STEP7培训之程序结构

2020/1/10SIMATICSTEP7标准培训SIEMENS程序结构SciampleTraining---STEP722020/1/10内容PLC的工作原理PLC的程序结构存储空间和地址表示数据类型和数据表示STEP7编程方式STEP7用户程序结构2020/1/10SciampleTraining---STEP73PLC工作原理PLC的基本构成PLC的循环扫描工作方式2020/1/10SciampleTraining---STEP74PLC的基本构成CPU：中央处理器；程序存储区：存放主程序；数据存储区：存放执行过程中使用的数据；输入通道：从现场仪表获取过程信号；输出通道：运算结果输出到执行器；I/O扩展端口：连接更多I/O模块；通讯端口：与上位机或其它PLC相连。2020/1/10SciampleTraining---STEP75PLC的工作原理图中央处理器CPU输入单元I输出单元Q程序存储区数据存储区I/O端口通讯端口现场仪表扩展模块其他系统执行器2020/1/10SciampleTraining---STEP76PLC的循环扫描工作方式各种PLC均采用循环扫描工作方式：PLC上电初始化；主程序周期运行；输入输出端口周期刷新；程序扫描周期与程序量有关，并受PLC允许的最大扫描时间限制。初始化程序开始运算处理I/O刷新程序结束2020/1/10SciampleTraining---STEP77S7PLC的程序结构程序块结构OB块与程序调用S7PLC的运行周期FB块与FC块2020/1/10SciampleTraining---STEP78程序块结构SIEMENSS7PLC的程序由不同的程序块构成：OB：组织块FB：功能块FC：功能DB：数据块S7PLC的编程主要是对不同的功能块的编程；整个程序经程序块的相互调用实现。2020/1/10SciampleTraining---STEP79程序块分类组织块决定用户程序的运行顺序，组织程序结构。系统功能块已集成在CPU中，允许用户在程序中调用这些块来使用S7CPU已经提供的标准功能。系统功能功能块带有背景数据块，完成较复杂的运算任务，用户可以编程产生自己的FB。功能无背景数据块，完成常用的运算任务，用户可以编程产生自己的FC。数据块存储用户数据的数据区，可以对其结构编程；共享数据块：数据块由用户创建，可任意使用；背景数据块：调用FB时产生，FB的数据存储区。OBSFBSFCFBFCDB2020/1/10SciampleTraining---STEP710OB组织块OB组织块的作用：操作系统和用户程序之间的一个接口控制循环和中断程序的执行控制CPU如何启动处理错误响应，通过编程指定CPU对错误反应OB块的分类：循环扫描、故障中断、事件处理等OB块具有优先级2020/1/10SciampleTraining---STEP711OB组织块分类（1）2日期时间中断Time-Of-DayInterruptsOB10～OB173～6延时中断Time-DelayInterruptsOB20～OB237～15循环中断CyclicInterruptsOB30～OB3816～23硬件中断HardwareInterruptsOB40～OB4726时间错误中断TimeErrorOB8026电源错误中断PowerSupplyErrorOB8126诊断中断DiagnosticInterruptsOB8226拔出/插入中断Remove/InsertInterruptsOB831主程序扫描OB1优先级功能描述块名2020/1/10SciampleTraining---STEP712OB组织块分类（2）26CPU硬件故障中断CPUHardwareFaultInterruptsOB8426编程顺序错误中断PriorityClassErrorOB8526底板/DP错误中断Rack/DPFailureErrorOB8626通讯错误中断CommunicationErrorOB870.29后台循环BackgroundCycleOB9027“温”重新启动WarmRestartOB10027“热”重新启动HotRestartOB10127“冷”重新启动ColdRestartOB102程序错误ProgrammingErrorOB121I/O错误中断AccessI/OErrorOB1222020/1/10SciampleTraining---STEP713OB1主扫描2020/1/10SciampleTraining---STEP714块的调用2020/1/10SciampleTraining---STEP715S7PLC的运行周期2020/1/10SciampleTraining---STEP716FB和FC块将程序按照功能分割成不同的程序块；将常用的功能编写成FC或FB块；在OB块或其他FC和FB块中调用；可以简化编程，减少重复代码；FC和FB的区别：背景数据块；FC常用于简单的需要多次重复使用的程序，FB常用于较复杂的算法程序；可以将相对独立的程序部分写入一个FC块，方便系统维护和故障诊断；SFB和SFC是S7PLC集成的程序块。2020/1/10SciampleTraining---STEP717OBDBInstanceDBFB/SFBInstanceDBFB/SFBFC/SFCFC/SFCDBFB和FC块的调用2020/1/10SciampleTraining---STEP718存储空间和地址表示PLC的存储空间分布存储地址表示方式2020/1/10SciampleTraining---STEP719SIEMENSPLC存储空间程序存储区：装载存储区：静态保存程序，断电保持；工作存储区：PLC运行时程序被复制到工作存储区中执行，断电不保持；数据存储区：输入和输出：独立编址的存储空间；过程映象区：输入和输出的缓存；定时器和计数器：系统资源，独立存储空间；位存储区：过程数据，可以在程序中直接访问；堆栈区：存储过程数据。2020/1/10SciampleTraining---STEP720SIEMENSPLC存储空间图数据存储区输入过程映象区I装载存储区LoadMemory工作存储区WorkMemory系统存储区SystemMemory输出过程映象区Q位存储区M定时器T计数器C堆栈区用户程序可执行用户程序程序存储区2020/1/10SciampleTraining---STEP721存储空间与存储单元存储空间由顺序排列的存储单元构成；用“地址”来表示存储单元的位置和长度；存储单元的最小单位是位，地址表示的基本单位是字节。地址表示分为三部分：存储区名：M,I,Q,PI,PQ数据长度：B,W,D存储地址：20,27.42020/1/10SciampleTraining---STEP722地址表示示例0765432122MB20202126252423MW22MD2227M27.3M27.6M2020/1/10SciampleTraining---STEP723SIEMENSPLC地址表示地址区域输入/输出位字节（8位）字（2字节）双字（2字）输入Ix.yIBIWID输出Qx.yQBQWQD输入PIBPIWPID输出PQBPQWPQD位存储器Mx.yMBMWMD数据块DBDBXDBBDBWDBD定时器T计数器C过程映像区外设区2020/1/10SciampleTraining---STEP724数据类型和数据表示数据表示基本数据类型复合数据类型2020/1/10SciampleTraining---STEP725数据类型PLC中的数据表示单位是字节（Byte）最小数据单位是位（Bit）数据的二进制、十进制、十六进制表示通过采用不同的字长可以表示各种数据类型基本数据类型包含了编程中常用的数据类型复合数据类型可以实现复杂的数据结构，在做复杂运算时可以简化编程。2020/1/10SciampleTraining---STEP726S7基本数据类型类型位数格式范围及表示BOOL1布尔量TRUE/FALSEBYTE8十六进制B#16#0~B#16#FF二进制2#0~2#1111_1111_1111_1111十六进制W#16#0~W#16#FFFFDWORD32十六进制DW#16#0000_0000～W#16#FFFF_FFFFINT16十进制-32768~+32767DINT32十进制L#-2147483648~L#2147483647REAL32浮点数S5TIME16S5TIMES5T#0H_0M_0S_10MS～S5T#2H_46M_30S_0MSTIME32TIME-T#24D_20H_31M_23S_468MS～T#24D_20H_31M_23S_467MSDATE16DATED#1990-1-1~D#2168-12-31TIME_OF_DAY32TODTOD#0:0:0.0~TOD#23:59:59.999WORD162020/1/10SciampleTraining---STEP727复合数据类型DATE_AND_TIME（日期和时间）STRING（字符串）ARRAY（数组）STRUCT（结构）UDT（用户定义的数据类型）FB,SFB（用于多重背景）2020/1/10SciampleTraining---STEP728STEP7编程方式绝对地址编程：采用直接地址作为变量；直接，但当变量数目增多时，不够直观。符号地址编程：使用易记的符号命名直接地址；可以采用位号或设备名来命名变量；直观，程序易读。可在符号表中定义符号2020/1/10SciampleTraining---STEP729STEP7用户程序结构顺序编程使用程序结构化编程2020/1/10本节结束，谢谢！