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?(1) S7程序的組成。作為計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的一種，PLC與其他計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)一樣，從本質(zhì)上說，PLC用戶程序同樣都是由各種指令所組成的集合，只不過是當(dāng)采用不同編程語言時(shí)，指令的表現(xiàn)形式有所不同而已。

??S7系列PLC的用戶程序的組成如圖3-6所示。程序由不同的邏輯塊(OB、FC、FB、SFB、SFC)與數(shù)據(jù)塊(DB)所組成，數(shù)據(jù)塊DB是用于存儲程序數(shù)據(jù)的存儲單元，邏輯塊則是程序的構(gòu)成主體。在S7程序中，邏輯塊由多個(gè)網(wǎng)絡(luò)(Network)組成，而指令則是組成網(wǎng)絡(luò)的基本元素。

??圖3-6 S7系列PLC的用戶程序的組成

??(2) 邏輯塊(LogieBlock)。邏輯塊是指為了實(shí)現(xiàn)控制對象中某一部分功能而設(shè)計(jì)的、相對獨(dú)立的指令集合。在不同PLC中可以使用的邏輯塊種類與數(shù)量是不同的。如對S7-200PLC，可以使用的邏輯塊為主程序(組織OB1)、子程序(SBRn)、中斷程序(INRn)與數(shù)據(jù)塊DBI，DBI的數(shù)據(jù)存儲需要通過變量寄存器V實(shí)現(xiàn);而對S7-300/400PLC，可以使用的邏輯塊包括組織塊(OBn)、程序塊(FCn)、功能塊(FBn)、系統(tǒng)程序塊(SFCn)、系統(tǒng)功能塊(SFBn)等多種，并可以使用數(shù)據(jù)塊(DBn)。

??(3)網(wǎng)絡(luò)(Network)。邏輯塊能相對獨(dú)立的程序段稱為網(wǎng)絡(luò)。在S7系列PLC中，為了對程序進(jìn)行逐段注釋，引入了”網(wǎng)絡(luò)”這一概念作為基本的注釋單位。網(wǎng)絡(luò)具有一定的編號，編號通常由編輯軟件自動生成。

??在S7系列PLC中，網(wǎng)絡(luò)有規(guī)定的格式要求。例如，網(wǎng)絡(luò)一般應(yīng)以直接連接在梯形圖”主母線”的觸點(diǎn)作為起始，因此，即使實(shí)際并不需要觸點(diǎn)信號，為了滿足格式的要求，也要在編程時(shí)插入恒定為”1”狀態(tài)的觸點(diǎn)(如SMO.0)作為起始。再如，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中直接連接于”主母線”的觸點(diǎn)多于1個(gè)時(shí)，原則上每一網(wǎng)絡(luò)只能有一個(gè)線圈輸出，為此，對于需要多個(gè)線圈在同一網(wǎng)絡(luò)中輸出的情況，應(yīng)通過恒定為”1”狀態(tài)的觸點(diǎn)(如SM0.0)將其轉(zhuǎn)化為多個(gè)線圈輸出。

??當(dāng)PLC采用指令表進(jìn)行編程時(shí)，如果僅僅從編程的角度考慮，完全可以不劃分網(wǎng)絡(luò)，但這樣的程序一般不能轉(zhuǎn)換為梯形圖。因此，為了轉(zhuǎn)換的路要，在指令表編程時(shí)同樣應(yīng)插入”網(wǎng)絡(luò)(Network)”這一關(guān)鍵詞。

??(4)指令。指令是組成PLC用戶程序的Zui基本組成元素，編程的實(shí)質(zhì)是運(yùn)用編程語言進(jìn)行各類指令的編寫過程。

??在不同的PLC上，指令都有規(guī)定的格式與要求，指令的功能也不盡相同，因此，熟悉指令并能夠熟練使用各種指令是每一個(gè)PLC使用者必須掌握的基本內(nèi)容和應(yīng)具備的基本功。

??PLC的指令多種多樣，有基本邏輯運(yùn)算指令、數(shù)據(jù)比較指令、格式轉(zhuǎn)換指令、數(shù)學(xué)運(yùn)算指令、功能指令等，而且對于不同的PLC具有不同的要求。

??S7指令的格式

??(1) S7的指令格式。在PLC積序中，指令由操作碼與操作數(shù)兩部分組成，如圖3-7所示。

??指令中的操作碼用來定義CPU需要執(zhí)行的操作;操作數(shù)用來定義操作對象。通俗地說操作碼告訴CPU要做什么，而操作數(shù)則告訴CPU用什么去做。

??圖3-7 指令格式

??PLC的操作碼又稱為指令代碼，它由英文字母或者字符組成，如”LD”、”A”、”O(jiān)”、”=”等都是指令代碼。

??PLC的操作數(shù)又稱為操作對象，在S7中，可以通過”地址”或”數(shù)據(jù)”兩種形式來定義操作對象，其中，地址又可以分為”juedui地址”與”符號地址”兩種;數(shù)據(jù)包括”基本數(shù)據(jù)”、”復(fù)合數(shù)據(jù)”與”參數(shù)”三類。

??(2)juedui地址與符號地址。當(dāng)操作對象通過”地址”定義時(shí)，可以使用”juedui地址(Memoryaddress)”與”符號地址(Symbol address)”兩種指定方式。

??在PLC程序中使用”符號地址”可以方便PLC程序編輯、閱讀、檢查，但它只能在編程器中使用，并需要編制專門的注釋文件(如符號表、變量聲明表等)。

??juedui地址是實(shí)際PLC中能夠接受的地址，不管在編程時(shí)是否使用符號地址，CPU中存儲的只能是juedui地址。因此，當(dāng)使用編程器對某一PLC內(nèi)部的程序進(jìn)行讀出操作時(shí)，只能輸出juedui地址。

??使用juedui地址與符號地址編程的程序如圖3-8、圖3-9所示。

??圖3-8 使用juedui地址編程的程序

??圖3-9 使用符號地址編程的程序

功能

SIMATIC 驅(qū)動控制器將一個(gè)故障安全型 SIMATIC S7-1500 T-CPU 和一個(gè) SINAMICS S120驅(qū)動控制器組合在一個(gè)緊湊型裝置中。

集成 SIMATIC S7-1500 TF-CPU

組態(tài) CPU 功能需要使用含有 STEP 7 Professional 的 TIA Portal V16 或更高版本。使用 F-CPU功能還需要 STEP 7 Safety Advanced。

作為 T-CPU，SIMATIC 驅(qū)動控制器具有擴(kuò)展運(yùn)動控制功能，如：

凸輪和齒輪同步運(yùn)行

跨 PLC 的同步操作

含有Zui多 4 個(gè)插補(bǔ)軸的運(yùn)動系統(tǒng)（多達(dá) 6 個(gè)帶附加運(yùn)動控制包“S7-1500T Motion ControlKinPlus”的插補(bǔ)軸）

通過所有 T-CPU 中集成“跨 PLC 同步操作”功能，可跨 CPU 實(shí)現(xiàn)齒輪傳動和電子凸輪，這樣就幾乎沒有軸的組態(tài)限制。
除了多個(gè) CPU 之間的性能分配外，還可通過跨 PLC 的同步操作方便地實(shí)現(xiàn)模塊化自動化方案。

G_ST70_XX_03196

跨 PLC 的同步操作

通信

例如，通過 CPU 功能強(qiáng)大的接口，可執(zhí)行以下功能：

PROFINET I/O 控制器用于操作 PROFINET 上的驅(qū)動系統(tǒng)和分布式 I/O

PROFINET I-Device，用于將 CPU 作為智能 PROFINET 設(shè)備與 SIMATIC 或非西門子PROFINET IO 控制器相連

PROFIBUS 主站接口

等時(shí)同步模式用于 PROFINET、PROFIBUS、工藝 I/O 和集成驅(qū)動控制

作為運(yùn)行系統(tǒng)選件的 OPC UA 服務(wù)器和客戶端用于方便地將 SIMATIC S7-1500 連接到第三方設(shè)備/系統(tǒng)，具有OPC UA Data Access、OPC UA Security、OPC UA Methods Call、OPC UA報(bào)警和條件等功能，支持 OPC UA Companion specifications

對于 SIMATIC 驅(qū)動控制器，使用 OPC UA S7-1500 時(shí)需要以下運(yùn)行系統(tǒng)選件：

CPU 1504D TF：SIMATIC OPC UA S7-1500 Small

CPU 1507D TF：SIMATIC OPC UA S7-1500 Large

工藝 I/O

8 DI/DQ 分配給 PLC 并具有可按通道設(shè)置參數(shù)的工藝功能：

DI（具有硬件中斷功能）

DQ

定時(shí)器 DI

定時(shí)器 DQ

過采樣 DI

過采樣 DQ

事件/周期持續(xù)時(shí)間測量

脈寬調(diào)制 PWM

使用一個(gè)可設(shè)置參數(shù)的輸入濾波器 (1 μs / 125 μs)，可在高動態(tài)響應(yīng)性和抗干擾性方面對數(shù)字量輸入進(jìn)行優(yōu)化。

數(shù)字量輸出可作為高速輸出進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，具有以下優(yōu)點(diǎn)：

極陡的邊沿（1 μs 范圍內(nèi)的輸出延時(shí)）

高切換頻率

極高切換精度，例如，作為輸出凸輪輸出

6ES7211-1BE40-0XB0	CPU 1211C  AC/DC/Rly,6輸入/4輸出,集成2AI
6ES7211-1AE40-0XB0	CPU 1211C   DC/DC/DC,6輸入/4輸出,集成2AI
6ES7211-1HE40-0XB0	CPU 1211C   DC/DC/Rly,6輸入/4輸出,集成2AI
6ES7212-1BE40-0XB0	CPU 1212C   AC/DC/Rly,8輸入/6輸出,集成2AI
6ES7212-1AE40-0XB0	CPU 1212C   DC/DC/DC,8輸入/6輸出,集成2AI
6ES7212-1HE40-0XB0	CPU 1212C   DC/DC/Rly,8輸入/6輸出,集成2AI
6ES7214-1BG40-0XB0	CPU 1214C   AC/DC/Rly,14輸入/10輸出,集成2AI
6ES7214-1AG40-0XB0	CPU 1214C   DC/DC/DC,14輸入/10輸出,集成2AI
6ES7214-1HG40-0XB0	CPU 1214C   DC/DC/Rly,14輸入/10輸出,集成2AI
6ES7215-1BG40-0XB0	CPU 1215C   AC/DC/Rly,14輸入/10輸出,集成2AI/2AO
6ES7215-1AG40-0XB0	CPU 1215C   DC/DC/DC,14輸入/10輸出,集成2AI/2AO
6ES7215-1HG40-0XB0	CPU 1215C   DC/DC/Rly,14輸入/10輸出,集成2AI/2AO
6ES72171AG400XB0	CPU 1217C   DC/DC/DC,14輸入/10輸出,集成2AI/2AO