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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500萬,是一家從事技術(shù)設(shè)備銷售的公司。主要從事工業(yè)自動化產(chǎn)品銷售和系統(tǒng)集成的高新技術(shù)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(shù)團隊,銷售團隊,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)營理念,從產(chǎn)品、方案到,致力于塑造一個“行業(yè)專家”品牌,以實現(xiàn)可持續(xù)的發(fā)展。
S7-200PLC中斷優(yōu)先級和排對等候
優(yōu)先級是指多個中斷事件同時發(fā)出中斷請求時,CPU對中斷事件響應的優(yōu)先次序。S7-200規(guī)定的中斷優(yōu)先由高到低依次是:通信中斷、I/O中斷和定時中斷。每類中斷中不同的中斷事件又有不同的優(yōu)先權(quán),如表2所示。
一個程序中總共可有128個中斷。S7-200在各自的優(yōu)先級組內(nèi)按照先來先的原則為中斷提供。在任何時刻,只能執(zhí)行一個中斷程序。一旦一個中斷程序開始執(zhí)行,則一直執(zhí)行至完成。不能被另一個中斷程序打斷,即使是更高優(yōu)先級的中斷程序。中斷程序執(zhí)行中,新的中斷請求按優(yōu)先級排隊等候。中斷隊列能保存的中斷個數(shù)有限,若超出,則會產(chǎn)生溢出。中斷隊列的多中斷個數(shù)和溢出標志位如表3所示。
表2中斷事件及優(yōu)先級
優(yōu)先級分組
組內(nèi)優(yōu)先級
中斷事件號
中斷事件說明
中斷事件類別
通信中斷
0
8
通信口0:接收字符
通信口0
0
9
通信口0:發(fā)送完成
0
23
通信口0:接收信息完成
1
24
通信口1:接收信息完成
通信口1
1
25
通信口1:接收字符
1
26
通信口1:發(fā)送完成
I/O中斷
0
19
PTO 0脈沖串輸出完成中斷
脈沖輸出
1
20
PTO 1脈沖串輸出完成中斷
2
0
I0.0上升沿中斷
外部輸入
3
2
I0.1上升沿中斷
4
4
I0.2上升沿中斷
5
6
I0.3上升沿中斷
6
1
10.0下降沿中斷
7
3
I0.1下降沿中斷
8
5
I0.2下降沿中斷
9
7
I0.3下降沿中斷
10
12
HSC0當前值=預置值中斷
高速計數(shù)器
11
27
HSC0計數(shù)方向改變中斷
12
28
HSC0外部復位中斷
13
13
HSC1當前值=預置值中斷
14
14
HSC1計數(shù)方向改變中斷
15
15
HSC1外部復位中斷
16
16
HSC2當前值=預置值中斷
17
17
HSC2計數(shù)方向改變中斷
18
18
HSC2外部復位中斷
19
32
HSC3當前值=預置值中斷
20
29
HSC4當前值=預置值中斷
21
30
HSC4計數(shù)方向改變
22
31
HSC4外部復位
23
33
HSC5當前值=預置值中斷
定時中斷
0
10
定時中斷0
定時
1
11
定時中斷1
2
21
定時器T32 CT=PT中斷
定時器
3
22
定時器T96 CT=PT中斷
表3 中斷隊列的多中斷個數(shù)和溢出標志位
隊列
CPU 221
CPU 222
CPU 224
CPU 226和CPU 226XM
溢出標志位
通訊中斷隊列
4
4
4
8
SM4.0
I/O中斷隊列
16
16
16
16
SM4.1
定時中斷隊列
8
8
8
8
SM4.2
西門子S7系列PLC的主要種類及應用軟件
德國西門子(SIEMENS)公司生產(chǎn)的可編程序控制器在我國的應用也相當廣泛,在冶金、化工、印刷生產(chǎn)線等領(lǐng)域都有應用。西門子(SIEMENS)公司的PLC產(chǎn)品包括LOGO,S7-200,S7-300,S7-400,工業(yè)網(wǎng)絡,HMI人機界面,工業(yè)軟件等。
西門子S7系列PLC體積小、速度快、標準化,具有網(wǎng)絡通信能力,功能更強,可靠性更高。S7系列PLC產(chǎn)品可分為微型PLC(如S7-200),小規(guī)模性能要求的PLC(如S7-300)和中、高性能要求的PLC(如S7-400)等。
1.SIMATIC S7-200 PLC
S7-200 PLC是超小型化的PLC,它適用于各行各業(yè),各種場合中的自動檢測、監(jiān)測及控制等。S7-200 PLC的強大功能使其無論單機運行,或連成網(wǎng)絡都能實現(xiàn)復雜的控制功能。
S7-200PLC可提供4個不同的基本型號與8種CPU可供選擇使用。
2.SIMATIC S7-300 PLC
S7-300是模塊化小型PLC系統(tǒng),能滿足中等性能要求的應用。各種單獨的模塊之間可進行廣泛組合構(gòu)成不同要求的系統(tǒng)。與S7-200 PLC比較,S7-300 PLC采用模塊化結(jié)構(gòu),具備高速(0.6~0.1μs)的指令運算速度;用浮點數(shù)運算比較有效地實現(xiàn)了更為復雜的算術(shù)運算;一個帶標準用戶接口的軟件工具方便用戶給所有模塊進行參數(shù)賦值;方便的人機界面已經(jīng)集成在S7-300操作系統(tǒng)內(nèi),人機對話的編程要求大大減少。SIMATIC人機界面(HMI)從S7-300中取得數(shù)據(jù),S7-300按用戶指定的刷新速度傳送這些數(shù)據(jù)。S7-300操作系統(tǒng)自動地處理數(shù)據(jù)的傳送;CPU的智能化的診斷系統(tǒng)連續(xù)監(jiān)控系統(tǒng)的功能是否正常、記錄錯誤和特殊系統(tǒng)事件(例如:超時,模塊更換,等等);多級口令保護可以使用戶高度、有效地保護其技術(shù)機密,防止未經(jīng)允許的復制和修改;S7-300 PLC設(shè)有操作方式選擇開關(guān),操作方式選擇開關(guān)像鑰匙一樣可以拔出,當鑰匙拔出時,就不能改變操作方式,這樣就可防止非法刪除或改寫用戶程序。具備強大的通信功能,S7-300 PLC可通過編程軟件Step 7的用戶界面提供通信組態(tài)功能,這使得組態(tài)非常容易、簡單。S7-300 PLC具有多種不同的通信接口,并通過多種通信處理器來連接AS-I總線接口和工業(yè)以太網(wǎng)總線系統(tǒng);串行通信處理器用來連接點到點的通信系統(tǒng);多點接口(MPI)集成在CPU中,用于同時連接編程器、PC機、人機界面系統(tǒng)及其他SIMATIC S7/M7/C7等自動化控制系統(tǒng)。
3. SIMATIC S7-400 PLC
S7-400 PLC是用于中、性能范圍的可編程序控制器。
S7-400 PLC采用模塊化無風扇的設(shè)計,可靠耐用,同時可以選用多種級別(功能逐步升級)的CPU,并配有多種通用功能的模板,這使用戶能根據(jù)需要組合成不同的專用系統(tǒng)。當控制系統(tǒng)規(guī)模擴大或升級時,只要適當?shù)卦黾右恍┠0?,便能使系統(tǒng)升級和充分滿足需要。
4. 工業(yè)通訊網(wǎng)絡
通訊網(wǎng)絡是自動化系統(tǒng)的支柱,西門子的全集成自動化網(wǎng)絡平臺提供了從控制級一直到現(xiàn)場級的一致性通訊,“SIMATIC NET”是全部網(wǎng)絡系列產(chǎn)品的總稱,他們能在工廠的不同部門,在不同的自動化站以及通過不同的級交換數(shù)據(jù),有標準的接口并且相互之間完全兼容。
5. 人機界面(HMI)硬件
HMI硬件配合PLC使用,為用戶提供數(shù)據(jù)、圖形和事件顯示,主要有文本操作面板TD200(可顯示中文),OP3,OP7,OP17等;圖形/文本操作面板OP27,OP37等,觸摸屏操作面板TP7,TP27/37,TP170A/B等;SIMATIC面板型PC670等。個人計算機(PC)也可以作為HMI硬件使用。HMI硬件需要經(jīng)過軟件(如ProTool)組態(tài)才能配合PLC使用。
6. SIMATIC S7工業(yè)軟件
西門子的工業(yè)軟件分為三個不同的種類:
(1)編程和工程工具 編程和工程工具包括所有基于PLC或PC用于編程、組態(tài)、模擬和維護等控制所需的工具。STEP 7標準軟件包SIMATIC S7是用于S7-300/400,C7 PLC和SIMATIC WinAC基于PC控制產(chǎn)品的組態(tài)編程和維護的項目管理工具,STEP 7-Micro/WIN是在Windows平臺上運行的S7-200系列PLC的編程、在線仿真軟件。
(2)基于PC的控制軟件 基于PC的控制系統(tǒng)WinAC允許使用個人計算機作為可編程序控制器(PLC)運行用戶的程序,運行在安裝了Windows NT4.0操作系統(tǒng)的SIMATIC工控機或其它任何商用機。WinAC提供兩種PLC,一種是軟件PLC,在用戶計算機上作為視窗任務運行。另一種是插槽PLC(在用戶計算機上安裝一個PC卡),它具有硬件PLC的全部功能。WinAC與SIMATIC S7系列處理器完全兼容,其編程采用統(tǒng)一的SIMATIC編程工具(如STEP 7),編制的程序既可運行在WinAC上,也可運行在S7系列處理器上。
(3)人機界面軟件 人機界面軟件為用戶自動化項目提供人機界面(HMI)或SCADA系統(tǒng),支持大范圍的平臺。人機界面軟件有兩種,一種是應用于機器級的ProTool,另一種是應用于監(jiān)控級的WinCC。
ProTool適用于大部分HMI硬件的組態(tài),從操作員面板到標準PC都可以用集成在STEP 7中的ProTool有效地完成組態(tài)。ProTool/lite用于文本顯示的組態(tài),如:OP3,OP7,OP17,TD17等。ProTool/Pro用于組態(tài)標準PC和所有西門子HMI產(chǎn)品,ProTool/Pro不只是組態(tài)軟件,其運行版也用于Windows平臺的監(jiān)控系統(tǒng)。
WinCC是一個真正開放的,面向監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集的SCADA(Supervisory Control and Data Acquisition)軟件,可在任何標準PC上運行。WinCC操作簡單,系統(tǒng)可靠性高,與STEP 7功能集成,可直接進入PLC的硬件故障系統(tǒng),節(jié)省項目開發(fā)時間。它的設(shè)計適合于廣泛的應用,可以連接到已存在的自動化環(huán)境中,有大量的通信接口和全面的過程信息和數(shù)據(jù)處理能力,其新的WinCC5.0支持在辦公室通過IE瀏覽器動態(tài)監(jiān)控生產(chǎn)過程。
CPU 1512C-1 PN 是緊湊型 CPU,用于非連續(xù)生產(chǎn)技術(shù)中對處理速度和響應速度要求不高的應用。
CPU 1512C-1 PN 具有 5 點模擬量輸入;通過這些輸入,可以記錄壓力或溫度等模擬過程信號。其中 4 點個輸入可用于電流或電壓測量,1 點輸入可用于電阻測量。
CPU 上的集成模擬量輸出將 16 位數(shù)字值轉(zhuǎn)換為電流或電壓并輸出到過程。例如,它們適合控制比例閥。
借助于 32 點集成式數(shù)字量輸入,可在控制器上直接記錄來自設(shè)備的 24 V DC 信號。
32 點集成式數(shù)字量輸出可以切換 24 V DC 電壓,從而將內(nèi)部信號從控制器傳送到設(shè)備。
集成的計數(shù)器可記錄速度高達 100 kHz 的信號并直接在控制器中分析計數(shù)器狀態(tài)或當前速度,無需使用附加模塊。速度可以頻率或周期的形式輸出,或以用戶歸一化速度的形式輸出。
CPU 的運動控制功能可將計數(shù)器用作實際位置值,將模擬量輸出用作速度設(shè)定值輸出。另外,CPU 通過易組態(tài)的塊提供全面控制功能,以及通過標準化 PLC-open 塊 提供連接至驅(qū)動器的能力。
CPU 1512C-1 PN 可被用作 PROFINET IO 控制器或分布智能系統(tǒng)(PROFINET 智能設(shè)備)。集成式 PROFINET IO IRT 接口設(shè)計為雙端口交換機以便在系統(tǒng)中設(shè)立總線型拓撲。
CPU 1512C-1 PN 具有:
西門子S7-200 CPU的類型
從CPU模塊的功能來看,SIMATIC S7-200系列小型PLC發(fā)展至今,大致經(jīng)歷了兩代:
第一代產(chǎn)品,其CPU模塊為CPU 21X,主機都可進行擴展,它具有四種不同配置的CPU單元:CPU 212,CPU 214,CPU 215和CPU 216,本書不介紹該產(chǎn)品。
第二代產(chǎn)品,其CPU模塊為CPU 22X,主機都可進行擴展,它具有五種不同配置的CPU單元:CPU 221,CPU 222,CPU 224和CPU 226和CPU226XM,除CPU 221之外,其它都可加擴展模塊,是目前小型PLC的主流產(chǎn)品。本書將介紹CPU22X系列產(chǎn)品。
對于每個型號,西門子廠家都提供有產(chǎn)品貨號,根據(jù)產(chǎn)品貨號可以購買到指定類型的PLC。
SIMOTION D 適用于單軸和高性能多軸組合系統(tǒng)的模塊化機器概念的實施:
隨著伺服變頻器和矢量變頻器使用的增加,需要 PLC、運動控制和技術(shù)功能的高度集成。
通過 SIMOTION D4x5-2,某些控制模塊還可用作 SIPLUS 型號,適合在極為惡劣的環(huán)境條件下使用(例如,在有毒環(huán)境中)。
使用SIMOTION D的自動化解決方案的典型設(shè)計
以下組件構(gòu)成 SIMOTION D410-2 單軸系統(tǒng):
SIMOTION D410-2 和 SINAMICS S120 PM340 功率模塊之間可通過集成 PM-IF 接口或通過 DRIVE-CLiQ 接口(若使用的是 CUA31/CUA32 控制單元適配器)進行連接。
為了創(chuàng)建帶 SIMOTION D410-2 的多軸系統(tǒng),通過 PROFIBUS 或 PROFINET 將附加的 SINAMICS S110/S120 控制單元連接至 SIMOTION D410-2。
SIMOTION D410-2 通過使用 SIMOTION 技術(shù)功能來集中進行運動控制。
以下組件可用于構(gòu)建 SIMOTION D4x5-2 多軸系統(tǒng):
SIMOTION D 控制單元與 SINAMICS S120 變頻調(diào)速柜模塊之間通過 DRIVE-CLiQ 進行連接。
注意:
通過使用 CUA31/CUA32 控制單元適配器,SINAMICS S120 PM340 塊型功率模塊可運行在 SIMOTION D4x5-2上。
SIMOTION D可擴展出下列I/O:
西門子STEP 7中的塊編程的重要知識點
一、塊的作用和分類
二、組織塊
l 啟動組織塊
l 循環(huán)的程序執(zhí)行組織塊
l 定期的程序執(zhí)行組織塊
l 事件驅(qū)動的程序執(zhí)行組織塊
各種組織塊的作用、功能。
三、功能FC和功能塊FB
二者的功能、使用上的區(qū)別。
四、系統(tǒng)功能SFC和系統(tǒng)功能塊SFB
二者的功能、使用上的區(qū)別。
五、背景數(shù)據(jù)塊和共享數(shù)據(jù)塊
二者的功能、使用上的區(qū)別。
六、STEP7的程序結(jié)構(gòu)
l 線性程序結(jié)構(gòu)
l 分塊程序結(jié)構(gòu)
l 結(jié)構(gòu)化程序結(jié)構(gòu)
七、三種編程語言
l 梯形圖LAD(Ladder Logic Programming Language)
l 語句表STL(Statement List Programming Language)
l 功能圖FBD(Function Block Diagram Programming Language)
數(shù)字量輸入模塊可記錄設(shè)備中的 24 V DC 或 230 V AC 信號,并將它們傳送到控制器??梢赃B接開關(guān)以及 2 線制、3 線制或 4 線制接近開關(guān)。
35 mm 寬的輸入模塊具有可設(shè)定的參數(shù)和診斷功能,因此可根據(jù)相應過程要求進行靈活調(diào)整。
25 mm 寬的低成本模塊沒有可設(shè)定的參數(shù)或診斷功能,可極為方便地集成到工程系統(tǒng)中。建議將它們在只需要很少輸入通道的位置使用,或在必須在十分有限的空間內(nèi)部署大量通道的情況下使用。
根據(jù)需要,可在一個站中并排使用兩種模塊。由于具有統(tǒng)一特性并采用共同的系統(tǒng)附件,處理十分方便。
提供了以下寬度為 35 mm 的數(shù)字量輸入模塊:
提供了以下寬度為 25 mm 的數(shù)字量輸入模塊:
含在供貨范圍之內(nèi):
CU310 PN 控制單元為功率模塊提供了通訊和開環(huán)/閉環(huán)控制功能。
設(shè)計
CU310 PN控制單元提供有以下標準接口
· 1個DRIVE-CLIQ插槽,可實現(xiàn)與其他DRIVE-CLIQ設(shè)備的通訊,例如傳感器接口模塊、端子擴展模塊等
· 1個PM340接口(PM-IF)
· 1個基本操作面板BOP20接口
· 1個符合PROFIdrive V4行規(guī)的2個PROFINET接口
· 1個編碼器接口
可以連接以下類型的編碼器
-TTL/HTL—增量式編碼器
-非增量信號的SSI編碼器
· 4路可參數(shù)化數(shù)字量輸入
· 4路可參數(shù)化雙向數(shù)字量輸入輸出
· 1個RS232串行接口
· 1個CF插槽
· 1個24VDC接口
· 1個安全停車功能端子輸入接口
· 1個溫度傳感器接口
CU310 控制器的狀態(tài)通過多色的LED顯示
由于固件和參數(shù)設(shè)置保存在CF卡上,因此無需調(diào)試工具就可更換控制器
集成
CU310 PN控制單元通過PM-IF接口連接到PM340。其他DRIVE-CLIQ組件比如傳感器接口模塊或端子擴展模塊通過DRIVE-CLIQ連接。
CU310 PN控制單元通過DRIVE-CLIQ接口連接裝機裝柜型PM340。使用該組件時,必須將傳感器接口模塊和端子擴展模塊連接到裝機裝柜型PM340上未被占用的DRIVE-CLIQ口。
可使用BOP20基本操作面板更改參數(shù)設(shè)置。在操作過程中,還可將BOP20面板安裝到CU310 DP上進行診斷。
CU310 PN使用PROFINET IO和profidrive V4 配置文件與上位控制系統(tǒng)通訊。
帶有CU310 PN的SINAMICS S120變頻器可執(zhí)行下列功能:
· PROFINET IO 設(shè)備
· 100Mbit/s全雙工
· 支持PROFINET IO的實時等級:
-RT(實時)
-IRT(等時同步),小發(fā)送循環(huán)為500μs
· 按照PROFIdrive V4行規(guī),作為PROFINET IO 與控制器連接
· 使用STARTER軟件和標準的TCP/IP協(xié)議進行調(diào)試。
· 集成2個RJ45接口,基于ERTEC ASIC,因此,不需要外部交換機即可配置佳拓撲。
CPU 414F-3 PN/DP 是可滿足中等性能范圍中有較高要求的 CPU。他們可以滿足對程序容量和處理速度有較高要求的應用.故障安全型自動化系統(tǒng)設(shè)計,可提高工廠的安全需求。
集成 PROFIBUS DP 接口使其能夠作為主站或從站直接連接到 PROFIBUS DP 現(xiàn)場總線。
可通過 IF 964-DP 接口模塊連接一個附加的 DP 主站系統(tǒng)。
對于 CPU 414F-3 PN/DP 的 PROFINET 接口,其交換機功能允許外部訪問兩個 PROFINET 端口。除分層網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)之外,還可以在新型 S7-400 控制器中創(chuàng)建總線形結(jié)構(gòu)。
注:
只能使用 6ES7964-2AA04-0AB0 接口模塊。
CPU 414-3 PN/DP 的配置如下: