西门子PLC主机CPUST20 安装调试
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行 业：电气 工控电器 DCS/PLC系统
发布时间：2021-09-27
西门子S7-200 SMART模块
西门子PLC控制系统设计的几个步骤
（一）决定系统所需的动作及次序。
当使用可编程控制器时，重要的一环是决定系统所需的输入及输出。输入及输出要求：
(1) *步是设定系统输入及输出数目。
(2) 第二步是决定控制先后、各器件相应关系以及作出何种反应。
（二）对输入及输出器件编号
每一输入和输出，包括定时器、计数器、内置寄存器等都有一个一的对应编号，不能混用。
（三）画出梯形图。
根据控制系统的动作要求，画出梯形图。
（四）将梯形图转化为程序
把继电器梯形图转变为可编程控制器的编码，当完成梯形图以后，下一步是把它的编码编译成可编程控制器能识别的程序。
这种程序语言是由序号（即地址）、指令（控制语句）、器件号（即数据）组成。地址是控制语句及数据所存储或摆放的位置，指令告诉可编程控制器怎样利用器件作出相应的动作。
（五）在编程方式下用键盘输入程序。
（六）编程及设计控制程序。
（七）测试控制程序的错误并修改。
（八）保存完整的控制程序。
S7-200 SMART 软件在 V2.3 开始支持使用 USB-PPI （6ES7 901-3DB30-0XA0）电缆通过串行端口对所有型号的 CPU 进行编程。
不论是Modbus通信还是USS通信，在 S7-200 SMART CPU 通信口上实现的是 RS485 半双工通信，使用的是 S7-200 SMART 的自由口功能，以下说明以CPU Port0 自由口功能切换为例。
紧凑型 CRs CPU 模式切换方法
由于紧凑型 CRs CPU（CR20s、CR30s、CR40s 和 CR60s）无以太网端口，所以 RS485 端口为编程端口。因此，如果用户程序使用 RS485 端口作为自由端口，则会引起冲突。用户程序将RS485 端口用作自由端口时，STEP 7-Micro/WIN SMART V2.3 无法与CPU 通信。
功能强大的AS-Interface连接
接收指令支持几种结束消息的。结束消息的可以是以下一种或者几种的组合：
结束字符检测：结束字符是用于消息结束的任意字符。在找到起始条件之后，接收指令检 查每一个接收到的字符，并且判断它是否与结束字符匹配。如果接收到了结束字符，将其存入 消息缓冲区，接收结束。
通常，对于所有消息都使用同一字符作为结束的ASCII码协议，您可以使用结束字符检测。您可以使用结束字符检测与字符间定时器、消息定时器或者字符计数相结合来结束一条消息。
设置： ec = 1，SMB89/SMB189 = 结束字符
字符间定时器：字符间时间是从一个字符的结束(停止位)到下一个字符的结束(停止位)的时间。
如果两个字符之间的时间间隔(包括第二个字符)超过了SMW92或者SMW192中的毫秒数，接收消息功能结束。接收到每个字符后，字符间定时器重新启动。
当协议没有特定的消息结束字符时，您可以用字符间定时器来结束一条消息。由于定时器总是 包含接收一个完整字符(包括起始位、数据位、校验位和停止位)的时间，因而该时间值应设置为大于在波特率下传输一个字符的时间。
您可以使用字符间定时器与结束字符检测或者字符计数相结合，来结束一条消息。
设置：c/m = 0，tmr = 1，SMW92/SMW192 = 超时(毫秒)
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。
充电桩市场的未来
目前来看，充电桩的未来主要表现在以下几个方面：
个未来：汽车充电的未来必须是“充电网”，而不仅仅是充电桩。
电动汽车的快速增长，将产生巨大的用电需求。2030年中国将保有约8000万辆电动汽车，日充电需求30亿度，将占居民用电总量的50%。因此，充电桩的无序充电必将对电网造成巨大冲击，需要建立群管、有序充电的智能充电网，让电动汽车在夜晚充电，在用电低谷期充电。
第二个未来：未来存活下来的必须是户外高防护的充电桩。
充电模块的户外运行必须满足工业品的标准。现在做充电桩和充电桩模块的多半都是传统的电源企业，过去的电源产品不是放在室内，就是空调房间里面，无需考虑应用环境的优劣。而充电桩产品要经历夏天暴晒、冬天寒冷、春天环境巨差。因此必须建设能够适应户外雨、雪、粉尘、低温等恶劣条件的充电桩。
第三个未来，未来必须做模块化的充电桩。
未来的汽车充电面临技术的升级、产品的改造，单桩产品必须拆掉、召回、改造，难度不亚于“拆楼重建”。同时，未来的充电站面临大量的运维、检修工作，1亿个充电桩，160万人的运维团队，那将是异常混乱的局面，并且充电运营商将很难支撑如此高昂的人力成本，因此必须建立智能化的运维体系。
罗姆的前瞻性
那么如何来解决这些问题呢?作为一家半导体公司，罗姆有着自己的坚持。
虽说近年来汽车产业的发展让人吃惊，可这也绝非是什么新鲜事。汽车自被发明以来，一直本着安全性、舒适性及环保性的原则开发至今。从10多年前开始，罗姆就一直向日益发展的汽车领域提品。
发祥于日本京都的罗姆，是日本家进入美国加利福尼亚州硅谷的半导体制造企业。如今，公司已经成功进军包括美国在内的洲共22个国家。其高性能的IC和功率元器件是汽车产业电子化发展进程中不可或缺的存在。
为保证汽车行业所要求的优异的品质和稳定的产品供应。
SIMATIC S7-200 SMART 网络通信
S7-200 SMART CPU 模块本体集成1 个以太网接口和1 个RS485接口，通过扩展CM01 板或者EM DP01
模块，其通信端口数量多可增至4个，可小型自动化设备与屏、变频器及其它第三方设备进行通信的需
求。 以太信所有CPU模块配备以太网接口，支持西门子S7协议、有效支持多种终端连接：?可作为程序下载
端口（使用普通网线即可）与SMART LINE 屏进行通信，多支持8 台设备西门子200 SMART介绍现
今较常用版本有：STEP7-MicroWIN SMART V2.0，SMARTV2.2，STEP 7-MicroWIN SMARTV2.2是
版的版本，多有一些V2.0版本没有的模块。西门子顺应市场需求推出的SIMATICS7-200SMART
Compact CPU经济实用，具备高性价比。配合SMART LINE人机界
S7-200 MicroPLC具有统一的模块化设计目前不是很大，但是未来不可的定制解决方案。这一切都使得SIMATIC
S7-200MicroPLC在一个紧凑的性能范围内为自动化控制提供一个非常有效和经济的解决方案SIMATICS7-200的应用
领域从更换继电器和器一直扩展到在单机、网络以及分布式配置中更复杂的自动化任务.S7-200也越来越多地提
供了对以前曾由于经济原因而的电子设备的地区的SIMATICS7-200发挥统一而经济的解决方案。整个
的系列特点强大的性能，优模块化和开放式通讯.结构紧凑小巧-狭小空间处任何应用的选择在所有CPU型号
中的基本和功能.大容量程序和数据存储器杰出的实时响应在任何时候均可对整个进行完全控制，从而
了、效率和性易于使用STEP7-Micro/WIN工程初学者和**的选择集成的RS485接口或者作为系
统总线使用，极其快速和的操作顺序和控制通过时间中断完整控制对时间要求严格的流程S7-200系列PLC
中可提供4种不同的基本型号的8种CPU供选择使用扩展单元S7-200系列PLC主要有6种扩展单元，它本身没有CPU.
只能与基本单元相连接使用，用于扩展I/O点数.编程器PLC在正式运行时，不需要编程器。编程器主要用来进行用户
程序的编制、存储和等，并将用户程序送入PLC中，在调试中，进行和故障检测。S7-200系列PLC可
采用多种编程器，一般可分为简易型和智能型。简易型编程器是袖珍型的，简单实用，价格低廉，是一种很好的现
场编程及监测工具..但显示功能较差，只能用指令表输入，使用不够方便。智能型编程器采用计算机进行编程
操作-将的编程装入计算机内，可直接采用梯形图语言编程，实现在线监测，非常直观，且功能强大，S7-
200系列PLC的编程为STEP7-Micro/WIN。程序存储卡为了保证程序及重要参数的，一般小型PLC设
接口模板(IM)：
用于连接控制器和扩展单元。SIMATIC S7-400的控制器工作时可支持多达21个扩展单元。 SIMATIC S5 模块：
在相关的SIMATIC S5扩展单元中可以寻址SIMATIC S5-115U/-135U/-155U的所有输入/输出模块。此外，在S5 EU 或者直接在CC（借助适配器套接件）中都有可能使用SIMATIC S5的特定IP和WF模块。
扩展
当用户需要在应用中使用一个以上的控制器时，可以对S7-400进行扩展：
-多 21 个扩展单元：
控制器（CC）上-多可以连接21个扩展单元（EU）。 接口模块（IM）的连接：
控制器（CC）和扩展单元（EU）是通过发送接口模块（IM）和接收接口模块（IM）完成连接的。发送接口模块插在控制器（CC）上，相应的接收接口模块则插在串行连接的扩展单元（EU）上。控制器（CC）上-多可以插接6个发送接口模块（IM）（其中-多有2个配5-V传输器），扩展单元（EU）上则只能插接1个接收接口模块（IM）。每个发送接口模块均有2个接口，每个接口均用于连接1条线路。发送接口模块的每个接口均可以连接至多4个扩展单元（无5-V传输器）或者至多1个扩展单元（配5-V传输器）。 电源模块的固定插槽：
在控制器（CC）和扩展单元（EU）的-左侧必须始终连接电源模块。 C总线受限数据交换：
C总线数据交换仅用于控制器（CC）和6个扩展单元（EU）
（EU 1 - EU 6）之间。 扩展：
**用于直接安装在机床旁边的小型装置或者小型控制柜。也可以选择提供5-V电源。 控制器（CC）和-后一个扩展单元（EU）之间的-大单线距离：
使用5 V传输器时为1.5 m；无5-V传输器时为3 m。 用EU进行分布式扩展：
**用于占地面积较大、在同一个位置安装多个扩展单元（EU）的工厂。甚至于可以使用S7-400 EU或者SIMATIC S5 EU。 控制器（CC）和-后一个扩展单元（EU）之间的-大单线距离：
对于S7 EU为100 m，对于S5 EU为600 m。 注意 用于S5扩展单元至某个S7-400的分布式连接：
IM 463-2可以用于S7-400的控制器（CC），IM 314则用于S5-EU。以下S5 EU可连接S7-400： EG 183U EG 185U EG 186 U ER 701-2 ER 701-3 通过EU 200实现的分布式扩展：
**用于占地面积极大的工厂。使用CPU的PROFIBUS DP接口，单条线路可以连接多达125个总线节点。控制器与-后一个节点之间的单线-大距离：23 km（使用光缆）。6ES7414-3XJ00-0AB0 6ES7414-4HJ00-0AB0 6ES7416-2XK02-0AB0
DI（Digital Input）开关量输入， 亦称数字量输入。以开关状态为输出的传感器，如水流开关、风速开关、压差开关等，将高/低电平（相当于开关）两种状态输入到控制器，控制器将其转换为数字量1或0，进而对其进行逻辑分析和计算，这种控制器通道即为DI通道。
DO（Digital Output）开关量输出， 亦称数字量输出，它可由控制软件将输出通道变成高电平或低电平，通过驱动电路即可带动继电器或其他开关元件动作，也可驱动指示灯显示状态。开关量输出DO信号可用来控制开关、交流接触器、变频器以及可控硅等执行元件动作。
AI（Analogy Input）模拟量输入， 模拟量输入的物理量有温度、压力、流量等，这些物理量由相应的传感器感应测得，往往经过变送器转变为电信号送入控制器的模拟输。
AO（Analogy Output）模拟量输出， 模拟量输出的信号是电压（如0~5V、0~10V间的电压）或电流（如0~10mA间的电流），其输出电压或电流的大小由控制软件决定。
SMART 小型自动化解决方案西门子 SIMATIC 自动化产品与 SINAMICS 驱动产品更优结合，高性价比的 SIMATIC S7-200 SMART PLC，SIMATIC SMART LINE 触摸屏，SINAMICS V20 变频器及 SINAMICS V90 伺服系统，为机器制造商带来更优的小型自动化解决方案，覆盖用户对于人机交互、自动化控制以及驱动的需求。该解决方案有利于用户提升机器设备的性能，降低开发成本，大幅缩短机器设备的上市时间，真正有效地提高用户的市场竞争力。
PLC控制系统设计可以按以下步骤进行。
1．熟悉被控对象，制定控制方案 分析被控对象的工艺过程及工作特点，了解被控对象机、电、液之间的配合，确定被控对象对 PLC控制系统的控制要求。
2．确定I／O设备 根据系统的控制要求，确定用户所需的输入(如按钮、行程开关、选择开关等)和输出设备(如接触器、电磁阀、信号指示灯等)由此确定PLC的I／O点数。
3．选择PLC 选择时主要包括PLC机型、容量、I／O模块、电源的选择。
浙江西门子6ES7214-2AS23-0XB8免费咨询西门子PLC的SM322数字量输出模块简介西门子PLC的SM322数字量输出模块（1）DO模板的功能数字量输出模块SM322将S7-300内部信号电平转换成过程所要求的外部信号电平，可直接用于驱动电磁阀、接触器、小型电动机、灯和电动机启动器等。（2）DO模板的类型按负载回路使用的电源不同分为：直流输出模块、交流输出模块和交直流两用输出模块。按输出开关器件的种类不同分为：晶体管输出方式、晶闸管输出方式和继电器触点输出方式。另外，为防止感应雷进入系统，可采用浪涌吸收器。 (3)做好。信号的屏蔽非常关键，一般可采取屏蔽电缆传送模拟信号。注意对多个模拟信号共用一根多芯屏蔽电缆或用两种屏蔽电缆传送时，信号间一定要做好屏蔽。而且电缆的屏蔽层一端(一般在控制柜端)要可靠接地。 (4)当现场没有或无法设置硬点时，可在操作界面上采取软按键的方法解决走向选择或控制方式选择等问题。此外，与变频器、智能仪表等的连接，好还是采用信号线直接相连的方式。
CPU 模式
可从此对话框选择 CPU 启动后的模式。可以选择以下三种模式之一：
● STOP
CPU 在上电或重启后始终应该进入 STOP 模式（默认选项）。
● RUN
CPU 在上电或重启后始终应该进入 RUN 模式。对于多数应用，特别是对 CPU 立运
行而不连接 STEP 7-Micro/WIN SMART 的应用，RUN 启动模式选项是正确选择。
● LAST
CPU 应进入上一次上电或重启前存在的工作模式。此选项可用于程序开发或调试。要
注意运行中的 CPU 会因为很多原因进入 STOP 模式，例如扩展模块故障、扫描看门
狗超时事件、存储卡插入或不规则上电事件。CPU 进入 STOP 模式后，每次上电时
CPU 都会继续进入 STOP 模式。必须通过 STEP 7-Micro/WIN SMART 将 CPU 恢复
到 RUN 模式 (页 48)。
PLC 设备组态
6.1 组态 PLC 系统的运行
S7-200 SMART
158 系统手册, V2.5, 01/2020, A5E03822234-AI
硬件选项
还可组态 CPU 以允许在以下硬件条件下以 RUN 模式运行：
● 缺少在 CPU 中存储的硬件配置内的一台或多台设备。
● CPU 中存储的硬件配置与实际存在的设备之间存在差别，导致配置错误（例如，离散
输入模块取代了组态的离散输出模块）。
如果不选择以上选项之一或全部并有任一禁止条件为真，则禁止 CPU 进入 RUN 模式。
6.1.8 组态模拟量输入
单击“系统块”(System Block) (页 143) 对话框的“模拟量输入”(Analog Inputs) 节点为在顶
部选择的模拟量输入模块组态选项。
模拟量类型组态
对于每条模拟量输入通道，都将类型组态为电压或电流。为偶数通道选择的类型也适用于
奇数通道：为通道 0 选择的类型也适用于通道 1，为通道 2 选择的类型也适用于通道 3。
(一)运算功用 简单PLC的运算功用包含逻辑运算、计时和计数功用;一般PLC的运算功用还包含数据移位、比较等运算功用;较复杂运算功用有代数运算、数据传送等;大型PLC中还有模仿量的PID运算和其他运算功用。跟着敞开体系的呈现，现在在PLC中都已具有通讯功用，有些产品具有与下位机的通讯，有些产品具有与同位机或上位机的通讯，有些产品还具有与工厂或企业网进行数据通讯的功用。规划选型时应从实践运用的要求出发，合理选用需的运算功用。大多数运用场合，只需求逻辑运算和计时计数功用，有些运用需求数据传送和比较，当用于模仿量检测和操控时，才运用代数运算，数值转换和PID运算等。要显现数据时需求译码和编码等运算。 (二)操控功用 操控功用包含PID操控运算、前馈补偿操控运算、比值操控运算等，应依据操控要求确定。PLC要用于次序逻辑操控，因而，大多数场合常选用单回路或多回路操控器解决模仿量的操控，有时也选用的智能输入输出单元完结需的操控功用，提高PLC的处理速度和节约存储器容量。例如选用PID操控单元、高速计数器、带速度补偿的模仿单元、ASC码转换单元等。
(三)通讯功用 大中型PLC体系应支撑多种现场总线和规范通讯协议(如TCP/IP)，需求时应能与工厂管理网(TCP/IP)相连接。通讯协议应契合ISO/IEEE通讯规范，应是敞开的通讯网络。 (四)编程功用 离线编程方法:PLC和编程器公用一个CPU，编程器在编程模式时，CPU只为编程器供给效劳，不对现场设备进行操控。完结编程后，编程器切换到运转模式，CPU对现场设备进行操控，不能进行编程。离线编程方法可下降体系成本，但运用和调试不便利。在线编程方法:CPU和编程器有各自的CPU，主机CPU担任现场操控，并在一个扫描周期内与编程器进行数据交换，编程器把在线编制的程序或数据发送到主机，下一扫描周期，主机就依据新收到的程序运转。这种方法成本较高，但体系调试和操作便利，在大中型PLC中常选用。 五种规范化编程言语:次序功用图(SFC)、梯形图(LD)、功用模块图(FBD)三种图形化言语和语句表(IL)、结构文本(ST)两种文本言语。选用的编程言语应遵守其规范(IEC6113123)，同时，还应支撑多种言语编程形式，如C，Basic等，以满足操控场合的操控要求。 PLC模拟量输入干扰的原因有些 PLC功能模块
当MicroMaster驱动对接收的命令应答或有报错时， USS_WPM_x指令处理结束。在该等待响应时，逻辑扫描 将继续执行。
要使能对一个请求的传送，EN位必须接通并且保持为1直至Done位置1，即意味着结束。例如，当XMT_REQ输入接通时，每循环扫描向MicroMaster驱动传递一个USS_RPM_x 请求。因此，应使用脉冲边沿检测作为XMT_REQ的输入，这 样，每当EN输入有一个正的改变时，只发送一个请求。
EEPROM输入在打开时启用对驱动器的RAM和EEPROM的写入，当关闭时仅启用对RAM的写入。请注意MM3驱动不支持该功能，因此该输入必须关闭。
Drive是向其发送USS_WPM_x命令的MicroMaster驱动的地 址。每个驱动的有效地址为0到31。
Param是参数号。Index是要写的参数的索引值。Value是要写到驱动上的RAM中的参数值。对于3系列的MicroMaster驱 动，您还可以将该值写到驱动上的EEPROM中，这将基于您 对P971的组态(EEPROM存储控制)。
您必须为DB_Ptr输入提供一个16字节缓存区的地址。该缓存区由USS_WPM_x指令使用，存储向
MicroMaster驱动发送的命令的执行结果。
当USS_WPM_x指令结束时，Done输出接通，Error输出字节包含该指令的执行结果。表11- 6定义了
该指令执行可能引起的错误条件。
当EEPROM输入接通后，指令对驱动的RAM和EEPROM都进行写操行。当此输入断开后，指令只对 驱动的RAM进行写操作。由于MicroMaster 3驱动并不支持此功能，所以您必须确保输入为断开，以便能对一个MicroMaster 3驱动使用此指令。
如果以上测量结果表明模块基本没问题，可以上电观察。
(1) 上电后面板显示[F231]或[F002](MM3变频器)，这种故障一般有两种可能。常见的是由于电源驱动板有问题，也有少部分是因为主控板造成的，可以先换一块主控板试一试，否则问题肯定在电源驱动板部分了。(2) 上电后面板无显示(MM4变频器)，面板下的指示灯[绿灯不亮，黄灯快闪]，这种现象说明整流和开关电源工作基本正常，问题出在开关电源的某一路不正常(整流二管击穿或开路，可以用万用表测量开关电源的几路整流二管，很容易发现问题。
