西门子PLC的发展史
SIMATIC商标S7-200是西德西门子公司的产品之一,其注册商标为SIMATIC。1.西门子公司的产品早是1975年投放市场的SIMATIC S3,它实际上是带有简单操作接口的二进制控制器;2.1979年,S3系统被SIMATIC S5所取代,该系统广泛地使用了微处理器;3.20世纪80年代初,S5系统进一步升级——U系列PLC,较常用机型:S5-90U、95U、100U、115U、135U、155U4.1994年4月,S7系列诞生,它具有更国际化、更高性能等级、安装空间更小、更良好的WINDOWS用户界面等优势,其机型为:S7-200、300、4005.1996年,在过程控制领域,西门子公司又提出PCS7(过程控制系统7)的概念,将其优势的WINCC(与WINDOWS兼容的操作界面)、PROFIBUS(工业现场总线)、COROS(监控系统)、SINEC(西门子工业网络)及控调技术溶为一体6.现在,西门子公司又提出TIA(Totally Integrated Automation)概念,即全集成自动化系统,将PLC技术溶于全部自动化领域。
S7-200PLC中断指令介绍
中断指令有4条,包括开、关中断指令,中断连接、分离指令。指令格式如表1所示。
开中断(ENI)指令全局性允许所有中断事件。关中断(DISI)指令全局性禁止所有中断事件,中断事件的每次出现均被排队等候,直至使用全局开中断指令重新启用中断。
PLC转换到RUN(运行)模式时,中断开始时被禁用,可以通过执行开中断指令,允许所有中断事件。执行关中断指令会禁止处理中断,但是现用中断事件将继续排队等候。
中断连接指令(ATCH)指令将中断事件(EVNT)与中断程序号码(INT)相连接,并启用中断事件。
分离中断(DTCH)指令取消某中断事件(EVNT)与所有中断程序之间的连接,并禁用该中断事件。
注意:一个中断事件只能连接一个中断程序,但多个中断事件可以调用一个中断程序。
表1 中断指令格式
LAD
STL
ENI
DISI
ATCH INT,EVNT
DTCH EVNT
操作数及数据类型
无
无
INT:常量 0-127
EVNT:常量,CPU 224: 0-23; 27-33
INT/EVNT数据类型:字节
EVNT:常量, CPU 224: 0-23; 27-33
数据类型:字节
1. 开、关中断指令
2. 中断连接、分离指令
S7-200系列PLC编程器的使用示例
Siemens编程器S7-200系列用在中小型设备上的自动系统的控制单元,适用于各行各业,各种场合中的检测,监测及控制。
在这里,和大家一起来讨论S7-200几个使用方面的情况。
1.步进,伺服脉冲定位控制。
在设备的控制系统中,有关运动控制是很重要的,下面我们来看一看西门子S7-200系列PLC怎样来实现这 个功能。
首先,确定使用哪个端口来发脉冲,如采用Q0.0发脉冲,则它的控制字为SMB67,脉冲同期为SMW68,脉 冲个数存放在SMD72中,
下面是控制字节的说明:
Q0.0 Q0.1 控制字节说明
SM67.0 SM77.0 PTO/PWM更新周期值 0=不更新,1=更新周期值
SM67.1 SM77.1 PWM更新脉冲宽度值 0=不更新,1=脉冲宽度值
SM67.2 SM77.2 PTO更新脉冲数 0=不更新,1=更新脉冲数
SM67.3 SM77.3 PTO/PWM时间基准选择 0=1微秒值,1=1毫秒值
SM67.4 SM77.4 PWM更新方法 0=异步更新,1=同步更新
SM67.5 SM77.5 PTO操作 0=单段操作,1=多段操作
SM67.6 SM77.6 PTO/PWM模式选择 0=选择PTO,1=选择PWM
SM67.7 SM77.7 PTO/PWM允许 0=禁止PTO/PWM,1=允许
这样根据以上表格,我们得出Q0.0控制字:SMB67为:10000101
采用PTO输出,微妙级周期,发脉冲的周期(也就是频率)与脉冲个数都要重新输入。10000101转化为 16进制 为85,有了控制字以后,我们来写这一段程序:
根据上面这段程序,我们知道了控制字的使用,同时也知道步进电机的脉冲周期与冲个数的存放位置(对 Q0.0来说是SMW68与SMD72)。当然,VW100与VD102内的数据不同的话,步进电机的转速和转动圈数就不一样。
还有一点需要说明得是:M0.0导通---PLC捕捉到上升沿发动脉冲输出后,想停止的话,只须改变端口脉冲的 控制字,再启动PLS即可,程序如下:
2.高速计数功能。
西门子S7-200系列PLC具有高速计数的功能;举一例子来谈谈高速计数的用途,我们采用普通电机来带动丝杆转动,我们想控制转动距离,怎么来解决这个问题?那么我们可在电机另一头与一编码器联接,电机转一圈,编码器也随之转一圈,同时根据规格发出不同的脉冲数。当然,这些脉冲数的频率比较高,PLC不能用普通的上升沿计数来取得这些脉冲,只能通过高速计数功能了。
启动高速计数功能,也要具有控制字
HSCO HSC1 描述
SM37.0 SM47.0 复位有效电平控制位 0=高电平有效, 1=低电平有效
SM37.1 SM47.1 启动有效电平控制位于 0=高电平有效, 1=低电平有效
SM37.2 SM47.2 正交计数器速率选择 0=4X计数率, 1=1X计数率
SM37.3 SM47.3 计数方向控制位 0=减计数, 1=正计数
SM37.4 SM47.4 向HSC中写入计数方向 0=不更新, 1=更新计数方向
SM37.5 SM47.5 向HSC中写入预置值 0=不更新, 1=更新预置值
SM37.6 SM47.6 向HSC中写入当前值 0=不更新, 1=更新当前值
SM37.7 SM47.7 HSC允许 0=禁止HSC, 1=允许HSC
参照上面的表格,我们选择HSC1高速计数器,控制字为SMB47,现在我们启动高速计数器HSC1,选择为增计数,更新计数方向,重新设置值,更新当前值:这样的话,HSC1的启动控制高为:11111000转化为16进制为 F8,将启动计数器时当前值存放在SMD48中,将预存置放在SMD52中,具体的程序 如下:
同样的,如果计数器在工作状态下想停止计数器,也必须改变它的控制字后,启动HSC具体程序 如下:
3. PID回路控制功能。
西门子S7-200系列PLC的PID控制相当的简单,可以通过micro/win软件的一个向导程序,按照提示,一步一步执行您所要求PID控制的属性即可,在这里谈一谈PID这三个参数的具体意义:P为增益项,P越大,响应起就快,在调节流量阀时:设定流量为50%,当目前流量接近50%,刚超过,如果P值很大的话,那么流量阀会马上会关闭,而不会控制在某一区域。这就是增益项太大引起。在调节的过程中应该先将P值调节比较适当了,再去调节I值,它为积分项,是在控制器回路中控制对当前值与设定值相等的偏差范围。D为微分项,主要作用是避免给定值的微分作用而引起的跳变。
在现场的PID参数的调整过程中,针对西门子S7-200型PLC我的建议是在不同的控制阶段,采用不同的PID参数组,具体而言就是当目前距离设定值差距较大时,采用P值较大的一套PID参数,如果当前值快接近设定值范围时,采用P值较小的一套PID参数。
MM420-12/2 | 6SE6420-2UC11-2AA1 | 0.12 | 0.16 | 1.4/0.6 | 0.9 | A |
MM420-25/2 | 6SE6420-2UC12-5AA1 | 0.25 | 0.33 | 2.7/1.1 | 1.7 | A |
MM420-37/2 | 6SE6420-2UC13-7AA1 | 0.37 | 0.5 | 3.7/1.6 | 2.3 | A |
MM420-55/2 | 6SE6420-2UC15-5AA1 | 0.55 | 0.75 | 5/2.1 | 3 | A |
MM420-75/2 | 6SE6420-2UC17-5AA1 | 0.75 | 1 | 6.6/2.9 | 3.9 | A |
MM420-110/2 | 6SE6420-2UC21-1BA1 | 1.1 | 1.5 | 9.6/4.1 | 5.5 | B |
MM420-150/2 | 6SE6420-2UC21-5BA1 | 1.5 | 2 | 13/5.6 | 7.4 | B |
MM420-220/2 | 6SE6420-2UC22-2BA1 | 2.2 | 3 | 17.6/7.6 | 10.4 | B |
MM420-300/2 | 6SE6420-2UC23-0CA1 | 3 | 4 | 23.7/10.5 | 13.6 | C |
MM420-400/3 | 6SE6420-2UC24-0CA1 | 4 | 5 | 23.3 | 17.5 | C |
MM420-500/3 | 6SE6420-2UC25-5CA1 | 5.5 | 7.5 | 28 | 22 | C |
MM420-37/3 | 6SE6420-2UD13-7AA1 | 0.37 | 0.5 | 1.1 | 1.2 | A |
MM420-55/3 | 6SE6420-2UD15-5AA1 | 0.55 | 0.75 | 1.4 | 1.6 | A |
MM420-75/3 | 6SE6420-2UD17-5AA1 | 0.75 | 1 | 1.9 | 2.1 | A |
MM420-110/3 | 6SE6420-2UD21-1AA1 | 1.1 | 1.5 | 2.8 | 3 | A |
MM420-150/3 | 6SE6420-2UD21-5AA1 | 1.5 | 2 | 3.9 | 4 | A |
MM420-220/3 | 6SE6420-2UD22-2BA1 | 2.2 | 3 | 5 | 5.9 | B |
MM420-300/3 | 6SE6420-2UD23-0BA1 | 3 | 4 | 6.7 | 7.7 | B |
MM420-400/3 | 6SE6420-2UD24-0BA1 | 4 | 5 | 8.5 | 10.2 | B |
MM420-550/3 | 6SE6420-2UD25-5CA1 | 5.5 | 7.5 | 11.6 | 13.2 | C |
MM420-750/3 | 6SE6420-2UD27-5CA1 | 7.5 | 10 | 15.4 | 18.4 | C |
MM420-1100/3 | 6SE6420-2UD31-1CA1 | 11 | 15 | 22.5 | 26 | C |
BOP | 6SE6400-0BP00-0AA0 | 基本操作板 | ||||
AOP | 6SE6400-0AP00-0AA1 | 操作板 | ||||
AAOP | 6SE6400-0AP00-0AB0 | 中英双语AOP | ||||
6SE6400-1PB00-0AA0 | PROFIBUS模板 | |||||
6SE6400-1DN00-0AA0 | DeviceNet模板 | |||||
6SE6400-1CB00-0AA0 | CANopen模板 | |||||
6GK1500-0FC10 | RS485/RPOFIBUS总线电缆插接器 | |||||
6SE6400-1PC00-0AA0 | PC至变频器的连接组合件 | |||||
6SE6400-0PA00-0AA0 | PC至AOP的连接组合件 | |||||
6SE6400-0PM00-0AA0 | BOP/AOP柜门安装组合件,适用于单台变频器的控制 | |||||
6SE6400-0MD00-0AA0 | AOP柜门安装组合件,适用于多台变频器的控制 |
左:与安装板相连的 SIMOTION D410-2 控制单元
右:卡装到电源模块上的 SIMOTION D410-2 控制单元
SIMOTION D410-2 为 SIMOTION D 的变形,适用于模块型多轴方案的单轴应用。此类控制单元属于 SIMOTION D4x5-2 控制器系列的一部分,是书本型多轴应用的。SIMOTION D410-2 控制单元分为 PROFIBUS 型 (D410-2 DP) 和 PROFIBUS/PROFINET 型 (D410-2 DP/PN)。
SIMOTION D410-2 控制单元专用于模块型 SINAMICS S120 PM240-2 和 SINAMICS S120 PM340 电源模块,可直接连接到该系列的电源模块。如果需要,也可以将 SIMOTION D410-2 安装在安装板上(安装板需单独订购)。
SIMOTION D410-2 控制单元和安装板
SIMOTION D410-2 可以执行与单轴相关的运动控制功能、工艺功能和 PLC 功能,同时也负责执行该轴的驱动控制。集成的输入/输出支持多 8 个高速凸轮输出或 8 个测量输入。
驱动控制支持伺服控制(实现高动态响应)、矢量控制(实现大转矩精度)以及 V/f 控制。
SIMOTION D410-2 可在同步组中使用:
数字量输入模块具有下列机械特性:
具有8、16、32或64通道的模块。
数字量输入模块将来自过程的外部数字信号电平转换成控制器的内部信号电平(逻辑“0”或“1”)。
多种输入电压,可支持连接不同的控制信号:
除了经济性以及易于处理的特点外,该模块还具有其他特殊功能:
特殊模块还可处理过程工程,例如支持 NAMUR 标准。
数字量输出模块具有下列机械特性:
具有8、16、32或64通道的模块。
数字量输出模块将控制器的内部信号电平(逻辑“0”或“1”)转换成过程所需的外部信号电平。
多种输出电压,可支持输出不同的过程信号:
除了经济性以及易于处理的特点外,该模块还具有其他特殊功能:
可通过通信模块与外部通信伙伴连接以交换数据。由于有大量参数设置选项,可以针对通信伙伴灵活调整控制。
Modbus RTU 主站可为多 30 个 Modbus 从站创建一个 Modbus RTU 网络。
可为您提供下列通讯模板:
S7-200系列PLC编程器的使用示例
Siemens编程器S7-200系列用在中小型设备上的自动系统的控制单元,适用于各行各业,各种场合中的检测,监测及控制。
在这里,和大家一起来讨论S7-200几个使用方面的情况。
1.步进,伺服脉冲定位控制。
在设备的控制系统中,有关运动控制是很重要的,下面我们来看一看西门子S7-200系列PLC怎样来实现这 个功能。
首先,确定使用哪个端口来发脉冲,如采用Q0.0发脉冲,则它的控制字为SMB67,脉冲同期为SMW68,脉 冲个数存放在SMD72中,
下面是控制字节的说明:
Q0.0 Q0.1 控制字节说明
SM67.0 SM77.0 PTO/PWM更新周期值 0=不更新,1=更新周期值
SM67.1 SM77.1 PWM更新脉冲宽度值 0=不更新,1=脉冲宽度值
SM67.2 SM77.2 PTO更新脉冲数 0=不更新,1=更新脉冲数
SM67.3 SM77.3 PTO/PWM时间基准选择 0=1微秒值,1=1毫秒值
SM67.4 SM77.4 PWM更新方法 0=异步更新,1=同步更新
SM67.5 SM77.5 PTO操作 0=单段操作,1=多段操作
SM67.6 SM77.6 PTO/PWM模式选择 0=选择PTO,1=选择PWM
SM67.7 SM77.7 PTO/PWM允许 0=禁止PTO/PWM,1=允许
这样根据以上表格,我们得出Q0.0控制字:SMB67为:10000101
采用PTO输出,微妙级周期,发脉冲的周期(也就是频率)与脉冲个数都要重新输入。10000101转化为 16进制 为85,有了控制字以后,我们来写这一段程序:
根据上面这段程序,我们知道了控制字的使用,同时也知道步进电机的脉冲周期与冲个数的存放位置(对 Q0.0来说是SMW68与SMD72)。当然,VW100与VD102内的数据不同的话,步进电机的转速和转动圈数就不一样。
还有一点需要说明得是:M0.0导通---PLC捕捉到上升沿发动脉冲输出后,想停止的话,只须改变端口脉冲的 控制字,再启动PLS即可,程序如下:
2.高速计数功能。
西门子S7-200系列PLC具有高速计数的功能;举一例子来谈谈高速计数的用途,我们采用普通电机来带动丝杆转动,我们想控制转动距离,怎么来解决这个问题?那么我们可在电机另一头与一编码器联接,电机转一圈,编码器也随之转一圈,同时根据规格发出不同的脉冲数。当然,这些脉冲数的频率比较高,PLC不能用普通的上升沿计数来取得这些脉冲,只能通过高速计数功能了。
启动高速计数功能,也要具有控制字
HSCO HSC1 描述
SM37.0 SM47.0 复位有效电平控制位 0=高电平有效, 1=低电平有效
SM37.1 SM47.1 启动有效电平控制位于 0=高电平有效, 1=低电平有效
SM37.2 SM47.2 正交计数器速率选择 0=4X计数率, 1=1X计数率
SM37.3 SM47.3 计数方向控制位 0=减计数, 1=正计数
SM37.4 SM47.4 向HSC中写入计数方向 0=不更新, 1=更新计数方向
SM37.5 SM47.5 向HSC中写入预置值 0=不更新, 1=更新预置值
SM37.6 SM47.6 向HSC中写入当前值 0=不更新, 1=更新当前值
SM37.7 SM47.7 HSC允许 0=禁止HSC, 1=允许HSC
参照上面的表格,我们选择HSC1高速计数器,控制字为SMB47,现在我们启动高速计数器HSC1,选择为增计数,更新计数方向,重新设置值,更新当前值:这样的话,HSC1的启动控制高为:11111000转化为16进制为 F8,将启动计数器时当前值存放在SMD48中,将预存置放在SMD52中,具体的程序 如下:
同样的,如果计数器在工作状态下想停止计数器,也必须改变它的控制字后,启动HSC具体程序 如下:
3. PID回路控制功能。
西门子S7-200系列PLC的PID控制相当的简单,可以通过micro/win软件的一个向导程序,按照提示,一步一步执行您所要求PID控制的属性即可,在这里谈一谈PID这三个参数的具体意义:P为增益项,P越大,响应起就快,在调节流量阀时:设定流量为50%,当目前流量接近50%,刚超过,如果P值很大的话,那么流量阀会马上会关闭,而不会控制在某一区域。这就是增益项太大引起。在调节的过程中应该先将P值调节比较适当了,再去调节I值,它为积分项,是在控制器回路中控制对当前值与设定值相等的偏差范围。D为微分项,主要作用是避免给定值的微分作用而引起的跳变。
在现场的PID参数的调整过程中,针对西门子S7-200型PLC我的建议是在不同的控制阶段,采用不同的PID参数组,具体而言就是当目前距离设定值差距较大时,采用P值较大的一套PID参数,如果当前值快接近设定值范围时,采用P值较小的一套PID参数。
6ED 1052-1MD00-0BA6 | LOGO! 12/24RC,逻辑模块,显示器 PU/I/O:12/24V DC/继电器,8 DI (4AI)/4 DO;存储器 200 个块,可通过额外模块进行扩展 |
6ED 1052-1CC00-0BA6 | LOGO! 24,逻辑模块,显示器 PU/I/O:24V/24V/24V 传输,8 DI (4AI)/4 DO;存储器 200 个块,可通过额外模块进行扩展 |
6ED 1052-1HB00-0BA6 | LOGO! 24RC,逻辑模块,显示器 PU/I/O:24 VDC/24 VDC/继电器,8 DI/4 DO;存储器 200 个块,可通过额外的 24V AC/DC 模块进行扩展 |
6ED 1052-1FB00-0BA6 | LOGO! 230RC,逻辑模块,显示器 PU/I/O:230V/230V/继电器,8 DI/4 DO,存储器 200 个块,可通过额外的 230V AC/DC 模块进行扩展 |
6ED 1052-2MD00-0BA6 | LOGO! 12/24RCO,逻辑模块,PU/I/O:12/24V DC/继电器,8 DI (4AI)/4 DO;不带显示器,存储器 200 个块,可通过额外模块进行扩展 |
6ED 1052-2CC00-0BA6 | LOGO! 24O,逻辑模块,不带显示器,PU/I/O:24V/24V/24V 传输,8 DI (4AI)/4 DO;存储器 200 个块,可通过额外模块进行扩展 |
6ED 1052-2HB00-0BA6 | LOGO! 24RCO (AC),逻辑模块,PU/I/O:24V DC/24V DC/继电器,8 DI/4 DO;不带显示器,存储器 200 个块,可通过额外模块进行扩展 |
6ED 1052-2FB00-0BA6 | LOGO! 230RCO,逻辑模块,PU/I/O:230V/230V/继电器,8 DI/4 DO;不带显示器,存储器 200 个块,可通过额外的 230V AC/DC 模块进行扩展 |
6ED 1055-1MB00-0BA1 | LOGO!DM8 12/24RC |
6ED 1055-1CB00-0BA0 | LOGO!DM8 24 |
6ED 1055-1HB00-0BA0 | LOGO!DM8 24R |
6ED 1055-1FB00-0BA1 | LOGO!DM8 230R |
6ED 1055-1CB10-0BA0 | LOGO!DM16 24 |
6ED 1055-1NB10-0BA0 | LOGO!DM16 24R |
6ED 1055-1FB10-0BA0 | LOGO!DM16 230R |
6ED 1055-1MA00-0BA0 | LOGO!AM2 |
6ED 1055-1MD00-0BA0 | LOGO!AM2 PT100 |
6ED 1055-1MM00-0BA1 | LOGO!AM2 AQ |
6ED 1057-1AA00-0BA0 | LOGO PC电缆 |
6ED 1056-5CA00-0BA0 | 程序模块(棕色卡) |
6ED 1056-1DA00-0BA0 | LOGO! 存储卡 |
6ED 1056-6XA00-0BA0 | LOGO! 电池卡,实时时钟缓冲长 2 年 |
6ED 1056-7DA00-0BA0 | LOGO! 存储器/电池卡,LOGO! 程序的复制和/或知识保护,实时时钟缓冲长 2 年 |