西门子PLC S7-200的寻址方式

S7-200编程语言的基本单位是语句，而语句的构成是指令，每条指令有两部分：一部分是操作码，另一部分是操作数。操作码是指出这条指令的功能是什么，操作数则指明了操作码所需要的数据所在。所谓寻址，就是寻找操作数的过程。S7-200 CPU的寻址分三种：立即寻址、直接寻址、间接寻址。

1．立即寻址

在一条指令中，如果操作码后面的操作数就是操作码所需要的具体数据，这种指令的寻址方式就叫立即寻址。

如：在传送指令中：MOV IN OUT——操作码“MOV”指出该指令的功能把IN中的数据传送到OUT中，其中IN——源操作数，OUT——目标操作数。

若该指令为：MOVD 2505 VD500

功能：将十进制数2505传送到VD500中，这里2505就是源操作数。因这个操作数的数值已经在指令中了，不用再去寻找，这个操作数即立即数。这个寻址方式就是立即寻址方式。而目标操作数的数值在指令中并未给出，只给出了要传送到的地址VD500，这个操作数的寻址方式就是直接寻址。

2．直接寻址

在一条指令中，如果操作码后面的操作数是以操作数所在地址的形式出现的，这种指令的寻址方式就叫直接寻址。

如：MOVD VD400 VD500

功能：将VD400中的双字数据传给VD500

3．间接寻址

在一条指令中，如果操作码后面的操作数是以操作数所在地址的地址形式出现的，这种指令的寻址方式就叫间接寻址。

如：MOVD 2505 *VD500

*VD500是指存放2505的地址的地址。

如VD500中存放的是VB0，则VD0则是存放2505的地址。

该指令的功能：将十进制数2505传送给VD0地址中。

S7-400 是 SIMATIC 控制器家族中功能为强大的 PLC。它可以成功实现全集成自动化 (TIA) 解决方案。S7-400 是一个用于制造业和过程工业系统解决方案的自动化平台，其主要特点是具有模块化的结构并拥有性能储备。

S7-400

• 中端到高端性能范围内功能强大的 PLC
• 可满足要求极为苛刻的任务的解决方案
• 全面的模块和各种性能等级 CPU 可针对具体自动化任务进行佳调整
• 可实现分布式结构，适用十分灵活
• 连接方便
• 优通信和联网功能
• 操作方便，设计简单，不含风扇
• 任务增加时可顺利扩展
• 多重计算：
  多个 CPU 在一个 S7-400 中央控制器中同时运行。
  多重计算功能可对 S7-400 的总体性能进行分配。例如，可将复杂的技术任务（如开环控制、计算或通信）进行拆分并分配给不同的 CPU。可以为每个 CPU 分配自己的 I/O。
• 模块化：
  通过功能强大的 S7-400 背板总线和可直接连接到 CPU 的通信接口，可实现许多大量通信线路的高性能操作。例如，这样可以拥有一条用于 HMI 和编程任务的通信线路、一条用于高性能等距运动控制组件的通信线路和一条“正常”I/O 现场总线。另外，还可以实现额外需要的与 MES/ERP 系统或 Internet 的连接。
• 工程组态和诊断：
  结合使用 SIMATIC 工程组态工具，可极为高效地对 S7-400 进行组态和编程，尤其对于采用高性能工程组件的广泛自动化任务。为此，可以使用语言（如 SCL）以及用于顺序控制、状态图和工艺图的图形化组态工具。

S7-400H

• 具有冗余设计的高可用性自动化系统。
• 用于具有很高故障安全要求的应用：
  重新启动成本很高、停产代价高昂、几乎不需要监视且维护选项较少的过程。
• 冗余设计的集中功能
• 提高 I/O 的可用性：切换式 I/O 配置
• 也可使用具有标准可用性的 I/O：单侧配置
• 热后备：发生故障时，自动切换到备用设备。
• 包含 2 个单独机架或一个分隔式中央机架的配置
• 通过冗余 PROFIBUS DP 或系统冗余 PROFINET I/O 来连接切换式 I/O。

S7-400F/FH

• 故障安全型自动化系统，适用于具有很高安全要求的工厂
• 符合相关标准的安全要求（IEC 61508 的 SIL 3、DIN V 19250 的 AK6 以及EN 954-1 的 Cat.4）
• 如果需要，也可通过冗余设计来实现容错
• 不对安全相关 I/O 进行额外接线
• 通过采用 PROFIsafe 行规的 PROFIBUS DP 实现安全通信
• 基于带有故障安全模块的 S7-400H 和分布式 ET 200 I/O
• 适用于非安全相关应用的标准模块也可以在自动化系统中使用
• 隔离模块用于在一个 ET 200M 的安全模式下组合使用故障安全模块和标准模块。

PLC加法指令使用说明及指令要素

该指令的助记符、指令代码、操作数、程序步如表 1 所示。表 1 加法指令的要素

ADD 加法指令是将指定的源元件中的二进制数相加，结果送到指定的目标元件中去。 ADD 加法指令的说明如图 1表示。

图图1 加法指令使用说明

当执行条件 X0 由 OFF → ON 时， [D10]+[D12] → [D14] 。运算是代数运算，如 5+ （ -8 ） =-3 。

ADD 加法指令有 3 个常用标志。 M8020 为零标志， M8021 为借位标志， M8022 为进位标志。

如果运算结果为 0 ，则零标志 M8020 置 1 ；如果运算结果超过 32767 （ 16 位）或 2147483647 （ 32位），则进位标志 M8022 置 1 ；如果运算结果小于 -32767 （ 16 位）或 -2147483647 （ 32 位），则借位标志M8021 置 1 。

在 32 为运算中，被指定的字元件是低 16 位元件，而下一个元件为高 16 位元件。

源和目标可以用相同的元件号。若源和目标元件号相同而采用连续执行的 ADD 、（ D ） ADD 指令时，加法的结果在每个扫描周期都会改变。

SIMOTION D4x5-2 的应用领域为具有大量协调轴和循环时间较短的应用。

典型的应用领域包括：

• 紧凑型多轴机器
• 机器循环段的高性能应用程序
• 紧凑型机器
  • 包括驱动器中的全套机器控制
  • 大量的通信、HMI 和 I/O 连接
• 分布式驱动器概念
  • 具有大量协调轴的应用
  • 使用分布式同步操作同步多个 SIMOTION D 控制单元

Design

SIMOTION D425?2 DP（左侧）和插有 CBE30?2 的 SIMOTION D435?2 DP/PN（右侧）

接口

显示和诊断

• 用于显示运行状态和错误的 LED
• 3 测量接口
• 维护开关和模式选择开关
• 诊断按钮

内置 I/O

• 12 点数字量输入
• 16 点数据量输入/输出（高速测量输入的大值为 16，高速输出凸轮的大值为 8）

通信

• 6 x DRIVE?CLiQ (4 × DRIVE?CLiQ 用于 D425?2)
• 2 个工业以太网接口（D4x5-2 DP 具有 3 个工业以太网接口），其中一个接口可方便地从模块前面接触
• 2 x PROFIBUS DP
• 1 x PROFINET IO
  （1 个接口，带 3 个端口；仅限于 D4x5?2 DP/PN）
• 2 x USB

数据后备

• 1 个 SIMOTION CF 卡插槽

附加接口（非数据传输）

• 用于 24 V 电子电源的端子

选件模块

通过 TB30 端子板，可使用 4 路数字量输入、4 路数字量输出、2 路模拟量输入和 2 路模拟量输出对 SIMOTION D4x52 控制单元进行扩展。TB30 端子板可插入控制单元的选件插槽内。

使用 PROFINET IO 的 CBE30-2 通信板，可以使用带有 4 个端口的第二个 PROFINET 接口配置 SIMOTION D4x5-2 DP/PN 控制单元。

第二个 PROFINET 接口的应用：

• 2 个独立网络（例如，一个本地网络，一个上层网络）
• 地址空间可以加倍为 2 × 4 KB
• 可连接设备的大数目可加倍为 2 × 64
• 为了高效利用控制器能力，分离为高速和慢速总线系统/执行系统（仅适用于 SIMOTION D435?2 DP/PN、D445?2 DP/PN 和 D455?2 DP/PN）
  • PROFINET 内置接口：SERVO_Fast 和 IPO_Fast
  • PROFINET，通过 CBE30-2：SERVO / IPO / IPO2

注意：

CBE30-2 不能在 SIMOTION D4x5-2 DP 控制单元中使用。如果在没有 SERVO_Fast 和 IPO_Fast 的情况下使用 CBE30-2，则两个 PROFINET 接口都分配给 SERVO / IPO / IPO2。

装配/安装

SIMOTION D4x5-2 控制单元可通过以下三种方式之一安装在控制柜中：

• 使用隔板进行安装
• 不使用隔板进行安装（仅限 D425-2 和 D435-2）
• 不使用隔板进行安装（仅限外部冷却， D445-2 和 D455-2）

对于外部风冷，D445-2/D455-2 控制单元的散热片安装在控制柜外。需要使用一个密封垫（选件），以便能够将该控制单元气密性安装在后部机柜板中。

SIMOTION D4x5-2 控制单元提供有预组装的隔板。如有必要，可将这些隔板卸下。

数据存储/数据备份

SIMOTION D4x5-2 控制单元以一种免维护的方式性地存储保持性过程数据（有关存储器大小，请参见技术数据）。

通过一个 SuperCap，可对实时时钟后备若干天。后备时间可通过安装在双风扇/电池模块中的一块电池来延长。

SIMOTION D4x5-2 的供货范围内包括双风扇/电池模块（含电池）。

运行时软件、用户数据和用户程序可保存在 CF 卡中。控制单元的保持性过程数据也可通过系统命令存储在这个 CF 卡上（例如，在需要使用备件时）。

扩展的执行系统 (SERVO_Fast / IPO_Fast)

除 SERVO、IPO 和 IPO2 外，SIMOTION D435-2 DP/PN、D445-2 DP/PN 和 D455-2 DP/PN 控制单元还具有另外一个运行层级（SERVO_Fast 和 IPO_Fast）。

通过这个附加的运行层级，可以在慢速和快速总线系统上分布具有不同动态响应的电动和/或液压轴，以便能够更加高效地利用控制器的性能。

与高速 PROFINET I/O 模块结合使用时，也可实现极快速的 I/O 处理。

由于采用这种扩展执行系统，可以用需要较少资源的毫秒级循环时间对电气定位驱动器进行控制，同时，可以较高的动态响应和较短的循环时间对液压机的压力控制轴进行控制。

通过 SERVO_Fast 和 IPO_Fast对液压机进行闭环控制

若激活了 SERVO_Fast 和 IPO_Fast，则会进行以下分配：

• 将 SERVO_Fast 和 IPO_Fast 分配给 PROFINET。
• 将 SERVO、IPO 和 IPO2 分配给 PROFIBUS 或 SIMOTION D4x5-2/CX32-2 的集成变频器。

如果通过 CBE30-2 提供了第二个 PROFINET 接口，则该接口也将被分配给 SERVO、IPO 和 IPO2。这种情况下，PROFINET 内置接口将始终分配给 SERVO_Fast 和 IPO_Fast。

可连接 I/O

PROFINET IO：

• 经过认证的 PROFINET 设备
• 分布式 I/O (SIMATIC ET 200S/SP/M/pro/eco PN)
• 变频调速柜（例如，SINAMICS S110/S120）

PROFIBUS DP：

• 认证的 PROFIBUS 标准从站
  (DP-V0, DP-V1, DP-V2)
• SIMATIC ET 200S/M/eco/pro 分布式 I/O
• 变频调速柜（例如，SINAMICS S110/S120）

DRIVE?CLiQ

SINAMICS S120 系列模块：

• TM15、TM17 高性能型，TM31 端子模块
• SMC/SME传感器模块
• DMC20/DME20 DRIVE-CLiQ 集线器模块

USB:

例如，通过集成 USB 接口，可连接一个 USB 记忆棒，用于项目或固件升级。

带SINAMICS S120 驱动器驱动器模块的扩展

SINAMICS S120 书本型变频调速柜模块（电源模块、电机模块等）可通过 DRIVE-CliQ 接口，连接到 SIMOTION D4x5-2 控制单元。

通过使用 CUA31/CUA32 控制单元适配器，SINAMICS S120 PM340 块型功率模块可运行在 SIMOTION D4x5-2 控制单元上。

注意：

电源模块/电机模块随附有用于将电源模块/电机模块连接到 SIMOTION D 的 DRIVE-CLiQ 电缆（标准长度）。

S7-200系列PLC其它常用指令

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

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。

实数INl和IN2的寻址范围：VD、ID、QD、MD、SD、SMD、LD、AC、*VD、*AC、*LD和常数。

指令格式例如： LDR=  VDl0，VDl2

• 用于串行通信连接的模块，根据接口类型、协议和性能进行定标
• 具有不同物理传输特性的 4 个型号：
  • RS 232C, 大 19.2 kbit/s
  • RS 232C，高 115.2 Kbit/s
  • RS 422/RS 485，高 19.2 Kbit/s
  • RS 422/RS 485，高 115.2 Kbit/s
• 支持的协议
  • Freeport：适用于通用通信的用户可设置报文格式
  • 3964(R) 可提高传输可靠性
  • Modbus RTU 主站
  • Modbus RTU 从站
  • USS，通过指令实现

可通过通信模块与外部通信伙伴连接以交换数据。由于有大量参数设置选项，可以针对通信伙伴灵活调整控制。
Modbus RTU 主站可为多 30 个 Modbus 从站创建一个 Modbus RTU 网络。

可为您提供下列通讯模板：

• CM PtP RS232 BA；
  带有 RS232 接口的通信模块，适用于协议 Freeport、3964(R) 和 USS；9 针 Sub D 连接器，高 19.2 Kbit/s，1 KB 帧长度，2 KB 接收缓冲区
• CM PtP RS232 HF；
  带有 RS232 接口的通信模块，适用于协议 Freeport、3964(R) 和 Modbus RTU；9 针 Sub D 连接器，高 115.2 Kbit/s，4 KB 帧长度，8 KB 接收缓冲区
• CM PtP RS422/485 BA；
  带有 RS422 和 RS485 接口的通信模块，适用于协议 Freeport、3964(R) 和 USS；15 针 Sub D 插座，高 19.2 Kbit/s，1 KB 帧长度，2 KB 接收缓冲区
• CM PtP RS422/485 HF；
  带有 RS422 和 RS485 接口的通信模块，适用于协议 Freeport、3964(R)、USS 和 Modbus RTU；15 针 Sub D 插座，高 115.2 Kbit/s，4 KB 帧长度，8 KB 接收缓冲区