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信息标签:西门子S120控制器模块6SL3000-0CE32-3AA0,供应,电子、电工,工控系统及装备

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西门子S120控制器模块6SL3000-0CE32-3AA0    西门子S120控制器模块6SL3000-0CE32-3AA0

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西门子S120控制器模块6SL3000-0CE32-3AA0

 

S7-300是SIMATIC控制器中销售量**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优化解决方案。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。

一、S7-300 PLC系统组成

系统组成：

电源模块 (PS) （选件）		为S7-300/ET 200M 提供电源 将120/230V交流电压转变到所需要的24伏直流工作电压 输出电流2A、5A、10A
中央处理单元 (CPU)		多种CPU，有各种不同的性能，例如，有的CPU 上集成有输入/输出点，有的CPU上集成有PROFIBUS-DP通讯接口等。
接口模块 (IM)  ?		用于连接多机架配置的 SIMATIC S7-300 的机架。 **多配置4个机架。每个机架**多可以插入8个模块。在4个机架上**多可安装32个模块。 IM 365 用于一个中央机架和一个扩展机架的配置中 IM 365/IM 361 用于一个中央机架和**多4个扩展机架的配置中
信号模块 (SM)		用于数字量和模拟量输入/输出
通讯处理器 (CP)		用于连接网络和点对点连接
功能模块 (FM)		用于高速计数，定位操作 (开环或闭环控制) 和闭环控制。
存储器		MMC
DIN标准导轨		用于模块安装
前连接器		用于简单而方便地连接传感器和执行器 更换模块时允许保持接线 采用编码元件以避免更 换模块时的错误 分为20针、40针两种

S7－300主要支持的硬件有：

??（1）电源（PS）

??电源模块提供了机架和CPU内部的供电电源，置于1号机架的位置。

??（2）中央处理器（CPU）

??CPU存储并处理用户程序，为模块分配参数，通过嵌入的MPI总线处理编程设备和PC、模块、其它站点之间的通讯，并可以为进行DP主站或从站操作装配一个集成的DP接口。置于2号机架。

??（3）接口模块（IM）

??接口模块将各个机架连接在一起。不同型号的接口模块可支持机架扩展或PROFIBUS?DP连接。置于3号机架，没有接口模块时，机架位置为空。

??（4）信号模块（SM）

??通常称为I/O（输入/输出）模块。测量输入信号并控制输出设备。信号模块可用于数字信号和模拟信号，还可用于进行连接，如传感器和启动器的连接。

??（5）功能模块（FM）

??用于进行复杂的、重要的但独立于CPU的过程，如：计算、位置控制和闭环控制。

??（6）通讯处理器（CP）

??模块化的通讯处理器通过连接各个SIMATIC站点，如：工业以太网，PROFIBUS或串行的点对点连接等。

??后三个模块在机架上可以任意放置，系统可以自动分配模块的地址。

??需要说明的是，每个机架**多只能安装8个信号模块、功能模块或通讯模块。如果系统任务超过了8个，则可以扩展机架（每个带CPU的中央机架可以扩展3个机架）。?

  ?各个模块的性能具体如下：

??（1）电源模块（PS）

??电源模块用于将SIMATIC S7-300 连接到120/230V AC电源。

??（2）CPU模块

??各种CPU 有各种不同的性能，例如，有的CPU 上集成有输入/输出点，有的CPU上集成有PROFI- BUS-DP通讯接口等。

   ?以上只是列出了部分指标，设计时还要参看相应的手册。

??（3）接口模块

??接口模块用于多机架配置时连接主机架(CR)和扩展机架 (ER)。S7-300通过分布式的主机架(CR)和3个扩展机架(ER)，可以操作多达32个模块。运行时无需风扇。

??（4）信号模块

??信号模块用于数字量和模拟量输入/输出，又分DI/DO（数字量输入/输出）和AI/AO（模拟量输入/输出）模块。

??①数字量输入模块：

??②数字量输出模块：

??③数字输入/输出模块：

??④继电器输出模块：

??⑤模拟量输入模块

??⑥模拟量输出模块：

??⑦模拟量输入/输出模块：

??（5）功能模块

 ??西门子S7－300功能模块模块适用于各种场合，功能块的所有参数都在STEP7中分配，操作方便，而且不必编程。包括：计数器模块（FM350），定位模块（FM351），凸轮控制模块（FM352），闭环控制模块（FM355）等许多用于特定场合的模块。

??（6）通讯模块（CP）

??S7－300通讯模块是用于连接网络和点对点通讯用的专用模块，比如：用于S7－300和SIMATIC C7通过PROFIBUS通讯的模块CP343－5，用于S7－300和工业以网通讯的模块CP343－1及CP343－1 IT等

6ES7312-1AE13-0AB0	CPU312，32K内存
6ES7312-5BE03-0AB0	CPU312C，32K内存 10DI/6DO
6ES7313-5BF03-0AB0	CPU313C，64K内存 24DI/16DO / 4AI/2AO
6ES7313-6BF03-0AB0	CPU313C-2PTP，64K内存 16DI/16DO
6ES7313-6CF03-0AB0	CPU313C-2DP，64K内存 16DI/16DO
6ES7314-1AG13-0AB0	CPU314,96K内存
6ES7314-6BG03-0AB0	CPU314C-2PTP 96K内存 24DI/16DO / 4AI/2AO
6ES7314-6CG03-0AB0	CPU314C-2DP 96K内存 24DI/16DO / 4AI/2AO
6ES7315-2AG10-0AB0	CPU315-2DP, 128K内存
6ES7315-2EH13-0AB0	CPU315-2 PN/DP, 256K内存
6ES7317-2AJ10-0AB0	CPU317-2DP,512K内存
6ES7317-2EK13-0AB0	CPU317-2 PN/DP,1MB内存
6ES7318-3EL00-0AB0	CPU319-3 PN/DP,1.4M内存

6ES7 953-8LF20-0AA0	SIMATIC Micro内存卡 64kByte(MMC)
6ES7 953-8LG11-0AA0	SIMATIC Micro内存卡128KByte(MMC)
6ES7 953-8LJ20-0AA0	SIMATIC Micro内存卡512KByte(MMC)
6ES7 953-8LL20-0AA0	SIMATIC Micro内存卡2MByte(MMC)
6ES7 953-8LM20-0AA0	SIMATIC Micro内存卡4MByte(MMC)
6ES7 953-8LP20-0AA0	SIMATIC Micro内存卡8MByte(MMC)

 

开关量模板
6ES7 321-1BH02-0AA0	开入模块（16点，24VDC）
6ES7 321-1BH10-0AA0	开入模块（16点，24VDC）
6ES7 321-1BH50-0AA0	开入模块（16点，24VDC，源输入）
6ES7 321-1BL00-0AA0	开入模块（32点，24VDC）
6ES7 321-7BH01-0AB0	开入模块（16点，24VDC，诊断能力）
6ES7 321-1EL00-0AA0	开入模块（32点，120VAC）
6ES7 321-1FF01-0AA0	开入模块（8点，120/230VAC）
6ES7 321-1FF10-0AA0	开入模块（8点，120/230VAC）与公共电位单独连接
6ES7 321-1FH00-0AA0	开入模块（16点，120/230VAC）
6ES7 321-1CH00-0AA0	开入模块（16点，24/48VDC）
6ES7 321-1CH20-0AA0	开入模块（16点，48/125VDC）
6ES7 322-1BH01-0AA0	开出模块（16点，24VDC）
6ES7 322-1BH10-0AA0	开出模块（16点，24VDC）高速
6ES7 322-1CF00-0AA0	开出模块（8点，48-125VDC）
6ES7 322-8BF00-0AB0	开出模块（8点，24VDC）诊断能力
6ES7 322-5GH00-0AB0	开出模块（16点，24VDC，独立接点，故障保护）
6ES7 322-1BL00-0AA0	开出模块（32点，24VDC）
6ES7 322-1FL00-0AA0	开出模块（32点，120VAC/230VAC）
6ES7 322-1BF01-0AA0	开出模块（8点，24VDC，2A）
6ES7 322-1FF01-0AA0	开出模块（8点，120V/230VAC）
6ES7 322-5FF00-0AB0	开出模块（8点，120V/230VAC，独立接点）
6ES7 322-1HF01-0AA0	开出模块（8点,继电器,2A）
6ES7 322-1HF10-0AA0	开出模块（8点,继电器,5A，独立接点）
6ES7 322-1HH01-0AA0	开出模块(16点,继电器)
6ES7 322-5HF00-0AB0	开出模块（8点,继电器,5A，故障保护）
6ES7 322-1FH00-0AA0	开出模块（16点，120V/230VAC）
6ES7 323-1BH01-0AA0	8点输入，24VDC；8点输出，24VDC模块
6ES7 323-1BL00-0AA0	16点输入，24VDC；16点输出，24VDC模块
模拟量模板
6ES7 331-7KF02-0AB0	模拟量输入模块(8路，多种信号)
6ES7 331-7KB02-0AB0	模拟量输入模块(2路，多种信号)
6ES7 331-7NF00-0AB0	模拟量输入模块(8路，15位精度)
6ES7 331-7NF10-0AB0	模拟量输入模块(8路，15位精度)4通道模式
6ES7 331-7HF01-0AB0	模拟量输入模块(8路，14位精度，**)
6ES7 331-1KF01-0AB0	模拟量输入模块(8路, 13位精度)
6ES7 331-7PF01-0AB0	8路模拟量输入,16位,热电阻
6ES7 331-7PF11-0AB0	8路模拟量输入,16位,热电偶
6ES7 332-5HD01-0AB0	模拟输出模块(4路)
6ES7 332-5HB01-0AB0	模拟输出模块(2路)
6ES7 332-5HF00-0AB0	模拟输出模块(8路)
6ES7 332-7ND02-0AB0	模拟量输出模块(4路，15位精度)
6ES7 334-0KE00-0AB0	模拟量输入(4路RTD)/模拟量输出（2路）
6ES7 334-0CE01-0AA0	模拟量输入(4路)/模拟量输出（2路）

西门子S120控制器模块6SL3000-0CE32-3AA0

带过程仿真的S7-200的PID控制程序举例

本例描述了用S7-200实现PID控制功能。这个程序是一个带过程仿真的独立执行的PID例子，它很容易修改后与模拟模块EM235一起使用。

例图

程序结构图

程序及注解

初始化部分将PID的所有值复位，并定义了计算P旧控制器的控制周期Tc.计算PID过程中，出现了某些数字方面的问题，以及控制周期丁c的计算。山于扫描时间的限制，除法运算通过移位来实现(1024近似为1000)，而未调用专门的除法子程序。

微分和积分是另外2个比较灵敏的数学运算，采用如下公式:

微分运算:

西门子S7-200系列PLC与PC通信程序流程图及工作过程

 在上述通信方式下，由于只用两根线进行数据传送，所以不能够利用硬件握手信号作为检测手段。因而在PC机与PLC通信中发生误码时，将不能通过硬件判断是否发生误码，或者当PC与 PLC工作速率不一样时，就会发生冲突。这些通信错误将导致PLC控制程序不能正常工作，所以必须使用软件进行握手，以保证通信的可靠性。

由于通信是在PC机以及PLC之间协调进行的，所以PC机以及PLC中的通信程序也必须相互协调，即当一方发送数据时另一方必须处于接收数据的状态。如图7-18、图7-19所示分别是PC、PLC的通信程序流程。

 

 

图7-18  PC机通信程序流程图

 

 

图7-19  S7-PLC通信程序流程图

通信程序的工作过程：PC每发送一个字节前首先发送握手信号，PLC收到握手信号后将其传送回PC，PC只有收到PLC传送回来的握手信号后才开始发送一个字节数据。PLC收到这个字节数据以后也将其回传给PC，PC将原数据与PLC传送回来的数据进行比较，若两者不同，则说明通信中发生了误码，PC机重新发送该字节数据；若两者相同，则说明PLC收到的数据是正确的，PC机发送下一个握手信号，PLC收到这个握手信号后将前一次收到的数据存入指定的存储区。这个工作过程重复一直持续到所有的数据传送完成。

    采用软件握手以后，不管PC与PLC的速度相差多远，发送方**也不会**于接收方。软件握手的缺点是大大降低了通信速度，因为传送每一个字节，在传送线上都要来回传送两次，并且还要传送握手信号。但是考虑到控制的可靠性以及控制的时间要求，牺牲一点速度是值得的，也是可行的。

PLC方的通信程序只是PLC整个控制程序中的一小部分，可将通信程序编制成PLC的中断程序，当PLC接收到PC发送的数据以后，在中断程序中对接收的数据进行处理。PC方的通信程序可以采用VB、VC等语言，也可直接采用西门子专用组态软件，如STEP7、WinCC。

用PLC梯形图实现加减乘除运算的程序举例

用功能指令实现以下算式的运算： 38X/255+2 的梯形图如图所示。

梯形图沿袭了继电器控制电路的形式，它是在电器控制系统中常用的继电器、接触器逻辑控制基础上简化了符号演变来的，形象、直观、实用。

梯形图的设计应注意以下三点：

（一）梯形图按从左到右、从上到下的顺序排列。每一逻辑行起始于左母线，然后是触点的串、并联接，**后是线圈与右母线相联。

（二）梯形图中每个梯级流过的不是物理电流，而是“概念电流”，从左流向右，其两端没有电源。这个“概念电流”只是形象地描述用户程序执行中应满足线圈接通的条件。

（三）输入继电器用于接收外部输入信号，而不能由PLC内部其它继电器的触点来驱动。因此，梯形图中只出现输入继电器的触点，而不出现其线圈。输出继电器输出程序执行结果给外部输出设备，当梯形图中的输出继电器线圈得电时，就有信号输出，但不是直接驱动输出设备，而要通过输出接口的继电器、晶体管或晶闸管才能实现。输出继电器的触点可供内部编程使用。

机床动力头的进给运动PLC控制程序举例

某机床动力头的进给运动如图1所示，00000为启动按钮，按一次则动力头完成一个工作循环。启动时，动力头处于**左边，10000、10001、10002分别驱动三个电磁阀。试设计PLC程序。

解答：如图2所示，根据给定的波形图，可得到三个电磁阀的启停控制状态。

利用自身的常开触点使线圈持续保持通电即“ON”状态的功能称为自锁。如图5-3所示的起动、保持和停止程序（简称起保停程序）就是典型的具有自锁功能的梯形图， X1为起动信号和X2为停止信号。

 

图5-3  起保停程序与时序图

a）停止优先     b）起动优先

图5-3a为停止优先程序，即当X1和X2同时接通，则Y1断开。图5-3b为起动优先程序，即当X1和X2同时接通，则Y1接通。起保停程序也可以用置位（SET）和复位（RST）指令来实现。在实际应用中，起动信号和停止信号可能由多个触点组成的串、并联电路提供。

PLC的扫描周期

PLC在RUN工作模式时，执行一次图1-5所示的扫描操作所需的时间称为扫描周期，其典型值约为1～l00ms。扫描周期与用户程序的长短、指令的种类和CPU执行指令的速度有很大的关系。当用户程序较长时，指令执行时间在扫描周期中占相当大的比例。有的编程软件或编程器可以提供扫描周期韵当前值，有的还可以提供扫描周期的**值和**小值。

CPU模块相当于人的大脑和心脏，它不断地采集输入信号，执行用户程序，刷新系统的输出；存储器用来储存程序和数据。

     1．CPU芯片

     CPU模块主要由CPU芯片和存储器组成。PLC使用以下几类CPU芯片：

    (1)通用微处理器，如Intel公司的8086，80186到Pentium系列芯片；

    (2)单片微处理器(单片机)，如Intel公司的MCS51／96系列单片机；

    (3)位片式微处理器，如AMD 2900系列位片式微处理器。

    2．存储器

    PLC的存储器分为系统程序存储器和用户程序存储器。系统程序相当于个人计算机的操作系统，它使PLC具有基本的智能，能够完成PLC设计者规定的各种工作。系统程序由PLC生产厂家设计并固化在ROM内，用户不能直接读取。PLC的用户程序由用户设计，它决定了PLC的输入信号与输出信号之间的具体关系。用户程序存储器的容量一般以字(每个字由16位二进制数组成)为单位，三菱的FX系列PLC将用户程序存储器的单位称为步(Step，即字)。小型PLC的用户程序存储器容量在lK字左右，大型PLC的用户程序存储器容量可达数M(兆)字。

    PLC常用以下几种存储器：

    (1)随机存取存储器：(RAM)

    用户可以用编程器读出RAM中的内容，也可以将用户程序写入RAM，因此RAM又叫读／写存储器。它是易失性的存储器，将它的电源断开后，储存的信息将会丢失。

    RAM的工作速度高，价格低，改写方便。为了在关断PLC外部电源后，保存RAM中的用户程序和某些数据(如计数器的计数值)，为RAM配备了一个锂电池。现在有的PLC仍用RAM来储存用户程序。

  锂电池可用2~5年，需要更换锂电池时，PLC面板上的“电池电压过低”发光二极管亮，同时有一个内部标志位变为l状态，可以用它的常开触点来接通控制屏面板上的指示灯或声光报警器，通知用户及时更换锂电池。

    (2)只读存储器(ROM)

    ROM的内容只能读出，不能写入。它是非易失的，它的电源消失后，仍能保存储存的内容。ROM—般用来存放PLC的系统程序。 

    (3)可电擦除的EPROM(EEPROM或E2PROM)

    它是非易失性的，但是可以用编程器对它编程，兼有ROM的非易失性和RAM的随机存取优点。但是写入信息所需的时间比RAM长得多，EEPROM用来存放用户程序。有的PLC将EEPROM作为基本配置，有的PLC将EEPROM作为可选件。

读取或传送状态字——西门子S7系列PLC

  LSTW    //将状态字中0—8位装入累加器1中，累加器9—31位被清0

  TSTW    //将累加器1中的内容传送到状态字中

注：对 S7-300系列的CPU， LSTW不对状态字中的SC、STA、OR位进行操作,仅将状态字中的1,4,5,6,7位装入累加器1的对应位。

定时器字中的剩余时间值以二进制格式保存，用L指令从定时器字中读出二进制时间值装入累加器1中，称为直接装载。也可用LC指令以DCD码格式读出时间值，装入累加器1低字中，称为BCD码格式读出时间值。以BCD码格式装入时间值可以同时获得时间值和时基，时基与时间值相乘就得到定时剩余时间。

L  T1   //将定时器T1中二进制格式的时间值直接装入累加器1的低字中

LC T1   //将定时器T1中的时间值和时基以BCD码格式装入累加器1 低字中

对当前计数值也可以直接装载和以BCD码格式读出当前计数值。

L  C1   //将计数器C1中计数值以二进制格式装入累加器1的低字中

LC C1   //将计数器C1中的计数值以BCD码格式装入累加器1低字中

对于地址寄存器，可以不经过累加器1而直接将操作数装入或传出，或将两个地址寄存器的内容直接交换。

指令格式： LAR1 

说明：将操作数的内容装入地址寄存器1(ARl)；

指令格式： LAR2

说明：将操作数的内容装入地址寄存器2(AR2)；

指令格式：TAR1

说明：将ARl的内容传送给存储区或AR2；

指令格式：TAR2

说明：将ARl的内容传送给存储区或AR2；

指令格式：CAR

说明：交换ARl和AR2的内容

例 3.4.2

   LARl  P#I0.0 //将输入位I0.0的地址指针装入ARl

   LAR2  P#0.0  //将二进制数2#00000000 00000000 00000000 00000000

                   装入AR2

LAR1  P#Start   //将符号名为Start的存储器的地址指针装入ARl

LARl  AR2       //将AR2的内容装入ARl

LARl  DBD20     //将数据双字DBD 20的内容装入ARl

TARl  AR2       //将ARl的内容传送至AR2

TAR2            //将AR2的内容传送至累加器1

TARl  MD 20     //将ARl的内容传送至存储器双字MD 20

CAR             //交换ARl和AR2的内容    

西门子SIMATIC系列PLC的子系列的功能和适用范围

SIMATIC S7-200系列PLC

SIMATIC S7-200系列PLC适用于各行各业，各种场合中的检测、监测及控制的自动化。S7-200系列的强大功能使其无论在独立运行中，或相连成网络皆能实现复杂控制功能。因此S7-200系列具有极高的性价格比。S7-200系列在集散自动化系统中充分发挥其强大功能。    

SIMATIC S7-300系列PLC

S7-300是SIMATIC控制器中销售量**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，是用于集中式或分布式结构的优化解决方案。模块化设计，安装简单、维护方便。

 S7系列PLC分为S7-200小型机、 S7-300中型机、S7-400大型机。S7-200系列PLC是西门子公司20世纪90年代推出的整体式小型机，其结构紧凑、功能强，具有很高的性能价格比，在中小规模控制系统中应用广泛。

 

S7-200系列PLC的外形图

PLC的容量选择两个方面的技巧

PLC的容量选择  PLC的容量包括I／O点数和用户存储容量两个方面。

1．I／O点数

 

PLC的I／O点的价格还比较高，因此应该合理选用PLC的I／O点的数量，在满足控制要求的前提下力争使用I／O点**少，但必须留有一定的备用量。通常I／O点数是根据被控对象的输入、输出信号的实际需要，再加上10％－15％的备用量来确定。

 

2．用户存储容量

 

用户存储容量是指PLC用于存储用户程序的存储器容量。需要的用户存储容量的大小由用户程序的长短决定。

 

一般可按下式估算，再按实际需要留适当的余量（20％－30％）来选择。

 

存储容量=开关量I／O点总数X10十模拟量通道数X100绝大部分PLC均能满足上式要求。应当要注意的是：当控制系统较复杂。数据处理量较大时，可能会出现存储容量不够的问题，这时应特殊对待。

PLC有三类输出：继电器输出、晶体管输出和晶闸管（可控硅）输出。如图1所示。要注意输出负载电源要求。输出主要技术指标见表1。由表1可知，晶闸管输出只可接交流负载，晶体管输出只能接直流负载，继电器输出既可接交流负载也可接直流负载。当负载额定电流、功率等超过接口指标后要用接触器、继电器等过渡，通过它们接大功率电源。

继电器输出PLC控制设备既有直流电源又有交流电源时，可将相同性质、相同幅值电源设备接同一个COM端。切忌将不同电源设备接在同一个COM端。电源相同时，COM端可以连接在一起。

**响应时间0.2 ms是在条件为24V、200 mA时，实际所需时间为电路切断负载电流为0的时间，可用并联续流二极管的方法改善响应时间。如果希望响应时间短于0.5 ms，应保证电源为24V、60 mA。

图2给出的是继电器输出时，交、直流设备混合控制时的接线示意图。图3为晶体管输出控制交流设备或控制大功率设备时，通过继电器过渡的示意图。