詳細(xì)介紹
西門子S7-400中央控制器可編程控制器(ProgrammableController)是計(jì)算機(jī)家族中的一員,,是為工業(yè)控制應(yīng)用而設(shè)計(jì)制造的,。早期的可編程控制器稱作可編程邏輯控制器(ProgrammableLogicController),簡稱PLC,,它主要用來代替繼電器實(shí)現(xiàn)邏輯控制,。隨著技術(shù)的發(fā)展,這種裝置的功能已經(jīng)大大超過了邏輯控制的范圍,,因此,,今天這種裝置稱作可編程控制器,簡稱PC,。但是為了避免與個(gè)人計(jì)算機(jī)(PersonalComputer)的簡稱混淆,,所以將可編程控制器簡稱PLC
2、PLC的基本結(jié)構(gòu)
PLC實(shí)質(zhì)是一種于工業(yè)控制的計(jì)算機(jī),,其硬件結(jié)構(gòu)基本上與微型計(jì)算機(jī)相同,,如圖所示:
a.中央處理單元(CPU)
中央處理單元(CPU)是PLC的控制中樞。它按照PLC系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存儲(chǔ)從編程器鍵入的用戶程序和數(shù)據(jù),;檢查電源,、存儲(chǔ)器、I/O以及警戒定時(shí)器的狀態(tài),,并能診斷用戶程序中的語法錯(cuò)誤,。當(dāng)PLC投入運(yùn)行時(shí),首先它以掃描的方式接收現(xiàn)場各輸入裝置的狀態(tài)和數(shù)據(jù),,并分別存入I/O映象區(qū),,然后從用戶程序存儲(chǔ)器中逐條讀取用戶程序,,經(jīng)過命令解釋后按指令的規(guī)定執(zhí)行邏輯或算數(shù)運(yùn)算的結(jié)果送入I/O映象區(qū)或數(shù)據(jù)寄存器內(nèi),。等所有的用戶程序執(zhí)行完畢之后,zui后將I/O映象區(qū)的各輸出狀態(tài)或輸出寄存器內(nèi)的數(shù)據(jù)傳送到相應(yīng)的輸出裝置,,如此循環(huán)運(yùn)行,,直到停止運(yùn)行。
為了進(jìn)一步提高PLC的可*性,,近年來對(duì)大型PLC還采用雙CPU構(gòu)成冗余系統(tǒng),,或采用三CPU的表決式系統(tǒng)。這樣,,即使某個(gè)CPU出現(xiàn)故障,,整個(gè)系統(tǒng)仍能正常運(yùn)行。
b,、存儲(chǔ)器
存放系統(tǒng)軟件的存儲(chǔ)器稱為系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器,。
存放應(yīng)用軟件的存儲(chǔ)器稱為用戶程序存儲(chǔ)器,。
C、電源
PLC的電源在整個(gè)系統(tǒng)中起著十分重要得作用,。如果沒有一個(gè)良好的,、可*得電源系統(tǒng)是無法正常工作的,因此PLC的制造商對(duì)電源的設(shè)計(jì)和制造也十分重視,。一般交流電壓波動(dòng)在+10%(+15%)范圍內(nèi),,可以不采取其它措施而將PLC直接連接到交流電網(wǎng)上去。
3,、PLC的工作原理
一.掃描技術(shù)
當(dāng)PLC投入運(yùn)行后,,其工作過程一般分為三個(gè)階段,即輸入采樣,、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新三個(gè)階段,。完成上述三個(gè)階段稱作一個(gè)掃描周期。西門子S7-400中央控制器在整個(gè)運(yùn)行期間,,PLC的CPU以一定的掃描速度重復(fù)執(zhí)行上述三個(gè)階段,。
(一)輸入采樣階段
在輸入采樣階段,PLC以掃描方式依次地讀入所有輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù),,并將它們存入I/O映象區(qū)中的相應(yīng)得單元內(nèi),。輸入采樣結(jié)束后,轉(zhuǎn)入用戶程序執(zhí)行和輸出刷新階段,。在這兩個(gè)階段中,,即使輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)發(fā)生變化,I/O映象區(qū)中的相應(yīng)單元的狀態(tài)和數(shù)據(jù)也不會(huì)改變,。因此,,如果輸入是脈沖信號(hào),則該脈沖信號(hào)的寬度必須大于一個(gè)掃描周期,,才能保證在任何情況下,,該輸入均能被讀入。
(二)用戶程序執(zhí)行階段
在用戶程序執(zhí)行階段,,PLC總是按由上而下的順序依次地掃描用戶程序(梯形圖),。在掃描每一條梯形圖時(shí),又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點(diǎn)構(gòu)成的控制線路,,并按先左后右,、先上后下的順序?qū)τ捎|點(diǎn)構(gòu)成的控制線路進(jìn)行邏輯運(yùn)算,然后根據(jù)邏輯運(yùn)算的結(jié)果,,刷新該邏輯線圈在系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)區(qū)中對(duì)應(yīng)位的狀態(tài),;或者刷新該輸出線圈在I/O映象區(qū)中對(duì)應(yīng)位的狀態(tài);或者確定是否要執(zhí)行該梯形圖所規(guī)定的特殊功能指令。
即,,在用戶程序執(zhí)行過程中,,只有輸入點(diǎn)在I/O映象區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)不會(huì)發(fā)生變化,而其他輸出點(diǎn)和軟設(shè)備在I/O映象區(qū)或系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)都有可能發(fā)生變化,,而且排在上面的梯形圖,,其程序執(zhí)行結(jié)果會(huì)對(duì)排在下面的凡是用到這些線圈或數(shù)據(jù)的梯形圖起作用;相反,,排在下面的梯形圖,,其被刷新的邏輯線圈的狀態(tài)或數(shù)據(jù)只能到下一個(gè)掃描周期才能對(duì)排在其上面的程序起作用。
(三)輸出刷新階段
當(dāng)掃描用戶程序結(jié)束后,,PLC就進(jìn)入輸出刷新階段,。在此期間,CPU按照I/O映象區(qū)內(nèi)對(duì)應(yīng)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)刷新所有的輸出鎖存電路,,再經(jīng)輸出電路驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的外設(shè),。這時(shí),才是PLC的真正輸出,。
比較下二個(gè)程序的異同:
程序1:
程序2:
這兩段程序執(zhí)行的結(jié)果*一樣,,但在PLC中執(zhí)行的過程卻不一樣。
※程序1只用一次掃描周期,,就可完成對(duì)%M4的刷新,;
※程序2要用四次掃描周期,才能完成對(duì)%M4的刷新,。
這兩個(gè)例子說明:同樣的若干條梯形圖,,其排列次序不同,執(zhí)行的結(jié)果也不同,。另外,,也可以看到:采用掃描用戶程序的運(yùn)行結(jié)果與繼電器控制裝置的硬邏輯并行運(yùn)行的結(jié)果有所區(qū)別。當(dāng)然,,如果掃描周期所占用的時(shí)間對(duì)整個(gè)運(yùn)行來說可以忽略,,那么二者之間就沒有什么區(qū)別了。
一般來說,,PLC的掃描周期包括自診斷,、通訊等,,如下圖所示,,即一個(gè)掃描周期等于自診斷、通訊,、輸入采樣,、用戶程序執(zhí)行、輸出刷新等所有時(shí)間的總和。
二.PLC的I/O響應(yīng)時(shí)間
為了增強(qiáng)PLC的抗干擾能力,,提高其可*性,,PLC的每個(gè)開關(guān)量輸入端都采用光電隔離等技術(shù)。
為了能實(shí)現(xiàn)繼電器控制線路的硬邏輯并行控制,,PLC采用了不同于一般微型計(jì)算機(jī)的運(yùn)行方式(掃描技術(shù)),。
以上兩個(gè)主要原因,使得PLC得I/O響應(yīng)比一般微型計(jì)算機(jī)構(gòu)成的工業(yè)控制系統(tǒng)滿的多,,其響應(yīng)時(shí)間至少等于一個(gè)掃描周期,,一般均大于一個(gè)掃描周期甚至更長。
所謂I/O響應(yīng)時(shí)間指從PLC的某一輸入信號(hào)變化開始到系統(tǒng)有關(guān)輸出端信號(hào)的改變所需的時(shí)間,。其zui短的I/O響應(yīng)時(shí)間與zui長的I/O響應(yīng)時(shí)間如圖所示:
第(n-1)個(gè)
掃描周期
zui短I/O響應(yīng)時(shí)間:
zui長I/O響應(yīng)時(shí)間
SIEMENSPLC在中國的產(chǎn)品,,根據(jù)規(guī)模和性能的大小,主要有S7-200S7-300和S7-400三種,,下面就簡單介紹一下該三種產(chǎn)品的一些特性,。
S7-200
針對(duì)低性能要求的摸塊化小控制系統(tǒng),它zui多可有7個(gè)模塊的擴(kuò)展能力,,在模塊中集成背板總線,,它的網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接有RS-485通訊接口和PROFIBUS兩種,可通過編程器PG訪問所有模塊,,帶有電源,、CPU和I/O的一體化單元設(shè)備。
其中的擴(kuò)展模塊(EM)有以下幾種:數(shù)字量輸入模塊(DI)——24VDC和120/230VAC,;數(shù)字量輸出(DO)——24VDC和繼電器,;模擬量輸入模塊(AI)——電壓、電流,、電阻和熱電偶,;模擬量輸出模塊——電壓和電流。還有一個(gè)比較特殊的模塊-通訊處理器(CP)——該塊的功能是可以把S7-200作為主站連接到AS-接口(傳感器和執(zhí)行器接口),,通過AS-接口的從站可以控制多達(dá)248個(gè)設(shè)備,,這樣就可以顯著的擴(kuò)展S7-200的輸入和輸出點(diǎn)數(shù)。
CPU設(shè)計(jì)
有3種手動(dòng)選擇操作模式:STOP——停機(jī)模式,,不執(zhí)行程序,;TERM——運(yùn)行程序,可以通過編程器進(jìn)行讀/寫訪問,;RUN——運(yùn)行程序,,通過編程器僅能進(jìn)行讀操作。
狀態(tài)指示器(LED):SF——系統(tǒng)錯(cuò)誤或(和)CPU內(nèi)部錯(cuò)誤,;RUN——運(yùn)行模式,,綠燈;STOP——停機(jī)模式,黃燈,;DP——分布式I/O(僅對(duì)CPU-215),。
存儲(chǔ)器卡——用來在沒電的情況下不需要電池就可以保存用戶程序。PPI口用來連接編程設(shè)備,、文本顯示器或其他CPU,。
S7-300
相比較S7-200,S7-300針對(duì)的是中小系統(tǒng),,他的模塊可以擴(kuò)展多達(dá)32個(gè)模塊,,背板總線也在模塊內(nèi)集成,它的網(wǎng)絡(luò)連接已比較成熟和流行,,有MPI(多點(diǎn)接口),、PROFIBUS和工業(yè)以太網(wǎng),使通訊和編程變的簡單和多選性,,并可以借助于HWConfig工具可以進(jìn)行組態(tài)和設(shè)置參數(shù),。
S7-300的模塊稍微多一點(diǎn),除了信號(hào)模塊(SM)和200的EM模塊同類型之外,,它還有接口模塊(IM)——用來進(jìn)行多層組態(tài),,把總線從一層傳到另一層;占位模塊(DM)——為沒有設(shè)置參數(shù)的信號(hào)模塊保留一個(gè)插槽或?yàn)橐院蟀惭b的接口模塊保留一個(gè)插槽,;功能模塊(FM)——執(zhí)行特殊功能,,如計(jì)數(shù)、定位,、閉環(huán)控制相當(dāng)于對(duì)CPU功能的一個(gè)擴(kuò)展或補(bǔ)充,;通訊處理器(CP)——提供點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接、PROFIBUS和工業(yè)以太網(wǎng),。
CPU設(shè)計(jì)
模式選擇器有:MRES=模塊復(fù)位功能,;STOP=停止模式,程序不執(zhí)行,;RUN=程序執(zhí)行,,編程器只讀操作;RUN-P=程序執(zhí)行,,編程器可讀寫操作,。
狀態(tài)指示器:SF,BATF=電池故障,;DC5V=內(nèi)部5VDC電壓指示,;FRCE=表示至少有一個(gè)輸入或輸出被強(qiáng)制;RUN=當(dāng)CPU啟動(dòng)時(shí)閃爍,,在運(yùn)行模式下常亮,;STOP=在停止模式下常亮,有存儲(chǔ)器復(fù)位請(qǐng)求時(shí)慢速閃爍,,正在執(zhí)行復(fù)位時(shí)快速閃爍,。
MPI接口用來連接到編程設(shè)備或其他設(shè)備,DP接口用來直接連接到分布式I/O,。
S7-400
同300的區(qū)別主要是規(guī)模和性能上更強(qiáng)大,,啟動(dòng)類型有冷啟動(dòng)(CRST)和熱啟動(dòng)(WRST)之分,其他基本一樣,。哦,,它還有一個(gè)外部的電池電源接口,當(dāng)在線更換電池時(shí)可以向RAM提供后備電源,。
編程設(shè)備
編程設(shè)備主要有PG720PG740PG760——可以理解成裝有編程軟件的手提電腦,;也可以直接用安裝有STEP7(SIEMENS的編程軟件)的PC來完成。而實(shí)現(xiàn)通訊(要編程首先要和PLC的CPU通訊上)的要求主要在于接口:1.可以在PC上裝CP5611卡——上面有MPI口,,可用電纜直接連接,。2.加個(gè)PC適配器,把MPI口轉(zhuǎn)換成RS-232口后接到PC上,。3.PLC加CP343卡,,使它具有以太網(wǎng)口。
一個(gè)工程的建立
項(xiàng)目管理
每個(gè)自動(dòng)化過程都是由許多較小的部分和子過程組成,,所以工程建立的*個(gè)任務(wù)是分解子任務(wù),。而每個(gè)子任務(wù)定義了自動(dòng)化系統(tǒng)要完成的硬件和軟件要求。其中硬件包括輸入/輸出數(shù)目和類型,,對(duì)應(yīng)模塊序號(hào)和類型,,所用機(jī)架號(hào),CPU型號(hào)和容量,,HMI(人機(jī)界面)系統(tǒng),,網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。軟件方面主要是程序結(jié)構(gòu),,自動(dòng)化過程中的數(shù)據(jù)管理,,組態(tài)數(shù)據(jù)、通訊數(shù)據(jù)及程序和項(xiàng)目文檔,。在SIEMENS的S7中,,上述工作都在項(xiàng)目管理(SIMATIC管理器),包括必須的硬件(+組態(tài)),,網(wǎng)絡(luò)(+組態(tài)),,所有程序和自動(dòng)化解決方案的數(shù)據(jù)管理。F1在線幫助,。
SIMATIC管理器管理STEP7項(xiàng)目,,編寫STEP7用戶程序的工具,,有梯形圖LAD,語句表STL,,和功能塊圖FBD,,編程語言。利用編程器或外部編程器可以把用戶程序保存到EPROM卡上,。
SIMATIC管理器是一個(gè)在線/離線編輯S7對(duì)象的圖形化用戶界面,,這些對(duì)象包括項(xiàng)目、用戶程序,、快,、硬件站和工具。此管理器的用戶界面中工具條和WINDOWS差不多,,就是多了幾個(gè)PLC菜單——顯示訪問節(jié)點(diǎn),、存儲(chǔ)器卡、下載,、仿真模塊,。
注::由于目前主流系統(tǒng)是S7-300,所以下面的操作基本以S7-300為主,,而實(shí)際過程由于配置的不同可能會(huì)有所不同,。
STEP7項(xiàng)目結(jié)構(gòu):項(xiàng)目中,數(shù)據(jù)以對(duì)象形式存儲(chǔ),,按樹型結(jié)構(gòu)組織,。
*級(jí):包含項(xiàng)目圖表,每個(gè)項(xiàng)目代表和項(xiàng)目存儲(chǔ)有關(guān)的一個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),。
第二級(jí):站(如S7-300)用于存放硬件組態(tài)和模塊參數(shù)等信息,,站是組態(tài)硬件的起點(diǎn)。
S7程序文件夾是編寫程序的起點(diǎn),,所有S7系列的軟件均放在S7程序文件夾下,,它包含程序塊文件和源文件夾。
SIMATIC的網(wǎng)絡(luò)圖表(MPI,、PROFIBUS,、工業(yè)以太網(wǎng))
第三級(jí)和其他級(jí):和上級(jí)對(duì)象類型有關(guān)。
編程器可離線/在線查看項(xiàng)目——OFFLINE:編程器硬盤上的內(nèi)容,;ONLINE:通過網(wǎng)線從PLC讀到的內(nèi)容,。
菜單選項(xiàng):在OPTIONS-CUSTOMIZE設(shè)置語言、助記符,、常用特性(存儲(chǔ)位置,、系統(tǒng)信息顯示)。
創(chuàng)建一個(gè)項(xiàng)目:FILENEWNEWPROJECT
插入S7程序塊:INSERTPROGRAMS7PROGRAM
插入S7塊:INSERTS7BLOCK然后可選:1:組織塊(OB)被操作系統(tǒng)調(diào)用,,他們是操作系統(tǒng)和用戶程序的接口,。2:功能FC和功能塊FB是實(shí)際的用戶程序利用他們可以把復(fù)雜的程序分解成小的,,易于調(diào)試的單元。3:數(shù)據(jù)塊存儲(chǔ)用戶的數(shù)據(jù),。選擇所需塊類型后,,會(huì)打開一個(gè)屬性對(duì)話框,其中可輸入塊序號(hào)和要使用的編程語言,,及其他設(shè)置,。
西門子S7-400中央控制器
補(bǔ)充一下:
1,、內(nèi)存總清——MRES=MEMORYRESET,,經(jīng)過MRES的模塊相當(dāng)于一個(gè)新模塊,所以請(qǐng)務(wù)必謹(jǐn)慎,。方法是:放在MRES足夠時(shí)間,,到STOP指示燈閃2下;彈回到STOP再迅速放到MRES,,此時(shí)STOP快速閃6下——內(nèi)存清空,,將刪除所有用戶程序數(shù)據(jù),硬件測試和初始化,,如果此時(shí)裝有EPROM卡,,把卡內(nèi)容COPY到內(nèi)部RAM區(qū)。
2,、SIEMENS的信號(hào)模塊(SM)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),,接線非常方便,更換摸板無需接線(可拔下來),。固定方式有彈簧和螺釘連接兩種,。
3、對(duì)于軟件的授權(quán):在光盤安裝后以后,,一定要用軟盤(權(quán)盤)授權(quán),,對(duì)于重裝系統(tǒng)或軟件的,一定要先”收回“權(quán)到軟盤以后,,才進(jìn)行,,以便重裝以后再次授權(quán),否則只能西門子了,。
硬件組態(tài)和存儲(chǔ)器概念
S7-300的存儲(chǔ)器概念:
裝載存儲(chǔ)器是一個(gè)可編程模塊,,它包括建立在編程設(shè)備上的裝載對(duì)象(邏輯塊、數(shù)據(jù)塊和其他信息),,它可以是存儲(chǔ)器卡或內(nèi)部集成的RAM,。存儲(chǔ)器卡一般有兩種,其中,,當(dāng)采用RAM存儲(chǔ)器卡時(shí),,系統(tǒng)必須配備電池,,當(dāng)采用FlashEPROM存儲(chǔ)器卡時(shí),則斷電不會(huì)丟失,,但內(nèi)部RAM中的數(shù)據(jù)仍需電池保持,。工作存儲(chǔ)器僅包含和運(yùn)行時(shí)間使用的程序和數(shù)據(jù),RAM工作存儲(chǔ)器集成在CPU中,,通過后備電池保持,。系統(tǒng)存儲(chǔ)器包括過程映象輸入和輸出表(PII,PIQ),,位存儲(chǔ)器,,定時(shí)器,計(jì)數(shù)器和局部堆踐,。保持存儲(chǔ)器是非揮發(fā)的RAM,,即使沒有安裝后備電池也可用來保持某些數(shù)據(jù),設(shè)置CPU參數(shù)時(shí)要保持的區(qū)域,。
從上述概念可知,,假如我們在線修改程序,被修改的塊存放在工作存儲(chǔ)器中,,當(dāng)把程序上載到編程器時(shí),,就從工作存儲(chǔ)器傳到編程器。由于斷電會(huì)導(dǎo)致RAM數(shù)據(jù)的丟失,,所以假如要安全保存被修改的程序,,就必須保存在FEPROM或硬盤上。
硬件組態(tài)和參數(shù)分配
一些概念:組態(tài)就是指在硬件組態(tài)的站窗口中分配機(jī)架,、塊可分布式I/O,,可從硬件目錄中選擇部件;參數(shù)分配就是建立可分配參數(shù)模塊的特性,,例如啟動(dòng)特性,、保持區(qū)等;設(shè)定組態(tài)就是設(shè)定好的硬件組態(tài)和參數(shù)分配,;實(shí)際組態(tài)指已存在的實(shí)際組態(tài)和參數(shù)分配,,一般是在已裝配的系統(tǒng)中,從PLC的CPU中讀出來的,。
組態(tài)過程:
啟動(dòng)硬件組態(tài):新建一個(gè)項(xiàng)目(PROJECT),,選擇該項(xiàng)目,并插入(INSERT)一個(gè)站(STATION),,在SIMATIC管理器中選擇硬件站(HARDWARE)雙擊OPEN即可,,我們同時(shí)可以打開硬件目錄——VIEW-CATALOG,如果選擇標(biāo)準(zhǔn)硬件目錄庫,它會(huì)提供所有的機(jī)架,、模塊和接口模塊,。
產(chǎn)生硬件組態(tài):主要選擇機(jī)架,模塊如何在機(jī)架擺放,。具體是:
1,、在硬件目錄中打開一個(gè)SIMATIC300站的RACK-300(例如是300),雙擊或拖到左邊窗口,。這樣在左邊的窗口中就出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)架表:上面的部分顯示一個(gè)簡表,,下面的部分顯示帶有定貨號(hào)、MPI地址和I/O地址的詳細(xì)信息,。
2,、電源:雙擊或拖拉目錄中的“PS-300”模塊,放到表中的一號(hào)槽位上,。
3,、CPU:從CPU-300的目錄中選擇你所配置的CPU,,列入2號(hào)槽位,。
4、3號(hào)槽—一般接口模塊保留(用于多層組態(tài)),,在實(shí)際配置中,,如果這個(gè)位置要保留以后安裝接口模塊,在安裝時(shí)就必須插入一個(gè)占位模塊,。
5,、信號(hào)模塊:從4號(hào)槽位開始zui多可以插入八塊信號(hào)模塊(SM卡),包括通訊處理器(CP)和功能模塊(FM),。
6,、CP卡(通訊處理卡):如以太網(wǎng)卡CP-343,PROFIBUSCP-341,、342等,。當(dāng)然我們也可以直接用CPU上的MPI口,省錢但速度相對(duì)慢點(diǎn),。
分配參數(shù):按要求對(duì)各種模塊參數(shù)進(jìn)行設(shè)置,。雙擊模塊打開屬性對(duì)話框(Properties)
CPU——屬性包括通用屬性General(主要提供模塊的類型,位置和MPI地址—如果要把幾個(gè)PLC通過MPI接口組成網(wǎng)絡(luò),,每個(gè)CPU分配不同的MPI地址),;啟動(dòng)項(xiàng)目START.UP(主要選擇三種啟動(dòng)方式,HOT—從斷電時(shí)的語句,,也就是程序斷電處開始,,WARM—從頭,也就是程序*步開始,,COLD—冷啟動(dòng),;監(jiān)視時(shí)間包括從模塊讀準(zhǔn)備的信息時(shí)間和傳遞參數(shù)到模塊的時(shí)間,;可保存數(shù)量RetentiveMemory:用來當(dāng)出現(xiàn)斷電或從STOP到RUN切換時(shí)需要保持的存儲(chǔ)器區(qū)域;循環(huán)/時(shí)鐘存儲(chǔ)器,;保護(hù)功能(設(shè)定鑰匙權(quán)限和各種級(jí)別及口令),;診斷/時(shí)鐘。
保存下載及上傳:經(jīng)過上述設(shè)置以后,,我們就可以保存,、編譯、*性檢查后,,把設(shè)定組態(tài)下載到PLC中,。當(dāng)然,對(duì)實(shí)際運(yùn)行的PLC,,我們也可以通過上傳(UploadStation)把實(shí)際組態(tài)讀到編程器,。
硬件診斷及組態(tài)中可能出現(xiàn)的問題:在SIMATIC管理器中可以用PLC-DiagnoseHardware來獲得PLC的診斷狀態(tài)。在實(shí)際組態(tài)過程中zui可能出現(xiàn)的問題是以下幾點(diǎn):
1,、在S7-300中,,組態(tài)中有空位置,此時(shí)組態(tài)不能編譯通過,;
2,、不正確的CPU(例如:是CPU315-2DP,不是CPU314)此時(shí)組態(tài)不能下載,;
3,、模擬量模塊分配到不正確的槽位置,此時(shí)CPU會(huì)因?yàn)閰?shù)分配錯(cuò)誤進(jìn)入STOP模式,;
4,、模擬量模塊不正確的測量范圍,導(dǎo)致模擬量模塊組態(tài)錯(cuò)誤,。
塊的編輯
STEP7編程語言:LAD梯形圖/FBD功能塊圖/STL語句表,,更加豐富,更加靈活,,但對(duì)初學(xué)者比較難以理解,,當(dāng)然某些語言不能用LAD表達(dá)。
塊編輯的啟動(dòng):選擇所需編程語言,,雙擊打開需編輯的塊,,如OB1或FC1等。當(dāng)采用LAD或FBD編程語言時(shí),,可用工具條來插入簡單的程序文件,,當(dāng)采用STL,則可用在線幫助得到有關(guān)語言的語法和功能——HELP-HelponSTL。
編程器組成:聲明表:屬于塊,,為塊聲明變量和參數(shù),;代碼區(qū):包含程序本身;編程元件:可選打開或關(guān)閉,,內(nèi)容依賴于所選擇的編程語言,,雙擊插入或拖拉插入。
VIEW菜單:可切換到另一種語言,,并可實(shí)現(xiàn)LAD/FBD/STL之間的轉(zhuǎn)換,,要知道,LAD/FBD轉(zhuǎn)換成STL的,,在語句表中可能不是zui有效程序,。而STL轉(zhuǎn)換成其他則不一定行,轉(zhuǎn)換不了的仍用語句表示,,轉(zhuǎn)換過程絕不會(huì)丟失程序,。
其他菜單由于篇幅較大,請(qǐng)結(jié)合教材及軟件自己熟悉,。
在討論調(diào)用塊前先介紹一下OB1塊——主循環(huán)塊,,不能改名或刪除,它是由操作系統(tǒng)循環(huán)調(diào)用,,可以訪問其他的S7程序塊,,它包括自身程序和其他塊的調(diào)用,。所以,,當(dāng)我們編輯好一個(gè)塊以后,如FC1,,為了讓新塊集成在CPU中的循環(huán)程序中,,必須在OB1中調(diào)用。即在OB1中CALLF1,。子程序(新塊FC1)執(zhí)行的條件有以下三個(gè):已經(jīng)下載到PLC中,,必須在OB1調(diào)用,PLC處于運(yùn)行狀態(tài),。下載到實(shí)際的PLC時(shí),,我們可以選擇所有塊或其中的一個(gè)或幾個(gè),再Download到PLC中,。
程序的執(zhí)行過程:當(dāng)PLC得電或從STOP切換到RUN模式,,CPU會(huì)執(zhí)行一次全啟動(dòng)(使用OB100)在全啟動(dòng)期間,操作系統(tǒng)清除非保持位存儲(chǔ)器,、定時(shí)器和計(jì)數(shù)器,,刪除中斷堆箋和塊堆箋,復(fù)位所有保存的硬件中斷,并啟動(dòng)掃描循環(huán)監(jiān)視時(shí)間,。
CPU的循環(huán)操作包括三個(gè)主要部分:CPU檢查輸入信號(hào)的狀態(tài)并刷新過程影象輸入表(PII..),;執(zhí)行用戶程序,也就是OB1中的程序及一些事件(中斷等),;把過程輸出影象輸出表(PIQ)寫到輸出模塊,。上面所提到的PII/PIQ是CPU中特定的存儲(chǔ)器,用來保存輸入模塊/輸出模塊的信號(hào),,在用戶程序中檢查時(shí),,可以保證在一個(gè)掃描周期內(nèi)為同樣的信號(hào)狀態(tài)。
程序結(jié)構(gòu):上面曾經(jīng)提到過,,一個(gè)比較簡單的程序,,我們可以不用各種子程序塊(如FC.FB),而是直接把整個(gè)程序直接寫在一個(gè)塊上(通常是OB1主塊上),,CPU逐條的處理指令,,我們稱這種叫線形編程;而對(duì)稍微有點(diǎn)復(fù)雜的程序,,我們可以把它分成幾個(gè)塊,,每塊包含處理一部分任務(wù)的程序,在每一個(gè)塊中可以進(jìn)一步分解,、成幾個(gè)段,,可以為相同類型的段生成段模塊,組織塊OB1包含按順序調(diào)用其他塊的指令,,我們把這種方法叫分塊編程,;另外,對(duì)可重復(fù)使用的功能裝入單個(gè)塊中,,OB1(或其他塊)調(diào)用這些塊并傳遞相關(guān)參數(shù),,這種方法叫結(jié)構(gòu)化編程。用戶塊(程序塊)包括程序代碼和用戶數(shù)據(jù),,在結(jié)構(gòu)化程序中,,一些塊循環(huán)調(diào)用處理,一些塊需要時(shí)才調(diào)用,。程序塊共有組織塊(OB),、功能塊(FB)、功能(FC),、系統(tǒng)功能塊(SFB)和系統(tǒng)功能(FC)5種,,其中系統(tǒng)塊是在CPU操作系統(tǒng)中預(yù)先定義好的功能和功能塊,這些塊不占用用戶程序空間,。