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西门子PLC模块6ES74123HJ140AB0 安装调试
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产品描述

系列S7-400 是否进口 产品认证CE 结构形式:模块 安装方式:现场安装 功能:PLC/CPU 品牌西门子
断开延时定时器(TOF)在PLC梯形图中的表示方法与上述两种定时器基本相同,断开延时定时器(TOF)的典型应用。 该程序中所用定时器编号为T33,预设值PT为60,定时分辨率为10ms。 可以计算出,该定时器的定时时间为60×10ms=600ms=0.6s;则该程序中,当输入继电器I0.3闭合后,定时器T38得电,控制输出继电器Q0.0的延时断开的常开触点T38立即闭合,使输出继电器Q0.0线圈得电;当输入继电器I0.3断开后,定时器T38失电,控制输出继电器Q0.0的延时断开的常开触点T38延时0.6 s后才断开,输出继电器Q0.0线圈失电。
(5)计数器(C)的标注 在西门子PLC梯形图中,计数器的结构和使用与定时器基本相似,也是应用广泛的一种编程元件,用来累计输入脉冲的次数,经常用来对产品进行计数。用“字母C+数字”进行标识,数字从0~255,共256个。 不同型号的PLC,其定时器的类型和具体功能也不相同。在西门子S7-200系列PLC中,计数器分为3种类型,即增计数器(CTU)、减计数器(CTD)、增减计数器(CTUD),一般情况下,计数器与定时器配合使用。 ①增计数器(CTU)的标注。增计数器(CTU)是指在计数过程中,当计数端输入一个脉冲式时,当前值加1,当脉冲数累加到等于或大于计数器的预设值时,计数器相应触点动作(常开触点闭合,常闭触点断开)。 在西门子S7-200系列PLC梯形图中,增计数器的图形符号及文字标识含义,其中方框上方的“???”为增计数器编号输入位置,CU为计数脉冲输入端,R为复位信号输入端(复位信号为0时,计数器工作),PV为脉冲设定值输入端。 例如,某段PLC梯形图程序中计数器类型为CTU,增计数器,编号为C1,预设值PV为80,复位端由输出继电器
Q0.0的常闭触点控制。 可以看到,该程序中,初始状态下,输出继电器Q0.0的常闭触点闭合,即计数器复位端为1,计数器不工作;当PLC外部输入开关信号使输入继电器I0.0闭合后,输出继电器Q0.0线圈得电,其常闭触点Q0.0断开,计数器复位端信号为0,计数器开始工作;同时输出继电器Q0.0的常开触点闭合,定时器T37得电。 在定时器T37控制下,其常开触点T37每6min闭合一次,即每6min向计数器C1脉冲输入端输入一个脉冲信号,计数器当前值加1,当计数器当前值等于80时(历时时间为8h),计数器触点动作,即控制输出继电器Q0.0的常闭触点在接通8h后自动断开。 ②减计数器(CTD)的标注。减计数器(CTD)是指在计数过程中,将预设值装入计数器当前值寄存器,当计数端输入一个脉冲式时,当前值减1,当计数器的当前值等于0时,计数器相应触点动作(常开触点闭合、常闭触点断开),并停止计数。 在西门子S7-200系列PLC梯形图中,减计数器的图形符号及文字标识含义,其中方框上方的“???”为减计数器编号输入位置,CD为计数脉冲输入端,LD为装载信号输入端,PV为脉冲设定值输入端。 当装载信号输入端LD信号为1时,其计数器的设定值PV被装入计数器的当前值寄存器,此时当前值为PV。只有装载信号输入端LD信号为0时,计数器才可以工作。 该程序中,由输入继电器常开触点I0.1控制计数器C1的装载信号输入端;输入继电器常开触点I0.0控制计数器C1的脉冲信号,I0.1闭合,将计数器的预设值3装载到当前值寄存器中,此时计数器当前值为3,当I0.0闭合一次,计数器脉冲信号输入端输入一个脉冲,计数器当前值减1,当计数器当前值减为0时,
计数器常开触点C1闭合,控制输出继电器Q0.0线圈得电。 ③增减计数器(CTUD)的标注。增减计数器(CTUD)有两个脉冲信号输入端,其在计数过程中,可进行计数加1,也可进行计数减1。 在西门子S7-200系列PLC梯形图中,增减计数器的图形符号及文字标识含义,其中方框上方的“???”为增减计数器编号输入位置,CU为增计数脉冲输入端,CD为减计数脉冲输入端,R为复位信号输入端,PV为脉冲设定值输入端。 当CU端输入一个计数脉冲时,计数器当前值加1,当计数器当前值等于或大于预设值时,计数器由OFF转换为ON,其相应触点动作;当CD端输入一个计数脉冲时,计数器当前值减1,当计数器当前值小于预设值时,计数器由OFF转换为ON,其相应触点动作。 可以看到,当输入继电器常开触点I0.0闭合一次,为计数器CU输入一个脉冲,计数器当前值加1,当累加至4时,计数器C48动作,其常开触点C48闭合,输出继电器Q0.0线圈得电;当输入继电器常开触点I0.1闭合一次,为计数器CD输入一个脉冲,计数器当前值减1,当减至4时,计数器C48动作,其常开触点C48闭合,输出继电器Q0.0线圈得电。
当可编程控制器垂直安装时,要严防导线头、铁屑等从通风窗掉入可编程控制器内部,造成印刷电路板短路,使其不能正常工作甚至损坏。
2.电源接线PLC供电电源为50Hz、220V±10%的交流电。FX系列可编程控制器有直流24V输出接线端。该接线端可为输入传感(如光电开关或接近开关)提供直流24V电源。如果电源发生故障,中断时间少于10ms,PLC工作不受影响。若电源中断超过10ms或电源下降超过允许值,则PLC停止工作,所有的输出点均同时断开。当电源恢复时,若RUN输入接通,则操作自动进行。对于电源线来的干扰,PLC本身具有足够的能力。如果电源干扰特别严重,可以安装一个变比为1:1的隔离变压器,以减少设备与地之间的干扰。
3.接地良好的接地是保证PLC可*工作的重要条件,可以避免偶然发生的电压冲击危害。接地线与机器的接地端相接,基本单元接地。如果要用扩展单元,其接地点应与基本单元的接地点接在一起。为了抑制加在电源及输入端、输出端的干扰,应给可编程控制器接上地线,接地点应与动力设备(如电机)的接地点分开。若达不到这种要求,也必须做到与其他设备公共接地,禁止与其他设备串联接地。接地点应尽可能*近PLC
4.直流24V接线端使用无源触点的输入器件时,PLC内部24V电源通过输入器件向输入端提供每点7mA的电流。PLC上的24V接线端子,还可以向外部传感器(如接近开关或光电开关)提供电流。24V端子作传感器电源时,COM端子是直流24V地端。如果采用扩展船员,则应将基本单元和扩展单元的24V端连接起来。另外,任何外部电源不能接到这个端子。如果发生过载现象,电压将自动跌落,该点输入对可编程控制器不起作用。
每种型号的PLC的输入点数量是有规定的。对每一个尚未使用的输入点,它不耗电,因此在这种情况下,24V电源端子向外供电流的能力可以增加。FX系列PLC的空位端子,在任何情况下都不能使用。
通用型PLC的硬件的组成部分通用型PLC的硬件基本结构如图1所示,它是一种通用的可编程控制器,主要由处理单元CPU、存储器、输入/输出(I/O)模块及电源组成。   各部件的作用如下:(1)处理单元CPUPLC的CPU与通用微机的CPU一样,是PLC的核心部分,它按PLC中程序赋予的功能,接收并存储从编程器键入的用户程序和数据;用扫描查询现场输入装置的各种状态或数据,并存入输入状态寄存器或数据寄存器中;诊断电源及PLC内部电路工作状态和编程过。   图1通用型PLC的硬件基本结构主机内各部分之间均通过总线连接。总线分为电源总线、控制总线、地址总线和数据总线。以上这些都是在CPU的控制下完成的。(2)存储器存储器(简称内存),用来存储数据或程序。它包括随机存取存储器(RAM)和只读存储器(ROM)。   程序存储器用来存储程序、模块化应用功能子程序和各种参数等,一般使用EPROM;用户程序存储器用作存放用户编制的梯形图等程序,一般使用RAM,若程序不经常修改,也可写入到EPROM中;存储器的容量以字节为单位。   PLC配有程序存储器和用户程序存储器,分别用以存储程序和用户程序。程序存储器的内容不能由用户直接存取。因此一般在产品样本中所列的存储器型号和容量,均是指用户程序存储器。(3)输入/输出(I/O)模块I/O模块是CPU与现场I/O设备或其他外部设备之间的连接部件。   PLC提供了各种操作电平和输出驱动能力的I/O模块供用户选用。I/O模块要求具有抗性能,并与外界绝缘因此,多数都采用光电隔离回路、消抖动回路、多级滤波等措施。I/O模块可以制成各种模块,根据输入、输出点数来增减和组合。   I/O模块还配有各种发光二管来指示各种运行状态。(4)电源PLC配有开关式稳压电源的电源模块,用来对PLC的内部电路供电。(5)编程器编程器用作用户程序的编制、编辑、调试和,还可以通过其键盘去调用和显示PLC的一些内部状态和参数。   它经过接口与CPU联系,完机对话。编程器分简易型和智能型两种。简易型编程器只能在线编程,它通过一个接口与PLC连接。智能型编程器即可在线编程又可离线编程,还以远离PLC插到现场控制站的相应接口进行编程。   智能型编程器有许多不同的应用程序包,功能齐全,适应的编程语言和也较多。
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西门子CPU312C 安装有:
微处理器
处理器处理每个二进制指令的时间达到 200 - 400 ns。
扩展存储器;
与执行相关的程序组件的 32 KB 高速 RAM(相当于约 10 K 指令)可以为用户程序提供足够的空间;
SIMATIC 微型存储卡( 4 MB)作为程序的装载存储器,还允许将项目(包括符号和注释)存储在 CPU 中。
灵活的扩展能力;
多达 8 个模块,(1排结构)
MPI多点接口:
集成的 MPI 接口多可以同时建立与 S7-300/400 或编程设备,PC,OP 的 6 条连接。在这些连接中,始终为编程器和 OP 分别预留一个连接。通过“全局数据通讯”,MPI可以用来建立多16个CPU组成的简单网络。
内置输入/输出;
10个数字量输入(均可用于报警处理)和6个数字量输出,用于将过程信号连接到 CPU 312C。
S7-400 PLC是用于中、性能范围的可编程序控制器。
编程和工程工具 编程和工程工具包括所有基于PLC或PC用于编程、组态、模拟和维护等控制所需的工具。STEP 7标准软件包SIMATIC S7是用于S7-300/400,C7 PLC和SIMATIC WinAC基于PC控制产品的组态编程和维护的项目管理工具,STEP 7-Micro/WIN是在Windows平台上运行的S7-200系列PLC的编程、在线仿真软件。
人机界面软件 人机界面软件为用户自动化项目提供人机界面(HMI)或SCADA系统,支持大范围的平台。人机界面软件有两种,一种是应用于机器级的ProTool,另一种是应用于级的WinCC。
SIMATIC 操作员面板正面的防护等级为 IP66/NEMA 4,具有较高的电磁兼容性 (EMC) 和的抗振性,适合在条件恶劣的工业环境中的机器设备级使用。由于其安装深度浅,设计紧凑,固定式操作面板设备可以安装在任何地方,即使在空间有限的地方也可照常安装。对于分布式组态,还可以提供防护等级为 IP65/NEMA 4 的设备。
移动型面板以其坚固、耐冲击的设计和防护等级 IP 65,尤其适用于工业应用。它们重量轻,具有人机工程学设计,因此操作简便、容易。
只需一套工程工具,即可胜任所有应用
SIMATIC WinCC(TIA 博途)是一种工具,用于统一组态所有 SIMATIC 人机界面面板以及基于 PC 的系统。如有要求可提供其它型号。使用 ProTool 进行组态,简单而又。无需编程知识。
一旦生成了组态,可以简便地将它们用于整个产品系列键盘只需组态,无需编程。
完全集成的自动化的元件
西门子通过全集成自动化理念,“一站式”提供全面、模块化且相互匹配的自动化解决方案组件,而全集成自动化是世界上为的自动化解决方案之一。SIMATIC WinCC (TIA Portal) 是全集成自动化概念不可分隔的一部分。这提供了性的优势。由于组态/编程、数据管理与通信具有上的统一性,对自动化解决方案进行组态的成本被大大降低。
各种自动化系统的开放性
尽管面板可被统一地集成到 SIMATIC 系统中,但它们也可用于连接到众多不同厂商的 PLC。标准供货范围内包含有综合系列驱动程序。
创新性的操作员控制和监视
SIMATIC 人机界面面板方便创新的操作员控制和监视,坚固耐用、稳定、简单。尤其是在舒适型面板上,标准硬件和软件接口(例如,MMC/SD 卡、USB、以太网、PROFINET、PROFIBUS DP、Visual Basic 脚本或客户特定的 ActiveX 控件)为办公环境提供了更大的灵活性和开放性。
S5的用户程序储存在PLC的RAM中,是掉电易失性的,当后备电池故障系统电源发生闪失时,程序丢失或紊乱的可能性就很大,当然强烈的电磁干扰也会引起程序出错。
有EPROM存储卡及插槽的PLC恢复程序就相当简单,将EPROM卡上的程序拷回PLC后一般都能解决问题;没有EPROM子卡的用户就要利用PG的联机功能将正确的程序发送到PLC上
当系统在上电状态下检测不到单元通讯时,报光纤故障。功率单元控制电源是否正常(正常时,绿色指示灯亮),否则更换功率单元;功率单元以及控制器的光纤连接头是否脱落,光纤是否折断。 但是在光伏电站里,太阳能光伏电池组件,局部的阴影、不同的倾斜角度及面向方位、污垢、不同的老化程度、细小的裂缝以及不同光电板的不同温度等容易造成系统失配导致输出效率下降的弊端,进而导致整体的输出功率大幅降低,因此这也成为集中式逆变器难以解决的问题。为了解决这一问题,近年来出现即“微逆变器”及“微型转换器”新架构。既在每个太阳能电池模块配备微型逆变电源,通过对各模块的输出功率进行优化,使得整体的输出功率化。
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PLC容量的选择步骤与原则PLC的容量包括I/O点数和用户存储容量两个方面。   (一)I/O点数的选择PLC平均的I/O点的价格还比较高,因此应该合理选用PLC的I/O点的数量,在控制要求的前提下力争使用的I/O点少,但必须留有一定的裕量。通常I/O点数是根据被控对象的输入、输出的实际需要,再加上10%~15%的裕量来确定。   (二)存储容量的选择用户程序所需的存储容量大小不仅与PLC的功能有关,而且还与功能实现的、程序编写水平有关。一个有的程序员和一个初学者,在完成同一复杂功能时,其程序量可能相差25%之多,所以对于初学者应该在存储容量估算时多留裕量。   PLC的I/O点数的多少,在很大程序上反映了PLC的功能要求,因此可在I/O点数确定的基础上,按下式估算存储容量后,再加20%~30%的裕量。存储容量(字节)=开关量I/O点数×10+模拟量I/O通道数×100另外,在存储容量选择的同时,注意对存储器的类型的选择。
为了实现Step 7与 CPU的通讯,先要确保CP443-1与安装了Step 7的电脑之间的物理连接。
打开“SIAMATIC Manager” > “Options” > “Set PG/PC Interface…”可以将PG/PC接口设置成ISO Ind Ethernet 方式。如果使用的电脑安装了1613网卡,可以将PG/PC接口设置为1613的ISO通讯方式,如果使用的电脑中只装有普通的网卡,就选择普通网卡的ISO的通讯方式,如下图:本实验中选择的是Broadcom的普通以太网卡连接作为PG/PC物理通讯接口。
电源模块 (PS):用于将 SIMATIC S7-400 连接到 120/230 V AC 或 24 V DC 电源电压。
CPU:配有集成 PROFIBUS DP 接口的不同 CPU 具有不同性能范围。根据具体型号,这些 CPU 也可以带有集成 PROFINET 接口。使用 PROFIBUS接口,多可以连接 125 个PROFIBUS DP 从站。可以将多 256 个 PROFINET IO 设备连接到 PROFINET 接口。SIMATIC S7-400 的所有 CPU 均可处理大型的配置。此外,在一个控制器中的多重计算模式下,多个 CPU 可以协同工作以提高性能。这些 CPU 处理速度快且具有确定性响应时间,可实现较短机器循环时间。
用于数字量 (DI/DO) 和模拟量 (AI/AO) 输入/输出的信号模块 (SM)
通信处理器 (CP),例如,用于总线连接和端到点连接
功能模块 (FM):用于完成计数、定位和凸轮控制等要求苛刻的任务的模块。
根据具体要求,也可使用下列模块:
接口模块 (IM):用于连接控制器和扩展单元。SIMATIC S7-400 的控制器可带有多 21 个扩展单元运行。
SIMATIC S5 模块:在相关 SIMATIC S5 扩展单元中,可以寻址 SIMATIC S5-115U/-135U/-155U 的所有输入/输出模块。此外,在 S5 EU 或者直接在 CC 中(使用适配器)都可以使用 SIMATIC S5 的特定 IP 和 WF 模块。
若用户需要在应用中使用一个以上控制器时,则可以对 S7-400 进行扩展:
多 21 个扩展单元:可将多 21 个扩展单元 (EU) 连接到控制器 (CC)。
接口模块 (IM) 的连接:通过发送和接收 IM 来连接 CC 和 EU。发送 IM 插到 CC 中,相关的接收 IM 插到下游 EU 中可将多 6 个发送 IM 插到 CC 中(其中多 2 个带 5-V 电源),并可将多 1 个 IM 插到 EU 中。每个发送 IM 均有 2 个接口,每个接口用于连接 1 条线路。可将多 4 个 EU(不带 5-V 电源)或 1 个 EU(带 5-V 电源)连接到发送 IM 的每个接口。
电源模块的固定插槽:必须始终将电源模块插在 CC 和 EU 中的左侧。
通过 C 总线进行的数据交换受限制:通过 C 总线进行的数据交换只能在 CC 和 6 个 EU(EU 1 至 EU 6)之间进行。
集中扩展:建议用于小型配置和机器上的控制柜。也可以提供 5-V 电源。
CC 和一个 EU 之间的线路距离:1.5 m(带 5 V 电源)、3 m(不带 5 V 电源)。
通过 EU 进行分布式扩展:建议在面积很大工厂内采用,其中,多个 EU 位于各个位置。可以使用 S7-400 EU 或 SIMATIC S5 EU。
CC 和一个 EU 之间的线路距离:对于 S7 EU,约 100 m;对于 S5 EU 约 600 m。
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通过插槽数量和连接数量进行限制CP,点对点参见S7-400H高可用性自动化系统操作手册。通过插槽数量和连接数量进行限制PROFIBUS和EthernetCP14;其中大10CP,作为DP主站插槽所需插槽2时间时钟硬件时钟(实时时钟)是可缓冲和同步是分辨率1ms每日偏差(缓存),大值1.7s;断开电源每日偏差(不缓存),大值8.6s;接通电源运行时间计数器数量8数字/数字条0至7值域0至32767小时间隔尺寸1小时剩余是时间同步提供支持是在MPI上,主站是在MPI上,从站是在DP上,主站是在DP上,从站是在AS中,主站是在AS中,从站是通过以下方式同步系统中的时间差MPI,大值200ms数字输出集成通道(DO)0接口并行接口数量020mA接口数量(TTY)0RS232接口数量0RS422接口数量0其他接口数量01.接口接口类型集成物理组成RS485/PROFIBUS+MPI电位隔离是接口处的电源供应(15至30VDC),大值150mA连接源数量MPI:16,DP:16功能性MPI是DP主站是DP从站否MPI连接数量16传输速率,大值12Mbit/s服务PG/OP通讯是路由是全球数据通讯否S7基础通讯否S7通讯是DP主站连接数量,大值16传输速率,大值12Mbit/sDP从站数量,大值32服务PG/OP通讯是路由是全球数据通讯否S7基础通讯否S7通讯是等距离支持否SYNC/FREEZE否激活/禁用DP从站否直接数据交换(横向连接)否地址范围输入端,大值2kbyte输出端,大值2kbyte每个DP从站的有效数据每个DP从站的有效数据,大值244byte输入端,大值244byte输出端,大值244byte插槽数,大值244每个插槽,大值128byteDP从站连接数量没有作为DP从站的CPU组态3.接口接口类型插入式同步模块(LWL)插拔式接口模块同步模块IF9606ES7960-1AA04-0xA04.接口接口类型插入式同步模块(LWL)插拔式接口模块同步模块IF9606ES7960-1AA04-0xA0等时模式节拍同步运行(应用程序至端口同步)否等距离否通讯功能PG/OP通讯是无消息处理的可连接OP数量15有消息处理的可连接OP数量8全球数据通讯提供支持否S7基础通讯提供支持否S7通讯提供支持是作为服务器是作为客户端是每个任务的有效数据,大值64kbyte每个任务的有效数据(一致性),大值462byte;1个变量S5兼容通讯提供支持是;(大关于10CP和FCAG_SEND和FCAG_RECV)每个任务的有效数据,大值8kbyte每个任务的有效数据(一致性),大值240byte每个CPU同时完成的AG-SEND/AG-RECV任务数量,大值24/24标准通讯(FMS)提供支持是;通过CP和可装载FB连接数量全部16可应用于PG通讯为PG通讯预留1可调整用于PG通讯,大值0可用于OP通讯为OP通讯预留1可调整用于OP通讯,大值0可应用于S7基本通讯为S7Basis通讯预留0可调整用于S7基本通讯,大值0可应用于S7通讯预留用于S7通讯0可调整的S7通讯,大值0可用于路由预留用于路由0可调整路由,大值0S7消息功能消息功能的可注册站点数量,大值8与符号相关的消息否与组件相关的消息是同时间活动的报警S组件,大值100报警8组件是报警8和S7通讯组件的实例数量,大值600预设,大值300传导技术消息是可同时注册的档案
同步模式”,可以同步耦合 分布式信号采集、 PROFIBUS 信号传输和 程序执行 总线周期时间的程序运行。 创建了自动化解决方案,可以以固定间隔时间(常量总线周期时间)捕捉并处理输入和输出信号。同时创建了前后一致的部分过程图像。 借助常量总线周期时间和分布式I/O同步信号处理技术,S7-400确保可以地重现规定的过程响应时间。 为同步模式系统功能提供了极为丰富的支持组件,可以处理运动控制、测量值采集和高速控制等领域的苛刻任务。 在分布式自动化解决方案中,目前的SIMATIC S7-400开始涉足重要的高速加工处理应用领域,并确保可以获得高的精度和可重现性。这意味着可以以稳定的产品不断地扩大生产数量。 模块的诊断和过程监视 SIMATIC S7-300的大量输入/输出模块都具有智能功能: ,SIMATIC TOP 连接使连接变得更加简单、快速。可使用预先装配的带有单个电缆芯的前连接器,和带有前连接器模块、连接线缆和端子盒的完整插件模块化系统。 高组装密度 模块中为数众多的通道实现了节省空间的设计。例如,可使用带有 16 至 32 个数字通道和 8 至 16 个模拟通道的模块。 简单参数设置 使用 STEP 7 对这些模块进行组态和参数设置,并且不需要进行不便的转换设置。数据进行集中存储,如果更换了模块,数据会自动传输到全新模块,避免发生任何设置错误。使用新模块时,无需进行软件升级。可根据需要复制组态信息,例如用于标准机器。 诊断、中断
SIMATIC S7-400
20个不同的CPU:
7种标准型CPU(CPU 312,CPU 314,CPU 315-2 DP,CPU 315-2 PN/DP,CPU 317-2 DP,CPU 317-2
PN/DP,CPU 319-3 PN/DP)
6 个紧凑型 CPU(带有集成技术功能和 I/O)(CPU 312C、CPU 313C、CPU 313C-2 PtP、CPU
313C-2 DP、CPU 314C-2 PtP、CPU 314C-2 DP)
5 个故障安全型 CPU(CPU 315F-2 DP、CPU 315F-2 PN/DP、CPU 317F-2 DP、CPU 317F-2
PN/DP、CPU 319F-3 PN/DP)
2种技术型CPU(CPU 315T-2 DP, CPU 317T-2 DP)
18种CPU可在-25°C 至 +60°C的扩展的环境温度范围中使用
具有不同的性能等级,满足不同的应用领域。
http://www.absygs.com

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