西门子CPU312可编程控制器6ES7312-1AE14-0AB0  西门子CPU312可编程控制器6ES7312-1AE14-0AB0

西门子面板6AV6644-0AB01-2AX0 西门子面板6AV6644-0AB01-2AX0

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1：作为西门子的分销商，我们的客户涉及钢铁、石油、化工、水处理、电力、建筑和食品等行业。我公司一贯保持良好的信誉，对客户总是热忱的提供，并且定期对客户进行回访，及时了解需求信息，以便及时调整销售策略。

2：由于在客户之中有很多系统成套商和工程商，所以经常有系统投标或整体成套的项目，客户会对我们提出更高的要求，如系统配置、现场等，这就要求我们有更好的意识和技术水平，深入参与到实际的项目中，用我们的特长取得更好的业绩。

3:作为一家工程商和成套商，在自动化领域里我们不仅占领相当部分的市场，并且在许多领域里作出了杰出的业绩。具有独立承包项目，完成交钥匙工程的经验和能力。并且独立开发了铁路运输微机联锁控制系统和脱轨系统，在全国各地有一百多条线路成功的投入使用  

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PLC的特点

1、通用性强、灵活性好、功能齐全 PLC是专为在工业环境下应用而设计的，具有面向工业控制的鲜明特点。通过选配相应的控制模块便可适用于各种不同的工业控制系统。同时，由于PLC采用存储逻辑，其控制逻辑以程序方式存储在内存中，当生产工艺改变或生产设备更新时，不必改变

1. 向高集成、高性能、高速度，大容量发展
微处理器技术、存储技术的发展十分迅猛，功能更强大，价格更便宜，研发的微处理器针对性更强。这为可编程序控制器的发展提供了良好的环境。大型可编程序控制器大多采用多CPU结构，不断地向高性能、高速度和大容量方向发展。
在模拟量控制方面，除了专门用于模拟量闭环控制的PID指令和智能PID模块，某些可编程序控制器还具有模糊控制、自适应、参数自整定功能，使调试时间减少，控制精度提高。
2. 向普及化方向发展
由于微型可编程序控制器的价格便宜，体积小、重量轻、能耗低，很适合于单机自动化，它的外部接线简单，容易实现或组成控制系统等优点，在很多控制领域中得到广泛应用。
3. 向模块化、智能化发展
可编程序控制器采用模块化的结构，方便了使用和维护。智能I/O模块主要有模拟量I/O、高速计数输人、中断输入、机械运动控制、热电偶输入、热电阻输入、条形码阅读器、多路BCD码输人/输出、模糊控制器、PID回路控制、通信等模块。智能I/O模块本身就是一个小的微型计算机系统，有很强的信息处理能力和控制功能，有的模块甚至可以自成系统，单独工作。它们可以完成可编程序控制器的主CPU难以兼顾的功能，简化了某些控制领域的系统设计和编程，提高了可编程序控制器的适应性和可靠性。
4. 向软件化发展
编程软件可以对可编程序控制器控制系统的硬件组态，即设置硬件的结构和参数，例如设置各框架各个插槽上模块的型号、模块的参数、各串行通信接口的参数等。在屏幕上可以直接生成和编辑梯形图、指令表、功能块图和顺序功能图程序，并可以实现不同编程语言的相互转换。可编程序控制器编程软件有调试和监控功能，可以在梯形图中显示触点的通断和线圈的通电情况，查找复杂电路的故障非常方便。历史数据可以存盘或打印，通过网络或Modem卡，还可以实现远程编程和传送。
个人计算机（PC）的价格便宜，有很强的数学运算、数据处理、通信和人机交互的功能。目前已有多家厂商推出了在PC上运行的可实现可编程序控制器功能的软件包，如亚控公司的KingPLC。“软PLC"在很多方面比传统的“硬PLC"有优势，有的场合“软PLC"可能是理想的选择。
5. 向通信网络化发展
伴随科技发展，很多工业控制产品都加设了智能控制和通信功能，如变频器、软启动器等。可以和现代的可编程序控制器通信联网，实现更强大的控制功能。通过双绞线、同轴电缆或光纤联网，信息可以传送到几十公里远的地方，通过Modem和互联网可以与世界上其他地方的计算机装置通信。
相当多的大中型控制系统都采用上位计算机加可编程序控制器的方案，通过串行通信接口或网络通信模块，实现上位计算机与可编程序控制器交换数据信息。组态软件引发的上位计算机编程革命，很容易实现两者的通信，降低了系统集成的难度，节约了大量的设计时间，提高了系统的可靠性。国际上比较著名的组态软件有Intouch、Fix等，国内也涌现出了组态王、力控等一批组态软件。有的可编程序控制器厂商也推出了自己的组态软件，如西门子公司的WINCC。

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S7-300

• 模块化微型PLC系统，满足中、小规模的性能要求

• 各种性能的模块可以非常好地满足和适应自动化控制任务

• 简单实用的分布式结构和多界面网络能力，应用十分灵活

• 方便用户和简易的无风扇设计

• 当控制任务增加时，可自由扩展

• 大量的集成功能使它功能非常强劲
  
  信号模块是 SIMATIC S7-300 与过程相连的接口。
  大量不同的数字量和模拟量模块可精确提供每种任务所需的输入/输出。
  数字量和模拟量模块在通道数目、电压和电流范围、隔离、诊断和报警功能等方面有所不同。 
  对于在此列举的所有模块系列，SIPLUS 部件也可应用在扩展温度范围 -25 - +60℃ 以及腐蚀性环境/冷凝环境中。
  另外，面向安全的应用中还可使用故障安全模块。
  

  数字量输入/输出模块具有下列机械特性：

  紧凑型设计

  坚固的塑料机壳里包括：

  • 绿色 LED，用于指示输入/输出的信号状态

  • 前连接器插座，通过前门保护

  • 前门上的标签区。

  • 连接器针脚分配，用于在前门内部进行配线。

  安装方便

  模块安装在 DIN 导轨上并通过总线连接器连接到相邻模块。没有插槽规则；输入地址由插槽决定。

  当在 ET 200M 分布式 I/O 系统中与有源总线模块一起使用时，可以对数字量输入/输出模块进行热插拔，而不会有任何反应。其它模块继续工作。

  方便用户接线

  装置单元通过连接器连接。当首次连接模块时，编码设备锁定在连接器中，这样该连接器只能适合于同样类型的模块。更换模块时，对于新的同类型模块，可原封不动保持前连接器的接线状态。这样可以避免在更换模块的过程中将已接线的前连接器插入到错误模块中。

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  S7-300是SIMATIC控制器中销售量最多的产品，它已成功地用于范围广泛的自动化领域。S7-300 的重点在于为生产制造工程中的系统解决方案提供一个通用的自动化平台。这就是说，S7-300 是用于集中式或分布式结构的解决方案。坚持不懈的创新和改革使S7-300这个广泛应用的自动化平台能持续不断的升值概述。
   
  

  数字量输入/输出模块用于处理自动化系统中的数字量输入/输出任务。 可通过这些模块连接数字量传感器和执行器。

西门子CPU312可编程控制器6ES7312-1AE14-0AB0

功能表图中功能表图中选择序列和并行序列的编程问题

循环和跳步都属于选择序列的特殊情况。对选择序列和并行序列编程的关键在于对它们的分支和合并的处理，转换实现的基本规则是设计复杂系统梯形图的基本准则。与单序列不同的是，在选择序列和并行序列的分支、合并处，某一步或某一转换可能有几个前级步或几个后续步，在编程时应注意这个问题。

1．选择序列的编程

（1）使用STL指令的编程

如图5-35所示，步S0之后有一个选择序列的分支，当步S0是活动步，且转换条件X0为“1”时，将执行左边的序列，如果转换条件X3为“1”状态，将执行右边的序列。步S32之前有一个由两条支路组成的选择序列的合并，当S31为活动步，转换条件X1得到满足，或者S33为活动步，转换条件X4得到满足，都将使步S32变为活动步，同时系统程序使原来的活动步变为不活动步。

 

 

图5-35  选择序列的功能表图一

如图5-36所示为对图5-35采用STL指令编写的梯形图，对于选择序列的分支，步S0之后的转换条件为X0和X3，可能分别进展到步S31和S33，所以在S0的STL触点开始的电路块中，有分别由X0和X3作为置位条件的两条支路。对于选择序列的合并，由S31和S33的STL触点驱动的电路块中的转换目标均为S32。

 

 

图5-36  选择序列的梯形图一

在设计梯形图时，其实没有必要特别留意选择序列的如何处理，只要正确地确定每一步的转换条件和转换目标即可。

（2）使用通用指令的编程

如图5-38所示对图5-37功能表图使用通用指令编写的梯形图，对于选择序列的分支，当后续步M301或M303变为活动步时，都应使M300变为不活动步，所以应将M301和M303的常闭触点与M300线圈串联。对于选择序列的合并，当步M301为活动步，并且转换条件X1满足，或者步M303为活动步，并且转换条件X4满足，步M302都应变为活动步，M302的起动条件应为：，对应的起动电路由两条并联支路组成，每条支路分别由M301、X1和M303、X4的常开触点串联而成。

 

 

图5-37  选择序列功能表图二

 

 

图5-38  选择序列的梯形图二

（3）以转换为中心的编程

如图5-39所示是对图5-37采用以转换为中心的编程方法设计的梯形图。用仿STL指令的编程方式来设计选择序列的梯形图，请读者自己编写。

 

 

图5-39  选择序列的梯形图三

2．并行序列的编程

（1）使用STL指令的编程

如图5-40所示为包含并行序列的功能表图，由S31、S32和S34、S35组成的两个序列是并行工作的，设计梯形图时应保证这两个序列同时开始和同时结束，即两个序列的第一步S31和S34应同时变为活动步，两个序列的最后一步S32和S35应同时变为不活动步。并行序列的分支的处理是很简单的，当步S0是活动步，并且转换条件X0＝1，步S31和S34同时变为活动步，两个序列开始同时工作。当两个前级步S32和S35均为活动步且转换条件满足，将实现并行序列的合并，即转换的后续步S33变为活动步，转换的前级步S32和S35同时变为不活动步。

S7-200PLC的输入继电器使用简介

输入继电器用来接受外部传感器或开关元件发来的信号，是专设的输入过程映像寄存器。它只能由外部信号驱动程序驱动。在每次扫描周期的开始，CPU总对物理输入进行采样，并将采样值写入输入过程映像寄存器中。输入继电器一般采用八进制编号，一个端子占用一个点。它有4种寻址方式即可以按位、字节、字或双字来存取输入过程映像寄存器中的数据。

    位：            I〔字节地址］．［位地址〕 如：I0.1

    字节、字或双字： I［长度］［起始字节地址］  如：IB3    IW4    ID0

  二代S7-200（CPU22x）系列也分几个主要的硬件版本。6ES721x-xxx21-xxxx是21版；6ES721x-xxx22-xxxx是22版。22版与21版相比，硬件、软件都有改进。22版向下兼容21版的功能。22版与21的主要区别是：21版CPU的自由口通讯速率300、600被22版的57600、115200所取代，22版不再支持300和600波特率 ，22版不再有智能模块位置的限制 

 在逻辑运算中通常需要一些存储中间操作信息的元件，它们并不直接驱动外部负载，只起中间状态的暂存作用，类似于继电器接触系统中的中间继电器。在S7-200系列PLC 中，可以用位存储器作为控制继电器来存储中间操作状态和控制信息。一般以位为单位使用。

     位存储区有4种寻址方式即可以按位、字节、字或双字来存取位存储器中的数据。

    位：           M〔字节地址］．［位地址] 如：M0.3

    字节、字或双字：M 长度］［起始字节地址］ 如：MB4 MW10 MD4

字逻辑指令——西

字逻辑指令将两个字(16位)或两个双字(32位)逐位进行逻辑运算。两个数中的一个在累加器1中，另一个可以在累加器2中或在指令中以立即数（常数）的方式给出，字逻辑运算指令的逻辑运算结果放在累加器1低字中，双字逻辑运算结果存放在累加器1中累加器2的内容保持不变。

逻辑运算结果影响状态字的标志位。如果逻辑运算的结果为0，则CCl位被复位为0。如果逻辑运算的结果非0，则CCl被置为1。

在任何情况下，状态字中的CC0和OV位都被复位为0。

l          AW    16位字逻辑与指令

l          OW    16位字逻辑或指令

l          XOW   16位字逻辑异或指令

l          AD    32位双字逻辑与指令

l          OD    32位双字逻辑或指令

l          XOD  32位双字逻辑异或指令

例3.10.1    FBD符号：                 

*STL语句格式： AW

说明：当使能输入端EN输入为“1”时，将来自IN1和IN2端的两个16位二进制数据逐位相与，结果由OUT端输出。使能输出端ENO=使能输入端EN。

          IN1  = 0101010101010101

          IN2  = 0000000000001111

          OUT  = 0000000000000101

例3.10.2   FBD符号：

                   

  *STL语句格式： XOW

说明：当使能输入端EN输入为“1”时，将来自IN1和IN2端的两个16位二进制数据逐位相异或，结果由OUT端输出。使能输出端ENO=使能输入端EN。

      子S7系列PLC

绘制各种电路图

绘制各种电路的目的，是把系统的输入输出所设计的地址和名称联系起来。这是很关键的一步。在绘制 PLC 的输入电路时，不仅要考虑到信号的连接点是否与命名一致，还要考虑到输入端的电压和电流是否合适，也要考虑到在特殊条件下运行的可靠性与稳定条件等问题。特别要考虑到能否把高压引导到 PLC 的输入端，把高压引入 PLC 输入端，会对 PLC 造成比较大的伤害。在绘制 PLC 的输出电路时，不仅要考虑到输出信号的连接点是否与命名一致，还要考虑到 PLC 输出模块的带负载能力和耐电压能力。此外，还要考虑到电源的输出功率和极性问题。在整个电路的绘制中，还要考虑设计的原则努力提高其稳定性和可靠性。虽然用 PLC 进行控制方便、灵活。但是在电路的设计上仍然需要谨慎、全面。因此，在绘制电路图时要考虑周全，何处该装按钮，何处该装开关，都要一丝不苟。

4. 编制 PLC 程序并进行模拟调试

在绘制完电路图之后，就可以着手编制 PLC 程序了。当然可以用上述方法编程。在编程时，除了要注意程序要正确、可靠之外，还要考虑程序要简捷、省时、便于阅读、便于修改。编好一个程序块要进行模拟实验，这样便于查找问题，便于及时修改，最好不要整个程序完成后一起算总帐。

5. 制作控制台与控制柜

在绘制完电器、编完程序之后，就可以制作控制台和控制柜了。在时间紧张的时候，这项工作也可以和编制程序并列进行。在制作控制台和控制柜的时候要注意选择开关、按钮、继电器等器件的质量，规格必须满足要求。设备的安装必须注意安全、可靠。比如说屏蔽问题、接地问题、高压隔离等问题必须妥善处理。

6. 现场调试

现场调试是整个控制系统完成的重要环节。任何程序的设计很难说不经过现场调试就能使用的。只有通过现场调试才能发现控制回路和控制程序不能满足系统要求之处；只有通过现场调试才能发现控制电路和控制程序发生矛盾之处；只有进行现场调试才能最后实地测试和最后调整控制电路和控制程序，以适应控制系统的要求。

7. 编写技术文件并现场试运行

经过现场调试以后，控制电路和控制程序基本被确定了，整个系统的硬件和软件基本没有问题了。这时就要全面整流技术文件，包括整理电路图、PLC 程序、使用说明及帮助文件。到此工作基本结束。

RS232串行接口的基本知识

目前较为常用的RS232串口有9针D形串口[DB9]和25针D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，ProfiBus、CANbus、CC-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控制（无反馈的电动机星形——三角形起动器）举例

这个示例程序控制三相感应电动机的星形—三角形起动过程。当与输入点10.0相连的点动开关ON(开机)接通时，电动机绕组星形连接运转。经过预置时问5秒钟后，电动机绕组切换为三角形连接。 当关机点动开关OFF或电动机电路断路器(分别与输入点10.1和10.2相连)动作时，电动机关机。当开机开关(ON)和停机开关(OFF)同时被按下时，电动机仍然处于停机状态。 程序框图 在每个扫描周期的起始处程序都要检查是否必须将内部存储器标志位M 10.0设置为互锁状态。当关泪L开关(10.1)和开泪L开关(10.0)同时动作时，M10.0被设置成互锁状态。自到这两个开关都恢复为初始状态，互锁才解除。互锁的作用是防比误操作。 内部存储器标志位M 11 .0用于开机过程。当与输入点10.0相连的开机点动开关闭合，且主电源起动器尚未接通时，将M 11 .0置位。当电动机绕组正处于星形一三角形连接切换时，也就是主电源起动器(Q0.0)和星形起动器(Q0.1)同时接通时，也将M 11 .0置位。 只有当电路断路器触点(10.2)和关机开关触点(10.1)都没有打开，且三角形起动器(Q0.2)没有工作时，M11.0才有可能被置位。 满足下述条件时输出Q0.1被置位，使星形起动器工作:用于开机过程的内部存储器标志位M 11 .0被置位;定时器丁37没有溢出(预置时问为5秒);且没有互锁标志(M10.0)。 用于开泪L过程的内部存储器标志位M 11 .0被置位时，只要没有互锁标志，限时定时器T37就开始计时(预置时问为5秒)。定时器丁37的基准时问是100ms，也就是说，当T37 的预置值为50时，实际预置时问就是5秒。 控制主电源起动器的输出触点Q0.0闭合的条件是:接在输入点I0.0上的开机点动开关和控制星形起动器的输出点Q0.1都己经闭合，与输入点I0.1相连的人停机点动开关没有动作，且与输入点I0.2相连的电动机电路断路器没有断开，同时没有互锁标志。 当主电源起动器闭合，星形起动器切除后，控制三角形起动器的输出点Q0.2被置位。

电动机起动、自保持及停止控制电路的PLC程序设计

  传统的继电器—接触器控制的电动机的起动、自保持及停止电路，按下起动按钮SB2，接触器KM线圈得电并自锁，电动机起动运行，按下停止按钮SB1，接触器KM线圈失电，电动机停止运行。

和继电器控制系统类似，PLC也是由输入部分，逻辑部分和输出部分组成。其相对应的元件安排如下

按下起动按钮SB2，X000接收外部信号置“1”，Y000置“1”并自锁，自锁的目的是当起动按钮SB2松开，X000置“0”时，Y000仍然能保持置“1”状态，使电动机连续运行。需要停车时，按下停止按钮SB1，X001常闭触电置“0”，断开Y000，使Y000置“0”，使电动机停止运行。其相应的控制梯形图如图1所示：

程序清单：

LD  X000

OR  Y000

ANI  X001

OUT  Y000

END

电动机起动、自保持及停止控制电路是梯形图中最典型的单元，它包含了梯形图程序的全部要素，具体体现如下几点：

1．事件：每一个梯形图支路都针对一个事件。事件用输出线圈表示，本例中为Y000。

2．事件发生的条件：梯形图支路中除了线圈外还有触点的组合，使线圈置“1”的条件即是事件发生的条件，本例中为起动按钮SB2使X000“1”。

3．事件得以延续得条件：触点组合中使线圈置“1”得以保持得条件是与X000并联得Y000自锁触点闭合。

4．使事件终止的条件：触点组合中使线圈置“1”中断的条件。本例中为停止按钮SB1使X001常闭触点断开。