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西门子FM355C闭环控制模块
发布时间:2017-07-18 10:47:43  点击:0

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西门子是全球较大的电气化公司自1872年进入中国以来卓越的解决方案和产品坚持不懈地对中国的发展提供全面支持,目前西门子在中国已经有6家分公司如:苏州电器、南京电机、上海、武汉、大连、成都西门子在中国已拥有64个办事处,2014年西门子在中国的销售额就高达720亿人民币不包括(中国香港,中国澳门,中国台湾)的销售额。

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「SIEMENS中国有限公司

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 SIEMENS 可编程控制器

  1、 SIMATIC S7 系列PLC:S7-200、S7-1200、S7-300、S7-400、ET-200

  2、 逻辑控制模块 LOGO!230RC、230RCO、230RCL、24RC、24RCL等

  3、 SITOP直流电源 24V DC 1.3A、2.5A、3A、5A、10A、20A、40A可并联.

        4、 HMI,触摸屏TD200 TD400C K-TP OP177 TP177,MP277 MP377,

 SIEMENS 交、直流传动装置

  1、 交流变频器 MICROMASTER系列:MM420、MM430、MM440、G110、G120.         

  2、 全数字直流调速装置 6RA23、6RA24、6RA28、6RA70、6SE70系列

 SIEMENS 数控 伺服

    SINUMERIK:801、802S 、802D、802D SL、810D、840D、611U、S120

  系统及伺报电机,力矩电机,直线电机,伺服驱动等备件销售。

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前瞻聚力,同心致远

西门子正是前行路上能共担风雨的伙伴。从一颗葡萄到一滴美酒的美妙变迁能在西门子数字化平台上全程追溯。而在2016年汉诺威博览会上,也源自西门子的前沿数字技术。

凭借尖端技术、全面产品线、覆盖200多个国家的全球网络、金融解决方案及灵活服务模式,西门子在电力、油气与化工、矿山与工业等领域与中国EPC企业携手前行。

截至2015年底,西门子已与中国能建、中国电建、中石油、中石化、中材集团、中集来福士等上百家中国EPC企业在近60个国家合作项目,足迹遍及六大洲。

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用于PROFIBUS 的 RS485 总线连接器,可用于连接 PROFIBUS 节点或 PROFIBUS 网络部件到PROFIBUS 总线电缆。用于将 PROFIBUS 节点连接到 PROFIBUS 总线电缆安装方便FastConnect 插头采用绝缘刺破连接技术,可确保极短的组装时间集成端接电阻 (6ES7 972-0BA30-0A0 中不具有)通过带 Sub-D 接口的连接器可以连接编程器,无需额外安装络节点


DP总线连接器可直接插入到 PROFIBUS 站或 PROFIBUS 网络组件的 PROFIBUS 接口(9 针 Sub-D 接口)中。可使用 4 个端子在插头中连接进入和离开的 PROFIBUS 电缆通过从外部清晰可见的便于接触的开关以连接总线连接器中集成的总线端接器(不适用于 6ES7 972-0BA30-0A0)。在此过程中,连接器中的进线和出线总线电缆是分开的(隔离功能)必须在 POFIBUS 网段的两端进行这种连接。

CP 5611 可在不同的软件包下操作,并且允许用户通过 PROFIBUS 和 多点式接口 (MPI) 执行编程设备功能和个人电脑的功能每一台编程器 / 个人电脑只能使用一个 CP同样,每一台 CP 也只能使用一个协(PROFIBUS DP、S7 通信或者 FDLCP 5603 作为 PROFIBUS DP 主站运行,它将过程影象(输入数据、输出数据和诊断数据)存储在双端口 RAM 内(CP 的存储区)CP 5603 的硬件独立执行与 PROFIBUS 从站的高性能数据交换。用户直接访问双端口 RAM。从站的过程数据总是一致性的,即用户从一个相同的循环周期中得到数据。DP-base 和 HARDNET-PB DP 软件的并行运行是不允许的。

该软件保证 SIMATIC S5/S7(SIMATIC S5-95U 除外)控制器通过与 STEP5/STEP7 连接的 PROFIBUS 编程。安装 CP 5603(DP-base)后可以进行于 CP 5603 的编程器/OP 通讯。 无需另外的软件包开放式通讯(发送/接收,于 FDL 接口安装好 CP 5603(DP-base)之后就可以进行发送/接收(FDL 接口),可提供数据传输、诊断和管理服务。无需另外的软件包用于实现 S7 通信的软件(HARDNET-PB S7)SIMATIC S7系统部件经过S7通讯相互进行通讯。 S7 编程接口使 PG/PC 应用程序得以存取 SIMATIC S7 系统的部件的入口。 存取SIMATIC S7数据既方便又灵活。

西门子PLC系列介绍:

S7-200 CN PLC 实用于各行各业,各种场所中的检测、监测及掌握的主动化。S7-200 CN 系列的壮大功用使其无论在独立运行中,或相连成网络皆能完成庞杂掌握功用。因而S7-200CN 系列具备极高的性能\价钱比。
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SIMATIC S7-300 一种通用型PLC,能适合自动化工程中的各种应用场合,尤其是在生产制造工程中的应用。模块化、无排风扇结构、易于实现分布式的配置、以及用户易于掌握等特点,使得S7-300 PLC在以下工业部门中实施各种控制任务时,成为一种既经济又切合实际的解决方案:

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在制造自动化和过程自动化中,对一切中、高端的运用来说,SIMATIC S7-400 都是功用最强大的PLC。 S7-400 PLC分为规范型和容错型(可配置成故障安全型) 两种。强大的体系功用和便捷的用户界面使得SIMATIC S7-400 成为各种自动化功用的显著技巧和经济性处理计划

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LOGO!-通用逻辑控制模块填补了继电器与PLC之间的技术空间,目前已发展成为模块化的标准组件产品,而且其性能亦更为优越!通过集成的8种本功能和26种特殊功能,LOGO!可以代替数以百计的开关设备,从时间继电器一直到接触器。新的模块化LOGO!能够节省控制柜的空间,需要的附件更少从而进一步降低库存量,并且根据您的任务需求,可随时进行灵活扩展。因此,LOGO!不仅节约成本费用,而且能缩短工程时间达70%。LOGO!安装方便,几乎不需任何接线,编程也极其简单。更加值得一提的是,LOGO!有很好的抗振性和很高的电磁兼容性(EMC),完全符合工业标准,能够应用于各种气候条件。LOGO!达到了B级无线电干扰抑制指标并通过了所有必需的国际认证,因此,LOGO!得以在全世界范围内广泛应用!

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MICROMASTER 440 是用于控制三相交流电动机速度的变频器系列。本系列有多种型号,额定功率范围120W 到200kW 恒定(转矩CT 控制方式),或者可达250kW (可变转矩VT控制方式),供用户选用。本变频器由微处理器控制,并采用具有现代先进技术水平的绝缘栅双极型晶体管(IGBT )作为功率输出器件。因此,它们具有很高的运行可靠性和功能的多样性。其脉冲宽度调制的开关频率是可选的,因而降低了电动机运行的噪声。全面而完善的保护功能为变频器和电动机提供了良好的保护MICROMASTER 440 具有缺省的工厂设置数,它是给数量众多的简单的电动机控制系统供电的理想变频驱动装置。由于MICROMASTER 440 具有全面而完善的控制功能,在设置相关参数以后,它也可用于更高级的电动机控制系统。MICROMASTER 440 既可用于单机驱动系统,也可集成到‘自动化系统’中。

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SIMATIC HMI 人机界面
SIMATIC 人机界面产品真正满足不同用户的个性化需求,使您完美监控生产进程,保证您的机器和工厂时刻处于优化的高效运行状态。

引领技术趋势
随着生产过程的日益复杂,生产机器和系统需要完成的控制任务更加多样。简化这种日益增长的复杂性是我们开发每件HMI 新产品的主要目标。开放的,标准化的硬件和软件接口使我们的产品遍及世界各个角落。

SIMATIC HMI 使您全面监控
从简单的按钮面板到生产过程可视化监控系统,SIMATIC HMI全系列产品满足各种应用场合,包括个性化定制解决方案

图形介绍:

西门子电子手轮型号:
6FX2007-1AB00  6FX2007-1AB01  6FX2007-1AB02  6FX2007-1AB03  6FX2007-1AB10  6FX2007-1AB11
6FX2007-1AB12  6FX2007-1AB13  6FX2007-1AC00  6FX2007-1AC01  6FX2007-1AC02  6FX2007-1AC03
6FX2007-1AC04  6FX2007-1AC10  6FX2007-1AC11  6FX2007-1AC12  6FX2007-1AC13  6FX2007-1AC14
6FX2007-1AD00  6FX2007-1AD01  6FX2007-1AD02  6FX2007-1AD03  6FX2007-1AD10  6FX2007-1AD11
6FX2007-1AD12  6FX2007-1AD13  6FX2007-1AE03  6FX2007-1AE04  6FX2007-1AE07  6FX2007-1AE13
6FX2007-1AE14  6FX2007-2AA00  6FX2007-2AB00  6FC9320-5DB01  6FC9320?5DC01  6FC9320?5DF01
6FC9320?5DM00  6FC9320-5DE02  6FC9320-5DH01  6FX2007-1AA00


PCI104 接口卡,自带微处理器,用于将带有 PC/104Plus 接口的嵌入式系统连接到 PROFIBUS(传输速率高达 12 Mbit/s)功能与 CP 5613 A2 兼容通讯服务:1.PROFIBUS DP 1 级和 2 级主站或 DP 从站,符合 IEC 61158/61784 标准2.带 STEP 5 和 STEP7 的编程器/OP 通讯3.通过 S7-5613 软件包进行 S7 通讯4.开放式通讯(发送/接收)基于 FDL 接口5.PROFIBUS FMS 符合 IEC 61158/61784 标准,带有 FMS-5613 软件包6.用于模块安装,调试和操作的宽范围诊断功能7.减轻主机 CPU 负载的事件和筛选机制8.多达三个通讯处理器可多协议操作和并行操作9.相应的 OPC 服务器和组态工具都包含在通讯软件的供货范围内10.基于 Linux 的开发工具包带有集成至“非 Windows”操作环境中的驱动源PCI 卡(通用键 5 V/3.3 V),自身带微处理器,用于将 PC 和 SIMATIC 编程器/PC 连接到 PROFIBUS,最高速度 12 Mbit/s使用 CP 5613 A2,可以连接带有 PCI 插槽的 SIMATIC PG/PC 到光学 PROFIBUS。CP 5613 A2 为 PC 上的控制任务提供高性能的支持(基于 PC 机的控制,数字控制,机器人控制)。当 CP 5613 A2 用作 DP 主站、DP 从站或应用在 PROFIBUS DP 上的编程器1)FMS-5613 最多支持两个 CP 5613 A2/5614 A2。CP 5613 A2 作为 PROFIBUS DP 主站运行,它将过程映象(输入数据、输出数据和诊断数据)存储在 DP-RAM 内(CP 的存储区)。 CP 5613 A2 硬件独立地和 PROFIBUS 从站进行高性能的数据交换。 用户直接访问双端口 RAM。 从站的过程数据总是一致的,例如用户从同一个 DP 循环获得数据

DP-base 和 DP5613 软件的并行运行是不允许的CP 5613 A2 作为 1 类 DP 主站运行,符合 IEC 61158/EN 50170 标准,并可完全独立地处理分布式站(DP 从站)的数据通讯。以固定的,重复地报文循环,中央控制器与 DP 从站(例如 ET 200S)交换信息。 DP编程接口(DP Lib,DLL)为PC编程器提供传输数据的功能调用。 此外,DP接口提供SYNC和FREEZE以及从站的起动和释放等功能。主站 Class 1 的 DP 功能扩展,支持非循环“读”和“写”功能(DS_READ,DS_WRITE)以及和循环数据并行执行的报警确认(ALARM_ACK)。与循环测量值相比、非循环传输的数据(例如参数化数据)不经常变动,与快速循环的有用数据传输相比较,它以较低的优先级发送。 主站中的中断确认,保证了从 DP 从站来的中断的可靠传输。DP-base和DP -5613软件的并行运行是不允许的。基于 FDL 接口 的发送/接收,安装 CP 5613 A2(DP-base)后,就可以为数据传送、诊断和管理提供服务。无需另外的软件包。
The CP 5613 A3 is operated as a PROFIBUS DP master module that stores the process image (input/output and diagnostic data) in the dual-port RAM (memory area on the CP). High-performance data transfer to and from the PROFIBUS slaves is performed autonomously by the hardware of the CP 5613 A3. The user accesses the dual-port RAM directly.CP 5611 A2 可在不同的软件包下进行操作,并允许用户通过 PROFI-BUS 和多点接口(MPI)执行编程设备的功能和 PC 函数。CP 5512 可在不同的软件包下进行操作,并允许用户通过 PROFI-BUS 和多点接口(MPI)执行编程设备的功能和 PC 函数。

每台 PG/PC/笔记本电脑上只能使用一个 CP。 每个CP 只能使用一个相同的协议 (PROFIBUS DP, S7 通信或者 FDL)。The CP 5612 permits the connection of programming devices (PGs) and PCs to PROFIBUS and to the multipoint interface (MPI) of the SIMATIC S7:The CP 5612 is operated under various software packages and offers the user the opportunity of performing functions of the programming devices and PCs by means of PROFIBUS and the multipoint interface (MPI).only one CP can be used per PG or PC. Similarly only one protocol (PROFIBUS DP, S7 communication or FDL) can be used per CP.CP 5621 可在各种软件包中运行,它可使用户通过 PROFIBUS 和多点接口 (MPI) 来执行编程设备与 PC 的功能。每台编程器或PC上只能使用一个通讯处理器。每个CP 只能使用一个相同的协议 (PROFIBUS DP, S7 通讯或者 FDL)。CP 5611 可在不同的软件包下操作,并且允许用户通过 PROFIBUS 和 多点式接口 (MPI) 执行编程设备功能和个人电脑的功能。

西门子数控:611U、伺服系统6FC、6FX、6SN、6FM西门子伺服电机:1FT6、1FK6、1FK7、1PH7、1PH4系列伺服电机,1LA,1LG系列普通电机、1FN、1FW、1FE、1FL等西门子直流调速备件、西门子变频器备件、大型传动备件(晶闸管、可控硅、EUPEC、IGBT、电容、电阻、风机等)6RA70、6SE70、6RY、6SY7、6SY8、6SE6、6QA 、6QM、6SG、FZ、BSM、7VV、6SL等


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西门子S7-200网络的通讯设置和元件选择

S7-200的端口是不隔离的,如果想使网络隔离,应考虑使用RS-485中继器或者EM277

注意:

●具有不同电位的互联设备有可能导致不希望的电流流过连接电缆。

●这种不希望的电流可能导致通讯失败或者设备损坏。

●要确保用通讯电缆连接的所有设备有相同的参考电位,或者彼此隔离,来避免产生这种不希望的电流。

为网络确定通讯距离、通讯速率和电缆类型

网段的最大长度取决于两个因素:隔离(用RS-485中继器)和波特率。但连接具有不同电位的设备是需要隔离。当接地点之间的距离很远时,有可能具有不同的地电位。即使距离较近,大型机械的负载电流也能导致地电位的不同。

网络电缆的最大长度

 

波特率

非隔离CPU1

有中继器的CPU口或者EM277

9.6K187.5K

50m

1000m

500k

不支持

400m

1M1.5M

不支持

200m

3M12M

不支持

100m

如果不是用隔离端和中继器,允许的最大距离为50m。测量该距离时,从网段的第一个节点开始。到网段的最后一个节点。

在网络中使用中继器

RS-485中继器为网段提供偏压电阻和终端电阻。目的是为了:

●增加网络的长度:在网络中使用一个中继器可以使网络的通讯距离扩展50m。如果使用两个中继器而且中间没有其他节点,网络的通讯距离按照所使用的波特率扩展一个网段的长度。在一个串联网络中,最多可以使用9个中继器。但网络的长度不能超过9600m.

●为网络增加设备:在9600的波特率下。50米距离之内,一个网段最多可以连接32个设备,使用一个中继器允许在网络上增加32个设备。

●在不同的网段之间电隔离:如果不同的网段具有不同的地电位,将他们隔离会提高网络的通讯质量。

一个中继器在网络中被算作网段的一个节点,但没有被指定站地址。

 

 

 

 

 


                      1带有中继器的网络

选择网络电缆

S7-200 网络使用RS-485标准,是用双绞线电缆。在一个网段上可以连接32个设备。

网络电缆的通用指标

技术指标

描述

电缆类型

屏蔽双绞线

回路阻抗

115Ω/Km

有效电容

30pF/m

标称阻抗

大约135Ω-160Ω(频率=3MHz-20MHz

衰减

0.9Db/100m(频率=200KHz)

导线截面积

0.3mm2-0.5mm2

电缆直径

8mm±0.5mm

为什么说用PLC实现对系统的控制是非常可靠的

PLC实现对系统的控制是非常可靠的。这是因为PLC在硬件与软件两个方面都采取了很多措施,确保它能可靠工作。事实上,如果PLC工作不可靠,就无法在工业环境下运用,也就不成其为PLC了。

 

    1·在硬件方面:

 

    PLC的输入输出电路与内部CPU是电隔离。其信息靠光耦器件或电磁器件传递。而且,CPU板还有抗电磁干扰的屏蔽措施。故可确保PLC程序的运行不受外界的电与磁干扰,能正常地工作。

 

    PLC使用的元器件多为无触点的,而且为高度集成的,数量并不太多,也为其可靠工作提供了物质基础。

 

    在机械结构设计与制造工艺上,为使PLC能安全可靠地工作,也采取了很多措施,可确保PLC耐振动、耐冲击。使用环境温度可高达摄氏50多度,有的PLC可高达80--90度。

 

    有的PLC的模块可热备,一个主机工作,另一个主机也运转,但不参与控制,仅作备份。一旦工作主机出现故障,热备的可自动接替其工作。

 

    还有更进一步冗余的,采用三取一的设计,CPUI/O模块、电源模块都冗余或其中的部分冗余。三套同时工作,最终输出取决于三者中的多数决定的结果。这可使系统出故障的机率几乎为零,做到万无一失。当然,这样的系统成本是很高的,只用于特别重要的场合,如铁路车站的道叉控制系统。

 

    2.在软件方面:

 

    PLC的工作方式为扫描加中断,这既可保证它能有序地工作,避免继电控制系统常出现的"冒险竞争",其控制结果总是确定的;而且又能应急处理急于处理的控制,保证了PLC对应急情况的及时响应,使PLC能可靠地工作。

 

    为监控PLC运行程序是否正常,PLC系统都设置了"看门狗"Watchingdog)监控程序。运行用户程序开始时,先清"看门狗"定时器,并开始计时。当用户程序一个循环运行完了,则查看定时器的计时值。若超时(一般不超过100ms),则报警。严重超时,还可使PLC停止工作。用户可依报警信号采取相应的应急措施。定时器的计时值若不超时,则重复起始的过程,PLC将正常工作。显然,有了这个"看门狗"监控程序,可保证PLC用户程序的正常运行,可避免出现"死循环"而影响其工作的可靠性。

 

    PLC还有很多防止及检测故障的指令,以产生各重要模块工作正常与否的提示信号。可通过编制相应的用户程序,对PLC的工作状况,以及PLC所控制的系统进行监控,以确保其可靠工作。

 

    PLC每次上电后,还都要运行自检程序及对系统进行初始化。这是系统程序配置了的,用户可不干预。出现故障时有相应的出错信号提示。

 

    正是PLC在软、硬件诸方面有强有力的可靠性措施,才确保了PLC具有可靠工作的特点。它的平均无故障时间可达几万小时以上;出了故障平均修复时间也很短,几小时以至于几分钟即可。

 

    曾有人做过为什么要使用PLC的问卷调查。在回答中,多数用户把PLC工作可靠作为选用它的主要原因,即把PLC能可靠工作,作为它的首选指标。

读写西门子S7-214的实时时钟的举例

 怎样读和写S7-214的实时时钟?

   下面这个程序示例涉及到关于实时时钟的两种特殊指令:读和写日期及时钟时间。为了进行这些操作,需要有如下结构的8字节缓冲区:

   为了读或写方便,这些数据用BCD码存储。当操作开关10.01时,就将预定日期和时间写入实际时钟。为了显示当前的秒值,将其值拷贝到输出字节QB0。当10.1=1时,则用BCD码显示;10.1=0时,则用二进制码显示。

例程:

程序框图

程序和注释

   通过按输入开关10.0可调用子程序0。这个子程序按照要求的日期和时问,预先将其值置入VB100VB1078个字节,然后用TODW指令,将此设置传送给实时时钟。

每个周期都读出实时时钟的值,这些数据以BCD码形式(4位代表09的数字)存储在VB400VB4078个字节中。如果输入10.11,这些值就被自接拷贝到输出字节QB0,以供显示。

如果输入开关10.10,将数据定VW404拷贝到VW204,再将包含分钟值的VB204清零。这一步是必须的,因为把秒值从BCD码形式转换成二进制码形式,只能按字来转换。现时的二进制码的秒值被传输到输出字节QB0,以供显示。

本程序长度为46个字。

为什么工控界更信任PLC,选择PLC作为工控的核心部件呢

 为什么工控界更信任PLC,选择PLC作为工控的核心部件呢,主要是由于PLC的以下五个特点:

1. 可靠性高,抗干扰能力强

无触点控制:故障率少;

硬件措施:屏蔽、滤波、隔离;

软件措施:故障检测、信息保护和恢复、警戒时 钟(死循环报警)、程序检验

2. 使用灵活,通用性强

产品系列化,硬件结构模块式,可灵活选用;

软接线逻辑使得PLC能简单轻松的实现各种不同的控制任务,且系统设计周期短。

3. 编程方便,易于掌握

     采用与继电器电路极为相似的梯形图语言,直观易懂, SFC 功能图,使编程更简单方便。

4. 接口简单,维护方便

    可直接与现场强电设备相连接,接口电路模块化。

有完善的自诊断及监视功能,便于查出故障原因,并迅速处理。

5. 功能完善,性价比高

     除逻辑控制,定时计数,数字运算外,配合特殊功能模块还可以实现点位控制, PID 运算,过程控制,数字控制等功能,还可与上位机通信,远程控制等

西门子中型PLC系列S7-300的新特性

西门子中型可编程控制器系列S7-300技术革新啦!S7-300 PLCSIMATIC S7家族中的中型可编程序控制器,作为以前版本的升级,新一代固件版本为V3.0S7-300系列的CPU 312314315-2 DP 315F-2 DP已经发布,这些CPU都有新的订货号。

新一代的S7-300系列CPU与以前对应版本备件兼容,具备以下亮点:性能方面,性能提升了2倍或者更高。内存方面,CPU 314 96 KB扩展到128 KB CPU 315-2 DP128 KB扩展到256 KB CPU 315F-2 DP 192 KB扩展到384 KB。此外,可以同时在线监控两个快,技术数据也趋于一致,I/O过程映像区增大。同时,CPU 315(F)-2 DP PROFIBUS可以使用同步模式,并带有可以进行数据设置的路由。

性能提升

新一代的S7-300 CPU性能比现有的312314 315(F)-2 DP CPU有了显著提升,例如,新一代的CPU的用户程序执行速度是原来CPU2倍或更高。位运算时间缩减到50ns,字运算时间缩减到90ns,定点和浮点数运算性能也有了较大的提升。

同时监控两个块

新一代S7-300固件版本V3.0CPU的可以同时在线监控两个块,用户可以选择在一个PGPC上同时监视两个块或在两个PGPC上同时监控一个块。此外,增加了在块状态中监视的程序行数,只有在STEP 7 V5.4 SP5中才有这个功能。

技术数据的一致性

S7-300 CPU的技术数据趋于一致。已经对下面这些S7-300 CPU的固件进行了一致化或增添了一些功能:

——所有的S7-300 CPU具有相同的块数量(FCFBDB)

——相同的本地数据量大小

——每个优先级具有相同的嵌套层数:16

——除了CPU312以外的S7-300 CPU具有相同的块容量:64KB

——所有S7-300 CPU都具备:300个可同时激活的Alarm_S

——相同的时间延时中断OB块:OB20 OB21

——相同的周期中断OB块:OB32 OB33OB34 OB35

——相同的全局通信数量:8

——断点数目从2个增加到4

——CPU312 的标签有256 字节

——CPU 312 具有256S7定时器/S7 计数器

——诊断缓冲器

诊断缓冲器的大小:500条诊断信息,最新的100条具有保持功能

CPU运行状态下显示的诊断缓冲器条目可以为10499条。默认值为10条。

兼容性

新一代的S7-300 CPU 在具有备件兼容性的条件下可以替代以前的版本。

旧版本的312314315(F)-2 DP CPU仍然可以订货,在大约1年的时间内,旧版本的312314315(F)-2 DP CPU和新一代的CPU可以同时提供,在此之后,我们只提供V3.0或更高版本的CPU

PC与S7-200系列PLC通信的连接 西门子PLC

 S7-200系列PLC有通信方式有三种:一种是点对点(PPI)方式,用于与该公司PLC编程器或其它人机接口产品的通信,其通信协议是不公开的。另一种为DP方式,这种方式使得PLC可以通过Profibus-DP通信接口接入Profibus现场总线网络,从而扩大PLC的使用范围。最后一种方式是自由口通信(Freeport)方式,由用户定义通信协议,实现PLC与外设的通信。以下采用自由口通信方式,实现PCS7-200系列PLC通信。

PCS7-200系列PLC通信连接

PCRS232C接口,S7-200系列自由口为RS485。因此PCRS232接口必须先通过RS232/RS485转换器,再与PLC通信端口相连接,连接媒质可以是双绞线或电缆线。西门子公司提供的PC/PPI电缆带有RS232/RS485转换器,可直接采用PC/PPI电缆,因此在不增加任何硬件的情况下,可以很方便地将PLCPC的连接,如图7-17所示。也可实现多点连接。

 

 在该通信方式下,通信端口完全由用户程序所控制,通信协议也由用户设定。PC机与PLC之间是主从关系,PC机始终处于主导地位。PLC的通信编程首先是对串口初始化,对S7-200PLC的初始化是通过对特殊标志位SMB30(端口0)、SMB130(端口1)写入通信控制字,设置通信的波特率,奇偶校验位、停止位和字符长度。显然,这些设定必须与PC的设定相一致。SMB30SMB130的各位及含义如下:

其中,校验方式:0011均为无校验、01为偶校验、10为奇校验;字符长度:0为传送字符有效数据是8位、1为有效数据是7位;波特率:00038400baud00119200baud0109600baud0114800baud1002400baud1011200baud110600baud111300baud;通信协议:00PPI协议从站模式、01为自由口协议、10PPI协议主站模式、11为保留,缺省设置为PPI协议从站模式。

XMTRCV命令分别用于PLC向外界发送与接收数据。当PLC处于RUN状态下时,通信命令有效,当PLC处于STOP状态时通信命令无效。

XMT命令将指定存储区内的数据通过指定端口传送出去,当存储区内最后一个字节传送完毕,PLC将产生一个中断,命令格式为 XMT TABLEPORT,其中PORT指定PLC用于发送的通信端口,TABLE为是数据存储区地址,其第一个字节存放要传送的字节数,即数据长度,最大为255

RCV命令从指定的端口读入数据存放在指定的数据存储区内,当最后一个字节接收完毕,PLC也将产生一个中断,命令格式为RCV  TABLEPO RTPLC通过PORT端口接收数据,并将数据存放在TBL数据存储区内,TABLE的第一个字节为接收的字节数。

在自由口通信方式下,还可以通过字符中断控制来接收数据,即PLC每接收一个字节的数据都将产生一个中断。因而,PLC每接收一个字节的数据都可以在相应的中断程序中对接收的数据进行处理。

可编程自动化控制器PAC的在工控领域的特点和优势

PAC目前锁定的最大应用领域仍是工控,而来自工厂的实时数据可以令管理阶层拥有更丰富的信息资源,以便借此进行决策,但是要安装能够提供工厂数据的系统可能相当困难。企业系统通常会通过ODBC、ADO及XML等标准输入来自自动化系统的数据。PLC的做法是通过OPC之类的标准提供通信能力,也就是说,必须加入PC才能使用
OPC来取得数据,并且使用ODBC、ADO和刀ilL之类的标准将数据反馈给企业。而PAC可 以有效地将工厂数据整合至ERP系统中,让控制系统能够直接和外部数据库通信。而当控制系统连接至数据库及网站时,安全性的问题开始出现。为了获得最高的安全性,许多厂商选择不要将自动化系统与企业连接。但是大致上来说,连接的优点远超过安全问题,虽然PLC可以保护它不被工厂的入侵者偷窃,但是PLC难以对抗以以太网络连接端口未受保护封包为目标的黑客。PAC可以在利用网络传输数据之际进行编码,因此而保护资料。虽然这在今天可能不是关注的焦点,但是在将来,它可能会是影响PAC进驻工厂的主要因素。
一机多用节省成本。就成本配置来看,在小型的数字控制应用中,控制器的价格可能比VO模块的价格更高。对这些应用环境而言,一个仅控制数字VO线路的微型PLC可能是理想 的解决方案。但是,如果系统需要视觉或仪器控制,就必须为这些功能另外购置独立的控制器。PLC控制器并非为了仪器控制所需的高速模拟νo或视觉应用所需的高速数据传输速度而设计,因此PLC没有视觉或仪器控制模块,必须为这些应用配置独立的控制器,从而提高成本。而以PAC的状况来看,一部控制器和机架就可以处理数字及模拟VO、动作、视觉及仪器,因此节省多部控制器的费用,每当控制系统需要多重功能时, PAC相比之下成本最低。
在工厂中,震动常常是造成PC死机的原因,这也是PLC的长项,大部分的PLC是采用NEMA封装。在这种环境中,具备额外冷却设计、坚固外壳、加强震动及冲撞规格的P泪平 台可以提供近似于PLC的可靠性,不过此类的PXI平台上面无法配置硬盘,而用内存来取代,以避免震动所带来的不稳定。目前,甚至有厂商将软件刻录在FPGA上来取代硬盘,如此一来可完全将机械运作排除于PAC之外,增强稳定性。
目前自动化控制在设备的升级或变动的弹性方面也相当受重视,当厂商改用具变通性的自动化功能来满足不断变动的客户需求时,希望能够推出模块化、具有弹性而且可扩展性的控制系统。虽然在νo用途上限制于数字及操作, PLC系统也具备扩展性,但是即使想要加入视觉、仪器管制或高速模拟功能, PAC系统仍然具有扩展性。多部PC可以通过以太网络连接,并依需求向上下扩展。而在换机时,工厂的工程师必须将关机时间限制在最低程度。当控制系统必须升级,或是要替换VO模块时,必须能够在最短的时间内更换或加入模块。PLC的模块化本质能够达到这个目的。
储存能力与数字模拟能力。储存能力也是PAC相对于PLC的优势之一,传统PLC仅有控制器的功能,并无内建硬盘或Flash,而PAC被视为PC的延伸,因此Storage的配置早已被视为标准规格之一,因此使用PAC时,可以决定何时、如何记录数据,以及采用何种格式对于数据进行采集、汇总、整理甚至分析。对于需要使用海量存储器的高速应用(例如机器状况监视)而言,拥有高速处理器及海量存储器是很重要的。因为PAC系统使用的是市面上现有的硬件,因此PAC控制器可以采用Pentium 4处理器配备1GB内存。
在数字与模拟的处理方面,传统的PLC是惟一能够以正确的电压及电流为工业传感器及致动器提供数字ν0的平台。但是新的模块提供24V数字VO,最高可达5∞mA电流驱动及光学隔绝,同时也提供各种功能,诸如看门狗(watchdog)定时器,可程序化的运转状态及输入过滤器,以提高安全性和稳定性,其价格可低到每个通道5美元。传统上,模拟νo一直是PC平台的强项,主要是由于PCI总线的速度。现在有些PLC提供模拟VO模块,但是在设置 时相当麻烦,而且没有高分辨率及数据流通能力, PAC提供的模拟输入速度高达每秒2亿个样本,分辨率可高达24位。
实时运算快速联网。在应用部分,高数据传输速率一直是在PLC平台上加入视觉功能的绊脚石。今天,模拟、数字及FireWire摄影机的影像捕捉器已经可以供PXI平台上的视觉应用程序使用,无论是要查看汽车零件或验证药品的包装都可。形态匹配、光学字符辨识、色彩匹配、测量及色彩侦测是可以整合至控制程序中许多算法的一部分。仪器控制也是PAC锁定的重点发展对象,最近燃料处理公司开始将测试功能整合至自动化系统中,为客户提供一个完整的测试及自动化方案。需要ν0的仪器包括数字器、数据来源与任意波形产生器等等,这些vo类型需要大量的数据流通量,只有PAC平台才能提供。
具备网络功能的PLC在这几年被炒起来, PLC目前多采用各式工业总线,如FoundationFieldbus、DeviceNet、C且也 Modbus、Ethernet、Profibus及串行端口等来提供连接。而PAC不 但作为分布式νo模块的中心,也可以扮演受控制者,成为现有系统的一部分,在以太网络的连接方面, PAC也比PLC要容易。
RT Linux、PharlapS、QNX以及VxWorks都是PAC上常见的实时操作系统,实时系统 一向难以用程序设置,目前市面仍以Linux、Windows CEo net、VxWorks为主,其中WindowsCEo net因为最为用户所熟悉,所以也最为普及,不过稳定性仍是一大障碍。Linux目前也开始 有多家厂商开始采用,至于VxWorks市面上则相当少见。实时控制系统开发工具虽然传统的梯式逻辑程序设计适合用于设计数字VO,但是在处理模拟vo、动作或视觉时可能略嫌笨拙。PAC可采用C与C+十来作为程序语言,值得注意的是NI的Lab VIEW R巳al- Time一类的软件 已经改变了工程师对于实时控制系统开发的看法。

 


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