西門子6ES7223-1PL22-0XA8

西門子PLC的分類：
1．S7系列：傳統意義的PLC產品， S7-200是針對低性能要求的小型PLC。S7-300是模塊式中小型PLC，*多可以擴展32個模塊。S7-400是大型PLC，可以擴展300多個模塊。S7-300/400可以組成MPI、PROFIBUS和工業以太網等。2．M7-300/400：采用與S7-300/400相同的結構，它可以作為CPU或功能模塊使用。具有AT兼容計算機的功能，可以用C，C＋＋或CFC等語言來編程。3．C7由S7-300 PLC，HMI（人機接口）操作面板、I/O、通信和過程監控系統組成。4．WinAC基于Windows和標準的接口(ActiveX，OPC)，提供軟件PLC或插槽PLC。 S7-300系列PLC簡介S7-300的CPU模塊（簡稱為CPU）都有一個編程用的RS-485接口，有的有PROFIBUS-DP接口或PtP串行通信接口，可以建立一個MPI（多點接口）網絡或DP網絡。

1.電源模塊 2.后備電池 3. 24V DC 連接器 4.模式開關 5.狀態和故障指示燈功能*強的CPU的RAM為512KB，*8192個存儲器位，512個定時器和512個計數器，數字量*65536 I/O點，模擬量通道*為4096。有350多條指令。一個數字量為1點，一個模擬量為16點。計數器的計數范圍為1～999，定時器的定時范圍為10ms～9990s。

多機架的S7-300 PLC只需要擴展一個機架，可以使用價格便宜的IM 365接口模塊對。數字量模塊：從0號機架的4號槽開始，每個槽位分配4個字節的地址，32個I/O點。模擬量模塊：一個通道占一個字地址。從I B256開始，給每一個模擬量模塊分配8個字。1．模塊診斷功能可以診斷出以下故障：失壓，熔斷器熔斷，看門狗故障，EPROM、RAM故障。模擬量模塊共模故障、組態/參數錯誤、斷線、上下溢出。2．過程中斷數字量輸入信號上升沿、下降沿中斷，模擬量輸入超限，CPU暫停當前程序，處理OB40。3．狀態與故障顯示LEDSF（系統出錯/故障顯示，紅色）：CPU硬件故障或軟件錯誤時亮。BATF（電池故障，紅色）：電池電壓低或沒有電池時亮。DC 5V（＋5V電源指示，綠色）： 5V電源正常時亮。FRCE（強制，黃色）：至少有一個I/O被強制時亮。RUN（運行方式，綠色）：CPU處于RUN狀態時亮；重新啟動時以2 Hz的頻率閃亮； HOLD（單步、斷點）狀態時以0.5Hz的頻率閃亮。STOP（停止方式，黃色）：CPU處于STOP，HOLD狀態或重新啟動時常亮。BUSF（總線錯誤，紅色）。

只需要擴展一個機架，可以使用價格便宜的IM 365接口模塊對。數字量模塊：從0號機架的4號槽開始，每個槽位分配4個字節的地址，32個I/O點。模擬量模塊：一個通道占一個字地址。從I B256開始，給每一個模擬量模塊分配8個字。1．模塊診斷功能可以診斷出以下故障：失壓，熔斷器熔斷，看門狗故障，EPROM、RAM故障。模擬量模塊共模故障、組態/參數錯誤、斷線、上下溢出。2．過程中斷數字量輸入信號上升沿、下降沿中斷，模擬量輸入超限，CPU暫停當前程序，處理OB40。3．狀態與故障顯示LEDSF（系統出錯/故障顯示，紅色）：CPU硬件故障或軟件錯誤時亮。BATF（電池故障，紅色）：電池電壓低或沒有電池時亮。DC 5V（＋5V電源指示，綠色）： 5V電源正常時亮。FRCE（強制，黃色）：至少有一個I/O被強制時亮。RUN（運行方式，綠色）：CPU處于RUN狀態時亮；重新啟動時以2 Hz的頻率閃亮； HOLD（單步、斷點）狀態時以0.5Hz的頻率閃亮。STOP（停止方式，黃色）：CPU處于STOP，HOLD狀態或重新啟動時常亮。BUSF（總線錯誤，紅色）。

4．模式選擇開關

（1）RUN-P(運行-編程)位置：運行時還可以讀出和修改用戶程序，改變運行方式。

（2）RUN (運行)位置：CPU執行、讀出用戶程序，但是不能修改用戶程序。

（3）STOP（停止）位置：不執行用戶程序，可以讀出和修改用戶程序。

（4）MRES（清除存儲器）：不能保持。將鑰匙開關從STOP狀態搬到MRES位置，可復位存儲器，使CPU回到初始狀態。

復位存儲器操作：通電后從STOP位置扳到MRES位置，“STOP”LED熄滅1s，亮1s，再熄滅1s后保持亮。放開開關，使它回到STOP位置，然后又回到MRES，“STOP”LED以2Hz的頻率至少閃動3s，表示正在執行復位，*“STOP”LED一直亮。

某些CPU模塊上有集成I/O。

PLC使用的物理存儲器：RAM，ROM，快閃存儲器（Flash EPROM）和EEPROM。

用于開關電機的西門子功率接觸器型號

◆西門子接觸器3RT型號，3極，*250kW

○NC觸點瞬時接觸的數量：0、1、2、3、4。

○NO觸點瞬間接觸的數量：1、2、3。

○工作電流為AC-3，電壓為400V（單位A）：7、9、12、16、17、25、32、38、40、51、65、80、95、110、115、150、185、225、265、300、400、500。

○控制版本的開關操作機構：故障安全PLC輸入（F-PLC-IN）、PLC-IN或標準A1-A2（可調）、標準A1-A2、標準A1-A2可選擇通過功能模塊、沒有運行機制。

○浪涌抑制器的設計：用二極管、帶二極管組件、全波整流、與RC元素、帶抑制二極管、帶壓敏電阻。

○控制電源電壓的類型：AC、AC/DC、DC。

○以50Hz/60Hz的頻率控制AC的供電電壓：20V至600V。

○控制直流電源電壓：12V至600V。

S7-200 PLC的存儲器空間大致分為三個空間，即程序空間、數據空間和參數空間。

1．程序空間

該空間主要用于存放用戶應用程序，程序空間容量在不同的CPU中是不同的。另外CPU中的RAM區與內置EEPROM上都有程序存儲器，但它們互為映像，且空間大小一樣。

2．數據空間

該空間的主要部分用于存放工作數據稱為數據存儲器，另外有一部分作寄存器使用稱為數據對象。

（1）數據存儲器 它包括變量存儲器（V），輸入信號緩存區（輸入映象存儲器I），輸出信號緩沖區（輸出映象存儲區Q），內部標志位存儲器（M）又稱內部輔助繼電器，特殊標志位存儲器（SM）。除特殊標志位外，其他部分都能以位、字節、和雙字的格式自由讀取或寫入。

變量存儲器（V）是保存程序執行過程中控制邏輯操作的中間結果，所有的V存儲器都可以存儲在*存儲器區內，其內容可在與EEPROM或編程設備雙向傳送。

輸入映象存儲器（I）是以字節為單位的寄存器，它的每一位對應于一個數字量輸入結點。在每個掃描周期開始，PLC依次對各個輸入結點采樣，并把采樣結果送入輸入映象存儲器。PLC在執行用戶程序過程中，不再理會輸入結點的狀態，它所處理的數據為輸入映象存儲器中的值。

輸出映象存儲器（Q）是以字節為單位的寄存器，它的每一位對應于一個數字輸出量結點。PLC在執行用戶程序的過程中，并不把輸出信號隨時送到輸出結點，而是送到輸出映象存儲器，只有到了每個掃描周期的末尾，才將輸出映象寄存器的輸出信號幾乎同時送到各輸出結點。使用映象寄存器優點：①同步地在掃描周期開始采樣所有輸入點，并在掃描的執行階段凍結所有輸入值；②在程序執行完后再從映象寄存器刷新所有輸出點，使被控系統能獲得更好穩定性；⑧存取映象寄存器的速度高于存取I/O速度，使程序執行的更快；④I/O點只能以位為單位存取，但映象寄存器則能以位、字節、雙字進行存取。因此，映象寄存器提供了更高的靈活性。另外對控制系統中個別I/O點要求實時性較高的情況下，可用直接I/O指令直接存取輸入/輸出點。

內部標志位（M）又稱內部線圈（內部繼電器等），它一般以位為單位使用，但也能以字、雙字為單位使用。內部標志位容量根據CPU型號不同而不同。

特殊標志位（SM）用來存儲系統的狀態變量和有關控制信息，特殊標志位分為只讀區和可寫區，具體劃分隨CPU不同而不同。

高速計數器與一般計數器不同之處在于，計數脈沖頻率更高可達2kHz/7kHz，計數容量大，一般計數器為16位，而高速計數器為32位，一般計數器可讀可寫，而高速計數器一般只能作讀操作。

在S7-200CPU中有4個32位累加器，即AC0～AC3，用它可把參數傳給子程序或任何帶參數的指令和指令塊。此外，PLC在響應外部或內部的中斷請求而調用中斷服務程序時，累加器中的數據是不會丟失的，即PLC會將其中的內容壓入堆棧。因此，用戶在中斷服務程序中仍可使用這些累加器，待中斷程序執行完返回時，將自動從堆棧中彈出原先的內容，以恢復中斷前累加器的內容。但應注意，不能利用累加器作主程序和中斷服務子程序之間的參數傳遞。

S7-200系列PLC是模塊式結構，可以通過配接各種擴展模塊來達到擴展功能、擴大控制能力的目的。目前S7-200主要有三大類擴展模塊。

S7-200的擴展配置是由S7-200的基本單元和擴展模塊組成。其擴展模塊的數量受兩個條件約束：一個是基本單元能帶擴展模塊的數量；另一個是基本單元的電源承受擴展模塊消耗DC5V總線電流的能力。

編址舉例

由CPU222組成的擴展

由CPU222組成的擴展配置可以由CPU222基本單元和多兩個擴展模塊組成，CPU222可以向擴展單元提供的DC5V電流為340mA。

例1：若擴展單元為16DI/16DO的EM223模塊，查得該模塊耗DC5V總線電流為150/160 mA。小于CPU222可以提供DC5V的電流，所以這種配置是可行的。

一節 PLC概念1、PLC的基本概念可編程控制器(Programmable Controller)是計算機家族中的一員，是為工業控制應用而設計制造的。早期的可編程控制器稱作可編程邏輯控制器(Programmable Logic Controller)，簡稱PLC，它主要用來代替繼電器實現邏輯控制。隨著技術的發展，這種裝置的功能已經大大超過了邏輯控制的范圍，因此，這種裝置稱作可編程控制器，簡稱PC。但是為了避免與個人計算機(Personal Computer)的簡稱混淆，所以將可編程控制器簡稱PLC 2、PLC的基本結構 PLC實質是一種于工業控制的計算機，其硬件結構基本
上與微型計算機相同，如圖所示：a. 處理單元(CPU)處理單元(CPU)是PLC的控制中樞。它按照PLC程序賦予的功能接收并存儲從編程器鍵入的用戶程序和數據；檢查電源、存儲器、I/O以及警戒定時器的狀態，并能診斷用戶程序中的語法錯誤。當PLC投入運行時，首先它以掃描的接收現場各輸入裝置的狀態和數據，并分別存入I/O映象區，然后從用戶程序存儲器中逐條讀取用戶程序，經過命令解釋后按指令的規定執行邏輯或算數運算的結果送入I/O映象區或數據寄存器內。等所有的用戶程序執行完畢之后，后將I/O映象區的各輸出狀態或輸出寄存器內的數據傳送到相應的輸出裝置，如此循環運行，直到停止運行。
為了進一步PLC的可*性，近年來對大型PLC還采用雙CPU構成冗余，或采用三CPU的表決式。這樣，即使某個CPU出現故障，整個仍能正常運行。b、存儲器存放的存儲器稱為程序存儲器。存放應用的存儲器稱為用戶程序存儲器。C、電源 PLC的電源在整個中起著十分重要得作用。如果沒有一個良好的、可*得電源是無常工作的，因此PLC的制造商對電源的設計和制造也十分。一般交流電壓波動在+10%(+15%)范圍內，可以不采取其它措施而將PLC直接連接到交流電網上去。3、PLC的工作原理一. 掃描技術當PLC投入運行后，其工作一
般分為三個階段，即輸入采樣、用戶程序執行和輸出刷新三個階段。完成上述三個階段稱作一個掃描周期。在整個運行期間，PLC的CPU以一定的掃描速度重復執行上述三個階段。(一) 輸入采樣階段在輸入采樣階段，PLC以掃描依次地讀入所有輸入狀態和數據，并將它們存入I/O映象區中的相應得單元內。輸入采樣結束后，轉入用戶程序執行和輸出刷新階段。在這兩個階段中，即使輸入狀態和數據發生變化，I/O映象區中的相應單元的狀態和數據也不會改變。因此，如果輸入是脈沖，則該脈沖的寬度必須大于一個掃描周期，才能保證在任何情況下，該輸入均能被讀入。(二) 用戶程序執行階段在用戶程序執行階段，PLC總.

是按由上而下的順序依次地掃描用戶程序(梯形圖)。在掃描每一條梯形圖時，又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點構成的控制線路，并按先左后右、先上后下的順序對由觸點構成的控制線路進行邏輯運算，然后根據邏輯運算的結果，刷新該邏輯線圈在RAM存儲區中對應位的狀態；或者刷新該輸出線圈在I/O映象區中對應位的狀態；或者確定是否要執行該梯形圖所規定的特殊功能指令。即，在用戶程序執行中，只有輸入點在I/O映象區內的狀態和數據不會發生變化，而其他輸出點和軟設備在I/O映象區或RAM存儲區內的狀態和數據都有可能發生變化，而且排在上面的梯形圖，其程序執行結果會對排在下面的凡是用到這些線圈或數據的梯形圖起作
用；相反，排在下面的梯形圖，其被刷新的邏輯線圈的狀態或數據只能到下一個掃描周期才能對排在其上面的程序起作用。(三) 輸出刷新階段當掃描用戶程序結束后，PLC就輸出刷新階段。在此期間，CPU按照I/O映象區內對應的狀態和數據刷新所有的輸出鎖存電路，再經輸出電路驅動相應的外設。這時，才是PLC的真正輸出。比較下二個程序的異同：程序1：程序2：這兩段程序執行的結果*一樣，但在PLC中執行的卻不一樣。※ 程序1只用一次掃描周期，就可完成對%M4的刷新；※ 程序2要用四次掃描周期，才能完成對%M4的刷新。這兩個例子說明：同樣的若干條梯形圖，其排列次序不同，執
行的結果也不同。另外，也可以看到：采用掃描用戶程序的運行結果與繼電器控制裝置的硬邏輯并行運行的結果有所區別。當然，如果掃描周期所占用的時間對整個運行來說可以忽略，那么二者之間就沒有什么區別了。一般來說，PLC的掃描周期包括自診斷、通訊等，如下圖所示，即一個掃描周期等于自診斷、通訊、輸入采樣、用戶程序執行、輸出刷新等所有時間的總和。二. PLC的I/O響應時間為了增強PLC的抗能力，其可*性，PLC的每個開關量輸入端都采用光電隔離等技術。為了能實現繼電器控制線路的硬邏輯并行控制，PLC采用了不同于一般微型計算機的運行(掃描技術)。以上兩個主要原因，使得PLC得I/
O響應比一般微型計算機構成的工業控制滿的多，其響應時間至少等于一個掃描周期，一般均大于一個掃描周期甚至更長。所謂I/O響應時間指從PLC的某一輸入變化開始到有關輸出端的改變所需的時間。其短的I/O響應時間與長的I/O響應時間如圖所示： 第(n-1)個掃描周期短I/O響應時間：長I/O響應時間SIEMENS PLC在的產品，根據規模和性能的大小，主要有 S7-200 S7-300 和S7-400三種，下面就簡單介紹一下該三種產品的一些特性。S7-200針對低性能要求的摸塊化小控制，它多可有7個模塊的擴展能力，在模塊中集成背板總線，
它的網絡聯接有RS-485通訊接口和Profibus兩種，可通過編程器PG訪問所有模塊，帶有電源、CPU和I/O的一體化單元設備。其中的擴展模塊（EM）有以下幾種：數字量輸入模塊（DI）——24VDC 和 120/230VAC；數字量輸出（DO）——24VDC 和 繼電器；模擬量輸入模塊（AI）——電壓、電流、電阻和熱電偶；模擬量輸出模塊——電壓和電流。  還有一個比較特殊的模塊-通訊處理器（CP）——該塊的功能是可以把S7-200作為主站連接到AS-接口（傳感器和執行器接口），通過AS-接口的從站可以控制多達248個設備，這樣就可以顯著的擴展S7-200的輸入和輸出點數。