industrial Ether 工業(yè)以太網(wǎng) 標(biāo)準(zhǔn) SIEMENS EN50170 介質(zhì)訪問技術(shù) 令牌環(huán)令 令牌環(huán)＋主從式 CSMA/CD 傳輸速率 ～ 12Mbps 10Mbps / 100Mbps 常用傳輸介質(zhì) 屏蔽 2芯電纜 塑料光纖 玻璃光纖 屏蔽 2芯電纜 塑料光纖 玻璃光纖 屏蔽雙絞線 屏蔽同軸電纜 玻璃光纖 最大站點(diǎn)數(shù) 32 127 ＞ 1000 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 總線型、樹型、星型、環(huán)型 通信服務(wù) S7函數(shù)、 GD S7函數(shù)、 DP、 FDL等 S7函數(shù)、 TCP/IP等 適用范圍 現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層、控制單元層 控制層、管理層 — 計(jì)算機(jī)控制裝置 — 98 （ 1） PLC機(jī)架的三種通信（集成）方式 IM365/IM365——本地集成一 IM360/IM361——本地集成二 IM153——分布式 IO 對(duì)象 1 RIOU RIOU 對(duì)象 n RIOU RIOU PLC CR ProfibusD