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可編程控制器梯形圖設(shè)計(jì)規(guī)則

1．觸點(diǎn)的安排 

梯形圖的觸點(diǎn)應(yīng)畫(huà)在水平線上，不能畫(huà)在垂直分支上。 

2．串、并聯(lián)的處理 

在有幾個(gè)串聯(lián)回路相并聯(lián)時(shí)，應(yīng)將觸點(diǎn)多的那個(gè)串聯(lián)回路放在梯形圖上面。在有幾個(gè)并聯(lián)回路相串聯(lián)時(shí)，應(yīng)將觸點(diǎn)多的并聯(lián)回路放在梯形圖的左面。 

3．線圈的安排 

不能將觸點(diǎn)畫(huà)在線圈右邊，只能在觸點(diǎn)的右邊接線圈。 

4．不準(zhǔn)雙線圈輸出 

    如果在同一程序中同一元件的線圈使用兩次或多次，則稱為雙線圈輸出。這時(shí)前面的輸出無(wú)效，只有后一次才有效，所以不應(yīng)出現(xiàn)雙線圈輸出。

5．重新編排電路

 如果電路結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，可重復(fù)使用一些觸點(diǎn)畫(huà)出它的等效電路，然后再進(jìn)行編程就比較容易。

 6．編程順序

     對(duì)復(fù)雜的程序可先將程序分成幾個(gè)簡(jiǎn)單的程序段，每一段從左邊觸點(diǎn)開(kāi)始，由上之下向右進(jìn)行編程，再把程序逐段連接起來(lái)。

數(shù)字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：
  • 綠色 LED，用于指示輸入的信號(hào)狀態(tài)。
  • 前連接器插座，通過(guò)前門保護(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：
  沒(méi)有插槽規(guī)則；輸入地址由插槽決定。
  當(dāng)在 ET 200M 中與有源總線模塊一起使用時(shí)，可以進(jìn)行熱插拔，而不會(huì)有任何反應(yīng)。
• 方便用戶接線。

具有8、16、32或64通道的模塊。

數(shù)字量輸入模塊將來(lái)自過(guò)程的外部數(shù)字信號(hào)電平轉(zhuǎn)換成控制器的內(nèi)部信號(hào)電平（邏輯“0”或“1”）。

多種輸入電壓，可支持連接不同的控制信號(hào)：

• 24 V DC
• 48 - 125 V DC
• 120/230 V AC

除了經(jīng)濟(jì)性以及易于處理的特點(diǎn)外，該模塊還具有其他特殊功能：

• 可在等時(shí)模式下使用
• 過(guò)程和診斷報(bào)警
• 使用源電流或漏電流

特殊模塊還可處理過(guò)程工程，例如支持 NAMUR 標(biāo)準(zhǔn)。

數(shù)字量輸出模塊具有下列機(jī)械特性：

• 緊湊型設(shè)計(jì)：
  • 綠色 LED，用于指示輸出的信號(hào)狀態(tài)。
  • 前連接器插座，通過(guò)前門保護(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：
  沒(méi)有插槽規(guī)則；輸出地址由插槽決定。
  當(dāng)在 ET 200M 中與有源總線模塊一起使用時(shí)，可以進(jìn)行熱插拔，而不會(huì)有任何反應(yīng)。
• 方便用戶接線。
• RC 濾波器 （用于繼電器模塊 6ES7 322-1HF20）：
  繼電器模塊 6ES7 322-1HF20-0AA0 有一個(gè)可連接的 RC 網(wǎng)絡(luò)(300Ω/0.1μF) ，用于大電感負(fù)載開(kāi)關(guān)時(shí)滅弧(功率因數(shù) = 0.4)。例如，這樣可以：
  • 對(duì)于框架規(guī)格 5 的 NEMA 電機(jī)的起動(dòng)器，觸點(diǎn)壽命從 100,000 增加到 200,000 次切換操作。

具有8、16、32或64通道的模塊。

數(shù)字量輸出模塊將控制器的內(nèi)部信號(hào)電平（邏輯“0”或“1”）轉(zhuǎn)換成過(guò)程所需的外部信號(hào)電平。

多種輸出電壓，可支持輸出不同的過(guò)程信號(hào)：

• 24 VDC,額定電流 0.5 A/通道
• 24 VDC,額定電流 2 A/通道
• 48 - 125 V DC
• 120/230 V AC

除了經(jīng)濟(jì)性以及易于處理的特點(diǎn)外，該模塊還具有其他特殊功能：

緊湊型 CPU 1211C 具有：

• 3 種設(shè)備類型，帶有不同的電源和控制電壓。
• 集成的電源，可作為寬范圍交流或直流電源（85 至 264 V 交流或 24 V 直流）
• 集成的 24 V 編碼器/負(fù)載電流源：
  用于直接連接傳感器和編碼器。300 mA 輸出電流，也可用作負(fù)載電源。
• 14 點(diǎn)集成 24 V 直流數(shù)字量輸入（漏電流/源電流（IEC 1 型漏電流））。
• 10 點(diǎn)集成數(shù)字量輸出，24 V 直流或繼電器。
• 2 點(diǎn)集成模擬量輸入，0 至 10 V。
• 2 點(diǎn)脈沖輸出 (PTO)，頻率高 100 kHz。
• 脈沖寬度調(diào)制輸出 (PWM)，頻率高 100 kHz。
• 集成以太網(wǎng)接口（TCP/IP native、ISO-on-TCP）
• 3 個(gè)快速計(jì)數(shù)器 (100 kHz)，帶有可參數(shù)化的使能和復(fù)位輸入，可以同時(shí)用作帶有單獨(dú)輸入的加減計(jì)數(shù)器，或用于連接增量型編碼器。
• 通過(guò)附加通訊接口擴(kuò)展，例如，RS485 或 RS232
• 通過(guò)信號(hào)板使用模擬或數(shù)字信號(hào)直接在 CPU 上擴(kuò)展（保持 CPU 安裝尺寸）
• 通過(guò)信號(hào)模塊使用各種模擬量和數(shù)字量輸入和輸出信號(hào)擴(kuò)展
• 可選存儲(chǔ)器擴(kuò)展（SIMATIC 存儲(chǔ)卡）
• PID 控制器，具有自動(dòng)調(diào)諧功能
• 集成實(shí)時(shí)時(shí)鐘
• 中斷輸入：
  對(duì)過(guò)程信號(hào)的上升沿或下降沿作出極高速響應(yīng)
• 所有模塊上均為可拆卸的端子
• 仿真器（可選）：
  

• 用于仿真集成輸入和測(cè)試用戶程序。
• • 豐富的指令集: 
    運(yùn)算種類眾多，便于編程：
    
    • 基本操作,如二進(jìn)制邏輯運(yùn)算、結(jié)果賦值、存儲(chǔ)、計(jì)數(shù)、產(chǎn)生時(shí)間、裝載、傳輸、比較、移位、循環(huán)移位、產(chǎn)生補(bǔ)碼、調(diào)用子程序（帶局部變量）
    • 集成通信命令（例如，USS 協(xié)議、Modbus RTU、S7 通信“T-Send/T-Receive”（T 發(fā)送/T 接收）或自由端口模式 (Freeport)）
    • 使用簡(jiǎn)便的功能，如脈沖寬度調(diào)制、脈沖序列功能、運(yùn)算功能、浮點(diǎn)運(yùn)算功能、PID 閉環(huán)控制、跳轉(zhuǎn)功能、環(huán)路功能和代碼轉(zhuǎn)換
    • 數(shù)學(xué)函數(shù)，例如 SIN、COS、TAN、LN、EXP
  • 計(jì)數(shù): 
    用戶友好的計(jì)數(shù)功能配以集成的計(jì)數(shù)器和高速計(jì)數(shù)器指令給用戶開(kāi)辟了新的應(yīng)用領(lǐng)域。
  • 中斷處理：
    
    • 邊沿觸發(fā)中斷（由過(guò)程信號(hào)的上升沿或下降沿觸發(fā)）允許對(duì)過(guò)程中斷作出極快的響應(yīng)。
    • 時(shí)間觸發(fā)中斷。
    • 當(dāng)達(dá)到設(shè)定值或計(jì)數(shù)器方向改變時(shí)，可觸發(fā)計(jì)數(shù)器中斷。
    • 通信中斷使得能迅速方便地與周圍的設(shè)備如打印機(jī)或條碼閱讀器交換信息。
  • 口令保護(hù)
  • 測(cè)試和診斷功能： 
    易于使用的功能支持測(cè)試和診斷，例如，在線/離線診斷。
  • 在測(cè)試和診斷過(guò)程中“強(qiáng)制”輸入和輸出： 
    可不在循環(huán)周期內(nèi)獨(dú)立設(shè)置輸入和輸出，例如可以檢測(cè)用戶程序。
  • 按照 PLCopen 對(duì)簡(jiǎn)單運(yùn)動(dòng)進(jìn)行的運(yùn)動(dòng)控制。
  • 庫(kù)功能
  
  

S7-400F/FH 滿足下列安全要求：

• 等級(jí)需求：AK 1 to AK 6 to DIN V 19250/DIN V VDE 0801
• 安全要求等級(jí)：SIL 1 to SIL 3 to IEC 61508
• 等級(jí) 1 to 4 to EN 954-1

運(yùn)行模式

CPU的F程序和故障安全信號(hào)模板中包含有S7-400F/FH的安全功能。

使用差異分析和測(cè)試信號(hào)，信號(hào)模板可以監(jiān)視輸出和輸入信號(hào)。

CPU通過(guò)常規(guī)的自檢、監(jiān)測(cè)和邏輯命令以及程序定時(shí)檢測(cè)，檢查運(yùn)行的正確性。 此外，通過(guò)申請(qǐng)信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)。

當(dāng)系統(tǒng)診斷出一個(gè)故障時(shí)，系統(tǒng)將進(jìn)入安全狀態(tài)。

F 運(yùn)行版授權(quán)

CPU 417-4H必須裝在F運(yùn)行授權(quán)才能運(yùn)行S7-400F/FH。每個(gè) S7-400F/FH 系統(tǒng)需要 1 個(gè)授權(quán)。

編程

S7-400F/FH 的編程方法同其他 SIMATIC S7 編程方法相同。 通過(guò)諸如STEP 7編程工具編寫(xiě)非故障安全用戶程序。

S7 F 系統(tǒng)選件包

"S7 F Systems" 軟件包用來(lái)編寫(xiě)故障安全程序。 軟件包包含生成F程序所需的所有功能和部件。 S7 F系統(tǒng)運(yùn)行必須將下列軟件包裝載到PG或PC：

• STEP 7 V5.1 以上
• CFC V5.23 或新版本
• S7-SCL V5.1 SP 1 或新版本
• S7 H Systems Version 5.1 (S7-400FH的選件)

特殊功能塊通過(guò)CFC從F庫(kù)中進(jìn)行調(diào)用，并為包含安全功能的F程序互連。

SIMATIC PM 1207 單相負(fù)載電源（PM = 電源模塊）帶輸入電壓范圍自動(dòng)選擇功能。其設(shè)計(jì)和功能佳適用于 SIMATIC S7-1200 PLC。 它可通過(guò) 24 V 輸入向 CPU 供電，以及向信號(hào)模塊和與模塊連接的 24 V 負(fù)載供電。 通過(guò)全面認(rèn)證（如 UL、ATEX 或 GL），可以通用。

• 這些負(fù)載電源可直接固定到 S7-1200 安裝導(dǎo)軌上（不連接到背板總線），并可直接安裝到 CPU 的左側(cè)（無(wú)需留出安裝間隙）
• LED 狀態(tài)指示燈，用于指示“24 V 正?！?
• 兩個(gè) 24 VDC 輸出端子，用于連接 24 V 用電裝置

• 通過(guò)自動(dòng)范圍切換，可連接到所有單相電網(wǎng) (120 V AC/230 V AC)
• 短時(shí)電源故障緩沖
• 可并聯(lián)兩個(gè)負(fù)載電源以提高性能

數(shù)據(jù)在存儲(chǔ)器中存取的方式

1．位、字節(jié)、字和雙字

二進(jìn)制數(shù)的1位（bit）只有0和1兩種不同的取值，可用來(lái)表示開(kāi)關(guān)量（或稱數(shù)字量）的兩種不同的狀態(tài)，如觸點(diǎn)的斷開(kāi)和接通，線圈的通電和斷電等。如果該位為1，則表示梯形圖中對(duì)應(yīng)的編程元件的線圈“得電”，其常開(kāi)觸點(diǎn)閉合、常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，以后稱該編程元件為1狀態(tài)，或稱該編程元件ON。反之亦反。

8位二進(jìn)制數(shù)組成1個(gè)字節(jié)（Byte），其中的第0位為低位（LSB），第7位為高位（MSB）。兩個(gè)字節(jié)組成1個(gè)字（Word），兩個(gè)字組成1個(gè)雙字。

2．?dāng)?shù)據(jù)的存取方式

（1）“位”存取方式：位存儲(chǔ)單元的地址由字節(jié)地址和位地址組成，如I3.2，其中的區(qū)域標(biāo)識(shí)符“I”表示輸入（Input），字節(jié)地址為3，位地址為2。如圖：

這種存取方式稱為“字節(jié)·位”尋址方式。

（2）“字節(jié)”存取方式：輸入字節(jié)IB3（Byte）由I3.0~I3.7這8位組成。

（3）“字”存取方式：相鄰的兩個(gè)字節(jié)組成一個(gè)字，一個(gè)字中的兩個(gè)字節(jié)的地址必須連續(xù)，且低位字節(jié)在一個(gè)字中應(yīng)該是高8位，高位字節(jié)在一個(gè)字中應(yīng)該是低8位。IW14表示由IB14和IB15組成的1個(gè)字，IW14中的I為區(qū)域標(biāo)識(shí)符，W表示字（Word），14為起始字節(jié)的地址。IW14中的IB14應(yīng)該是高8位，IB15應(yīng)該是低8位。

（4）“雙字”存取方式：相鄰的四個(gè)字節(jié)表示一個(gè)雙字，四個(gè)字節(jié)的地址必須連續(xù)。低位字節(jié)在一個(gè)雙字中應(yīng)該是高8位。ID12表示由IB12~IB15組成的雙字，I為區(qū)域標(biāo)識(shí)符，D表示存取雙字（Double Word），12為起始字節(jié)的地址。ID12中的IB12應(yīng)該是高8位，IB15應(yīng)該是低8位。

可編程控制器梯形圖設(shè)計(jì)規(guī)則

1．觸點(diǎn)的安排 

梯形圖的觸點(diǎn)應(yīng)畫(huà)在水平線上，不能畫(huà)在垂直分支上。 

2．串、并聯(lián)的處理 

在有幾個(gè)串聯(lián)回路相并聯(lián)時(shí)，應(yīng)將觸點(diǎn)多的那個(gè)串聯(lián)回路放在梯形圖上面。在有幾個(gè)并聯(lián)回路相串聯(lián)時(shí)，應(yīng)將觸點(diǎn)多的并聯(lián)回路放在梯形圖的左面。 

3．線圈的安排 

不能將觸點(diǎn)畫(huà)在線圈右邊，只能在觸點(diǎn)的右邊接線圈。 

4．不準(zhǔn)雙線圈輸出 

    如果在同一程序中同一元件的線圈使用兩次或多次，則稱為雙線圈輸出。這時(shí)前面的輸出無(wú)效，只有后一次才有效，所以不應(yīng)出現(xiàn)雙線圈輸出。

5．重新編排電路

 如果電路結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，可重復(fù)使用一些觸點(diǎn)畫(huà)出它的等效電路，然后再進(jìn)行編程就比較容易。

 6．編程順序

     對(duì)復(fù)雜的程序可先將程序分成幾個(gè)簡(jiǎn)單的程序段，每一段從左邊觸點(diǎn)開(kāi)始，由上之下向右進(jìn)行編程，再把程序逐段連接起來(lái)。

S7-400F/FH 滿足下列安全要求：

• 等級(jí)需求：AK 1 to AK 6 to DIN V 19250/DIN V VDE 0801
• 安全要求等級(jí)：SIL 1 to SIL 3 to IEC 61508
• 等級(jí) 1 to 4 to EN 954-1

運(yùn)行模式

CPU的F程序和故障安全信號(hào)模板中包含有S7-400F/FH的安全功能。

使用差異分析和測(cè)試信號(hào)，信號(hào)模板可以監(jiān)視輸出和輸入信號(hào)。

CPU通過(guò)常規(guī)的自檢、監(jiān)測(cè)和邏輯命令以及程序定時(shí)檢測(cè)，檢查運(yùn)行的正確性。 此外，通過(guò)申請(qǐng)信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)。

當(dāng)系統(tǒng)診斷出一個(gè)故障時(shí)，系統(tǒng)將進(jìn)入安全狀態(tài)。

F 運(yùn)行版授權(quán)

CPU 417-4H必須裝在F運(yùn)行授權(quán)才能運(yùn)行S7-400F/FH。每個(gè) S7-400F/FH 系統(tǒng)需要 1 個(gè)授權(quán)。

編程

S7-400F/FH 的編程方法同其他 SIMATIC S7 編程方法相同。 通過(guò)諸如STEP 7編程工具編寫(xiě)非故障安全用戶程序。

S7 F 系統(tǒng)選件包

"S7 F Systems" 軟件包用來(lái)編寫(xiě)故障安全程序。 軟件包包含生成F程序所需的所有功能和部件。 S7 F系統(tǒng)運(yùn)行必須將下列軟件包裝載到PG或PC：

• STEP 7 V5.1 以上
• CFC V5.23 或新版本
• S7-SCL V5.1 SP 1 或新版本
• S7 H Systems Version 5.1 (S7-400FH的選件)

特殊功能塊通過(guò)CFC從F庫(kù)中進(jìn)行調(diào)用，并為包含安全功能的F程序互連。