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文檔簡介
1、1第第 1 章章S7-1200 PLC的硬件與硬件組態(tài)的硬件與硬件組態(tài)21968年,美國最大的汽車制造商通用汽車公司為了適應(yīng)生產(chǎn)工藝年,美國最大的汽車制造商通用汽車公司為了適應(yīng)生產(chǎn)工藝不斷更新的需要,期望找到一種新的方法,盡可能減少重新設(shè)計(jì)不斷更新的需要,期望找到一種新的方法,盡可能減少重新設(shè)計(jì)繼電控制系統(tǒng)和重新接線的工作,以降低成本、縮短周期,設(shè)想繼電控制系統(tǒng)和重新接線的工作,以降低成本、縮短周期,設(shè)想把計(jì)算機(jī)通用、靈活、功能完備等優(yōu)點(diǎn)和繼電控制系統(tǒng)的簡單易把計(jì)算機(jī)通用、靈活、功能完備等優(yōu)點(diǎn)和繼電控制系統(tǒng)的簡單易懂、價格便宜等優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來,制成一種通用控制裝置,并把計(jì)懂、價格便宜等優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起
2、來,制成一種通用控制裝置,并把計(jì)算機(jī)的編程方法和程序輸入方式加以簡化,用面向控制過程、面算機(jī)的編程方法和程序輸入方式加以簡化,用面向控制過程、面向問題的向問題的“自然語言自然語言”進(jìn)行編程,使不熟悉計(jì)算機(jī)的人也能方便進(jìn)行編程,使不熟悉計(jì)算機(jī)的人也能方便地使用。地使用。1969年,美國數(shù)字設(shè)備公司研制出了第一臺可編程序邏輯控制器,年,美國數(shù)字設(shè)備公司研制出了第一臺可編程序邏輯控制器,在通用汽車公司的自動裝配線上試用獲得了成功。在通用汽車公司的自動裝配線上試用獲得了成功。PLC的起源的起源-13可編程邏輯控制器(可編程邏輯控制器(Programmable Logic Controller)簡稱)簡
3、稱PLC,最初只能進(jìn)行計(jì)數(shù)、定時及開關(guān)量邏輯控制。,最初只能進(jìn)行計(jì)數(shù)、定時及開關(guān)量邏輯控制。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,可編程邏輯控制的功能不斷擴(kuò)展和完隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,可編程邏輯控制的功能不斷擴(kuò)展和完善,其功能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了邏輯控制的范圍,具有了善,其功能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了邏輯控制的范圍,具有了PID、A/D、D/A、算術(shù)運(yùn)算、數(shù)字量智能控制、監(jiān)控、通信聯(lián)網(wǎng)等多方面、算術(shù)運(yùn)算、數(shù)字量智能控制、監(jiān)控、通信聯(lián)網(wǎng)等多方面的功能,它已變成了實(shí)際意義上的一種工業(yè)控制計(jì)算機(jī)。的功能,它已變成了實(shí)際意義上的一種工業(yè)控制計(jì)算機(jī)。于是,美國電器制造商協(xié)會將其正式命名為可編程序控制器于是,美國電器制造商協(xié)會將其正式命名為可編
4、程序控制器(Programmable Controller),簡稱),簡稱PC。由于它與個人計(jì)算機(jī)由于它與個人計(jì)算機(jī)(Personal computer)的簡稱的簡稱PC相同,所以相同,所以人們習(xí)慣上仍將其稱為人們習(xí)慣上仍將其稱為PLC。 PLC的起源的起源-241987年年2月,國際電工委員會月,國際電工委員會(IEC)對可編程控制器的定義是:對可編程控制器的定義是:可編程控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng),是專為在工業(yè)可編程控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng),是專為在工業(yè)環(huán)境下的應(yīng)用而設(shè)計(jì)的。環(huán)境下的應(yīng)用而設(shè)計(jì)的。它采用一類可編程序的存儲器,用于其內(nèi)部存儲程序、執(zhí)行邏它采用一類可編程序的存
5、儲器,用于其內(nèi)部存儲程序、執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時、計(jì)數(shù)和算術(shù)操作等面向用戶的指令,輯運(yùn)算、順序控制、定時、計(jì)數(shù)和算術(shù)操作等面向用戶的指令,并通過數(shù)字式或模擬式輸入并通過數(shù)字式或模擬式輸入/輸出,控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)輸出,控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。過程??删幊绦蚩刂破骷捌溆嘘P(guān)外部設(shè)備,都按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)可編程序控制器及其有關(guān)外部設(shè)備,都按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)連成一個整體、易于擴(kuò)充功能的原則設(shè)計(jì)。連成一個整體、易于擴(kuò)充功能的原則設(shè)計(jì)。PLC的定義的定義5PLC的基本結(jié)構(gòu)的基本結(jié)構(gòu)PLC是以微處理器為基礎(chǔ),綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動控制技術(shù)和是以微處理器為基礎(chǔ),綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動控制
6、技術(shù)和通信技術(shù)而發(fā)展起來的一種新型、通用的自動控制裝置。其硬通信技術(shù)而發(fā)展起來的一種新型、通用的自動控制裝置。其硬件組成與微型計(jì)算機(jī)相似。件組成與微型計(jì)算機(jī)相似。工業(yè)自動控制中使用的可編程控制器的種類很多,不同類型的工業(yè)自動控制中使用的可編程控制器的種類很多,不同類型的產(chǎn)品各有特點(diǎn),但可編程控制器在組成、工作原理及編程方法產(chǎn)品各有特點(diǎn),但可編程控制器在組成、工作原理及編程方法等許多方面是基本相同的。等許多方面是基本相同的。6PLC控制系統(tǒng)示意圖控制系統(tǒng)示意圖7PLC的特點(diǎn)的特點(diǎn) 1. 編程方法簡單易學(xué)編程方法簡單易學(xué)2. 功能強(qiáng),性能價格比高功能強(qiáng),性能價格比高3. 硬件配套齊全,用戶使用方便
7、,適應(yīng)性強(qiáng)硬件配套齊全,用戶使用方便,適應(yīng)性強(qiáng)4. 可靠性高,抗干擾能力強(qiáng)可靠性高,抗干擾能力強(qiáng)5. 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試工作量少系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試工作量少6. 維修工作量小,維修方便維修工作量小,維修方便7. 體積小,能耗低體積小,能耗低8PLC的工作原理的工作原理 掃描過程9掃描周期掃描周期 PLC在在RUN工作狀態(tài)時,執(zhí)行一次掃描過程所需的時間稱為工作狀態(tài)時,執(zhí)行一次掃描過程所需的時間稱為掃描周期,典型值為掃描周期,典型值為1 100ms。10I/O的存取通過的存取通過I/O映像寄存器,而不是實(shí)際映像寄存器,而不是實(shí)際I/O,優(yōu)點(diǎn):,優(yōu)點(diǎn):1、程序執(zhí)行階段輸入固定,執(zhí)行完后再用輸出
8、映像寄存器的、程序執(zhí)行階段輸入固定,執(zhí)行完后再用輸出映像寄存器的值更新輸出點(diǎn),使系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定;值更新輸出點(diǎn),使系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定;2、用戶程序讀寫、用戶程序讀寫I/O映像寄存器比讀寫映像寄存器比讀寫I/O點(diǎn)快得多,可以提點(diǎn)快得多,可以提高程序的執(zhí)行速度。高程序的執(zhí)行速度。過程映像寄存器過程映像寄存器11立即立即I/O的處理的處理在程序執(zhí)行的過程中使用立即在程序執(zhí)行的過程中使用立即I/O指令可以直接存取指令可以直接存取I/O點(diǎn)。點(diǎn)。用立即用立即I/O指令讀輸入點(diǎn)時,相應(yīng)的輸入過程映像寄存器的值未指令讀輸入點(diǎn)時,相應(yīng)的輸入過程映像寄存器的值未被更新。被更新。用立即用立即I/O指令寫輸出點(diǎn)時,相應(yīng)的輸出過
9、程映像寄存器的值被指令寫輸出點(diǎn)時,相應(yīng)的輸出過程映像寄存器的值被更新。更新。12S7-1200 PLC (Programmable Logic Controller) 是西門子公司推是西門子公司推出的一款出的一款PLC,主要面向簡單而高精度的自動化任務(wù)。,主要面向簡單而高精度的自動化任務(wù)。S7-1200設(shè)計(jì)緊湊、組態(tài)靈活且具有功能強(qiáng)大的指令集,這些特設(shè)計(jì)緊湊、組態(tài)靈活且具有功能強(qiáng)大的指令集,這些特點(diǎn)的組合使它成為控制各種應(yīng)用的完美解決方案。點(diǎn)的組合使它成為控制各種應(yīng)用的完美解決方案。 CPU將微處理器、集成電源、輸入電路和輸出電路組合到一個設(shè)將微處理器、集成電源、輸入電路和輸出電路組合到一個設(shè)
10、計(jì)緊湊的外殼中以形成功能強(qiáng)大的計(jì)緊湊的外殼中以形成功能強(qiáng)大的PLC。CPU根據(jù)用戶程序邏輯監(jiān)視輸入并更改輸出,用戶程序可以包含根據(jù)用戶程序邏輯監(jiān)視輸入并更改輸出,用戶程序可以包含布爾邏輯、計(jì)數(shù)、定時、復(fù)雜數(shù)學(xué)運(yùn)算以及與其它智能設(shè)備的通布爾邏輯、計(jì)數(shù)、定時、復(fù)雜數(shù)學(xué)運(yùn)算以及與其它智能設(shè)備的通信。信。1.1 S7-1200 PLC 簡介簡介131.1 S7-1200 PLC 簡介簡介S7-1200 PLC在西門子在西門子PLC系列產(chǎn)品中的定位系列產(chǎn)品中的定位141.2 S7-1200 的硬件的硬件15電源接口電源接口可拆卸用戶接線可拆卸用戶接線連接器(保護(hù)蓋連接器(保護(hù)蓋下面)下面)板載板載 I/
11、O 的狀態(tài)的狀態(tài)LEDPROFINET 連接器(連接器(CPU 的底部)的底部)1.2 S7-1200 的硬件的硬件 CPU模塊模塊指示指示CPU運(yùn)行狀態(tài)運(yùn)行狀態(tài)的的LED161.2 S7-1200 的硬件的硬件 CPU模塊技術(shù)規(guī)范模塊技術(shù)規(guī)范特性CPU1211CCPU1212CCPU1214C本機(jī)數(shù)字量I/O本機(jī)模擬量輸入點(diǎn)6I/4O28I/6O214I/10O2脈沖捕獲輸入點(diǎn)數(shù)6814擴(kuò)展模塊個數(shù)-28上升沿/下降沿中斷點(diǎn)數(shù)6/68/812/12集成/可擴(kuò)展的工作存儲器集成/可擴(kuò)展的裝載存儲器25KB/不可擴(kuò)展1MB/24MB25KB/不可擴(kuò)展1MB/24MB50KB/不可擴(kuò)展2MB/24
12、MB高速計(jì)數(shù)器點(diǎn)數(shù)/最高頻率3點(diǎn)/100kHz3點(diǎn)/100kHz1點(diǎn)/30kHz3點(diǎn)/100kHz3點(diǎn)/30kHz高速脈沖輸出點(diǎn)數(shù)/最高頻率2點(diǎn)/100kHz(DC/DC/DC型)操作員監(jiān)控功能無有有傳感器電源輸出電流/mA300300400外形尺寸/mm90100759010075111007517CPU的共性:的共性: 集成的集成的24V傳感器傳感器/負(fù)載電源可供傳感器和編碼器使用,也可以負(fù)載電源可供傳感器和編碼器使用,也可以用做輸入回路的電源。用做輸入回路的電源。 集成的集成的2點(diǎn)模擬量輸入點(diǎn)模擬量輸入(0 10V),輸入電阻,輸入電阻100k ,10位分辨率。位分辨率。 2點(diǎn)脈沖列輸出
13、點(diǎn)脈沖列輸出(PTO)或脈寬調(diào)制或脈寬調(diào)制(PWM)輸出,最高頻率為輸出,最高頻率為100kHz。 有有16個參數(shù)自整定的個參數(shù)自整定的PID控制器。控制器。 4個時間延遲與循環(huán)中斷,分辨率為個時間延遲與循環(huán)中斷,分辨率為1ms。 可以擴(kuò)展可以擴(kuò)展3塊通信模塊和一塊信號板,塊通信模塊和一塊信號板,CPU可以用信號板擴(kuò)展可以用信號板擴(kuò)展一路模擬量輸出或高速數(shù)字量輸入一路模擬量輸出或高速數(shù)字量輸入/輸出。輸出。1.2 S7-1200 的硬件的硬件 CPU模塊技術(shù)規(guī)范模塊技術(shù)規(guī)范181.2 S7-1200 的硬件的硬件 CPU模塊技術(shù)規(guī)范模塊技術(shù)規(guī)范版本版本電源電壓電源電壓DI輸入電壓輸入電壓DO輸
14、出電壓輸出電壓DO輸出電流輸出電流DC/DC/DCDC 24VDC 24VDC 24V0.5A,MOSFETDC/DC/RelayDC 24VDC 24VDC 5 30VAC 5 250V2A,DC30W/ AC200WAC/DC/Relay AC 85 264V DC 24VDC 5 30VAC 5 250V2A,DC30W/ AC200WCPU的的3種版本:種版本:191.2 S7-1200 的硬件的硬件 CPU1214C AC/DC/Relay的外部接線圖的外部接線圖201.2 S7-1200 的硬件的硬件 CPU1214C DC/DC/DC的外部接線圖的外部接線圖211.2 S7-12
15、00 的硬件的硬件 CPU1214C DC/DC/Relay的外部接線圖的外部接線圖221.2 S7-1200 的硬件的硬件信號板信號板SB (signal board)通過信號板可以給 CPU 增加 I/O。 SB 連接在 CPU 的前端。 l 具有 4 個數(shù)字量 I/O(2 x DC 輸入和 2 x DC 輸出)的 SB l 具有 1 路模擬量輸出的 SB 231.2 S7-1200 的硬件的硬件信號板信號板SB 1221接線圖接線圖241.2 S7-1200 的硬件的硬件信號板信號板SB 1222接線圖接線圖251.2 S7-1200 的硬件的硬件信號板信號板SB 1223接線圖接線圖2
16、61.2 S7-1200 的硬件的硬件信號板信號板SB 1232 1x模擬量輸出接線圖271.2 S7-1200 的硬件的硬件信號模塊信號模塊 SM (signal module)可以使用信號模塊給 CPU 增加附加功能。信號模塊連接在 CPU 右側(cè)。 281.2 S7-1200 的硬件的硬件數(shù)字量數(shù)字量I/O可以選用可以選用8點(diǎn)、點(diǎn)、16點(diǎn)和點(diǎn)和32點(diǎn)的數(shù)字量輸入點(diǎn)的數(shù)字量輸入/輸出模塊,來滿足不輸出模塊,來滿足不同的控制需要。同的控制需要。291.2 S7-1200 的硬件的硬件模擬量模擬量I/O在工業(yè)控制中,某些輸入量在工業(yè)控制中,某些輸入量(溫度、壓力、流量、轉(zhuǎn)速等溫度、壓力、流量、轉(zhuǎn)
17、速等)是模擬是模擬量,某些執(zhí)行機(jī)構(gòu)量,某些執(zhí)行機(jī)構(gòu)(例如電動調(diào)節(jié)閥和變頻器等例如電動調(diào)節(jié)閥和變頻器等)要求要求PLC輸出模輸出模擬量信號,而擬量信號,而PLC的的CPU只能處理數(shù)字量。只能處理數(shù)字量。模擬量模擬量I/O模塊的任務(wù)就是實(shí)現(xiàn)模塊的任務(wù)就是實(shí)現(xiàn)A/D和和D/A。模擬量首先被傳感器和變送器轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)量程的電壓或電流,模擬量首先被傳感器和變送器轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)量程的電壓或電流,例如例如4 20mA,1 5V, 0 10V,PLC用模擬量輸入模塊的用模擬量輸入模塊的A/D轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換器將它們轉(zhuǎn)換成數(shù)字量。帶正負(fù)號的電流或電壓在換器將它們轉(zhuǎn)換成數(shù)字量。帶正負(fù)號的電流或電壓在A/D轉(zhuǎn)換后轉(zhuǎn)換后用二進(jìn)制補(bǔ)碼
18、來表示。用二進(jìn)制補(bǔ)碼來表示。模擬量輸出模塊的模擬量輸出模塊的D/A轉(zhuǎn)換器將轉(zhuǎn)換器將PLC中的數(shù)字量轉(zhuǎn)換為模擬電壓中的數(shù)字量轉(zhuǎn)換為模擬電壓或電流,再去控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)?;螂娏鳎偃タ刂茍?zhí)行機(jī)構(gòu)。A/D和和D/A的二進(jìn)制位數(shù)反映了它們的分辨率,位數(shù)越多,分辨的二進(jìn)制位數(shù)反映了它們的分辨率,位數(shù)越多,分辨率越高。率越高。301.2 S7-1200 的硬件的硬件集成的集成的PROFINET接口接口 1/3實(shí)時工業(yè)以太網(wǎng)是現(xiàn)場總線發(fā)展的趨勢,實(shí)時工業(yè)以太網(wǎng)是現(xiàn)場總線發(fā)展的趨勢,PROFINET是基于工業(yè)是基于工業(yè)以太網(wǎng)的現(xiàn)場總線,是開放式的工業(yè)以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn),它使工業(yè)以太以太網(wǎng)的現(xiàn)場總線,是開放式的工業(yè)以太網(wǎng)標(biāo)
19、準(zhǔn),它使工業(yè)以太網(wǎng)的應(yīng)用擴(kuò)展到了控制網(wǎng)絡(luò)最底層的現(xiàn)場設(shè)備。網(wǎng)的應(yīng)用擴(kuò)展到了控制網(wǎng)絡(luò)最底層的現(xiàn)場設(shè)備。S7-1200與編程計(jì)算機(jī)的通信與編程計(jì)算機(jī)的通信311.2 S7-1200 的硬件的硬件集成的集成的PROFINET接口接口 2/3S7-1200與精簡系列面板的通信與精簡系列面板的通信321.2 S7-1200 的硬件的硬件集成的集成的PROFINET接口接口 3/3利用工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)利用工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)CSM 1277 進(jìn)行多設(shè)備的連接進(jìn)行多設(shè)備的連接331.2 S7-1200 的硬件的硬件通信模塊通信模塊 (Communication module) 1/2有兩種通信模塊:有兩種通信模
20、塊:CM1241 RS232 和和CM1241 RS485 l CPU 最多支持最多支持 3 個通信模塊個通信模塊 l 各各 CM 連接在連接在 CPU 的左側(cè)(或連接到另一的左側(cè)(或連接到另一 CM 的左側(cè))的左側(cè)) 341.2 S7-1200 的硬件的硬件通信模塊通信模塊 (Communication module) 2/2在編程接口模式下在編程接口模式下利用利用 CM1241 進(jìn)行進(jìn)行點(diǎn)對點(diǎn)連接點(diǎn)對點(diǎn)連接35SIMATIC STEP 7 Basic 是西門子公司開發(fā)的高集成度工程組態(tài)是西門子公司開發(fā)的高集成度工程組態(tài)系統(tǒng),包括面向任務(wù)的系統(tǒng),包括面向任務(wù)的HMI智能組態(tài)軟件智能組態(tài)軟件S
21、IMATIC Wincc Basic。上述兩個軟件集成在一起,也稱為上述兩個軟件集成在一起,也稱為TIA (Totally Integrated Automation,全集成自動化,全集成自動化)Portal, 它提供了直觀易用的編輯它提供了直觀易用的編輯器,用于對器,用于對S7-1200 和精簡系列面板進(jìn)行高效組態(tài)。和精簡系列面板進(jìn)行高效組態(tài)。除了支持編程以外,除了支持編程以外,STEP 7 Basic還為硬件和網(wǎng)絡(luò)組態(tài)、診斷等還為硬件和網(wǎng)絡(luò)組態(tài)、診斷等提供通用的工程組態(tài)框架。提供通用的工程組態(tài)框架。STEP 7 Basic 提供了兩種編程語言提供了兩種編程語言(LAD 和和 FBD) 。
22、有兩種視圖:有兩種視圖:Portal(門戶門戶)視圖,可以概覽自動化項(xiàng)目的所有任視圖,可以概覽自動化項(xiàng)目的所有任務(wù);項(xiàng)目視圖,將整個項(xiàng)目務(wù);項(xiàng)目視圖,將整個項(xiàng)目(包括包括PLC和和HMI)按多層結(jié)構(gòu)顯示在按多層結(jié)構(gòu)顯示在項(xiàng)目樹中。項(xiàng)目樹中。 1.3 編程工具編程工具STEP 7 Basic特點(diǎn)特點(diǎn)361.3 編程工具編程工具STEP 7 Basic典型的自動化系統(tǒng)典型的自動化系統(tǒng) 1/2典型的自動化系統(tǒng)包含以下內(nèi)容:典型的自動化系統(tǒng)包含以下內(nèi)容:l 借助程序來控制過程的借助程序來控制過程的PLC;l 用來操作和可視化過程的用來操作和可視化過程的 HMI 設(shè)備。設(shè)備。371.3 編程工具編程工具
23、STEP 7 Basic典型的自動化系統(tǒng)典型的自動化系統(tǒng) 2/2TIA Portal 可用來幫助您創(chuàng)建自動化系統(tǒng),關(guān)鍵的組態(tài)步驟為:可用來幫助您創(chuàng)建自動化系統(tǒng),關(guān)鍵的組態(tài)步驟為: l 創(chuàng)建項(xiàng)目創(chuàng)建項(xiàng)目 l 配置硬件配置硬件 l 聯(lián)網(wǎng)設(shè)備聯(lián)網(wǎng)設(shè)備 l 對對PLC 編程編程 l 組態(tài)可視化組態(tài)可視化 l 加載組態(tài)數(shù)據(jù)加載組態(tài)數(shù)據(jù) l 使用在線和診斷功能使用在線和診斷功能 381.3 編程工具編程工具STEP 7 Basic工程組態(tài)系統(tǒng)工程組態(tài)系統(tǒng)可以使用可以使用 TIA Portal 在同一個工程組態(tài)系統(tǒng)中組態(tài)在同一個工程組態(tài)系統(tǒng)中組態(tài) PLC 和可視化。和可視化。所有數(shù)據(jù)均存儲在一個項(xiàng)目中,所有
24、數(shù)據(jù)均存儲在一個項(xiàng)目中,STEP 7和和WinCC不是單獨(dú)的程序,不是單獨(dú)的程序,而是可以訪問公共數(shù)據(jù)庫。而是可以訪問公共數(shù)據(jù)庫。所有數(shù)據(jù)均存儲在一個公共的項(xiàng)目文件中。所有數(shù)據(jù)均存儲在一個公共的項(xiàng)目文件中。 391.3 編程工具編程工具STEP 7 Basic數(shù)據(jù)管理數(shù)據(jù)管理在在 TIA Portal 中,所有數(shù)據(jù)都存儲在一個項(xiàng)目中。修改后的應(yīng)用中,所有數(shù)據(jù)都存儲在一個項(xiàng)目中。修改后的應(yīng)用程序數(shù)據(jù)(如變量)會在整個項(xiàng)目內(nèi)程序數(shù)據(jù)(如變量)會在整個項(xiàng)目內(nèi)(甚至跨越多臺設(shè)備甚至跨越多臺設(shè)備)自動更新。自動更新。 401.3 編程工具編程工具STEP 7 Basic界面總覽界面總覽任務(wù)卡詳細(xì)視圖工作
25、區(qū)巡視區(qū)設(shè)備或網(wǎng)絡(luò)概覽區(qū)編輯器欄411.3 編程工具編程工具STEP 7 Basic創(chuàng)建新項(xiàng)目創(chuàng)建新項(xiàng)目“項(xiàng)目項(xiàng)目”“新建新建”,出現(xiàn),出現(xiàn)“創(chuàng)建新項(xiàng)目創(chuàng)建新項(xiàng)目”對話框:對話框:421.3 編程工具編程工具STEP 7 Basic添加新設(shè)備添加新設(shè)備雙擊項(xiàng)目樹中的雙擊項(xiàng)目樹中的“添加新設(shè)備添加新設(shè)備”:431.3 編程工具編程工具STEP 7 Basic參數(shù)設(shè)置參數(shù)設(shè)置“選項(xiàng)選項(xiàng)”“設(shè)置設(shè)置”:441.4 硬件組態(tài)硬件組態(tài)組態(tài)的任務(wù)組態(tài)的任務(wù)設(shè)備組態(tài)設(shè)備組態(tài) (configuring)的任務(wù)就是在設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)編輯器中生成一的任務(wù)就是在設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)編輯器中生成一個與實(shí)際的硬件系統(tǒng)對應(yīng)的模擬系統(tǒng),包
26、括系統(tǒng)中的設(shè)備個與實(shí)際的硬件系統(tǒng)對應(yīng)的模擬系統(tǒng),包括系統(tǒng)中的設(shè)備(PLC和和HMI),PLC各模塊的型號、訂貨號和版本。各模塊的型號、訂貨號和版本。模塊的安裝位置和設(shè)備之間的通信連接,都應(yīng)與實(shí)際的硬件系統(tǒng)模塊的安裝位置和設(shè)備之間的通信連接,都應(yīng)與實(shí)際的硬件系統(tǒng)完全相同。完全相同。此外還應(yīng)設(shè)置模塊的參數(shù),即給參數(shù)賦值,或稱為參數(shù)化。此外還應(yīng)設(shè)置模塊的參數(shù),即給參數(shù)賦值,或稱為參數(shù)化。自動化系統(tǒng)啟動時,自動化系統(tǒng)啟動時,CPU比較組態(tài)時生成的虛擬系統(tǒng)和實(shí)際的硬比較組態(tài)時生成的虛擬系統(tǒng)和實(shí)際的硬件系統(tǒng),如果兩個系統(tǒng)不一致,將采取相應(yīng)的措施。件系統(tǒng),如果兩個系統(tǒng)不一致,將采取相應(yīng)的措施。451.4 硬
27、件組態(tài)硬件組態(tài)添加模塊添加模塊在硬件組態(tài)時,需要將在硬件組態(tài)時,需要將I/O模塊或通信模塊放置到工作區(qū)的機(jī)架模塊或通信模塊放置到工作區(qū)的機(jī)架的插槽內(nèi):用的插槽內(nèi):用“拖放拖放”的方法放置硬件對象;用的方法放置硬件對象;用“雙擊雙擊”的方的方法放置硬件對象。法放置硬件對象。461.4 硬件組態(tài)硬件組態(tài)過濾器過濾器如果激活了硬件目錄的過濾器功能,則硬件目如果激活了硬件目錄的過濾器功能,則硬件目錄只顯示與工作區(qū)有關(guān)的硬件。錄只顯示與工作區(qū)有關(guān)的硬件。例如用設(shè)備視圖打開例如用設(shè)備視圖打開PLC的組態(tài)畫面時,則硬的組態(tài)畫面時,則硬件目錄不顯示件目錄不顯示HMI,只顯示,只顯示PLC的模塊。的模塊。471
28、.4 硬件組態(tài)硬件組態(tài)刪除硬件組件刪除硬件組件可以刪除設(shè)備視圖或網(wǎng)絡(luò)視圖中的硬件組態(tài)組件,被刪除的組件可以刪除設(shè)備視圖或網(wǎng)絡(luò)視圖中的硬件組態(tài)組件,被刪除的組件的地址可供其他組件使用。不能單獨(dú)刪除的地址可供其他組件使用。不能單獨(dú)刪除CPU和機(jī)架,只能在網(wǎng)和機(jī)架,只能在網(wǎng)絡(luò)視圖或項(xiàng)目樹中刪除整個絡(luò)視圖或項(xiàng)目樹中刪除整個PLC站。站。刪除硬件組件后,可以對硬件組態(tài)進(jìn)行編譯。編譯時進(jìn)行一致性刪除硬件組件后,可以對硬件組態(tài)進(jìn)行編譯。編譯時進(jìn)行一致性檢查,如果有錯誤將會顯示錯誤信息,應(yīng)改正錯誤后重新進(jìn)行編檢查,如果有錯誤將會顯示錯誤信息,應(yīng)改正錯誤后重新進(jìn)行編譯。譯。481.4 硬件組態(tài)硬件組態(tài)信號模塊和
29、信號板的地址分配信號模塊和信號板的地址分配 1/3添加了添加了CPU、信號板或信號模塊后,他們的、信號板或信號模塊后,他們的I/O地址是自動分配的。地址是自動分配的。選中選中“設(shè)備概覽設(shè)備概覽”,可以看到,可以看到CPU集成的集成的I/O模板、信號板、信號模板、信號板、信號模塊的地址。模塊的地址。491.4 硬件組態(tài)硬件組態(tài)信號模塊和信號板的地址分配信號模塊和信號板的地址分配 2/3選中模塊,通過巡視窗口的選中模塊,通過巡視窗口的“I/O地址地址/硬件標(biāo)識符硬件標(biāo)識符”,可以修改,可以修改模塊的地址:模塊的地址:也可以直接在設(shè)備概覽中修改:也可以直接在設(shè)備概覽中修改:501.4 硬件組態(tài)硬件組
30、態(tài)信號模塊和信號板的地址分配信號模塊和信號板的地址分配 3/3DI/DO的地址以字節(jié)為單位分配,沒有用完一個字節(jié),剩余的位的地址以字節(jié)為單位分配,沒有用完一個字節(jié),剩余的位也不能作它用。也不能作它用。AI/AO的地址以組為單位分配,每一組有兩個輸入的地址以組為單位分配,每一組有兩個輸入/輸出點(diǎn),每輸出點(diǎn),每個點(diǎn)個點(diǎn)(通道通道)占一個字或兩個字節(jié)。占一個字或兩個字節(jié)。建議不要修改自動分配的地址。建議不要修改自動分配的地址。511.4 硬件組態(tài)硬件組態(tài)數(shù)字量輸入點(diǎn)的參數(shù)設(shè)置數(shù)字量輸入點(diǎn)的參數(shù)設(shè)置 1/2選中設(shè)備視圖中的選中設(shè)備視圖中的CPU、信號模塊或信號板,然后選中巡視窗口,、信號模塊或信號板,
31、然后選中巡視窗口,設(shè)置輸入端的濾波器時間常數(shù):設(shè)置輸入端的濾波器時間常數(shù):521.4 硬件組態(tài)硬件組態(tài)數(shù)字量輸入點(diǎn)的參數(shù)設(shè)置數(shù)字量輸入點(diǎn)的參數(shù)設(shè)置 2/2可以激活輸入點(diǎn)的上升沿和下降沿中斷功能,以及設(shè)置產(chǎn)生中可以激活輸入點(diǎn)的上升沿和下降沿中斷功能,以及設(shè)置產(chǎn)生中斷時調(diào)用的硬件中斷斷時調(diào)用的硬件中斷OB:激活輸入端的脈沖捕捉激活輸入端的脈沖捕捉(Pulse Catch)功功能,即暫時保持窄脈沖的能,即暫時保持窄脈沖的ON狀態(tài),直到狀態(tài),直到下一次刷新輸入過程映像下一次刷新輸入過程映像 531.4 硬件組態(tài)硬件組態(tài)數(shù)字量輸出點(diǎn)的參數(shù)設(shè)置數(shù)字量輸出點(diǎn)的參數(shù)設(shè)置選擇在CPU進(jìn)入STOP時,數(shù)字量輸出保
32、持最后的值,或使用替換值。 選擇“使用替換值”,可以設(shè)置替換值:選中復(fù)選框表示替換值為1,反之為0 541.4 硬件組態(tài)硬件組態(tài)模擬量輸入點(diǎn)的參數(shù)設(shè)置模擬量輸入點(diǎn)的參數(shù)設(shè)置積分時間越長,精度越高,快速性越差,干擾抑制頻率越低;為了抑制工頻干擾,積分時間一般選擇20ms 測量種類和范圍 濾波用平均值數(shù)字濾波來實(shí)現(xiàn),濾波等級越高,模擬值越穩(wěn)定,但快速性越差 是否啟用超出上限值或低于下限值時的診斷功能 551.4 硬件組態(tài)硬件組態(tài)模擬量輸出點(diǎn)的參數(shù)設(shè)置模擬量輸出點(diǎn)的參數(shù)設(shè)置激活電壓輸出的短激活電壓輸出的短路診斷功能路診斷功能 激活電流輸出的斷激活電流輸出的斷路診斷功能路診斷功能 超出上限值超出上限值
33、32511或下限值或下限值-32512的的診斷功能診斷功能 CPU進(jìn)入進(jìn)入STOP時時輸出點(diǎn)的值輸出點(diǎn)的值 模擬量輸出類型模擬量輸出類型(電電壓或電流壓或電流)和范圍和范圍 561.4 硬件組態(tài)硬件組態(tài)模擬量如轉(zhuǎn)換后模擬值表示模擬量如轉(zhuǎn)換后模擬值表示 1/2模擬量輸入輸出模塊中模擬量對應(yīng)的數(shù)字稱為模擬值,模擬值用模擬量輸入輸出模塊中模擬量對應(yīng)的數(shù)字稱為模擬值,模擬值用16位二進(jìn)制補(bǔ)碼位二進(jìn)制補(bǔ)碼(整數(shù)整數(shù))表示。最高位表示。最高位(第第16位位)為符號位,正數(shù)的為符號位,正數(shù)的符號位為符號位為0,負(fù)數(shù)的符號位為,負(fù)數(shù)的符號位為1。模擬量經(jīng)模擬量經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后得到的數(shù)值的位數(shù)如果小于轉(zhuǎn)換后得到的
34、數(shù)值的位數(shù)如果小于16,則自動左移,則自動左移,使其符號位在使其符號位在16位字的最高位,未使用的低位則填入位字的最高位,未使用的低位則填入0,稱為,稱為“左對齊左對齊”。設(shè)模擬量的精度為。設(shè)模擬量的精度為12位加符號位,左移位加符號位,左移3位后,相位后,相對于實(shí)際的模擬值被乘以對于實(shí)際的模擬值被乘以8。這種處理方法的優(yōu)點(diǎn)在于模擬量的量程與移位處理后的數(shù)字的關(guān)這種處理方法的優(yōu)點(diǎn)在于模擬量的量程與移位處理后的數(shù)字的關(guān)系是固定的,與左對齊之前的轉(zhuǎn)換值無關(guān),便于后續(xù)的處理。系是固定的,與左對齊之前的轉(zhuǎn)換值無關(guān),便于后續(xù)的處理。571.4 硬件組態(tài)硬件組態(tài)模擬量如轉(zhuǎn)換后模擬值表示模擬量如轉(zhuǎn)換后模擬值
35、表示 2/2范圍雙極性單極性十進(jìn)制十六進(jìn)制百分比10,5,2.5V十進(jìn)制十六進(jìn)制百分比020mA上溢出,斷電327677FFFH118.515%11.851V327677FFFH118.515%23.70mA超出范圍325117EFFH117.589%11.759V325117EFFH117.589%23.52mA正常范圍276486C00H100.000%10V276486C00H100.000%20mA00H0%0V00H0%0mA- 276489400H- 100.00%-10V低于范圍-325128100H-117.593% -11.759V下范圍,斷電-327688000H-118.
36、519-11.851V581.4 硬件組態(tài)硬件組態(tài)轉(zhuǎn)換舉例轉(zhuǎn)換舉例 1/3根據(jù)模擬量輸入模塊的輸出值計(jì)算對應(yīng)的物理量時,應(yīng)考慮變送根據(jù)模擬量輸入模塊的輸出值計(jì)算對應(yīng)的物理量時,應(yīng)考慮變送器的輸入器的輸入/輸出量程和模擬量輸入模塊的量程,找出被測物理量輸出量程和模擬量輸入模塊的量程,找出被測物理量與與A/D轉(zhuǎn)換后的數(shù)字之間的比例關(guān)系。轉(zhuǎn)換后的數(shù)字之間的比例關(guān)系。例:壓力變送器的量程為例:壓力變送器的量程為010MPa,輸出信號為,輸出信號為010V,模擬,模擬量輸入模塊的量程為量輸入模塊的量程為010V,轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量為,轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量為027648。設(shè)轉(zhuǎn)換后得到的數(shù)字為設(shè)轉(zhuǎn)換后得到的數(shù)字為N,
37、試求以,試求以kPa為單位的壓力值。為單位的壓力值。010MPa的模擬量對應(yīng)于數(shù)字量的模擬量對應(yīng)于數(shù)字量027648,轉(zhuǎn)換公式為,轉(zhuǎn)換公式為 :)(27648/10000kPaNP在運(yùn)算時一定要先乘后除,否則會損失原始數(shù)據(jù)的精度。在運(yùn)算時一定要先乘后除,否則會損失原始數(shù)據(jù)的精度。591.4 硬件組態(tài)硬件組態(tài)轉(zhuǎn)換舉例轉(zhuǎn)換舉例 2/3例:某溫度變送器的量程為例:某溫度變送器的量程為-100500 C,輸出信號為,輸出信號為420mA,某模擬量輸入模塊將某模擬量輸入模塊將020mA 的電流信號轉(zhuǎn)換后的數(shù)字的電流信號轉(zhuǎn)換后的數(shù)字027648。設(shè)轉(zhuǎn)換后得到的數(shù)字為設(shè)轉(zhuǎn)換后得到的數(shù)字為N,求以,求以0.1 C為單位的溫度值。為單位的溫度值。60單位為單位為0.1 C 的溫度值的溫度值-10005000對應(yīng)于數(shù)字量對應(yīng)于數(shù)字量553027648,轉(zhuǎn)換公式為轉(zhuǎn)換公式為 :1.4 硬件組態(tài)硬件組態(tài)轉(zhuǎn)換舉例轉(zhuǎn)換舉例 3/3CNTNT1 . 010002211855306000553027648)1000(50005530)1000(611.4
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