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S7-200PLC的數(shù)據(jù)區(qū)
（一）數(shù)字量輸入和輸出映象區(qū)
1．輸入映象寄存器（數(shù)字量輸入映象區(qū)）（I）
數(shù)字量輸入映象區(qū)是S7-200CPU為輸入端信號狀態(tài)開辟的一個存儲區(qū)。輸入映像寄存器的標(biāo)識符為I，在每個掃描周期的開始，CPU對輸入點進(jìn)行采樣，并將采樣值存于輸入映像寄存器中。
輸入映像寄存器是PLC接收外部輸入的開關(guān)量信號的窗口。
可以按位、字節(jié)、字、雙字四種方式來存取。
（1）按“位”方式：從I0.0~I15.7，共有128點
（2）按“字節(jié)”方式：從IB0~IB15，共有16個字節(jié)
（3）按“字”方式：從IW0~IW14，共有8個字
（4）按“雙字”方式：從ID0~ID12，共有4個雙字
2．輸出映像寄存器（Q）
數(shù)字量輸出映象區(qū)是S7-200CPU為輸出端信號狀態(tài)開辟的一個存儲區(qū)。輸出映像寄存器的標(biāo)識符為Q（從Q0.0~Q15.7，共有128點），在每個掃描周期的末尾，CPU將輸出映像寄存器的數(shù)據(jù)傳送給輸出模塊，再由后者驅(qū)動外部負(fù)載。
可以按位、字節(jié)、字、雙字四種方式來存取。
（1）按“位”方式：從Q0.0~I15.7，共有128點
（2）按“字節(jié)”方式：從QB0~QB15，共有16個字節(jié)
（3）按“字”方式：從QW0~QW14，共有8個字
（4）按“雙字”方式：從QD0~QD12，共有4個雙字
說明：實際沒有使用的輸入端和輸出端的映象區(qū)的存儲單元可以作中間繼電器用。
（二）模擬量輸入映象區(qū)和輸出映象區(qū)
1．模擬量輸入映象區(qū)（AI區(qū)）
模擬量輸入映象區(qū)是S7-200CPU為模擬量輸入端信號開辟的一個存儲區(qū)。S7-200將測得的模擬量（如溫度、壓力）轉(zhuǎn)換成1個字長（2個字節(jié)）的數(shù)字量，模擬量輸入映像寄存器用標(biāo)識符（AI）、數(shù)據(jù)長度（W）及字節(jié)的起始地址表示。
從AIW0~AIW30，共有16個字，總共允許有16路模擬量輸入。
說明：模擬量輸入值為只讀數(shù)據(jù)。
2．模擬量輸出映象區(qū)（AQ區(qū)）
模擬量輸出映象區(qū)是S7-200CPU為模擬量輸出端信號開辟的一個存儲區(qū)。S7-200將1個字長（2個字節(jié)，16位）的數(shù)字量按比例轉(zhuǎn)換為電流或電壓。模擬量輸出映像寄存器用標(biāo)識符（AQ）、數(shù)據(jù)長度（W）及字節(jié)的起始地址表示。
從AQW0~AQW30，共有16個字，總共允許有16路模擬量輸出。
（三）變量存儲器（V）（相當(dāng)于內(nèi)輔繼電器）
PLC執(zhí)行程序過程中，會存在一些控制過程的中間結(jié)果，這些中間數(shù)據(jù)也需要用存儲器來保存。變量存儲器就是根據(jù)這個實際的要求設(shè)計的。變量存儲器是S7-200CPU為保存中間變量數(shù)據(jù)而建立的一個存儲區(qū)，用V表示。
可以按位、字節(jié)、字、雙字四種方式來存取。
（1）按“位”方式：從V0.0~I5119.7，共有40960點。CPU221、CPU222變量存儲器只有2048個字節(jié)，其變量存儲區(qū)只能到V2047.7位。
（2）按“字節(jié)”方式：從VB0~VB5119，共有5120個字節(jié)
（3）按“字”方式：從VW0~VW5118，共有2560個字
（4）按“雙字”方式：從VD0~VD5116，共有1280個雙字
（四）位存儲器（M）區(qū)
PLC執(zhí)行程序過程中，可能會用到一些標(biāo)志位，這些標(biāo)志位也需要用存儲器來寄存。位存儲器就是根據(jù)這個要求設(shè)計的。位存儲器是S7-200CPU為保存標(biāo)志位數(shù)據(jù)而建立的一個存儲區(qū)，用M表示。該區(qū)雖然叫位存儲器，但是其中的數(shù)據(jù)不僅可以是位、還可以是字節(jié)、字或雙字。
（1）按“位”方式：從M0.0~M31.7，共有256點。
（2）按“字節(jié)”方式：從MB0~MB31，共有32個字節(jié)
（3）按“字”方式：從MW0~MW30，共有16個字
（4）按“雙字”方式：從MD0~MD28，共有8個雙字
（五）順序控制繼電器區(qū)（S）
PLC執(zhí)行程序過程中，可能會用到順序控制。順序控制繼電器就是根據(jù)順序控制的特點和要求設(shè)計的。順序控制繼電器區(qū)是S7-200CPU為順序控制繼電器的數(shù)據(jù)而建立的一個存儲區(qū)，用S表示。在順序控制過程中，用于組織步進(jìn)過程的控制。
可以按位、字節(jié)、字、雙字四種方式來存取。
（1）按“位”方式：從S0.0~S31.7，共有256點。
（2）按“字節(jié)”方式：從SB0~SB31，共有32個字節(jié)
（3）按“字”方式：從SW0~SW30，共有16個字
（4）按“雙字”方式：從SD0~SD28，共有8個雙字
（六）局部存儲器區(qū)（L）（相當(dāng)于內(nèi)輔繼電器）
S7-200PLC有64個字節(jié)的局部存儲器，其中60個可以用作暫時存儲器或者給子程序傳遞參數(shù)。
局部存儲器和變量存儲器很相似，主要區(qū)別是變量存儲器是全局有效的，而局部存儲器是局部有效的。全局是指同一個存儲器可以被任何程序存取（例如，主程序、子程序或中斷程序）。局部是指導(dǎo)存儲器區(qū)和特定的程序相關(guān)聯(lián)。
幾種程序之間不能互訪。
局部存儲器區(qū)是S7-200CPU為局部變量數(shù)據(jù)建立的一個存儲區(qū)，用L表示。該區(qū)域的數(shù)據(jù)可以用位、字節(jié)、字、雙字四種方式來存取。
（1）按“位”方式：從L0.0~L63.7，共有512點。
（2）按“字節(jié)”方式：從LB0~LB63，共有64個字節(jié)
（3）按“字”方式：從LW0~LW62，共有32個字
（4）按“雙字”方式：從LD0~LD60，共有16個雙字
（七）定時器存儲器區(qū)（T）
PLC在工作中少不了需要計時，定時器就是實現(xiàn)PLC具有計時功能的計時設(shè)備。定時器的編號：
T0、T1、……、T255
S7-200有256個定時器。
（八）計數(shù)器存儲器區(qū)（C）
PLC在工作中有時不僅需要計時，還可能需要計數(shù)功能。計數(shù)器就是PLC具有計數(shù)功能的計數(shù)設(shè)備。
計數(shù)器的編號：
C0、C1、……、C255
（九）高速計數(shù)器區(qū)（HSC）
高速計數(shù)器用來累計比CPU掃描速率更快的事件。S7-200各個高速計數(shù)器不僅計數(shù)頻率高達(dá)30kHz。
S7-200各個高速計數(shù)器有32位帶符號整數(shù)計數(shù)器的當(dāng)前值。若要存取高速計數(shù)器的值，則必須給出高速計數(shù)器的地址，即高速計數(shù)器的編號。
高速計數(shù)器的編號為：HSC0、HSC1、……、HSC5。
S7-200有6個高速計數(shù)器。其中CPU221和CPU222僅有4個高速計數(shù)器（HSC0、HSC3、HSC4、HSC5）
（十）累加器區(qū)（AC）
累加器是可以像存儲器那樣進(jìn)行讀/寫的設(shè)備。例如，可以用累加器向子程序傳遞參數(shù)，或從子程序返回參數(shù)，以及用來存儲計算的中間數(shù)據(jù)。
S7-200CPU提供了4個32位累加器（AC0、AC1、AC2、AC3）。
可以按字節(jié)、字或雙字來存取累加器數(shù)據(jù)中的數(shù)據(jù)。但是，以字節(jié)形式讀/寫累加器中的數(shù)據(jù)時，只能讀/寫累加器32位數(shù)據(jù)中的低8位數(shù)據(jù)。如果是以字的形式讀/寫累加器中的數(shù)據(jù)，只能讀/寫累加器32位數(shù)據(jù)中的低16位數(shù)據(jù)。只有采取雙字的形式讀/寫累加器中的數(shù)據(jù)時，才能一次讀寫全部32位數(shù)據(jù)。
因為PLC的運算功能是離不開累加器的。因此不有像占用其他存儲器那樣占用累加器。
（十一）特殊存儲器區(qū)（SM）
特殊存儲器是S7-200PLC為CPU和用戶程序之間傳遞信息的媒介。它們可以反映CPU在運行中的各種狀態(tài)信息，用戶可以根據(jù)這些信息來判斷機(jī)器工作狀態(tài)，從而確定用戶程序該做什么，不該做什么。這些特殊信息也需要用存儲器來寄存。特殊存儲器就是根據(jù)這個要求設(shè)計的。
1．特殊存儲器區(qū)
它是S7-200PLC為保存自身工作狀態(tài)數(shù)據(jù)而建立的一個存儲區(qū)，用SM表示。特殊存儲器區(qū)的數(shù)據(jù)有些是可讀可寫的，有一些是只讀的。特殊存儲器區(qū)的數(shù)據(jù)可以是位，也可是字節(jié)、字或雙字。
（1）按“位”方式：從SM0.0~SM179.7，共有1440點。
（2）按“字節(jié)”方式：從SM0~SM179，共有180個字節(jié)
（3）按“字”方式：從SMW0~SMW178，共有90個字
（4）按“雙字”方式：從SMD0~SMD176，共有45個雙字
說明：特殊存儲器區(qū)的頭30個字節(jié)為只讀區(qū)。
2．常用的特殊繼電器及其功能
特殊存儲器用于CPU與用戶之間交換信息，例如SM0.0一直為“1”狀態(tài)，SM0.1僅在執(zhí)行用戶程序的第一個掃描周期為“1”狀態(tài)。SM0.4和SM0.5分別提供
HART 模塊
有關(guān) HART 模塊的詳細(xì)信息，請參見 "ET 200M 分布式 I/O 站"。
模擬量輸入/輸出模塊用于處理自動化系統(tǒng)中的模擬量輸入/輸出任務(wù)。模擬傳感器和執(zhí)行器可以通過這些模塊連接到自動化系統(tǒng)。
使用模擬量輸入/輸出模塊給用戶提供以下優(yōu)點：
模擬量輸入模塊具有下列機(jī)械特性：
緊湊型設(shè)計
堅固的塑料機(jī)殼里包括：
安裝方便
模塊安裝在 DIN 導(dǎo)軌上并通過總線連接器連接到相鄰模塊。沒有插槽規(guī)則；輸入地址由插槽決定。
當(dāng)在 ET 200M 分布式 I/O 系統(tǒng)中與有源總線模塊一起使用時，可以對數(shù)字量輸入/輸出模塊進(jìn)行熱插拔，而不會有任何反應(yīng)。其它模塊繼續(xù)工作。
方便用戶接線
裝置單元通過前置連接器連接。當(dāng)連接模塊時，編碼設(shè)備鎖定在連接器中，這樣該連接器只能適合于同樣類型的模塊。更換模塊時，對于新的同類型模塊，可原封不動保持前連接器的接線狀態(tài)。這樣可以避免在更換模塊的過程中將已接線的前連接器插入到錯誤模塊中。
CP 441 通訊處理器通過點對點鏈接進(jìn)行高速、高性能的串行數(shù)據(jù)通訊，減輕了CPU的通訊負(fù)擔(dān)。
例如，點對點連接可用于：
通訊處理器有二種型號：
通信模塊具有以下機(jī)械特性：
CP 441-1 和 CP 441-2 可以在擴(kuò)展機(jī)架中使用。但是，必須 K 總線信號的傳輸。
提供了用于 CP 441-2 的具有不同負(fù)荷能力的驅(qū)動程序：
CP 441-2 的兩個串口可以分別使用不同的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議或可下載用于 V.24/TTY/X.27 接口模塊的驅(qū)動程序。
用戶友好的功能使這些通信模塊應(yīng)用更靈活、更經(jīng)濟(jì)：
CP 441-1 和 CP 441-2 通信模塊的參數(shù)化非常方便：
組態(tài)數(shù)據(jù)存儲在 CPU 存儲卡中的數(shù)據(jù)塊中。更換模塊時，新模塊可以立即使用。
同步模塊直接插入 CPU 41xH 的預(yù)留插槽中。每個 CPU 需要兩個同步模塊。通過光纜連接子單元中的模塊。
Y-型鏈接
- 2 IM 157 接口模塊
- 1 個 Y-型聯(lián)結(jié)器
- 1 個 RS 485 轉(zhuǎn)發(fā)器
Y-型聯(lián)結(jié)器
配置選項與約束
冗余 PROFIBUS-DP 主站可通過下述方式由 Y-型鏈接進(jìn)行擴(kuò)展：
西門子S7-200網(wǎng)絡(luò)的通訊設(shè)置和元件選擇
S7-200的端口是不隔離的，如果想使網(wǎng)絡(luò)隔離，應(yīng)考慮使用RS-485中繼器或者EM277。
注意：
●具有不同電位的互聯(lián)設(shè)備有可能導(dǎo)致不希望的電流流過連接電纜。
●這種不希望的電流可能導(dǎo)致通訊失敗或者設(shè)備損壞。
●要確保用通訊電纜連接的所有設(shè)備有相同的參考電位，或者彼此隔離，來避免產(chǎn)生這種不希望的電流。
為網(wǎng)絡(luò)確定通訊距離、通訊速率和電纜類型
網(wǎng)段的大長度取決于兩個因素：隔離（用RS-485中繼器）和波特率。但連接具有不同電位的設(shè)備是需要隔離。當(dāng)接地點之間的距離很遠(yuǎn)時，有可能具有不同的地電位。即使距離較近，大型機(jī)械的負(fù)載電流也能導(dǎo)致地電位的不同。
表1 網(wǎng)絡(luò)電纜的大長度
波特率
非隔離CPU口1
有中繼器的CPU口或者EM277
9.6K到187.5K
50m
1000m
500k
不支持
400m
1M到1.5M
不支持
200m
3M到12M
不支持
100m
1 如果不是用隔離端和中繼器，允許的大距離為50m。測量該距離時，從網(wǎng)段的第一個節(jié)點開始。到網(wǎng)段的后一個節(jié)點。
在網(wǎng)絡(luò)中使用中繼器
RS-485中繼器為網(wǎng)段提供偏壓電阻和終端電阻。目的是為了：
●增加網(wǎng)絡(luò)的長度：在網(wǎng)絡(luò)中使用一個中繼器可以使網(wǎng)絡(luò)的通訊距離擴(kuò)展50m。如果使用兩個中繼器而且中間沒有其他節(jié)點，網(wǎng)絡(luò)的通訊距離按照所使用的波特率擴(kuò)展一個網(wǎng)段的長度。在一個串聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中，多可以使用9個中繼器。但網(wǎng)絡(luò)的長度不能超過9600m.
●為網(wǎng)絡(luò)增加設(shè)備：在9600的波特率下。50米距離之內(nèi)，一個網(wǎng)段多可以連接32個設(shè)備，使用一個中繼器允許在網(wǎng)絡(luò)上增加32個設(shè)備。
●在不同的網(wǎng)段之間電隔離：如果不同的網(wǎng)段具有不同的地電位，將他們隔離會提高網(wǎng)絡(luò)的通訊質(zhì)量。
一個中繼器在網(wǎng)絡(luò)中被算作網(wǎng)段的一個節(jié)點，但沒有被指定站地址。
圖1帶有中繼器的網(wǎng)絡(luò)
選擇網(wǎng)絡(luò)電纜
S7-200 網(wǎng)絡(luò)使用RS-485標(biāo)準(zhǔn)，是用雙絞線電纜。在一個網(wǎng)段上可以連接32個設(shè)備。
表2 網(wǎng)絡(luò)電纜的通用指標(biāo)
技術(shù)指標(biāo)
描述
電纜類型
屏蔽雙絞線
回路阻抗
≤115Ω/Km
有效電容
30pF/m
標(biāo)稱阻抗
大約135Ω-160Ω（頻率=3MHz-20MHz）
衰減
0.9Db/100m(頻率=200KHz)
導(dǎo)線截面積
0.3mm2-0.5mm2
電纜直徑
8mm±0.5mm
提供有以下緊湊型 CPU：
CPU 1511-1 PN 是經(jīng)濟(jì)型入門級 CPU，用于不連續(xù)生產(chǎn)技術(shù)中對處理速度和響應(yīng)速度要求不高的應(yīng)用。 CPU 1511-1 PN/DP 可以用作 PROFINET IO 控制器，也可以用作分布式智能設(shè)備 （PROFINET 智能設(shè)備）。 集成式 PROFINET IO IRT 接口設(shè)計為 2-端口交換機(jī)以便在系統(tǒng)中設(shè)立總線型拓?fù)洹?另外，CPU 通過易組態(tài)的塊提供全面控制功能，以及通過標(biāo)準(zhǔn)化 PLC-open 塊 提供連接至驅(qū)動器的能力。
CPU 1511-1 PN 是經(jīng)濟(jì)型入門級 CPU，用于不連續(xù)生產(chǎn)技術(shù)中對處理速度和響應(yīng)速度要求不高的應(yīng)用。 CPU 1511-1 PN/DP 可以用作 PROFINET IO 控制器，也可以用作分布式智能設(shè)備 （PROFINET 智能設(shè)備）。 集成式 PROFINET IO IRT 接口設(shè)計為 2-端口交換機(jī)以便在系統(tǒng)中設(shè)立總線型拓?fù)洹?另外，CPU 通過易組態(tài)的塊提供全面控制功能，以及通過標(biāo)準(zhǔn)化 PLC-open 塊 提供連接至驅(qū)動器的能力
The CPU 1511-1 PN 有:
該 CPU 的單條二進(jìn)制命令的命令執(zhí)行時間可低至 60 ns。
150KB，用于程序；1 MB，用于數(shù)據(jù)
允許實現(xiàn)例如數(shù)據(jù)日志和歸檔等其它功能
單層組態(tài)多可支持 32 個模塊（CPU + 31 個模塊）
