西門子plc200CN數(shù)字量模塊西門子plc200CN數(shù)字量模塊

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1.西門子LOGO模塊

2.西門子S7-1200可編程控制器

3.西門子S7-200可編程控制器

4.西門子S7-300可編程控制器

5.西門子S7-200 SMART

6.西門子S7-400可編程控制器

  v  

7.西門子電線電纜

8.西門子S7-1500可編程控制器

9.西門子ET200模塊

10.西門子軟件

11.西門子觸摸屏

12.西門子SITOP電源

*節(jié) PLC概念
1、PLC的基本概念
可編程控制器(Programmable Controller)是計(jì)算機(jī)家族中的一員，是為工業(yè)控制應(yīng)用而設(shè)計(jì)制造的。早期的可編程控制器稱作可編程邏輯控制器(Programmable Logic Controller)，簡(jiǎn)稱PLC，它主要用來(lái)代替繼電器實(shí)現(xiàn)邏輯控制。隨著技術(shù)的發(fā)展，這種裝置的功能已經(jīng)大大超過(guò)了邏輯控制的范圍，因此，今天這種裝置稱作可編程控制器，簡(jiǎn)稱PC。但是為了避免與個(gè)人計(jì)算機(jī)(Personal Computer)的簡(jiǎn)稱混淆，所以將可編程控制器簡(jiǎn)稱PLC 
2、PLC的基本結(jié)構(gòu) 
PLC實(shí)質(zhì)是一種于工業(yè)控制的計(jì)算機(jī)，其硬件結(jié)構(gòu)基本上與微型計(jì)算機(jī)相同，如圖所示：
a. 處理單元(CPU)
處理單元(CPU)是PLC的控制中樞。它按照PLC系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存儲(chǔ)從編程器鍵入的用戶程序和數(shù)據(jù)；檢查電源、存儲(chǔ)器、I/O以及警戒定時(shí)器的狀態(tài)，并能診斷用戶程序中的語(yǔ)法錯(cuò)誤。當(dāng)PLC投入運(yùn)行時(shí)，首先它以掃描的方式接收現(xiàn)場(chǎng)各輸入裝置的狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并分別存入I/O映象區(qū)，然后從用戶程序存儲(chǔ)器中逐條讀取用戶程序，經(jīng)過(guò)命令解釋后按指令的規(guī)定執(zhí)行邏輯或算數(shù)運(yùn)算的結(jié)果送入I/O映象區(qū)或數(shù)據(jù)寄存器內(nèi)。等所有的用戶程序執(zhí)行完畢之后，后將I/O映象區(qū)的各輸出狀態(tài)或輸出寄存器內(nèi)的數(shù)據(jù)傳送到相應(yīng)的輸出裝置，如此循環(huán)運(yùn)行，直到停止運(yùn)行。
為了進(jìn)一步提高PLC的可*性，近年來(lái)對(duì)大型PLC還采用雙CPU構(gòu)成冗余系統(tǒng)，或采用三CPU的表決式系統(tǒng)。這樣，即使某個(gè)CPU出現(xiàn)故障，整個(gè)系統(tǒng)仍能正常運(yùn)行。
b、存儲(chǔ)器
存放系統(tǒng)軟件的存儲(chǔ)器稱為系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器。
存放應(yīng)用軟件的存儲(chǔ)器稱為用戶程序存儲(chǔ)器。
C、電源 
PLC的電源在整個(gè)系統(tǒng)中起著十分重要得作用。如果沒(méi)有一個(gè)良好的、可*得電源系統(tǒng)是無(wú)法正常工作的，因此PLC的制造商對(duì)電源的設(shè)計(jì)和制造也十分重視。一般交流電壓波動(dòng)在+10%(+15%)范圍內(nèi)，可以不采取其它措施而將PLC直接連接到交流電網(wǎng)上去。
3、PLC的工作原理
一. 掃描技術(shù)
當(dāng)PLC投入運(yùn)行后，其工作過(guò)程一般分為三個(gè)階段，即輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新三個(gè)階段。完成上述三個(gè)階段稱作一個(gè)掃描周期。在整個(gè)運(yùn)行期間，PLC的CPU以一定的掃描速度重復(fù)執(zhí)行上述三個(gè)階段。
(一) 輸入采樣階段
在輸入采樣階段，PLC以掃描方式依次地讀入所有輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并將它們存入I/O映象區(qū)中的相應(yīng)得單元內(nèi)。輸入采樣結(jié)束后，轉(zhuǎn)入用戶程序執(zhí)行和輸出刷新階段。在這兩個(gè)階段中，即使輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)發(fā)生變化，I/O映象區(qū)中的相應(yīng)單元的狀態(tài)和數(shù)據(jù)也不會(huì)改變。因此，如果輸入是脈沖信號(hào)，則該脈沖信號(hào)的寬度必須大于一個(gè)掃描周期，才能保證在任何情況下，該輸入均能被讀入。
(二) 用戶程序執(zhí)行階段
在用戶程序執(zhí)行階段，PLC總是按由上而下的順序依次地掃描用戶程序(梯形圖)。在掃描每一條梯形圖時(shí)，又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點(diǎn)構(gòu)成的控制線路，并按先左后右、先上后下的順序?qū)τ捎|點(diǎn)構(gòu)成的控制線路進(jìn)行邏輯運(yùn)算，然后根據(jù)邏輯運(yùn)算的結(jié)果，刷新該邏輯線圈在系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)區(qū)中對(duì)應(yīng)位的狀態(tài)；或者刷新該輸出線圈在I/O映象區(qū)中對(duì)應(yīng)位的狀態(tài)；或者確定是否要執(zhí)行該梯形圖所規(guī)定的特殊功能指令。
即，在用戶程序執(zhí)行過(guò)程中，只有輸入點(diǎn)在I/O映象區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)不會(huì)發(fā)生變化，而其他輸出點(diǎn)和軟設(shè)備在I/O映象區(qū)或系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)都有可能發(fā)生變化，而且排在上面的梯形圖，其程序執(zhí)行結(jié)果會(huì)對(duì)排在下面的凡是用到這些線圈或數(shù)據(jù)的梯形圖起作用；相反，排在下面的梯形圖，其被刷新的邏輯線圈的狀態(tài)或數(shù)據(jù)只能到下一個(gè)掃描周期才能對(duì)排在其上面的程序起作用。
(三) 輸出刷新階段
當(dāng)掃描用戶程序結(jié)束后，PLC就進(jìn)入輸出刷新階段。在此期間，CPU按照I/O映象區(qū)內(nèi)對(duì)應(yīng)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)刷新所有的輸出鎖存電路，再經(jīng)輸出電路驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的外設(shè)。這時(shí)，才是PLC的真正輸出。
比較下二個(gè)程序的異同：
程序1：
程序2：
這兩段程序執(zhí)行的結(jié)果*一樣，但在PLC中執(zhí)行的過(guò)程卻不一樣。
※ 程序1只用一次掃描周期，就可完成對(duì)%M4的刷新；
※ 程序2要用四次掃描周期，才能完成對(duì)%M4的刷新。
這兩個(gè)例子說(shuō)明：同樣的若干條梯形圖，其排列次序不同，執(zhí)行的結(jié)果也不同。另外，也可以看到：采用掃描用戶程序的運(yùn)行結(jié)果與繼電器控制裝置的硬邏輯并行運(yùn)行的結(jié)果有所區(qū)別。當(dāng)然，如果掃描周期所占用的時(shí)間對(duì)整個(gè)運(yùn)行來(lái)說(shuō)可以忽略，那么二者之間就沒(méi)有什么區(qū)別了。
一般來(lái)說(shuō)，PLC的掃描周期包括自診斷、通訊等，如下圖所示，即一個(gè)掃描周期等于自診斷、通訊、輸入采樣、用戶程序執(zhí)行、輸出刷新等所有時(shí)間的總和。
二. PLC的I/O響應(yīng)時(shí)間
為了增強(qiáng)PLC的抗力，提高其可*性，PLC的每個(gè)開關(guān)量輸入端都采用光電隔離等技術(shù)。
為了能實(shí)現(xiàn)繼電器控制線路的硬邏輯并行控制，PLC采用了不同于一般微型計(jì)算機(jī)的運(yùn)行方式(掃描技術(shù))。
以上兩個(gè)主要原因，使得PLC得I/O響應(yīng)比一般微型計(jì)算機(jī)構(gòu)成的工業(yè)控制系統(tǒng)滿的多，其響應(yīng)時(shí)間至少等于一個(gè)掃描周期，一般均大于一個(gè)掃描周期甚至更長(zhǎng)。
所謂I/O響應(yīng)時(shí)間指從PLC的某一輸入信號(hào)變化開始到系統(tǒng)有關(guān)輸出端信號(hào)的改變所需的時(shí)間。其短的I/O響應(yīng)時(shí)間與長(zhǎng)的I/O響應(yīng)時(shí)間如圖所示： 
第(n-1)個(gè)
掃描周期
短I/O響應(yīng)時(shí)間：
長(zhǎng)I/O響應(yīng)時(shí)間
SIEMENS PLC在中國(guó)的產(chǎn)品，根據(jù)規(guī)模和性能的大小，主要有 S7-200 S7-300 和S7-400三種，下面就簡(jiǎn)單介紹一下該三種產(chǎn)品的一些特性。
S7-200
針對(duì)低性能要求的摸塊化小控制系統(tǒng)，它多可有7個(gè)模塊的擴(kuò)展能力，在模塊中集成背板總線，它的網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接有RS-485通訊接口和Profibus兩種，可通過(guò)編程器PG訪問(wèn)所有模塊，帶有電源、CPU和I/O的一體化單元設(shè)備。
其中的擴(kuò)展模塊（EM）有以下幾種：數(shù)字量輸入模塊（DI）——24VDC 和 120/230VAC；數(shù)字量輸出（DO）——24VDC 和 繼電器；模擬量輸入模塊（AI）——電壓、電流、電阻和熱電偶；模擬量輸出模塊——電壓和電流。  還有一個(gè)比較特殊的模塊-通訊處理器（CP）——該塊的功能是可以把S7-200作為主站連接到AS-接口（傳感器和執(zhí)行器接口），通過(guò)AS-接口的從站可以控制多達(dá)248個(gè)設(shè)備，這樣就可以顯著的擴(kuò)展S7-200的輸入和輸出點(diǎn)數(shù)。
 

• 診斷中繼器具有對(duì)線纜進(jìn)行診斷的功能，這樣就可以盡早的檢測(cè)和定位電纜上的故障點(diǎn)。
  為了能夠在網(wǎng)絡(luò)上定位故障點(diǎn)，診斷中繼器必須知道所連接的 PROFIBUS 子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。使用“預(yù)備電纜診斷”功能，診斷中繼器能夠確定出到所有的節(jié)點(diǎn)的距離。

  在 STEP 7 的硬件配置中或者網(wǎng)絡(luò)視圖中，通過(guò)菜單命令 "PLC > PROFIBUS > Prepare Line Diagnostics" 來(lái)觸發(fā)“預(yù)備電纜診斷”功能。

  也可以在 CPU 的用戶程序中，使用系統(tǒng)功能塊 SFC103 "DP_TOPOL" 來(lái)觸發(fā)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的識(shí)別。當(dāng)調(diào)用系統(tǒng)功能塊 SFC103 "DP_TOPOL" 時(shí)，DP 主站系統(tǒng)上的診斷中繼器被尋址。

  注意
  在一個(gè) DP 主站系統(tǒng)上只能同一時(shí)刻只能運(yùn)行一個(gè)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)識(shí)別。

  --在同一時(shí)刻，只能針對(duì)一個(gè)DP主站系統(tǒng)進(jìn)行拓?fù)錂z測(cè)。

  確定出拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是當(dāng)錯(cuò)誤發(fā)生時(shí)能夠詳細(xì)的顯示故障位置的先決條件。當(dāng)每次設(shè)置或者更改 DP 主系統(tǒng)的物理結(jié)構(gòu)時(shí)，都要通過(guò) SFC103 "DP_TOPOL" 運(yùn)行拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的檢測(cè)。

  改變物理結(jié)構(gòu)包括以下幾方面：

• 改變了電纜長(zhǎng)度
• 增加或者移出了具有中繼器功能的節(jié)點(diǎn)
• 更改了節(jié)點(diǎn)的地址

• 西門子原裝DP接頭     西門子DP接頭 用于不同應(yīng)用區(qū)域的不同類型（例如，地下電纜、拖曳電纜、危險(xiǎn)區(qū)域（Zone 1 和 Zone 2）） 雙層屏蔽，抗干擾性能好 阻燃總線連接電纜（不含鹵素）。 由于電纜上印有以米表示的長(zhǎng)度標(biāo)記，因此易于確定長(zhǎng)度 UL 認(rèn)證 由于特殊的總線電纜，有很廣的應(yīng)用范圍。 由于使用了雙層屏蔽電纜和集成式接地技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)具有抗干擾功能。 采用 FastConnect （快速連接） 電纜，連接器連接簡(jiǎn)單又快速，從而節(jié)省了時(shí)間。 產(chǎn)品中不含硅硐，因此特別適用于汽車工業(yè) （如上釉流水線）。 除了 FastConnect 系統(tǒng)之外還有適用于電氣 PROFIBUS 網(wǎng)絡(luò)的其它組件： ■ DP/DP 耦合器 ■ 中繼器 ■ 總線連接插頭 6AG1500-0EA02-2AA0 SIPLUS NET PB ConNECTOR FOR -25 ... +60 DGR C AND MED baseD ON 6GK1500-0EA02 ? 6AG1972-0BA12-2XA0 SIPLUS DP PB ConNECTOR W R - 90 DEGREES CABLE OUTLET -25 ... +70 DEGREES C WITH ConFORMAL COATING baseD ON 6ES7972-0BA12-0A0 ? 6AG1972-0BB12-2XA0 SIPLUS DP PB-ConNECTOR M R - M PG - 90 DGR CABLE OUTLET -25 ... +70 DEGREES C WITH ConFORMAL COATING baseD ON 6ES7972-0BB12-0A0 6ES7972-0BA12-0A0 SIMATIC DP，總線連接器，用于PROFIBUS，高達(dá)12 MBIT/S，90度出線電纜（W X H X D）：15，8 X 54 X 34 MM，端接電阻，帶隔離 ? 6ES7972-0BA30-0A0 BUSANSCHLUSS-SIMATIC DP，總線連接器，用于PROFIBUS，帶斜出線電纜，絕緣刺破連接裝置（W X H X D）15 X 58 X 34 MM，高達(dá)1.5 MBIT/S，無(wú) LAN端接電阻 6ES7972-0BA42-0A0 SIMATIC DP，總線連接器，用于 PROFIBUS UP，傳輸速率達(dá) 12 Mbit/s，帶彎式電纜引出口，15.8 X 54 X 39.5 mm（寬 x 高 x 深），端接電阻器，帶隔離功能，無(wú)編程器插口 6ES7972-0BA52-0A0 SIMATIC DP, 連接 PROFIBUS（高達(dá) 12Mbit/s）的總線連接器，90 度電纜出線，15.8 X 59 X 35.6 mm(W X H X D),IPCD TECHOLOGY 快速連接，無(wú) PG 插 ? 6ES7972-0BA60-0A0 SIMATIC DP，總線連接器，用于PROFIBUS，高達(dá)12 MBIT/S，35度出線電纜（WX H X D）：16 X 72.7 X 34 MM，IPCD 快速連接技術(shù)， 6ES7972-0BA70-0A0 SIMATIC DP, BUS ConNECTOR FOR PROFIBUS UP TO 12 MBIT/S 90 DEGREE ANGLE CABLE OUTLET, 15.8 X 72.2 X 36.4 MM (WXHXD), IPCD TECHOLOGY FAST CONNECT, WITHOUT PG SOCKET 6ES7972-0BB12-0A0 SIMATIC DP，總線連接器，用于PROFIBUS，高達(dá)12 MBIT/S，90度出線電纜（W X H X D）：15.8 X 54 X 34 MM，端接電阻，帶隔離 6GK1500-0FC10 PB FC RS 485 PLUG 180, PB-PLUG WITH FASTConNECT ConNECTOR AND AXIAL CABLE- OUTLET F. INDUSTRY PC, SIMATIC OP, OLM, TRANSMISSION RATE: 12 MBIT/S, TERMINATING RESISTOR WITH SERAR. FUNCTION, PLASTIC HOUSING 6GK1500-0EA02 SIMATIC NET，PB 總線連接器，帶有用于工業(yè) PC，SIMATIC OP，OLM 的軸線電纜引出端；傳輸速率 12Mbit/s;帶隔離功能的終端電阻 金屬外殼 6ES7972-0BB70-0A0 SIMATIC DP,BUS ConNECTOR FOR PROFIBUS UP TO 12 MBIT/S 90 DEGREE ANGLE CABLE OUTLET, 15,8 X 72,2 X 36,4 MM (WXHXD), IPCD TECHOLOGY FAST CONNECT, WITH PG SOCKET 6ES7972-0BB60-0A0 SIMATIC DP，總線連接器，用于PROFIBUS，高達(dá)12 MBIT/S，35度出線電纜（WX H X D）：16 X 72.7 X 34 MM，IPCD 快速連接技術(shù)， 西門子網(wǎng)絡(luò)連接器有編程口 6ES7972-0BB52-0A0 SIMATIC DP, 連接 PROFIBUS（高達(dá) 12Mbit/s）的總線連接器，90 度電纜出線，15.8 X 59 X 35.6 mm(W X H X D),IPCD TECHOLOGY 快速連接，帶 PG 插座 6ES7972-0BB42-0A0 SIMATIC DP, BUS ConNECTOR FOR PROFIBUS UP TO 12 MBIT/S WITH TILTED CABLE OUTLET, 15,8 X 54 X 39,5 MM (WXHXD), TERMINAT. RESIST. WITH ISOLAT. FUNCTION, WITH PG SOCKET 除了電信號(hào)網(wǎng)絡(luò) （RS485） 之外還有 用于 PROFIBUS PA 的電信號(hào)網(wǎng)絡(luò) 6XV1830-0EH10【技術(shù)指標(biāo)】 1、實(shí)心裸銅線導(dǎo)體，2芯并合成對(duì)，芯線紅綠二色。 2、鋁箔、裸金屬絲編織雙層屏蔽，PVC外護(hù)套，阻燃,外觀紫色。 3、符合VDE 0472標(biāo)準(zhǔn)；B類試驗(yàn)（IEC332.1）。 4、帶米標(biāo)識(shí)，分100米、200米、300米包裝，500米、1000米木輪包裝。 5、工作參數(shù)：?jiǎn)尉€傳輸大規(guī)格：1000m，加中繼器可延長(zhǎng)至10000m 西門子PROFIBUS-DP總線電纜6XV1830-0EH10其它介紹： 1．借助于其雙屏蔽層，尤其適用于安裝在易受電磁干擾的工業(yè)環(huán)境中 2．通過(guò)總線終端的接地觸點(diǎn)的外包層，可實(shí)現(xiàn)接地的連續(xù)性 3．按米銷售 4．當(dāng)連接各站時(shí)，應(yīng)確保數(shù)據(jù)線不要擰絞，系統(tǒng)在高電磁發(fā)射環(huán)境（如汽車制造業(yè)）下運(yùn)行應(yīng)使用帶屛蔽的電纜，屏蔽可提高電磁兼容性（EMC）。 5．如用屏蔽編織線和屏蔽箔，應(yīng)在兩端與保護(hù)接地連接，并通過(guò)盡可能的大面積屏蔽接線來(lái)復(fù)蓋，以保持良好的傳導(dǎo)性。另外建議數(shù)據(jù)線必須與高壓線隔離。 6．超過(guò)500Kbit/s的數(shù)據(jù)傳輸速率時(shí)應(yīng)避免使用短截線段，應(yīng)使用市場(chǎng)上現(xiàn)有的插頭可使數(shù)據(jù)輸入和輸出電纜直接與插頭連接，而且總線插頭可在任何時(shí)候接通或斷開而并不中斷其它站的數(shù)據(jù)通信。