西门子模块6ES7517-3TP00-0AB0型号规格

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PLC应用及使用中应注意的问题

    一、简述

    多年来，可编程控制器（以下简称PLC）从其产生到现在，实现了接线逻辑到存储逻辑的飞跃；其功能从弱到强，实现了逻辑控制到数字控制的进步；其应用领域从小到大，实现了单体设备简单控制到胜任运动控制、过程控制及集散控制等各种任务的跨越。的PLC在处理模拟量、数字运算、人机接口和网络的各方面能力都已大幅**，成为工业控制领域的主流控制设备，在各行各业发挥着越来越大的作用。

    二、PLC的应用领域

    目前，PLC在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业，使用情况主要分为如下几类：

    1．开关量逻辑控制

    取代传统的继电器电路，实现逻辑控制、顺序控制，既可用于单台设备的控制，也可用于多机**及自动化流水线。如注塑机、印刷机、订书机械、组合机床、磨床、包装生产线、电镀流水线等。

    2．工业过程控制

    在工业生产过程当中，存在一些如温度、压力、**、液位和速度等连续变化的量（即模拟量），PLC采用相应的A/D和D/A转换模块及各种各样的控制算法程序来处理模拟量，完成闭环控制。PID调节是一般闭环控制系统中用得较多的一种调节方法。过程控制在冶金、化工、热处理、锅炉控制等场合有非常广泛的应用。

    3．运动控制

    PLC可以用于圆周运动或直线运动的控制。一般使用的运动控制模块，如可驱动步进电机或伺服电机的单轴或多轴位置控制模块，广泛用于各种机械、机床、机器人、电梯等场合。

    4．数据处理西门子模块6ES7307-1BA01-0AA0

    PLC具有数学运算（含矩阵运算、函数运算、逻辑运算）、数据传送、数据转换、排序、查表、位操作等功能，可以完成数据的采集、分析及处理。数据处理一般用于如造纸、冶金、食品工业中的一些大型控制系统。

    5．通信及联网

    PLC通信含PLC间的通信及PLC与其它智能设备间的通信。随着工厂自动化网络的发展，现在的PLC都具有通信接口，通信非常方便。

    三、PLC的应用特点

    1．可靠性高，抗干扰能力强

    高可靠性是电气控制设备的关键性能。PLC由于采用现代大规模集成电路技术，采用严格的生产工艺制造，内部电路采取了**的抗干扰技术，具有很高的可靠性。使用PLC构成控制系统，和同等规模的继电接触器系统相比，电气接线及开关接点已减少到数百甚至数千分之一，故障也就大大降低。此外，PLC带有硬件故障自我检测功能，出现故障时可及时发出警报信息。在应用软件中，应用者还可以编入外围器件的故障自诊断程序，使系统中除PLC以外的电路及设备也获得故障自诊断保护。这样，整个系统将*的可靠性。

    2．配套齐全，功能完善，适用性强

    PLC发展到，已经形成了各种规模的系列化产品，可以用于各种规模的工业控制场合。除了逻辑处理功能以外，PLC大多具有完善的数据运算能力，可用于各种数字控制领域。多种多样的功能单元大量涌现，使PLC渗透到了位置控制、温度控制、CNC等各种工业控制中。加上PLC通信能力的增强及人机界面技术的发展，使用PLC组成各种控制系统变得非常容易。

    3．易学易用，深受工程技术人员欢迎

    PLC是面向工矿企业的工控设备。它接口容易，编程语言易于为工程技术人员接受。梯形图语言的图形符号与表达方式和继电器电路图相当接近，为不熟悉电子电路、不懂计算机原理和汇编语言的人从事工业控制打开了方便之门。

    4．系统的设计，工作量小，维护方便，容易改造

    PLC用存储逻辑代替接线逻辑，大大减少了控制设备外部的接线，使控制系统设计及建造的周期大为缩短，同时日常维护也变得容易起来，更重要的是使同一设备经过改变程序而改变生产过程成为可能。这特别适合多品种、小批量的生产场合。

新型的SIMATICS7-1500控制器除了包含多种创新技术之外，还设定了新标准，**生产效率。无论是小型设备还是对速度和准确性要求较高的复杂设备装置，都一一适用。SIMATICS7-1500无缝集成到TIA博途中，大**了工程组态的效率。
性能：没有快，只有更快！SIMATIC S7-1500的系统性能大缩短了系统响应时间，进而优化了控制质量并**了系统
性能。
处理速度：SIMATIC S7-1500 的信号处理速度更为快速，大缩短系统响应时间，进而**了生产效率。
高速背板总线：新型的背板总线技术采用高波特率和高效传输协议，以实现信号的快速处理。
通信：SIMATIC S7-1500带有多达3个PROFINET接口。
其中，两个端口具有相同的IP地址，适用于现场级通信；第三个端口具有独立的IP地址，可集成到公司网络中。
通过 PROFINET IRT，可定义响应时间并确保高度的设备性能。
集成：无需亲临现场，即可通过Internet浏览器随时查看CPU状态。过程变量以图形化方式进行显示，同时用户还可以自定义网页，这些都大地简化了信息的采集操作。
西门子SIMATIC HMI 操作面板:
西门子SIMATIC HMI 操作面板:
西门子触摸屏主要分为以下几类：

1、西门子HMI按键面板

这类西门子触摸屏便于安装和预组装，可以进行简单而直接的操作，并且接线简单，比常规触摸屏接线节省大部分时间。防护等级IP65。

其突出特点如下：

可任意配置的大号按键，具有触摸反馈，即使戴着手套也能可靠操作；

LED背光照明具有五种可选颜色，用于显示各种机器状态；

集成以太网交换机，支持线性环形拓扑网络；

非常适合安装在全防护人机界面设备的扩展单元中；

故障安全型可连接一个或两个急停按钮或其他故障安全信号。

2、西门子HMI移动面板

此类面板的显著特点是既可以有线操作，也可以通过工业以太网方式无线操作，更加方便调试或维护，并且能移动观察整个工业现场过程，在屏幕上显示访问相关的过程信息全局，一般应用在十分重要的场合，是对全局进行移动操作和监视的有力工具。面板的防护等级为 IP65，从一米以上高度坠落也安然无恙，非常适合在恶劣的工业环境中使用。无需中断操作即可将大容量电池更换，从而确保系统操作顺利运行。

其突出特点如下：

设计坚固，适合工业应用；

操作舒适，结构紧凑，重量轻；

支持热插拔，使用灵活；

启用和停用不中断急停电路（使用增强型接线盒）；

采用高等级安全设计，操作可靠；

连接点检测功能；

集成接口：串口、MPI、PROFIBUS 或 PROFINET/以太网口；

通信距离。西门子DP总线的通信距离一般有一定的要求，例如，PROFIBUS/DP在12Mbps速率时，采用标准电缆，可以达到200m，如果采用187.5kbps速率，可以达到1 000m。通信距离有两层含义，个，是两个节点之间不通过中继器能够实现的距离，一般来说，距离和通信速率成反比；另一个，是整个网络远的两个节点之间的距离。往往在厂家的介绍材料中对于此类的描述不够清楚，在实际使用中，必须考虑整个网络的范围，电磁波信号在电缆中传递是需要时间的，特别在—些高速的现场总线中，如果增大距离，就必须对一些通信参数进行修改；

2）线缆选择。现场的环境决定现场总线的通信速度和通信介质。一般而言，西门子DP总线线采用电信号传递数据，在传输的过程中不可避免地收到周围电磁环境的影响。大多数现场总线采用屏蔽双绞线。必须注意的是，不同种类现场总线要求的屏蔽双绞线可能是不同的。现场总线的开发者一般规定一种特制的线缆，在正确使用这种线缆的条件下才能实现规定的速率和传输距离。在电磁条件极度恶劣的条件下，光缆是合理的选择，否则局部的干扰，可能影响整个现场总线网络的工作；

3）隔离。一般来说，西门子DP总线的电信号与设备内部是电气隔离的。现场总线电缆分布在车间的各个角落，一旦发生高电压串入，会造成整个网段所有设备的总线收发器损坏。如果不加以隔离，高电压信号会继续将设备内部其他电路损坏，导致严重的后果；

4）屏蔽。西门子DP总线采用的屏蔽电缆的外层必须在一点良好接地，如果高频干扰严重，可以采用多点电容接地，不允许多点直接接地，避免产生地回路电流；

5）连接器。现场总线一般没有对连接器做严格的规定，但是如果处理不当，会影响整个系统通信。例如，现场总线一般采用总线型菊花链连接方式，在连接每一个设备时，必须注意如何不影响在现有通信的条件下，实现设备插入和摘除，这对连接器就有一定的要求；

6）终端匹配。西门子DP总线信号和所有电磁波信号一样具有反射现象，在总线每一个网段的两个终端，都应该采用电阻匹配，个作用可以吸收放射，第二个作用是在总线的两端实现正确的电平，保证通信。因此，现场总线技术是控制、计算机、通讯技术的交叉与集成，它的出现和快速发展体现了控制领域对降低成本、**可靠性、增强可维护性和**数据采集的智能化的要求。

设置系统时钟的两种方法
1）直接使用STEP7软件中的相关指令在联机的情况下直接设定系统时钟，如下图所示，选中项目中的站，使用SIMATIC Manager ->Diagnostic/Setting ->Set Time of Day指令设置系统时钟：

也可打开程序块或硬件组态，使用plc ->Set Time of Day指令来在线设置系统时钟，画面如下：

勾选“Take from PG/PC”，使用计算机时钟同步PLC时钟，然后点击“Apply”按钮完成。
2）使用SFC0来设置系统时钟
创建一个DB块DB1，打开DB1块定义一个DATE_AND_TIME的变量如图所示：

打开符号表定义DB1的符号名：

这里先介绍一下DATE_AND_TIME变量的格式，其由八个字节组成分别代表年、月、日、时、分、秒、毫秒，后一个字节0-3位代表星期，4-7为表示毫秒，是以BCD码表示的。

然后打开OB1，首先将需要设定的时间以16进制BCD码的形式赋值给定义的DATA_AND_TIME变量的各个字节，后一个字节不需要设定，系统会自己计算并赋值，例如设定的时间为07年8月15日13点20份10秒。

在程序中调用SFC0，将存放设定时间的DATA_AND_TIME变量以符号名的方式赋给SFC0的PDT形参，返回变量赋值给MW100，这样当M0.0由0到1时SFC0被执行。

在程序运行后打开监视和修改变量表即可观察到后一个字节DB1.DBB7的低4位已经被系统自动计算为4即星期三。

为了观察系统时间是否被正确设定，我们在DB1中再定义一个DATA_AND_TIME的变量如图所示：

在OB1中调用SFC1读取系统时钟并将系统时间传送给“DB_time”.readtime变量：
打开Monitor/Modify Variables表，添加变量，通过按动修改变量按钮将M0.0的状态改为true，然后通过按下监视变量按钮观察变量状态