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 西門子PLC代理商硬件分析
2,、PLC硬件故障
①PLC主機(jī)系統(tǒng)故障
A、電源系統(tǒng)故障,。電源在連續(xù)工作,、散熱中，電壓和電流的波動(dòng)沖擊是不可避免的,。
B,、通訊網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)故障。通訊及網(wǎng)絡(luò)受外部干擾的可能性大,，外部環(huán)境是造成通訊外部設(shè)備故障的大因素之一,。系統(tǒng)總線的損壞主要由于PLC多為插件結(jié)構(gòu)，長(zhǎng)期使用插拔模塊會(huì)造成局部印刷板或底板,、接插件接口等處的總線損壞,，在空氣溫度變化、濕度變化的影響下,，總線的塑料老化,、印刷線路的老化、接觸點(diǎn)的氧化等都是系統(tǒng)總線損耗的原因,。PLC的價(jià)格少則幾百,，多則上萬(wàn)，所以從節(jié)省開支方面講,，PLC損壞后還是具有一定的維修價(jià)值,。PLC的維修技術(shù),，不單是PLC硬件上的修復(fù)，還有PLC線路以及軟件的相互配合,，再者,，PLC不像單片機(jī)那樣，是單一的芯片,，加上少量電路就能工作,，修復(fù)相對(duì)簡(jiǎn)單。

S7-200 SMART,，超越SMART

S7-200 SMART是西門子針對(duì)中國(guó)的OEM市場(chǎng)研發(fā)的新一代PLC。作為S7-200CN的升級(jí)產(chǎn)品,，一方面繼承了S7-200CN豐富的功能,，另一方面融入了新的亮點(diǎn)，將全面覆蓋并超越S7-200CN,。從產(chǎn)品上市至今,，S7-200 SMART在包裝、紡織,、機(jī)床,、食品、橡塑等眾多行業(yè)得到廣泛應(yīng)用,，在提升設(shè)備性能和降低設(shè)備成本上發(fā)揮著重要作用,。

SIMATIC S7-200 SMART 產(chǎn)品亮點(diǎn)

·        機(jī)型豐富，更多選擇

提供不同類型,、I/O點(diǎn)數(shù)豐富的CPU模塊,，單體I/O點(diǎn)數(shù)高可達(dá)60點(diǎn)，可滿足大部分小型自動(dòng)化設(shè)備的控制需求,。另外,，CPU模塊配備標(biāo)準(zhǔn)型和經(jīng)濟(jì)型供用戶選擇，對(duì)于不同的應(yīng)用需求,，產(chǎn)品配置更加靈活,，大限度的控制成本。

·        選件擴(kuò)展,，定制

新穎的信號(hào)板設(shè)計(jì)可擴(kuò)展通信端口,、數(shù)字量通道、模擬量通道,。在不額外占用電控柜空間的前提下,，信號(hào)板擴(kuò)展能更加貼合用戶的實(shí)際配置，提升產(chǎn)品的利用率,，同時(shí)降低用戶的擴(kuò)展成本,。

·        高速芯片,，性能

配備西門子高速處理器芯片，基本指令執(zhí)行時(shí)間可達(dá)0.15 μ s,，在同級(jí)別小型PLC中*,。一顆強(qiáng)有力的“芯”，能讓您在應(yīng)對(duì)繁瑣的程序邏輯,，復(fù)雜的工藝要求時(shí)表現(xiàn)的從容不迫,。

·        以太互聯(lián)，經(jīng)濟(jì)便捷

CPU模塊本體標(biāo)配以太網(wǎng)接口,，集成了強(qiáng)大的以太網(wǎng)通信功能,。一根普通的網(wǎng)線即可將程序下載到PLC中，方便快捷,，省去了編輯電纜,。通過以太網(wǎng)接口還可與其它CPU模塊、觸摸屏,、計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信,，輕松組網(wǎng)。

·        三軸脈沖,，運(yùn)動(dòng)自如

CPU模塊本體多集成3路高速脈沖輸出,，頻率高達(dá)100kHz,支持PWM/PTO輸出方式以及多種運(yùn)動(dòng)模式，可自由設(shè)置運(yùn)動(dòng)包絡(luò),。配以方便易用的向?qū)гO(shè)置功能,，快速實(shí)現(xiàn)設(shè)備調(diào)整、定位等功能,。

·        通用SD卡,，快速更新

本機(jī)集成Micro SD卡插槽，使用市面上通用的Micro SD卡即可實(shí)現(xiàn)程序的更新和PLC固件升級(jí),，極大地方便了客戶工程師對(duì)終用戶的服務(wù)支持,，也省去了因PLC固件升級(jí)返廠服務(wù)的不便。

·        軟件友好,，編程高效

在繼承西門子編程軟件強(qiáng)大功能的基礎(chǔ)上,，融入了更多的人性化設(shè)計(jì)，如新穎的帶狀式菜單,、全移動(dòng)式界面窗口,、方便的程序注釋功能、強(qiáng)大的密碼保護(hù)等,。在體驗(yàn)強(qiáng)大功能的同時(shí),，大幅提高開發(fā)效率，縮短產(chǎn)品上市時(shí)間。

·        *整合,，無(wú)縫集成

SIMATICS7-200 SMART 可編程控制器,，SIMATIC SMARTLINE觸摸屏，SINAMICS V20變頻器和SINAMICSV90伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)*整合,，為OEM客戶帶來(lái)高性價(jià)比的小型自動(dòng)化解決方案,，滿足客戶對(duì)于人機(jī)交互、控制,、驅(qū)動(dòng)等功能的*需求,。

CPU的主頻，即CPU內(nèi)核工作的時(shí)鐘頻率（CPU Clock Speed）,。因此主頻僅是CPU性能表現(xiàn)的一個(gè)方面,，而不代表CPU的整體性能、GHz（吉赫）,、MHz（兆赫）,，假設(shè)某個(gè)CPU在一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)執(zhí)行一條運(yùn)算指令、指令集,，其相應(yīng)的單位有,，CPU的位數(shù)等等）,。計(jì)算脈沖信號(hào)周期的時(shí)間單位及相應(yīng)的換算關(guān)系是：s（秒）,，在硅片上的元件之間需要導(dǎo)線進(jìn)行聯(lián)接，達(dá)到英特爾公司的Pentium 4系列CPU較高主頻的CPU性能,，所以AthlonXP系列CPU才以PR值的方式來(lái)命名,，1kHz=1000Hz，那么當(dāng)CPU運(yùn)行在100MHz主頻時(shí),，將比它運(yùn)行在50MHz主頻時(shí)速度快一倍,。因?yàn)?00MHz的時(shí)鐘周期比50MHz的時(shí)鐘周期占用時(shí)間減少了一半，也就是工作在100MHz主頻的CPU執(zhí)行一條運(yùn)算指令所需時(shí)間僅為10ns比工作在50MHz主頻時(shí)的20ns縮短了一半,，脈沖信號(hào)是一個(gè)按一定電壓幅度,，一定時(shí)間間隔連續(xù)發(fā)出的脈沖信號(hào)。脈沖信號(hào)之間的時(shí)間間隔稱為周期,；而將在單位時(shí)間（如1秒）內(nèi)所產(chǎn)生的脈沖個(gè)數(shù)稱為頻率,。頻率是描述周期性循環(huán)信號(hào)（包括脈沖信號(hào)）在單位時(shí)間內(nèi)所出現(xiàn)的脈沖數(shù)量多少的計(jì)量名稱；頻率的標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量單位是Hz（赫）,。電腦中的系統(tǒng)時(shí)鐘就是一個(gè)典型的頻率相當(dāng)和穩(wěn)定的脈沖信號(hào)發(fā)生器,、kHz（千赫），只有在提高主頻的同時(shí),，各分系統(tǒng)運(yùn)行速度和各分系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)傳輸速度都能得到提高后,，電腦整體的運(yùn)行速度才能真正得到提高。

　　提高CPU工作主頻主要受到生產(chǎn)工藝的限制。由于CPU是在半導(dǎo)體硅片上制造的,，1 ms=1000μs,，但目前還沒有一個(gè)確定的公式能夠定量?jī)烧叩臄?shù)值關(guān)系，因?yàn)镃PU的運(yùn)算速度還要看CPU的流水線的各方面的性能指標(biāo)（緩存,。其中1GHz=1000MHz,，1MHz=1000kHz，很可能會(huì)出現(xiàn)主頻較高的CPU實(shí)際運(yùn)算速度較低的現(xiàn)象：1s=1000ms,。比如AMD公司的AthlonXP系列CPU大多都能已較低的主頻,、ms（毫秒）、μs（微秒）,，還與其它各分系統(tǒng)的運(yùn)行情況有關(guān),、ns（納秒），其中,，自然運(yùn)算速度也就快了一倍,。只不過電腦的整體運(yùn)行速度不僅取決于CPU運(yùn)算速度。通常所說(shuō)的某某CPU是多少兆赫的,，而這個(gè)多少兆赫就是“CPU的主頻”,。很多人認(rèn)為CPU的主頻就是其運(yùn)行速度。

　　CPU的主頻不代表CPU的速度,，但提高主頻對(duì)于提高CPU運(yùn)算速度卻是至關(guān)重要的,。

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(1)機(jī)內(nèi)數(shù)據(jù)的存取管理

　　在數(shù)據(jù)運(yùn)算過程中，機(jī)內(nèi)的數(shù)據(jù)傳送是*的,。運(yùn)算可能要涉及不同的工作單元,，數(shù)據(jù)需在他們之間傳送；運(yùn)算可能會(huì)產(chǎn)生一些中間數(shù)據(jù),，這需要傳送到適當(dāng)?shù)牡胤綍簳r(shí)存放,；有時(shí)機(jī)內(nèi)的數(shù)據(jù)需要備份保存，這要找地方把這些數(shù)據(jù)存儲(chǔ)妥當(dāng),?？傊瑢?duì)一個(gè)涉及數(shù)據(jù)運(yùn)算的程序,，數(shù)據(jù)管理是很重要的,。

　　此外，二進(jìn)制和BCD碼的轉(zhuǎn)換在數(shù)據(jù)管理中也是很重要的,。

　　(2)運(yùn)算處理結(jié)果向輸出端口傳送

　　運(yùn)算處理結(jié)果總是要通過輸出實(shí)現(xiàn)對(duì)執(zhí)行器件的控制,，或者輸出數(shù)據(jù)用于顯示，或者作為其他設(shè)備的工作數(shù)據(jù),。對(duì)于輸出口連接的離散執(zhí)行器件,，可成組處理后看作是整體的數(shù)據(jù)單元,，按各口的目標(biāo)狀態(tài)送入一定的數(shù)據(jù)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)這些器件的控制,。

　　(3)比較指令用于建立控制點(diǎn)

　　控制現(xiàn)場(chǎng)常有將某個(gè)物理量的量值或變化區(qū)間作為控制點(diǎn)的情況,。如溫度低于多少度就打開電熱器，速度高于或低于一個(gè)區(qū)間就報(bào)警等,。作為一個(gè)控制“閥門”,，比較指令常出現(xiàn)在工業(yè)控制程序中。

SIMATIC S7-200 SMART 可編程控制器,，SIMATIC SMART LINE 觸摸屏,，SINAMICS V20 變頻器和 SINAMICS V90 伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)*整合，為 OEM 客戶帶來(lái)高性價(jià)比 的小型自動(dòng)化解決方案,，滿足客戶對(duì)于人機(jī)交互,、控制、驅(qū)動(dòng)等功能的,。

SR/ST CPU 模塊

全新的S7-200 SMART CPU 模塊,，足不同行業(yè)、不同客戶,、不同設(shè)備的各種需求,。SR/ST 標(biāo)準(zhǔn)型

CPU 可擴(kuò)展 6 個(gè)擴(kuò)展模塊和 1個(gè)信號(hào)板，適用于 I/O點(diǎn)數(shù)較多,，邏輯控制較為復(fù)雜的應(yīng)用,。

信號(hào)板

信號(hào)板組態(tài)

在系統(tǒng)塊選擇標(biāo)準(zhǔn)型CPU模塊后，SB選項(xiàng)里會(huì)出現(xiàn)上述五種信號(hào)板：

1. 選擇 SB DT04 時(shí),，系統(tǒng)自動(dòng)分配 I7.0 和 Q7.0 做為 I/O 映像區(qū)的起始位

2.選擇 SB AE01 時(shí),，系統(tǒng)自動(dòng)分配 AIW12 做為 I/O 映像區(qū)

3. 選擇 SB AQ01 時(shí),，系統(tǒng)自動(dòng)分配 AQW12 做為 I/O 映像區(qū)

4. 選擇 SB CM01 時(shí),，在端口類型設(shè)置框里選擇 RS232 或 RS485 即可

5.選擇 SB BA01 時(shí)，可啟用電量低報(bào)警或通過 I7.0 監(jiān)測(cè)電量狀態(tài)

型號(hào) 規(guī)格 描述 SB DT04 2DI/2DO 晶體管輸出 提供額外的數(shù)字量I/O 擴(kuò)展,，支持2 路 數(shù)字量輸入和 2 路數(shù)字量晶體管輸出 SB AE01 1AI 提供額外的模擬量 I/O 擴(kuò)展,，支持 1 路 模擬量輸入，精度為 12 位 SB AQ01 1AO 提供額外的模擬量 I/O 擴(kuò)展,，支持 1 路 模擬量輸出,，精度為 12 位 SB CM01 RS232/RS485 提供額外的 RS232 或 RS485 串行通信接 口，在軟件中簡(jiǎn)單設(shè)置即可實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換 SB BA01 實(shí)時(shí)時(shí)鐘保持 支持普通的CR1025 紐扣電池,，能斷電 保持時(shí)鐘運(yùn)行約 1 年 信號(hào)板基本信息

信號(hào)板直接安裝在 SR/ST CPU 本體正面,，無(wú)需占用電控柜空間，安裝,、拆卸方便快捷,。對(duì)于少量的 I/O點(diǎn)數(shù)擴(kuò)

展及更多通信端口的需求,，全新設(shè)計(jì)的信號(hào)板能夠提供更加經(jīng)濟(jì)、靈活的解決方案,。

以太網(wǎng)通信 SR/ST CPU集成的PROFINET接口,，支持多種協(xié)議，高效連接各種設(shè)備： ? PROFINET通信：可與變頻器或伺服驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行通信,，多支持8臺(tái)設(shè)備 ? 可作為程序下載端口（使用普通網(wǎng)線即可） ? 與SMART LINE觸摸屏進(jìn)行通信：多支持8臺(tái)設(shè)備 ? 支持多臺(tái)PLC之間以太網(wǎng)通信：支持8個(gè)主動(dòng)和8個(gè)被動(dòng)PUT/GET 連接 ? 開放式以太網(wǎng)通信：支持TCP,，UDP，ISO_on_TCP,，Modbus TCP等多種通信協(xié)議,， 支持8個(gè)主動(dòng)和8個(gè)被動(dòng)連接

PROFIBUS 通信 使用EM DP01擴(kuò)展模塊可以將S7-200 SMART SR/ST CPU做為PROFIBUS-DP從站連接 到PROFIBUS通信網(wǎng)絡(luò)。通過模塊上的旋轉(zhuǎn)開關(guān)可以設(shè)置PROFIBUS-DP從站地址,。該 模塊支持9600波特到12M波特之間的任一PROFIBUS波特率,，*允許244輸入字 節(jié)和244輸出字節(jié)。

支持下列協(xié)議：

1. MPI從站 

2. PROFIBUS-DP從站

串口通信 S7-200 SMART CPU模塊均集成1個(gè)RS485接口,，可以與變頻器,、觸摸屏等第三方 設(shè)備通信。如果需要額外的串口,，可通過擴(kuò)展CM01信號(hào)板來(lái)實(shí)現(xiàn),，信號(hào)板支持 RS232/RS485自由轉(zhuǎn)換。

串口支持下列協(xié)議： 1.Modbus RTU 2. USS 3.自由口通信

與上位機(jī)的通信 通過PC Access SMART,，操作人員可以輕松通過上位機(jī)讀取S7-200 SMART的數(shù)據(jù),， 從而實(shí)現(xiàn)設(shè)備監(jiān)控或者進(jìn)行數(shù)據(jù)存檔管理。

注：(PC Access SMART 是 S7-200 SMART 與上位機(jī)通信的OPC軟件)

運(yùn)動(dòng)控制

通過脈沖方式控制伺服/步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器

S7-200 SMART CPU 提供了三種開環(huán)運(yùn)動(dòng)控制方法：  

1.脈沖串輸出 (PTO)：內(nèi)置在 CPU 的速度和位置控制,。此功能僅 提供脈沖串輸出,，方向和限值控制必須通過應(yīng)用程序使用PLC 中集成的或由擴(kuò)展模塊提供的 I/O 來(lái)提供。請(qǐng)參見脈沖輸出PLS 指令

2.脈寬調(diào)制 (PWM)：內(nèi)置在 CPU 的速度,、位置或負(fù)載循環(huán)控制,。 若組態(tài) PWM 輸出，CPU 將固定輸出的周期時(shí)間,，通過程序控制 脈沖的持續(xù)時(shí)間或負(fù)載周期,。可通過脈沖持續(xù)時(shí)間的變化來(lái)控 制應(yīng)用的轉(zhuǎn)速或位置,。請(qǐng)參見脈沖輸出PLS指令

3.運(yùn)動(dòng)軸：內(nèi)置于CPU中,，用于速度和位置控制。此功能提供了 帶有集成方向控制和禁用輸出的單脈沖串輸出,，還包括可編程 輸入,，并提供包括自動(dòng)參考點(diǎn)搜索等多種操作模式

PWM 和運(yùn)動(dòng)控制向?qū)гO(shè)置

為了簡(jiǎn)化您應(yīng)用程序中位控功能的使用，STEP 7- Micro/WIN SMART提供的位控向?qū)Э梢詭椭趲追昼妰?nèi)全部完成PWM,、 PTO的組態(tài),。該向?qū)Э梢陨晌豢刂噶?，您可以用這些指令在您 的應(yīng)用程序中對(duì)速度和位置進(jìn)行動(dòng)態(tài)控制。

PWM向?qū)гO(shè)置根據(jù)用戶選擇的PWM脈沖個(gè)數(shù),，生成相應(yīng)的PWMx_ RUN子程序框架用于編輯,。

運(yùn)動(dòng)控制向?qū)Ф嗵峁?軸脈沖輸出的設(shè)置，脈沖輸出速度從20 Hz到100 KHz可調(diào),。

PLC

1# 伺服驅(qū)動(dòng)器 2# 伺服驅(qū)動(dòng)器 3# 伺服驅(qū)動(dòng)器

1# 電機(jī) 2# 電機(jī) 3# 電機(jī)

S7-200 SMART 晶體管輸出類型CPU模塊本體多提供三軸100KHz高速脈沖輸出,，通過強(qiáng)大靈活的設(shè)置向?qū)Э?/span>

組態(tài)為PWM輸出或運(yùn)動(dòng)控制輸出，為步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)的速度和位置控制提供了統(tǒng)一的解決方案,。

S7-200 SMART SR/ST CPU使用集成的PROFINET接口,，可利用通信的方式控制伺服驅(qū)動(dòng)器，進(jìn)一步減少設(shè)備間的

接線,，縮短設(shè)備的響應(yīng)時(shí)間,，從而滿足小型機(jī)械設(shè)備的定位需求。

人性化軟件,，提升編程效率

STEP 7- Micro/WIN SMART 是 S7-200 SMART 的編程組態(tài)軟件,，能流暢運(yùn)行在 Windows 7 或 Windows 10

操作系統(tǒng)上，支持 LAD（梯形圖）,，STL（語(yǔ)句表）,，F(xiàn)BD（功能塊圖）編程語(yǔ)言，部分語(yǔ)言之間可以自由轉(zhuǎn)換,，

安裝文件小于200 MB,。在沿用STEP 7- Micro/W

項(xiàng)目開發(fā)更加高效。

SMART 小型自動(dòng)化解決方案

西門子 SIMATIC 自動(dòng)化產(chǎn)品與 SINAMICS 驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品*結(jié)合,，高性價(jià)比的 SIMATIC S7-200 SMART PLC,，

SIMATIC SMART LINE 觸摸屏，SINAMICS V20 變頻器及 SINAMICS V90 伺服系統(tǒng),，為機(jī)器制造商帶來(lái)*的

小型自動(dòng)化解決方案,，覆蓋用戶對(duì)于人機(jī)交互、自動(dòng)化控制以及驅(qū)動(dòng)的求,。該解決方案有利于用戶提

升機(jī)器設(shè)備的性能,，降低開發(fā)成本,，大幅縮短機(jī)器設(shè)備的上市時(shí)間,，真正有效地提高用戶的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。