西门子PROFIBUS信号电缆

③状态位（STA）　状态位的*2位称为状态位，执行位逻辑指令时，STA总是与该位的值一致。
④或位（OR）　状态字的*3位二进制结果位（BR）　状态字的*8位称为二进制结果位。它将字处理程序与位处理联系起来，在一段既有位操作又有字操作的程序中，用于表示字操作结果是否正确。将BR位加入程序后，无论字操作结果如何，都不会造成二进制逻辑链中断。在梯形图的方框指令中，BR位与ENO有对应关系，用于表明方框指令是否被正确执行，在设置CPU的属性时，令M0.1为时钟存储器字节，其中的M1.5提供周期为1s的时钟脉冲，出现故障时，将I0.0提供的故障信号用M0.1锁存起来，使Q4.0控制的指示灯以1Hz的频率闪烁。按复位按钮I0.1后，将故障锁存信号M0.1复位为0状态，如果这时故障已经消失，指示灯熄灭。如果没有消失，M0.1的常闭触点与I0.0的常开触点组成的串联电路使指示灯转为常亮，直至故障消失，I0.0变为0状态；如果执行出现了错误，BR位为0，ENO也为0；如果功能被正确执行，BR位为1，ENO也为地址常开触点对应的地5是西门子PLC老产品的系列号，S5定时器是S5系列PLC的定时器，在梯形图中用指令框（Box）的形式表S5格式的时间预置值范围为0s～2H_46M_30S（9990s），时间增量为10ms。在语句表中，用装入指令（L）将不带时基的十六进制整数格式的当前值传送到累加器1的低字，用LC指令将BCD码格式的定时器当前值和时基装入累加器1的低字。
（7）S5扩展脉冲定时器（Extended Pulse S5 Timer）　S5扩展脉冲定时器（见图2-31）各输入输出端的意义与S5脉冲定时器相同。在启动输入信号S的上升沿，脉冲定时器开始定时，在定时期间，Q输出端为1状态，直到定时结束。在定时期间即使S输入变为0状态，仍继续定时，Q输出端为1状态，直到定时结束。在定时期间，如果S输入又由0变冲”输入信号I0.0的上升沿，如果计数值小于999，计数值加1。“复位”输入信号I0.3为1时，计数器被复位，计数值被清0。计数值大于0时计数器位（即输出Q）为1；计数值为0时，计数器位也为0。
如果在用“设置”输入S设置计数器时CU输入为1，即使信号没有变化，下一扫描周期也会计数。计数器中的CU、S、R、Q为BOOL（位）变量，PV、C7可以按字节、字和双字访问存储区。数据处理指令包括装入和传送指令、比较指令和数据类型转换指令。
累加器是CPU中的**寄存器，数据的传送与变换一般通过累加器进行，而不是直接在存储区进行。S7-300的CPU有两个32位的累加器，即累加器1和累加器2。S7-400的CPU有4个累加器，即累加器1～累加器4。累加器1是主累加器，其余的是辅助累加器。与累加器1进行运算的数据存储在累加器2中。
2.5.1　装入指令与传
装入（L）指令将源操作数装入累加器1，而累加器1原有的数据移入累加器2。
装入指令可以对字节（8位）、字（16位）、双字（32位）数据进行操作，数据长度小于32位时，数据在累加器中右对齐，即被操作的数据放在累加器的低端，其余的高位字节填0。
传送（T）指令将累加器1送指令
装入（L，Load）指令和传送（T，Transfer）指令用于在存储区之间或存储区与过程输入、过程输出之间交换数据。中的内容写入的存储区中，累加器1的内容不变。被复制的累加器中的字节数取决于目的地址中表示的数据长度。数据从累加器1传送到直接I/O区（外设输出区PQ）的同时，也被传送到相应的过程映像输出区（QV和CV，BCD为WORD（字）变量。各变量均可以使用I、Q、M、L、D存储区，PV还可以使用计数器常数C#。
（4）道和两路脉冲发生器，其中CPU 1215C具有两路板载模拟量输出通道。不同型号的CPU模块分别内置6～14个板载输入点和4～10个板载输出点，以及较多6个高速计数器，并可附加各种信号模块（SM）和信号板（SB）以扩展CPU模块的I/O控制能力。CPU基本单元型号的格式为提高，过）数据处理
现代的 PLC 具有数学运算、数据传送、转换、排序和查表、位操作等功能，可以完成数据的采集、分析和处理。
5）通信联网
PLC的通信包括PLC之间的通信、PLC主机与远程I/O之间的通信、PLC和其他智能设备的通信。PLC与其他智能控制设备一起，可以实现工厂自动化通信网络系统。
5.西门子S7-1200系列PLC
西门子公司生产的 PLC 有 S7-400、S7-1500、S7-300、S7-1200、S7-200、S7-200 Smart以及逻辑模块LOGO等。其中S7-1200系列、S7-200系列以及Smart系列PLC同属小型自动化系统应用领域。S7-1200系列PLC吸纳了S7-300系列PLC和S7-200系列CPU的一些特点，将逻辑控制、人机接口（Human Machine Interface,HMI）和网络控制功能集成于一体，具有模块化、结构紧凑、功能全面、组态灵活和集成工业以太网通信接口等特点，以满足小型独立的离散自动化系统对结构紧凑、能处理复杂自动化任务的需求，与此同时可将其作为一个组件集成在一个综合自动化控制系统中。
1）S7-1200系列PLC的基本单元去许多采用**计算机或继电器控制的场合，都可使用PLC来代替，其应用范围不断扩大，PLC的应用领域主要有以下几个方面。
1）开关量逻辑控制
开关量逻辑控制是 PLC 较基本、较广泛的应用。PLC 具有“与”“或”“非”等逻辑指令，可以实现触点和电路的串、并联，代替继电器进行组合逻辑控制、定时控制与顺序逻辑控制，实现单机或自动化生产线控制。
2）运动控制
运动控制主要指对工作对象的位置、速度及加速度的控制。通过配用 PLC 生产厂家提供的单轴或多轴位置控制模块、高速计数模块等来控制步进和伺服电动机，从而使运动部件能以适当的速度或加速度实现平滑的直线或圆周运动。
3）过程控制
过程控制通过配用 A/D、D/A 转换模块及智能 PID 模块实现 PLC 对生产过程中的温度、压力、流量、速度等连续变化的模拟量进行闭环 PID 调节控制，使这些物理参数保持在设定值上。模拟量一般是指连续变化的量，如电流、电压、温度、压力等物理量。定的机架或导轨上，构成一个完整的PLC应用系统，如S7-300、S7-400以及S7-1500系列PLC都属于模块式。
按生产厂家分，国外有德国的西门子（SIEMENS）、瑞士的 ABB、美国的 GE、法国的施耐德（SCHNEIDER）以及日本的欧姆龙（OMRON）、三菱等。国内的 PLC 厂家有信捷、汇川、和利时等。
3.PLC基本模块的硬件组成
可编程控制器的种类繁多，但其组成结构和工作原理基本相同。其基本模块由 CPU（*处理器）、存储器单元以及输入单元/输出单元三部分组成
针对上述条件，1969年美国数字设备公司（DEC）首先研制成功**台可编程控制器，并在通用汽车公司的自动装配线上试用成功，实现了生产的自动化控制。此后，1971年日本开始生产可编程控制器，1973年西欧国家也开始生产可编程控制器，我国从1974年开始研制。这一时期的可编程控制器主要用于替换继电器控制，只能进行逻辑运算，故称为可编程逻辑控制器。
国际电工**对PLC的定义为：“可编程控制器是一种数字运算操作电子装置，专为在工业环境应用而设计。它采用可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器及其有关外部设备，都按易于与工业控制系统连成一个整体、易于扩充其功能的原则设计。”
2.PLC的分类
PLC 的分类可以按输入/输出（I/O）点数、结构形式和生产厂家来分类。按 I/O 点数可分为小型机、中型机和大型机，由于点数划分没有严格的界限，但通常在256点以下的称为小型机，如 S7-1200系列 PLC。本书以 S7-1200系列 PLC 为主进行介绍，叙述中常以S7-1200表示该系列PLC。
按结构形式分为整体式和模块式。整体式是将电源、CPU、存储器、I/O 单元等各个功能部件集成在一个机壳内，构成一个整体，组成 PLC 的基本单元（主机）或扩展单元。基本单元上设有扩展接口，通过扩展电缆与扩展单元相连，如 S7-1200、S7-200 Smart 以及S7-辑控制、过程控制、运动控制等。逻辑控制是根据条件逻辑关系决定措施的控制，常用逻辑关系包括“与”“或”“非”三种逻辑；过程控制指对生产设备中的物质和能量相互作用与转换过程进行控制，表征过程的主要参量有温度、压力、流量、液位等；运动控制就是对机械运动部件的位置、速度等进行实时控制，使其按照预期的运动轨迹和规定的运动参数进行运动。PLC 可用于对这三类系统中的任何一类系统进行控制。
2）自动控制系统的性能要求
自动控制系统的性能要求可以概括为：稳定性、快速性和准确性。控制系统受到干扰时，被控制量就会偏离给定值，经过一定的过渡过程，被控制量又恢复到原来的稳定值或者稳定到一个新的给定值。被控制量在变化过程中的过渡过程称为动态过程，被控制量处于平衡状态时称为静态或稳态。除了稳态误差应满足要求外，自动控制系统还应满足动态过程的性能要求。自动控制系统的动态过程不仅要稳定，并且希望过渡过程时间（又称调整时间）越短越好，振荡幅度越小越好，衰减得越快越好。
自动控制系统较基本的要求是被控制量y(t)的稳态误差（偏差）为零或在允许的范围内。对于一个好的自动控制系统来说，一般要求稳态误差在被控制量设定值的
随着工业自动控制的快速发展，用户对工业自动化控制系统的可靠性、复杂性、功能性、友好性、数据处理的快速性以及维护的方便性提出了更高的要求。各类控制系统之间数据交换的实时性和开放性要求越来越高，西门子自动化与驱动集团于1996年提出了“全集成自动化”（Totally Integrated Automation,TIA）的概念，每个生产过程不再是独立的局部过程，而成为整个工厂生产过程中一个不可分割的部分。
全集成自动化就是用单一系统或单一自动化平台完成原来由多系统组成才能完成的所有功能，即共同的软件
加计数器线圈（S_OU）　设置计数值线圈SC用来设置计数值，该指令仅在RLO的上升沿（由0变为1）时执行，此时预置被送入*的计数器，图2-46中I0.2的触点由断开变为接通时，预置值6被送入计数器C10。
图中标有CU的线圈为加计数器线圈（Up Counter Coil）。在I0.0的上升沿，如果计数值小于6，计数值加1。复位输入I0.3为1时，计数器被复位，计数值被清0。
装入指令（L）将计数器的当前值（整数）传送到累加器的低字。LC指令将BCD码格式的计数器当前值装入累加器的低字。为1状态，定时器被重新启动，开始以预置的时间值定时
定时器被启动后，从预置值开始，在每一个时间基准内，它的时间值减1，直到减为0，表示定时时间到，这时定时器位被置为1，梯形图中该定时器的常开触点闭合，常闭触点断开。
（5）S5脉冲定时器（Pulse S5 Timer）　脉冲定时器的功能类似于数字电路中上升沿触发的单稳态电路。左边的指令框中，S为脉冲定正在定时的时候，如果I1.0的常开触点由断开变为接通，定时器的时间值保持不变，停止定时。如果I1.0的常开触点重新断开，定时器预置值开始重新启动定时。
复位输入I1.1为1状态时，定时器被复位，时间值被清0，Q4.5的线圈断电。
2.4.2　计数器指令
（1）计数器的存储器区　S7 CPU为计数器保留了一片计数器存储区。每个计数器有一个16位的字和一个二进制位，计数器的字用来存放它的当前计数值，计数器触点的状态由它时器的设置输入端，TV为预置值输入端，R为复位输入端；Q为定时器位输出端，BI输出十六进制格式的当前时间值，BCD输出当前时间值的BCD码。
D I0.0提供的启动输入信号S用指令中的参数<number>来*移位位数，16位移位指令的允许值为0～15，32位移位指令的允许值为0～32。如果<number>大于0，状态字的CC0和OV被清0；如果<number>等于0，移位指令被当作NOP（空操作）指令来处理。
②指令没有参数<number>，移位位数放在累加器2的较低字节中，移位位数的允许值为0～255。如果移位位数等于0，移位指令母，其余的可以是字母或数字。在语句表中，目标标号与目标指令用冒号分隔。在梯形图中，目标标号必须是一个网络的开始。
（1）无条件跳转指令　无条件跳转（Jump Unconditional）指令的格式为JU<跳转标号>，JU指令中断程序的线性扫描，跳转到标号所在的目果逻辑运算结果RLO=1，且BR=1，跳转指令JCB将跳转到标号所在的目的地址。
如果逻辑运算结果RLO=0，且BR=1，跳转指令JNB将跳转到标号所在的目的地址。
（4）与信号状态位有关的跳转指令　这些指令检查**条指令执行后信号状态位BR（二进制结果位）、OV（溢出位）和OS（溢出状态保持位）的状态，满足条件时则中断程序的线性扫描，跳转到标号所在的目的地址，不满足条件时不跳转。）逻辑块调用指令　块调用指令（CALL）用来调用功能块（FB）、功能（FC）、系统功能块（SFB）或系统功能（SFC），或调用西门子预先编好的其他标准块。
在CALL指令中，FC、SFC、FB和SFB是用作地址输入的，逻辑块的地址可以是**地址或符号地址。CALL指令与RLO和其他任何条件无梯形图中的逻辑块调用指令

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