西門子PLC系列產(chǎn)品技術(shù)文章
西門子STL語(yǔ)句表編程中的狀態(tài)字
狀態(tài)字又稱狀態(tài)字寄存器,是一個(gè)16位的寄存器,只用了其中的9位,它屬于S7-300/400PLC的存儲(chǔ)區(qū)中除基本存儲(chǔ)區(qū)外的存儲(chǔ)區(qū)的一種。用于存儲(chǔ)CPU執(zhí)行指令后的狀態(tài),以二進(jìn)制位的形式保存指令的執(zhí)行結(jié)果與中間狀態(tài)。
狀態(tài)字的位如下:
15-9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
保留 BR CC1 CC0 OS OV OR STA RLO FC
其含義分別為:二進(jìn)制結(jié)果位(BR)、組合狀態(tài)位(CC1、CC0)、溢出狀態(tài)保持位(OS)、溢出位(OV)、域值位(OR)、狀態(tài)位(STA)、邏輯操作結(jié)果位(RLO)、*檢測(cè)位(FC)
簡(jiǎn)單解釋如下:
*檢測(cè)位(FC):CPU對(duì)邏輯串條指令的檢測(cè)為*檢測(cè),如果該位的狀態(tài)為0,表明一個(gè)邏輯串的指令;
邏輯操作結(jié)果位(RLO):存儲(chǔ)位邏輯指令的或比較指令的結(jié)果;
狀態(tài)位(STA):存儲(chǔ)一個(gè)位地址的值,當(dāng)執(zhí)行位邏輯指令時(shí),STA總是與該位的取值相一致;
域值位(OR):在先邏輯“與”,后邏輯“或”的邏輯運(yùn)算中,OR位暫存邏輯“與”的操作結(jié)果,以便進(jìn)行后面的邏輯“或”運(yùn)算。其他指令將OR位復(fù)位;
溢出位(OV):如果算術(shù)運(yùn)算或浮點(diǎn)數(shù)比較指令執(zhí)行時(shí)出現(xiàn)錯(cuò)誤(如溢出、非法操作和不規(guī)范的格式),溢出位被置1;
溢出狀態(tài)保持位(OS):溢出位OV被置1時(shí),OS位也被置1,OV被清零時(shí),OS位保持1,它保存了OV位的狀態(tài);
組合狀態(tài)位(CC1、CC0):這兩位結(jié)合起來(lái)用于表示在累加器1中產(chǎn)生的算術(shù)運(yùn)算或邏輯運(yùn)算的結(jié)果與0的大小關(guān)系;
二進(jìn)制結(jié)果位(BR):它將字處理程序與位處理聯(lián)系起來(lái),在一段既有位操作又有字操作的程序中,用于表示字操作結(jié)果是否正確。
下面簡(jiǎn)單舉個(gè)例子說(shuō)明:在用戶編寫的FB和FC語(yǔ)句表程序中,必須對(duì)BR位進(jìn)行管理,當(dāng)功能塊正確執(zhí)行后,使BR位為1,否則為0。使用SAVE指令可將RLO存入BR中,從而達(dá)到管理BR位的目的。當(dāng)FB或FC執(zhí)行無(wú)錯(cuò)誤時(shí),RLO為1,并存入BR;否則在BR中存入0。編程示例:
A I0.0 //讀取I0.0 的信號(hào)狀態(tài)
AI0.1 //讀取I0.1 的信號(hào)狀態(tài)
0 I0.2 //讀取I0.2 的信號(hào)狀態(tài)
SAVE //當(dāng)I0.0 和IO.1的信號(hào)狀態(tài)都為1,或者I0.2 的信號(hào)狀態(tài)為1時(shí)(“與”運(yùn)算在“或”運(yùn)算之前進(jìn)行),邏輯操作結(jié)果位RLO被存儲(chǔ)到BR位(二進(jìn)制結(jié)果位)
一般在退出邏輯塊之前使用SAVE指令,使能輸出ENO(即BR位)被設(shè)置為RLO的值,用于對(duì)塊中的錯(cuò)誤進(jìn)行檢查
西門子plc編程入門教程
德國(guó)西門子(SIEMENS)公司生產(chǎn)的可編程序控制器在我國(guó)的應(yīng)用也相當(dāng)廣泛,在冶金、化工、印刷生產(chǎn)線等領(lǐng)域都有應(yīng)用。西門子(SIEMENS)公司的PLC產(chǎn)品包括LOGO、S7-200、S7-1200、S7-300、S7-400等。 西門子S7系列PLC體積小、速度快、標(biāo)準(zhǔn)化,具有網(wǎng)絡(luò)通信能力,功能更強(qiáng),可靠性高。S7系列PLC產(chǎn)品可分為微型PLC(如S7-200),小規(guī)模性能要求的PLC(如S7-300)和中、高性能要求的PLC(如S7-400)等。
當(dāng)PLC投入運(yùn)行后,其工作過程一般分為三個(gè)階段,即輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新三個(gè)階段。完成上述三個(gè)階段稱作一個(gè)掃描周期。在整個(gè)運(yùn)行期間,PLC的CPU以一定的掃描速度重復(fù)執(zhí)行上述三個(gè)階段。
輸入采樣
在輸入采樣階段,PLC以掃描方式依次地讀入所有輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù),并將它們存入I/O映象區(qū)中的相應(yīng)得單元內(nèi)。輸入采樣結(jié)束后,轉(zhuǎn)入用戶程序執(zhí)行和輸出刷新階段。在這兩個(gè)階段中,即使輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)發(fā)生變化,I/O映象區(qū)中的相應(yīng)單元的狀態(tài)和數(shù)據(jù)也不會(huì)改變。因此,如果輸入是脈沖信號(hào),則該脈沖信號(hào)的寬度必須大于一個(gè)掃描周期,才能保證在任何情況下,該輸入均能被讀入。
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(shí),又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點(diǎn)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(diǎn)構(gòu)成的控制線路進(jìn)行邏輯運(yùn)算,然后根據(jù)邏輯運(yùn)算的結(jié)果,刷新該邏輯線圈在系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)區(qū)中對(duì)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(duì)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(diǎn)在I/O映象區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)不會(huì)發(fā)生變化,而其他輸出點(diǎn)和軟設(shè)備在I/O映象區(qū)或系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)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(huì)對(duì)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(gè)掃描周期才能對(duì)排在其上面的程序起作用。
輸出刷新
當(dāng)掃描用戶程序結(jié)束后,PLC就進(jìn)入輸出刷新階段。在此期間,CPU按照I/O映象區(qū)內(nèi)對(duì)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(dòng)相應(yīng)的外設(shè)。這時(shí),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(yùn)行結(jié)果與繼電器控制裝置的硬邏輯并行運(yùn)行的結(jié)果有所區(qū)別。當(dāng)然,如果掃描周期所占用的時(shí)間對(duì)整個(gè)運(yùn)行來(lái)說(shuō)可以忽略,那么二者之間就沒有什么區(qū)別了。
對(duì)于很多沒有使用過S7-200PLC的朋友來(lái)說(shuō),很多問題可能成為大家的攔路虎,感覺入門很難。以下就用一個(gè)實(shí)例,為大家介紹次使用S7-200PLC時(shí)具體步驟,幫助您邁開使用PLC的步。文中希望實(shí)現(xiàn)的功能是:按下一個(gè)開關(guān),點(diǎn)亮一個(gè)輸出點(diǎn)。本文可以幫您解決次使用S7-200時(shí)的以下問題:
(一) 需要準(zhǔn)備哪些硬件和軟件呢?
(二) 如何為PLC的接線呢?
(三) 如何與PLC通信呢?
(四) 如何編寫程序呢?
(五) 如何調(diào)試PLC呢?
工具/原料
裝有V4.0 STEP 7 MicroWIN 編程 軟件的計(jì)算機(jī)
一根PPI編程電纜
一臺(tái)西門子 S7 200CPU
方法/步驟
1(一) 需要準(zhǔn)備哪些硬件和軟件呢?
次使用S7-200時(shí),需要準(zhǔn)備硬件有:S7-200CPU,如CPU224XP(訂貨號(hào):6ES7
214-2BD23-0XB8)
CPU224XP
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2編程電纜 PC/PPI電纜(訂貨號(hào):6ES7 901-3DB30-0XA0)
USB PC/PPI電纜
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3需要準(zhǔn)備的軟件有:SETP7-Micro/Win V4.0 SP6
還需要準(zhǔn)備一臺(tái)裝有Windows XP SP2的電腦
準(zhǔn)備好硬件,我們就需要在電腦上正確安裝S7-200的編程軟件。特別提示要注意這個(gè)軟件是SETP7-Micro/Win,而不是SETP7。據(jù)老工程師講,SETP7是給S7-300等系列PLC編程用的,不能給S7-200進(jìn)行編程。對(duì)于SETP7-Micro/Win軟件而言,目前常用的版本是V4..0 SP6。和安裝其它軟件一樣,正確安裝好編程軟件后,您就可以在桌面上看到如下所示的圖標(biāo)。至此,我們就為下一步的調(diào)試做好基本準(zhǔn)備嘍!
STEP7-Micro/win圖標(biāo)
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4(二) 如何為PLC的接線呢?
從以下接線圖可以看出,我們需要做的就是將為PLC提供電源和為數(shù)字量輸入點(diǎn)正
確接線。
關(guān)于西門子PLC S7-200初學(xué)中的一些總結(jié),入門收藏
S7-200
S7-1500
一說(shuō)到西門子S7-200PLC,懂行的可能都感覺它已經(jīng)很過時(shí)了,現(xiàn)在都已經(jīng)發(fā)展到了具有小編程屏幕的1500系列,其實(shí)S7-200在實(shí)際應(yīng)用中的穩(wěn)定性還是很不錯(cuò)的,更主要的是價(jià)格相對(duì)便宜一點(diǎn),我們?cè)谧鲆恍┬⌒驮O(shè)備改造時(shí),仍然可以使用。當(dāng)然國(guó)產(chǎn)的很多PLC也已經(jīng)具備了不錯(cuò)的兼容性,價(jià)格上便宜很多,想自學(xué)的朋友可以入手一款。今天分享一些概括性總結(jié)S7-200的知識(shí),希望能夠幫助到PLC初學(xué)者.
一、初學(xué)者常見疑問
1、為什么要用PC/PPI接口?
因S7-200CPU使用的是RS485,而PC機(jī)的COM口采用的是RS232,兩者的電氣規(guī)范并不相容,需要用中間電路進(jìn)行匹配。PC/PPI其實(shí)就是一根RS485/RS232的匹配電纜。
2、晶體管輸出與繼電器輸出各自的優(yōu)點(diǎn)如何?
晶體管不能帶AC220V的交流負(fù)載,只能帶低壓的直流。對(duì)抗過載和過壓的能力差。但可以高頻輸出,適合高頻率輸出的場(chǎng)合,例如脈沖控制。
繼電器可以帶AC220V和直流的負(fù)載。但由于繼電器本身的特性決定了它不能高頻輸出。同時(shí)繼電器通斷的壽命一般在10萬(wàn)次左右。所以在頻繁通斷的場(chǎng)合也適合用晶體管的
3、S7-200 CPU上的通訊口,通訊距離究竟有多遠(yuǎn)?
《S7-200系統(tǒng)手冊(cè)》上給出的數(shù)據(jù)是一個(gè)網(wǎng)段50m,這是在符合規(guī)范的網(wǎng)絡(luò)條件下,能夠保證的通訊距離。凡超出50m的距離,應(yīng)當(dāng)加中繼器。加一個(gè)中繼器可以延長(zhǎng)通訊網(wǎng)絡(luò)50米。如果加一對(duì)中繼器,并且它們之間沒有S7-200 CPU站存在(可以有EM277),則中繼器之間的距離可以達(dá)到1000米。符合上述要求就可以做到非??煽康耐ㄓ?。
實(shí)際上,有用戶做到了超過50m距離而不加中繼器的通訊。西門子不能保證這樣的通訊一定成功。
4、通訊口參數(shù)如何設(shè)置?
缺省情況下,S7-200 CPU的通訊口處于PPI從站模式,地址為2,通訊速率為9.6K,要更改通訊口的地址或通訊速率,必須在系統(tǒng)塊中的通訊端口選項(xiàng)卡中設(shè)置,然后將系統(tǒng)塊下載到CPU中,新的設(shè)置才能起作用。
5、M區(qū)域地址不夠用怎么辦?
有些用戶習(xí)慣使用M 區(qū)作為中間地址,但S7-200CPU中M區(qū)地址空間很小,只有32個(gè)字節(jié),往往不夠用。而S7-200CPU中提供了大量的V 區(qū)存儲(chǔ)空間,即用戶數(shù)據(jù)空間。V存儲(chǔ)區(qū)相對(duì)很大,其用法與M 區(qū)相似,可以按位、字節(jié)、字或雙字來(lái)存取V 區(qū)數(shù)據(jù)。例:V10.1, VB20, VW100, VD200等等。
6、S7-200的遠(yuǎn)距離通訊有哪些方式?
RS-485網(wǎng)絡(luò)通訊:PPI、MPI、PROFIBUS-DP協(xié)議都可以在RS-485網(wǎng)絡(luò)上通訊,通過加中繼,遠(yuǎn)可以達(dá)到9600米。光纖通訊:光纖通訊除了抗干擾、速率高之外,通訊距離遠(yuǎn)也是一大優(yōu)點(diǎn)。S7-200產(chǎn)品不直接支持光纖通訊,需要附加光纖轉(zhuǎn)換模塊才可以。電話網(wǎng):S7-200通過EM241音頻調(diào)制解調(diào)器模塊支持電話網(wǎng)通訊。EM241要求通訊的末端為標(biāo)準(zhǔn)的音頻電話線,而不論局間的通信方式。通過EM241可以進(jìn)行通訊。無(wú)線通訊:S7-200通過無(wú)線電臺(tái)的通訊距離取決于電臺(tái)的頻率、功率、天線等因素;S7-200通過GSM網(wǎng)絡(luò)的通訊距離取決于網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的范圍 ;S7-200通過紅外設(shè)備的通訊也取決于它們的規(guī)格。
7、S7-200支持的通訊協(xié)議哪些是公開的,哪些是不公開的?
PPI協(xié)議:西門子內(nèi)部協(xié)議,不公開MPI協(xié)議:西門子內(nèi)部協(xié)議,不公開S7協(xié)議:西門子內(nèi)部協(xié)議,不公開PROFIBUS-DP協(xié)議:標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議,公開USS協(xié)議:西門子傳動(dòng)裝置的通用串行通訊協(xié)議,公開詳情請(qǐng)參考相應(yīng)傳動(dòng)裝置的手冊(cè)MODBUS-RTU(從站):公開
8、S7-200的高速輸入、輸出如何使用?
S7-200 CPU上的高速輸入、輸出端子,其接線與普通數(shù)字量I/O相同。但高速脈沖輸出必須使用直流晶體管輸出型的CPU(即DC/DC/DC型)。
9、NPN/PNP輸出的旋轉(zhuǎn)編碼器(和其他傳感器),能否接到S7-200 CPU上?
都可以。S7-200 CPU和擴(kuò)展模塊上的數(shù)字量輸入可以連接源型或漏型的傳感器輸出,連接時(shí)只要相應(yīng)地改變公共端子的接法。
10、NPN和PNP傳感器混接進(jìn)S7-200 PLC的方法
大家都知道一般日系PLC如三菱、OMRON等一般公共端是 信號(hào)接入的時(shí)候通常是選用NPN傳感器。歐系PLC的公共端一般是-,大多選用PNP的傳感器接入信號(hào)。如S7-200/300等那么當(dāng)S7-200 PLC做系統(tǒng)時(shí)候,提供的傳感器有PNP和NPN兩種那么問題怎么解決呢?
方法一:NPN傳感器利用中間繼電器轉(zhuǎn)接
方法二:大家在設(shè)計(jì)的時(shí)候一般把200PLC的輸入端[M]統(tǒng)一接24V-,其實(shí),200PLC同樣可以引入-信號(hào)輸入,把1M的接24V ,I0.0-0.7統(tǒng)一接NPN傳感器,把2M接24V-,把PNP傳感器統(tǒng)一接I1.0-1.7這樣就能達(dá)到NPN&PNP傳感器混接進(jìn)PLC的目的。原因很簡(jiǎn)單,200PLC支持兩種信號(hào)接入,內(nèi)部是雙向二極管采用光電隔離進(jìn)行信號(hào)傳輸?shù)摹?/p>
11、高速計(jì)數(shù)器怎樣占用輸出點(diǎn)?
高速計(jì)數(shù)器根據(jù)被定義的工作模式,按需要占用CPU上的數(shù)字量輸入點(diǎn)。每一個(gè)計(jì)數(shù)器都按其工作模式占用固定的輸入點(diǎn)。在某個(gè)模式下沒有用到的輸入點(diǎn),仍然可以用作普通輸入點(diǎn);被計(jì)數(shù)器占用的輸入點(diǎn)(如外部復(fù)位),在用戶程序中仍然訪問到。
12、為什么高速計(jì)數(shù)器不能正常工作?
在程序中要使用初次掃描存儲(chǔ)器位SM0.1來(lái)調(diào)用HDEF指令,而且只能調(diào)用一次。如果用SM0.0調(diào)用或者第二次執(zhí)行HDEF指令會(huì)引起運(yùn)行錯(cuò)誤,而且不能改變次執(zhí)行HDEF指令時(shí)對(duì)計(jì)數(shù)器的設(shè)定
13、高速計(jì)數(shù)器如何尋址? 為什么從SMDx中讀不出當(dāng)前的計(jì)數(shù)值?
可以直接用HC0;HC1;HC2;HC3;HC4;HC5對(duì)不同的高速計(jì)數(shù)器進(jìn)行尋址讀取當(dāng)前值,也可以在狀態(tài)表中輸入上述地址直接監(jiān)視高速計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值。SMDx不存儲(chǔ)當(dāng)前值。高速計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值是一個(gè)32位的有符號(hào)整數(shù)。
14、高速計(jì)數(shù)器如何復(fù)位到0?
選用帶外部復(fù)位模式的高速計(jì)數(shù)器,當(dāng)外部復(fù)位輸入點(diǎn)信號(hào)有效時(shí),高速計(jì)數(shù)器復(fù)位為0, 也可使用內(nèi)部程序復(fù)位,即將高速計(jì)數(shù)器設(shè)定為可更新初始值,并將初始值設(shè)為0,執(zhí)行HSC指令后,高數(shù)計(jì)數(shù)器即復(fù)位為0 。
15、為何給高速計(jì)數(shù)器賦初始值和預(yù)置值時(shí)不起作用,或效果出乎意料?
高速計(jì)數(shù)器可以在初始化或者運(yùn)行中更改設(shè)置,如初始值、預(yù)置值。其操作步驟應(yīng)當(dāng)是:
設(shè)置控制字節(jié)的更新選項(xiàng)。需要更新哪個(gè)設(shè)置數(shù)據(jù),就把控制字節(jié)中相應(yīng)的控制位置位(設(shè)置為“1”);不需要改變的設(shè)置,相應(yīng)的控制位就不能設(shè)置。然后將所需 的值送入初始值和預(yù)置值控制寄存器。執(zhí)行HSC指令
二、系統(tǒng)認(rèn)識(shí)S7-200
1、S7-200的基本結(jié)構(gòu)
西門子S7-200系列屬于整體式小型plc,用于代替繼電器的簡(jiǎn)單控制場(chǎng)合,也可以用于復(fù)雜的自動(dòng)化控制系統(tǒng)。
整體式PLC將CPU模塊、I/O模塊和電源裝在一個(gè)箱型機(jī)殼內(nèi),S7-200稱為CPU模塊。前蓋下面有RUN/STOP開關(guān)、模擬量電位器和擴(kuò)展I/O連接器。S7-200系列PLC提供多種具有不同I/O點(diǎn)數(shù)的CPU模塊和數(shù)字量、模擬量I.O擴(kuò)展模塊供用戶選用,CPU模塊和擴(kuò)展模塊用扁平電纜連接。
整體PLC還配備有許多的特殊功能模塊,例如模擬量輸入/輸出模塊、熱電偶、熱電阻模塊、通信模塊等,使PLC得功能得到擴(kuò)展。
S7-200可以選用梯形圖、語(yǔ)句表(即指令表)和功能模塊語(yǔ)言來(lái)編程。它的指令豐富,指令功能強(qiáng),易于掌握,操作方便。內(nèi)置有高速計(jì)數(shù)器、高速輸出、PID控制器、RS485通信/編程接口、PPI通信協(xié)議、MPI通信協(xié)議和自由方式通信功能。多可以擴(kuò)展到248點(diǎn)數(shù)字量I/O或35路模擬量I/O。多有26kB程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間。
2、S7-200的CPU模塊
S7-200有5種CPU模塊,CPU221無(wú)擴(kuò)展功能,適于做小點(diǎn)數(shù)的微型控制器;CPU222有擴(kuò)展功能;CPU224是具有較強(qiáng)控制功能的控制器;CPU226和CPU226 XM適用于復(fù)雜的中小型控制系統(tǒng)。
S7-200系列PLC不同型號(hào)CPU的技術(shù)參數(shù)如表1所示
S7-200有傳送、比較、移位、循環(huán)、求補(bǔ)碼、調(diào)用子程序、脈沖寬度調(diào)制、脈沖序列輸出、跳轉(zhuǎn)、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、算數(shù)運(yùn)算、字邏輯運(yùn)算、浮點(diǎn)運(yùn)算、開平方、三角函數(shù)和PID控制指令等,采用主程序、多8級(jí)子程序和中斷程序的程序結(jié)構(gòu),用戶可以使用1-255ms的定時(shí)中斷。用戶程序可設(shè)3級(jí)口令保護(hù),有監(jiān)控定時(shí)器(看門狗)功能。
數(shù)字量輸入中有4個(gè)用作硬件中斷,6個(gè)用于高速功能。32位高速加/減計(jì)數(shù)器的高計(jì)數(shù)頻率為30kHz,可以對(duì)增量式編碼器的兩個(gè)互差90的脈沖列計(jì)數(shù),計(jì)數(shù)值等于設(shè)定值或計(jì)數(shù)方向改變時(shí)產(chǎn)生中斷,在中斷程序中可以及時(shí)地對(duì)輸出進(jìn)行操作。兩點(diǎn)高速輸出可以輸出頻率高為20kHz頻率和寬度可調(diào)的脈沖列。
可選的存儲(chǔ)器卡可以保存程序、數(shù)據(jù)和組態(tài)信息,可選的電池卡保存數(shù)據(jù)的典型事件值為200天。DC輸出型電路用場(chǎng)效應(yīng)晶體管(MOSFET)作為功率放大器元件,僅DV輸出型有高速脈沖輸出,高輸出頻率為20kHz。
3、S7-200的擴(kuò)展模塊
不同信號(hào)的S7-200 CPU上已經(jīng)集成了一定數(shù)量的數(shù)字量I/O點(diǎn),若實(shí)際需要的I/O點(diǎn)數(shù)超過該CPU的I/O點(diǎn)數(shù)時(shí),則通過增加輸入/輸出擴(kuò)展模塊來(lái)達(dá)到擴(kuò)展功能、擴(kuò)大控制能力。擴(kuò)展模塊有輸入/輸出擴(kuò)展、熱電偶/熱電阻輸入擴(kuò)展和通訊擴(kuò)展三種類型,通過總線連接器(插件)和CPU模塊連接。
擴(kuò)展單元正常工作需要+5VDC工作電源,此電源由CPU通過總線連接器提供,擴(kuò)展單元的24VDC輸入點(diǎn)和輸出點(diǎn)電源,可由基本單元的24VDC電源供電,但要注意基本單元所提供的大電流能力。
CPU 221無(wú)I/O擴(kuò)展能力;CPU 222多可連接2個(gè)擴(kuò)展模塊(數(shù)字量或模擬量);CPU224和CPU226多可連接7個(gè)擴(kuò)展模塊。
(1)輸入/輸出擴(kuò)展模塊
S7-200系列PLC目前提供如下擴(kuò)展模塊:
①數(shù)字量輸入擴(kuò)展模塊_EM221(8DI);
②數(shù)字量輸出擴(kuò)展模塊_EM222(8DO);
③數(shù)字量輸入和輸出混合擴(kuò)展模塊_EM223(8I/O,16I/O,32I/O);
④模擬量輸入擴(kuò)展模塊_EM231(3AI,A/D轉(zhuǎn)換時(shí)間為25μs,12位);
⑤模擬量輸入和輸出混合擴(kuò)展模板_EM235(3AI/1AO,其中A/D轉(zhuǎn)換時(shí)間為25μs,D/A轉(zhuǎn)換時(shí)間100μs,位數(shù)均為12位)
(2)熱電偶/熱電阻擴(kuò)展模塊
熱電偶、熱電阻模塊(EM231)與CPU222,CPU224,CPU226配套使用,多種分度號(hào)熱電偶(mV信號(hào))和熱電阻(電阻信號(hào))可通過EM231模塊將信號(hào)送入S7-200。用戶通過EM231上的DIP開關(guān)來(lái)選擇熱電偶或熱電阻的分度號(hào)、接線方式、測(cè)量單位和開路故障的方向。
(3)通訊擴(kuò)展模塊
除了CPU集成通訊口外,S7-200還可以通過通訊擴(kuò)展模塊連接成更大的網(wǎng)絡(luò)。S7-200系列目前有兩種通訊擴(kuò)展模塊:PROFIBUS-DP擴(kuò)展從站模塊EM277和AS-i接口擴(kuò)展模塊CP243-2。
S7-200系列PLC輸入/輸出擴(kuò)展模塊的主要技術(shù)性能如表2所示。
4、S7-200的通信功能
S7-200的CPU模塊自帶的RS485串行通信支持PPI、DP/T、自由通信口協(xié)議和PROFIBUS點(diǎn)對(duì)點(diǎn)協(xié)議。每個(gè)網(wǎng)絡(luò)多126個(gè)站,多32個(gè)主站。通信接口可以實(shí)現(xiàn)與下列設(shè)備的通信:運(yùn)行編程軟件的計(jì)算機(jī)、文本顯示器TD200、OP(操作員面板)、以及S7-200 CPU之間的通信;通過自由通信口協(xié)議,可以與其他廠家的設(shè)備進(jìn)行串行通信。
EM277 PROFIBUS-DP從站模塊用于將S7-200 CPU連接到PROFIBUS-DP網(wǎng)絡(luò)。通信速率為9600-12Mbit/s。
工業(yè)以太網(wǎng)通訊模塊CP243-1的通信速率為10Mbit/s或100Mbit/s,半雙工/全雙工通信,RJ-45接口使用TCP/IP協(xié)議。可用STEP 7-Micro/WIN軟件實(shí)現(xiàn)通過工業(yè)以太網(wǎng)配置和遠(yuǎn)程編程服務(wù)(上載、下載程序,監(jiān)視狀態(tài)),通過工業(yè)以太網(wǎng)連接其他的CPU,通過S7-OPC在計(jì)算機(jī)上處理數(shù)據(jù)。
EM241 Modem(調(diào)制解調(diào)器)模塊支持遠(yuǎn)程維護(hù)或遠(yuǎn)傳診斷、PLC之間的通信、PLC與PC的通信、給手機(jī)發(fā)送短消息等,EM241參數(shù)化向?qū)Ъ稍贛icro/WIN V3.2中。
通過CP243-2 AS-i通信處理器,S7-200 CPU可以作為AS-i的主站,多可以連接62個(gè)AS-i從站,接入496個(gè)遠(yuǎn)程數(shù)字量輸入/輸出點(diǎn)。
5、S7-200的編程軟件
STEP 7-Micro/WIN 32是專門為S7-200設(shè)計(jì)的在個(gè)人計(jì)算機(jī)Windows操作系統(tǒng)下運(yùn)行的編程軟件。CPU通過PC/PPI電纜或插在計(jì)算機(jī)中CP 55111或CP 5611通信卡與計(jì)算機(jī)通信。通過PC/PPI電纜,可以在Windows下實(shí)現(xiàn)多主站通信方式。
STEP 7-Micro/WIN 32的用戶程序機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單清晰,通過一個(gè)主程序調(diào)用子程序或中斷程序,還可以通過數(shù)據(jù)塊進(jìn)行變量的初始化設(shè)置。用戶可以用語(yǔ)句表(STL)、梯形圖(LAD)和功能塊圖(FBD)編程,不同的編程語(yǔ)言編制的程序可以相互轉(zhuǎn)換,可以用符號(hào)表來(lái)定義程序中使用的變量地址對(duì)應(yīng)的符號(hào),是程序便于設(shè)計(jì)和理解。
STEP 7-Micro/WIN 32為用戶提供兩套指令集,即SIMATIC指令集(S7-200方式)和標(biāo)準(zhǔn)指令集(IEC1131-1)方式。通過調(diào)制解調(diào)器可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程編程,可以用單次掃描和強(qiáng)制輸出等方式來(lái)調(diào)試程序和進(jìn)行故障診斷。
S7-200是在美國(guó)德州儀器公式的小型PLC的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的,S7-300/400的前身是西門子公司的S5系列PLC,其編程軟件為STEP 7。S7-200和S7-300/300雖然有許多共同之處,但是在指令系統(tǒng)、程序結(jié)構(gòu)和編程軟件定方面均有相當(dāng)大的差異。
SIMATIC S7-200 SMART訂貨數(shù)據(jù)
①*處理單元CPU訂貨號(hào)
CPU SR20模塊_主要參數(shù):AC/DC/RLY 12DI/8DO_訂貨號(hào):6ES7 288-1SR20-0AA0
CPU SR40模塊_主要參數(shù):AC/DC/RLY 24DI/16DO_訂貨號(hào):6ES7 288-1SR40-0AA0
CPU ST40模塊_主要參數(shù):DC/DC/DC 24DI/16DO_訂貨號(hào):6ES7 288-1ST40-0AA0
CPU CR40模塊_主要參數(shù):AC/DC/RLY 24DI/16DO_訂貨號(hào):6ES7 288-1CR40-0AA0
CPU SR60模塊_主要參數(shù):AC/DC/RLY 36DI/24DO_訂貨號(hào):6ES7 288-1SR60-0AA0
CPU ST60模塊_主要參數(shù):DC/DC/DC 36DI/24DO_訂貨號(hào):6ES7 288-1ST60-0AA0
②I/O擴(kuò)展模塊EM訂貨號(hào)
EM DI08數(shù)字量輸入模塊_主要參數(shù):8×24VDC輸入_訂貨號(hào):6ES7 288-2DE08-0AA0
EM DR08數(shù)字量輸出模塊_主要參數(shù):8×繼電器輸出_訂貨號(hào):6ES7 288-2DR08-0AA0
EM DR16數(shù)字量輸入/輸出模塊_主要參數(shù):8×24VDC輸入/8×繼電器輸出_訂貨號(hào):6ES7 288-2DR16-0AA0
EM DR32數(shù)字量輸入/輸出模塊_主要參數(shù):16×24VDC輸入/8×繼電器輸出_訂貨號(hào):6ES7 288-2DR32-0AA0
EM DT08數(shù)字量輸入/輸出模塊_主要參數(shù):8×24VDC輸出_訂貨號(hào):6ES7 288-2DT08-0AA0
EM DT16數(shù)字量輸入/輸出模塊_主要參數(shù):8×24VDC輸入/8×24VDC輸出_訂貨號(hào):6ES7 288-2DT16-0AA0
EM DT32數(shù)字量輸入/輸出模塊_主要參數(shù):16×24VDC輸入/16×24VDC輸出_訂貨號(hào):6ES7 288-2DT32-0AA0
EM AI04模擬量輸入模塊_主要參數(shù):4路輸入_訂貨號(hào):6ES7 288-3AE04-0AA0
EM AQ02模擬量輸入模塊_主要參數(shù):2路輸出_訂貨號(hào):6ES7 288-3AQ02-0AA0
EM AM06模擬量輸入/輸出模塊_主要參數(shù):4路輸入/2路輸出_訂貨號(hào):6ES7 288-3AM06-0AA0
EM AR02熱電阻輸入模塊_主要參數(shù):2路通道_訂貨號(hào):6ES7 288-3AR02-0AA0
③通信擴(kuò)展信號(hào)板SB訂貨號(hào)
SB CM01通信擴(kuò)展信號(hào)板_主要參數(shù):R485/R232_訂貨號(hào):6ES7 288-5CM01-0AA0
SB DT04數(shù)字量擴(kuò)展信號(hào)板_主要參數(shù):2×24VDC輸入/2×24VDC輸出_訂貨號(hào):6ES7 288-5DT04-0AA0
SB AQ01模擬量擴(kuò)展信號(hào)板_主要參數(shù):1×12位模擬量輸出_訂貨號(hào):6ES7 288-Q01-0AA0
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