作者：韩相争 编著
出版社：化学工业出版社
格式: AZW3, DOCX, EPUB, MOBI, PDF, TXT
西门子S7-200 SMART PLC编程技巧与案例试读：
前言
随着时代的发展、科技的进步，PLC厂商也都推出了自己的更新换代产品，作为全球PLC生产大型厂商的西门子公司也不例外。目前，西门子小型PLC更新替代产品的发展呈两大方向：S7-200 SMART和S7-1200。S7-200 SMART是2013年西门子公司推出的新兴产品，与S7-200 PLC相比具有自己的特点：
◆机型丰富，选择更多；
◆以太互联，经济便捷；
◆软件友好，编程高效；
◆三轴脉冲，运动自如；
◆高速芯片，性能卓越；
◆完美整合，无缝集成；
由于S7-200 SMART PLC是新兴产品，工程技术人员需要了解它的功能和应用，基于此，笔者结合多年的教学与工程实践经验，编写本书。
本书以西门子S7-200 SMART PLC为讲授对象，着眼实际，以S7-200 SMART PLC硬件系统组成、指令系统及应用为基础，以开关量、模拟量、通信控制的编程方法与案例为重点，以PLC控制系统的设计为最终目的，详细讲述了西门子S7-200 SMART PLC的编程技巧与系统设计方法。内容上循序渐进，由浅入深全面展开。
该书在编写的过程中有以下特点：（1）去粗取精，直击要点；（2）以图解形式讲解，生动形象，易于读者学习；（3）案例多且典型，读者可边学边用；（4）系统设计完全从工程的角度出发，可与实际直接接轨，易于读者模仿和上手；（5）开关量、模拟量、通信等编程方法阐述系统、详细，让读者编程时，有“法”可依；（6）以S7-200 SMART PLC的手册为第一手资料，直接和工程接轨。
全书共分7章，其主要内容为S7-200 SMART PLC硬件组成与编程基础、指令系统及案例、开关量控制程序设计、模拟量控制程序设计、通信及应用、PLC控制系统的设计和附录。
本书实用性强，图文并茂，不仅为初学者提供了一套有效地编程方法，还为工程技术人员提供了大量的编程技巧和实践经验，可作为广大电气工程技术人员自学和参考用书，也可作为高等工科院校、高等职业技术院校工业自动化、电气工程及自动化、机电一体化等相关专业的PLC教材。
全书由韩相争编著，辽宁城建职业技术学院杨静审阅，李艳昭、乔海、杜海洋、刘江帅、杨萍和宁伟超校对。韩霞、张振生、韩英、马力、郑宏俊、李志远、张孝雨、张岩为本书编写提供了帮助，在此一并感谢。
由于笔者水平有限，书中不足之处，敬请广大专家和读者批评指正。编著者第1章 S7-200 SMART PLC硬件组成与编程基础本章要点S7-200 SMART PLC控制系统硬件组成S7-200 SMART PLC的外部结构与外部接线S7-200 SMART PLC的数据类型、地址格式与编程元件S7-200 SMART PLC寻址方式1.1 S7-200 SMART PLC概述与控制系统硬件组成1.1.1 S7-200 SMART PLC概述
西门子S7-200 SMART PLC是在S7-200 PLC基础上发展起来的全新自动化控制产品，该产品的以下特点，使其成为经济型自动化市场的理想选择。（1）机型丰富，选择更多
该产品可以提供不同类型，I/O点数丰富的CPU模块。产品配置灵活，在满足不同需要的同时，又可以最大限度地控制成本，是小型自动化系统的理想选择。（2）选件扩展，配置灵活
S7-200 SMART PLC新颖的信号板设计，在不额外占用控制柜空间的前提下，可实现通信端口、数字量通道、模拟量通道的扩展，其配置更加灵活。（3）以太互动，便捷经济
CPU模块的本身集成了以太网接口，用1根以太网线，便可以实现程序的下载和监控，省去了购买专用编程电缆的费用，经济便捷；同时，强大的以太网功能，可以实现与其他CPU模块、触摸屏和计算机的通信和组网。（4）软件友好，编程高效
STEP 7-Micro/WIN SMART编程软件融入了新颖的带状菜单和移动式窗口设计，先进的程序结构和强大的向导功能，使编程效率更高。（5）运动控制功能强大
S7-200 SMART PLC的CPU模块本体最多集成3路高速脉冲输出，支持PWM/PO输出方式以及多种运动模式。配以方便易用的向导设置功能，快速实现设备调速和定位。（6）完美整合，无缝集成
S7-200 SMART PLC、Smart Line系列触摸屏和SINAMICS V20变频器完美结合，可以满足用户人机互动、控制和驱动的全方位需要。1.1.2 S7-200 SMART PLC硬件系统组成
S7-200 SMART PLC控制系统硬件由CPU模块、数字量扩展模块、模拟量扩展模块、热电偶与热电阻模块和相关设备组成。CPU模块、扩展模块及信号板，如图1-1所示。图1-1 S7-200 SMART PLC CPU模块、信号板及扩展模块（1）CPU模块
CPU模块又称基本模块和主机，它由CPU单元、存储器单元、输入输出接口单元以及电源组成。CPU模块（这里说的CPU模块指的是S7-200 SMART PLC基本模块的型号，绝不是中央微处理器CPU的型号。）是一个完整的控制系统，它可以单独地完成一定的控制任务，主要功能是采集输入信号，执行程序，发出输出信号和驱动外部负载。CPU模块有经济型和标准型两种。经济型CPU模块有两种，分别为CPU CR40和CPU CR60，经济型CPU价格便宜，但不具有扩展能力；标准型CPU模块有8种，分别为CPU SR20、CPU ST20、CPU SR30、CPU ST30、CPU SR40、CPU ST40、CPU SR60和CPU ST60，具有扩展能力。
CPU模块具体技术参数，如表1-1所示。表1-1 CPU模块技术参数（2）数字量扩展模块
当CPU模块数字量I/O点数不能满足控制系统的需要时，用户可根据实际的需要对数字量I/O点数进行扩展。数字量扩展模块不能单独使用，需要通过自带的连接器插在CPU模块上。数字量扩展模块通常有3类，分别为数字量输入模块、数字量输出模块和数字量输入/输出混合模块。数字量输入模块有1个，型号为EM DI08，8点输入。数字量输出模块有2个，型号有EM DR08和EM DT08，EM DR08模块为8点继电器输出型，每点额定电流2A；EM DT08模块为8点晶体管输出型，每点额定电流0.75A。数字量输入/输出模块有4个，型号有EM DR16、EM DT16、EM DR32和EM DT32，EM DR16/DT16模块为8点输入/8点输出，继电器/晶体管输出型，每点额定电流2A/0.75A；EM DR32/DT32模块为16点输入/16点输出，继电器/晶体管输出型，每点额定电流2A/0.75A。（3）信号板
S7-200 SMART PLC有3种信号板，分别为模拟量输出信号板、数字量输入/输出信号板和RS485/RS232信号板。
模拟量输出信号板型号为SB AQ01，1点模拟量输出，输出量程为-10～10V或0～20mA，对应数字量值为-27648～27648或0～27648。
数字量输入/输出信号板型号为SB DT04，为2点输入/2点输出晶体管输出型，输出端子每点最大额定电流为0.5A。
RS485/RS232信号板型号为SB CM01，可以组态RS-485或R-S232通信接口。编者心语：①和S7-200 PLC相比，S7-200 SMART PLC信号板配置是特有的，在功能扩展的同时，也兼顾了安装方式，配置灵活，且不占控制柜空间。②读者在应用PLC及数字量扩展模块时，一定要注意针脚载流量，继电器输出型载流量为2A，晶体管输出型载流量为0.75A。在应用时，不要超过上限值，如果超限，则需要用继电器过渡，这是工程中常用的手段。（4）模拟量扩展模块
模拟量扩展模块为主机提供了模拟量输入/输出功能，适用于复杂控制场合。它通过自带连接器与主机相连，并且可以直接连接变送器和执行器。模拟量扩展模块通常可以分为3类，分别为模拟量输入模块、模拟量输出模块和模拟量输入/输出混合模块。
4路模拟量输入模块型号为EM AE04，量程有4种，分别为-10～10V、-5～5V、-2.5～2.5V和0～20mA，其中电压型的分辨率为11位+符号位，满量程输入对应的数字量范围为-27648～27648，输入阻抗≥9MΩ；电流型的分辨率为11位，满量程输入对应的数字量范围为0～27648，输入阻抗为250Ω。
2路模拟量输出模块型号为EM AQ02，量程有2种，分别为-10～10V和0～20mA，其中电压型的分辨率为10位+符号位，满量程输入对应的数字量范围为-27648～27648；电流型的分辨率为10位，满量程输入对应的数字量范围为0～27648。
4路模拟量输入/2路模拟量输出模块型号为EM AM06，实际上就是模拟量输入模块EM AE04与模拟量输出模块EM AQ02的叠加，故不再赘述。（5）热电阻与热电偶模块
热电阻或热电偶扩展模块是模拟量模块的特殊形式，可直接连接热电偶和热电阻测量温度。热电阻或热电偶扩展模块可以支持多种热电阻和热电偶。热电阻扩展模块型号为EM AR02，温度测量分辨率为0.1℃/0.1℉，电阻测量精度为15位+符号位；热电偶扩展模块型号为EM AT04，温度测量分辨率和电阻测量精度与热电阻相同。（6）相关设备
相关设备是为了充分和方便地利用系统硬件和软件资源而开发和使用的一些设备，主要有编程设备、人机操作界面等。
①编程设备主要用来进行用户程序的编制、存储和管理等，并将用户程序送入PLC中，在调试过程中，进行监控和故障检测。S7-200 SMART PLC的编程软件为STEP 7-Micro/WIN SMART。
②人机操作界面主要指专用操作员界面。常见的如触摸面板、文本显示器等，用户可以通过该设备轻松地完成各种调整和控制任务。1.2 S7-200 SMART PLC外部结构及外部接线1.2.1 S7-200 SMART PLC的外部结构
S7-200 SMART PLC的外部结构，如图1-2所示，其CPU单元、存储器单元、输入/输出单元及电源集中封装在同一塑料机壳内。当系统需要扩展时，可选用需要的扩展模块与主机连接。图1-2 S7-200 SMART PLC的外部结构（1）输入端子 是外部输入信号与PLC连接的接线端子，在顶部端盖下面。此外，顶部端盖下面还有输入公共端子和PLC工作电源接线端子。（2）输出端子 输出端子是外部负载与PLC连接的接线端子，在底部端盖下面。此外，底部端盖下面还有输出公共端子和24V直流电源端子，24V直流电源为传感器和光电开关等提供能量。（3）输入状态指示灯（LED） 输入状态指示灯用于显示是否有输入控制信号接入PLC。当指示灯亮时，表示有控制信号接入PLC；当指示灯不亮时，表示没有控制信号接入PLC。（4）输出状态指示灯（LED） 输出状态指示灯用于显示是否有输出信号驱动执行设备。当指示灯亮时，表示有输出信号驱动外部设备；当指示灯不亮时，表示没有输出信号驱动外部设备。（5）运行状态指示灯 运行状态指示灯有RUN、STOP、ERROR3个，其中RUN、STOP指示灯用于显示当前工作方式。当RUN指示灯亮时，表示运行状态；当STOP指示灯亮时，表示停止状态；当ERROR指示灯亮时，表示系统故障，PLC停止工作。（6）存储卡插口 该插口插入Micro SD卡，可以下载程序和PLC固件版本更新。（7）扩展模块接口 用于连接扩展模块，采用插针式连接，使模块连接更加紧密。（8）选择器件 可以选择信号板或通信板，实现精确化配置的同时，又可以节省控制柜的安装空间。（9）RS-485通信接口 可以实现PLC与计算机之间、PLC与PLC之间、PLC与其他设备之间的通信。（10）以太网接口 用于程序下载和设备组态。程序下载时，只需要1条以太网线即可，无需购买专用的程序下载线。1.2.2 S7-200 SMART PLC外部接线图
外部接线设计也是PLC控制系统设计的重要组成部分之一。由于CPU模块、输出类型和外部电源供电方式的不同，PLC外部接线也不尽相同。鉴于PLC的外部接线与输入输出点数等诸多因素有关，本书给出了S7-200 SMART PLC标准型和经济型两大类端子排布情况，具体情况如表1-2所示。表1-2 S7-200 SMART PLC的I/O点数及相关参数注：最后两种为经济型，其余为标准型。
本节仅给出CPU SR30和CPU ST30的接线情况，其余类型的接线读者可查阅附录。鉴于形式相似，这里不再赘述。（1）CPU SR30的接线
CPU SR30接线图，如图1-3所示。在图1-3中L1、N端子接交流电源，电压允许范围为85～264V。L+、M为PLC向外输出24V/300mA直流电源，L+为电源正，M为电源负，该电源可作为输入端电源使用，也可作为传感器供电电源。图1-3 CPU SR30的接线
①输入端子 CPU SR30共有18点输入，端子编号采用8进制。输入端子I0.0～I2.1，公共端为1M。
②输出端子 CPU SR30共有12点输出，端子编号也采用8进制。输出端子共分3组。Q0.0～Q0.3为第一组，公共端为1L；Q0.4～Q0.7为第二组，公共端为2L；Q1.0～Q1.3为第三组，公共端为3L。根据负载性质的不同，输出回路电源支持交流和直流。（2）CPU ST30接线
CPU ST30的接线，如图1-4所示。在图1-4中，电源为DC 24V，输入点接线与CPU SR30相同。不同点在于输出点的接线，输出端子共分2组。Q0.0～Q0.7为第一组，公共端为2L+、2M；Q1.0～Q1.3为第二组，公共端为2L+、2M。根据负载的性质的不同，输出回路电源只支持直流电源。图1-4 CPU ST30的接线编者心语：①CPU SRXX模块输出回路电源既支持直流型又支持交流型，有时候交流电源用多了，大家会以为CPU SRXX模块输出回路电源不支持直流型，这是误区，读者需注意。②CPU STXX模块输出为晶体管型，输出端能发射出高频脉冲，常用于含有伺服电动机和步进电动机的运动量场合，这点CPU SRXX模块不具备。③运动量场合，CPU STXX模块不能直接驱动伺服电动机或步进电动机，需配驱动器。伺服电动机需配伺服电动机驱动器；步进电动机需配步进电动机驱动器。驱动器的厂商很多，例如，西门子、三菱、松下与和利时等，读者可根据需要，进行查找。1.2.3 S7-200 SMART PLC电源需求与计算（1）电源需求与计算概述
S7-200 SMART PLC CPU模块有内部电源，为CPU模块、扩展模块和信号板正常工作供电。
当有扩展模块时，CPU模块通过总线为扩展模块提供DC 5V电源，因此，要求所有的扩展模块消耗的DC 5V不得超出CPU模块本身的供电能力。
每个CPU模块都有1个DC 24V电源（L+、M），它可以为本机和扩展模块的输入点和输出回路继电器线圈提供DC 24V电源，因此，要求所有输入点和输出回路继电器线圈耗电不得超出CPU模块本身DC 24V电源的供电能力。
基于以上两点考虑，在设计PLC控制系统时，有必要对S7-200 SMART PLC电源需求进行计算。计算的理论依据是：CPU供电能力表格和扩展模块电流消耗表格，上述两个表格如表1-3、表1-4所示。表1-3 CPU供电能力表1-4 扩展模块的耗电情况（2）电源需求与计算举例
某系统有CPU SR20模块1台，2个数字量输出模块EM DR08，3个数字量输入模块EM DE08，1个模拟量输入模块EM AE04，试计算电流消耗，看是否能用传感器电源24V DC供电。
解：计算过程如表1-5所示。表1-5 某系统扩展模块耗电计算
经计算（具体见表1-5），5V DC电流差额=105mA>0mA，24V DC电流差额=-12mA<0mA，5V CPU模块提供的电量够用，24V CPU模块提供的电量不足，因此这种情况下24V供电需外接直流电源，实际工程中干脆由外接24V直流电源供电，就不用CPU模块上的传感器电源（24V DC）了，以免出现扩展模块不能正常工作的情况。1.3 S7-200 SMART PLC的数据类型、数据区划分与地址格式1.3.1 数据类型（1）数据类型
S7-200 SMART PLC的指令系统所用的数据类型有：1位布尔型（BOOL）、8位字节型（BYTE）、16位无符号整数型（WORD）、16位有符号整数型（INT）、32位符号双字整数型（DWORD）、32位有符号双字整数型（DINT）和32位实数型（REAL）。（2）数据长度与数据范围
在S7-200 SMART PLC中，不同的数据类型有不同的数据长度和数据范围。通常情况下，用位、字节、字和双字所占的连续位数表示不同数据类型的数据长度，其中布尔型的数据长度为1位，字节的数据长度为8位、字的数据长度为16位，双字的数据长度为32位。数据类型、数据长度和数据范围，如表1-6所示。表1-6 数据类型、数据长度和数据范围1.3.2 存储器数据区划分
S7-200 SMART PLC存储器有程序区、系统区和数据区3个存储区，如图1-5所示。图1-5 S7-200 SAMRT PLC存储区的划分
程序区用来存储用户程序，存储器为EEPROM；系统区用来存储PLC配置结构的参数如PLC主机和扩展模块I/O配置和编制、PLC站地址等，存储器为EEPROM。
数据区是用户程序执行过程中的内部工作区域。该区域用来存储工作数据和作为寄存器使用，存储器为EEPROM和RAM。数据区是S7-200 SMART PLC存储器特定区域，具体如图1-6所示。图1-6 数据区划分示意图（1）输入映像寄存器（I）与输出映像寄存器（Q）
①输入映像寄存器（I） 输入映像寄存器是PLC用来接收外部输入信号的窗口，工程上经常将其称为输入继电器。在每个扫描周期的开始，CPU都对各个输入点进行集中采样，并将相应的采样值写入输入映像寄存器中，这一过程可以形象地将输入映像寄存器比作输入继电器来理解，如图1-7所示。在图1-7中，每个PLC的输入端子与相应的输入继电器线圈相连，当有外部信号输入时，对应的输入继电器线圈得电即输入映像寄存器相应位写入“1”，程序中对应的常开触点闭合，常闭触点断开；当无外部输入信号时，对应的输入继电器线圈失电即输入映像寄存器相应位写入“0”，程序中对应的常开触点和常闭触点保持原来状态不变。图1-7 输入继电器等效电路
需要说明的是，输入映像寄存器中的数值只能由外部信号驱动，不能由内部指令改写；输入映像寄存器有无数个常开和常闭触点供编程时使用，且在编写程序时，只能出现输入继电器触点，不能出现线圈。
输入映像寄存器可采用位、字节、字和双字来存取。S7-200 SMART PLC地址范围如表1-7所示。表1-7 S7-200 SMART PLC操作数地址范围名称解析输入映像寄存器（I）； 特殊标志位存储器（SM）；顺序控制继电器存储器（S）； 定时器存储器（T）；计数器存储器（C）； 变量存储器（V）；局部存储器（L）；模拟量输入映像寄存器（AI）； 模拟量输出映像寄存器（AQ）；累加器（AC）；高速计数器（HC）； 输出映像寄存器（Q）内部标志位存储器（M）；输入继电器等效电路解析按下启动按钮SB，外部输入信号经输入端子驱动输入继电器I0.0线圈，其常开触点闭合，常闭触点断开
②输出映像寄存器（Q） 输出映像寄存器是PLC向外部负载发出控制命令的窗口，工程上经常将其称为输出继电器。在每个扫描周期的结尾，CPU都会根据输出映像寄存器的数值来驱动负载，这一过程可以形象地将输出映像寄存器比作输出继电器，如图1-8所示。在图1-8中，每个输出继电器线圈都与相应输出端子相连，当有驱动信号输出时，输出继电器线圈得电，对应的常开触点闭合，从而驱动了负载。反之，则不能驱动负载。图1-8 输出继电器等效电路
需要指出的是，输出继电器线圈的通断状态只能由内部指令驱动，即输出映像寄存器的数值只能由内部指令写入；输出映像寄存器由无数个常开和常闭触点供编程时使用，且在编写程序时，输出继电器触点、线圈都能出现，且线圈的通断状态表示程序最终的运算结果，这与下面要讲的辅助继电器有着明显的区别。
输出映像寄存器可采用位、字节、字和双字来存取。S7-200 SMART PLC操作数地址范围如表1-7所示。
③PLC工作原理的理解 下面将就PLC工作原理的理解加以说明，输入输出继电器等效电路如图1-9所示。输入继电器等效电路解析当输出继电器Q0.0线圈得电，经过PLC内部电路的一系列转换，使得其硬件触点闭合，输出电路构成通路，从而驱动了外部负载图1-9 输入输出继电器等效电路等效电路解析按下启动按钮SB1时，输入继电器I0.1线圈得电，常开触点I0.1闭合，输出继电器Q0.1线圈得电并自锁，输出接口模块硬件常开，触点Q0.1闭合，输出电路构成通路，外部负载得电；当按下停止按钮SB2时，输入继电器I0.2线圈得电，其常闭触点I0.2断开，输出继电器Q0.1线圈失电，输出接口模块常开触点Q0.1复位断开，输出电路形成断路，外部负载断电（2）内部标志位存储器（M）
内部标志位存储器在实际工程中常称作辅助继电器，其作用相当于继电器控制电路中的中间继电器，它用于存放中间操作状态或存储其他相关数据，如图1-10（b）所示。内部标志位存储器在PLC中无相应的输入输出端子对应，辅助继电器线圈的通断只能由内部指令驱动，且每个辅助继电器都有无数对常开常闭触点供编程使用。辅助继电器不能直接驱动负载，它只能通过本身的触点与输出继电器线圈相连，由输出继电器实现最终的输出，从而达到驱动负载的目的。图1-10 顺序控制继电器存储器与辅助继电器顺序功能图
内部标志位存储器可采用位、字节、字和双字来存取。S7-200 SMART PLC地址范围如表1-7所示。（3）特殊标志位存储器（SM）
有些内部标志位存储器具有特殊功能或用来存储系统的状态变量和有关控制参数和信息，这样的内部标志位存储器被称为特殊标志位存储器。它用于CPU与用户之间的信息交换。
常用的特殊标志位存储器有如下几个，具体如图1-11所示。图1-11 常用的特殊标志位存储器
常用的特殊标志位存储器时序图及举例，如图1-12所示。图1-12 常用的特殊标志位存储器时序图及举例
其他特殊标志位存储器的用途这里不做过多说明，若有需要读者可参考附录，或者查阅PLC软件手册。（4）顺序控制继电器存储器（S）
顺序控制继电器用于顺序控制（也称步进控制），与辅助继电器一样，也是顺序控制编程中的重要编程元件之一，它通常与顺序控制继电器指令（也称步进指令）联用以实现顺序控制编程。
顺序控制继电器存储器可采用位、字节、字和双字来存取，S7-200 SMART PLC操作数地址范围如表1-7所示。需要说明的是，顺序控制继电器存储器的顺序功能图与辅助继电器的顺序功能图基本一致，具体如图1-10（a）所示。（5）定时器存储器（T）
定时器相当于继电器控制电路中的时间继电器，它是PLC中的定时编程元件。按其工作方式的不同可以将其通电分为延时型定时器、断电延时型定时器和保持型通电延时定时器3种。定时时间=预置值×时基，其中预置值在编程时设定，时基有1ms、10ms和100ms3种。定时器的位存取有效地址范围为T0～T255，因此定时器共计256个。在编程时定时器可以有无数个常开触点和常闭触点供用户使用。（6）计数器存储器（C）
计数器是PLC中常用的计数元件，它用来累计输入端的脉冲个数。按其工作方式的不同可以将其分为加计数器、减计数器和加减计数器3种。计数器的位存取有效地址范围为C0～C255，因此计数器共计256个，但其常开触点和常闭触点有无数对供编程使用。（7）高速计数器（HC）
高速计数器的工作原理与普通的计数器基本相同，只不过它是用来累计高速脉冲信号的。当高速脉冲信号的频率比CPU扫描速度更快时，必须用高速计时器来计数。注意高速计时器的计数过程与扫描周期无关，它是一个较为独立的过程。（8）局部存储器（L）
局部存储器用来存放局部变量，并且只在局部有效，局部有效是指某个局部存储器只能在某一程序分区（主程序、子程序和中断程序）中被使用。它可按位、字节、字和双字来存取。S7-200 SMART PLC操作数地址范围如表1-7所示。（9）变量存储器（V）
变量存储器与局部存储器十分相似，只不过变量存储器存放的是全局变量，它用在程序执行的控制过程中，控制操作中间结果或其他相关数据，变量存储器全局有效，全局有效是指同一个存储器可以在任意程序分区（主程序、子程序和中断程序）被访问。它和局部存储器一样可按位、字节、字和双字来存取。S7-200 SMART PLC操作数地址范围如表1-7所示。（10）累加器（AC）
累加器用来暂时存储计算中间值的存储器，也可向子程序传递参数或返回参数。S7-200 SMART PLC的CPU提供了4个32位累加器（AC0、AC1、AC2、AC3），可按字节、字和双字存取累加器中的数值。累加器的有效地址为AC0～AC3。（11）模拟量输入映像寄存器（AI）
模拟量输入模块将外部输入连续变化的模拟量信号通过A/D（模数转换）转换为1个字长（16位）的数字量信号，并存放在模拟量输入映像寄存器中，供CPU运算和处理。模拟量输入映像寄存器中的数值为只读值，且模拟量输入映像寄存器的地址必须使用偶数字节地址来表示，如AIW2，AIW4等。模拟量输入映像寄存器的地址编号范围因CPU模块型号的不同而不同，地址编号范围为AIW0～AIW110。（12）模拟量输出映像寄存器（AQ）
CPU运算相关结果存放在模拟量输出映像寄存器中，将1个字长（16位）的数字量信号通过D/A（数模转换）转换为模拟量输出信号，用以驱动外部模拟量控制设备。和模拟量输入映像寄存器一样，模拟量输出映像寄存器中的数值也为只读值，且模拟量输出映像寄存器的地址也必须使用偶数字节地址来表示，如AQW2，AQW4等，地址编号范围为AQW0～AQW110。1.3.3 数据区存储器的地址格式
存储器由许多存储单元组成，每个存储单元都有唯一的地址，在寻址时可以依据存储器的地址来存储数据。数据区存储器的地址格式有如下几种。（1）位地址格式 位是最小的存储单位，常用0、1两个数值来描述各元件的工作状态。当某位取值为1时，表示线圈闭合，对应触点发生动作，即常开触点闭合，常闭触点断开；当某位取值为0时，表示线圈断开，对应触点发生动作，即常开触点断开，常闭触点闭合。
数据区存储器位地址格式可以表示为区域标识符+字节地址+字节与位分隔符+位号；例如：I1.5，如图1-13所示，其中第0位为最低位（LSB），第7位为最高位（MSB）。图1-13 数据区存储器位地址格式（2）字节地址格式 相邻的8位二进制数组成一个字节。字节地址格式可以表示为区域识别符+字节长度符B+字节号；例如：QB0表示由Q0.0～Q0.7这8位组成的字节，如图1-14所示。图1-14 数据区存储器字节地址格式（3）字地址格式 两个相邻的字节组成一个字。字地址格式可以表示为区域识别符+字长度符W+起始字节号，且起始字节为高有效字节；例如：VW100表示由VB100和VB101这2个字节组成的字，如图1-15所示。图1-15 数据区存储器字地址格式（4）双字地址格式 相邻的两个字组成一个双字。双字地址格式可以表示为区域识别符+双字长度符D+起始字节号，且起始字节为最高有效字节；例如：VD100表示由VB100～VB103这4个字节组成的双字，如图1-16所示。图1-16 数据区存储器双字地址格式
需要说明的是，以上区域标识符与1-16图一致。1.4 S7-200 SMART PLC的寻址方式
在执行程序过程中，处理器根据指令中所给的地址信息来寻找操作数的存放地址的方式叫寻址方式。S7-200 SMART PLC的寻址方式有立即寻址、直接寻址和间接寻址，如图1-17所示。图1-17 寻址方式1.4.1 立即寻址
可以立即进行运算操作的数据叫立即数，对立即数直接进行读写的操作寻址称为立即寻址。立即寻址可用于提供常数和设置初始值等。立即寻址的数据在指令中常常以常数的形式出现，常数可以为字节、字、双字等数据类型。CPU通常以二进制方式存储所有常数，指令中的常数也可按十进制、十六进制、ASCII等形式表示，具体格式如下。
二进制格式：在二进制数前加2#表示二进制格式，如：2#1010。
十进制格式：直接用十进制数表示即可，如：8866。
十六进制格式：在十六进制数前加16#表示十六进制格式，如：16#2A6E。
ASCII码格式：用单引号ASCII码文本表示，如：‘Hi'。
需要指出，“#”为常数格式的说明符，若无“#”则默认为十进制。重点提示：此段文字很短，但点明数值的格式，请读者加以重视，尤其是在功能指令中，对此应用很多。1.4.2 直接寻址
直接寻址是指在指令中直接使用存储器或寄存器地址编号，直接到指定的区域读取或写入数据。直接寻址有位、字节、字和双字等寻址格式，如：I1.5，QB0，VW100，VD100，具体图例与图1-13～图1-16大致相同，这里不再赘述。
需要说明的是，位寻址的存储区域有I、Q、M、SM、L、V、S；字节、字、双字寻址的存储区域有I、Q、M、SM、L、V、S、AI、AQ。1.4.3 间接寻址
间接寻址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，即指令给出的是存放操作数地址的存储单元的地址，我们把存储单元地址的地址称为地址指针。在S7-200 SMART PLC中只允许使用指针对I、Q、M、L、V、S、T（仅当前值）、C（仅当前值）存储区域进行间接寻址，而不能对独立位（bit）或模拟量进行间接寻址。（1）建立指针
间接寻址前必须事先建立指针，指针为双字（即32位），存放的是另一个存储器的地址，指针只能为变量存储器（V）、局部存储器（L）或累加器（AC1、AC2、AC3）。建立指针时，要使用双字传送指令（MOVD）将数据所在单元的内存地址传送到指针中，双字传送指令（MOVD）的输入操作数前需加“&”号，表示送入的是某一存储器的地址，而不是存储器中的内容，例“MOVD &VB200，AC1”指令，表示将VB200的地址送入累加器AC1中，其中累加器AC1就是指针。（2）利用指针存取数据
在利用指针存取数据时，指令中的操作数前需加“*”号，表示该操作数作为指针，如“MOVW*AC1，AC0”指令，表示把AC1中的内容送入AC0中，间接寻址图示如图1-18所示。图1-18 间接寻址图示（3）间接寻址举例
用累加器（AC1）作地址指针，将变量存储器VB200、VB201中的2个字节数据内容1234移入到标志位寄存器MB0、MB1中。
解析：如图1-19所示。图1-19 间接寻址举例
①建立指针，用双字节移位指令MOVD将VB200的地址移入AC1中。
②用字移位指令MOVW将AC1中的地址VB200所存储的内容（VB200中的值为12，VB201中的值为34）移入MW0中。第2章 STEP 7-Micro/WIN SMART编程软件快速应用本章要点编程软件的界面项目创建于硬件组态程序编辑、传送及调试
STEP 7-Micro/WIN SMART是西门子公司专门为S7-200 SMART PLC设计的编程软件，其功能强大，可在Windows XP SP3和Windows 7操作系统上运行，支持梯形图、语句表、功能块图3种语言，可进行程序的编辑、监控、调试和组态。其安装文件还不足100MB。在沿用STEP 7-Micro/WIN优秀编程理念的同时，更多的人性化设计，使编程更容易上手，项目开发更加高效。
本书以STEP 7-Micro/WIN SMART V2.0编程软件为例，对相关知识进行讲解。2.1 STEP 7-Micro/WIN SMART编程软件的界面
STEP 7-Micro/WIN SMART编程软件的界面，如图2-1所示。其界面主要包括快速访问工具栏、导航栏、项目树、菜单栏、程序编辑器、窗口选项卡和状态栏。图2-1 STEP 7-Micro/WIN SMART编程软件的界面（1）快速访问工具栏
快速访问工具栏位于菜单栏的上方，如图2-2所示。点击“快速访问文件”按钮，可以简捷快速地访问“文件”菜单下的大部分功能和最近文档。单击“快速访问文件”按钮出现的下拉菜单，如图2-3所示。快速访问工具栏上的其余按钮分别为新建、打开、保存和打印等。图2-2 快速访问工具栏图2-3 快速访问工具栏的下拉菜单
此外，点击还可以自定义快速访问工具栏。（2）导航栏
导航栏位于项目树的上方，导航栏上有符号表、状态图表、数据块、系统块、交叉引用和通信几个按键，如图2-4所示。点击相应按键，可以直接打开项目树中的对应选项。图2-4 导航栏编者心语：①符号表、状态图表、系统块和通信几个选项非常重要，读者应予以重视。符号表对程序起到注释作用，增加程序的可读性；状态图表用于调试时，监控变量的状态；系统块用于硬件组态；通信按钮设置通信信息。②各按键的名称读者无需死记硬背，将鼠标放在按键上，就会出现它们的名称。（3）项目树
项目树位于导航栏的下方，如图2-5所示。项目树有两大功能：组织编辑项目和提供指令。
试读结束[说明：试读内容隐藏了图片]