西门子S7-200SMART10.2寸人机界面 安装调试
价格:10.00起
西门子PLC通讯方式
1、RS485串口通信
第三方设备大部分支持,西门子S7PLC可以通过选择自由口通信模式控制串口通信。简单的情况是只用发送指令(XMT)向打印机或者变频器等第三方设备发送信息。不管任何情况,都必须通过S7PLC编写程序实现。当选择了自由口模式,用户可以通过发送指令(XMT)、接收指令(RCV)、发送中断、接收中断来控制通信口的操作。
2、PPI通信
PPI协议是S7-200CPU基本的通信方式,通过原来自身的端口(PORT0或PORT1)就可以实现通信,是S7-200CPU默认的通信方式。PPI是一种主-从协议通信,主-从站在一个令牌环网中。在CPU内用户网络读写指令即可,也就是说网络读写指令是运行在PPI协议上的。因此PPI只在主站侧编写程序就可以了,从站的网络读写指令没有什么意义。
3、MPI通信
MPI通信是一种比较简单的通信方式,MPI网络通信的速率是19.2Kbit/s~12Mbit/s,MPI网络多支持连接32个节点, 通信距离为50M。通信距离远,还可以通过中继器扩展通信距离,但中继器也占用节点。MPI网络节点通常可以挂S7-200、人机介面、编程设备、智能型ET200S及RS485中继器等网络元器件。
西门子PLC与PLC之间的MPI通信一般有3种通信方式:
1)全局数据包通信方式
2)无组态连接通信方式
3)组态连接通信方式
4、PROFIBUS-DP通信
PROFIBUS-DP现场总线是一种开放式现场总线系统,符合欧洲标准和国际标准。PROFIBUS-DP通信的结构非常精简,传输速度很高且稳定,非常适合PLC与现场分散的I/O设备之间的通信。
5、以太信
以太网是目前世界上的拓朴标准之一,具有传传播速率高、网络资源丰富、系统功能强、安装简单和使用维护方便等很多优点。
西门子S7-200SMART系列PLC
1.标准型晶体管输出CPU模块,ST20 2轴100kHz高速脉冲输出;ST30/ST40/ST60提供3轴100kHz高速脉冲输出,支持PWM和PTO脉冲输出
2.在PWM方式中,输出脉冲的周期是固定的,脉冲的宽度或占空比由程序来调节,可以调节电机速度、阀门开度等
3.在PTO方式(运动控制)中,输出脉冲可以组态为多种工作模式,包括自动寻找原点,可实现对步进电机或伺服电机的控制,达到调速和定位的目的
4.CPU本体上的Q0.0, Q0.1和Q0.3可组态为PWM输出或高速脉冲输出,均可通过向导设置完成上述功能
5.提供可组态的测量系统,输人数据时既可以使用工程单位(如英寸或厘米)也可以使脉冲数
6.提供可组态的反冲补偿
7.支持、相对和手动位控模式
7.支持连续操作
8.提供多达32组运动动包络,每组包络多可设置16种速度
9.提供4种不同的参考点寻找模式,每种模式都可对起始寻找方向和终接近方向进行选择
西门子全新网络管理软件令工业网络更轻松。
目前,生产流程正日趋数字化。从化工厂到各生产设施,机器、传动装置、传感器及其它组件都实现了联网。将这些系统生成的数据与软件结合在一起,企业就能以数字化的形式展现生产环境。在计算机模拟和优化的帮助下,生产可变得更可靠、灵活和。而这一切的基础则是顺畅运行的通讯网络。
然而,在工厂里,不同生产层级使用不同的联网标准。因此,持续掌握所有设备的状态并尽早探测中断情况就成为了主要挑战。全新的第13版Sinema Server软件可提供较前版更佳的工厂生产环境概览,而且款能用单个解决方案机器情况与产出的软件。它能自动探测整个网络中的所有组件并在网络浏览器中清晰显示它们的状态。这项功能的实现是由于Sinema Server既能利用常见的简易网络管理协议(SNMP)又能利用基于应用的Profinet和Simatic等协议从移动设备直接读取诊断数据。
全系统
在自动化程度很高的现代化工厂,网络中有数以千计的立组件。除了生产机器及其控制器之外,这些组件还包括装置的传感器及计算机和服务器。迄今为止,生产工厂主要分为两部分:自动化层面的,即机器通过Profinet行业标准进行的通讯,和跨生产通讯层面的,即立系统间的通讯。
Sinema Server V13能将这两种结合在一起。它的软件可自动探测网络中所有的Profinet和以太网设备。因此,维护人员仅通过单个用户界面就可全面了解整个网络的状况。而针对每个设备,软件都可检测出其设备制造商、组件型号、现状、位置及装载软件版本等信息。它还能从西门子Simatic控制器及联网设备中读取更多信息,从而实现故障探测等功能。
西门子PLC代理商硬件分析
2、PLC硬件故障
①PLC主机系统故障
A、电源系统故障。电源在连续工作、散热中,电压和电流的波动冲击是不可避免的。
B、通讯网络系统故障。通讯及网络受外部干扰的可能性大,外部环境是造成通讯外部设备故障的大因素之一。系统总线的损坏主要由于PLC多为插件结构,长期使用插拔模块会造成局部印刷板或底板、接插件接口等处的总线损坏,在空气温度变化、湿度变化的影响下,总线的塑料老化、印刷线路的老化、接触点的氧化等都是系统总线损耗的原因。PLC的价格少则几百,多则上万,所以从节省开支方面讲,PLC损坏后还是具有一定的维修价值。PLC的维修技术,不单是PLC硬件上的修复,还有PLC线路以及软件的相互配合,再者,PLC不像单片机那样,是单一的芯片,加上少量电路就能工作,修复相对简单。
CPU的主频,即CPU内核工作的时钟频率(CPU Clock Speed)。因此主频仅是CPU性能表现的一个方面,而不代表CPU的整体性能、GHz(吉赫)、MHz(兆赫),假设某个CPU在一个时钟周期内执行一条运算指令、指令集,其相应的单位有,CPU的位数等等)。计算脉冲信号周期的时间单位及相应的换算关系是:s(秒),在硅片上的元件之间需要导线进行联接,达到英特尔公司的Pentium 4系列CPU较高主频的CPU性能,所以AthlonXP系列CPU才以PR值的方式来命名,1kHz=1000Hz,那么当CPU运行在100MHz主频时,将比它运行在50MHz主频时速度快一倍。因为100MHz的时钟周期比50MHz的时钟周期占用时间减少了一半,也就是工作在100MHz主频的CPU执行一条运算指令所需时间仅为10ns比工作在50MHz主频时的20ns缩短了一半,脉冲信号是一个按一定电压幅度,一定时间间隔连续发出的脉冲信号。脉冲信号之间的时间间隔称为周期;而将在单位时间(如1秒)内所产生的脉冲个数称为频率。频率是描述周期性循环信号(包括脉冲信号)在单位时间内所出现的脉冲数量多少的计量名称;频率的标准计量单位是Hz(赫)。电脑中的系统时钟就是一个典型的频率相当和稳定的脉冲信号发生器、kHz(千赫),只有在提高主频的同时,各分系统运行速度和各分系统之间的数据传输速度都能得到提高后,电脑整体的运行速度才能真正得到提高。
提高CPU工作主频主要受到生产工艺的限制。由于CPU是在半导体硅片上制造的,1 ms=1000μs,但目前还没有一个确定的公式能够定量两者的数值关系,因为CPU的运算速度还要看CPU的流水线的各方面的性能指标(缓存。其中1GHz=1000MHz,1MHz=1000kHz,很可能会出现主频较高的CPU实际运算速度较低的现象:1s=1000ms。比如AMD公司的AthlonXP系列CPU大多都能已较低的主频、ms(毫秒)、μs(微秒),还与其它各分系统的运行情况有关、ns(纳秒),其中,自然运算速度也就快了一倍。只不过电脑的整体运行速度不仅取决于CPU运算速度。通常所说的某某CPU是多少兆赫的,而这个多少兆赫就是“CPU的主频”。很多人认为CPU的主频就是其运行速度。
CPU的主频不代表CPU的速度,但提高主频对于提高CPU运算速度却是至关重要的。
7-200 SMART CPU 提供了三种开环运动控制方法:
1.脉冲串输出 (PTO):内置在 CPU 的速度和位置控制。此功能仅 提供脉冲串输出,方向和限值控制必须通过应用程序使用PLC 中集成的或由扩展模块提供的 I/O 来提供。请参见脉冲输出PLS 指令
2.脉宽调制 (PWM):内置在 CPU 的速度、位置或负载循环控制。 若组态 PWM 输出,CPU 将固定输出的周期时间,通过程序控制 脉冲的持续时间或负载周期。可通过脉冲持续时间的变化来控 制应用的转速或位置。请参见脉冲输出PLS指令
3.运动轴:内置于CPU中,用于速度和位置控制。此功能提供了 带有集成方向控制和禁用输出的单脉冲串输出,还包括可编程 输入,并提供包括自动参考点搜索等多种操作模式
PWM 和运动控制向导设置
为了简化您应用程序中位控功能的使用,STEP 7- Micro/WIN SMART提供的位控向导可以帮助您在几分钟内全部完成PWM、 PTO的组态。该向导可以生成位控指令,您可以用这些指令在您 的应用程序中对速度和位置进行动态控制。
PWM向导设置根据用户选择的PWM脉冲个数,生成相应的PWMx_ RUN子程序框架用于编辑。
运动控制向导多提供3轴脉冲输出的设置,脉冲输出速度从20 Hz到100 KHz可调。
PLC的基本概念
可编程控制装置(Programmable Controller)是电脑家族中的一员,是为工业控制应用所设计制造的。早期的可编程控制装置称作可编程逻辑控制装置(Programmable Logic Controller),一般称作PLC,它通常作为代替继电器实现逻辑控制。随着技术的发展,这种装置的功能已经大大超过了逻辑控制的范围,所以,今天这种装置称作可编程控制装置,一般称作PC。但是为了杜绝与个人电脑(Personal Computer)的一般称作混淆,所以将可编程控制装置一般称作PLC
2、PLC的基本结构PLC实质是一种于工业控制的电脑,其硬件结构基本上与微型电脑相同,如图所示:
a. 处理单元(CPU)
处理单元(CPU)是PLC的控制中枢。它按照PLC系统程序赋予的功能接收并存储从编程器键入的客户程序和数据;检查电源、存储器、I/O以及警戒定时器的状态,可以诊断客户程序中的语法错误。当PLC投入运行时,首先它以扫描的方法接收现场各输入装置的状态和数据,并分别存入I/O映象区,然后从客户程序存储器中逐条读取客户程序,经过命令解释后按指令的规定执行逻辑或算数运算的结果送入I/O映象区或数据寄存器内。等全部的客户程序执行完成之后,后将I/O映象区的各输出状态或输出寄存器内的数据输送到相应的输出装置,如此循环运行,直到停止运行。
为了进一步提高PLC的可*性,近些年来对大型PLC还采用双CPU产生冗余系统,或采用三CPU的表决式系统。如此,即便某个CPU发生故障,整个系统依然能正常运行。b、存储器存放系统软件的存储器叫作系统程序存储器。
存放应用软件的存储器叫作客户程序存储器。
C、电源 PLC的电源在整个系统中起着十分重要得作用。如果没有一个优良的、可*得电源系统是无法工作正常的,所以PLC的生产商对电源的设计和制造也十分重视。一般交流电压波动在+10%(+15%)范围内,可以不采取其它措施而将PLC直接连接到交流电网上去。
3、PLC的工作方式
一. 扫描技术当PLC投入运行后,其工作流程一般分为三个阶段,即输入采样、客户程序执行和输出刷新三个阶段。完成以上三个阶段称作一个扫描周期。在整个运行期间,PLC的CPU以一定的扫描速度重复执行以上三个阶段。(一) 输入采样阶段
在输入采样阶段,PLC以扫描方法顺序地读入所有输入状态和数据,并将它们存入I/O映象区中的相应得单元内。输入采样结束后,转入客户程序执行和输出刷新阶段。在这两个阶段中,即便输入状态和数据发生改变,I/O映象区中的相应单元的状态和数据也不改。所以,如果输入是脉冲信号,则该脉冲信号的宽度必需超过一个扫描周期,才能保证在任何情况下,该输入均能被读入。
(二) 客户程序执行阶段在客户程序执行阶段,PLC总是按由上而下的顺序顺序地扫描客户程序(梯形图)。在扫描每一条梯形图时,又总是先扫描梯形图左边的由各触点产生的控制线路,并按先左后右、先上后下的顺序对由触点产生的控制线路进行逻辑运算,然后按照逻辑运算的结果,刷新该逻辑线圈在系统RAM存储区中对应位的状态;或者刷新该输出线圈在I/O映象区中对应位的状态;或者确定是不是要执行该梯形图所规定的功能指令。即,在客户程序执行流程中,仅有输入点在I/O映象区内的状态和数据不会发生改变,而其他输出点和软设备在I/O映象区或系统RAM存储区内的状态和数据都有可能发生改变,并且排在上面的梯形图,其程序执行结果会对排在下面的凡是用到这些线圈或数据的梯形图起作用;相反,排在下面的梯形图,其被刷新的逻辑线圈的状态或数据只能到下一个扫描周期才能对排在其上面的程序起作用。
(三) 输出刷新阶段
当扫描客户程序结束后,PLC就进入输出刷新阶段。在此期间,CPU按照I/O映象区内对应的状态和数据刷新全部的输出锁存电路,再经输出电路推动相应的外设。这时,才是PLC的真正输出。
比较下二个程序的异同:
这两段程序执行的结果完全一样,但在PLC中执行的流程却不同。
※ 程序1只用一次扫描周期,就可完成对%M4的刷新;
※ 程序2要用四次扫描周期,才能完成对%M4的刷新。
这两个例子说明:相同的若干条梯形图,其排列次序不同,执行的结果也不一样。另外,也可看到:采用扫描客户程序的运行结果与继电器控制装置的硬逻辑并行运行的结果有所区分。当然,如果扫描周期所占用的时间对整个运行来讲可以忽略,那么二者之间就没有什么区分了。
通常情况下,PLC的扫描周期包括自诊断、通讯等,如下图所示,即一个扫描周期相当于自诊断、通讯、输入采样、客户程序执行、输出刷新等所有时间的总和。
如何察看CPU状态或获取PLC的连接状态
实现方法:1)察看CPU状态:在项目的config文件中的对应驱动设置中,添加ReadOpState=”Y”;在脚本中读取内部DPT“_S7_Conn”相应数据点的“OpState”状态值。帮助文档中有关于“ReadOpState”参数的详细解释;另外,在帮助中搜索“O ...
如何在TIA Portal软件中加载带有al..的库文件
如何在TIA Portal软件中加载带有al..的库文件在上下载了几个库文件,然后解压发现打开不了,不知道怎么使用,于是自己琢磨了一下,在网上查了一下资料,现在借花献佛,希望新手们更好的使用库文件,也少走一些弯路吧。。。。。。 在西门子工业在线支持上,文件以 "zip" ...
如何在WinCC OA中实现消息对话框
需求:在软件中我们经常会弹出个小窗口,用于提示出错、警告、操作、结果等等。例如,用户输入某设定值后点击按钮,弹出消息对话框,点击其中的“OK”按钮后,才能确认用户输入。实现方法:打开Gedi,在WinCC OA的安装路径下(例如: ...
PM和PS模块的区别
当CPU不足以为右边模块提供功率时,必须用PS模块,具体可在1500博途组态中查看。系统电源 (PS)连接到背板总线(U 型连接器),仅用于提供内部所需的系统电压, 可为部分模块电子元件和 LED 供电。 CPU 或接口模块未连接 24 VDC 负载 ...
西门子plc故障诊断
西门子PLC具有很完善的自诊断功能,如出现故障,借助自诊断程序可以方便的找到出现故障的部件,更换后就可以恢复正常工作。故障处理的方法可参看西门子S7-200PLC系统手册的故障处理指南。实践,外部设备的故障率远高于PLC
应用领域和特性
Ident 指令包含了用于识别系统的 STEP 7 函数。这些指令由 Ident 块和 Ident 配置文件
组成。Ident 配置文件可在 SIMATIC S7-300、S7-400、S7-1200 和 S7-1500 控制器中
为各种通信模块、RFID 阅读器和光学阅读器系统使用。可通过 STEP 7 V5.5 或更高版本
和 STEP 7 Basic/Professional V13 或更高版本进行组态。Ident 块以 Ident 配置文件为
基础,能够在 V13 及更高版本的 STEP 7 Basic/Professional 中组态。
应用领域和特性
Ident 指令包含了用于识别系统的 STEP 7 函数。这些指令由 Ident 块和 Ident 配置文件
组成。Ident 配置文件可在 SIMATIC S7-300、S7-400、S7-1200 和 S7-1500 控制器中
为各种通信模块、RFID 阅读器和光学阅读器系统使用。可通过 STEP 7 V5.5 或更高版本
和 STEP 7 Basic/Professional V13 或更高版本进行组态。Ident 块以 Ident 配置文件为
基础,能够在 V13 及更高版本的 STEP 7 Basic/Professional 中组态。
从 TIA Portal V13.1 开始,Ident 指令已集成在 STEP 7 中,您可以手动组态 Ident 设备
并使用 Ident 指令对其进行编程。从 TIA Portal V14 SP1 开始,STEP 7 中包含
“TO_Ident”工艺对象,该对象可帮助您进行规划、组态和诊断。仍然使用 Ident 指令执行
编程。从 TIA Portal V16 更新 1 开始,STEP 7 中包含“TO_Taglayout”工艺对象。利用
此工艺对象可以将发送应答器的存储区域划分成多 64 个地址区域,即标签场,并以符
号形式寻址这些字段。
“TO_Ident”工艺对象有助于规划和组态,对编程也有影响。
影响:
• 无需再手动创建“IID_HW_CONNECT”数据类型的变量。
• 各种复位块由“Reset_Reader”块代替。
您可以在 TIA Portal 帮助中找到有关 Ident 设备的规划、组态和诊断以及使用工艺对象创
建标签场和 Ident 设备参数的详细描述。
→ TIA Portal 帮助,查找:工艺对象“SIMATIC Ident”
→ TIA Portal 帮助,查找:识别系统
高可靠性是电气控制设备的关键性能。PLC由于采用现代大规模集成电路 集成电路是采用半导体制作工艺,在一块较小的单晶硅片上制作上许多晶体管及电阻器、电容器等元器件,并按照多层布线或遂道布线的方法将元器件组合成完整的电子电路。它在电路中用字母"IC"(也有用文字符号"N"等)表示。 技术,采用严格的生产工艺制造,内部电路采取了的抗***技术,具有很高的可靠性。使用PLC构成控制系统,和同等规模的继电接触器 接触器是一种应用广泛的开关电器。接触器主要用于频繁接通或分断交、直流主电路和大容量的控制电路,可远距离操作,配合继电器可以实现定时操作,联锁控制及各种定量控制和失压及欠压保护,广泛应用于自动控制电路,其主要控制对象是电动机,也可用于控制其它电力负载,如电热器、照明、电焊机、电容器组等。 [全文] 系统相比,电气接线及开关接点已减少到数百甚至数千分之一,故障也就大大降低。此外,PLC带有硬件故障自我检测功能,出现故障时可及时发出警报信息。在应用软件中,应用者还可以编入器件的故障自诊断程序,使系统中除PLC以外的电路及设备也获得故障自诊断保护。这样,整个系统的可靠性。 2 配套,功能完善,适用性强 PLC发展到今天,已经形成了各种规模的系列化产品,可以用于各种规模的工业控制场合。除了逻辑处理功能以外,PLC大多具有完善的数据运算能力,可用于各种数字控制领域。多种多样的功能单元大量涌现,使PLC渗透到了位置控制、温度控制、CNC等各种工业控制中。加上PLC通信能力的增强及人机界面技术的发展,使用PLC组成各种控制系统变得非常容易。 3 易学易用,深受工程技术人员欢迎 PLC是面向工矿企业的工控设备。它接口容易,编程语言易于为工程技术人员接受。梯形图语言的图形符号与表达方式和继电器电路图相当接近,为不熟悉电子电路、不懂计算机原理和汇编语言的人从事工业控制打开了方便之门。 4 系统设计的工作量小,维护方便,容易改造 (1) 设计与维护 PLC用存储逻辑代替接线逻辑,大大减少了控制设备外部的接线,使控制系统设计及建造的周期大为缩短,同时日常维护也变得容易起来,更重要的是使同一设备经过改变程序而改变生产过程成为可能。特别适合多品种、小批量的生产场合。
功能强大的AS-Interface连接
在AS-Interface网络上CP243-2将从CPU从222上升到功能强大的主站。根据新的AS-V2.1接口规范,可以更多连接62个站,甚至易于集成的模拟传感器。使用AS-Interface,可以在更高配置中更多连接248个DI+186DO。更大62站的数量更多可以包括31个模拟模块。方便AS-Interface接口向导支持从站和读/写入数据的配置。
强大的以太网连接
InternetTechnology模块CP243-1IT还为您提供快速访问功能。以太网模块CP243-1可以通过以太网快速访问S7-200的过程数据,进行归档或进一步处理。STEP7-Micro/WIN的配置支持确保简单的调试和方便的诊断方案。
设计
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SIMATICS7-1200设计的全部优势,如:
•设计紧凑
•便于安装
•用户友好型接线等。
西门子顺应市场需求推出的SIMATICS7-200SMARTCompactCPU经济实用,具备高性价比。配合SMARTLINE人机界面和SINAMICV20变频器,可为您的小型自动化控制系统提供理想的解决方案。
经济型CPU模块具有20I/O,30I/O,40I/O,60I/O四种配置
高速处理器芯片,位指令执行时间可达0.15μs
支持高速计数功能,可实现单相4路100KHz或2路A/B相50KHz输入
集成断电数据保持功能,无需电池,只需简单设置,轻松实现断电数据保持
本体集成一个RS485通信接口,可连接触摸屏或变频器
串口隔离,支持Modbus-RTU、USS、自由口通信
CPU模块的输入输出端子可拆卸,CPU可导轨或螺钉安装
220VAC供电,继电器输出,支持24V源型或漏型输入
使用STEP7Micro/WINSMART编程软件,界面更友好,操作更简单,全面支持Windows10操作系统
PLC在工业自动化控制领域中占有很大的比例,一些大型的控制系统中控制点数量达到上万,采用常规的通道测量方法来对PLC通道测量往往需要花费不少的时间,而且效率低。本文针对施耐德电气的Quantum系列PLC,通过引入Modbus-TCP协议实现普通计算机与PLC通信,用普通计算机取代编程器去进行通道测量试验。操作人员不需要对PLC和计算机的通信很熟悉就能够很快地完成通道检测,提高了工作效率。
2Modbus通信原理
2.1Modbus应用层协议
Modbus应用层协议位于ISO/OSI参考模型中的第七层,它是通过请求-响应机制实现不同设备间按客户/服务器方式通信。先客户发送请求报文到服务器,服务器接收到报文后进行差错校验,若报文无误则执行操作,并返回响应报文到客户端,若传输出现错误则返回异常响应报文,从而完成一次通信周期。Modbus协议定义了一个与传输层无关报文格式,该报文称之为协议数据元(PDU),协议数据元由占用一个字节的功能码和长252个字节的数据域组成.
功能码的有效取值范围是1~255,功能码分类分为三类:公用功能码、用户自定义功能码和保留功能码。由客户端发送到服务器的报文中的功能码指示服务器所要执行的操作,一些功能码还带有子功能码,用于执行多步操作。如果服务器接收到的报文正确并执行,由服务器返回的报文中的功能码告诉客户端设备该信息为按照该功能码执行的结果。Modbus网络通信中常用到的是公用功能码,它们在不同公司产品之间的通信中具有统一的定义。表一给出了部分公用功能码的定义。欢迎转载,本文来自电子发烧友网
数据域内存放着Modbus设备能够识别的数据信息。由客户发送到服务器的数据域含有功能码操作的附加信息,在某些请求报文中数据域的长度为零。