6ES7221-1BH22-0XA8详细使用
组成模块
PLC的结构虽有箱体及模块式之分,但从质上看,箱体也是模块,只是它集成了更多的功能。在此,不妨把PLC的模块组成当作所有PLC的结构性能。
这个性能含义是指某型号PLC具有多少种模块,各种模块都有什么规格,并各具什么特点。
一般讲,规模大的PLC,档次高的PLC模块的种类也多,规格也多,反映它的特点的性能指标也高。但模块的功能则单一些。小型PLC、档次低的PLC模块种类也少,规格也少,指标也低。但功能则多样些,以至于集成为箱体。
组成PLC的模块是PLC的硬件基础,只有弄清所选用的PLC都具有那些模块及其特点,才能正确选用模块,去组成一台完整的PLC,以满足控制系统对PLC的要求。
常见的PLC模块有:
CPU模块,它是PLC的硬件核心。PLC的主要性能,如速度、规模都由它的性能来体现。
电源模块,它为PLC运行提供内部工作电源,有的还可为输入信号提供电源。
I/O模块,它包括I/O电路,并依点数及电路类型划分为不同规格的模块。
内存模块,它主要存储用户程序,有的还为系统提供辅加的工作内存。在结构上内存模块都是附加于CPU模块之中。
底板、机架模块,它为PLC各模块的安装提供基板,并为模块间的联系提供总线。若干底板间的联系有的用接口模块,有的用总线接口。不同厂家或同一厂家但不同类型的PLC都不大相同。
箱体式的小型PLC的主箱体就是把上述几种模块集成在一个箱体内的,并依可能提供I/O点数的多少,划分为不同的规格。
箱体式的PLC还有I/O扩展箱体,它不含CPU,仅有电源及I/O单元的功能。扩展箱体也依I/O点数的多少划分有不同的规格。
除上述模块,PLC还有特殊的或称智能或称功能模块。如A/D(模入)模块、D/A(模出)模块、高速计数模块、位控模块、温度模块等等。这些模块有自己的CPU,可对信号作预处理或后处理,以简化PLC的CPU对复杂的程控制量的控制。智能模块的种类、特性也大不相同,性能好的PLC,这些模块种类多,性能也好。
通讯模块,它接人PLC后,可使PLC与计算机,或PLC与PLC进行通讯,有的还可实现与其它控制部件,如变频器、温控器通讯,或组成局部网络。通讯模块代表PLC的组网能力,代表着当今PLC性能的重要方面。
掌握PLC性能,一定要了解它的模块,并通过了解模块的性能,去弄清楚PLC的性能。
除了模块,PLC还有外部设备。
用PLC实现对系统的控制可不用外部设备,配置好合适的模块就行了。要对PLC编程,要监控PLC及其所控制的系统的工作状况,以及存储用户程序、打印数据等,就得使用PLC的外部设备。故一种PLC的性能如何,与这种PLC所具外部设备丰富与否,外部设备好用与否直接相关。
PLC的外部设备有四大类:
编程设备:简单的为简易编程器,多只接受助记将编程,个别的也可用图形编程(如日本东芝公司的EX型可编程控制器)。复杂一点的有图形编程器,可用梯形图语编程。有的还有的计算机,可用其它语编程。编程器除了用于编程,还可对系统作一些设定,以确定PLC控制方式,或工作方式。编程器还可监控PLC及PLC所控制的系统的工作状况,以进行PLC用户程序的调试。
监控设备:小的有数据监视器,可监视数据;大的还可能有图形监视器,可通过画面监视数据。除了不能改变PLC的用户程序,编程器能做的它都能做,是使用PLC很好的界面。性能好的PLC,这种外部设备已越来越丰富。
存储设备:它用存储用户数据,使用户程序不丢失。这些设备,如存储卡、存储磁带、软磁盘或只读存储器。而为实现这些存储,相应的就有存卡器、磁带机、软驱或ROM写入器,以及相应的接口部件。各种PLC大体都有这方面的配套设施。
输入输出设备:它用以接收信号或输出信号,便于与PLC进行人机对话。输入的有条码读入器,输入模拟量的电位器等。输出的有打印机、编程器、监控器虽也可对PLC输入信息,从PLC输出信息,但输入输出设备实现人机对话更方便,可在现场条件下实现,并便于使用。随着技术进步,这种设备将更加丰富。
外部设备已发展成为PLC系统的不可分割的一个部分。它的情况,当然是选用PLC必须了解的重要方面,也应把它列为PLC性能的重要内容。
4内存容量
PLC内存有用户及系统两大部分。用户内存主要用以存储用户程序,个别的还将其中的一部分划为系统所用。系统内存是与CPU配置在一起的。CPU既要具备访问这些内存的能力,还应提供相应的存储介质。
用户内存大小与可存储的用户程序量有关。内存大,可存储的程序量大,也就可进行更为复杂的控制。从发展趋势看,内存容量总是在不断增大着。大型PLC的内存容量可达几十k,以至于一百多k。系统内存对于用户,主要体现在PLC能提供多少内部器件。不同的内部器件占据系统内存的不同区域。在物理上并无这些器件,仅仅为RAM。但通过运行程序进行使用时,给使用者提供的却实实在在有这些器件。
内存器件种类越多,数量越多,越便于PLC进行种种逻辑量及模拟控制。它也是代表PLC性能的重要指标。
PLC内部器件有:
I/O继电器,或称映射区。它与PLC所能控制的I/O点数及模拟量的路数直接相关。
内部继电器数,有的称为标志位数,代表着PLC的内部继电器数。它与I/O继电器区相联系着,有时与后者相联系进行处理。内部继电器多,便于PLC建立复杂的时序关系,以实现多种多样的控制要求。一般讲,内部继电器数比I/O继电器要多得多。
有的内部继电器还可丢电保持,即它的状态(ON或OFF)、PLC丢电后,靠内部电池仍予以保持。再上电后可继续丢电前的状态。保持继电器可增强PLC控制能力,特别对记录故障,故障排除后恢复运行,更显得有用。
定时器,可进行定时控制。定时值可任意设定。定时器有多少,设定范围有多大,设定值的分辨率又是多少,这些都代表定时器件的性能。
计数器,可进行计数,到达某设定计数值可发送相应信号。可进行什么样的计数,计数范围多大,怎么设定,有多少计数器,则是PLC计数器性能的代表指标。
数据存储区,用以存储工作数据。多以字、两字或多字为单位予以使用,是PLC进行模拟量控制,或记录数据所*的。这个存储区的大小代表PLC的性能也是越大越好。趋势也是越来越大。小型机也如此。如日本OMRON公司的CQM1机,其DM区就有6k字。而过去同是小型机的C60P的DM区才64个字。大型机的DM可达10K以至几十K。
西门子电源模块6EP1931-2EC42
Chirp使用的适宜性RTLS4000,采用UWB相位技术采用线性调频技术的RTLS4000无线电频率工作频率2400...2480MHz作用范围大值1000m;露天应用的有效距离数据,应始终遵循手册中的说明地点定位精度●典型1.5m协议无线电传输时IEEE802.15.4a CSS传输率 无线电传输时 大值1000kbit/s工作频率13100...7000MHz;取决于特定国家许可作用范围 1大值30m; 露天应用的有效距离数据,应始终遵循手册中的说明地点定位精度 10.2m0.2m协议1无线电传输时IEEE 802.15.4-2015 UWB HRP PHY传输率 1无线电传输时大值850kbit/s工作频率22400...2480MHz;取决于特定国家许可2405...2480MHz;取决于特定国家许可作用范围2 大值50m; 露天应用的有效距离数据,应始终遵循手册中的说明500m;露天应用的有效距离数据,应始终遵循手册中的说明地点定位精度21m1m协议 2 无线电传输时IEEE802.15.4传输率 2 无线电传输时大值1000kbit/s电气数据电源类型蓄电池Bulgin插头,PX0410/08S/6065 型针脚,8 针,10 至 30 伏,大3.5 W16 针连接插头,10 至 30 伏,大1.6 W产品组件 缓冲电池是的不产品特点 可更换的电池电池使用寿命 典型1y;待机:1 年,在 1 秒周期内实现UWB 定位:6 个月电气连接规格 适用于外部天线RSMAfemale存储器存储器类型FLASH保存数据时间 环境温度 <40°C 时至少20y存储器属性配置存储器机械参数材料PC(透明)PCFR ABS颜色碳黑色浅灰色 (RAL7035)灰色拧紧扭矩用于设备的固定螺栓大值0.4N·m2N·m0.6N·m环境条件环境温度●写入/读取访问时-10...+50°C-15...+50°C-40...+70°C●写入/读取区域之外的●存放期间防护等级IPIP54IP65IP20结构形式,尺寸和重量宽度89mm66mm138mm高度30mm43mm31mm深度29mm151mm62mm净重90g180g125g产品特点,产品功能,产品组件常规显示方式1个双色 LED3 LEDs操作元件规格8 针连接器型号 PX0410/08S/6065,可用于 2 个 DI (24V),1 个 DO(大250 mA),VCC 24V DC16 针连接器 WR-MPC4,可用于 5 个 DI (24 V),5 个DO (大 250mA),CAN总线,VCC 24V DC标准,规格,许可资格证明EU 版本符合 RED,RoHSEU版本符合RED,RoHS,FCC,加拿大 ICES-003,KFZ认证E1(ECE检验标记),轨道认证:EN50121,EN50155,EN45545附件附件备用电池CR123A连接电缆,带Bulgin 插头,8 针16 针连接器 WR-MPC4,带压接触点,天线电缆,天线,2 A熔断器S7-300一般步骤S7-300自动化系统采用模块化设计。它拥有丰富的模块,且这些模块均可以独立地组合使用。一个系统包含下列组件: CPU:不同的CPU可用于不同的性能范围,包括具有集成 I/O 和对应功能的 CPU 以及具有集成 PROFIBUSDP、PROFINET和点对点接口的 CPU。用于数字量和模拟量输入/输出的信号模块(SM)。用于连接总线和点对点连接的通信处理器(CP)。用于高速计数、定位(开环/闭环)及 PID控制的功能模块(FM)。根据要求,也可使用下列模块:用于将 SIMATICS7-300 连接到 120/230 V AC电源的负载电源模块(PS)。接口模块 (IM),用于多层配置时连接中央控制器 (CC)和扩展装置 (EU)。通过分布式中央控制器(CC) 和 3 个扩展装置 (EU),SIMATIC S7-300 可以操作多达 32个模块。所有模块均在外壳中运行,并且无需风扇。SIPLUS 模块可用于扩展的环境条件:适用于 -25 至+60℃的温度范围及高湿度、结露以及有雾的环境条件。防直接日晒、雨淋或水溅,在防护等级为IP20机柜内使用时,可直接在汽车或室外建筑使用。不需要空气调节的机柜和 IP65 外壳。设计简单的结构使得S7-300使用灵活且易于维护:安装模块:只需简单地将模块挂在安装导轨上,转动到位锁紧螺钉。集成的背板总线:背板总线集成到模块里。模块通过总线连接器相连,总线连接器插在外壳的背面。模块采用机械编码,更换极为容易:更换模块时,必须拧下模块的固定螺钉。按下闭锁机构,可轻松拔下前连接器。前连接器上的编码装置防止将已接线的连接器错插到其他的模块上。现场证明可靠的连接:对于信号模块,可以使用螺钉型、弹簧型或绝缘刺破型前连接器。通过PROFINETIO 进行过程通信 SIMATIC S7-300 通过通信处理器或通过配备集成 PROFINET 接口的 CPU连接到PROFINET IO 总线系统。通过带有 PROFIBUS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,PROFINETIO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)。可将下列设备作为 IO 控制器进行连接:SIMATICS7-300 (使用配备 PROFINET 接口或 PROFINET CP 的 CPU) SIMATIC ET 200(使用配备PROFINET 接口的 CPU) SIMATIC S7-400 (使用配备 PROFINET 接口或 PROFINETCP 的CPU)可将下列设备作为 IO 设备进行连接: ET 200 分布式 I/O 设备 ET 200S IM151-8PN/DPCPU, ET 200pro IM154-8 PN/DP CPU SIMATIC S7-300 (使用配备 PROFINET接口或PROFINET CP 的 CPU)现场设备通过 AS-Interface 进行过程通信 S7-300 所配备的通信处理器(CP342-2) 适用于通过 AS-Interface 总线连接现场设备(AS-Interface 从站)
一、用户存储器结构
应用程序可以访问的控制器存储器分为两个不同的集:
● 位值:位存储器位于处理器的内置RAM。它含有256位对象图。
● 单字值(16-bit有符号)和双字值(32-bit 有符号)
字存储器(16 位)支持:
动态字:运行存储(仅存储于RAM)。
内存字(%MW)和双字(%MD):动态系统数据和系统数据。
程序: 任务描述符和执行码。
配置数据:常量字,初始值,和输入/输出配置。
二、存储类型
下面是施耐德Twido控制器存储器存储的不同格式。
● 随机存取存储器:内部暂时存储器:包含动态字,存储字,程序和动态数据。
● EEPROM:一个整合的32KBEEPROM提供内部程序和数据备份。保护程序不因电池失效或停止外部供电超过30天而导致崩溃。包含程序和配置数据。保存多可达512个存储字。如果使用64K扩展存储卡程序将不再备份在这里,且Twido已配置成接受64K扩展存储卡。
● 32K备份卡:一个可选择的外部卡,用来保存程序及传递程序给其它Twido控制器。能用来更新控制器RAM中的程序。包含程序和常量,但不包含存储字。
● 64K扩展存储卡:一个可选择的外部卡,可存储多达64K的程序。卡必须插在控制器中卡中程序才可使用。
三、备份存储器
plc的程序和内存字能被保存在以下内存中:
● RAM(好的电池多可达30天)
● EEPROM(大容量32KB)
RAM中程序丢失(或没有电池)时,程序能自动从EEPROM 存储器传递给RAM存储器。
通过TwidoSoft也可手动完成传递。
四、存储器配置
下表描述了Twido一体型和模块型CPU可配置的内存类型。
(*) Mem 1 和Mem 2 位于存储器使用。
(**)在本情况中,64KB 备份卡必须安装在Twido 上并且要在配置中申明,
(***)保留用于备份前512 %MW 单字或前256 %MD 双字。
安装驱动程序
单击Windows的“开始”按钮,执行菜单命令“\所有程序\组态王6.55\工具\安装新驱动”,打开驱动安装工具(见下图)。单击“…”按钮,打开保存驱动的文件夹,双击其中的驱动文件“S7_TCP.dll”,单击“安装驱动”按钮,安装成功后显示“安装完成!”。
4.组态通信中的接口
选中工程浏览器中的COM1,双击右边窗口中的“新建”,再双击生成的“新IO设备”。选中设备列表的S7-200中下面的TCP(有两个TCP)。单击“下一步”按钮,使用默认的COM1,指定设备的地址为“192.168.2.1:0”,采用默认的恢复间隔和长恢复时间。
5.通信实验
用组态王画面的按钮产生M0.0和M0.1的点动信号,用它们和PLC的程序控制Q0.0,用画面上的指示灯显示Q0.0的状态。用字符的动画功能显示定时器的当前值,和修改定时器的预设值(见下图)。
plc的基本工作方式是顺序执行用户程序,每一时钟周期执行一条指令。对用户程序的执行一般有循环扫描和定时扫描两种,扫描过程分为三个阶段,即输入采样阶段、程序执行阶段和输出刷新阶段,如图1所示。
(1)输入采样阶段。PLC在输入采样阶段以扫描方式顺序读人所有输入端子的状态,存人输人寄存器,接着转入程序执行阶段。
(2)程序执行阶段。PLC在程序执行阶段中顺序对每条指令进行扫描。先从输人寄存器读人所有输入端子的状态。
图 PLC程序执行过程
(3)输出刷新阶段。所有指令执行完毕后,将输出寄存器中所有的输出状态送到输出电路,成为PLC的实际输出。
PLC执行完上述的三个阶段称为一个扫描周期。