6ES7195-1GF30-0XA0

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簡(jiǎn)單PLC的運(yùn)算功能包括邏輯運(yùn)算、計(jì)時(shí)和計(jì)數(shù)功能；普通PLC的運(yùn)算功能還包括數(shù)據(jù)移位、比較等運(yùn)算功能；較復(fù)雜運(yùn)算功能有代數(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送等；大型PLC中還有模擬量的PID運(yùn)算和其他運(yùn)算功能。隨著開放的出現(xiàn)，目前在PLC中都已具有通信功能，有些產(chǎn)品具有與下位機(jī)的通信，有些產(chǎn)品具有與同位機(jī)或機(jī)的通信，有些產(chǎn)品還具有與工廠或企業(yè)網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的功能。設(shè)計(jì)選型時(shí)應(yīng)從實(shí)際應(yīng)用的要求出發(fā)，合理選用所需的運(yùn)算功能。大多數(shù)應(yīng)用，只需要邏輯運(yùn)算和計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)功能，有些應(yīng)用需要數(shù)據(jù)傳送和比較，當(dāng)用于模擬量檢測(cè)和控制時(shí)，才使用代數(shù)運(yùn)算，數(shù)值轉(zhuǎn)換和PID運(yùn)算等。要顯示數(shù)據(jù)時(shí)需要譯碼和編碼等運(yùn)算。

(二)控制功能

控制功能包括PID控制運(yùn)算、前饋補(bǔ)償控制運(yùn)算、比值控制運(yùn)算等，應(yīng)根據(jù)控制要求確定。PLC主要用于順序邏輯控制，因此，大多數(shù)常采用單回路或多回路控制器解決模擬量的控制，有時(shí)也采用的智能輸入輸出單元完成所需的控制功能，PLC的處理速度和節(jié)省存儲(chǔ)器容量。例如采用PID控制單元、高速計(jì)數(shù)器、帶速度補(bǔ)償?shù)哪M單元、ASC碼轉(zhuǎn)換單元等。

(三)通信功能

大中型PLC應(yīng)支持多種現(xiàn)場(chǎng)總線和通信協(xié)議（如TCP/IP），需要時(shí)應(yīng)能與工廠網(wǎng)（TCP/IP）相連接。通信協(xié)議應(yīng)符合ISO/IEEE通信，應(yīng)是開放的通信網(wǎng)絡(luò)。

PLC的通信接口應(yīng)包括串行和并行通信接口（RS2232C/422A/423/485）、RIO通信口、工業(yè)以太網(wǎng)、常用DCS接口等；大中型PLC通信總線（含接口設(shè)備和電纜）應(yīng)1：1冗余配置，通信總線應(yīng)符合，通信距離應(yīng)裝置實(shí)際要求

PLC的通信網(wǎng)絡(luò)中，上級(jí)的網(wǎng)絡(luò)通信速率應(yīng)大于1Mbps，通信負(fù)荷不大于60%。PLC的通信網(wǎng)絡(luò)主要形式有下列幾種形式：1）PC為主站，多臺(tái)同型號(hào)PLC為從站，組成簡(jiǎn)易PLC網(wǎng)絡(luò)；2）1臺(tái)PLC為主站，其他同型號(hào)PLC為從站，構(gòu)成主從式PLC網(wǎng)絡(luò)；3）PLC網(wǎng)絡(luò)通過(guò)特定網(wǎng)絡(luò)接口連接到大型DCS中作為DCS的子網(wǎng)；4）PLC網(wǎng)絡(luò)（各廠商的PLC通信網(wǎng)絡(luò)）

西門子PLC串口通訊的幾種方法？第三方設(shè)備大部分支持，西門子S7PLC可以通過(guò)選擇自由口通信模式控制串口通信。簡(jiǎn)單的情況只用發(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(guò)S7PLC編寫程序?qū)崿F(xiàn)。當(dāng)選擇了自由口模式，用戶可以通過(guò)發(fā)送指令（XMT）、接收指（RCV）、發(fā)送中斷、接收中斷來(lái)控制通信口的操作。

PPI通信PPI協(xié)議是S7-200CPU基本的通信方式，通過(guò)原來(lái)自身的端口（PORT0或PORT1）就可以實(shí)現(xiàn)通信，是S7-200CPU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(gè)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(shuō)網(wǎng)絡(luò)讀寫指令是運(yùn)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(méi)有什么意義。

S7-200CPU掉電數(shù)據(jù)保持常見問(wèn)題

問(wèn)題1：S7-200 CPU內(nèi)部存儲(chǔ)區(qū)類型？ 回答：S7-200 CPU內(nèi)部存儲(chǔ)區(qū)分為易失性的RAM存儲(chǔ)區(qū)和保持的EEPROM兩種，其中RAM包含CPU工作存儲(chǔ)區(qū)和數(shù)據(jù)區(qū)域中的V數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)、M數(shù)保持區(qū)域。 EEPROM的寫操作次數(shù)是有限制的(少10萬(wàn)次，典型值為100萬(wàn)次)，所以請(qǐng)注意只在必要時(shí)才進(jìn)行保存操作。否則，EEPROM可能會(huì)失效，從而引起CPU故障。 EEPROM的寫入次數(shù)如果超過(guò)限制之后，該CPU即不能使用了，需要整體更換CPU，不能夠只更換CPU內(nèi)EEPROM，西門子不提供這項(xiàng)服務(wù)。

S7-200 CPU的存儲(chǔ)卡的作用？ 

S7-200還提供三種類型的存儲(chǔ)卡用于存儲(chǔ)程序，數(shù)據(jù)塊，系統(tǒng)塊，數(shù)據(jù)記錄（歸檔）、配方數(shù)據(jù)，以及一些其他文件等，這些存儲(chǔ)卡不能用于實(shí)時(shí)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，只能通過(guò)PLC—存儲(chǔ)卡編程的方法將程序塊/數(shù)據(jù)塊/系統(tǒng)塊的初始設(shè)置存于存儲(chǔ)卡內(nèi)。 存儲(chǔ)卡分為兩種，根據(jù)大小共有三個(gè)型號(hào)。 32K存儲(chǔ)卡：僅用于儲(chǔ)存和傳遞程序、數(shù)據(jù)塊和強(qiáng)制值。32K存儲(chǔ)卡只可以用于向新版（23版）CPU傳遞程序，新版CPU不能向32K存儲(chǔ)卡中寫入任何數(shù)據(jù)。而且32K存儲(chǔ)卡不支持存儲(chǔ)程序以外的其他功能。訂貨號(hào)：6ES7 291-8GE20-0xA0。 64K/256K存儲(chǔ)卡：可用于新版CPU（23版）保存程序、數(shù)據(jù)塊和強(qiáng)制值、配方、數(shù)據(jù)記錄和其他文件（如項(xiàng)目文件、圖片等）。64K/256K新存儲(chǔ)卡只能用于新版CPU（23版）。64K存儲(chǔ)卡訂貨號(hào)： 6ES7 291-8GF23-0xA0；256K存儲(chǔ)卡訂貨號(hào)：6ES7 291-8GH23-0xA0。 為了把存儲(chǔ)卡中的程序送到CPU中，必須先插入存儲(chǔ)卡，然后給CPU上電，程序和數(shù)據(jù)將自動(dòng)復(fù)制到RAM及EEPROM中。 存儲(chǔ)卡的使用完整限制條件，請(qǐng)參考《S7-200系統(tǒng)手冊(cè)》附錄A 技術(shù)規(guī)范—可選卡件一節(jié)。 S7-200的外部存儲(chǔ)卡有哪些功能？ 

S7-200 CPU內(nèi)的程序是否具有掉電保持特性？

 S7-200 CPU內(nèi)的程序塊下載時(shí)，會(huì)同時(shí)下載到EEPROM中，也就是說(shuō)程序下載后，將保持。同樣，系統(tǒng)塊和數(shù)據(jù)塊下載時(shí)，也會(huì)同時(shí)下載到EEPROM中。

S7-200 CPU內(nèi)部的數(shù)據(jù)的掉電保持特性？

S7-200系統(tǒng)手冊(cè)第四章——“PLC基本概念”一章中“理解S7--200如何保存和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)”一節(jié)詳細(xì)介紹了S7-200 CPU內(nèi)數(shù)據(jù)的掉電保持特性，建議用戶仔細(xì)閱讀。 S7-200 CPU內(nèi)的數(shù)據(jù)分為RAM區(qū)和EEPROM區(qū)。 其中，RAM區(qū)數(shù)據(jù)需要CPU內(nèi)置的超級(jí)電容或者外插電池卡才能實(shí)現(xiàn)掉電保持特性。 對(duì)于CPU221和CPU222的內(nèi)置超級(jí)電容，能提供典型值約50小時(shí)的數(shù)據(jù)保持。 對(duì)于CPU224，CPU224XP，CPU224XPsi和CPU226的內(nèi)置超級(jí)電容，能提供典型值約100小時(shí)的數(shù)據(jù)保持。 超級(jí)電容需要在CPU上電時(shí)充電。為達(dá)到上述指標(biāo)的數(shù)據(jù)保持時(shí)間，需要連續(xù)充電至少24小時(shí)。 當(dāng)該時(shí)間不夠時(shí)，可以購(gòu)買電池卡，以獲得更長(zhǎng)時(shí)間的數(shù)據(jù)保持時(shí)間。 EEPROM區(qū)能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)保持，不依靠超級(jí)電容或者電池就可以保持?jǐn)?shù)據(jù)

CPU 317TF-2 DP 概述
? 具有集成工藝/ 運(yùn)動(dòng)控制功能的故障安全 SIMATIC CPU
? 具有標(biāo)準(zhǔn) CPU 317-2 DP 和 CPU 317F-2 DP 的全部功能
? 用于系列機(jī)器、機(jī)器以及工廠中的跨領(lǐng)域自動(dòng)化任務(wù)
? 理想用于同步運(yùn)動(dòng)，例如與虛擬/ 實(shí)際主設(shè)備的耦合、減速器同步、凸輪盤、路徑插補(bǔ)或印刷標(biāo)記修正
? 具有不同運(yùn)動(dòng)學(xué)的三維路徑插補(bǔ)
? 在具有集中式和分布式 I/O 的生產(chǎn)線上作為集中式控制器使用
? 在基于組件的自動(dòng)化中、經(jīng)由 PROFIBUSDP 實(shí)現(xiàn)分布式智能
? 帶有集成 I/O，可實(shí)現(xiàn)高速工藝功能（例如，凸輪控制、基準(zhǔn)點(diǎn)采集）
? PROFIBUS DP (DRIVE) 接口，用來(lái)實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)部件的等時(shí)同步連接
? 控制任務(wù)和運(yùn)動(dòng)控制任務(wù)使用相同的 S7 用戶程序（無(wú)需其它編程語(yǔ)言即可實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)控制）
? 需要“S7-Technology” 選件包
? 需要“S7 Distributed Safety” 選件包
CPU 運(yùn)行需要 SIMATIC 微型存儲(chǔ)卡 (8 MB)

        緊湊型 CPU，可用于具有分布式結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)。集成數(shù)字量 I/O，支持與過(guò)程的直接連接；PROFIBUS DP 主站/從站接口支持與分布式 I/O 的連接。因此，CPU 313C-2 DP 既可以用作分布式單元進(jìn)行快速預(yù)處理，也可以用作帶下位現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)的上位控制器。

1.首先，在STEP7中新建一個(gè)Project，分別插入2個(gè)S7-300站。

這里我們插入的一個(gè)CPU315-2DP，作為主站；一個(gè)CUP317-2作為從站，并且使用317-2的*個(gè)端口MPI/DP端口配置成DP口來(lái)實(shí)現(xiàn)和315-2DP的通訊。然后分別對(duì)每個(gè)站進(jìn)行硬件組態(tài)：首先對(duì)從站CPU317-2進(jìn)行組態(tài)：將317的*個(gè)端口MPI/DP端口組態(tài)為PROFIBUS類型，并且創(chuàng)建一個(gè)不同于CPU自帶DP口的PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)，設(shè)定地址。在操作模式頁(yè)面中，將其設(shè)置為DPSLAVE模式，并且選擇“Test,commissioning,routing”，是將此端口設(shè)置為可以通過(guò)PG/PC在這個(gè)端口上對(duì)CPU進(jìn)行監(jiān)控，以便于我們?cè)谕ㄓ嶆溌飞线M(jìn)行程序監(jiān)控。下面的地址用默認(rèn)值即可。

然后選擇Configuration頁(yè)面，創(chuàng)建數(shù)據(jù)交換映射區(qū)。這里我們創(chuàng)建了2個(gè)映射區(qū)，圖中的紅色框選區(qū)域在創(chuàng)建時(shí)是灰色的，包括上面的圖中的Partner部分創(chuàng)建時(shí)也是空的，在主站組態(tài)完畢并編譯后，才會(huì)出現(xiàn)圖中所示的狀態(tài)。由于我們這里只是演示程序，所以創(chuàng)建的交換區(qū)域較小。組態(tài)從站之后，再組態(tài)主站。插入CPU時(shí)，不需要?jiǎng)?chuàng)建新的PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)，選擇從站建立的第二條（也就是準(zhǔn)備用來(lái)進(jìn)行通訊的MPI/DP端口創(chuàng)建的那條）PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)即可。組態(tài)好其它硬件，確認(rèn)CPU的DP口處于主站模式，從窗口右側(cè)的硬件列表中的已組態(tài)的站點(diǎn)中選擇CPU31X，拖放到主站的PROFIBUS總線上，

這時(shí)會(huì)彈出鏈接窗口，選擇以組態(tài)的從站，點(diǎn)擊Connect按鈕，然后進(jìn)入Configuration頁(yè)面，可以看到前面在從站中設(shè)定的映射區(qū)域，逐條進(jìn)行編輯（Edit…），確認(rèn)主從站之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。主站的輸入對(duì)應(yīng)從站的輸出，主站的輸出對(duì)應(yīng)從站的輸入。至此，硬件的組態(tài)完成，將各個(gè)站的組態(tài)信息下載到各自的CPU中。通過(guò)NetPro可以看到整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)圖。

2.編寫程序。

硬件組態(tài)完畢，下載，PLC運(yùn)行之后，數(shù)據(jù)并不會(huì)自動(dòng)交換。需要通過(guò)程序來(lái)執(zhí)行。在組態(tài)中，input和output區(qū)域，也并不是實(shí)際硬件組態(tài)中的硬件地址，也就是說(shuō)，input和output并不代表I/O模塊的地址和數(shù)據(jù)。但是映射區(qū)域組態(tài)用到的input和output地址，同時(shí)也占用了I/O模塊的組態(tài)地址，就是說(shuō)，映射區(qū)的地址和I/O地址是并行的，不能重復(fù)使用。所以在硬件的I/O模塊全部組態(tài)完畢之后再組態(tài)映射區(qū)。

西門子CPU6ES7313-6CG04-0AB0映射區(qū)的數(shù)據(jù)交換是通過(guò)系統(tǒng)功能塊SFC14（DPRD_DAT——ReadConsistentDataofaStandardDPSlave）和SFC15（DPWR_DAT——WriteConsistentDatatoaStandardDPSlave）實(shí)現(xiàn)的。SFC14和SFC15是成對(duì)使用的，一個(gè)發(fā)送一個(gè)接收，缺一不可。數(shù)據(jù)的通訊也是交互的，可以相互交換數(shù)據(jù)。本例中，我們通過(guò)簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)來(lái)驗(yàn)證通訊結(jié)果。

首先，我們?cè)诔绦蛑胁迦霐?shù)據(jù)區(qū)DB1，前面我們只建立了2個(gè)字（2Word）的映射區(qū)，于是我們建立如下內(nèi)容的DB1，為了查看的方便，DB1的前半部分作為接收數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)區(qū)，后半部分用作發(fā)送數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)區(qū)。在317和315中我們插入同樣的DB1，然后分別在OB1中編寫通訊程序。其中，程序的LADDR地址，對(duì)應(yīng)的是硬件的映射區(qū)組態(tài)時(shí)本站的LocalAddr中的地址，從站的LocalAddr我們組態(tài)的是0，對(duì)應(yīng)的PartnerAddr也就是主站的地址是4。需要注意的是這里的地址是需要用16進(jìn)制的格式來(lái)表示的，我們組態(tài)時(shí)是用10進(jìn)制表示的。

完成之后，我們?cè)诟髡局胁迦隣B82、OB86、OB122等程序塊，這些是為了保證當(dāng)通訊的一方掉電時(shí)，不會(huì)導(dǎo)致另一方的停機(jī)。完成之后，將所有的程序分別下載到各自的CPU中，個(gè)站切換到運(yùn)行狀態(tài)，通過(guò)PLC監(jiān)控功能，設(shè)定數(shù)據(jù)之后，我們監(jiān)控的結(jié)果如下：上面的表格內(nèi)容為主站315的數(shù)據(jù)，下面的是從站317的數(shù)據(jù)?？梢钥吹剑瑑蓚€(gè)站都分別將各自的DBB4—DBB7數(shù)據(jù)發(fā)送出去并被另一方成功接收后存儲(chǔ)在各自的DBB0—DBB3中。驗(yàn)證中，我們將一個(gè)站的CPU切換到STOP狀態(tài)，可以看到，另一個(gè)站的CPU硬件SF指示燈報(bào)警，但PLC正常運(yùn)行不停機(jī)。待該站恢復(fù)之后，報(bào)警自動(dòng)消失。

擴(kuò)展問(wèn)題：在一個(gè)站的CPU掉站之后，另一個(gè)站的接收數(shù)據(jù)區(qū)顯示的仍然是后一次接收到的數(shù)據(jù)，并且，即使在這種狀態(tài)下，居然仍然無(wú)法修改該數(shù)據(jù)區(qū)內(nèi)容。這樣就存在一個(gè)問(wèn)題，當(dāng)前站需要知道當(dāng)前接收數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)的內(nèi)容是否是實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)。如何判斷。

大概思路：

方法1，用以前的方法，在每個(gè)數(shù)據(jù)接收周期開始前，將已接收數(shù)據(jù)清空。這樣當(dāng)接收周期內(nèi)接收不到新的數(shù)據(jù)時(shí)，就可以察覺(jué)到。但是問(wèn)題是，SFC14和SFC15沒(méi)有接收是否完成、是否成功等標(biāo)識(shí)位，并且，在接收不到新的數(shù)據(jù)時(shí)，原有數(shù)據(jù)不能修改。此方法不通。

方法2，通過(guò)別的方式方法檢測(cè)兩個(gè)站之間的通訊狀態(tài)。在SIEMENS的文檔中，有這樣的描述：主站：主站掌握總線中數(shù)據(jù)流的控制權(quán)。只要它擁有訪問(wèn)總線權(quán)（令牌），主站就可在沒(méi)有外部請(qǐng)求的情況下發(fā)送信息。在PROFIBUS協(xié)議中，主站也被稱作主動(dòng)節(jié)點(diǎn)。從站：從站是簡(jiǎn)單的輸入、輸出設(shè)備。典型的從站為傳感器，執(zhí)行器以及變頻器。從站也可為智能從站，入S7-300/400帶集成口的CPU等。從站不會(huì)擁有總線的訪問(wèn)*。從站只能確認(rèn)收到的信息或者在主站的請(qǐng)求下發(fā)送信息。從站也被稱作被動(dòng)節(jié)點(diǎn)。另外，SIEMENS對(duì)SFC14/15的描述也分別是：用于讀取Profibus從站的數(shù)據(jù)/用于將數(shù)據(jù)寫入Profibus從站。

控制器可使驅(qū)動(dòng)裝置產(chǎn)生所需的協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)。這就要求控制器與所有驅(qū)動(dòng)裝置之間應(yīng)實(shí)現(xiàn)循環(huán)數(shù)據(jù)交換。迄今為止，這種數(shù)據(jù)交換必須通過(guò)一個(gè)現(xiàn)場(chǎng)總線實(shí)現(xiàn)，安裝和設(shè)計(jì)費(fèi)用相應(yīng)較高。而SINAMICSS變頻調(diào)速柜則采取了一條不同的途徑一個(gè)*控制器對(duì)所有連接的軸進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制，并且還可在驅(qū)動(dòng)裝置之間或者在軸之間實(shí)現(xiàn)技術(shù)性的邏輯互連。由于全部所需數(shù)據(jù)均存儲(chǔ)在*控制器中，這些數(shù)據(jù)無(wú)需進(jìn)行傳輸。在一個(gè)控制器內(nèi)即可交叉軸連接，利用一個(gè)鼠標(biāo)，使用STARTER調(diào)試工具即可進(jìn)行便捷的組態(tài)。
除此之外，還可以對(duì)復(fù)雜的機(jī)床進(jìn)行計(jì)算，也可以輔助加工時(shí)間和工作場(chǎng)所監(jiān)控。IndustrialEdge中用于Sinumerik數(shù)控系統(tǒng)的操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序均通過(guò)MindSphere西門子基于云的開放式物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)的后端服務(wù)安裝并保持更新。因此，Sinumerik數(shù)控系統(tǒng)的IndustrialEdge能夠?yàn)橛脩籼峁┓€(wěn)定的生產(chǎn)流程和狀態(tài)監(jiān)控，并顯著生產(chǎn)力。通過(guò)將IndustrialEdge與Simatic工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)相結(jié)合，西門子為用戶提供了一個(gè)不僅能實(shí)現(xiàn)當(dāng)前需求，更可未來(lái)需求的平臺(tái)。

含 3 個(gè)軸（1 × D410-2 DP/PN，2 × CU310-2 PN）的 SIMOTION D410-2 軸組

SIMOTION D410-2 支持“定位”(POS)、“同步運(yùn)行/電子齒輪”(GEAR) 和“凸輪”(CAM) 這些工藝功能在內(nèi)的運(yùn)動(dòng)控制。但 V4.4 不支持“軌跡插補(bǔ)”(PATH)。

接口

顯示和診斷

使用 LED 指示燈來(lái)顯示運(yùn)行狀態(tài)和錯(cuò)誤

3 個(gè)測(cè)量插座

開關(guān)和選擇開關(guān)

診斷按鈕

內(nèi)置 I/O

5 點(diǎn)數(shù)字量輸入

8 點(diǎn)數(shù)字量輸入/輸出（zui多 8 點(diǎn)用作凸輪輸出或者zui多 8 點(diǎn)用作測(cè)量輸入）

3 點(diǎn)故障雙通道輸入 (F-DI)；也可用作 6 DI