西門子CPU模塊6ES7318-3EL01-0AB0

  PLC概念
1、PLC的基本概念
可編程控制器(Programmable Controller)是計算機家族中的一員,，是為工業(yè)控制應用而設計制造的,。早期的可編程控制器稱作可編程邏輯控制器(Programmable Logic Controller)，簡稱PLC,，它主要用來代替繼電器實現(xiàn)邏輯控制,。隨著技術的發(fā)展，這種裝置的功能已經(jīng)大大超過了邏輯控制的范圍,，因此,，今天這種裝置稱作可編程控制器，簡稱PC,。但是為了避免與個人計算機(Personal Computer)的簡稱混淆,，所以將可編程控制器簡稱PLC
2、PLC的基本結構
PLC實質是一種于工業(yè)控制的計算機,，其硬件結構基本上與微型計算機相同,，如圖所示：
a. 處理單元(CPU)
處理單元(CPU)是PLC的控制中樞。它按照PLC系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存儲從編程器鍵入的用戶程序和數(shù)據(jù),；檢查電源,、存儲器,、I/O以及警戒定時器的狀態(tài)，并能診斷用戶程序中的語法錯誤,。當PLC投入運行時,，首先它以掃描的方式接收現(xiàn)場各輸入裝置的狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并分別存入I/O映象區(qū),，然后從用戶程序存儲器中逐條讀取用戶程序,，經(jīng)過命令解釋后按指令的規(guī)定執(zhí)行邏輯或算數(shù)運算的結果送入I/O映象區(qū)或數(shù)據(jù)寄存器內。等所有的用戶程序執(zhí)行完畢之后,，后將I/O映象區(qū)的各輸出狀態(tài)或輸出寄存器內的數(shù)據(jù)傳送到相應的輸出裝置,，如此循環(huán)運行，直到停止運行,。
為了進一步提高PLC的可*性,，近年來對大型PLC還采用雙CPU構成冗余系統(tǒng)，或采用三CPU的表決式系統(tǒng),。這樣,，即使某個CPU出現(xiàn)故障，整個系統(tǒng)仍能正常運行,。
b,、存儲器
存放系統(tǒng)軟件的存儲器稱為系統(tǒng)程序存儲器。
存放應用軟件的存儲器稱為用戶程序存儲器,。
C,、電源
PLC的電源在整個系統(tǒng)中起著十分重要得作用。如果沒有一個良好的,、可*得電源系統(tǒng)是無法正常工作的,，因此PLC的制造商對電源的設計和制造也十分重視。一般交流電壓波動在+10%(+15%)范圍內,，可以不采取其它措施而將PLC直接連接到交流電網(wǎng)上去,。
3、PLC的工作原理
一. 掃描技術
當PLC投入運行后,，其工作過程一般分為三個階段,，即輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新三個階段,。完成上述三個階段稱作一個掃描周期,。在整個運行期間，PLC的CPU以一定的掃描速度重復執(zhí)行上述三個階段,。
(一) 輸入采樣階段
在輸入采樣階段，PLC以掃描方式依次地讀入所有輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù),，并將它們存入I/O映象區(qū)中的相應得單元內,。輸入采樣結束后,，轉入用戶程序執(zhí)行和輸出刷新階段。在這兩個階段中,，即使輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)發(fā)生變化,，I/O映象區(qū)中的相應單元的狀態(tài)和數(shù)據(jù)也不會改變。因此,，如果輸入是脈沖信號,，則該脈沖信號的寬度必須大于一個掃描周期，才能保證在任何情況下,，該輸入均能被讀入,。
(二) 用戶程序執(zhí)行階段
在用戶程序執(zhí)行階段，PLC總是按由上而下的順序依次地掃描用戶程序(梯形圖),。在掃描每一條梯形圖時,，又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點構成的控制線路，并按先左后右,、先上后下的順序對由觸點構成的控制線路進行邏輯運算,，然后根據(jù)邏輯運算的結果，刷新該邏輯線圈在系統(tǒng)RAM存儲區(qū)中對應位的狀態(tài),；或者刷新該輸出線圈在I/O映象區(qū)中對應位的狀態(tài),；或者確定是否要執(zhí)行該梯形圖所規(guī)定的特殊功能指令。
即,，在用戶程序執(zhí)行過程中,，只有輸入點在I/O映象區(qū)內的狀態(tài)和數(shù)據(jù)不會發(fā)生變化，而其他輸出點和軟設備在I/O映象區(qū)或系統(tǒng)RAM存儲區(qū)內的狀態(tài)和數(shù)據(jù)都有可能發(fā)生變化,，而且排在上面的梯形圖,，其程序執(zhí)行結果會對排在下面的凡是用到這些線圈或數(shù)據(jù)的梯形圖起作用；相反,，排在下面的梯形圖,，其被刷新的邏輯線圈的狀態(tài)或數(shù)據(jù)只能到下一個掃描周期才能對排在其上面的程序起作用。
(三) 輸出刷新階段
當掃描用戶程序結束后,，PLC就進入輸出刷新階段,。在此期間，CPU按照I/O映象區(qū)內對應的狀態(tài)和數(shù)據(jù)刷新所有的輸出鎖存電路,，再經(jīng)輸出電路驅動相應的外設,。這時，才是PLC的真正輸出,。
比較下二個程序的異同：
程序1：
程序2：
這兩段程序執(zhí)行的結果*一樣,，但在PLC中執(zhí)行的過程卻不一樣。
※ 程序1只用一次掃描周期,，就可完成對%M4的刷新,；
※ 程序2要用四次掃描周期,，才能完成對%M4的刷新。
這兩個例子說明：同樣的若干條梯形圖,，其排列次序不同,，執(zhí)行的結果也不同。另外,，也可以看到：采用掃描用戶程序的運行結果與繼電器控制裝置的硬邏輯并行運行的結果有所區(qū)別,。當然，如果掃描周期所占用的時間對整個運行來說可以忽略,，那么二者之間就沒有什么區(qū)別了,。
一般來說，PLC的掃描周期包括自診斷,、通訊等,，如下圖所示，即一個掃描周期等于自診斷,、通訊,、輸入采樣、用戶程序執(zhí)行,、輸出刷新等所有時間的總和,。
二. PLC的I/O響應時間
為了增強PLC的抗干擾能力，提高其可*性,，PLC的每個開關量輸入端都采用光電隔離等技術,。
為了能實現(xiàn)繼電器控制線路的硬邏輯并行控制，PLC采用了不同于一般微型計算機的運行方式(掃描技術),。
以上兩個主要原因,，使得PLC得I/O響應比一般微型計算機構成的工業(yè)控制系統(tǒng)滿的多，其響應時間至少等于一個掃描周期,，一般均大于一個掃描周期甚至更長,。
所謂I/O響應時間指從PLC的某一輸入信號變化開始到系統(tǒng)有關輸出端信號的改變所需的時間。其短的I/O響應時間與長的I/O響應時間如圖所示：
第(n-1)個
掃描周期
短I/O響應時間：
長I/O響應時間
SIEMENS PLC在中國的產品,，根據(jù)規(guī)模和性能的大小,，主要有 S7-200 S7-300 和S7-400三種，下面就簡單介紹一下該三種產品的一些特性,。
S7-200
針對低性能要求的摸塊化小控制系統(tǒng),，它多可有7個模塊的擴展能力，在模塊中集成背板總線,，它的網(wǎng)絡聯(lián)接有RS-485通訊接口和Profibus兩種,，可通過編程器PG訪問所有模塊，帶有電源,、CPU和I/O的一體化單元設備,。
其中的擴展模塊（EM）有以下幾種：數(shù)字量輸入模塊（DI）——24VDC 和 120/230VAC,；數(shù)字量輸出（DO）——24VDC 和 繼電器；模擬量輸入模塊（AI）——電壓,、電流、電阻和熱電偶,；模擬量輸出模塊——電壓和電流,。  還有一個比較特殊的模塊-通訊處理器（CP）——該塊的功能是可以把S7-200作為主站連接到AS-接口（傳感器和執(zhí)行器接口），通過AS-接口的從站可以控制多達248個設備,，這樣就可以顯著的擴展S7-200的輸入和輸出點數(shù),。

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G150出現(xiàn)了故障：

1. 首先我將CU320進行了復位，還是不能恢復故障,。

2. 然后就單獨關閉G150柜子電源,，因為柜子要關閉電源才能打開，柜子電源關了但CU320的電源是另外給的,。

3. 再送電變頻器電源還是存在,，干脆把CU320電源也關了，把AOP面板電源也關了,，然后在一個一個送電,，故障還是不能解除，而且PLC上有BF,SF報警,。

4. 我就通過工控機的SCOUT軟件在線查找G150結果只查到S120的,，而G150通信不上，當然也就查不到故障信息,，用STEP7軟件做在線硬件G150也是DP斷線的,。

5. G150上的AOP面板上有ALARM在閃爍，也不能在面板上執(zhí)行故障清除,。

什么原因,，此時我關閉G150柜子電源然后用SCOUT軟件在線查找結果可以找到G150驅動器，但是只要一送電就斷網(wǎng),，真是怪,。

6. 幾個小時過去了，想換CU320試試,，但是有些不干心,，心里想要不要讓設備總電源全關了，讓CU320,AOP,G150柜子電源同時送電讓AOP自行LOAD參數(shù)了一下,。

于是我就這樣做了,，AOP自行LOAD參數(shù)了一下G150也就正常了。

啟初我沒有關總電源,，沒有讓G150和CU320,AOP同時送電浪費了時間,，要深刻檢討,。

因 kdrjl的要求我今天查了記錄分享如下：

歷史記錄是由于軟件出錯。

 西門子CPU模塊6ES7315-2EH14-0AB0 

通過故障信息我選擇了DI一種方法,，如果當時我能在線查到就好,，不過也讓我學到了經(jīng)驗。

應用

數(shù)字量輸入模塊允許將控制器與過程中的數(shù)字信號連接,。

這為用戶提供了下列優(yōu)勢：

• 優(yōu)秀適應性：
  使用可以根據(jù)需要混合的信號模塊,，用戶可以使其控制器準確地滿足相關任務的要求。這可以避免產生不必要的投資,?？梢允褂脦в?8 個、16 個和 32 個輸入/輸出通道的模塊,。
• 靈活性：
  如果任務后續(xù)有所擴展,，可以升級控制器。更新用戶程序非常簡單,。

報文通信

V90 PN可以通過PROFINET通信與PLC連接,，通過PROFIDrive報文實現(xiàn)PLC對V90的通信控制。

可以選擇的 PROFIDrive 報文,，SINAMICS V90 PN 目前支持的報文如下：

? 標準報文 1：速度控制 
? 標準報文 2：速度控制 
? 標準報文 3：速度/位置控制(1200配置TO時使用) 
? 標準報文 102：速度/位置控制 
? 標準報文 5/105(DSC)：速度/位置控制(1500(T)配置TO時使用) 
? 西門子報文 111(EPOS)：1200/1500通過FB284控制V90 EPOS定位
僅在 V90 PN 與 S7-1500/1500T 連接時才能使用 5 號以及 105（DSC） 號報文,！

PROFINET RT/IRT 通信的區(qū)別

PROFINET IO 是一種基于以太網(wǎng)的實時協(xié)議，在工業(yè)自動化應用中作為高級網(wǎng)絡使用,。網(wǎng)絡包括以 下設備：
● IO 控制器：典型的是 PLC,，用于控制整個系統(tǒng)
● IO 設備：一個分散式 IO 設備（例如，編碼器,，驅動器）,，通過 IO 控制器控制
PROFINET 提供兩種實時通信，PROFINET IO RT（實時）和 PROFINET IO IRT（等時實時）,。
在 PROFINET IO RT 通道中,，實時數(shù)據(jù)通過優(yōu)先以太網(wǎng)幀進行傳輸。沒有特殊的硬件要求,?；谠搩?yōu)先級別，其循環(huán)周期可達到 4 ms,。S7-1200連接V90 PN采用RT通信,。
IRT 通道適用于傳輸具有更加精確時間要求的數(shù)據(jù)，其循環(huán)周期可達 2 ms,，S7-1500連接V90 PN采用IRT通信,，必須采用帶DSC功能的通信報文5/105。

常問問題

V90在EPOS工作模式下好使用哪個通信報文？

西門子報文111,。

1200PLC連接V90PN,，如果組態(tài)工藝對象應該用哪個報文？

位置軸控制采用3號報文

1500PLC連接V90PN,，如果組態(tài)工藝對象應該用哪個報文,？

采用105號報文，帶DSC功能,。

在博途中組態(tài)V90 PN時為什么找不到111報文,？

需要使用 V90的GSD文件組態(tài)，使用HSP組態(tài)找不到111報文,。

 V90 PN 設置報文時為什么找不到111報文？

需要使用V-Assistant軟件把 V90 驅動器的控制模式設置為"基本位置控制(EPOS)",，之后才可以設置111報文,。