西门子S7-200PLC系列(一)

工具

　　俗语曰：“工欲善其事，必先利其器”。要想了解并熟练使用西门子PLC，首先要了解它的编程软件–step7 microwin v4.0。链接是软件的下载地址。

　　软件的安装是二进制的，按照提示的安装就行，不过建议软件的安装位置选择默认的，不要修改，方便文件查找。因此可以的话，装一个虚拟机。不影响以后的使用。

硬件

　　中央处理器（cpu）
　　是PLC的核心，主要类型有CPU221、CPU222、CPU224、CPU224xp、CPU226。具有以下几个特点：
1. 接收、存储由编程工具输入的用户程序和数据，并通过显示器显示程序的内容和存储地址
2. 检查、校验用户程序。对正在输入的用户进行检查，发现语法错误立即报警，并停止输入；在程序运行过程中若发现错误，则立即报警或停止程序的执行。
3. 接收、调用现场信息。将接受到现场输入的数据保存起来，在需该数据时将其调出，并送到需要该数据的地方。
4. 执行用户程序。当PLC进入运行状态，CPU根据用户程序存放的先后顺序，逐条读取、解释和执行程序，完成用户程序中规定的各种操作，并将程序执行的结构送至输出端口，以驱动PLC的外部负载
5. 故障诊断。诊断电源、PLC内部电路的故障，根据故障或错误的类型，通过显示器显示出相应的信息，以提示用户及时排除故障或纠正错误
　　存储器
　　简单定义为：存放程序和数据。
　　主要分三种：系统程序存储器、用户程序存储器、工作数据存储器
1.系统程序存储器：控制PLC的运行，使PLC正常进行
2.用户程序存储器:存放用户针对具体控制任务，有RAM(用锂电池进行掉电保护)、EPROM、EEPROM。
3.工作数据存储器：用来存储工作数据，即用户程序中使用的ON/OFF状态、数值数据等
　　输入/输出接口：主要是开关量输入输出和模拟量输入输出
　　扩展接口:主要用来添加扩展模块
　　通信接口：通信处理，有串行接口和并行接口
　　PLC外部设备：仪表、传感器等

工作原理

CPU读输入状态
CPU中存储的程序利用输入执行控制逻辑。当程序运行时，CPU刷新有关数据
CPU将数据写到输出

运行机制

简单来说就是运行周期:
1. 读输入：S7-200将物理输入点上的状态(数字量和模拟量)复制到输入过程影响寄存器中。在模拟量输入时，若使能模拟量滤波，否则S7-200在扫描周期不会刷新模拟量输入值。模拟量滤波会得到稳定的信号(cpu224Xp有转换器求取的是均值，不需要软件滤波)
2. 执行逻辑控制程序：S7-200执行程序指令并将数据存储在各种存储区中(注意中断程序的使用，它并不作为正常扫描周期的一部分来执行，只有当中断事件发生时才执行)
3.处理通讯请求：S7-200执行通讯任务(cpu处理从通讯端口或者智能I/O模块接受到的任何信息
4.执行CPU自诊断：S7-200检查固件、程序存储器和扩展模块是否工作正常
5.写输出：在输出过程映像寄存器中存储的数据被复制到物理输出点(模拟量输出直接刷新，与扫描周期无关)