工業(yè)自動(dòng)化已經(jīng)成為了工業(yè)發(fā)展的主要趨勢(shì)，PLC作為現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)生產(chǎn)的三大支柱之一，其重要作用日益凸顯。而是否能熟練掌握PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)技能，也成為評(píng)價(jià)電氣PLC技術(shù)人員的重要指標(biāo)之一。本文以表1所示西門子S7-200PLC系統(tǒng)為例，總結(jié)了西門子PLC的I/O地址分配的方法，便于電氣技術(shù)人員理解，使其能在短時(shí)間內(nèi)熟練掌握。
表1 西門子S7-200PLC系統(tǒng)
PLC型號(hào) 模塊0 模塊1 模塊2 模塊3 模塊4
CPU224XP 4輸入4輸出 8輸入 2AO 8輸出 4AO
1、數(shù)字量地址的分配
1.1 計(jì)算各模塊需要預(yù)分配字節(jié)的數(shù)量
某模塊有x個(gè)數(shù)字量輸入點(diǎn)，可按式①計(jì)算需預(yù)分配多少個(gè)字節(jié)給該模塊(m為所需字節(jié)個(gè)數(shù))：
m=0，x=0時(shí)
(m取整數(shù))，x≥1時(shí)則S7-200PLC系統(tǒng)各個(gè)模塊所需預(yù)分配的字節(jié)數(shù)量如表2所示，該系統(tǒng)共需要為其預(yù)分配4個(gè)字節(jié)。
表2 各模塊需預(yù)分配的字節(jié)數(shù)量
模塊 數(shù)字量輸入點(diǎn)數(shù)量(x) 需預(yù)分配字節(jié)數(shù)量(m)
CPU224XP 14 2
模塊0 4 1
模塊1 8 1
模塊2 0 0
模塊3 0 0
模塊4 0 0
1.2 確定各模塊預(yù)分配字節(jié)地址
按各模塊所需字節(jié)個(gè)數(shù)，為其預(yù)分配字節(jié)。分配時(shí)，遵循以下原則：
①以CPU模塊為起始，再以其后所連模塊實(shí)際先后順序，依次分配。S7-200PLC系統(tǒng)是從左往右依次對(duì)各模塊進(jìn)行分配的。
②所分配字節(jié)從最低字節(jié)開始，依次往高字節(jié)分配，中間不空字節(jié)。S7-200PLC系統(tǒng)從最低字節(jié)IB0開始分配，直到IB0共4個(gè)字節(jié)分配給該系統(tǒng)。S7-200PLC系統(tǒng)中，給各模塊預(yù)分配的字節(jié)地址如圖1所示。
圖1各模塊預(yù)分配字節(jié)地址
1.3 為各模塊數(shù)字量輸入點(diǎn)分配地址
對(duì)某模塊來說，要將預(yù)分配字節(jié)中的位分配給該模塊的x個(gè)數(shù)字量輸入點(diǎn)。分配原則是：為每個(gè)輸入點(diǎn)分配一位；從預(yù)分配字節(jié)的最低位開始分配，依次往高位分配，中間不空位；若有剩余位不進(jìn)行分配。
S7-200PLC系統(tǒng)中，CPU224XP的預(yù)分配字節(jié)為IB0-IB1，則從最低位I0.0開始，一直到到I1.5共14位分配給CPU224XP的14個(gè)數(shù)字量輸入點(diǎn)，即圖1中IB0-IB1陰影部分對(duì)應(yīng)的14位。模塊0和模塊2的分配分別如圖1中IB2和IB3的陰影部分所示，分別為I2.0-I2.3和I3.0-I3.7。
PLC系統(tǒng)數(shù)字量輸出地址的分配方法，與數(shù)字量輸入地址分配的方法原理相同。
2、模擬量地址的分配
2.1 計(jì)算各模塊需預(yù)分配字的數(shù)量
某模塊有y個(gè)模擬量輸出點(diǎn)，可按式②計(jì)算需要預(yù)分配多少字給該模塊(n為所需字的個(gè)數(shù))：
n=0，y=0時(shí)
y≤n＜y+2(n取偶數(shù))，y≥1時(shí)
S7-200PLC系統(tǒng)中，各模塊所需預(yù)分配字的數(shù)量如表3所示，則該系統(tǒng)共需要為其預(yù)分配8個(gè)字。
表3 模擬量地址的分配
模塊 模擬量輸出點(diǎn)數(shù)量(y) 需預(yù)分配字的數(shù)量(m) 預(yù)分配字的地址 為模擬量輸出點(diǎn)分配的地址
CPU224XP 1 2 AQW0、AQW2 AQW0
模塊0 0 0 無需分配 無需分配
模塊1 0 0 無需分配 無需分配
模塊2 2 2 AQW4、AQW6 AQW4、AQW6
模塊3 0 0 無需分配 無需分配
模塊4 4 4 AQW8AQW10、AQW12、AQW14 AQW8、AQW10、AQW12、AQW14
2.2 確定各模塊預(yù)分配字地址
按各模塊所需字的個(gè)數(shù)，為其分配字。分配時(shí)，遵循以下原則：
①以CPU模塊為起始，再以其后所連模塊實(shí)際先后順序，依次分配。S7-200PLC系統(tǒng)是從左往右依次對(duì)各模塊進(jìn)行分配的。
②所分配字從最低地址的字開始，依次往高地址的字分配，中間不空字。S7-200PLC系統(tǒng)從最低地址的字AQW0開始分配，直到AQW14共8個(gè)字分配給該系統(tǒng)。
S7-200PLC系統(tǒng)中，給各模塊預(yù)分配的字地址如表3所示。
2.3 為各模塊模擬量輸出點(diǎn)分配地址
對(duì)某模塊來說，要將預(yù)分配字中的各字分配給該模塊的模擬量輸出點(diǎn)。分配原則是：為每個(gè)輸出點(diǎn)分配一個(gè)字；從預(yù)分配字節(jié)最低地址的字開始分配，依次往高地址的字分配，中間不空字；若有剩余字不進(jìn)行分配。如CPU224XP的預(yù)分配字為AQW0、AQW2，則將低地址的字AQW0分配給其唯一的模擬量輸出點(diǎn)，剩余的AQW2不進(jìn)行分配。
PLC系統(tǒng)模擬量輸入地址的分配方法，與模擬量輸出地址分配的方法原理相同。
本文所介紹的I/O地址分配方法，不僅適用于模塊數(shù)量較少的系統(tǒng)（如S7-200PLC），對(duì)于模塊數(shù)量較多的PLC控制系統(tǒng)同樣適用。此方法實(shí)施簡(jiǎn)單易行，初級(jí)PLC技術(shù)人員容易快速掌握，有利于其全面熟練掌握PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)。
作者：金啟彥、隋春靜，大連理工大學(xué)城市學(xué)院
