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西門子PLC S7-200 主控觸點(diǎn)指令（MC、MCR）

主控觸點(diǎn)通常解決這樣一類問題：編程時(shí)如果每個(gè)線圈控制都串入同樣觸點(diǎn)，將適用很多存儲(chǔ)單元，使程序運(yùn)行速度下降。用主控指令能這類電路結(jié)構(gòu)。

使用注意事項(xiàng)：

（1）    MC起點(diǎn)，M為嵌套層數(shù)（0~7層）；MC與MCR必須成對(duì)使用。

（2）    MCR/MC只使用于Y或 M（不包括特M）。

西門子S7-200系列PLC數(shù)字量I/O擴(kuò)展模塊

常用的數(shù)字量輸入／輸出擴(kuò)展模塊有三類，即輸入擴(kuò)展模塊、輸出擴(kuò)展模塊、輸入/輸出擴(kuò)展模塊。S7-200系列PLC數(shù)字量I/O擴(kuò)展模塊如表1所列。

      表1 S7-200系列PLC數(shù)字量I/O擴(kuò)展模塊

• 模擬量輸入/輸出
• 用于解決更復(fù)雜的模擬量過程信號(hào)控制任務(wù)
• 用于連接模擬傳感器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，而無需增加測(cè)量放大器
  

HART 模塊

• 用于在 SIMATIC S7 和 PCS 7 系統(tǒng)中使用 HART（高速尋址遠(yuǎn)程變送器）設(shè)備
• 可以連接所有變送器或HART傳感器/執(zhí)行器，這些設(shè)備必須可以使用HART協(xié)議進(jìn)行通信
• 此外,還可以連接采用4-20mA技術(shù)的轉(zhuǎn)換變送器(無HART協(xié)議)
• 只能插入到帶 IM153-2 的 ET 200M 中

有關(guān) HART 模塊的詳細(xì)信息，請(qǐng)參見 "ET 200M 分布式 I/O 站"。

模擬量輸入/輸出模塊用于處理自動(dòng)化系統(tǒng)中的模擬量輸入/輸出任務(wù)。模擬傳感器和執(zhí)行器可以通過這些模塊連接到自動(dòng)化系統(tǒng)。
使用模擬量輸入/輸出模塊給用戶提供以下優(yōu)點(diǎn)：

• 佳適應(yīng)性：
  通過合適的模塊組合方式，可以根據(jù)特定任務(wù)調(diào)整輸入/輸出的點(diǎn)數(shù)。節(jié)約了不必要的成本。
• 功能強(qiáng)大的模擬量處理技術(shù)：
  多種輸入/輸出范圍以及高精度允許連接多種不同的模擬量傳感器和執(zhí)行器。

模擬量輸入模塊具有下列機(jī)械特性：

緊湊型設(shè)計(jì)

堅(jiān)固的塑料機(jī)殼里包括：

• 指示組故障的紅色指示燈
• 前連接器插接選件，裝在前門后面而得到防護(hù)。
• 前門上的標(biāo)簽區(qū)。
• 連接器針腳分配，用于在前門內(nèi)部進(jìn)行配線。

安裝方便

模塊安裝在 DIN 導(dǎo)軌上并通過總線連接器連接到相鄰模塊。沒有插槽規(guī)則；輸入地址由插槽決定。

當(dāng)在 ET 200M 分布式 I/O 系統(tǒng)中與有源總線模塊一起使用時(shí)，可以對(duì)數(shù)字量輸入/輸出模塊進(jìn)行熱插拔，而不會(huì)有任何反應(yīng)。其它模塊繼續(xù)工作。

方便用戶接線

裝置單元通過前置連接器連接。當(dāng)連接模塊時(shí)，編碼設(shè)備鎖定在連接器中，這樣該連接器只能適合于同樣類型的模塊。更換模塊時(shí)，對(duì)于新的同類型模塊，可原封不動(dòng)保持前連接器的接線狀態(tài)。這樣可以避免在更換模塊的過程中將已接線的前連接器插入到錯(cuò)誤模塊中。

西門子S7-200網(wǎng)絡(luò)的通訊設(shè)置和元件選擇

S7-200的端口是不隔離的，如果想使網(wǎng)絡(luò)隔離，應(yīng)考慮使用RS-485中繼器或者EM277。

注意：

●具有不同電位的互聯(lián)設(shè)備有可能導(dǎo)致不希望的電流流過連接電纜。

●這種不希望的電流可能導(dǎo)致通訊失敗或者設(shè)備損壞。

●要確保用通訊電纜連接的所有設(shè)備有相同的參考電位，或者彼此隔離，來避免產(chǎn)生這種不希望的電流。

為網(wǎng)絡(luò)確定通訊距離、通訊速率和電纜類型

網(wǎng)段的大長度取決于兩個(gè)因素：隔離（用RS-485中繼器）和波特率。但連接具有不同電位的設(shè)備是需要隔離。當(dāng)接地點(diǎn)之間的距離很遠(yuǎn)時(shí)，有可能具有不同的地電位。即使距離較近，大型機(jī)械的負(fù)載電流也能導(dǎo)致地電位的不同。

表1 網(wǎng)絡(luò)電纜的大長度

1 如果不是用隔離端和中繼器，允許的大距離為50m。測(cè)量該距離時(shí)，從網(wǎng)段的第一個(gè)節(jié)點(diǎn)開始。到網(wǎng)段的后一個(gè)節(jié)點(diǎn)。

在網(wǎng)絡(luò)中使用中繼器

RS-485中繼器為網(wǎng)段提供偏壓電阻和終端電阻。目的是為了：

●增加網(wǎng)絡(luò)的長度：在網(wǎng)絡(luò)中使用一個(gè)中繼器可以使網(wǎng)絡(luò)的通訊距離擴(kuò)展50m。如果使用兩個(gè)中繼器而且中間沒有其他節(jié)點(diǎn)，網(wǎng)絡(luò)的通訊距離按照所使用的波特率擴(kuò)展一個(gè)網(wǎng)段的長度。在一個(gè)串聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中，多可以使用9個(gè)中繼器。但網(wǎng)絡(luò)的長度不能超過9600m.

●為網(wǎng)絡(luò)增加設(shè)備：在9600的波特率下。50米距離之內(nèi)，一個(gè)網(wǎng)段多可以連接32個(gè)設(shè)備，使用一個(gè)中繼器允許在網(wǎng)絡(luò)上增加32個(gè)設(shè)備。

●在不同的網(wǎng)段之間電隔離：如果不同的網(wǎng)段具有不同的地電位，將他們隔離會(huì)提高網(wǎng)絡(luò)的通訊質(zhì)量。

一個(gè)中繼器在網(wǎng)絡(luò)中被算作網(wǎng)段的一個(gè)節(jié)點(diǎn)，但沒有被指定站地址。

                      圖1帶有中繼器的網(wǎng)絡(luò)

選擇網(wǎng)絡(luò)電纜

S7-200 網(wǎng)絡(luò)使用RS-485標(biāo)準(zhǔn)，是用雙絞線電纜。在一個(gè)網(wǎng)段上可以連接32個(gè)設(shè)備。

表2 網(wǎng)絡(luò)電纜的通用指標(biāo)

• 用于開發(fā) S7-1500 軟件控制器的可動(dòng)態(tài)加載的函數(shù)庫：
  • 借助于 C/C++ 編程語言實(shí)現(xiàn)函數(shù)庫。
  • 在 Windows 中或在軟件控制器的實(shí)時(shí)運(yùn)行環(huán)境中執(zhí)行庫函數(shù)。
  • 從 PLC 程序直接調(diào)用函數(shù)。
• 供貨范圍內(nèi)包括實(shí)時(shí)庫函數(shù)的開發(fā)環(huán)境：
• 使用 MS Visual Studio 開發(fā) Windows 庫函數(shù)。
• 自動(dòng)創(chuàng)建用于調(diào)用庫函數(shù)的函數(shù)塊。
• 通過導(dǎo)入將函數(shù)塊簡便集成在 STEP 7 中。
• 無需專門的語言知識(shí)，即可在控制器中方便地使用庫函數(shù)。

SIMATIC ODK 1500S 可為開發(fā) Windows 以及 S7-1500 軟件控制器的實(shí)時(shí)庫函數(shù)提供支持。典型應(yīng)用包括：

• Windows 庫應(yīng)用程序
  • 與數(shù)據(jù)庫接口
  • 與 Office 應(yīng)用程序等 Windows 程序通信
  • 連接到與應(yīng)用相關(guān)的可視化軟件
  • 實(shí)現(xiàn)特定領(lǐng)域的協(xié)議轉(zhuǎn)換器，如 PV02、IEC 61850 等
  • 訪問 Windows 文件系統(tǒng)，例如，用特定文件格式進(jìn)行訪問
• 實(shí)時(shí)庫應(yīng)用程序
  • 將現(xiàn)有 C/C++ 算法集成到控制任務(wù)中。
  • 實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制器或算法

西門子已經(jīng)為基于 PC 的自動(dòng)化開發(fā)了豐富的相關(guān)硬件和軟件組件。

重點(diǎn)：可通過 SIMATIC WinAC 實(shí)現(xiàn)基于 SIMATIC PC 的控制，而 SIMATIC WinAC 是一種開放、靈活和可靠的控制器，可用于實(shí)現(xiàn)基于 PC 的自動(dòng)化解決方案。

在 PC 上的單一平臺(tái)上，可以執(zhí)行所有自動(dòng)化任務(wù)，如開環(huán)/閉環(huán)控制、HMI 和運(yùn)動(dòng)控制。除了典型的 PLC 任務(wù)之外，無論在哪必須處理 PC 應(yīng)用程序，基于 PC 的自動(dòng)化都是您的。

SIMATIC 基于 PC 的控制

• 擴(kuò)展了基于 PC 控制器的 SIMATIC S7 控制器家族
• 當(dāng)數(shù)據(jù)處理，通訊，可視化，工藝和控制必須在單個(gè) PC 上實(shí)現(xiàn)以節(jié)省空間和提高性能時(shí)

型號(hào)

• SIMATIC WinAC 軟件 PLC 
  用于需要高靈活性和集成能力的任務(wù)
• SIMATIC WinAC ODK 
  可實(shí)現(xiàn)工藝任務(wù) PC 解決方案與 PLC 靈活高性能地結(jié)合。

特性：

• 在安裝有 Windows XP Professional SP2 的標(biāo)準(zhǔn) PC 上運(yùn)行。
• 編碼和 SIMATIC S7 兼容
  使用 SIMATIC 工業(yè)軟件編程，創(chuàng)建的程序還可用于 SIMATIC S7。
• 使用與辦公應(yīng)用集成的標(biāo)準(zhǔn)接口
• 用于解決方案指定的工藝硬件和軟件集成的開放式接口

西門子S7-200 CPU的類型

從CPU模塊的功能來看，SIMATIC S7-200系列小型PLC發(fā)展至今，大致經(jīng)歷了兩代：

     第一代產(chǎn)品，其CPU模塊為CPU 21X，主機(jī)都可進(jìn)行擴(kuò)展，它具有四種不同配置的CPU單元：CPU 212，CPU 214，CPU 215和CPU 216，本書不介紹該產(chǎn)品。

     第二代產(chǎn)品，其CPU模塊為CPU 22X，主機(jī)都可進(jìn)行擴(kuò)展，它具有五種不同配置的CPU單元：CPU 221，CPU 222，CPU 224和CPU 226和CPU226XM，除CPU 221之外，其它都可加擴(kuò)展模塊，是目前小型PLC的主流產(chǎn)品。本書將介紹CPU22X系列產(chǎn)品。

     對(duì)于每個(gè)型號(hào)，西門子廠家都提供有產(chǎn)品貨號(hào)，根據(jù)產(chǎn)品貨號(hào)可以購買到指定類型的PLC。

• 數(shù)字量輸出作為 CPU 的集成 I/O 的補(bǔ)充
• 集成到整體自動(dòng)化系統(tǒng)中以滿足安全方面的要求
• 具有集成安全功能
• 通過 PROFIsafe 機(jī)制與故障安全 CPU 通信
• 用于根據(jù)相應(yīng)任務(wù)的要求靈活調(diào)整控制器
• 用于使用附加輸出對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行后續(xù)擴(kuò)展
• 可以僅在集中式系統(tǒng)中運(yùn)行

通過 SIMATIC S7-1200 的故障安全模塊，可集成到整體自動(dòng)化系統(tǒng)中以滿足安全方面的應(yīng)用要求。模塊中中集成有故障安全運(yùn)行所需的安全功能。通過 PROFIsafe 機(jī)制與故障安全 SIMATIC S7 CPU 通信。

這些模塊只能在集中式系統(tǒng)中運(yùn)行。

• 4 點(diǎn)輸出，源/匯電流
• 經(jīng)認(rèn)證，達(dá)到 SIL 3 (IEC 61508) 和 PL e (ISO 13849)
• 輸出電流 2 A
• 額定負(fù)載電壓 24 V DC
• 適用于電磁閥、直流接觸器和指示燈
• 模塊故障指示燈（DIAG；綠色和紅色指示燈）
• 每個(gè)輸出的狀態(tài)指示燈（綠色 LED）
• 每個(gè)輸出的故障指示燈（紅色 LED）
• 模塊類型和功能類別用普通文本標(biāo)識(shí)
  • 二維矩陣碼（產(chǎn)品編號(hào)和序列號(hào)）
  • 模塊類型 DI 的彩色編碼：白色
  • 硬件和固件版本
  • 完整訂貨號(hào)

通過 SIMATIC S7-1200 的故障安全模塊，可集成到整體自動(dòng)化系統(tǒng)中以滿足安全方面的應(yīng)用要求。模塊中中集成有故障安全運(yùn)行所需的安全功能。通過 PROFIsafe 機(jī)制與故障安全 SIMATIC S7 CPU 通信。

這些模塊只能在集中式系統(tǒng)中運(yùn)行。

西門子S7-200PLC 6ES7901-3CB30-0XA0