西门子CPU 6ES7 215-1AG40-0XB0

西门子CPU 6ES7 215-1AG40-0XB0

在该控制线路中，KM1 为正转交流接触器，KM2 为反转交流接触器，SB1 为停止按钮、SB2 为正转控制按钮，SB3 为反转控制按钮。KM1、KM2 常闭触点相互闭锁，当按下SB2 正转按钮时，KM1 得电，电机正转；KM1 的常闭触点断开反转控制回路，此时当按下反转按钮，电机运行方式不变；若要电机反转，必须按下SB1停止按钮，正转交流接触器失电，电机停止，然后再按下反转按钮，电机反转。若要电机正转，也必须先停下来，再来改变运行方式。这样的控制线路的好处在于避免误操作等引起的电源短路故障。
PLC 控制电机正反转I/O 分配及硬件接线
1、接线：按照控制线路的要求，将正转按纽、反转按纽和停止按纽接入PLC 的输入端，将正转继电器和反转继电器接入PLC 的输出端。注意正转、反转控制继电器必须有互锁。
2、编程和下载：在个人计算机运行编程软件STEP 7 Micro-WIN4.0，首先对电机正反转控制程序的I/O 及存储器进行分配和符号表的编辑，然后实现电机正反转控制程序的编制，并通过编程电缆传送到PLC 中。在STEP 7 Micro-WIN4.0 中，单击“查看"视图中的“符号表"，弹出图所示窗口，在符号栏中输入符号名称，中英文都可以，在地址栏中输入寄存器地址。
3、图符号表定义完符号地址后，在程序块中的主程序内输入如下图程序。注意当菜单“察看"中“√符号寻址"选项选中时，输入地址，程序中自动出现的是符号编址。若选中“查看"菜单的“符号信息表"选项，每一个网络中都有程序中相关符号信息。
4、程序监控与调试：通过个人计算机运行编程软件STEP 7 Micro-WIN4.0，在软件中应用程序监控功能和状态监视功能，监测PLC 中的各按纽的输入状态和继电器的输出状态。
5、电机的正反转控制项目结果分析表：注意在硬件接线中必须实现互锁！在PLC 的梯形图中也应实现互锁。试分析仅在梯形图中实现的互锁能否真正避免电源的短路？
有电机的正反转控制项目的基础，可以进一步用西门子S7-200实现小车往返的自动控制。控制过程为：按下启动按钮，小车从左边往右边（右边往左边运动）当运动到右边（左边）碰到右边（左边）的行程开关后小车自动做返回运动，当碰到另一边的行程开关后又做返回运动。如此的往返运动，直到当按下停车按钮后小车停止运动。
设计思路：可以按照电气接线图中的思路来进行编写程序。即可以利用下一个状态来封闭前一个

要将项目组件从 PLC 上传到 STEP 7-Micro/WIN SMART

程序编辑器，请按以下步骤操作：

确保网络硬件和 PLC连接器电缆（以太网或 RS485）运行正常，并确保 PLC 通信运行正常 。

要上传所选项目组件，单击“上传"(Upload)要上传所有项目组件，在“文件"(File)或PLC 菜单功能区的“传输"(Transfer)部分单击“上传"(Upload) 按钮，或按快捷键组合 CTRL+U。

按钮下的向下箭头，然后选择具体要上传的项目组件（程序块、数据块或系统块）。

如果弹出“通信"(Communications)对话框，请选择要上传的 PLC 通信接口和以太网 IP

地址或 RS485 网络地址。

在“上传"(Upload)对话框中，可改选要上传的块（如果已选择）。

（可选）如果想要对话框在成功上传后自动关闭，单击“成功后关闭对话框"(Close dialogon success) 复选框。

单击“上传"(Upload)按钮以开始上传。

STEP 7-Micro/WIN SMART 复制您选择从 PLC上传到当前打开项目的完整程序或程序组件。状态图标指示信息性消息，或上传时是否出现潜在问题或错误。状态消息提供操作的特定结果。

如果上传成功，可保存上传的程序，或进行进一步更改。PLC 不包含符号或状态图表信息；因此无法上传符号表或状态图表。

说明

上传到新项目是捕获程序块、系统块和/或数据块信息的保险方法。由于项目空白，您不会意外损坏数据。如果要使用位于另一项目的状态图表或符号表中的信息，可始终打开第二个 STEP 7-Micro/WIN SMART 实例，然后将该信息从另一项目文件复制过来。

如果要覆盖在下载到PLC

后对程序进行的全部修改，上传到现有项目这一操作很有用。但是，上传到现有项目会覆盖对项目进行的任何添加或修改。只有在要使用存储在 PLC 中的项目*覆盖 STEP7-Micro/WIN SMART 项目时，才使用此选项。STEP 7-Micro/WIN SMART不会上传注释，但是如果当前在程序编辑器中打开带有注释的程序，则保留这些注释。注意上传是否会覆盖现有项目，并且仅当项目类似时才使用此方法。

4.1.1 存储类型

CPU 提供了多种功能来确保用户程序和数据能够被正确保留。

保持性存储器：在一次上电循环中保持不变的可选择存储区。可在系统数据块中组态保持性存储器。在所有存储区中，只有 V、M

和定时器与计数器的当前值存储区能组态为保持性存储区。

存储器：用于存储程序块、数据块、系统块、强制值以及组态为保持性的值的存储器。

存储卡：用于标准CPU 的可拆卸 microSDHC 卡，可用于以下用途：

用于作为程序传送卡 存储项目块

作为恢复为出厂默认设置的卡*擦除 PLC

作为固件更新卡 更新 PLC和扩展模块固件

4.1.2 使用存储卡

使用存储卡

标准 S7-200 SMART CPU 支持使用 microSDHC 卡进行以下操作：

用户程序传送

将 CPU重置为出厂默认状态

支持 CPU和连接的扩展模块的固件更新

可使用任何容量为 4GB 到 16GB 的标准型商业 microSDHC 卡。

以下 CPU 行为是共同的，而无论存储卡的用法：

在 RUN模式下将存储卡插入 CPU 导致 CPU 自动转换到 STOP 模式。

如果插入了存储卡，则 CPU不可前进到 RUN 模式。

仅在 CPU上电或暖启动后执行存储卡评估。因此，只能在 CPU

上电或暖启动后进行程序传送和固件更新。

存储卡可用于存储与程序传送和固件更新使用不相关的文件和文件夹，只要其名称不与用于程序传送和固件更新使用的文件和文件夹名称冲突。

安装存储卡之前，请验证 CPU 当前并未运行任何进程。安装存储卡将导致 CPU 进入 STOP

模式，这可能会影响在线过程或机器的操作。意外的过程操作或机器操作可能会导致死亡、人身伤害和/或财产损失。

在插入存储卡前，请务必确保 CPU 处于离线模式且处于安全状态。

程序传送卡

存储卡可用于将用户程序内容传送到 CPU

存储器中，*或部分替换已在装载存储器中的内容。要用于程序传送目的，按以下方式组织存储卡：

表格 4- 21 用于程序传送卡的存储卡

在卡的根级别
文件：S7_JOB.S7S包含字 TO_ILM 的文本文件文件夹：SIMATIC.S7S包含要传送到 CPU 的用户程序文件的文件夹

 

重置为出厂默认设置的卡

存储卡可用于擦除所有保留数据，将 CPU 重置为出厂默认状态。要用于复位为出厂默认目的，请按以下方式组织存储卡：

表格 4- 22 用于复位为出厂默认设置的存储卡

在卡的根级别
文件：S7_JOB.S7S包含字 RESET_TO_FACTORY 的文本文件

固件更新卡

 存储卡可用于更新 CPU 和任何连接的扩展模块中的固件。固件更新存储卡的文件和文件夹结构如下所示：

表格 4- 23 用于固件更新目的的存储卡

在卡的根级别
文件：S7_JOB.S7S包含字 FWUPDATE 的文本文件文件夹：FWUPDATE.S7 S包含要更新的每个设备的更新文件 (.upd) 的文件夹

上电后，如果 CPU 检测到存在存储卡，则其在该卡上找到并打开 S7_JOB.SYS文件。如果 CPU 在该文件中发现 FWUPDATE 字符串，则 CPU 进入固件更新序列。

CPU 检查 FWUPDATE.S7S 文件夹中的每个更新文件(.upd)，如果更新文件文件名中包含的顺序 ID

与连接的设备（CPU、扩展模块或信号板）的顺序 ID (MLFB) 匹配，则 CPU会用更新文件内包含的固件内容更新该设备的固件。

说明

通过 STEP 7-Micro/WIN SMART 执行固件更新

还可以通过 STEP 7-Micro/WIN SMART 使用 RS485端口来执行固件更新。对于无存储卡的 CPU 型号，此方法尤为适用。相关说明，请参见STEP 7-Micro/WIN SMART 在线帮助中的 PLC 菜单部分。

4.1.1 在标准 CPU 中插入存储卡

表格 4- 24 在标准 CPU 中插入及移除存储卡

任务步骤

 

 

按照下面的步骤将 microSDHC 存储卡插入

 

CPU 中。

1. 打开下部的端子块连接器盖。

2. 将 microSDHC

存储卡插入位于端子块连接器上方的存储卡插槽（标记为 X50）。

3. 在插入卡后重新装上端子块连接器盖，以确保该卡牢固。

按照下面的步骤从 CPU 中取下

microSDHC 存储卡。

1. 打开下部的端子块连接器盖。

2. 抓住 CPU 中的 microSDHC

存储卡并将其拉出卡插槽（标记为 Micro- SD X50）。

3. 重新装上下部的端子块盖板。

4.1.1 通过存储卡传送程序

标准 S7-200 SMART CPU 型号使用 FAT32 文件系统格式支持容量处于 4 到 16 GB范围内的标准商用 microSDHC 卡。可将 microSDHC卡用作程序传送卡，实现程序和项目数据的便携式存储。

插入存储卡之前，请检查并确认 CPU 当前未执行任何进程。

在 RUN 模式下将存储卡插入 CPU 导致 CPU 自动转换到 STOP 模式。

将存储卡插入正在运行的 CPU 可导致过程操作中断，可能引起人员死亡或严重伤害。

插入存储卡前，务必确保 CPU 处于 STOP 模式。

创建程序传送存储卡

要将存储卡编程为程序传送卡，按以下步骤操作：

确保网络硬件和 PLC连接电缆正常工作，CPU 已上电并处于 STOP 模式且 PLC通信正常运行 。

如果尚未插入，将microSDHC 存储卡插入 CPU。可在 CPU 通电时插拔存储卡。

如果尚未下载，将程序下载 (页 50)到 PLC。

选择将以下哪些（或全部）块存储于存储卡：在PLC菜单功能区的“存储卡"(Memory Card) 区域单击“程序"(Program) 按钮。

程序块

数据块

系统块（PLC组态）

6.单击“编程"(Program) 按钮。

7.如果需要密码才能对存储卡进行编程，输入密码。

说明

STEP 7-Micro/WIN SMART 首先擦除卡中任何 SIMATIC内容，然后再将程序传入卡中。使用读卡器和 Windows资源管理器存入卡中的任何其它数据都保持原样。

另请注意，如果已插入存储卡，无法将 CPU 更改为 RUN 模式。

从程序传送存储卡恢复程序

要将程序传送卡的内容复制到 PLC，必须在插入程序传送卡的情况下对 CPU

循环上电。然后 CPU 执行以下任务：

清空 RAM

将用户程序、系统块（PLC组态）以及数据块从存储卡复制到 CPU 存储器。

复制操作进行过程中，S7-200 SMART CPU 上的 STOP 和 RUN LED 交替闪烁。S7- 200 SMART CPU 完成复制操作后，LED 停止闪烁。

说明

程序传送卡兼容性

恢复在不同 CPU 型号上创建的程序传送卡可能会因型号不同而失败。恢复过程中，CPU 验证存储于存储卡的程序内容的以下特性：

程序块大小

在数据块中的 V存储器大小

在系统块中组态的板载数字量 I/O数量

在系统块组态的每个保持范围

系统块中的扩展模块和信号板组态

系统块中的运动轴组态

强制的存储器位置

说明

除了将存储卡用作程序传送卡外，还可创建复位为出厂默认存储卡。

4.1.1 上电后恢复数据

循环上电后 CPU 执行以下操作：

从存储器中恢复程序块和系统块

恢复保持性存储器分配

根据存储器中的数据块内容来恢复 V存储器的非保持性部分

清空其它存储区的非保持性部分

4.4 更改CPU 的工作模式

4.4 更改 CPU 的工作模式

CPU 有以下两种工作模式： STOP 模式和 RUN 模式。CPU 正面的状态 LED

指示当前工作模式。 在 STOP 模式下，CPU 不执行任何程序，而用户可以下载程序块。在 RUN 模式下，CPU 会执行相关程序；但用户仍可下载程序块。

将 CPU 置于 RUN 模式

在PLC 菜单功能区或程序编辑器工具栏中单击“运行"(RUN) 按钮：

提示时，单击“确定"(OK)更改 CPU 的工作模式。

4.4 状态 LED

CPU 和 EM 使用 LED 提供有关运行状态的信息。

CPU 状态 LED

CPU 提供以下 LED 状态指示灯：

状态LED 状态说明STOPSTOP：开

 

RUN、ERROR：灭

当 CPU 处于 STOP

 

模式时适用

STOP 带有强制值RUN：灭

 

STOP：以 1 Hz 的频率闪烁

ERROR：灭

当 CPU 处于 STOP

 

模式且值被强制时适用

RUNRUN：开

 

STOP、ERROR：灭

当 CPU 处于 RUN

 

模式时适用

RUN 带有强制值RUN：开

 

STOP：以 1 Hz 的频率闪烁

ERROR：灭

当 CPU 处于 RUN

 

模式且值被强制时适用

BusySTOP、RUN：以 2 Hz

 

的频率异相闪烁

ERROR：灭

当接电或重启过程中完成卡评估后，正在处理存储卡或正在重启时适用已插入存储卡STOP：以 2 Hz 的频率闪烁

 

RUN、ERROR：灭

将存储卡插入接电的 CPU

 

时适用

存储卡正常STOP：以 2 Hz 的频率闪烁

 

RUN、ERROR：灭

当接电或重启过程中完成存储卡评估后，成功完成存储

 

卡操作时适用。

存储卡错误STOP、ERROR：以 2 Hz

 

的频率同相闪烁

RUN：灭

当接电或重启过程中完成存储卡评估后，存储卡操作因出现错误而终止时适用。状态LED 状态说明故障STOP、ERROR：开

 

RUN：灭

当 CPU

 

处于故障模式时适用

PingSTOP、RUN：以 2 Hz

 

的频率异相闪烁

ERROR：与 RUN

指示灯同相闪烁

当 CPU 接收到信号 DCP 控制请求（闪烁的 LED 指示灯）时适用

EM 状态 LED

扩展模块 (EM) 提供以下 LED 状态指示灯：

各数字量 EM 提供一个 DIAG LED，用于显示模块的状态：

绿色指示模块处于运行状态

红色指示模块有故障或处于非运行状态

各模拟量 EM 为每个模拟量输入和输出提供一个 I/O Channel LED。

绿色指示通道已组态且处于激活状态

红色指示个别模拟量输入或输出处于错误状态

此外，各模拟量 EM 还提供 DIAG LED，可指示模块的状态：

绿色指示模块处于运行状态

红色指示模块有故障或处于非运行状态

EM DP01 有不同的 LED 组。请参见“EM DP01 PROFIBUS DP 的 LED 状态指示灯。

EM 可检测模块的通断电情况（必要时，还可检测现场侧电源）。

表格 4- 25 扩展模块 (EM) 的 LED

说明DIAG

 

（红色/绿色）

I/O Channel

 

（红色/绿色）

现场侧电源关闭 *呈红色闪烁呈红色闪烁没有组态或更新在进行中呈绿色闪烁灭模块已组态且没有错误亮（绿色）亮（绿色）错误状态呈红色闪烁-I/O 错误（启用诊断时）-呈红色闪烁I/O 错误（禁用诊断时）-亮（绿色）

 

可监视 STEP 7-Micro/WIN SMART 中的程序，方法是在“调试"(Debug)

菜单功能区或程序编辑器工具栏中单击“程序状态"(Program Status) 按钮。

STEP 7-Micro/WIN SMART 显示指令值。

将 CPU 置于 STOP 模式

若要停止程序，需单击“停止"(STOP) 按钮 ，并确认有关将 CPU 置于 STOP模式的提示。 也可在程序逻辑中包括 STOP 指令，以将 CPU 置于 STOP模式。