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上海騰樺電氣設備有限公司
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上海騰樺電氣設備有限公司,成立于2018年3月,注冊500萬,是一家從事技術設備銷售的公司。主要從事工業(yè)自動化產品銷售和系統(tǒng)集成的高新技術企業(yè)
長期與德國SIMATIC(西門子).瑞士ABB.美國羅克韋爾(AB).法國施耐德.美國霍尼韋爾.美國艾默生合作。
公司有專業(yè)的技術團隊,銷售團隊,公司成員150于人.為客戶提供專業(yè)的技術支持,產品資料,售后。
在工控領域,公司以精益求精的經營理念,從產品、方案到,致力于塑造一個“行業(yè)專家”品牌,以實現可持續(xù)的發(fā)展。
S7-200系列 PLC的存儲器空間
S7-200 PLC的存儲器空間大致分為三個空間,即程序空間、數據空間和參數空間。
1.程序空間
該空間主要用于存放用戶應用程序,程序空間容量在不同的CPU中是不同的。另外CPU中的RAM區(qū)與內置EEPROM上都有程序存儲器,但它們互為映像,且空間大小一樣。
2.數據空間
該空間的主要部分用于存放工作數據稱為數據存儲器,另外有一部分作寄存器使用稱為數據對象。
(1)數據存儲器 它包括變量存儲器(V),輸入信號緩存區(qū)(輸入映象存儲器I),輸出信號緩沖區(qū)(輸出映象存儲區(qū)Q),內部標志位存儲器(M)又稱內部輔助繼電器,特殊標志位存儲器(SM)。除特殊標志位外,其他部分都能以位、字節(jié)、和雙字的格式自由讀取或寫入。
變量存儲器(V)是保存程序執(zhí)行過程中控制邏輯操作的中間結果,所有的V存儲器都可以存儲在存儲器區(qū)內,其內容可在與EEPROM或編程設備雙向傳送。
輸入映象存儲器(I)是以字節(jié)為單位的寄存器,它的每一位對應于一個數字量輸入結點。在每個掃描周期開始,PLC依次對各個輸入結點采樣,并把采樣結果送入輸入映象存儲器。PLC在執(zhí)行用戶程序過程中,不再理會輸入結點的狀態(tài),它所處理的數據為輸入映象存儲器中的值。
輸出映象存儲器(Q)是以字節(jié)為單位的寄存器,它的每一位對應于一個數字輸出量結點。PLC在執(zhí)行用戶程序的過程中,并不把輸出信號隨時送到輸出結點,而是送到輸出映象存儲器,只有到了每個掃描周期的末尾,才將輸出映象寄存器的輸出信號幾乎同時送到各輸出結點。使用映象寄存器優(yōu)點:①同步地在掃描周期開始采樣所有輸入點,并在掃描的執(zhí)行階段凍結所有輸入值;②在程序執(zhí)行完后再從映象寄存器刷新所有輸出點,使被控系統(tǒng)能獲得更好穩(wěn)定性;⑧存取映象寄存器的速度高于存取I/O速度,使程序執(zhí)行的更快;④I/O點只能以位為單位存取,但映象寄存器則能以位、字節(jié)、雙字進行存取。因此,映象寄存器提供了更高的靈活性。另外對控制系統(tǒng)中個別I/O點要求實時性較高的情況下,可用直接I/O指令直接存取輸入/輸出點。
內部標志位(M)又稱內部線圈(內部繼電器等),它一般以位為單位使用,但也能以字、雙字為單位使用。內部標志位容量根據CPU型號不同而不同。
特殊標志位(SM)用來存儲系統(tǒng)的狀態(tài)變量和有關控制信息,特殊標志位分為只讀區(qū)和可寫區(qū),具體劃分隨CPU不同而不同。
(2)數據對象 數據對象包括定時器、計數器、高速計數器、累加器、模擬量輸入/輸出。
定時器類似于繼電器電路中的時間繼電器,但它的精度更高,定時精度分為lms,10ms和100ms三種,根據精度需要由編程者選用。定時器的數量根據CPU型號不同。
計數器的計數脈沖由外部輸入,計數脈沖的有效沿是輸入脈沖的上升沿或下降沿,計數的方式有累加1和累減1兩種方式。計數器的個數同各CPU的定時器個數。
高速計數器與一般計數器不同之處在于,計數脈沖頻率更高可達2kHz/7kHz,計數容量大,一般計數器為16位,而高速計數器為32位,一般計數器可讀可寫,而高速計數器一般只能作讀操作。
在S7-200CPU中有4個32位累加器,即AC0~AC3,用它可把參數傳給子程序或任何帶參數的指令和指令塊。此外,PLC在響應外部或內部的中斷請求而調用中斷程序時,累加器中的數據是不會丟失的,即PLC會將其中的內容壓入堆棧。因此,用戶在中斷程序中仍可使用這些累加器,待中斷程序執(zhí)行完返回時,將自動從堆棧中彈出原先的內容,以恢復中斷前累加器的內容。但應注意,不能利用累加器作主程序和中斷子程序之間的參數傳遞。
模擬量輸入/輸出可實現模擬量的A/D和D/A轉換,而PLC所處理的是其中的數字量。
3.參數空間
用于存放有關PLC組態(tài)參數的區(qū)域,如保護口令、PLC站地址、停電記憶保持區(qū)、軟件濾波、強制操作的設定信息等,存貯器為EEPROM。
結構緊湊,功能強大
SIMATIC ET 200SP 開放式控制器時此類控制器當中將 ET 200SP 控制器的功能與可視化和 PC 應用程序合并在一個堅固耐用的緊湊型控制系統(tǒng)(帶有集中 I/O)的控制器。
ET 200SP 開放式控制器 CPU 1515SP PC 是一種堅固耐用的緊湊型系統(tǒng),它將 ET 200SP 控制器的功能與基于 PC 的平臺組合在一起。該 CPU 提供了 ET 200SP 系統(tǒng)、S7-1500 控制器系列以及 TIA 環(huán)境的完整功能。該控制器可用于控制特殊及系列機器設備,或用于控制分布式配置中的設備。該控制器尤其適用于數量較高的機器設備,例如,可用于攝像頭檢查以及圖像傳輸或打印機連接的質量。在必須使用編程語言 C 或 C++ 來集成特殊自動化功能時、將 Windows 軟件緊密連接到軟件控制器時或必須存儲較大量的數據時,CPU 1515SP PC 尤其顯示出自身的優(yōu)點。
預裝有 WinCC Runtime Advanced V13 SP1 的 CPU 1515SP PC + HMI 提供了額外 HMI 功能??梢栽谝慌_設備上集成控制和可視化功能。
S7-200系列的基本邏輯指令
S7-200系列的基本邏輯指令與FX系列和CPM1A系列基本邏輯指令大體相似,編程和梯形圖表達方式也相差不多,這里列表表示S7-200系列的基本邏輯指令(見表)。 表 S7-200系列的基本邏輯指令
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SM 1234 模擬量輸入/輸出允許使用模擬量輸入/輸出。
這為用戶提供了下列優(yōu)勢:
SM 1234 模擬量輸入/輸出信號模塊具有與基本設備相同的設計特點。
熱電偶模塊 SM 1231 的結構特點和其他 S7-1200 系列模塊的相同:
不同的量程:
J、K、T、E、R、S 和 N 型熱電偶;模擬量信號記錄 ±80mV。
開路檢查。
冷端補償:
避免了熱電偶和模之間連接處由于接觸電壓導致的故障;記錄模擬信號 (±80 mV) 時將自動禁止補償。
溫度單位:
溫度測量單位可以用 ℃ 或 ℉。
CP443-5 擴展通信處理器是 PROFIBUS 總線系統(tǒng)的 SIMATIC S7-400 所需的模塊。
它減輕了 CPU 的通信任務,并可進行進一步的附加連接。
通過通信模塊實現的 S7-400 通信選項:
CP 443-5 擴展型通訊處理器具有 SIMATIC S7-400 設計的所有優(yōu)點:
若 CP 443-5 擴展型用作 DP 主站,則中央機架中至少可設置 4 條,多可設置 10 條其他PROFIBUS-DP 鏈路??捎玫?PROFIBUS DP 鏈路數取決于所用的 SIMATIC S7-400 CPU。
在使用 S7 通訊時,插槽分配規(guī)則不適用??刹僮?S7 連接的數目取決于 S7-400 CPU。
在使用 SEND/RECEIVE 時,可操作模塊的數目也取決于 S7-400 CPU。
CP 443-5 擴展型可獲得大量具有 PROFIBUS 總線系統(tǒng)的各種通信:
用于 PROFIBUS-DP 的主站
CP443-5 擴展型作為 DP-V1 主站操作。 它可以自主處理數據傳輸,并能夠連接從站,如作為 DP 從站的 CP 342-5、ET 200 分布式 I/O 系統(tǒng)的 DP 從站等。這意味著 CP 443-5 Extended 能夠將 S7-400 站連接到 PROFIBUS DP,且非常適合擴展 S7-400 CPU 的集成 DP 主站接口以建立額外的 PROFIBUS DP 線路。
作為冗余 DP 主站, CP443-5 擴展型也可以運行在 SIMATIC S7 H 系統(tǒng)中。
CP 443-5 擴展型是 DP-V1 主站,即,它也支持非循環(huán)標準(包括中斷處理)。
CP 443-5擴展型也支持SYNC(同步)和FREEZE(凍結)功能,恒定總線循環(huán)時間,從站到從站直接通訊和數據設置路由,以及正常運行過程中分布式 I/O 的組態(tài)更改。
在正常運行過程中,它還可啟用或禁止 DP 從站。例如,它可支持子程序的一步一步調試。
通過診斷中繼器,可在運行期間對線路進行診斷,從而在較早階段檢測到線路故障。 CM CP 443-5 擴展型支持通過診斷中繼器的運行(包括在診斷中繼器上激活拓撲識別)。
從用戶的觀點來看,分布式 I/Os 與集中式 I/Os 的處理方式相同,這意味著就配置和參數設置而言, CP443-5 擴展型 和 S7-400 CPU 的 DP 主站接口是沒有區(qū)別的。不論系統(tǒng)的大小是多少,CP443-5 能達到快的響應時間。
編程器/OP 通信
編程器/OP通訊,連接到網絡的所有S7站都可以遠距編程。
S7 通信
S7 通信用于以下的耦合連接:
對于冗余的 S7 通信, CP_443-5 擴展型也能被用于SIMATIC-H 系統(tǒng)。
開放式通信 (SEND/RECEIVE)
借助于開放式通信,SIMATIC S7-400 可集成到現有系統(tǒng)中。
基于 PROFIBUS 的第二層(FDL), CP443-5 擴展型提供用于程序或者現場通信的簡單的接口。使用這個接口,可在 SIMATIC S5,SIMATIC S7 與 PC 之間實現系統(tǒng)范圍的、高性能通信。它提供 SDA(PLC/PLC 連接)和 SDN(廣播與多點傳送)。
可能與下列設備通信
功能呼叫必須與 SEND/RECEIVE(PLC-SEND/PLC-RECEIVE)一起使用,并且必須集成到 STEP7 應用程序。
時間同步
時間同步用于設定整個工廠內的時鐘。
CP 443-5 擴展型通信處理器能夠在 PROFIBUS 上輸送 S7-400 CPU 的時間。相反地,CP 也能夠向 S7-400 CPU 提供 PROFIBUS 上的當前時間。
CP 443-5 擴展型支持
數據記錄的路由選擇
CP 443-5 擴展型支持數據記錄路由選擇功能。通過選擇這種選項,你可以 把 CP 作為數據記錄路由器用于發(fā)送路由記錄到現場設備(DP 從站)。使用 SIMATIC PDM,可為現場設備的參數化和診斷生成這種數據組。
應用:
例如它可用 SIMATIC PDM(在PC上) PA 現場設備通過工業(yè)以太網、S7-400(CP 443-1,CP 443-5 擴展型 )和 DP/PA 耦合器/鏈接參數設置和診斷成為可能。
診斷數據
通過 STEP S7,可提供豐富的診斷選項,包括:
CiR - 運行中組態(tài)
通過 CiR,可以在正常運行過程中添加或修改 I/O 設備。
組態(tài)
組態(tài)全功能 CP443-5 Extended 時,必須使用 STEP 7 V5.1 SP2 或更高版本,或者,STEP 7 Professional V12 (TIA Portal) 或更高版本。
對 CP 443-5 擴展模板的組態(tài)和編程方式與用 STEP 7 的 SIMATIC S7-400 CPU 的集成 DP 主站接口相同。
通訊處理器的組態(tài)數據總保存在 CPU 上,甚至在 PLC 發(fā)生故障之后也被保留。因此,在更換模板時無需從編程器中重新裝載組態(tài)數據。在啟動時 CPU 會將組態(tài)數據傳送到通訊處理器中。
可以對所有連接到網絡的 SIMATIC S7 控制器進行組態(tài)和編程。
安裝 STEP 7 后,用于使用開放式通訊(SEND/RECEIVE)的功能塊放置在 SIMATIC NET 庫內。
西門子S7-200網絡的通訊設置和元件選擇
S7-200的端口是不隔離的,如果想使網絡隔離,應考慮使用RS-485中繼器或者EM277。 注意: ●具有不同電位的互聯(lián)設備有可能導致不希望的電流流過連接電纜。 ●這種不希望的電流可能導致通訊失敗或者設備損壞。 ●要確保用通訊電纜連接的所有設備有相同的參考電位,或者彼此隔離,來避免產生這種不希望的電流。 為網絡確定通訊距離、通訊速率和電纜類型 網段的大長度取決于兩個因素:隔離(用RS-485中繼器)和波特率。但連接具有不同電位的設備是需要隔離。當接地點之間的距離很遠時,有可能具有不同的地電位。即使距離較近,大型機械的負載電流也能導致地電位的不同。 表1 網絡電纜的大長度 波特率 非隔離CPU口1 有中繼器的CPU口或者EM277 9.6K到187.5K 50m 1000m 500k 不支持 400m 1M到1.5M 不支持 200m 3M到12M 不支持 100m 1 如果不是用隔離端和中繼器,允許的大距離為50m。測量該距離時,從網段的第一個節(jié)點開始。到網段的后一個節(jié)點。 在網絡中使用中繼器 RS-485中繼器為網段提供偏壓電阻和終端電阻。目的是為了: ●增加網絡的長度:在網絡中使用一個中繼器可以使網絡的通訊距離擴展50m。如果使用兩個中繼器而且中間沒有其他節(jié)點,網絡的通訊距離按照所使用的波特率擴展一個網段的長度。在一個串聯(lián)網絡中,多可以使用9個中繼器。但網絡的長度不能超過9600m. ●為網絡增加設備:在9600的波特率下。50米距離之內,一個網段多可以連接32個設備,使用一個中繼器允許在網絡上增加32個設備。 ●在不同的網段之間電隔離:如果不同的網段具有不同的地電位,將他們隔離會提高網絡的通訊質量。 一個中繼器在網絡中被算作網段的一個節(jié)點,但沒有被指定站地址。 圖1帶有中繼器的網絡 選擇網絡電纜 S7-200 網絡使用RS-485標準,是用雙絞線電纜。在一個網段上可以連接32個設備。 表2 網絡電纜的通用指標 技術指標 描述 電纜類型 屏蔽雙絞線 回路阻抗 ≤115Ω/Km 有效電容 30pF/m 標稱阻抗 大約135Ω-160Ω(頻率=3MHz-20MHz) 衰減 0.9Db/100m(頻率=200KHz) 導線截面積 0.3mm2-0.5mm2 電纜直徑 8mm±0.5mm
西門子PLC的發(fā)展史
SIMATIC商標S7-200是西德西門子公司的產品之一,其注冊商標為SIMATIC。1.西門子公司的產品早是1975年投放市場的SIMATIC S3,它實際上是帶有簡單操作接口的二進制控制器;2.1979年,S3系統(tǒng)被SIMATIC S5所取代,該系統(tǒng)廣泛地使用了微處理器;3.20世紀80年代初,S5系統(tǒng)進一步升級——U系列PLC,較常用機型:S5-90U、95U、100U、115U、135U、155U4.1994年4月,S7系列誕生,它具有更國際化、更高性能等級、安裝空間更小、更良好的WINDOWS用戶界面等優(yōu)勢,其機型為:S7-200、300、4005.1996年,在過程控制領域,西門子公司又提出PCS7(過程控制系統(tǒng)7)的概念,將其優(yōu)勢的WINCC(與WINDOWS兼容的操作界面)、PROFIBUS(工業(yè)現場總線)、COROS(監(jiān)控系統(tǒng))、SINEC(西門子工業(yè)網絡)及控調技術溶為一體6.現在,西門子公司又提出TIA(Totally Integrated Automation)概念,即全集成自動化系統(tǒng),將PLC技術溶于全部自動化領域。
標準 CPU
標準 CPU
功能 | CPU 1511-1 PN | CPU 1513-1 PN | CPU 1515-2 PN | CPU 1516-3 PN/DP | CPU 1517-3 PN/DP | CPU 1518-4 PN/DP |
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程序用工作存儲器,集成 | 150 KB | 300 KB | 500 KB | 1 MB | 2 MB | 4 MB |
數據用工作存儲器,集成 | 1 MB | 1.5 MB | 3 MB | 5 MB | 8 MB | 20 MB |
裝載存儲器 | 通過 SIMATIC 存儲卡插入 | 通過 SIMATIC 存儲卡插入 | 通過 SIMATIC 存儲卡插入 | 通過 SIMATIC 存儲卡插入 | 通過 SIMATIC 存儲卡插入 | 通過 SIMATIC 存儲卡插入 |
顯示屏對角尺寸 | 3.45 cm | 3.45 cm | 6.1 cm | 6.1 cm | 6.1 cm | 6.1 cm |
命令執(zhí)行時間 | ||||||
| 0.06 μs | 0.04 μs | 0.03 μs | 0.01 μs | 0.002 μs | 0.001 μs |
| 0.072 μs | 0.048 μs | 0.036 μs | 0.012 μs | 0.003 μs | 0.002 μs |
| 0.096 μs | 0.064 μs | 0.048 μs | 0.016 μs | 0.003 μs | 0.002 μs |
| 0.384 μs | 0.256 μs | 0.192 μs | 0.064 μs | 0.012 μs | 0.006 μs |
位存儲器、定時器、計數器 | ||||||
S7 計數器/定時器 | 各 2048 | 各 2048 | 各 2048 | 各 2048 | 各 2048 | 各 2048 |
IEC 計數器 | 無限制(僅受工作存儲器限制) | |||||
IEC 定時器 | 無限制(僅受工作存儲器限制) | |||||
位存儲器 | 16 KB | 16 KB | 16 KB | 16 KB | 16 KB | 16 KB |
I/O 地址范圍 | ||||||
輸入 | 32 kB;(所有輸入都在過程映像中) | |||||
輸出 | 32 kB;(所有輸入都在過程映像中) | |||||
運動 | ||||||
軸數 | 多 6 臺 | 多 6 臺 | 多 30 臺 | 多 30 臺 | 多 96 臺 | 多 128 臺 |
通信 | ||||||
PtP | √(通過 CM) | √(通過 CM) | √(通過 CM) | √(通過 CM) | √(通過 CM) | √(通過 CM) |
PROFINET | √(通過 CM) | √(通過 CM) | 1x PN(并通過 CM) | 1x PN(并通過 CM) | 1x PN(并通過 CM) | 2 x PN(并通過 CM) |
PROFINET IO IRT | 1 x PN IO IRT | 1 x PN IO IRT | 1 x PN IO IRT(2 端口交換機) | 1 x PN IO IRT | 1 x PN IO IRT | 1 x PN IO IRT(2 端口交換機) |
PROFIBUS | √(通過 CM) | √(通過 CM) | √(通過 CM) | 1 x DP(并通過 CM) | 1 x DP(并通過 CM) | 1 x DP(并通過 CM) |
Web 器 | √ | √ | √ | √ | √ | √ |
S7-200PLC的基本配置
語句表程序設計語言與梯形圖
語句表程序設計語言是用布爾助記符來描述程序的一種程序設計語言。語句表程序設計語言與計算機中的匯編語言非常相似,采用布爾助記符來表示操作功能。 語句表程序設計語言具有下列特點: (1) 采用助記符來表示操作功能,具有容易記憶,便于撐握的特點; (2) 在編程器的鍵盤上采用助記符表示,具有便于操作的特點,可在無計算機的場合進行編程設計; (3) 用編程軟件可以將語句表與梯形圖可以相互轉換。 例如,圖1中的梯形圖轉換為語句表程序如下: