S7-200系列 PLC的存儲器空間
S7-200 PLC的存儲器空間大致分為三個空間,即程序空間、數(shù)據(jù)空間和參數(shù)空間。
1.程序空間
該空間主要用于存放用戶應用程序,程序空間容量在不同的CPU中是不同的。另外CPU中的RAM區(qū)與內置EEPROM上都有程序存儲器,但它們互為映像,且空間大小一樣。
2.數(shù)據(jù)空間
該空間的主要部分用于存放工作數(shù)據(jù)稱為數(shù)據(jù)存儲器,另外有一部分作寄存器使用稱為數(shù)據(jù)對象。
(1)數(shù)據(jù)存儲器 它包括變量存儲器(V),輸入信號緩存區(qū)(輸入映象存儲器I),輸出信號緩沖區(qū)(輸出映象存儲區(qū)Q),內部標志位存儲器(M)又稱內部輔助繼電器,特殊標志位存儲器(SM)。除特殊標志位外,其他部分都能以位、字節(jié)、和雙字的格式自由讀取或寫入。
變量存儲器(V)是保存程序執(zhí)行過程中控制邏輯操作的中間結果,所有的V存儲器都可以存儲在存儲器區(qū)內,其內容可在與EEPROM或編程設備雙向傳送。
輸入映象存儲器(I)是以字節(jié)為單位的寄存器,它的每一位對應于一個數(shù)字量輸入結點。在每個掃描周期開始,PLC依次對各個輸入結點采樣,并把采樣結果送入輸入映象存儲器。PLC在執(zhí)行用戶程序過程中,不再理會輸入結點的狀態(tài),它所處理的數(shù)據(jù)為輸入映象存儲器中的值。
輸出映象存儲器(Q)是以字節(jié)為單位的寄存器,它的每一位對應于一個數(shù)字輸出量結點。PLC在執(zhí)行用戶程序的過程中,并不把輸出信號隨時送到輸出結點,而是送到輸出映象存儲器,只有到了每個掃描周期的末尾,才將輸出映象寄存器的輸出信號幾乎同時送到各輸出結點。使用映象寄存器優(yōu)點:①同步地在掃描周期開始采樣所有輸入點,并在掃描的執(zhí)行階段凍結所有輸入值;②在程序執(zhí)行完后再從映象寄存器刷新所有輸出點,使被控系統(tǒng)能獲得更好穩(wěn)定性;⑧存取映象寄存器的速度高于存取I/O速度,使程序執(zhí)行的更快;④I/O點只能以位為單位存取,但映象寄存器則能以位、字節(jié)、雙字進行存取。因此,映象寄存器提供了更高的靈活性。另外對控制系統(tǒng)中個別I/O點要求實時性較高的情況下,可用直接I/O指令直接存取輸入/輸出點。
內部標志位(M)又稱內部線圈(內部繼電器等),它一般以位為單位使用,但也能以字、雙字為單位使用。內部標志位容量根據(jù)CPU型號不同而不同。
特殊標志位(SM)用來存儲系統(tǒng)的狀態(tài)變量和有關控制信息,特殊標志位分為只讀區(qū)和可寫區(qū),具體劃分隨CPU不同而不同。
(2)數(shù)據(jù)對象 數(shù)據(jù)對象包括定時器、計數(shù)器、高速計數(shù)器、累加器、模擬量輸入/輸出。
定時器類似于繼電器電路中的時間繼電器,但它的精度更高,定時精度分為lms,10ms和100ms三種,根據(jù)精度需要由編程者選用。定時器的數(shù)量根據(jù)CPU型號不同。
計數(shù)器的計數(shù)脈沖由外部輸入,計數(shù)脈沖的有效沿是輸入脈沖的上升沿或下降沿,計數(shù)的方式有累加1和累減1兩種方式。計數(shù)器的個數(shù)同各CPU的定時器個數(shù)。
高速計數(shù)器與一般計數(shù)器不同之處在于,計數(shù)脈沖頻率更高可達2kHz/7kHz,計數(shù)容量大,一般計數(shù)器為16位,而高速計數(shù)器為32位,一般計數(shù)器可讀可寫,而高速計數(shù)器一般只能作讀操作。
在S7-200CPU中有4個32位累加器,即AC0~AC3,用它可把參數(shù)傳給子程序或任何帶參數(shù)的指令和指令塊。此外,PLC在響應外部或內部的中斷請求而調用中斷程序時,累加器中的數(shù)據(jù)是不會丟失的,即PLC會將其中的內容壓入堆棧。因此,用戶在中斷程序中仍可使用這些累加器,待中斷程序執(zhí)行完返回時,將自動從堆棧中彈出原先的內容,以恢復中斷前累加器的內容。但應注意,不能利用累加器作主程序和中斷子程序之間的參數(shù)傳遞。
模擬量輸入/輸出可實現(xiàn)模擬量的A/D和D/A轉換,而PLC所處理的是其中的數(shù)字量。
3.參數(shù)空間
用于存放有關PLC組態(tài)參數(shù)的區(qū)域,如保護口令、PLC站地址、停電記憶保持區(qū)、軟件濾波、強制操作的設定信息等,存貯器為EEPROM。
模塊化無風扇的設計,堅固耐用,容易擴展和廣泛的通訊能力,容易實現(xiàn)的分布式結構以及用戶友好的操作使SIMATIC S7-400成為中、性能控制領域中的理想解決方案。SIMATIC S7-400是用于中、性能范圍的可編程序控制器。模塊化無風扇的設計,堅固耐用,容易擴展和廣泛的通訊能力,容易實現(xiàn)的分布式結構以及用戶友好的操作使SIMATIC S7-400成為中、性能控制領域中的理想解決方案。
SIMATIC S7-400的應用領域包括:
通用機械
汽車制造
立體倉庫
機床與工具
過程控制
控制與裝置儀表
紡織機械
包裝機械
控制設備制造
專用機械
多種級別(功能逐步升級)的CPU,種類齊全的通用功能的模板,使用戶能根據(jù)需要組合成不同的專用系統(tǒng)。當控制系統(tǒng)規(guī)模擴大或變得更加復雜時,不必投入很多費用。任何時候只要適當?shù)脑黾右恍┠0?,便能使系統(tǒng)升級和充分滿足您的需要。
SIMATIC S7-400可編程控制器彩用模塊化設計,性能范圍寬廣的不同模板可靈活組合,擴展十分方便。
一個系統(tǒng)可包括:
電源模板(PS): 將SIMATIC S7-400連接到120/230VAC或24DC電源上。
中央處理單元(CPU):有多種CPU可供用戶選擇,有些帶有內置的PROFIBUS-DP接口,用于各種性能可包括多個CPU以加強其性能。
數(shù)字量輸入和輸出(DI/DO)和模擬量輸入和輸出(AI/AO)的信號模板(SM)。
通訊處理器(CP):用于總線連接和點到點連接。
功能模板(FM):專門用于計數(shù)、定位、凸輪等控制任務。
SIMATIC S7-400還提供以下部件以滿足用戶的需要:
接口模板(IM),用于連接中央控制單元和擴展單元。 SIMATIC S7-400中央控制器多能連接21個擴展單元。
SIMATIC M7自動化計算機: M7是AT兼容的計算機,用于要求解決高速計算機的技術問題。它既可用作CPU也可用作功能模板(FM 456-4應用模板)。
西門子S7系列PLC的主要種類及應用軟件
德國西門子(SIEMENS)公司生產(chǎn)的可編程序控制器在我國的應用也相當廣泛,在冶金、化工、印刷生產(chǎn)線等領域都有應用。西門子(SIEMENS)公司的PLC產(chǎn)品包括LOGO,S7-200,S7-300,S7-400,工業(yè)網(wǎng)絡,HMI人機界面,工業(yè)軟件等。
西門子S7系列PLC體積小、速度快、標準化,具有網(wǎng)絡通信能力,功能更強,可靠性更高。S7系列PLC產(chǎn)品可分為微型PLC(如S7-200),小規(guī)模性能要求的PLC(如S7-300)和中、高性能要求的PLC(如S7-400)等。
1.SIMATIC S7-200 PLC
S7-200 PLC是超小型化的PLC,它適用于各行各業(yè),各種場合中的自動檢測、監(jiān)測及控制等。S7-200 PLC的強大功能使其無論單機運行,或連成網(wǎng)絡都能實現(xiàn)復雜的控制功能。
S7-200PLC可提供4個不同的基本型號與8種CPU可供選擇使用。
2.SIMATIC S7-300 PLC
S7-300是模塊化小型PLC系統(tǒng),能滿足中等性能要求的應用。各種單獨的模塊之間可進行廣泛組合構成不同要求的系統(tǒng)。與S7-200 PLC比較,S7-300 PLC采用模塊化結構,具備高速(0.6~0.1μs)的指令運算速度;用浮點數(shù)運算比較有效地實現(xiàn)了更為復雜的算術運算;一個帶標準用戶接口的軟件工具方便用戶給所有模塊進行參數(shù)賦值;方便的人機界面已經(jīng)集成在S7-300操作系統(tǒng)內,人機對話的編程要求大大減少。SIMATIC人機界面(HMI)從S7-300中取得數(shù)據(jù),S7-300按用戶指定的刷新速度傳送這些數(shù)據(jù)。S7-300操作系統(tǒng)自動地處理數(shù)據(jù)的傳送;CPU的智能化的診斷系統(tǒng)連續(xù)監(jiān)控系統(tǒng)的功能是否正常、記錄錯誤和特殊系統(tǒng)事件(例如:超時,模塊更換,等等);多級口令保護可以使用戶高度、有效地保護其技術機密,防止未經(jīng)允許的復制和修改;S7-300 PLC設有操作方式選擇開關,操作方式選擇開關像鑰匙一樣可以拔出,當鑰匙拔出時,就不能改變操作方式,這樣就可防止非法刪除或改寫用戶程序。具備強大的通信功能,S7-300 PLC可通過編程軟件Step 7的用戶界面提供通信組態(tài)功能,這使得組態(tài)非常容易、簡單。S7-300 PLC具有多種不同的通信接口,并通過多種通信處理器來連接AS-I總線接口和工業(yè)以太網(wǎng)總線系統(tǒng);串行通信處理器用來連接點到點的通信系統(tǒng);多點接口(MPI)集成在CPU中,用于同時連接編程器、PC機、人機界面系統(tǒng)及其他SIMATIC S7/M7/C7等自動化控制系統(tǒng)。
3. SIMATIC S7-400 PLC
S7-400 PLC是用于中、性能范圍的可編程序控制器。
S7-400 PLC采用模塊化無風扇的設計,可靠耐用,同時可以選用多種級別(功能逐步升級)的CPU,并配有多種通用功能的模板,這使用戶能根據(jù)需要組合成不同的專用系統(tǒng)。當控制系統(tǒng)規(guī)模擴大或升級時,只要適當?shù)卦黾右恍┠0?,便能使系統(tǒng)升級和充分滿足需要。
4. 工業(yè)通訊網(wǎng)絡
通訊網(wǎng)絡是自動化系統(tǒng)的支柱,西門子的全集成自動化網(wǎng)絡平臺提供了從控制級一直到現(xiàn)場級的一致性通訊,“SIMATIC NET”是全部網(wǎng)絡系列產(chǎn)品的總稱,他們能在工廠的不同部門,在不同的自動化站以及通過不同的級交換數(shù)據(jù),有標準的接口并且相互之間完全兼容。
5. 人機界面(HMI)硬件
HMI硬件配合PLC使用,為用戶提供數(shù)據(jù)、圖形和事件顯示,主要有文本操作面板TD200(可顯示中文),OP3,OP7,OP17等;圖形/文本操作面板OP27,OP37等,觸摸屏操作面板TP7,TP27/37,TP170A/B等;SIMATIC面板型PC670等。個人計算機(PC)也可以作為HMI硬件使用。HMI硬件需要經(jīng)過軟件(如ProTool)組態(tài)才能配合PLC使用。
6. SIMATIC S7工業(yè)軟件
西門子的工業(yè)軟件分為三個不同的種類:
(1)編程和工程工具 編程和工程工具包括所有基于PLC或PC用于編程、組態(tài)、模擬和維護等控制所需的工具。STEP 7標準軟件包SIMATIC S7是用于S7-300/400,C7 PLC和SIMATIC WinAC基于PC控制產(chǎn)品的組態(tài)編程和維護的項目管理工具,STEP 7-Micro/WIN是在Windows平臺上運行的S7-200系列PLC的編程、在線仿真軟件。
(2)基于PC的控制軟件 基于PC的控制系統(tǒng)WinAC允許使用個人計算機作為可編程序控制器(PLC)運行用戶的程序,運行在安裝了Windows NT4.0操作系統(tǒng)的SIMATIC工控機或其它任何商用機。WinAC提供兩種PLC,一種是軟件PLC,在用戶計算機上作為視窗任務運行。另一種是插槽PLC(在用戶計算機上安裝一個PC卡),它具有硬件PLC的全部功能。WinAC與SIMATIC S7系列處理器完全兼容,其編程采用統(tǒng)一的SIMATIC編程工具(如STEP 7),編制的程序既可運行在WinAC上,也可運行在S7系列處理器上。
(3)人機界面軟件 人機界面軟件為用戶自動化項目提供人機界面(HMI)或SCADA系統(tǒng),支持大范圍的平臺。人機界面軟件有兩種,一種是應用于機器級的ProTool,另一種是應用于監(jiān)控級的WinCC。
ProTool適用于大部分HMI硬件的組態(tài),從操作員面板到標準PC都可以用集成在STEP 7中的ProTool有效地完成組態(tài)。ProTool/lite用于文本顯示的組態(tài),如:OP3,OP7,OP17,TD17等。ProTool/Pro用于組態(tài)標準PC和所有西門子HMI產(chǎn)品,ProTool/Pro不只是組態(tài)軟件,其運行版也用于Windows平臺的監(jiān)控系統(tǒng)。
WinCC是一個真正開放的,面向監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集的SCADA(Supervisory Control and Data Acquisition)軟件,可在任何標準PC上運行。WinCC操作簡單,系統(tǒng)可靠性高,與STEP 7功能集成,可直接進入PLC的硬件故障系統(tǒng),節(jié)省項目開發(fā)時間。它的設計適合于廣泛的應用,可以連接到已存在的自動化環(huán)境中,有大量的通信接口和全面的過程信息和數(shù)據(jù)處理能力,其新的WinCC5.0支持在辦公室通過IE瀏覽器動態(tài)監(jiān)控生產(chǎn)過程。
TB30 端子模板
通過 TB30 端子擴展板,可以向控制單元添加數(shù)字量輸入/數(shù)字量輸出以及模擬量輸入/模擬量輸出。
TB30 端子板上有以下接口:
信號電纜屏蔽的屏蔽接口位于控制器上。
TB30 端子板插在控制器的選件 CU320?2 插槽內。
可提供下列內容:
CPU 1511-1 PN 是經(jīng)濟型入門級 CPU,用于不連續(xù)生產(chǎn)技術中對處理速度和響應速度要求不高的應用。 CPU 1511-1 PN/DP 可以用作 PROFINET IO 控制器,也可以用作分布式智能設備 (PROFINET 智能設備)。 集成式 PROFINET IO IRT 接口設計為 2-端口交換機以便在系統(tǒng)中設立總線型拓撲。 另外,CPU 通過易組態(tài)的塊提供全面控制功能,以及通過標準化 PLC-open 塊 提供連接至驅動器的能力。CPU 1511-1 PN 是經(jīng)濟型入門級 CPU,用于不連續(xù)生產(chǎn)技術中對處理速度和響應速度要求不高的應用。 CPU 1511-1 PN/DP 可以用作 PROFINET IO 控制器,也可以用作分布式智能設備 (PROFINET 智能設備)。 集成式 PROFINET IO IRT 接口設計為 2-端口交換機以便在系統(tǒng)中設立總線型拓撲。 另外,CPU 通過易組態(tài)的塊提供全面控制功能,以及通過標準化 PLC-open 塊 提供連接至驅動器的能力
The CPU 1511-1 PN 有:
該 CPU 的單條二進制命令的命令執(zhí)行時間可低至 60 ns。
150KB,用于程序;1 MB,用于數(shù)據(jù)
允許實現(xiàn)例如數(shù)據(jù)日志和歸檔等其它功能
單層組態(tài)多可支持 32 個模塊(CPU + 31 個模塊)
具有分級性能的以下 SIPLUS S7-400 高可用性 CPU 可用于惡劣環(huán)境條件下的各種不同應用:
SIPLUS S7-400 高可用性 CPU 可在以下環(huán)境條件下使用:
SIMATIC S7-400 具有兩種不同的通訊接口:
可為您提供下列通訊模板:
6ES7332-5HF00-0AB0 SIMATIC S7-300產(chǎn)品描述
SIMATIC S7-300,模擬量輸出M 332,光電隔離,8 AO,U/I;診斷;分辨率11/12位,40針,遠程/插件,帶 有源背板總線
電源電壓 | |
負載電壓 L+ | |
額定值 (DC) | 24 V |
輸入電流 | |
來自負載電壓 L+(空載),大值 | 340 mA |
來自背板總線 DC 5 V,大值 | 100 mA |
功率損失 | |
功率損失,典型值 | 6 W |
模擬輸出 | |
模擬輸出端數(shù)量 | 8 |
電壓輸出,短路保護 | 是 |
電壓輸出,短路電流,大值 | 25 mA |
電流輸出,空載電壓,大值 | 18 V |
輸出范圍,電壓 | |
0 至 10 V | 是 |
1 至 5 V | 是 |
-10 至 +10 V | 是 |
輸出范圍,電流 | |
0 至 20 mA | 是 |
-20 至 +20 mA | 是 |
4 至 20 mA | 是 |
負載電阻(在額定輸出范圍內) | |
電壓輸出端的小值 | 1 kΩ |
電壓輸出端的電容負載,大值 | 1 μF |
電流輸出端的大值 | 500 Ω |
電流輸出端的電感負載,大值 | 10 mH |
導線長度 | |
屏蔽導線長度,大值 | 200 m |
模擬值構成 | |
集成和轉換時間/每通道分辨率 | |
帶有過調制的分辨率(包括符號在內的位數(shù)),大值 | 12 bit; +/-10 V,+/-20 mA,4 至 20 mA,1 至 5 V: 11 位 + 符號;0 至 10 V,0 至20 mA: 12 位 |
轉換時間(每個通道) | 0.8 ms |
起振時間 | |
對于電阻負載 | 0.2 ms |
對于電容負載 | 3.3 ms |
對于電感負載 | 0.5 ms; 0.5 ms (1 mH);3.3 ms (10 mH) |
誤差/精度 | |
整個溫度范圍內的操作錯誤限制 | |
電壓,與輸出范圍有關 | +/- 0,5 % |
電流,與輸出范圍有關 | +/- 0,6 % |
基本錯誤限制(25 °C 時的操作錯誤限制) | |
電壓,與輸出范圍有關 | +/- 0,4 % |
電流,與輸出范圍有關 | +/- 0,5 % |
報警/診斷/狀態(tài)信息 | |
可接入替代值 | 是; 可參數(shù)化 |
報警 | |
診斷報警 | 是; 可參數(shù)化 |
診斷信息 | |
診斷信息可讀 | 是 |
診斷 | 是 |
診斷顯示 LED | |
累積故障 SF(紅色) | 是 |
電位隔離 | |
模擬輸出電位隔離 | |
在通道和背板總線之間 | 是 |
絕緣 | |
絕緣測試,使用 | DC 500 V |
連接技術 | |
需要的前置插頭 | 40 針 |
尺寸 | |
寬度 | 40 mm |
高度 | 125 mm |
深度 | 120 mm |
重量 | |
重量,約 | 272 g |