西门子中国代理商软件供应

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  根据不同的PLC配置情况确定I/O地址是PLC编程的前提与基础，程序中的地址与实际物理连接点一对应，才能确保动作的正确执行。

  当选择了PLC之后，需要确定的是系统中各I/O点的地址。在S7系列PLC中I/O地址的分配方式共有固定地址型、自动分配型、用户定义型3种。实际所使用的方式取决于所采用的PLC的CPU型号、编程软件、软件版本、编程人员的选择等因素。

  (1) 固定地址型。固定地址分配方式是一种对PLC安装机架上的每一个安装位置(插槽)都规定地址的分配方式。其特点如下：

  1) PLC的每一个安装位置都按照该系列PLC全部模块中可能存在的大I/O点数分配地址。

  例如：S7-300系列I/O模块中大开关量输入/输出为32点，因此，每一个安装位置部都分配32 点地址;如果实际安装的模块只有16点输入，那么剩余的I/O地址将不可以再作为物理输入点使用。

  2) 对于输入或输出来说，I/O地址是间断的。而且，在输入与输出中不可以使用相同的二进制字节与位。

  例如：S7-300系列I/O模块的1安装位中安装了32点输入模块，地址数据中的0.0~3.7就被该模块所占用了，其他地固定为10.0~13.7;即使2安装位中安装了32点输出模块，其输出地址也只能是04.0~07.7，而不可以是00，00.0~03.7，在实际编程时00.0~03.7就变成了不存在的输出。同样，如果在3安装位中接着安装了16点输入模块，其地址将为18.0~19.7，在实际编程时I4.0~17.7就变成了不存在的输入。

  以上分配原则对模拟量模块同样适用。

  (2) 自动分配型。自动地址分配方式是一种通过自动检测PLC所安装的实际模块，自动、连续分配地址的分配力式。其特点如下：

  1) PLC的每一个安装位置的I/O点数量无规定，PLC根据模块自动分配地址。

  例如：当每一个安装位置安装了32点模块后，PLC自动分配给该模块0.0~3.7的地址;实际安装的模块只有16点输入，那么PLC自动分配给该模块的地址就成为0.0~1.7。

  2) 输入与输出的地址均从0.0起连续编排、自动识别，I/O地址连续、有序。

  例如：PLC的1安装位中安装了32点输入模块，地址为10.0~13.7;当2安装位中安装了32点输出模块后，其输出地址自动分配为00.0~03.7。同样，如果在3安装位中接着安装了16点输入模块，其地址将为14.0~15.7。I/O地址中没有不存在的输入与输出。

  以上分配原则对模拟量模块同样适用。

  对于S7-300系列，由于生产时间、软件版本的不同，安装在PLC主机上的部分I/O模块，CPU的地址分配可能会出现断续的情况，CPU仍然按照大开关量输入/输出进行地址分配，当使用32点以下模块时，多余的地址不可以再使用。但是，对于远程I/O单元，地址总是连续分配的。

  (3) 用户设定型。用户设定型地址分配方式是一种可以通过编程软件进行任意定义的地址分配方式。其特点如下：

  1) PLC的每一个安装位置的地址可以任意定义，I/O点数量无规定，但同一PLC中不可以重复。例如：当每一个安装位置安装了32点输入模块后，用户可以分配给该模块10.0~13.7的地址;也可以分配其他任意地址，如 18.0～111.7 等。但在分配10.0～13.7后，后续的同类模块中不可以再使用地址IO.0~I3.7。

  2) 输入与输出的地址既可以是间断的，也可以不按照次序排列。

  例如：PLC的1安装位中安装了32点输入模块，地址定义为18.0~ll1.7;2安装位中再安装32点输入模块，地址定义为10.0~13.7，这样的分配同样也允许。

  以上分配原则对模拟量模块同样适用。

  S7-200PLC的地址分配

  (1) S7200 PLC的地址分配方式与特点。

  S7-200 PLC采用的是自动分配型地址分配方式。CPU模块本身带有集成的I/O，这些I/O点具有固定不变的地址，地址从字节0开始分配;通过扩展模块，PLC可以增加I/O点，扩展模块布置在CPU模块的右侧。扩展模块的I/O地址取决于模块的类型与模块在扩展连接中的安装位置。

  S7-200PLC地址分配的特点如下：

  1) S7-200 PLC采用的是自动分配型地址分配方式，地址连续、有序。

  2) 开关量输入/输出的地址以字节为单位进行分配，当模块输入/输出点的数量不为整字节时，该字节多余的输入/输出点不可以再作为实际输入/输出点分配给后续的其他模块，但可以作为内部标志位使用。

  3) 模拟量输入、模拟量输出的地址是以字为单位各自立分配的，而且少需要分配2个字(即使模块只使用1点模拟量输入/输出)。如果模块本身无物理输入/输出与之对应，多余地址不但不可以分配给后续模块，而且也不可再作其他用途。

  (2) 地址分配实例。

  【例3-1】某S7-200 PLC的控制系统，采用CPU 224模块，并选配一个4/4点输入/输出混合模块、一个8点输入模块、一个8点输出模块与两个4/1点模拟量输入/输出混合模块，其输入/输出地址的分配如图3-13所示。

  1) 开关量输入地址的分配。CPU模块集成的输入点为14点，占用2个字节。其中，10.0~11.5为物理输入，可以连接外部输入信号;ll.6、11.7为CPU模块占用的多余输入，既不可以连接输入信号，也不能分配给后续单元。

  从CPU模块向右，PLC安装的个具有输入点的扩展模块为4/4点输入/输出混合模块，需要占用1 个字节的输入地址，地址从12.0开始进行分配。其中，12.0~12.3为物理输入，可以连接引部输入信号

  图3-13 输入/输出地址的分配

  12.4~12.7为CPU模块占用的多余输入，不能再分配给后续单元。

  PLC安装的2个扩展模块为8点输入模块，占用1个字节的输入地址，地址从13.0开始进行分配，无多余输入。

  2) 开关量输出地址的分配。CPU模块集成的输出点为10点，占用2个字节。其中，Q0.0~Q1.1为物理输出，可以连接外部输出信号;Q1.2~Q1.7为CPU模块占用的多余输出，不可以连接外部输出信号，也不能分配给后续单元，但在PLC编程时可以作为内部标志位使用。

  从CPU模块向右、PLC安装的个具有输出点的扩展模块为4/4点输入/输出混合模块，同样需要占用1个字节的输出地址，地址从Q2.0开始进行分配。其中，Q2.0~Q2.3为物理输入，可以连接外部输出芯号;Q2.4~Q2.7为CPU模块占用的多余输出，不能再分配给后续单元，但在PLC编程时同样可以作为内部标志位使用。

  PLC安装的2个具有输出点的扩展模块为8点输出模块，占用1个字节的输出地址，地址从Q3.0开始进行分配，无多余输出。

  3) 模拟量输入地址的分配。CPU224模块无集成模拟量输入点，不占用模拟量输入地址。

  从CPU模块向右，PLC安装的个只有模拟量输入的扩展模块为4/1点模拟量输入/输出混合模块，以字为单位，4点模拟量需要占用8个字节，地址从AIWO开始进行分配，依次为AIWO、AIW2、AIW4、AIW6。

  PLC安装的2个具有模拟量输入的扩展模块仍然为4/1点模拟量输入/输出混合模块，同样占用8个字节，地址从AIW8开始连续分配，依次为AIW8、AIW10、AIW12、AIW14。

  4) 模拟量输出地址的分配。CPU224模块无集成模拟量输出点，不占用模拟量输出地址。

  从CPU模块向右，PLC安装的个具有模拟量输出的扩展模块为4/1点模拟量输入/输出混合模块，以字为单位，1点模拟量需要占用2个字节，但由于模拟量地址分配的小单位是2个字，因此，模块实际需要占用2个字(4个字节)。模拟量输出地址AQWO具有物理输出，AQW2被占用，不可以分配给后续模块，也不可再作其他用途。

  PLC安装的2个具有模拟量输出的扩展模块仍然为4/1点模拟量输入/输出混合模块，模块同样实际需要占用2个字(4个字节)，地址从AQW4开始分配，AQW4具有物理输出，AQW6被占用，不可以分配给后续模块，也不可再作其他用途。

PLC系统设计的内容

一、输入回路的设计

1、电源回路 PLC供电电源一般为 AC85—240V（也有DC24V），适应电源范围较宽，但为了抗干扰，应加装电源净化元件（如电源滤波器、1：1隔离变压器等）。

2、PLC上DC24V电源的使用各公司 PLC产品上一般都有DC24V电源，但该电源容量小，为几十毫安至几百毫安，用其带负载时要注意容量，同时作好防短路措施（因为该电源的过载或短路都将影响PLC的运行）。

3、外部DC24V电源 若输入回路有 DC24V供电的接近开关、光电开关等，而PLC上DC24V电源容量不够时，要从外部提供DC24V电源；但该电源的“—”端不要与 PLC的 DC24V的“—”端以及“COM”端相连，否则会影响PLC的运行。

4、输入的灵敏度各厂家对PLC的输人端电压和电流都有规定，如日本三菱公司F7n系列PLC的输入值为：DC24V、7mA，启动电流为4．5mA，关 断电流小于1．5mA，因此，当输入回路串有二极管或电阻（不能完全启动），或者有并联电阻或有漏电流时（不能完全切断），就会有误动作，灵敏度下降，对 此应采取措施。另一方面，当输入器件的输入电流大于PLC的大输入电流时，也会引起误动作，应采用弱电流的输入器件，并且选用输人为共漏型输入的 PLC，Bp输入元件的公共点电位相对为负，电流是流出 PLC的输入端。

二、输出回路的设计

1、各种输出方式之间的比较

（1）继电器输出：

优点是不同公共点之间可带不同的交、直流负载，且电压也可不同，带负载电流可达2A／点；但继电器输出方式不适用于高频动作的负载，这是由继电器的寿命决 定的。其寿命随带负载电流的增加而减少，一般在几十万次至Jl百万次之间，有的公司产品可达1000万次以上，响应时间为10ms。

（2）晶闸管输出：

带负载能力为0.2A/点，只能带交流负载，可适应高频动作，响应时间为1ms。

（3）晶体管输出：

大优点是适应于高频动作，响应时间短，一般为0.2ms左右，但它只能带 DC 5—30V的负载，大输出负载电流为0．5A/点，但每4点不得大于0.8A。

当你的系统输出频率为每分钟6次以下时，应继电器输出，因其电路设计简单，抗干扰和带负载能力强。当频率为10次／min以下时，既可采用继电器输出方式；也可采用PLC输出驱动达林顿三极管（5—10A），再驱动负载，可大大减小。

2、抗干扰与外部互锁当 PLC输出带感性负载，负载断电时会对PLC的输出造成浪涌电流的冲击，为此，对直流感性负载应在其旁边并接续流二极管，对交流感性负载应并接浪涌吸收电 路，可有效保护PLC。当两个物理量的输出在PLC内部已进行软件互锁后，在PLC的外部也应进行互锁，以加强系统的可靠性。

3、“GOM“点的选择不同的 PLC产品，其“COM”点的数量是不一样的，有的一个“COM”点带8个输出点，有的带4个输出点，也有带2个或1个输出点的。当负载的种类多，且电流 大时，采用一个“COM”点带1—2个输出点的 PLC产品；当负载数量多而种类少时，采用一个“COM”点带4—8个输出点的PLC产品。这样会对电路设计带来很多方便，每个“COM”点处加一熔丝， 1—2个输出时加2A的熔丝，4—8点输出的加5—10A的熔丝，因 PLC内部一般没有熔丝。

4、PLC外部驱动电路对于 PLC输出不能直接带动负载的情况下，在外部采用驱动电路：可以用三极管驱，也可以用固态继电器或晶闸管电路驱动，同时应采用保护电路和浪涌吸收电 路，且每路有显示二极管（LED）指示。印制板应做成插拔式，易于维修。

PLC的输入输出布线也有一定的要求，请看各公司的使用说明书。

三、扩展模块的选用

对于小的系统，如80点以内的系统．一般不需要扩展；当系统较大时，就要扩展。不同公司的产品，对系统总点数及扩展模块的数量都有限制，当扩展仍不能满足 要求时，可采用网络结构；同时，有些厂家产品的个别指令不支持扩展模块，因此，在进行软件编制时要注意。当采用温度等模拟模块时，各厂家也有一些规定，请 看相关的技术手册。

各公司的扩展模块种类很多，如单输入模块、单输出模块、输入输出模块、温度模块、高速输入模块等。 PLC的这种模块化设计为用户的产品开发提供了方便。

四、PLC的网络设计

当用PLC进行网络设计时，其难度比PLC单机控制大得多。你应选用自己较熟悉的机型，对其基本指令和功能指令有较深入的了解，并且指令的执行速度和 用户程序存储容量也应仔细了解。否则，不能适应你的实时要求，造成系统崩溃。另外，对通信接口、通信协议、数据传送速度等也要考虑。

后，还要向 PLC的商家寻求网络设计和软件技术支持及详细的技术资料，至于选用几层工作站，依你的系统大小而定。

五、软件编制

在编制软件前，应熟悉所选用的 PLC产品的软件说明书，待熟练后再编程。若用图形编程器或软件包编程，则可直接编程，若用手持编程器编程，应先画出梯形图，然后编程，这样可少出错，速 度也快。编程结束后先空调程序，待各个动作正常后，再在设备上调试。