PLC中用户使用的每一个输入/输出、内部存储单元、定时器和计数器等都称为软元件。软元件是PLC内部具有一定功能的器件,这些器件由电子电路和寄存器及存储器单元等组成。S7-200系列PLC中有多种类型的软元件,每一种类型中软元件的数量是有限的,下面介绍具体的软元件(存储器)的数量和地址分配。
1.输入继电器(I)
输入继电器一般都有1个PLC的输入端子与之对应,用于接收外部开关信号。外部的开关信号闭合则输入继电器的线圈得电,在程序中其常开触点闭合,常闭触点断开。输入继电器的位地址范围为I0.0~I15.7,该分区共有16字节,128位。
2.输出继电器(Q)
输出继电器一般有1个PLC上的输出端子与之对应。当通过程序使输出继电器线圈得电时,PLC上的输出端开关闭合,可以作为控制外部负载的开关信号,同时在程序中其常开触点闭合,常闭触点断开。输出继电器的位地址范围为Q0.0~Q15.7,这个分区共有16字节,128位。
3.通用辅助继电器(M)
通用辅助继电器的作用和继电器控制系统中的中间继电器的作用相同,它在PLC中没有输入/输出端子与之对应,因此它的触点不能驱动外部负载。通用辅助继电器的位地址范围为M0.0~M31.7,它共有32字节,256位,编程时,如果位存储器不够用可以用变量存储器来补充。
4.特殊辅助继电器(SM)
有些辅助继电器具有特殊功能或用来存储系统的状态变量、控制参数和信息,我们称其为特殊继电器。特殊辅助继电器的位地址范围为SM0.0~SM549.7。
5.变量存储器(V)
变量存储器用来存储变量。它可以存放程序执行过程中控制逻辑操作的中间结果,也可以使用变量存储器保存与工序或任务相关的其他数据。在用户数据存储区中,变量存储器区所占的存储空间最大,其地址范围为V0.0~V10239.7,该分区共有10240字节,10240×8位。
6.局部变量存储器(L)
局部变量存储器用来存放局部变量。局部变量与变量存储器所存储的全局变量十分相似,主要区别在于全局变量是全局有效的,而局部变量是局部有效的。S7-200系列PLC的各型CPU模块中都有64字节的局部变量存储器,其字节地址范围为LB0~LB63。但是建议用户编程时不要使用其中的最后4个字节单元。
7.顺序控制继电器(S)(www.xing528.com)
有些PLC中也把顺序控制继电器称为状态器,用在顺序控制或步进控制中。顺序控制继电器的位地址范围为S0.0~S31.7,它共有32字节,256位。
8.定时器(T)
定时器是PLC中重要的编程元件,是累计时间增量的内部器件,由1个16位设定值寄存器、1个16位当前值寄存器和1个输出位组成。定时器的地址范围为T0~T255,共计256字节。S7-200系列PLC的定时器按时间基准的不同可分为3种,基准分别为1ms、10ms和100ms。定时器时间基准又称为分辨率或最小设定时间单位。最小设定时间单位越小,即分辨率越高,则设定的时间精度就越高,但同时允许的最大设定时间范围也越小。这是因为定时器的16位设定值寄存器允许的最大设定数值范围为是固定的,即为1~32767,当分辨率分别为1ms、10ms和100ms时,这个允许的最大设定值范围所代表的设定时间范围分别为(1~32767) ×1ms, (1~32767) ×10ms和(1~32767) ×100ms。由此可见,设定时间精度等级的提高是以缩小设定时间范围为代价的。
S7-200PLC的定时器按延时条件的不同分为接通延时定时器、断开延时定时器和保持型接通延时定时器,这3种定时器分别用指令TON、TOF和TONR来定义。这3个指令分别称为接通延时定时器指令、断开延时定时器指令和保持型接通延时定时器指令。TON和TOF定时器与TONR定时器的地址范围是不重叠的,而TON与TOF定时器的地址范围是完全重叠的。但是,在同一个用户程序中,指令TON和TOF不能作用于同一个定时器,即不能把同一个定时器同时作为TON和TOF两种定时器来使用。定时器地址分配和类型分配见表4.1。
表4.1 定时器指令地址分配和类型分配类
9.计数器(C)
计数器用来累计输入脉冲的个数,经常用来对产品进行计数或进行特定功能的编程。计数器由1个16位设定值寄存器、1个16位当前值寄存器和1个输出位组成。同一个计数器的这3个部分共用1个地址,这个地址就是这3个部分所属计数器的地址。S7-200系列PLC计数器的地址范围为C0~C255,共计256个,其允许的最大设定计数范围为1~32767。S7-200系列PLC的计数器分为加计数器、减计数器和加减计数器,这3种计数器分别用指令CTU、CTD和CTUD来定义,它们分别称为加计数器指令、减计数器指令和加减计数器指令,这3种计数器的地址范围是完全重叠的。但是在同一个用户程序中,这3个计数器指令不得作用于同一个计数器。
10.模拟量输入映像寄存器(AI)和模拟量输出映像寄存器(AQ)
模拟量输入电路用以实现模拟量/数字量(A/D)之间的转换,而模拟量输出电路用以实现数字量/模拟量(D/A)之间的转换。在CPU224XP(CN)型模块中,模拟量输入寄存器的字地址范围为AIW0~AIW62,共计32个字单元,模拟量输出寄存器的字地址范围为AQW0~AQW62,共计32个字单元。
11.高速计数器(HC)
一般计数器的计数频率受扫描周期的影响,不能太高,而高速计数器可累计比CPU的扫描速度更快的事件。高速计数器由1个32位预置值寄存器和1个32位当前值寄存器组成,没有输出位。同一个高速计数器的预置值寄存器和当前值寄存器与该高速寄存器共用同一个地址。S7-200系列PLC的CPU244XP(CN)型模块中有6个高速计数器,它们的地址范围为HSC0~HSC5。
12.累加器(AC)
累加器是用来暂存数据的寄存器,它可以用来存放运算数据、中间数据和结果。数据存放在累加器中都只是暂时性的。S7-200系列PLC中的累加器共有4个,其地址范围为AC0~AC3,每个累加器的长度为32位。它可以用来传递或存放字节、字或双字长度的数据,但不能用来传递或存放位数据,即不可把它拆开作为位元件使用。
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