西门子s7-200编程手册.DOC

前言，目录
产品概述1
使用入门2
S7--200的安装3
PLC的基本概念4
编程的概念、惯例及特点5
S7-200指令集6
网络通讯7
硬件故障诊断指南和软件调试工具8
S7-200开环运动控制
9
创建调制解调模块程序
10
使用USS协议库控制
MicroMaster驱动器
11
使用Modbus协议库
12
使用配方13
使用数据归档14
PID自整定和PID整定控制面板15
附录
索引
S7-200
可编程序控制器
系统手册
SIMATIC
2008年8月版
6ES7 298-8FA24-8FH0
A5E00307992-04
本手册的订购号为：
6ES7298-8FA24--8BH0
ii
安全指南
本手册包括了保证人身安全与保护本产品及连接的设备应遵守的注意事项。这些注意事项在手册中以
警告三角形加以突出，并按照危险等级标明如下：
危险
表示如果不采取适当的预防措施，将导致死亡或者严重的人身伤害。
警告
表示如果不采取适当的预防措施，将有导致死亡或严重人身伤害的可能。
当心
表示如果不采取适当的预防措施将有导致轻微的人身伤害的可能。
当心
表示如果不采取适当的预防措施将有导致财产损失的可能。
注意
表示如果不采取适当的预防措施，有可能导致不希望的结果或状态。
合格人员
只有合格人员才允许安装和操作设备。合格人员是指被授权按照既定安全惯例和标准，对线路、设备
和系统进行调试，接地和加标识的人员。
正确应用
注意如下：
警告
该设备及其部件只能用于产品目录或者技术说明中所描述的范畴，并且只能与Siemens公司认可或
者推荐的第三方厂家出产的设备或部件一起使用。
只有正确地运输、保管、设置和安装，并且按照推荐的方式操作和维护，产品才能正常、安全地
运行。
注册商标
SIMATIC_、SIMATIC HMI_和SIMATIC NET_是SIEMENS AG的注册商标。
这些文档中使用的某些其它名称也是注册商标；如果第三方将这些名称用于个人用途，将违反所有者的权利。
我们已核对过本手册的内容与所描述的硬件和软件相符。由于差错难以完全
避免，我们不能保证完全一致。我们会经常对手册中的数据进行检查，并在
后续的编辑中进行必要的更正。欢迎您提出宝贵意见。
Siemens AG 2007版权所有保留所有权利免责声明
未经明确的书面许可，不得复制、传抄或者使用本资料的内容，违者应对造
成的损失承担责任。保留实用模块或设计的专利许可及注册中提供的所有
权利。
Siemens AG
Bereich Automation and Drives
Geschaeftsgebiet Industrial Automation Systems
Postfach 4848, D- 90327 Nuernberg
_ Siemens AG 2008
技术数据如有改动，恕不事先通知。
Siemens Aktiengesellschaft 6ES7 298-8FA24-8FH0
iii
前言
本手册的用途
S7-200系列小型PLC (Micro PLC)可应用于各种自动化系统。紧凑的结构、低廉的成本以及功能强
大的指令集使得S7--200 PLC成为各种小型控制任务理想的解决方案。S7-200产品的多样化以及基
于Windows的编程工具，使您能够更加灵活地完成自动化任务。
本手册专为具有一定PLC背景知识的工程人员、编程人员、安装人员及电气人员编写，其内容涵盖了
S7--200系列小型PLC的安装和编程信息。
阅读本手册所需的基本知识
如果具备了一定的自动化知识和PLC知识，那么您将能更好地理解本手册的内容。
适用范围
本手册适用于STEP 7--Micro/WIN 4.0版和S7-200 CPU产品系列。关于本手册涉及的全部S7-200系
列产品的清单和订货号，可参见附录E。
修订的内容
本手册经修订后包含两个新模拟扩展模块和一个附录。
_ EM 231模拟量输入RTD，4输入
_ EM 231模拟输入热电偶，8输入
_ 附录H，S7-200CN产品
认证标准
SIMATIC S7-200系列产品符合以下标准：
_ Underwriters Laboratories，Inc. UL 508 Listed (工业控制设备)
注册号E75310
_ 加拿大标准协会：CSA C22.2编号142 (过程控制设备)
_ 工厂保险联盟：等级号3600，等级号3611，FM级别I，分区2，组A、B、C和D危险位置，
T4A和等级I，区2，IIC，T4
提示
SIMATIC S7-200系列符合CSA标准。
cULus标志表明S7-200已经由Underwriters Laboratories (UL)检验和证明符合标准UL 508和CSA
22.2 No. 142。
S7-200可编程序控制器系统手册
iv
CE标签
有关更多信息，请参见附录A中的常规技术规范。
C标记
SIMATIC S7-200产品符合AS/NZS 2064 (澳大利亚)标准。
标准：
SIMATIC S7-200系列产品符合IEC 61131--2，可编程控制器-- 设备要求的标准。
更多信息请参见附录A。
本文档的相关资料信息
产品
系列
文档订货号
S7--200 S7--200点到点接口通讯手册(英语/德语) 6ES7 298--8GA00--8XH0
SIMATIC文本显示用户手册(包括在STEP 7--Micro/WIN文档光盘中) 无
HMI设备OP 73micro，TP 177micro (WinCC Flexible)操作手册(英文) 6AV6 691--1DF01--0AB0
SIMATIC HMI WinCC flexible 2005 Micro用户手册(英语) 6AV6 691--1AA01--0AB0
SIMATIC NET CP 243--2 AS-I接口主站手册(英文) 6GK7 243--2AX00--8BA0
SIMATIC NET CP 243--1工业以太网通讯处理器技术手册(英语) J31069--D0428--U001--A2--7618
SIMATIC NET CP 243--1 IT工业以太网通讯处理器和信息技术技术手册
(英语)
J31069--D0429--U001--A2--7618
用于IT--CP编程提示的SIMATIC NET S7Bean/Applet(英语) C79000--G8976--C180--02
SIMATIC NET GPRS/GSM--Modem SINAUT MD720--3系统手册(英语) C79000--G8976--C211
SIMATIC NET SINAUT MICRO SC系统手册(英语) C79000--G8900--C210
SIWAREX MS设备手册(英语)(随同设备提供) 无
S7--200可编程控制器系统手册(英语) 6ES7 298--8FA24--8BH0
前言
v
如何使用本手册
如果您是初次使用S7--200产品，那么您需要通读S7-200可编程控制器系统手册。如果您是一位有经
验的用户，则可以通过目录和索引查找相应信息。
S7-200可编程控制器系统手册按照以下主题组织编排：
_ 第1章(产品概述)对S7--200系列PLC产品的特点作简单的描述。
_ 第2章(使用入门)教您如何创建并下载一个简单的控制程序。
_ 第3章(S7-200的安装)提供S7--200 CPU模块和可扩展I/O模块的安装尺寸和基本安装指南。
_ 第4章(PLC的基本概念)提供S7--200的操作信息。
_ 第5章(编程的概念、惯例及特点)描述STEP 7--Micro/WIN软件的特点、程序编辑器、指令集的
种类(IEC 1131-3或者SIMATIC)、S7--200的数据类型和创建程序的步骤。
_ 第6章(S7-200指令集)编程指令的描述及示例。
_ 第7章(网络通讯)介绍S7--200支持的各种网络配置。
_ 第8章(硬件故障诊断指南和软件调试工具)介绍S7--200硬件故障的处理方法以及
STEP 7--Micro/WIN软件中为您提供的调试工具。
_ 第9章(S7--200的开环运动控制)提供了关于开环运动控制的三种方法(脉宽调制、脉冲串输出和
EM 253定位控制模块)的信息。
_ 第10章(创建调制解调模块程序)介绍如何使用指令和向导为EM 241模块创建程序。
_ 第11章(使用USS协议库控制MicroMaster驱动器)不仅介绍了如何用指令来创建MicroMaster驱
动器控制程序，还介绍了如何组态MicroMaster系列第三代和第四代驱动器。
_ 第12章(使用Modbus协议库)介绍如何使用指令创建一个通过Modbus进行通讯的程序。
_ 第13章(使用配方)介绍怎样将自动化配方程序组织并装载到存储卡中。
_ 第14章(使用数据归档)提供关于将过程测量数据存储到存储卡中的信息。
_ 第15章(PID自整定和PID整定控制面板)介绍如何通过这些功能来大幅度增强系统的效用，以及
如何轻松使用S7--200提供的PID功能。
_ 附录A(技术规范)提供S7-200硬件的技术信息和数据清单。
其它附录提供附加的参考信息，例如错误代码描述、特殊存储(SM)区描述、订购S7-200设备的零件
号、STL指令执行时间和S7--200CN产品信息。
除了本手册之外，STEP 7--Micro/WIN还提供了关于S7--200编程入门的在线帮助。如果您购买
STEP 7--Micro/WIN软件，将免费得到一张资料光盘。光盘的内容包括应用示例、电子版的系统手册
和其它信息。
S7-200可编程序控制器系统手册
vi
在线帮助
只需一次击键就可获得帮助！按下F1访问STEP 7--Micro/WIN的广泛在线帮助。在线帮助不仅能使
您在对S7--200的编程过程中得到帮助，而且包括其它一些主题。
电子手册
在资料光盘中有电子版的S7--200系统手册。您可以将它安装在计算机上，以便在需要时随时使用。
应用示例
资料光盘中包括了一些应用示例的程序。这些示例程序在您编制自己的应用程序时是值得借鉴的。在
S7--200的Internet网站上，您可以找到这些应用示例的最新版本。
回收和废弃
请联系专业公司帮助您处理电气垃圾，以避免在回收和废弃设备时对环境造成危害。
其它支持
当地西门子销售处或经销商
若需技术支持或S7--200培训，或需订购S7--200产品，可联系当地的Siemens经销商或销售处。我们
的销售代表受过专业的培训，具备一定的工业过程知识背景和各种Siemens产品方面的知识，他们能
以最快捷和最高效的方式来解决您碰到的问题。
在线服务与支持
除了文档支持以外，我们还将通过Internet尽我们之所能，网址为：
http：//
您将在该网站上找到：
_ 关于S7--200系列产品的信息
S7-200 Internet站点，其内容包括常见问题解答(FAQ)、应用示例(应用示例和程序示例)、新
发布产品的信息，以及产品的更新或下载。
_ 时事通讯，通过它您能了解到所用产品的最新消息。
_ 通过Service & Support (服务和支持)的搜索功能获得最佳资料。
_ 论坛，通过它您将能和全球各地的用户和专业人员交流经验。
_ 自动化和驱动部的当地代表机构。
_ 在“Services”(服务)栏下的，关于现场服务、维修、备件的信息及其它信息。
技术服务
在S7--200技术支持中心，经过高级技术培训的人员同样可以为您解决您有可能遇到的问题。您可以
随时与他们联系。
前言
vii
A&D技术支持中心
全球服务、全日制服务：
Johnson City
Nuernberg
Beijing
技术支持中心
全球(Nuernberg)
技术支持中心
每天24小时，全年365天为您服务
电话： [phone]
传真： [phone]
Email：adsupport@
GMT： +1:00
美国(Johnson City)
技术支持和授权中心
当地时间：周一至周五
8:00 AM -- 5:00 PM
电话： [phone]
[phone] (仅限美国)
传真： [phone]
Email:simatic.hotline@
GMT： 5:00
亚洲/澳大利亚(北京)
技术支持和授权中心
当地时间：周一至周五
8:00 AM -- 5:00 PM
电话： [phone]
传真： [phone]
Email:adsupportv.asia@
GMT： +8:00
欧洲/非洲(纽伦堡)
授权中心
当地时间：周一至周五
8:00 AM -- 5:00 PM
电话： [phone]
传真： [phone]
Email：adsupport@
GMT： +1:00
--通常情况下，SIMATIC热线和授权热线的语言为德语和英语。
S7-200可编程序控制器系统手册
viii
ix
目录
1 产品概述. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
新内容. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
S7--200 CPU . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
S7-200扩展模块. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
STEP 7--Micro/WIN编程数据包. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
通讯方式选择. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
显示面板. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
2 入门指南. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
连接S7--200 CPU . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
创建一个例子程序. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
下载例子程序. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
将S7--200转入RUN模式. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
3 安装S7-200 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
S7--200设备的安装指南. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
S7--200模块的安装和拆卸. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
接地和接线指南. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
4 PLC原理. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
理解S7--200如何执行您的控制逻辑. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
访问S7-200的数据. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
了解S7--200如何保存和恢复数据. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
选择S7--200 CPU的工作模式. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
使用S7-200资源管理器. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
S7--200的特征. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
5 编程原则、约定和特征. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
设计一个微型PLC系统的指导原则. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
程序的基本组件. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
用STEP7--Micro/WIN创建用户程序. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
选择SIMATIC和IEC 1131--3指令集. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
理解程序编辑器中使用的惯例. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
使用向导帮您创建控制程序. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
S7--200中的出错处理. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
在数据块中指定地址和初始值. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
用符号表来定义变量的符号地址. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
使用局部变量. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
用状态图来监视用户程序. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
创建一个指令库. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
应用程序的调试. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
S7-200可编程序控制器系统手册
x
6 S7-200指令集. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
用于描述指令的习惯用语. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
S7--200存储器范围及特性. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
位逻辑指令. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
触点. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
线圈. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
逻辑堆栈指令. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
RS触发器指令. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
时钟指令. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
通讯指令. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
网络读写指令. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
发送和接收指令. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
获取口地址和设定口地址指令. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
比较指令. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96
数值比较. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96
字符串比较. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
转换指令. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
标准转换指令. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
ASCII码转换指令. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103
字符串转换指令. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
编码___________和解码指令. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
计数器指令. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113
SIMATIC计数器指令. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113
IEC计数器指令. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116
高速计数器指令. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118
脉冲输出指令. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133
数字运算指令. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140
加、减、乘、除指令. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140
整数乘法产生双整数和带余数的整数除法. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .