云南西门子S7-200SMART模块代理经销商

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西门子S7-200 PLC的程序结构

    PLC在RUN方式下通过主机循环扫描并连续执行用户程序来实现对任务或过程的控制，因此用户程序决定了一个控制系统的功能。用户程序的编制可以使用编程软件在计算机或其他编程设备（如图形输入设备），也可使用手编器。

    S7-200广义上的程序由3部分构成：用户程序、数据块和参数块。

    1．用户程序

    用户程序是必选项。用户程序在存储器空间中也称为组织块OB1，OB1处于高层次，它可以管理其他块，它是用各种语言（如STL、LAD或FBD等）编写的用户应用程序。不同机型的CPU其程序空间容量也不同（可参见主机的主要技术指标表）。

    用户程序的结构比较简单，一个完整的用户控制程序应当包含一个主程序、若干子程序和若干中断处理程序3大部分。不同编程设备，对各程序块的安排方法也不同。

    如果编程使用的是手编器，主程序应安排到程序的前面。其他部分的位置安排没有严格的顺序，但习惯上把子程序安排在中断程序的前面。

    如果用编程软件在计算机上编程，程序的组织有两种方法：

    一种是利用编程软件的程序结构窗口双击主程序、子程序和中断程序的图标，即可进入各程序块的编程窗口。编译时编程软件自动对各程序段进行连接。

    另一种是只用主程序窗口，把主程序和所有子程序及中断程序放到一起，通常的放法是：把主程序放在前，然后是子程序和中断程序。这两种组织方法是*等效的。对大规模程序，用*种方法比较方便。

    (1)主程序。

    主程序为必选部分，用手编器编程，主程序应以一条MEND指令作为主程序结束指令。但STEP 7_Micro/Win 32软件不再需要编程人员将这条指令加到主程序的结尾。而是在程序编译时由系统自动加入。

    (2)子程序。

    子程序为可选部分，每个子程序应有不重复的序号SBR n，以便主程序正确调用。只有被主程序、中断服务程序或者其他子程序调用时，子程序才会执行。当希望重复执行某项功能时，子程序是非常有用的。

    调用子程序有如下优点：

    ■  用子程序可以减小程序的长度。

    ■  由于将代码从主程序中移出，因而用子程序可以缩短程序扫描周期。S7-200在每个扫描周期中处理主程序中的代码，不管代码是否执行。而子程序只有在被调用时，S7-200才会处理其代码。在不调用子程序时，S7-200不会处理其代码。

    ■  用子程序创建的程序代码是可传递的。可以在一个子程序中完成一个独立的功能，然后将它复制到另一个应用程序中而无需作重复工作。

    (3)中断处理程序。

    中断处理程序也是可选项，当特定的中断事件发生时，中断服务程序执行。可以为一个预先定义好的中断事件设计一个中断服务程序，当特定的事件发生时，S7-200会执行中断服务程序。每个中断处理程序应有不重复的序号INT n，以便主程序或子程序正确调用。

    中断服务程序不会被主程序调用。只有当中断服务程序与一个中断事件相关联，且在该中断事件发生时，S7-200才会执行中断服务程序。

    2．数据块

    数据块为可选部分，又称为DB1，在存储空间中是大V存储器范围．它主要是存放控制程序运行所需的数据，在数据块中允许以下数据类型：布尔型（表示编程元件的状态）、十进制、二进制或十六进制数、字母、数字和字符型。

    3．参数块

    参数块也是可选部分，它存放的是CPU组态数据，如果在编程软件或其他编程工具上未进行CPU的组态，则系统以默认值进行自动配置。

    功能块图(FBD)的图形结构与数字电子电路的结构极为相似。

    功能块图中每个模块有输入和输出端，输入和输出端的函数关系也使用与、或、非、异或等逻辑，模块之间的连接方式与电路的连接方式也基本相同。熟悉电路工作的编程人员习惯使用这种语言。

    LAD、STL和FBD是PLC较常用的3种编程语言，其中LAD和FBD属于图形语言，特点是易理解、易使用，但是灵活性较差；STL是更接近程序员的语言，能够实现指针等非常灵活的控制。STEP 7支持这3种语言的混合编程以及相互之间的转换，一般说来LAD和FBD程序都可以通过STEP 7自动转换成STL程序，但是并非所有STL语句都可以转换成LAD和FBD程序。
  功能块图中每个模块有输入和输出端，输入和输出端的函数关系也使用与、或、非、异或等逻辑，模块之间的连接方式与电路的连接方式也基本相同。熟悉电路工作的编程人员习惯使用这种语言。

    LAD、STL和FBD是PLC较常用的3种编程语言，其中LAD和FBD属于图形语言，特点是易理解、易使用，但是灵活性较差；STL是更接近程序员的语言，能够实现指针等非常灵活的控制。STEP 7支持这3种语言的混合编程以及相互之间的转换，一般说来LAD和FBD程序都可以通过STEP 7自动转换成STL程序，但是并非所有STL语句都可以转换成LAD和FBD程序。

    梯形图( LAD)较接近于继电接触控制系统中的电气控制原理图，是应用多的一种编程语言。

    与计算机的语言相比，梯形图可以看作是PLC的高级语言，几乎不用去考虑系统内部的结构原理和硬件逻辑。因此，它很容易被一般的电气工程设计人员和运行维护人员所接受，是初学者理想的编程工具，所有厂商的可编程序控制器都支持梯形图语言。

    PLC梯形图的特点体现在以下几个方面：

    ■  梯形图的符号（输入触点、输入线圈）不是实际的物理元件，而是与I/O映像区域内存区中的某一位相对应的。

    ■  梯形图不是硬接线系统，但可以借助“概念电流”来理解其逻辑运算功能。

    ■ PLC根据梯形图符号的排列顺序按照从左到右、自上而下的方式逐行扫描。前一逻辑行的运算结果，可被后面的程序所引用。

    ■  每个梯形图符号的常开属性和常闭属性在用户程序中均可以被无限次引用。

    ■  只有在每个扫描周期的I/O操作阶段，PLC根据输入触点信号刷新输入映像区的状态，输出映像区的状态通过输出接口更新输出信号。

    本图及后两种语言的图中的Network 1，以及后面所有的Network编号是各段程序的段号，一个段实际就是一个梯级，这在梯形图语言中可以明显看出程序的各段结构。段号只是为了便于程序说明而附加的，实际编程时可以不进行输入（但如果需要利用STEP 7-Micro/Win32将STL转换为LAD，则必须输入）或变更。

    一般来说，语句表语言在选用时主要应作如下考虑：

    ■  它更适合于熟悉可编程序控制器结构原理及逻辑编程的有经验的程序员。

    ■  由于助记符是二进制机器代码的翻译，两者存在一一对应的关系，翻译后的机器代码被CPU直接执行，用语句表编写的控制程序在PLC主机中生成的源机器代码短，因而执行速度较快。

    ■  用这种语言可以编写出用梯形图和功能块图无法实现的程序。
间接寻址方式是指数据存放在存储器或寄存器中，在指令中只出现所需数据所在单元的内存地址的地址。存储单元地址的地址又称为地址指针。这种间接寻址方式与计算机的间接寻址方式相同。间接寻址在处理内存连续地址中的数据时非常方便，而且可以缩短程序所生成的代码的长度，使编程更加灵活。

    可以用指针进行间接寻址的存储区有：输入继电器I、输出继电器Q、通用辅助继电器M、变量存储器V、顺序控制继电器S、定时器T、计数器C。其中T和C仅仅是当前值可以进行间接寻址。

    用间接寻址方式存取数据需要做的工作有3种：建立指针、间接存取和修改指针。使用方法与C语言中的指针应用基本相同。

    (1)建立指针。对存储器的某一地址进行间接寻址时，必须首先为该地址建立指针。指针为双字长，是所要访问的存储单元的32位物理地址。可用来作为指针的存储区有：变量存储器(V)、局部变量存储器(L)和累加器(AC)。

    建立指针必须用双字传送指令( MOVD)，将存储器所要访问单元的地址装入，用来作为指针的存储器单元或寄存器，装入的是地址而不是数据本身，格式如下：

    例：    MOVD    &VB200，VD302

    MOVD    &MB10，AC2

    MOVD    &C2，LD14

    “&”为地址符号，与单元编号组合表示所对应单元的32位物理地址，VB200只是一个直接地址编号，并不是它的物理地址。

    指令中的第二个地址数据长度必须是双字长，如VD、LD和AC。

    指令中的&VB200如果改为&VW200或&VD200效果*相同。

    (2)间接存取。指令中在操作数的前面加“*”表示该操作数为一个指针。

    下面两条指令是建立指针和间接存取的应用方法：

    MOVD    &VB200，ACO

    MOVW    *AC0，AC

    若存储区的地址及单元中所存的数据如上图所示，执行过程如下：

    MOVD    &VB200，ACO

    AC0

    MOVW    *AC0，AC1

    AC1

    *条指令把VB200的地址装入AC0，建立地址指针；第二条指令中的*AC0表示AC0为MOVW指令确定的一个字长的存储单元的指针，指令的执行是把指针所指的一个字长的数据送到累加器AC1中。

    (3)修改指针。处理连续存储数据时，可以通过修改指针很容易地存取其他紧挨着的数据。简单的数学运算指令，如加法、减法、自增和自减等指令可以用来修改指针。

    下面的两条指令是修改指针的用法：

    INCD    AC0

    INCD    AC0

    MOVW    *AC0，AC1

    执行情况如下：

    INCD    AC0

    INCD    AC0

    AC0中的内容

    MOVW    *AC0，AC1

    AC1中的内容

    前两条指令使AC0中的内容，即指针增加两个单位形成下一个数据的地址（VW202的起始字节地址），指向下一个字9087；第三条指令中的*AC0表示AC0为MOVW指令确定的新字存储单元的指针，指令的执行是把指针所指的一个字长的数据(9087)送到累加器AC1中。

    根据所存取的数据长度正确调整指针：

    当存取字节时，指针调整单位为1。

    当存取一个字、定时器或计数器的当前值时，指针调整单位为2。

    当存取双字时，指针调整单位为4。

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