西門子6ES7451-3AL00-0AE0

S7-400

中端性能范圍內(nèi)功能強大的 PLC

可滿足要求極為苛刻的任務的解決方案

的模塊和各種性能等級 CPU 可針對具體自動化任務進行調(diào)整

可實現(xiàn)分布式結構，適用十分靈活

連接方便

通信和聯(lián)網(wǎng)功能

操作方便,，設計簡單,，不含風扇

任務增加時可順利擴展

多重計算：

多個 CPU 在一個 S7-400 中央控制器中同時運行。

多重計算功能可對 S7-400 的總體性能進行分配,。例如,，可將復雜的技術任務（如開環(huán)控制,、計算或通信）進行拆分并分配給不同的 CPU?？梢詾槊總€ CPU 分配自己的 I/O,。

模塊化：

通過功能強大的 S7-400 背板總線和可直接連接到 CPU 的通信接口，可實現(xiàn)許多大量通信線路的高性能操作,。例如,，這樣可以擁有一條用于 HMI 和編程任務的通信線路、一條用于高性能等距運動控制組件的通信線路和一條“正常”I/O 現(xiàn)場總線,。另外,，還可以實現(xiàn)額外需要的與 MES/ERP 系統(tǒng)或 Internet 的連接。

工程組態(tài)和診斷：

結合使用 SIMATIC 工程組態(tài)工具,，可極為高效地對 S7-400 進行組態(tài)和編程,，尤其對于采用高性能工程組件的廣泛自動化任務。為此,，可以使用高級語言（如 SCL）以及用于順序控制,、狀態(tài)圖和工藝圖的圖形化組態(tài)工具。

．西門子PLC編程軟件

    西門子公司針對SIMATIC系列PLC提供了很多種的編程軟件,，主要有STEPMICRO/DOS和STEPMICRO/WIN,；STEPmini;標準軟件包STEP7

    S7系列的PLC的編程語言非常豐富，有LAD,、STL,、SCL、GRAPH,、HIGRAPH,、CFC等。用戶可以選擇一種語言編程,，如果需要,，也可以混合使用幾種語言編程。

    2．程序結構

    程序結構主要適用與S7-3000和S7-400,，他有線性編程,、分步式編程和結構化編程等3種編程方法。

    FPI系列可編程控制器是日本松下電工公司的小型PLC產(chǎn)品,。

    FPI編程軟件及指令系統(tǒng)

    1．編程方式

    NPST-GR提供了3種編程方式：梯形圖方式；語句表方式和語句表達方式,。

    2．注釋功能

    NPST-GR可以為I/O繼電器和輸出點加入注釋,，使用戶對繼電器所對應的設備及繼電器的用途一目了然。

    3．程序檢查

    NPST-GR能查找程序中語法的錯誤和進行程序校驗

    4．監(jiān)控

    NPST-GR能監(jiān)控用戶編制的程序,，并可以進行運行測試,。用戶可以檢查繼電器,、寄存器和PLC工作狀態(tài)，方便的進行調(diào)試與修改,。

    5．系統(tǒng)寄存器設置

    NPST-GR可設置N0.0-N0.418系統(tǒng)寄存器的內(nèi)容,，根據(jù)屏幕的提示信息進行選擇或輸入，簡單方便,。

    6．I/O和遠程I/O地址分配

    用NPST-GR可以為主機擴展板上每個槽分配I/O和遠程I/O地址

    7．數(shù)據(jù)管理

    數(shù)據(jù)管理可以將程序或數(shù)據(jù)存盤,，用于數(shù)據(jù)備份，或在傳入PLC之前暫存數(shù)據(jù)

    兩者在編程的應用上還有就是西門子的是單母線,，而日本松下的是雙母線,；

    還有就是西門子和日本松下的輸入和輸出也不同的，日本松下的輸入就只有X,，輸出就只有Y,。

    其實語言是相通的，就是方法不同,，兩個可以相互轉換,。

西門子S7-1200PLC的IEC格式的定時器屬于功能塊。在插入定時器指令時,，要求創(chuàng)建一個16字節(jié)的IEC_Timer數(shù)據(jù)類型的DB結構（即背景數(shù)據(jù)塊）,，來保存有關的數(shù)據(jù)。在功能塊中,，可以事先創(chuàng)建一個IEC_Timer數(shù)據(jù)類型的靜態(tài)變量(多重背景）,，然后將它給定時器指令。

    CPU沒有給任何特定的定時器指令分配專門的資源,。每個定時器使用DB結構和一個連續(xù)運行的內(nèi)部CPU定時器（我的理解是一個硬件定時器）來執(zhí)行定時,。

    在定時器指令的輸入IN的上升沿啟動定時器時，連續(xù)運行的內(nèi)部CPU定時器的值將被復制到為該定時器指令分配的DB結構的元素START（起始值）中,。

    該起始值在定時器繼續(xù)運行期間將保持不變,，以后將在每次更新定時器時使用。以下條件時將會執(zhí)行定時器更新：

    1）執(zhí)行定時器指令（TP,、TON,、TOF或TONR）；

    2）定時器結構的元素ELAPSED（經(jīng)過的時間）或位輸出Q作為其它指令的參數(shù),，該指令被執(zhí)行,。

    更新定時器時，將從內(nèi)部CPU定時器的當前值中減去上述起始值,，得到經(jīng)過的時間ELAPSED,。再將ELAPSED與預設值PT進行比較，以確定定時器的位輸出Q的狀態(tài),。然后更新該定時器的DB結構的元素ELAPSED和Q,。達到預設值PT后,，定時器不會繼續(xù)累加經(jīng)過的時間ELAPSED。

    STEP7Basic的V11版與V10.5版相比,，增加了類似于S7-300/400的定時器線圈指令,。

    從上述的定時器內(nèi)部的定時機制可知，在使用定時器時,，其定時精度與CPU的掃描周期有很大的關系,。在CPU兩次更新定時器之間，定時器的輸入,、輸出參數(shù)保持不變,。

    為了驗證上述結論，在FB1中調(diào)用定時器指令TP,，在OB1中用I0.1作為調(diào)用條件,，調(diào)用FB1。用監(jiān)視表格監(jiān)視定時器的輸出Q和經(jīng)過的時間ET,，用輸入IN的上升沿啟動定時器后,，如果I0.1為0狀態(tài)，沒有調(diào)用FB1和執(zhí)行定時器指令,，定時器的輸出Q和經(jīng)過的時間ET保持不變,。只有在調(diào)用FB1，執(zhí)行定時器指令時,，ET的值才會變化,。

    對于CPU31*C緊湊型CPU，由于CPU模塊本身集成有I/O點,，對于這些I/O點,，同樣需要設定其屬性參數(shù)。

    在硬件安裝清單上,，右鍵單擊CPU模塊集成I/O所在的行,，并選中“對象屬性(ObjectProperties...)”選項，可以打開集成I/O的參數(shù)設定頁面,。

    通過設定頁面不同的標簽,，可以打開不同的參數(shù)設定對象。

    在基本參數(shù)(General)設定頁面,，可以在“簡介(Short)”欄顯示集成I/O的特征參數(shù),。在“地址(Address)”設定頁面，可以顯示與設定集成I/O的起始地址,，地址也可以通過選定“系統(tǒng)選擇(SVqtemqelection)”詵項,，由PLC講行白動分配

西門子S7-200的自由口通信需要通過編程設置串口的工作模式，安排發(fā)送和接受指令的觸發(fā)順序,，還要設定接收的起始和結束條件,。對于剛剛開始使用s7-200的電氣工程師來說，的確有很多細微處易犯錯誤,。一般碰到客戶抱怨通信不上的問題,，就要逐一幫客戶確認編程配置是否正確。雖然麻煩,，不過逐條查下去,，總能查到錯誤所在并解決問題。但是有一次客戶遇到的問題頗出人意料,，還真耗費了一些時間,。

　　客戶反應在編寫了自由口通信程序之后，PLC可以發(fā)送數(shù)據(jù)給通信伙伴,，但是卻收不到任何伙伴方發(fā)出的數(shù)據(jù),。能發(fā)送數(shù)據(jù)給對方，說明通信端口設置沒有問題,。極有可能是端口被其他通信指令占用導致無法進入接收狀態(tài),。比如說用常開點調(diào)用XMT，或者沒有對接收的故障狀態(tài)進行判斷并終止接收,，從而導致后續(xù)的XMT和RCV都無法被正確執(zhí)行,。客戶表示他的程序并不存在這種情況,。但是為了測試問題所在,，客戶下載了一個僅包含條件觸發(fā)RCV的程序下去，還是接收不到數(shù)據(jù),。監(jiān)控程序RCV指令已被正常執(zhí)行,。

　　那么是不是接收的起始條件設置不當?客戶使用的是起始字符，這并無不妥,。并且改成空閑線檢測之后,，問題依然存在。難道是對方發(fā)送的信號有問題用串口調(diào)試軟件來測試,，是可以接收到的,。眼見這幾個常見錯誤都沒能cover住這個問題，我只好從頭一步步地跟客戶確認,。但是還是沒能發(fā)現(xiàn)任何破綻,。郁悶之下，只好讓客戶把程序發(fā)過來看看,。

　　次檢查程序的時候還真沒注意到問題出在哪里,。等到看出來了才覺得啼笑皆非：

　　不知道大家看出來沒有?客戶在設定完空閑線時間SMW90和消息定時器溢出值SMW92后，慣性地將接受地大字符數(shù)SMB94也寫成了傳送字SMW94,。而西門子PLC的高低字節(jié)是逆序的,，也就是說SMB94為高有效字節(jié),，SMB95為低有效字節(jié)。見手冊中的如下說明：

　　結果就是大字符數(shù)100被傳給了SMB95,，SMB95是神馬呢?神馬也不是,，總之與接收條件無關。而真正大字符數(shù)存儲字節(jié)SMB94被賦值為0,。大字符數(shù)都為0了,，那當然是接收不到任何數(shù)據(jù)了。

    S7-200 PLC 功能強大,，性能可靠,，但在做數(shù)學運算時不能象高級語言那樣做變量類型自動轉換，經(jīng)常要手工做 BTI,、ITD 之類的轉換,，計算完成后又要 DTI 等耗時的操作，而且使代碼行數(shù)增加,，程序可讀性不好,，也降低了程序運行的效率。

S7-400冗余控制器

說明
SIMATICS7-400 PNH系統(tǒng)可以根據(jù)具體應用需求量身定制：性能可擴展,、的冗余度可靈活組態(tài),，安全功能易于集成。集成PROFINET接口,，可冗余連接I/O設備,，或者通過PROFIBUS連接I/O設備，實現(xiàn)工廠級通信,。無論何種應用,，使用SIMATIC S7-400 PNH，均可在熟悉的STEP7 工程環(huán)境中,，進行便捷而有效的編程和組態(tài),。
應用
■ 避免控制器故障引起的停機。主要用于生產(chǎn),、能源,、供水系統(tǒng)、機場助航照明,、編組站系統(tǒng)等領域,。
■ 避免因工廠故障造成數(shù)據(jù)丟失而導致的高昂重啟成本。主要用于行李處理,、高架倉庫,、跟蹤和追溯等領域。
■ 在工廠或機器停機時保護工廠、工件和材料,。主要用于爐子,、半導體、船舶等領域,。
■ 無監(jiān)督和維修人員亦能保障正常運行,。主要用于污水處理廠、隧道,、船閘、樓宇系統(tǒng)等領域,。
效益
簡單,、高效的工程組態(tài)
與在標準系統(tǒng)中一樣，SIMATIC S7-400H 可以使用所有 STEP 7 編程語言進行編程,?？梢院苋菀椎陌殉绦驈臉藴氏到y(tǒng)遷移到冗余系統(tǒng)中，反之亦然,。當加載程序時,，它會自動傳送到兩個冗余控制器中。使用 STEP 7,，可以對特定冗余功能和配置進行參數(shù)設置,。
出色的診斷和模塊更換優(yōu)勢 
■ 利用集成的自我診斷功能，系統(tǒng)可以提前檢測故障和發(fā)送信號,，避免故障對生產(chǎn)過程產(chǎn)生影響,。這樣可以有針對性地替換故障組件，加快維修進程,。
■ 可以在系統(tǒng)運行過程中對所有組件進行熱插拔,。更換一個 CPU 后，當前的所有程序和數(shù)據(jù)可以自動重新裝載,。
■ 即使在系統(tǒng)運行過程中,，也可以修改程序（例如，程序塊的修改和重新裝載）,，更改配置（例如,，增加或刪減 DP從站或模塊）以及改變 CPU 的內(nèi)存分配。
設計和功能
根據(jù)統(tǒng)計數(shù)字表明,，所有自動化組件（無論是機械式,、機電式，還是電子式）都會出現(xiàn)故障,。因此,，工廠維護和工廠改造也就必不缺少。在實際應用中，期待的可用性是不現(xiàn)實的,。

通過西門子 SIMATIC S7-400H,，能夠大限度地降低生產(chǎn)故障機率，生產(chǎn)率,。

 西門子6ES7451-3AL00-0AE0

一般信息
硬件產(chǎn)品狀態(tài)01
固件版本V3.2
附帶程序包的
工程系統(tǒng)自 STEP7 V 5.5 起
電源電壓
DC 24 V是
允許范圍,，下限 （DC）20.4 V
允許范圍，上限 （DC）28.8 V
電源導線的外部保險裝置（推薦）小值 2 A
電源和電壓斷路跨接
停電/斷電跨接時間5 ms
重復率,，小值1 s
輸入電流微處理器;處理器處理每條二進制指令執(zhí)行時間約為 50 ns,，每條浮點數(shù)運行指令約為 450ns。384 KB 主存儲器（相當于大約 128 K 條指令）,；

與程序組件執(zhí)行相關的大容量工作存儲器為用戶程序提供了充分的空間,。作為程序裝載存儲器的微型存儲卡（大為 8 MB）也允許將可以項目（包括符號和注釋）保存在 CPU 中。裝載存儲器還可用于數(shù)據(jù)歸檔和配方管理,。
靈活的擴展,；
多達 32 個模塊，（4 層結構）
MPI/DP 組合接口,；
集成的 MPI/DP 接口多能同時建立 16 個與 S7-300/400的連接或與編程器,、PC 和 OP 的連接。 在這些連接中,，始終分別為 PG 和 OP 各保留一個連接,。
MPI 可以通過“全局數(shù)據(jù)通訊”與多32個CPU組建簡單的網(wǎng)絡。
該接口可從MPI接口重新設置為DP接口,。
PROFIBUS DP 接口:
DP 接口可用作 DP 主站或 DP 從站運行,。在該接口上，PROFIBUS DP從站可在等時模式下運行．全面支持 PROFIBUS DP V1 標準,。這將增加 DP V1 標準從站在診斷和參數(shù)賦值能力的范圍,。
以太網(wǎng)接口；
CPU 315-2 PN/DP 的第 2 個內(nèi)置接口是一個基于以太網(wǎng) TCP/IP 的 PROFINET 接口,，帶有雙端交換機,。
它支持下列協(xié)議：
S7通訊用于在SIMATIC控制器間進行數(shù)據(jù)通訊;
通過 STEP 7 進行編程、啟動和診斷的 PG/OP 通訊;
與HMI和SCADA連接的PG/OP通訊;
在PROFINET上實現(xiàn)開放的TCP/IP,、UDP和ISO-on-TCP （RFC1006）通訊,；
SIMATIC NET OPC-Server用于與其它控制器以及CPU自帶的I/O設備進行通訊