各种性能的模块可以非常好地满足和适应自动化控制任务
简单实用的分布式结构和多界面网络能力,应用十分灵活
方便用户和简易的无风扇设计
当控制任务增加时,可自由扩展
大量的集成功能使它功能非常强劲SIMATIC S7-300/SINUMERIK 840D powerline 与工业以太网的连接
2 个 RJ45 10/100 Mbit/s 全/半双工接口,带有自感应/自动协商和自动交叉功能
集成式 2 端口实时交换器 ERTEC
多协议,可以运行 TCP 与 UDP 传输协议和 PROFINET I/O
可调节的 Keep Alive 功能
通讯服务:
开放式通讯 (ISO、TCP/IP 和 UDP)
PROFINET IO 控制器或 PROFINET IO 设备
编程器/OP通讯:通过 S7 路由的交叉网络
S7 通讯 (客户机,服务器,多路复用技术)
介质冗余 (MRP);
在采用环形拓扑结构的以太网网络内,CP 支持介质冗余程序 MRP(V2.2 或更高版本)。
用于 UDP 的多点传送
通过 DHCP、简单的 PC 工具或通过用户程序(例如 HMI)进行 IP 地址分配
通过可组态的访问列表进行访问保护
通过工业以太网进行远程编程与初始调试
使用 STEP 7 组态
通过以太网,使用 NTP 或 SIMATIC 程序自动设置 CPU 时钟
Web 诊断
通过 SNMP (MIB2 诊断信息)可集成到网络管理系统
使用 web 浏览器,诊断 STEP 7
优势
通过集成 2 端口实时交换机,非常适用于具有总线形拓扑结构的网络
带PROFINET 现场设备与工业以太网的连接
通过连接为一个 PROFINET IO Device,SIMATIC S7-300 和其它可编程控制器之间的数据交换快速、容易。
利用开放式通讯通过 SIMATIC S7-300 的集成,可保护现有工厂系统的投资
西门子PLC S7-200 smart CPU本体集成的RS485通信口可以实现USS通讯。它的功能特点如下:
1. USS (Universal Serial Interface, 即通用串行通信接口) 是西门子专为驱动装置开发的通信协议,多年来也经历了一个不断发展、完善的过程。*初 USS 用于对驱动装置进行参数化操作,即更多地面向参数设置。在驱动装置和操作面板、调试软件的连接中得到广泛的应用。近来 USS 因其协议简单、硬件要求较低,也越来越多地用于和控制器的通信,实现一般水平的通信控制。
2. 需要用户注意的是,USS 提供了一种低成本的,比较简易的通信控制途径,由于其本身的设计,USS 不能用在对通信速率和数据传输量有较高要求的场合。在这些对通信要求高的场合,应当选择实时性更好的通信方式,如 PROFIBUS-DP 等。在进行系统设计时,必须考虑到 USS 的这一局限性。
3. 举例说明,如果在一些速度同步要求比较高的应用场合,对十几甚至数十台变频器采用 USS 通信控制,其效果可能会不太理想。
4. USS 协议的基本特点如下:
(1)支持多点通信(因而可以应用在 RS 485 等网络上)
(2)采用单主站的“主-从”访问机制
(3)一个网络上*多可以有 32 个节点(*多 31 个从站)
(4)简单可靠的报文格式,使数据传输灵活
(5)容易实现,成本较低
5. USS 的工作机制是,通信总是由主站发起,USS 主站不断循环轮询各个从站,从站根据收到的指令,决定是否、以及如何响应。从站永远不会主动发送数据。从站在以下条件满足时应答:接收到的主站报文没有错误,并且本从站在接收到主站报文中被寻址上述条件不满足,或者主站发出的是广播报文,从站不会做任何响应。对于主站来说,从站必须在接收到主站报文之后的一定时间内发回响应。否则主站将视为出错。
Get/Put 向导支持多个远程 CPU 之间的通信。 下列信息为 S7‑200 SMART 系统手册和 STEP 7‑Micro/WIN SMART 在线帮助中所提供信息的补充内容。
Get/Put 向导存储器使用
当设置的超时值非零时,则无论如何组态存储器范围,Get/Put 向导都将在 V0.1、V0.2 和 V0.3 分配位。
另外,您还可以在向导中将 VB0 组态为存储区基址范围,或将超时值设置为 0。
NET_EXE 子例程的超时参数
Get/Put 向导可生成 NET_EXE 子例程,您可通过主程序调用该例程以启用网络通信。 NET_EXE 子例程带有超时参数。 如果超时参数设置为 0,则将无延时执行指令并启用网络通信。 如果超时值设置为正整数,则将在数秒延迟后执行指令
为什么说用PLC实现对系统的控制是非常可靠的
用PLC实现对系统的控制是非常可靠的。这是因为PLC在硬件与软件两个方面都采取了很多措施,确保它能可靠工作。事实上,如果PLC工作不可靠,就无法在工业环境下运用,也就不成其为PLC了。
1·在硬件方面:
PLC的输入输出电路与内部CPU是电隔离。其信息靠光耦器件或电磁器件传递。而且,CPU板还有抗电磁干扰的屏蔽措施。故可确保PLC程序的运行不受外界的电与磁干扰,能正常地工作。
PLC使用的元器件多为无触点的,而且为高度集成的,数量并不太多,也为其可靠工作提供了物质基础。
在机械结构设计与制造工艺上,为使PLC能安全可靠地工作,也采取了很多措施,可确保PLC耐振动、耐冲击。使用环境温度可高达摄氏50多度,有的PLC可高达80—90度。
有的PLC的模块可热备,一个主机工作,另一个主机也运转,但不参与控制,仅作备份。一旦工作主机出现故障,热备的可自动接替其工作。
还有更进一步冗余的,采用三取一的设计,CPU、I/O模块、电源模块都冗余或其中的部分冗余。三套同时工作,终输出取决于三者中的多数决定的结果。这可使系统出故障的机率几乎为零,做到。当然,这样的系统成本是很高的,只用于特别重要的场合,如铁路车站的道叉控制系统。
2.在软件方面:
PLC的工作方式为扫描加中断,这既可保证它能有序地工作,避免继电控制系统常出现的"冒险竞争",其控制结果总是确定的;而且又能应急处理急于处理的控制,保证了PLC对应急情况的及时响应,使PLC能可靠地工作。
为PLC运行程序是否正常,PLC系统都设置了""(Watchingdog)程序。运行用户程序开始时,先清""定时器,并开始计时。当用户程序一个循环运行完了,则查看定时器的计时值。若超时(一般不超过100ms),则报警。严重超时,还可使PLC停止工作。用户可依报警信号采取相应的应急措施。定时器的计时值若不超时,则重复起始的过程,PLC将正常工作。显然,有了这个""程序,可保证PLC用户程序的正常运行,可避免出现"死循环"而影响其工作的可靠性。
PLC还有很多防止及检测故障的指令,以产生各重要模块工作正常与否的提示信号。可通过编制相应的用户程序,对PLC的工作状况,以及PLC所控制的系统进行,以确保其可靠工作。
PLC每次上电后,还都要运行自检程序及对系统进行初始化。这是系统程序配置了的,用户可不干预。出现故障时有相应的出错信号提示。
正是PLC在软、硬件诸方面有强有力的可靠性措施,才确保了PLC具有可靠工作的特点。它的平均无故障时间可达几万小时以上;出了故障平均修复时间也很短,几小时以至于几分钟即可。
西门子PLC远程诊断
1. 采用Modem拨号的Service远程诊断
该方案是SIEMENS PLC远程访问的标准配置,也是现场应用简洁可靠的方式。即站(ES)和远程的PLC站之间是通过Modem拨号进行连接的.一般笔记本都自带Modem拨号,将固定的线插入笔记本,利用安装在笔记本中的西门子eservice软件进行拨号连接
现场西门子PLC侧配置带串口的MODEM和西门子TS Adpter,将MODEM连入网,TSAdapter和MODEM通过各自的RS232串行通讯口连接,TS Adapter的MPI口接入PLC的MPI口,设备上电后通知远程可以拨号连接,连接后即可进行编程操作.
这种方案的优点在于配置简单,价格便宜.缺点在于连接速度受限,只是拨号上网的速度,而且容易出现连接中断的现象.需注意的是网为直播程控,中不要挂接分机或机,以免造成数据连接冲突.
2. 利用互联网采用远程协助或远程桌面进行连接的远程诊断
“远程协助”是推出的一项方便用户进行远程协助帮助处理电脑问题.
“远程桌面”是Windows XP系统附带提供的一种简单的远程控制的方法.远程协助中被协助方的计算机将暂时受协助方(在远程协助程序中被称为)的控制,可以在被控计算机当中进行系统维护.安装软件.处理计算机中的某些问题.或者向被协助者演示某些操作.
两种方法都可以进行远程诊断,需要远程方有一台能上网的电脑,现场PLC侧接有编程电脑,将编程电脑连接上互联网.
根据西门子PLC远程诊断可靠性方面考虑,选择一种适合现场条件的远程诊断方案进行远程诊断,协助现场人员解决处理故障,对控制系统应用尤为重要
门子PLC S7-200 smart CPU本体集成的RS485通信口和扩展信号板RS485或RS232可以设置为自由口模式。选择自由口模式后,用户程序就可以完全控制通信端口的操作,通信协议也完全受用户程序控制。它的功能特点如下:
1. 西门子PLC S7-200 smart CPU本体集成的通信口在电气上是标准的RS485半双工串行通信口。此串行字符通信的格式可以包括:
(1)一个起始位;
(2)7或8位字符,即数据字节;
(3)一个奇/偶校验位,或者没有校验位;
(4)一个停止位。
2. 自由口通信速波特率可以设置为1200、2400、4800、9600、19200、38400、57600或115200;
3. 所有符合这些格式的串行通信设备,理论上都可以和西门子PLC S7-200 smart CPU通信;
4. 自由口模式可以灵活应用。编程软件STEP7 Micro/WIN SMART的两个指令库,USS和Modbus RTU就是使用自由口模式编程实现的;
5. 自由口通信的核心指令是发送和接收指令。自由口通信常用的中断有“接收指令结束中断”、“发送指令结束中断”,以及“字符接收中断”。用户程序不能直接控制通信芯片而必须通过操作系统。用户程序使用通信数据缓冲区和存储器与操作系统交换相关的信息。
实现组态连接通讯方法:在项目的NETPRO中设置S7网络连接,在建立连接中块参数ID时需要留意下,它是作为识别发送数据和接收数据的地址标识,在客户端编程需要调用SFB14、SFB15系统功能块,后保存编译下载至PLC中即可实现通讯。
④PLC某个输入点外部没有被接通(即使拆开该输人端子上的连接线效果也相同),但该输入点实际已经被接通而且相应输入指示灯常亮故障分析:判断该端子的相邻端子已经被接通,而PLC的输入端子之间存在铁屑,导致了该输入点被接通,或该输入点已经被损坏故障处理:拆开PLC的所有输入端子的连线,发现输入端子排上存在。
分辨率 13 位
模拟量部分与 CPU 和负载电压隔离
通道之间或通道与 MANA 之间允许的大共模电压为 3 V DC
调试 SM 432;AO 8 x 13 位
参数
将参数分配给模拟模块的常规步骤在各中有介绍。
有关可组态参数和缺省值的概述,请参见“模拟量输出模块的参数”表格所述。
为通道分配参数
可分别为每个 SM 432;AO 8 x 13 位的输出通道设置参数。 因而,您可为每个输出通道
分配各自的参数。
SM 432; AO 8 x 13 位的输出范围
模拟量输出电路的组态
可根据操作需要,将输出组态为电压或电流输出,或禁用它们。 在 STEP 7 中的“输出类
型”参数中对输出电路进行组态。
未使用的通道
要关闭 SM 432; AO 8 x 13 位的未使用输出通道,请将“输出类型”参数设置为“禁用”,
并保持端子为开路状态。
模块可以连接到CPU的右侧,进一步扩展数字或模拟输入/输出能力。CPU 1212C接受两个,CPU1214C接受八个信号模块.大量不同的数字量和模拟量模块可提供每种任务所需的输入/输出。数字量和模拟量模块在通道数目、电压和电流范围、隔离、诊断和报警功能等方面有所不同。 对于在此列举的所有模块系列,SIPLUS 部件也可应用在扩展温度范围 -25 - +60℃ 以及腐蚀性环境/冷凝环境中。S7-1200 信号板SIMATIC S7-1200集成通讯支持新用户和人员通过增加一个信号板,可以在控制器上增加数字或模拟I/O来满足您的需求
S7-200需要扩展CP243-1模块进行以太信,S7-200 SMART集成以太网口,不需要扩展模块。8个连接用于CPU与其他S7-200 SMART CPU之间的PUT/GET连接,8个连接用于CPU与其他S7-200 SMART CPU之间的PUT/GET被动连接。
与S7-300/400以太信移植
S7-200通过扩展CP243-1与与S7-300/400以太信,CP243-1即可以作为客户端、也可以作为,移植至S7-200 SMART时,S7-200 SMART只能作为,需要在S7-300/400侧调用PUT/GET。
S7-300/400配置S7连接时设置伙伴方的TSAP为03.01。
S7-200 SMART不能与CP343-1 Lean 模块以太信,V2.2及以上版本和硬件支持开放式以太信,可以与CP343-1 Lean通过TCP通信。
与S7-1200/1500以太信移植
S7-200通过扩展CP243-1与与S7-1200/1500以太信,CP243-1即可以作为客户端、也可以作为,移植至S7-200 SMART时,S7-200 SMART也可以作为客户端、。做时需要在S7-1200/1500侧调用PUT/GET,做客户端操作详见:《西门子 S7-200 SMART PLUS V1.7 技术参考》
S7-1200/1500配置S7连接时设置伙伴方的TSAP为03.01。
S7-1200/1500用于通信的数据块需要取消属性中"的块访问"选项。
S7-200 SMART作为客户端时,S7-1200/1500需要允许PUT/GET访问。
S7-200 OPC通信主要有以下2种情况:
1、S7-200扩展CP243-1通过以太网口以S7协议进行OPC通信,OPC站安装以太网卡。移植时,使用S7-200 SMART本体集成以太网口即可,OPC可以选择PC ACCESS SMART 或者SIMATIC NET。
2、通过S7-200 CPU本体集成的RS485端口以PPI协议进行OPC通信或者扩展EM277通过DP口以S7协议进行OPC通信,OPC站安装CP5611卡等。移植时,S7-200 SMART可以使用以太网也可以扩展DP01模块,OPC使用SIMATIC NET。
S7-200 SMART 开关量输出的典型抑制电路
S7-200 SMART 开关量输出驱动感性负载时,需要配备抑制电路。抑制电路可以限制开关量输出断开时感应电压升高,可保护输出,并防止切断感性负载时产生的高压导致CPU损坏或CPU内部固件错误。
此外,抑制电路还可以限制关断感性负载时产生的电气噪声。配备一个外部抑制电路,使其从电路上跨接在负载两端并且在位置上接近负载,这样对降低电气噪声有效。
S7-200 SMART晶体管输出内部回路已经包括抑制电路,该电路足以满足大多数应用中感性负载的要求。
继电器输出触点由于可用于直流或交流负载,所以未提供内部保护。
系统块
系统块提供S7-200 SMART CPU、信号板和扩展模块的组态。
系统块组态相关视频教程的链接如下:
S7-200 SMART 系统块的组态——跟我学35/52
S7-200 SMART 系统块的组态——跟我做36/52
S7-200 SMART PLC CPU系统属性Part1
S7-200 SMART PLC CPU系统属性Part2
使用以下方法之一查看和编辑系统块以设置CPU的选项:
• 在导航栏上单击“系统块”(System Block)按钮。
• 在“视图”(View)菜单功能区的“窗口”(Windows)区域内,从“组件”(Component)下拉列表中选择“系统块”(System Block)。
• 选择“系统块”(System Block)节点,然后按Enter,或在项目树中双击“系统块”(System Block)节点。STEP 7-Micro/WIN SMART 打开系统块 ,并显示适用于CPU类型的组态选项
PLC与继电器相比的优势
PLC是一种可编程控制器,应用的范围是非常广泛的。用户在使用PLC的时候对于PLC的知识都了解多少呢,PLC与继电器相比的优势有哪些大家都知道吗,下面仪器仪表世界网小编就来详细的介绍一下吧。
1、功能强,性能价格比高
一台小型PLC内有成百上千个可供用户使用的编程元件,有很强的功能,可以实现非常复杂的控制功能。与相同功能的继电器相比,具有很高的性能价格比。可篇程序控制器可以通过通信联网,实现分散控制,集中管理。
2、硬件配套齐全,用户使用方便,适应性强
可编程序控制器产品已经标准化,系列化,模块化,配备有品种齐全的各种硬件装置供用户选用。用户能灵活方便的进行系统配置,组成不同的功能、不规模的系统。楞编程序控制器的安装接线也很方便,一般用接线端子连接外部接线。PLC有很强的带负载能力,可以直接驱动一般的电磁阀和交流接触器。
3、可靠性高,抗干扰能力强
传统的继电器控制系统中使用了大量的中间继电器、时间继电器。由于触点接触不良,容易出现故障,PLC用软件代替大量的中间继电器和时间继电器,仅剩下与输入和输出有关的少量硬件,接线可减少互继电器控制系统的1/10--1/100,因触点接触不良造成的故障大为减少。
PLC采取了一系列硬件和软件抗干扰措施,具有很强的抗干扰能力,平均无故障时间达到数万小时以上,可以直接用于有强烈干扰的工业生产现场,PLC已被广大用户公认为可靠的工业控制设备之一。
4、系统的设计、安装、调试工作量少
PLC用软件功能取代了继电器控制系统中大量的中间继电器、时间继电器、计数器等器件,使控制柜的设计、安装、接线工作量大大减少。
PLC的梯形图程序一般采用顺序控制设计方法。这种编程方法很有规律,很容易掌握。对于复杂的控制系统,梯形图的设计时间比设计继电器系统电路图的时间要少得多。
PLC的用户程序可以在实验室模拟调试,输入信号用小开关来模拟,通过PLC上的发光二管可观察输出信号的状态。完成了系统的安装和接线后,在现场的统调过程中发现的问题一般通过修改程序就可以解决,系统的调试时间比继电器系统少得多。
定时中断
•1至255ms,具有1ms的分辨率
•例如:在转四分之一圈后,以3000RPM的转速可以在螺钉插入机上记录和处理信号。可以实现非常的记录,例如:拧紧扭矩,以确保螺钉的更佳紧固。
快速计数器
•彼此、其他操作和程序周期均立运行
•当达到用户可选择的计算值时,中断触发-从检测到输入信号到切换输出的反应时间为300μs
•当增量位置编码器用于确切定位时的4边缘评估
•模块化可扩展性
报警输入
•4个立的输入
•用于快速连续登记信号
•用于信号检测的200μs–500μs响应时间/用于信号输出的300μs
•对正向和/或负向信号边沿的响应
•在一个队列中更多16次中断,取决于优先顺序
优点
SIMATICS7-200发挥统一而经济的解决方案。整个系统的系列特点
•强大的性能,
•更优模块化•开放式通讯。
新的模块化SIMATICS7-200控制器,可实现简单却高度的自动化任务。SIMATICS7-200控制器实现了模块化和紧凑型设计,功能强大、投资安全并且完全适合各种应用。
可扩展性强、灵活度高的设计,可实现更高标准工业通信的通信接口以及一整套强大的集成技术功能,使该控制器成为完整、全面的自动化解决方案的重要组成部分。
SIMATICHMI基础面板的性能经过优化,旨在与这个新控制器以及强大的集成工程组态更优兼容,可确保实现简化开发、快速启动、和更高等级的可用性。
•6个控制器,具有不同类型的分级性能
•紧凑型控制器,带有集成电源,可作为宽范围交流或直流电源
•具有不同的性能等级,满足不同的应用领域
应用
•CPU221:
智能、紧凑型解决方案。
•CPU222:
出色的紧凑型解决方案。
•CPU224:
高性能的紧凑型CPU。
•CPU224XP:
高性能的紧凑型CPU,带2个端口。
•CPU226:
高性能的紧凑型CPU,带2个端口。
继电器输出是一组共用一个公共端的干节点,可以接交流或直流,电压等级高到220V。例:可以接24V/110V/220V交直流信号。但要保证一组输出接同样的电压(一组共用一个公共端,如1L、2L)。对于弱小信号,如小于 5V 的信号,需要自己验证其输出的可靠性。继电器输出点接直流电源时,公共端接正或负都可以。
对于数字量输出电路来说,关键是构成电流回路。输出点可以分组接不同的电源,这些电源之间没有联系也可以。
1代表24VDC传感器电源输出
常问问题
1. 同一个模块的数字量输入端可以同时接NPN和PNP两种信号的设备吗?
不可以,因为NPN和PNP两种类型的信号在DI端形成的回路中对于DI点的电流方向相反,同样地M点的电流方向也相反,NPN和PNP回路的电流方向不同所示,如果把两种信号接到一个M端,则M端有两种电流流向,这是不正确的。因此不能在同一个模块的DI输入端同时接NPN和PNP两种信号的设备。
2. DO分成晶体管和继电器两种类型,它们的区别是什么?
继电器的负载电流比晶体管的大,但是输出频率受到机械装置的影响不能太快,同时存在机械寿命的限制。晶体管的负载电流比继电器的小,但是输出频率快,可以用于高速脉冲输出,没有机械寿命的限制。
3. S7-200 SMART CPU数字量输出可以接漏型的设备吗?
不可以,S7-200 SMART CPU 本体和扩展模块的DO端都只能接源型24V类型的设备,即集电极开路的PNP设备。
4. S7-200 SMART I/O扩展模块DIAG指示灯以红色闪烁的原因?
对于数字量扩展模块的DIAG指示灯以红色闪烁的原因主要是缺少24V直流供电电源,建议查看CPU的信息来确认具体报错原因,查看CPU信息的方法请见硬件诊断或诊断方法举例。
I/O扩展模块缺少24V直流供电电源时,所有通道指示灯也以红色闪烁。建议核对模块接线图,尤其是模块供电端含两排端子的,确定供电接线是否正确,以EM D为例
S7-200 SMART 开关量输出的典型抑制电路
S7-200 SMART 开关量输出驱动感性负载时,需要配备抑制电路。抑制电路可以限制开关量输出断开时感应电压升高,可保护输出,并防止切断感性负载时产生的高压导致CPU损坏或CPU内部固件错误。
此外,抑制电路还可以限制关断感性负载时产生的电气噪声。配备一个外部抑制电路,使其从电路上跨接在负载两端并且在位置上接近负载,这样对降低电气噪声有效。
S7-200 SMART晶体管输出内部回路已经包括抑制电路,该电路足以满足大多数应用中感性负载的要求。
继电器输出触点由于可用于直流或交流负载,所以未提供内部保护。
1.普通模拟量模块接线
模拟量类型的模块有三种:普通模拟量模块、RTD模块和TC模块。
普通模拟量模块可以采集标准电流和电压信号。其中,电流包括:0-20mA、4-20mA两种信号,电压包括:+/-2.5V、+/-5V、+/-10V三种信号。
注意:
S7-200 SMART CPU普通模拟量通道值范围是0~27648或-27648~27648。
普通模拟量模块接线端子分布,每个模拟量通道都有两个接线端。
模拟量模块接线
模拟量电流、电压信号根据模拟量仪表或设备线缆个数分成四线制、三线制、两线制三种类型,不同类型的信号其接线方式不同。
四线制信号指的是模拟量仪表或设备上信号线和电源线加起来有4根线。仪表或设备有单的供电电源,除了两个电源线还有两个信号线。
模拟量电压/电流四线制接线
三线制信号是指仪表或设备上信号线和电源线加起来有3根线,负信号线与供电电源M线为公共线。
模拟量电压/电流三线制接线
两线制信号指的是仪表或设备上信号线和电源线加起来只有两个接线端子。由于S7-200 SMART CPU模拟量模块通道没有供电功能,仪表或设备需要外接24V直流电源。
模拟量电压/电流两线制接线
不使用的模拟量通道要将通道的两个信号端短接
不使用的通道需要短接
2. RTD模块接线
RTD热电阻温度传感器有两线、三线和四线之分,其中四线传感器测温值是准确的。S7-200 SMART EM RTD模块支持两线制、三线制和四线制的RTD传感器信号,可以测量PT100、PT1000、Ni100、Ni1000、Cu100等常见的RTD温度传感器,具体型号请查阅《S7-200 SMART系统手册》。
S7-200 SMART EM RTD模块还可以检测电阻信号,电阻也有两线、三线和四线之分。