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发布时间:2017-07-18 15:54:21  点击:0

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「SIEMENS中国有限公司

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

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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
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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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为什么说使用PLC经济合算

 高新技术的使用必将带来巨大的社会效益与经济效益,这是科技是第一生产力的体现,也是高新技术生命力之所在。PLC也是如此。 

    尽管使用PLC首次投资要大些,但从全面及长远看,使用PLC还是经济的。这是因为: 

    使用PLC的投资虽大,但它的体积小、所占空间小,辅助设施的投入少;使用时省电,运行费少;工作可靠,停工损失少;维修简单,维修费少;还可再次使用以及能带来附加价值等等,从中可得更大的回报。所以,在多数情况下,它的效益是可观的。

  最初,PLC主要用于开关量的逻辑控制。随着PLC技术的进步,它的应用领域不断扩大。

 

    如今,PLC不仅用于开关量控制,还用于模拟量及数字量的控制,可采集与存储数据,还可对控制系统进行监控;还可联网、通讯,实现大范围、跨地域的控制与管理。PLC已日益成为工业控制装置家族中一个重要的角色。。

 

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     1用于开关量控制

 

    PLC控制开关量的能力是很强的。所控制的入出点数,少的十几点、几十点,多的可到几百、几千,甚至几万点。由于它能联网,点数几乎不受限制,不管多少点都能控制。

 

    所控制的逻辑问题可以是多种多样的:组合的、时序的;即时的、延时的;不需计数的,需要计数的;固定顺序的,随机工作的;等等,都可进行。

 

    PLC的硬件结构是可变的,软件程序是可编的,用于控制时,非常灵活。必要时,可编写多套,或多组程序,依需要调用。它很适应于工业现场多工况、多状态变换的需要。

 

    PLC进行开关量控制实例是很多的,冶金、机械、轻工、化工、纺织等等,几乎所有工业行业都需要用到它。目前,PLC首用的目标,也是别的控制器无法与其比拟的,就是它能方便并可靠地用于开关量的控制。

 

     2用于模拟量控制

 

    模拟量,如电流、电压、温度、压力等等,它的大小是连续变化的。工业生产,特别是连续型生产过程,常要对这些物理量进行控制。

 

    作为一种工业控制电子装置,PLC若不能对这些量进行控制,那是一大不足。为此,各PLC厂家都在这方面进行大量的开发。目前,不仅大型、中型机可以进行模拟量控制,就是小型机,也能进行这样的控制。

 

    PLC进行模拟量控制,要配置有模拟量与数字量相互转换的ADDA单元。它也是I/O单元,不过是特殊的I/O单元。

 

    A/D单元是把外电路的模拟量,转换成数字量,然后送入PLCD/A单元,是把PLC的数字量转换成模拟量,再送给外电路。

 

    作为一种特殊的I/O单元,它仍具有I/O电路抗干扰、内外电路隔离,与输入输出继电器(或内部继电器,它也是PLC工作内存的一个区。可读写)交换信息等等特点。

 

    这里的A/D中的A,多为电流,或电压,也有为温度。D/A中的A,多为电压,或电流。电压、电流变化范围多为05V010V420mA。有的还可处理正负值的。

 

    这里的D,小型机多为8位二进制数,中、大型多为12位二进制数。

 

    A/DD/A有单路,也有多路。多路占的输入输出继电器多。

 

    有了A/DD/A单元,余下的处理都是数字量,这对有信息处理能力的PLC并不难。中、大型PLC处理能力更强,不仅可进行数字的加、减、乘、除,还可开方,插值,还可进行浮点运算。有的还有PID指令,可对偏差制量进行比例、微分、积分运算,进而产生相应的输出。计算机能算的它几乎都能算。

 

    这样,用PLC实现模拟量控制是完全可能的。控制的单位值可小到212分之一的测量程值,多数也是足够的。

 

    PLC进行模拟量控制,还有A/DD/A组合在一起的单元,并可用PID或模糊控制算法实现控制,可得到很高的控制质量。

 

    PLC进行模拟量控制的好处是,在进行模拟量控制的同时,开关量也可控制。这个优点是别的控制器所不具备的,或控制的实现不如PLC方便。

 

    当然,若纯为模拟量的系统,用PLC可能在性能价格比上不如用调节器。这也是应当看到的。

 

     3用于数字量控制

 

    实际的物理量,除了开关量、模拟量,还有数字量。如机床部件的位移,常以数字量表示。

 

    数字量的控制,有效的办法是NC,即数字控制技术。这是50年代诞生于美国的基于计算机的控制技术。当今已很普及,并也很完善。目前,先进国家的金属切削机床,数控化的比率已超过40%~80%,有的甚至更高。

 

    PLC也是基于计算机的技术,并日益完善。故它也完全可以用于数字量控制。

 

    PLC可接收计数脉冲,频率可高达几k到几十k赫兹。可用多种方式接收这脉冲,还可多路接收。有的PLC还有脉冲输出功能,脉冲频率也可达几十k。有了这两种功能,加上PLC有数据处理及运算能力,若再配备相应的传感器(如旋转编码器)或脉冲伺服装置(如环形分配器、功放、步进电机),则完全可以依NC的原理实现种种控制。

 

    高、中档的PLC,还开发有NC单元,或运动单元,可实现点位控制。运动单元还可实现曲线插补,可控制曲线运动。所以,若PLC配置了这种单元,则完全可以用NC的办法,进行数字量的控制。

 

    新开发的运动单元,甚至还发行了NC技术的编程语言,为更好地用PLC进行数字控制提供了方便。

     

     4用于数据采集

 

    随着PLC技术的发展,其数据存储区越来越大。如OMRON公司的PLC,前期产品C60PDM区仅64个字,而后来的C60H达到1000个字;到了CQMI可多达6000个字。这样庞大的数据存储区,可以存储大量数据。

 

    数据采集可以用计数器,累计记录采集到的脉冲数,并定时地转存到DM区中去。

 

    数据采集也可用A/D单元,当模拟量转换成数字量后,再定时地转存到DM区中去。

 

    PLC还可配置上小型打印机,定期把DM区的数据打出来。

 

    PLC也可与计算机通讯,由计算机把DM区的数据读出,并由计算机再对这些数据作处理。这时,PLC即成为计算机的数据终端。

 

    电业部门曾这么使用PLC,用以实时记录用户用电情况,以实现不同用电时间、不同计价的收费办法,鼓励用户在用电低谷时多用电,达到合理用电与节约用电的目的。

 

     5用于进行监控

 

    PLC自检信号很多,内部器件也很多,多数使用者未充分发挥其作用。

 

    其实,完全可利用它进行PLC自身工作的监控,或对控制对象进行监控。

 

    这里介绍一种用PLC定时器作看门狗,对控制对象工作情况进行监控的思路。

 

    如用PLC控制某运动部件动作,看施加控制后动作进行了没有,可用看门狗办法实现监控。具体作法是在施加控制的同时,令看门狗定时器计时。如在规定的时间内动作完成,即定时器未超过警戒值的情况下,已收到动作完成信号,则说明控制对象工作正常,无需报警。

 

    若超时,说明不正常,可作相应处理。

 

    如果控制对象的各重要控制环节,都用这样一些看门狗""着,那系统的工作将了如指掌,出现了问题,卡在什么环节上也很好查找。

 

    还有其它一些监控工作可做。对一个复杂的控制系统,特别是自动控制系统,监控以至进一步能自诊断是非常必要的。它可减少系统的故障,出了故障也好查找,可提高累计平均无故障运行时间,降低故障修复时间,提高系统的可靠性。

 

     6用于联网、通讯

 

    PLC联网、通讯能力很强,不断有新的联网的结构推出。

 

    PLC可与个人计算机相连接进行通讯,可用计算机参与编程及对PLC进行控制的管理,使PLC用起来更方便。

 

    为了充分发挥计算机的作用,可实行一台计算机控制与管理多台PLC,多的可达32台。也可一台PLC与两台或更多的计算机通讯,交换信息,以实现多地对PLC控制系统的监控。

 

    PLCPLC也可通讯。可一对一PLC通讯。可几个PLC通讯。可多到几十、几百。

 

    PLC与智能仪表、智能执行装置(如变频器),也可联网通讯,交换数据,相互操作。

 

    可联接成远程控制系统,系统范围面可大到10公里或更大。

 

    可组成局部网,不仅PLC,而且高档计算机、各种智能装置也都可进网。可用总线网,也可用环形网。网还可套网。网与网还可桥接。联网可把成千上万的PLC、计算机、智能装置组织在一个网中。

 

    网间的结点可直接或间接地通讯、交换信息。

 

    联网、通讯,正适应了当今计算机集成制造系统(CIMS)及智能化工厂发展的需要。它可使工业控制从点(Point)、到线((Line)再到面(Aero),使设备级的控制、生产线的控制、工厂管理层的控制连成一个整体,进而可创造更高的效益。这个无限美好的前景,已越来越清楚地展现在我们这一代人的面前。

 

    以上几点应用是着重从质上讲的。从量上讲,PLC有大、有小。所以,它的控制范围也可大、可小。小的只控制一个设备,甚至一个部件,一个站点;大的可控制多台设备,一条生产线,以至于整个工厂。可以说,工业控制的大小场合,都离不开PLC

 

    一般讲,工业生产过程可分为两种类型;连续型生产过程(如化学工业)及非连续型,即离散型生产过程(如机械制造业)。前者生产对象是连续的,分不出件的;后者为离散的,一件件的。由于PLC有上述几个方面的应用,而且,控制的规模又可大、可小,所以,这两种类型的生产过程都有其用武之地。

 

    事实上,PLC已广泛应用于工业生产的各个领域。从行业看,冶金、机械、化工、轻工、食品、建材等等,几乎没有不用到它的。不仅工业生产用它,一些非工业过程,如楼宇自动化、电梯控制也用到它。农业的大棚环境参数调控,水利灌溉也用到它。

 

    PLC能有上述几个范围广泛的应用,是PLC自身特点决定的,也是PLC技术不断完善的结果

逻辑设计法实现基于PLC的交通灯控制系统举例

逻辑设计法是以布尔代数为理论基础,根据生产过程中各工步之间的各个检测元件(如行程开关、传感器等)状态的变化,列出检测元件的状态表,确定所需的中间记忆元件,再列出各执行元件的工序表,然后写出检测元件、中间记忆元件和执行元件的逻辑表达式,再转换成梯形图。该方法在单一的条件控制系统中,非常好用,相当于组合逻辑电路,但和时间有关的控制系统中,就很复杂。

下面将介绍一个交通信号灯的控制电路。

【例】用PLC构成交通灯控制系统。

1)控制要求:如图1所示,起动后,南北红灯亮并维持25s。在南北红灯亮的同时,东西绿灯也亮,1s后,东西车灯即甲亮。到20s时,东西绿灯闪亮,3s后熄灭,在东西绿灯熄灭后东西黄灯亮,同时甲灭。黄灯亮2s后灭东西红灯亮。与此同时,南北红灯灭,南北绿灯亮。1s后,南北车灯即乙亮。南北绿灯亮了25s后闪亮,3s后熄灭,同时乙灭,黄灯亮2s后熄灭,南北红灯亮,东西绿灯亮,循环。

 

1  交通灯控制示意图

 

2I/O分配

 

输入                        输出

起动按钮:I0.0            南北红灯:Q0.0     东西红灯:Q0.3

      南北黄灯:Q0.1     东西黄灯:Q0.4

      南北绿灯:Q0.2     东西绿灯:Q0.5

                南北车灯:Q0.6     东西车灯:Q0.7

3)程序设计

   根据控制要求首先画出十字路口交通信号灯的时序图,如图2所示。

 

       

2   十字路口交通信号灯的时序图

   根据十字路口交通信号灯的时序图,用基本逻辑指令设计的信号灯控制的梯形图如图3所示。分析如下:

   首先,找出南北方向和东西方向灯的关系:南北红灯亮(灭)的时间=东西红灯灭(亮)的时间,南北红灯亮25ST37计时)后,东西红灯亮30ST41计时)后。

   其次,找出东西方向的灯的关系:东西红灯亮30S后灭(T41复位)→东西绿灯平光亮20ST43计时)后→东西绿灯闪光3ST44计时)后,绿灯灭→东西黄灯亮2ST42计时)。

   再其次,找出南北向灯的关系:南北红灯亮25ST37计时)后灭→南北绿灯平光25ST38计时)后→南北绿灯闪光3ST39计时)后,绿灯灭→南北黄灯亮2ST40计时)。

   最后找出车灯的时序关系:东西车灯是在南北红灯亮后开始延时(T49计时)1S后,东西车灯亮,直至东西绿灯闪光灭(T44延时到);南北车灯是在东西红灯亮后开始延时(T50计时)1S后,南北车灯亮,直至南北绿灯闪光灭(T39延时到)。

  根据上述分析列出各灯的输出控制表达式:

东西红灯:Q0.3=T37                     南北红灯Q0.0=M0.0·T3

东西绿灯:Q0.5=Q0.0·T43+T43·T44·T59     南北绿灯Q0.2=Q0.3·T38+T38·T39·T59

东西黄灯:Q0.4=T44·T42                  南北黄灯Q0.1=T39·T40

    东西车灯:Q0.7=T49·T44                  南北车灯Q0.6=T50·T39

                                           

                                                

                           

                                  

                       

        

 基本逻辑指令设计的信号灯控制的梯形图

STEP 7-Micro/WIN 32编程软件与S7-200系列可编程控制器及其与PC机的通信实例

1.      1.      实训目的

1)认识S7-200系列可编程控制器及其与PC机的通信。

2)练习使用STEP 7-Micro/WIN 32编程软件。

3)学会程序的输入和编辑方法。

4)初步了解程序调试的方法。

2.      2.      内容及指导

1PLC认识

记录所使用PLC的型号,输入输出点数,观察主机面板的结构以及PLCPC机之间的连接。

2)开机(打开PCPLC)并新建一个项目。

2        2        用菜单命令“文件”“新建”或用新建项目快捷按钮。

2        

2        29   梯形图程序

3)检查PLC和运行STEP7-Micro/WINPC连线后,设置与读取PLC的型号。

2        2        菜单命令“PLC“类型” →“读取PLC”或者在指令树“项目”名称“类型” →“读取PLC”。

4)选择指令集和编辑器。

2        2        菜单命令“工具”“选项” →“一般”标签“编程模式” →SIMATIC

2        2        用菜单命令“检视” →LAD”。或者菜单命令“工具”“选项” →“一般”标签“默认编辑器”。

5)输入、编辑如图29所示梯形图,并转换成语句表指令。

6)给梯形图加POU注释、网络标题、网络注释。

7)编写符号表,如图30所示。并选择操作数显示形式为:符号和地址同时显示。

2        2        建立符号表:单击浏览条中的“符号表”  按钮。

2        2        符号和地址同时显示:“工具”“选项” →“程序编辑器”。

30  符号表

 

8)编译程序。并观察编译结果,若提示错误,则修改,直到编译成功。

2        2        PLC →“编译”、“全部编译”或用快捷按钮

9)将程序下载到PLC。下载之前, PLC必须位于“停止”的工作方式。如果PLC没有在“停止”,单击工具条中的“停止”按钮,将PLC至于停止方式。

2        2        单击工具条中的“下载”按钮,或用菜单命令“文件”“下载”。出现“下载”对话框。可选择是否下载“程序代码块”、“数据块”和“CPU配置”,单击“确定”,开始下载程序。

10)建立状态图表监视各元件的状态,如图31所示。

2        2        选中程序代码的一部分,单击鼠标右键弹出菜单“建立状态图”。

31  状态图表

11)运行程序

2        2        单击工具栏中的“运行”按钮

12)起动状态图表

2        2        菜单命令“调试” → “图状态”或使用“图状态”工具条按钮

13)输入强制操作

因为不带负载进行运行调试,所以采用强制功能模拟物理条件。对I0.0进行强制ON,在对应I0.0的新数值列输入1,对I0.1进行强制OFF,在对应I0.1的新数值列输入0。然后单击工具条中的“强制”按钮。

14)在运行中显示梯形图的程序状态

2        2        单击“程序状态打开/关闭”按钮或用菜单命令“调试”→ “程序状态”,在梯形图中显示出各元件的状态。

3. 结果记录

1)认真观察PLC基本单元上的输入/输出指示灯的变化,并记录。

2)总结梯形图输入及修改的操作过程。

3)写出梯形图添加注释的过程。

西门子PLC S7-200的寻址方式

S7-200编程语言的基本单位是语句,而语句的构成是指令,每条指令有两部分:一部分是操作码,另一部分是操作数。操作码是指出这条指令的功能是什么,操作数则指明了操作码所需要的数据所在。所谓寻址,就是寻找操作数的过程。S7-200 CPU的寻址分三种:立即寻址、直接寻址、间接寻址。

1.立即寻址

在一条指令中,如果操作码后面的操作数就是操作码所需要的具体数据,这种指令的寻址方式就叫立即寻址。

如:在传送指令中:MOV IN OUT——操作码MOV指出该指令的功能把IN中的数据传送到OUT中,其中IN——源操作数,OUT——目标操作数。

若该指令为:MOVD 2505 VD500

功能:将十进制数2505传送到VD500中,这里2505就是源操作数。因这个操作数的数值已经在指令中了,不用再去寻找,这个操作数即立即数。这个寻址方式就是立即寻址方式。而目标操作数的数值在指令中并未给出,只给出了要传送到的地址VD500,这个操作数的寻址方式就是直接寻址。

2.直接寻址

在一条指令中,如果操作码后面的操作数是以操作数所在地址的形式出现的,这种指令的寻址方式就叫直接寻址。

如:MOVD VD400 VD500

功能:将VD400中的双字数据传给VD500

3.间接寻址

在一条指令中,如果操作码后面的操作数是以操作数所在地址的地址形式出现的,这种指令的寻址方式就叫间接寻址。

如:MOVD 2505 *VD500

*VD500是指存放2505的地址的地址。

如VD500中存放的是VB0,则VD0则是存放2505的地址。

该指令的功能:将十进制数2505传送给VD0地址中。

RS232串行接口的基本知识

目前较为常用的RS232串口有9D形串口[DB9]25D形串口[DB25],最大通信距离为[15m]。两台设备的距离较近时,可以用232电缆线将它们的232串口直接相连;若距离较远,可通过调制解调器(MODEM)相连。

RS232接口——

采用负逻辑”——输出端用+5V~+15V表示[逻辑0]-5V-15V表示[逻辑1]

采用单端驱动”——通过数据发送端[TD]输出驱动电平,并以信号地GND为参考点。

采用单端接收”——通过数据接收端[RD]输入接收电平,并以信号地GND为参考点。

RS232三线制——

能实现[点对点双向通信],需要3根通信线,主方的数据发送端[TD]与从方的数据接收端[RD]相连,主方的数据接收端[RD]与从方的数据发送端[TD]相连,两方的信号地[GND]直接相连。

RS232使用注意事项——

RS232串口不能直接与RS485串口相连——因为它们的电气标准不相同;市面上提供各种串口转换器,必须通过转换器才能连接。另外,不要带电插拨串口,插拨时至少有一端是断电的,否则容易损坏串口。

目前的工业总线网络可归为三类:485网络、HART网络、FieldBus现场总线网络。

485网络:RS485/MODBUS是现在流行的一种工业组网方式,其特点是实施简单方便,而且现在支持RS485的仪表又特别多。现在的仪表商也纷纷转而支持RS485/MODBUS,原因很简单, RS485的转换接口不仅便宜得而且种类繁多。至少在低端市场上,RS485/MODBUS仍将是最主要的工业组网方式。

HART网络:HART是由艾默生提出的一个过度性总线标准,主要特征是在4-20毫安电流信号上面叠加数字信号,但该协议并未真正开放,要加入他的基金会才能拿到协议,而加入基金会要一定的费用。HART技术主要被国外几家大公司垄断,近些年国内也有公司在做,但还没有达到国外公司的水平。现在有很多智能仪表带有[HART圆卡],支持HART通讯功能。但从国内情况来看,还没有真正用到这部分功能来进行设备联网监控,最多只是利用手操器对其进行参数设定。从长远来看,由于HART通信速率低、组网困难等原因,HART仪表的应用将呈下滑趋势。

FieldBus现场总线网络:现场总线是当今自动化领域的热点技术之一,被誉为自动化领域的计算机局域网。它的出现标志着自动化控制技术又一个新时代的开始。现场总线是连接控制现场的仪表与控制室内的控制装置的数字化、串行、多站通信的网络。其关键标志是能支持双向、多节点、总线式的全数字化通信。现场总线技术近年来成为国际上自动化和仪器仪表发展的热点,它的出现使传统的控制系统结构产生了革命性的变化,使自控系统朝着智能化、数字化、信息化、网络化、分散化的方向进一步迈进,形成新型的网络通信的全分布式控制系统——现场总线控制系统FCS(Fieldbus Control System)。然而,到目前为止,现场总线还没有形成真正统一的标准,ProfiBusCANbusCC-link等多种标准并行存在,并且都有自己的生存空间。何时统一,遥遥无期。目前,支持现场总线的仪表种类还比较少,可供选择的余地小,价格又偏高,用量也较小。

西门子PLC字整数与双字整数之间的转换、双整数与实数之间的转换

1. 字整数与双字整数之间的转换

字整数与双字整数之间的转换格式、功能及说明,如表1所示。

2. 双整数与实数之间的转换

双整数与实数之间的转换的转换格式、功能及说明,如表2所示。





2  字整数与双字整数之间的转换指令

LAD

STL

ITD  INOUT

DTI  INOUT

操作数及数据类型

INVW, IW, QW, MW, SW, SMW, LW, T, C, AIW, AC,  常量,数据类型:整数

OUTVD, ID, QD, MD, SD, SMD, LD, AC,数据类型:双整数

INVD, ID, QD, MD, SD, SMD, LD, HC, AC,常量,数据类型:双整数

OUTVW, IW, QW, MW, SW, SMW, LW, T, C, AC, 数据类型:整数

功能及

说明

ITD指令将整数值(IN)转换成双整数值,并将结果置入OUT指定的存储单元。符号被扩展

DTI指令将双整数值(IN)转换成整数值,并将结果置入OUT指定的存储单元。如果转换的数值过大,则无法在输出中表示,产生溢出SM1.1=1,输出不受影响

ENO=0的错误条件

0006 间接地址

SM4.3  运行时间

0006   间接地址

SM1.1 溢出或非法数值

SM4.3  运行时间

2  双字整数与实数之间的转换指令

LAD

STL

DTR  INOUT

ROUND  INOUT

TRUNC  INOUT

操作数及数据类型

INVD, ID, QD, MD, SD, SMD, LD, HC, AC, 常量

数据类型:双整数

OUTVD, ID, QD, MD, SD, SMD, LD, AC

数据类型:实数

INVD, ID, QD, MD, SD, SMD, LD, AC,常量

数据类型:实数

OUTVD, ID, QD, MD, SD, SMD, LD, AC

数据类型:双整数

INVD, ID, QD, MD, SD, SMD, LD, AC,常量

数据类型:实数

OUTVD, ID, QD, MD, SD, SMD, LD, AC

数据类型:双整数

功能及

说明

DTR指令将32位带符号整数IN转换成32位实数,并将结果置入OUT指定的存储单元

ROUND指令按小数部分四舍五入的原则,将实数(IN)转换成双整数值,并将结果置入OUT指定的存储单元

TRUNC(截位取整)指令按将小数部分直接舍去的原则,将32位实数(IN)转换成32位双整数,并将结果置入OUT指定存储单元

ENO=0的错误条件

0006 间接地址

SM4.3  运行时间

0006   间接地址

SM1.1 溢出或非法数值

SM4.3  运行时间

0006   间接地址

SM1.1 溢出或非法数值

SM4.3  运行时间

值得注意的是:不论是四舍五入取整,还是截位取整,如果转换的实数数值过大,无法在输出中表示,则产生溢出,即影响溢出标志位,使SM1.1=1,输出不受影响。

例说PLC编程语言的形式

 最常用的两种编程语言,一是梯形图,二是助记符语言表。采用梯形图编程,因为它直观易懂,但需要一台个人计算机及相应的编程软件;采用助记符形式便于实验,因为它只需要一台简易编程器,而不必用昂贵的图形编程器或计算机来编程。  
虽然一些高档的PLC还具有与计算机兼容的C语言、BASIC语言、专用的高级语言(如西门子公司的GRAPH5、三菱公司的MELSAP),还有用布尔逻辑语言、通用计算机兼容的汇编语言等。不管怎么样,各厂家的编程语言都只能适用于本厂的产品。  
    
编程指令:指令是PLC被告知要做什么,以及怎样去做的代码或符号。从本质上讲,指令只是一些二进制代码,这点PLC与普通的计算机是完全相同的。同时PLC也有编译系统,它可以把一些文字符号或图形符号编译成机器码,所以用户看到的PLC指令一般不是机器码而是文字代码,或图形符号。常用的助记符语句用英文文字(可用多国文字)的缩写及数字代表各相应指令。常用的图形符号即梯形图,它类似于电气原理图是符号,易为电气工作人员所接受。  
  
  指令系统:一个PLC所具有的指令的全体称为该PLC的指令系统。它包含着指令的多少,各指令都能干什么事,代表着PLC的功能和性能。一般讲,功能强、性能好的PLC,其指令系统必然丰富,所能干的事也就多。我们在编程之前必须弄清PLC的指令系统  
    
程序:PLC指令的有序集合,PLC运行它,可进行相应的工作,当然,这里的程序是指PLC的用户程序。用户程序一般由用户设计,PLC的厂家或代销商不提供。用语句表达的程序不大直观,可读性差,特别是较复杂的程序,更难读,所以多数程序用梯形图表达。  
   
 梯形图:梯形图是通过连线把PLC指令的梯形图符号连接在一起的连通图,用以表达所使用的PLC指令及其前后顺序,它与电气原理图很相似。它的连线有两种:一为母线,另一为内部横竖线。内部横竖线把一个个梯形图符号指令连成一个指令组,这个指令组一般总是从装载(LD)指令开始,必要时再继以若干个输入指令(含LD指令),以建立逻辑条件。最后为输出类指令,实现输出控制,或为数据控制、流程控制、通讯处理、监控工作等指令,以进行相应的工作。母线是用来连接指令组的。下图是三菱公司的FX2N系列产品的最简单的梯形图例:
  
  


它有两组,第一组用以实现启动、停止控制。第二组仅一个END指令,用以 结束程序。  
       
梯形图与助记符的对应关系: 助记符指令与梯形图指令有严格的对应关系,而梯形图的连线又可把指令的顺序予以体现。一般讲,其顺序为:先输入,后输出(含其他处理);先上,后下;先左,后右。有了梯形图就可将其翻译成助记符程序。上图的助记符程序为:  
      
地址     指令     变量  
      0000     LD     X000  
      0001     OR     X010  
      0002     AND NOT   X001  
    &nbs  
p; 0003     OUT     Y000  
0004     END       
反之根据助记符,也可画出与其对应的梯形图。  
    
梯形图与电气原理图的关系:如果仅考虑逻辑控制,梯形图与电气原理图也可建立起一定的对应关系。如梯形图的输出(OUT)指令,对应于继电器的线圈,而输入指令(如LDANDOR)对应于接点,互锁指令(ILILC)可看成总开关,等等。这样,原有的继电控制逻辑,经转换即可变成梯形图,再进一步转换,即可变成语句表程序。  
  有了这个对应关系,用PLC程序代表继电逻辑是很容易的。这也是PLC技术对传统继电控制技术的继承。

 


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