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可编程逻辑控制器系统程序赋予的功能接收并存储从编程器键入的用户程序和数据,检查电源。     人/机接口装置是用来实现操作人员与PLC控制系统的对话，简单，普遍的人/机接口装置由安装在控制台上的按钮，转换开关，拨码开关，指示灯，LED显示器，声光报警器等器件构成，对于PLC系统，还可采用半智能型CRT人/机接口装置和智能型终端人/机接口装置。     所有从业人员均来自相关的大专院校和科研院所，具有多年的经验，多人接受过相关产品及培训，公司下设新研发部，工程部，非标自动化设备开发部等部门，还有一支化的电气自动化施工队，公司以SIEMENS，A-B。     半智能型CRT人/机接口装置可*安装在控制台上，通过通信接口接收来自PLC的信息并在CRT上显示出来,而智能型终端人/机接口装置有自己的微处理器和存储器，能够与操作人员快速交换信息，并通过通信接口与PLC相连。

5，智能接口?？橹悄芙涌谀？槭且欢懒⒌募扑慊低?，它有自己的CPU，系统程序，存储器以及与PLC系统总线相连的接口，它作为PLC系统的一个?？?，通过总线与PLC相连，进行数据交换，并在PLC的协调管理下独立地进行工作。     当PLC提供的用户存储器容量不够用，许多PLC还提供有存储器扩展功能，3，输入/输出单元输入/输出单元通常也称I/O单元或I/O?？椋荘LC与工业生产现场之间的连接部件，PLC通过输入接口可以检测被控对象的各种数据。     所以I/O接口要实现这种转换，I/O接口一般都具有光电隔离和滤波功能，以提高PLC的抗干扰能力，另外，I/O接口上通?；褂凶刺甘?，工作状况直观，便于维护，PLC提供了多种操作电平和驱动能力的I/O接口。

3　CPU的构成 　　CPU是PLC的核心，起神经中枢的作用，每套PLC至少有一个CPU，它按PLC的系统程序赋予的功能接收并存贮用户程序和数据

3　CPU的构成

CPU是PLC的核心，起神经中枢的作用，每套PLC至少有一个CPU，它按PLC的系统程序赋予的功能接收并存贮用户程序和数据

，用扫描的方式采集由现场输入装置送来的状态或数据，并存入规定的寄存器中，同时，诊断电源和PLC内部电路的工作状态和

编程过程中的语法错误等。进入运行后，从用户程序存贮器中逐条读取指令，经分析后再按指令规定的任务产生相应的控制信号

，去指挥有关的控制电路。 　　CPU主要由运算器、控制器、寄存器及实现它们之间联系的数据、控制及状态总线构成，CPU单元还包括外围芯片、总线接口

及有关电路。内存主要用于存储程序及数据，是PLC*的组成单元。 　　在使用者看来，不必要详细分析CPU的内部电路，但对各部分的工作机制还是应有足够的理解。CPU的控制器控制CPU工作，

由它读取指令、解释指令及执行指令。但工作节奏由震荡信号控制。运算器用于进行数字或逻辑运算，在控制器指挥下工作。寄

存器参与运算，并存储运算的中间结果，它也是在控制器指挥下工作。 　　CPU速度和内存容量是PLC的重要参数，它们决定着PLC的工作速度，IO数量及软件容量等，因此限制着控制规模。 4　I/O?？?　　PLC与电气回路的接口，是通过输入输出部分（I/O）完成的。I/O?？榧闪薖LC的I/O电路，其输入暂存器反映输入信号状

态，输出点反映输出锁存器状态。输入?？榻缧藕疟浠怀墒中藕沤隤LC系统，输出?？橄喾?。I/O分为开关量输入（DI），

开关量输出（DO），模拟量输入（AI），模拟量输出（AO）等?？?。 　　常用的I/O分类如下： 　　开关量：按电压水平分，有220VAC、110VAC、24VDC，按隔离方式分，有继电器隔离和晶体管隔离。 　　模拟量：按信号类型分，有电流型（4-20mA,0-20mA）、电压型（0-10V,0-5V,-10-10V）等，按精度分，有

12bit,14bit,16bit等。 　　除了上述通用IO外，还有特殊IO?？?，如热电阻、热电偶、脉冲等?？?。 　　按I/O点数确定?？楣娓窦笆?，I/O?？榭啥嗫缮?，但其大数受CPU所能管理的基本配置的能力，即受大的底板或机架槽数限制。

西门子输入?？?GK7 343-1EX21-0XE0

5　电源模块 　　PLC电源用于为PLC各模块的集成电路提供工作电源。同时，有的还为输入电路提供24V的工作电源。电源输入类型有：交流

5　电源?？?/p>

PLC电源用于为PLC各模块的集成电路提供工作电源。同时，有的还为输入电路提供24V的工作电源。电源输入类型有：交流

电源（220VAC或110VAC），直流电源（常用的为24VDC）。 6 底板或机架 　　大多数模块式PLC使用底板或机架，其作用是：电气上，实现各?？榧涞牧?，使CPU能访问底板上的所有?？?，机械上，实

现各?？榧涞牧樱垢髂？楣钩梢桓稣?。 7 PLC系统的其它设备 　　7.1 编程设备：编程器是PLC开发应用、监测运行、检查维护*的器件，用于编程、对系统作一些设定、监控PLC及

PLC所控制的系统的工作状况，但它不直接参与现场控制运行。小编程器PLC一般有手持型编程器，目前一般由计算机（运行编程

软件）充当编程器。也就是我们系统的上位机。 　　7.2　人机界面：简单的人机界面是指示灯和按钮，目前液晶屏（或触摸屏）式的一体式操作员终端应用越来越广泛，由

计算机（运行组态软件）充当人机界面非常普及。 8　PLC的通信联网 　　依靠*的工业网络技术可以迅速有效地收集、传送生产和管理数据。因此，网络在自动化系统集成工程中的重要性越来越

显著，甚至有人提出"网络就是控制器"的观点说法。 　　PLC具有通信联网的功能，它使PLC与PLC 之间、PLC与上位计算机以及其他智能设备之间能够交换信息，形成一个统一的整

体，实现分散集中控制。多数PLC具有RS-232接口，还有一些内置有支持各自通信协议的接口。PLC的通信现在主要采用通过多点

西门子PLC的选型方法在PLC系统设计时，首先应确定控制方案，下一步工作就是PLC工程设计选型。工艺流程的特点和应用要求是设计选型的主要依据

。PLC及有关设备应是集成的、标准的，按照易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩充其功能的原则选型所选用PLC应是在相

关工业领域有投运业绩、成熟可靠的系统，PLC的系统硬件、软件配置及功能应与装置规模和控制要求相适应。熟悉可编程序控

制器、功能表图及有关的编程语言有利于缩短编程时间，因此，工程设计选型和估算时，应详细分析工艺过程的特点、控制要求

，明确控制任务和范围确定所需的操作和动作，然后根据控制要求，估算输入输出点数、所需存储器容量、确定PLC的功能、

部设备特性等，后选择有较高性能价格比的PLC和设计相应的控制系统。 一、输入输出（I/O）点数的估算 I/O点数估算时应考虑适当的余量，通常根据统计的输入输出点数，再增加10%～20%的可扩展 余量后，作为输入输出点数估算数据。实际订货时，还需根据制造厂商PLC的产品特点，对输入输出点数进行圆整。 二、存储器容量的估算 存储器容量是可编程序控制器本身能提供的硬件存储单元大小，程序容量是存储器中用户应用项目使用的存储单元的大小，

因此程序容量小于存储器容量。设计阶段，由于用户应用程序还未编制，因此，程序容量在设计阶段是未知的，需在程序调试之

后才知道。为了设计选型时能对程序容量有一定估算，通常采用存储器容量的估算来替代。 存储器内存容量的估算没有固定的公式，许多文献资料中给出了不同公式，大体上都是按数字量I/O点数的10～15倍，加上

模拟I/O点数的100倍，以此数为内存的总字数（16位为一个字），另外再按此数的25%考虑余量。 三、控制功能的选择 该选择包括运算功能、控制功能、通信功能、编程功能、诊断功能和处理速度等特性的选择。 (一)运算功 简单PLC的运算功能包括逻辑运算、计时和计数功能；普通PLC的运算功能还包括数据移位、比较等运算功能；较复杂运算功

能有代数运算、数据传送等；大型PLC中还有模拟量的PID运算和其他高级运算功能。随着开放系统的出现，目前在PLC中都已具

有通信功能，有些产品具有与下位机的通信，有些产品具有与同位机或上位机的通信，有些产品还具有与工厂或企业网进行数据

通信的功能。设计选型时应从实际应用的要求出发，合理选用所需的运算功能。大多数应用场合，只需要逻辑运算和计时计数功

能，有些应用需要数据传送和比较，当用于模拟量检测和控制时，才使用代数运算，数值转换和PID运算等。要显示数据时需要

译码和编码等运算。

(二)控制功能 控制功能包括PID控制运算、前馈补偿控制运算、比值控制运算等，应根据控制要求确定。PLC主要用于顺序逻辑控制，因此

(二)控制功能

控制功能包括PID控制运算、前馈补偿控制运算、比值控制运算等，应根据控制要求确定。PLC主要用于顺序逻辑控制，因此

，大多数场合常采用单回路或多回路控制器解决模拟量的控制，有时也采用的智能输入输出单元完成所需的控制功能，提高

PLC的处理速度和节省存储器容量。例如采用PID控制单元、高速计数器、带速度补偿的模拟单元、ASC码转换单元等。 (三)通信功能 大中型PLC系统应支持多种现场总线和标准通信协议（如TCP/IP），需要时应能与工厂管理网（TCP/IP）相连接。

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有各种各样功能的I/O接口供用户选用，I/O接口的主要类型有:数字量(开关量)输入，数字量(开关量)输出，模拟量输入，模拟量输出等，常用的开关量输入接口按其使用的电源不同有三种类型:直流输入接口和交流输入接口和交/直流输入接口。     与普通电源相比，PLC电源的稳定性好，抗干扰能力强，对电网提供的电源稳定度要求不高，一般允许电源电压在其额定值±15%的范围内波动，许多PLC还向外提供直流24V稳压电源，用于对外部传感器供电，8，其它外部设备除了以上所述的部件和设备外。     存储器，I/O以及警戒定时器的状态，并能诊断用户程序中的语法错误，当可编程逻辑控制器投入运行时，首先它以扫描的方式接收现场各输入装置的状态和数据，并分别存入I/O映象区，然后从用户程序存储器中逐条读取用户程序。     PLC内部的半导体存储器称为内存储器，有时可用外部的磁带，磁盘和用半导体存储器作成的存储盒等来存储PLC的用户程序，这些存储器件称为外存储器，外存储器一般是通过编程器或其它智能?？樘峁┑慕涌?，实现与内存储器之间相互传送用户程序。

 西门子以太网通讯模块6GK7 343-1EX21-0XE0

西门子PLC控制性能优异，在各行业机电控制中得到了十分广泛的应用。本书结合一系列实例，详细介绍了基于西门子PLC的机械电气控制系统设计方法与步骤，包括：控制系统的需求分析，选择PLC机型，系统硬件设计，系统软件设计等。全书共5章，第1章是概论，介绍西门子PLC的发展历程及应用情况；第2章与第4章分别介绍西门子S7-200系列与S7-300/400系列PLC的基础知识；第3章与第5章分别是西门子S7-200系列PLC与西门子S7-300/400系列PLC机电控制实例详解。     在PLC中CPU按系统程序赋予的功能，指挥PLC有条不紊地进行工作，归纳起来主要有以下几个方面:1)接收从编程器输入的用户程序和数据，2)诊断电源，PLC内部电路的工作故障和编程中的语法错误等，3)通过输入接口接收现场的状态或数据。     能适应各种大小规模的工业自动化控制场合，被广泛应用在电力，冶金，化工，造纸，环保污水处理等行业中，PLC控制柜可完成设备自动化和过程自动化控制，

而对于从站，我们只需要把Modbus的标准地址和从站的地址对应关系建立好就可以了，S7-200的从站与Modbus标准的对应关系如从站右侧表格所示。

表中左侧是Modbus标准地址码，其中1-128对应于S7-200的Q0.0-Q15.7，10001-10128对应于S7-200的I0.0-I15.7，30001-30032对应于AIW0-AIW62，40001-4xxx对应的是S7-200的保持寄存器（V区），它的范围是T-T+2*(xxxx-1)，T表示的是V区的起始地址，这一点由Modbus从站的指令所决定的。

Modbus的主站指令叫做MBUS_MSG，通过这条指令可以将Modbus的标准报文发给从站，例如在上图例子当中从站的*个字节是03，表示的是从站的地址，FC功能码为03，表示的是读取单个/多个保存寄存器，Modbus标准地址是40001，长度是10。随着功能码的不同，报文的格式会发生相应的变化，具体的报文格式需要去参阅Modbus的通讯手册。

从站的指令时MBUS _SLAVE，在接到主站发给它的报文后会根据报文的需求返回报文，比如在上图例子中返回的格式是*个字节为从站的地址，第二个为功能码，第三个是数据返回给主站，这样就完成了一次Modbus通讯的请求与应答的过程。

（2）Modbus库文件的安装和调用

如果想要应用Modbus指令库，那么首先需要到因特网上或者向西门子的客服人员申请名称为'Toolbox_V32-STEP 7-Micro WIN' 的指令库，将它解压并且安装到Micro WIN当中就可以使用了，安装后会在Micro WIN的库文件当中出现上图标记的三个库，其中Port0和Port1都可以做Modbus Master，而Slave只有Port0口可以做。

 西门子以太网通讯?？?GK7 343-1EX21-0XE0

（3）Modbus库文件的使用

使用方法很简单，打开Modbus主站指令库会有相应的指令块出现，直接把指令块拖拽到程序当中进行调用就可以了。

在调用Modbus库指令的时候，需要注意一定记得为Modbus库文件分配库存储区。具体的方法是右键单击库，然后选择库存储区，在弹出来的对话框当中可以选择建议地址，自动分配一个程序里面不会用到的地址区间，也可以人为地手动填写起始地址，这个区间在程序当中不可以和其他的数据区相冲突，否则Modbus功能将不正常。

编写、编译并下载程序 编写好的程序如下图：

西门子以太网通讯?？?GK7 343-1EX30-0XE0

编写、编译并下载程序

编写、编译并下载程序 可在PLC变量表里面为变量命名

西门子以太网通讯?？?GK7 343-1EX30-0XE0

变量命名

编写、编译并下载程序 编译并下载程序

编译并下载程序

在下面的示例中数据被从三个不同的优化的数据块中读出或写入。三个数据块"Silo_Water", "Silo_Sugar" 和"Silo_Milk"都包含相同的变量声明：

• DB 变量1："MyBool" Bool类型
• DB 变量2："MyInt"  Int类型
• DB 变量3："MyWord"  Word类型

创建的PLC数据类型"SiloUDT"用于寻址包含不同数据类型的DB变量。 "AccessGroupSiloRead"功能块用于读出返回值，是由PLC 数据类型 "SiloUDT"定义的?；诖丝梢栽谝桓鯢B中间接访问，例如如图.03所示的指令：

• "Silo_Handling_OnlyReading"("AccessGroupSiloRead"(Index:= #Silo_Index));