S7-200 SMART CPU模块的工作原理如下: - **初始化阶段**:PLC上电后,首先进行初始化操作,包括对CPU模块自身硬件的自检,检查各存储区是否正常、通信接口是否可用等,还会复位监视定时器,为后续的正常运行做好准备. - **循环扫描阶段**:初始化完成后,PLC进入循环扫描工作模式,不断重复以下5个阶段. - **读取输入阶段**:CPU通过输入电路读取外部输入信号的状态,并将其存入过程映像输入寄存器。外部输入电路接通时,对应的过程映像输入寄存器为ON,梯形图中对应的常开触点闭合,常闭触点断开。 - **执行用户程序阶段**:CPU按照顺序逐条执行用户程序中的指令。执行程序时,对输入输出的读写通常是通过过程映像输入输出寄存器进行,而非直接访问实际的I/O点。程序执行过程中,会根据输入信号的状态和用户编写的逻辑进行数据处理、运算和逻辑判断等操作。 - **通信处理阶段**:CPU在此阶段执行通信所需的所有任务,如与上位机、触摸屏、其他PLC等设备进行数据交换,通过以太网接口或RS485接口接收和发送数据,以实现对整个自动化系统的监控和协调. - **CPU自诊断测试阶段**:CPU会检查自身的固件、程序存储器以及所有扩展模块是否正常工作,确保系统的可靠性和稳定性。若发现故障,会根据故障的严重程度采取相应的措施,如发出报警信号、停止运行等. - **改写输出阶段**:CPU根据用户程序的执行结果,将过程映像输出寄存器中的数据更新到实际的输出点,从而控制外部负载的通断。梯形图中某一输出位的线圈“通电”,对应的过程映像输出寄存器中的二进制数为1,对应的硬件继电器的常开触点闭合,外部负载通电;反之外部负载断电. - **中断处理阶段**:当有中断事件发生时,如外部输入信号的上升沿或下降沿触发、定时中断等,CPU会立即暂停当前正在执行的程序,转而去执行相应的中断程序。中断程序执行完毕后,再返回原来中断的地方继续执行用户程序,这样可以提高PLC对突发事件的响应速度.