西门子S7-1500中国供应商

数字信号的逻辑控制是PLC基本的、广的应用领域，它取代传统的继电器电路，完成逻辑控制、顺序程序，既可以用以每台机器的操纵，可用于多水泥砖机控及自动化生产线。如塑料机、印刷设备、打印装订机械设备、专用机床、数控磨床、包装流水线和电镀工艺生产流水线等，如下图1-2所显示。2.过程管理工业生产

在工业化生产过程中，有很多持续变动的模拟量输入，如环境温度、工作压力、总流量、液位仪和速度等。为了能让PLC解决模拟量输入，务必完成模拟量输入（Analog）和数字信号（Digital）间的A-D变换及D-A变换。

过程管理指的是对环境温度、工作压力、总流量等模拟量输入的闭环控制系统。做为工业控制计算机，PLC能编写各种各样控制系统程序流程，进行闭环控制系统。PID（Proportion Integration Differentiation，比例积分求微分）调整是一般自动控制系统中用到比较多的调整方式。大中小型PLC都是有PID控制模块，现阶段很多中小型PLC也具备此程序模块。PID解决一般是运作专用PID程序段。过程管理在冶金工业、化工厂、热处理工艺、锅炉控制等场合有着非常广泛应用

PLC可用作匀速圆周运动或匀速直线运动控制。从控制机构配备而言，初期立即用以开关量信号I/O模块连接相位传感器和执行器，如今一般使用专用健身运动控制器。怎样推动步进电机或伺服电动机的单轴或多轴联动部位控制器。全世界各主要PLC厂家的产品基本都有运动控制系统作用，广泛运用于各种各样机械设备、数控车床、智能机器人、电梯轿厢等场合，如下图1-4所显示。4.数据处理方法

当代PLC具备数学运算、数据传输、数据交换、排列、查询表、位操作等服务，能完成数据的收集、剖析及处理。这些信息可以和存储在存储芯片里的标准值较为，进行一定控制实际操作，也可以通过通讯作用输送到其他智能化设备，也将他们打印出造表。数据处理方法一般用于大中型自动控制系统，如没有人掌控的柔性制造；可用于自动控制理论，如造纸工业、冶金工业、食品产业中的一些大中型自动控制系统。

5.通讯连接网络

PLC通讯含PLC之间通讯及PLC与其它智能产品之间通讯。伴随着计算机系统控制的高速发展，智能化工厂互联网发展非常快，各PLC厂家都十分重视PLC的通讯基本功能，纷纷推出各自应用系统。PLC的新品基本上都具备千兆以太网，通讯十分方便。

PLC系统通电后，首要开展内部结构解决，包含：①全面的复位，如设定堆栈指针，工作单元清零，复位编程接口，设定工作中标示和工作表针等；②运行状态挑选，如程序编写情况、平衡状态等。PLC系统工作过程对消费者程序编写而言没有影响，可是PLC在运行可执行程序时的工作过程对于用户程序编写者而言密切相关，尽量造成客户软件程序员留意。

严格讲，一个扫描周期主要包含：为保障体系正常运转的公共实际操作消耗时间，系统软件和外界互换信息内容消耗时间及实行可执行程序消耗时间三部分，如下图1-10所显示。对于用户程序编写者而言，没必要深入分析PLC系统动作全过程，但尽量掌握PLC在工作状态实行客户命令动作全过程。

PLC在工作状态实行客户命令动作全过程可以分为3个时间。阶段是输入信号取样环节；第二阶段是客户命令执行阶段；第三阶段是结论导出环节。

图1-10 PLC典型的扫描周期

输入信号取样环节也叫键入更新（I更新）环节，PLC以扫描模式次序读取外边信号的功率输入状态（接入或断掉情况），并把此情况输入到键入印象存储芯片中，PLC坚守在键入更新环节，只可以PLC接纳键入口的配置信息，PLC的第二、第三阶段动作处在屏蔽掉情况。

客户命令执行阶段：PLC实行可执行程序一直依据子程序顺序先左后右，从上向下地向每一条命令开展载入及表述，并送往键入印象存储芯片和输出印象存储芯片中载入输入输出状态，融合原先的各软元件的数据及情况开展逻辑函数，计算出每一条命令得到的结果，并赶紧把结论存进对应的存储器（假如是导出Q状态就暂存有导出印象存储芯片）中，随后再执行下一条命令，直到“END”。在开展可执行程序执行阶段，PLC的阶段和第三阶段姿势处于屏蔽掉状态下的，则在这时，PLC的键入口信息内容即便转变，键入数据存储器内容都不会更改，导出锁存动作都不会更改。

结论导出环节又叫导出更新（Q更新）环节，当PLC命令执行阶段结束后，导出印象存储芯片状态将批量导出到输出锁存存储器中，导出锁存存储器对应的是PLC硬件的物理加成点，这时候才算是PLC的实际输出。在Q更新时，PLC对阶段和第二阶段处于屏蔽掉状态下的。

键入更新、程序执行及导出更新组成PLC可执行程序的一个扫描周期。PLC内部结构设置权限监控计时器（平常讲的看门狗1），用于监控每一个扫描周期是不是超过规定时间，一旦超出，PLC就停止工作，从而减少了因为PLC内部结构CPU出现异常使程序执行进到无限循环。

1.2.3 PLC的计算机语言1.子程序（Ladder Diagram，LAD）

子程序是采用数多的PLC编程语言表达，如下图1-11所显示。因为与继电器电路非常相似，具备形象化易懂的特性，非常容易被了解继电器控制的电气设备工作人员所把握，特别适合于数字信号逻辑控制。

STEP7中该计算机语言是S7结构型操纵语言表达（Structured Control Language，SCL），程序编写结构与C语言、Pascal语言表达类似，特别适合于习惯性应用高端程序语言的人使用。

1.2.4 S7-300/400 PLC的存放区

西门子系统S7-300/400 PLC的存放区可分为运载存放区、工作中存放区和系统存储区。1.运载存储芯片

运载存储芯片用以储存不包含符号地址信息注解的可执行程序和软件数据（组态软件、连接和控制模块主要参数等）。有些CPU集成化运载存储芯片，有些能够用微存储芯片卡（Multi-Media Card，MMC）来拓展，CPU 31xC的可执行程序只有装进插式的MMC。关闭电源时信息存储在MMC存储芯片中，db块内容大部分性保存。烧录时，可执行程序被下载到CPU的运载存储芯片，CPU把可操作一部分拷贝到工作中存储芯片，字母符号和注解储存在程序编写设备上。2.工作中存储芯片

这是集成化RAM存储芯片，用以存放可执行程序和信息，包含机构块、作用、应用、db块。为了确保程序执行的延迟和不用多占有工作中存储芯片，仅有与程序执行相关的块才能被装进工作中存储芯片。校准CPU的存储芯片时，工作中存储芯片中数据能被消除，但程序流程不容易被删除。3.系统软件存储芯片

系统软件存储芯片是CPU为顾客打开程序所提供的存放区。系统软件存储芯片被划分为好几个详细地址区，常见的存放区有全过程印象输入区（I）、全过程印象输出区（Q）、外围设备输入区（PI）、外围设备输出区（PQ）、位存放区（M）、计时器（T）、记时器（C）、db块存储器（DB/DI）、当地数据存储器（L）、累加器（ACCU）、地址寄存器（AR）和状态字存储器等。

1）全过程印象输入区（I）又被称为键入电磁阀区，在每一个扫描周期开始的时候，CPU将输入模块外界接线端子状态读取全过程印象输入区，该流程称之为键入更新。在程序运行环节，CPU不理睬新状态值，直至下一个扫描周期逐渐才读取新状态值。

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2）全过程印象输出区（Q）又被称为导出电磁阀区，在程序运行环节，所产生的各种各样导出值并不是立刻送到plc模块，而是直接储存在全过程印象输出区，等程序执行完成后，CPU立刻将全过程印象输出区的那些导出值送到plc模块，使其从输出端子造成导出，该流程称之为导出更新。

3）对外界键入/外部设备开展浏览，除了能根据印象省外，也可以通过外围设备键入/输出区（PI/PQ）直接使用浏览。但是通过外围设备键入/输出区访问时，也只能是依照字节数、字、双幕来存储。因为全过程印象区在CPU模块中，因此浏览全过程印象区会比外围设备键入/输出区速率快得多。

4）位存放区（M）又被称为辅助继电器，辅助继电器可以分为通用型并维持型，通用型电磁阀在CPU处在终止的状态下，其情况所有校准。维持型电磁阀在CPU处在终止的状态下，其情况维持终止前情况。辅助继电器一般用于储存中间结果。

5）计时器（T）等同于继电器控制系统中时间控制器。计时器是通过位与字组成复合存储器，计时器汉字模块存放按时时长值，用位模块存放计时器的接触点情况。

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西门子系统S7-300/400 PLC的S5计时器有5种，各是单脉冲计时器（SPULSE）、拓展单脉冲计时器（SPEXT）、接入延迟S5计时器（SODT）、维持型接入延迟S5计时器（SODTS）和中断延迟计时器（SOFFDT）。计时器有通用型主要用途并维持型差别，根据STEP7数控编程软件能把通用型界定为维持型，或是将保持型界定为通用型。

6）电子计数器（C）用以测算记数单脉冲上升沿次数，电子计数器是通过位与字组成复合存储器，电子计数器汉字模块存放现阶段计数值，用位模块存放电子计数器的接触点情况。

S7-300/400 PLC的计数有3种，各自要加电子计数器、减电子计数器和加减法电子计数器。

7）db块可以分为共享信息块（DB）和背景db块（DI），共享信息块用于存取数据，和位存放区操作方法相近，唯一不一样的是db块的内存空间非常大。环境db块立即分给函数公式块，做为函数公式块静态变量。db块等同于S7-200/200 SMART PLC里的V区，不一样的是共享信息块等同于程序流程之中直接用的V区，环境db块等同于在一些高端作用配备内进行存储芯片分派时需要用到的V区，比如S7-200 SMART正在做GET/PUT通讯时应分派50个字节数的V区地点

8）当地数据存储器（L）用以存放逻辑块（OB、FB和FC）中常用的临时性数据信息。

9）累加器（ACCU）主要是用于解决字节数、字或双幕的存储器，语句表程序流程中常见。S7-300 PLC有ACC1和ACC22个累加器，S7-400 PLC有ACC1、ACC2、ACC3和ACC4四个累加器。累加器为32位，可以按照字节数、字或双幕来存储，在按字节数或字来存储时，数据存放于累加器的中低端，就是以右端两端对齐为准则。

10）地址寄存器（AR）：西门子系统S7-300/400 PLC含有2个地址寄存器，各是ARI和AR2，应用地址寄存器能够对每个存放区域存储器开展寄存器寻址，详细地址存储芯片内容再加上偏移产生表针。

11）状态字存储器用来存放CPU执行指令后情况，状态字存储器是一个16位存储器，但是它仅用到低9位（高7位未声明），状态字存储器诸位的功效如下图1-17所显示。状态字存储器的某个位用以分辨一些命令能否实行以及以什么样的方法实行，执行指令时往往更改情况中的一些位。