CPU 的工作模式
CPU 有以下三种工作模式:STOP 模式、STARTUP 模式和 RUN 模式。CPU 前面的状态 LED 指示当前工作模式。
在 STOP 模式下,CPU 不执行程序。您可以下载项目。
在 STARTUP 模式下,执行一次启动 OB(如果存在)。在启动模式下,CPU 不会处理中断事件。
在 RUN 模式,程序循环 OB 重复执行。可能发生中断事件,并在 RUN 模式中的任意点执行相应的中断事件 OB。可在 RUN 模式下下载项目的某些部分。
CPU 支持通过暖启动进入 RUN 模式。暖启动不包括储存器复位。执行暖启动时,CPU 会初始化所有的非保持性系统和用户数据,并保留所有保持性用户数据值。
存储器复位将清除所有工作存储器、保持性及非保持性存储区、将装载存储器复制到工作存储器并将输出设置为组态的“对 CPU STOP 的响应”(Reaction to CPU STOP)。存储器复位不会清除诊断缓冲区,也不会清除保存的 IP 地址值。
可组态 CPU 中“上电后启动”(startup after POWER ON) 设置。该组态项出现在 CPU“设备组态”(Device Configuration) 的“启动”(Startup) 下。通电后,CPU 将执行一系列上电诊断检查和系统初始化操作。在系统初始化过程中,CPU 将所有非保持性位 (M) 存储器,并将所有非保持性 DB 的内容复位为装载存储器的初始值。CPU 将保留保持性位 (M) 存储器和保持性 DB 的内容,然后进入相应的工作模式。检测到的某些错误会阻止 CPU 进入 RUN 模式。CPU 支持以下组态选项:
不重新启动(保持为 STOP 模式)
暖启动 - RUN 模式
暖启动 - 断电前的模式
可以使用编程软件在线工具中的“STOP”或“RUN”命令更改当前工作模式。也可在程序中包含 STP 指令,以使 CPU 切换到 STOP 模式。这样就可以根据程序逻辑停止程序的执行。
在 STOP 模式下,CPU 处理所有通信请求(如果适用)并执行自诊断。CPU 不执行用户程序,过程映像也不会自动更新。
启动过程
只要工作模式从 STOP 切换到 RUN,CPU 就会清除过程映像输入、初始化过程映像输出并处理启动 OB。通过“启动 OB”中的指令对过程映像输入进行任何的读访问,都只会读取零值,而不是读取当前物理输入值。因此,要在启动模式下读取物理输入的当前状态,必须执行立即读取操作。接着再执行启动 OB 以及任何相关的 FC 和 FB。如果存在多个启动 OB,则按照 OB 编号依次执行各启动 OB,OB 编号小的先执行。
每个启动 OB 都包含帮助您确定保持性数据和时钟有效性的启动信息。可以在启动 OB 中编写指令,以检查这些启动值,从而采取适当的措施
在启动过程中,CPU 还会执行以下任务:
在启动阶段,对中断进行排队但不加以处理
在启动阶段,不执行任何循环时间监视
在启动模式下,可以更改 HSC(High-Speed Counter,高速计数器)、PWM(Pulse-bbbbb Modulation,脉冲宽度调制)以及 PtP(Point-to-Point communication,点对点通信)模块的组态
只有在 RUN 模式下才会真正运行 HSC、PWM 和点对点通信模块
执行完启动 OB 后,CPU 将进入 RUN 模式并在连续的扫描周期内处理控制任务。
紧凑型 CPU 1214C 具有:
· 3 种设备类型,带有不同的电源和控制电压
· 集成的电源,可作为宽范围交流或直流电源(85 至 264 V 交流或 24 V 直流)
· 集成的 24 V 编码器/负载电流源:
用于直接连接传感器和编码器。400 mA 的输出电流也可用作负载电源
· 14 点集成 24 V 直流数字量输入(漏电流/源电流(IEC 1 型漏电流))
· 10 点集成数字量输出,24 V 直流或继电器
· 2 点集成模拟量输入,0 至 10 V
· 2 点脉冲输出 (PTO),频率高达 100 kHz
· 脉冲宽度调制输出 (PWM),频率高达 100 kHz
· 集成以太网接口(TCP/IP native、ISO-on-TCP)
· 6 个快速计数器(3 个频率为 100 kHz;3 个频率为 30 kHz),带有可参数化的使能和复位输入,可以同时用作带有 2 点单输入的加减计数器,或用于连接增量型编码器
· 通过附加通讯接口扩展,例如,RS485 或 RS232
· 通过信号板使用模拟或数字信号直接在 CPU 上扩展(保持 CPU 安装尺寸)
S7 入门级控制器
可通过以下方式扩展:
1 个信号板 (SB)、电池板 (BB) 或通信板 (CB)
多 3 个通信模块 (CM)
CPU1211C 设计
紧凑型 CPU 1211C 具有:
3 种设备类型,带有不同的电源和控制电压。
集成的电源,可作为宽范围交流或直流电源(85 至 264 V 交流或 24 V 直流)
集成的 24 V 编码器/负载电流源:
用于直接连接传感器和编码器。300 mA 输出电流,也可用作负载电源。
14 点集成 24 V 直流数字量输入(漏电流/源电流(IEC 1 型漏电流))。
10 点集成数字量输出,24 V 直流或继电器。
2 点集成模拟量输入,0 至 10 V。
2 点脉冲输出 (PTO),频率高 100 kHz。
脉冲宽度调制输出 (PWM),频率高 100 kHz。
集成以太网接口(TCP/IP native、ISO-on-TCP)
3 个快速计数器 (100 kHz),带有可参数化的使能和复位输入,可以同时用作带有单输入的加减计数器,或用于连接增量型编码器。
通过附加通讯接口扩展,例如,RS485 或 RS232
通过信号板使用模拟或数字信号直接在 CPU 上扩展(保持 CPU 安装尺寸)
通过信号模块使用各种模拟量和数字量输入和输出信号扩展
可选存储器扩展(SIMATIC 存储卡)
PID 控制器,具有自动调谐功能
集成实时时钟
中断输入:
对过程信号的上升沿或下降沿作出极高速响应
所有模块上均为可拆卸的端子
仿真器(可选):
用于仿真集成输入和测试用户程序。
CPU1211C 功能
丰富的指令集:
运算种类众多,便于编程:
基本操作,如二进制逻辑运算、结果赋值、存储、计数、产生时间、装载、传输、比较、移位、循环移位、产生补码、调用子程序(带局部变量)
集成通信命令(例如,USS 协议、Modbus RTU、S7 通信“T-Send/T-Receive”(T 发送/T 接收)或自由端口模式 (Freeport))
使用简便的功能,如脉冲宽度调制、脉冲序列功能、运算功能、浮点运算功能、PID 闭环控制、跳转功能、环路功能和代码转换
数学函数,例如 SIN、COS、TAN、LN、EXP
计数:
用户友好的计数功能配以集成的计数器和高速计数器指令给用户开辟了新的应用领域。
中断处理:
边沿触发中断(由过程信号的上升沿或下降沿触发)允许对过程中断作出极快的响应。
时间触发中断。
当达到设定值或计数器方向改变时,可触发计数器中断。
通信中断使得能迅速方便地与周围的设备如打印机或条码阅读器交换信息。
口令保护
测试和诊断功能:
易于使用的功能支持测试和诊断,例如,在线/离线诊断。
在测试和诊断过程中“强制”输入和输出:
可不在循环周期内立设置输入和输出,例如可以检测用户程序。
按照 PLCopen 对简单运动进行的运动控制。
SIMATIC IPC 627c以其在高达55℃环境温度的测量、开环和闭环控制任务中的高紧凑性和性能而闻名。尽管它具有很高的紧凑性,但它仍然可以灵活地调整和扩展,以下两个槽:
2 PCI(1短和1长)或
1 PCI和1 PCIe X16
SIMAT IPC627 C以其高的紧凑性和测量性能而闻名。温度高达55°C时的开环和闭环控制任务。尽管其紧凑性很高,它仍然可以灵活地调整和扩展与以下两个槽:
2 PCI(1短和1长)或
1 PCI和1 PCIe X16 优点 高性能和非常短的系统响应时间: 新的2010英特尔核心处理器(I7和I3) 高性能车载HD显卡集成在CPU
DDR3中存储技术
系统具有高的性能和数据
板载RAID控制器
带32gb固态驱动器(SSD)
ecc-ram,带纠错功能的工作存储器
可选PROFIBUS或PROFINET接口,三个端口用于低成本连接分布式现场设备或连接SIMATICS7接口
借助于两个分组千兆以太网连接,实现高数据传输速率和冗余度
通过可选的PCI Express x16图形卡可以实现高图形性能,可实现双
DVIVGA模拟显示适配器(可选)
4个高速USB 2.0端口
high energy industrial PC:
带来低能耗
wake-up功能,用于通过网络从位置启动IPC示例,非生产周结束后开始。
西门子PLC扩展单元的功能特点
S7-200系列西门子PLC是模块式结构,可以通过配接各种扩展模块来达到扩展功能、扩大控制能力的目的。目前S7-200西门子plc主要有类扩展模块。
(1)输入/输出扩展模块 S7-200系列CPU226CN上已经集成了一定数量的数字量I/O点,但如用户需要多于CPU单元I/O点时,必须对系统做必要的扩展。CPU221无I/O扩展能力,CPU 222多可连接2个扩展模块(数字量或模拟量),而CPU224XP和CPU226CN多可连接7个扩展模块。
S7-200 系列西门子PLC系列目前总共提供共5大类扩展模块:数字量输入扩展板EM221(8路扩展输入);数字量输出扩展板EM222(8路扩展输出);数字量输入和输出混合扩展板EM223(8I/O,16I/O,32I/O);模拟量输入扩展板EM231,每个EM231可扩展3路模拟量输入通道,A/D转换时间为25μs,12位;模拟量输入和输出混合扩展模板EM235,每个西门子plc模块EM235可同时扩展3路模拟输入和1路模拟量输出通道,其中A/D转换时间为25μs,D/A转换时间]100μs,位数均为12位。基本单元通过其右侧的扩展接口用总线连接器(插件)与扩展单元左侧的扩展接口相连接。扩展单元正常工作需要+5VDC工作电源,此电源由基本单元通过总线连接器提供,扩展单元的24VDC输入点和输出点电源,可由基本单元的24VDC电源供电,但要注意基本单元所提供的大电流能力。
(2)热电偶/热电阻扩展模块 热电偶、热电阻模块(EM231)是为CPU222,CPU224,CPU226设计的,S7-200与多种热电偶、热电阻的连接备有隔离接口。用户通过模块上的DIP开关来选择热电偶或热电阻的类型,接线方式,测量单位和开路故障的方向。
(3)通讯扩展模块 除了西门子plc的CPU集成通讯口外,S7-200西门子plc还可以通过通讯扩展模块连接成更大的网络。S7-200系列目前有两种通讯扩展模块:PROFIBUS-DP扩展从站模块(EM277)和AS-i接口扩展模块(CP243-2)。可以方便的才有TPC1162HI。
描周期自动处理模块和过程映像之间的数据交换。
要将数字量或模拟量点分配给过程映像分区,或将 I/O 点排除在过程映像更新之外,请按照
以下步骤操作:
1. 在设备组态中查看相应设备的“属性”(Properties) 选项卡。
2. 根据需要在“常规 (General)”下展开选项,找出所需的 I/O 点。
3. 选择“I/O 地址”(I/O addresses)。
4. 也可以从“组织块”(Organization block) 下拉列表中选择一个特定的 OB。
5. 在“过程映像”(Process image) 下拉列表中将“自动更新”(Automatic update) 更改为“PIP1”、
“PIP2”、“PIP3”、“PIP4”或“无”(None)。选择“无”(None) 表示只能通过立即指令对此 I/O 进
行读写。要将这些点重新添加到过程映像自动更新中,请将该选项再次更改为“自动更新”
如果将 I/O 分配给过程映像分区 PIP1 - PIP4 中的其中一个,但未将 OB 分配给该分区,那
么 CPU 决不会将 I/O 更新至过程映像,也不会通过过程映像更新 I/O。将 I/O 分配给未分配
相应 OB 的 PIP,相当于将过程映像为“无”(None)。可使用直接读指令直接从物理 I/O
中读取 I/O,或使用直接写指令直接写入物理 I/O。CPU 不更新过程映像。
在 RUN 模式,程序循环 OB 重复执行。RUN 模式中的任意点处都可能发生中断事件,这
会导致相应的中断事件 OB 执行。可在 RUN 模式下下载项目的某些部分
CPU 支持通过暖启动进入 RUN 模式。暖启动不包括储存器复位。执行暖启动时,CPU 会
初始化所有的非保持性系统和用户数据,并保留所有保持性用户数据值。
存储器复位将清除所有工作存储器、保持性及非保持性存储区、将装载存储器复制到工作存
储器并将输出设置为组态的“对 CPU STOP 的响应”(Reaction to CPU STOP)。存储器复位
不会清除诊断缓冲区,也不会清除保存的 IP 地址值。
可组态 CPU 中“上电后启动”(startup after POWER ON) 设置。该组态项出现在 CPU“设备
组态”(Device Configuration) 的“启动”(Startup) 下。通电后,CPU 将执行一系列上电诊断
检查和系统初始化操作。在系统初始化过程中,CPU 将所有非保持性位 (M) 存储器,并
将所有非保持性 DB 的内容复位为装载存储器的初始值。CPU 将保留保持性位 (M) 存储器
PLC工作状态一目了然安装便捷,支持导轨式和螺钉式安装所有模块的输入输出端子可拆卸集成以太网口,程插针式连接,模块序下载、设备组网连接更加紧密通用 Micro sD卡支持程序下载和信号板扩展实现*化PLC固件更新配置,同时不占用电控西门子高速芯片配备超级电容,掉电基本指令执行时间可情况下,依然能保证时钟正常工作
如果已将 CPU 组态为“暖启动 - 断电前的模式”(Warm restart - mode prior to POWER
OFF),CPU 则在掉电或发生故障前进入工作模式。如果在发生掉电或故障时,CPU 处
于 STOP 模式,则 CPU 将在上电时进入 STOP 模式。CPU 保持 STOP 模式,直至
CPU 收到进入 RUN 模式的命令。如果在发生掉电或故障时,CPU 处于 RUN 模式,则
CPU 将在下次上电时进入 RUN 模式。在 CPU 未检测到可禁止其进入 RUN 模式的条
件下,CPU 将进入 RUN 模式。
可将欲立于 STEP 7 连接而运行的 CPU 组态为“暖启动 - RUN”(Warm restart -
RUN)。此启动模式将 CPU 设置为在下一次循环上电时返回到 RUN 模式。
STARTUP RUN
A 将物理输入的状态复制到 I 存储器 ① 将 Q 存储器写入物理输出
B 将 Q 输出(映像)存储区初始化为
零、上一个值或组态的替换值将
PB、PN 和 AS-i 输出设为零
② 将物理输入的状态复制到 I 存储器
C 将非保持性 M 存储器和数据块初始
化为其初始值,并启用组态的循环
中断事件和时钟事件。
执行启动 OB。
③ 执行程序循环 OB
D 将所有中断事件存储到要在进入
RUN 模式后处理的队列中
④ 执行自检诊断
E 启用 Q 存储器到物理输出的写入操
作
⑤ 在扫描周期的任何阶段处理中断和通信
说明
包括 HMI 通信在内的通信不能中断程序循环 OB 以外的其它 OB。
启动过程
设计安全电路:
出于安全考虑,标识任何可能需要硬接线逻辑的设备。 请记住,控制设备在不安全方式下可能会出现故障,可能会造成意外启动或机械运转变化。 其中意外或错误的机械运转可能会导致人员的身体伤害或重大的财产损失,请考虑实施机电替代装置(其立于 PLC 运行)以防止不安全的运行。 安全电路的设计中应包含以下任务:
标识任何可能造成危险的不正确或意外的执行器操作。
标识可确保操作不危险的条件,并确定如何立于 PLC 检测这些条件。
标识上电和断电时 PLC 如何影响过程,并标识检测错误的方式和时间。 此信息仅用于设计正常和预期的异常操作。 出于安全考虑,不应依赖此“情况”方案。
设计可立于 PLC 来阻止危险运行的手动或机电安全替代装置。
从立于 PLC 的电路提供相应状态信息,以便程序和任何操作员界面具有必要的信息。
标识针对过程安全运行的任何其它安全相关要求。
规划系统安全:
确定访问相关过程所需的保护级别。 可以对 CPU 和程序块进行密码保护,以防受到未经授权的访问。
操作员站:
根据功能规范的要求,创建以下操作员站的绘图:
显示与过程或机器相关的每个操作员站的位置的总览图。
操作员站中设备的机械布局图,如显示屏、开关和灯。
包含 PLC 和信号模块中相关 I/O 的电气图。
创建组态图
根据功能规范的要求,创建控制设备的组态图:
显示与过程或机器相关的每个 PLC 位置的总览图。
每个 PLC 和任何 I/O 模块的机械布局图,其中包括任何控制柜及其它设备。
每个 PLC 和任何 I/O 模块的电气图,其中包括设备模型号、通信地址和 I/O 地址。
创建符号名称的列表:
创建地址的符号名称列表。 不仅包括物理 I/O 信号,也包括要在程序中使用的其它元素(如变量名)。
SIMATIC S7-1200 系统有三种不同模块,分别为 CPU 1211C、CPU 1212C 和 CPU 1214C。可在任何 CPU 的前方加入一个信号板,轻松扩展数字或模拟量 I/O,同时不影响控制器的实际大小。可将信号模块连接至 CPU 的右侧,进一步扩展数字量或模拟量 I/O 容量。CPU 1212C 可连接 2 个信号模块,CPU 1214C 可连接 8 个信号模块。,所有的 SIMATIC S7-1200 CPU 控制器的左侧均可连接多达 3 个通讯模块,便于实现端到端的串行通讯。安装简单方便所有的 SIMATIC S7-1200 硬件都有内置的卡扣,可简单方便地安装在标准的 35 mm DIN 导轨上。
节省空间的设计所有的 SIMATIC S7-1200 硬件都经过设计,以节省控制面板的空间。例如,经过测量,CPU 1214C 的宽度仅为 110 mm,CPU 1212C 和 CPU 1211C 的宽度仅为 90 mm。结合通信模块和信号模块的较小占用空间,在安装过程中,该模块化的紧凑系统节省了宝贵的空间,为您提供了率和灵活性。SIMATIC S7-1200可扩展的紧凑自动化的模块化概念SIMATIC S7-1200 具有集成的 PROFINET 接口、强大的集成技术功能和可扩展性强、灵活度高的设计。它实现了简便的通信、有效的技术任务解决方案,并能完全满足一系列的立自动化需求。亮点可扩展性强、灵活度高的设计信号模块:的 CPU 多可连接八个信号模块,以便支持其它数字量和模拟量 I/O。信号板:可将一个信号板连接至所有的 CPU,让您通过在控制器上添加数字量或模拟量 I/O 来自定义 CPU,同时不影响其实际大小。SIMATIC S7-1200 提供的模块化概念可让您设计控制器系统,以完全满足您应用的需求。内存为用户程序和用户数据之间的浮动边界提供多达 50 KB 的集成工作内存。同时提供多达 2 MB 的集成加载内存和 2 KB 的集成记忆内存。可选的 SIMATIC 存储卡可轻松转移程序供多个 CPU 使用。该存储卡也可用于存储其它文件或更新控制器系统固件。
用于闭环回路控制的 PID 功能SIMATIC S7-1200 多可支持 16 个 PID 控制回路,用于简单的过程控制应用。借助 PID 控制器技术对象和工程组态 SIMATIC STEP 7 Basic 中提供的支持编辑器,可轻松组态这些控制回路。另外,SIMATIC S7-1200 支持 PID 自动调整功能,可自动为节省时间、积分时间和微分时间计算调整值。
CPU 有一个内部电源,用于为 CPU、信号模块、信号板和通信模块供电,并可满足其它 24 V DC 用户的电源要求。
有关 CPU 所提供的 5 V DC 逻辑预算以及信号模块、信号板和通信模块的 5 V DC 功率要求的信息,请参考技术规范。请参考“计算功率预算”来确定 CPU 可以为您的配置提供多少电能(或电流)。
CPU 提供 24 V DC 传感器电源,可以为输入点、信号模块上的继电器线圈电源或其它要求供给 24 V DC。如果您的 24 V DC 电源要求超出该传感器电源的预算,则必须给系统增加外部 24 V DC 电源。有关具体 CPU 的 24 V DC 传感器电源功率预算,请参考技术规范。
如果需要外部 24 V DC 电源,请确保该电源不要与 CPU 的传感器电源并联。为提高电噪声防护能力,建议连接不同电源的公共端 (M)。
将外部 24 V DC 电源与 24 V DC 传感器电源并联会导致这两个电源之间有冲突,因为每个电源都试图建立自己的输出电压电平
该冲突可能使其中一个电源或两个电源的寿命缩短或立即出现故障,从而导致 PLC 系统的运行不确定。运行不确定可能导致、人员重伤和/或财产损失。
DC 传感器电源和任何外部电源应分别给不同位置供电。
S7-1200 紧凑型控制器使用 STEP 7 Basic V10.5 SP2 编程用户界面进行组态。
自动化解决方案:
解决方案 A:S7-通信
S7-1200 PLC 为 S7 通信提供了被动服务器功能。由 S7-300 客户端通过 PUT 和 GET 块进行组态。在 STEP 7 V5.4 的 NetPro 中组态连接。为到 S7 服务器的每个连接分配一个确切的 ID。客户端通过动态更改此连接 ID 与服务器进行通信。在 NetPro 中可组态的**连接数取决于所使用的 S7-300 CPU 的类型。CPU 315-2 PN/DP 可在 NetPro 中组态**多 14 个 S7-连接。
PUT 块将它自己的系统时间与从主站中接收到的日时钟钟信息进行同步。然后主站通过 GET 通信块获得从站 1 的用户数据。之后将从站 1 的此用户数据存储在主站接收块的相关位置中。对所有后续从站单元重复此过程。在完成主站和**后一个从站之间的数据交换之后,主站单元重新启动与从站 1 的数据交换。
解决方案 B:T-通信
S7-1200 和 S7-300/400 都提供了用于开放式 TCP/IP 通信的功能块 - T 通信块 TCON、TSEND、TRCV 和 TDISCON。
当选择协议为 “ISO-on-TCP”,则 “ISO-on-TCP” 提供了面向消息的操作原理,这在 SIMATIC 系统之间进行 通信时特别有用。
在 STEP 7 V5.4 中使用‘开放式通信向导’ (OC 向导) 组态该连接。各个连接伙伴通过 IP 地址来识别。OC 向导保留一个连接资源,并创建一个相关的连接数据块。伙伴的 IP 地址存储在此数据块中。开放式 IE 通信的连接数取决于所使用的 CPU。对于所使用的 CPU 315-2 PN/DP,可以使用“ISO-on-TCP”同时建立多 8 个连接 。通过更改连接数据块中的 IP 地址,可 通过相同的连接资源连续地与逾 8 个通信伙伴进行数据交换。
主站和每个从站都有一个发送和一个接收数据块 (Send_DB 和 Receive_DB)。通过 TCON 块,主站将一个 TCP/IP 连接请求 发送到个从站。要确认连接已建立,通信对端也要执行 TCON 块。当存在同步作业时,主站读取系统时间,并通过 TSEND 通信块将此时间和用户数据发送到从站。对于 TRCV 接收块,该块在 Receive_DB 数据块中接收数据 。从站使用从主站中接收到的日时钟数据来同步它自己的系统时间。从站 1 通过 TSEND 块 将它的用户数据发送到主站。在主站一侧,使用 TRCV 块将从站 1 的用户数据存储到接收数据块中的*位置。随后,主站使用 TDISCON 块断开到从站 1 的连接 。对后续从站重复执行此过程。在主站与**后一个从站交换数据完成之后,主站重新与从站 1 进行数据交换。一旦在从站侧建立一个连接,该连接将一直保持。因此,仅须在初始化时调用 TCON。
浔之漫智控技术(上海)有限公司经销/CO-TRUST科思创西门子PLC;S7-200S7-300 S7-400 S7-1200 触摸屏,变频器,6FC,6SNS120 V10 V60 V80伺服数控备件:原装进口电机,电线,电缆,希望能跟您有更多的合作机会。我公司经营西门子全新原装PLC;S7-200S7-300 S7-400 S7-1200 触摸屏,变频器,6FC,6SNS120 V10 V60 V80伺服数控备件:原装进口电机(1LA7、1LG4、1LA9、1LE1),国产电机(1LG0,1LE0)大型电机(1LA8,1LA4,1PQ8)伺服电机(1PH,1PM,1FT,1FK,1FS)西门子保内全新原装产品‘质保一年。一年内因产品质量问题免费更换新产品;不收取任何费。欢迎致电咨询。