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上海騰樺電氣設(shè)備有限公司,成立于2018年3月,注冊(cè)500萬(wàn),是一家從事技術(shù)設(shè)備銷售的公司。主要從事工業(yè)自動(dòng)化產(chǎn)品銷售和系統(tǒng)集成的高新技術(shù)企業(yè)
長(zhǎng)期與德國(guó)SIMATIC(西門子).瑞士ABB.美國(guó)羅克韋爾(AB).法國(guó)施耐德.美國(guó)霍尼韋爾.美國(guó)艾默生合作。
公司有專業(yè)的技術(shù)團(tuán)隊(duì),銷售團(tuán)隊(duì),公司成員150于人.為客戶提供專業(yè)的技術(shù)支持,產(chǎn)品資料,售后。
在工控領(lǐng)域,公司以精益求精的經(jīng)營(yíng)理念,從產(chǎn)品、方案到,致力于塑造一個(gè)“行業(yè)專家”品牌,以實(shí)現(xiàn)可持續(xù)的發(fā)展。
CPU 1511-1 PN 是經(jīng)濟(jì)型入門級(jí) CPU,用于不連續(xù)生產(chǎn)技術(shù)中對(duì)處理速度和響應(yīng)速度要求不高的應(yīng)用。 CPU 1511-1 PN/DP 可以用作 PROFINET IO 控制器,也可以用作分布式智能設(shè)備 (PROFINET 智能設(shè)備)。 集成式 PROFINET IO IRT 接口設(shè)計(jì)為 2-端口交換機(jī)以便在系統(tǒng)中設(shè)立總線型拓?fù)洹?另外,CPU 通過(guò)易組態(tài)的塊提供全面控制功能,以及通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化 PLC-open 塊 提供連接至驅(qū)動(dòng)器的能力。CPU 1511-1 PN 是經(jīng)濟(jì)型入門級(jí) CPU,用于不連續(xù)生產(chǎn)技術(shù)中對(duì)處理速度和響應(yīng)速度要求不高的應(yīng)用。 CPU 1511-1 PN/DP 可以用作 PROFINET IO 控制器,也可以用作分布式智能設(shè)備 (PROFINET 智能設(shè)備)。 集成式 PROFINET IO IRT 接口設(shè)計(jì)為 2-端口交換機(jī)以便在系統(tǒng)中設(shè)立總線型拓?fù)洹?另外,CPU 通過(guò)易組態(tài)的塊提供全面控制功能,以及通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化 PLC-open 塊 提供連接至驅(qū)動(dòng)器的能力
The CPU 1511-1 PN 有:
該 CPU 的單條二進(jìn)制命令的命令執(zhí)行時(shí)間可低至 60 ns。
150KB,用于程序;1 MB,用于數(shù)據(jù)
允許實(shí)現(xiàn)例如數(shù)據(jù)日志和歸檔等其它功能
單層組態(tài)多可支持 32 個(gè)模塊(CPU + 31 個(gè)模塊)
S7-200PLC的數(shù)據(jù)區(qū)
(一)數(shù)字量輸入和輸出映象區(qū)
1.輸入映象寄存器(數(shù)字量輸入映象區(qū))(I)
數(shù)字量輸入映象區(qū)是S7-200CPU為輸入端信號(hào)狀態(tài)開(kāi)辟的一個(gè)存儲(chǔ)區(qū)。輸入映像寄存器的標(biāo)識(shí)符為I,在每個(gè)掃描周期的開(kāi)始,CPU對(duì)輸入點(diǎn)進(jìn)行采樣,并將采樣值存于輸入映像寄存器中。
輸入映像寄存器是PLC接收外部輸入的開(kāi)關(guān)量信號(hào)的窗口。
可以按位、字節(jié)、字、雙字四種方式來(lái)存取。
(1)按“位”方式:從I0.0~I15.7,共有128點(diǎn)
(2)按“字節(jié)”方式:從IB0~IB15,共有16個(gè)字節(jié)
(3)按“字”方式:從IW0~IW14,共有8個(gè)字
(4)按“雙字”方式:從ID0~ID12,共有4個(gè)雙字
2.輸出映像寄存器(Q)
數(shù)字量輸出映象區(qū)是S7-200CPU為輸出端信號(hào)狀態(tài)開(kāi)辟的一個(gè)存儲(chǔ)區(qū)。輸出映像寄存器的標(biāo)識(shí)符為Q(從Q0.0~Q15.7,共有128點(diǎn)),在每個(gè)掃描周期的末尾,CPU將輸出映像寄存器的數(shù)據(jù)傳送給輸出模塊,再由后者驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載。
可以按位、字節(jié)、字、雙字四種方式來(lái)存取。
(1)按“位”方式:從Q0.0~I15.7,共有128點(diǎn)
(2)按“字節(jié)”方式:從QB0~QB15,共有16個(gè)字節(jié)
(3)按“字”方式:從QW0~QW14,共有8個(gè)字
(4)按“雙字”方式:從QD0~QD12,共有4個(gè)雙字
說(shuō)明:實(shí)際沒(méi)有使用的輸入端和輸出端的映象區(qū)的存儲(chǔ)單元可以作中間繼電器用。
(二)模擬量輸入映象區(qū)和輸出映象區(qū)
1.模擬量輸入映象區(qū)(AI區(qū))
模擬量輸入映象區(qū)是S7-200CPU為模擬量輸入端信號(hào)開(kāi)辟的一個(gè)存儲(chǔ)區(qū)。S7-200將測(cè)得的模擬量(如溫度、壓力)轉(zhuǎn)換成1個(gè)字長(zhǎng)(2個(gè)字節(jié))的數(shù)字量,模擬量輸入映像寄存器用標(biāo)識(shí)符(AI)、數(shù)據(jù)長(zhǎng)度(W)及字節(jié)的起始地址表示。
從AIW0~AIW30,共有16個(gè)字,總共允許有16路模擬量輸入。
說(shuō)明:模擬量輸入值為只讀數(shù)據(jù)。
2.模擬量輸出映象區(qū)(AQ區(qū))
模擬量輸出映象區(qū)是S7-200CPU為模擬量輸出端信號(hào)開(kāi)辟的一個(gè)存儲(chǔ)區(qū)。S7-200將1個(gè)字長(zhǎng)(2個(gè)字節(jié),16位)的數(shù)字量按比例轉(zhuǎn)換為電流或電壓。模擬量輸出映像寄存器用標(biāo)識(shí)符(AQ)、數(shù)據(jù)長(zhǎng)度(W)及字節(jié)的起始地址表示。
從AQW0~AQW30,共有16個(gè)字,總共允許有16路模擬量輸出。
(三)變量存儲(chǔ)器(V)(相當(dāng)于內(nèi)輔繼電器)
PLC執(zhí)行程序過(guò)程中,會(huì)存在一些控制過(guò)程的中間結(jié)果,這些中間數(shù)據(jù)也需要用存儲(chǔ)器來(lái)保存。變量存儲(chǔ)器就是根據(jù)這個(gè)實(shí)際的要求設(shè)計(jì)的。變量存儲(chǔ)器是S7-200CPU為保存中間變量數(shù)據(jù)而建立的一個(gè)存儲(chǔ)區(qū),用V表示。
可以按位、字節(jié)、字、雙字四種方式來(lái)存取。
(1)按“位”方式:從V0.0~I5119.7,共有40960點(diǎn)。CPU221、CPU222變量存儲(chǔ)器只有2048個(gè)字節(jié),其變量存儲(chǔ)區(qū)只能到V2047.7位。
(2)按“字節(jié)”方式:從VB0~VB5119,共有5120個(gè)字節(jié)
(3)按“字”方式:從VW0~VW5118,共有2560個(gè)字
(4)按“雙字”方式:從VD0~VD5116,共有1280個(gè)雙字
(四)位存儲(chǔ)器(M)區(qū)
PLC執(zhí)行程序過(guò)程中,可能會(huì)用到一些標(biāo)志位,這些標(biāo)志位也需要用存儲(chǔ)器來(lái)寄存。位存儲(chǔ)器就是根據(jù)這個(gè)要求設(shè)計(jì)的。位存儲(chǔ)器是S7-200CPU為保存標(biāo)志位數(shù)據(jù)而建立的一個(gè)存儲(chǔ)區(qū),用M表示。該區(qū)雖然叫位存儲(chǔ)器,但是其中的數(shù)據(jù)不僅可以是位、還可以是字節(jié)、字或雙字。
(1)按“位”方式:從M0.0~M31.7,共有256點(diǎn)。
(2)按“字節(jié)”方式:從MB0~MB31,共有32個(gè)字節(jié)
(3)按“字”方式:從MW0~MW30,共有16個(gè)字
(4)按“雙字”方式:從MD0~MD28,共有8個(gè)雙字
(五)順序控制繼電器區(qū)(S)
PLC執(zhí)行程序過(guò)程中,可能會(huì)用到順序控制。順序控制繼電器就是根據(jù)順序控制的特點(diǎn)和要求設(shè)計(jì)的。順序控制繼電器區(qū)是S7-200CPU為順序控制繼電器的數(shù)據(jù)而建立的一個(gè)存儲(chǔ)區(qū),用S表示。在順序控制過(guò)程中,用于組織步進(jìn)過(guò)程的控制。
可以按位、字節(jié)、字、雙字四種方式來(lái)存取。
(1)按“位”方式:從S0.0~S31.7,共有256點(diǎn)。
(2)按“字節(jié)”方式:從SB0~SB31,共有32個(gè)字節(jié)
(3)按“字”方式:從SW0~SW30,共有16個(gè)字
(4)按“雙字”方式:從SD0~SD28,共有8個(gè)雙字
(六)局部存儲(chǔ)器區(qū)(L)(相當(dāng)于內(nèi)輔繼電器)
S7-200PLC有64個(gè)字節(jié)的局部存儲(chǔ)器,其中60個(gè)可以用作暫時(shí)存儲(chǔ)器或者給子程序傳遞參數(shù)。
局部存儲(chǔ)器和變量存儲(chǔ)器很相似,主要區(qū)別是變量存儲(chǔ)器是全局有效的,而局部存儲(chǔ)器是局部有效的。全局是指同一個(gè)存儲(chǔ)器可以被任何程序存?。ɡ纾鞒绦?、子程序或中斷程序)。局部是指導(dǎo)存儲(chǔ)器區(qū)和特定的程序相關(guān)聯(lián)。
幾種程序之間不能互訪。
局部存儲(chǔ)器區(qū)是S7-200CPU為局部變量數(shù)據(jù)建立的一個(gè)存儲(chǔ)區(qū),用L表示。該區(qū)域的數(shù)據(jù)可以用位、字節(jié)、字、雙字四種方式來(lái)存取。
(1)按“位”方式:從L0.0~L63.7,共有512點(diǎn)。
(2)按“字節(jié)”方式:從LB0~LB63,共有64個(gè)字節(jié)
(3)按“字”方式:從LW0~LW62,共有32個(gè)字
(4)按“雙字”方式:從LD0~LD60,共有16個(gè)雙字
(七)定時(shí)器存儲(chǔ)器區(qū)(T)
PLC在工作中少不了需要計(jì)時(shí),定時(shí)器就是實(shí)現(xiàn)PLC具有計(jì)時(shí)功能的計(jì)時(shí)設(shè)備。定時(shí)器的編號(hào):
T0、T1、……、T255
S7-200有256個(gè)定時(shí)器。
(八)計(jì)數(shù)器存儲(chǔ)器區(qū)(C)
PLC在工作中有時(shí)不僅需要計(jì)時(shí),還可能需要計(jì)數(shù)功能。計(jì)數(shù)器就是PLC具有計(jì)數(shù)功能的計(jì)數(shù)設(shè)備。
計(jì)數(shù)器的編號(hào):
C0、C1、……、C255
(九)高速計(jì)數(shù)器區(qū)(HSC)
高速計(jì)數(shù)器用來(lái)累計(jì)比CPU掃描速率更快的事件。S7-200各個(gè)高速計(jì)數(shù)器不僅計(jì)數(shù)頻率高達(dá)30kHz。
S7-200各個(gè)高速計(jì)數(shù)器有32位帶符號(hào)整數(shù)計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值。若要存取高速計(jì)數(shù)器的值,則必須給出高速計(jì)數(shù)器的地址,即高速計(jì)數(shù)器的編號(hào)。
高速計(jì)數(shù)器的編號(hào)為:HSC0、HSC1、……、HSC5。
S7-200有6個(gè)高速計(jì)數(shù)器。其中CPU221和CPU222僅有4個(gè)高速計(jì)數(shù)器(HSC0、HSC3、HSC4、HSC5)
(十)累加器區(qū)(AC)
累加器是可以像存儲(chǔ)器那樣進(jìn)行讀/寫的設(shè)備。例如,可以用累加器向子程序傳遞參數(shù),或從子程序返回參數(shù),以及用來(lái)存儲(chǔ)計(jì)算的中間數(shù)據(jù)。
S7-200CPU提供了4個(gè)32位累加器(AC0、AC1、AC2、AC3)。
可以按字節(jié)、字或雙字來(lái)存取累加器數(shù)據(jù)中的數(shù)據(jù)。但是,以字節(jié)形式讀/寫累加器中的數(shù)據(jù)時(shí),只能讀/寫累加器32位數(shù)據(jù)中的低8位數(shù)據(jù)。如果是以字的形式讀/寫累加器中的數(shù)據(jù),只能讀/寫累加器32位數(shù)據(jù)中的低16位數(shù)據(jù)。只有采取雙字的形式讀/寫累加器中的數(shù)據(jù)時(shí),才能一次讀寫全部32位數(shù)據(jù)。
因?yàn)?/span>PLC的運(yùn)算功能是離不開(kāi)累加器的。因此不有像占用其他存儲(chǔ)器那樣占用累加器。
(十一)特殊存儲(chǔ)器區(qū)(SM)
特殊存儲(chǔ)器是S7-200PLC為CPU和用戶程序之間傳遞信息的媒介。它們可以反映CPU在運(yùn)行中的各種狀態(tài)信息,用戶可以根據(jù)這些信息來(lái)判斷機(jī)器工作狀態(tài),從而確定用戶程序該做什么,不該做什么。這些特殊信息也需要用存儲(chǔ)器來(lái)寄存。特殊存儲(chǔ)器就是根據(jù)這個(gè)要求設(shè)計(jì)的。
1.特殊存儲(chǔ)器區(qū)
它是S7-200PLC為保存自身工作狀態(tài)數(shù)據(jù)而建立的一個(gè)存儲(chǔ)區(qū),用SM表示。特殊存儲(chǔ)器區(qū)的數(shù)據(jù)有些是可讀可寫的,有一些是只讀的。特殊存儲(chǔ)器區(qū)的數(shù)據(jù)可以是位,也可是字節(jié)、字或雙字。
(1)按“位”方式:從SM0.0~SM179.7,共有1440點(diǎn)。
(2)按“字節(jié)”方式:從SM0~SM179,共有180個(gè)字節(jié)
(3)按“字”方式:從SMW0~SMW178,共有90個(gè)字
(4)按“雙字”方式:從SMD0~SMD176,共有45個(gè)雙字
說(shuō)明:特殊存儲(chǔ)器區(qū)的頭30個(gè)字節(jié)為只讀區(qū)。
2.常用的特殊繼電器及其功能
特殊存儲(chǔ)器用于CPU與用戶之間交換信息,例如SM0.0一直為“1”狀態(tài),SM0.1僅在執(zhí)行用戶程序的第一個(gè)掃描周期為“1”狀態(tài)。SM0.4和SM0.5分別提供
可在 CP 341 和 CP 441-2 上加載的驅(qū)動(dòng)程序:
CP 441-2 的兩個(gè)串口可以分別使用不同的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議或可下載用于 V.24/TTY/X.27 接口模塊的驅(qū)動(dòng)程序。
驅(qū)動(dòng)程序的加載與組態(tài)需要用于 CP 441-2 和 CP 341 (V4.0 或更高版本)和 STEP 7 V4.0。驅(qū)動(dòng)程序通過(guò)軟件狗進(jìn)行版權(quán)保護(hù)。
S7-200系列PLC編程器的使用示例
Siemens編程器S7-200系列用在中小型設(shè)備上的自動(dòng)系統(tǒng)的控制單元,適用于各行各業(yè),各種場(chǎng)合中的檢測(cè),監(jiān)測(cè)及控制。
在這里,和大家一起來(lái)討論S7-200幾個(gè)使用方面的情況。
1.步進(jìn),伺服脈沖定位控制。
在設(shè)備的控制系統(tǒng)中,有關(guān)運(yùn)動(dòng)控制是很重要的,下面我們來(lái)看一看西門子S7-200系列PLC怎樣來(lái)實(shí)現(xiàn)這 個(gè)功能。
首先,確定使用哪個(gè)端口來(lái)發(fā)脈沖,如采用Q0.0發(fā)脈沖,則它的控制字為SMB67,脈沖同期為SMW68,脈 沖個(gè)數(shù)存放在SMD72中,
下面是控制字節(jié)的說(shuō)明:
Q0.0 Q0.1 控制字節(jié)說(shuō)明
SM67.0 SM77.0 PTO/PWM更新周期值 0=不更新,1=更新周期值
SM67.1 SM77.1 PWM更新脈沖寬度值 0=不更新,1=脈沖寬度值
SM67.2 SM77.2 PTO更新脈沖數(shù) 0=不更新,1=更新脈沖數(shù)
SM67.3 SM77.3 PTO/PWM時(shí)間基準(zhǔn)選擇 0=1微秒值,1=1毫秒值
SM67.4 SM77.4 PWM更新方法 0=異步更新,1=同步更新
SM67.5 SM77.5 PTO操作 0=單段操作,1=多段操作
SM67.6 SM77.6 PTO/PWM模式選擇 0=選擇PTO,1=選擇PWM
SM67.7 SM77.7 PTO/PWM允許 0=禁止PTO/PWM,1=允許
這樣根據(jù)以上表格,我們得出Q0.0控制字:SMB67為:10000101
采用PTO輸出,微妙級(jí)周期,發(fā)脈沖的周期(也就是頻率)與脈沖個(gè)數(shù)都要重新輸入。10000101轉(zhuǎn)化為 16進(jìn)制 為85,有了控制字以后,我們來(lái)寫這一段程序:
根據(jù)上面這段程序,我們知道了控制字的使用,同時(shí)也知道步進(jìn)電機(jī)的脈沖周期與沖個(gè)數(shù)的存放位置(對(duì) Q0.0來(lái)說(shuō)是SMW68與SMD72)。當(dāng)然,VW100與VD102內(nèi)的數(shù)據(jù)不同的話,步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)就不一樣。
還有一點(diǎn)需要說(shuō)明得是:M0.0導(dǎo)通---PLC捕捉到上升沿發(fā)動(dòng)脈沖輸出后,想停止的話,只須改變端口脈沖的 控制字,再啟動(dòng)PLS即可,程序如下:
2.高速計(jì)數(shù)功能。
西門子S7-200系列PLC具有高速計(jì)數(shù)的功能;舉一例子來(lái)談?wù)劯咚儆?jì)數(shù)的用途,我們采用普通電機(jī)來(lái)帶動(dòng)絲桿轉(zhuǎn)動(dòng),我們想控制轉(zhuǎn)動(dòng)距離,怎么來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題?那么我們可在電機(jī)另一頭與一編碼器聯(lián)接,電機(jī)轉(zhuǎn)一圈,編碼器也隨之轉(zhuǎn)一圈,同時(shí)根據(jù)規(guī)格發(fā)出不同的脈沖數(shù)。當(dāng)然,這些脈沖數(shù)的頻率比較高,PLC不能用普通的上升沿計(jì)數(shù)來(lái)取得這些脈沖,只能通過(guò)高速計(jì)數(shù)功能了。
啟動(dòng)高速計(jì)數(shù)功能,也要具有控制字
HSCO HSC1 描述
SM37.0 SM47.0 復(fù)位有效電平控制位 0=高電平有效, 1=低電平有效
SM37.1 SM47.1 啟動(dòng)有效電平控制位于 0=高電平有效, 1=低電平有效
SM37.2 SM47.2 正交計(jì)數(shù)器速率選擇 0=4X計(jì)數(shù)率, 1=1X計(jì)數(shù)率
SM37.3 SM47.3 計(jì)數(shù)方向控制位 0=減計(jì)數(shù), 1=正計(jì)數(shù)
SM37.4 SM47.4 向HSC中寫入計(jì)數(shù)方向 0=不更新, 1=更新計(jì)數(shù)方向
SM37.5 SM47.5 向HSC中寫入預(yù)置值 0=不更新, 1=更新預(yù)置值
SM37.6 SM47.6 向HSC中寫入當(dāng)前值 0=不更新, 1=更新當(dāng)前值
SM37.7 SM47.7 HSC允許 0=禁止HSC, 1=允許HSC
參照上面的表格,我們選擇HSC1高速計(jì)數(shù)器,控制字為SMB47,現(xiàn)在我們啟動(dòng)高速計(jì)數(shù)器HSC1,選擇為增計(jì)數(shù),更新計(jì)數(shù)方向,重新設(shè)置值,更新當(dāng)前值:這樣的話,HSC1的啟動(dòng)控制高為:11111000轉(zhuǎn)化為16進(jìn)制為 F8,將啟動(dòng)計(jì)數(shù)器時(shí)當(dāng)前值存放在SMD48中,將預(yù)存置放在SMD52中,具體的程序 如下:
同樣的,如果計(jì)數(shù)器在工作狀態(tài)下想停止計(jì)數(shù)器,也必須改變它的控制字后,啟動(dòng)HSC具體程序 如下:
3. PID回路控制功能。
西門子S7-200系列PLC的PID控制相當(dāng)?shù)暮?jiǎn)單,可以通過(guò)micro/win軟件的一個(gè)向?qū)С绦?,按照提?span>,一步一步執(zhí)行您所要求PID控制的屬性即可,在這里談一談PID這三個(gè)參數(shù)的具體意義:P為增益項(xiàng),P越大,響應(yīng)起就快,在調(diào)節(jié)流量閥時(shí):設(shè)定流量為50%,當(dāng)目前流量接近50%,剛超過(guò),如果P值很大的話,那么流量閥會(huì)馬上會(huì)關(guān)閉,而不會(huì)控制在某一區(qū)域。這就是增益項(xiàng)太大引起。在調(diào)節(jié)的過(guò)程中應(yīng)該先將P值調(diào)節(jié)比較適當(dāng)了,再去調(diào)節(jié)I值,它為積分項(xiàng),是在控制器回路中控制對(duì)當(dāng)前值與設(shè)定值相等的偏差范圍。D為微分項(xiàng),主要作用是避免給定值的微分作用而引起的跳變。
在現(xiàn)場(chǎng)的PID參數(shù)的調(diào)整過(guò)程中,針對(duì)西門子S7-200型PLC我的建議是在不同的控制階段,采用不同的PID參數(shù)組,具體而言就是當(dāng)目前距離設(shè)定值差距較大時(shí),采用P值較大的一套PID參數(shù),如果當(dāng)前值快接近設(shè)定值范圍時(shí),采用P值較小的一套PID參數(shù)。
SM 1231 模擬量輸入信號(hào)模塊允許將控制器與過(guò)程中的模擬信號(hào)連接。
這為用戶提供了下列優(yōu)勢(shì):
信號(hào)模塊具有與基本設(shè)備相同的設(shè)計(jì)特點(diǎn)。
使用 SB 1231 信號(hào)板模擬量輸入模塊,可連接控制器與過(guò)程中的模擬信號(hào)。
這為用戶提供了下列優(yōu)勢(shì):
SM 1232 模擬量輸出信號(hào)模塊允許使用模擬量輸出。
這為用戶提供了下列優(yōu)勢(shì):
大量功能可支持用戶對(duì) S7-400 進(jìn)行編程、調(diào)試和維護(hù):
SIMATIC S7-400 符合以下國(guó)內(nèi)和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn):
有關(guān)詳細(xì)信息,請(qǐng)參見(jiàn)手冊(cè)《S7-400 自動(dòng)化系統(tǒng) S7-400 模塊技術(shù)規(guī)格》。
設(shè)計(jì)
S7-400 系統(tǒng)可方便地構(gòu)建為模塊化系統(tǒng)。S7-400 的突出特點(diǎn)是不帶風(fēng)扇,運(yùn)行可靠,支持信號(hào)模塊的熱插拔。
S7-400 設(shè)計(jì)簡(jiǎn)潔,使用靈活,操作極為方便:
通信
CPU 和通信處理器支持以下通信類型:
數(shù)據(jù)通信
SIMATIC S7-400 擁有不同的數(shù)據(jù)通信機(jī)制:
通過(guò) MPI、PROFIBUS 或 PROFINET 實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)連接。
全局?jǐn)?shù)據(jù) (GD)
通過(guò) MPI 以及“全局?jǐn)?shù)據(jù)通信”,聯(lián)網(wǎng)的 CPU 可以相互循環(huán)交換數(shù)據(jù)(多可達(dá) 16 個(gè) GD 數(shù)據(jù)包,每個(gè)循環(huán)的大 GD 數(shù)據(jù)包大小為 64 字節(jié))。例如,CPU 可以訪問(wèn)另一個(gè) CPU 的數(shù)據(jù)/位存儲(chǔ)器/過(guò)程映像。若網(wǎng)絡(luò)上連接有 S7-300,則數(shù)據(jù)交換限制為大 22 字節(jié)。全局?jǐn)?shù)據(jù)通信可通過(guò) MPI 來(lái)實(shí)現(xiàn)。可使用 STEP 7 來(lái)執(zhí)行組態(tài)。在分段式 CR2 安裝機(jī)架中,兩個(gè) CPU 可以使用 GD 并通過(guò) C 總線通信。
通信功能
通過(guò)系統(tǒng)內(nèi)集成的塊,可以建立與 S7/C7 伙伴之間的通信。
這些包括:
通過(guò)可加載的塊,可以建立與 S5 通信伙伴和西門子設(shè)備之間的通信。
這些包括:
與全局?jǐn)?shù)據(jù)不同的是,必須建立通信連接才能實(shí)現(xiàn)通信功能。
集成到 IT 環(huán)境中
通過(guò) S7-400,可方便地將現(xiàn)代 IT 環(huán)境與自動(dòng)化環(huán)境鏈接。使用插入式 CP 443-1 Advanced,可以實(shí)現(xiàn)下列功能:
帶有 PROFINET 接口的 S7-400-H CPU 配有集成式 Web 器。因此,可以使用標(biāo)準(zhǔn) Web 瀏覽器讀出 S7-400 站的信息:
可通過(guò)使用用戶權(quán)限并支持 HTTPS 協(xié)議在 Web 器內(nèi)提供安全機(jī)制。
等時(shí)同步模式
通過(guò)等時(shí)同步模式系統(tǒng)功能,可通過(guò)連接到等時(shí)同步 PROFIBUS 和 PROFINET 的循環(huán),以實(shí)現(xiàn):
創(chuàng)建自動(dòng)化解決方案,以恒定間隔時(shí)間(恒定總線周期時(shí)間)來(lái)捕捉并處理輸入和輸出信號(hào)。同時(shí)創(chuàng)建一致的部分過(guò)程圖像。
借助于恒定總線周期時(shí)間和分布式 I/O 同步信號(hào)處理,S7-400 可確保精確重現(xiàn)定義的的過(guò)程響應(yīng)時(shí)間。
提供了大量支持等時(shí)同步模式系統(tǒng)功能的組件,可用來(lái)處理運(yùn)動(dòng)控制、測(cè)量值采集和高速控制等領(lǐng)域內(nèi)的要求苛刻的任務(wù)。
在分布式自動(dòng)化解決方案中,SIMATIC S7-400 還將開(kāi)辟高速處理操作的重要領(lǐng)用領(lǐng)域,并可實(shí)現(xiàn)高精度和可重現(xiàn)性。這意味著可在提供佳且恒定的質(zhì)量的同時(shí)提高產(chǎn)量。
在運(yùn)行模式下更改硬件組態(tài)(運(yùn)行時(shí)組態(tài),CiR)
通過(guò) SIMATIC S7-400,在工廠運(yùn)轉(zhuǎn)期間可以實(shí)現(xiàn)硬件組態(tài)的更改,不會(huì)影響生產(chǎn)的進(jìn)行。選項(xiàng)包括:
CiR(即運(yùn)行時(shí)組態(tài))功能可在設(shè)備運(yùn)行期間實(shí)現(xiàn)設(shè)備擴(kuò)展和轉(zhuǎn)換,從而降低設(shè)備調(diào)試和重新裝備的時(shí)間。此外,通過(guò)該系統(tǒng)功能,還可以靈活響應(yīng)工藝的變化(例如,工藝的),因?yàn)椴槐匾蛴布M態(tài)發(fā)生改變而將設(shè)備初始化或同步。
模塊的診斷和過(guò)程監(jiān)控
SIMATIC S7-400 的眾多輸入/輸出模塊具有智能功能:
診斷
智能診斷系統(tǒng)可用來(lái)確定模塊的信號(hào)采集(對(duì)于數(shù)字量模塊)或者模擬量處理(對(duì)于模擬量模塊)是否正常工作。在診斷分析中,必須區(qū)分可參數(shù)化和不可參數(shù)化的診斷消息:
如果某個(gè)診斷消息處于激活狀態(tài)(例如,“無(wú)傳感器輸入”),則該模塊會(huì)觸發(fā)一個(gè)診斷中斷(如果已為該診斷消息設(shè)置了參數(shù),則僅在相應(yīng)的參數(shù)設(shè)置之后才會(huì)觸發(fā)中斷)。CPU 將中斷用戶程序或低優(yōu)先級(jí)任務(wù)的處理,并處理相關(guān)診斷中斷塊 (OB 82)。通過(guò)硬件中斷可以監(jiān)控過(guò)程信號(hào),并且可以觸發(fā)對(duì)信號(hào)變化的響應(yīng)。
根據(jù)模塊類型的不同,提供了各種不同診斷消息:
數(shù)字量輸入/輸出模塊 | |
診斷消息 | 可能的故障原因 |
無(wú)傳感器電源 |
|
無(wú)外部輔助電壓 |
|
無(wú)內(nèi)部輔助電壓 |
|
熔斷器燒斷 |
|
模塊中的參數(shù)不正確 |
|
時(shí)間看門夠脫落 |
|
EPROM 故障 |
|
RAM 故障 |
|
硬件中斷丟失 |
|
模擬量輸入模塊 | |
診斷消息 | 可能的故障原因 |
無(wú)外部負(fù)載電壓 |
|
組態(tài)/參數(shù)設(shè)置錯(cuò)誤 |
|
共模錯(cuò)誤 |
|
斷線 |
|
低于量程下限 |
|
高于量程上限 |
|
模擬量輸出模塊 | |
診斷消息 | 可能的故障原因 |
無(wú)外部負(fù)載電壓 |
|
組態(tài)/參數(shù)設(shè)置錯(cuò)誤 |
|
對(duì) M 短路 |
|
斷線 |
|
硬件中斷
可以監(jiān)控過(guò)程信號(hào),并且可通過(guò)過(guò)程中斷觸發(fā)對(duì)信號(hào)變化的響應(yīng)。
容錯(cuò)通信
進(jìn)行高可用性通信時(shí),SIMATIC 將提供以下功能:
S7-400H(冗余和非冗余配置)和 PC 目前支持容錯(cuò)通信。在 PC 上,需要安裝 Redconnect 程序包(參見(jiàn)“SIMATIC NET 通信系統(tǒng)”)。
根據(jù)具體可用性要求,可使用不同組態(tài)選項(xiàng):
操作模式
CPU 417-5H/416-5H/414-5H/412-5H 的操作系統(tǒng)可自主執(zhí)行 S7-400H 的所有必要額外功能:
冗余原理
S7-400H 按“熱備份”模式下的主動(dòng)冗余原理工作(發(fā)生故障時(shí)執(zhí)行無(wú)反應(yīng)的自動(dòng)切換)。根據(jù)該原理,在無(wú)故障運(yùn)行期間,兩個(gè)子單元都處于激活狀態(tài)。發(fā)生故障時(shí),未發(fā)生故障的設(shè)備獨(dú)自接管過(guò)程控制。
為確保平穩(wěn)接管,必須通過(guò)中央控制器鏈路實(shí)現(xiàn)高速、可靠的數(shù)據(jù)交換。
在故障轉(zhuǎn)移期間,設(shè)備會(huì)自動(dòng)保留:
這意味著,這兩個(gè)設(shè)備始終保持在新?tīng)顟B(tài),并且可以在出現(xiàn)故障時(shí)獨(dú)立地繼續(xù)執(zhí)行控制。
采用冗余 I/O 操作時(shí),這會(huì)帶來(lái)以下結(jié)果:
同步
為了實(shí)現(xiàn)無(wú)反應(yīng)切換,需要對(duì)兩個(gè)子單元進(jìn)行同步。
S7-400H 遵循“時(shí)間驅(qū)動(dòng)的同步”工作原理。
每當(dāng)子單元中發(fā)生可能導(dǎo)致不同內(nèi)部狀態(tài)的事件時(shí),都會(huì)執(zhí)行同步操作,例如在發(fā)生以下事件時(shí):
同步是通過(guò)操作系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行的,可在編程階段將其忽略。
自檢
S7-400H 可執(zhí)行大量自檢。自檢涉及以下方面:
報(bào)告每個(gè)檢測(cè)到的故障。
啟動(dòng)時(shí)自檢
啟動(dòng)時(shí),每個(gè)子單元都會(huì)完整執(zhí)行全部自檢功能。
循環(huán)操作期間的自檢
完整的自檢分布在多個(gè)循環(huán)中。每個(gè)循環(huán)僅執(zhí)行一小部分自檢,因此,實(shí)際控制器所承受的負(fù)荷不是很大。
組態(tài)、編程
S7-400H 的編程與 S7-400 類似。所有可用的 STEP 7 功能都可以使用。
對(duì) S7-400H 編程需要使用 STEP 7 V5.2。
I/O 模塊的組態(tài)
硬件組態(tài)時(shí),用戶必須通過(guò) HW Config 指定相互形成冗余的模塊。只需指定要在冗余模式下運(yùn)行的模塊以及要作為“冗余伙伴”的第二個(gè)模塊。在用戶程序中,應(yīng)訪問(wèn)具有低地址的模塊。第二個(gè)地址不向用戶顯示,并且含有冗余和非冗余 I/O 的控制部分的編程完全相同。與非冗余 I/O 之間的差別是塊庫(kù)中的兩個(gè)函數(shù)塊(RED_IN 和 RED_OUT),需要在用戶程序的開(kāi)始處和結(jié)束處調(diào)用這兩個(gè)函數(shù)塊。
在 STEP 7 V5.3 或更高版本中,該庫(kù)已作為標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)集成到 STEP 7 中。
S7-400F/FH 滿足下列安全要求:
操作模式
S7-400F/FH 的安全功能包含在 CPU 的 F 程序中,并包含在故障安全信號(hào)模塊中。
信號(hào)模塊通過(guò)差異分析和測(cè)試信號(hào)注入來(lái)監(jiān)控輸出和輸入信號(hào)。
通過(guò)定期自檢、命令測(cè)試以及按時(shí)間順序執(zhí)行的邏輯程序執(zhí)行檢查,CPU 可檢查控制器的運(yùn)行是否正常。此外,通過(guò)狀態(tài)監(jiān)視 (sign-of-life) 請(qǐng)求,還可以檢查 I/O 狀況。
若在系統(tǒng)中診斷出故障,則將系統(tǒng)切換到安全狀態(tài)。
F-Runtime 許可證
必須將 F-Runtime 許可證加載到 CPU 上以運(yùn)行 S7-400F/FH。每個(gè) S7-400F/FH 都需要一份許可證。
編程
S7-400F/FH 的編程方式與其它 SIMATIC S7 系統(tǒng)的編程方式相同。非故障安全工廠部分的用戶程序可用成熟可靠的編程工具(如 STEP 7)來(lái)創(chuàng)建。
S7 F Systems 可選軟件包
編程安全相關(guān)的程序段時(shí),需要使用可選軟件包“S7 F Systems”。該軟件中包括創(chuàng)建 F 程序所需的全部函數(shù)和塊。
對(duì)于包含安全功能的 F 程序,可使用 CFC 調(diào)用來(lái) F 庫(kù)中的專用函數(shù)塊并進(jìn)行互連。使用 CFC 可以簡(jiǎn)化工廠的組態(tài)和編程工作,由于工廠范圍內(nèi)具有統(tǒng)一的表示形式,也將簡(jiǎn)了驗(yàn)收測(cè)試。無(wú)需使用額外工具,程序員就可以完全專注于安全相關(guān)應(yīng)用程序。
WinCC 系統(tǒng)軟件V7.0 亞州版 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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WinCC V7.0 選件(Options) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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WinCC Web Navigator 中文版 V7.0 器和客戶機(jī)組件 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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6AV6 371-1DH07-0CX0 | WINCC Web Navigator 含25個(gè)客戶機(jī)授權(quán) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
6AV6 371-1DH07-0DX0 | WINCC Web Navigator 含50個(gè)客戶機(jī)授權(quán) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
WinCC Dat6ES7332-5HF00-0AB0 SIMATIC S7-3006ES7332-5HF00-0AB0 SIMATIC S7-300產(chǎn)品描述 SIMATIC S7-300,模擬量輸出M 332,光電隔離,8 AO,U/I;診斷;分辨率11/12位,40針,遠(yuǎn)程/插件,帶 有源背板總線
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來(lái)源:上海騰樺電氣設(shè)備有限
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