用户在自动化控制系统的配置中,如果使用西门子PLC的S7-300或S7-400系列,需要使用编程软件STEP7。西门子PLC中的程序逻辑要保存在CPU的存储卡中,这就要求用户确定项目中的程序大小以便选择相应型号的CPU和存储卡。本文为您介绍一下如果确定编程软件STEP7的程序容量。
二、STEP7程序容量确定方法
我们在这里以STEP7 V5.5 SP2中文版为例进行说明,用户可以按照下列步骤进行操作:
1. 打开STEP7编程软件,并进入到需要编辑的项目中;
2. 然后展开项目,并选中S7程序中的“块”;
3. 右键单击“块”,在弹出的菜单中选择“对象属性”;
4. 在对象属性中,可以看到“装载存储器的大小”和“工作存储器的大小”;
5. 用户根据这两个大小即可选择CPU和存储卡的类型。
这里需要注意的是,工作存储器的大小根据CPU类型来定,并不能进行扩展;而装载存储器可以通过存储卡进行扩展。因此,如果用户在程序设计过程中出现装载存储器不够的情况时,可以更换容量大的存储卡来扩展;但是当工作存储器大小不够时,只能对程序进行精简或优化,如果还不能满足要求,只能更换大容量的CPU了。
在自动化项目中,用户使用西门子PLC S7-200系列时,经常会用到通讯模块来完成数据交换。西门子 S7-200系列的通讯模块常使用CP243-1,本文下面对它的使用做一个简要说明。
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二、西门子PLC S7-200通讯模块使用方法
用户使用西门子PLC S7-200通讯模块CP243-1时,需注意以下几种情况:
1. 在硬件安装时,如果对于西门子PLC S7-200较早型号的CPU(订货号含有2BD22)需要将CP243-1紧靠在CPU右侧进行安装;如果是西门子PLC S7-200新型号的CPU(订货号含有2BD23),则可将CP243-1放置在任意位置。
2. 用户可以通过编程软件STEP 7 MicroWIN V4.0进行配置和程序下载;
3. 在STEP 7 MicroWIN V4.0中,用户可通过“以太网配置向导”对CP243-1进行配置;
4. 注意在程序下载时,需要将CP243-1的IP地址和PC的IP地址设定为同一网段。例如:CP243-1的IP为192.168.0.1,而PC的IP地址为192.168.0.2;
5. 用户在次通过PC下载程序时,需要使用PC/PPI电缆进行下载;
6. 使用PC/PPI电缆下载后,以后再下载时,可以通过网线连接CP243-1与PC进行,并使用TCP/IP协议下载。这里需要注意的是,西门子PLC S7-200系列的通讯模块CP243-1下载时与S7-300系列的通讯模块CP343-1的不同之处。CP343-1可以通过网线与PC连接后直接下载,而不需要首先使用编程电缆进行下载。
中大型机方面有早先的S5系列,后来被S7-300/400系列替代,现在西门子正在用S7-1500系列替代S7-300/400。
小型机方面早先的S7-200系列,之后西门子针对200系列用户中对成本考虑的推出S7-200 SMART系列,对性能有要求的推S7-1200系列。
对于一体机方面西门子有C7系列,而嵌入式方面有EC系列。
软PLC方面西门子有WINAC。
当西门子PLC的所有操作数的数据类型均为双整数时,编译器生成“加双整数”指令。如果超载指令数据类型混合,会出现编译错误。根据数 据类型检查的等级决定哪些为非法。在下例中,如果使用细致数据类型检查,则生成编译程序错误,但如果西门子PLC使用简单数据类型检查则成编译。
ADD IN1=INT, IN2=WORD, IN3=INT.
细致数据类型检查:引起编译错误。
简单数据类型检查:成编译至ADD_I(加整数)。
简单数据类型检查不会阻止出现常见运行时间编程错误。例如,使用简单数据类型检查时,编译程序不能帮助避免在运行时间⑸ ADD 40000,1被解释为负数,而不是不带符号的40,001。
在IEC中为超载指令使用直接编址IEC-1131编程模式也允许使用直接表示的内存位置,作为指令参数配置的一部分。参数中可使用变量和内存位置。但是,使用直接表示的内存位置时必须清楚地理解数据类型的隐含意义,因为这些位置不包含明确的类型信息。
数据类型检查的益处是帮助用户避免常见编程错误。例如,如果指令支持带符号的数字,则在使用不带符号的数字作为指令操作数时,MT6100IV5的软件为该用法设置旗标会有益处。例如,关系比较《I是带符号的指令,显然,对于带符号的数据类型操作数,-1小于0。
但当《I指令允许支持不带符号的数据类型时,程序员需确保绝不会发生下列情况。在程序运行时,对于 《I指令,不带符40,000实际上小于0。程序员需确保对带符号的指令使用不带符号的数字不会超越正负数界限,否则西门子PLC会出现无法预测的结果。
警告您应当确保带符号的数字用作不带符号的指令时不得超出正负数界限。若无法确保不带符号的数字用作带符号的指令时不超出正负数界限,可能致使西门子 PLC程序或控制器 操作出现无法预测的结果。无法预测的控制器操作可能导致人员死亡或严重伤害及/或财产严重损坏。
请务必核实不带符号的数字用作带符号的指令时不得超出正负数界限。
在IEC 1131-3编辑模式中,细致数据类型检查通过对指令的非法数据类型生成错误,帮助程序员在编译过程中发现这些错误。SIMATIC编辑器不具有此一能。 在SIMATIC与IEC1131-3之间程序
因为IEC1131-3属于细致数据类型,而SIMATIC不属于此一类型,STEP 7-Micro/WIN西门子PLC编程软件不提供在两种不同编辑模式之间移动程序的能力。程序员必须选择一种希望使用的编辑模式。
超载指令:超载指令支持一系列数据类型。仍然应用细致数据类型检查,在西门子plc程序成编译指令之前所有的操作数数据类型必须匹配。
平时S7-300、ET200M项目的设计、实施中,经常采用的数字量输出模块是DO32 24V/0.5A(6ES7 322-1BL00-0AA0),32个输出点,属于安全电压等级的模块;此模块输出属于晶体管类型,具有快速响应的特征;可以看出此模块输出驱动能力较小,理论上触点容量只有24x0.5=12VA;一般在输出驱动类似指示灯之类的较小负载时,会直接去驱动。
在驱动较大负载时,会采用加中间继电器的形式,中间继电器一般选择带续流二极管的中间继电器(也可以在中间继电器线圈A1、A2反向并联一个二极管),这样中间继电器在失电时,可以快速释放线圈产生的反向电势,防止反向电势窜入模块或者控制回路中,既保护了模块内的晶体管,又消除了一些杂波的干扰!
西门子PLC上面的SF灯红亮时表示系统故障,是英文(SYSTEM FAULT)的缩写,内部寻址错误,超出编程地址区,模块损坏,插件松动等原因引起。把西门子PLC里的程序先清除掉,SF灯还亮估计就是硬件坏了,如果不亮了,就可能你的程序有问题,再在线看看西门子PLC信息S7-300PLC上SF灯亮而BF灯闪烁,肯定是分布式现场总线PROFIBUS-DP通信或DP从站如ABB变频器的问题,不要怀疑其他软硬件问题。
西门子PLC带模拟量模块如果有问题,仅仅西门子PLC上SF灯亮(比如具有硬件诊断模拟量模块可以设定模拟量信号断线、超出量程等),而不会引起SF和BF灯同时亮;根据以上分析,重点检查S7-300西门子PLC的硬件组态与实际硬件是否一致(硬件订货号和固件版本号),DP从站地址设置与组态的地址是否一致。如果组态没有问题,完成硬件组态后,必须执行“保存并编译”,如果没有错误,将产生新的系统数据块,然后下载到西门子PLC中;检查PROFIBUS电缆及其通信连接头是否正确,PROFIBUS电缆中有两根线,一根为红色连接PROFIBUS网络接头的B连接,另一根为绿色与网络接头的A连接(进线分别为B1、A1,出线为B2、A2),不能接反;如果仅有一路电气网段,即从S7-300西门子PLC的X2端口(PROFIBUS-DP端口)出发只有一根PROFIBUS电缆,那么首尾(分别为S7-300PLC和后DP从站)上网络接头的红色末端电阻必须置“ON”位置,中间DP从站上网络接头必须置“OFF”位置。
如果ABB变频器没有通电,而你的硬件组态中包含作为DP从站的该变频器,那么S7-300PLC通电后,没有检测到西门子变频器,所以PLC上SF灯亮,而BF灯闪烁,这是正常现象;一般PLC与威纶触摸屏之间采用MPI通信协议,可以与西门子PLC之间连接在一起同时运行,可以采用无组态的MPI通信、全局数据MPI通信和组态的MPI通信。
由于S7-300PLC与触摸屏之间的MPI通信不需要STEP7软件组态,也不需要编写任何程序,只需在触摸屏组态软件上设置一下相关通信参数即可,所以触摸屏有问题是不会引起SF和BF灯亮的。
西门子PLC控制系统的设计步骤
(一)决定系统所需的动作及次序。
当使用可编程控制器时,重要的一环是决定系统所需的输入及输出。输入及输出要求:
(1) 步是设定系统输入及输出数目。
(2) 第二步是决定控制先后、各器件相应关系以及作出何种反应。
(二)对输入及输出器件编号
每一输入和输出,包括定时器、计数器、内置寄存器等都有一个唯一的对应编号,不能混用。
(三)画出梯形图。
根据控制系统的动作要求,画出梯形图。
(四)将梯形图转化为程序
把继电器梯形图转变为可编程控制器的编码,当完成梯形图以后,下一步是把它的编码编译成可编程控制器能识别的程序。
这种程序语言是由序号(即地址)、指令(控制语句)、器件号(即数据)组成。地址是控制语句及数据所存储或摆放的位置,指令告诉可编程控制器怎样利用器件作出相应的动作。
(五)在编程方式下用键盘输入程序。
(六)编程及设计控制程序。
(七)测试控制程序的错误并修改。
(八)保存完整的控制程序。
西门子PLC控制程序的保护能
这一点主要针对采用S7-300400或WINAC产品的控制设备,除了使用STEP 7提供的LAD,STL,FBD标准编程语言来开发控制程序,还可以使用SCL,S7-GRAPH等语言来开发一些重要的工艺程序,WINAC还可以使用ODK软件包开发出专有的程序块。一般的仿制者是不容易搞到这些开发工具的,即使有也不一定会使用,更不用说来读懂这些程序了。在项目具体实施的过程中,我们应该从软件开发技巧的角度来考虑PLC控制程序的保护: