上海诗幕自动化设备有限公司
西门子PLC模块SR30 安装调试
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产品描述

品牌西门子 结构形式模块式 厂家德国 安装方式现场安装 功能工业 可售地区全国 系列S7-200SMART 产品认证CE 结构形式:模块 安装方式:现场安装 功能:PLC/CPU 产品认证:CE 加工定制: 订货号6ES7288开头 产品用途控制设备 规格合格 销售范围全国 送达方式快递 质保时长一年
PU西门子S7-288模块主要包括运算器和高速缓冲存储器及实现它们之间联系的数据、控制及状态的总线(Bus)。它与内部存储器和输入/输出(I/O)设备合称为电子计算机核心部件。
288模块寄存器
包括通用寄存器、寄存器和控制寄存器。
通用寄存器又可分**数和浮点数两类,它们用来保存指令执行过程中临时存放的寄存器操作数和中间的操作结果。
通用寄存器是CPU西门子S7-288模块的重要组成部分,大多数指令都要访问到通用寄存器。通用寄存器的宽度决定计算机内部的数据通路宽度,其端口数目往往可影响内部操作的并行性。
寄存器是为了执行一些操作所需用的寄存器。
控制寄存器(CR0~CR3)用于控制和确定处理器的操作模式以及当前执行任务的特性。CR0中含有控制处理器操作模式和状态的系统控制标志;CR1保留不用;CR2含有导致页错误的线性;CR3中含有页目录表物理内存基.
基于串行链路的Modbus通信网络是一种主从式网络,在串行网络中只允许存在一个主节点和多247个从节点,在这种网络下,标准ModbusADU中的附加地址域只包含从节点的地址,可寻址范围是0~247,地址0作为广播模式地址使用,从节点地址的有效取值范围是1~247,并且每个从节点的地址必须是的,主节点不存在具体的地址值。主节点设备将要访问的从节点设备的地址放入到请求帧的地址域中,当该地址的从节点设备作出响应时,将会把从节点设备的地址复制到响应帧的地址域中,主节点设备通过该地址得知是由哪个从节点设备发来的响应。
采用RTU通信模式要比ASCII模式在同样波特率下能传输更多信息,在RTU模式底下是以二进制编码方式对传输数据进行编码,报文中每一个字节(8位二进制位)包含了两个十六进制字符,同一报文内的字符必须连续传输。RTU模式字节传输格式由1位起始位,8位数据位,1位奇偶检验位和1位停止位依次组成,共占用11位二进制位。当不使用奇偶检验时,奇偶校验位也作停止位使用,此时共有两位停止位。RTU传输模式下帧的差错校验域内存放的是报文经过循环冗余检验(CRC)算法计算得出的结果。
采用ASCII通信模式时,每一个字节(8位二进制位)用两个ASCII字符表示。由于每个字节都要用两个字符表示,数据域的长度是RTU模式的两倍,显然在该模式下的传输效率要比RTU模式低。该模式的字节传输格式与RTU模式相似,只是数据位置占用7个二进制位。ASCII模式下帧的差错检验算法为纵向冗余校验(LRC)。
Modbus-TCP实现了在TCP/IP以太网上以客户/服务器方式的Modbus报文通信。这种通信模型是将Modbus协议作为应用层协议嵌入到低层TCP/IP协议中构成的。与标准Modbus帧相比,Modbus-TCP帧中的寻址与校验交由TCP/IP协议完成。如图3所示,使用封装的方法将ModbusPDU嵌入到TCP报文中形成Modbus-TCP帧,该帧在PDU之前形成了一个占用7个字节大小的MBAP帧头,帧头可以划分为四部分,如表3所示。
交易标识符用于交易校验,服务器端节收到由客户发来的请求交易标识符并复制到响应中。协议标识符用于系统内多路复用传输,取0值时代表Modbus协议传输。长度域记录了该域后续报文的字节长度(包括设备识别符和数据域),用于服务器识别报文的传输结束。设备标识符用于系统内路由,当需要与通过以太网网关连接的Modbus串行链路或Modbus-Plus通信网络上的设备进行通信时,该标识符域的值由Modbus-TCP客户在请求帧中设置,服务器接收到后,在响应帧中复制该值。
PLC的基本概念
可编程控制装置(Programmable Controller)是电脑家族中的一员,是为工业控制应用所设计制造的。早期的可编程控制装置称作可编程逻辑控制装置(Programmable Logic Controller),一般称作PLC,它通常作为代替继电器实现逻辑控制。随着技术的发展,这种装置的功能已经大大超过了逻辑控制的范围,所以,今天这种装置称作可编程控制装置,一般称作PC。但是为了杜绝与个人电脑(Personal Computer)的一般称作混淆,所以将可编程控制装置一般称作PLC
2、PLC的基本结构PLC实质是一种于工业控制的电脑,其硬件结构基本上与微型电脑相同,如图所示:
a. 处理单元(CPU)
处理单元(CPU)是PLC的控制中枢。它按照PLC系统程序赋予的功能接收并存储从编程器键入的客户程序和数据;检查电源、存储器、I/O以及警戒定时器的状态,可以诊断客户程序中的语法错误。当PLC投入运行时,首先它以扫描的方法接收现场各输入装置的状态和数据,并分别存入I/O映象区,然后从客户程序存储器中逐条读取客户程序,经过命令解释后按指令的规定执行逻辑或算数运算的结果送入I/O映象区或数据寄存器内。等全部的客户程序执行完成之后,后将I/O映象区的各输出状态或输出寄存器内的数据输送到相应的输出装置,如此循环运行,直到停止运行。
为了进一步提高PLC的可*性,近些年来对大型PLC还采用双CPU产生冗余系统,或采用三CPU的表决式系统。如此,即便某个CPU发生故障,整个系统依然能正常运行。b、存储器存放系统软件的存储器叫作系统程序存储器。
存放应用软件的存储器叫作客户程序存储器。
C、电源 PLC的电源在整个系统中起着十分重要得作用。如果没有一个优良的、可*得电源系统是无法工作正常的,所以PLC的生产商对电源的设计和制造也十分重视。一般交流电压波动在+10%(+15%)范围内,可以不采取其它措施而将PLC直接连接到交流电网上去。
3、PLC的工作方式
一. 扫描技术当PLC投入运行后,其工作流程一般分为三个阶段,即输入采样、客户程序执行和输出刷新三个阶段。完成以上三个阶段称作一个扫描周期。在整个运行期间,PLC的CPU以一定的扫描速度重复执行以上三个阶段。(一) 输入采样阶段
在输入采样阶段,PLC以扫描方法顺序地读入所有输入状态和数据,并将它们存入I/O映象区中的相应得单元内。输入采样结束后,转入客户程序执行和输出刷新阶段。在这两个阶段中,即便输入状态和数据发生改变,I/O映象区中的相应单元的状态和数据也不改。所以,如果输入是脉冲信号,则该脉冲信号的宽度必需超过一个扫描周期,才能保证在任何情况下,该输入均能被读入。
(二) 客户程序执行阶段在客户程序执行阶段,PLC总是按由上而下的顺序顺序地扫描客户程序(梯形图)。在扫描每一条梯形图时,又总是先扫描梯形图左边的由各触点产生的控制线路,并按先左后右、先上后下的顺序对由触点产生的控制线路进行逻辑运算,然后按照逻辑运算的结果,刷新该逻辑线圈在系统RAM存储区中对应位的状态;或者刷新该输出线圈在I/O映象区中对应位的状态;或者确定是不是要执行该梯形图所规定的功能指令。即,在客户程序执行流程中,仅有输入点在I/O映象区内的状态和数据不会发生改变,而其他输出点和软设备在I/O映象区或系统RAM存储区内的状态和数据都有可能发生改变,并且排在上面的梯形图,其程序执行结果会对排在下面的凡是用到这些线圈或数据的梯形图起作用;相反,排在下面的梯形图,其被刷新的逻辑线圈的状态或数据只能到下一个扫描周期才能对排在其上面的程序起作用。
(三) 输出刷新阶段
当扫描客户程序结束后,PLC就进入输出刷新阶段。在此期间,CPU按照I/O映象区内对应的状态和数据刷新全部的输出锁存电路,再经输出电路推动相应的外设。这时,才是PLC的真正输出。
比较下二个程序的异同:
这两段程序执行的结果完全一样,但在PLC中执行的流程却不同。
※ 程序1只用一次扫描周期,就可完成对%M4的刷新;
※ 程序2要用四次扫描周期,才能完成对%M4的刷新。
这两个例子说明:相同的若干条梯形图,其排列次序不同,执行的结果也不一样。另外,也可看到:采用扫描客户程序的运行结果与继电器控制装置的硬逻辑并行运行的结果有所区分。当然,如果扫描周期所占用的时间对整个运行来讲可以忽略,那么二者之间就没有什么区分了。
通常情况下,PLC的扫描周期包括自诊断、通讯等,如下图所示,即一个扫描周期相当于自诊断、通讯、输入采样、客户程序执行、输出刷新等所有时间的总和。
西门子PLC模块SR30
称重模块
•HMI功能
•带有Micro/WIN附加指令库的STEP7-Micro/WIN软件
•引人注目的系统工程-目前的特点是用于完整自动化任务的各种不同要求的尺寸和更佳的解决方案
主要特点
•突出数据记录用记忆卡,配方管理,STEP7-Micro/WIN的项目节约,以及各种格式的文件存储
•PID自动调谐功能
•用于扩展通讯选项的2个内置串口,例如:与其它制造商的设备配套使用(CPU224XP,CPU226)
•具有内置模拟输入/输出的CPU224XP
实时响应
的技术直至更后的细节确保我们的CPU发挥杰出的实时响应率:
•4个或6个立的硬件计数器,每个30kHz,带有CPU224XP的2x200kHz,例如:通过增量编码器或者高速记录过程事件的路径监测
•4个立的报警输入,输入滤波时间0.2毫秒至程序起动-更大过程安全
•对应用程序快速事件大于0.2ms信号的脉冲捕捉功能
•2个脉冲输出,每个20kHz,或者具有脉冲宽度调制和脉冲无脉冲设**的CPU224XP的2x100kHz-例如:用于控制步进电机
•2个定时中断,在1ms处开始,以1ms的增量进行调节-用于迅速变化过程的无扰控制
•快速模拟输入-具有25μs的信号转换,12位分辨率
•实时时钟
定时中断
•1至255ms,具有1ms的分辨率
•例如:在转四分之一圈后,以3000RPM的转速可以在螺钉插入机上记录和处理信号。可以实现非常的记录,例如:拧紧扭矩,以确保螺钉的更佳紧固。
快速计数器
•彼此、其他操作和程序周期均立运行
•当达到用户可选择的计算值时,中断触发-从检测到输入信号到切换输出的反应时间为300μs
•当增量位置编码器用于确切定位时的4边缘评估
•模块化可扩展性
报警输入
•4个立的输入
•用于快速连续登记信号
•用于信号检测的200μs–500μs响应时间/用于信号输出的300μs
•对正向和/或负向信号边沿的响应
•在一个队列中更多16次中断,取决于优先顺序
优点
SIMATICS7-200发挥统一而经济的解决方案。整个系统的系列特点
•强大的性能,
•更优模块化•开放式通讯。
(5) 上电后显示正常,一运行即显示过流。[F0001](MM4)[F002](MM3)即使空载也一样,一般这种现象说明IGBT模块损坏或驱动板有问题,需更换IGBT模块并仔细检查驱动部分后才能再次上电,不然可能因为驱动板的问题造成IGBT模块再次损坏!这种问题的出现,一般是因为变频器多次过载或电源电压波动较大(特别是偏低)使得变频器脉动电流过大主控板CPU来不及反映并采取保护措施所造成的。
还有一些故障(不常见但有一些普遍意义,可以举一反三,希望达到抛砖引玉的效果),例如:
(6) 有一台变频器(MM3-30KW),在使用的过程中经常“无故”停机。再次开机可能又是正常的,机器拿到我这儿来以后,开始我也没有发现问题所在。经过较长时间的观察,发现上电后主接触器吸合不正常--有时会掉电,乱跳。查故障原因,结果发现是因为开关电源出来到接触器线包的一路电源的滤波电容漏电造成电压偏低,这时如果供电电源电压偏高还问题不大,如果供电电压偏低就会致使接触器吸合不正常造成无故停机。
(7) 还有一台变频器(MM4-22KW),上电显示正常,一给运行信号就出现[P----]或[-----],经过仔细观察,发现风扇的转速有些不正常,把风扇拔掉又会显示[F0030],在维修的过程中有时报警较乱,还出现过[F0021F0001A0501]等。在我先给了运行信号然后再把风扇接上去就不出现[P----],但是,接上一个风扇时,风扇的转速是正常的,输出三相也正常,第二个风扇再接上时风扇的转速明显不正常。于是我分析问题在电源板上。结果是开关电源出来的一路供电滤波电容漏电造成的,换上一个同样的电容问题就解决了。
(8)在某钢铁厂有一台75kW的MM440变频器,安装好以后开始时运行正常,半个多小时后电机停转,可是变频器的运转信号并没有丢失却仍在保持,面板显示[A0922]报警信息(变频器没有负载),测量变频器三相输出端无电压输出。将变频器手动停止,再次运行又回复正常。正常时面板显示的输出电流是40A-60A。过了二十多分钟同样的故障现象出现,这时面板显示的输出电流只有0.6A左右。经分析判断是驱动板上的电流检测单元出了问题,更换驱动板后问题解决。
西门子PLC模块SR30
电阻小的物质称为电导体,简称导体。电阻大的物质称为电绝缘体,简称绝缘体。 应小于屏蔽层电阻的1/10。  交流输出线和直流输出线不要用同一根电缆  电缆是一种用以传输电能信息和实现电磁能转换的线材产品。既有导体和绝缘层,有时还加有防止水份侵入的严密内护层,或还加机械强度大的外护层,结构较为复杂,截面积较大的产品叫做电缆。 ,输出线应尽量远离高压线和动力线,避免并行。  (3)I/O端的接线  输入接线:输入接线一般不要太长。但如果环境***较小,电压降不大时,输入接线可适当长些;输入/输出线不能用同一根电缆,输入/输出线要分开;尽可能采用常开触点形式连接到输入端,使编制的梯形图与继电器原理图一致,便于阅读。  输出连接:输出端接线分为立输出和公共输出。在不同组中,可采用不同类型和电压等级的输出电压,但在同一组中的输出只能用同一类型、同一电压等级的电源。由于PLC的输出元件被封装在印制电路板上,并且连接至端子  端子通常指由铜材等冲制而成的连接器接触件。
端子是连接电气线路的常用元件,主要在器件与组件、组件与机柜、系统与子系统之间起电连接和***传递的作用,并且尽量保持系统与系统之间不发生***失真和能量损失的变化. 板,若将连接输出元件的负载短路,将烧毁印制电路板。采用继电器输出时,所承受的电感性负载的大小,会影响到继电器的使用寿命,因此,使用电感性负载时应合理选择,或加隔离继电器。PLC的输出负载可能产生***,因此要采取措施加以控制,如直流输出的续流管保护,交流输出的阻容吸收电路,晶体管  晶体管是由三层杂质半导体构成的器件,有三个电极,所以又称为半导体三极管,晶体三极管等,可以用于检波、整流、放大、开关、稳压、***调制和许多其它功能。  晶闸管(Thyristor)是晶体闸流管的简称,又可称做可控硅整流器,以前被简称为可控硅;1957年美国通用电器公司开发出 ** 上款晶闸管产品,并于1958年将其商业化;晶闸管是PNPN四层半导体结构,它有三个极:阳极,阴极和门极; 晶闸管具有硅整流器件的特性,能在高电压、大电流条件下工作,且其工作过程可以控制、被广泛应用于可控整流、交流调压、无触点电子开关、逆变及变频等电子电路中。
西门子PLC模块SR30
(1)机内数据的存取管理
在数据运算过程中,机内的数据传送是不可缺少的。运算可能要涉及不同的工作单元,数据需在他们之间传送;运算可能会产生一些中间数据,这需要传送到适当的地方暂时存放;有时机内的数据需要备份保存,这要找地方把这些数据存储妥当。总之,对一个涉及数据运算的程序,数据管理是很重要的。
此外,二进制和BCD码的转换在数据管理中也是很重要的。
(2)运算处理结果向输出端口传送
运算处理结果总是要通过输出实现对执行器件的控制,或者输出数据用于显示,或者作为其他设备的工作数据。对于输出口连接的离散执行器件,可成组处理后看作是整体的数据单元,按各口的目标状态送入一定的数据,可实现对这些器件的控制。
(3)比较指令用于建立控制点
控制现场常有将某个物理量的量值或变化区间作为控制点的情况。如温度**多少度就打开电热器,速度高于或**一个区间就报警等。作为一个控制“阀门”,比较指令常出现在工业控制程序中。
DR08是S7-200 SMART系列PLC的其中一款,自身配置12DI/8DO。CPU 有以下两种工作模式:STOP 模式和 RUN 模式。 CPU 正面的状态 LED 指示当前工作模式。 在 STOP 模式下,CPU 不执行任何程序,而用户可以下载程序块。在 RUN模式下,CPU 执行程序。
SR20的运行状态不能通过面板更改,需要软件来进行设置:
一、将  CPU  置于  RUN  模式
1. 在 PLC 菜单功能区或程序编辑器工具栏中单西门子CPU模块SR20击“运行”(RUN) 按钮:
2. 提示时,单击“确定”(OK) 更改 CPU 的工作模式。
二、将  CPU  置于  STOP  模式
要停止程序,单击“停止”(STOP) 按钮  并确认将 CPU 置于 STOP 模式的提示。
在单层结构中,这可以实现 256 个 I/O 的组态,在多层结构中多可以达到 1024 个 I/O。在带有 PROFIBUS DP 的分布式组态中,可以有 65536 个 I/O 连接(多 125 个站点,如通过 IM153 连接的 ET200M)。插槽可编址,因此无需插槽规则。
当PLC的用户程序要保留在RAM中时,就会用到电池,电池通常是3V或3.6V的不可充电的锂电池,电池的使用寿命通常是五年左右,电池用久了,电压就会下降,当其下降到不足以保证RAM中数据时,RAM中的程序就会丢失。如果用户没有备份程序,就会相当麻烦。
一般PLC内部设有电池电压检测电路,当电压下降到一定程度时,PLC就会报警,提醒更换电池。PLC的使用说明书都有提供更换电池的方法。一般来 说,PLC在断电后,因为PLC上RAM电源端接有充电电容,即使把电池去掉,电容上充电电量也足够RAM内的数据保持一段时间,所以如果取掉电池后在短 时间内(通常5分钟)再将新电池换上去,数据是不会丢失的
但用户实际使用PLC的环境情况不尽相同,例如电容的容量下降,RAM电源回路有 灰尘、油泥等形成放电回路等,这会加快PLC断电后电容的放电速度,从而使时间不好把握。如果在带电的情况下更换电池就可保程序。因为电源始终会 有电压加在RAM芯片的电源脚。当然更换时亦要小心应对,注意电池的性以及避免短路情况发生。
是把PLC通电15分钟(给内部电容充电),断电,在5分钟内换好新的电池,再上电试一下。
西门子PLC有带卡的,有不带电池的;也有带卡的,带电池的。程序存在MMC卡中,如果没有存储卡,需要电池保存程序的,更换电池时候务必注意,带电的情况下,将旧电池取出来,然后将新电池换上即可
当更换模块时,可从 CM/阅读器中读取所有组态数据并将其存储在控制器中。更换模
块后,可从控制器中将该数据加载到阅读器。命令“WRITE-CONFIG”(0x03) 用于向
CM/阅读器中下载数据,命令“READ-CONFIG”用于从阅读器上传数据。
在 ECC 模式下,阅读器能以较高概率检测到发送应答器上的位
错误。如有可能,在读访问期间会返回更正的数据(发送应答
器上的数据保持不变)。进行写访问时,会更正发送应答器上
的相关数据(如有可能)。ECC 模式只能用于已完全初始化
(ECC 位置位)并具有 ECC 格式的发送应答器。为此,发送
应答器被分成 16 个字节的块,其中 14 个字节为用户数据预
留,2 个字节用于 ECC 信息 (CRC)。这会导致可用存储空间缩
小约 1/8。西门子S7-200SMART数字量输入EM DR08
如果检测到并更正了位错误,则在“STATUS”输出参数中发出
警告“0xF0FE0002”。如果无法更正位错误,则输出错误
“0xE1FE0700”。
PPI协议是S7-200CPU基本的通信方式,通过原来自身的端口(PORT0或PORT1)就可以实现通信,是S7-200 CPU默认的通信方式。
二、RS485串口通讯
第三方设备大部分支持,西门子S7 PLC可以通过选择自由口通信模式控制串口通信。较简单的情况是只用发送指令(XMT)向打印机或者变频器等第三方设备发送信息。不管任何情况,都必须通过S7 PLC编写程序实现。
当选择了自由口模式,用户可以通过发送指令(XMT)、接收指令(RCV)、发送中断、接收中断来控制通信口的操作。
三、MPI通讯
MPI通信是一种比较简单的通信方式,MPI网络通信的速率是19.2Kbit/s~12Mbit/s,MPI网络多支持连接32个节点,大通信距离为50M。通信距离远,还可以通过中继器扩展通信距离,但中继器也占用节点。
MPI网络节点通常可以挂S7-200、人机介面、编程设备、智能型ET200S及RS485中继器等网络元器件。
西门子PLC与PLC之间的MPI通信一般有3种通信方式:
1、全局数据包通信方式
2、无组态连接通信方式
3、组态连接通信方式
四、以太讯
以太网的核心思想是使用共享的公共传输通道,这个思想早在1968年来源于厦威尔大学。 1972年,Metcalfe和David Boggs(两个都是着名网络)设置了一套网络,这套网络把不同的ALTO计算机连接在一起,同时还连接了EARS激光打印机。这就是世界上*个个人计算机局域网,这个网络在1973年5月22日运行。Metcalfe在运行这天写了一段备忘录,备忘录的意思是把该网络改名为以太网(Ethernet),其灵感来自于“电磁辐射是可以通过发光的以太来传播”这一想法。 1979年,DEC、Intel和Xerox共同将网络标准化。
1984年,出现了细电缆以太网产品,后来陆续出现了粗电缆、双绞线、CATV同轴电缆、光缆及多种媒体的混合以太网产品。 以太网是目前世界上 的拓朴标准之一,具有传传播速率高、网络资源丰富、系统功能强、安装简单和使用维护方便等很多优点。
五、PROFIBUS-DP通讯
PROFIBUS-DP现场总线是一种开放式现场总线系统,符合欧洲标准和标准。PROFIBUS-DP通信的结构非常精简,传输速度很高且稳定,非常适合PLC与现场分散的I/O设备之间的通信。
正跳变和负跳变检测器
LAD FBD STL 说明
EU
ED
正跳变触点指令(上升沿)允许能量在每次断开到接通转换
后流动一个扫描周期。
负跳变触点指令(下降沿)允许能量在每次接通到断开转换
后流动一个扫描周期。
S7-200 SMART CPU 支持在程序中合计(上升和下降)使
用 1024 条边缘检测器指令。
LAD: 正跳变和负跳变指令通过触点进行表示。
FBD: 跳变指令通过 P 和 N 功能框进行表示。
STL: EU(上升沿)指令用于检测正跳变。 如果检测到堆
栈顶值发生 0 到 1 跳变,则将堆栈顶值设置为 1;否则,将
其设置为 0。
ED(下降沿)指令用于检测负跳变。 如果检测到堆栈顶值
发生 1 到 0 跳变,则将堆栈顶值设置为 1;否则,将其设置
为 0。
输入/ / 输出 数据类型 操作数
IN (FBD) BOOL I、Q、V、M、SM、S、T、C、L、逻辑流
OUT (FBD) BOOL I、Q、V、M、SM、S、T、C、L、逻辑流
说明
因为正跳变和负跳变指令需要断开到接通或接通到断开转换,所以无法在扫描时检测
上升沿或下降沿跳变。 扫描期间,CPU 会将初始输入状态保存在存储器位中。 在后
续扫描中,这些指令会将当前状态与存储器位的状态进行比较以检测是否发生转换。
另请参见
位逻辑输入示例 (页 192)
程序指令
7.1 位逻辑
S7-200 SMART
188 系统手册, V2.5, 01/2020, A5E03822234-AI
7.1.7 线圈: 输出和立即输出指令
http://www.absygs.com

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