西门子代理商6ES7212-1AB23-0XB0

三、 PLC 硬件设计

1 ． PLC 型号的选择

在作出控制方案的决策之前，要详细了解被控对象的控制要求，从而决定是否选用 PLC 进行控制。

在控制逻辑关系较复杂（需要大量中间继电器、时间继电器、计数器等）、工艺流程和产品改型较、需要进行数据处理和信息（有数据运算、模拟量的控制、 PID 调节等）、要求有较高的可靠性和性、实现工厂自动化联网等情况下，使用 PLC 控制是很必要的。

目前，众多的生产厂家提供了多种系列功能各异的 PLC 产品，使用户眼花缭乱、无所适从。所以权衡利弊、合理地选择机型才能达到经济实用的目的。一般选择机型要以功能需要为宗旨，不要盲目贪大求全，以免造成投资和设备资源的浪费。机型的选择可从以下几个方面来考虑。

（ 1 ）对输入 / 输出点的选择

盲目选择点数多的机型会造成一定浪费。

要先弄控制的 I/O 总点数，再按实际所需总点数的 15 ～ 20 ％留出备用量（为的改造等留有余地）后确定所需 PLC 的点数。

另外要注意，一些高密度输入点的模块对同时接通的输入点数有，一般同时接通的输入点不得超过总输入点的 60 ％； PLC 每个输出点的驱动能力（ A/ 点）也是有限的，有的 PLC 其每点输出电流的大小还随所加负载电压的不同而异；一般 PLC 的允许输出电流随温度的升高而有所等。在选型时要考虑这些问题。

PLC 的输出点可分为共点式、分组式和隔离式几种接法。隔离式的各组输出点之间可以采用不同的电压种类和电压等级，但这种 PLC 平均每点的价格较高。如果输出之间不需要隔离，则应选择前两种输出的 PLC 。

西门子S7-300电源模块PS307参数设置扩大经贸合作，推广城市形象，是此行的重要目的之一。这是近年来参加公司业绩发布会机构和人数多的一次。在近期就有两个非常典型的案例，一个是观致汽车决定与宜宾市合作，计划在宜宾市建一座年产能55万辆的工厂，于去年8月共组织42家会员单位，赴宝鸡与秦川集团进行了大型交流活动；三是“走出去”，组织会员单位参观了美国芝加哥展和东京机床展，全力推动产城融合发展，他们也将一如既往持和关注谢岗发展，希望谢岗为东莞在更高起点上实现更高水平发展作出新的更大贡献，2当C2是通道号时，C2通道内的数据（BCD码0000至9999）是递减计数器的设定值，时间间隔是C2+1中的数据（BCD0005~0320），此时实际定时时间 为(C2)X(C2+1)X0.1ms；○ 3C3为子程序号数（000～049BCD）或为子程序号数所在的通道2、C1=003启动重复中断：C2为定时设定值， C2+1为时间间隔，C3为子程序号或子程序号所 在通道号，与1○ 2○3同，区别在于中断发生时，调用子程序，同时定时器当前值恢复为设定值并重新开始减1计数，间隔一定的时间就再发生一次中断,直到定时器停止工作 3、C1=006读出定时器当前值：读出递减计数器减1 AB的plc也提供了OPC和DDE，其集成的中RSLogix中就包含DDE和OPCSERVER，可以通过上述来进行数据通讯。AB的中的PLC还提供了语言编程功能，用户还可以通过编程实现自己的通讯协议。

S7-300的CPU模块（简称为CPU）都有一个编程用的RS-485接口，有的有PROFIBUS-DP接口或PtP串行通信接口，可以建立一个MPI（多点接口）网络或DP网络。

1.电源模块 2.后备电池 3. 24V DC 连接器 4.模式开关 5.状态和故障指示灯功能*强的CPU的RAM为512KB，*8192个存储器位，512个定时器和512个计数器，数字量*65536 I/O点，模拟量通道*为4096。有350多条指令。一个数字量为1点，一个模拟量为16点。计数器的计数范围为1～999，定时器的定时范围为10ms～9990s。

多机架的S7-300 PLC只需要扩展一个机架，可以使用价格便宜的IM 365接口模块对。数字量模块：从0号机架的4号槽开始，每个槽位分配4个字节的地址，32个I/O点。模拟量模块：一个通道占一个字地址。从I B256开始，给每一个模拟量模块分配8个字。1．模块诊断功能可以诊断出以下故障：失压，熔断器熔断，故障，EPROM、RAM故障。模拟量模块共模故障、组态/参数错误、断线、上下溢出。2．过程中断数字量输入信号上升沿、下降沿中断，模拟量输入超限，CPU暂停当前程序，处理OB40。3．状态与故障显示LEDSF（系统出错/故障显示，红色）：CPU硬件故障或软件错误时亮。BATF（电池故障，红色）：电池电压低或没有电池时亮。DC 5V（＋5V电源指示，绿色）： 5V电源正常时亮。FRCE（强制，）：至少有一个I/O被强制时亮。RUN（运行方式，绿色）：CPU处于RUN状态时亮；重新启动时以2 Hz的频率闪亮； HOLD（单步、断点）状态时以0.5Hz的频率闪亮。STOP（停止方式，）：CPU处于STOP，HOLD状态或重新启动时常亮。BUSF（总线错误，红色）。

只需要扩展一个机架，可以使用价格便宜的IM 365接口模块对。数字量模块：从0号机架的4号槽开始，每个槽位分配4个字节的地址，32个I/O点。模拟量模块：一个通道占一个字地址。从I B256开始，给每一个模拟量模块分配8个字。1．模块诊断功能可以诊断出以下故障：失压，熔断器熔断，故障，EPROM、RAM故障。模拟量模块共模故障、组态/参数错误、断线、上下溢出。2．过程中断数字量输入信号上升沿、下降沿中断，模拟量输入超限，CPU暂停当前程序，处理OB40。3．状态与故障显示LEDSF（系统出错/故障显示，红色）：CPU硬件故障或软件错误时亮。BATF（电池故障，红色）：电池电压低或没有电池时亮。DC 5V（＋5V电源指示，绿色）： 5V电源正常时亮。FRCE（强制，）：至少有一个I/O被强制时亮。RUN（运行方式，绿色）：CPU处于RUN状态时亮；重新启动时以2 Hz的频率闪亮； HOLD（单步、断点）状态时以0.5Hz的频率闪亮。STOP（停止方式，）：CPU处于STOP，HOLD状态或重新启动时常亮。BUSF（总线错误，红色）。

通过 SIMATIC PDM 组态软件进行操作和

采用组态软件 SIMATIC PDM，可以方便地对该设备进行操作、、组态和参数设置。 采用 SIMATIC PDM，可以从该设备中读出可以使用的诊断信息。 通信通过 HART 协议或者 PROFIBUS PA 实现。采用 HART 协议时，通过 HART 调制解调器或者兼容于 HART 的输入/输出模块（远程 IO）都可以进行设备访问。 相应的设备描述文件，例如 GSD 和（增强版）EDD，都可以用于这两种通信。

此外，SITRANS DTM 还基于成熟的 EDD 技术提供了相应的软件。该软件可以通过 DTM（设备类型管理器）利用 FDT 帧应用（例如，PACTware）设置现场设备的参数。 SITRANS DTM 和与必要设备相关的增强版 EDD 均可以免费下载。 该软件为 HART 和 PROFIBUS 提供了相关的通信接口

怎样对模拟量进行标准化和非标准化？

可以使用以下功能块：

1.在块FC164中，x和y都是整数。

2. FC165中x是整数，y是实数。

3. FC166中x是实数，y是整数。

4. FC167中x和y都是实数。

S7系列PLC之间经济的通讯方式是什么？

MPI通讯是S7系列PLC之间一种经济、数据量小的一种通讯，需要做连接配置的站通过GD通讯，GD通讯适合于S7－300之间,S7－300、S7－400、MPI之间一些固定数据的通讯。不用作连接的MPI通讯适用于S7-300之间、S7-300与400之间、S7-300/400与S7－200 系列PLC之间的通讯，建议在OB35(循环中断100ms)中调用发送块,在OB1(主循环组织块)调用接收块。

概述

用于对SIMATIC S7-400的供电

用于将AC或DC网络电压转换为所需的5 V DC和24 V DC工作电压

输出电流为4 A，10 A和20 A

应用

电源模板通过背板总线向SIMATIC S7-400提供5 V DC和24 V DC电源。

电源可提供85到264 V的AC网络电压和19.2到300 V的DC电压。

每个机架均需要电源模板，除了：

包含有电源传输的接口，控制器中的电源模板也向扩展单元中的所有模板供电。

传感器和执行器用的负载电压应单提供。

使用冗余电源时，标准系统和容错系统可作为无故障安全系统运行。

说明

如果工艺功能(如MC_MoveAbsolute)的动态参数值 (速率，加速度，减速度，Jerk)被动态计算或预设 (如通过HMI)，则必须确保没有传递无效参数或工艺功能启动时不能使用无效值。

如果启动运动任务时使用一个或多个无效的动态参数值，CPU会关闭所有输出通道，与CPU连接的驱动器也会被关闭。在这种状况下不再可能继续运行。

如果使用默认的动态参数值或动态参数值被传送到功能块，就没有必要检查动态参数值是否有效。

S7－400主要支持的硬件有：

（1）电源（PS）

电源模块提供了机架和CPU内部的供电电源，置于1号机架的位置。

（2）处理器（CPU）

CPU存储并处理用户程序，为模块分配参数，通过嵌入的MPI总线处理编程设备和PC、模块、其它站点之间的通讯，并可以为进行DP主站或从站操作装配一个集成的DP接口。置于2号机架。

（3）接口模块（IM）

接口模块将各个机架连接在一起。不同型号的接口模块可支持机架扩展或PROFIBUS DP连接。置于3号机架，没有接口模块时，机架位置为空。

（4）信号模块（SM）

通常称为I/O（输入/输出）模块。测量输入信号并控制输出设备。信号模块可用于数字信号和模拟信号，还可用于进行连接，如传感器和启动器的连接。

（5）功能模块（FM）

用于进行复杂的、重要的但立于CPU的过程，如：计算、位置控制和闭环控制。

（6）通讯处理器（CP）

模块化的通讯处理器通过连接各个SIMATIC站点，如：工业以太网，PROFIBUS或串行的点对点连接等。

后三个模块在机架上可以任意放置，系统可以自动分配模块的地址。

需要说明的是，每个机架多只能安装8个信号模块、功能模块或通讯模块。如果系统任务超过了8个，则可以扩展机架（每个带CPU的机架可以扩展3个机架）。

各个模块的性能具体如下：

（1）电源模块（PS）

电源模块用于将SIMATIC S7-300 连接到120/230V AC电源。

（2）CPU模块

各种CPU 有各种不同的性能，例如，有的CPU 上集成有输入/输出点，有的CPU上集成有PROFI- BUS-DP通讯接口等。

以上只是列出了部分指标，设计时还要参看相应的手册。

（3）接口模块

接口模块用于多机架配置时连接主机架(CR)和扩展机架 (ER)。S7-300通过分布式的主机架(CR)和3个扩展机架(ER)，可以操作多达32个模块。运行时无需风扇。

（4）信号模块

信号模块用于数字量和模拟量输入/输出，又分DI/DO（数字量输入/输出）和AI/AO（模拟量输入/输出）模块。

①数字量输入模块：

②数字量输出模块：

③数字输入/输出模块：

④继电器输出模块：

⑤模拟量输入模块

⑥模拟量输出模块：

⑦模拟量输入/输出模块：

（5）功能模块

西门子S7－400功能模块模块适用于各种场合，功能块的所有参数STEP7中分配，操作方便，而且不必编程。包括：计数器模块（FM350），定位模块（FM351），凸轮控制模块（FM352），闭环控制模块（FM355）等许多用于特定场合的模块。

（6）通讯模块（CP）

S7－300通讯模块是用于连接网络和点对点通讯用的模块，比如：用于S7－300和SIMATIC C7通过PROFIBUS通讯的模块CP343－5，用于S7－300和工业以讯的模块CP343－1及CP343－1 IT

CP 243-1 具有以下功能：

可对通过工业以太网的数据通讯进行预先格式化。基于标准TCP/IP 协议进行通讯。

使用 CP 243-1，通过工业以太网，可实现 S7-200 和其它 S7-200或 S7-300 或 S7-400 PLC 之间的通讯。

可通过RJ45 进行以太网访问

通过S7-200 总线，即可与S7-200 系统简单连接

可以实现一种灵活的分布式自动化架构

通过工业以太网和STEP 7 Micro/WIN 32，实现S7-200 系统的远程编程、组态和诊断。

多可以组态 8 个连接。对于连接控制（保持活动状态），可以为主动和被动伙伴的所有的 TCP/IP 传输连接进行组态。

功能单元

功能单元种类的多少与功能的强弱是衡量PLC产品的一个重要指标。近年来各PLC厂商非常重视功能单元的开发，功能单元种类日益增多，功能越来越强，使PLC的控制功能日益扩大。

1. 安装CP341

西门子PLC S7-300系列中的通讯模块CP341，安装在西门子PLC系列的安装导轨上，一般安装在CPU右侧，可以直接紧靠CPU安装，也可以安装在CPU右侧先安装I/O模块，再安装CP341；

2. 组态CP341

西门子PLC S7-300系列中的通讯模块CP341，通过西门子编程软件STEP7进行硬件组态，用户在STEP7中新建一个项目，然后在硬件组态中，选择相应型号的CP341插入对应位置即可；

3. 为CP341配置参数

西门子PLC S7-300系列中的通讯模块CP341，它的参数分配设计协议的特定参数的创建和用于打印输出的消息文本组态。用户可以通过使用CP341的点对点通讯，参数分配界面来实现CP341的参数分配工作；

4. 保存参数数据

西门子PLC S7-300系列中的通讯模块CP341的参数分配数据存储包含保存数据，将参数装载到CPU或将参数传送到通讯处理器，用户使用西门子PLC的编程软件STEP7来存储参数和分配数据；

5. 程序设计

西门子PLC S7-300系列中的通讯模块CP341在正常工作前，需要用户在STEP7中设计程序逻辑，即对CP341进行编程，并通过STEP7将用户的程序关联到CPU的CP341编程接口。

西门子PLC S7-1500系列的CPU模块，与西门子PLC S7-300的CP343-1之间实现TCP通讯的步骤如下：

1. 分配IP地址

（1）为用户的电脑分配IP地址；

（2）为西门子PLC S7-1500系列的CPU分配IP地址，与电脑的IP地址需要在同一个网段；

2. 创建一个新项目

（1）在博途软件STEP7 V13中插入西门子PLC S7-1500系列的CPU和西门子PLC S7-300系列的CPU，并且加入CP343-1通讯模块；

3. TCP通信编程

（1）创建全局数据块，用来保存接收和发送的数据；

（2）在S7-1500的CPU主程序中调用TRCV_C和TSEND指令，并添加背景数据块，设置各个管脚的参数；

（3）在S7-300的CPU主程序中调用AG_SEND和AG_RECV指令，并添加背景数据块，设置各个管脚的参数；

4. 下载组态到站点

（1）将组态好的程序下载到S7-1500的CPU中；

（2）将组态好的程序下载到S7-300的CPU中；

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