西门子PLC传输数据接头
1.2 S7-300PLC概述
1.2.1 西门子PLC系列产品
德国西门子公司的PLC在国内外具有较高的市场占有率，其主要产品有S5、S7、C7、M7及WinAC等几个系列。其中，S7系列PLC于1994年面世，是西门子公司PLC市场的主流产品，分为SIMATICS7-200、SIMATIC S7-300和SIMATIC S7-400几个子系列。1.SIMATIC S7-200系列PLC
SIMATICS7-200系列PLC是针对简单控制系统而设计的小型PLC，采用集成式、紧凑型结构，一般适用于I/O点数为100点左右的单机设备或小型应用系统。S7-200CNPLC是在SIMATIC S7-200PLC的优良品质和卓越性能基础上专为中国用户开发的产品，于2005年12月16日在中国正式发布，具有与SIMATIC S7-200PLC相同的功能及技术指标。典型的SIMATIC S7-200系列PLC
SIMATIC S7-200系列PLC的编程软件为STEP 7 MicroWin，STEP 7MicroWin从V4.0SP6版本开始支持Vista系统，从V3.2开始即为多语言版本，可以通过“Option”选项直接选择中文界面。
（1）产品规模向大、小两个方向发展
出现了I/O点数达14336点的超大型PLC，使用32位微处理器，多CPU并行工作并具有大容量存储器，使PLC的扫描速度高速化。如三菱公司的A3H的顺序指令执行速度达到0.2～0.4μs。
小型PLC由整体结构向小型模块结构发展，增加了配置的灵活性。小配置的I/O点数为8～16点，可以用来代替小的继电器控制系统，如三菱公司FX系列PLC。
（2）PLC向过程控制渗透与发展
微电子技术的迅速发展，大大加强了PLC的数学运算、数据处理、图形显示及联网通信等功能，使PLC得以向过程控制渗透和发展。
（3）PLC加强了通信功能
为了满足柔性制造单元（FMC）、柔性制造系统（FMS）和工厂自动化（FA）的要求算，加、减、乘、除等算术运算，计时、计数、移位等控制功能。操作数一般由标识符和参数组成，标识符表示操作数的类别，如表明输入继电器、输出继电器、定时器、计数器以及数据寄存器等；参数表明操作数的地址或一个预先设定值。3.顺序功能图
对于一个复杂的控制系统，尤其是顺序控制系统，由于内部的联锁、互动关系极其复杂，用梯形图或指令表编程时梯形图往往数百行。如果在梯形图上不加注释，则梯形图的可读性将会大大降低。
顺序功能图常用来编制复杂的顺序控制类程序，这种功能图也为调试、试运行带来许多方便，它包含步、动作和转换3个要素。先把一个复杂的控制过程分解为一些小的工作状态，即划分为以若干个顺序出现的步；步中包含控制输出的动作，根据一步到另一步的转换条件，再依照一定的顺序控制要求连接成整体的控制程序。
顺序功能图表达的顺序控制过程非常清晰，用于编程和故障诊断时更为有效，使PLC程序的结构更加易懂，特别适合生产制造过程。
1.1.5 PLC的应用和发展1.PLC的应用
近年来，随着PLC的成本下降和功能大大增强，它也能解决复杂的计算和通信问中常用的继电器、接触器逻辑控制基础上简化了符号演变而来的，用程序来代替继电器硬件逻辑连接。
梯形图由触点、线圈或指令框组成。触点代表逻辑输入条件，如外部的开关、按钮、传感器和内部条件等输入信号；线圈代表逻辑运算的结果，常用来控制外部的输出信号（如指示灯、交流接触器和电磁阀等）和内部的标志位等；指令框用来表示定时器、计数器和数学运算等功能指令。
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梯形图左、右的竖直线称为左右母线。梯形图从左母线开始，经过触点和线圈，终止于右母线。可以把左母线看作是提供能量的母线。触点闭合可以使能量流到下一个元件；触点断开将阻止能量流过，这种能量流称为能流。实际上，梯形图是CPU效仿继电器控制电路图，使来自“电源”的“电流”通过一系列的逻辑控制元件，根据运算结果决定逻辑输出的模拟过程。
梯形图中，每个输出元素可以构成一个梯级，每个梯级由一个或多个支路组成，但右边的元件只能是输出元件，且只能有一个。每个梯形图由一个或多个梯级组成。
梯形图编程语言形象、直观、实用，逻辑关系明确，是使用多的PLC编程语言。
PLC的梯形图与继电器控制电路图很相似，两种控制系统却有本质的区别，主要表现在以下几点。语言之间的相互转换。程序被编译后下载到PLC，也可以将PLC中的程序上传到计算机。PLC有3种工作状态，即运行（RUN）状态、停止（STOP）状态和终端（TERM）状态。运行状态是执行应用程序的状态，停止状态一般用于程序的编制和修改，不执行用户程序。显然两个不同的工作状态中要完成的扫描任务是不同的。
PLC处于RUN状态时执行用户程序，“RUN”LED亮。将CPU模块上的模式开关置于RUN位置时，PLC上电后自动进入RUN模式。
PC与PLC之间建立起通信连接后，若模式开关在RUN或TERM位置，可用编程软件中的命令改变CPU的工作模式。
PLC在RUN工作状态时，每扫描一次程序所需要的时间称为扫描周期，一般不超过100ms。指令执行所需要的时间与用户程序的长短、指令的种类和CPU执行速度有很大关系。PLC厂家会给出执行每条基本逻辑指令所需要的时间。
PLC处于STOP状态时不执行用户程序，此时用户可将用户程序和硬件设置信息下载到PLC。
终端（TERM）模式与PLC的通信有关。4.PLC的工作过程
为PLC的工作过程图。PLC上电或从STOP状态切换到RUN状态后，在系统程序的监控下，周而复始地按一定的顺序对系统内部的各种任务进行查询、判断和执行，这个过程
1.1.3PLC的基本原理PLC控制系统的内部控制电路是由用户程序形成的，是按照程序规定的逻辑关系，对输入、输出信号的状态进行计算、处理和判断，得到相应的输出。PLC在执行用户程序时，根据程序从首地址开始自上而下、从左到右逐行扫描执行，并分别从输入映像寄存器、输出映像寄存器中读出有关元件的状态，根据指令执行相应的逻辑运算，把运算的结果写入对应的元件映像寄存器中保存，把输出状态写入对应的输出映像寄存器中保存。
用户程序用触点和线圈实现逻辑运算，基本逻辑逻辑运算关系表如表
PLC是一种工业控制计算机，其工作原理却与计算机有所不同。PLC初是用于替代传统的继电器控制装置，但与继电器控制系统的工作原理也有很大区别。1.PLC的工作原理
任何一个继电器控制系统从功能上都可以分为3部分：输入部分（按钮、开关、传感器等）、控制部分（继电器、接触器连接成的控制电路）以及输出部分（被控对象，如电动机、电磁阀、信号灯等）。这种系统是由导线硬连接起来实现控制程序的，称为硬程序。
PLC控制系统也分为3部分：输入部分、控制部分和输出部分，如图1-2所示。输入部分的作用是将现场输入信号送入PLC，再变成CPU能够接收的信号存入输入映像寄存器等待CPU输入采样，进入控制部分进行运算；输出部分的作用是将PLC的输出信号转存到输出映像寄存器等待输出刷新，才能驱动被控对象。PLC控制