6ES7221-1EF22-0XA0使用选型
二进制数的1位( bit)只能取0和1这两个不同的值，可以用它们来表示开关量（或称数字量）的两种不同的状态，例如触点的断开和接通，线圈的通电和断电等。如果该位为1，表示梯形图中对应的位编程元件（例如m和q）的线圈“通电”，其常开触点接通，常闭触点断开，以后称该编程元件为1状态，或称该编程元件on（接通）。如果该位为0，对应的编程元件的线圈和触点的状态与上述的相反，称该编程元件为0状态，或称该编程元件off（断开）。
表1不同进制的数的表示方法
计算机和用多位二进制数来表示数字，二进制数遵循逢2进1的运算规则，从右往左的第n位（低位为第0位）的权值为2n。二进制数2#1011对应的十进制数可以用下式计算：1×23+0×22+1×21+1×20=8+2+1=11。表给出了不同进制的数的表示方法
bcd码是二进制编码的十进制数的英语单词缩写，用4位二进制数表示一位十进制数。4位二进制数共有16种组合，有6种(1010~1111)没有在bcd码中使用。bcd码每位的数值范围为2#0000~2#1001，对应于十进制数0~9。
bcd码的高4位二进制数用来表示符号，负数的高位为1，正数为0，其余3位可以取0或1，一般取1。bcd码字（16位二进制数）的范围为-999~+999。bcd码双字（32位二进制数）的范围为-9 999 999~+9 999 999。bcd码各位之间的关系是逢十进一，图1中的bcd码为-862，图2是7位bcd码的格式。
图1 3位bcd码的格式
图2 7位bcd码的格式
拨码开关（见图3）的圆盘圆周面上有0～9这10个数字，用按钮来增、减各位要输入的数字。它用内部的硬件将10个数字转换为4位二进制数。用数字量输入点读取的多位拨码开关输出的值就是bcd码，需要用数据转换指令将它转换为整数或双整数。
用plc的4个输出点给一片译码驱动芯片4547提供输入信号，可以用led七段显示器显示一位十进制数。需要用数据转换指令，将plc中的整数转换为bcd码，然后分别送给各个译码驱动芯片。
图3拨码开关
bcd码的表示方式与十六进制数相同，例如用数字量输入模块读取的图3中的拨码开关的数值为16#829。到底是bcd码还是十六进制数，取决于数据的来源或用途。bcd码主要用于plc的输入和输出
本文介绍step7 的三种基本编程语言：lad、fbd以及stl。
一、梯形图lad
梯形图语言是从常用的与逻辑控制基础上简化了符号演变而来的，具有形象、直观、实用等特点，技术人员容易接受，是目前运用上多的一种的编程语言。
在plc程序图中，左、右母线类似于继电器与接触器控制线，输出线圈类似于负载，输入触点类似于按钮。梯形图由若干阶级构成，自上而下排列，每个阶级起于左母线，经过触点与线圈，止于右母线。图1为一段典型的梯形图语言编写的程序。
图1 梯形图语言
上图中，“常开点”i0.3、i1.2、i1.1及“常闭点”i0.2串联后，与“常开点”m0.0并联，然后为“线圈”q4.2供电。在“继电器与接触器“型电路中，用梯形图编程会显得一目了然，犹如看电气连接图一般。
二、功能块图fbd
fbd用方框图的形式来表示控制逻辑，类似于数字逻辑门电路的编程语言。驼子在大学时，对数字电路情有独钟，因而后来对fbd语言有了天然的好感，工作中倾向于用fbd进行编程。fbd语言对于有数字电路基础的人来说很容易掌握，该编程语言用类似与门、或门的方框来表示逻辑运算关系，方框的左侧为逻辑运算的输入变量，右侧为输出变量；信号也是由左向右流向的，各个功能方框之间可以串联，也可以插入中间信号。在每个后输出的前面组合逻辑操作方框数是有限的，同一组逻辑运算的输出结果的数目也要根据操作系统的不同而不同；经过扩展，不但可以表示各种简单的逻辑操作，并且也可以表示复杂的运算、操作功能。图1的梯形图控制逻辑用fbd编程的话，如图2所示。
图2 fbd语言
图2中，方框”&“为“与”运算，“>;="为或运算，其真值表如下：
图3 真值表
fbd语言的编程过程类似于数字电路中用集成模块搭建电路，每个模块都有其自己的功能，根据控制需要，选用合适的模块，用“线”连起来即可。
三、语句表stl
stl是一种与类似的助记符编程语言，用一个或几个容易记忆的字符来代表plc的某种操作功能，每个语句由地址（步序号）、操作码（指令）和操作数（数据）三部分组成。语句表可以实现某些不易用梯形图或功能块图来实现的功能。玩过的小伙伴再学习stl，可能会有些优势。图4为用stl编写的同一控制逻辑的程序。www.diangon.com
图4 stl语言
其中，“a”为与运算，“an”为与非运算，“o”为或运算，“=”为赋值运算。
用stl编程，需要对plc的微观逻辑结构有相当的了解，比如：需要了解各种存储模式，熟悉各种寻址方式，同时还要能熟练使用各种编程助记符。可以说，能够熟练运用stl编程的小伙伴，siemens的plc一定玩的相当的溜。驼子我的stl编程仍处在初学者阶段，犹记得去年用stl编写过一段光电测距仪的接口程序，不知死了多少脑细胞，实在是不堪回首。
四、三种语言，该如何抉择？
1、三种语言互相转换
在step7中，可以通过菜单选择，在三种语言中相互切换显示。如图5所示。
图5 lad、fbd、stl切换显示
当然，通常lad和fbd直接可以互相切换，lad、fbd也可以转换为stl语言，但stl却不一定可以转换为lad或fbd语言。
2、三种语言的优劣比较
lad是常用的语言，其形象、直观，稍懂电气的人就能很快上手，而且目前市面上几乎所有的plc都支持lad编程，一通百通。其在“继电器或接触器型”逻辑功能中应用比较好，但随着step7中集成的程序功能单元越来越多，lad语言写出的程序多少有点“不伦不类”。如图6所示，程序单元“cmp>;=d”在fbd程序中，以“块”的形式显示，与其他单元一样；但在lad语言中，仍以“块”的形式显示，与其它“触点单元”放在一起显得有点格格不入，虽然不影响逻辑，但看起来不工整。
图6 fbd、lad程序对比
fbd语言写出的程序，个人认为逻辑性较强，在编程过程中，可以根据被控对象的控制逻辑，“轻易”的捋清程序逻辑，编程就会轻松许多。同时，step7提供了大量的、功能各异的“程序逻辑单元”，仅需要简单的拖动，就能实现编程。
stl接近于汇编语言，起点较高，不容易掌握。但在一些需要对硬件操作的时候，比如：驼子曾经编写过的激光测距仪的接口程序，就不得不用到stl语言了。
profibus网络的硬件由主站、从站、网络部件和网络组态与诊断工具组成。网络部件包括通信媒体（电缆），总线连接器、中继器、耦合器；以及用于连接串行通信、以太网、as-i、eib等网络系统的网络转接器。profibus - dp设备可以分为3种不同类型的站。
(1)1类dp主站
1类dp主站(dpm1)是系统的中央控制器，dpm1在预定的周期内与dp从站循环地交换信息，并对总线通信进行控制和管理。dpm1可以发送参数给dp从站，读取从站的诊断信息，用全局控制命令将它的运行状态告知给各从站。此外，还可以将控制命令发送给个别从站或从站组，以实现输出数据和输入数据的同步。下列设备可以作1类dp主站：
1)集成了dp接口的，例如cpu 315 -2dp、cpu 313c -2dp等。
2) cpu和支持dp主站功能的通信处理器(cp)。
3)插有profibus网卡的pc，例如winac控制器。可以用软件功能选择pc作1类主站或是作编程监控的2类主站，可以使用cp 5511、cp 5611和cp 5613等网卡。
4)连接和profibus - dp的ie/pb链接器模块。
5) et 200s/et 200x的主站模块。
(2)2类dp主站
2类dp主站(dpm2)是dp网络中的编程、诊断和管理设备。pc和操作员面板/( op/tp)可以作2类主站。dpm2除了具有1类主站的功能外，在与1类dp主站进行的同时，可以读取dp从站的输入/输出数据和当前的组态数据，可以给dp从站分配新的总线地址。
(3) dp从站
dp从站是采集输入信息和发送输出信息的外围设备，只与它的dp主站交换用户数据，向主站报告本地诊断中断和过程中断：
支持dpv1的非智能dp从站称为“标准”从站，它没有cpu模块，通过接口模块(im)与dp主站通信。et 200是用得多的标准dp从站，它们按主站的指令驱动i/o，并将i/o输入及故障诊断等信息返回给主站。个别型号的et 200可以配专用的cpu模块。某些profibus通信处理器(cp)也可以作dp从站。plc可以作profibus的智能从站。
(4)具有profibus - dp接口的其他现场设备
西门子的sinumerik数控系统、sitrans现场仪表、、simoreg dc - mas-ter直流传动装置都有profibus - dp接口或可选的dp接口卡，可以作dp从站。其他公司带dp接口的输入/输出、、执行器或其他智能设备，也可以接入profibus - dp网络。
可以将1类、2类dp主站或dp从站组合在一个设备中，形成一个dp组合设备。
