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S7-200系列PLC编程器的使用示例
Siemens编程器S7-200系列用在中小型设备上的自动系统的控制单元,适用于各行各业,各种场合中的检测,监测及控制。
在这里,和大家一起来讨论S7-200几个使用方面的情况。
1.步进,伺服脉冲定位控制。
在设备的控制系统中,有关运动控制是很重要的,下面我们来看一看西门子S7-200系列PLC怎样来实现这 个功能。
首先,确定使用哪个端口来发脉冲,如采用Q0.0发脉冲,则它的控制字为SMB67,脉冲同期为SMW68,脉 冲个数存放在SMD72中,
下面是控制字节的说明:
SM67.0 SM77.0 PTO/PWM更新周期值 0=不更新,1=更新周期值
SM67.1 SM77.1 PWM更新脉冲宽度值 0=不更新,1=脉冲宽度值
SM67.2 SM77.2 PTO更新脉冲数 0=不更新,1=更新脉冲数
SM67.3 SM77.3 PTO/PWM时间基准选择 0=1微秒值,1=1毫秒值
SM67.4 SM77.4 PWM更新方法 0=异步更新,1=同步更新
SM67.5 SM77.5 PTO操作 0=单段操作,1=多段操作
SM67.6 SM77.6 PTO/PWM模式选择 0=选择PTO,1=选择PWM
SM67.7 SM77.7 PTO/PWM允许 0=禁止PTO/PWM,1=允许
这样根据以上表格,我们得出Q0.0控制字:SMB67为:10000101
采用PTO输出,微妙级周期,发脉冲的周期(也就是频率)与脉冲个数都要重新输入。10000101转化为 16进制 为85,有了控制字以后,我们来写这一段程序:
根据上面这段程序,我们知道了控制字的使用,同时也知道步进电机的脉冲周期与冲个数的存放位置(对 Q0.0来说是SMW68与SMD72)。当然,VW100与VD102内的数据不同的话,步进电机的转速和转动圈数就不一样。
还有一点需要说明得是:M0.0导通---PLC捕捉到上升沿发动脉冲输出后,想停止的话,只须改变端口脉冲的 控制字,再启动PLS即可,程序如下:
2.高速计数功能。
西门子S7-200系列PLC具有高速计数的功能;举一例子来谈谈高速计数的用途,我们采用普通电机来带动丝杆转动,我们想控制转动距离,怎么来解决这个问题?那么我们可在电机另一头与一编码器联接,电机转一圈,编码器也随之转一圈,同时根据规格发出不同的脉冲数。当然,这些脉冲数的频率比较高,PLC不能用普通的上升沿计数来取得这些脉冲,只能通过高速计数功能了。
启动高速计数功能,也要具有控制字
HSCO HSC1 描述
SM37.0 SM47.0 复位有效电平控制位 0=高电平有效, 1=低电平有效
SM37.1 SM47.1 启动有效电平控制位于 0=高电平有效, 1=低电平有效
SM37.2 SM47.2 正交计数器速率选择 0=4X计数率, 1=1X计数率
SM37.3 SM47.3 计数方向控制位 0=减计数, 1=正计数
SM37.4 SM47.4 向HSC中写入计数方向 0=不更新, 1=更新计数方向
SM37.5 SM47.5 向HSC中写入预置值 0=不更新, 1=更新预置值
SM37.6 SM47.6 向HSC中写入当前值 0=不更新, 1=更新当前值
SM37.7 SM47.7 HSC允许 0=禁止HSC, 1=允许HSC
参照上面的表格,我们选择HSC1高速计数器,控制字为SMB47,现在我们启动高速计数器HSC1,选择为增计数,更新计数方向,重新设置值,更新当前值:这样的话,HSC1的启动控制高为:11111000转化为16进制为 F8,将启动计数器时当前值存放在SMD48中,将预存置放在SMD52中,具体的程序 如下:
同样的,如果计数器在工作状态下想停止计数器,也必须改变它的控制字后,启动HSC具体程序 如下:
3. PID回路控制功能。
西门子S7-200系列PLC的PID控制相当的简单,可以通过micro/win软件的一个向导程序,按照提示,一步一步执行您所要求PID控制的属性即可,在这里谈一谈PID这三个参数的具体意义:P为增益项,P越大,响应起就快,在调节流量阀时:设定流量为50%,当目前流量接近50%,刚超过,如果P值很大的话,那么流量阀会马上会关闭,而不会控制在某一区域。这就是增益项太大引起。在调节的过程中应该先将P值调节比较适当了,再去调节I值,它为积分项,是在控制器回路中控制对当前值与设定值相等的偏差范围。D为微分项,主要作用是避免给定值的微分作用而引起的跳变。
在现场的PID参数的调整过程中,针对西门子S7-200型PLC我的建议是在不同的控制阶段,采用不同的PID参数组,具体而言就是当目前距离设定值差距较大时,采用P值较大的一套PID参数,如果当前值快接近设定值范围时,采用P值较小的一套PID参数。
分布式控制器
智能的分散化有助于*地提高工厂设备的灵活性,从而成为一个决定性竞争因素。通过扩大联网,可将现场级的独立智能单元集成到系统范围的通信系统中。SIMATIC ET 200 I/O 系统可用集成式智能控制器进行扩展。这样就产生了分布式控制器。
CPU 1510SP-1 PN 适用于基于 S7-1500 CPU 1511-1 PN 的 SIMATIC ET 200SP
用于基于 ET 200SP 的高性能控制解决方案
增强了系统和设备的可用性
可连接zui多 64 个 IO 设备的 PROFINET IO 控制器
PROFINET I-Device,用于连接作为智能 PROFINET 设备、带 SIMATIC 或第三方 PROFINET I/O 控制器的 CPU
适用于 4 个控制器的 PROFINET 共享智能设备
PROFINET IO IRT 接口,带集成 3 端交换机
经由 PROFIBUS 的等时同步模式
具有多种通信功能:
编程器/OP 通信,PROFINET IO,开放式 IE 通信(TCP,ISO-on-TCP 和 UDP),Web 器和 S7 通信 (带可装载的 FB)
可选 PROFIBUS DP 主站,用于 125 个 PROFIBUS DP 从站(带 CM DP 模块 6ES7545-5DA00-0AB0)
可选 PROFIBUS DP 从站(带 CM DP 模块 6ES7545-5DA00-0AB0)
组态控制(选项处理)
集成运动控制功能,可以控制速度控制轴和定位轴,支持外部编码器
注
CPU 的运行需要使用 SIMATIC 存储卡。
总线适配器不在供货范围内,需要单独订购。
CPU 1510SP-1 PN 是经济型入门级 CPU,用于不连续生产技术中对处理速度和响应速度要求不高的应用。CPU 1510SP-1 PN 可被用作 PROFINET IO 控制器或分布智能系统(PROFINET 智能设备)。集成式 PROFINET IO IRT 接口的设计形式为 3 端交换机,这样就可以在系统中通过端口 1 和 2 建立总线型拓扑,并且也可通过端口 3 来连接编程设备/PC 或 HMI 设备。
作为智能设备使用时,CPU 1510SP-1 PN 可实现在本地对过程数据进行分布式预处理,并且仅将实际需要的信息传输到上位控制器。这样做有以下优势:
减轻*控制器的工作负荷
缩短对现场重要信号的响应时间
数据量减少,总线系统上的负荷降低
各单元经过预测试并进行平行调试,设置更快速
由于自带机械装置,增加了可用性和灵活性
组态清晰明了
CPU 1510SP-1 PN 完全独立于*控制器运行。如果其发生故障,CPU 1510SP-1 PN 仍继续运行。
位模块化设计的 ET 200SP I/O 系统和 CPU 1510SP-1 PN 可实现面向功能的站设计。
另外,CPU 通过易组态的块提供全面控制功能,以及通过标准化 PLC-open 块 提供连接至驱动器的能力。
6ES73211BH100AA0
Benefits
通过在变频器中集成 PLC、运动控制和技术功能,可实现高性价比
利用更新的SINAMICS S120 设计
紧凑的形状因素减少了控制柜尺寸
*适用于模块化或分布式机器解决方案
操作方便
具有丰富的通讯接口,可进行各种型式的组网:
D410-2 DP, D4x5-2 DP:内置工业以太网和 PROFIBUS DP 接口
D410-2 DP/PN(从 autumn 2012 开始可用), D4x5-2 DP/PN:内置工业以太网、PROFIBUS DP 和 PROFINET IO 接口
具有广泛的技术功能,功能强大
从驱动器的调试到开环控制和运动控制等工程应用都十分的简单
CF 卡,更换容易,包含所有数据(程序,数据,驱动参数和许可证),因此,可轻松进行维护
PLC 和运动控制器之间无需接口,具有的动态性能
能在任何地方zui使用SIMOTION D
使用SINAMICS S120驱动系列
直接在传动(SINAMICS S120)中执行运动控制和PLC功能
要求结构紧凑、节省空间
运动控制和高速I/O需要高性能
处于苛刻环境的条件下,要求高电磁兼容性,高抗冲击性和高抗振动性
采用了具有高速同步操作功能的模块化机器概念
灵活的模块化机器解决方案
SIMOTION D zui适用于单轴和高性能多轴组合系统的模块化机器概念的实施:
SIMOTION D410-2(块型)为从单机传动到小型多机传动(通常为 2 至 3 个轴)的紧凑型传动设计提供了的解决方案。
SIMOTION D4x5-2(书本型)可用于多轴系统(zui多 128 个轴)的开环和闭环控制。
重要应用包括:
包装机
塑料和橡胶机械
压力机和拉线机
纺织机械
印刷机械
木材、玻璃、陶瓷和石材加工机械
转换
搬运设备
随着伺服变频器和矢量变频器使用的增加,需要 PLC、运动控制和技术功能的高度集成。
通过 SIMOTION D4x5-2,某些控制模块还可用作 SIPLUS 型号,适合在极为恶劣的环境条件下使用(例如,在有毒环境中)。
S7-300 信号模块
描述
信号模块是 SIMATIC S7-300 进行过程操作的接口。S7-300 模块范围的多面性允许模块化自定义,以满足zui多变的任务。
S7-300 支持多面性技术任务,并提供详尽的通讯选项。除了具有集成功能和接口的CPU,在 S7-300 设计中还有各种针对技术和通讯的特殊模块。
优势
安装简便
通过前端连接器连接传感器/执行器。可使用以下连接方式进行连接:
螺钉型接线端子
簧型接线端子
快速连接(绝缘穿刺)
更换模块后,只需将连接器插入相同类型的新模块中,并保留原来的布线。前端连接器的编码可避免发生错误。
快速连接
连接 SIMATICTOP 更加简单、快速(不是紧凑CPU 的板载 I/O)。可使用预先装配的带有单个电缆芯的前端连接器,和带有前端连接器模块、连接线缆和端子盒的完整插件模块化系统。
高组装密度
模块中为数众多的通道使 S7-300 实现了节省空间的设计。可使用每个模块中有8 至 64 个通道(数字量)或 2 至 8 个通道(模拟量)的模块。
简单参数化
使用 STEP 7 对这些模块进行组态和参数化,并且不需要进行不便的转换设置。数据进行集中存储,如果更换了模块,数据会自动传输到新的模块,避免发生任何设置错误。使用新模块时,无需进行软件升级。可根据需要复制组态信息,例如用于标准机器。
设计和功能
许多不同的数字量和模拟量模块根据每一项任务的要求,准确提供输入/输出。
数字量和模拟量模块在通道数量、电压和电流范围、电气隔离、诊断和警报功能等方面都存在着差别。在这里提到的所有模块范围中,SIPLUS组件可用于扩展的温度范围-25… 60°C 和有害的空气/冷凝。
诊断、中断
许多模块还会监控信号采集(诊断)和从过程(过程中断)中传回的信号。这样便可对过程中出现的错误(例如断线或短路)以及任何过程事件(
例如数字输入时的上升边或下降边)立刻做出反应。使用STEP 7,即可轻松对控制器的响应进行编程。
模块
用于测试和仿真时,模拟量模块可插入到S7-300。该模块通过LED 转换和指示输出信号,实现对编码器信号的模拟。
该模块可插入到任何地方(不必遵守插槽规则)。该虚拟模块为未组态的信号模块预留了一个插槽。稍后安装该模块时,整个组态的机械配置和地址分配均不会更改。
S7-300 通讯模块
说明
通讯处理器用于把 S7-300 连接到不同的总线系统/通讯网络上,以及进行点到点连接。根据应用情况和模块的不同协议,可以提供不同的总线系统,如PROFIBUS DP 或工业以太网。
点到点连接
通过处理器(CP)进行点到点连接是一种强大而低成本的中线系统替代方案。相对于总线系统,点到点链接的优点在只有较少(RS485) 设备需要连
应用接到SIMATIC S7 上时非常明显。
CP 可以方便的把第三方系统连接到SIMATIC S7 上。由于CP 具有*的灵活性,可以实现多种不同的物理传输介质、传输速率,甚至可以自定义传输协议。
对于每个 CP,我们用 CD 光盘提供了组态软件包和电子手册,以及用于实现CPU 和 CP 之间通讯的参数化屏幕形式和标准的功能块。
组态的数据会存储到CPU 的系统块中,并备份。因此更换模块时新模块可以立即投入使用。
S7-300 的接口模块现有三种版本,每个都带有用于不同物理传输介质的接口。
通讯模块使 SIMATICS7-300 可以连接到如:
SIMATIC S7 和SIMATIC S5 可编程控制器,以及许多其它制造商提供的系统
PC、可编程装置、HMI装置
现场设备
打印机
机器人控制
调制解调器
效益扫描仪、条码读取器等
由于可以使用 STEP 7 方便的进行组态,因此缩短了启动时间
通过 LED 指示缩短了发生故障时的停机和维修时间
设计和功能
CP 具有加固的塑料外壳,带有 LED 指示灯用于显示工作和故障状态。
它们显示出了 SIMATICS7-300 设计的全部优势,如.
设计紧凑
便于安装
用户友好型接线等。
SIMATIC S7-300,数字输出 SM 322,电位隔离, 8 DA,24V DC,2A,1个 20针
SM 322 数字量输出模块
概述
数字量输出
用于连接电磁阀、接触器、小功率电机、灯和电机启动器应用
数字量输出模块用于从控制器向过程变量输出数字量信号。数字量输出模块把 S7-300 的内部信号电平转换成过程所要求的外部信号电平。
用于连接电磁阀、接触器、小功率电机、灯和电机启动器。
设计
数字量输出模块具有下列机械特性:
紧凑型设计:
绿色 LED,用于指示输出的信号状态。
前连接器插座,通过前门保护。
前门上的标签区。
连接器针脚分配,用于在前门内部进行配线。
安装方便:
没有插槽规则;输出地址由插槽决定。
当在 ET 200M 中与有源总线模块一起使用时,可以进行热插拔,而不会有任何反应。
方便用户接线。
RC 滤波器 (用于继电器模块 6ES7 322-1HF20):
继电器模块 6ES7 322-1HF20-0AA0 有一个可连接的 RC 网络(300Ω/0.1μF) ,用于大电感负载开关时灭弧(功率因数 = 0.4)。例如,这样可以:
对于框架规格 5 的 NEMA 电机的起动器,触点寿命从 100,000 增加到 200,000 次切换操作。
具有8、16、32或64通道的模块。
功能
数字量输出模块将控制器的内部信号电平(逻辑“0”或“1”)转换成过程所需的外部信号电平。
多种输出电压,可支持输出不同的过程信号:
24 VDC,额定电流 0.5 A/通道
24 VDC,额定电流 2 A/通道
48 - 125 V DC
120/230 V AC
除了经济性以及易于处理的特点外,该模块还具有其他特殊功能。
SIMATIC S7-300,模拟输出 SM 332,电位隔离, 4 模拟输出,U/I;诊断; 分辨率 11/12 位,20针, 插拔利用激活的 背板总线是可行的