西门子模块6ES7231-7PB22-0XA8介绍说明

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PLC控制柜简介

PLC，programmable logic controller (PLC)，可编程控制柜，控制柜指成套的控制柜,可实现电机,开关的控制的电气柜。

PLC控制柜

PLC控制柜组成部分一般有:

1：空开：一个总的空气开关，这个是整个柜体的电源控制。相信每个柜子都必须要有的一个东西。

2：PLC：这个要根据工程需要选择。打个比方如果工程小可以直接就是一个一体化的PLC 但如果工程比较大可能就需要模块、卡件式的，还可能需要冗余（也就是两套交替使用）。

3：24VDC的电源：一个24VDC的开关电源，大多数的PLC都是自带24VDC的电源，根据是否确实需要来定是否要这个开关电源。

4：继电器：一般PLC是可以直接将指令发到控制回路里，但也可能先由继电器中转。打个比方，如果你PLC的输出口带电是24VDC的，你的控制回路里画的图需要PLC供的节点却是220VAC的，那么你就必须在PLC输出口加上一个继电器，即指令发出时继电器动作，但后让控制回路的节点接到继电器的常开或常闭点上。也是根据情况选择是否使用继电器。

5：接线端子：这个肯定是每个柜子都必不可少的东西 根据信号数量可以配置。如果只是一个单纯的PLC控制柜基本就是需要这些玩意，如果你的控制柜内还需要有其他的东西就看情况增加。比方说你有可能要对某些现场的仪表或者小控制箱供电，可能你就得要增加空开数量。或者你要PLC接至上位机，可能就需要增加交换机什么的。视情况而定。

PLC控制柜可完成设备自动化和过程自动化控制，实现完美的网络功能，性能稳定、可扩展、抗干扰强等特点，是现代工业的核心和灵魂。可以根据用户需求量身设计PLC控制柜、变频柜等，满足用户要求，并可搭配人机界面触摸屏，达到轻松操作的目的。设备更可与DCS总线上位机modbus、profibus等通讯协议的数据传输；www.plcs.cn工控机、以太网等实现的控制和监控。

PLC应用领域

典型应用：恒压供水、空压机、风机水泵、中央空调、港口机械、机床、锅炉、造纸机械、食品机械等等。

PLC控制柜概述

PLC综合控制柜具有过载、短路、缺相保护等保护功能。它具有结构紧凑、工作稳定、功能齐全。可以根据实际控制规摸大小，进行组合，既可以实现单柜自动控制，也可以实现多柜通过工业以太网或工业现场总线网络组成集散（DSC）控制系统。PLC控制柜能适应各种大小规模的工业自动化控制场合。广泛应用在电力、冶金、化工、造纸、环保污水处理等行业中。

PLC控制柜使用条件

供电电源：DC直流24V，两相交流220v，（-10%，+15%），50HZ

防护等级：IP41或IP20

环境条件：环境温度在0℃-55℃，防止太阳光直接照射；空气的相对湿度应小于85%（无凝露）。远离强烈的震动源，防止震动频率为10-55HZ的频繁或连续震动。避免有腐蚀和易燃的气体。

老版的STEP7有一个PID参数赋值工具，其中的监控曲线对话框可显示PID的被控量、给定值和PID输出值的曲线，监控曲线画面很小。
    S7-300/400和S7-1200都可以使用STEP 7V11的PID调试工具。双击项目树的文件夹“\工艺对象\PID_DI”中的“调试”，打开PID调试窗口（见下图），可以用趋势视图监视PID控制器的设定值、过程值和调节变量的曲线。调试窗口将老版STEP7的PID参数赋值工具中的监控曲线对话框、参数赋值对话框和曲线记录参数设置对话框的功能集成到一起。趋势图有Strip（连续显示）、Scope（区域跳跃显示）、Sweep（滚动显示）和Static（静态区域显示）4种显示模式。可以用多种方式方便地移动坐标轴与改变坐标轴的比例，可以修改和下载PID参数和设定值，有手动模式。下图是我用S7-300/400的仿真软件和PID调试工具模拟调试闭环控制系统得到的曲线。

在使用西门子S7-200时，在不增加其它通讯接口模块时，紫金桥软件可以通讯PPI协议与S7-200直接通讯。但这种通讯方式由于受通讯协议本身限制，在通讯数据较多时，通讯速度相对较慢，使用Modbus协议则通讯速度可以提高约一倍。下面就介绍一下怎么使用Modbus协议建立S7-200与紫金桥软件之间的通讯：

硬件连接

在使用Modbus协议时，计算机与S7-200之间通讯直接使用PPI通讯电缆即可。但如果通讯距离较远，或者需要将多个S7-200连接到一个通讯总线上时，我们可以通过如下方法配制通讯链路。

• 选配一个计算机通讯端口

由于S7-200通讯端口物理层使用的是RS-485通讯规范，我们需要在计算机端增加一个RS-485通讯端口，才能与计算机通讯建立通讯。如果计算机闲置的串口，我们可以选配一个RS-232转RS-484转换器即可；如果没有闲置的串口，我们通过在计算机中增加一个RS-485通讯卡也可以；现在很多计算机都有USB口，我们也可以在计算机上外接一个USB转RS-485转换器。

• 连接通讯电缆

S7-200的通讯端口是一个9孔（famel）D型插头，针脚分布如下所示：

S7-200通讯端口（端口0）与RS-485板卡或RS-485/RS-232转换器之间接线，如下图所示：

S7-200编程及设置

在缺省情况下S7-200的通讯端口是不支持Modbus协议的，要想实现Modbus通讯必需在PLC的主程序模块中调用Modbus通讯子程序。Modbus通讯子程序可以从“STEP7-Micro/WIN Add-On: Instruction Library (STEP7-Micro/WIN附件：指令库)”中获得。在安装了“STEP7-Micro/WIN附件：指令库”后，在导航树“指令/库”下面我们可以找到“ModbusProtocol”。在其下面包含了MBUS_INIT和MBUS_SLAVE两个子程序，MBUS_INIT用于对Modbus通讯进行初始化，MBUS_SLAVE用于在指定端口上提供Modbus从站通讯服务。下在介绍如何在主程序中调相关子程序及环境参数设置：

调用Modbus通讯初始化命令

为MBUS_INIT命令建立一个触发条件（只触发一次），如：SM0.1；从导航树“指令/库/ ModbusProtocol”下面，将MBUS_INIT指令拖拽到主程序块中。再就是正确设置MBUS_INIT各项调用参数和执行结果输出地址，我们可以建立一下如下图所示初始化调用过程：

Mode:协议类型，1-Modbus协议；0-PPI协议。

Addr: PLC地址，1~247，。

Baud: 通讯波特率，1200、2400、4800、9600、19200、38400、57600或11520。

Parity: 校验方式，0-无校验；1-奇数校验；2-偶数校验。

Delay:信息结束超时时间，0~32767,有线连接设置为0即可。

MaxIQ:0~128,映射在离散输入寄存器或离散输出寄存器中的I或Q数。建议为：128。

MaxAI:0~32；映射在模拟输入寄存器中AIW数；CPU 221为0，CPU 222为16，CPU224、226和226XM为32。

MaxHold:V内存映射在保持寄存器中的寄存器数。

HoldStart:V内存的映射时的起始地址。

Done:初始化指完成时，输出为开状态；开关量（Bit）。

Error:初始化错误代码，请参阅Modbus从机协议执行错误代码；输出为字节。

调用Modbus从机通讯命令

初始化完成后，就可以调用Modbus从机通讯命令（MBUS_SLAVE）了。通常Modbus从机通讯命令在主程序块的每个执行周期都要初执行（始终保持通讯状态），因为可以用一个常开量作为命令的触发条件，如：SM0.0。从导航树“指令/库/Modbus Protocol”下面，将MBUS_SLAVE指令拖拽到主程序块中。调用过程如下图所示：

Done: 当MBUS_SLAVE指令响应对Modbus请求时，"Done"为开状态。没通讯请求时"Done"为关状态。

Error:指令执行结果。只有"Done"为开状态时，此状态有效。请参阅Modbus从机协议执行错误代码；输出为字节。

库存储区分配

在完成前面两个指令调用后，还要为库指令使用的符号分配内存。当库指令被插入到主程序块中，在导航树“程序块”下会出现一个“库”节点。在“库”节点上点击鼠标右键，在弹出菜单中选择“库存储区”，进入“库存储区分配”对话框。

在地址框中输入分配内存的开始地址，或者通过点击“建议地址”按钮自动分配内存。注意，分配的内存不要与已使用的内存重叠。

紫金桥软件组态

完成PLC编程和配制后，还要对紫金桥软件进行配制，这样才能获取、处理、查测、存储和显示相应的数据。组态过程分为两个步骤：（1）设备组态，即建立一个与PLC相对应的逻辑设备；（2）点组态，即建立过程数据库点的过程参量与PLC中变量的对应关系，从而利用点的自身功能进行处理、检测和存储。当然要将过程数据在计算机上展现给用户，还要进行交互界面（窗口）组态。但这一过程对所有应用是相同这，这里就不介绍了。

设备组态

设备组态就根据PLC使用的通讯协议及在网上的节点地址、端口属性等对通讯参数进行定义的过程。

进入紫金桥开发环境，将导航树切换到“数据库”，在导航树上选择“设备驱动/MODBUS/
MODBUS（ASCII&RTU串口通讯）”，单击鼠标右键，在单出菜单中选择“增加设备驱动”会弹出发下所示对话框：

在对话框中输入设备名称、设备地址（与PLC中MBUS_INIT初始化的Addr参数一致），选择串口号，并且设置（点击“设置”按钮）端口属性，使用它与PLC中MBUS_INIT命令设置的属性一致。点击“下一步”：

在Modbus设备定义对话框中将协议类型选择为“RTU”，存贮器类型选择“32位”（即长整和浮点型4字节的数据的传送格式为高位在前，低位在后）。单击“完成”按钮，则设备组态完成。

点组态及I/O连接

完成了点组态还要进行点组态I/O连接，这样才能将PLC中的变量映射到紫金桥软件中。

进入紫金桥开发环境，将导航树切换到“数据库”，在导航树上双击“点组态”，进入点组窗口：

选择点类型，建点，设置常规参数是点组态的基本操作，对所有应用是相同的，这里就不详细说明了。下面重点介绍一下I/O连接及与变量对应关系。

这里以模拟I/O点的I/O连接为例。新建一个模拟I/O点后，输入点名，切换到“数据连接”属性页：

从该属性的设备列表框中选择在上一步骤中建立的设备（如：MOD），点击“增加连接项”按钮，进入“Modbus组点对话框”：

这里的“内存区”、“偏置”和“数据格式”是与PLC中部分内存类型和地址相对应的。对于在Modbus协议中不能对应的PLC内存类型，如果需要上传到过程数据库中，可以先它们先移动到V内存区，再通过V内存区读取。S7-200内存区与紫金桥I/O连接对应关系如下所示：

在完成存贮区和地址组态，还要注意一点就是数据类型一致性，只有类型一致才能从PLC上获得正确数据。我们可以从“数据格式”中选择格式。对于字寄存器我们也可以将它拆分为位，从而获得某个位的状态。

注：对新组态的数据库点只有重新启动后才会生效。

以上是对通过Modbus协议在紫金桥软件中获取S7-200 PLC数据的使用方法的简单介绍，希望对大家使用紫金桥有所帮助