西門(mén)子6ES7241-1AH32-0XB0
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SIEMENS 可編程控制器
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電源(PS)
電源模塊提供了機(jī)架和CPU內(nèi)部的供電電源,,置于1號(hào)機(jī)架的位置。
(2)中央處理器(CPU)
CPU存儲(chǔ)并處理用戶程序,,為模塊分配參數(shù),,通過(guò)嵌入的MPI總線處理編程設(shè)備和PC、模塊,、其它站點(diǎn)之間的通訊,,并可以為進(jìn)行DP主站或從站操作裝配一個(gè)集成的DP接口。置于2號(hào)機(jī)架,。
(3)接口模塊(IM)
接口模塊將各個(gè)機(jī)架連接在一起,。不同型號(hào)的接口模塊可支持機(jī)架擴(kuò)展或PROFIBUS DP連接。置于3號(hào)機(jī)架,,沒(méi)有接口模塊時(shí),,機(jī)架位置為空。
(4)信號(hào)模塊(SM)
通常稱(chēng)為I/O(輸入/輸出)模塊,。測(cè)量輸入信號(hào)并控制輸出設(shè)備,。信號(hào)模塊可用于數(shù)字信號(hào)和模擬信號(hào),還可用于進(jìn)行連接,,如傳感器和啟動(dòng)器的連接,。
(5)功能模塊(FM)
用于進(jìn)行復(fù)雜的、重要的但獨(dú)立于CPU的過(guò)程,,如:計(jì)算,、位置控制和閉環(huán)控制。
(6)通訊處理器(CP)
模塊化的通訊處理器通過(guò)連接各個(gè)SIMATIC站點(diǎn),,如:工業(yè)以太網(wǎng),,PROFIBUS或串行的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接等。
后三個(gè)模塊在機(jī)架上可以任意放置,,系統(tǒng)可以自動(dòng)分配模塊的地址,。
需要說(shuō)明的是,每個(gè)機(jī)架只能安裝8個(gè)信號(hào)模塊,、功能模塊或通訊模塊,。如果系統(tǒng)任務(wù)超過(guò)了8個(gè),則可以擴(kuò)展機(jī)架(每個(gè)帶CPU的中央機(jī)架可以擴(kuò)展3個(gè)機(jī)架),。
各個(gè)模塊的性能具體如下:
(1)電源模塊(PS)
電源模塊用于將SIMATIC S7-300 連接到120/230V AC電源,。
(2)CPU模塊
各種CPU 有各種不同的性能,例如,,有的CPU 上集成有輸入/輸出點(diǎn),,有的CPU上集成有PROFI- BUS-DP通訊接口等,。
以上只是列出了部分指標(biāo),設(shè)計(jì)時(shí)還要參看相應(yīng)的手冊(cè),。
(3)接口模塊
接口模塊用于多機(jī)架配置時(shí)連接主機(jī)架(CR)和擴(kuò)展機(jī)架 (ER),。S7-300通過(guò)分布式的主機(jī)架(CR)和3個(gè)擴(kuò)展機(jī)架(ER),可以操作多達(dá)32個(gè)模塊,。運(yùn)行時(shí)無(wú)需風(fēng)扇。
(4)信號(hào)模塊
信號(hào)模塊用于數(shù)字量和模擬量輸入/輸出,,又分DI/DO(數(shù)字量輸入/輸出)和AI/AO(模擬量輸入/輸出)模塊,。
①數(shù)字量輸入模塊:
②數(shù)字量輸出模塊:
③數(shù)字輸入/輸出模塊:
④繼電器輸出模塊:
⑤模擬量輸入模塊
⑥模擬量輸出模塊:
⑦模擬量輸入/輸出模塊:
(5)功能模塊
西門(mén)子S7-300功能模塊模塊適用于各種場(chǎng)合,功能塊的所有參數(shù)都在STEP7中分配,,操作方便,,而且不必編程。包括:計(jì)數(shù)器模塊(FM350),,定位模塊(FM351),,凸輪控制模塊(FM352),閉環(huán)控制模塊(FM355)等許多用于特定場(chǎng)合的模塊,。
(6)通訊模塊(CP)
S7-300通訊模塊是用于連接網(wǎng)絡(luò)和點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通訊用的模塊,,比如:用于S7-300和SIMATIC C7通過(guò)PROFIBUS通訊的模塊CP343-5,用于S7-300和工業(yè)以網(wǎng)通訊的模塊CP343-1及CP343-1 IT等
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CP 243-1 是一種通訊處理器,,設(shè)計(jì)用于在S7-200 自動(dòng)化系統(tǒng)中運(yùn)行,。它可用于將S7-200 系統(tǒng)連接到工業(yè)以太網(wǎng)(IE)中。CP 243-1 有助于 S7 產(chǎn)品系列通過(guò)因特網(wǎng)進(jìn)行通訊,。因此,,可以使用STEP 7 Micro/WIN 32,對(duì)S7-200 進(jìn)行遠(yuǎn)程組態(tài),、編程和診斷,。而且,一臺(tái)S7-200 還可通過(guò)以太網(wǎng)與其它S7-200,、S7-300 或S7-400 控制器進(jìn)行通訊,。并可與OPC 服務(wù)器進(jìn)行通訊。
在開(kāi)放式SIMATIC NET 通訊系統(tǒng)中,,工業(yè)以太網(wǎng)可以用作協(xié)調(diào)級(jí)和單元級(jí)網(wǎng)絡(luò),。在技術(shù)上,工業(yè)以太網(wǎng)是一種基于屏蔽同軸電纜,、雙絞電纜而建立的電氣網(wǎng)絡(luò),,或一種基于光纖電纜的光網(wǎng)絡(luò)。工業(yè)以太網(wǎng)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)IEEE 802.3 定義,。
確保強(qiáng)弱電沒(méi)有混合到一起因?yàn)镻LC電源為v,,一旦因?yàn)榻泳€錯(cuò)誤V接進(jìn)PLC里,,很容易將PLC或者拓展模塊燒毀。二檢查PLC外部回路,,也就是俗稱(chēng)的“打點(diǎn)”電源確認(rèn)完畢后送電,,輸入輸出點(diǎn),這就是俗稱(chēng)的“打點(diǎn)”,,IO點(diǎn)需要挨個(gè),,包括操作按鈕,急停按鈕,,操作指示燈以及氣缸及其限位開(kāi)關(guān)等等,,具體方法是一人在現(xiàn)場(chǎng)側(cè)操作按鈕等,另一人在PLC測(cè)監(jiān)控輸入輸出信號(hào),;對(duì)于大型系統(tǒng)應(yīng)該建立表,,即后做好標(biāo)記。
禁止循環(huán)中斷的事件會(huì)影響所有的優(yōu)先級(jí),。此處可以參見(jiàn)這兩個(gè)SFC的在線幫助,。循環(huán)中斷檢查是否在循環(huán)程序中使用SFC“DIS_AIRT”了不希望出現(xiàn)的循環(huán)中斷或者中斷驅(qū)動(dòng)的程序,結(jié)果造成這些中斷或者程序丟失,。使用SFC“DIS_AIRT”,,可以處理優(yōu)先級(jí)高于當(dāng)前OB的循環(huán)中斷OB??梢栽贠B中多次調(diào)用SFC,。操作系統(tǒng)會(huì)計(jì)算調(diào)用SFC的,處理一直有效,,除非使用SFC“EN_AIRT”取消使用SFC設(shè)置的中斷,,或者直到處理完當(dāng)前OB為止。
PLC控制器本身的硬件采用積木式結(jié)構(gòu),,有母板,,數(shù)字I/O模板,模擬I/O模板,,還有特殊的模板,,條形碼識(shí)別模板等模塊,用戶可以根據(jù)需要采用在母板上擴(kuò)展或者利用總線技術(shù)配備遠(yuǎn)程I/O從站的方法來(lái)想要的I/O數(shù)量,。
隨著工業(yè)自動(dòng)化水平的不斷提升,,PLC所占據(jù)的地位可以說(shuō)功不可沒(méi),雖然PLC是專(zhuān)為工業(yè)應(yīng)用而設(shè)計(jì),,硬件設(shè)計(jì)有*的安全性和穩(wěn)定性,,但是不乏一些自然原因和人為因素PLC損壞,不能正常使用,。PLC的價(jià)格少則幾百,,多則上萬(wàn),,所以從節(jié)省開(kāi)支方面講,PLC損壞后還是具有一定的維修價(jià)值,。
在這里設(shè)置的數(shù)據(jù)保持功能靠如下幾種方式實(shí)現(xiàn)在這里設(shè)置的數(shù)據(jù)保持功能靠CPU內(nèi)置的超級(jí)電容實(shí)現(xiàn),,超級(jí)電容放電完畢后,如果安裝了外插電池或CPU/用的時(shí)鐘/電池卡,,則電池卡會(huì)繼續(xù)數(shù)據(jù)保持的電源供電,,直到放電完畢數(shù)據(jù)在斷電前被自動(dòng)寫(xiě)入相應(yīng)的EEPROM數(shù)據(jù)區(qū)中如果設(shè)置MB-MB為保持?jǐn)?shù)據(jù)保持設(shè)置與EEPROM有什么關(guān)系。如果將MB-MB共個(gè)字節(jié)范圍中的存儲(chǔ)單元設(shè)置為“保持”,,則CPU在斷電時(shí)會(huì)自動(dòng)將其內(nèi)容寫(xiě)入到EEPROM的相應(yīng)區(qū)域中,,在重新上電后用EEPROM的內(nèi)容覆蓋這些存儲(chǔ)區(qū)如果將其他數(shù)據(jù)區(qū)的范圍設(shè)置為“不保持”,CPU會(huì)在重新上電后將EEPROM中數(shù)值到相應(yīng)的地址如果將數(shù)據(jù)區(qū)范圍設(shè)置為“保持”,,如果內(nèi)置超級(jí)電容+電池卡未能保持?jǐn)?shù)據(jù),,則會(huì)將EEPROM的內(nèi)容覆蓋相應(yīng)的數(shù)據(jù)區(qū),,反之則不覆蓋,。
隨著工業(yè)自動(dòng)化水平的不斷提升,PLC所占據(jù)的地位可以說(shuō)功不可沒(méi),,雖然PLC是專(zhuān)為工業(yè)應(yīng)用而設(shè)計(jì),,硬件設(shè)計(jì)有*的安全性和穩(wěn)定性,但是不乏一些自然原因和人為因素PLC損壞,,不能正常使用,。PLC的價(jià)格少則幾百,多則上萬(wàn),,所以從節(jié)省開(kāi)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,。PLC內(nèi)部集成了CPU,存儲(chǔ)器,,I/O電路,,通訊電路,開(kāi)關(guān)電源等,,是各部分協(xié)調(diào)工作,,因此,,單就PLC硬體上的維修,具有一定的學(xué)問(wèn),。
PLC型號(hào)眾多,,但內(nèi)部大同小異,原理基本一樣,。我就以西門(mén)子S7-200PLC為例,,談?wù)凱LC硬件維修的一些思路和方法,不但對(duì)工控初級(jí)維修有指導(dǎo)性的幫助,此文也對(duì)PLC初學(xué)者更好的理解PLC這門(mén)理論,,有積極的幫助,。
UART是什么UART是通用異步收發(fā)傳輸器UniversalAsynchronousReceiver/Transmitter),通常稱(chēng)作UART,,是一種異步收發(fā)傳輸器,是設(shè)備間進(jìn)行異步通信的關(guān)鍵模塊,。UART負(fù)責(zé)處理數(shù)據(jù)總線和串行口之間的串/并并/串轉(zhuǎn)換,并規(guī)定了幀格式,;通信雙方只要采用相同的幀格式和波特率,,就能在未共享時(shí)鐘信號(hào)的情況下,僅用兩根信號(hào)線Rx和Tx就可以完成通信,,因此也稱(chēng)為異步串行通信,。
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西門(mén)子6ES7241-1AH32-0XB0
模擬量信號(hào)模塊可以提供輸入信號(hào),或等待表示電壓范圍或電流范圍的輸出值,。 這些范圍是 ±10 V,、±5 V、±2.5 V 或 0 - 20 mA,。 模塊返回的值是整數(shù)值,,其中,0 到 27648 表示電流的額定范圍,,-27648 到 27648 表示電壓的額定范圍,。 任何該范圍之外的值即表示上溢或下溢。 有關(guān)超出范圍值的類(lèi)型的詳細(xì)信息,,請(qǐng)參見(jiàn)模擬量輸入表示法和模擬量輸出表示法表格,。
在控制程序中,很可能需要以工程單位使用這些值,,例如表示體積,、溫度、重量或其它數(shù)量值,。 要以工程單位使用模擬量輸入,,必須首先將模擬值標(biāo)準(zhǔn)化為由 0.0 到 1.0 的實(shí)數(shù)(浮點(diǎn))值。 然后,,必須將其標(biāo)定為其表示的工程單位的小值和值,。 對(duì)于要轉(zhuǎn)換為模擬量輸出值的以工程單位表示的值,,應(yīng)首先將以工程單位表示的值標(biāo)準(zhǔn)化為 0.0 和 1.0 之間的值,然后將其標(biāo)定為 0 到 27648 之間或 -27648 到 27648 之間(取決于模擬模塊的范圍)的值,。 STEP 7 為此提供了 NORM_X 和 SCALE_X 指令,。 還可以使用 CALCULATE 指令來(lái)標(biāo)定模擬值。
在 PLC 應(yīng)用中,,典型的方法是將模擬量輸入值標(biāo)準(zhǔn)化為 0.0 至 1.0 之間的浮點(diǎn)值,。 然后,需要將得到的值換算為工程單位范圍內(nèi)的浮點(diǎn)值,。 為簡(jiǎn)單起見(jiàn),,以下 LAD 指令使用常數(shù)值表示范圍;實(shí)際上可能選擇使用變量,。
程序段 1
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程序段 2
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概述
- 通過(guò)點(diǎn)到點(diǎn)連接可進(jìn)行快速,、高性能的串行數(shù)據(jù)交換
- 執(zhí)行的協(xié)議:ASCII、USS 驅(qū)動(dòng)協(xié)議,、Modbus RTU,,3964(R)
- 也可以加載加載附加協(xié)議
- 使用 STEP 7 Basic 可實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的參數(shù)化過(guò)程
應(yīng)用
CM 1241 通訊模塊用于通過(guò)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接進(jìn)行的快速、高性能的串行數(shù)據(jù)交換,。
可實(shí)現(xiàn)點(diǎn)到點(diǎn)連接,,例如:
- SIMATIC S7 自動(dòng)化系統(tǒng)和許多其他制造商提供的系統(tǒng)
- 打印機(jī)
- 機(jī)器人控制
- 調(diào)制解調(diào)器
- 掃描器
- 條形碼閱讀器等
設(shè)計(jì)
CM 1241 通訊模塊具有與基本設(shè)備相同的設(shè)計(jì)特點(diǎn),。
- 安裝在 DIN 導(dǎo)軌上:
模塊安裝在右側(cè) CPU 旁邊的導(dǎo)軌上,,相互電氣、機(jī)械地連接,,并且通過(guò)滑塊機(jī)構(gòu)連接到 CPU,。 - 直接安裝:
水平或垂直安裝在 DIN 導(dǎo)軌上或使用集成插片直接安裝在控制柜中。
該通訊模塊配備下列各項(xiàng):
- 具有用于顯示“發(fā)送”,、“接收”和“錯(cuò)誤”的狀態(tài)指示燈
- 通訊接口:
可用于 RS232 或 RS422/485 物理傳輸特性
功能
下列標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議可用于 CM 1241 通訊模塊:
- ASCII:
用于與采用簡(jiǎn)單傳輸協(xié)議的第三方系統(tǒng)進(jìn)行接口,,例如,帶有起始和結(jié)束字符或帶有塊檢查字符的協(xié)議,。接口握手信號(hào)可通過(guò)用戶程序來(lái)調(diào)用和控制,。 - MODBUS:
用于符合MODBUS協(xié)議的通訊,具有RTU格式:- MODBUS 主站:
以 SIMATIC S7 作為主站的主站-從站接口,。 - MODBUS 從站:
以 SIMATIC S7 作為從站的主站-從站接口,;無(wú)法實(shí)現(xiàn)從站到從站的報(bào)文幀流量。
- USS 驅(qū)動(dòng)協(xié)議:
專(zhuān)門(mén)支持 USS 協(xié)議驅(qū)動(dòng)程序的連接指令,。在這種情況下,,驅(qū)動(dòng)程序通過(guò) RS485 交換數(shù)據(jù)。隨后,,可以控制這些驅(qū)動(dòng)程序,,并可讀寫(xiě)參數(shù),。
還可以下載更多的驅(qū)動(dòng)程序。
參數(shù)
使用 STEP 7 Basic,,CM 1241 通訊模塊的參數(shù)化變得非常簡(jiǎn)便:
- 用戶通過(guò)集成在 STEP 7 Basic 中的參數(shù)化環(huán)境來(lái)分配模塊特性,,例如:
- 已執(zhí)行的協(xié)議驅(qū)動(dòng)程序。
- 使用的驅(qū)動(dòng)程序特定特性,。
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