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1、 SIMATIC S7 系列PLC、S7200、s71200、S7300、S7400、ET200
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西門子PLC安裝導(dǎo)軌
硬件組態(tài)
首先搭建一套測試設(shè)備,設(shè)備的結(jié)構(gòu)圖如下:
2套S7-300系統(tǒng)由PS307電源、CPU314C-2DP、CPU314C-2PTP、CP343-1、CP343-1 IT、PC、CP5611、STEP7組成,PLC系統(tǒng)概貌如下圖:
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凡在本公司購買的產(chǎn)品,保證全新,假一罰十,可簽訂正式銷售合同,本公司主要經(jīng)營S7-200,S7-300,S7-1200,S7-400 PLC模塊,觸摸屏,通訊電纜,編程電纜,DP接頭,LOGO,???SMART模塊,軟啟動器,伺服電機,變頻器等產(chǎn)品,西門子保內(nèi)*產(chǎn)品‘質(zhì)保一年。一年內(nèi)因產(chǎn)品質(zhì)量問題免費更換新產(chǎn)品;不收取任何費。
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2、對S7-300的組態(tài),可以直接在原來的PROFIBUS DP總線上組態(tài)DP/DP Coupler(在硬件組態(tài)Catalog---Standard Profile---PROFIBUS DP下,Additional Field Devices---Gateway下,可以找到DP/DP Coupler或DP/DP Coupler,Release 2。DP/DP Coupler是訂貨號6ES7 158-0AD00-0XA0的組態(tài)文件,DP/DP Coupler,Release 2是訂貨號6ES7 158-0AD01-0XA0的組態(tài)文件),給DP/DP Coupler分配一個DP地址(在硬件上通過撥碼設(shè)置),另外組態(tài)好通訊數(shù)據(jù)區(qū)的通訊數(shù)據(jù)長度(Input/Output)。組態(tài)配置后,編譯下載到S7-300系統(tǒng)中。
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3、S7-300 DP CPU與S7-400H冗余系統(tǒng)通訊數(shù)據(jù)采用直接I/O地址數(shù)據(jù)訪問的方式(如IB、QB)。
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附:關(guān)于DP/DP Coupler的一些應(yīng)用,詳細可參考SIMATIC DP/DP Coupler Manual。
下載:1179382
DP/DP Coupler應(yīng)用的功能原理如下圖例子,在通訊的雙方有自己獨立的DP地址,并且通訊雙方的PROFIBUS DP通訊速率可以不*,通過輸入/輸出區(qū)域直接交換通訊數(shù)據(jù)。
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DP/DP Coupler操作和狀態(tài)指示如下圖
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關(guān)鍵詞
DP/DP Coupler,Y_Link,S7-400H冗余系統(tǒng),S7-300 DP CPU
冗余系統(tǒng)擁有兩條DP總線,因此如果需要將一個單DP接口的從站連接到冗余系統(tǒng)下,需要借助于Ylink接口模塊。Ylink可以在兩條總線中實現(xiàn)自動的切換,無需編程。本文件將主要介紹S7-300從站通過擴展的CP342-5 DP接口連接在Ylink后的組態(tài)步驟。
1. 下載并安裝GSD文件
通常情況下在STEP 7的硬件組態(tài)中無法把在PROFIBUS-DP 目錄下的300系列模塊連接至Ylink的DP MASTER段。S7-300 作為從站連接至Ylink的*辦法是通過GSD文件。首先,通過如下鏈接下載相應(yīng)的CPU的GSD文件。
硬件中斷
通過硬件中斷可以監(jiān)控過程信號,并且,可以觸發(fā)針對信號變化的響應(yīng)。
- 數(shù)字量輸入模塊:
根據(jù)參數(shù)設(shè)置的不同,針對每個通道組,當信號狀態(tài)發(fā)生改變時,模塊都可以發(fā)起硬件中斷,觸發(fā)沿可以選用上升沿、下降沿或者混合使用上升沿和下降沿。CPU會中斷用戶程序或較低優(yōu)先級任務(wù)的執(zhí)行,并接下來執(zhí)行相關(guān)的診斷中斷塊(OB 40)。信號模塊可以緩沖一次中斷/通道。 - 模擬量輸入模塊:
通過上限值和下限值的參數(shù)值,可以設(shè)定其工作范圍。模塊將數(shù)字化測量值與這些極限值進行比較。當測量值違反了其中任何一個限定值時,就會觸發(fā)硬件中斷。CPU會中斷用戶程序或較低優(yōu)先級任務(wù)的執(zhí)行,并接下來執(zhí)行相關(guān)的診斷中斷塊(OB 40)。如果極限高于/低于過量程/欠量程,則無法進行比較。 S7-300F
運行模式
S7-300F的安全功能包含在CPU的F程序中,并且位于故障安全信號模塊之內(nèi)。
信號模塊采用差異分析方法和測試信號注入技術(shù)實現(xiàn)輸出和輸入信號的監(jiān)控。
借助周期性自檢、指令檢測、程序邏輯檢測和程序順序流檢測等方法,CPU可以檢測控制器是否工作正常。此外,通過“活躍標志(sign-of-life)”請求,還可以對I/O進行檢測。
若判定系統(tǒng)中存在故障,則將該系統(tǒng)切換至安全狀態(tài)。
編程
CPU 315F與安全有關(guān)的程序采用STEP 7語言的梯形圖(LAD)和功能圖(FBD)編制。與運行有關(guān)的功能范圍和數(shù)據(jù)類型均限于在此處設(shè)置。編譯時使用特定的格式和參數(shù),可以創(chuàng)建安全相關(guān)程序。在單個CPU中,標準程序可以同時與故障安全程序一起運行(共存),無任何限制。
該軟件包的另一個組件是F庫,配有TUV認可的安全相關(guān)功能的編程實例。這些編程實例可以更改,但更改必須再次認證。
S7 F分布式安全選項軟件包
編制安全相關(guān)的程序段時,必須使用選項軟件包“S7 F Distributed Safety”。該軟件包含有創(chuàng)建F程序所需要的全部功能和塊。運行S7 F Distributed Safety必須安裝不低于V5.1SP3版的STEP 7。
.SIMATIC S7-200 PLC S7-200 PLC是超小型化的PLC,它適用于各行各業(yè),各種場合中的自動檢測、監(jiān)測及控制等。S7-200 PLC的強大功能使其無論單機運行,或連成網(wǎng)絡(luò)都能實現(xiàn)復(fù)雜的控制功能。 S7-200PLC可提供4個不同的基本型號與8種CPU可供選擇使用。
2、SIMATIC S7-300 PLC S7-300是模塊化小型PLC系統(tǒng),能滿足中等性能要求的應(yīng)用。各種單獨的模塊之間可進行廣泛組合構(gòu)成不同要求的系統(tǒng)。與S7-200 PLC比較,S7-300 PLC采用模塊化結(jié)構(gòu),具備高速(0.6~0.1μs)的指令運算速度;用浮點數(shù)運算比較有效地實現(xiàn)了更為復(fù)雜的算術(shù)運算;一個帶標準用戶接口的軟件工具方便用戶給所有模塊進行參數(shù)賦值;方便的人機界面服務(wù)已經(jīng)集成在S7-300操作系統(tǒng)內(nèi),人機對話的編程要求大大減少。SIMATIC人機界面(HMI)從S7-300中取得數(shù)據(jù),S7-300按用戶的刷新速度傳送這些數(shù)據(jù)。S7-300操作系統(tǒng)自動地處理數(shù)據(jù)的傳送;CPU的智能化的診斷系統(tǒng)連續(xù)監(jiān)控系統(tǒng)的功能是否正常、記錄錯誤和特殊系統(tǒng)事件(例如:超時,模塊更換,等等);多級口令保護可以使用戶高度、有效地保護其技術(shù)機密,防止未經(jīng)允許的復(fù)制和修改;S7-300 PLC設(shè)有操作方式選擇開關(guān),操作方式選擇開關(guān)像鑰匙一樣可以拔出,當鑰匙拔出時,就不能改變操作方式,這樣就可防止非法刪除或改寫用戶程序。具備強大的通信功能,S7-300 PLC可通過編程軟件Step 7的用戶界面提供通信組態(tài)功能,這使得組態(tài)非常容易、簡單。S7-300 PLC具有多種不同的通信接口,并通過多種通信處理器來連接AS-I總線接口和工業(yè)以太網(wǎng)總線系統(tǒng);串行通信處理器用來連接點到點的通信系統(tǒng);多點接口(MPI)集成在CPU中,用于同時連接編程器、PC機、人機界面系統(tǒng)及其他SIMATIC S7/M7/C7等自動化控制系統(tǒng)。
3. SIMATIC S7-400 PLC S7-400 PLC是用于中、高檔性能范圍的可編程序控制器。 S7-400 PLC采用模塊化無風扇的設(shè)計,可靠耐用,同時可以選用多種級別(功能逐步升級)的CPU,并配有多種通用功能的模板,這使用戶能根據(jù)需要組合成不同的系統(tǒng)。當控制系統(tǒng)規(guī)模擴大或升級時,只要適當?shù)卦黾右恍┠0?,便能使系統(tǒng)升級和充分滿足需要。
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西門子PLC工作原理:
當PLC投入運行后,其工作過程一般分為三個階段,即輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新三個階段。完成上述三個階段稱作一個掃描周期。在整個運行期間,PLC的CPU以一定的掃描速度重復(fù)執(zhí)行上述三個階段。
用戶程序執(zhí)行
在用戶程序執(zhí)行階段,PLC總是按由上而下的順序依次地掃描用戶程序(梯形圖)。在掃描每一條梯形圖時,又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點構(gòu)成的控制線路,并按先左后右、先上后下的順序?qū)τ捎|點構(gòu)成的控制線路進行邏輯運算,然后根據(jù)邏輯運算的結(jié)果,刷新該邏輯線圈在系統(tǒng)RAM存儲區(qū)中對應(yīng)位的狀態(tài);或者刷新該輸出線圈在I/O映象區(qū)中對應(yīng)位的狀態(tài);或者確定是否要執(zhí)行該梯形圖所規(guī)定的特殊功能指令。
即,在用戶程序執(zhí)行過程中,只有輸入點在I/O映象區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)不會發(fā)生變化,而其他輸出點和軟設(shè)備在I/O映象區(qū)或系統(tǒng)RAM存儲區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)都有可能發(fā)生變化,而且排在上面的梯形圖,其程序執(zhí)行結(jié)果會對排在下面的凡是用到這些線圈或數(shù)據(jù)的梯形圖起作用;相反,排在下面的梯形圖,其被刷新的邏輯線圈的狀態(tài)或數(shù)據(jù)只能到下一個掃描周期才能對排在其上面的程序起作用。
輸出刷新
當掃描用戶程序結(jié)束后,PLC就進入輸出刷新階段。在此期間,CPU按照I/O映象區(qū)內(nèi)對應(yīng)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)刷新所有的輸出鎖存電路,再經(jīng)輸出電路驅(qū)動相應(yīng)的外設(shè)。這時,才是PLC的真正輸出。
同樣的若干條梯形圖,其排列次序不同,執(zhí)行的結(jié)果也不同。另外,采用掃描用戶程序的運行結(jié)果與繼電器控制裝置的硬邏輯并行運行的結(jié)果有所區(qū)別。當然,如果掃描周期所占用的時間對整個運行來說可以忽略,那么二者之間就沒有什么區(qū)別了。
若用戶的自動化任務(wù)需要 8 個以上的 SM、FM 或 CP 模塊插槽時,則可對 S7-300(除 CPU 312 和 CPU 312C 外)進行擴展:
- 中央控制器和3個擴展機架可連接32個模塊:
總共可將 3 個擴展裝置(EU)連接到中央控制器(CC)。每個 CC/EU 可以連接八個模塊。 - 通過接口模板連接:
每個 CC / EU 都有自己的接口模塊。在中央控制器上它總是被插在 CPU 旁邊的插槽中,并自動處理與擴展裝置的通信。- 通過 IM 365 擴展:
1 個擴展裝置擴展距離為 1 米;電源電壓也通過擴展裝置提供。 - 通過 IM 360/361 擴展:
3 個擴展裝置, CC 與 EU 之間以及 EU 與 EU 之為 10m。
- 單獨安裝:
對于單獨的 CC/EU,也能夠以更遠的距離安裝。兩個相鄰 CC/EU 或 EU/EU 之間的距離:長達 10m。 - 靈活的安裝選項:
CC/EU 既可以水平安裝,也可以垂直安裝。這樣可限度滿足空間要求。 通信
S7-300 具有不同的通信接口:
- 連接 AS-Interface、PROFIBUS 和 PROFINET/工業(yè)以太網(wǎng)總線系統(tǒng)的通信處理器。
- 用于點到點連接的通信處理器
- 多點接口 (MPI), 集成在 CPU 中;
是一種經(jīng)濟有效的方案,可以同時連接編程器/PC、人機界面系統(tǒng)和其它的 SIMATIC S7/C7 自動化系統(tǒng)。 PROFIBUS DP進行過程通信
SIMATIC S7-300 通過通信處理器或通過配備集成 PROFIBUS DP 接口的 CPU 連接到 PROFIBUS DP 總線系統(tǒng)。通過帶有 PROFIBUS DP 主站/從站接口的 CPU,可構(gòu)建一個高速的分布式自動化系統(tǒng),并且使得操作大大簡化。
從用戶的角度來看,PROFIBUS DP 上的分布式I/O處理與集中式I/O處理沒有區(qū)別(相同的組態(tài),編址及編程)。
以下設(shè)備可作為主站連接:
- SIMATIC S7-300
(通過帶 PROFIBUS DP 接口的 CPU 或 PROFIBUS DP CP) - SIMATIC S7-400
(通過帶 PROFIBUS DP 接口的 CPU 或 PROFIBUS DP CP) - SIMATIC C7
(通過帶 PROFIBUS DP 接口的 C7 或 PROFIBUS DP CP) - SIMATIC S5-115U/H、S5-135U 和 S5-155U/H,帶IM 308
- SIMATIC 505
出于性能原因,每條線路上連接的主站不得超過 2 個。
以下設(shè)備可作為從站連接:
- ET 200 分布式 I/O 設(shè)備
- S7-300,通過 CP 342-5
- CPU 313C-2 DP, CPU 314C-2 DP, CPU 314C-2 PN/DP, CPU 315-2 DP, CPU 315-2 PN/DP, CPU 317-2 DP, CPU 317-2 PN/DP and CPU 319-3 PN/DP
- C7-633/P DP, C7-633 DP, C7-634/P DP, C7-634 DP, C7-626 DP, C7-635, C7-636
- 現(xiàn)場設(shè)備
從用戶的角度來看,PROFINET IO 上的分布式I/O處理與集中式I/O處理沒有區(qū)別(相同的組態(tài),編址及編程)。
可將下列設(shè)備作為 IO 控制器進行連接:
- SIMATIC S7-300
(使用配備 PROFINET 接口或 PROFINET CP 的 CPU) - SIMATIC ET 200
(使用配備 PROFINET 接口的 CPU) - SIMATIC S7-400
(使用配備 PROFINET 接口或 PROFINET CP 的 CPU) 可將下列設(shè)備作為 IO 設(shè)備進行連接:
- ET 200 分布式 I/O 設(shè)備
- ET 200S IM151-8 PN/DP CPU, ET 200pro IM154-8 PN/DP CPU
- SIMATIC S7-300
(使用配備 PROFINET 接口或 PROFINET CP 的 CPU) - 現(xiàn)場設(shè)備
通過 AS-Interface 進行過程通信
S7-300 所配備的通信處理器 (CP 342-2) 適用于通過 AS-Interface 總線連接現(xiàn)場設(shè)備(AS-Interface 從站)。
更多信息,請參見通信處理器。
通過 CP 或集成接口(點對點)進行數(shù)據(jù)通信
通過 CP 340/CP 341 通信處理器或 CPU 313C-2 PtP 或 CPU 314C-2 PtP 的集成接口,可經(jīng)濟有效地建立點到點連接。有三種物理傳輸介質(zhì)支持不同的通信協(xié)議:
- 20 mA (TTY)(僅 CP 340/CP 341)
- RS 232C/V.24(僅 CP 340/CP 341)
- RS 422/RS 485
可以連接以下設(shè)備:
- SIMATIC S7、SIMATIC S5 自動化系統(tǒng)和其他公司的系統(tǒng)
- 打印機
- 機器人控制
- 掃描器,條碼閱讀器,等
特殊功能塊包括在通信功能手冊的供貨范圍之內(nèi)。
雖然帶有 STEP 7 的編程器/PC 或 OP 是總線上的主站,但是只使用 MPI 功能,另外通過 PROFIBUS DP 也可部分提供 OP 功能。
通過 PROFINET IO 進行過程通信
SIMATIC S7-300 通過通信處理器或通過配備集成 PROFINET 接口的 CPU 連接到 PROFINET IO 總線系統(tǒng)。通過帶有 PROFIBUS 接口的 CPU,可構(gòu)建一個高速的分布式自動化系統(tǒng),并且使得操作大大簡化。