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西門子PLC有哪些系列和特點(diǎn)

西門子PLC按照小型、中型、大型分為三種，依次為：s7-200， s7-300， S7-400系列， 西門子PLC的選型與一般PLC選型原則無(wú)異。

1、200PLC的處理器是多少位的： S7-200 CPU的中央處理芯片數(shù)據(jù)長(zhǎng)度為32位.從CPU累加器AC0/AC1/AC2/AC3的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度也可以看出.

2、如何進(jìn)行S7-200的電源需求與計(jì)算： s7-200CPU模塊提供5VDC和24VDC電源:當(dāng)有擴(kuò)展模塊時(shí)CPU通過(guò)I/O總線為其提供5V電源,所有擴(kuò)展模塊的5V電源消耗之和不能超過(guò)該CPU提供的電源額定.若不夠用不能外接5V電源.每個(gè)CPU都有一個(gè)24VDC傳感器電源。

3、200PLC能在零下20度工作嗎 S7-200的工作環(huán)境要求為:0°C-55°C,水平安裝；0°C-45°C,垂直安裝；相對(duì)濕度95%,不結(jié)露。西門子還提供S7-200的寬溫度范圍產(chǎn)品(SIPLUS s7-200):工作溫度范圍:-25°C-+70°C；相對(duì)濕度:55°C時(shí)98%,70°C時(shí)45%；其他參數(shù)與普通S7-200產(chǎn)品相同。

3、數(shù)字量輸入/輸出(DI/DO)響應(yīng)速度有多快 能作高速輸入和輸出嗎？ s7-300在CPU單元上設(shè)有硬件電路(芯片等)處理高速數(shù)字量I/O,如高速計(jì)數(shù)器(輸入),高速脈沖輸出.這些硬件電路在用戶程序的控制下工作,可以達(dá)到很高的頻率;但點(diǎn)數(shù)受到硬件資源的限制

S7-300 PLC的存儲(chǔ)區(qū)可以劃分為四個(gè)區(qū)域：裝載存儲(chǔ)器(Load Memory)、工作存儲(chǔ)器(Work Memory)、 系統(tǒng)存儲(chǔ)器（System Memory）和保持存儲(chǔ)區(qū)（Non-Volatile memory），具體如圖7－1

圖7－1

1.        系統(tǒng)存儲(chǔ)器：

系統(tǒng)存儲(chǔ)器用于存放輸入輸出過(guò)程映像區(qū)（PII,PIQ）、位存儲(chǔ)器(M)、定時(shí)器(T)和計(jì)數(shù)器(C))、塊堆棧和中斷堆棧以及臨時(shí)存儲(chǔ)器(本地?cái)?shù)據(jù)堆棧)。

2.        工作存儲(chǔ)器：

工作存儲(chǔ)器僅包含運(yùn)行時(shí)使用的程序和數(shù)據(jù)。RAM 工作存儲(chǔ)器集成在CPU中， RAM中的內(nèi)容通過(guò)電源模塊供電或后備電池保持。除了S7 417-4 CPU可以通過(guò)插入的存儲(chǔ)卡來(lái)擴(kuò)展工作存儲(chǔ)器外，其他PLC的工作存儲(chǔ)器都無(wú)法擴(kuò)展。

3.    裝載存儲(chǔ)器： 
   

裝載存儲(chǔ)器是用于存放不包含符號(hào)地址分配或注釋(這些保留在編程設(shè)備的存儲(chǔ)器中)的用戶程序。裝載存儲(chǔ)器可以是存儲(chǔ)器卡、內(nèi)部集成的RAM或內(nèi)部集成的EPROM.

4.    保持存儲(chǔ)器：

保持存儲(chǔ)器是非易失性的RAM，通過(guò)組態(tài)可以在PLC掉電后即使沒有安裝后備電池的情況下，保存一部分位存儲(chǔ)器（M）、定時(shí)器(T)、計(jì)數(shù)器（C）和數(shù)據(jù)塊(DB)。在設(shè)置CPU參數(shù)時(shí)一定要要保持的區(qū)域。（注意：由于S7-400 PLC沒有非易失性RAM，即使組態(tài)了保持區(qū)域，再掉電時(shí)若沒有后備電池，也將丟失所有數(shù)據(jù)。這是S7-300 PLC 與S7-400 PLC 的重要區(qū)別）                              

1)     當(dāng)在step7 中執(zhí)行下裝（download）時(shí)，會(huì)把編程設(shè)備中的用戶程序下裝到CPU的裝載存儲(chǔ)區(qū)，同時(shí)會(huì)把運(yùn)行時(shí)使用的程序和數(shù)據(jù)寫入工作存儲(chǔ)區(qū)(如OB1和數(shù)據(jù)塊)。

2)     若CPU沒有后備電池，當(dāng)系統(tǒng)斷電時(shí)，在工作存儲(chǔ)器中定義了保持特性的數(shù)據(jù)塊會(huì)把數(shù)據(jù)寫入保持存儲(chǔ)器中，上電后保持存儲(chǔ)器會(huì)把斷電時(shí)的數(shù)據(jù)寫入到工作存儲(chǔ)區(qū)， 保證了運(yùn)行數(shù)據(jù)斷電不丟失（過(guò)程如圖7－1中與箭頭所示）。

3)    若CPU沒有后備電池，當(dāng)系統(tǒng)斷電時(shí)，系統(tǒng)存儲(chǔ)區(qū)中定義n的保持位存儲(chǔ)器(M)、定時(shí)器(T)和計(jì)數(shù)器(C))斷電時(shí)也會(huì)寫入保持存儲(chǔ)器，恢復(fù)上電時(shí)斷電時(shí)的數(shù)據(jù)重新寫入，保證了運(yùn)行數(shù)據(jù)斷電不丟失（如圖7－1中與箭頭所示）。

2. S7-300 CPU的分類

    按照CPU 的裝載存儲(chǔ)器來(lái)分類：新型S7-300 CPU、標(biāo)準(zhǔn)型S7-300 CPU、帶內(nèi)置EPROM 的S7300 CPU，具體描述如下：

2.1 新型S7-300 CPU

 新型S7-300 CPU是指使用MMC卡作為其裝載存儲(chǔ)器的CPU,此類CPU不用安裝后備電池,免維護(hù)。由于新型S7300-CPU它不含內(nèi)置的裝載存儲(chǔ)器，因此必須使用MMC卡。新型的S7-300 CPU包括緊湊型 (即CPU31xC系列)和由標(biāo)準(zhǔn)型更新的新型CPU。任何程序的下載方式都直接保存到卡中， 沒有MMC卡，是無(wú)法把程序下載到CPU中的。

光伏設(shè)備中使用的熔斷器有著特殊的要求。這些熔斷器擁有較高的額定直流電壓、關(guān)斷特性（專門設(shè)計(jì)用于保護(hù)光伏模塊）和斷開特性（新定義的工作等級(jí) gPV）。變化較大的負(fù)載電流和寬大的溫度范圍也繼續(xù)發(fā)揮著關(guān)鍵的作用。這些要求僅在近幾年才納入一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。目前，該標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)發(fā)布為 IEC 60269-6。所有的西門子光伏熔斷器都符合這個(gè)新標(biāo)準(zhǔn)。

• 規(guī)格為 10 X38 的圓筒型熔斷器用來(lái)保護(hù)列車。
• 規(guī)格為 1 至 3L 的 NH 熔斷器用來(lái)保護(hù)組（PV 子陣列）或者用作逆變器之前的累積式熔斷器。對(duì)于規(guī)格 1 的熔斷器，可以使用 3NH 熔斷器底座。對(duì)于規(guī)格 1L、2L 和 3L 的熔斷器，我們已經(jīng)開發(fā)了一種型 3NH7..-4 熔斷器底座。該底座有一個(gè)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，可以提供*的接觸保護(hù)功能。這使得更換熔斷器不存在任何危險(xiǎn)，且無(wú)需使用熔斷器手柄。
• 圓筒型熔斷器座可供貨單極型和雙極型，可以帶或不帶信號(hào)檢測(cè)器。對(duì)于帶有信號(hào)檢測(cè)器的裝置，在插入式模塊中一個(gè)檢查窗口的后面安裝了一個(gè)帶 LED 的小型電子元件。如果安裝的熔斷體斷開，則將通過(guò)閃爍的 LED 對(duì)此加以指示。
• 該熔斷器座的規(guī)格為 10 mm × 38 mm，有一個(gè)
• 滑動(dòng)鍵鎖，從而，可以從裝配件上拆下各個(gè)單獨(dú)的裝置。饋電可以來(lái)自頂部或底部。由于圓柱形熔斷器支座在頂部和底部配有相同的防滑接線端，因此裝置可以采用導(dǎo)軌安裝在頂部和底部。
• 該圓筒型熔斷器座和 3NH7..-4 熔斷器座符合標(biāo)準(zhǔn) IEC 60269-2，根據(jù)開關(guān)設(shè)備標(biāo)準(zhǔn) IEC 60947，可以視作熔斷器隔離開關(guān)。任何情況下，它們都不適用于切換負(fù)載。
• 這些熔斷器的合理選型和設(shè)計(jì)，必須考慮具體的工作條件；計(jì)算電壓和電流時(shí)，必須考慮 PV 模塊的技術(shù)數(shù)據(jù)。

• 電流極性錯(cuò)誤時(shí)，對(duì)模塊和模塊連接導(dǎo)線進(jìn)行保護(hù)
• 出現(xiàn)故障電流時(shí)，安全地?cái)嚅_，以減小直流電弧所至的火災(zāi)危險(xiǎn)
• 熔斷器座/熔斷器底座被打開后進(jìn)行安全隔離

• MMC卡是一種FEPROM卡，用于新型的S7-300 CPU，包括緊湊型CPU和由標(biāo)準(zhǔn)型更新的新型CPU。新型CPU均沒有內(nèi)置的裝載存儲(chǔ)器，必須使用MMC卡作為其裝載存儲(chǔ)器保存用戶數(shù)據(jù)。CPU掉電時(shí)，會(huì)自動(dòng)將工作存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)拷貝到MMC中,保存DB塊數(shù)據(jù)。如圖8-1所示：

  MMC卡需要用戶根據(jù)程序大小單獨(dú)訂貨，選型時(shí)建議大于CPU工作內(nèi)存，CPU313，CPU314,CPU315-2DP,CPU317-2DP 系列CPU的可插拔MMC卡zui大支持8 MB ，其他zui高支持4 MB

  用于新型S7-300 CPU的MMC 卡(Micro Memory Card )型號(hào)如下：

  64 KB   6ES7 953-8LF11-0AA0

  128 KB  6ES7 953-8LG11-0AA0

  512 KB  6ES7 953-8LJ11-0AA0

  2 MB    6ES7 953-8LL11-0AA0

  4 MB    6ES7 953-8LM11-0AA0

  8 MB    6ES7 953-8LP11-0AA0

  

  注：以上產(chǎn)品的訂貨號(hào)會(huì)因?yàn)楫a(chǎn)品軟硬件的升級(jí)略有調(diào)整，產(chǎn)品特性以產(chǎn)品名稱為準(zhǔn)。

  

   圖8－1

  2.1.2      MMC卡使用壽命

  MMC的使用壽命主要取決于以下因素：

  1.  刪除或編程步驟的數(shù)量。

  使用MMC的CPU有SFC 82，83，84等特性，可以進(jìn)行數(shù)據(jù)的讀寫：

  2  SFC82“CREA_DBL”：在裝載內(nèi)存（Load Memory）中生成數(shù)據(jù)塊

  2  SFC83“READ_DBL”：讀裝載內(nèi)存（Load Memory）中的數(shù)據(jù)塊

  2  SFC84“WRIT_DBL”：寫數(shù)據(jù)塊（內(nèi)容）到裝載內(nèi)存（Load Memory）即MMC卡中。

      但是，請(qǐng)注意由于MMC卡重復(fù)寫入的次數(shù)是有限的，所以當(dāng)調(diào)用SFC 84向MMC卡寫數(shù)據(jù)時(shí)只在相應(yīng)的時(shí)間間隔(例如每小時(shí)，每天...)調(diào)用。如果MMC卡在保存時(shí)發(fā)生故障，相關(guān)的調(diào)用塊會(huì)發(fā)出否定應(yīng)答，其結(jié)果存放在程序的返回值（RET_VAL）中。錯(cuò)誤就會(huì)記錄在CPU的診斷緩沖區(qū)中。

      關(guān)于SFC 82，83，84 的使用參見文檔“MMC卡數(shù)據(jù)的讀寫”。

   

                           

  2.    外界影響，例如周圍溫度。

       當(dāng)周圍溫度超過(guò)為60℃時(shí)，會(huì)影響MMC的使用壽命，0-60℃的工作環(huán)境下，MMC卡可進(jìn)行刪除/ 寫    操作100,000次

  3.    MMC卡嚴(yán)禁帶電插拔。務(wù)必在電源關(guān)閉的條件下拆卸該卡。帶電插拔時(shí)會(huì)使卡燒壞。  

  4.    一些意外情況情況也會(huì)損壞MMC卡

  1） 當(dāng)裝載用戶程序時(shí)突然斷電

  2） 當(dāng)執(zhí)行 “copy  RAM to ROM”時(shí)突然斷電。

  3） 當(dāng)存儲(chǔ)器復(fù)位時(shí)出現(xiàn)模塊存儲(chǔ)賦值錯(cuò)誤。

  4） 錯(cuò)誤格式化或格式化不能進(jìn)行。

  5） 當(dāng)用戶用手觸摸MMC卡金屬部分時(shí)，如果有靜電，也可能使卡損壞。   

• 2.1.6       關(guān)于MMC 卡的其它信息

• 關(guān)于MMC其他問題請(qǐng)參考文檔“MMC的信息及使用”。如MMC卡的升級(jí)，以及插入MMC卡時(shí)PLC所有燈閃爍等問題。

•  

   

  2.2    標(biāo)準(zhǔn)型S7-300 CPU

  標(biāo)準(zhǔn)型S7-300 CPU指的是不使用MMC卡的S7-300 PLC，也稱為老式的S7- 300 CPU。除了CPU318- 2DP外，其它的老式CPU已不再出售。標(biāo)準(zhǔn)型S7-300含有內(nèi)置的RAM裝載存儲(chǔ)器，并可以使用FEPROM卡來(lái)擴(kuò)充裝載存儲(chǔ)器。另外，只有CPU 318-2DP可以使用RAM卡來(lái)擴(kuò)充裝載存儲(chǔ)器。

  2.2.1      用于標(biāo)準(zhǔn)型S7-300 CPU的FEPROM卡

  標(biāo)準(zhǔn)型的S7-300CPU有內(nèi)置的Load memory ，通過(guò)插入FEPROM(Flash FEPROM)卡擴(kuò)展裝載存儲(chǔ)器，F(xiàn)lash FEPROM卡更重要的是作為程序備份。在沒有后備電池時(shí)PLC掉電，在PLC上電后都會(huì)自動(dòng)從FEPROM卡中拷貝程序到CPU的工作存儲(chǔ)器中。CPU318的存儲(chǔ)區(qū)與S7-400CPU 類似，工作存儲(chǔ)器分為存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和存儲(chǔ)程序兩部分，分別存儲(chǔ)指令代碼和數(shù)據(jù)塊。過(guò)程如圖8－4所示：

   

  

  圖8－4

   

  用于標(biāo)準(zhǔn)型S7-300 CPU的Flash EPROM 卡(FEPROM 卡)型號(hào)如下：

  16 KB   6ES7 951-0KD00-0AA0

  32 KB   6ES7 951-0KE00-0AA0

  64 KB   6ES7 951-0KF00-0AA0

  128 KB  6ES7 951-0KG00-0AA0

  256 KB  6ES7 951-1KH00-0AA0

  512 KB  6ES7 951-0KJ00-0AA0

  1 MB    6ES7 951-1KK00-0AA0

  2 MB    6ES7 951-1KL00-0AA0

  4 MB    6ES7 951-1KM00-0AA0

   

  

   

  注：以上產(chǎn)品的訂貨號(hào)會(huì)因?yàn)楫a(chǎn)品軟硬件的升級(jí)略有調(diào)整，產(chǎn)品特性以產(chǎn)品名稱為準(zhǔn)。

  2.2.2      只用于CPU 318-2DP 的RAM卡

  128 KB  6ES7 951-0AG00-0AA0

  256 KB  6ES7 951-1AH00-0AA0

  512 KB  6ES7 951-1AJ00-0AA0

  1 MB    6ES7 951-1AK00-0AA0

  2 MB    6ES7 951-1AL00-0AA0

  注：以上產(chǎn)品的訂貨號(hào)會(huì)因?yàn)楫a(chǎn)品軟硬件的升級(jí)略有調(diào)整，產(chǎn)品特性以產(chǎn)品名稱為準(zhǔn)。

  2.2.3      如何將程序?qū)懭隖EPROM卡

  1. 在STEP中使用“PLC>Download User Program to Memory Card”菜單命令（如圖8－2）。此時(shí)用戶程序只能是整體寫入FEPROM卡，而不能寫入單個(gè)或部分程序塊，同時(shí)，每次寫入新的程序會(huì)清除原來(lái)存在卡中的程序，同時(shí)會(huì)清除內(nèi)置RAM 區(qū)的內(nèi)容。

  2. 在STEP中使用 “Copy RAM to ROM”指令（如圖8－2），可以把工作存儲(chǔ)器的內(nèi)容拷貝到FEPROM卡中，同時(shí)會(huì)將FEPROM卡中原來(lái)的內(nèi)容清除。這個(gè)指令用于保存PLC的當(dāng)前運(yùn)行值拷貝到PLC中，這樣下次用MRES復(fù)位時(shí)，DB塊的值就會(huì)復(fù)位為保存過(guò)的值。此方法也同樣適用于MMC卡。

  3. 使用PG時(shí)可以在STEP中使用“File > S7-Memory Card > Open”打開存儲(chǔ)卡再用      “PLC > Save to Memory Card”將數(shù)據(jù)寫入FEPROM.此操作對(duì)于MMC卡同樣有效。此方法也同樣適用于MMC卡。

  2.2.4      如何刪除FEPROM卡中的程序

  目前，刪除FEPROM卡中的程序的公開方法只有一種，就是用PG和讀卡器來(lái)刪除卡中的內(nèi)容，使用存儲(chǔ)器復(fù)位是無(wú)法清空卡里的程序的。

  但下述方法同樣可以刪除FEPROM卡中的內(nèi)容：

  1.      在STEP中使用“Download user program to memory card ”命令可以把程序直接下載到FEPROM中，每次用這個(gè)命令下載時(shí)，都會(huì)清除FEPROM卡中以前下載的程序。當(dāng)下載的程序大于工作存儲(chǔ)器或者大于FEPROM卡的容量時(shí)使用“Download user program to memory card”命令時(shí)會(huì)出現(xiàn)報(bào)警信息，下載過(guò)程仍然可以繼續(xù)，但是下載完成后會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤信息，PLC故障燈亮，此時(shí)從CPU的模板信息“Module inbation”中可以看到FEPROM卡中內(nèi)容為空，相當(dāng)于刪除了卡里的東西，之后可以重新在卡里下載新的程序。

  2.      在STEP中使用“Download user program to memory card”下載一個(gè)空的程序到卡中，即可清空卡中的內(nèi)容。

  3.      通過(guò)在線刪除工作存儲(chǔ)器中的全部程序，再在STEP中執(zhí)行“Copy RAM to ROM”命令可以將FEPROM卡中的內(nèi)容全部刪除。對(duì)于含有內(nèi)置的EPROM的CPU時(shí)，也可就用此方法來(lái)刪除EPROM中的內(nèi)容。（僅適用于標(biāo)準(zhǔn)型S7-300 PLC）

  4.      當(dāng)CPU的設(shè)置讀寫保護(hù)后，直接用下載的快捷鍵則下載到內(nèi)置的RAM(load memory)中，此時(shí)加密信息可以通過(guò)復(fù)位刪除或執(zhí)行“Download user program to memory card”下載一個(gè)空的程序到卡中，此時(shí)可清除CPU中的密碼。若CPU的設(shè)置讀寫保護(hù)后，執(zhí)行“Download user program to memory card”下載加密程序到FEPROM卡，則無(wú)法清除該密碼。

  5.      使用讀卡器或PG來(lái)刪除。當(dāng)在卡中加密又丟失了密碼的情況只能用這種方法來(lái)刪除卡中的內(nèi)容。

  2.2.5      關(guān)于FEPROM卡的其它信息

     對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)型S7-300CPU,每次拔卡后上電或者插卡后上電，CPU都會(huì)要求執(zhí)行復(fù)位，Stop 燈出現(xiàn)慢閃，需要用MRES復(fù)位（用MRES復(fù)位注意：拔卡和插卡均只可在掉電時(shí)進(jìn)行）。對(duì)于S7-400CPU每次拔卡后上電或者插卡后上電CPU都不會(huì)要求執(zhí)行復(fù)位，但在拔卡后，工作存儲(chǔ)器的程序自動(dòng)丟失，即使有后備電池也一樣。

  2.3    帶內(nèi)置EPROM 的S7-300 CPU

       對(duì)帶有集成EPROM的CPU模塊，可以使用“Copy RAM to ROM”將程序復(fù)制到集成EPROM中，以確保在沒有備用電池的情況下發(fā)生電源故障或存儲(chǔ)器復(fù)位時(shí)數(shù)據(jù)不丟失。 CPU 312 IFM、 CPU 314 IFM和C7系列 帶有內(nèi)置的EPROM裝載存儲(chǔ)器，由于不太常用，這里不作重點(diǎn)描述