西門子CPU414可編程控制器

西門子CPU414可編程控制器

產(chǎn)品名稱：西門子PLC模塊

產(chǎn)品規(guī)格：*
產(chǎn)品報(bào)價(jià)：電議
產(chǎn)品產(chǎn)地：德國(guó)
產(chǎn)品描述：【* 質(zhì)量保證 價(jià)格優(yōu)勢(shì)】
承諾一：1,保證全新*
承諾二：2,保證安全準(zhǔn)時(shí)發(fā)貨
承諾三：3,保證售后服務(wù)質(zhì)量

知其道，用其妙。渠之道，贏之妙

人無信用難立，商無信譽(yù)難存
 無商不成市，無市不經(jīng)商
   信譽(yù)*，客戶*

一分錢，一分貨

西門子CPU414主機(jī)模塊西門子CPU414主機(jī)模塊西門子CPU414可編程控制器

• 狀態(tài)和故障指示燈：
  LED 可指示出部和外部故障和運(yùn)行狀態(tài)，如 RUN（運(yùn)行）、STOP（停止）、調(diào)試和測(cè)試功能等。

• 測(cè)試功能：
  可使用編程設(shè)備顯示程序執(zhí)行中的信號(hào)狀態(tài)，不考慮用戶程序而修改過程變量，輸出堆棧存儲(chǔ)器的容，運(yùn)行各個(gè)程序步驟，并禁用程序組件。

• 信息功能：
  用戶可獲取有關(guān) CPU 的存儲(chǔ)器容量和運(yùn)行模式以及 RAM 和裝載存儲(chǔ)器的當(dāng)前利用率方面的信息。

CPU 414-3 PN/DP 裝配有：

功能強(qiáng)大的處理器：
CPU 執(zhí)行每條二進(jìn)制指令時(shí)間僅為 0.045 µs。 4 MB RAM (其中，程序和數(shù)據(jù)各使用 2 MB);
快速 RAM 用于執(zhí)行部分用戶程序 靈活擴(kuò)展：
zui高 131072 個(gè)數(shù)字量以及 81932 個(gè)模擬量輸入/輸出。 MPI多點(diǎn)接口：
通過 MPI，可將zui多 32 個(gè)站連成簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)，數(shù)據(jù)傳輸速率高達(dá) 12 Mbit/s。CPU 可與通訊總線（C 總線）和 MPI 的站之間建立zui多 32 個(gè)連接。 模式選擇開關(guān)：
波動(dòng)開關(guān)設(shè)計(jì)。 診斷緩沖區(qū)：
zui后的故障和中斷事件保存在一個(gè)環(huán)形緩沖器中，用于進(jìn)行診斷?？梢詫?duì)輸入數(shù)目進(jìn)行設(shè)定。 實(shí)時(shí)時(shí)鐘：
日期和時(shí)間附加在 CPU 的診斷消息后面。 存儲(chǔ)卡：
用于擴(kuò)展置的裝載存儲(chǔ)器。存儲(chǔ)在裝載存儲(chǔ)器中的信息包括S7-400參數(shù)數(shù)據(jù)以及程序，因此需要2倍的存儲(chǔ)空間。其結(jié)果是：

• 置的裝載存儲(chǔ)器不能滿足大程序量的要求，因此需要存儲(chǔ)卡?？墒褂?RAM 和 FEPROM 卡。

PROFIBUS-DP 接口和組合的MPI/DP 接口：
通過 PROFIBUS DP 主站接口，可以實(shí)現(xiàn)分布式自動(dòng)化組態(tài)，從而提高了速度，便于使用。對(duì)用戶來說,分布式I/O單元可作為一個(gè)集中式單元來處理(相同的組態(tài)、編址和編程).

通訊

*控制器與故障安全 ET 200 模塊之間的安全通訊和標(biāo)準(zhǔn)通訊是通過 PROFIBUS DP 和/或 PROFINET 完成的。通過特別開發(fā)的PROFIsafe，可以在標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)報(bào)文中傳輸帶有安全功能的用戶數(shù)據(jù)。無需其它硬件組件（例如安全總線）。必要的軟件已經(jīng)或者作為擴(kuò)展集成在硬件組件之中，或者作為認(rèn)證軟件塊重載至CPU。

運(yùn)行模式

F CPU的安全功能包含在CPU的F程序中以及包含在故障安全信號(hào)模塊中。

信號(hào)模塊采用差異分析方法和測(cè)試信號(hào)注入技術(shù)實(shí)現(xiàn)輸出和輸入信號(hào)的監(jiān)控。

借助周期性自檢、指令檢測(cè)、程序邏輯檢測(cè)和程序順序流檢測(cè)等方法，CPU可以檢測(cè)控制器是否工作正常。此外，通過“活躍標(biāo)志（sign-of-life）"請(qǐng)求，還可以對(duì)I/O進(jìn)行檢測(cè)。

若判定系統(tǒng)中存在故障，則將該系統(tǒng)切換至安全狀態(tài)。

CPU 414F-3 PN/DP 的運(yùn)行不需要 F 運(yùn)行版*。

編程

CPU 414F-3 PN/DP 的編程方法與 SIMATIC S7 系統(tǒng)的編程方法相同．使用現(xiàn)場(chǎng)實(shí)證過的編程工具，例如STEP 7，創(chuàng)建用于非故障安全工廠區(qū)段的用戶程序。

SIMATIC 控制器

集工程工具、工業(yè)通訊和集成診斷為一體

為了經(jīng)濟(jì)靈活地對(duì)機(jī)器和設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)化控制，需要為每個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域提供解決方案。通過一體化的工程組態(tài)工具、工業(yè)通訊和集成診斷的平臺(tái)，無論是zui基本的控制要求，還是復(fù)雜的可視化、工藝控制或數(shù)據(jù)歸檔等其它自動(dòng)化要求，我們都可以為您提供解決方案！

SIMATIC 控制器基于不同的軟硬件體系：

模塊化控制器

模塊化控制器針對(duì)控制任務(wù)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，具有魯棒性，可*使用。您還可以隨時(shí)通過插入 I/O 模塊、功能模塊和通訊模塊對(duì)其進(jìn)行靈活擴(kuò)展。根據(jù)應(yīng)用需求，可以選擇適用于不能要求、擴(kuò)展能力和通訊接口的產(chǎn)品。模塊化控制器也可用作容錯(cuò)系統(tǒng)或故障安全系統(tǒng)。

   Modbus協(xié)議是應(yīng)用于電子控制器上的一種通用語言。通過此協(xié)議，控制器相互之間、控制器經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)(例如以太網(wǎng))和其它設(shè)備之間可以通信。它已經(jīng)成為一通用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，有了它，不同廠商生產(chǎn)的控制設(shè)備可以連成工業(yè)網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)行集中監(jiān)控。此協(xié)議定義了一個(gè)控制器能認(rèn)識(shí)使用的消息結(jié)構(gòu)，而不管它們是經(jīng)過何種網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信的。它描述了一控制器請(qǐng)求訪問其它設(shè)備的過程。如回應(yīng)來自其它設(shè)備的請(qǐng)求，以及怎樣偵測(cè)錯(cuò)誤并記錄等。它制定了消息域格式和內(nèi)容的公共格式。MODBUS為單主站網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，所以系統(tǒng)中只能夠有一個(gè)Modbus主站，所有通信都由它發(fā)出并且只能夠?qū)崿F(xiàn)主站和從站的數(shù)據(jù)交換，從站之間不能進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，Modbus可支持247個(gè)之多的遠(yuǎn)程從屬控制器。但實(shí)際所支持的從機(jī)數(shù)要由所用通信設(shè)備決定。采用這個(gè)系統(tǒng)。各PC可以和中心主機(jī)交換信息而不影響各PC執(zhí)行本身的控制任務(wù)。CP341插人MODBUS主站Dongle(狗)或插入從站Dongle，就可以作為MODBUS主站。或者作為MODBUS從站。在ModBus系統(tǒng)中有兩種傳輸模式編碼可選擇，一種模式是ASCIi(美國(guó)信息交換碼)，另一種模式是RTU(遠(yuǎn)程終端設(shè)備)，由這兩種模式定義這兩種傳輸模式與從機(jī)PC通信的能力是同等的。選擇時(shí)應(yīng)視所用ModBus主機(jī)而定。每個(gè)ModBus系統(tǒng)只能使用一種模式。不允許兩種模式混用。

2 RTU幀結(jié)構(gòu)使用RTU模式，消息發(fā)送至少要以3．5個(gè)字符時(shí)間的停頓間隔開始。在相同的網(wǎng)絡(luò)波特率下采用多個(gè)的字符時(shí)間，這是zui容易實(shí)現(xiàn)的。傳輸?shù)?一個(gè)域是設(shè)備地址，可以使用的傳輸字符是十六進(jìn)制的0...9，A...F。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備不斷偵測(cè)網(wǎng)絡(luò)總線，包括停頓間隔時(shí)間內(nèi)。當(dāng)*一個(gè)域(地址域)接收到后，每個(gè)設(shè)備都進(jìn)行解碼以判斷是否發(fā)往自己的，在zui后一個(gè)傳輸字符之后，一個(gè)至少3．5個(gè)字符時(shí)間的停頓標(biāo)定了消息的結(jié)束．一個(gè)新的消息可在此停頓后開始。整個(gè)消息幀必須作為一連續(xù)的流轉(zhuǎn)輸，如果在幀完成之前有超過1．5個(gè)字符時(shí)間的停頓時(shí)間，接收設(shè)備將刷新不完整的消息并假定下一字節(jié)是一個(gè)新消息的地址域。同樣地，如果一個(gè)新消息在小于3．5個(gè)字符時(shí)間內(nèi)接著前個(gè)消息開始，接收的設(shè)備將認(rèn)為它是前一消息的延續(xù)，這將導(dǎo)致一個(gè)錯(cuò)誤，因?yàn)樵趜ui后的CRC域的值不可能是正確的。一典型的消息幀如下所示：

基于Modbus主從式工作的主站以廣播式的向所有從站發(fā)送請(qǐng)求數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)包．其數(shù)據(jù)包中包含從站地址、功能代碼(即讀取的寄存器類型)、要讀取 字串2 的寄存器的起始址、該次要讀取的寄存器個(gè)數(shù)。并等待從站的響應(yīng)；掛在同一條RS485總線上的所有從站被動(dòng)的接收到主站的廣播包．然后解開這個(gè)廣播包把這個(gè)包中的從站地址與自己的地址對(duì)照．如果地址相同．該從站馬上把自己相應(yīng)寄存器中的數(shù)據(jù)發(fā)送到總線上去：主站中的接收程序始終處于待命狀態(tài)．等待總線上從站發(fā)送來的響應(yīng)數(shù)據(jù)包，并把響應(yīng)包中的據(jù)序列化到自己的接收數(shù)據(jù)塊中。從站檢測(cè)到包中的從站地址與自己的地址不符時(shí)，則直接銷毀該包．就不做任何響應(yīng)。到此完成一個(gè)發(fā)送接收數(shù)據(jù)的過程。

4 CP341驅(qū)動(dòng)配置在您的計(jì)算機(jī)上首先安裝STEP7 5．x軟件和CP34x模板所帶的軟件驅(qū)動(dòng)程序．模板驅(qū)動(dòng)程序包括了對(duì)CP341進(jìn)行參數(shù)化的窗口(在STEP7的硬件組態(tài)界面下可以打開)、用于串行通訊的FB程序塊。當(dāng)系統(tǒng)上電，CP34x模板初始化完成后，CP34x上的sF燈點(diǎn)亮：在硬件組態(tài)窗口中雙擊CP341模板，打開CP341模板的屬性窗口，選擇通訊協(xié)議modbus，網(wǎng)絡(luò)工作方式設(shè)置為半雙工，請(qǐng)記錄下模板的硬件地址以便在編程序時(shí)用到。雙擊CP341模板屬性窗口中的protocol 協(xié)議圖標(biāo)進(jìn)行協(xié)議參數(shù)設(shè)置，這里我們使用默認(rèn)值：96oo bit，s， 8 data bits， 1 stop bit，even parity。對(duì)的硬件組態(tài)存盤編譯，下載硬件組態(tài)．如果此時(shí)sF燈亮．請(qǐng)將通訊電纜與另一個(gè)通訊伙伴進(jìn)行連接后．SF燈熄滅，說明硬件組態(tài)正確。

5 程序編寫

西門子PLC模塊CPU414-3PN/DP

PLC系統(tǒng)的基本構(gòu)成

1.PLC的硬件結(jié)構(gòu)

可編程控制器主要由*處理單元(CPU)、存儲(chǔ)器(RAM、ROM)、輸入輸出單元(I/O)、電源和編程器等幾組成。PLC硬件結(jié)構(gòu)如圖1所示：

圖1 PLC硬件結(jié)構(gòu)

2.*控制處理單元(CPU)

可編程控制器中常用的CPU主要采用通用微處理器、單片機(jī)和雙極型位片式微處理器三種類型。

通用微處理器有8080、8086、80286、80386等；單片機(jī)有8031、8096等；位片式微處理器的AM2900、AM2903等。FX2可編程控制器使用的微處理器是16位的8096單片機(jī)。

3.存儲(chǔ)器

可編程控制器配有兩種存儲(chǔ)器：系統(tǒng)存儲(chǔ)器和用戶存儲(chǔ)器。

系統(tǒng)存儲(chǔ)器：存放系統(tǒng)管理程序。

用戶存儲(chǔ)器：存放用戶編制的控制程序。

4.輸入接口電路

PLC通過輸入單元可實(shí)現(xiàn)將不同輸入電路的電平進(jìn)行轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換成PLC所需的標(biāo)準(zhǔn)電平供PLC進(jìn)行處理。

接到PLC輸入接口的輸入器件是：各種開關(guān)、按鈕、傳感器等。各種PLC的輸入電路大都相同，PLC輸入電路中有光耦合器隔離，并設(shè)有RC濾波器，用以消除輸入觸點(diǎn)的抖動(dòng)和外部噪聲干擾。PLC輸入電路通常有三種類型：直流(12∽24)V輸入、交流(100∽120)V輸入與交流(200∽240)V輸入和交直流(12∽24)V輸入

圖2  直流輸入模塊

圖3  交、直流輸入模塊

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圖4  交流輸入模塊

5.輸出接口電路

PLC的輸出有三種形式，即繼電器輸出、晶體管輸出、晶閘管輸出。如圖所示：

圖5  場(chǎng)效應(yīng)晶體管輸出方式（直流輸出）

圖6  可控硅輸出方式（交流輸出）

圖7  繼電器輸出方式（交直流輸出）

輸出端子有兩種接法：

一種是輸出各自獨(dú)立，無公共點(diǎn)：各輸出端子各自形成獨(dú)立回路。

一種為每4∽8個(gè)輸出點(diǎn)構(gòu)成一組，共有一個(gè)公共點(diǎn)：在輸出共用一個(gè)公共端子時(shí)，必須用同一電壓類型和同一電壓等級(jí)，但不同的公共點(diǎn)組可使用不同電壓類型和等級(jí)的負(fù)載，且各輸出公共點(diǎn)之間是相互隔離的。

輸入輸出端子處理的過程如下：

6.電源

PLC的供電電源一般是市電，也有用直流24V電源供電的。

7.編程器

利用編程器可將用戶程序輸入PLC的存儲(chǔ)器，還可以用編程器檢查程序、修改程序；利用編程器還可以監(jiān)視PLC的工作狀態(tài)。編程器一般分簡(jiǎn)易型 和智能型。

8.PLC的軟件結(jié)構(gòu)

在可編程控制器中，PLC的軟件分為兩大部分：

1.系統(tǒng)監(jiān)控程序：用于控制可編程控制器本身的運(yùn)行。主要由管理程序、用戶指令解釋程序和標(biāo)準(zhǔn)程序模塊，系統(tǒng)調(diào)用。

2.用戶程序：它是由可編程控制器的使用者編制的，用于控制被控裝置的運(yùn)行。