西门子S7系列可编程控制器分为S7-400、S7-300、S7-200三个系列,分别为S7系列的大、中、小型可编程控制器系统。S7-200系列可编程控制器有CPU21X系列,CPU22X系列,其中CPU22X型可编程控制器提供了4个不同的基本型号,常见的有CPU221,CPU222,CPU224和CPU226四种基本型号。
小型PLC中,CPU221价格低廉能满足多种集成功能的需要。CPU 222是S7-200家族中低成本的单元,通过可连接的扩展模块即可处理模拟量。CPU 224具有更多的输入输出点及更大的存储器。CPU 226和226XM是功能较强的单元,可完全满足一些中小型复杂控制系统的要求。四种型号的PLC具有下列特点:
(1)集成的24V电源
可直接连接到传感器和变送器执行器,CPU 221和CPU222具有180mA 输出。CPU224输出280mA,CPU 226、CPU 226XM输出400mA 可用作负载电源。
(2)高速脉冲输出
具有2 路高速脉冲输出端,输出脉冲频率可达20KHz,用于控制步进电机或伺服电机,实现定位任务。
(3)通信口
CPU 221、CPU222和CPU224具有1个RS-485通信口。CPU 226、CPU 226XM具有2个RS-485通信口。支持PPI、MPI通信协议,有自由口通信能力。
(4)模拟电位器
CPU221/222有1个模拟电位器,CPU224/226/226XM有2个模拟电位器。模拟电位器用来改变特殊寄存器(SMB28,SMB29)中的数值,以改变程序运行时的参数。如定时器、计数器的预置值,过程量的控制参数。
(5)中断输入允许以较快的速度对过程信号的上升沿作出响应。
(6)EEPROM 存储器模块(选件)
可作为修改与拷贝程序的快速工具,*编程器并可进行辅助软件归档工作。
(7)电池模块
用户数据(如标志位状态、数据块、定时器、计数器)可通过内部的**级电容存储大约5 天。选用电池模块能延长存储时间到200天(10年寿命)。电池模块插在存储器模块的卡槽中。
(8)不同的设备类型
CPU 221~226 各有2种类型CPU,具有不同的电源电压和控制电压。
(9)数字量输入/输出点
CPU 221具有6个输入点和4个输出点;CPU 222具有8个输入点和6个输出点;CPU 224 具有14个输入点和10个输出点;CPU226/226XM 具有24个输入点和16个输出点。CPU22X主机的输入点为24V直流双向光电耦合输入电路,输出有继电器和直流(MOS型)两种类型。
(10)高速计数器
CPU 221/222有4个30KHz高速计数器,CPU224/226/226XM有6个30KHz的高速计数器,用于捕捉比CPU扫描频率更快的脉冲信号。
1.脉冲产生指令EU/ED的应用
EU指令在EU指令前的逻辑运算结果由OFF到ON时就产生一个宽度为一个扫描周期的脉冲,驱动其后面的输出线圈。
2.逻辑堆栈的操作
LPS为进栈操作,LRD为读栈操作,LPP为出栈操作。
S7-200系列PLC中有一个9层堆栈,用于处理逻辑运算结果,称为逻辑堆栈。
3.NOT、NOP和MEND指令
NOT、NOP及MEND指令的形式及功能如表4-19所示。
表4-19 NOT、NOP及MEND指令的形式及功能
STL
功能
操作数
NOT
逻辑结果取反
—
NOP
空操作
—
MEND
无条件结束
—
NOT为逻辑结果取反指令,在复杂逻辑结果取反时为用户提供方便。NOP为空操作,对程序没有实质影响。MEND为无条件结束指令,在编程结束时一定要写上该指令,否则会出现编译错误。调试程序时,在程序的适当位置插入MEND指令可以实现程序的分段调试。
4.比较指令
比较指令是将两个操作数按规定的条件作比较,条件成立时,触点就闭合。比较运算符有:=、>=、<=、>、<和<>。
(1)字节比较 字节比较用于比较两个字节型整数值INl和IN2的大小,字节比较是无符号的。比较式可以是LDB、AB或OB后直接加比较运算符构成。如:LDB=、AB<>、OB>=等。
整数INl和IN2的寻址范围:VB、IB、QB、MB、SB、SMB、LB、*VD、*AC、*LD和常数。
指令格式例如: LDB= VBl0,VBl2
(2)整数比较 整数比较用于比较两个一字长整数值INl和IN2的大小,整数比较是有符号的(整数范围为16#8000和16#7FFF之间)。比较式可以是LDW、AW或OW后直接加比较运算符构成。如:LDW=、AW<>。OW>=等。
整数INl和IN2的寻址范围:VW、IW、QW、MW、SW、SMW、LW、AIW、T、C、AC、*VD、*AC、*LD和常数。
指令格式例如: LDW= VWl0,VWl2
(3)双字整数比较 双字整数比较用于比较两个双字长整数值INl和IN2的大小,双字整数比较是有符号的(双字整数范围为16#80000000和16#7FFFFFFF之间)。比较式可以是LDD、AD或OD后直接加比较运算符构成。如:LDD=、AD<>、OD>=等。
双字整数INl和IN2的寻址范围:VD、ID、QD、MD、SD、SMD、LD、HC、AC、*VD、*AC、*LD和常数。
指令格式例如: LDD= VDl0,VDl2
(4)实数比较 实数比较用于比较两个双字长实数值INl和IN2的大小,实数比较是有符号的(负实数范围为-1.175495E-38和-3.402823E+38,正实数范围为+1.175495E-38和+3.402823E+38)。比较式可以是LDR、AR或OR后直接加比较运算符构成。如:LDR=、AR<>、OR>=等。