可编程控制器控制系统设计的基本步骤
1 .系统设计的主要内容
( 1 )拟定控制系统设计的技术条件。技术条件一般以设计任务书的形式来确定,它是整个设计的依据;
( 2 )选择电气传动形式和电动机、电磁阀等执行机构;
( 3 )选定 PLC 的型号;
( 4 )编制 PLC 的输入 / 输出分配表或绘制输入 / 输出端子接线图;
( 5 )根据系统设计的要求编写软件规格说明书,然后再用相应的编程语言(常用梯形图)进行程序设计;
( 6 )了解并遵循用户认知心理学,重视人机界面的设计,增强人与机器之间的友善关系;
( 7 )设计操作台、电气柜及非标准电器元部件;
( 8 )编写设计说明书和使用说明书;
SIMATICS7-1200系统有三种不同模块,分别为CPU1211C、CPU1212C和CPU1214C。其中的每一种模块都可以进行扩展,以完全满足您的系统需要。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。CPU1212C可连接2个信号模块,CPU1214C可连接8个信号模块。后,所有的SIMATICS7-1200CPU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SIMATICS7-1200硬件都有内置的卡扣,可简单方便地安装在标准的35mmDIN导轨上。这些内置的卡扣也可以卡入到已扩展的位置,当需要
所有的SIMATICS7-1200硬件都经过设计,以节省控制面板的空间。例如,经过测量,CPU1214C的宽度仅为110mm,CPU1212C和CPU1211C的宽度仅为90mm。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,为您提供了效率和大灵活性。安装面板时,可提供安装孔。SIMATICS7-1200硬件可以安装在水平或竖直的位置,为您提供其它安装选项。这些集成的功能在安装过程中为用户提供了大的灵活性,并使SIMATICS7-1200为各种应用提供了实用的解决方案。
PLC系统在模块上的技术发展有:
1、处理器模块
配备大容量内存,为满足实时控制的要求而优化设计,除了一般的I/O扫描和控制、远程数据交换外,支持大型的集成控制、通讯、并行运算、处理器立后台程序和处理器输入中断等功能。如A-B公司的ControlLogix处理器模块在它的内核中设计有通信功能,借助于它的无源数据总线,系统的瓶颈得以消除。这种灵活的结构允许多个处理器、网络以及I/O在一个机架中搭配使用而没有限制。
2、信息协处理器模块
读取主处理器的数据表和状态文件,或通过语言程序将数据写入主处理器,程序可以在实时多任务环境下以及立于PLC处理器的方法,单在协处理器中运行。
工业现场的应用环境要求PLC和工控机具有很高的可靠性,而可靠性是靠电磁兼容特性(EMC)和容错技术来保证的。PLC和工控机要经过严格的电磁兼容检测,如辐射敏感度检测、谐波/电压波动/电压骤降检测、静电/快速脉冲/雷击检测、电磁干扰检测等。EMC保证了设备在本质上的抗干扰特性。但是,要保证控制设备不出故障是不可能的。因此,采用容错设计的系统对要求不能停机、不能失控的高可靠系统是十分重要的。目前重要的容错设计技术有Watchdog和双机热备(包括主机、模块和通讯介质的热备)。热备系统的工作对用户来说是透明的:即当故障发生时,所有对故障点的切除和数据的备份都是在短的控制周期内自动完成的。此项技术的完成包括了设备硬件和软件二个方面。图2给出了PLC双机冗余系统的结构。
4.人机界面产品分类薄膜键输入的HMI,显示尺寸小于5.7ˊ,画面组态软件免费,属初级产品。如POP-HMI小型人机界面;
触摸屏输入的HMI,显示屏尺寸为5.7ˊ~12.1ˊ,画面组态软件免费,属中级产品;
基于平板PC计算机的、多种通讯口的、高性能HMI,显示尺寸大于10.4ˊ,画面组态软件收费,属产品。
5.人机界面的使用方法明确任务要求,选择适合的HMI产品;
在PC机上用画面组态软件编辑“工程文件”;
测试并保存已编辑好的“工程文件”;
PC机连接HMI硬件,下载“工程文件”到HMI中;
连接HMI和工业控制器(如PLC、仪表等),实现人机交互。
SIMATIC PLC判断发生故障,会立即调用相应的故障组织块OB,如果PLC中没有加入相应的组织块PLC可能会停机,停机的目的就是保证生产处于状态。如果使用OB8x而没有编写任何诊断程序在用户程序中,PLC虽然不会因为发生故障而停机,但是这种并不可取。不能让产生故障的PLC仍无条件的运行,因为这种可能生产处于某种危险的状态。例如,当DO模块发生断线故障,相关的控制设备因此停止,但是DO可能并没有获取故障信息而停止输出,如果人员检查故障并做好接线后,DO会立刻输出控制相应的控制设备,这可能会造成现场人员或者设备的伤害。好的之一就是通过OB8x获取故障信息,然后通过编程连锁该输出,使其输出为“0”,当完毕后,通过用户确认后(例如机界面中的操作按钮),然后再输出“1”。所以使用OB8x就是快速的获取故障信息,然后根据此类故障进行条件式的和处理,这样才是有效使用PLC的。
作为 PPI接口,用于编程功能、HMI 功能(TD 200、OP),S7-200 内部 CPU / CPU 通信(9.6/19.2/187.5 kbps),或作为 MPI从站,用于和 MPI 主站(S7-300 / -400、OP、TD、按钮板)进行数据交换。
用户可编程接口(FreePort),带中断能力,用于和非西门子设备进行串行数据交换,例如在 ASCII 协议下、波特率为 1.2/2.4/4.8/9.6/19.2/38.4/57.6/115.2 Kbit/s时,可将 PC / PPI 电缆用作为 RS 232/ RS 485 适配器。
6 个高速计数器(30 kHz), 可通过参数设置使能和复位输入,具有2个单的输入端,可同时用作增/减计数器;或者可以连接2个具有90°相差脉冲列(4x20 kHz)的增量编码器。
通过数字量和模拟量扩展模块进行无故障扩展(扩展模块,选件)。
仿真器(可选):
用于集成输入的仿真和用户程序的检验。
模拟电位计:
2 个模拟电位计,可在日常工作中用作一个设定值计数器,例如设定时间。
EEPROM 子模块(选件):
用于保存完整的 STEP 7-Micro/WIN 用户程序及其它文档。
用于支持数据记录功能和配方管理。
允许快速修改程序(即使没有编程器)和其它程序归档。
通过电池提供长时间后备:
可将存储时间提高到200天。无电池模块时,用户数据(如存储器位状态、数据块、定时器和计数器)通过内部的超级电容进行保护,大约 5 天。可以保存用户程序(免维护)。电池模块插入存储器子模块插槽中。
用户程序执行
在用户程序执行阶段,PLC总是按由上而下的顺序依次地扫描用户程序(梯形图)。在扫描每一条梯形图时,又总是先扫描梯形图左边的由各触点构成的控制线路,并按先左后右、先上后下的顺序对由触点构成的控制线路进行逻辑运算,然后根据逻辑运算的结果,刷新该逻辑线圈在系统RAM存储区中对应位的状态;或者刷新该输出线圈在I/O映象区中对应位的状态;或者确定是否要执行该梯形图所规定的功能指令。
即,在用户程序执行过程中,只有输入点在I/O映象区内的状态和数据不会发生变化,而其他输出点和软设备在I/O映象区或系统RAM存储区内的状态和数据都有可能发生变化,而且排在上面的梯形图,其程序执行结果会对排在下面的凡是用到这些线圈或数据的梯形图起作用;相反,排在下面的梯形图,其被刷新的逻辑线圈的状态或数据只能到下一个扫描周期才能对排在其上面的程序起作用。
当PLC投入运行后,其工作过程一般分为三个阶段,即输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段。完成上述三个阶段称作一个扫描周期。在整个运行期间,PLC的CPU以一定的扫描速度重复执行上述三个阶段。
输入采样
在输入采样阶段,PLC以扫描方式依次地读入所有输入状态和数据,并将它们存入I/O映象区中的相应得单元内。输入采样结束后,转入用户程序执行和输出刷新阶段。在这两个阶段中,即使输入状态和数据发生变化,I/O映象区中的相应单元的状态和数据也不会改变。因此,如果输入是脉冲信号,则该脉冲信号的宽度必须大于一个扫描周期,才能保证在任何情况下,该输入均能被读入。
S7-1200 PLC目前有3种类型的CPU:
1)S7-1211C CPU。
2)S7-1212C CPU。
3)S7-1214C CPU。
这三种类型的CPU都可以使用MODBUS通信协议通过通信模块CM1241 RS485来实现S7-1200与PAC3200仪表的通信。
本例中使用的PLC硬件为:
1)PM1207电源 ( 6EP1 332-1SH71 )
2) S7-1214C ( 6ES7 214 -1BE30 -0xB0 )
3) CM1241 RS485 ( 6ES7 241 -1CH30 -0xB0 )
4) 模拟器 ( 6ES7 274 -1XH30 -0xA0 )
本例中使用的PAC3200仪表硬件为:
1) PAC3200 (7KM2112-0BA00-3AA0)
2) MODBUS RTU 模块 (7KM9300-0AB00-0AA0)
3) MODBUS 通信电缆 ( 6XV1830-0EH10)
3.软件需求
1) 编程软件 Step7 Basic V10.5 ( 6ES7 822-0AA0-0YA0)
4.S7-1200 MODBUS RTU的通信方式
S7-1200作为MODBUS RTU主站的通信方式是由DATA_ADDR 和 MODE 参数来选择 Modbus 功能类型的。
DATA_ADDR(从站中的起始 Modbus 地址): 要在 Modbus 从站中访问的数据的起始地址。MB_MASTER 使用 MODE 输入而非功能代码输入。 MODE 和 Modbus 地址范围一起确定实际 Modbus 消息中使用的功能代码。
下表列出了 MB_MASTER 参数 MODE、Modbus 功能代码和 Modbus 地址范围之间的对应关系。
PLC与驱动器之间通讯建立后,如果在正常运行过程中出现通讯中断的情况,通讯恢复后,在对MC_Power进行使能时,Error管脚会出现16#8001错误,工艺对象会出现“与设备(驱动装置或编码器)通信故障”报警,由于工艺对象故障的存在,MC_Power将无法对驱动器进行使能,只有确认故障后,驱动器才能重新使能。
DQ 16x24VDC/0.5 HF 参数:
在 STEP 7 中模块参数时,可使用不同的参数来设置模块属性。下表列出了可组态的参数。可组态参数的有效范围取决于组态的类型。可进行以下组态:
使用 S7-1500 CPU 进行统一操作
在 ET 200MP 系统中 PROFINET IO 上进行分布式操作
在 ET 200MP 系统中的 PROFIBUS DP 上进行分布式操作
在用户程序中进行参数分配时,可通过 WRREC 指令(RUN 模式下的参数分配)和数据记录将这些参数传送到模块中;请参见 参数分配和参数数据记录的结构。
CPU模块,可对I/O规模有较大需求,逻辑控制较为复杂的应用;而经济型CPU模块直接通过单机本体相对简单的控制需求。具有:
1)仅有型CPU模块支持2)只有型、晶体管输出型才支持
CPU模块本体标配以太网接口,集成了强大的以太信功能。一根普通的网线即可将程序下载到PLC中,方便快捷,省去了编辑电缆。通过以太网接口还可与其它CPU模块、屏、计算机进行通信,轻松组网。
CPU模块本体多集成3路高速脉冲输出,高达100kHz,支持PWM/PTO输出以及多种运动,可设置运动包络。配以方便易用的向导设置功能,快速实现设备、定位等功能。
通过以太网电缆与安装有STEP7Micro/WINSMART的编程设备进行通信连接。
注意:一对一通信不需要交换机,如果网络中存在两台以上设备则需要交换机。
1、硬件连接(编程设备直接与CPU连接)先,安装CPU到固定位置;其次,在CPU上端以太网接口以太网电缆,如图1所示,将以太网电缆连接到编程设备的以太网口上。
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。
1200描述 :
西门子1200plc4M存储卡经销商
西门子1200系列24M内存卡系统商
西门子1200plc4M存储卡经销商
价格供参考,行情波动,具体价格欢迎电议
公司所售出的产品,全新原装,质保一年、但凡质量问题,可无条件退换
SIMATIC S7-1200存储卡订货号:
6ES7954-8LC02-0AA0 S7-1200 4M存储卡
6ES7954-8LE02-0AA0 S7-1200 12M存储卡
6ES7954-8LF02-0AA0 S7-1200 24M存储卡
6ES7954-8LL02-0AA0 S7-1200 256M存储卡
6ES7954-8LP02-0AA0 S7-1200 2G存储卡
6ES7954-8LT02-0AA0 S7-1200 32G存储卡
对于西门子S7-1200CPU,存储卡不是必须的.将存储卡插到一个处于运行状态的CPU上,会造成CPU停机。
S7-1200CPU使用的存储卡为SD卡,存储卡中可以存储用户项目文件,有如下四种功能:
1.作为CPU的装载存储区,用户项目文件可以仅存储在卡中,CPU中没有项目文件,离开存储卡无法运行。
2.在有编程器的情况下,作为向多个S7-1200PLC传送项目文件的介质。
3.忘记密码时,CPU内部的项目文件和密码。
4.24M卡可以用于更新S7-1200CPU的固件版本。
存储卡有两种工作模式:
1.程序卡:存储卡作为S7-1200 CPU 的装载存储区,所有程序和数据存储在卡中,CPU 内部集成的存储区中没有项目文件,设备运行中存储卡不能被拔出 。
2.传输卡:用于从存储卡向CPU传送项目,传送完成后必须将存储卡拔出。CPU可以离开存储卡立运行。
S7-1200CPU使用的存储卡为SD卡,存储卡中可以存储用户项目文件,有如下三种功能:
1. 作为CPU的装载存储区,用户项目文件可以仅存储在卡中,CPU中没有项目文件,离开存储卡无法运行。
2. 在有编程器的情况下,作为向多个S7-1200PLC传送项目文件的介质。
3. 忘记密码时,CPU内部的项目文件和密码。
4. 24M卡可以用于更新S7-1200CPU的固件版本
S7-1200 CPUCPU 1211C CPU 1212C CPU 1214C CPU 1215C
输入/输出扩展模块 SM(信号模块)SM 1221 数字量输入模块SM 1222 数字量输出模块SM 1223 数字量输入/直流输出模块SM 1223 数字量输入/交流输出模块SM 1231 模拟量输入模块SM 1232 模拟量输出模块SM 1231 热电偶和热电阻模拟量输入模块SM 1234 模拟量输入/输出模块
输入/输出扩展模块 SB 及通信板 CB(信号板)SB 1221 数字量输入信号板SB 1222 数字量输出信号板SB 1223 数字量输入/输出信号板SB 1231 热电偶和热电阻模拟量输入信号板SB 1231 模拟量输入信号板SB 1232 模拟量输出信号板CB 1241 RS485
1.中低端紧凑型控制器
2.大规模集成,节省空间,功能强大
3.具有*的实时性能和功能强大的通信选件:
4.带有集成PROFINET IO 接口的控制器,可与SIMATIC 控制器、HMI、编程设备和其它自动化组件进行通信
5.所有CPU都可用于单机模式、网络以及分布式结构
6.安装、编程和操作极为简便
7.集成式 Web 服务器,带有标准和用户特定 Web 页面
8.数据记录功能,用于归档用户程序的运行数据
9.强大的集成工艺功能,如计数、测量、闭环控制和运动控制
10.集成数字量和模拟量输入/输出
11.灵活的扩展设备
12.可直接用于控制器的信号板卡
13.用于通过输入/输出通道来扩展控制器的信号模块;
包括一个用于记录和准备能量数据的电能表模块
14.附件,如电源、开关模块或SIMATIC存储卡等
人~工智能是西门子的领~先技术领域之一.30多年来,我们一直在这个领域开展深入研究.早在20世纪90年代,西门子就已为炼钢厂部署网络.如今,西门子有大约200位*从事数据分析和网络研究.我们目前的研究重点是增强学习和深度学习等领域.这意味着什么呢?网络节点之间的连接类似于生物体大脑元之间的联系.这些联系使网络能够学习如何解读数据并作出决策.我们的深度学习技术使用了数以千计的模拟元和模拟元之间数百万个连接
1200plc应用
SIMATIC S7-1200 是适合机械和工厂组态中的开环和闭环控制任务的控制器。
SIMATIC S7-1200 将紧凑的模块化设计与高性能结合在一起,适合广泛的自动化应用。其应用范围从取代继电器和接触器,一直延伸到网络中以及分布式结构内的复杂自动化任务。
功能: 有些 HSC 允许 HSC 被组态(计数类型)为报告而非当前脉冲计数值。 有三种可用的测量周期: 0.01、0.1 或 1.0 秒。
测量周期决定 HSC 计算并报告新值的。 报告是通过上一测量周期内总计数值确定的平均值。 如果该在快速变化,则报告值将是介于测量周期内出现的高和低之间的一个中间值。 无论测量周期的设置是什么,总是会以赫兹为单位来报告(每秒脉冲个数)。
计数器和输入: 下表列出了用于与 HSC 相关的时钟、方向控制和复位功能的输入。
同一输入不可用于两个不同的功能,但任何未被其 HSC 的当前使用的输入均可用于其它用途。 例如,如果 HSC1 处于使用内置输入但不使用外部复位 (I0.3) 的, 则 I0.3 可以用于沿中断或 HSC2。
1 对于编码器: Z 相,归位
HSC 的输入地址
说明
在设备配置期间分配高速计数器设备使用的数字量 I/O 点。 将数字量 I/O 点的地址分配给这些设备之后,无法通过表格中的强制功能修改所分配的 I/O 点的地址值。
组态 CPU 时,可以选择启用和组态每个 HSC。 CPU 会根据其组态自动为每个 HSC 分配输入地址。 (某些 HSC 允许选择是使用 CPU 的板载输入还是使用 SB 的输入。)
如下表所示,不同 HSC 的可选的默认分配互相重叠。 例如,HSC 1 的可选外部复位使用的输入与 HSC 2 的其中一个输入相同。
请始终确保组态 HSC 时任何一个输入都不会被两个 HSC 使用。
下表显示了 CPU 1211C 的板载 I/O 和 SB 两者的 HSC 输入分配。 (如果 SB 只有 2 个输入,则仅输入 4.0 和 4.1 可用。)
对于单相: C 为时钟输入,[d] 为可选方向输入,[R] 为可选外部复位输入。 (复位仅适用于“计数”。)
对于双相: CU 为加时钟输入,CD 为减时钟输入,[R] 为可选外部复位输入。 (复位仅适用于“计数”。)
对于 AB 相正交: A 为时钟 A 输入,B 为时钟 B 输入,[R] 为可选外部复位输入。
(复位仅适用于“计数”。)
1 HSC 1 和 HSC 2 可组态为使用板载输入或 SB 输入。
2 HSC 5 和 HSC 6 只能使用 SB 输入。 HSC 6 只能使用 4 输入 SB。
3 仅具有 2 个数字量输入的 SB 只能提供输入 4.0 和 4.1。
下表显示了 CPU 1212C 的板载 I/O 和 SB 两者的 HSC 输入分配。 (如果 SB 只有 2 个输入,则仅输入 4.0 和 4.1 可用。)
对于单相: C 为时钟输入,[d] 为可选方向输入,[R] 为可选外部复位输入。 (复位仅适用于“计数”。)
对于双相: CU 为加时钟输入,CD 为减时钟输入,[R] 为可选外部复位输入。 (复位仅适用于“计数”。)
对于 AB 相正交: A 为时钟 A 输入,B 为时钟 B 输入,[R] 为可选外部复位输入。
(复位仅适用于“计数”。)
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。