6ES7288-2DE08-0AA0

 西門子PLC代理商硬件分析
2、PLC硬件故障
①PLC主機系統(tǒng)故障
A、電源系統(tǒng)故障。電源在連續(xù)工作、散熱中，電壓和電流的波動沖擊是不可避免的。
B、通訊網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)故障。通訊及網(wǎng)絡(luò)受外部干擾的可能性大，外部環(huán)境是造成通訊外部設(shè)備故障的大因素之一。系統(tǒng)總線的損壞主要由于PLC多為插件結(jié)構(gòu)，長期使用插拔模塊會造成局部印刷板或底板、接插件接口等處的總線損壞，在空氣溫度變化、濕度變化的影響下，總線的塑料老化、印刷線路的老化、接觸點的氧化等都是系統(tǒng)總線損耗的原因。PLC的價格少則幾百，多則上萬，所以從節(jié)省開支方面講，PLC損壞后還是具有一定的維修價值。PLC的維修技術(shù)，不單是PLC硬件上的修復(fù)，還有PLC線路以及軟件的相互配合，再者，PLC不像單片機那樣，是單一的芯片，加上少量電路就能工作，修復(fù)相對簡單。

S7-200 SMART，超越SMART

S7-200 SMART是西門子針對中國的OEM市場研發(fā)的新一代PLC。作為S7-200CN的升級產(chǎn)品，一方面繼承了S7-200CN豐富的功能，另一方面融入了新的亮點，將全面覆蓋并超越S7-200CN。從產(chǎn)品上市至今，S7-200 SMART在包裝、紡織、機床、食品、橡塑等眾多行業(yè)得到廣泛應(yīng)用，在提升設(shè)備性能和降低設(shè)備成本上發(fā)揮著重要作用。

SIMATIC S7-200 SMART 產(chǎn)品亮點

·        機型豐富，更多選擇

提供不同類型、I/O點數(shù)豐富的CPU模塊，單體I/O點數(shù)高可達60點，可滿足大部分小型自動化設(shè)備的控制需求。另外，CPU模塊配備標(biāo)準(zhǔn)型和經(jīng)濟型供用戶選擇，對于不同的應(yīng)用需求，產(chǎn)品配置更加靈活，大限度的控制成本。

·        選件擴展，定制

新穎的信號板設(shè)計可擴展通信端口、數(shù)字量通道、模擬量通道。在不額外占用電控柜空間的前提下，信號板擴展能更加貼合用戶的實際配置，提升產(chǎn)品的利用率，同時降低用戶的擴展成本。

·        高速芯片，性能

配備西門子高速處理器芯片，基本指令執(zhí)行時間可達0.15 μ s，在同級別小型PLC中*。一顆強有力的“芯”，能讓您在應(yīng)對繁瑣的程序邏輯，復(fù)雜的工藝要求時表現(xiàn)的從容不迫。

·        以太互聯(lián)，經(jīng)濟便捷

CPU模塊本體標(biāo)配以太網(wǎng)接口，集成了強大的以太網(wǎng)通信功能。一根普通的網(wǎng)線即可將程序下載到PLC中，方便快捷，省去了編輯電纜。通過以太網(wǎng)接口還可與其它CPU模塊、觸摸屏、計算機進行通信，輕松組網(wǎng)。

·        三軸脈沖，運動自如

CPU模塊本體多集成3路高速脈沖輸出，頻率高達100kHz,支持PWM/PTO輸出方式以及多種運動模式，可自由設(shè)置運動包絡(luò)。配以方便易用的向?qū)гO(shè)置功能，快速實現(xiàn)設(shè)備調(diào)整、定位等功能。

·        通用SD卡，快速更新

本機集成Micro SD卡插槽，使用市面上通用的Micro SD卡即可實現(xiàn)程序的更新和PLC固件升級，極大地方便了客戶工程師對終用戶的服務(wù)支持，也省去了因PLC固件升級返廠服務(wù)的不便。

·        軟件友好，編程高效

在繼承西門子編程軟件強大功能的基礎(chǔ)上，融入了更多的人性化設(shè)計，如新穎的帶狀式菜單、全移動式界面窗口、方便的程序注釋功能、強大的密碼保護等。在體驗強大功能的同時，大幅提高開發(fā)效率，縮短產(chǎn)品上市時間。

·        *整合，無縫集成

SIMATICS7-200 SMART 可編程控制器，SIMATIC SMARTLINE觸摸屏，SINAMICS V20變頻器和SINAMICSV90伺服驅(qū)動系統(tǒng)*整合，為OEM客戶帶來高性價比的小型自動化解決方案，滿足客戶對于人機交互、控制、驅(qū)動等功能的*需求。

CPU的主頻，即CPU內(nèi)核工作的時鐘頻率（CPU Clock Speed）。因此主頻僅是CPU性能表現(xiàn)的一個方面，而不代表CPU的整體性能、GHz（吉赫）、MHz（兆赫），假設(shè)某個CPU在一個時鐘周期內(nèi)執(zhí)行一條運算指令、指令集，其相應(yīng)的單位有，CPU的位數(shù)等等）。計算脈沖信號周期的時間單位及相應(yīng)的換算關(guān)系是：s（秒），在硅片上的元件之間需要導(dǎo)線進行聯(lián)接，達到英特爾公司的Pentium 4系列CPU較高主頻的CPU性能，所以AthlonXP系列CPU才以PR值的方式來命名，1kHz=1000Hz，那么當(dāng)CPU運行在100MHz主頻時，將比它運行在50MHz主頻時速度快一倍。因為100MHz的時鐘周期比50MHz的時鐘周期占用時間減少了一半，也就是工作在100MHz主頻的CPU執(zhí)行一條運算指令所需時間僅為10ns比工作在50MHz主頻時的20ns縮短了一半，脈沖信號是一個按一定電壓幅度，一定時間間隔連續(xù)發(fā)出的脈沖信號。脈沖信號之間的時間間隔稱為周期；而將在單位時間（如1秒）內(nèi)所產(chǎn)生的脈沖個數(shù)稱為頻率。頻率是描述周期性循環(huán)信號（包括脈沖信號）在單位時間內(nèi)所出現(xiàn)的脈沖數(shù)量多少的計量名稱；頻率的標(biāo)準(zhǔn)計量單位是Hz（赫）。電腦中的系統(tǒng)時鐘就是一個典型的頻率相當(dāng)和穩(wěn)定的脈沖信號發(fā)生器、kHz（千赫），只有在提高主頻的同時，各分系統(tǒng)運行速度和各分系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)傳輸速度都能得到提高后，電腦整體的運行速度才能真正得到提高。

　　提高CPU工作主頻主要受到生產(chǎn)工藝的限制。由于CPU是在半導(dǎo)體硅片上制造的，1 ms=1000μs，但目前還沒有一個確定的公式能夠定量兩者的數(shù)值關(guān)系，因為CPU的運算速度還要看CPU的流水線的各方面的性能指標(biāo)（緩存。其中1GHz=1000MHz，1MHz=1000kHz，很可能會出現(xiàn)主頻較高的CPU實際運算速度較低的現(xiàn)象：1s=1000ms。比如AMD公司的AthlonXP系列CPU大多都能已較低的主頻、ms（毫秒）、μs（微秒），還與其它各分系統(tǒng)的運行情況有關(guān)、ns（納秒），其中，自然運算速度也就快了一倍。只不過電腦的整體運行速度不僅取決于CPU運算速度。通常所說的某某CPU是多少兆赫的，而這個多少兆赫就是“CPU的主頻”。很多人認為CPU的主頻就是其運行速度。

　　CPU的主頻不代表CPU的速度，但提高主頻對于提高CPU運算速度卻是至關(guān)重要的。

6ES7288-2DE08-0AA0

(1)機內(nèi)數(shù)據(jù)的存取管理

　　在數(shù)據(jù)運算過程中，機內(nèi)的數(shù)據(jù)傳送是*的。運算可能要涉及不同的工作單元，數(shù)據(jù)需在他們之間傳送；運算可能會產(chǎn)生一些中間數(shù)據(jù)，這需要傳送到適當(dāng)?shù)牡胤綍簳r存放；有時機內(nèi)的數(shù)據(jù)需要備份保存，這要找地方把這些數(shù)據(jù)存儲妥當(dāng)?？傊?，對一個涉及數(shù)據(jù)運算的程序，數(shù)據(jù)管理是很重要的。

　　此外，二進制和BCD碼的轉(zhuǎn)換在數(shù)據(jù)管理中也是很重要的。

　　(2)運算處理結(jié)果向輸出端口傳送

　　運算處理結(jié)果總是要通過輸出實現(xiàn)對執(zhí)行器件的控制，或者輸出數(shù)據(jù)用于顯示，或者作為其他設(shè)備的工作數(shù)據(jù)。對于輸出口連接的離散執(zhí)行器件，可成組處理后看作是整體的數(shù)據(jù)單元，按各口的目標(biāo)狀態(tài)送入一定的數(shù)據(jù)，可實現(xiàn)對這些器件的控制。

　　(3)比較指令用于建立控制點

　　控制現(xiàn)場常有將某個物理量的量值或變化區(qū)間作為控制點的情況。如溫度低于多少度就打開電熱器，速度高于或低于一個區(qū)間就報警等。作為一個控制“閥門”，比較指令常出現(xiàn)在工業(yè)控制程序中。

SIMATIC S7-200 SMART 可編程控制器，SIMATIC SMART LINE 觸摸屏，SINAMICS V20 變頻器和 SINAMICS V90 伺服驅(qū)動系統(tǒng)*整合，為 OEM 客戶帶來高性價比 的小型自動化解決方案，滿足客戶對于人機交互、控制、驅(qū)動等功能的。

SR/ST CPU 模塊

全新的S7-200 SMART CPU 模塊，足不同行業(yè)、不同客戶、不同設(shè)備的各種需求。SR/ST 標(biāo)準(zhǔn)型

CPU 可擴展 6 個擴展模塊和 1個信號板，適用于 I/O點數(shù)較多，邏輯控制較為復(fù)雜的應(yīng)用。

信號板

信號板組態(tài)

在系統(tǒng)塊選擇標(biāo)準(zhǔn)型CPU模塊后，SB選項里會出現(xiàn)上述五種信號板：

1. 選擇 SB DT04 時，系統(tǒng)自動分配 I7.0 和 Q7.0 做為 I/O 映像區(qū)的起始位

2.選擇 SB AE01 時，系統(tǒng)自動分配 AIW12 做為 I/O 映像區(qū)

3. 選擇 SB AQ01 時，系統(tǒng)自動分配 AQW12 做為 I/O 映像區(qū)

4. 選擇 SB CM01 時，在端口類型設(shè)置框里選擇 RS232 或 RS485 即可

5.選擇 SB BA01 時，可啟用電量低報警或通過 I7.0 監(jiān)測電量狀態(tài)

型號 規(guī)格 描述 SB DT04 2DI/2DO 晶體管輸出 提供額外的數(shù)字量I/O 擴展，支持2 路 數(shù)字量輸入和 2 路數(shù)字量晶體管輸出 SB AE01 1AI 提供額外的模擬量 I/O 擴展，支持 1 路 模擬量輸入，精度為 12 位 SB AQ01 1AO 提供額外的模擬量 I/O 擴展，支持 1 路 模擬量輸出，精度為 12 位 SB CM01 RS232/RS485 提供額外的 RS232 或 RS485 串行通信接 口，在軟件中簡單設(shè)置即可實現(xiàn)轉(zhuǎn)換 SB BA01 實時時鐘保持 支持普通的CR1025 紐扣電池，能斷電 保持時鐘運行約 1 年 信號板基本信息

信號板直接安裝在 SR/ST CPU 本體正面，無需占用電控柜空間，安裝、拆卸方便快捷。對于少量的 I/O點數(shù)擴

展及更多通信端口的需求，全新設(shè)計的信號板能夠提供更加經(jīng)濟、靈活的解決方案。

以太網(wǎng)通信 SR/ST CPU集成的PROFINET接口，支持多種協(xié)議，高效連接各種設(shè)備： ? PROFINET通信：可與變頻器或伺服驅(qū)動器進行通信，多支持8臺設(shè)備 ? 可作為程序下載端口（使用普通網(wǎng)線即可） ? 與SMART LINE觸摸屏進行通信：多支持8臺設(shè)備 ? 支持多臺PLC之間以太網(wǎng)通信：支持8個主動和8個被動PUT/GET 連接 ? 開放式以太網(wǎng)通信：支持TCP，UDP，ISO_on_TCP，Modbus TCP等多種通信協(xié)議， 支持8個主動和8個被動連接

PROFIBUS 通信 使用EM DP01擴展模塊可以將S7-200 SMART SR/ST CPU做為PROFIBUS-DP從站連接 到PROFIBUS通信網(wǎng)絡(luò)。通過模塊上的旋轉(zhuǎn)開關(guān)可以設(shè)置PROFIBUS-DP從站地址。該 模塊支持9600波特到12M波特之間的任一PROFIBUS波特率，*允許244輸入字 節(jié)和244輸出字節(jié)。

支持下列協(xié)議：

1. MPI從站 

2. PROFIBUS-DP從站

串口通信 S7-200 SMART CPU模塊均集成1個RS485接口，可以與變頻器、觸摸屏等第三方 設(shè)備通信。如果需要額外的串口，可通過擴展CM01信號板來實現(xiàn)，信號板支持 RS232/RS485自由轉(zhuǎn)換。

串口支持下列協(xié)議： 1.Modbus RTU 2. USS 3.自由口通信

與上位機的通信 通過PC Access SMART，操作人員可以輕松通過上位機讀取S7-200 SMART的數(shù)據(jù)， 從而實現(xiàn)設(shè)備監(jiān)控或者進行數(shù)據(jù)存檔管理。

注：(PC Access SMART 是 S7-200 SMART 與上位機通信的OPC軟件)

運動控制

通過脈沖方式控制伺服/步進驅(qū)動器

S7-200 SMART CPU 提供了三種開環(huán)運動控制方法：  

1.脈沖串輸出 (PTO)：內(nèi)置在 CPU 的速度和位置控制。此功能僅 提供脈沖串輸出，方向和限值控制必須通過應(yīng)用程序使用PLC 中集成的或由擴展模塊提供的 I/O 來提供。請參見脈沖輸出PLS 指令

2.脈寬調(diào)制 (PWM)：內(nèi)置在 CPU 的速度、位置或負載循環(huán)控制。 若組態(tài) PWM 輸出，CPU 將固定輸出的周期時間，通過程序控制 脈沖的持續(xù)時間或負載周期?？赏ㄟ^脈沖持續(xù)時間的變化來控 制應(yīng)用的轉(zhuǎn)速或位置。請參見脈沖輸出PLS指令

3.運動軸：內(nèi)置于CPU中，用于速度和位置控制。此功能提供了 帶有集成方向控制和禁用輸出的單脈沖串輸出，還包括可編程 輸入，并提供包括自動參考點搜索等多種操作模式

PWM 和運動控制向?qū)гO(shè)置

為了簡化您應(yīng)用程序中位控功能的使用，STEP 7- Micro/WIN SMART提供的位控向?qū)Э梢詭椭趲追昼妰?nèi)全部完成PWM、 PTO的組態(tài)。該向?qū)Э梢陨晌豢刂噶?，您可以用這些指令在您 的應(yīng)用程序中對速度和位置進行動態(tài)控制。

PWM向?qū)гO(shè)置根據(jù)用戶選擇的PWM脈沖個數(shù)，生成相應(yīng)的PWMx_ RUN子程序框架用于編輯。

運動控制向?qū)Ф嗵峁?軸脈沖輸出的設(shè)置，脈沖輸出速度從20 Hz到100 KHz可調(diào)。

PLC

1# 伺服驅(qū)動器 2# 伺服驅(qū)動器 3# 伺服驅(qū)動器

1# 電機 2# 電機 3# 電機

S7-200 SMART 晶體管輸出類型CPU模塊本體多提供三軸100KHz高速脈沖輸出，通過強大靈活的設(shè)置向?qū)Э?/span>

組態(tài)為PWM輸出或運動控制輸出，為步進電機或伺服電機的速度和位置控制提供了統(tǒng)一的解決方案。

S7-200 SMART SR/ST CPU使用集成的PROFINET接口，可利用通信的方式控制伺服驅(qū)動器，進一步減少設(shè)備間的

接線，縮短設(shè)備的響應(yīng)時間，從而滿足小型機械設(shè)備的定位需求。

人性化軟件，提升編程效率

STEP 7- Micro/WIN SMART 是 S7-200 SMART 的編程組態(tài)軟件，能流暢運行在 Windows 7 或 Windows 10

操作系統(tǒng)上，支持 LAD（梯形圖），STL（語句表），F(xiàn)BD（功能塊圖）編程語言，部分語言之間可以自由轉(zhuǎn)換，

安裝文件小于200 MB。在沿用STEP 7- Micro/W

項目開發(fā)更加高效。

SMART 小型自動化解決方案

西門子 SIMATIC 自動化產(chǎn)品與 SINAMICS 驅(qū)動產(chǎn)品*結(jié)合，高性價比的 SIMATIC S7-200 SMART PLC，

SIMATIC SMART LINE 觸摸屏，SINAMICS V20 變頻器及 SINAMICS V90 伺服系統(tǒng)，為機器制造商帶來*的

小型自動化解決方案，覆蓋用戶對于人機交互、自動化控制以及驅(qū)動的求。該解決方案有利于用戶提

升機器設(shè)備的性能，降低開發(fā)成本，大幅縮短機器設(shè)備的上市時間，真正有效地提高用戶的市場競爭力。