湖州西門(mén)子代理商

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1 *處理單元

*處理器單元即CPU，一般由控制器、運(yùn)算器和寄存器組成。CPU 通過(guò)地址總線(xiàn)、數(shù)據(jù)總線(xiàn)、控制總線(xiàn)與儲(chǔ)存單元、輸入輸出單元、通信接口、擴(kuò)展接口相連。CPU 是 PLC 的核心，輸入單元將采集的輸入信號(hào)傳送到CPU，CPU執(zhí)行用戶(hù)程序并將運(yùn)算結(jié)果傳送到輸出單元，用以驅(qū)動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備。選擇CPU通常需要考慮一下幾個(gè)方面：

·運(yùn)算速度：不同的控制系統(tǒng)對(duì)控制的響應(yīng)速度需求不同，對(duì)于要求響應(yīng)時(shí)間較快的系統(tǒng)，則要求CPU的運(yùn)算速度快，并盡快地將運(yùn)算結(jié)果傳送到輸出單元。

運(yùn)算速度性能指標(biāo)可參考CPU指令執(zhí)行時(shí)間。

·工作存儲(chǔ)器：根據(jù)控制方案的復(fù)雜程度預(yù)估需要的工作存儲(chǔ)器大小，考慮適當(dāng)?shù)挠嗔俊?/p>

·I/O帶載能力： CPU通常使用I/O地址空間來(lái)描述其允許訪(fǎng)問(wèn)輸入輸出的能力，8個(gè)數(shù)字量通道占用1個(gè)字節(jié)地址空間，1個(gè)模擬量通道占用2字節(jié)地址空間。在具體選型時(shí)還需要根據(jù)實(shí)際情況考慮I/O余量占用的地址空間。此外有些CPU還有允許連接模塊大數(shù)量限制。

·集成的通信接口：CPU通過(guò)通信接口進(jìn)行編程組態(tài)，還可與人機(jī)界面、其他PLC系統(tǒng)、分布式I/O等實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。CPU集成的通信接口通常有MPI接口、PROFIBUS接口、PROFINET（PN）接口，根據(jù)通信對(duì)象（通信對(duì)象可以為編程設(shè)備、儀表、HMI、其他PLC系統(tǒng)等等）支持的電氣接口標(biāo)準(zhǔn)以及所使用的通信協(xié)議選擇集成通信接口。

2 儲(chǔ)存器

PLC 的存儲(chǔ)器包括系統(tǒng)存儲(chǔ)器，裝載存儲(chǔ)器和工作存儲(chǔ)器。系統(tǒng)存儲(chǔ)器用于存放 PLC 的系統(tǒng)程序和內(nèi)部寄存器， 裝載存儲(chǔ)器則用于存放 PLC 的用戶(hù)程序，用戶(hù)程序編譯后被存放在工作存儲(chǔ)器中執(zhí)行。裝載存儲(chǔ)器通常為MC卡，支持外部擴(kuò)展，而工作存儲(chǔ)器是集成在CPU中并且無(wú)法擴(kuò)展的，在選擇CPU時(shí)需根據(jù)控制方案的復(fù)雜程度預(yù)估可能使用的工作存儲(chǔ)器大小并留有適當(dāng)余量。選擇裝載存儲(chǔ)器通常只需選擇不小于工作存儲(chǔ)器大小的存儲(chǔ)卡即可。

3 通信接口

通信接口的功能是通過(guò)這些通信接口可以和監(jiān)視器、 打印機(jī)、 其他的 PLC 或是計(jì)算機(jī)相連， 從而實(shí)現(xiàn)“PLC與上位機(jī)"或“PLC與PLC"之間的通信。通信接口可以集成在CPU模塊上使用內(nèi)部總線(xiàn)與CPU通信，也可以使用單獨(dú)的通信接口模塊通過(guò)外部總線(xiàn)與CPU通信。通信接口的選擇首先確定通信對(duì)象接口的電氣標(biāo)準(zhǔn)例如RS232、RS485、RJ45等，還需要確定使用的協(xié)議，常見(jiàn)的例如PROFINET，PROFIBUS總線(xiàn)協(xié)議，通過(guò)PROFINET和PROFIBUS總線(xiàn)，CPU可與分散在遠(yuǎn)端現(xiàn)場(chǎng)的輸入輸出單元進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，使PLC系統(tǒng)規(guī)模更易于擴(kuò)充。

4 輸入輸出單元（I/O）

輸入單元的作用是將按鈕、行程開(kāi)關(guān)或傳感器等產(chǎn)生的信號(hào)輸入 CPU，根據(jù)信號(hào)類(lèi)型，輸出單元的作用則是將 CPU 向外輸出的信號(hào)轉(zhuǎn)換成可以驅(qū)動(dòng)外部執(zhí)行元件的信號(hào)，以便控制接觸器線(xiàn)圈等電器的通、斷電。

輸入輸出單元主要分為模擬量輸入模塊，模擬量輸出模塊、數(shù)字量輸入模塊和數(shù)字量輸出模塊。模擬量輸入模塊測(cè)量電流、電壓、電阻、熱電偶等連續(xù)信號(hào)，模擬量輸出模塊輸出電流、電壓信號(hào)驅(qū)動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行器，模擬量輸入輸出模塊需考慮處理信號(hào)的分辨率，響應(yīng)時(shí)間以及信號(hào)測(cè)量范圍。數(shù)字量輸入模塊應(yīng)考慮信號(hào)電平、傳輸距離、隔離、供電方式，響應(yīng)時(shí)間等應(yīng)用要求。數(shù)字量輸出模塊應(yīng)考慮不同的負(fù)載對(duì)PLC的輸出方式的要求。

繼電器輸出模塊具有使用電壓范圍廣、導(dǎo)通壓降小、有隔離作用等許多優(yōu)點(diǎn)，但響應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)，所以動(dòng)作不頻繁的交、直流負(fù)載可以選擇繼電器輸出型模塊；而頻繁通斷的感性負(fù)載，應(yīng)選擇晶體管或晶閘管輸出型模塊，而不應(yīng)選用繼電器輸出型模塊。輸出模塊還有直流輸出、交流輸出等，與應(yīng)用要求應(yīng)*。

此外還有一些智能式輸入輸出模塊，如高速計(jì)數(shù)模塊、凸輪模擬模塊、單回路或多回路的PID模塊等。一般智能式模塊本身帶有處理器，可對(duì)輸入或輸出信號(hào)作預(yù)先規(guī)定的處理．并將處理結(jié)果送入CPU或直接輸出，這樣可提高PLC的處理速度并節(jié)省存儲(chǔ)器的容量。

SIMATIC S7-300擁有不同的數(shù)據(jù)通信機(jī)制：

　　使用MPI，通過(guò)全局?jǐn)?shù)據(jù)通信，實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)CPU之間的數(shù)據(jù)包循環(huán)交換。

　　借助通信功能，與其它伙伴完成驅(qū)動(dòng)型通信。網(wǎng)絡(luò)連接通過(guò)MPI、PROFIBUS或PROFINET實(shí)現(xiàn)。

　　全局?jǐn)?shù)據(jù)

　　借助“全局?jǐn)?shù)據(jù)通信"服務(wù)，聯(lián)網(wǎng)CPU彼此之間可以循環(huán)地交換數(shù)據(jù)（*多可達(dá)8 GD 數(shù)據(jù)包，每周期22個(gè)字節(jié)）。據(jù)此，可以實(shí)現(xiàn)，例如，某個(gè)CPU訪(fǎng)問(wèn)另一個(gè)CPU的數(shù)據(jù)、位存儲(chǔ)單元和過(guò)程圖像等信息。只能通過(guò) MPI 進(jìn)行全局?jǐn)?shù)據(jù)交換。組態(tài)通過(guò)STEP 7的GD表完成。

　　通訊功能

　　與全局?jǐn)?shù)據(jù)不同的是，對(duì)于通信功能，必須為其建立通信連接。

　　集成到 IT 領(lǐng)域中

　　借助自動(dòng)化工程組態(tài)，使用S7-300，可以更加方便地接入現(xiàn)代化的信息技術(shù)世界。使用CP 343-1 Advanced，可以實(shí)現(xiàn)以下信息技術(shù)功能：

　　IP 路由；

　　借助IP訪(fǎng)問(wèn)列表，將IP V4報(bào)文以不低于Gigabit的速度轉(zhuǎn)發(fā)至受控PROFINET接口。

　　WEB 服務(wù)器；

　　使用標(biāo)準(zhǔn)可以瀏覽大至30 MB可自由定義的HTML網(wǎng)頁(yè)；通過(guò)FTP處理自己的文件系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)

　　標(biāo)準(zhǔn)診斷頁(yè)；

　　無(wú)需額外工具，就可以在工廠(chǎng)內(nèi)完成插裝在安裝機(jī)架上的所有模塊的快速診斷工作。

　　E-mail；

　　直接從用戶(hù)程序中發(fā)送認(rèn)證電子郵件。電子郵件客戶(hù)端設(shè)計(jì)有通知功能，可以在控制程序中直接通知用戶(hù)

將自動(dòng)建立 F 運(yùn)行組。
與設(shè)備參數(shù)的特性相結(jié)合，庫(kù)的概念可幫助實(shí)現(xiàn)內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)化并簡(jiǎn)化安全應(yīng)用的驗(yàn)證。
通過(guò)安全管理員編輯器，以集中方式管理、顯示和修改安全相關(guān)參數(shù)。
統(tǒng)一標(biāo)識(shí)所有安全相關(guān)對(duì)象，實(shí)現(xiàn)瞬間概覽。
STEP 7 Safety 組態(tài)工具可用來(lái)在 TIA 博途中實(shí)現(xiàn)安全相關(guān)自動(dòng)化應(yīng)用。

STEP 7 Safety Basic V14 SP1 zui低要求版本 STEP 7 Basic V14 SP1。

所支持的操作系統(tǒng)和硬件要求可通過(guò) STEP 7 Professional V14 SP1 進(jìn)行檢查。與其他 SIMATIC 產(chǎn)品的相同兼容性適用于 STEP 7 Basic / Professional V14 SP1。

性能等級(jí) (PL) 符合 ISO 13849-1：2015 或符合 EN ISO 13849-1：2015
STEP 7 Safety Advanced V14 SP1，組態(tài)與編程

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 S7-300采用了模塊式結(jié)構(gòu)，主要由機(jī)架(RACK)、電源模塊(PS)、*處理單元模塊( CPU)、接口模塊(IM)、信號(hào)模塊(SM)、功能模塊(FM)和通信處理器(CP)等部分組成，如圖2-1所示。S7-300的模塊都有名稱(chēng)，同樣名稱(chēng)的模塊根據(jù)接口名稱(chēng)和功能的不同，又有不同的規(guī)格，在PLC的硬件組態(tài)中，以定貨號(hào)為準(zhǔn)。

圖2-1  S7-300的硬件組成

(1)*處理器單元模塊

  各種型號(hào)的CPU模塊有不同的性能，如有的CPU模塊集成了數(shù)字量和模擬量的I/O通道，有的CPU集成了PROFIBUS-DP的通信接口。CPU模塊面板上有狀態(tài)指示燈、模式轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)、24 V電源端子、電池盒和存儲(chǔ)卡插槽。

(2)電源模塊

電源模塊(PS)用于將220 V交流電轉(zhuǎn)換為24 V直流電，供給CPU和其他模塊使用。電源模塊的額定輸出電流有2A、SA和10A三種，電源模塊的面板上有工作開(kāi)關(guān)和狀態(tài)指示燈，當(dāng)電源過(guò)載時(shí)指示燈會(huì)閃爍。

(3)信號(hào)模塊

信號(hào)模塊(SM)包括數(shù)字量和模擬量的I/O模塊，它們作為PLC的過(guò)程輸入和輸出通道。信號(hào)模塊主要有數(shù)字量輸入模塊SM321、數(shù)字量輸出模塊SM322、模擬量輸入模塊SM331和模擬量輸出模塊SM332。模擬量輸入模塊可以輸入熱電量、熱電阻、直流4~20 mA和直流0～10 V等多種不同類(lèi)型和不同量程的模擬量信號(hào)。信號(hào)模塊通過(guò)背板總線(xiàn)將現(xiàn)場(chǎng)的過(guò)程信號(hào)傳遞給CPU。

(4)功能模塊

功能模塊(FM)主要用于對(duì)實(shí)時(shí)性和存儲(chǔ)容量要求較高的特殊控制任務(wù)，如計(jì)數(shù)器模塊、快速／慢速進(jìn)給驅(qū)動(dòng)位置控制模塊、電子凸輪控制器模塊、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)定位模塊、伺服電動(dòng)機(jī)定位模塊、定位和連續(xù)路徑控制模塊、閉環(huán)控制模塊、工業(yè)標(biāo)識(shí)系統(tǒng)的接口模塊、稱(chēng)重模塊、位置輸入模塊和超聲波位置解碼器等。

(5)通信處理器

通信處理器(CP)用于PLC與PLC之間、PLC與計(jì)算機(jī)之間、PLC與其他智能設(shè)備之間的通信，它可以將PLC連人PROFIBUS現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)、AS-1現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)和工業(yè)以太網(wǎng)，或用于實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信等。通信處理器可以減輕CPU處理通信的負(fù)擔(dān)，并減少用戶(hù)對(duì)通信的編程工作。

(6)接口模塊

接口模塊(IM)用于組成多機(jī)架系統(tǒng)時(shí)連接主機(jī)架(CR)和擴(kuò)展機(jī)架(ER)。S7 -300通過(guò)主機(jī)架和3個(gè)擴(kuò)展機(jī)架，zui多可以配置32個(gè)信號(hào)模塊．功能模塊和通信處理器（需要相應(yīng)的CPU支持）

S7-400 PLC模擬量I/O模塊

模擬量輸入模塊SM431將從控制現(xiàn)場(chǎng)采集來(lái)的模擬量信號(hào)轉(zhuǎn)換成S7-400內(nèi)部處理用的數(shù)字量信號(hào)，可組態(tài)的分辨率從13位到16位，其性能特性如表2-34所示。

自由口通信

與上位機(jī)的通信通過(guò)PC Access，操作人員可以輕松通過(guò)上位機(jī)讀取S7-200 SMART 的數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)設(shè)備監(jiān)控或者進(jìn)行數(shù)據(jù)存檔管理。（PC Access 是專(zhuān)門(mén)為S7-200 系列PLC 開(kāi)發(fā)的OPC 服務(wù)器協(xié)議，專(zhuān)門(mén)用于小型PLC 與上位機(jī)交互的OPC 軟件）

運(yùn)動(dòng)控制

三軸 100 kHz 高速脈沖輸出，*實(shí)現(xiàn)精確定位.

運(yùn)動(dòng)控制基本功能

標(biāo)準(zhǔn)型晶體管輸出CPU 模塊，ST40/ST60 提供3 軸100 kHz 高速脈沖輸出，支持PWM（脈寬調(diào)制）和PTO 脈沖輸出

在PWM 方式中，輸出脈沖的周期是固定的，脈沖的寬度或占空比由程序來(lái)調(diào)節(jié)，可以調(diào)節(jié)電機(jī)速度、閥門(mén)開(kāi)度等

在PTO 方式（運(yùn)動(dòng)控制）中，輸出脈沖可以組態(tài)為多種工作模式，包括自動(dòng)尋找原點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)的控制，達(dá)到調(diào)速和定位的目的

CPU 本體上的Q0.0，Q0.1 和Q0.3 可組態(tài)為PWM 輸出或高速脈沖輸出，均可通過(guò)向?qū)гO(shè)置完成上述功能

PWM 和運(yùn)動(dòng)控制向?qū)гO(shè)置為了簡(jiǎn)化您應(yīng)用程序中位控功能的使用，STEP 7- Micro/WINSMART 提供的位控向?qū)Э梢詭椭趲追昼妰?nèi)全部完成PWM、PTO 的組態(tài)。該向?qū)Э梢陨晌豢刂噶?，您可以用這些指令在您的應(yīng)用程序中對(duì)速度和位置進(jìn)行動(dòng)態(tài)控制。PWM 向?qū)гO(shè)置根據(jù)用戶(hù)選擇的PWM 脈沖個(gè)數(shù)， 生成相應(yīng)的PWMx_RUN 子程序框架用于編輯。運(yùn)動(dòng)控制向?qū)?**多提供3 軸脈沖輸出的設(shè)置，脈沖輸出速度從20 Hz 到100 kHz 可調(diào)。

運(yùn)動(dòng)控制功能特點(diǎn)

提供可組態(tài)的測(cè)量系統(tǒng)，輸入數(shù)據(jù)時(shí)既可以使用工程單位（如英寸或厘米），也可以使用脈沖數(shù)

提供可組態(tài)的反沖補(bǔ)償

支持、相對(duì)和手動(dòng)位控模式

支持連續(xù)操作

提供多達(dá)32 組運(yùn)動(dòng)動(dòng)包絡(luò)，每組包絡(luò)***多可設(shè)置16 種速度

提供4 種不同的參考點(diǎn)尋找模式，每種模式都可對(duì)起始的尋找方向和***終的接近方向進(jìn)行選擇

運(yùn)動(dòng)控制的監(jiān)控為了幫助用戶(hù)開(kāi)發(fā)運(yùn)動(dòng)控制方案，STEP 7- Micro/WIN SMART 提供運(yùn)動(dòng)控制面板。其中的操作、組態(tài)和包絡(luò)組態(tài)的設(shè)置使用戶(hù)在開(kāi)發(fā)過(guò)程的啟動(dòng)和測(cè)試階段就能輕松監(jiān)控運(yùn)動(dòng)控制功能的操作。

使用運(yùn)動(dòng)控制面板可以驗(yàn)證運(yùn)動(dòng)控制功能接線(xiàn)是否正確，可以調(diào)整組態(tài)數(shù)據(jù)并測(cè)試每個(gè)移動(dòng)包絡(luò)

顯示位控操作的當(dāng)前速度、當(dāng)前位置和當(dāng)前方向，以及輸入和輸出LED（脈沖LED 除外）的狀態(tài)

查看修改在CPU 模塊中存儲(chǔ)的位控操作的組態(tài)設(shè)置

編程

便利的指令庫(kù)在PLC 編程中，一般將多次反復(fù)執(zhí)行的相同任務(wù)編寫(xiě)成一個(gè)子程序，將來(lái)可以直接調(diào)用。使用子程序可以更好地組織程序結(jié)構(gòu)，便于調(diào)試和閱讀。STEP 7- Micro/WIN SMART 提供便利的指令庫(kù)功能，將子程序轉(zhuǎn)化成指令塊，與普通指令塊一樣，直接拖拽到編程界面就能完成調(diào)用。指令庫(kù)功能提供了密碼保護(hù)功能，防止庫(kù)文件被隨意查看或修改。另外，西門(mén)子公司提供了大量完成各種功能的指令庫(kù)，均可輕松添加到軟件中