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西門子6ES7212-1BB23-0xB8性能參數(shù) 詳細(xì)說明
6ES7212-1BB23-0xB8
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西門子S7-200 SMART PLC模塊6ES7212-1BB23-0xB8現(xiàn)貨供應(yīng)
上海拓關(guān)自動化科技有限公司
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工作
SIMATIC S7-200 SMART 產(chǎn)品亮點:
- 機(jī)型豐富，更多選擇
提供不同類型、I/O 點數(shù)豐富的CPU 模塊，單體I/O 點數(shù)zui高可達(dá)60 點，可滿足大部分小型自動化設(shè)備的控制需求。另外，CPU 模塊配備標(biāo)準(zhǔn)型和經(jīng)濟(jì)型供用戶選擇，對于不同的應(yīng)用需求，產(chǎn)品配置更加靈活，zui大限度的控制成本。 - 選件擴(kuò)展，精確定制
新穎的信號板設(shè)計可擴(kuò)展通信端口、數(shù)字量通道、模擬量通道。在不額外占用電控柜空間的前提下，信號板擴(kuò)展能更加貼合用戶的實際配置，提升產(chǎn)品的利用率，同時降低用戶的擴(kuò)展成本。 - 高速芯片，性能
配備西門子高速處理器芯片，基本指令執(zhí)行時間可達(dá)0.15 μs，在同級別小型PLC 中遙遙。一顆強有力的“芯”，能讓您在應(yīng)對繁瑣的程序邏輯，復(fù)雜的工藝要求時表現(xiàn)的從容不迫。 - 以太互聯(lián)，經(jīng)濟(jì)便捷
CPU 模塊本體標(biāo)配以太網(wǎng)接口，集成了強大的以太網(wǎng)通信功能。一根普通的網(wǎng)線即可將程序下載到PLC 中，方便快捷，省去了編程電纜。通過以太網(wǎng)接口還可與其它CPU 模塊、觸摸屏、計算機(jī)進(jìn)行通信，輕松組網(wǎng)。 - 三軸脈沖，運動自
CPU 模塊本體zui多集成3 路高速脈沖輸出，頻率高達(dá)100 kHz，支持PWM/PTO輸出方式以及多種運動模式，可自由設(shè)置運動包絡(luò)。配以方便易用的向?qū)гO(shè)置功能，快速實現(xiàn)設(shè)備調(diào)速、定位等功能。 - 通用SD 卡，方便下載
本機(jī)集成Micro SD 卡插槽，使用市面上通用的Micro SD 卡即可實現(xiàn)程序的更新和PLC 固件升級，*地方便了客戶工程師對zui終用戶的服務(wù)支持，也省去了因PLC 固件升級返廠服務(wù)的不便。 - 軟件友好，編程高效
在繼承西門子編程軟件強大功能的基礎(chǔ)上，融入了更多的人性化設(shè)計，如新穎的帶狀式菜、全移動式界面窗口、方便的程序注釋功能、強大的密碼保護(hù)等。在體驗強大功能的同時，大幅提高開發(fā)效率，縮短產(chǎn)品上市時間。 - *整合，無縫集成
SIMATIC S7-200 SMART 可編程控制器，SIMATIC SMART LINE 觸摸屏和SINAMICSV20 變頻器*整合，為OEM 客戶帶來高性價比的小型自動化解決方案，滿足客戶對于人機(jī)交互、控制、驅(qū)動等功能的*需求。
Design
S7-200 SMART 帶來兩種不同類型的CPU 模塊:
- 標(biāo)準(zhǔn)型
- 繼電器輸出型(SR20 / SR40 / SR60)
- 晶體管輸出型(ST40 / ST60)
- 經(jīng)濟(jì)型
- 繼電器輸出型(CR40)
標(biāo)準(zhǔn)型作為可擴(kuò)展CPU 模塊，可滿足對I/O 規(guī)模有較大需求，邏輯控制較為復(fù)雜的應(yīng)用；而經(jīng)濟(jì)型CPU 模塊直接通過單機(jī)本體滿足相對簡單的控制需求。具有：
- 以太網(wǎng)接口
- RS485 串口
- 支持 Micro SD 卡
- 高速計數(shù)
- I/O 模塊擴(kuò)展 1)
- 信號板擴(kuò)展 1)
- 實時時鐘 1)
- 高速脈沖輸出 2)
1) 僅有標(biāo)準(zhǔn)型 CPU 模塊支持 2) 只有標(biāo)準(zhǔn)型、晶體管輸出型才支持
型號 | CR40 | SR20 | SR40 | SR60 | ST40 | ST60 |
|---|---|---|---|---|---|---|
高速計數(shù) | 4 路 30 kHz | 4 路 60 kHz | 4 路 60 kHz | 4 路 60 kHz | 4 路 60 kHz | 4 路 60 kHz |
高速脈沖輸出 | － | － | － | － | 3 路 100 kHz | 3 路 100 kHz |
通信端口 | 2 | 2 ~ 3 | 2 ~ 3 | 2 ~ 3 | 2 ~ 3 | 2 ~ 3 |
zui大開關(guān)量 I/O 3) | 40 | 148 | 168 | 188 | 168 | 188 |
zui大模擬量 I/O 3) | － | 24 | 24 | 24 | 24 | 24 |
3） 不包括信號板擴(kuò)展的I/O
信號板
對于少量的 I/O 點數(shù)擴(kuò)展及更多通信端口的需求，全新設(shè)計的信號板能夠提供更加經(jīng)濟(jì)、靈活的解決方案。
信號板基本信息：
型號 | 規(guī)格 | 描述 |
|---|---|---|
SB DT04 | 2DI/2DO 晶體管輸出 | 提供額外的數(shù)字量I/O 擴(kuò)展，支持2 路 |
SB AQ01 | 1AO | 提供額外的模擬量I/O 擴(kuò)展，支持1 路 |
SB CM01 | RS232/RS485 | 提供額外的RS232 或RS485 串行通信接 |
信號板組態(tài)：
在系統(tǒng)塊選擇標(biāo)準(zhǔn)型CPU模塊后，SB選項里會出現(xiàn)上述三種信號板：
- 選擇SB DT04 時，系統(tǒng)自動分配I7.0 和Q7.0 做為I/O 映像區(qū)的起始位
- 選擇SB AQ01 時，系統(tǒng)自動分配AQW12 做為I/O 映像區(qū)
- 選定SB CM01 時，在端口類型設(shè)置框里選擇RS232 或RS485 即可
Functions
網(wǎng)絡(luò)通信
S7-200 SMART CPU 模塊本體集成1 個以太網(wǎng)接口和1 個RS485 接口，通過擴(kuò)展CM01 信號板，其通信端口數(shù)量zui多可增至3 個?？蓾M足小型自動化設(shè)備連接觸摸屏、變頻器等第三方設(shè)備的眾多需求。
- 以太網(wǎng)通信
所有CPU 模塊標(biāo)配以太網(wǎng)接口，支持西門子S7 協(xié)議、TCP/IP 協(xié)議、有效支持多種終端連接：- 可作為程序下載端口（使用普通網(wǎng)線即可）
- 與SMART LINE HMI 進(jìn)行通信
- 通過交換機(jī)與多臺以太網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行通信，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的快速交互
- zui多支持4 個設(shè)備通信
- 串口通信
S7-200 SMART CPU 模塊均集成1 個RS485 接口，可以與變頻器、觸摸屏等第三方設(shè)備通信。如果需要額外的串口，可通過擴(kuò)展CM01 信號板來實現(xiàn)，信號板支持RS232/RS485 自由轉(zhuǎn)換，zui多支持4 個設(shè)備。串口支持下列協(xié)議：- Modbus-RTU
- PPI
- USS
- 自由口通信
- 與上位機(jī)的通信
通過PC Access，操作人員可以輕松通過上位機(jī)讀取S7-200 SMART 的數(shù)據(jù)，從而實現(xiàn)設(shè)備監(jiān)控或者進(jìn)行數(shù)據(jù)存檔管理。
（PC Access 是專門為S7-200 系列PLC 開發(fā)的OPC 服務(wù)器協(xié)議，專門用于小型PLC 與上位機(jī)交互的OPC 軟件）
運動控制
三軸 100 kHz 高速脈沖輸出，*實現(xiàn)精確定位.
- 運動控制基本功能
- 標(biāo)準(zhǔn)型晶體管輸出CPU 模塊，ST40/ST60 提供3 軸100 kHz 高速脈沖輸出，支持PWM（脈寬調(diào)制）和PTO 脈沖輸出
- 在PWM 方式中，輸出脈沖的周期是固定的，脈沖的寬度或占空比由程序來調(diào)節(jié)，可以調(diào)節(jié)電機(jī)速度、閥門開度等
- 在PTO 方式（運動控制）中，輸出脈沖可以組態(tài)為多種工作模式，包括自動尋找原點，可實現(xiàn)對步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)的控制，達(dá)到調(diào)速和定位的目的
- CPU 本體上的Q0.0，Q0.1 和Q0.3 可組態(tài)為PWM 輸出或高速脈沖輸出，均可通過向?qū)гO(shè)置完成上述功能
- PWM 和運動控制向?qū)гO(shè)置
為了簡化您應(yīng)用程序中位控功能的使用，STEP 7- Micro/WINSMART 提供的位控向?qū)Э梢詭椭趲追昼妰?nèi)全部完成PWM、PTO 的組態(tài)。該向?qū)Э梢陨晌豢刂噶睿梢杂眠@些指令在您的應(yīng)用程序中對速度和位置進(jìn)行動態(tài)控制。
PWM 向?qū)гO(shè)置根據(jù)用戶選擇的PWM 脈沖個數(shù)， 生成相應(yīng)的PWMx_RUN 子程序框架用于編輯。
運動控制向?qū)ui多提供3 軸脈沖輸出的設(shè)置，脈沖輸出速度從20 Hz 到100 kHz 可調(diào)。
- 運動控制功能特點
- 提供可組態(tài)的測量系統(tǒng)，輸入數(shù)據(jù)時既可以使用工程單位（如英寸或厘米），也可以使用脈沖數(shù)
- 提供可組態(tài)的反沖補償
- 支持、相對和手動位控模式
- 支持連續(xù)操作
- 提供多達(dá)32 組運動動包絡(luò)，每組包絡(luò)zui多可設(shè)置16 種速度
- 提供4 種不同的參考點尋找模式，每種模式都可對起始的尋找方向和zui終的接近方向進(jìn)行選擇
- 運動控制的監(jiān)控
為了幫助用戶開發(fā)運動控制方案，STEP 7- Micro/WIN SMART 提供運動控制面板。其中的操作、組態(tài)和包絡(luò)組態(tài)的設(shè)置使用戶在開發(fā)過程的啟動和測試階段就能輕松監(jiān)控運動控制功能的操作。- 使用運動控制面板可以驗證運動控制功能接線是否正確，可以調(diào)整組態(tài)數(shù)據(jù)并測試每個移動包絡(luò)
- 顯示位控操作的當(dāng)前速度、當(dāng)前位置和當(dāng)前方向，以及輸入和輸出LED（脈沖LED 除外）的狀態(tài)
- 查看修改在CPU 模塊中存儲的位控操作的組態(tài)設(shè)置
Programming
人性化軟件，提升編程效率
STEP 7- Micro/WIN SMART 是專門為S7-200 SMART 開發(fā)的編程軟件，能在Windows XP SP3/Windows 7 上運行，支持LAD、FBD、STL語言。安裝文件小于100 MB。在沿用STEP 7- Micro/WIN 優(yōu)秀編程理念的同時，更多的人性化設(shè)計使編程更容易上手，項目開發(fā)更加高效。
- 全新菜單設(shè)計
摒棄了傳統(tǒng)的下拉式菜單，采用了新穎的帶狀式菜單設(shè)計，所有菜單選項一覽無余，形象的圖標(biāo)顯示，操作更加方便快捷。
雙擊菜單即可隱藏，給編程窗口提供更多的可視空間。
- 全移動式窗口設(shè)計
軟件界面中的所有窗口均可隨意移動、并提供八種拖拽放置方式。
主窗口、程序編輯窗口、輸出窗口、變量表、狀態(tài)圖等窗口均可按照用戶的習(xí)慣進(jìn)行組合，zui大限度的提高編程效率。
- 變量定義與程序注釋
用戶可根據(jù)工藝需求自定義變量名，并且直接通過變量名進(jìn)行調(diào)用，*享受高級編程語言的便利。根據(jù)實現(xiàn)的功能，特殊功能寄存器調(diào)用后自動命名，更加便捷。
STEP 7- Micro/WIN SMART 提供了完善的注釋功能，能為程序塊、編程網(wǎng)絡(luò)、變量添加注釋，大幅提高程序的可讀性。當(dāng)鼠標(biāo)移動到指令塊時，自動顯示各管腳支持的數(shù)據(jù)類型。
- 強大的密碼保護(hù)
STEP 7- Micro/WIN SMART 不僅對計算機(jī)中的程序源提供密碼保護(hù)，同時對CPU 模塊中的程序也提供密碼保護(hù)，滿足用戶對密碼保護(hù)的不同需求，*保護(hù)用戶的知識產(chǎn)權(quán)。
STEP 7- Micro/WIN SMART 對程序源實現(xiàn)三重保護(hù)：包括為為工程、POU（程序組織單元）、數(shù)據(jù)頁設(shè)置密碼，只有*的用戶才能查看并修改相應(yīng)的內(nèi)容。
編程軟件對 CPU 模塊里的程序提供4 級不同權(quán)限密碼保護(hù)。
- 新穎的設(shè)置向?qū)?br />STEP 7- Micro/WIN SMART 集成了簡易快捷的向?qū)гO(shè)置功能，只需按照向?qū)崾驹O(shè)置每一步的參數(shù)即可完成復(fù)雜功能的設(shè)定。新的向?qū)Чδ茉试S用戶直接對其中某一步的功能進(jìn)行設(shè)置，修改已設(shè)置的向?qū)П銦o需重新設(shè)置每一步。
向?qū)гO(shè)置支持以下功能：
• HSC（高速計數(shù)）
• 運動控制
• PID
• PWM（脈寬調(diào)制）
• 文本顯示
- 狀態(tài)監(jiān)控
在STEP 7- Micro/WIN SMART 狀態(tài)圖中，可監(jiān)測PLC 每一路輸入/ 輸出通道的當(dāng)前值，同時可對每路通道進(jìn)行強制輸入操作來檢驗程序邏輯的正確性。
狀態(tài)監(jiān)測值既能通過數(shù)值形式，也能通過比較直觀的波形圖來顯示，二者可相互切換。
另外，對PID 和運動控制操作，STEP 7- Micro/WIN SMART 通過專門的操作面板可對設(shè)備運行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控。
- 便利的指令庫
在PLC 編程中，一般將多次反復(fù)執(zhí)行的相同任務(wù)編寫成一個子程序，將來可以直接調(diào)用。使用子程序可以更好地組織程序結(jié)構(gòu)，便于調(diào)試和閱讀。
STEP 7- Micro/WIN SMART 提供便利的指令庫功能，將子程序轉(zhuǎn)化成指令塊，與普通指令塊一樣，直接拖拽到編程界面就能完成調(diào)用。指令庫功能提供了密碼保護(hù)功能，防止庫文件被隨意查看或修改。
另外，西門子公司提供了大量完成各種功能的指令庫，均可輕松添加到軟件中。
Technical Specifications
電磁兼容性 — 抗擾度符合 EN61000-6-2 | |
|---|---|
EN 61000-4-2 | 8 kV，對所有表面的空中放電 |
EN 61000-4-3 | 80 ~ 1000 MHz，10 V/m，1 kHz 時 80% AM |
EN 61000-4-4 | 2 kV，5 kHz，— AC 和 DC 系統(tǒng)電源的耦合網(wǎng)絡(luò) |
EN 61000-4-5 | AC 系統(tǒng) — 2 kV 共模，1 kV 差模 |
EN61000-4-6 | 150 kHz ~ 80 MHz，10 V RMS，1 kHz 時 80% AM |
EN61000-4-11 | AC 系統(tǒng) |
電磁兼容性 — 傳導(dǎo)和輻射發(fā)射符合 EN 61000-6-4 | |
傳導(dǎo)發(fā)射 EN55001、A 類，組 1 | ＜ 79 dB（¡V）準(zhǔn)峰值；＜ 66 dB（¡V）平均值 |
輻射 EN55001、A 類，組 1 | ＜ 40 dB（¡V/m）準(zhǔn)峰值；在 10 m 處測得 |
環(huán)境條件 — 運輸和存儲 | |
EN60068-2-2，測試 Bb，干熱和 EN60068-2-1，測試 Ab，寒冷 | -40°C ~ 70°C |
EN60068-2-30，測試 Db，濕熱 | 25°C ~ 55°C / 濕度 95% |
EN60068-2-14 測試 Na，溫度驟變 | -40°C ~ 70°C，停留時間 3 小時，5 個周期 |
EN60068-2-32，自由落體 | 0.3 m，5 次，產(chǎn)品包裝 |
大氣壓 | 1080 ~ 660 hPa（相當(dāng)于海拔 -1000 ~ 3500 m） |
環(huán)境條件 — 工作 | |
環(huán)境溫度范圍（設(shè)備下部 25 mm 進(jìn)風(fēng)距離） | 0°C ~ 55°C，水平安裝 |
大氣壓 | 1080 ~ 795hPa（相當(dāng)于海拔 -1000 ~ 2000m） |
污染物濃度 | SO2：＜ 0.5 ppm；H2S：＜ 0.1ppm；RH ＜ 60%，不結(jié)露 |
EN 60068-2-14，測試 Nb，溫度變化 | 5°C ~ 55°C，3°C/分鐘 |
EN 60068-2-27 機(jī)械沖擊 | 15 G，11 ms 脈沖，3 個軸向上 6 次沖擊 |
EN 60068-2-6 正弦振動 | DIN導(dǎo)軌安裝：5 ~ 9 Hz 時 3.5 mm，9 ~ 150 Hz 時 1 G |
高電位絕緣測試 | |
24 V/5 V 標(biāo)稱電路間 | 520 V DC（光隔離邊界的型式測試） |
115/230 V 電路對地 | 1500 V AC 常規(guī)測試/1950 V DC 型式測試 |
115/230 V 電路對 115/230 V 電路 | 1500 V AC 常規(guī)測試/1950 V DC 型式測試 |
115/230 V 電路對 24 V/5 V 電 | 1500 V AC 常規(guī)測試/3250 V DC 型式測試 |
以太網(wǎng)端口對 24 V/5 V 電路和接 | 1500 V AC（*型式測試） |
| 6ES72881SR200AA0 | S7-200 SMART，CPU SR20，標(biāo)準(zhǔn)型 CPU 模塊，繼電器輸出，220 V AC 供電，12 輸入/8 輸出 |
| 6ES72881ST200AA0 | S7-200 SMART，CPU ST20，標(biāo)準(zhǔn)型 CPU 模塊，晶體管輸出，24 V DC 供電，12 輸入/8 輸出 |
| 6ES72881SR300AA0 | S7-200 SMART，CPU SR30，標(biāo)準(zhǔn)型 CPU 模塊，繼電器輸出，220 V AC 供電，18 輸入/12 輸出 |
| 6ES72881ST300AA0 | S7-200 SMART，CPU ST30，標(biāo)準(zhǔn)型 CPU 模塊，晶體管輸出，24 V DC 供電，18 輸入/12 輸出 |
| 6ES72881SR400AA0 | S7-200 SMART，CPU SR40，標(biāo)準(zhǔn)型 CPU 模塊，繼電器輸出，220 V AC 供電，24 輸入/16 輸出 |
| 6ES72881ST400AA0 | S7-200 SMART，CPU ST40，標(biāo)準(zhǔn)型 CPU 模塊，晶體管輸出，24 V DC 供電，24 輸入/16 輸出 |
| 6ES72881SR600AA0 | S7-200 SMART，CPU SR60，標(biāo)準(zhǔn)型 CPU 模塊，繼電器輸出，220 V AC 供電，36 輸入/24 輸出 |
| 6ES72881ST600AA0 | S7-200 SMART，CPU ST60，標(biāo)準(zhǔn)型 CPU 模塊，晶體管輸出，24 V DC 供電，36 輸入/24 輸出 |
| 6ES72881CR400AA0 | S7-200 SMART，CPU CR40，經(jīng)濟(jì)型 CPU 模塊，繼電器輸出，220 V AC 供電，24 輸入/16 輸出 |
| 6ES72881CR600AA0 | S7-200 SMART，CPU CR60，經(jīng)濟(jì)型 CPU 模塊，繼電器輸出，220 V AC 供電，36 輸入/24 輸出 |
| 6ES72882DE080AA0 | S7-200 SMART，EM DI08，數(shù)字量輸入模塊，8 x 24 V DC 輸入 |
| 6ES72882DR080AA0 | S7-200 SMART，EM DR08，數(shù)字量輸出模塊，8 x 繼電器輸出 |
| 6ES72882DT080AA0 | S7-200 SMART，EM DT08，數(shù)字量輸出模塊，8 x 24 V DC 輸出 |
| 6ES72882DR160AA0 | S7-200 SMART，EM DR16，數(shù)字量輸入/輸出模塊，8 x 24 V DC 輸入/8 x 繼電器輸出 |
| 6ES72882DT160AA0 | S7-200 SMART，EM DT16，數(shù)字量輸入/輸出模塊，8 x 24 V DC 輸入/8 x 24 V DC 輸出 |
| 6ES72882DR320AA0 | S7-200 SMART，EM DR32，數(shù)字量輸入/輸出模塊，16×24 V DC 輸入/16 x 繼電器輸出 |
| 6ES72882DT320AA0 | S7-200 SMART，EM DT32，數(shù)字量輸入/輸出模塊，16 x 24 V DC 輸入/16 x 24 V DC 輸出 |
| 6ES72883AE040AA0 | S7-200 SMART，EM AI04，模擬量輸入模塊，4 輸入 |
| 6ES72883AQ020AA0 | S7-200 SMART，EM AQ02，模擬量輸出模塊，2 輸出 |
| 6ES72883AM060AA0 | S7-200 SMART，EM AM06，模擬量輸入/輸出模塊，4 輸入/2 輸出 |
| 6ES72883AR020AA0 | S7-200 SMART，EM AR02，熱電阻輸入模塊，2 通道 |
| 6ES72883AT040AA0 | S7-200 SMART，EM AT04，熱電偶輸入模塊，4 通道 |
| 6ES72885CM010AA0 | S7-200 SMART，SB CM01，通信信號板，RS485/RS232 |
| 6ES72885DT040AA0 | S7-200 SMART，SB DT04，數(shù)字量擴(kuò)展信號板，2 x 24 V DC 輸入/2 x 24 V DC 輸出 |
| 6ES72885AQ010AA0 | S7-200 SMART，SB AQ01，模擬量擴(kuò)展信號板，1 x 12 位模擬量輸出 |
| 6ES72885BA010AA0 | S7-200 SMART，SB BA01，電池信號板，支持普通紐扣電池 |
| 6AV66480BC113AX0 | SMART LINE，Smart 700 IE，7 寸，64 K 色真彩顯示，集成以太網(wǎng)接口 |
| 6AV66480BE113AX0 | SMART LINE，Smart 1000 IE，10.2 寸，64 K 色真彩顯示，集成以太網(wǎng)接口 |
CPU 221、CPU 222、CPU 224、CPU 224XP、CPU 224XPsi 與 CPU 226 相同技術(shù)參數(shù) | |
特點 | CPU 221, 222, 224, 224 XP, 226 |
32 位浮點計算，符合 IEEE 標(biāo)準(zhǔn) | √ |
可*組態(tài)的全集成 PID 控制器 | √，zui多可集成 8 個單獨的 PID 控制器 |
位處理速度 | 0.22 μs |
時間控制中斷 | 2（循環(huán)時間為 1 到 255 ms 之間，分辨率為 1 ms） |
硬件中斷（輸入處進(jìn)行邊沿檢測） | zui多 4 個輸入 |
標(biāo)志、定時器、計數(shù)器 | 每個 256 |
高速計數(shù)器 | 4–6（取決于 CPU），zui多 30 kHz，CPU 224 XP 為 200 kHz |
脈沖輸出（脈寬或調(diào)頻） | 2 個輸出，每個為 20 kHz（對于 DC），CPU 224 XP 為 100 kHz |
程序和數(shù)據(jù)存儲器 | 掉電保護(hù)（非易失） |
掉電時動態(tài)數(shù)據(jù)的儲存 | 掉電保護(hù)：內(nèi)部高性能電容和/或附加電池模塊保證了非易失性：使用 STEP 7-Micro/WIN、TD200C 或用戶程序向集成的 EEPROM 裝載數(shù)據(jù) |
使用電池模塊對動態(tài)數(shù)據(jù)的掉電保護(hù) | 一般 200 天 |
集成通信接口 | √，RS 485 接口支持下列工 作模式：PPI 主站或從站/MPI 從站/自由口（自由組態(tài)的 ASCII 協(xié)議） |
zui大波特率 | 187.5 kbaud (PPI/MPI) 或 115.2 kbaud（自由口） |
編程軟件 | STEP 7-Micro/WIN 支持所有標(biāo)準(zhǔn)，如 STL、CSF 或 LAD |
可選的程序存儲模塊 | √，CPU 中編程，用于程序傳輸、數(shù)據(jù)記錄、配方、文檔記錄 |
DC/DC/DC | √ |
電源電壓 | 24 V DC |
數(shù)字量輸入 | 24 V DC |
數(shù)字量輸出 | 24 V DC，zui大 0.75 A，并聯(lián)，具有更高的切換能力 |
AC/DC/繼電器 | √ |
電源電壓 | 85 – 264 V AC |
數(shù)字量輸入 | 24 V DC |
數(shù)字量輸出 | 5 – 30 V DC 或 5–250 V AC，zui大 2 A |
讀寫西門子S7-214的實時時鐘的舉例
怎樣讀和寫S7-214的實時時鐘?
下面這個程序示例涉及到關(guān)于實時時鐘的兩種特殊指令:讀和寫日期及時鐘時間。為了進(jìn)行這些操作，需要有如下結(jié)構(gòu)的8字節(jié)緩沖區(qū):
為了讀或?qū)懛奖?，這些數(shù)據(jù)用BCD碼存儲。當(dāng)操作開關(guān)10.0為1時，就將預(yù)定日期和時間寫入實際時鐘。為了顯示當(dāng)前的秒值，將其值拷貝到輸出字節(jié)QB0。當(dāng)10.1=1時，則用BCD碼顯示;當(dāng)10.1=0時，則用二進(jìn)制碼顯示。
例程：
程序框圖
程序和注釋
通過按輸入開關(guān)10.0可調(diào)用子程序0。這個子程序按照要求的日期和時問，預(yù)先將其值置入VB100到VB107這8個字節(jié)，然后用TODW指令，將此設(shè)置傳送給實時時鐘。
每個周期都讀出實時時鐘的值，這些數(shù)據(jù)以BCD碼形式(4位代表0至9的數(shù)字)存儲在VB400到VB407這8個字節(jié)中。如果輸入10.1為1，這些值就被自接拷貝到輸出字節(jié)QB0，以供顯示。
如果輸入開關(guān)10.1為0，將數(shù)據(jù)定VW404拷貝到VW204，再將包含分鐘值的VB204清零。這一步是必須的，因為把秒值從BCD碼形式轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制碼形式，只能按字來轉(zhuǎn)換?，F(xiàn)時的二進(jìn)制碼的秒值被傳輸?shù)捷敵鲎止?jié)QB0，以供顯示。
本程序長度為46個字。
西門子PCL的4級線繞轉(zhuǎn)子三相異步電動機(jī)的自動起動程序
這個示例程序說明了4級線繞轉(zhuǎn)子三相異步電動機(jī)的自動起動過程。電動機(jī)起動時轉(zhuǎn)子為滿電阻。經(jīng)過一定時問后，*個轉(zhuǎn)子觸點閉合并短接部分轉(zhuǎn)子電阻。又經(jīng)過一定時問后，后續(xù)觸點逐步受到控制，而轉(zhuǎn)子電阻每次都減小自至其*短接，zui終電動機(jī)以額定轉(zhuǎn)速運行。
按接在輸入端I0.0的點動開關(guān)ON即可開始平穩(wěn)地啟動電機(jī)。再按接在輸入端I0.1的點動開關(guān)OFF即可停比電機(jī)。電機(jī)電路斷路器接在輸入端I0.2，當(dāng)電機(jī)過載時輸入端I0.2打開，電機(jī)停止。
例圖
程序框圖
程序和注釋
下述兩種情況之一，可將中問結(jié)果內(nèi)存標(biāo)志位M 2.0置位:一種是按接在輸入端I0.0的點動開關(guān)ON，并且4個轉(zhuǎn)子接觸器都未被激活;另一種是電機(jī)接觸器己動作(Q0.0=1)}這是為了鎖定起動。這個中問結(jié)果內(nèi)存標(biāo)志位用來設(shè)置電機(jī)接觸器內(nèi)存標(biāo)志位Q0.0(運行電機(jī))，另外還必須同時滿足3個條件:OFF點動開關(guān)未動作，電機(jī)電路斷路器未動作，無互鎖。當(dāng)ON和OFF點動開關(guān)同時動作時，將互鎖內(nèi)存標(biāo)志位M10.0置位，自到這兩個點動開關(guān)重新回到初始位置，才能將互鎖內(nèi)存標(biāo)復(fù)位。
當(dāng)控制電淚L接觸器的輸出Q0.0被置位后，*個定時器T37開始計時，2秒鐘后，控制*個轉(zhuǎn)子接觸器的輸出QO門被置位。然后第二個定時器T38起動，又過2秒鐘后，控制第二個轉(zhuǎn)子接觸器的輸出Q0.2被置位。T39和T40重復(fù)上述步驟，它們靠設(shè)置相應(yīng)的輸出Q0.3和Q0.4來分別起動轉(zhuǎn)子接觸器3和4。這樣，電機(jī)zui終按額定轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。當(dāng)輸入I0.1和10.2小再有任何電壓時，也就是OFF點動開關(guān)打開或電機(jī)電路斷路器打開時，電機(jī)關(guān)閉。
STEP7-Mirco/WIN編程元素及項目組件
s7-200的三種程序組織單位（POU）指主程序、子程序和中斷程序。STEP 7-Micro/WIN為每個控制程序在程序編輯器窗口提供分開的制表符，主程序總是*個制表符，后面是子程序或中斷程序。
一個項目（Project）包括的基本組件有程序塊、數(shù)據(jù)塊、系統(tǒng)塊、符號表、狀態(tài)圖表、交叉引用表。程序塊、數(shù)據(jù)塊、系統(tǒng)塊須下載到PLC，而符號表、狀態(tài)圖表、交叉引用表不下載到PLC。
程序塊由可執(zhí)行代碼和注釋組成，可執(zhí)行代碼由一個主程序和可選子程序或中斷程序組成。程序代碼被編譯并下載到PLC，程序注釋被忽略。
2 2 在“指令樹”中 右擊“程序塊”圖標(biāo)可以插入子程序和中斷程序。
數(shù)據(jù)塊由數(shù)據(jù)（包括初始內(nèi)存值和常數(shù)值）和注釋兩部分組成。
數(shù)據(jù)被編譯后，下載到可編程控制器，注釋被忽略。
系統(tǒng)塊用來設(shè)置系統(tǒng)的參數(shù)，包括通信口配置信息、保存范圍、模擬和數(shù)字輸入過濾器、背景時間、密碼表、脈沖截取位和輸出表等選項。系統(tǒng)塊如圖1所示。
2 2 單擊“瀏覽欄”上的“系統(tǒng)塊”按鈕，或者單擊“指令樹”內(nèi)的“系統(tǒng)塊”圖標(biāo)，可查看并編輯系統(tǒng)塊。
系統(tǒng)塊的信息須下載到可編程控制器，為PLC提供新的系統(tǒng)配置。
S7-200 CPU 214的高速計數(shù)器HSC應(yīng)用舉例
用S7-200 CPU 214的高速計數(shù)器HSC累計來自模擬量/頻率轉(zhuǎn)換器(A/F的脈沖來計算模擬電壓值
本例說明了如何利用CPU 214的高速計數(shù)器HSC及頻率轉(zhuǎn)換器來計算模擬電壓。首先頻率轉(zhuǎn)換器將輸入電壓(0~10V)轉(zhuǎn)換為矩形脈沖信號(0~2000Hz)，再將此信號送入CPU214高速記數(shù)器的輸入端并累計脈沖數(shù)。當(dāng)預(yù)置的問隔時問到后，通過累計脈沖數(shù)，計算出被測模擬電壓值。
例圖
硬件要求
程序結(jié)構(gòu)
主程序 在*個掃描周期調(diào)用子程序SBR0
SBR0 高速計數(shù)器和定時中斷的初始化
INT0 對高速計數(shù)器求值的定時中斷程序
程序和注釋
主程序在*個掃描周期調(diào)用初始化程序SBR0，僅在*個掃描周期標(biāo)志位SM0.1=1由子程序SBR0實現(xiàn)初始化。首先，把高速記數(shù)器HSC1的控制字節(jié)SMB47置為16進(jìn)制‘FC'，其含義是:正方向計數(shù)，可更新預(yù)置值（PV），可更新當(dāng)前值（CV），激活HSC1。然后，用指令‘HDEF’把高速計數(shù)器HSC1置成工作模式0}即沒有復(fù)位或起始輸入，也沒有外部的方向選擇。當(dāng)前值SMD48復(fù)位為0，預(yù)置值SMD52置為FFFF (16進(jìn)制)。定時中斷0間隔時間SMB34置為100ms，中斷程序0分配給定時中斷0(中斷事件10)，并允許中斷。用指令HSC1啟動高速計數(shù)器。
每100ms調(diào)用一次中斷程序0，讀出高速計數(shù)器的數(shù)值后將其置零。通過HSC1計數(shù)值及變換關(guān)系(0~2KHz對應(yīng)于0~10V)來求被測的模擬電壓值。本例中，計數(shù)值僅除以2，然后置入輸出字節(jié)QB0，以便通過LED來顯示被測的模擬電壓值。顯示值與10倍真實電壓值相對應(yīng)。例如，計數(shù)值為200除以2是100，那么，被測的模擬電壓值就是10.0V。因為計數(shù)器100ms內(nèi)共有200個計數(shù)脈沖，這正與2000Hz=>10V相對應(yīng)。假設(shè)計數(shù)值為104，則實際電壓值應(yīng)為5.2V。
注意:定時中斷時間可在5~255ms的范圍內(nèi)變化，然而，通過設(shè)立一個標(biāo)志，可根據(jù)需要來延長高速計數(shù)器的求值和復(fù)位時間，這樣就有更長的掃描間隔，以便提高精確度，同時也會帶來更長的更新時間。例如，定時中斷設(shè)為100ms，每調(diào)用一次，標(biāo)志增加1，僅當(dāng)標(biāo)志滿10時，才對高速計數(shù)器求值和復(fù)位。也就是說，10V 電壓可接收的zui大脈沖為2000，這樣，求值精確到5/1000V即精確度是上例的10倍，但同時速度也減慢了10倍。
西門子S7-200PLC由I0.1的上升沿產(chǎn)生的中斷事件的初始化程序
查表2可知，I0.1上升沿產(chǎn)生的中斷事件號為2。所以在主程序中用ATCH指令將事件號2和中斷程序0連接起來，并全局開中斷。程序如圖1所示。
梯形圖（主程序）
圖1
語句表
LD SM0.1 //*掃描時
ATCH INT_0 2 //將INT_0 和EVNT2連接
ENI //并全局啟用中斷
LD SM5.0 //如果檢測到I/O錯誤
DTCH 2 //禁用用于I0.1的上升沿中斷
（本網(wǎng)絡(luò)為選項）
LD M5.0 // 當(dāng)M5.0=1時
DISI //禁用所有的中斷
表2 S7-200 PLC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(dāng)前值=預(yù)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(fù)位中斷 | ||
13 | 13 | HSC1當(dāng)前值=預(yù)置值中斷 | ||
14 | 14 | HSC1計數(shù)方向改變中斷 | ||
15 | 15 | HSC1外部復(fù)位中斷 | ||
16 | 16 | HSC2當(dāng)前值=預(yù)置值中斷 | ||
17 | 17 | HSC2計數(shù)方向改變中斷 | ||
18 | 18 | HSC2外部復(fù)位中斷 | ||
19 | 32 | HSC3當(dāng)前值=預(yù)置值中斷 | ||
20 | 29 | HSC4當(dāng)前值=預(yù)置值中斷 | ||
21 | 30 | HSC4計數(shù)方向改變 | ||
22 | 31 | HSC4外部復(fù)位 | ||
23 | 33 | HSC5當(dāng)前值=預(yù)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 |
西門子PLC模塊6ES7212-1BB23-0B8
siemens S300 PLC空壓站自動化控制系統(tǒng)
在棉紡織企業(yè)廣泛使用噴氣織機(jī)的情況下，空壓站建設(shè)是一項重要的輔助工程。在天津紡織園區(qū)所有空壓站配備的主要設(shè)備為離心式空氣壓縮機(jī)、冷凍式空氣干燥器，通過儲氣罐、連接管道和閥門等組成壓縮空氣供氣系統(tǒng)，并配套冷卻系統(tǒng)、儀表空氣系統(tǒng)，計算機(jī)檢測系統(tǒng)，以實現(xiàn)空壓站為生產(chǎn)一線保證不同壓力、不同負(fù)荷的用氣需求。在此前提下確保合格的供氣品質(zhì)，滿足穩(wěn)定的氣源壓力，自動調(diào)節(jié)供氣流量等是空壓站自動控制的基本任務(wù)。隨著自動化水平的不斷提高，關(guān)于建設(shè)無人值守空壓站的討論，是一個發(fā)展過程中的必然的課題。
空氣系統(tǒng)自動控制的必要性
應(yīng)用在天紡?fù)顿Y控股有限公司棉紡一工廠的空壓站，安裝有4臺70M3/min4臺，53M3/min4臺，48M3/min2臺，43M3/min4臺離心式空壓機(jī)和1臺42.5M3/min螺桿式空壓機(jī)，配有相應(yīng)處理量的冷凍式干燥器?？諌簷C(jī)設(shè)備自身帶有的CMC控制器，能夠自動控制和保護(hù)主機(jī)的運轉(zhuǎn)，自動提示工作信息，具有故障報警和保護(hù)停機(jī)功能，能自動根據(jù)用氣量的大小加載或卸載，并配有LCD顯示屏供現(xiàn)場觀察各工藝參數(shù)和設(shè)備狀態(tài)，具有RS422/485通訊接口，可以實現(xiàn)與現(xiàn)場控制室計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的完整連接。
目前，空壓站的自控系統(tǒng)通過西門子S7-300可編程控制器，將部分空壓機(jī)的實時運行數(shù)據(jù)通過RS422/485通訊接口采集進(jìn)PLC控制系統(tǒng)，并將數(shù)據(jù)傳送到現(xiàn)場控制室計算機(jī)上進(jìn)行顯示，以代替?zhèn)鹘y(tǒng)儀表。但是沒有對空壓機(jī)進(jìn)行控制。
空壓機(jī)設(shè)備自帶的CMC控制器已經(jīng)能很好的控制單臺空壓機(jī)，但是不具備對空壓系統(tǒng)的整體調(diào)控能力。在空壓系統(tǒng)中，相對單臺空壓機(jī)的調(diào)整，空壓系統(tǒng)的整體自動調(diào)控具有更重要的意義：
■單臺空壓機(jī)無法保證空壓系統(tǒng)整體供氣壓力的穩(wěn)定，而空壓系統(tǒng)的整體自控可以有效保持系統(tǒng)內(nèi)空氣壓力穩(wěn)定。
■整體的負(fù)載平衡，減少排氣放空，可以節(jié)約更多的能源，節(jié)省人力成本。
■可以實現(xiàn)無人操作，根據(jù)實際需要自動開機(jī)或加載空壓機(jī)以保持系統(tǒng)壓力。
■可以定時間斷地記錄空壓機(jī)運行數(shù)據(jù)和報警，如跳車、喘振、通訊故障、壓力等。
在已有的PLC系統(tǒng)中，沒有實現(xiàn)空壓系統(tǒng)的整體調(diào)控功能。由于空壓機(jī)自帶的CMC控制器提供了RS422/485通訊接口，所有的數(shù)據(jù)采集和控制功能都通過通訊接口來實現(xiàn)，對比原有的控制系統(tǒng)，不需要增加硬件設(shè)備的投資，只需要改進(jìn)和增加控制軟件即可實現(xiàn)空壓系統(tǒng)的整體控制。
除空壓機(jī)設(shè)備外，還可以將與空壓機(jī)配套的冷凍式干燥器集成到RS422/485網(wǎng)絡(luò)中來，實現(xiàn)空壓供氣設(shè)備的全面自控。
空壓站其他系統(tǒng)的自動控制
除空壓供氣系統(tǒng)外，空壓站的其他系統(tǒng)也需要進(jìn)行自動控制，如水循環(huán)冷卻系統(tǒng)等。這些系統(tǒng)的控制方法與空壓供氣系統(tǒng)不同，主要是采用傳統(tǒng)控制模式。使用儀表采集需要的運行參數(shù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析運算后，輸出控制信號給執(zhí)行機(jī)構(gòu)就可以實現(xiàn)系統(tǒng)的自動控制。
自動控制具有以下優(yōu)點：
■操作簡單，可以實現(xiàn)無人值守；
■良好的實時調(diào)節(jié)，防止了人為因素滯后；
■具有高可靠性；
■減輕工作人員負(fù)擔(dān)；
■節(jié)省人力成本。
需要控制的參數(shù)和可能的控制方式
空壓站需要的控制需求；⑴高、低壓供氣壓力控制（機(jī)組自動開?？刂疲?；⑵系統(tǒng)自動排水控制；⑶循環(huán)水液位控制和自動加藥控制；⑷所需壓縮空氣溫度、循環(huán)水溫度等參數(shù)控制等等。
空壓系統(tǒng)的整體自動調(diào)控一般可以使用以下2種方法之一來實現(xiàn)：
⑴采用PLC系統(tǒng)進(jìn)行通訊和控制。
⑵可以采用英格索蘭公司或自己編制的控制軟件。
*種方法可靠性高，適用于工業(yè)控制系統(tǒng)。當(dāng)監(jiān)控計算機(jī)出現(xiàn)故障時，PLC還可以按照設(shè)定的程序進(jìn)行自動控制。
第二種方法是通過控制系統(tǒng)的計算機(jī)進(jìn)行單獨的分析運算進(jìn)行控制，它具有較好的靈活性，但缺點是如果出現(xiàn)如計算機(jī)死機(jī)等故障時，有可能影響系統(tǒng)的正常運行。好在計算機(jī)的一般恢復(fù)往往不需要太多的時間。
除空壓供氣系統(tǒng)自控外，空壓站可與制冷站、熱力站系統(tǒng)一起建立設(shè)備控制網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)集中控制，或與工廠控制中心聯(lián)網(wǎng)，由控制中心的控制器實時遠(yuǎn)程監(jiān)控，實現(xiàn)真正的無人值守。
系統(tǒng)構(gòu)成
對于以上討論，如果需要實現(xiàn)空壓站的整體自控，又許多成熟PLC自控系統(tǒng)可以選用，現(xiàn)以ZH公司的PLC自控系統(tǒng)為例。
該自控系統(tǒng)選用西門子S7-300系列可編程控制器，帶有RS422/485網(wǎng)絡(luò)接口，支持MODBUS等相關(guān)網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議。該系統(tǒng)可以采用工業(yè)通訊網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實施遠(yuǎn)程聯(lián)網(wǎng)?？諌赫咀钥卦O(shè)備可根據(jù)生產(chǎn)實際情況和各設(shè)備的特點，以及可能存在的問題，綜合各方面因素后確立分級控制網(wǎng)絡(luò)的實施方案，如圖1所示。
■硬件配置
現(xiàn)場儀表，受控設(shè)備、執(zhí)行器、帶有串行通訊接口的設(shè)備（如空壓機(jī)，冷干機(jī)等），PLC和監(jiān)控計算機(jī)。
■軟件功能
選用的工業(yè)組態(tài)軟件（如WINCC或iFIX）用來監(jiān)視和操作整個生產(chǎn)過程，為控制系統(tǒng)提供通訊、顯示及報表管理等功能，各設(shè)備控制器自成一子系統(tǒng)，其應(yīng)用程序功能包括：信息采集，設(shè)備控制，故障報警，連鎖保護(hù)，以及數(shù)據(jù)處理和通信傳輸。
在系統(tǒng)實施過程中，還可引入故障檢測和故障診斷的處理程序，能夠提高系統(tǒng)的智能化程度，有利于進(jìn)一步改善自控系統(tǒng)的有效性和可靠性，通過優(yōu)化調(diào)度策略，軟件連鎖保護(hù)等自動控制功能模式的應(yīng)用，有望將自動化水平提升到更高層次，可以為確定空壓機(jī)設(shè)備狀態(tài)檢修點提供依據(jù)，并由此獲得更大的效益。
結(jié)論
總之通過自動化控制可以克服由于人為因素造成的調(diào)節(jié)滯后等不利因素，減少運行參數(shù)的波動，達(dá)到減少用工和節(jié)約能源的目的。對于提紡控股有限公司的整體技術(shù)水平是相當(dāng)重要的。
S7-200PLC邏輯運算指令
邏輯運算指令
名稱 | 指令格式 （語句表） | 功能 | 操作數(shù) |
字節(jié)邏輯運算指令 | ANDB IN1，OUT | 將字節(jié)IN1和OUT按位作邏輯與運算，OUT輸出結(jié)果 | IN1，IN2，OUT：VB，IB，QB，MB，SB，SMB，LB，AC，*VD，*AC，*LD IN1和IN2還可以是常數(shù) |
ORB IN1，OUT | 將字節(jié)IN1和OUT按位作邏輯或運算，OUT輸出結(jié)果 | ||
XORB IN1，OUT | 將字節(jié)IN1和OUT按位作邏輯異或運算，OUT輸出結(jié)果 | ||
INVB OUT | 將字節(jié)OUT按位取反，OUT輸出結(jié)果 | ||
字邏輯運算指令 | ANDW IN1，OUT | 將字IN1和OUT按位作邏輯與運算，OUT輸出結(jié)果 | IN1，IN2，OUT：VW，IW，QW，MW，SW，SMW，LW，T，C，AC，*VD，*AC，*LD IN1和IN2還可以是AIW和常數(shù) |
ORW IN1，OUT | 將字IN1和OUT按位作邏輯或運算，OUT輸出結(jié)果 | ||
XORW IN1，OUT | 將字IN1和OUT按位作邏輯異或運算，OUT輸出結(jié)果 | ||
INVW OUT | 將字OUT按位取反，OUT輸出結(jié)果 | ||
雙字邏輯運算指令 | ANDD IN1，OUT | 將雙字IN1和OUT按位作邏輯與運算，OUT輸出結(jié)果 | IN1，IN2，OUT：VD，ID，QD，MD，SD，SMD，LD，AC，*VD，*AC，*LD IN1和IN2還可以是HC和常數(shù) |
ORD IN1，OUT | 將雙字IN1和OUT按位作邏輯或運算，OUT輸出結(jié)果 | ||
XORD IN1，OUT | 將雙字IN1和OUT按位作邏輯異或運算，OUT輸出結(jié)果 | ||
INVD OUT | 將雙字OUT按位取反，OUT輸出結(jié)果 |
什么是狀態(tài)字？狀態(tài)字的作用 ——西門子S7系列PLC
狀態(tài)字用于表示CPU執(zhí)行指令時所具有的狀態(tài)。一些指令是否執(zhí)行或以何方式執(zhí)行可能取決于狀態(tài)字中的某些位；執(zhí)行指令時也可能改變狀態(tài)字中的某些位，也能在位邏輯指令或字邏輯指令中訪問并檢測他們。狀態(tài)字的結(jié)構(gòu)如下：
（1） *檢測位（
）
狀態(tài)字的位0稱為*檢測位。若位的狀態(tài)為0，則表明一個梯形邏輯網(wǎng)絡(luò)的開始，或指令為邏輯串的*條指令。CPU對邏輯串*條指令的檢測（稱為*檢測）產(chǎn)生的結(jié)果直接保存在狀態(tài)字的RLO位中，經(jīng)過*檢測存放在RLO中的0或1被稱為*檢測結(jié)果。位在邏輯串的開始時總是0，在邏輯串指令執(zhí)行過程中位為1，輸出指令或與邏輯運算有關(guān)的轉(zhuǎn)移指令（表示一個邏輯串結(jié)束的指令）將清0。
（2） 邏輯操作結(jié)果（RLO）
狀態(tài)字的位1稱為邏輯操作結(jié)果RLO（Result of Logic Operation）。該位存儲邏輯指令或算術(shù)比較指令的結(jié)果。在邏輯串中，RLO位的狀態(tài)能夠表示有關(guān)信號流的信息。RLO的狀態(tài)為1，表示有信號流（通）；為0，表示無信號流（斷）?？捎?span style="font-family:verdana,arial">RLO觸發(fā)跳轉(zhuǎn)指令。
（3） 狀態(tài)位（STA）
狀態(tài)字的位2稱為狀態(tài)位。狀態(tài)位不能用指令檢測，它只是在程序測試中被CPU解釋并使用。如果一條指令是對存儲區(qū)操作的位邏輯指令，則無論是對該位的讀或?qū)懖僮鳎?span style="font-family:verdana,arial">STA總是與該位的值取得*；對不訪問存儲區(qū)的位邏輯指令來說，STA位沒有意義，此時它總被置為1。
（4） 或位（OR）
狀態(tài)字的位3稱為或位（OR）。在先邏輯“與”后邏輯“或”的邏輯串中，OR位暫存邏輯“與”的操作結(jié)果，以便進(jìn)行后面的邏輯“或”運算。其它指令將OR位清0。
（5） 溢出位（OV）
狀態(tài)字的位4稱為溢出位。溢出位被置1，表明一個算術(shù)運算或浮點數(shù)比較指令執(zhí)行時出現(xiàn)錯誤（錯誤：溢出、非法操作、不規(guī)范格式）。后面的算術(shù)運算或浮點數(shù)比較指令執(zhí)行結(jié)果正常的話OV位就被清0。
（6） 溢出狀態(tài)保持位（OS）
狀態(tài)字的位5稱為溢出狀態(tài)保持位（或稱為存儲溢出位）。OV被置1時OS也被置1；OV被清0時OS仍保持。所以它保存了OV位，可用于指明在先前的一些指令執(zhí)行中是否產(chǎn)生過錯誤。只有下面的指令才能復(fù)位OS位：JOS（OS=1時跳轉(zhuǎn)）；塊調(diào)用指令和塊結(jié)束指令。
（7） 條件碼1（CC1）和條件碼0（CC0）
狀態(tài)字的位7和位6稱為條件碼1和條件碼0。這兩位結(jié)合起來用于表示在累加器1中產(chǎn)生的算術(shù)運算或邏輯運算結(jié)果與0的大小關(guān)系；比較指令的執(zhí)行結(jié)果或移位指令的移出位狀態(tài)。詳見表4.4.2.1和表4.4.2.2。
4.4.2.1算術(shù)運算后的CC1和CC0
CCl | CCO | 算術(shù)運算 無溢出 | 整數(shù)算術(shù)運算 有溢出 | 浮點數(shù)算術(shù)運算 有溢出 |
0 | 0 | 結(jié)果＝0 | 整數(shù)加時產(chǎn)生負(fù)范圍溢出 | 平緩下溢 |
0 | 1 | 結(jié)果＜0 | 乘時負(fù)范圍溢出；加、減、取負(fù)時正溢出 | 負(fù)范圍溢出 |
1 | 0 | 結(jié)果＞0 | 乘、除時正溢出；加、減時負(fù)溢出 | 正范圍溢出 |
1 | 1 | － | 在除時除數(shù)為0 | 非法操作 |
4.4.2.2 比較、移位和循環(huán)移位、字邏輯指令后的CC1和CC0
CCl | CCO | 比較指令 | 移位和循環(huán)指令 | 字邏輯指令 |
0 | 0 | 累加器2＝累加器1 | 移位＝0 | 結(jié)果＝0 |
0 | 1 | 累加器2＜累加器1 | － | － |
1 | 0 | 累加器2＞累加器1 | － | 結(jié)果≠0 |
1 | 1 | 不規(guī)范 (只用于浮點數(shù)比較) | 移出位＝1 | － |
（8） 二進(jìn)制結(jié)果位（BR）
狀態(tài)字的位8稱為二進(jìn)制結(jié)果位。它將字處理程序與位處理起來，在一段既有位操作又有字操作的程序中，用于表示字操作結(jié)果是否正確（異常）。將BR位加入程序后，無論字操作結(jié)果如何，都不會造成二進(jìn)制邏輯鏈中斷。在LAD的方塊指令中，BR位與ENO有對應(yīng)關(guān)系，用于表明方塊指令是否被正確執(zhí)行：如果執(zhí)行出現(xiàn)了錯誤，BR位為0，ENO也為0；如果功能被正確執(zhí)行，BR位為1，ENO也為1。
在用戶編寫的FB和FC程序中，必須對BR位進(jìn)行管理，當(dāng)功能塊正確運行后使BR位為1，否則使其為0。使用STL指令SAVE或LAD指令——（SAVE），可將RLO存入BR中，從而達(dá)到管理BR位的目的。當(dāng)FB或FC執(zhí)行無錯誤時，使RLO為1并存入BR，否則，在BR中存入0。
1 可靠性高，抗*力強
高可靠性是電氣控制設(shè)備的關(guān)鍵性能。PLC由于采用現(xiàn)代大規(guī)模集成電路
集成電路是采用半導(dǎo)體制作工藝，在一塊較小的單晶硅片上制作上許多晶體管及電阻器、電容器等元器件，并按照多層布線或遂道布線的方法將元器件組合成完整的電子電路。它在電路中用字母"IC"(也有用文字符號"N"等)表示。
技術(shù)，采用嚴(yán)格的生產(chǎn)工藝制造，內(nèi)部電路采取了*的抗干擾技術(shù)，具有很高的可靠性。使用PLC構(gòu)成控制系統(tǒng)，和同等規(guī)模的繼電接觸器
接觸器是一種應(yīng)用廣泛的開關(guān)電器。接觸器主要用于頻繁接通或分?jǐn)嘟?、直流主電路和大容量的控制電路，可遠(yuǎn)距離操作，配合繼電器可以實現(xiàn)定時操作，聯(lián)鎖控制及各種定量控制和失壓及欠壓保護(hù)，廣泛應(yīng)用于自動控制電路，其主要控制對象是電動機(jī)，也可用于控制其它電力負(fù)載，如電熱器、照明、電焊機(jī)、電容器組等。 [全文]
系統(tǒng)相比，電氣接線及開關(guān)接點已減少到數(shù)百甚至數(shù)千分之一，故障也就大大降低。此外，PLC帶有硬件故障自我檢測功能，出現(xiàn)故障時可及時發(fā)出警報信息。在應(yīng)用軟件中，應(yīng)用者還可以編入外圍器件的故障自診斷程序，使系統(tǒng)中除PLC以外的電路及設(shè)備也獲得故障自診斷保護(hù)。這樣，整個系統(tǒng)的可靠性*。
2 配套齊全，功能完善，適用性強
PLC發(fā)展到今天，已經(jīng)形成了各種規(guī)模的系列化產(chǎn)品，可以用于各種規(guī)模的工業(yè)控制場合。除了邏輯處理功能以外，PLC大多具有完善的數(shù)據(jù)運算能力，可用于各種數(shù)字控制領(lǐng)域。多種多樣的功能單元大量涌現(xiàn)，使PLC滲透到了位置控制、溫度控制、CNC等各種工業(yè)控制中。加上PLC通信能力的增強及人機(jī)界面技術(shù)的發(fā)展，使用PLC組成各種控制系統(tǒng)變得非常容易。
3 易學(xué)易用，深受工程技術(shù)人員歡迎
PLC是面向工礦企業(yè)的工控設(shè)備。它接口容易，編程語言易于為工程技術(shù)人員接受。梯形圖語言的圖形符號與表達(dá)方式和繼電器電路圖相當(dāng)接近，為不熟悉電子電路、不懂計算機(jī)原理和匯編語言的人從事工業(yè)控制打開了方便之門。
4 系統(tǒng)設(shè)計的工作量小，維護(hù)方便，容易改造
(1) 設(shè)計與維護(hù)
PLC用存儲邏輯代替接線邏輯，大大減少了控制設(shè)備外部的接線，使控制系統(tǒng)設(shè)計及建造的周期大為縮短，同時日常維護(hù)也變得容易起來，更重要的是使同一設(shè)備經(jīng)過改變程序而改變生產(chǎn)過程成為可能。特別適合多品種、小批量的生產(chǎn)場合。
(2) 安裝與布線
動力線、控制線以及PLC的電源線
電源線是用作電氣組件或設(shè)備與電源的連接線，通常來說指電線與其一端連接的插頭或尾插的集合體，是電器產(chǎn)品的基本零部件之一。電源線分為電線和插頭兩部分。
和I／O線應(yīng)分別配線，隔離變壓器與PLC和I／O之間應(yīng)采用雙絞線連接。將PLC的I／O線和大功率線分開走線，如必須在同一線槽內(nèi)，分開捆扎交流線、直流線，若條件允許，分槽走線，這不僅能使其有盡可能大的空間距離，并能將干擾降到zui低限度。
PLC應(yīng)遠(yuǎn)離強干擾源如電焊機(jī)、大功率硅整流裝置和大型動力設(shè)備，不能與高壓電器安裝在同一個開關(guān)柜內(nèi)。在柜內(nèi)PLC應(yīng)遠(yuǎn)離動力線(二者之間距離應(yīng)大于200 mm)。與PLC裝在同一個柜子內(nèi)的電感性負(fù)載，如功率較大的繼電器、接觸器的線圈，應(yīng)并聯(lián)RC消弧電路。
PLC的輸入與輸出采用分開走線，開關(guān)量與模擬量也要分開敷設(shè)。模擬量信號的傳送應(yīng)采用屏蔽線，屏蔽層應(yīng)一端或兩端接地，接地電阻
電阻，物質(zhì)對電流的阻礙作用就叫該物質(zhì)的電阻。電阻小的物質(zhì)稱為電導(dǎo)體，簡稱導(dǎo)體。電阻大的物質(zhì)稱為電絕緣體，簡稱絕緣體。 應(yīng)小于屏蔽層電阻的1／10。
交流輸出線和直流輸出線不要用同一根電纜
電纜是一種用以傳輸電能信息和實現(xiàn)電磁能轉(zhuǎn)換的線材產(chǎn)品。既有導(dǎo)體和絕緣層，有時還加有防止水份侵入的嚴(yán)密內(nèi)護(hù)層，或還加機(jī)械強度大的外護(hù)層，結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，截面積較大的產(chǎn)品叫做電纜。
，輸出線應(yīng)盡量遠(yuǎn)離高壓線和動力線，避免并行。
(3)I／O端的接線
輸入接線：輸入接線一般不要太長。但如果環(huán)境干擾較小，電壓降不大時，輸入接線可適當(dāng)長些；輸入／輸出線不能用同一根電纜，輸入／輸出線要分開；盡可能采用常開觸點形式連接到輸入端，使編制的梯形圖與繼電器原理圖*，便于閱讀。
輸出連接：輸出端接線分為獨立輸出和公共輸出。在不同組中，可采用不同類型和電壓等級的輸出電壓，但在同一組中的輸出只能用同一類型、同一電壓等級的電源。由于PLC的輸出元件被封裝在印制電路板上，并且連接至端子
端子通常指由銅材等沖制而成的連接器接觸件。端子是連接電氣線路的常用元件，主要在器件與組件、組件與機(jī)柜、系統(tǒng)與子系統(tǒng)之間起電連接和信號傳遞的作用，并且盡量保持系統(tǒng)與系統(tǒng)之間不發(fā)生信號失真和能量損失的變化.
板，若將連接輸出元件的負(fù)載短路，將燒毀印制電路板。采用繼電器輸出時，所承受的電感性負(fù)載的大小，會影響到繼電器的使用壽命，因此，使用電感性負(fù)載時應(yīng)合理選擇，或加隔離繼電器。PLC的輸出負(fù)載可能產(chǎn)生干擾，因此要采取措施加以控制，如直流輸出的續(xù)流管保護(hù)，交流輸出的阻容吸收電路，晶體管
晶體管是由三層雜質(zhì)半導(dǎo)體構(gòu)成的器件，有三個電極，所以又稱為半導(dǎo)體三極管，晶體三極管等，可以用于檢波、整流、放大、開關(guān)、穩(wěn)壓、信號調(diào)制和許多其它功能。
晶閘管（Thyristor）是晶體閘流管的簡稱，又可稱做可控硅整流器，以前被簡稱為可控硅；1957年美國通用電器公司開發(fā)出世界上*款晶閘管產(chǎn)品，并于1958年將其商業(yè)化；晶閘管是PNPN四層半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，它有三個極：陽極，陰極和門極;晶閘管具有硅整流器件的特性，能在高電壓、大電流條件下工作，且其工作過程可以控制、被廣泛應(yīng)用于可控整流、交流調(diào)壓、無觸點電子開關(guān)、逆變及變頻等電子電路中。
西門子PLC S7-200的尋址方式
S7-200編程語言的基本單位是語句，而語句的構(gòu)成是指令，每條指令有兩部分：一部分是操作碼，另一部分是操作數(shù)。操作碼是指出這條指令的功能是什么，操作數(shù)則指明了操作碼所需要的數(shù)據(jù)所在。所謂尋址，就是尋找操作數(shù)的過程。S7-200 CPU的尋址分三種：立即尋址、直接尋址、間接尋址。
1．立即尋址
在一條指令中，如果操作碼后面的操作數(shù)就是操作碼所需要的具體數(shù)據(jù)，這種指令的尋址方式就叫立即尋址。
如：在傳送指令中：MOV IN OUT——操作碼“MOV”指出該指令的功能把IN中的數(shù)據(jù)傳送到OUT中，其中IN——源操作數(shù)，OUT——目標(biāo)操作數(shù)。
若該指令為：MOVD 2505 VD500
功能：將十進(jìn)制數(shù)2505傳送到VD500中，這里2505就是源操作數(shù)。因這個操作數(shù)的數(shù)值已經(jīng)在指令中了，不用再去尋找，這個操作數(shù)即立即數(shù)。這個尋址方式就是立即尋址方式。而目標(biāo)操作數(shù)的數(shù)值在指令中并未給出，只給出了要傳送到的地址VD500，這個操作數(shù)的尋址方式就是直接尋址。
2．直接尋址
在一條指令中，如果操作碼后面的操作數(shù)是以操作數(shù)所在地址的形式出現(xiàn)的，這種指令的尋址方式就叫直接尋址。
如：MOVD VD400 VD500
功能：將VD400中的雙字?jǐn)?shù)據(jù)傳給VD500
3．間接尋址
在一條指令中，如果操作碼后面的操作數(shù)是以操作數(shù)所在地址的地址形式出現(xiàn)的，這種指令的尋址方式就叫間接尋址。
如：MOVD 2505 *VD500
*VD500是指存放2505的地址的地址。
如VD500中存放的是VB0，則VD0則是存放2505的地址。
該指令的功能：將十進(jìn)制數(shù)2505傳送給VD0地址中。
西門子PLC觸點串聯(lián)指令A(yù)(And)、AN(And not)
（1）指令功能
A(And)：與操作，在梯形圖中表示串聯(lián)連接單個常開觸點。
AN(And not)：與非操作，在梯形圖中表示串聯(lián)連接單個常閉觸點。
（2）指令格式如圖1所示
圖1 A/AN 指令的使用
（3）A/AN 指令使用說明：
2 2 A、AN是單個觸點串聯(lián)連接指令，可連續(xù)使用。如圖2所示。
圖2
2 2 若要串聯(lián)多個接點組合回路時，必須使用ALD指令。如圖3所示。
2 2 若按正確次序編程(即輸入：“左重右輕、上重下輕”；輸出：上輕下重)，可以反復(fù)使用=指令。如圖4所示。但若按圖5所示的編程次序，就不能連續(xù)使用“=”指令。
2 2 A、AN的操作數(shù)：I、Q、M、SM、T、C、V、S。
STEP 7-Micro/WIN 32編程軟件與S7-200系列可編程控制器及其與PC機(jī)的通信實例
1. 1. 實訓(xùn)目的
（1）認(rèn)識S7-200系列可編程控制器及其與PC機(jī)的通信。
（2）練習(xí)使用STEP 7-Micro/WIN 32編程軟件。
（3）學(xué)會程序的輸入和編輯方法。
（4）初步了解程序調(diào)試的方法。
2. 2. 內(nèi)容及指導(dǎo)
（1）PLC認(rèn)識
記錄所使用PLC的型號，輸入輸出點數(shù)，觀察主機(jī)面板的結(jié)構(gòu)以及PLC和PC機(jī)之間的連接。
（2）開機(jī)（打開PC和PLC）并新建一個項目。
2 2 用菜單命令“文件”→“新建”或用新建項目快捷按鈕。
2 
2 圖29 梯形圖程序
（3）檢查PLC和運行STEP7-Micro/WIN的PC連線后，設(shè)置與讀取PLC的型號。
2 2 菜單命令“PLC”→“類型” →“讀取PLC”或者在指令樹→“項目”名稱→“類型” →“讀取PLC”。
（4）選擇指令集和編輯器。
2 2 菜單命令“工具”→“選項” →“一般”標(biāo)簽→“編程模式” →選SIMATIC
2 2 用菜單命令“檢視” →“LAD”?；蛘卟藛蚊?ldquo;工具”→“選項” →“一般”標(biāo)簽→“默認(rèn)編輯器”。
（5）輸入、編輯如圖29所示梯形圖，并轉(zhuǎn)換成語句表指令。
（6）給梯形圖加POU注釋、網(wǎng)絡(luò)標(biāo)題、網(wǎng)絡(luò)注釋。
（7）編寫符號表，如圖30所示。并選擇操作數(shù)顯示形式為：符號和地址同時顯示。
2 2 建立符號表：單擊瀏覽條中的“符號表” 
按鈕。
2 2 符號和地址同時顯示：“工具”→“選項” →“程序編輯器”。
圖30 符號表
（8）編譯程序。并觀察編譯結(jié)果，若提示錯誤，則修改，直到編譯成功。
2 2 “PLC” →“編譯”、“全部編譯”或用快捷按鈕
。
（9）將程序下載到PLC。下載之前， PLC必須位于“停止”的工作方式。如果PLC沒有在“停止”，單擊工具條中的“停止”按鈕，將PLC至于停止方式。
2 2 單擊工具條中的“下載”按鈕，或用菜單命令“文件”→“下載”。出現(xiàn)“下載”對話框。可選擇是否下載“程序代碼塊”、“數(shù)據(jù)塊”和“CPU配置”，單擊“確定”，開始下載程序。
（10）建立狀態(tài)圖表監(jiān)視各元件的狀態(tài)，如圖31所示。
2 2 選中程序代碼的一部分，單擊鼠標(biāo)右鍵→彈出菜單→“建立狀態(tài)圖”。
圖31 狀態(tài)圖表
（11）運行程序
2 2 單擊工具欄中的“運行”按鈕
。
（12）起動狀態(tài)圖表
2 2 菜單命令“調(diào)試” → “圖狀態(tài)”或使用“圖狀態(tài)”工具條按鈕
。
（13）輸入強制操作
因為不帶負(fù)載進(jìn)行運行調(diào)試，所以采用強制功能模擬物理條件。對I0.0進(jìn)行強制ON，在對應(yīng)I0.0的新數(shù)值列輸入1，對I0.1進(jìn)行強制OFF，在對應(yīng)I0.1的新數(shù)值列輸入0。然后單擊工具條中的“強制”按鈕。
（14）在運行中顯示梯形圖的程序狀態(tài)
2 2 單擊“程序狀態(tài)打開／關(guān)閉”按鈕
或用菜單命令“調(diào)試”→ “程序狀態(tài)”，在梯形圖中顯示出各元件的狀態(tài)。
3. 結(jié)果記錄
（1）認(rèn)真觀察PLC基本單元上的輸入/輸出指示燈的變化，并記錄。
（2）總結(jié)梯形圖輸入及修改的操作過程。
（3）寫出梯形圖添加注釋的過程。
西門子S300系列PLC的模擬量模塊介紹
1. 模擬量輸入模塊SM331
（1）AI模板的類型
模擬量輸入(簡稱AI)模塊SM331目前有三種規(guī)格型號，即8AI×l2位模塊、2AI×l2位模塊和8AI×l6位模塊。
（2）AI模板的特點
SM331主要由A/D轉(zhuǎn)換部件、模擬切換開關(guān)、補償電路、恒流源、光電隔離部件、邏輯電路等組成。
2. 模擬量輸出模塊SM332
（1）AO模板的類型
模擬量輸出(簡稱模出(AO))模塊SM332目前有三種規(guī)格型號，即4AO×l2位模塊、2AO×12位模塊和4AO×l6位模塊。
（2）AO模板的特點
SM332與負(fù)載/執(zhí)行裝置的連接：SM332可以輸出電壓，也可以輸出電流。
3. 模擬量I/O模塊SM334
模擬量I/O模塊SM334有兩種規(guī)格，一種是有4模入/2模出的模擬量模塊，其輸入、輸出精度為8位，另一種也是有4模入/2模出的模擬量模塊，其輸入、輸出精度為12位。
SM334模塊輸入測量范圍為0～10 V或0～20 mA，輸出范圍為0～10 V或0～20 mA
西門子PLC的SM322數(shù)字量輸出模塊
（1）DO模板的功能
數(shù)字量輸出模塊SM322將S7-300內(nèi)部信號電平轉(zhuǎn)換成過程所要求的外部信號電平，可直接用于驅(qū)動電磁閥、接觸器、小型電動機(jī)、燈和電動機(jī)啟動器等。
（2）DO模板的類型
按負(fù)載回路使用的電源不同分為：
直流輸出模塊、交流輸出模塊和交直流兩用輸出模塊。
按輸出開關(guān)器件的種類不同分為：
晶體管輸出方式、晶閘管輸出方式和繼電器觸點輸出方式。
（3）DI模板的特點
晶體管輸出模塊只能帶直流負(fù)載，屬于直流輸出模塊；
晶閘管輸出方式屬于交流輸出模塊；
繼電器觸點輸出方式的模塊屬于交直流兩用輸出模塊。
環(huán)保在線