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西門子300PLC一級代理商

模塊的應(yīng)用與詳解

1．SIMATIC S7-200 PLC S7-200 PLC是超小型化的PLC,，它適用于各行各業(yè)，各種場合中的自動檢測,、監(jiān)測及控制等,。S7-200 PLC的強(qiáng)大功能使其無論單機(jī)運行,，或連成網(wǎng)絡(luò)都能實現(xiàn)復(fù)雜的控制功能,。 S7-200PLC可提供4個不同的基本型號與8種CPU可供選擇使用。

2．SIMATIC S7-300 PLC S7-300是模塊化小型PLC系統(tǒng),，能滿足中等性能要求的應(yīng)用,。各種單獨

的模塊之間可進(jìn)行廣泛組合構(gòu)成不同要求的系統(tǒng)。與S7-200 PLC比較,，S7-300 PLC采用模塊化結(jié)構(gòu),，具備高速（0.6~0.1μs）的指令運算速度,；用浮點數(shù)運算比較有效地實現(xiàn)了更為復(fù)雜的算術(shù)運算；一個帶標(biāo)準(zhǔn)用戶接口的軟件工具方便用戶給所有模塊進(jìn)行參數(shù)賦值,；方便的人機(jī)界面服務(wù)已經(jīng)集成在S7-300操作系統(tǒng)內(nèi),，人機(jī)對話的編程要求大大減少。SIMATIC人機(jī)界面（HMI）從S7-300中取得數(shù)據(jù),，S7-300按用戶的刷新速度傳送這些數(shù)據(jù),。S7-300操作系統(tǒng)自動地處理數(shù)據(jù)的傳送；CPU的智能化的診斷系統(tǒng)連續(xù)監(jiān)控系統(tǒng)的功能是否正常,、記錄錯誤和特殊系統(tǒng)事件（例如：超時,，模塊更換，等等）,；多級口令保護(hù)可以使用戶高度,、有效地保護(hù)其技術(shù)機(jī)密，防止未經(jīng)允許的復(fù)制和修改,；S7-300 PLC設(shè)有操作方式選擇開關(guān),，操作方式選擇開關(guān)像鑰匙一樣可以拔出，當(dāng)鑰匙拔出時,，就不能改變操作方式,，這樣就可防止非法刪除或改寫用戶程序。具備強(qiáng)大的通信功能,，S7-300 PLC可通過編程軟件Step 7的用戶界面提供通信組態(tài)功能,，這使得組態(tài)非常容易、簡單,。S7-300 PLC具有多種不同的通信接口,，并通過多種通信處理器來連接AS-I總線接口和工業(yè)以太網(wǎng)總線系統(tǒng)；串行通信處理器用來連接點到點的通信系統(tǒng),；多點接口（MPI）集成在CPU中,，用于同時連接編程器、PC機(jī),、人機(jī)界面系統(tǒng)及其他SIMATIC S7/M7/C7等自動化控制系統(tǒng),。

3． SIMATIC S7-400 PLC S7-400 PLC是用于中、*性能范圍的可編程序控制器,。 S7-400 PLC采用模塊化無風(fēng)扇的設(shè)計,，可靠耐用，同時可以選用多種級別（功能逐步升級）的CPU,，并配有多種通用功能的模板,，這使用戶能根據(jù)需要組合成不同的系統(tǒng)。當(dāng)控制系統(tǒng)規(guī)模擴(kuò)大或升級時,，只要適當(dāng)?shù)卦黾右恍┠０?，便能使系統(tǒng)升級和充分滿足需要,。

西門子模塊,、西門子授權(quán)一級代理商

模塊的優(yōu)點

可靠

PLC不需要大量的活動元件和連線電子元件,。它的連線大大減少。與此同時,，系統(tǒng)的維修簡單,，維修時間短。Plc采用了一系列可靠性設(shè)計的方法進(jìn)行設(shè)計,。例如：冗余的設(shè)計,。斷電保護(hù)，故障診斷和信息保護(hù)及恢復(fù),。PLC是為工業(yè)生產(chǎn)過程控制而專門設(shè)計的控制裝置,，它具有比通用計算機(jī)控制更簡單的編程語言和更可靠的硬件。采用了精簡化的編程語言,。編程出錯率大大降低,。

您只需在購買電源時考慮選擇優(yōu)質(zhì)電源，此后就無需再思考此類問題,。SITOP 的可靠性已在范圍的幾乎每種供電系統(tǒng)中得到驗證,。憑借其寬范圍輸入、優(yōu)異的負(fù)載特性和*的驗證,，SITOP 電源自身就可以保證電源的可靠性,。根據(jù)具體的要求，可以采用擴(kuò)展模塊,，也可以采用不間斷電源（DC UPS）對 SITOP 電源進(jìn)行個性化的改造,。

據(jù)此，在輸出回路過載或輸入側(cè)出現(xiàn)電源故障等情況下,，也可以保證機(jī)床或設(shè)備的 24 V 供電的可靠性,。輸出電路保持對饋線執(zhí)行選擇性關(guān)斷，并繼續(xù)為負(fù)載供電,。針對十分關(guān)鍵的應(yīng)用,，可以配置冗余電源解決方案。若需要更換,，西門子的客戶服務(wù)可確?？焖俳回洠核?SITOP 產(chǎn)品都可現(xiàn)貨交付。

出色的 SITOP 效率

低能耗成本是一個寶貴競爭優(yōu)勢,。在這方面,，SITOP 起到至關(guān)重要的作用：這些初級開關(guān)電源具有*運行效率,。例如,，SITOP PSU8200 和 PSU6200 的效率高達(dá) 95%,。整個性能范圍內(nèi)的功耗很低（即使在空載運行期間）。這十分重要,，因為電源很少滿負(fù)載運行,。

另一方面，SITOP PSU8600 還可捕捉所有輸出的能量數(shù)據(jù),，隨后再由能量管理系統(tǒng)來處理,。借助于 PROFIenergy，也可以特別關(guān)閉具體電源輸出,，例如在閑置期間,。在產(chǎn)品的整個生命周期內(nèi)，效率也是一個重要問題,。例如,，可使用提供的工具來選擇電源和 DC UPS，并獲取所有常用 CAE 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù),。

出色的 SITOP 集成

SITOP 是集成方面的基準(zhǔn)：各個層次上 SITOP PSU8600 電源系統(tǒng)和 SITOP UPS1600 DC UPS 在全集成自動化,、TIA Portal 以及新的 SITOP Manager 中的集成節(jié)省了時間與成本，簡化了故障安全組態(tài),。S7 函數(shù)塊對 SITOP PSE200U 選擇性模塊以及新的 SITOP PSU6200 產(chǎn)品線的重要診斷信息進(jìn)行評估,。

為了針對斷電為基于 PC 的自動化系統(tǒng)提供保護(hù)，SITOP UPS1600 可方便地經(jīng)由 USB 或以太網(wǎng)進(jìn)行集成,。借助于 SIMATIC PCS 7 的 SITOP 庫,，可在持續(xù)運行期間在過程控制系統(tǒng)中以透明方式提供 24 V 電源。除 PROFINET 外,，SITOP PSU8600 和 SITOP UPS1600 現(xiàn)在也可通過 OPC UA 進(jìn)行通信,。借助于 OPC UA 服務(wù)器，可通過不同制造商的 OPC UA 客戶端,，將控制器或 PC 等設(shè)備直接集成到自動化應(yīng)用中,。

滿足不同工業(yè)電源要求的三個 SITOP 類別

增強(qiáng)型電源

這些增強(qiáng)性能級開關(guān)電源是用于在過程與工業(yè)、機(jī)器制造或惡劣環(huán)境中實現(xiàn)高可靠性和功能的理想產(chǎn)品,。SITOP PSU8200 電源產(chǎn)品系列具有出色的過載特性,、效率和緊湊性，滿足這些領(lǐng)域中的嚴(yán)格要求,。另外,，SITOP PSU8600 還提供了一個具有開放通信功能的電源系統(tǒng)，可優(yōu)集成在數(shù)字化環(huán)境中,。

標(biāo)準(zhǔn)型電源

西門子的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品線在設(shè)計中考慮了典型工業(yè)要求,，如系列機(jī)器生產(chǎn)中的要求。功能多樣的新型 SITOP PSU6200 電源是基于西門子在經(jīng)過時間證明的 SITOP 產(chǎn)品線上的經(jīng)驗開發(fā)的,。新的 SITOP 標(biāo)準(zhǔn)型電源具有更高效率,、大量診斷功能且更加堅固,。

基本型電源

從適用于配電柜的扁型電源到經(jīng)濟(jì)實用的基本型電源，再到適合控制箱的細(xì)長型電源 – SITOP 電源滿足全部需求,，包括低端性能范圍內(nèi)的需求,。LOGO!Power 是一種小型電源，例如,，它具有 LOGO!8 模塊設(shè)計形式,。這些極為節(jié)省空間的 SITOP compact 電源非常適合分布式應(yīng)用。SITOP lite 價格適中,，滿足可靠的主開關(guān)式調(diào)節(jié)器的主要要求

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對于變頻器電路結(jié)構(gòu)主要由整流電路,、限流電路、濾波電路,、制動電路,、逆變電路和檢測取樣電路部分組成。

1）驅(qū)動電路

驅(qū)動電路是將主控電路中CPU產(chǎn)生的六個PWM信號,，經(jīng)光電隔離和放大后,，作為逆變電路的換流器件（逆變模塊）提供驅(qū)動信號。

對驅(qū)動電路的各種要求,，因換流器件的不同而異,。同時，一些開發(fā)商開發(fā)了許多適宜各種換流器件的驅(qū)動模塊,。有些品牌,、型號的變頻器直接采用驅(qū)動模塊。但是,，大部分的變頻器采用驅(qū)動電路,。從修理的角度考慮，這里介紹較典型的驅(qū)動電路,。圖1是較常見的驅(qū)動電路（驅(qū)動電路電源見圖2）,。驅(qū)動電路由隔離放大電路、驅(qū)動放大電路和驅(qū)動電路電源組成,。三個上橋臂驅(qū)動電路是三個獨立驅(qū)動電源電路,，三個下橋臂驅(qū)動電路是一個公共的驅(qū)動電源電路。

2）保護(hù)電路

當(dāng)變頻器出現(xiàn)異常時,，為了使變頻器因異常造成的損失減少到小,，甚至減少到零。每個品牌的變頻器都很重視保護(hù)功能,，都設(shè)法增加保護(hù)功能,，提高保護(hù)功能的有效性。

在變頻器保護(hù)功能的領(lǐng)域，廠商可謂使盡解數(shù),，作好文章,。這樣，也就形成了變頻器保護(hù)電路的多樣性和復(fù)雜性,。有常規(guī)的檢測保護(hù)電路,，軟件綜合保護(hù)功能,。有些變頻器的驅(qū)動電路模塊,、智能功率模塊、整流逆變組合模塊等,，內(nèi)部都具有保護(hù)功能,。

圖3所示的電路是較典型的過流檢測保護(hù)電路。由電流取樣,、信號隔離放大,、信號放大輸出三部分組成。

3）開關(guān)電源電路

開關(guān)電源電路向操作面板,、主控板,、驅(qū)動電路及風(fēng)機(jī)等電路提供低壓電源。圖4富士G11型開關(guān)電源電路組成的結(jié)構(gòu)圖,。

直流高壓P端加到高頻脈沖變壓器初級端,，開關(guān)調(diào)整管串接脈沖變壓器另一個初級端后，再接到直流高壓N端,。開關(guān)管周期性地導(dǎo)通,、截止，使初級直流電壓換成矩形波,。由脈沖變壓器耦合到次級,，再經(jīng)整流濾波后，獲得相應(yīng)的直流輸出電壓,。它又對輸出電壓取樣比較,，去控制脈沖調(diào)寬電路，以改變脈沖寬度的方式,，使輸出電壓穩(wěn)定,。

4）主控板上通信電路

當(dāng)變頻器由可編程（PLC）或上位計算機(jī)、人機(jī)界面等進(jìn)行控制時,，必須通過通信接口相互傳遞信號,。圖5是LG變頻器的通訊接口電路。

頻器通信時,，通常采用兩線制的RS485接口,。西門子變頻器也是一樣。兩線分別用于傳遞和接收信號。變頻器在接收到信號后傳遞信號之前,，這兩種信號都經(jīng)過緩沖器A1701,、75176B等集成電路，以保證良好的通信效果,。所以,，變頻器主控板上的通信接口電路主要是指這部分電路，還有信號的抗干擾電路,。

5）外部控制電路

變頻器外部控制電路主要是指頻率設(shè)定電壓輸入,，頻率設(shè)定電流輸入、正轉(zhuǎn),、反轉(zhuǎn),、點動及停止運行控制，多檔轉(zhuǎn)速控制,。頻率設(shè)定電壓（電流）輸入信號通過變頻器內(nèi)的A/D轉(zhuǎn)換電路進(jìn)入CPU,。其他一些控制通過變頻器內(nèi)輸入電路的光耦隔離傳遞到CPU中。

自二十世紀(jì)六十年代美國推出可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller,，PLC）取代傳統(tǒng)繼電器控制裝置以來,，PLC得到了快速發(fā)展，在世界各地得到了廣泛應(yīng)用,。同時,，PLC的功能也不斷完善。隨著計算機(jī)技術(shù),、信號處理技術(shù),、控制技術(shù)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展和用戶需求的不斷提高，PLC在開關(guān)量處理的基礎(chǔ)上增加了模擬量處理和運動控制等功能,。今天的PLC不再局限于邏輯控制,，在運動控制、過程控制等領(lǐng)域也發(fā)揮著十分重要的作用,。

作為離散控的制的產(chǎn)品,，PLC在二十世紀(jì)八十年代至九十年代得到了迅速發(fā)展，世界范圍內(nèi)的PLC年增長率保持為20%～30%,。隨著工廠自動化程度的不斷提高和PLC市場容量基數(shù)的不斷擴(kuò)大,，近年來PLC在工業(yè)發(fā)達(dá)國家的增長速度放緩。但是,，在中國等發(fā)展中國家PLC的增長十分迅速,。綜合相關(guān)資料，2004年P(guān)LC的銷售收入為100億美元左右,，在自動化領(lǐng)域占據(jù)著十分重要的位置,。

PLC是由摸仿原繼電器控制原理發(fā)展起來的,，二十世紀(jì)七十年代的PLC只有開關(guān)量邏輯控制，首先應(yīng)用的是汽車制造行業(yè),。它以存儲執(zhí)行邏輯運算,、順序控制、定時,、計數(shù)和運算等操作的指令,；并通過數(shù)字輸入和輸出操作，來控制各類機(jī)械或生產(chǎn)過程,。用戶編制的控制程序表達(dá)了生產(chǎn)過程的工藝要求,，并事先存入PLC的用戶程序存儲器中。運行時按存儲程序的內(nèi)容逐條執(zhí)行,，以完成工藝流程要求的操作,。PLC的CPU內(nèi)有指示程序步存儲地址的程序計數(shù)器,，在程序運行過程中,，每執(zhí)行一步該計數(shù)器自動加1，程序從起始步（步序號為零）起依次執(zhí)行到終步（通常為END指令）,，然后再返回起始步循環(huán)運算,。PLC每完成一次循環(huán)操作所需的時間稱為一個掃描周期。不同型號的PLC,，循環(huán)掃描周期在1微秒到幾十微秒之間,。PLC用梯形圖編程，在解算邏輯方面,，表現(xiàn)出快速的優(yōu)點,，在微秒量級，解算1K邏輯程序不到1毫秒,。它把所有的輸入都當(dāng)成開關(guān)量來處理,，16位（也有32位的）為一個模擬量。

在I/O尋址設(shè)備工作正常的情況下,，從單邊讀入的信息始終可以被兩個*控制器使用,。在出現(xiàn)故障的情況下，受到影響的*控制器的I/O模塊將會停止工作,。 單邊組態(tài)用于：不需要很高可用性的工廠部分,。 連接基于用戶程序的冗余 I/O。此時,，系統(tǒng)必須具有一種對稱設(shè)計,。 增加可用性（倒換型配置） 在switched組態(tài)中，I/O模塊為單通道設(shè)計,，但是其尋址工作是由兩個*控制器通過冗余PROFIBUS DP完成,。Switched I/O模塊僅能插接 

目前，PLC 不僅可以執(zhí)行開環(huán)控制，而且還可以執(zhí)行 

閉環(huán)控制,、

定位,、

計數(shù)、比例控制,、

閥門控制以及其它功能,。

為此，西門子公司開發(fā)了各種智能型 I/O 模板,。 它們均為微處理器控制,，能夠*獨立地執(zhí)行時間要求苛刻的控制任務(wù)，并可直接通過其輸入/輸出通道連接到過程控制,。 避免了對 CPU 的額外負(fù)擔(dān),。 

分布式 I/O 

在連接遠(yuǎn)距離分布的過程與 I/O 模板時，其布線往往非常復(fù)雜,，而且極易造成故障,。 若需要一個模塊化的靈活自動化系統(tǒng)，我們還是建議使用分布式 I/O 系統(tǒng)： 

使用分布式 I/O 系統(tǒng) ET 200,，即可從距離遠(yuǎn)達(dá) 23km 的過程站遠(yuǎn)程操控遠(yuǎn)程 I/O 設(shè)備,、小型控制系統(tǒng)以及大量現(xiàn)場設(shè)備。設(shè)備之間通過快速現(xiàn)場總線 PROFIBUS-DP 連接,，符合標(biāo)準(zhǔn) EN 50 170,。

編程器，軟件 

SIMATIC® 系列產(chǎn)品提供有一種精心打造的全面編程器解決方案,，包括從經(jīng)濟(jì)的便攜式編程器,，到功能強(qiáng)大的臺式編程器。 

同時,，我們還提供與之相匹配的應(yīng)用軟件,。 所適用的操作系統(tǒng)： 

Windows 95/98/NT 或業(yè)已驗證的 SIMATIC® 軟件以及適用于所有 PC 的應(yīng)用程序

并且，通過西門子 STEP® 7 軟件,，可快速,、便捷地對控制器進(jìn)行編程。 使用同一種軟件,，即可進(jìn)行歸檔和測試,。

西門子PLC串口通訊方法

1、RS485串口通信

第三方設(shè)備大部分支持,，西門子S7 PLC可以通過選擇自由口通信模式控制串口通信,。較簡單的情況是只用發(fā)送指令（XMT）向打印機(jī)或者變頻器等第三方設(shè)備發(fā)送信息。不管任何情況,，都必須通過S7 PLC編寫程序?qū)崿F(xiàn),。當(dāng)選擇了自由口模式,，用戶可以通過發(fā)送指令（XMT）、接收指令（RCV）,、發(fā)送中斷,、接收中斷來控制通信口的操作。 

2,、PPI通信 

    PPI協(xié)議是S7-200CPU基本的通信方式,，通過原來自身的端口（PORT0或PORT1）就可以實現(xiàn)通信，是S7-200 CPU默認(rèn)的通信方式,。 PPI是一種主-從協(xié)議通信,，主-從站在一個令牌環(huán)網(wǎng)中。在CPU內(nèi)用戶網(wǎng)絡(luò)讀寫指令即可,，也就是說網(wǎng)絡(luò)讀寫指令是運行在PPI協(xié)議上的,。因此PPI只在主站側(cè)編寫程序就可以了，從站的網(wǎng)絡(luò)讀寫指令沒有什么意義,。 

3,、MPI通信 

    MPI通信是一種比較簡單的通信方式，MPI網(wǎng)絡(luò)通信的速率是19.2Kbit/s~12Mbit/s,，MPI網(wǎng)絡(luò)多支持連接32個節(jié)點,，大通信距離為50M,。通信距離遠(yuǎn),，還可以通過中繼器擴(kuò)展通信距離，但中繼器也占用節(jié)點,。 MPI網(wǎng)絡(luò)節(jié)點通?？梢話霺7-200、人機(jī)介面,、編程設(shè)備,、智能型ET200S及RS485中繼器等網(wǎng)絡(luò)元器件