浔之漫智控技术(上海)有限公司
牡丹江西门子PLC代理商
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产品描述

品牌西门子 适用范围工业自动化 产地德国 系列全系列 结构形式模块式
采用这种方式的特点是:在线性结构体系的程序可以处理PLC的高速输入/输出信号,以满足的控制要求。当然,根据实际系统的需要,程序中也可以没有高速扫描的程序段,但是,不可以将全部程序都作为高速程序。
3.分块式结构
分块式结构体系的PLC程序由多个程序块组成,由统一的程序“组织块”对各程序块进行组织与调度,“组织块”根据规定的条件与顺序依次调用各程序块。
采用了分块式结构体系的PLC程序,在实际处理过程中可以根据不同的外部输入条件与控制要求,每次循环扫描可以跳过某些程序块,仅对需要处理的程序块进行扫描,从而加快PLC程序的执行速度,缩短扫描时间。
根据PLC的不同,分块式结构体系的PLC程序可以采用主、子程序结构、功能调用式结构与结构化编程等形式实现。
(1)主、子程序结构
采用主、子程序结构的PLC用户程序,一般可以由主程序、子程序、中断程序等不同的程序块所组成,并且按照规定的顺序排列(如在S7-200中,程序块按照主程序、子程序、中断程序的顺序依次排列)。
在主、子程序结构程序中,主程序为PLC每次扫描都必须执行的程序块,必须予以编制;而子程序、中断程序可以根据实际需要进行编写与调用。
主、子程序结构的PLC程序与线性化结构相类似,如果程序中没有编制子程序、中断程序,它便成了线性结构的程序。
(2)功能调用式结构
功能调用式结构的PLC程序执行过程与主、子程序结构类似,但组成程序的各逻辑块按照不同的功能进行编排,无主、子之分。组成功能调用式结构的每一程序块都代表着控制对象的一组相对立动作,逻辑块由特定的“块”进行统一的管理与调用。
在S7-300/400系列PLC中,以上用于管理与调用的程序块称为组织块(OBl),其余逻辑块分别称程序块(FC)、功能块(FB)、数据块(DB)等。
一般而言,功能调用式PLC程序在CPU的一个扫描周期内,对同一程序块的调用次数不会超过一次;当超过一次时则称为“结构化编程”。
(3)结构化编程
结构化编程的程序结构形式与调用式完全相同,程序同样由多个程序块组成,并通过“组织块”对其进行组织与管理,但它采用了“参数化编程”的方法。
采用结构化编程的程序,在同- PLC扫描周期内可以多次重复调用程序中的同一程序块,因此,对于动作相同或相似的程序,可以通过在PLC程序中编写一个“公用程序块”,利用重复调用来实现。
为了保证“公用程序块”能控制不同的对象,必须将组成程序的各种操作数进行“参数化”,即:
①“公用程序块”中的所有信号的地址必须是可以变化的,即“公用程序块”中一般不能使用“地址”,而应采用“程序变量”(形式参数)进行编程。
②调用“公用程序块”前,为了使得程序中的所有信号有明确的含义,必须对“程序变量”(形式参数)进行赋值,即将“程序变量”定义成有明确含义的地址。因此,CPU必须划分一个的存储器区域用于存储这些赋值参数。S7-300/400中的“局部变量堆栈L”与“即时数据块DI”就是为了实现这一目的而设定的存储区域
PROFINET 是自动化领域中的开放式、跨供应商工业以太网标准 (IEC 61158/61784)。
PROFINET 基于工业以太网,可实现现场设备(IO 设备)和控制器(IO 控制器)之间直接通信,能够用于运动控制应用的同步驱动控制解决方案。
PROFINET 基于符合 IEEE 802.3 标准的标准以太网技术,可将现场层的任何设备连接管理层。
这样,PROFINET 可实现系统范围内的通信、工厂范围内的工程组态,并将 Web 服务器或 FTP 等 IT 标准技术一直应用到现场层。可以方便地集成经过反复检验的现场总线系统(如 PROFIBUS 或 AS-Interface),无需对现有设备进行任何改动。
PROFIBUS
PROFIBUS 是工业现场级的标准 (IEC 61158/61784)。它是经认可的在加工制造和过程工业两种领域均可进行通讯的现场总线。
PROFIBUS 用于将现场设备(如分布式 I/O 设备或驱动器)连接到自动化系统(如 SIMATIC S7、SIMOTION、SINUMERIK 或 PC 机)。
PROFIBUS 是标准化的现场总线,符合 IEC 61158 规范,是功能强、开放式、坚固耐用、响应时间短的现场总线系统。PROFIBUS 有多种规格,可用于各种应用环境。
PROFIBUS DP(分布式 I/O)
PROFIBUS DP 用于连接分布式现场设备(如SIMATIC ET 200)或响应时间的驱动器。PROFIBUS DP 用在传感器/执行器分布在机器或厂房内的情况(如,现场级别)。
AS-Interface
AS-Interface 符合标准 (IEC 62026/EN 50295),可代替电缆束,只需一条双股线即可其经济可靠地将传感器和执行器连接起来。这条双股线还用于为各个工作站提供电力。这样,AS-Interface 就成为 PROFIBUS DP 或 PROFINET 现场总线的理想接口。
IO-bbbb
通过通信标准 IO-bbbb,可将传感器和分断装置智能连接到控制层。IO-bbbb 促进了控制柜和现场层中了所有部件的集成,实现直至终过程仪表的大集成度和无缝通信
信号模块通过CPU进行集中处理,或者通过分布式I/O进行处理,信号模块的特点如下所示:
1. 可靠性强
西门子PLC S7-1500系列的信号模块,电源线和信号线分开走线,具有增强抗电磁干扰的能力,其中模拟量模块集成有电缆屏蔽附件,为用户在使用时提供了方便和安全性保障;
2. 安装便捷
西门子PLC S7-1500系列的信号模块为用户配置了统一标准的前连接器,使得用户在接线时简单方便,而且不需要额外进行采购连接器等附件。在模块上集成了短接片,大的方便了用户进行接线操作,同时模块上还附有电路图,用户可以参照电路图进行接线,减低了错误的发生;
3. 处理速度快
西门子PLC S7-1500系列的信号模块处理速度快,其中数字量输入模块,具有50μs短的输入延时,模拟量模块中的8通道转换时间非常快,达到125μs;
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模拟量转换的相关设置
S7-1200(1214C)内部集成了2路模拟量信号输入通道,分别为通道0和通道1,也就是可以同时接收并处理两个传感器输入的模拟信号,对应的为IW和IW66(长度为一个字,16位),在TIA PROTAL中选中PLC的“常规”—“AI”标签项可以进行查看和设置。
浅谈西门子S7-1200PLC的模拟量转换,附实例演示
S7-1200PLC模拟量转换的工作原理
假设PLC的AI0口外接了一个温度传感器,传感器将测得的温度值转换为一个范围为0~10V的连续电压信号输入给PLC。模拟量经过PLC内部的A/D转换后被转换成了范围0~27648的数字量并存储在特定的寄存器中。具体的转换流程如下图所示。
浅谈西门子S7-1200PLC的模拟量转换,附实例演示
如何将模拟量输入转换的数字值还原成对应的物理量?
例:某个压力传感器的量程为0~0.1MPa,转换成对应的电压信号为0~5V,设转换后IW中的数值为N,尝试求以Pa为单位的压力值。
解:S7-1200PLC默认的模拟信号输入电压范围是0~10V,转换成数字信号的范围是0~27648,因为此压力传感器输出电压范围是0~5V,所以转换的数字信号范围是0~13824。压力传感器的测量压力范围是0~0.1MPa,由此可推导出公式,将电压值还原成以Pa为单位的压力值并将结果存储于寄存器MD30中。
电压转换成数字信号后存入IW的数值为N
浅谈西门子S7-1200PLC的模拟量转换,附实例演示
在博途软件中编写对应的PLC程序如下:
在编写梯形图程序时有以下两点需要特别注意:
1)因为PLC执行除法指令时会丢掉余数而只保留商值,这样会影响计算的精度,所以在编写梯形图程
序计算压力值时要注意先乘后除。
2)IW中的数据类型为整型(INT),该值乘以100000后其结果会超出int的范围,所以必须先应用CONV指令将数据类型转换为DInt
SITOP 电源:35mm 标准导轨安装SITOP电源,可提供标准24V从0.5A到40A 单模块输出,,同时可通过并联扩容系统容量,与附加模块组合成安全可靠,智能化电源系统。同时也提供48V 直流输出产品,提供更丰富的应用。
SIMATIC 设计电源:S7 标准导轨安装SIMATIC 电源(PS307 电源),DIN 标准导轨S7-200、S7-1200 和SIMATIC ET 200pro 系导轨电源,可提供标准24VDC,2-8A 单模块输出,也可同时可通过并联扩容系统容量,与附加模块组合成安全可靠,智能化电源系统
LOGO! 电源:35mm 标准导轨安装小巧的LOGO!电源,小巧的LOGO! 电源,提供丰富的直流输出电压,5V,12V, 15V, 24V 可选。模块化的微型设计,节省了用户的设计空间。
SIYOUNG 电源:螺钉安装的SIYOUNG电源,标准24V直流输出,提供2.5A、4A、 6A、12A 功率输出,紧凑的金属外壳设计和人性化的接线方式设计。
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概述
S7-300是模块化小型PlC系统,能满足中等性能要求的应用。其模块化结构设计使得各种单的模块之间可进行广泛组合以用于扩展。
系统组成
处理单元(CPU):各种CPU有不同的性能,例如,有的CPU上集成有PROFIBUS—DP通讯接口等。
信号模块(SM):用于数字量和模拟量输入/输出。
通讯处理器(CP):用于连接网络和点对点连接。
功能模块(FM):用于高速计数,定位操作(开环或闭环定位)和闭环控制。
负载电源模块(PS):用于将SIMATICS7—300连接到120/230V交流电源,或24/48/60/110V直流电源。
接口模块(1M):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。
SIMATICS7—300适用于通用领域:高电磁兼容性和强抗振动,冲击性,使其具有的工业环境适应性。
功能
SIMATICS7—300的大量功能能够支持和帮助用户进行编程、启动和维护,其主要功能如下:
高速的指令处理:0.1—0.6u s的指令处理时间在中等到较低的性能要求范围内开辟了全新的应用领域。
浮点数运算:用此功能可以有效地实现更为复杂的算术运算。
方便用户的参数赋值:一个带标准用户接口的软件工具给所有模块进行参数赋值。
人机界面(HMl):方便的人机界面服务已经集成在S7—300操作系统内、因此人机对话的编程要求大大减少。
SIMATIC人机界面(HMl)从S7—300中取得数据,S7-300按用户的刷新速度传送这些数据。S7-300操作系统自动地处理数据的传送。
诊断功能:CPU的智能化的诊断系统连续系统的功能是否正常、记录错误和系统事件(例如:超时、模块更换等)。
口令保护:多级口令保护可以使用户高度、有效地保护其技术机密,防止未经允许的复制和修改,操作方式选择开关:操作方式选择开关像钥匙一样可以拔出,当钥匙拔出时,就不能改变操作方式。这样就防止非法或改写用户程序。
通讯
这是一个经济而有效的解决方案;方便用户的STEP7的用户界面提供了通讯组态功能,这使得组态非常容易、简单。
SIMATICS7—300具有多种不同的通讯接口:多种通讯处理器用来连接AS—I接口和工业以太网总线系统;串行通讯处理器用来连接点到点的通讯系统;多点接口(MPl)集成在CPU中,用于同时连接编程
器、PC机、人机界面系统及其他SIMATICS7/M7/C7等自动化控制系统。CPU支持下列通讯类型:
过程通讯:通过总线(AS—I或Pronbus)对I/O模块周期寻址(过程映象交换)。
数据通讯:在自动控制系统之间、人机界面(HMl)和几个自动化功能块间相互调用
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步进可调的稳压开关电源
{开关电源行业门户网}:开关电源是利用现代电力电子技术,控制开关管开通和关断的时间比率,维持稳定输出电压的一种电源。由于拥有较高的效率和较高的功率密度,开关电源在现代电子系统中的使用越来越普及。开关电源高频化、模块化和智能化是其发展方向。其中,步进可调、实时显示是开关电源智能化研究方向之一。现设计开关电源,技术指标为:输出电压30V至36V可调,输出电流2A,有过流保护功能,能对输出电压进行键盘设定和步进调整、步进值1V,并能实时显示输出电压和电流的开关稳压电源。
1 总体设计方案
采用AT89S52单片机为控制核心,对普通的开关电源控制部分进行优化设计,并通过软件编程实现了对开关电源的智能控制。设计中采用隔离变压器将市电变压后通过整流滤波送至DC-DC升压变换器,经过一系列的控制整合电路之后可实现设计要求。系统总体框图如图1.1所示。
1.1 DC-DC主回路拓扑
采用UC3842和MAX4080构成DC-DC转换电路。UC3842是一块功能齐全、较为典型的单端电流型PWM控制集成电路,内包含误差放大器、电流检测比较器、PWM锁存器、振荡器、内部基准电源和欠压锁定等单元。电流控制型升压DC-DC转换电路,外接元器件少、控制灵活、成本低,输出功率容易做到100W以上。当然,DC-DC转换电路也可以采用成品模块,若用PI公司生产的DPA-Switch设计开关电源具有集成度高、电路简单、发热量少、性能指标优良。
由UC3842设计的DC-DC升压电路直接用误差信号控制电感峰值电流,间接地控制PWM脉冲宽度,达到控制输出端电压的目的。开关管以UC3842设定的频率周期开闭,使电感L储存能量并释放能量。当开关管导通时,电感充电,把能量储存在L中。当开关截止时,L产生反向感应电压,通过二管把储存的电能释放到输出电容器中。输出电压由传递的能量多少来控制,而传递能量的多少由通过电感电流的峰值来控制
1.2 保护电路
在大电流的情况下容易损坏芯片,所以需要对大电流的情况给予电路保护。设计中采用单片机控制继电器的通断来控制电路中的电流,对输出电路电流采样,采样值与额定值比较,反馈比较电路,当电流大于2.时,则产生信号使单片机进入中断处理程序,使继电器起动,实现DC-DC电路的断电,从而达到保护电路的作用。单片机控制电路。该方案中单片机控制继电器的吸合时间短,而且易于实现
数字设定及显示电路
采用AT89S52单片机和集成芯片CD4051实现程控和步进,用单片机控制键盘实现输出电压的初始设定,可以实现电压的步进1V,步减1V。使用液晶显示输出电压和电流,可拨动转换开关来选择显示电压/电流模式。
1.4 程序设计
在设计好相关电路的基础上,通过编程由单片机对开关电源进行智能控制。系统由单片机AT89S52控制,电源系统具有"+‰"和"-"步进功能,步进幅度为1V。同时AT89S52结合继电器等电路实现了电路过流保护功能,并且能实时显示开关电源的输出电压和电流
当 PLC投入运行后,其工作过程一般分为三个阶段,即输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段。完成上述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上述三个阶段。
(1)输入采样阶段
在输入采样阶段, PLC以扫描方式依次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,转入用户程序执行和输出刷新阶段。在这两个阶段中,即使输入状态和数据发生变化,I/O映象区中的相应单元的状态和数据也不会改变。因此,如果输入是脉冲信号,则该脉冲信号的宽度必须大于一个扫描周期,才能保证在任何情况下,该输入均能被读入。
(2)用户程序执行阶段
在用户程序执行阶段, PLC总是按由上而下的顺序依次地扫描用户程序(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构成的控制线路,并按先左后右、先上后下的顺序对由触点构成的控制线路进行逻辑运算,然后根据逻辑运算的结果,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;或者确定是否要执行该梯形图所规定的功能指令。即,在用户程序执行过程中,只有输入点在I/O映象区内的状态和数据不会发生变化,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变化,而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。
(1)输出刷新阶段
当扫描用户程序结束后, 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所有的输出锁存电路,再经输出电路驱动相应的外设。这时,才是PLC的真正输出。
http://www.absygs.com

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