辽宁西门子S7-200SMARTPLC模块代理经销商

辽宁西门子S7-200SMARTPLC模块代理经销商

西门子S7-200的工作方式及扫描周期

   PLC运行时是通过执行反映控制要求的用户程序来完成控制任务的，需要执行众多的操作。但CPU不可能同时执行多个操作，它只能按分时操作（串行工作）方式，每一次执行一个操作，按顺序逐个执行。由于CPU的运算处理速度很快，所以从宏观上来看，PLC外部出现的结果似乎是同时（并行）完成的。这种串行工作过程称为PLC的扫描工作方式。

1．工作方式

   S7-200有3种工作方式：RUN（运行）、STOP（停止）、TERM（terminal，终端）工作方式，可通过安装在PLC上的方式选择开关进行切换。

①RUN方式：在RUN方式下，CPU执行用户程序。

②STOP方式：在STOP方式下，不能运行用户程序，可以向CPU装载用户程序或进行CPU设置。

③TERM方式：在TERM方式下，允许使用工业编程软件STEP 7-Micro/WIN32来控制CPU的工作方式。

   当电源断电又恢复后，如果方式选择开关在TERM或STOP状态下，CPU自动进入STOP方式；如果方式选择开关在RUN状态下，则CPU自动进入RUN方式。

2．扫描周期

   在RUN方式下，系统周期性地循环执行用户程序。PLC在每次扫描工作过程中除了执行用户程序外，还要完成内部处理、通信服务等工作。整个扫描工作过程包括内部处理、通信服务、输入采样、程序执行、输出刷新5个阶段。整个过程扫描执行一遍所需的时间称为扫描周期。即全部输入输出状态的改变，需要一个扫描周期。

    利用PLC可以实现任意分频，图5-17为二分频结构。

    图5-17    二分频结构

    在输入端X0加上脉冲信号，当输入X0*个脉冲到来（由OFF变ON）时，上升沿微分指令使得R0接通，其常开触点闭合一个扫描周期，Y0得电并自锁。当第二个脉冲到来时，R0再次接通一个扫描周期，其常闭触点断开，此时Y0的常闭触点处于断开状态，使得Y0失电。当第三个脉冲到来时，R0再次产生导通一个扫描周期，Y0重新接通并保持，在第四个脉冲的上升沿使得Y0再次断开。依次往复循环，实现输出信号Y0是X0的二分频。
时序结构在控制系统中是基本、较常用的结构，本节通过一些常用的实例来说明时序结构的设计方法。

    在PLC的程序设计中，启动和复位控制结构是构成梯形图基本的结构，可以通过下面几种方法实现该功能。

    (1)直接用输出继电器实现

    如图5-12所示，X0为“ON”时，X0的常开触点闭合，Y0得电(ON)，并由Y0的常开触点实现自锁，保持输出Y0处于接通状态。X1为“ON”时，X1的常闭触点断开，Y0失电(OFF)。

    (2)用保持指令(KP)实现

    图5-12    启动和复位控制结构（一）

    如图5-13所示，X0为“ON”时，X0的常开触点闭合，Y0得电(ON)并保持；当X1为“ON”时，X1的常开触点闭合，Y0复位(OFF)。

    图5-13    启动和复位控制结构（二）

    (3)利用计数器实现

    在图5-14中，X0*次为“ON”时，Y0得电(ON)并通过自身触点实现自锁，同时计数器减1；当X0第二次为“ON”时，计数器的当前值减为0，C100的常闭触点断开，Y0失电(OFF)。

    图5-14    启动和复位控制结构（三）

    采用一些编程技巧可使程序简洁、直观和易于理解，节省程序的存储空间，减少不易发现的错误。

    ①输入继电器、输出继电器、辅助继电器、定时器／计数器的触点数量在程序中没有限制，多次使用可以简化程序和节省存储单元。

    ②在不使程序复杂难懂的情况下应尽可能少占用存储空间。

    ③定时器／计数器的编号范围是0～143，不能重复使用。编程时定时器可以从0开始递增使用，而计数器从143开始递减使用，这样就可以避免定时器、计数器使用相同的编号。

    ④在对复杂的梯形图进行调试时可以在任何地方插入ED指令，分段进行调试，从而提高调试的效率。

    ⑤PLC在工作时按照从左到右，由上而下的顺序进行扫描，上一梯级的执行结果会影响下一级的输入，所以在编程时必须考虑控制系统逻辑上的先后关系。

    对于并联一串联结构（如图5-1所示）的编程，先编写并联逻辑块（a块），然后再编写串联逻辑块（b块）。

    图5-1    并联一串联结构

    对于图5-2中串联一并联结构的编程，就必须将其分为逻辑块a和b先对每块进行编程，然后利用ANS指令把这些逻辑块组合在一起。在该图中，如将a块和b块换位，则可以减少指令数量，节约存储空间。

    当梯形图中有多个串联和并联逻辑块时（如图5-3所示），首先要把整个输出支路分成若干个串联或并联逻辑块，再把每个串联或并联逻辑块分为几个独立的逻辑块，然后对每个独立逻辑块进行编程，后根据它们之间的相互关系将所有的块利用ORS和ANS指令进行组合，完成整个输出支路的编程。

    图5-2    串联一并联结构

辽宁西门子S7-200SMARTPLC模块代理经销商