可编程控制器的工作方式和工作过程

（1）PLC的工作方式：采用循环扫描方式。在PLC处于运行状态时，从内部处理、通信操作、程序输入、程序执行、程序输出，一直循环扫描工作。

注意：

由于PLC是扫描工作过程，在程序执行阶段即使输入发生了变化，输入状态映象寄存器的内容也不会变化，要等到下一周期的输入处理阶段才能改变。循环扫描过程如下：

（2） 工作过程：主要分为内部处理、通信操作、输入处理、程序执行、输出处理几个阶段。

1）  内部处理阶段：

在此阶段，PLC检查CPU模块的硬件是否正常，复位监视定时器，以及完成一些其它内部工作。

2）  通信服务阶段

在此阶段，PLC与一些智能模块通信、响应编程器键入的命令，更新编程器的显示内容等，当PLC处于停状态时，只进行内容处理和通信操作等内容。

3）  输入处理

输入处理也叫输入采样。在此阶段顺序读入所有输入端子的通断状态，并将读入的信息存入内存中所对应的映象寄存器。在此输入映象寄存器被刷新，接着进入程序的执行阶段。

4）  程序执行

根据PLC梯形图程序扫描原则，按先左后右，先上后下的步序，逐句扫描，执行程序。但遇到程序跳转指令，则根据跳转条件是否满足来决定程序的跳转地址。若用户程序涉及到输入输出状态时，PLC从输入映象寄存器中读出上一阶段采入的对应输入端子状态，从输出映象寄存器读出对应映象寄存器的当前状态。根据用户程序进行逻辑运算，运算结果再存入有关器件寄存器中。

5）  输出处理

程序执行完毕后，将输出映象寄存器，即元件映象寄存器中的Y寄存器的状态，在输出处理阶段转存到输出锁存器，通过隔离电路，驱动功率放大电路，使输出端子向外界输出控制信号，驱动外部负载。

（3）PLC的运行方式：

1）  运行工作模式

当处于运行工作模式时，PLC要进行从内部处理、通信服务、输入处理、程序处理、输出处理，然后按上述过程循环扫描工作。

在运行模式下，PLC通过反复执行反映控制要求的用户程序来实现控制功能，为了使PLC的输出及时地响应随时可能变化的输入信号，用户程序不是只执行一次，而是不断地重复执行，直至PLC停机或切换到STOP工作模式。

注：PLC的这种周而复始的循环工作方式称为扫描工作方式。

2）  停止模式

当处于停止工作模式时，PLC只进行内部处理和通信服务等内容。

S7-200数据长度和数值范围

 S7-200 寻址时，可以使用不同的数据长度。不同的数据长度表示的数值范围不同。S7-200 指令也分别需要不同的数据长度。

    S7-200系列在存储单元所存放的数据类型有布尔型( BOOL)、整数型( INT )、实数型和字符串型四种。数据长度和数值范围如表6所列。

   数据长度和数值范围

● 实数的格式

    实数（浮点数）由32位单精度数表示，其格式按照ANSI/IEEE 754-1985标准中所描述的形式。实数按照双字长度来存取。对于S7-200来说，浮点数**到小数点后第六位。因而当使用一个浮点数常数时，**多可以指定到小数点后第六位。
● 实数运算的精度
    在计算中涉及到非常大和非常小的数，则有可能导致计算结果不**。 
● 字符串的格式
    字符串指的是一系列字符，每个字符以字节的形式存储。字符串的**个字节定义了字符串的长度，也就是字符的个数。一个字符串的长度可以是0到254个字符，再加上长度字节，一个字符串的**长度为255个字节。而一个字符串常量的**长度为126字节。
● 布尔型数据（0或1）。 
● S7-200CPU不支持数据类型检测
    例如：可以在加法指令中使用VW100中的值作为有符号整数，同时也可以在异或指令中将VW100中的数据当作无符号的二进制数。
● S7-200提供各种变换指令，使用户能方便地进行数据制式及表达方式的变换。

多个定时器协同工作梯形图编程

可用多个定时器“接力”定时来控制时序控制电路中输出继电器的工作。按下起动按钮X0后，要求Y0和Y1按图1中的时序工作，图中用T0，T1和T2来对三段时间定时。起动按钮提供给X0的是短信号，为了保证定时器的线圈有足够长的“通电”时间，用起保停电路控制M0。按下起按钮X0后，M0变为ON，其常开触点使定时器T0的线圈“通电”，开始定时，3s后T0的常开触点闭合，使T1的线圈“通电”，T1开始定时，4s后T1常开触点闭合，使T2的线图“通电”……各定时器以“接力”的方式依次对各段时间定时（见图2），直至**后一段定时结束，T2的常闭触点断开，使M0变为OFF，M0的常开触点断开，使T0的线圈“断电”，T0的常开触点断开，又使T1的线圈“断电”……这样所有的定时器都被复位，系统回到初始状态。控制Y0和Y1的输出电路可根据波形图来设计。由图1可知，Y0的波形与T0的常开触点的波形相同，所以用T0的常开触点来控制Y0的线圈。Y1的波形可由T1常开触点的波形取反后，再与M0的波形相“与”而得知，即Y1=M0·T1，用常闭触点可以实现取反，“与”运算可用触点的串联来实现，所以Y1可用M0的常开触点和T1的常闭触点组成的串联电路来驱动。

使用SIMATIC S7-200 PLC的高速计数器(HSC)的一种组态功能

SIMATIC S7-200的高速计数器(HSC)的一种组态功能。对来自传感性(如编码器)信号的处理，高速计数器可采用多种小同的组态功能。

本例用脉冲输出(PLS)来为HSC产生高速计数信号，PLS可以产生脉冲串和脉宽调制信号，例如用来控制伺服电泪La既然利用脉冲输出，必须选用CPU214DC/DC/DC。

下面这个例子，展示了用HSC和脉冲输出构成一个简单的反馈回答，怎样编制一个程序来实现反馈功能。

程序和注释

本例描述了S7-200 DC/DC/DC的高速计数器(HSC)的功能。HSC计数速度比PLC扫描时问快得多，采用集成在S7-212中的2kHz的软件计数器进行计数。S7-214除了有2kHz的计数器外，还有两个7kHz的硬件计数器。总的来说，每个高速计数器需要10个字节内存用来存控制位、当前值、设定值、状态位。

本程序长度为91个字

S7-200系列PLC乘除法指令应用举例梯形图

S7-200系列PLC乘除法指令应用举例，程序如图1所示。

LD  I0.0

MUL AC1 VD100

DIV  VW10 VD200图1

注意：因为VD100包含：VW100和VW102两个字，VD200包含：VW200和VW202两个字，所以在语句表指令中不需要使用数据传送指令。

S7-200CPU上的通信口是与RS-485兼容的9针D型连接器，符合欧洲标准EN 50170。下表给出了通信口的引脚分配。

表1  S7-200 CPU通信口引脚分配

S7-200在钢铁行业大电流配电控制系统中的应用

性能稳定的PROFIBUS-DP总线方式。工控机采用西门子原装工控机。
三个正泰智能断路器配备ST-DP智能转换模块，对各参数实现实时采集和控制。
WICC的报表和报警及时和历史地反映给操作者。

S7-200控制控制30个小型断路器，通过EM277挂到DP总线。
补充：其中本系统中的工业计算机可以用本公司同系列的研华产品。
PLC可以采用本公司的三菱FX系列。
上位机可采用本公司具有雄厚技术力量的开物2000组态。

锅炉鼓风机和引风机控制的PLC梯形图程序举例

 用简单设计法设计一个对锅炉鼓风机和引风机控制的梯形图程序。控制要求：

（1）开机前首先启动引风机，10S后自动启动鼓风机；

（2）停止时，立即关断鼓风机，经20S后自动关断引风机。

接触器联锁的正反转控制线路分析

 1．原理图

2．原理分析

正转控制：按下正转按钮SB1→接触器KM1线圈得电→KM1主触头闭合→电动机正转，同时KM1的自锁触头闭合，KM1的互锁触头断开。

反转控制：先按下停止按钮SB3→接触器KM1线圈失电→KM1的互锁触头闭合。然后按下反转按钮SB2→接触器KM2线圈得电→从而KM2主触头闭合，电动机开始反转，同时KM2的自锁触头闭合，KM2的互锁触头断开。

3．线路特点

对于这种线路，要改变电动机的转向时，必须先按下停止按钮，再按下反转按钮，才能使电动机反转。

 1．原理图

2．工作过程分析

转换开关SA处在“正转”位置，电动机正转；转换开关SA处在“反转”位置，电动机的相序改变，电动机反转；转换开关SA处在“停止”位置，电源被切断，电动机停车。

电动机处于正转状态时，欲使之反转，必须把手柄扳到“停止”位置，先使电动机停转，然后再把手柄扳至“反转”位置。如直接由“正转”扳至“反转”，因电源突然反接，会产生很大的冲击电流，烧坏转换开关和电动机定子绕组。

3．电气线路特点

优点：所用电器少，控制简单

缺点：频繁换向时，操作不方便，无欠压，零压保护，只能适合于容量5.5KW以下的电动机的控制。