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⑥ STOP(黄色):停止状态指示灯。CPU处于STOP或HOLD或STARTUP状态时亮。在存储器复位时LED以0.5Hz频率闪烁;在存储器置位时LED以2Hz频率闪烁。
对于有些CPU,如CPU315-2DP,除了上述6个指示灯以外,还有两个与系统总线和DP接口有关的故障指示灯。
① BUS DF(BF)(红色):总线出错指示灯(只适用于带有DP接口的CPU)。出错时亮。
② SF DP:DP接口错误指示灯(只适用于带有DP接口的CPU)。当DP接口有故障时亮。3.微存储器卡(MMC)
4AI/2AO,一种是I/O精度为8位的模块,另一种是I/O精度为12位的模块。输入测量范围为0~10V或0~20mA,输出范围为0~10V或0~20mA。
SM335有以下几个主要功能。
① 4个快速模拟量输入通道,基本转换时间长为1ms;模拟量模块具有许多特性,可以通过参数赋值,来设定模块的特性。参数分为动态参数和静态参数两种。通常使用STEP 7对模拟量模块进行静态与动态参数赋值,此时CPU必须处于“STOP”模式。当设定完所有的参数后,应将参数下载到CPU。当CPU从“STOP”模式转换为“RUN”模式时,CPU即可将参数传送到每个模拟量模块;如果没有使用STEP 7进行参数赋值,模块将使用默认设置。24V 直流电源。如果供电电压L+从模块外部反馈供电,则必须在STEP 7中将两线制变送器方式配置为四线制变送器方式。
热敏电阻、普通电阻可以使用两线制
通过系统功能SFC55,可以修改当前用接口模块(IM)在多机架系统中连接主机架(CR)和扩展机架(ER)。装在主机架上的接口为IM360,扩展机架上安装IM361,如果只有两个机架,并且肯定不会再扩展,则可以在主机架和扩展机架上安装IM365,这是牺牲了扩展性的低成本方案。
④ 输入和输出模块都叫信号模块(Signal Model),分为数字量模块和模拟量模块,有单独处理输入和输出的型号,也有输入和输出合在一起的型号,其中数字量模块又有直流量和交流量的区别。
⑤ 数字量输入模块SM321把现场信号数字化为S7-300内部信号电平。这个过程有光电隔离和RC滤波,以抗干扰和误触发,输入电流一般在毫安级。直流输入模块的延迟较短,是选型时的;交流输入模块则适用于恶劣环境,如油雾、粉尘的环境。
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⑥ 数字量输出模块SM322把S7-300的内部电平信号转换成控制过程要求的外部电平,并作隔离和功率放大处理,输出电流 0.5~2A。输出开关器件有晶体管、晶闸管、继电器 3种,所带负载对应直流负载、交流负载和交/直流两用负载。
⑦ DI/DO 模块 SM323 有8 点和16 点两种型号,I/O 特性相同,额定电压均为 DC 24V,输出电路为晶体管,带电子保护。
⑧ 数字量输入/可配置输入、输出模块SM327与SM323类似,有8个输入点,区别在于另外8个点可独立配置成输入或输出。
⑨ 模拟量输入模块SM331按通道数和精度分为多个型号,各型号除了通道数和精度不同外,工作原理、性能、参数等都一样。
⑩ 模拟量输出模块 SM332 按PLC控制系统的设计应在满足生产过程工艺要求的前提下,力求控制系统安全、可靠、简单、经济、易于维护和扩展。
控制系统的设计内容包括拟订控制系统的技术文件,选择控制系统的构成形式,选择PLC型号,选择I/O设备,I/O分配,绘制相应的接线图,设计PLC控制程序及调试,编写人机界面,绘制操作平台及控制柜结构尺寸图,编写相应技术文档等。
具体设计方法及步骤如下。
(1)深入了解和分析被控对象的工艺条件和控制要求
分析被控对象的工艺条和控制要求,明确控制的基本方式、应完成的动作、自动工作循环的组成、必要的保护和连锁等。对较复杂的控制系统,还可将控制任务分成几个独立部分,简化程序设计。
(2)确定I/O设备将PLC连接到现场设备,进行整个系统的联机调试,按先局部再整体的原则逐步进行调试,将调试过程中出现的问题逐一进行解决,直到系统调试成功。
(9)编制技术文件
编制系统的说明书、电气原理图、电气布置图、电气元器件明细表、PLC梯形图等。
根据被控对象对PLC控制系统的功能要求,确定系统所需的用户I/O设备。常用的输入设备有按钮、选择开关、行程开关、传感器等,常用的输出设备有继电器、接触器、指示灯、电磁阀等。
(3)PLC选型STL是文本编程语言,LAD、FBD为图形化编程语言,图中采用3种语言实现相同的功能,即将输入信号I1.2与I0.1执行“与非”操作,并将执行结果输出到Q1.0。
数据是程序处理和控制的对象,并通过变量来存储和传递。变量包括名称和数据类型两部分。STEP7 中有 3 种数据类型:基本数据类型,例如位(BIT)、字节(BYTE)、字(WORD)、ASCII字符( CHAR )等;复杂数据类型,例如字符串(STRING)、数组(ARRAY)、结构(STRUCT);参数数据类型,为逻辑块之间传递形参而设定,例如定时器、计数器(如T2、C3)、程序块(如BLOCK_FB、BLOCK_FC)、指针(如 P # M1.0)等。
LAD/STL/FBD 应用示例2.位逻辑指令
位逻辑指令处理“1”、“0”两个数字。在触点与线圈领域,“1”表示动作或通电,“0”表示未动作或未通电。位逻辑指令扫描信号状态“1”、“0”,并对它们进行组合(逻辑运算),逻辑运算结果(RLO)用于赋值或置位,也用于控制定时器和计数器的运行。
(1)与(AND)、或(OR)、异另外,在STL中还有强行RLO清零(CLR)和强行RLO置位(SET)指令。控制系统硬件选型包括PLC及其组件的选型以及PLC外部用户I/O设备的选型。
1.PLC型号的选择
PLC的选型可从以下几个方面来常地重新设计和安装,十分费时、费工、费料,甚至阻碍了汽车更新周期的缩短。
为了改变这一现状,美国通用汽车(GM)公司在1969年公开招标,要求用新的控制装置取代继电器控制装置,并提出了10项招标指标,即
1)编程方便,现场可修改程序;于1977年开始工业应用。2.PLC的概念
PLC问世以来,尽管时间不长,但发展迅速。为了使其生产和发展标准化,国际电工委员会(IEC)先后颁布了PLC标准的草案稿,第二稿,并在1987年2月通过了对它的定义:
“可编程序控制器是一种数字运算操作的电子系统,专为在工业环境应用而设计的。它采用一类可编程的存储器,用于在其内部存储程序,执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令,并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。可编程序控制器及其有关外部设备,都按易于与工业控制系统联成一个整体,易于扩充其功能的原则设计。”
为了避免与PC(Personal Computer,个人计算机)相混淆,所以命名为PLC(Program-mable Logic Controller,可编程序逻辑控制器),但从功能上讲,现在的PLC早已不是原来意义上的“PLC”了。
PLC是一台计算机,它是专为工业环境应用而设计制造的计算机,具有丰富的输入、输出接口,并且具有较强的驱动能力。但PLC产品并不针对某一具体工业应用,在实际应用时,其硬件需根据实际需要进行选用配置,其软件需根据控制要求进行设计编制。1.1.2 PLC的硬件组成
PLC的构成框图和计算机是一样的,都由中央处理器(CPU)、存储器和输入/输出接口等构成。因此,从硬件结构来说,PLC实际上就是计算机,
2)维修方便,采用模块化结构;PLC常用的CPU主要采用通用微处理器、单片机或双极型位片式微处理器。通用的微处理器常用的是8位机、16位机,甚至32位机,如Z80A、8085、80x86、6502、M6800、M6809、M68000等。单片机常用的有8039、8049、8031、8051等。双极型位片式微处理器常用的有AMD2900、AMD2903等。2.系统程序存储器
系统程序存储器用于存放系统工作程序(监控程序)、模块化应用功能子程序、命令解释功能子程序的调用管理程序,以及对应定义(I/O、内部继电器、计时器、计数器、移位寄存器等存储系统)参数等功能。3.用户存储器
用户存储器用于存放用户程序即存放通过编程器输入的用户程序。PLC的用户存储器通常以字(16位/字)为单位来表示存储容量。通常PLC产品资料中所指的存储器形式或存储方式及容量,是对用户程序存储器而言。PLC输入的开关量信号接在IN端和0V端之间,PLC内部提供24V电源,输入信号通过光电隔离,通过R/C滤波进入CPU控制板,CPU发出输出信号至输出端。
PLC输出有多种形式,包括继电器、晶体管、通常情况下,根据PLC的设计特点,PLC对电源并无特别要求,可使用一般工业电源。但是在大中型PLC中,如果电源模块占据PLC机架槽位的,必须购买PLC专用电源。1.1.3 PLC的软件组成1.PLC软件的逻辑部件
PLC实质上是一种工业控制用的专用计算机。PLC系统也是由硬件系统和软件系统两大部分组成。其软件主要有以下几个逻辑部件: