6ES7214-1BD23-0XB8产品特点
1系统组成
某电厂化学水处理系统基础设备具有良好的可控性，利用PLC和工业控制计算机对其进行实时监控管理，系统基本组成如图1—1所示。
采用3台西门子公司的SIMATICS5—115U可编程序控制器控制现场的一次设备，程控系统分为3套，依次为＃1补给水处理单元、＃2补给水处理单元、＃3凝结水处理单元。
操作员站选用两台研华586工控机，软件开发平台选用美国Inbbblution公司的FIX5.5组态软件。FIX5.5是一种能完成数据采集及控制、报警、图形数据显示等功能的完整工业自动化软件，该版本在bbbbbbS或bbbbbbSNT环境下运行，采用了图形用户界面，相应其内部的图形处理是基于第三代图形技术。
数据通信系统采用SINEC L2网，它把SIMATIC系列可编程序控制器以及工控机连成网络。SNECL2是令牌总线网，网络传输介质是双绞线或光缆。每个节点通过总线连接器连到总线网上，在本系统中，三台PLC之间以及与两台工控机之间都实现了数据通讯。
该方案配置体现了分散控制系统的优点，即控制功能分散，操作管理集中。控制功能分散意味着系统实时响应快和系统危险分散，操作管理集中便于集中管理，方案配置还具有冗余特性。
2PLC及其程序设计
2.1SIMATIC S5-115U硬件组成及编程概要
可编程序控制器SIMATICS5-115U采用标准的模块式结构，电源、CPU、各种I/O模件都插在一块母板上，并可以根据不同的I/O点数增加扩展母板，输入、输出模件和存储器的精细分级，使得这种装置具有较强的配置适应能力；通过通讯处理器和局部网，可方便地实现PLC之间及与计算机的通讯。
SIMATICS5-115U的编程语言是STEP5，有3种表达方法，即控制系统流程图CSF，梯形图LAD和语句表STL。其中语句表STL接近于机器内部的控制程序，功能也比前两种方法丰富得多，在本系统实际编程应用中全部采用语句表STL。
STEP5的大特点是采用了结构化编程方法，并提供大量标准功能块如乘法功能块FB242、通讯功能块FB244等，使得编程工作大大简化，所编程序条理清晰，易于读懂、修改和测试，这一优点尤其在编制大型复杂程序时更能显现出来。
要完成复杂任务，可以把整个程序分成一个个独立的程序块，STEP5有5种块类型，即组织块(OB)、程序块(PB)、顺序块(SB)、功能块(FB)和数据块(DB)，其中组织块(OB)用以管理用户程序，形成了操作系统和控制程序之间的接口，所有其它类型块在此被调用执行。功能块(FB)用于实现反复调用或者特别复杂的程序功能，这些功能块可以是系统以标准功能块的形式提供的，也可以由用户自己编制。例如标准功能块FB242就可以实现16位二进制乘法功能、FB244可以实现CPU与通讯处理器之间的数据传送，用到这些功能时可以直接调用这些功能块。
2.2SIMATIC S5-115U大型程序的设计
以本系统＃1补给水处理单元的控制程序为例，在组织块OB1内主要有下面几条语句，完成各功能块的无条件调用。
JUFB1 (定义PLC1向两台工控机传送的数据)
JUFB2 (定义两台工控机向PLC1传送的数据)
JUFB231 (完成PLC1与两台工控机之间通讯的基本设置)
JUFB232 (完成PLC1与PLC2、PLC3之间通讯的基本设置)
JUFB4 (实现自动控制及无扰切换功能)
JUFB3 (气动门及电动门控制)
JUFB10 (实现模拟量处理功能)
JUFB11 (报警处理)
在FB1、FB2内主要将需要通讯的数据分别写入某数据块如DB10的相应位，由此才能与通讯处理器中的变量取得一致。在FB231中调用两个STEP5本身提供的标准功能块FB244(发送数据)、FB245(接收数据)，再根据通讯处理器填写一些必要的参数如接口、作业号等，从而实现数据通讯功能。在FB232内按照通讯处理器分配的数据位，定义3台PLC之间需要传送的数据。在FB4内根据生产工艺流程要求及操作规范，充分利用其它功能块及I/O模块传送的数据，实现系统的自动控制及无扰切换功能；针对多个被控对象相似的特点，分别编制了几个有代表性的功能块FB20、FB30、FB40，例如在FB4内多次调用了FB20以便解决PLC内某程序步时间和工控机画面显示时间保持一致的问题，FB20内又调用了乘法功能块FB244。FB3根据FB4发出的自动程序步指令去控制气动门、电动门及泵等现场设备。FB10负责所有模拟量的处理，在此调用了开方功能块FB5。FB11根据FB10转换出来的数据，对模拟量进行报警处理，在此一定要注意模拟量和PLC内部数字量的对应关系，以保证模拟量显示和报警的准确性。
3工控机监控管理软件的设计
工控机监控管理软件在FIX5.5软件平台下完成，FIX55是一个高精度模块化的软件系统，包括十几种软件模块，在此主要介绍开发本应用软件时所用到的几种软件模块。
(1)系统配置模块(SCU)：它主要完成网络、I/O驱动程序、数据库名称、系统启动参数及初始启动任务等配置。Inbbblution公司和第三方厂商为PLC、I/O卡编写了300多种I/O驱动程序，如SIEMENS、OMRON、MODICON、ABB等公司产品的驱动程序，并提供I/O驱动程序开发工具包，供用户开发自己的I/O驱动程序。
(2)数据扫描、报警和控制模块(SAC)：它用来实现现场数据的扫描、信号调理、数据格式和数据类型的转换，报警条件判别及实现遥控输出等功能，SAC将处理的现场数据送入实时数据库，或将遥控输出的数据送到I/O驱动程序，以便实现遥控输出功能。
(3)实时数据库管理模块(DATABASEBUILDER)：它提供以交互方式建立实时数据库和在线显示/修改实时数据库的功能，它是系统运行的主要数据来源。用户需要在此做很大一部分工作，主要的是填写变量的标签名，从而将现场数据与数据库中的变量标签一一对应起来，以便在其它模块中调用此数据。在填写变量标签名时既要讲究规范性又要有技巧性，需要遵循FIX软件的语法要求，按照一定的分类标准定义标签名，以便在以后的数据查询及应用中提高效率。
(4)绘图模块(DRAW)：FIX拥有一个直观的、基于对象的图形化用户接口(GUI)，它简化了图形开发过程。为了建立画面，可以用DRAW提供的工具箱(TOOLBOX)生成某些对象如阀门、泵、记录表等，并定义其动态特性，即对象基于现场数据改变状态、大小、颜色、产生旋转、移动等，例如阀门的开或关、泵的转或停，这些工作可以在一个对话框内完成，主要是将实时数据库中的变量标签与相应对象联系起来，从而使对象状态随着现场数据改变。为了减少图形开发时间，Inbbblution公司还提供了一个常用设备对象的图形库，其中有多种图形，可随时粘贴到用户画面中，用户可以把自己画好的常用图形保存到图形库中，以方便以后使用。
(5)显示模块(VIEW)：它的主要功能是动态显示由DRAW建立的画面，可以在多幅画面间切换、改变画面形态、输入数据、实现监控等，这就是提供给用户的实际操作画面。
4系统功能
系统具有上位机监控功能和模拟盘监控功能，两者互为热备用方式并列运行。在上位机画面上设有上位机手动、上位机自动、上位机监视3种工作方式，方式之间的切换是无扰动的。
当系统需要由模拟盘监控时，上位机画面选择上位机监视工作方式。此时系统状态由模拟盘M/A转换开关状态决定，M/A置手动，可利用模拟盘按键在模拟盘上进行一对一手动操作。当M/A置自动时，系统可由自动程序实现水处理的自动控制。
当系统需要由上位机监控时，可在上位机画面上选择上位机手动和上位机自动功能。选择上位机手动时，可在上位机画面上实现就地设备的一对一手操。选择上位机自动时，可在上位机画面上进行自动启停控制，自动控制程序与模拟盘自动控制功能相同。
5结束语
在大中型生产系统中，单机使用可编程控制器的时代已经过去，其与工控机的有机结合以及计算机网络的应用，大大提高了生产现场的自动化控制水平和管理水平，这是必然的趋势。
FX系列PLC有基本逻辑指令20或27条、步进指令2条、功能指令100多条（不同系列有所不同）。本节以FX2N为例，介绍其基本逻辑指令和步进指令及其应用。
FX2N的共有27条基本逻辑指令，其中包含了有些子系列PLC的20条基本逻辑指令。
块操作指令（ORB / ANB）
（1）ORB（块或指令） 用于两个或两个以上的触点串联连接的电路之间的并联。ORB指令的使用说明：
1）几个串联电路块并联连接时，每个串联电路块开始时应该用LD或LDI指令；
2）有多个电路块并联回路，如对每个电路块使用ORB指令，则并联的电路块数量没有限制；
3）ORB指令也可以连续使用，但这种程序写法不推荐使用，LD或LDI指令的使用次数不得超过8次，也就是ORB只能连续使用8次以下。
（2）ANB（块与指令） 用于两个或两个以上触点并联连接的电路之间的串联。ANB指令的使用说明：
1）并联电路块串联连接时，并联电路块的开始均用LD或LDI指令；
2）多个并联回路块连接按顺序和前面的回路串联时，ANB指令的使用次数没有限制。也可连续使用ANB，但与ORB一样，使用次数在8次以下。
Avago Technologies(安华高科技)宣布，推出一系列面向汽车内外装以及电子标志与号志(ESS, Electronics Signs and Signals)应用的新系列高亮度红色、琥珀色和橘色PLCC-4表面贴装型LED产品，这些相当具有价格竞争力的顶置型带透镜LED可以提供高可靠度、50o较窄视角以及相匹配的发光模式。Avago是为通信、工业和消费类等应用领域提供模拟接口零组件的领导厂商。
Avago的HSMx-A46x系列高功率PLCC-4表面贴装型LED为专门面向如汽车、室内和户外标志应用等恶劣环境所特别研制，能够提供比PLCC-2 SMT LED更高亮度输出的产品，HSMx-A46x系列LED相当适合使用在仪器面板背光、顶灯、方向灯和第三煞车灯(CHMSL, Center Height Mounted Stoplights)等汽车应用以及室内和户外可变讯息标志等，HSMx-A46x系列LED也能够应用在工业应用上的按压式按钮以及信号指示等。
作为标准平顶型PLCC-4 SMT LED的扩充产品，带透镜的HSMx-A46x可以提供较窄的视角来满足需要聚焦光源以及高亮度的应用，搭配上经过特别选用器件材料的封装设计也使得HSMx-A46x系列LED能够在宽广的温度范围下提供可靠的性能输出。
除了高亮度、长效和紧凑的尺寸外，Avago的HSMx-A46x系列还能够带给制造商两个重要的优势，这些LED产品能够轻松使用传统的表面贴装技术进行焊接，将生产成本降到低，封装本身也通过了JEDEC湿度敏感度2A级认证，对制造商来说，这个等级代表了HSMx-A46x可以在离开密封封装后放置在开放空间下(30oC、60%相对湿度)达四周而不需在生产前先移除所吸收的湿气。
功能特点
采业内标准PLCC-4封装
高可靠度LED封装
紧密色彩集合选择
采用AllnGaP芯片技术取得高亮度
高光学效率
兼容红外线回焊(IR)以及波流(TTW)焊接程序
稳定一致的性能输出，劣化程度小
以前并没有接触过机械手的编程，近公司因为生产流程的改变,要求把一台超声波清洗设备的运行方向反过来。本来把设备里的程序改改就行了，比较了修改一个近1500步的程序和重新写一个程序的工作量，我还是选择了后者，因为
一、该设备的工艺改变了，重新写程序还可以简化流程，提高效率；
二、读懂别人的程序再加以改变也不是件简单的事，搞不好这儿那儿出问题，调试的时候特别头疼。
闲言少叙，直入正题。
这个超声波设备上分几个区域，进料、超声粗洗、超声精洗、干燥和出料五个区域，中间通过机械手把洗篮依次送进下一个区域。所谓的机械手是个通过电机驱动可以上下左右移动的勾子。每个区域水平方向对应两个位置，这样才能完成取篮和放篮的动作。这样算下来，水平方向有十个位置，上下方向有四个位置，都是用接近开关实现定位的。
为了实现机械手的功能，我把机械手左右移动和上下移动的动作各做了一个子程序，当我需要左右移动的时候，我只要预先设定移动的目标位置(D213)，置M350为1就可以了，当机械手移动到位自动复位M350。程序运行过程中会比较机械手当前位置(D212)和目标位置(D213),确定水平运动的方向.当机械手经过各个位置时会自动修改当前实际位置(D212)。同样的机械手上下移动的子程序也按这样的想法实现。我实际运用的左右移动的子程序，考虑到设备骤然停止需要一定时间稳定，移动到位后并没马上复位M350，而是延时了1S时间。
1、这个子程序要可靠运行需要保证机械手只能停留在确定的位置，不能停留在中间位置，否则需要手动运行到确定的位置上才能开始自动运行。
2、机械手水平和上下两端必须有极限保护开关，否则有一个限位失灵可能酿成事故。
3、由于使用了步进梯形图编程来调用这两个子程序，使得整个程序特别的清晰，可读性强，易于理解。
复杂的控制系统不仅I／O点数多，功能表图也相当复杂，除包括前面介绍的功能表图的基本结构外，还包括跳步与循环控制，系统往往还要求设置多种工作方式，如手动和自动（包括连续、单周期、单步等）工作方式。手动程序比较简单，一般用经验法设计，自动程序的设计一般用顺序控制设计法。
1．跳步
如图5-34所示用状态器来代表各步，当步S31是活动步，并且X5变为“1”时，将跳过步S32，由步S31进展到步S33。这种跳步与S31 S32 S33等组成的“主序列”中有向连线的方向相同，称为正向跳步。当步S34是活动步，并且转换条件 时，将从步S34返回到步S33，这种跳步与“主序列”中有向连线的方向称为逆向跳步。显然，跳步属于选择序列的一种特殊情况。
2．循环
在设计梯形图程序时，经常遇到一些需要多次重复的操作，如果一次一次地编程，显然是非常繁琐的。我们常常采用循环的方式来设计功能表图和梯形图，如图5-34所示，假设要求重复执行10次由步S33和步S34组成的工艺过程，用C0控制循环次数，它的设定值等于循环次数10。每执行一次循环，在步S34中使C0的当前值减1，这一操作是将S34的常开触点接在C0的计数脉冲输入端来实现的，当步S34变为活动步时，S34的常开触点由断开变为接通，使C0的当前值减1。每次执行循环的后一步，都根据C0的当前值是否为零来判别是否应结束循环，图中用步S34之后选择序列的分支来实现的。假设X4为“1”，如果循环未结束，C0的常闭触点闭合，转换条件满足并返回步S33；当C0的当前值减为0，其常开触点接通，转换条件 满足，将由步S34进展到步S35。
在循环程序执行之前或执行完后，应将控制循环的计数器复位，才能保证下次循环时循环计数。复位操作应放在循环之外，图5-34中计数器复位在步S0和步S25显然比较方便