西门子6ES7315-6TH13-0AB0型号介绍
在使用PLC之前,要先了解PLC内部寄存器及I/O配置情况,表3-3列出了FP1-C40的内部继电器、寄存器及I/O配置情况。
表3-3 FP1—C40寄存器I/O配置表
名称
符号
编号(地址)
功能说明
外部
输入/
输出
继电
器
X(位)
X0~X12F
(主机X0~X17)
输入继电器
总点数208点,主机24点,用来存储外部输入信号
WX(字)
WX0~WX12(13个字)
Y(位)
Y0~Y12F(主机Y0~YF)
输出继电器
总点数208点,主机16点,用来存储程序运行结果并输出
WY(字)
WY0~WY12(13个字)
内
部
继
电
器
R(位)
R0~R62F
通用内部继电器
只能在PLC内部供用户编程使用,不能用于输出
WR(字)
WR0~WR62
R(位)
R9000~R903F
特殊内部继电器
每个继电器均具有特殊用途,用
户只能使用其接点,不能用程序
控制其状态,不能用于输出
定时器/
计数器
T
T0~T99(默认值100点)
定时器:触点延时动作继电器,其触点序号与定时器序号相同
C
C100~C143(44点)
计数器:记数完毕触点动作,其触点序号与计数器序号相同
SV(字)
SV0~SV143(144字)
T/C的设定值寄存器
其序号与T/C序号一一对应
EV(字)
EV0~EV143(144字)
T/C经过值寄存器
其序号与T/C序号一一对应,每一个T/C均配有一对与之序号相同的SV、EV
数据
寄存器
DT(字)
DT0~DT1659(1,660字)
通用数据寄存器
用来存储PLC内处理的数据
DT9000~DT9069(70字)
特殊数据寄存器
具有特殊用途的数据寄存器,不能存储用户数据
索引、修正值寄存器
IX(字)
IY(字)
IX、IY各有一个字无编号
用来存放地址或常数的修正值
常数
寄存器
K
16位常数(字)
十进制常数(整数)
范围:K-32768~K+32767
32位常数(双字)
范围:
K-2147483648~K+2147483647
H
16位常数(字)
十六进制常数
范围:H8000~H7FFF
32位常数(双字)
范围:H80000000~H7FFFFFFF
对表3-3的说明:
1. 输入继电器X、输出继电器Y、内部继电器R均是按位寻址,而WX、WY、WR是按字寻址,其编号规则相同,以X为例说明如下:
X
位址(用十六进制数表示)
[NextPage]
寄存器地址(用十进制数表示)
如X120即WX12寄存器中的第0号位,X12F即WX12中第F位,用图表示如下:
地址:WX12
0
0
0
1
1
1
0
0
0
0
0
0
1
0
1
0
位址:X12F· · · · · · · · · · · · · X120
2. 由表中所示X0~X12F、Y0~Y12F可见,FP1-C40的*大可扩展输入/输出点数为13×16=208(点),即输入、输出总共能扩展为416点。但是受外部接线端子及主机驱动能力限制,一般只能扩展到100~120点,其余可作内部继电器使用。
FP1-C40主机的输入继电器X编号是X0~XF,X10~X17(24点);输出继电器Y编号是Y0~YF(16点)。寄存器地址编号的无效“0”可省略,如X000缩写为X0。
3. 数据寄存DT、定时器T、计数器C的编号均为十进制数。
4. 特殊内部继电器R9000~R903F及特殊数据寄存器DT9000~DT9069,将在后续课程中专门讲解。
5. 内部继电器R,可分为保持型和非保持型。FP1-C40默认值是,R0—R9F为非保持型,R100—R62F为保持型。若想改变其分配方式,可通过改变系统寄存器N0.7的值达到理想分配数(N0.7默认值为k10)。
6. 定时器/计数器
1) 定时器/计数器的指令符号是TM/CT,与它的接点T/C一一对应,且每个定时器/计数器编号都有一组同编号的寄存器SV、EV。
默认设置
类型
定时器/计数器指令号
预置值区SV
经过值区EV
定时器/计数器接点
非保持型
TM0~TM 99
SV0~SV99
EV0~EV99
T0~T99
保持型
CT100~CT143
SV100~SV143
EV100~EV143
C100~C143
2) 定时器/计数器编号是统一编排的,二者共144点。出厂时按定时器在前,计数器在后编号,默认值是T0~T99,C100~C143,即100个定时器44个计数器。编程时可根据实际需要通过改变系统寄存器N0.5(见附表A)中的设定值而改变其编号分配,但定时器/计数器总数不能改变。如若将N0.5、中的值设为K50,则定时器/计数器编号分配为T0~T49(50个)、C50~C143(94个)。
系统寄存器N0.6是指定定时器/计数器保持区首地址的,一般情况将N0.6与N0.5设置为相同数值,所以定时器为非保持型,计数器为保持型,当然也可通过改变N0.6的设定值改变定时器/计数器之保持/非保持类型。
7. 数据寄存器DT
数据寄存器可用来存储数据,例如常数。可通过改变系统寄存器N0.8的设定值而指定保持型数据寄存器的首地址。FP1-C40的N0.8默认值是K0,因此默认值DT0~DT1659均为保持型,若设N0.8=K10,则DT0~DT9为非保持型,DT10~DT1659为保持型。
8. 索引寄存器IX、IY
松下公司的FP-M/FP1系列产品都有两个索引寄存器IX和IY可使用,它有如下几种功能。
1) 可作为操作数(WX、WY、WR、SV、EV、DT、K、H)的修正值。有了这种修正功能,可用一条指令取代多条指令的控制。
2) 可对操作数(WX、WY、WR、SV、EV、DT)的地址进行修正,其用法可通过第8章8.2节基础实验8来深入理解。
3) IX、IY还可以用作数据寄存器使用,作为16位存储器时IX、IY可单独使用,用作32位数据存储时,IX为低位16位区,IY自动确定为高16位区
S7-200系列出色表现在以下几个方面:
<>*的可靠性<>极丰富的指令集<>易于掌握<>便捷的操作
<>丰富的内置集成功能<>实时特性<>强劲的通讯能力<>丰富的扩展模块
S7-200系列在集散自动化系统中充分发挥其强大功能
使用范围可覆盖从替代继电器的简单控制到更复杂的自动化控制
应用领域极为广泛,覆盖所有与自动检测,自动化控制有关的工业及民用领域
包括各种机床、机械、电力设施、民用设施、环境保护设备等等
S7-200系列PLC可提供4个不同的基本型号的8种CPU供您使用.
4AI的EM231模块:
模拟量输入模块可以通过设置拨码开关来选择信号量程. 开关的设置应用于整
个模块,一个模块只能设置为一种测量范围.且开关设置只有在重新上电后才能生效
也就是说,拨码设置一经确定后,这4个通道的量程也就确定了.
8AI的EM231模块:
第0->5通道只能用做电压输入,只有第6、7两通道可以用做电流输入,使用拨码
开关1、2对其进行设置:当sw1=ON,通道6用做电流输入;sw2=ON时,通道7用做电
流输入. 反之,若选择为OFF,对应通道则为电压输入.
EM231 TC:
支持J、K、E、N、S、T和R型热电偶,不支持B型热电偶. 通过拨码设置,模块可
以实现冷端补偿,但仍然需要补偿导线进行热电偶的自由端补偿. 另外,该模块具有
断线检测功能,未用通道应当短接,或者并联到旁边的实际接线通道上.
EM231 RTD模块具有断线检测功能,未用通道不能悬空.
连接 AS-Interface、PROFIBUS 和 PROFINET/工业以太网总线系统的通信处理器。
用于点到点连接的通信处理器
多点接口 (MPI), 集成在 CPU 中;
是一种经济有效的方案,可以同时连接编程器/PC、人机界面系统和其它的 SIMATIC S7/C7 自动化系统。
PROFIBUS DP进行过程通信
SIMATIC S7-300 通过通信处理器或通过配备集成 PROFIBUS DP 接口的 CPU 连接到 PROFIBUS DP 总线系统。通过带有 PROFIBUS DP 主站/从站接口的 CPU,可构建一个高速的分布式自动化系统,并且使得操作大大简化。
从用户的角度来看,PROFIBUS DP 上的分布式I/O处理与集中式I/O处理没有区别(相同的组态,编址及编程)。
以下设备可作为主站连接:
SIMATIC S7-300
(通过带 PROFIBUS DP 接口的 CPU 或 PROFIBUS DP CP)
SIMATIC S7-400
(通过带 PROFIBUS DP 接口的 CPU 或 PROFIBUS DP CP)
SIMATIC C7
(通过带 PROFIBUS DP 接口的 C7 或 PROFIBUS DP CP)
SIMATIC S5-115U/H、S5-135U 和 S5-155U/H,带IM 308
SIMATIC 505
出于性能原因,每条线路上连接的主站不得超过 2 个。
以下设备可作为从站连接:
ET 200 分布式 I/O 设备
S7-300,通过 CP 342-5
CPU 313C-2 DP, CPU 314C-2 DP, CPU 314C-2 PN/DP, CPU 315-2 DP, CPU 315-2 PN/DP, CPU 317-2 DP, CPU 317-2 PN/DP and CPU 319-3 PN/DP
C7-633/P DP, C7-633 DP, C7-634/P DP, C7-634 DP, C7-626 DP, C7-635, C7-636
PID回路控制功能。
西门子S7-200系列PLC的PID控制相当的简单,可以通过micro/win软件的一个向导程序,按照提示,一步一步执行您所要求PID控制的属性即可,在这里谈一谈PID这三个参数的具体意义:P为增益项,P越大,响应起就快,在调节流量阀时:设定流量为50%,当目前流量接近50%,刚超过,如果P值很大的话,那么流量阀会马上会关闭,而不会控制在某一区域。这就是增益项太大引起。在调节的过程中应该先将P值调节比较适当了,再去调节I值,它为积分项,是在控制器回路中控制对当前值与设定值相等的偏差范围。D为微分项,主要作用是避免给定值的微分作用而引起的跳变。
在现场的PID参数的调整过程中,针对西门子S7-200型PLC我的建议是在不同的控制阶段,采用不同的PID参数组,具体而言就是当目前距离设定值差距较大时,采用P值较大的一套PID参数,如果当前值快接近设定值范围时,采用P值较小的一套PID参数。
HSCO HSC1 描述
SM37.0 SM47.0 复位有效电平控制位 0=高电平有效, 1=低电平有效
SM37.1 SM47.1 启动有效电平控制位于 0=高电平有效, 1=低电平有效
SM37.2 SM47.2 正交计数器速率选择 0=4X计数率, 1=1X计数率
SM37.3 SM47.3 计数方向控制位 0=减计数, 1=正计数
SM37.4 SM47.4 向HSC中写入计数方向 0=不更新, 1=更新计数方向
SM37.5 SM47.5 向HSC中写入预置值 0=不更新, 1=更新预置值
SM37.6 SM47.6 向HSC中写入当前值 0=不更新, 1=更新当前值
SM37.7 SM47.7 HSC允许 0=禁止HSC, 1=允许HSC
参照上面的表格,我们选择HSC1高速计数器,控制字为SMB47,现在我们启动高速计数器HSC1,选择为增计数,更新计数方向,重新设置值,更新当前值:这样的话,HSC1的启动控制高为:11111000转化为16进制为 F8,将启动计数器时当前值存放在SMD48中,将预存置放在SMD52中,具体的程序
根据上面这段程序,我们知道了控制字的使用,同时也知道步进电机的脉冲周期与冲个数的存放位置(对 Q0.0来说是SMW68与SMD72)。当然,VW100与VD102内的数据不同的话,步进电机的转速和转动圈数就不一样。
还有一点需要说明得是:M0.0导通---PLC捕捉到上升沿发动脉冲输出后,想停止的话,只须改变端口脉冲的 控制字,再启动PLS即可,程序如下:
S7-200系列PLC可提供4种不同的基本单元和6种型号的扩展单元。其系统构成包括基本单元、扩展单元、编程器、存储卡、写入器、文本显示器等。
1.基本单元
S7-200系列PLC中可提供4种不同的基本型号的8种CPU供选择使用,其输入输出点数的分配见表4-11:
表4-11 S7-200系列PLC中CPU22X的基本单元
型 号
输入点
输出点
可带扩展模块数
S7-200CPU221
6
4
—
S7-200CPU222
8
6
2个扩展模块
78路数字量I/O点或10路模拟量I/O点
S7-200CPU224
14
10
7个扩展模块
168路数字量I/O点或35路模拟量I/O点
S7-200CPU226
24
16
2个扩展模块
248路数字量I/O点或35路模拟量I/O点
S7-200CPU226XM
24
16
2个扩展模块
248路数字量I/O点或35路模拟量I/O点
S7-200 PLC的存储器空间大致分为三个空间,即程序空间、数据空间和参数空间。
1.程序空间
该空间主要用于存放用户应用程序,程序空间容量在不同的CPU中是不同的。另外CPU中的RAM区与内置EEPROM上都有程序存储器,但它们互为映像,且空间大小一样。
2.数据空间
该空间的主要部分用于存放工作数据称为数据存储器,另外有一部分作寄存器使用称为数据对象。
(1)数据存储器 它包括变量存储器(V),输入信号缓存区(输入映象存储器I),输出信号缓冲区(输出映象存储区Q),内部标志位存储器(M)又称内部辅助继电器,特殊标志位存储器(SM)。除特殊标志位外,其他部分都能以位、字节、和双字的格式自由读取或写入。
变量存储器(V)是保存程序执行过程中控制逻辑操作的中间结果,所有的V存储器都可以存储在*存储器区内,其内容可在与EEPROM或编程设备双向传送。
输入映象存储器(I)是以字节为单位的寄存器,它的每一位对应于一个数字量输入结点。在每个扫描周期开始,PLC依次对各个输入结点采样,并把采样结果送入输入映象存储器。PLC在执行用户程序过程中,不再理会输入结点的状态,它所处理的数据为输入映象存储器中的值。
输出映象存储器(Q)是以字节为单位的寄存器,它的每一位对应于一个数字输出量结点。PLC在执行用户程序的过程中,并不把输出信号随时送到输出结点,而是送到输出映象存储器,只有到了每个扫描周期的末尾,才将输出映象寄存器的输出信号几乎同时送到各输出结点。使用映象寄存器优点:①同步地在扫描周期开始采样所有输入点,并在扫描的执行阶段冻结所有输入值;②在程序执行完后再从映象寄存器刷新所有输出点,使被控系统能获得更好稳定性;⑧存取映象寄存器的速度高于存取I/O速度,使程序执行的更快;④I/O点只能以位为单位存取,但映象寄存器则能以位、字节、双字进行存取。因此,映象寄存器提供了更高的灵活性。另外对控制系统中个别I/O点要求实时性较高的情况下,可用直接I/O指令直接存取输入/输出点。
内部标志位(M)又称内部线圈(内部继电器等),它一般以位为单位使用,但也能以字、双字为单位使用。内部标志位容量根据CPU型号不同而不同。
特殊标志位(SM)用来存储系统的状态变量和有关控制信息,特殊标志位分为只读区和可写区,具体划分随CPU不同而不同。
(
高速计数器与一般计数器不同之处在于,计数脉冲频率更高可达2kHz/7kHz,计数容量大,一般计数器为16位,而高速计数器为32位,一般计数器可读可写,而高速计数器一般只能作读操作。
在S7-200CPU中有4个32位累加器,即AC0~AC3,用它可把参数传给子程序或任何带参数的指令和指令块。此外,PLC在响应外部或内部的中断请求而调用中断服务程序时,累加器中的数据是不会丢失的,即PLC会将其中的内容压入堆栈。因此,用户在中断服务程序中仍可使用这些累加器,待中断程序执行完返回时,将自动从堆栈中弹出原先的内容,以恢复中断前累加器的内容。但应注意,不能利用累加器作主程序和中断服务子程序之间的参数传递。
S7-200系列PLC是模块式结构,可以通过配接各种扩展模块来达到扩展功能、扩大控制能力的目的。目前S7-200主要有三大类扩展模块。
S7-200的扩展配置是由S7-200的基本单元和扩展模块组成。其扩展模块的数量受两个条件约束:一个是基本单元能带扩展模块的数量;另一个是基本单元的电源承受扩展模块消耗DC5V总线电流的能力。
编址举例
由CPU222组成的扩展
由CPU222组成的扩展配置可以由CPU222基本单元和zui多两个扩展模块组成,CPU222可以向扩展单元提供的DC5V电流为340mA。
例1:若扩展单元为16DI/16DO的EM223模块,查得该模块耗DC5V总线电流为150/160 mA。小于CPU222可以提供DC5V的电流,所以这种配置是可行的。
CPU222基本单元(8DI/6DO)
EM223(16DI/16DO)
I0.0 Q0.0
I0.1 Q0.1
I0.2 Q0.2
I0.3 Q0.3
I0.4 Q0.4
I0.5 Q0.5
I0.6
I0.7
I1.0 Q1.0
I1.1 Q1.1
I1.2 Q1.2
I1.3 Q1.3
I1.4 Q1.4
I1.5 Q1.5
I1.6 Q1.6
I1.7 Q1.7
I2.0 Q2.0
I2.1 Q2.1
I2.2 Q2.2
I2.3 Q2.3
I2.4 Q2.4
I2.5 Q2.5
I2.6 Q2.6
I2.7 Q2.7
S7-200的扩展配置是由S7-200的基本单元和扩展模块组成。其扩展模块的数量受两个条件约束:一个是基本单元能带扩展模块的数量;另一个是基本单元的电源承受扩展模块消耗DC5V总线电流的能力。
编址举例
CPU224组成的扩展
由CPU224组成的扩展配置可以由CPU224基本单元和zui多7个扩展模块组成,CPU224可以向扩展单元提供的DC5V电流为660mA。
例:若扩展单元为4个16DI/16DO继电器输出EM223模块和2个8DI的EM221模块组成。查得:EM223继电器输出模块耗DC5V总线电流为150 mA,EM221模块耗DC5V总线电流为30 mA,总消耗电流为660 mA,等于CPU222可以提供DC5V的电流,所以这种配置还是可行的。