詳細介紹
西門子數控系統6FC5356-0BB11-0AE1西門子數控系統6FC5356-0BB11-0AE1只有0和1兩種不同的取值,可用來表示開關量(或稱數字量)的兩種不同的狀態,如觸點的斷開和接通,線圈的通電和斷電等。如果該位為1,則表示梯形圖中對應的編程元件的線圈“得電”,其常開觸點閉合、常閉觸點斷開,以后稱該編程元件為1狀態,或稱該編程元件ON。反之亦反。
8位二進制數組成1個字節(Byte),其中的第0位為低位(LSB),第7位為高位(MSB)。兩個字節組成1個字(Word),兩個字組成1個雙字。
2.數據的存取方式
(1)“位”存取方式:位存儲單元的地址由字節地址和位地址組成,如I3.2,其中的區域標識符“I”表示輸入(Input),字節地址為3,位地址為2。如圖:
這種存取方式稱為“字節·位”尋址方式。
(2)“字節”存取方式:輸入字節IB3(Byte)由I3.0~I3.7這8位組成。
(3)“字”存取方式:相鄰的兩個字節組成一個字,一個字中的兩個字節的地址必須連續,且低位字節在一個字中應該是高8位,高位字節在一個字中應該是低8位。IW14表示由IB14和IB15組成的1個字,IW14中的I為區域標識符,W表示字(Word),14為起始字節的地址。IW14中的IB14應該是高8位,IB15應該是低8位。
(4)“雙字”存取方式:相鄰的四個字節表示一個雙字,四個字節的地址必須連續。低位字節在一個雙字中應該是高8位。ID12表示由IB12~IB15組成的雙字,I為區域標識符,D表示存取雙字(Double Word),12為起始字節的地址。ID12中的IB12應該是高8位,IB15應該是低8位。
S7-200系列PLC編程器的使用示例
Siemens編程器S7-200系列用在中小型設備上的自動系統的控制單元,適用于各行各業,各種場合中的檢測,監測及控制。
在這里,和大家一起來討論S7-200幾個使用方面的情況。
1.步進,伺服脈沖定位控制。
在設備的控制系統中,有關運動控制是很重要的,下面我們來看一看西門子S7-200系列PLC怎樣來實現這???個功能。
首先,確定使用哪個端口來發脈沖,如采用Q0.0發脈沖,則它的控制字為SMB67,脈沖同期為SMW68,脈???沖個數存放在SMD72中,
下面是控制字節的說明:
Q0.0 Q0.1 控制字節說明
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更新脈沖寬度值 0=不更新,1=脈沖寬度值
SM67.2 SM77.2 PTO更新脈沖數 0=不更新,1=更新脈沖數
SM67.3 SM77.3 PTO/PWM時間基準選擇 0=1微秒值,1=1毫秒值
SM67.4 SM77.4 PWM更新方法 0=異步更新,1=同步更新
SM67.5 SM77.5 PTO操作 0=單段操作,1=多段操作
SM67.6 SM77.6 PTO/PWM模式選擇 0=選擇PTO,1=選擇PWM
SM67.7 SM77.7 PTO/PWM允許 0=禁止PTO/PWM,1=允許
這樣根據以上表格,我們得出Q0.0控制字:SMB67為:10000101
采用PTO輸出,微妙級周期,發脈沖的周期(也就是頻率)與脈沖個數都要重新輸入。10000101轉化為 16進制?為85,有了控制字以后,我們來寫這一段程序:
根據上面這段程序,我們知道了控制字的使用,同時也知道步進電機的脈沖周期與沖個數的存放位置(對 Q0.0來說是SMW68與SMD72)。當然,VW100與VD102內的數據不同的話,步進電機的轉速和轉動圈數就不一樣。
還有一點需要說明得是:M0.0導通---PLC捕捉到上升沿發動脈沖輸出后,想停止的話,只須改變端口脈沖的?控制字,再啟動PLS即可,程序如下:
2.高速計數功能。
西門子S7-200系列PLC具有高速計數的功能;舉一例子來談談高速計數的用途,我們采用普通電機來帶動絲桿轉動,我們想控制轉動距離,怎么來解決這個問題?那么我們可在電機另一頭與一編碼器聯接,電機轉一圈,編碼器也隨之轉一圈,同時根據規格發出不同的脈沖數。當然,這些脈沖數的頻率比較高,PLC不能用普通的上升沿計數來取得這些脈沖,只能通過高速計數功能了。
啟動高速計數功能,也要具有控制字
HSCO HSC1 描述
SM37.0 SM47.0 復位有效電平控制位 0=高電平有效, 1=低電平有效
SM37.1 SM47.1 啟動有效電平控制位于 0=高電平有效, 1=低電平有效
SM37.2 SM47.2 正交計數器速率選擇 0=4X計數率, 1=1X計數率
SM37.3 SM47.3 計數方向控制位 0=減計數, 1=正計數
SM37.4 SM47.4 向HSC中寫入計數方向 0=不更新, 1=更新計數方向
SM37.5 SM47.5 向HSC中寫入預置值 0=不更新, 1=更新預置值
SM37.6 SM47.6 向HSC中寫入當前值 0=不更新, 1=更新當前值
SM37.7 SM47.7 HSC允許 0=禁止HSC, 1=允許HSC
參照上面的表格,我們選擇HSC1高速計數器,控制字為SMB47,現在我們啟動高速計數器HSC1,選擇為增計數,更新計數方向,重新設置值,更新當前值:這樣的話,HSC1的啟動控制高為:11111000轉化為16進制為 F8,將啟動計數器時當前值存放在SMD48中,將預存置放在SMD52中,具體的程序?如下:
同樣的,如果計數器在工作狀態下想停止計數器,也必須改變它的控制字后,啟動HSC具體程序?如下:
3. PID回路控制功能。
西門子S7-200系列PLC的PID控制相當的簡單,可以通過micro/win軟件的一個向導程序,按照提示,一步一步執行您所要求PID控制的屬性即可,在這里談一談PID這三個參數的具體意義:P為增益項,P越大,響應起就快,在調節流量閥時:設定流量為50%,當目前流量接近50%,剛超過,如果P值很大的話,那么流量閥會馬上會關閉,而不會控制在某一區域。這就是增益項太大引起。在調節的過程中應該先將P值調節比較適當了,再去調節I值,它為積分項,是在控制器回路中控制對當前值與設定值相等的偏差范圍。D為微分項,主要作用是避免給定值的微分作用而引起的跳變。
在現場的PID參數的調整過程中,針對西門子S7-200型PLC我的建議是在不同的控制階段,采用不同的PID參數組,具體而言就是當目前距離設定值差距較大時,采用P值較大的一套PID參數,如果當前值快接近設定值范圍時,采用P值較小的一套PID參數。S7-200系列可編程控制器的特點分類及主要功能元件
西門子S7系列可編程控制器分為S7-400、S7-300、S7-200三個系列,分別為S7系列的大、中、小型可編程控制器系統。S7-200系列可編程控制器有CPU21X系列,CPU22X系列,其中CPU22X型可編程控制器提供了4個不同的基本型號,常見的有CPU221,CPU222,CPU224和CPU226四種基本型號。
小型PLC中,CPU221價格低廉能滿足多種集成功能的需要。CPU 222是S7-200家族中低成本的單元,通過可連接的擴展模塊即可處理模擬量西門子數控系統6FC5356-0BB11-0AE1。CPU 224具有更多的輸入輸出點及更大的存儲器。CPU 226和226XM是功能強的單元,可*一些中小型復雜控制系統的要求。四種型號的PLC具有下列特點:
(1)集成的24V電源
可直接連接到傳感器和變送器執行器,CPU 221和CPU222具有180mA 輸出。CPU224輸出280mA,CPU 226、CPU 226XM輸出400mA 可用作負載電源。
(2)高速脈沖輸出
具有2 路高速脈沖輸出端,輸出脈沖頻率可達20KHz,用于控制步進電機或伺服電機,實現定位任務。
(3)通信口
CPU 221、CPU222和CPU224具有1個RS-485通信口。CPU 226、CPU 226XM具有2個RS-485通信口。支持PPI、MPI通信協議,有自由口通信能力。
(4)模擬電位器
CPU221/222有1個模擬電位器,CPU224/226/226XM有2個模擬電位器。模擬電位器用來改變特殊寄存器(SMB28,SMB29)中的數值,以改變程序運行時的參數。如定時器、計數器的預置值,過程量的控制參數。
(5)中斷輸入允許以極快的速度對過程信號的上升沿作出響應。
(6)EEPROM 存儲器模塊(選件)
可作為修改與拷貝程序的快速工具,無需編程器并可進行輔助軟件歸檔工作。
(7)電池模塊
用戶數據(如標志位狀態、數據塊、定時器、計數器)可通過內部的超級電容存儲大約5 天。選用電池模塊能延長存儲時間到200天(10年壽命)。電池模塊插在存儲器模塊的卡槽中。
(8)不同的設備類型
CPU 221~226 各有2種類型CPU,具有不同的電源電壓和控制電壓。
(9)數字量輸入/輸出點
CPU 221具有6個輸入點和4個輸出點;CPU 222具有8個輸入點和6個輸出點;CPU 224 具有14個輸入點和10個輸出點;CPU226/226XM 具有24個輸入點和16個輸出點。CPU22X主機的輸入點為24V直流雙向光電耦合輸入電路,輸出有繼電器和直流(MOS型)兩種類型。
(10)高速計數器
CPU 221/222有4個30KHz高速計數器,CPU224/226/226XM有6個30KHz的高速計數器,用于捕捉比CPU掃描頻率更快的脈沖信號。
S7-200系列PLC其它常用指令
1.脈沖產生指令EU/ED的應用
EU指令在EU指令前的邏輯運算結果由OFF到ON時就產生一個寬度為一個掃描周期的脈沖,驅動其后面的輸出線圈。
2.邏輯堆棧的操作
LPS為進棧操作,LRD為讀棧操作,LPP為出棧操作。
S7-200系列PLC中有一個9層堆棧,用于處理邏輯運算結果,稱為邏輯堆棧。
3.NOT、NOP和MEND指令
NOT、NOP及MEND指令的形式及功能如表4-19所示。
表4-19 NOT、NOP及MEND指令的形式及功能
STL
功能
操作數
NOT
邏輯結果取反
—
NOP
空操作
—
MEND
無條件結束
—
NOT為邏輯結果取反指令,在復雜邏輯結果取反時為用戶提供方便。NOP為空操作,對程序沒有實質影響。MEND為無條件結束指令,在編程結束時一定要寫上該指令,否則會出現編譯錯誤。調試程序時,在程序的適當位置插入MEND指令可以實現程序的分段調試。
4.比較指令
比較指令是將兩個操作數按規定的條件作比較,條件成立時,觸點就閉合。比較運算符有:=、>=、<=、>、<和<>。
(1)字節比較 字節比較用于比較兩個字節型整數值INl和IN2的大小,字節比較是無符號的。比較式可以是LDB、AB或OB后直接加比較運算符構成。如:LDB=、AB<>、OB>=等。
整數INl和IN2的尋址范圍:VB、IB、QB、MB、SB、SMB、LB、*VD、*AC、*LD和常數。
指令格式例如: LDB= VBl0,VBl2
(2)整數比較 整數比較用于比較兩個一字長整數值INl和IN2的大小,整數比較是有符號的(整數范圍為16#8000和16#7FFF之間)。比較式可以是LDW、AW或OW后直接加比較運算符構成。如:LDW=、AW<>。OW>=等。
整數INl和IN2的尋址范圍:VW、IW、QW、MW、SW、SMW、LW、AIW、T、C、AC、*VD、*AC、*LD和常數。
指令格式例如: LDW= VWl0,VWl2
(3)雙字整數比較 雙字整數比較用于比較兩個雙字長整數值INl和IN2的大小,雙字整數比較是有符號的(雙字整數范圍為16#80000000和16#7FFFFFFF之間)。比較式可以是LDD、AD或OD后直接加比較運算符構成。如:LDD=、AD<>、OD>=等。
雙字整數INl和IN2的尋址范圍:VD、ID、QD、MD、SD、SMD、LD、HC、AC、*VD、*AC、*LD和常數。
指令格式例如: LDD= VDl0,VDl2
(4)實數比較 實數比較用于比較兩個雙字長實數值INl和IN2的大小,實數比較是有符號的(負實數范圍為-1.175495E-38和-3.402823E+38,正實數范圍為+1.175495E-38和+3.402823E+38)。比較式可以是LDR、AR或OR后直接加比較運算符構成。如:LDR=、AR<>、OR>=等。
實數INl和IN2的尋址范圍:VD、ID、QD、MD、SD、SMD、LD、AC、*VD、*AC、*LD和常數。
指令格式例如: LDR= VDl0,VDl2
MicroMaster440變頻器
MicroMaster440變頻器是全新一代可以廣泛應用的多功能西門子標準變頻器。它采用高性能的矢量控制技術,提供低速高轉矩輸出和良好的動態特性,同時具備*的過載能力,以滿足廣泛的應用場合。創新的BiCo(內部功能互聯)功能有*的靈活性。
主要特征:
200V-240V ±10%,單相/三相,交流,0.12kW-45kW;
380V-480V±10%,三相,交流,0.37kW-250kW;
矢量控制方式,可構成閉環矢量控制,閉環轉矩控制;
高過載能力,內置制動單元;
三組參數切換功能。
控制功能:
線性v/f控制,平方v/f控制,可編程多點設定v/f控制,磁通電流控制免測速矢量控制,閉環矢量控制,閉環轉矩控制,節能控制模式;
標準參數結構,標準調試軟件;
數字量輸入6個,模擬量輸入2個,模擬量輸出2個,繼電器輸出3個;
獨立I/O端子板,方便維護;
采用BiCo技術,實現I/O端口自由連接;
內置PID控制器,參數自整定;
集成RS485通訊接口,可選PROFIBUS-DP/Device-Net通訊模塊;
具有15個固定頻率,4個跳轉頻率,可編程;
可實現主/從控制及力矩控制方式;
在電源消失或故障時具有"自動再起動"功能;
靈活的斜坡函數發生器,帶有起始段和結束段的平滑特性;
快速電流限制(FCL),防止運行中不應有的跳閘;
有直流制動和復合制動方式提高制動性能。
保護功能:
過載能力為200%額定負載電流,持續時間3秒和150%額定負載電流,持續時間60秒;
過電壓、欠電壓保護;
變頻器、電機過熱保護;
接地故障保護,短路保護;
閉鎖電機保護,防止失速保護;
采用PIN編號實現參數連鎖。
模塊化設計,可靈活擴展
面向未來的驅動理念,用戶可以在同一變頻器系統中實現不斷的創新。出眾的維護和維修友好性。 應用:靈活驅動,適用于各種應用*集成的安全保護功能,具有SS1和SLS功能的產品。
基于集成化的安全保護技術,設備運行更安全,操作更簡便。
由于集成了安全保護功能,使具有安全保護的自動化和驅動系統的購建費用大大降低。也有效的了人機安全。應用:生產機械(包裝機、紡織機),材料運輸機械等。
PROFIBUS和PROFINET總線標準——將這兩種總線通訊直接集成在變頻器中。
更多節點,多種網絡拓撲,具有更高的性能PROFIBUS和PROFINET的優點不見在于它是被眾多用戶廣泛使用的總線,而且表現在其的工程和組態結構。它們使成熟的IT技術應用于工業領域,并使辦公工具應用在工業控制中。
應用:遠程控制生產機線和傳動設備(例如汽車工業)。
再生能量回饋能力:該輸出功率范圍內。
節能,節省空間,無需制動電阻。采用創新的功率模塊,可實現的能量回饋。全功率段都能實現換相整流,不產生任何系統干擾。而且所需線電流小,與常規變頻器相比,降低到80%。
應用:適用于車輛運輸、離心機以及其它具有高慣性矩的生產機器的驅動。
采用全新冷卻概念,魯棒性大大增強。
通過外部散熱片冷卻功率模塊,散熱效率高。
功率部分的散熱全部由外部散熱片來完成,電子部分的冷卻則通過系統對流,這使其可用于更加苛刻的氣候環境。電子部分增加了牢固的涂層。
應用:可用于氣候條件苛刻、具有空氣污染的應用場合(例如紡織工業)
提供690V可選型
應用:標準的輸入電壓適合基本工業和過程工業的應用
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