西门子S120授权代理商

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品牌
西门子
型号
变频器
产地
德国

S7-1200可以通过成熟的S7通信协议连接到多个S7控制器和HMI设备。将来还可以通过PROFINET接口将分布式现场设备连接到S7-1200,或将S7-1200作为一个PROFINET IO设备,连接到作为PROFINET IO主控制器的PLC。它将为S7-1200系统提供从现场级到控制级的统一通信,以满足当前工业自动化的通信需求。

STEP 7 Basic中的网络视图使用户能够轻松地对网络进行可视化组态。

为了使布线少并提供大的组网灵活性,可以将紧凑型交换机模块CSM 1277和S7-1200一起使用,以便组建成一个具有线形、树形或星形拓扑结构的网络。CSM 1277是一个4端口的紧凑型交换机,用户可以通过它将S7-1200连接到多3个附加设备。除此之外,如果将S7-1200和SIMATIC NET工业无线局域网组件一起使用,还可以构建一个全新的网络。2.通信模块

S7-1200多可以增加3个通信模块,它们安装在CPU模块的左边。

RS-485和RS-232通信模块为点对点(P2P)的串行通信提供连接(见图2-5)。STEP 7Basic工程组态系统提供了扩展指令或库功能、USS驱动协议、Modbus RTU主站协议和Modbus RTU从站协议,用于串行通信的组态和编程。

此外还有计划中的PROFINET(控制器/IO设备)模块和PROFIBUS主站/从站模块。

PLC编程语言的

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为了电子技术能够更好地发展,国际电工委员会为其定制了,名称为IEC61131。它由5部分组成,分别是:通用信息、设备与测试要求、编程语言、用户指南和通信。

在IEC 61131中的第三部分(IEC 61131-3)是PLC的编程语言标准。IEC 61131-3是世界上个,也是至今为止唯一的工业控制系统的编程语言标准。

目前已有越来越多的生产PLC的厂家提供符合IEC 61131-3标准的产品,IEC 61131-3已经成为DCS(集散控制系统)、IPC(工业控制计算机)、FCS(现场总线控制系统)、SCADA(数据采集与监视控制)和运动控制系统事实上的软件标准。

有的厂家推出的在个人计算机上运行的“软件PLC”软件包也是按IEC 61131-3标准设计的。IEC 61131-3详细地说明了句法、语义和下述5种编程语言:

1)指令表(Instruction List,IL)。

2)结构文本(Structured Text,ST)。

3)梯形图(Ladder Diagram,LD):西门子公司简称为LAD。

4)功能块图(Function Block Diagram,FBD)。

5)顺序功能图(Sequential Function Chart,SFC)。2.S7-1200的编程语言

S7-200只有梯形图和功能块图这两种编程语言。

(1)梯形图

梯形图(LAD)是使用得多的PLC图形编程语言。有时把梯形图称为电路或程序。

由第1章的介绍可以知道,梯形图由触点、线圈和用方框表示的指令框组成。触点代表逻辑输入条件,例如外部的开关、按钮和内部条件等。线圈通常代表逻辑运算的结果,常用它控制外部的负载和内部的标志位等。指令框用来表示定时器、计数器或者数学运算等指令。使用编程软件可以直接生成和编辑梯形图,并将它下载到PLC。触点和线圈等组成的电路称为程序段,英语名称为Network(网络),STEP 7 Basic自动地为程序段编号。

为了程序的可读性,可以在程序段编号的右边加上程序段的标题,在程序段编号的下面为程序段单击编辑器工具栏上的按钮,可以显示或关闭程序段的注释。本书中的梯形图一般没有标出程序段编号。

在分析梯形图的逻辑关系时,为了借用继电器电路图的分析方法,可以想象在梯形图的左右两侧垂直“电源线”之间有一个左正右负的直流电源电压,当图2-6中I0.0与I0.1的触点同时接通,或Q0.0与I0.1的触点同时接通时,有一个假想的“能流”(Power Flow)流过Q0.0的线圈。利用能流这一概念,可以借用继电器电路的术语和分析方法,帮助我们更好地理解和分析梯形图。

程序段内的逻辑运算按从左往右的方向执行,与能流的方向一致。如果没有跳转指令,程序段之间按从上到下的顺序执行,执行完所有的程序段后,下一次扫描循环返回上面的程序段1,重新开始执行。

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(2)功能块图

由第1章的介绍可知,在功能块图中,用类似于与门(带有符号“&”)、或门(带有符号“>=1”)的方框来表示逻辑运算关系,方框的左边为输入变量,右边为逻辑运算的输出变量,输入、输出端的小圆圈表示“非”运算,方框被“导线”连接在一起,信号自左向右流动。指令框用来表示一些复杂的功能,例如数学运算等。图2-7是图2-6中的梯形图对应的功能块图,图2-7同时显示地址和符号地址。3.在编程软件中切换编程语言

在编程软件的项目树窗口,单击PLC的“程序块”文件夹,双击其中的某个代码块,打开程序编辑器,在工作区下面的巡视窗口的“属性”选项卡中出现,可以用“语言”下拉式列表改变打开的块使用的编程语言。

物理存储器是指在实质的PLC设备中,它能够帮PLC的操作系统使PLC具有基本的智能,能够完成PLC设计者规定的各种工作。用户程序由用户设计,它使PLC能完成用户要求的特定功能。

(1)PLC使用的物理存储器

1)随机存取存储器。CPU可以读出随机存取存储器(RAM)中的数据,也可以将数据写入RAM。它是易失性的存储器,电源中断后,存储的信息将会丢失。

RAM的工作速度高,价格便宜,改写方便。在关断PLC的外部电源后,可以用锂电池保存RAM中的用户程序和某些数据。

2)只读存储器。只读存储器(ROM)的内容只能读出,不能写入。它是非易失的,电源消失后,仍能保存存储的内容,ROM一般用来存放PLC的操作系统。

3)快闪存储器和可电擦除可编程只读存储器。快闪存储器(Flash EPROM)简称为FEPROM,可电擦除可编程的只读存储器简称为EEPROM。它们是非易失性的,可以用编程装置对它们编程,兼有ROM的非易失性和RAM的随机存取优点,但是将信息写入它们所需的时间比RAM长得多。它们用来存放用户程序和断电时需要保存的重要数据。

(2)微存储卡

SIMATIC微存储卡基于FEPROM,用于在断电时保存用户程序和某些数据。微存储卡用来作装载存储器(Load Memory)或作便携式媒体。

(3)装载存储器与工作存储器

1)装载存储器。装载存储器是非易失性的存储器,用于保存用户程序、数据和组态信息。所有的CPU都有内部的装载存储器,CPU插入存储卡后,用存储卡作装载存储器。项目下载到CPU时,保存在装载存储器中。装载存储器具有断电保持功能。

2)工作存储器。工作存储器是集成在CPU中的高速存取的RAM。为了提高运行速度,CPU将用户程序中与程序执行有关的部分,例如组织块、功能块、功能和数据块从装载存储器复制到工作存储器。装载存储器类似于计算机的硬盘,工作存储器类似于计算机的内存条。CPU断电时,工作存储器中的内容将会丢失。

(4)断电保持存储器

断电保持存储器(保持性存储器)用来防止在电源关闭时丢失数据,暖启动后断电保持存储区中的数据保持不变。冷启动时断电保持存储器的值被清除。

CPU提供了2048B的保持存储器,可以在断电时,将工作存储器的某些数据(例如数据块或位存储器M)的值保存在保持存储器中。断电时CPU有足够的时间来保存数量有限的指定的存储单元的值。断电时选择的工作存储器的值被复制到保持存储器,首先进行求和运算,保存校验和之后,被保持的值写入非易失存储器。校验和与CPU的操作系统需要保持的其他值不会占用给用户使用的2048B保持存储器。电源恢复后,系统将保持存储器保存的断电之前工作存储器的数据,恢复到原来的存储单元。需要保存的数据如果超过2048B,将被拒绝。

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在暖启动时,所有非保持的位存储器被删除,非保持的数据块的内容被复位为装载存储器中的初始值。保持存储器和有保持功能的数据块的内容被保持。可以用下列方法设置变量的断电保持属性:

1)位存储器中的变量:可以在PLC变量表或分配表(见5.5.2节)中,定义从MBO开始的有断电保持功能的位存储器的地址范围。

2)FB的局部变量:如果生成FB时激活了“仅符号访问”属性,可以在FB的界面区定义单个变量是否有保持功能。如果没有激活FB的该属性,只能在指定的背景数据块中定义所有的变量是否有断电保持属性。

3)全局数据块中的变量:如果激活了“仅符号访问”属性,则可以对每个变量单独设置断电保持属性。如果禁止了DB的该属性,则只能设置DB中所有的变量是否有断电保持属性。

在线时可以用CPU操作员面板上的“MRES”按钮复位存储器,只能在STOP模式复位存储器。存储器复位使CPU进入所谓的“初始状态”,清除所有的工作存储器,包括保持和非保持的存储区,将装载存储器的内容复制给工作存储器,数据块中变量的值被初始值替代。编程设备与CPU的在线连接被中断,诊断缓冲区、时间、IP地址、硬件组态和激活的强制任务保持不变。

如果在CPU断电时更换了存储卡,CPU上电时将复位存储器。

PLC是Programmable Logic Controller的缩写,意思就是可编程逻辑控制器。其实这是早期的PLC,由于它仅仅是用来进行逻辑控制的,所以称为可编程逻辑控制器。但是随着微电子技术的发展,开始采用微处理器作为PLC的中央处理单元,使PLC不仅可以进行逻辑控制,而且可以进行模拟量的控制。所以在1980年美国电器制造协会(NEMA)又重新命名为可编程控制器(Programmable Controller),但是为了避免和个人计算机(PC,Personal Computer)混淆,继续沿用PLC。

上面只是对它的字面意思的解释,那到底什么是可编程控制器呢?它的定义是可编程控制器是一种数字运算的电子系统,是专为工业环境下应用而设计的。它采用可编程的存储器,用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令,并通过数字式或模拟式的输入和输出,控制各种机械或生产过程。

对于这个定义有几点说明。

(1)PLC是一种数字运算的电子系统。这样就限制了它的范围,是在数字运算范围内的电子系统,和其他的电子系统就分开了。也许大家会想到个人计算机也是数字运算的电子系统,为什么不能用呢?这就是它定义的第二部分。

(2)专为工业环境应用而设计的。个人计算机一般是在室温下应用的,而PLC是在工业环境下应用的,它的抗恶劣环境能力强,可以应用在高温下、沙漠中和海洋里等。

(3)控制各种机械或生产过程。PLC并不能做什么的工作,主要是做些机械的、生产性的活动。

(4)它采用可编程的存储器,用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令(这里主要是讲PLC的运行,主要是运行这些指令)。

通过上面对这个定义的理解,头脑中一定会形成这样一个印象,PLC并不是一个简单的器件,而是一个软件加硬件的结合,它的程序(软件)是核心部分,硬件主要是在外部用来控制机械或者生产过程。可以想像为PLC就是放在某个地方能够用来做控制的东西就可以了。


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发布时间
2023-04-01 08:16
所属行业
PLC
编号
31322605
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