上海西门子S7-1500中国一级总代理

S7-200 SMART PLC的存储器分为用户程序空间、CPU组态空间和数据区空间。

用户程序空间用于存放用户程序，存储器为EEPROM；CPU组态空间用于存放有关PLC配置结构参数，如PLC主机及扩展模块的I/O配置和编址、配置的PLC站地址、设置的保护口令、停电记忆保持区、软件滤波功能等，存储器为EEPROM；数据区空间是用户程序执行过程中的内部工作区域，该区域存放输入信号、运算输出结果、计时值、计数值、高速计数值和模拟量数值等，存储器为EEPROM和ROM。

数据区空间是S7-200 SMART CPU提供的存储器的特定区域，数据区空间使CPU的运行更快、更可靠。S7-200 SMART PLC的数据存储区按存储器存储数据的长短可划分为字节存储器、字存储器和双字存储器等三类。字节存储器有七个，如输入映像寄存器（I）、输出映像寄存器（Q）、变量存储器（V）、位存储器（M）、特殊存储器（SM）、顺序控制继电器（S）、局部变量存储器（L）；字存储器有四个，如定时器（T）、计数器（C）、模拟量输入映像寄存器（AI）和模拟量输出映像寄存器（AQ）；双字存储器有两个，如累加器（AC）和高速计数器（HC）。

用户对用户程序空间、CPU组态空间和部分数据区空间进行编辑，编辑后写入PLC的EEP-ROM。RAM为EEPROM存储器提供备份存储区，用于PLC运行时动态使用。RAM由大容量电容做停电保持。2 数据区空间存储器的编址方式

在计算机中使用的数据均为二进制数，二进制数的基本单位是一个二进制位，八个二进制位组成一个字节，两个字节组成一个字，两个字组成一个双字。

存储器由许多存储单元组成，每个存储单元都有唯一的地址，可以依据存储器地址来存取数据。数据区空间存储器的单位可以是位、字节、字、双字，编址方式也可以是位编址、字节编址、字编址和双字编址。

（1）位编址 存储器标识符+字节地址+位地址，如I0.1、M0.0、Q0.3等。，I1.4表示图中黑色标记的位地址，I是输入映像寄存器的区域标识符，1是字节地址，4是位号，在字节地址1和位号之间用点号“.”隔开。

按照这种位编址方式编址的存储区有输入映像寄存器（I）、输出映像寄存器（Q）、位存储器（M）、特殊存储器（SM）、局部变量存储器（L）、变量存储器（V）和顺序控制继电器（S）。

（2）字节编址、字编址和双字编址

1）字节编址：存储器标识符+字节长度（B）+字节号，如IB0、QB0、VB100等。

2）字编址：存储器标识符+字长度（W）+起始字节号，如VW100表示VB100、VB101这两个字节组成的字，其中VB100是高有效字节，VB101是低有效字节。

3）双字编址：存储器标识符+双字长度（D）+起始字节号，如VD100表示由VW100、VW102这两个字组成的双字或由VB100、VB101、VB102、VB103这4个字节组成的双字，其中VB100是高有效字节，VB103是低有效字节。

按照这种字节、字和双字编址方式编址的存储区有输入映像寄存器（I）、输出映像寄存器（Q）、位存储器（M）、特殊存储器（SM）、局部变量存储器（L）、变量存储器（V）、顺序控制继电器（S）、模拟量输入映像寄存器（AI）和模拟量输出映像寄存器（AQ）。

（3）其他编址方式 数据区空间存储器区域中还包括定时器存储器、计数器存储器、累加器、高速计数器等，它们是模拟相关的电器元件，编址方式为区域标识符+元件号，例如，T24表示某定时器的地址，T是定时器的区域标识符，24是定时器号。3 S7-200 SMART的基本数据类型及基本数制

（1）基本数据类型 在S7-200 SMART PLC的编程语言中，大多数指令要与数据对象一起进行操作。不同的数据对象具有不同的数据类型，不同的数据类型又具有不同的数制和格式选择。因此，程序中所使用的数据需要指定一种数据类型，而在指定数据类型时，首先要确定数据大小及数据位的结构

经过近60年的发展和完善，PLC的编程概念和控制思想已为广大的自动化行业人员所熟悉，这是一个目前任何其他工业控制器（包括DCS和FCS等）都无法与之相提并论的巨大知识资源。西门子S7-1200作为中小型PLC的佼佼者，无论在硬件配置和软件编程上都具有强大的优势。尤其是基于以太网编程和通信的特点，给S7-1200 PLC的应用带来了无限的想象力。

20世纪60年代，美国的汽车制造工业迅速发展，行业竞争激烈，汽车更新换代加快，生产线相应地随之改变，为之服务的继电接触器控制系统需要重新设计和安装。为了适应生产工艺不断更新、减少重新设计控制系统的时间和费用的要求，1968年，美国通用汽车公司首先公开招标研制新的工业控制器，并提出“编程方便、可在现场修改和调试程序、维护方便、可靠性高、体积小、易于扩展”等几项指标。

1969年，美国数字设备公司（DEC）中标，并根据上述要求研制出世界上台可编程序逻辑控制器PDP-14，用在通用汽车公司的汽车自动装配线上，获得成功，从此PLC诞生了。

PLC是工业控制计算机的简称，它的全称是Programmable Logic Controller（可编程序逻辑控制器）。如果说融入我们日常生活的计算机是通用级电脑的话，那么PLC则是级的，是业界备受推崇的工业控制器。1.1.2 PLC的特点

PLC自诞生以来，种类越来越多，但它们有一些共同的特点，可以从以下几方面体现：1.编程简单直观

采用直接面向对象的编程语言，易于理解和掌握。2.控制系统简单通用

用户只需确定PLC的硬件配置和I/O外部接线即可，同时其模块化的结构具备通用性。3.抗干扰能力强、可靠性高

专为工业控制而设计，内部采用了隔离、滤波等抗干扰措施，能适应工业现场的恶劣环境。4.易于操作与维护

PLC软件具备监控功能，能诊断故障，也便于排除故障，在损坏时，只需更换插入式模块，既方便又减少影响工作的时间。5.设计、施工、调试周期短

PLC本身软硬件资源丰富，设计和施工可同时进行，大大缩短了工程周期。1.1.3 PLC的组成

任何能够自动工作的设备均需要具备3方面的功能，它们是能够提供足够的动力；能够完成预定工作目标；能够自动完成全部工作过程。例如，数控机床结构可分为工作部分、驱动部分和控制部分，其中，工作部分由床身、主轴箱、进给机构、换刀机构等组成，完成对零件的切削加工；驱动部分由电动机、液压系统组成，为加工过程提供动力；控制部分由PLC、数控单元等电气系统组成，控制设备自动完成零件的全部加工过程。

对一般设备来说主要由如下三大组成部分。

1）固定支撑机构及功能执行机构（工作部分）。

2）工作部件的驱动装置。

3）控制驱动装置实现功能执行机构工作要求的控制系统。

设备控制系统的构成有多种形式，图1-1中所列主要是与可编程序控制器应用有关的典型形式。1.设备电气控制系统

一般设备的电气控制系统组成，其中3个基本功能部分如下。

1）输入设备：接收各种现场控制指令和信号的装置。

2）输出设备：设备上各种被控制的电器和设备。

3）控制部分：处理输入指令和信号，并且按照工作要求输出用于驱动设备的各种控制信号。

2.PLC控制系统

使用PLC与各种具有特定控制功能的电器元件组合连接在一起，实现预定控制功能的电气系统称之为PLC控制系统，其特点如下。

1）控制系统中，输入、控制和输出部分自成体系，PLC通过连接端口与输入、输出部分的电器元件连接来构成电气控制系统，PLC完成控制部分的功能。

2）PLC通过输入端口读入由输入元件提供的现场指令和控制信号；通过输出端口输出控制信号，控制输出元件工作，并通过运行PLC用户程序实现需要的控制逻辑。

采用PLC构建的电气控制系统中，PLC与输入/输出电器元件连接关系简图。PLC从结构上来说，它实际上是一台工业用计算机。PLC可以实现电气控制系统中开关量的控制功能，同时还具有类似计算机的各种功能，因此在应用程序的编制中，对电路开关量控制的程序设计采用类似继电器系统的设计方法，在其他控制要求中，应用了计算机程序设计方法。PLC具有类似计算机的各种功能，其中应用了计算机的程序设计的方法，PLC的编程语言有多种，如梯形图、功能图、语句表等。1.梯形图

梯形图是常用的一种程序设计语言，也称为LAD。梯形图来源于继电器控制电路图，CPU通过梯形图对来自电源的电流进行仿真，根据一系列的输入条件，由程序运行结果决定逻辑输出的允许条件。逻辑被分成小的部分，称为“网络”或“段”。

梯形图是由符号组成的图形化编程语言。梯形图与电路图十分相似，所不同的是在显示方式上梯形图分支的排列为上下横排，而电路图是左右竖排。

SIMATIC STEP 7 Basic是西门子公司开发的高集成度工程组态系统，包括面向任务的HMI智能组态软件SIMATIC WinCC Basic。上述两个软件集成在一起，也称为TIA（Totally-Integrated Automation，全集成自动化）Portal，它提供了直观易用的编辑器，用于对SIMATIC人机界面和精简系列面板进行高效组态。除了支持编程以外，STEP 7 Basic还为硬件和网络组态、诊断等提供通用的工程组态框架。

浔之漫智控技术（上海）有限公司

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1.1 S7-1200 PLC的硬件组成

1.1.1 概述1.PLC定义

PLC（即Programmable Logic Controller的简称），又称可编程逻辑控制器，是以微处理器、嵌入式芯片为基础，综合了计算机技术、自动控制技术和通信技术发展而来的一种新型工业控制装置，是工业控制的主要手段和重要的基础设备之一。

国际电工委员会（IEC）于1982年11月和1985年1月颁布了PLC标准的稿和第二稿，对PLC作了如下的定义：“PLC是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的命令，并通过数字式、模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械和生产过程。PLC及其有关设备，都应以易于与工业控制系统联成一个整体，易于扩充功能的原则而设计。”