西門子6ES7451-3AL00-0AE0

西門子6ES7451-3AL00-0AE0

S7-400

中端性能范圍內(nèi)功能強(qiáng)大的 PLC

可滿足要求極為苛刻的任務(wù)的解決方案

的模塊和各種性能等級(jí) CPU 可針對(duì)具體自動(dòng)化任務(wù)進(jìn)行調(diào)整

可實(shí)現(xiàn)分布式結(jié)構(gòu)，適用十分靈活

連接方便

通信和聯(lián)網(wǎng)功能

操作方便，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，不含風(fēng)扇

任務(wù)增加時(shí)可順利擴(kuò)展

多重計(jì)算：

多個(gè) CPU 在一個(gè) S7-400 中央控制器中同時(shí)運(yùn)行。

多重計(jì)算功能可對(duì) S7-400 的總體性能進(jìn)行分配。例如，可將復(fù)雜的技術(shù)任務(wù)（如開環(huán)控制、計(jì)算或通信）進(jìn)行拆分并分配給不同的 CPU?？梢詾槊總€(gè) CPU 分配自己的 I/O。

模塊化：

通過功能強(qiáng)大的 S7-400 背板總線和可直接連接到 CPU 的通信接口，可實(shí)現(xiàn)許多大量通信線路的高性能操作。例如，這樣可以擁有一條用于 HMI 和編程任務(wù)的通信線路、一條用于高性能等距運(yùn)動(dòng)控制組件的通信線路和一條“正常”I/O 現(xiàn)場(chǎng)總線。另外，還可以實(shí)現(xiàn)額外需要的與 MES/ERP 系統(tǒng)或 Internet 的連接。

工程組態(tài)和診斷：

結(jié)合使用 SIMATIC 工程組態(tài)工具，可極為高效地對(duì) S7-400 進(jìn)行組態(tài)和編程，尤其對(duì)于采用高性能工程組件的廣泛自動(dòng)化任務(wù)。為此，可以使用高級(jí)語言（如 SCL）以及用于順序控制、狀態(tài)圖和工藝圖的圖形化組態(tài)工具。

．西門子PLC編程軟件

    西門子公司針對(duì)SIMATIC系列PLC提供了很多種的編程軟件，主要有STEPMICRO/DOS和STEPMICRO/WIN；STEPmini;標(biāo)準(zhǔn)軟件包STEP7

    S7系列的PLC的編程語言非常豐富，有LAD、STL、SCL、GRAPH、HIGRAPH、CFC等。用戶可以選擇一種語言編程，如果需要，也可以混合使用幾種語言編程。

    2．程序結(jié)構(gòu)

    程序結(jié)構(gòu)主要適用與S7-3000和S7-400，他有線性編程、分步式編程和結(jié)構(gòu)化編程等3種編程方法。

    FPI系列可編程控制器是日本松下電工公司的小型PLC產(chǎn)品。

    FPI編程軟件及指令系統(tǒng)

    1．編程方式

    NPST-GR提供了3種編程方式：梯形圖方式；語句表方式和語句表達(dá)方式。

    2．注釋功能

    NPST-GR可以為I/O繼電器和輸出點(diǎn)加入注釋，使用戶對(duì)繼電器所對(duì)應(yīng)的設(shè)備及繼電器的用途一目了然。

    3．程序檢查

    NPST-GR能查找程序中語法的錯(cuò)誤和進(jìn)行程序校驗(yàn)

    4．監(jiān)控

    NPST-GR能監(jiān)控用戶編制的程序，并可以進(jìn)行運(yùn)行測(cè)試。用戶可以檢查繼電器、寄存器和PLC工作狀態(tài)，方便的進(jìn)行調(diào)試與修改。

    5．系統(tǒng)寄存器設(shè)置

    NPST-GR可設(shè)置N0.0-N0.418系統(tǒng)寄存器的內(nèi)容，根據(jù)屏幕的提示信息進(jìn)行選擇或輸入，簡(jiǎn)單方便。

    6．I/O和遠(yuǎn)程I/O地址分配

    用NPST-GR可以為主機(jī)擴(kuò)展板上每個(gè)槽分配I/O和遠(yuǎn)程I/O地址

    7．?dāng)?shù)據(jù)管理

    數(shù)據(jù)管理可以將程序或數(shù)據(jù)存盤，用于數(shù)據(jù)備份，或在傳入PLC之前暫存數(shù)據(jù)

    兩者在編程的應(yīng)用上還有就是西門子的是單母線，而日本松下的是雙母線；

    還有就是西門子和日本松下的輸入和輸出也不同的，日本松下的輸入就只有X，輸出就只有Y。

    其實(shí)語言是相通的，就是方法不同，兩個(gè)可以相互轉(zhuǎn)換。

西門子S7-1200PLC的IEC格式的定時(shí)器屬于功能塊。在插入定時(shí)器指令時(shí)，要求創(chuàng)建一個(gè)16字節(jié)的IEC_Timer數(shù)據(jù)類型的DB結(jié)構(gòu)（即背景數(shù)據(jù)塊），來保存有關(guān)的數(shù)據(jù)。在功能塊中，可以事先創(chuàng)建一個(gè)IEC_Timer數(shù)據(jù)類型的靜態(tài)變量(多重背景），然后將它給定時(shí)器指令。

    CPU沒有給任何特定的定時(shí)器指令分配專門的資源。每個(gè)定時(shí)器使用DB結(jié)構(gòu)和一個(gè)連續(xù)運(yùn)行的內(nèi)部CPU定時(shí)器（我的理解是一個(gè)硬件定時(shí)器）來執(zhí)行定時(shí)。

    在定時(shí)器指令的輸入IN的上升沿啟動(dòng)定時(shí)器時(shí)，連續(xù)運(yùn)行的內(nèi)部CPU定時(shí)器的值將被復(fù)制到為該定時(shí)器指令分配的DB結(jié)構(gòu)的元素START（起始值）中。

    該起始值在定時(shí)器繼續(xù)運(yùn)行期間將保持不變，以后將在每次更新定時(shí)器時(shí)使用。以下條件時(shí)將會(huì)執(zhí)行定時(shí)器更新：

    1）執(zhí)行定時(shí)器指令（TP、TON、TOF或TONR）；

    2）定時(shí)器結(jié)構(gòu)的元素ELAPSED（經(jīng)過的時(shí)間）或位輸出Q作為其它指令的參數(shù)，該指令被執(zhí)行。

    更新定時(shí)器時(shí)，將從內(nèi)部CPU定時(shí)器的當(dāng)前值中減去上述起始值，得到經(jīng)過的時(shí)間ELAPSED。再將ELAPSED與預(yù)設(shè)值PT進(jìn)行比較，以確定定時(shí)器的位輸出Q的狀態(tài)。然后更新該定時(shí)器的DB結(jié)構(gòu)的元素ELAPSED和Q。達(dá)到預(yù)設(shè)值PT后，定時(shí)器不會(huì)繼續(xù)累加經(jīng)過的時(shí)間ELAPSED。

    STEP7Basic的V11版與V10.5版相比，增加了類似于S7-300/400的定時(shí)器線圈指令。

    從上述的定時(shí)器內(nèi)部的定時(shí)機(jī)制可知，在使用定時(shí)器時(shí)，其定時(shí)精度與CPU的掃描周期有很大的關(guān)系。在CPU兩次更新定時(shí)器之間，定時(shí)器的輸入、輸出參數(shù)保持不變。

    為了驗(yàn)證上述結(jié)論，在FB1中調(diào)用定時(shí)器指令TP，在OB1中用I0.1作為調(diào)用條件，調(diào)用FB1。用監(jiān)視表格監(jiān)視定時(shí)器的輸出Q和經(jīng)過的時(shí)間ET，用輸入IN的上升沿啟動(dòng)定時(shí)器后，如果I0.1為0狀態(tài)，沒有調(diào)用FB1和執(zhí)行定時(shí)器指令，定時(shí)器的輸出Q和經(jīng)過的時(shí)間ET保持不變。只有在調(diào)用FB1，執(zhí)行定時(shí)器指令時(shí)，ET的值才會(huì)變化。

    對(duì)于CPU31*C緊湊型CPU，由于CPU模塊本身集成有I/O點(diǎn)，對(duì)于這些I/O點(diǎn)，同樣需要設(shè)定其屬性參數(shù)。

    在硬件安裝清單上，右鍵單擊CPU模塊集成I/O所在的行，并選中“對(duì)象屬性(ObjectProperties...)”選項(xiàng)，可以打開集成I/O的參數(shù)設(shè)定頁面。

    通過設(shè)定頁面不同的標(biāo)簽，可以打開不同的參數(shù)設(shè)定對(duì)象。

    在基本參數(shù)(General)設(shè)定頁面，可以在“簡(jiǎn)介(Short)”欄顯示集成I/O的特征參數(shù)。在“地址(Address)”設(shè)定頁面，可以顯示與設(shè)定集成I/O的起始地址，地址也可以通過選定“系統(tǒng)選擇(SVqtemqelection)”詵項(xiàng)，由PLC講行白動(dòng)分配

西門子S7-200的自由口通信需要通過編程設(shè)置串口的工作模式，安排發(fā)送和接受指令的觸發(fā)順序，還要設(shè)定接收的起始和結(jié)束條件。對(duì)于剛剛開始使用s7-200的電氣工程師來說，的確有很多細(xì)微處易犯錯(cuò)誤。一般碰到客戶抱怨通信不上的問題，就要逐一幫客戶確認(rèn)編程配置是否正確。雖然麻煩，不過逐條查下去，總能查到錯(cuò)誤所在并解決問題。但是有一次客戶遇到的問題頗出人意料，還真耗費(fèi)了一些時(shí)間。

　　客戶反應(yīng)在編寫了自由口通信程序之后，PLC可以發(fā)送數(shù)據(jù)給通信伙伴，但是卻收不到任何伙伴方發(fā)出的數(shù)據(jù)。能發(fā)送數(shù)據(jù)給對(duì)方，說明通信端口設(shè)置沒有問題。極有可能是端口被其他通信指令占用導(dǎo)致無法進(jìn)入接收狀態(tài)。比如說用常開點(diǎn)調(diào)用XMT，或者沒有對(duì)接收的故障狀態(tài)進(jìn)行判斷并終止接收，從而導(dǎo)致后續(xù)的XMT和RCV都無法被正確執(zhí)行?？蛻舯硎舅某绦虿⒉淮嬖谶@種情況。但是為了測(cè)試問題所在，客戶下載了一個(gè)僅包含條件觸發(fā)RCV的程序下去，還是接收不到數(shù)據(jù)。監(jiān)控程序RCV指令已被正常執(zhí)行。

　　那么是不是接收的起始條件設(shè)置不當(dāng)?客戶使用的是起始字符，這并無不妥。并且改成空閑線檢測(cè)之后，問題依然存在。難道是對(duì)方發(fā)送的信號(hào)有問題用串口調(diào)試軟件來測(cè)試，是可以接收到的。眼見這幾個(gè)常見錯(cuò)誤都沒能cover住這個(gè)問題，我只好從頭一步步地跟客戶確認(rèn)。但是還是沒能發(fā)現(xiàn)任何破綻。郁悶之下，只好讓客戶把程序發(fā)過來看看。

　　次檢查程序的時(shí)候還真沒注意到問題出在哪里。等到看出來了才覺得啼笑皆非：

　　不知道大家看出來沒有?客戶在設(shè)定完空閑線時(shí)間SMW90和消息定時(shí)器溢出值SMW92后，慣性地將接受地大字符數(shù)SMB94也寫成了傳送字SMW94。而西門子PLC的高低字節(jié)是逆序的，也就是說SMB94為高有效字節(jié)，SMB95為低有效字節(jié)。見手冊(cè)中的如下說明：

　　結(jié)果就是大字符數(shù)100被傳給了SMB95，SMB95是神馬呢?神馬也不是，總之與接收條件無關(guān)。而真正大字符數(shù)存儲(chǔ)字節(jié)SMB94被賦值為0。大字符數(shù)都為0了，那當(dāng)然是接收不到任何數(shù)據(jù)了。

    S7-200 PLC 功能強(qiáng)大，性能可靠，但在做數(shù)學(xué)運(yùn)算時(shí)不能象高級(jí)語言那樣做變量類型自動(dòng)轉(zhuǎn)換，經(jīng)常要手工做 BTI、ITD 之類的轉(zhuǎn)換，計(jì)算完成后又要 DTI 等耗時(shí)的操作，而且使代碼行數(shù)增加，程序可讀性不好，也降低了程序運(yùn)行的效率。

S7-400冗余控制器

說明
SIMATICS7-400 PNH系統(tǒng)可以根據(jù)具體應(yīng)用需求量身定制：性能可擴(kuò)展、的冗余度可靈活組態(tài)，安全功能易于集成。集成PROFINET接口，可冗余連接I/O設(shè)備，或者通過PROFIBUS連接I/O設(shè)備，實(shí)現(xiàn)工廠級(jí)通信。無論何種應(yīng)用，使用SIMATIC S7-400 PNH，均可在熟悉的STEP7 工程環(huán)境中，進(jìn)行便捷而有效的編程和組態(tài)。
應(yīng)用
■ 避免控制器故障引起的停機(jī)。主要用于生產(chǎn)、能源、供水系統(tǒng)、機(jī)場(chǎng)助航照明、編組站系統(tǒng)等領(lǐng)域。
■ 避免因工廠故障造成數(shù)據(jù)丟失而導(dǎo)致的高昂重啟成本。主要用于行李處理、高架倉庫、跟蹤和追溯等領(lǐng)域。
■ 在工廠或機(jī)器停機(jī)時(shí)保護(hù)工廠、工件和材料。主要用于爐子、半導(dǎo)體、船舶等領(lǐng)域。
■ 無監(jiān)督和維修人員亦能保障正常運(yùn)行。主要用于污水處理廠、隧道、船閘、樓宇系統(tǒng)等領(lǐng)域。
效益
簡(jiǎn)單、高效的工程組態(tài)
與在標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)中一樣，SIMATIC S7-400H 可以使用所有 STEP 7 編程語言進(jìn)行編程?？梢院苋菀椎陌殉绦驈臉?biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)遷移到冗余系統(tǒng)中，反之亦然。當(dāng)加載程序時(shí)，它會(huì)自動(dòng)傳送到兩個(gè)冗余控制器中。使用 STEP 7，可以對(duì)特定冗余功能和配置進(jìn)行參數(shù)設(shè)置。
出色的診斷和模塊更換優(yōu)勢(shì) 
■ 利用集成的自我診斷功能，系統(tǒng)可以提前檢測(cè)故障和發(fā)送信號(hào)，避免故障對(duì)生產(chǎn)過程產(chǎn)生影響。這樣可以有針對(duì)性地替換故障組件，加快維修進(jìn)程。
■ 可以在系統(tǒng)運(yùn)行過程中對(duì)所有組件進(jìn)行熱插拔。更換一個(gè) CPU 后，當(dāng)前的所有程序和數(shù)據(jù)可以自動(dòng)重新裝載。
■ 即使在系統(tǒng)運(yùn)行過程中，也可以修改程序（例如，程序塊的修改和重新裝載），更改配置（例如，增加或刪減 DP從站或模塊）以及改變 CPU 的內(nèi)存分配。
設(shè)計(jì)和功能
根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)字表明，所有自動(dòng)化組件（無論是機(jī)械式、機(jī)電式，還是電子式）都會(huì)出現(xiàn)故障。因此，工廠維護(hù)和工廠改造也就必不缺少。在實(shí)際應(yīng)用中，期待的可用性是不現(xiàn)實(shí)的。

通過西門子 SIMATIC S7-400H，能夠大限度地降低生產(chǎn)故障機(jī)率，生產(chǎn)率。

 西門子6ES7451-3AL00-0AE0

一般信息
硬件產(chǎn)品狀態(tài)01
固件版本V3.2
附帶程序包的
工程系統(tǒng)自 STEP7 V 5.5 起
電源電壓
DC 24 V是
允許范圍，下限 （DC）20.4 V
允許范圍，上限 （DC）28.8 V
電源導(dǎo)線的外部保險(xiǎn)裝置（推薦）小值 2 A
電源和電壓斷路跨接
停電/斷電跨接時(shí)間5 ms
重復(fù)率，小值1 s
輸入電流微處理器;處理器處理每條二進(jìn)制指令執(zhí)行時(shí)間約為 50 ns，每條浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)行指令約為 450ns。384 KB 主存儲(chǔ)器（相當(dāng)于大約 128 K 條指令）；

與程序組件執(zhí)行相關(guān)的大容量工作存儲(chǔ)器為用戶程序提供了充分的空間。作為程序裝載存儲(chǔ)器的微型存儲(chǔ)卡（大為 8 MB）也允許將可以項(xiàng)目（包括符號(hào)和注釋）保存在 CPU 中。裝載存儲(chǔ)器還可用于數(shù)據(jù)歸檔和配方管理。
靈活的擴(kuò)展；
多達(dá) 32 個(gè)模塊，（4 層結(jié)構(gòu)）
MPI/DP 組合接口；
集成的 MPI/DP 接口多能同時(shí)建立 16 個(gè)與 S7-300/400的連接或與編程器、PC 和 OP 的連接。 在這些連接中，始終分別為 PG 和 OP 各保留一個(gè)連接。
MPI 可以通過“全局?jǐn)?shù)據(jù)通訊”與多32個(gè)CPU組建簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)。
該接口可從MPI接口重新設(shè)置為DP接口。
PROFIBUS DP 接口:
DP 接口可用作 DP 主站或 DP 從站運(yùn)行。在該接口上，PROFIBUS DP從站可在等時(shí)模式下運(yùn)行．全面支持 PROFIBUS DP V1 標(biāo)準(zhǔn)。這將增加 DP V1 標(biāo)準(zhǔn)從站在診斷和參數(shù)賦值能力的范圍。
以太網(wǎng)接口；
CPU 315-2 PN/DP 的第 2 個(gè)內(nèi)置接口是一個(gè)基于以太網(wǎng) TCP/IP 的 PROFINET 接口，帶有雙端交換機(jī)。
它支持下列協(xié)議：
S7通訊用于在SIMATIC控制器間進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊;
通過 STEP 7 進(jìn)行編程、啟動(dòng)和診斷的 PG/OP 通訊;
與HMI和SCADA連接的PG/OP通訊;
在PROFINET上實(shí)現(xiàn)開放的TCP/IP、UDP和ISO-on-TCP （RFC1006）通訊；
SIMATIC NET OPC-Server用于與其它控制器以及CPU自帶的I/O設(shè)備進(jìn)行通訊