西門子6ES7214-2BD23-0XB8            西門子6ES7214-2BD23-0XB8 

潯之漫 智控技術(shù)有限公司  上海詩慕自動化設(shè)備有限公司
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西門子CPU224XP
本機(jī)集成14輸入/10輸出共24個(gè)數(shù)字量I/O點(diǎn)，2輸入/1輸出共3個(gè)模擬量I/O點(diǎn)，可連接7個(gè)擴(kuò)展模塊，大擴(kuò)展值至168路數(shù)字量I/O點(diǎn)或38路模擬量I/O點(diǎn)。20K字節(jié)程序和數(shù)據(jù)存儲空間，6個(gè)獨(dú)立的高速計(jì)數(shù)器（100KHz），2個(gè)100KHz的高速脈沖輸出，2個(gè)RS485通訊/編程口，具有PPI通訊協(xié)議、MPI通訊協(xié)議和自由方式通訊能力。本機(jī)還新增多種功能，如內(nèi)置模擬量I/O,位控特性，自整定PID功能，線性斜坡脈沖指令，診斷LED，數(shù)據(jù)記錄及配方功能等。是具有模擬量I/O和強(qiáng)大控制能力的新型CPU。
西門子CPU226
本機(jī)集成24輸入/16輸出共40個(gè)數(shù)字量I/O 點(diǎn)?？蛇B接7個(gè)擴(kuò)展模塊，大擴(kuò)展至248路數(shù)字量I/O 點(diǎn)或35路模擬量I/O 點(diǎn)。13K字節(jié)程序和數(shù)據(jù)存儲空間。6個(gè)獨(dú)立的30kHz高速計(jì)數(shù)器，2路獨(dú)立的20kHz高速脈沖輸出，具有PID控制器。2個(gè)RS485通訊/編程口，具有PPI通訊協(xié)議、MPI通訊協(xié)議和自由方式通訊能力。I/O端子排可很容易地整體拆卸。用于較高要求的控制系統(tǒng)，具有更多的輸入/輸出點(diǎn)，更強(qiáng)的模塊擴(kuò)展能力，更快的運(yùn)行速度和功能更強(qiáng)的內(nèi)部集成特殊功能?？?適應(yīng)于一些復(fù)雜的中小型控制系統(tǒng)。

DP-RECV（接收塊）各端子參數(shù)的類型及功能

DP-SEND（發(fā)送塊）各端子參數(shù)的類型及功能

3.  PROFIBUS DP系統(tǒng)之三：帶智能從站的DP系統(tǒng)。

智能從站的主要特點(diǎn)是：DP主站需要的輸入／輸出數(shù)據(jù)不是直接來自于真正的輸入輸出口，而是來自于預(yù)處理的CPU。

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西門子PLC系列產(chǎn)品的特點(diǎn)簡介

LOGO、S7-200、S7-300和S7-400系列PLC，這幾個(gè)系列PLC基本是由南京出產(chǎn)，網(wǎng)上相關(guān)介紹資料也比較多了，就不做太多介紹。重點(diǎn)為大家介紹下進(jìn)口的S7-1200和S7-1500系列PLC，目前這塊網(wǎng)上談及的資料并不是很多，以供大家了解。

LOGO和S7-200是超小型化的PLC，適合于單機(jī)控制或小型系統(tǒng)的控制，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；S7-300是模塊化小型PLC系統(tǒng)，可用于對設(shè)備進(jìn)行直接控制，可以對多個(gè)下一級的可編程序控制器進(jìn)行監(jiān)控，還適合中型或大型控制系統(tǒng)的控制，能滿足中等性能要求的應(yīng)用；S7-400則用于中、高檔性能范圍的可編程序控制器，能進(jìn)行較復(fù)雜的算術(shù)運(yùn)算和復(fù)雜的矩陣運(yùn)算，還可用于對設(shè)備進(jìn)行直接控制，也可以對多個(gè)下一級的可編程序控制器進(jìn)行監(jiān)控。

S7-1200是緊湊型PLC，是S7-200的升級版，具有模塊化、結(jié)構(gòu)緊湊、功能全面等特點(diǎn)，適用于多種應(yīng)用，能夠保障現(xiàn)有投資的長期安全。它采用更快的處理芯片，布爾運(yùn)算執(zhí)行速度從S7-200的0.22us提升到0.08us，提升幅度達(dá)275%，非常接近S7-300的水平，而且經(jīng)過測試，S7-1200與S7-300計(jì)算速度基本一致，大00所支持的存儲卡容量，標(biāo)配PROFINET以太網(wǎng)接口，以及全面的集成工藝功能，可以作為一個(gè)組件集成在完整的綜合自動化解決方案中。

S7-1500是新一代大中型PLC，比S7-300/400的各項(xiàng)指標(biāo)有很大的提高，專為中設(shè)備和工廠自動化設(shè)計(jì)，可供用戶使用的充足的資源和超高速的運(yùn)算處理速度，擁有的系統(tǒng)性能，并集成一系列功能，包括運(yùn)動控制、工業(yè)信息安全，以及可實(shí)現(xiàn)便捷安全應(yīng)用的故障安全功能。其創(chuàng)新的設(shè)計(jì)使調(diào)試和安全操作簡單便捷，而集成于TIA博途的診斷功能通過簡單配置即可實(shí)現(xiàn)對設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的診斷，簡化工程組態(tài)，并降低項(xiàng)目成本。

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培養(yǎng)高級PLC應(yīng)用人才的關(guān)鍵是自主學(xué)習(xí)

可編程控制器（PLC）具有結(jié)構(gòu)靈巧，硬件配置靈活方便、可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)，易學(xué)易用的特點(diǎn)，已作為普遍的自動化控制器件廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)?！禤LC原理及應(yīng)用》課程已成為工科院校一門覆蓋面較廣的專業(yè)課，作為學(xué)校如何培養(yǎng)出高素質(zhì)應(yīng)用型PLC人才，這成為社會、學(xué)校、教師與家長關(guān)注的焦點(diǎn)。根據(jù)多年的教學(xué)實(shí)踐，就影響PLC人才培養(yǎng)的各個(gè)因素的提高與協(xié)同，我提出以下幾點(diǎn)建議以供參考： 

    一、教學(xué)與實(shí)習(xí)設(shè)備投入。在PLC課程的實(shí)踐教學(xué)中，應(yīng)把機(jī)械、電工、電子、液壓、氣動和計(jì)算機(jī)等知識與PLC技術(shù)進(jìn)行有機(jī)地聯(lián)系，擴(kuò)大實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)課時(shí)的比重，逐步加大學(xué)校相關(guān)設(shè)備的投入，建立較為完備的PLC技術(shù)仿真實(shí)訓(xùn)室，從而為“PLC仿真項(xiàng)目開發(fā)”的實(shí)訓(xùn)教學(xué)創(chuàng)造良好條件。教學(xué)實(shí)踐證明，只有通過PLC仿真項(xiàng)目方面的實(shí)訓(xùn)，讓學(xué)生親自編程、實(shí)際接線和仿真調(diào)試，并對運(yùn)行過程中所遇到的問題進(jìn)行分析和改進(jìn)，才能真正培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維和綜合職業(yè)能力，真正實(shí)現(xiàn)學(xué)生畢業(yè)后在PLC技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域“*上崗”的終教學(xué)目標(biāo)。 

    二、理論、實(shí)驗(yàn)與實(shí)訓(xùn)教學(xué)。任何課程教學(xué)活動的首要任務(wù)都是激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，同樣在PLC教學(xué)中激發(fā)學(xué)生的興趣并不難，重要的是讓學(xué)生不斷地提高，不斷地體驗(yàn)到成功的喜悅，這樣才能始終保持其濃厚的興趣。

     1、理論課的首要任務(wù)是讓學(xué)生明確PLC是什么？PLC能做什么？怎么做？教師可以通過一個(gè)簡單、形象實(shí)例（如：電機(jī)的長動控制）的完整講解、操作與演示，先讓學(xué)生了解PLC控制系統(tǒng)包括主電路與控制電路，PLC的外部硬件連線與內(nèi)部軟件編程兩個(gè)基本的環(huán)節(jié)僅僅充當(dāng)控制電路部分，讓學(xué)生整體了解PLC控制系統(tǒng)的構(gòu)成與工作過程，再以此為基礎(chǔ)進(jìn)行外部硬件連線與內(nèi)部軟件編程兩個(gè)基本環(huán)節(jié)的深入講解，這樣便于學(xué)生對比繼電接觸器控制系統(tǒng)對本課程的整體把握，明確課程的中心任務(wù)，有了目標(biāo)也就有了學(xué)習(xí)的動力。 

    理論課教學(xué)過程中要使用多媒體教學(xué)手段，利用多種計(jì)算機(jī)技術(shù)制作以PPT為主體的電子課件，借助多媒體技術(shù)，用生動豐富的畫面和美妙動聽的音樂效果吸引學(xué)生的注意力，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，同時(shí)可以提高教學(xué)的效率。PLC的外部接線（包括主電路接線）首先講原理圖，結(jié)合實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)、實(shí)習(xí)講解裝配圖與實(shí)際連線圖，要讓學(xué)生體會課堂上的原理圖、實(shí)驗(yàn)中的接線與實(shí)訓(xùn)、實(shí)習(xí)中的接線的區(qū)別與聯(lián)系，教會學(xué)生善于理論聯(lián)系實(shí)踐，以理論指導(dǎo)實(shí)踐，以實(shí)踐驗(yàn)證理論。 

當(dāng)前流行的三菱PLC的編程軟件為FXGP_WIN-C與GXDeveloper，F(xiàn)XGP_WIN-C沒有仿真功能，在理論講授中缺乏直觀性，而GXDeveloper編程軟件加裝GXSimulator6-C后具有仿真功能，在編程器件、指令與編程實(shí)例的講解中利用仿真可以加強(qiáng)直觀性，便于學(xué)生的理解，對于某些程序的檢驗(yàn)與編寫學(xué)生可以不用到實(shí)驗(yàn)室，直接利用學(xué)校機(jī)房結(jié)合軟件的仿真功能完成，這樣既增強(qiáng)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力，提高了學(xué)習(xí)興趣，也提高了學(xué)習(xí)的效率，學(xué)生不用走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室也能使理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)同步進(jìn)行，大大提高老師的教學(xué)效果以及學(xué)生的理解和接受能力。

    2、實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)與上機(jī)課可以采用自主學(xué)習(xí)方式。自主學(xué)習(xí)方式是一種學(xué)習(xí)者在總體教學(xué)目標(biāo)的宏觀調(diào)控下，在教師的指導(dǎo)下，根據(jù)自身?xiàng)l件和需要自由地選擇學(xué)習(xí)目標(biāo)，學(xué)習(xí)內(nèi)容和方法，并通過自我調(diào)控的學(xué)習(xí)活動完成具體學(xué)習(xí)目標(biāo)的學(xué)習(xí)方式。自主學(xué)習(xí)離不開教師的適時(shí)指導(dǎo)與評價(jià)，學(xué)生只有在教師的適時(shí)幫助下，才能不斷地完成一個(gè)又一個(gè)實(shí)驗(yàn)與實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，獲得越來越大的成就感，增加自己自主學(xué)習(xí)的動力，從而保證自主學(xué)習(xí)方式的良性發(fā)展。教師還必須結(jié)合理論課程的進(jìn)程，結(jié)合實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)設(shè)備編寫由淺入深、逐步遞進(jìn)、面向不同層次學(xué)生的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書，為學(xué)生的自主學(xué)習(xí)提供有力的理論支撐。

     3、綜合實(shí)訓(xùn)是PLC課程重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。要安排充足的時(shí)間進(jìn)行，還要提高實(shí)訓(xùn)的效率，綜合考慮學(xué)生個(gè)體的差異。在實(shí)訓(xùn)中，遵循能者多勞，共同提高的原則，把學(xué)生按個(gè)體差異分組，各組根據(jù)自己的能力情況選擇不同控制要求的實(shí)訓(xùn)內(nèi)容，根據(jù)控制要求，進(jìn)行編程、調(diào)試，故障診斷與排除。這種方法較靈活的解決了學(xué)生能力差異存在的相互制約問題，同時(shí)也培養(yǎng)了學(xué)生的分工及團(tuán)隊(duì)合作的能力。 

    三、成績評價(jià)機(jī)制。應(yīng)該明確成績評價(jià)不是教學(xué)行為的終目的，成績評價(jià)應(yīng)作為激勵(lì)學(xué)生學(xué)習(xí)的一種方法，成績評價(jià)應(yīng)做到及時(shí)、公正，具有可操作性。1、理論成績評定包括筆試成績、平時(shí)成績和實(shí)驗(yàn)成績，筆試成績通過開卷或閉卷方式，考核了學(xué)生對PLC基本知識的掌握程度；平時(shí)成績通過平時(shí)獨(dú)立完成作業(yè)的質(zhì)量、上課出勤、課堂上解決問題的能力及創(chuàng)新方法等來評定；2、實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)成績評價(jià)應(yīng)能體現(xiàn)出競爭機(jī)制，根據(jù)不同的任務(wù)要求分兩種情況，保證完成質(zhì)量的前提下，根據(jù)完成速度評定分?jǐn)?shù)；第二，保證統(tǒng)一時(shí)間的前提下，根據(jù)完成質(zhì)量評定分?jǐn)?shù)。教師根據(jù)完成質(zhì)量或速度只對每個(gè)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行分?jǐn)?shù)評定，團(tuán)隊(duì)每個(gè)成員的分?jǐn)?shù)則依據(jù)教師給定分?jǐn)?shù)通過本團(tuán)隊(duì)民主評議得分，這樣促進(jìn)團(tuán)隊(duì)內(nèi)每個(gè)成員的積極性與主動性，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)意識。 

    四、校內(nèi)學(xué)習(xí)與校外鍛煉。學(xué)生在學(xué)校所學(xué)的PLC知識與技能對比實(shí)際工作崗位中的PLC控制系統(tǒng)，仍具有一定的差異或差距，學(xué)生就業(yè)后在工作崗位中一定會遇到一些難于解決的難題，這就需要學(xué)校、教師仍然要加強(qiáng)對學(xué)生畢業(yè)工作過程的指導(dǎo)，把這些問題的解決方法做成典型案例對在校學(xué)生講解，對在校生來說也是一種良好經(jīng)驗(yàn)的積累。學(xué)生就業(yè)后，在工作崗位上應(yīng)不斷地與學(xué)校教師溝通，不斷地向有經(jīng)驗(yàn)的師傅請教，才能熟練掌握PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用。

     總之，作為學(xué)校只有做到以上若干方面協(xié)同優(yōu)化，才能真正培養(yǎng)出高素質(zhì)應(yīng)用型PLC人才。

200系列CPU

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PPI 模式下的通訊
MPI 網(wǎng)絡(luò)
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通過集成接口，所有 CPU 都可連接到 MPI 網(wǎng)絡(luò)（傳輸速率 19.2/187.5 kbit/s），并與 SIMATIC S7-300/S7-400 進(jìn)行通訊。S7-200 CPU 則作為網(wǎng)絡(luò)中的從設(shè)備，相互之間不能進(jìn)行通訊。
MPI 模式下的通訊
點(diǎn)到點(diǎn)接口，可自由編程接口模式
用于通過 RS 232 接口和 PC/PPI 電纜來連接第三方設(shè)備。 數(shù)據(jù)傳輸是在 CPU 的自由端口模式下進(jìn)行的，CPU 226 的兩個(gè)端口都可在自由端口模式下運(yùn)行。 使用的通訊協(xié)議為面向位的特定用戶通訊協(xié)議（如 ascii 協(xié)議或 Modbus），大數(shù)據(jù)傳輸速率為 115.2 KBit/s（可調(diào)）。
點(diǎn)到點(diǎn)連接可連接到：
任何帶串口的數(shù)據(jù)終端，如打印機(jī)、條形碼閱讀器、調(diào)制解調(diào)器等。 S7-200 Micro PLC；例如，用于兩個(gè) CPU 之間的簡便數(shù)據(jù)交換。

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矩陣式交—交控制方式

VVVF變頻、矢量控制變頻、直接轉(zhuǎn)矩控制變頻都是交—直—交變頻中的一種。其共同缺點(diǎn)是輸入功率因數(shù)低，諧波電流大，直流電路需要大的儲能電容，再生能量又不能反饋回電網(wǎng)，即不能進(jìn)行四象限運(yùn)行。為此，矩陣式交—交變頻應(yīng)運(yùn)而生。由于矩陣式交—交變頻省去了中間直流環(huán)節(jié)，從而省去了體積大、價(jià)格貴的電解電容。它能實(shí)現(xiàn)功率因數(shù)為l，輸入電流為正弦且能四象限運(yùn)行，系統(tǒng)的功率密度大。該技術(shù)目前雖尚未成熟，但仍吸引著眾多的學(xué)者深入研究。其實(shí)質(zhì)不是間接的控制電流、磁鏈等量，而是把轉(zhuǎn)矩直接作為被控制量來實(shí)現(xiàn)的。具體方法是：

——控制定子磁鏈引入定子磁鏈觀測器，實(shí)現(xiàn)無速度傳感器方式;

——自動識別(ID)依靠精確的電機(jī)數(shù)學(xué)模型，對電機(jī)參數(shù)自動識別;

——算出實(shí)際值對應(yīng)定子阻抗、互感、磁飽和因素、慣量等算出實(shí)際的轉(zhuǎn)矩、定子磁鏈、轉(zhuǎn)子速度進(jìn)行實(shí)時(shí)控制;

——實(shí)現(xiàn)Band—Band控制按磁鏈和轉(zhuǎn)矩的Band—Band控制產(chǎn)生PWM信號，對逆變器開關(guān)狀態(tài)進(jìn)行控制。

矩陣式交—交變頻具有快速的轉(zhuǎn)矩響應(yīng)(<2ms)，很高的速度精度(±2%，無PG反饋)，高轉(zhuǎn)矩精度(<+3%);同時(shí)還具有較高的起動轉(zhuǎn)矩及高轉(zhuǎn)矩精度，尤其在低速時(shí)(包括0速度時(shí))，可輸出150%～200%轉(zhuǎn)矩。