西门子模块6ES7222-1HD22-0XA0

西门子模块6ES7222-1HD22-0XA0

 PLC主要有整体式和模块式两种结构型式。
整体式PLC的每一个I/O点的平均价格比模块式的便宜,且体积相对较小,一般用于系统工艺过程较为固定的小型控制系统中；而模块式PLC的功能扩展灵活方便,在I/O点数、输入点数与输出点数的比例、I/O模块的种类等方面选择余地大,且维修方便,一般于较复杂的控制系统。
通过IM360/361扩展，可扩展3个机架，机架(CR)到扩展机架(ER)及
在工控领域，公司以精益求精的经营理念，从产品、方案到服务，致力于塑造一个“行业专家”品牌，以实现可的发展。
多年以来，公司坚持“以客户为本，与客户共同发展”的思想，全力以赴为工矿用户、设计单位、工程公司提供高性价比、高性、高可靠性的整体解决方案。

PLC的控制方式属于存储程序控制，其控制功能是通过存放在存储器内的程序来实现的，若要对控制功能作必要修改，只需改变控制程序即可，这就实现了控制的软件化。可编程控制器的优点在于"可"字，从软件来讲，其控制程序可编辑、可修改；从硬件上讲，其外部设备配置可变。构建一个PLC控制系统的重心就在于控制程序的编制，但外部设备的选用也将对程序的编制产生影响。因此在进行程序设计时应结合实际需要，硬、软件综合考虑。本文就硬、软两方面，选取梯形图为编程语言，以松下电工FPO-C32型PLC为例，对PLC使用过程中易出现的几个问题及解决方法进行了分析。

    一、外部输入设备的选用与PLC输入继电器的使用

    1. 外部输入信号的采集

    PLC的外部设备主要是指控制系统中的输入输出设备，其中输人设备是对系统发出各种控制信号的主令电器，在编写控制程序时必须注意外部输入设备使用的是常开还是常闭触点，并以此为基础进行程序编制。否则易出现控制错误。

    在PLC内部存储器中有于输入状态存储的输入继电器区，各输入设备（开关、按钮、行程开关或传感器信号）的状态经由输入接口电路存储在该区域内，每个输入继电器可存储一个输入设备状态。PLC中使用的"继电器"并非实体继电器，而是"软继电器"，可提供无数个常开、常闭触点用于编程。每个"软继电器"仅对应PLC存储单元中的一位（bit），该位状态为"1"，表示该"软继电器线圈"通电，则程序中所有该继电器的触点都动作。输入继电器作为PLC接收外部主令信号的器件，通过接线与外部输入设备相联系，其"线圈"状态只能由外部输入信号驱动。输入信号的采集工作示意图如图1。

输入继电器线圈其状态取决于外部设备状态

  PLC输入信号采集示意图

    图1中，输入设备选用的是按钮SB0的常闭触点，输入继电器X0的线圈状态取决于SB0的状态。该按钮未按下时，输入继电器X0线圈状态为"1"通电状态，程序中所有X0触点均动作，即常开触点接通，常闭触点断开；若按下该按钮，则输入继电器X0线圈状态为"0"断电状态，程序中所有X0触点均恢复常态。如果输入继电器连接的输入设备是按钮SB0的常开触点，则情况恰好相反：在该按钮未按下时，输入继电器X0线圈状态为"0"断电状态，程序中所有X0触点均不动作；若按下该按钮，输入继电器X0线圈状态为"1"通电状态，程序中所有X0触点均动作。

    2. 停车按钮使用常闭型

    由于PLC在运行程序判别触点通断状态时，只取决于其内存中输入继电器线圈的状态，并不直接识别外部设备，因此编程时，外部设备的选用与程序中的触点类型密切相关。这是一个在对照电气控制原理图进行PLC编程时易出现的问题。典型的例子是基本控制--"起保停控制"中的停车控制。

图2 "起保停控制"电气原理图

    图2为"起保停控制"电气原理图，在该系统中，按钮SB0用于停车控制，因此使用其常闭触点串联于控制线路。SBl为起动按钮，使用其常开触点。若使用相同的设备（即停车SB0用常闭触点，起动SBl用常开触点），利用PLC进行该控制，则需编程梯形图程序（图3）：

图3 "起保停控制"梯形图程序（停车按钮使用常闭触点）

I/O分配：SB0--X0，SBl--Xl，输出Y0

    该梯形图中停车信号X0使用的是常开触点串联在控制线路中，这是因为外部停车设备选取按钮常闭触点所致，不操作该按钮，则输出Y0正常接通，若按下该按钮，输出Y0断电。

    3. 停车按钮使用常开型

    若希望编制出符合我们平时阅读习惯的梯形图程序（图4），则在选用外部停车设备时需使用按钮SB0的常开触点与X0相连。

图4 "起保停控制"梯形图程序（停车按钮使用常开触点）

I/O分配：SB0--X0，SBl--Xl，输出Y0

    图3、4梯形图完成相同的控制功能，程序中停车信号X0使用的触点类型却不相同，其原因就是连接在输入继电器X0上的外部停车按钮触点类型选用不同。图4所示梯形图程序更加符合我们的阅读习惯，也更易分析其逻辑控制功能，因此在PLC构成控制系统中，外部开关、按钮无论用于起动还是停车，一般都选用常开型，这是一个在使用PLC时需要格外注意的问题。

    二、PLC的"串行"运行方式与控制程序的编制

    PLC与继电接触器控制的重要区别之一就是工作方式不同。继电接触器控制系统是按"并行"方式工作的，也就是说是按同时执行的方式工作的，只要形成电流通路，就可能有几个电器同时动作。而PLC是以"串行"方式工作的，PLC在循环执行程序时，是按照语句的书写顺序自上而下进行逻辑运算，而前面逻辑运算的结果会影响后面语句的逻辑运算结果。因此梯形图编程时，各语句的位置也会对控制功能产生关键影响。例如：

5 程序1

    程序1调试结果：X0接通3次，Y3接通，X0再接通1次，Y3断开。

6 程序2

    程序2程序调试结果．X0接通3次，Y3接通即断开。

    上面两个程序中，输出Y3、计数器CTl02及内部通用继电器R0前面的逻辑条件均相同，仅仅是计数器CTl02所在语句位置发生了变化，而两段程序的运行结果就截然不同。这是因为CTl02对输出Y3的影响方式发生了变化。执行段程序时，将首先判断输出Y3的状态，再判断CTl02的状态，CTl02的状态变化只能在下一个扫描周期对Y3产生影响；而执行第二段程序时，将首先判断CTl02的状态，再判断输出Y3的状态，CTl02的状态变化将在该扫描周期直接影响Y3的状态。

从以上讨论可以得出，由于PLC采用"串行"工作方式，所以即使是同一元件，在梯形图中所处的位置不同，其工作状态也会有所不同，因此在利用梯形图进行控制程序编制时，应对控制任务进行充分分析，合理安排各编程元件的位置，才能够更为准确地实现控制。

    三、PLC的编程元件

    PLC的各种功能主要是通过运行控制程序来实现。编制程序时，需要合理使用PLC提供的编程元件（即软元件）。FPO型PLC中常用的编程元件有两种：位元件（bit）和字元件（word）。位元件实际上是PLC内存区域所提供的一个二进制位单元，又被称为软继电器，主要用作基本顺序指令的编程元件，如输入继电器Xn、输出继电器Yn、内部通用继电器Rn、定时（计数）器等，其参与控制的方式主要是通过对应触点的通断状态改变影响逻辑运算结果即输出。

    字元件则为PLC内存区域内的一个字单元（16bit），主要用作功能指令和高级指令的编程元件，通常用以存放数据，如数据寄存器DTn，定时(计数)器的设定值SVn、经过值EVn等。字元件没有触点，通常以整体内容参与控制。

整体式PLC的每一个I／O点的平均价格比模块式的便宜，且体积相对较小，所以一般用于系统工艺过程较为固定的小型控制系统中；而模块式PLC的功能扩展灵活方便，I／O点数量、输入点数与输出点数的比例、I／O模块的种类等方面，选择余地较大。维修时只要更换模块，判断故障的范围也很方便。因此，模块式PLC一般适用于较复杂系统和环境差（维修量大）的场合。

说明

SIMATIC S7-200 Micro PLC自成一体：:
特别紧凑但是具有惊人的能力－特别是有关它的实时性能－它速度快，功能强大的通讯方案，并且具有操作简便的硬件和软件。但是还有更多特点：
SIMATIC S7-200 Micro PLC具有统一的模块化设计－目前不是很大，但是未来不可*的定制解决方案。这一切都使得SIMATIC S7-200 Micro PLC在一个紧凑的性能范围内为自动化控制提供一个非常有效和经济的解决方案。

To the top of the page

西门子模块6ES7222-1HD22-0XA0

应用领域

简单自动
化任务用SIMATIC S7-200Micro PLC
SIMATIC S7-200的应用领域从更换继电器和接触器一直扩展到在单机、网络以及分布式配置中更复杂的自动化任务。S7-200也越来越多地提供了对以前曾由于经济原因而开发的特殊电子设备的地区的进入。
除了五种不同CPU的全面基本功能，SIMATIC S7-200的模块化系统技术还提供了一系列可升级的扩展模块，以满足各种需求对功能性的*要求。

由于其各种与众不同的特点，S7-200已经在范围内涵盖各种行业的应用程序中得到了证实：

CPU 221

简单自动化任务用的小型CPU－如果您想变更为一个非常经济地执行简单自动化任务的有效解决方案，这是**的小型设备。还可以在扩展的温度范围内使用。

更复杂任务用的CPU 222可扩展的小型CPU－更复杂的机器和小型系统解决方案用的能够胜任的紧凑型封装。

更高通讯和计算要求用 CPU－为要求速度和特殊通讯能力的复杂任务用的高性能 CPU。

简单驱动任务用的 CPU－方便地实施简单驱动任务用的CPU 224版本－有两个接口，两个模拟输入和一个模拟输出，以及两个100 kHz脉冲输出和2个高速200kHz 计数器。

较大技术性工作用的高性能CPU－用于具有已扩展输入和输出以及两个RS485接口的复杂的自动化任务的多功能高性能CPU。

To the top of the page

优点

SIMATIC S7-200发挥统一而经济的解决方案。整个系统的系列特点

• 强大的性能，

• **模块化和

• 开放式通讯。

S7-200 性能优越，久经考验，适合于工业领域的各种应用：

• 结构紧凑小巧－狭小空间处任何应用的理想选择

• 在所有CPU型号中的基本和高级功能，

• 大容量程序和数据存储器

• 杰出的实时响应－在任何时候均可对整个过程进行*控制，从而提高了质量、效率和安全性

• 易于使用STEP 7-Micro/WIN工程软件－初学者和专家的理想选择

• 集成的 R-S 485接口或者作为系统总线使用

• 极其快速和**的操作顺序和过程控制

• 通过时间中断完整控制对时间要求严格的流程

主要特点

• 突出数据记录用记忆卡，配方管理，STEP 7-Micro/WIN的项目节约，以及各种格式的文件存储

• PID自动调谐功能

• 用于扩展通讯选项的2个内置串口，例如：与其它制造商的设备配套使用（CPU 224 XP, CPU 226）

• 具有内置模拟输入/输出的CPU 224 XP

实时响应
先进的技术直至**的细节确保我们的CPU发挥杰出的实时响应率：

• 4个或6个独立的硬件计数器，每个30 kHz，带有CPU 224 XP的2 x 200 kHz，例如：通过增量编码器或者高速记录过程事件的**路径监测

• 4个独立的报警输入，输入滤波时间0.2毫秒至程序起动－**过程安全

• 对应用程序快速事件大于0.2 ms信号的脉冲捕捉功能

• 2个脉冲输出，每个 20 kHz，或者具有脉冲宽度调制和脉冲无脉冲设定点的CPU 224 XP 的2 x 100 kHz－例如：用于控制步进电机

• 2个定时中断，在1ms处开始，以1ms的增量进行调节－用于迅速变化过程的无扰控制

• 快速模拟输入－具有25 μs的信号转换，12位分辨率

• 实时时钟

定时中断

• 1至255ms，具有1 ms的分辨率

• 例如：在转四分之一圈后，以3000 RPM的转速可以在螺钉插入机上记录和处理信号。可以实现非常**的记录，例如：拧紧扭矩，以确保螺钉的**紧固。

快速计数器

• 彼此、其他操作和程序周期均独立运行

• 当达到用户可选择的计算值时，中断触发－从检测到输入信号到切换输出的反应时间为300 μs

• 当增量位置编码器用于确切定位时的4边缘评估

• 模块化可扩展性

报警输入

• 4个独立的输入

• 用于快速连续登记信号

• 用于信号检测的200 μs–500 μs 响应时间/用于信号输出的300 μs

• 对正向和/或负向信号边沿的响应

• 在一个队列中*多16次中断，取决于优先顺序

• 

• 在PLC中划有各种用途的存储区，比如物理输入输出区P、映像输入区I、映像输出区Q、位存储区M、定时器T、计数器C、数据区DB和L等，同时我们还知道，每个区域可以用位（BIT）、字节（BYTE）、字（WORD）、双字（DWORD）来衡量，或者说来确切的大小。当然定时器T、计数器C不存在这种衡量体制，它们仅用位来衡量。由此我们可以得到，要描述一个地址，至少应该包含两个要素：
  　　1、存储的区域
  　　2、这个区域中具体的位置
  　　比如：A Q2.0
  　　其中的A是指令符，Q2.0是A的操作数，也就是地址。这个地址由两部分组成：
  　　Q：指的是映像输出区
  　　2.0：就是这个映像输出区第二个字节的第0位。
  　　由此，我们得出， 一个确切的地址组成应该是：
  　　〖存储区符〗〖存储区尺寸符〗〖尺寸数值〗.〖位数值〗，例如：DBX200.0。
  　　 DB X 200 . 0
  　　其中，我们又把〖存储区符〗〖存储区尺寸符〗这两个部分合称为：地址标识符。这样，一个确切的地址组成，又可以写成：
  　　地址标识符 + 确切的数值单元 
  　　【间接寻址的概念】 
  　　寻址，就是指令要进行操作的地址。给定指令操作的地址方法，就是寻址方法。
  　　在谈间接寻址之前，我们简单的了解一下直接寻址。所谓直接寻址，简单的说，就是直接给出指令的确切操作数，象上面所说的，A Q2.0，就是直接寻址，对于A这个指令来说，Q2.0就是它要进行操作的地址。
  　　这样看来，间接寻址就是间接的给出指令的确切操作数。对，就是这个概念。
  　　比如：A Q[MD100] ，A T[DBW100]。程序语句中用方刮号 [ ] 标明的内容，间接的指明了指令要进行的地址，这两个语句中的MD100和DBW100称为指针Pointer，它指向它们其中包含的数值，才是指令真正要执行的地址区域的确切位置。间接由此得名。
  　　西门子的间接寻址方式计有两大类型：存储器间接寻址和寄存器间接寻址。
  　　【存储器间接寻址】
  　　存储器间接寻址的地址给定格式是：地址标识符+指针。指针所指示存储单元中所包含的数值，就是地址的确切数值单元。
  　　存储器间接寻址具有两个指针格式：单字和双字。
  　　单字指针是一个16bit的结构，从0-15bit，指示一个从0-65535的数值，这个数值就是被寻址的存储区域的编号。
  　　双字指针是一个32bit的结构，从0-2bit，共三位，按照8进制指示被寻址的位编号，也就是0-7；而从3-18bit，共16位，指示一个从0-65535的数值，这个数值就是被寻址的字节编号。
  　　指针可以存放在M、DI、DB和L区域中，也就是说，可以用这些区域的内容来做指针。
  　　单字指针和双字指针在使用上有很大区别。下面举例说明：
  　　L DW#16#35 //将32位16进制数35存入ACC1
  　　T MD2 //这个值再存入MD2，这是个32位的位存储区域
  　　L +10 //将16位整数10存入ACC1，32位16进制数35自动移动到ACC2
  　　T MW100 //这个值再存入MW100，这是个16位的位存储区域
  　　OPN DBW[MW100] //打开DBW10。这里的[MW100]就是个单字指针，存放指针的区域是M区，
  　　 MW100中的值10，就是指针间接的地址，它是个16位的值！

•