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PLC可编程序控制器控制系统的设计与调试步骤
深人了解被控制系统
这一步是系统设计的基础。设计前应熟悉图纸资料,深人调查研究,与工艺、机械方面的技术人员和现场操作人员密切配合,共同讨论,解决设计中出现的问题。应详细了解被控对象的全部功能如机械部件的动作顺序、动作条件、必要的保护与联锁,系统要求哪此工作方式(如手动、自动、半自动等),设备内部机城、液压、气动、仪表、电气儿大系统之间的关系,可编程序控制器与其他智能设备(如别的可编程序控制器、计算机、变频器、工业电视,机器人)之间的关系,可编程序控制器是不上西门行于等,电源突然停电及紧急情况的处理，安全电路的设计。有时需要设置可编程序控制器之外的手动的或机电的联锁装置米防止危险的操作。
即时数据块(DI)用于传递功能块的参数，只能被指定的功能块FB访问。调用功能块FB时，必须同时指定用于该功能块的即时数据块DI，即时数据块内的数据可以自动生成，它们可以是FB变量声明表中的数据(不含临时变量)。
通用数据块(DB)用于存储PLC的全局数据，所有的FB、FC或OB都可以对通用数据块进行读写操作，因此，它又被称为共享数据块。通用数据块内的数据不会因用户程序的结束而删除。
有关功能块、数据块的调用、编程以及程序变量、局部变量等概念，将在下面的实例中予以详细介绍。
(2) S7-300/400 PLC的程序结构。S7-300/400 PLC的程序结构随着编程人员所采用的程序设计方法的不同而不同。一般而言，程序设计可以采用线性化编程、调用式编程、结构化编程的方法(见图5-32)。
采用线性化编程时，所有程序指令都编写在一个连续的程序块-组织块OB1中，无须编制程序块、功能块、数据块等。
对于大型复杂的控制系统,需要考虑将系统分解为几个独立的部分,各部分分别用单独的可编程序控制器或其他控制装置来控制,并考虑它们之间的通信方式。
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这一阶段应确定哪些信号需要输人给可编程序控制器,哪些负载由可编程序控制器驱动,分类统计出各输人量和输出量的性质,是数字量还是模拟量,是直流量还是交流量,以及电压的等级。并考虑需要设置什么样的操作员接口,如是否需要设置人机界面,或用上位计算机作操作员接口。
与硬件有关的设计
(1)确定系统输人元件(如按凯,指令开关限位开关、接近开关、传感器、变送器等)和输出元件(如继电器、接触器、电磁阀、指示灯等)的型号。
(2)根据设备的操作任务和操作方式,确定操作而板所需的元件,如指示灯、数字显示装置、开关和按钮等,有的系统可能需要智能的操作员而板,如与S7-200配套的TID200文本显示器或有图形显小功能和触摸屏功能的操作员面板。
(3)确定可编程序控制器的输人点和输出点。列表统计可编程序控制器的输人信号和输出信号,在表中标明各信号的意义和类型,如信号是数字量还是模拟量,模拟信号的范围等。
(4)确定可编程序控制器的型号和硬件配置。如确定CPU模块的型号,扩展模块的型号和块数。
(5)给各输人、输出变量分配地址,梯形图中变量的地址与可编程序控制器的外部接线端子号是-致的一这一步为绘制硬件接线图作好了准备,也为梯形图的设计作好了准备。
S7-200PLC存储区和S7-300PLC存储器
S7-200系列PLC的存储区分为程序存储区、变量存储区和参数存储区。
① 程序存储区
程序存储区主要用于存放用户程序，程序空间容量在不同的CPU中是不同的。另外，CPU的RAM区与内置EPPROM上都有程序存储器，它们互为映像，且空间大小一样。系统程序会进行自动调度，在程序执行时将程序从E?PROM映像到RAM中，以提高运行速度。
系统程序也存放在程序空间，但对用户是不开放的，即用户不能访问和读写系统程序。
②变量存储区
变量存储区存储各种编程变量。编程变量包括输入继电器(输入映像)1、输出继电器(输出映像)Q、中间继电器M、定时器T和计数器C。
③参数存储区
参数存储区是用于存放与PLC组态参数有关的存储区域，如保护口令PLC站地址、停电记忆保持区、软件滤波、强制操作的设定信息等，该存储器为EPPROM.
(6)画出可编程序控制器的外部硬件接线图。给输人/输出变量分配好地址后,画出可编程序控制器的外部硬件挂线图,1及其他中气原现国和比线图
(7)画出操作站和控制柜面板的机械布置图和内部的机械安装图。
(8)建立符号表。符号表用来给存储器内的**地址命名,可对物理输入/输出信号和程序中用到的其他存储单元命名。建立符号表后可以在程序中显示各**地址的符号名,有利于程序的设计和阅读
西门子S7-200 SMART的PROFINET新纪元
2019 年 3 月，西门子发布了 S7-200 SMART V2.4 固件版本，同时发布的还有编程开发
软件 STEP-7 Micro/WIN SMART V2.4 新版本的*大亮点是:标准型 CPU 模块开始支持
S7-200 SMART V2.4 固件版本口以使标准型 CPU 模块的 RJ45 网口支持 PROFINET通信协议。目前发布的标准型C PU模块包括:CPU SR20、ST20、SR30、ST30、 SR40、ST40、SR60 及ST60。标准形型 CPU 作为 PROFINET IO 控制器，每个 CPU *多支持 8个 PROFINET IO 设备;每个 PROFINET IO 设备输入存储区*大为 128 个字节;输出存储区*大为 128 个字节;*多8支持 64 个模块。8 个 PROFINET IO 设备的地址分配见表 4-37。
PROFINET IO设备地址分配
同步推出的 STEP 7-Micro/WIN SMART V2.4 版本提供了 GSDML 文件管理、PROFINET 配置向导、PROFINET 编程指令及 PROFINET 设备查找等功能，软件相关功能截图如图 4-179 所示。
2020 年 1月，西门子发布了 S7-200 SMART V2.5 固件版本，同时发布了编程开发软件 STEP 7-Micro/WIN SMART V2.5。V2.5 版本进一步扩展了 S7-200 SMART 系列 PLC的 PROFINET 通信能力，从该版本开始，标准型 CPU 可以作为智能设备(I-Device)使用。
所谓“智能设备”，是指一个 CPU 既可以作为下级 PROFINET 网络的 IO 控制器，也可以作为上级 PROFINET 网络的 IO 设备。智能设备功能使控制器与控制器之间的通信变得非常简单，只需要配置好数据交换区，导出 GSD 文件并组态到另一个控制器的 PROFINET网络中就可以相互通信。
S7-200 SMART CPU 作为智能设备仅支持1个 IO 控制器，可配置的*大输人存储区为128个字节，地址范围:I1152.0~I1279.7;可配置的*大输出存储区为 128个字节，地址范围: Q1152.0 ~Q1279.7。
当然，如果你使用的标准型 CPU模块的固件版本低于 V2.5，首要的任务是对 CPU进行固件升级。使用微型 SD 卡对 CPU 进行固件升级请参考 2.14.3 节。使用 STEP 7-Micro WIN SMART 编程软件(V2.3 以上版本)进行固件升级请参考 3.1.2 节。
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