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西门子S7-300 寄存器间接寻址

交叉区域寄存器间接寻址在地址寄存器中的排列可分为三个区域，分别是存储位信息的区域，存储字节、字、双字信息区域，和无效区域。

在S7-300PLC中有两个专门存放地址的寄存器AR1和AR2通过这两个寄存器进行寻址的方式我们称之为寄存器间接寻址

1 内部区域寄存器间接寻址

1) 存储格式

交叉区域寄存器间接寻址在地址寄存器中的排列可分为三个区域，分别是存储位信息的区域，存储字节、字、双字信息区域，和无效区域。

 图 1-1

2) 寻址格式

地址存储器标示符[AR1/AR2,P#X]
在内部区域寄存器间接寻址中，地址存储器标示符表示的是要寻址的所在的区域，如M区、I区、Q区，AR1/AR2表示指针自身所占用的存储空间是AR1(地址寄存器1)或者AR2(地址寄存器2)，P#X表示偏移量，表示在地址寄存器中地址的基础上进行偏移的幅度。

3) 程序示例

例1：

LAR1  P#2.0  //装载地址2.0到AR1
L     MW [AR1,P#0.0]  //装载MW2
L     MW [AR1,P#2.0]  //装载MW4
+I                                //MW2+MW4
T     MW [AR1,P#4.0]  //将加法结果存放到MW6

2 交叉区域寄存器间接寻址

1) 存储格式

交叉区域寄存器间接寻址在地址寄存器中的排列可分为五个区域，分别是存储位信息的区域，存储字节、字、双字信息区域，存储区域地址标示符信息区域，交叉区域指针标识位和无效区域。

图 2-1

此处我们需要将区域地址标识位和相对应的地址信息向大家一一列举如图 2 2所示

 图 2-2

2) 寻址格式

访问宽度[AR1/AR2,P#X]

在内部区域寄存器间接寻址中，访问宽度表示寻址数据的长度W表示长度是字D表示长度是双字，AR1/AR2表示指针自身所占用的存储空间是AR1(地址寄存器1)或者AR2(地址寄存器2)，P#X表示偏移量，表示在地址寄存器中地址的基础上进行偏移的幅度。此处需要注意由于地址寄存器中已经包含区域标识符信息所以在寻址时只需要访问宽度信息，不需要区域标识符信息，具体使用方法参照下面例子。

3) 程序示例

例1：

LAR1  P#M 12.0 //装载M12.0到地址寄存器1
L     W [AR1,P#0.0]  //装载MW12
L     W [AR1,P#2.0]  //装载MW14
+I               //MW12+MW14
T     W [AR1,P#4.0]  //将结果存放到MW16

可编程控制器的工作过程及FN2N PLC的组成

 PLC虽具有微机的许多特点，但它的工作方式却与微机有很大的不同。微机一般采用等待命令的工作方式，如常见的键盘扫描方式或I/O扫描方式，有键按下或I/O动作则转入相应的子程序无键按下则继续扫描。PLC则采用循环扫描工作方式，在PLC中，用户程序按先后顺序存放，如：           

1        ×  ×  ×  ×

2        ×  ×  ×  ×

3        ×  ×  ×  ×

10  ×  ×  ×  ×

11  ED

CPU从*条指令开始执行程序，直至遇到结束符后又返回*条。如此周而复始不断循环。这种工作方式是在系统软件控制下，顺次扫描各输入点的状态，按用户程序进行运算处理，然后顺序向输出点发出相应的控制信号。整个工作过程可分为五个阶段：自诊断，与编程器等的通信，输入采样，用户程序执行，输出刷新，其工作过程框图如图所示：

PLC工作过程框图

1）每次扫描用户程序之前，都先执行故障自诊断程序。自诊断内容为I/O部分、存储器、CPU等，发现异常停机显示出错。若自诊断正常，继续向下扫描。

2）PLC检查是否有与编程器和计算机的通信请求，若有则进行相应处理，如接收由编程器送来的程序、命令和各种数据，并把要显示的状态、数据、出错信息等发送给编程器进行显示。如果有与计算机等的通信请求，也在这段时间完成数据的接受和发送任务。

 3）PLC的中央处理器对各个输入端进行扫描，将输人端的状态送到输入状态寄存器中，这就是输入采样阶段。

 4）中央处理器CPU将指令逐条调出并执行，以对输人和原输出状态（这些状态统称为数据）进行“处理”，即按程序对数据进行逻辑、算术运算，再将正确的结果送到输出状态寄存器中，这就是程序执行阶段。

 5）当所有的指令执行完毕时，集中把输出状态寄存器的状态通过输出部件转换成被控设备所能接受的电压或电流信号，以驱动被控设备，这就是输出刷新阶段。

 PLC经过这五个阶段的工作过程，称为一个扫描周期。完成一个周期后，又重新执行上述过程，扫描周而复始地进行。扫描周期是PLC的重要指标之一，在不考虑第二个因素（与编程器等通信）时，扫描周期T为：

 T＝（读入一点时间×输入点数）+（运算速度×程序步数）＋（输出一点时间×输出点数）十故障诊断时间

显然扫描时间主要取决于程序的长短，一般每秒钟可扫描数十次以上，这对于工业设备通常没有什么影响。但对控制时间要求较严格，响应速度要求快的系统，就应该精确的计算响应时间，细心编排程序，合理安排指令的顺序，以尽可能减少扫描周期造成的响应延时等不良影响。

 PLC与继电接触器控制的重要区别之一就是工作方式不同。继电接触器控制是按“并行”方式工作的，也就是说是按同时执行的方式工作的，只要形成电流通路，就可能有几个继电器同时动作。而PLC是以反复扫描的式工作的，它是循环地连续逐条执行程序，任一时刻它只能执行一条指令，这就是说PLC是以“串行”方式工作的。这种串行工作方式可以避免继电接触器控制的触点竞争和时序失配问题。

 总之，采用循环扫描的工作方式也是PLC区别于微机的最大特点，使用者应特别注意。

FN2N PLC 的规格及组成

FN_2N系列PLC有FN_2N16、FN_2N32、FN_2N48、FN_2N64、FN_2N80 、FN_2N128等， FN_2N 32，主要由以下几个部分构成：

    1、控制单元：设有与编程器，计算机的接口，与I/O扩展单元相连的扩展口，输入、输出端子、电源输入和输出端子，FN_2N有16个输入点和16个输出点。

    2、扩展单元。

    3、智能单元。

    4、链接单元。

    5、编程工具：使用MELSOFT GX Developer编程软件。

PLC控制系统设计的一般步骤与传统的继电器——接触器控制系统的设计相比较，组件的选择代替了原来的器件选择，程序设计代替了原来的逻辑电路设计。

（1）根据工艺流程分析控制要求，明确控制任务，拟定控制系统设计的技术条件。技术条件一般以设计任务书的形式来确定，它是整个设计的依据。工艺流程的特点和要求是开发PLC控制系统的主要依据，所以必须详细分析、认真研究，从而明确控制任务和范围。如需要完成的动作（动作时顺、动作条件，相关的保护和联锁等）和应具备的操作方式（手动、自动、连续、单周期，单步等）。

（2）确定所需的用户输入设备（按钮、操作开关、限位开关、传感器等）、输出设备（继电器、接触器、信号灯等执行元件）以及由输出设备驱动的控制对象（电动机、电磁阀等），估算PLC的I/O点数；分析控制对象与PLC之间的信号关系，信号性质，根据控制要求的复杂程度，控制精度估算PLC的用户存储器容量。

（3）选择PLC。PLC是控制系统的核心部件，正确选择PLC对于保证整个控制系统的各项技术、经济指标起着重要的作用，PLC的选择包括机型的选择、容量的选择、I/O模块的选择、电源模块的选择等。选择PLC的依据是输入输出形式与点数，控制方式与速度、控制精度与分辨率，用户程序容量。

（4）分配、定义PLC的I/O点，绘制I/O连接图。根据选用的PLC所给定的元件地址范围（如输入、输出、辅助继电器、定时器、计数器。数据区等），对控制系统使用的每一个输入、输出信号及内部元件定义的信号名和地址，在程序设计中使用哪些内部元件，执行什么功能格都要做到清晰，无误。

（5）PLC控制程序设计。包括设计梯形图、编写语句表、绘制控制系统流程图。控制程序是控制整个系统工作的软件，是保证系统工作正常，安全。可靠的关键，因此，控制程序的设计必须经过反复测试。修改，直到满足要求为止。

（6）控制柜（台）设计和现场施工。在进行控制程序设计的同时，可进行硬件配备工作，主要包括强电设备的安装、控制柜（台）的设计与制作、可编程序控制器的安装、输入输出的连接等。在设计继电器控制系统时，必须在控制线路设计完成后，才能进行控制柜（台）设计和现场施工。可见，采用PLC控制系统，可以使软件设计与硬件配备工作平行进行，缩短工程周期。如果需要的话，尚需设计操作台、电气柜、模拟显示盘和非标准电器元部件。

（7）试运行、验收、交付使用，并编制控制系统的技术文件。编制控制系统的技术文件包括说明书、设计说明书和使用说明书、电器图及电器元件明细表等。

传统的电器图，一般包括电器原理图、电器布置图及电器安装图。在PLC控制系统中，这一部分图可以统称为“硬件图”。它在传统电器图的基础上增加了PLC部分，因此在电器原理图中应增加PLC的I/O连接图。此外，在PLC控制系统的电器图中还应包括程序图（梯形图），可以称它为“软件图”。向用户提供“软件图”，可便于用户发生发展或工艺进时修改程序，并有利于用户在维修时分析和排除故障。根据具体任务，上述内容可适当调整。

电气控制线路原理图绘制原则举例说明

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