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西門(mén)子PLC高速計(jì)數(shù)器的控制字和狀態(tài)字介紹

. 控制字節(jié)

定義了計(jì)數(shù)器和工作模式之后，還要設(shè)置高速計(jì)數(shù)器的有關(guān)控制字節(jié)。每個(gè)高速計(jì)數(shù)器均有一個(gè)控制字節(jié)，它決定了計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)允許或禁用，方向控制（僅限模式0、1和2）或?qū)λ衅渌Ｊ降某跏蓟?jì)數(shù)方向，裝入當(dāng)前值和預(yù)置值?？刂谱止?jié)每個(gè)控制位的說(shuō)明如表7所示。

2. 狀態(tài)字節(jié)

每個(gè)高速計(jì)數(shù)器都有一個(gè)狀態(tài)字節(jié)，狀態(tài)位表示當(dāng)前計(jì)數(shù)方向以及當(dāng)前值是否大于或等于預(yù)置值。每個(gè)高速計(jì)數(shù)器狀態(tài)字節(jié)的狀態(tài)位如表8所示。狀態(tài)字節(jié)的0-4位不用。監(jiān)控高速計(jì)數(shù)器狀態(tài)的目的是使外部事件產(chǎn)生中斷，以完成重要的操作。

表7   HSC的控制字節(jié)

表8  高速計(jì)數(shù)器狀態(tài)字節(jié)的狀態(tài)位

• 模擬量輸入/輸出
• 用于解決更復(fù)雜的模擬量過(guò)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(wú)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(wú)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(jiàn) "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(guò)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(hù)提供以下優(yōu)點(diǎn)：

• 佳適應(yīng)性：
  通過(guò)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(mén)后面而得到防護(hù)。
• 前門(mén)上的標(biāo)簽區(qū)。
• 連接器針腳分配，用于在前門(mén)內(nèi)部進(jìn)行配線(xiàn)。

安裝方便

模塊安裝在 DIN 導(dǎo)軌上并通過(guò)總線(xiàn)連接器連接到相鄰模塊。沒(méi)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(xiàn)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(hù)接線(xiàn)

裝置單元通過(guò)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(lèi)型的模塊。更換模塊時(shí)，對(duì)于新的同類(lèi)型模塊，可原封不動(dòng)保持前連接器的接線(xiàn)狀態(tài)。這樣可以避免在更換模塊的過(guò)程中將已接線(xiàn)的前連接器插入到錯(cuò)誤模塊中。

多層軟件結(jié)構(gòu)

通過(guò) SIMOTION，帶有眾多不同機(jī)器的運(yùn)動(dòng)任務(wù)可輕松、統(tǒng)一地執(zhí)行。

為了方便任務(wù)的執(zhí)行，一個(gè)非常特別的多層軟件結(jié)構(gòu)被選擇作為運(yùn)行系統(tǒng)。所有 SIMOTION 設(shè)備都提供了 PLC 功能等基本功能，帶有符合標(biāo)準(zhǔn) IEC 61131-3 的一個(gè)指令集。用戶(hù)可使用隨附的工藝包和函數(shù)庫(kù)來(lái)擴(kuò)展基本功能。

可擴(kuò)展的功能

工藝包、函數(shù)庫(kù)和運(yùn)行系統(tǒng)的多層結(jié)構(gòu)相結(jié)合，可將 SIMOTION 的功能加以擴(kuò)展。

可伸縮

• 具有功能級(jí)別
• 具有廣泛功能的軟件模塊和技術(shù)功能包

使用靈活

• 由于使用集成、可自由編程的 PLC，因此符合 IEC 61131-3 標(biāo)準(zhǔn)
• 可無(wú)限使用的技術(shù)功能包
• 通過(guò)一個(gè)綜合指令集和符合 PLCopen 標(biāo)準(zhǔn)的功能塊而具有廣泛功能
• 可運(yùn)轉(zhuǎn)伺服、矢量、步進(jìn)和液壓驅(qū)動(dòng)器
• 能夠?qū)⒏鞣N技術(shù)功能包和功能庫(kù)組合在一起

可擴(kuò)展

• 由于功能庫(kù)中的標(biāo)準(zhǔn)功能

技術(shù)功能包

每個(gè)技術(shù)功能包都為相關(guān)技術(shù)提供了完整功能。例如，運(yùn)動(dòng)控制功能包提供了用于精確定位運(yùn)動(dòng)的所有功能（包括凸輪系統(tǒng)）。

它還負(fù)責(zé)處理與驅(qū)動(dòng)器之間進(jìn)行的設(shè)定點(diǎn)和實(shí)際值循環(huán)交換，包括位置控制、運(yùn)動(dòng)曲線(xiàn)的計(jì)算、運(yùn)動(dòng)的刪除和超控、歸位功能、編碼器切換、軸的釋放、狀態(tài)信息，等等。

除運(yùn)動(dòng)控制工藝包（包括定位、同步操作、輸出凸輪和路徑插補(bǔ)）之外，還提供了用于其他技術(shù)的功能包，如溫度控制。

功能庫(kù)

功能庫(kù)提供了標(biāo)準(zhǔn)功能

• 用于集成專(zhuān)用 I/O 模塊（如計(jì)數(shù)器模塊、通信模塊、AS-Interface）
• 用于擴(kuò)展系統(tǒng)功能（如閉環(huán)控制器）

模塊化用戶(hù)功能也可存儲(chǔ)為庫(kù)，以便在項(xiàng)目中以標(biāo)準(zhǔn)形式執(zhí)行。

控制泵往復(fù)循環(huán)運(yùn)行的S200 PLC梯形圖程序

 下面的PLC梯形圖程序?qū)崿F(xiàn)泵每五分鐘工作一次，工作五分鐘后，再停五分鐘，循環(huán)往復(fù)運(yùn)行。

圖1 泵往復(fù)循環(huán)工作的PLC梯形圖

        圖1是用S7-200編寫(xiě)的梯形圖，圖中用一個(gè)按鈕做電機(jī)運(yùn)行與停車(chē)開(kāi)關(guān)（I 0.0）

動(dòng)作原理：PLC通電運(yùn)行的第一個(gè)掃描周期，SM0.1=1，使M2.0=0電機(jī)不工作，按一下啟動(dòng)按鈕I0.0，SR觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)，M2.0=1，使電機(jī)上電運(yùn)轉(zhuǎn)。同時(shí)使T100上電，延時(shí)5分鐘，T100吸合，其常閉點(diǎn)斷開(kāi)，使電機(jī)停轉(zhuǎn)，T100的常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，使T101上電開(kāi)始延時(shí)，延時(shí)5分鐘，T101吸合，其常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，使T100斷電，T100斷電又使T101斷電，T101斷電其常閉點(diǎn)閉合，使電機(jī)又通電運(yùn)行………………，如此這樣電機(jī)運(yùn)行5分鐘停止5分鐘循環(huán)運(yùn)行。如果此時(shí)按一下I0.0，會(huì)使SR觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)，使M2.0=0，電機(jī)停止工作。

• 通訊模塊通過(guò)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接或總線(xiàn)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換

模板的范圍：

• 用于點(diǎn)到點(diǎn)連接的通訊處理器
• 用于連接AS-Interface的通訊處理器
• 用于連接PROFIBUS DP的通訊處理器
• 用于連接PROFIBUS FMS的通訊處理器
• 用于連接工業(yè)以態(tài)網(wǎng)的通訊處理器

CP 343?2P / CP 343?2

CP 343-2P 通信處理器是 AS-Interface 主站，用于 SIMATIC S7-300 和 ET 200M 分布式 I/O 站，具有用戶(hù)友好的參數(shù)設(shè)置選項(xiàng)。

CP 343-2 該模塊的基本型號(hào)。

CP 343-2P / CP 343-2 執(zhí)行以下特性：

• 連接多 62 個(gè) AS-Interface 從站
• 集成模擬值傳輸
• 根據(jù) AS-Interface 規(guī)范 V3.0，支持所有 AS-Interface 主站功能
• 通過(guò)前面板上的 LED 指示運(yùn)行狀態(tài)以及所連接從站的運(yùn)行就緒狀況
• 通過(guò)前面板上的 LED 進(jìn)行故障指示（包括 AS-Interface 電壓故障、組態(tài)錯(cuò)誤）。
• SIMATIC S7?300 設(shè)計(jì)形式的緊湊外殼
• 適合 AS-Interface Power24V（產(chǎn)品版本 V2 / 固件版本 V3.1 及以上）和標(biāo)準(zhǔn) AS-Interface（采用 30 V 電壓）
• 另外對(duì)于 CP 343-2P：支持通過(guò) STEP7 V5.2 及以上版本組態(tài) AS-Interface 網(wǎng)絡(luò)

設(shè)計(jì)

CP 343-2P / CP 343-2 就像 I/O 模塊那樣與 S7-300 相連。它具有：

• 兩個(gè)連接端子用于直接連接 AS-Interface 電纜
• 前面板上的 LED 指示燈用于顯示所有連接且處于激活狀態(tài)的從站的運(yùn)行狀態(tài)和運(yùn)行就緒情況
• 按鈕用于切換主站操作狀態(tài)并將 AS-Interface 從站的現(xiàn)有實(shí)際組態(tài)用作目標(biāo)組態(tài)

功能

CP 343-2P/CP 343-2 支持?jǐn)U展 AS-Interface 規(guī)范 V3.0 的所有規(guī)定功能。

CP 343-2P / CP 343-2 各占用 SIMATIC S7-300 的 I/O 地址區(qū)域中的 16 字節(jié)。標(biāo)準(zhǔn)從站和 A 從站的數(shù)字量 I/O 數(shù)據(jù)保存在此區(qū)域中。B 從站的數(shù)字量 I/O 數(shù)據(jù)以及模擬量 I/O 數(shù)據(jù)可通過(guò)用于讀/寫(xiě)數(shù)據(jù)記錄的 S7 系統(tǒng)功能來(lái)訪(fǎng)問(wèn)。

• 用于簡(jiǎn)單、方便地連接傳感器和執(zhí)行器
• 當(dāng)更換模塊時(shí)可保留接線(xiàn)
• 更換模塊時(shí)通過(guò)編碼避免發(fā)生模塊類(lèi)型錯(cuò)誤

SIMATIC S7 I/O 模塊與傳感器/執(zhí)行器之間的接線(xiàn)是關(guān)系成本高低、配置、控制柜加工、購(gòu)置和維修方便性的關(guān)鍵因素。

通過(guò) SIMATIC TOP connect 系統(tǒng)電纜連接技術(shù)，可簡(jiǎn)便而快速地建立 SIMATIC S7-300/400 的可靠連接。

使用 TIA Selection Tool，只需點(diǎn)擊鼠標(biāo)，即可組態(tài)從 SIMATIC S7 模塊到 I/O 的連接。程序會(huì)自動(dòng)檢查合理性，并生成所選連接組件的部件列表，隨后就可以在西門(mén)子工業(yè)產(chǎn)品網(wǎng)上商城中進(jìn)行訂購(gòu)。

兩種布線(xiàn)形式可用于十分廣泛的控制柜設(shè)計(jì)：

模塊化連接

單獨(dú)插入每個(gè)組件。

該系統(tǒng)包括：

• 前連接器模塊
• 連接電纜
• 連接模塊，分為以下三種：基本模塊、信號(hào)模塊、功能模塊。

從而可以幾乎排除連接錯(cuò)誤，并將安裝費(fèi)用降到低?？上到y(tǒng)性地連接 SIMATIC 系統(tǒng)。電纜按米銷(xiāo)售，并且電纜經(jīng)過(guò)預(yù)組裝或者可方便地進(jìn)行組裝，從而顯著降低連接電纜的組裝開(kāi)銷(xiāo)。

完全模塊化連接設(shè)計(jì)（以 16 通道為例）

柔性連接

包括：

• 前連接器采用螺釘式或壓接式觸點(diǎn)
• 單芯前連接器
• 單芯線(xiàn)符合 UL/CSA 標(biāo)準(zhǔn)。

藍(lán)色單芯線(xiàn)上有編號(hào)，分別連接到控制柜內(nèi)的各個(gè)元件上。單芯線(xiàn)上的編號(hào)與前連接器的針腳編號(hào)對(duì)應(yīng)。

與常規(guī)單一布線(xiàn)方式相比，組裝成本節(jié)約 50%，因?yàn)楣潭ǜ鱾€(gè)線(xiàn)芯時(shí)，已在接頭上對(duì)它們進(jìn)行過(guò)檢查。

因此，無(wú)需對(duì)每個(gè)模塊多達(dá)兩倍的 46 個(gè)線(xiàn)芯進(jìn)行復(fù)雜的預(yù)組裝。