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西门子plc的模拟量编程  

PLC模拟量核心问题就是物理量程对应信号量程（比如0～10V，或4～20ma），信号量程对应A/D转换的整数范围，A/D转换的整数值西门子S7-200是0～32000，对西门子S7-300/400是0～27648。

1、西门子S7-300/400可以用FC105/FC106处理模拟（SCALE/UNSCALE）

2、西门子S7-200用AIW 、AQW输入、输出模拟量，S7-200会自动将输入的模拟量转换为0～32000的整数，程序编写时通过AIW将转换后的0～32000的整数读进程序，通过你的计算，然后通过AQW输出即可，CPU会自动的D/A转换的。

西门子S7-200PLC模拟量编程的思维是什么？

简而言之，模拟量输入就是将模拟量传感器、变送器的电量信号通过模拟量输入模板输入到PLC中，并应用程序进行转换为数值。而模拟量输出就是应用程序将数值通过模拟量输出模板输出到相应的外部设备中。***的知识点：

a、首先要熟悉S7-200PLC模拟量输入、输出模块的硬件特性。

b、要熟悉S7-200PLC模拟量输入、输出模块的接线方法；

c、要熟悉S7-200PLC模拟量输入、输出模块的方式设置；

d、要熟悉模数、数模转换的方法；

e、要熟悉S7-200PLC相关的编程指令；

f、要熟悉你应用的模拟量传感器、变送器的电气特性及接线方法。

西门子PLC S7-300的程序结构  

    该文章讲述了西门子PLC S7-300的程序结构的原理和应用  

S7-200的程序有三种：主程序、子程序、中断程序。 

主程序只有一个，名称为OB1。 

子程序可以达到64个，名称分别为SBR0~SBR63。子程序可以由子程序或中断程序调用。 

中断程序可以达到128个，名称分别为INT0~INT127。中断方式有输入中断、定时中断、高速计数中断、通信中断等中断事件引发，当CPU响应中断时，可以执行中断程序。 

由这三种程序可以组成线性程序和分块程序两种结构。 

一、线性程序结构 

_线性程序是指一个工程的全部控制任务都按照工程控制的顺序写在一个程序中，比如写在OB1中。程序执行过程中，CPU不断地扫描OB1，按照事先准备好的顺序去执行工作，如图： 

显然，线性程序结构简单，一目了然。但是，当控制工程大到***程序之后，仅仅采用线性程序就会使整个程序变得庞大而难于编制、难于调试了。 

二、分块程序结构 

分块程序是指一个工程的全部控制任务被分成多个小的任务块，每个任务块的控制任务根据具体情况分别放到子程序中，或者放到中断程序中。程序执行过程中，CPU不断地调用这些子程序或者被中断程序中断， 

分块程序虽然结构复杂一些，但是可以把一个复杂的过程分解成多个简单的过程。对于具体的程序块容易编写，容易调试。从总体上看，分块程序的优势是十分明显的。 

西门子PLC控制系统的特点  

    摘要:siemens plc在中国的产品，根据规模和性能的大小，主要有 s7-200 s7-300 和s7-400三种，下面就简单介绍一下该三种产品的一些特性。 

SIMENSPLC在中国的产品，根据规模和性能的大小，主要有s7-200s7-300和s7-400三种，下面就简单介绍一下该三种产品的一些特性。

1、s7-200

针对低性能要求的摸块化小控制系统，它多可有7个模块的扩展能力，在模块中集成背板总线，它的网络联接有rs-485通讯接口和profibus两种，可通过编程器pg访问所有模块，带有电源、cpu和i/o的一体化

单元设备。其中的扩展模块（em）有以下几种：数字量输入模块（di）——24vdc和120/230vac；数字量输出（do）——24vdc和继电器；模拟量输入模块（ai）——电压、电流、电阻和热电偶；模拟量输出模块——电压和电流。还有一个比较特殊的模块-通讯处理器（cp）——该块的功能是可以把s7-200作为主站连接到as-接口（传感器和执行器接口），通过as-接口的从站可以控制多达248个设备，这样就可以显著的扩展s7-200的输入和输出点数。

2、s7-300

相比较s7-200，s7-300针对的是中小系统，他的模块可以扩展多达32个模块，背板总线也在模块内集成，它的网络连接已比较成熟和流行，有mpi、工业以太网，使通讯和编程变得简单，选择性也比较多，并可借助工具进行组态和设置参数。s7-300的模块稍微多一点，除了信号模块（sm）和200的em模块同类型之外，它还有接口模块（im）——用来进行多层组态，把总线从一层传到另一层；占位模块（dm）——为没有设置参数的信号模块保留一个插槽或为以后安装的接口模块保留一个插槽；功能模块（fm）—

—执行特殊功能，如计数、定位、闭环控制相当于对cpu功能的一个扩展或补充；通讯处理器（cp）——提供点对点连接、profibus和工业以太网。针对cpu设计模式选择器有：mres=模块复位功能；stop=停止模式，程序不执行；run=程序执行，编程器只读操作；run-p=程序执行，编程器可读写操作。状态指示器：sf，batf=电池故障；dc5v=内部5vdc电压指示；frce=表示至少有一个输入或输出被强制；run=当cpu启动时闪烁，在运行模式下常亮；stop=在停止模式下常亮，有存储器复位请求时慢速闪烁，正在执行复位时快速闪烁。mpi接口用来连接到编程设备或其它设备，dp接口用来直接连接到分布式i/o。

3、s7-400

同300的区别主要在于热启动（wrst）这一部分，其他基本一样。它还有一个外部的电池电源接口，当在线更换电池时可以向ram提供后备电源。编程设备主要有pg720pg740pg760——可以理解成装有编程软件的手提电脑；也可以直接用安装有step7（siemens的编程软件）的pc来完成。而实现通讯（要编程首先要和plc的cpu通讯上）的要求主要在于接口：1.可以在pc上装cp5611卡——上面有mpi口，可用电缆直接连接。2.加个pc适配器，把mpi口转换成rs-232口后接到pc上。3.plc加cp343卡，使它具有以太网口。

 西门子PLC选型常见问题的选型方法  

西门子PLC按照小型、中型、大型分为三种，依次为：S7-20， S7-300， S7-400系列，近年来又开发出LOGO！系列，西门子PLC的选型与一般PLC选型原则无异。

一、输入输出（I/O）点数的估算

二、存储器容量的估算

三、控制功能的选择

四、机型的选择

1、200PLC的处理器是多少位的

S7-200 CPU的***处理芯片数据长度为32位.从CPU累加器AC0/AC1/AC2/AC3的数

据长度也可以看出.

2、如何进行S7-200的电源需求与计算

S7-200 CPU模块提供5VDC和24VDC电源:

当有扩展模块时CPU通过I/O总线为其提供5V电源,所有扩展模块的5V电源消耗之和不能超过该CPU提供的电源额定.若不够用不能外接5V电源.每个CPU都有一个24VDC传感器电源,它为本机输入点和扩展模块输入点及扩展模块继电器线圈提供24VDC.如果电源要求超出了CPU模块的电源定额,你可以增加一个外部24VDC电源来提供给扩展模块.所谓电源计算,就是用CPU所能提供的电源容量,减去各模块所需要的电源消耗量. 机电*** 

注意:

EM277模块本身不需要24VDC电源,这个电源是专工通讯端口用的.24VDC电源需求取决于通讯端口上的负载大小.CPU上的通讯口,可以连接PC/PPI电缆和TD 200并为它们供电,此电源消耗已经不必再纳入计算.

3、200PLC能在零下20度工作吗

S7-200的工作环境要求为:

0°C-55°C,水平安装

0°C-45°C,垂直安装

相对湿度95%,不结露

西门子还提供S7-200的宽温度范围产品(SIPLUS S7-200):

工作温度范围:-25°C-+70°C

相对湿度:55°C时98%,70°C时45%

其他参数与普通S7-200产品相同

S7-200的宽温型产品,每种都有其单独的订货号,可以到SIPLUS产品主页查询.

如果没有找到,则说明目前没有对应的SIPLUS产品.

文本和图形显示面板没有宽温型产品.

还要注意国内没有现货,如需要请和当地西门子办事处或经销商联系.

4、数字量输入/输出(DI/DO)响应速度有多快能作高速输入和输出吗

S7-200在CPU单元上设有硬件电路(芯片等)处理高速数字量I/O,如高速计数器(输入),高速脉冲输出.这些硬件电路在用户程序的控制下工作,可以达到很高的频率;但点数受到硬件资源的限制. 机电 

S7-200 CPU按照以下机制循环工作:

读取输入点的状态到输入映像区

执行用户程序,进行逻辑运算,得到输出信号的新状态

将输出信号写入到输出映像区

只要CPU处于运行状态,上述步骤就周而复始地执行.在第二步中,CPU也执行通讯,

自检等工作.

上述三个步骤是S7-200 CPU的软件处理过程,可以认为就是程序扫描时间.

实际上,S7-200对数字量的处理速度受到以下几个因素的限制:

输入硬件延时(从输入信号状态改变的那一刻开始,到CPU刷新输入映像区时能够

识别其改变的时间)

CPU的内部处理时间,包括:

读取输入点的状态到输入映像区

执行用户程序,进行逻辑运算,得到输出信号的新状态

将输出信号写入到输出映像区

输出硬件延时(从输出缓冲区状态改变到输出点真实电平改变的时间)

上述A,B,C三段时间,就是限制PLC处理数字量响应速度的主要因素.

一个实际的系统可能还需要考虑输入,输出器件的延时,如输出点外接的中间继电器动作时间等.

可编程控制器与计算机通讯的应用--中国伺服驱动之家－飞剪与追剪  

1 引言 

可编程控制器（plc）由于其结构紧凑、可靠性高、编程简单、指令强大、灵活性强、能适用于比较恶劣环境等诸多优点，现已在产业控制领域得到广泛应用。现普遍采用触摸屏加plc的方法来监控设备，但触摸屏视角窄，不适应恶劣环境，且数据存储容量有限，不易实现大规模网络互联。因此我们采用plc与计算机通讯的方式实现实时监控，克服了触摸屏的缺点。 

2 s7-200 cpu自由口通讯方式的应用 

世界着名品牌的plc很多，如西门子、欧姆龙、松下、三菱等等，本人仅以西门子s7-200小型可编程控制器的cpu22×系列为例，介绍plc在计算机网络中与计算机通讯的功能。 

s7-200 cpu支持多样的通讯功能，根据所使用的s7-200 cpu，其网络可以支持一个或多个以下协议: 

点到点（point-to-point）接口（ppi） 

多点接口（multi-point）（mpi） 

profibus 

用户定义协议（自由口） 

自由口通讯是通过用户程序可以控制s7-200 cpu通讯口的操纵模式。利用自由口模式，可以实现用户定义的通讯协议连接多种智能设备。通过使用接收中断、发送中断、发送指令和接收指令，用户程序控制通讯口操纵。在自由口通讯模式下，通讯协议完全由用户程序控制。通过smb30（口0）答应自由口模式，而且只有在cpu处于run模式时才能答应。当cpu出于stop模式时，自由口通讯停止，通讯口转换成正常的

ppi协议操纵。 

近年来，随着我国铁路运输环境的改善，列车速度越来越高，势必对铁道车辆提出较高的要求，其表现在对列车的舒适性和运行可靠性、***性的要求进步，因此车辆上设备的自动化程度越来越高。自动化程度的进步，带动了网络技术在列车控制和监控上的应用。车辆网络控制、监控简图如图1所示。 

整列车设有车辆级计算机，每个车厢设有本车计算机，车辆级计算机与各个本车计算机组成车辆的主网，本车计算机与本车厢内的各个设备间组成子网。plc由于其自身的优点，作为控制核心在车辆上的多种设备中得以应用，例如列车自动门的控制、列车空调机的控制等，使其可以作为整个列车网络系统中的一个节点。 

3 通讯协议 

siemens s7-200系列plc可以采用用户定义通讯协议（自由口）模式实现计算机与plc、plc与plc的通讯。笔者所描述的例子中，固然车辆计算机系统和车辆上的其它设备分别是多个设备供给商的产品，但是只要制定好通讯协议，就能满足相互通讯的要求。s7-200系列的plc正是由于其自由口通讯是通过用户程序控

制cpu串行通讯口的操纵模式，所以可以方便地与车辆计算机通讯。 

计算机（主站）每隔100ms查询plc（从站）一次，主站发出从站动作控制命令给从站，从站收到命令后发给主站应答帧，从站接收到主站发送来的一帧数据，计算出其校验码fcs，与接收到的一帧数据中的fcs比较，检查是否有数据错误。假如有数占有误，从站发送信息给主站，请求重发。 

l 字符结构:每个字符由11位构成，奇偶校验位采用奇校验方式。 

起始位 数据 奇偶校验位 停止位 

1位 8位 d7…d0 1位 1位 

l 传输数据帧格式 

byte（0）…byte（n） fcs 

byte（0）…byte（n）为字符串; 

fcs为异或校验码，是发送的所有数据字节和地址字节之异或值。 

l 主站命令帧结构 

从站地址 从站地址补码 控制字节 命令字节 fcs 

l 从站应答帧结构 

从站地址 从站地址补码 控制字节 应答字节 fcs 

4 通讯口初始化 

plc内部特殊存储器位smb30和smb130分别配置通讯端口0和1，为自由端口通讯选择波特率、奇偶校验和数据位数。自由端口的控制字节描述如表1所示。 

例如:在通讯协议中规定奇偶校验为奇校验、每个字符的数据为8位、波特率为19200、自由口协议，采用通讯端口0，则在plc初始化程序中将smb30赋值为0c5h。 

例://串口初始化 

network 7 

ld sm0.0 

movb 16#c5, smb30 //波特率为19200奇校验 //1起始位1停止位8数据位 

eni //答应中断 

movb 2, smb34 

movb 20, smb35 

atch int_0, 8 

┋ 

5 plc实时数据处理 

由于s7-200系列plc在自由口模式下，通讯协议完全由梯形图程序或stl编辑器控制，程序可以使用接收中断、发送中断、发送指令和接收指令来控制通讯操纵。cpu连续扫描用户程序，执行用户任务。plc在程序执行过程中，基于稳定、快速灵活等方面考虑，cpu每个扫描周期都通过输进输出映像寄存器来执行实际输进输出操纵，即读实际输进点值到映像寄存器、写映像寄存器值到实际输出点。由于在中断中不能顺利进行数据读写操纵，因此，可通过编程，利用plc循环扫描执行程序的特点，使得在程序扫描期间实现数

据存储区与输进输出映像寄存器区交换数据。 

在本实例中，plc上电初始化后转进接收字符中断，当上位机发出查询命令后，plc判定所发命令的地址和地址补码是否正确;假如正确判定上位机是向plc发送命令还是查询plc状态;假如执行命令则plc转进主程序执行相关命令，假如查询plc状态则将协议定义的信息发送给上位机，上位机收到信息后发送应答帧给plc

6 计算机实时数据处理 

计算机程序由车辆级网络供给商提供，根据双方制定的通讯协议，通常采用vb或vc编写，在此不做具体描述。 

7 结束语 

从以上叙述可以看到，由车辆计算机与plc（或其它智能可编程设备）组建的车辆级实时监控系统关键在于解决计算机与plc的实时通讯、plc对车上设备状态实时监控的题目。通过这种方式组建的车辆实时监控系统，只是在原有的设备控制器软件内增加了通讯程序，所以并没有增加设备供给商的本钱，因此这种监控系统的开发本钱低，而且实时性好、操纵简单、通用性强。再利用计算机易组网的功能，实现了整列车的实时监控，大大提供了列车行驶中的可靠性和***性，因此这种网络系统在旅客列车、特别是高速列车上已普遍使用。 

西门子plc的安装与维护  

    可编程控制器的安装和维护引言 可编程控制器（PLC）是一种新型的通用自动化控制装置，它将传统的继电器控制技术、计算机技术和通讯技术融为一体，具有控制功能强，可靠性高，使用灵活方便，易于扩展等优点而应用越来越广泛。但在使用时由于工业生产现场的工作环境恶劣，干扰源众多，如大功率用

电设备的起动或停止引起电网电压的波动形成低频干扰，电焊机、电火花加工机床、电机的电刷等通过电磁耦合产生的工频干扰等，都会影响PLC的正常工作。 

尽管PLC是专门在现场使用的控制装置，在设计制造时已采取了很多措施，使它对工业环境比较适应，但是为了确保整个系统稳定可靠，还是应当尽量使PLC有良好的工作环境条件， 并采取必要的抗干扰措施。 2 PLC在安装和维护时应注意的问题 2.1 PLC的安装

PLC适用于大多数工业现场，但它对使用场合、环境温度等还是有***要求。控制PLC的工作环境，可以有效地提高它的工作效率和寿命。在安装PLC时，要避开下列场所： 

（1）环境温度超过0 ~ 50℃的范围； 

（2）相对湿度超过85%或者存在露水凝聚（由温度突变或其他因素所引起的）； 

（3）太阳光直接照射； 

（4）有腐蚀和易燃的气体，例如氯化氢等； 

（5）有打量铁屑及灰尘； 

（6）频繁或连续的振动，振动频率为10 ~ 55Hz、幅度为0.5mm（峰-峰）； 

（7）超过10g（重力加速度）的冲击。 

小型可编程控制器外壳的4个角上，均有安装孔。有两种安装方法，一是用螺钉固定，不同的单元有不同的安装尺寸；另一种是DIN（德国共和标准）轨道固定。DIN轨道配套使用的安装夹板，左右各一对。在轨道上，先装好左右夹板，装上PLC，然后拧紧螺钉。为了使控制系统工作可靠，通常把可编程控制器安装在有保护外壳的控制柜中，以防止灰尘、油污、水溅。为了保证可编程控制器在工作状态下其温度保持在规定环境温度范围内，安装机器应有足够的通风空间，基本单元和扩展单元之间要有30mm以上间隔。

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