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| 應用領域 | 化工,電子/電池 | 產地 | 德國 |
|---|---|---|---|
| 品牌 | 西門子 |
西門子PLC控制系統設計的幾個步驟
（一）決定系統所需的動作及次序。
當使用可編程控制器時，重要的一環是決定系統所需的輸入及輸出。輸入及輸出要求：
(1) *步是設定系統輸入及輸出數目。
(2) 第二步是決定控制先后、各器件相應關系以及作出何種反應。
（二）對輸入及輸出器件編號
每一輸入和輸出，包括定時器、計數器、內置寄存器等都有一個一
產品簡介
詳細介紹
西門子中央控制單元CPUSR40
PC與S7-200系列PLC通信的連接 西門子PLC
S7-200系列PLC有通信方式有三種：一種是點對點（PPI）方式，用于與該公司PLC編程器或其它人機接口產品的通信，其通信協議是公公開的。另一種為DP方式，這種方式使得PLC可以通過Profibus-DP通信接口接入Profibus現場總線網絡，從而擴大PLC的使用范圍。后一種方式是自由口通信（Freeport）方式，由用戶定義通信協議，實現PLC與外設的通信。以下采用自由口通信方式，實現PC與S7-200系列PLC通信。
PC與S7-200系列PLC通信連接
PC為RS232C接口，S7-200系列自由口為RS485。因此PC的RS232接口必須先通過RS232/RS485轉換器，再與PLC通信端口相連接，連接媒質可以是雙絞線或電纜線。西門子公司提供的PC/PPI電纜帶有RS232/RS485轉換器，可直接采用PC/PPI電纜，因此在不增加任何硬件的情況下，可以很方便地將PLC和PC的連接，如圖7-17所示。也可實現多點連接。
西門子S7-200 SMART模塊
西門子PLC控制系統設計的幾個步驟
（一）決定系統所需的動作及次序。
當使用可編程控制器時，重要的一環是決定系統所需的輸入及輸出。輸入及輸出要求：
(1) *步是設定系統輸入及輸出數目。
(2) 第二步是決定控制先后、各器件相應關系以及作出何種反應。
（二）對輸入及輸出器件編號
每一輸入和輸出，包括定時器、計數器、內置寄存器等都有一個一的對應編號，不能混用。
（三）畫出梯形圖。
根據控制系統的動作要求，畫出梯形圖。
（四）將梯形圖轉化為程序
把繼電器梯形圖轉變為可編程控制器的編碼，當完成梯形圖以后，下一步是把它的編碼編譯成可編程控制器能識別的程序。
這種程序語言是由序號（即地址）、指令（控制語句）、器件號（即數據）組成。地址是控制語句及數據所存儲或擺放的位置，指令告訴可編程控制器怎樣利用器件作出相應的動作。
（五）在編程方式下用鍵盤輸入程序。
（六）編程及設計控制程序。
（七）測試控制程序的錯誤并修改。
（八）保存完整的控制程序。
PROFINET IO IRT 接口用于通過 PROFINET 進行分布式 I/O 連接
PROFINET 接口用于網絡分離
PROFIBUS DP 接口用于通過 PROFIBUS 進行分布式 I/O 連接
功能
性能
指令處理速度更快，語言擴展和新的數據類型取決于 CPU 類型
由于背板總線速度顯著提高，CPU 的響應時間縮短
功能強大的網絡連接：
PROFINET IO IRT（2 端交換機）作為標準接口。集成了附加 PROFINET 接口，用于（例如）網絡分離。集成技術
通過標準化的塊 (PLCopen) 連接模擬驅動器和具有 PROFIdrive 功能的驅動器
支持速度控制軸和定位軸以及外部編碼器，各軸之間可實現位置傳動
具有所有 CPU 變量的跟蹤功能，用于實時診斷和偶發故障檢測
全面的控制功能，例如，通過便于組態的塊可自動優化控制參數實現控制質量。
集成安全功能
通過密碼進行知識保護，防止未經許可證讀取和修改程序塊
通過復制保護，可綁定 SIMATIC 存儲卡的程序塊和序列號：只有在將配置的存儲卡插到 CPU 中時，該程序塊才可運行。
4-級 授權理念：
與 HMI 設備的通信也會受到限制。操作保護：
控制器可以識別工程組態數據的更改和未授權傳輸。設計與操作
顯示概覽信息：
例如，站名稱，工廠標識符，位置名稱，診斷信息，模塊信息，顯示設置。顯示器上可能的操作：
設置 CPU 或所連接以太網通信處理器的地址、設置日期和時間、選擇 CPU 的操作模式、復位 CPU 至默認設置、禁用/啟用顯示器、激活保護等級。集成系統診斷
顯示屏上、TIA 博途中、HMI 設備上以及 Web 服務器上以純文本形式一致顯示系統診斷信息（甚至能顯示來自變頻器的消息），即使 CPU 處于停止模式也會進行更新。
集成在 CPU 的固件中，無須進行特殊組態
SIMATIC 存儲卡(用來運行 CPU)
用作插入式裝載存儲器，或用于更新固件。
還可用于存儲附加文檔或 csv 文件（用于配方和歸檔）
通過用戶程序的系統函數，實現數據存儲/讀取
數據記錄（歸檔）和配方
配方和歸檔以 csv 文件保存在 SIMATIC 存儲卡中；
便于使用 Office 工具或通過 web 服務器，訪問工廠運行數據通過網頁瀏覽器或 SD 讀卡器，可方便地訪問機器的組態數據（與控制器之間的雙向數據交換）
西門子中央控制單元CPUSR40
I/O模塊
PLC與電氣回路的接口，是通過輸入輸出部分（I/O）完成的。I/O模塊集成了PLC的I/O電路，其輸入暫存器反映輸入信號狀態，輸出點反映輸出鎖存器狀態。輸入模塊將電信號變換成數字信號進入PLC系統，輸出模塊相反。
I/O種類有開關量輸入（DI），開關量輸出（DO），模擬量輸入（AI），模擬量輸出（AO）等。
開關量是指只有開和關（或1和0）兩種狀態的信號，模擬量是指連續變化的量。常用的I/O分類如下：
開關量：按電壓水平分，有220VAC、110VAC、24VDC，按隔離方式分，有繼電器隔離和晶體管隔離。
模擬量：按信號類型分，有電流型（4-20mA,0-20mA）、電壓型（0-10V,0-5V,-10-10V）等，按精度分，有12bit,14bit,16bit等。
除了上述通用IO外，還有特殊IO模塊，如熱電阻、熱電偶、脈沖等模塊。
按I/O點數確定模塊規格及數量，I/O模塊可多可少，但其大數受CPU所能管理的基本配置的能力，即受大的底板或機架槽數限制。
3、內存
內存主要用于存儲程序及數據，是PLC*的組成單元。不同機型的PLC期內存大小也不盡相同，除主機單元的已有的內存區外，大部分機型還可根據用戶具體需要加以擴展。
4、電源模塊
PLC電源用于為PLC各模塊的集成電路提供工作電源。同時，有的還為輸入電路提供24V的工作電源。電源輸入類型有：交流電源（220VAC或110VAC），直流電源（常用的為24VAC）。
5、底板或機架
大多數模塊式PLC使用底板或機架，其作用是：電氣上，實現各模塊間的聯系，使CPU能訪問底板上的所有模塊，機械上，實現各模塊間的連接，使各模塊構成一個整體。
6、PLC系統的其它設備
i) 編程設備：編程器是PLC開發應用、監測運行、檢查維護*的器件，用于編寫程序、對系統作一些設定、監控PLC及PLC所控制的系統的工作狀況，但它不直接參與現場控制運行。某些PLC也配有手持型編程器，目前一般由計算機（運行編程軟件）充當編程器。
ii) 人機界面：簡單的人機界面是指示燈和按鈕，目前液晶屏（或觸摸屏）式的一體式操作員終端應用越來越廣泛，由計算機（運行組態軟件）充當人機界面也非常普及。
iii)輸入輸出設備：用于存儲用戶數據，如EPROM、EEPROM寫入器、條碼閱讀器，輸入模擬量的電位器，打印機等。
7、PLC的通信聯網
如圖所示，依靠*的工業網絡技術可以迅速有效地收集、傳送生產和管理數據。因此，網絡在自動化系統集成工程中的重要性越來越顯著，甚至有人提出"網絡就是控制器"的觀點說法。
PLC具有通信聯網的功能，它使PLC與PLC 之間、PLC與上位計算機以及其他智能設備之間能夠交換信息，形成一個統一的整體，實現分散集中控制。多數PLC具有RS-232接口，還有一些內置有支持各自通信協議的接口。
PLC的通信，還未實現互操作性，IEC規定了多種現場總線標準，PLC各廠家均有采用。對于一個自動化工程(特別是中大規模控制系統)來講，選擇網絡非常重要的。首先,網絡必須是開放的，以方便不同設備的集成及未來系統規模的擴展；其次，針對不同網絡層次的傳輸性能要求，選擇網絡的形式，這必須在較深入地了解該網絡標準的協議和機制的前提下進行；再次，綜合考慮系統成本、設備兼容性、現場環境適用性等具體問題，確定不同層次所使用的網絡標準。
