西門(mén)子6SE6440-2UC31-5DA1

控制功能：線性v/f控制,，平方v/f控制,，可編程多點(diǎn)設(shè)定v/f控制；磁通電流控制（FCC）,，可以改善動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性,；新的IGBT技術(shù)，數(shù)字微處理器控制,；數(shù)字量輸入3個(gè),，模擬量輸入1個(gè)，模擬量輸出1個(gè),，繼電器輸出1個(gè),；集成RS485通訊接口,，可選PROFIBUS-DP通訊模塊/Device-Net模板,；。
　　保護(hù)功能：過(guò)載能力為150%額定負(fù)載電流,，持續(xù)時(shí)間60秒,；過(guò)電壓,、欠電壓保護(hù)；變頻器過(guò)溫保護(hù),；接地故障保護(hù),，短路保護(hù)；I2t電動(dòng)機(jī)過(guò)熱保護(hù),；采用PTC通過(guò)數(shù)字端接入的電機(jī)過(guò)熱保護(hù),；采用PIN編號(hào)實(shí)現(xiàn)參數(shù)連鎖；閉鎖電機(jī)保護(hù),，防止失速保護(hù),。

　　PPI協(xié)議：西門(mén)子內(nèi)部協(xié)議PROFIBUS-DP協(xié)議：標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，公開(kāi)USS協(xié)議：西門(mén)子傳動(dòng)裝置的通用串行通訊協(xié)議,，公開(kāi)詳情請(qǐng)參考相應(yīng)傳動(dòng)裝置的手冊(cè)MODBUS-RTU（從站）：公開(kāi)8,、S7-200的高速輸入、輸出如何使用,。

西門(mén)子PLC的幾種故障及處理方法
1,、軟故障的判斷和處理
S5PLC具有自診斷能力，發(fā)生模塊功能錯(cuò)誤時(shí)往往能報(bào)警并按預(yù)先程序作出反應(yīng),，通過(guò)故障指示燈就可判斷,。
當(dāng)電源正常，各指示燈也指示正常,，特別是輸入信號(hào)正常,，但系統(tǒng)功能不正常(輸出無(wú)或亂)時(shí)，本著先易后難,、先軟后硬的檢修原則首先檢查用戶程序是否出現(xiàn)問(wèn)題,。

啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，功率因數(shù)高,。因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)的功率因數(shù)與工作頻率有關(guān),，在電動(dòng)機(jī)低速運(yùn)行時(shí)工頻電源下的功率因數(shù)遠(yuǎn)低于低頻電源下的功率因數(shù)。變頻器可以控制電動(dòng)機(jī)從低頻起步,，且在整個(gè)啟動(dòng)過(guò)程中在接近額定電流的條件下始終保持比較高的功率因數(shù)和接近額定轉(zhuǎn)矩的輸出轉(zhuǎn)矩,。②輕載或空載條件下，或啟動(dòng)期間采取減載卸載等措施時(shí),，變頻器容量可以比電動(dòng)機(jī)容量小,。當(dāng)然，啟動(dòng)完成后變頻器需要退出運(yùn)行,。
　　若以中繼器連接,，站之間的距離可達(dá)9100m，可多也只能用10個(gè)中繼器,，而且它還占用節(jié)點(diǎn)數(shù),。MPI的網(wǎng)絡(luò)組建：利用STEP7的configuretion里的功能可以給每一個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)分配一個(gè)MPI地址和高地址,，連接是需要在MPI網(wǎng)絡(luò)的個(gè)節(jié)點(diǎn)和后一個(gè)節(jié)點(diǎn)加終端電阻。
　　PLC以MPI來(lái)實(shí)現(xiàn)通訊,，可用三種方式解決,。全局?jǐn)?shù)據(jù)包通訊方式、無(wú)組態(tài)連接通訊方式,、組態(tài)連接通訊方式,。實(shí)現(xiàn)全局?jǐn)?shù)據(jù)包通訊方式：在PLC硬件配置過(guò)程,，組態(tài)需要通訊的PLC站之間的發(fā)送區(qū)和接收區(qū)不需要任何程序處理,，只適應(yīng)s7-300/400之間的通訊,。

四、PLC和工控機(jī)的網(wǎng)絡(luò)特性
現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)是工業(yè)自動(dòng)化深刻變革之一,。PLC和工控機(jī)采用現(xiàn)場(chǎng)總線后可方便地作為I/O站和監(jiān)控站連接在DCS系統(tǒng)中?，F(xiàn)場(chǎng)總線是一種取代4～20mA標(biāo)準(zhǔn)，用于連接智能現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和控制設(shè)備的雙向數(shù)字通訊技術(shù),，現(xiàn)場(chǎng)總線具有開(kāi)放性和互操作性,，它使得一些控制功能下移到現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備中。 CAN與I2C總線的許多細(xì)節(jié)很類(lèi)似,，但也有一些明顯的區(qū)別,。當(dāng)CAN總線上的一個(gè)節(jié)點(diǎn)（站）發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，它以報(bào)文形式廣播給網(wǎng)絡(luò)中所有節(jié)點(diǎn),。對(duì)每個(gè)節(jié)點(diǎn)來(lái)說(shuō),，無(wú)論數(shù)據(jù)是否是發(fā)給自己的，都對(duì)其進(jìn)行接收,。每組報(bào)文開(kāi)頭的11位字符為標(biāo)識(shí)符,，定義了報(bào)文的優(yōu)先級(jí)，這種報(bào)文格式稱(chēng)為面向內(nèi)容的編址方案,。在同一系統(tǒng)中標(biāo)識(shí)符是的,，不可能有兩個(gè)站發(fā)送具有相同標(biāo)識(shí)符的報(bào)文。當(dāng)幾個(gè)站同時(shí)競(jìng)爭(zhēng)總線讀取時(shí),，這種配置十分重要,。當(dāng)一個(gè)站要向其他站發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，該站的CPU將要發(fā)送的數(shù)據(jù)和自己的標(biāo)識(shí)符傳送給本站的CAN芯片,，并處于準(zhǔn)備狀態(tài),；當(dāng)它收到總線分配時(shí)，轉(zhuǎn)為發(fā)送報(bào)文狀態(tài),。

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西門(mén)子S200 PLC高速計(jì)數(shù)器（HC)的功能和格式簡(jiǎn)介

 高速計(jì)數(shù)器用于對(duì)頻率高于掃描周期的外界信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù),，高速計(jì)數(shù)器使用主機(jī)上的端子接收這些高速信號(hào)。高速計(jì)數(shù)器是對(duì)高速事件計(jì)數(shù)，它獨(dú)立于CPU的掃描周期,，其數(shù)據(jù)為32位有符號(hào)的高速計(jì)算器的當(dāng)前值。

 順序控制繼電器又稱(chēng)狀態(tài)元件,，用來(lái)組織機(jī)器操作或進(jìn)入等效程序段工步,，以實(shí)現(xiàn)順序控制和步進(jìn)控制。狀態(tài)元件是使用順序控制繼電器指令的重要元件,，在PLC內(nèi)為數(shù)字量,。

    可以按位、字節(jié),、字或雙字來(lái)存取狀態(tài)元件存儲(chǔ)區(qū)中的數(shù)據(jù),。

    位：          S［字節(jié)地址］．［位地址］ S0. 6

    字節(jié)、字或雙字：S［長(zhǎng)度］［起始字節(jié)地址］ SB10   SW10   SD4

 S7-200將1個(gè)字長(zhǎng)（16位）數(shù)字值按比例轉(zhuǎn)換為電流或電壓,?？梢杂脜^(qū)域標(biāo)識(shí)符（AQ）、數(shù)據(jù)長(zhǎng)度（W）及字節(jié)的起始地址來(lái)改變這些值,。因?yàn)槟M量為1個(gè)字長(zhǎng),，且從偶數(shù)字節(jié)（如0、2,、 4)開(kāi)始,，所以必須用偶數(shù)字節(jié)地址（如AQW0、 AQW2,、AQW4)來(lái)改變這些值,。模擬量輸出值為只寫(xiě)數(shù)據(jù)。模擬量轉(zhuǎn)換的實(shí)際精度是12位,。 

SIMATIC S7—200系列PLC是西門(mén)子公司繼S7—300 ,、S7—400之后，近幾年才投放市場(chǎng)的小型可編程序控制器,，可以單機(jī)運(yùn)行,，也可通過(guò)RS485或PROFIBUS-DP組網(wǎng)運(yùn)行。它結(jié)構(gòu)小巧,，可靠性高,，運(yùn)行速度快，繼承和發(fā)揮了它在大,、中型PLC領(lǐng)域的技術(shù)優(yōu)勢(shì),，有極豐富的指令集，具有強(qiáng)大的多種集成功能和實(shí)時(shí)特性,，配有功能豐富的擴(kuò)展模塊,，性能價(jià)格比非常高，并配有功能強(qiáng)大、使用極其方便的編程開(kāi)發(fā)軟件環(huán)境,。它在各行各業(yè)中的應(yīng)用得到迅速推廣,，在規(guī)模不太大的控制領(lǐng)域是較為理想的控制設(shè)備，可以滿足各種各樣的自動(dòng)化控制的需要,。由于具有緊湊的設(shè)計(jì),、良好的擴(kuò)展性、低廉的價(jià)格以及強(qiáng)大的指令系統(tǒng),，使得S7—200可以近乎*地滿足小規(guī)模的控制要求,。此外，豐富的CPU類(lèi)型和電壓等級(jí)使其在解決用戶的工業(yè)自動(dòng)化問(wèn)題時(shí),，具有很強(qiáng)的適應(yīng)性和可選擇性,。

西門(mén)子PLC填表指令應(yīng)用舉例

填表指令應(yīng)用舉例。將VW100中的數(shù)據(jù)1111,，填入首地址是VW200的數(shù)據(jù)表中（圖1）,。程序及運(yùn)行結(jié)果如圖2所示。

圖1

LD     I0.0

ATT    VW100, VW200

圖2

組合機(jī)床液壓滑臺(tái)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)功能表圖繪制舉例

某組合機(jī)床液壓滑臺(tái)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)示意圖如圖1所示,，其工作過(guò)程分成原位,、快進(jìn)、工進(jìn),、快退四步,，相應(yīng)的轉(zhuǎn)換條件為SB、SQ1,、SQ2,、SQ3。液壓滑臺(tái)系統(tǒng)各液壓元件動(dòng)作情況如表5-1所示,。根據(jù)上述功能表圖的繪制方法,，液壓滑臺(tái)系統(tǒng)的功能表圖如圖2a所示。

圖1 某組合機(jī)床液壓滑臺(tái)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)示意圖

表1  液壓元件動(dòng)作表

圖2  液壓滑臺(tái)系統(tǒng)的功能表圖

如果PLC已經(jīng)確定,，可直接用編程元件M300～M303（FX系列）來(lái)代表這四步,，設(shè)輸入/輸出設(shè)備與PLC的I/O點(diǎn)對(duì)應(yīng)關(guān)系如表2所示，則可直接畫(huà)出如圖2b所示的功能表圖接線圖,，圖中M8002為FX系列PLC的產(chǎn)生初始化脈沖的特殊輔助繼電器,。

表2  輸入/輸出設(shè)備與PLC I/O對(duì)應(yīng)關(guān)系

PLC系統(tǒng)的主要抗干擾措施

(1)電源的合理處理，抑制電網(wǎng)引入的干擾對(duì)于電源引入的電網(wǎng)干擾可以安裝一臺(tái)帶屏蔽層的變比為1：1的隔離變壓器,，以減少設(shè)備與地之間的干擾,，還可以在電源輸入端串接LC濾波電路。

(2)正確選擇接地點(diǎn),，完善接地系統(tǒng)良好的接地是保證PLC可靠工作的重要條件,，可以避免偶然發(fā)生的電壓沖擊危害,。接地的目的通常有　　兩個(gè)，其一為了安全,，其二是為了抑制干擾,。完善的接地系統(tǒng)是PLC控制系統(tǒng)抗電磁干擾的重要措施之一。

PLC控制系統(tǒng)的地線包括系統(tǒng)地,、屏蔽地,、交流地和保護(hù)地等。接地系統(tǒng)混亂對(duì)PLC系統(tǒng)的干擾主要是各個(gè)接地點(diǎn)電位分布不均,，不同接地點(diǎn)間存在地電位差，引起地環(huán)路電流,，影響系統(tǒng)正常工作,。例如電纜屏蔽層必須一點(diǎn)接地，如果電纜屏蔽層兩端A,，B都接地,，就存在地電位差，有電流流過(guò)屏蔽層,，當(dāng)發(fā)生異常狀態(tài)如雷擊時(shí),，地線電流將更大。

此外,，屏蔽層,、接地線和大地有可能構(gòu)成閉合環(huán)路，在變化磁場(chǎng)的作用下,，屏蔽層內(nèi)又會(huì)出現(xiàn)感應(yīng)電流,，通過(guò)屏蔽層與芯線之間的耦合，干擾信號(hào)回路,。若系統(tǒng)地與其他接地處理混亂,，所產(chǎn)生的地環(huán)流就可能在地線上產(chǎn)生不等電位分布，影響PLC內(nèi)邏輯電路和模擬電路的正常工作,。PLC工作的邏輯電壓干擾容限較低,，邏輯地電位的分布干擾容易影響PLC的邏輯運(yùn)算和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，造成數(shù)據(jù)混亂,、程序跑飛或死機(jī),。模擬地電位的分布將導(dǎo)致測(cè)量精度下降，引起對(duì)信號(hào)測(cè)控的嚴(yán)重失真和誤動(dòng)作,。

安全地或電源接地：將電源線接地端和柜體連線接地為安全接地,。如電源漏電或柜體帶電，可從安全接地導(dǎo)入地下,，不會(huì)對(duì)人造成傷害,。

系統(tǒng)接地：PLC控制器為了與所控的各個(gè)設(shè)備同電位而接地,，叫系統(tǒng)接地。接地電阻值不得大于4 Ω,，一般需將PLC設(shè)備系統(tǒng)地和控制柜內(nèi)開(kāi)關(guān)電源負(fù)端接在一起,，作為控制系統(tǒng)地。

信號(hào)與屏蔽接地：一般要求信號(hào)線必須要有的參考地即“單點(diǎn)接地",，屏蔽電纜遇到有可能產(chǎn)生傳導(dǎo)干擾的場(chǎng)合,，也要在就地或者控制室接地，防止形成“地環(huán)路",。信號(hào)源接地時(shí),，屏蔽層應(yīng)在信號(hào)側(cè)接地；不接地時(shí),，應(yīng)在PLC側(cè)接地,；信號(hào)線中間有接頭時(shí)，屏蔽層應(yīng)牢固連接并進(jìn)行絕緣處理,，一定要避免多點(diǎn)接地,；多個(gè)測(cè)點(diǎn)信號(hào)的屏蔽雙絞線與多芯對(duì)絞總屏蔽電纜連接時(shí)，各屏蔽層應(yīng)相互連接好,，并經(jīng)絕緣處理,，選擇適當(dāng)?shù)慕拥靥巻吸c(diǎn)接點(diǎn)。

(3)對(duì)變頻器干擾的抑制

變頻器的干擾處理一般有下面幾種方式：加隔離變壓器,，主要是針對(duì)來(lái)自電源的傳導(dǎo)干擾,，可以將絕大部分的傳導(dǎo)干擾阻隔在隔離變壓器之前；使用濾波器,，濾波器具有較強(qiáng)的抗于擾能力,，還具有防止將設(shè)備本身的干擾傳導(dǎo)給電源，有些還兼有尖峰電壓吸收功能,；使用輸出電抗器,，在變頻器到電動(dòng)機(jī)之間增加交流電抗器主要是減少變頻器輸出在能量傳輸過(guò)程中線路產(chǎn)生電磁輻射，影響其他設(shè)備正常工作,。