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SIMATIC S7 和 SIMOTION编程设备功能 STATUS/FORCE-VAR 和 SIMATIC S7 一起使用SIMATIC条形码扫描仪通过 USB 直接连接和分析 SITOP UPSPLC 的显示选项支持 PLC 的操作员命令提示使用 MS Pocket Intern e t Explorer / WinCC flexible 2007或以上版本演示HTML 文档VB脚本,通过运用一些新功能,其中包括与变量(比较运算、循环等)链接,从而具备良好的灵活性帮助文本用于过程图像、报警和日志算术函数极限值监控用于输入和输出的可靠过程控制*性窗口;固定的上半个屏幕区域用于输出与屏幕无关的信息(如重要的过程变量、数据和时间)可以通过如下方法简单地进行维护和组态:可在 SD/多媒体卡(选件)上或通过远程访问 (Sm@rtService) 来备份和恢复(备份/恢复 -> 图像)完整面板内容包含 WinCC flexible 2007 或更高版本的*密钥)在 PC 上保存和加载(备份/恢复->图像)完整面板(除了*密钥)通过 Ethern e t/USB/MPI/PROFIBUS DP/Modem/http 下载组态通过 Ethern e t/USB/MPI/PROFIBUS DP/modem/http 上传组态。
内部通信总线(C 总线); 通过 S7-400 的 C 总线以及 CPU 的 MPI 或 DP 接口,可以寻址带有 C 总线接口的通信处理器和功能模块。这样就可以从编程器直接访问 C 总线上连接的模块。通过接口模块,可将多 6 个扩展单元连接到 C 总线。 MPI 的性能数据: 多 32 个 MPI 节点 数据传输速率高达 12 Mbps 灵活的安装选件: 使用性能可靠的组件建立 MPI 通信:PROFIBUS 和“分布式 I/O"产品系列中的总线电缆、总线连接器和 RS 485 中继器 (12 Mbps)。 可通过组件实现**调整以满足具体要求。例如,任意两个 MPI 节点之间多可以串入 9 个中继器以连接更大距离。 DP 主站: 也可将 S7-400 的 MPI 配置为 DP 主站。随后可以连接多 32 个大传输速率为 12 Mbps 的 DP 从站。从而保留编程功能和人机界面功能。 通过 CP 实现数据通信(点到点) 通过 CP 441 通信处理器,可以实现功能强大的点到点连接。 可连接各种设备,例如: PC SIMATIC S5/S7 工业 PC 其它厂商的 PLC 扫描仪、条形码阅读器、识别系统 机械手控制装置 打印机 可变接口: 通过可更换的接口模块,可以使用不同传输介质进行通信: 20 mA (TTY) RS 232C (V.24) RS 422/485
S7-400H SIMATIC S7-400H 包括以下组件: 2 个*控制器: 2 个单独的 UR1/UR2 *控制器,或一个分隔式*控制器 (UR2-H) 上的 2 个区域。 每个*控制器有两个同步模块,用于通过光缆连接两个设备。 每个*控制器 1 个 CPU 412-5H、1 个 CPU 414-5H、1 个 CPU 416-5H 或 1 个 CPU 417-5H。 *控制器中具有 S7-400 I/O 模块。 UR1/UR2/ER1/ER2 扩展单元和/或带有 I/O 模块的 ET 200M 分布式 I/O 设备。 *功能采用冗余设计。可将 I/O 组态为常规可用性型和切换型。 通常可用的 I/O(单侧配置) 在单侧配置中,I/O 模块具有单通道设计,仅由两个*控制器中的一个来寻址。单侧 I/O 模块可插到*控制器和/或扩展单元/分布式 I/O 设备中。 在 I/O 寻址设备工作正常的情况下,从单侧读入的信息始终提供给两个*控制器。发生故障时,受影响的*控制器的 I/O 模块将停止工作。 单侧配置用于: 不需要很高可用性的工厂部分。 连接基于用户程序的冗余I/O。此时,必须对系统进行对称设置。 高可用性(切换式配置) 在切换式配置中,I/O 模块采用单通道设计,但它们将由两个*控制器通过冗余 PROFIBUS DP 来寻址。在切换式配置中运行的 I/O 模块只能插到 ET 200M 分布式 I/O 设备中。 通过 PROFIBUS DP 连接到*控制器。 I/O 冗余 冗余 I/O 模块以冗余方式成对配置。使用冗余 I/O 可以实现**程度的可用性,因为通过这种方式,可以承受 CPU、PROFIBUS 或信号模块出现故障。 可进行实现以下配置: 单侧 DP 从站采中采用冗余 I/O 切换式 DP 从站采用冗余 I/O
适宜的 I/O 模块 相互冗余的模块必须为同一类型和设计形式(例如,均为集中式或均为分布式)。不对插槽进行规定。出于可用性原因,建议在不同的站中使用。关于可以使用的模块,请咨询系门子客户支持部门或参阅相关手册。 FM 和 CP 冗余 功能模块 (FM) 和通信处理器 (CP) 可在两种不同配置中使用: 切换式冗余配置: 可以双重连接 FM/CP 以将 ET 200M 或一个交换式 ET 200M 分离。 双通道冗余配置: 可将 FM/CP 插到两个子单元中或插到与子单元相连的扩展单元中(参见单侧配置)。 此时可以不同方式实现模块冗余: 由用户编程: 在功能模块和 SIMATIC 通信处理器上,通常可由用户对冗余功能进行编程。将会确定主动模块并检测可能的故障以执行切换。所需的程序与配有冗余 FM/CP 的单个 CPU 的程序*。 由操作系统直接提供支持。 对于 SIMATIC NET-CP 443-1,操作系统直接支持冗余。有关详细信息,请参见“通信"下面的内容。 S7-400F/FH 故障安全型 S7-400F/FH 自动化系统可根据需求进行不同配置: 单通道、单侧 I/O,用于 S7-400F 工厂需要使用故障安全型控制器。无需容错。需要下列部件: 1 个 CPU 414-4H/417-4H,含 F-Runtime 许可证。 1 条 PROFIBUS DP 总线。 带有 IM 153-2 的 ET 200M。 故障安全信号模块,采用非冗余设计。 发生故障时,I/O 不再可用。
故障安全信号模块被禁用。 单通道、切换式 I/O,用于 S7-400FH 工厂需要使用故障安全型控制器。CPU 侧需要有容错功能。需要下列部件: 2 个 CPU 414-4H/417-4H,含 F-Runtime 许可证。 2 条 PROFIBUS DP 总线。 1 个 ET 200M ,带 2 个 IM 153-2(冗余)。 故障安全信号模块,采用非冗余设计。 若 CPU、IM 153-2 或 PROFIBUS DP 总线出现故障,控制器仍保持可用。在故障安全信号模块或 ET 200M 出现故障时,I/O 不再可用。故障安全信号模块被禁用。 冗余、切换式 I/O,用于 S7-400FH 工厂需要使用故障安全型控制器。CPU 侧和 I/O 侧需要容错功能。需要下列部件: 2 个 CPU 414-4H/417-4H,含 F-Runtime 许可证。 2 条 PROFIBUS DP 总线。
2 个 ET 200M,带 2 个 IM 153-2(冗余)。 故障安全信号模块,冗余设计。 在 CPU、IM 153-2 或 PROFIBUS DP 总线、故障安全信号模块或 ET 200M 出现故障时,控制器仍保持可用。 在 S7-400F/FH 自动化系统中,也可以使用标准模块。这些设备不能与故障安全模块在同一个 ET 200M 中一起使用。 通信 *控制器和 ET 200M 之间的安全相关通信和标准通信是通过 PROFIBUS DP 实现的。通过专门开发的 PROFIBUS 行规 PROFIsafe,可在标准数据报文中传输与安全功能相关的用户数据。无需附加的硬件组件,如安全总线。所需的软件既可以作为操作系统的扩展功能集成在硬件组件中,也可作为经过认证的软件块装载到 CPU 中。 带有隔离模块的安全等级 在 ET 200M 中隔离模块具有以下优点: 可以使用铜质总线电缆来建立 PROFIBUS DP 总线。没有必要使用光纤电缆。 每个 IM 153-x 都可以使用。 在一个 ET 200M 中,可以混合使用安全模式下的故障安全信号模块和 S7-300 标准模块。 若需要取得安全等级 SIL 2,则无需使用隔离模块
用一个开关控制三个照明灯,要求开关闭合时灯亮,开关断开时灯灭。如果在3s之内每闭合一次开关,亮的灯数由1个→2个→3个→2个→1个→0个循环;如果开关断开的时间超过3s,再扳合开关时,重复上述过程。
控制方案设计
1.输入/输出元件及控制功能
输入/输出元件及控制功能
plc软元件 | 元件文字符号 | 元件名称 | 控制功能 | |
输入 | I0.0 | S | 控制开关 | 控制三个照明灯 |
输出 | Q0.0 | EL1 | 照明灯1 | 照明 |
Q0.1 | EL2 | 照明灯2 | ||
Q0.2 | EL3 | 照明灯3 |
2.电路设计
用一个开关控制三个照明灯的接线图和梯形图,如图1所示。
3.控制原理
图1 b中的梯形图构成了一个移位寄存器,在初始状态下,由初始化脉冲将MW0置零后再将M1.0、M1.1、M1.2 置位为1。MW0 的后9 位M0.0~M1.0 移位过程如下表所示。
移位寄存器移位过程说明
M0.0 | M1.7 | M1.6 | M1.5 | M1.4 | M1.3 | M1.2 | M1.1 | M1.0 | 左移位过程 | ||
Q0.2 | Q0.1 | Q0.0 | 输出 | ||||||||
0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 初始状态 | 第1次移位 | 0 | 第2次移位 | 1 | 第3次移位 | 第4次移位 |
0 | 第5次移位 | ||||||||||
1 | 复位 |
① 开关I0.0 闭合时,执行左移位,将M1.2 的数据1 传送给M1.3,M1.3=Q0.0=1,EL1灯亮。
② 开关I0.0 闭合时,MB1 中的数据左移1 位,M1.3=1,M1.4=1,M1.3=Q0.0=1,M1.4=Q0.1=1,EL1 灯亮,EL2 灯亮。
③ 开关I0.0 闭合时,MB1 中的数据左移1 位,M1.3=1,M1.4=1,M1.5=1,M1.3=Q0.0=1,M1.4=Q0.1=1,M1.5=Q0.2=1,EL1 灯亮,EL2 灯亮,EL3 灯亮。
④ 开关I0.0 闭合时,MB1 中的数据左移1 位,M1.3=0,M1.4=1,M1.5=1,M1.3=Q0.0=0,M1.4=Q0.1=1,M1.5=Q0.2=1, EL2 灯亮,EL3 灯亮。
⑤ 开关I0.0 闭合时,MB1 中的数据左移1 位,M1.3=0,M1.4=0,M1.5=1,M1.3=Q0.0=0,M1.4=Q0.1=0,M1.5=Q0.2=1, EL3 灯亮。
⑥ 开关I0.0 闭合时,MB1 中的数据左移1 位,M1.3=M1.4=M1.5=0,Q0.0=Q0.1=Q0.2=1,灯全灭。M0.0=1,将M1.0、M1.1 、M1.2 置位为1。
在开关I0.0 断开时,不执行移位,移位寄存器中的数据不变,若I0.0 每次断开的时间超过3s,则T37 延时3s 动作,T37 接点闭合,使MW1 中的16 位数据复位为0,再将M1.0、M1.1 、M1.2 置位为1。当开关I0.0 闭合时,又从上述初始状态开始,重复循环过程。