上海诗幕自动化设备有限公司
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产品描述

品牌西门子 结构形式模块式 厂家德国 产地德国 数量1000 特色服务质保一年 加工定制 产品认证CE 哪里发货上海
一、输入输出(I/O)点数的估算
I/O点数估算时应考虑适当的余量,通常根据统计的输入输出点数,再10%~20%的可扩展
余量后,作为输入输出点数估算数据。实际订货时,还需根据制造厂商PLC的产品特点,对输入输出点数进行圆整。
二、存储器容量的估算
存储器容量是可编程序控制器本身能提供的硬件存储单元大小,程序容量是存储器中用户应用项目使用的存储单元的大小,因此程序容量小于存储器容量。设计阶段,由于用户应用程序还未编制,因此,程序容量在设计阶段是未知的,需在程序调试之后才知道。为了设计选型时能对程序容量有一定估算,通常采用存储器容量的估算来替代。
存储器内存容量的估算没有固定的公式,许多文献资料中给出了不同公式,大体上都是按数字量I/O点数的10~15倍,加上模拟I/O点数的100倍,以此数为内存的总字数(16位为一个字),另外再按此数的25%考虑余量。
三、控制功能的选择
该选择包括运算功能、控制功能、通信功能、编程功能、诊断功能和处理速度等特性的选择。
(一)运算功
简单PLC的运算功能包括逻辑运算、计时和计数功能;普通PLC的运算功能还包括数据移位、比较等运算功能;较复杂运算功能有代数运算、数据传送等;大型PLC中还有模拟量的PID运算和其他运算功能。随着开放的出现,目前在PLC中都已具有通信功能,有些产品具有与下位机的通信,有些产品具有与同位机或机的通信,有些产品还具有与工厂或企业网进行数据通信的功能。设计选型时应从实际应用的要求出发,合理选用所需的运算功能。大多数应用,只需要逻辑运算和计时计数功能,有些应用需要数据传送和比较,当用于模拟量检测和控制时,才使用代数运算,数值转换和PID运算等。要显示数据时需要译码和编码等运算。
(二)控制功能
控制功能包括PID控制运算、前馈补偿控制运算、比值控制运算等,应根据控制要求确定。PLC主要用于顺序逻辑控制,因此,大多数常采用单回路或多回路控制器解决模拟量的控制,有时也采用的智能输入输出单元完成所需的控制功能,PLC的处理速度和节省存储器容量。例如采用PID控制单元、高速计数器、带速度补偿的模拟单元、ASC码转换单元等。
(三)通信功能
大中型PLC应支持多种现场总线和通信协议(如TCP/IP),需要时应能与工厂网(TCP/IP)相连接。通信协议应符合ISO/IEEE通信,应是开放的通信网络。
PLC的通信接口应包括串行和并行通信接口(RS2232C/422A/423/485)、RIO通信口、工业以太网、常用DCS接口等;大中型PLC通信总线(含接口设备和电缆)应1:1冗余配置,通信总线应符合,通信距离应装置实际要求
PLC的通信网络中,上级的网络通信速率应大于1Mbps,通信负荷不大于60%。PLC的通信网络主要形式有下列几种形式:1)PC为主站,多台同型号PLC为从站,组成简易PLC网络;2)1台PLC为主站,其他同型号PLC为从站,构成主从式PLC网络;3)PLC网络通过特定网络接口连接到大型DCS中作为DCS的子网;4)PLC网络(各厂商的PLC通信网络)。
为减轻CPU通信任务,根据网络组成的实际需要,应选择具有不同通信功能的(如点对点、现场总
(四)编程功能
离线编程:PLC和编程器公用一个CPU,编程器在编程时,CPU只为编程器提供服务,不对现场设备进行控制。完成编程后,编程器切换到运行,CPU对现场设备进行控制,不能进行编程。离线编程可成本,但使用和调试不方便。在线编程:CPU和编程器有各自的CPU,主机CPU负责现场控制,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,主机就根据新收到的程序运行。这种成本较高,但调试和操作方便,在大中型PLC中常采用。
五种化编程语言:顺序功能图(SFC)、梯形图(LD)、功能模块图(FBD)三种图形化语言和语句表(IL)、结构文本(ST)两种文本语言。选用的编程语言应遵守其(IEC6113123),同时,还应支持多种语言编程形式,如C,Basic等,以控制的控制要求。
(五)诊断功能
PLC的诊断功能包括硬件和的诊断。硬件诊断通过硬件的逻辑判断确定硬件的故障位置,诊断分内诊断和外诊断。通过对PLC内部的性能和功能进行诊断是内诊断,通过对PLC的CPU与外部输入输出等部件信息交换功能进行诊断是外诊断
描周期自动处理模块和过程映像之间的数据交换。
要将数字量或模拟量点分配给过程映像分区,或将 I/O 点排除在过程映像更新之外,请按照
以下步骤操作:
1. 在设备组态中查看相应设备的“属性”(Properties) 选项卡。
2. 根据需要在“常规 (General)”下展开选项,找出所需的 I/O 点。
3. 选择“I/O 地址”(I/O addresses)。
4. 也可以从“组织块”(Organization block) 下拉列表中选择一个特定的 OB。
5. 在“过程映像”(Process image) 下拉列表中将“自动更新”(Automatic update) 更改为“PIP1”、
“PIP2”、“PIP3”、“PIP4”或“无”(None)。选择“无”(None) 表示只能通过立即指令对此 I/O 进
行读写。要将这些点重新添加到过程映像自动更新中,请将该选项再次更改为“自动更新”
如果将 I/O 分配给过程映像分区 PIP1 - PIP4 中的其中一个,但未将 OB 分配给该分区,那
么 CPU 决不会将 I/O 更新至过程映像,也不会通过过程映像更新 I/O。将 I/O 分配给未分配
相应 OB 的 PIP,相当于将过程映像为“无”(None)。可使用直接读指令直接从物理 I/O
中读取 I/O,或使用直接写指令直接写入物理 I/O。CPU 不更新过程映像。
在 RUN 模式,程序循环 OB 重复执行。RUN 模式中的任意点处都可能发生中断事件,这
会导致相应的中断事件 OB 执行。可在 RUN 模式下下载项目的某些部分
CPU 支持通过暖启动进入 RUN 模式。暖启动不包括储存器复位。执行暖启动时,CPU 会
初始化所有的非保持性系统和用户数据,并保留所有保持性用户数据值。
存储器复位将清除所有工作存储器、保持性及非保持性存储区、将装载存储器复制到工作存
储器并将输出设置为组态的“对 CPU STOP 的响应”(Reaction to CPU STOP)。存储器复位
不会清除诊断缓冲区,也不会清除保存的 IP 地址值。
可组态 CPU 中“上电后启动”(startup after POWER ON) 设置。该组态项出现在 CPU“设备
组态”(Device Configuration) 的“启动”(Startup) 下。通电后,CPU 将执行一系列上电诊断
检查和系统初始化操作。在系统初始化过程中,CPU 将所有非保持性位 (M) 存储器,并
将所有非保持性 DB 的内容复位为装载存储器的初始值。CPU 将保留保持性位 (M) 存储器
PLC工作状态一目了然安装便捷,支持导轨式和螺钉式安装所有模块的输入输出端子可拆卸集成以太网口,程插针式连接,模块序下载、设备组网连接更加紧密通用 Micro sD卡支持程序下载和信号板扩展实现*化PLC固件更新配置,同时不占用电控西门子高速芯片配备超级电容,掉电基本指令执行时间可情况下,依然能保证时钟正常工作
如果已将 CPU 组态为“暖启动 - 断电前的模式”(Warm restart - mode prior to POWER
OFF),CPU 则在掉电或发生故障前进入工作模式。如果在发生掉电或故障时,CPU 处
于 STOP 模式,则 CPU 将在上电时进入 STOP 模式。CPU 保持 STOP 模式,直至
CPU 收到进入 RUN 模式的命令。如果在发生掉电或故障时,CPU 处于 RUN 模式,则
CPU 将在下次上电时进入 RUN 模式。在 CPU 未检测到可禁止其进入 RUN 模式的条
件下,CPU 将进入 RUN 模式。
可将欲立于 STEP 7 连接而运行的 CPU 组态为“暖启动 - RUN”(Warm restart -
RUN)。此启动模式将 CPU 设置为在下一次循环上电时返回到 RUN 模式。
STARTUP RUN
A 将物理输入的状态复制到 I 存储器 ① 将 Q 存储器写入物理输出
B 将 Q 输出(映像)存储区初始化为
零、上一个值或组态的替换值将
PB、PN 和 AS-i 输出设为零
② 将物理输入的状态复制到 I 存储器
C 将非保持性 M 存储器和数据块初始
化为其初始值,并启用组态的循环
中断事件和时钟事件。
执行启动 OB。
③ 执行程序循环 OB
D 将所有中断事件存储到要在进入
RUN 模式后处理的队列中
④ 执行自检诊断
E 启用 Q 存储器到物理输出的写入操

⑤ 在扫描周期的任何阶段处理中断和通信
说明
包括 HMI 通信在内的通信不能中断程序循环 OB 以外的其它 OB。
启动过程
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描述 信号模块是控制器进行过程操作的接口。许多不同的数字量和模拟量模块根据每一项任务的要求,准确提供输入/输出。数字量和模拟量模块在通道数量、电压和电流范围、电绝缘、诊断和警报功能等方面都存在着差别。S7-400 信号模块不仅是能够在机架扩展,而且可以通过 PROFIBUS DP 连接到 S7-400 控制器。支持热插拔,这使更换模块变得极其简单。
说明 SIMATIC S7-200 采用一致的模块化设计。除了扩展和通讯模块,模块化的系统提供了用于定位、称重技术和温度测量的一系列具体扩展。 To the top of the page 定位模块EM 253 EM 253是一个用于简单定位任务的功能模块(1轴)。可以将它连接到步进电机和伺服电机,通过高频脉冲输入从Micro Stepper连接到高性能伺服驱动器。 EM 253定位模块以与扩展模块相同的方式进行安装,通过一体化连接电缆连接到S7 - 200扩展总线。 连接之后,从CPU自动读出配置数据 该模块具有以下特点: 用于来自过程信号的5位输入 驱动器直接激活用24脉冲输出(向前/向后或者速度/方向) 2控制输出(DIS;CLR)。 12个状态LED
CPU 317F-2 DP 允许对设备实施故障安全型自动化系统,以满足提高的安全要求(特别是制造自动化方面的安全要求)。 包括故障安全I/O模块的分布式I/O站可以通过内置的 PROFIBUS DP 接口连接。ET 200M故障安全型I/O模块可以满足安全相关的应用。 基于 PROFIsafe 行规执行 F-CPU 和故障安全型 I/O 模块之间的安全通讯。 CPU 运行需要 SIMATIC 微型存储卡(MMC 卡)。
PLC主要有整体式和模块式两种结构型式。
整体式PLC的每一个I/O点的平格比模块式的便宜,且体积相对较小,一般用于工艺较为固定的小型控制中;而模块式PLC的功能扩展灵活方便,在I/O点数、输入点数与输出点数的比例、I/O模块的种类等方面选择余地大,且维修方便,一般于较复杂的控制。
二、安装的选择
PLC的安装分为集中式、远程I/O式以及多台PLC联网的分布式。
集中式不需要设置驱动远程I/O硬件,反应快、成本低;远程I/O式适用于大型,的装置分布范围很广,远程I/O可以分散安装在现场装置附近,连线短,但需要增设驱动器和远程I/O电源;多台PLC联网的分布式适用于多台设备分别控制,又要相互的,可以选用小型PLC,但必须要附加通讯模块。
三、相应的功能要求
一般小型(低档)PLC具有逻辑运算、定时、计数等功能,对于只需要开关量控制的设备都可。
对于以开关量控制为主,带少量模拟量控制的,可选用能带A/D和D/A转换单元,具有加减算术运算、数据传送功能的增强型低档PLC。对于控制较复杂,要求实现PID运算 、闭环控制、通信联网等功能,可视控制规模大小及复杂程度,选用中档或高挡PLC。但是中、高挡PLC价格较贵,一般用于大规模控制和集散控制等。
四、响应速度要求
PLC是为工业自动化设计的通用控制器,不同档次PLC的响应速度一般都能其应用范围内的需要。如果要跨范围使用PLC,或者某些功能或有的速度要求时,则应该慎重考虑PLC的响应速度,可选用具有高速I/O处理功能的PLC,或选用具有快速响应模块和中断输入模块的PLC等。
五、可靠性的要求
对于一般PLC的可靠性均能。对可靠性要求很高的,应考虑是否采用冗余或热备用。
六、机型尽量统一
一个企业,应尽量做到PLC的机型统一。主要考虑到以下三方面问题:
1)机型统一,其模块可互为备用,便于备品备件的采购和。
2)机型统一,其功能和使用类似,有利于技术力量的培训和技术水平的。
3)机型统一,其外部设备通用,资源可共享,易于联信,配计算机后易于形成一个多级分布式控制
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S7 1200 的USS库
USS_DRV 功能块是S7-1200 USS通信的主体功能块,接受变频器的信息和控制变频器的指令都是通过这个功能快来完成的。必须在主 OB中调用,不能在循环中断OB中调用。
USS_PORT功能块是S7-1200与变频器USS通信的接口,主要设置通信的接口参数。可在主OB或中断OB中调用。
USS_RPM功能块是通过USS通信读取变频器的参数。必须在主 OB中调用,不能在循环中断OB中调用。
USS_WPM功能块是通过USS通信设置变频器的参数。必须在主 OB中调用,不能在循环中断OB中调用。
这些功能块与变频器之间的控制关系如下图所示:
USS 通信功能块与变频器的控制关系
USS_DRV功能块通过USS_DRV_DB数据块实现与USS_PORT功能块的数据接收与传送,而USS_PORT功能块是S7-1200 PLC CM1241 RS485模块与变频器之间的通信接口。USS_RPM功能块和USS_WPM功能块与变频器的通信与USS_DRV功能块的通信方式是相同的。
每个S7-1200 CPU多可带3个通信模块,而每个CM1241 RS485通信模块多支持16个变频器。因此用户在一个S7-1200 CPU中多可建立3个USS网络,而每个USS网络多支持16个变频器,总共多支持48个USS变频器。
5. 2 S7 1200 PLC进行USS通信的编程
1.USS通信接口参数功能块的编程
USS通信接口参数功能块的编程如下图所示。
USS通信接口参数功能块的编程
USS_PORT功能块用来处理USS网络上的通信,它是S71200 CPU与变频器的通信借口。每个CM1241 RS485模块有且必须有一个USS_PORT功能块。
PORT:指的是通过个通信模块进行USS通信。
BAUD:指的是和变频器进行通行的速率。 变频器的参数P2010种进行设置。
USS_DB:指的是和变频器通信时的USS数据块。每个通信模块多可以有16个USS数据块,每个CPU多可以有48个USS数据块,具体的通信情况要和现场实际情况相联系。每个变频器与S7-1200进行通信的数据块是的。
ERROR:输出错误。
STATUS:扫描或初始化的状态。
S7-1200 PLC与变频器的通信是与它本身的扫描周期不同步的,在完成一次与变频器的通信事件之前,S7-1200通常完成了多个扫描。
USS_PORT通信的时间间隔是S7-1200与变频器通信所需要的时间,不同的通信波特率对应的不同的USS_PORT通信间隔时间。下图列出了不同的波特率对应的USS_PORT小通信间隔时间。
不同的波特率对应的USS_PORT小通信间隔时间
USS_PORT在发生通信错误时,通常进行3次尝试来完成通信事件,那么S7-1200与变频器通信的时间就是USS_PORT发生通信超时的时间间隔。例如:如果通信波特率是57600,那么USS_PORT与变频器通信的时间间隔应当大于小的调用时间间隔,即大于36.1Ms而小于109Ms。S7-1200 USS 协议库默认的通信错误超时尝试次数是2次。
基于以上的USS_PORT通信时间的处理,我们建议在循环中断OB块中调用USS_PORT通信功能块。在建立循环中断OB块时,我们可以设置循环中断OB块的扫描时间,以满足通信的要求。
5. 3 S7 1200 PLC进行USS通信的调试
S7-1200 PLC 通过CM1241 RS485模块与变频器进行USS通信时,需要注意如下几点:
当同一个CM1241 RS485 模块带有多个(多16个)USS变频器时,这个时候通信的USS_DB是同一个,USS_DRV功能块调用多次,每个USS_DRV功能块调用时,相对应的USS站地址与实际的变频器要一致,而其它的控制参数也要一致。
当同一个S7-1200 PLC 带有多个CM1241 RS485模块(多3个)时,这个时候通信的USS_DB相对应的是3个,每个CM1241 RS485模块的USS网络使用相同的USS_DB,不同的USS网络使用不同的USS_DB。
当对变频器的参数进行读写操作时,注意不能同时进行USS_RPM和USS_WPM的操作,并且同一时间只能进行一个参数的读或者写操作,而不能进行多个参数的读或者写操作。
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该DC/DC模块电路结构与通常的斩波DC/DC转换器相似,可参考原理框图及相关资料,这里不再赘述。  在原理上,VICOR模块区别于通常产品之处主要是它使用了软开关的ZCS技术,见图2。  通常的硬开关斩波器波形近似为矩形波,即强迫开关器件在电压不为零时开通,电流不为零时关断,这样在矩形波的边沿就会因寄生参数而产生频振荡,导致开关损耗,频率越,开关损耗越大;而VICOR模块应用谐振技术,使开关器件中的电流波形近似于半周期的正弦信号,这样开关的导通、关断时刻都对应零输入电流(即开关管电流),从而即使开关频率超过1MHz,开关损耗也只占小的百分比。高的开关频率、低的开关损耗便产生了一系列优点:功率密度高、传导和辐射噪声小、响应快、转换效率高等。  VICOR模块的另一特点是输出电压可在额定值基础上,在5%到110%的范围内方便地调节(12V、15V是±10%)。电路原理参见图3。  内部误差放大器的负输入端是输出电压的采样值,正输入端与Trim端相连。当Trim端悬空时,其上的电位由2.5V的基准源(Bandgap)决定,亦为2.5V,此时电路输出为额定值。以简单的外接电阻网络,通过调节Trim端电压(即误差放大器的基准电压),可相应地调节输出电压。  降压时外接元件值的计算与额定输出电压无关。只需在Trim端与-OUT端间接一电阻与R5分压以确定Trim端电压。其值的计算方法如下(以-20%为例):  要使输出电压降低20%,Trim端电压也需降低20%,这些电压都降落在内部电阻R5上:  UR5=2.5V×20%=0.5V  IR5=0.5V/10k=50?A  IR5=IRd  故 Rd=(2.5V-0.5V)/50?A=40k  升压时,需提Trim端电压,一般是从+OUT端接一电阻Ru到Trim端,故外接元件值的计算与额定输出电压相关。Ru的计算方法如下(以24V提5%为例):  要使输出电压提5%,Trim端电压也需相应提5%,这些电压也都降落在内部电阻R5上(但方向与降压时相反)UR5=2.5V×5%=0.125V  IR5=0.125V/10k=12.5?A  IR5=IRu  又 URu=Uout-Utrim  =(24V+24V×5%)-(2.5V+0.125V)  =22.575V  故 Ru=22.575V/12.5?A=1.8M  当用VICOR模块进行二次开发时,有时要利用Trim功能构成闭环(见本文的应用举例),此时就不需要上述的电阻网络。但需注意的是,对于‘-2XX’模块,若Trim端电压超过一定值时,模块将会发生过压保护关断(OVPShutDown),此值额定为2.75V(实际值一般略于此值,可达3V)。为避免模块的保护性关断,必须有措施防止此端电压过。   管脚含义及接法  DC/DC模块管脚图见图4。  +IN、-IN:直流电压输入正、负端。输入电压可在额定值的-(20~50)%到+(25~60)%范围内变动,具体值请参阅产品数据手册。  GATEOUT:当多个模块并联以提输出功率时,此端输出的脉冲信号可用于模块间的同步。同步信号一般按‘雏菊链’连接,即一模块的GATEOUT端连到下一模块的GATEIN端,可以得到几乎没有限制的功率提升能力。  GATEIN:此端是集电开路结构,可以看作模块的使能/同步端。当它被拉低时(以-IN为基准,**0.65V,6mA),模块关闭;浮空时,模块工作。另外,模块频繁开关时,此端接1?F左右电容,可提供软起动功能。
PROFINET IO 控制器
作为采用 PROFINET IO 的 IO 控制器,CPU 可与本地 PN 网络上或通过 PN/PN 耦合器(连接器)连接的多 16 台 PN 设备通信。 有关详细信息,请参见 PROFIBUS 和 PROFINET International (PI)。
PROFIBUS用于使用用户程序通过PROFIBUS网络与其它通信伙伴交换数据:
借助 CM 1242-5,CPU 作为 PROFIBUS DP 从站运行。
借助 CM 1243-5,CPU 作为 1 类 PROFIBUS DP 主站运行。
PROFIBUS DP 从站、PROFIBUS DP 主站和 AS-i(左侧 3 个通信模块)以及 PROFINET 均采用单的通信网络,不会相互制约。
AS-i
通过 S7-1200 CM 1243-2 AS-i 主站可将 AS-i 网络连接到 S7-1200 CPU。
CPU 至 CPU S7 通信
可以创建与伙伴站的通信连接并使用 GET 和 PUT 指令与 S7 CPU 进行通信。
在通过 GPRS 的 TeleService 中,安装了 STEP 7 的站通过 GSM 网络 Internet 和与具有 CP 1242-7 的 SIMATIC S7-1200 站进行通信。该连接通过用作中介并连接到 Internet 的远程控制服务器运行。
利用 S7‑1200 SM 1278 4xIO‑bbbb 主站,可将 IO‑bbbb 设备与 S7-1200 CPU 相连。
紧凑型 CPU 1211C 具有:
3 种设备类型,带有不同的电源和控制电压。
集成的电源,可作为宽范围交流或直流电源(85 至 264 V 交流或 24 V 直流)
集成的 24 V 编码器/负载电流源:
用于直接连接传感器和编码器。300 mA 输出电流,也可用作负载电源。
14 点集成 24 V 直流数字量输入(漏电流/源电流(IEC 1 型漏电流))。
10 点集成数字量输出,24 V 直流或继电器。
2 点集成模拟量输入,0 至 10 V。
2 点脉冲输出 (PTO),频率高 100 kHz。
脉冲宽度调制输出 (PWM),频率高 100 kHz。
集成以太网接口(TCP/IP native、ISO-on-TCP)
3 个快速计数器 (100 kHz),带有可参数化的使能和复位输入,可以同时用作带有单输入的加减计数器,或用于连接增量型编码器。
通过附加通讯接口扩展,例如,RS485 或 RS232
通过信号板使用模拟或数字信号直接在 CPU 上扩展(保持 CPU 安装尺寸)
通过信号模块使用各种模拟量和数字量输入和输出信号扩展
可选存储器扩展(SIMATIC 存储卡)
PID 控制器,具有自动调谐功能
集成实时时钟
中断输入:
对过程信号的上升沿或下降沿作出高速响应
所有模块上均为可拆卸的端子
仿真器(可选):
用于仿真集成输入和测试用户程序。
节省空间的设计所有的 SIMATIC S7-1200 硬件都经过设计,以节省控制面板的空间。例如,经过测量,CPU 1214C 的宽度仅为 110 mm,CPU 1212C 和 CPU 1211C 的宽度仅为 90 mm。结合通信模多可连接八个信号模块,以便支持其它数字量和模拟量 I/O。信号板:可将一个信号板连接至所有的 CPU,让您通过在控制器上添加数字量或模拟量 I/O 来自定义 CPU,同时不影响其实际大小。SIMATIC S7-1200 提供的模块化概念可让您设计控制器系统,以完全满足您应用的需求。内存为用户程序和用户数据之间的浮动边界提供多达 50 KB 的集成工作内存。同时提供多达 2 MB 的集成加载内存和 2 KB 的集成记忆内存。可选的 SIMATIC 存储卡可轻松转移程序供多个 CPU 使用。该存储卡也可用于存储其它文件或更新控制器系统固件。
http://www.absygs.com

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