6ES7232-0HD22-0XA0技术支持
你用的是什么类型的计数器?比如, 有加法计数器(它们只能正向计数1,2,3,...).它们在英语中被缩写为CTU(count up, 升值计数), CNT, C, 或者CTR.有减法计数器(它们只能逆向计数9,8,7,...). 当它们作为一条独立的指令时, 通常被叫做CTD(count down,减值计数). 还有双向计数器(它们可双向计数1,2,3,4,3,2,3,4,5,...). 当它们作为一条独立的指令时,通常被叫做UDC(up-down down counter, 加-减计数器).
许多厂家只有一种或两种类型的计数器, 但这些计数器应能完成加计数,减计数或双向计数. 是不是有些混淆了? 难道就没有一相标准吗? 不要担心, 计数器就是计数器, 不要管生产商怎样称呼它们.
更容易引起混淆的是, 大多数的生产商还加入了一定数量的高速计数器.通常叫它们HSC(high-speed counter),CTH(CounTer High-speed?)或者别的名称.
典型的高速计数器是一个"硬件"设备. 而上面所列的普通计数器多是"软件"计数器.它们并不是真正存在于PLC中, 它们只是用软件模拟的计数器.而硬件计数器却是真正存在于PLC中的, 它们不依赖PLC的扫描时间.
按照拇指理论(rule of thumb), 一般情况下多使用普通(软件)计数器,除非所要计数的脉冲比2倍的扫描时间还要快. (例如扫描时间为2ms, 而所计脉冲每4ms或更长时间才来一次,那么此时我们使用软件计数器. 如果脉冲间隔小于4ms(例如3ms), 那么使用硬件(高速)计数器. (2*扫描时间 = 2*2ms =4ms)
要使用计数器, 我们必须知道以下三件事情:
1. 我们要计数的脉冲来自哪里. 典型情况下, 它来自一个输入端子.(例如将一个传感器接到输入端0000)
2. 在作出响应前, 我们要计多少次. 例如计数5个玩具装入后开始打包.
3. 何时/怎样复位计数器, 以便让它重新计数. 例如, 我们计数5个玩具后,将计数器复位.
当程序在PLC上运行时, 程序通常会显示当前或"累计"值,以便于我们观察当前的计数值.
典型计数器的计数范围为0到9999, -32768到+32767,或0至65535. 为什么都是些这么古怪的数字呢? 因为大多数PLC都是用的16位计数器. 0-9999是16位BCD(binarycoded decimal, 二进制编码的十进制)码, -32768到32767和0到65535是16位二进制码,我们在以后的章节会解释这是什么意思.
下面介绍一些我们将会碰到的指令符号(不同的厂家会有所不同), 并说明它们的用法.记住, 它们看起来不同, 它用法基本都是相同的. 如果我们会设置一个计数器, 我们就会设置任意的计数了.
在这个计数器中,我们需要2个输入. 一个接复位线. 当该输入端为ON时, 当前(累积)计数值将被清零.
第二个输入接的是我们要计数的脉冲.
例如, 我们要对经过传感器前面的玩具计数, 我们将传感器接到输入端0001,将地址为0001的常开触点接在脉冲线的前面.
Cxxx是计数器的名称. 如果我们想叫它计数器000,那么在这里我们叫它"C000".
yyyyy是我们在要求PLC做出响应前所要计的脉冲数.如果我们在将玩具打包前要计5个玩具, 那么我们要该值改为5. 如果我们要计100个玩具, 那么就将该值改为100, 等等.当计数器计数完毕(例如, 我们计数了yyyyy个玩具), 它将一组独立的触点变为ON, 我们也将它标为Cxxx.
注意, 计数器的累加值仅在脉冲输入的上升沿发生变化.
在上面的梯形图中, 我们将计数器(叫做计数器000)设置为从输入0001计数100个玩具,使输出500变为ON. 传感器0002将计数器复位.
下面是我们会碰到的一个双向计数器.我们使用于上例相同的缩写(例如UDCxxx和yyyyy).
在这个双向计数器中, 我们需要使用3个输入端. 复位输入的功能与上例相同. 对于脉冲输入有两个.一个是加计数, 一个是减计数. 在这个例子中, 我们把这个计数器叫做UDC000, 并且给它一个预设值1000.(我们共要计数1000个脉冲) 在输入端, 我们给输入端0001接上一个传感器, 当它检测到目标时, 使输入端0001变为ON,给输入端0003也接上一个相同的传感器. 当输入端0001变为ON时, PLC正向计数, 当输入端0003变为ON时,PLC逆向计数. 当计数值到达1000时, 输出端500变为ON. 提醒注意的是,计数器的累计值仅在脉冲输入的下降沿改变.梯形图如下所示.
还有一件事要特别注意, 在大多数的PLC中计数器和定时器的名称是不一样的. 这是因为它们通常使用相同的寄存器.我们还没有学到定时器, 但我们必须记住这一点, 因为它的确很重要.
好了, 上面讲的计数器可能有点难以理解, 但只要我们用过一次,它们看起来就容易多了. 它们的确是一种必要的工具. 它们也是"非标准"基本指令之一. 有一点要记住, 不管是哪个厂家生产的,用法都是一样的.
一、模拟量输入/输出单元
1.F2-6A的输入特性
2.F2-6A的输出特性
3.F2-6A的设定及调整
（1）输入类型的选择
输入类型选为（0～5）V、（0～10）V和（0～20）mA时，各个通道可混合选择。若某一通道选择（4～20）mA，则所有的通道都需要设置为（4～20）mA。
（2）输出类型设置
输出类型设置为：（0～5）V、（0～10）V、（0～20）mA和（4～20）mA。
（3）增益值调整
（4）零点调整
4．通道号
F2-6A输入/输出的通道号由3位数字组成。
5．数据传送
二、A/D转换、D/A转换
1．模拟量输入模块FX-4AD
2．温度传感器模拟量输入模块FX-2AD-PT
3．热电偶温度传感器模拟量输入模块FX-4AD-TC
4．模拟量输出模块FX-2DA
三、应用举例
模拟量输入输出模块常应用在温度控制、流量控制、速度控制、张力控制、压力控制、风力控制、电流、电压的监控中。
1．模块编号
2．缓冲寄存器（BFM）分配
四、大型可编程控制器模拟量输入/输出模块简介
1.智能式模数转换(A/D)模块A68AD和A0J2-68AD
A68AD和A0J2-68AD是8通道的A/D转换模块，输出为12位二进制数。
2.智能式数模转换(D/A)模块A62DA和A0J2-62DA
A62DA和A0J2-62DA是2通道D/A转换模块，将12位二进制数转换为电压或电流。
3.多通道模数(A/D)、数模（D/A）转换模块A616
A616系列模块是多通道模数转换（A/D）、数模转换（D/A）模块，其分辩率为12位二进制数。
4.模拟量控制模块A84AD
5.PID控制用CPU模块A8lCPU
PLC的程序是直接作用于对象的具体工艺过程，那么对对象具体工艺过程的理解是非常重要的的。我在与用户的交流过程中，会用我所掌握的UnitOperation的知识分析用户的工艺过程，协助用户整理过程控制中的各个逻辑关系，甚至包括各种电气、硬件的配置。这得益于我原本所学的。当然，不能要求所有搞PLC程序的工程师都有我这样的经历。有两门知识却是不可或缺的：一是过程电气的硬件知识，包括传感器、变送器（二次电气）和PLC本身，这是构建控制系统的基础；二是过程控制理论，包括各种控制模型的原理和应用，其中重要的是二位调节和PID调节模型。PID调节是目前用得广泛的过程控制手段，且变化多端。学习PID好的方法就是读书。几乎所有讲解过程控制的书籍都有关于PID的内容，多读基本相关的书籍对理解PID是很有益处的。我发现不少网友在进入PLC领域时，缺乏这些相关知识。这并不可怕；可怕的是当事者不能静下心来弥补知识的缺陷。我们不要怪罪学校没有教授这些内容，而是要注重自己如何去学习这些知识。工作中遇到的许多问题是学校里没讲过的，这不能成为我们拒绝工作的理由，而应该以积极的态度去应对这些问题。我的体会是，为了解决工作中的问题而学习的知识，比课堂上学的东西更容易记住。
PLC单机架硬件组态多配置8个扩展模块。
所必需的硬件材料：
名称
数量
配置型号例
电源模块PS1
例如PS 307，6ES7 307-1EA00-0AA0CPU模块1
例如CPU 313C 例如6ES7 313-5BE00-0AB0SIMATIC 微型存储卡MMC1
例如6ES7 953-8LL00-0AA0扩展模块根据需要配置根据需要配置前连接器根据模块数量，分为20针、40针通过螺钉连接的40针 6ES7 392-1AM00-0AA0固定导轨1
例如6ES7 390-1AE80-0AA0编程软件1
STEP 7 软件（版本 ≥ 5.1 + SP 2）编程接口1
• PG 电缆• 带适当接口卡的PC（CP5611卡）
在STEP 7软件中硬件配置
注意：
1、插槽1为电源模块配置，电源模块如果不选用西门子专用电源模块，插槽1配置为空。
2、插槽2为CPU模块配置。
3、插槽3为多机架扩展接口模块配置，在单机架配置时为空
2、扩展模块必须从插槽4开始配置。
二、S7-300系列PLC多机架硬件组态
多配置4个机架。每个机架多可以插入8个模块。在4个机架上多可安装32个模块。
IM 365：用于一个中央机架和一个扩展机架的配置中，用于1对1配置
IM 360/IM 361：用于一个中央机架和多3个扩展机架的配置中
1、通过IM365扩展
只能用于一个中央机架和一个扩展机架的配置中，用于1对1配置
IM365型号：6ES7365-0BA01-0AA0，用于使用1个扩展单元扩展S7-300；2个带有连接电缆的模块(1m)
在STEP 7软件中硬件配置
注意：
1、插槽1为电源模块配置，电源模块如果不选用西门子专用电源模块，插槽1配置为空。
2、插槽2为CPU模块配置。
3、插槽3为多机架扩展接口模块配置
4、扩展模块必须从插槽4开始配置。
2、通过IM360/361扩展
IM 360/IM 361：用于一个中央机架和多3个扩展机架的配置中。
种类
型号
作用
IM360模块
6ES7 360-3AA01-0AA0
用于使用3个扩展单元扩展S7-300，可插入中央控制器IM361模块
6ES7 361-3CA01-0AA0
用于使用3个扩展单元扩展S7-300，可插入扩展单元1m连接电缆
6ES7 368-3BB01-0AA0
IM360和IM361之间或IM361和IM361之间，长距离10m。 2.5m连接电缆6ES7 368-3BC51-0AA0
5m连接电缆
6ES7 368-3BF01-0AA0
10m连接电缆
6ES7 368-3CB01-0AA0
在STEP 7软件中硬件配置
注意：
1、插槽1为电源模块配置，电源模块如果不选用西门子专用电源模块，插槽1配置为空。
2、插槽2为CPU模块配置。
3、插槽3为多机架扩展接口模块配置
4、扩展模块必须从插槽4开始配置。
PLC控制系统设计与调试的一般步骤
（一）分析被控对象并提出控制要求
详细分析被控对象的工艺过程及工作特点，了解被控对象机、电、液之间的配合，提出被控对象对PLC控制系统的控制要求，确定控制方案，拟定设计任务书。
（二）确定输入／输出设备
根据系统的控制要求，确定系统所需的全部输入设备（如：按纽、位置开关、转换开关及各种传感器等）和输出设备（如：接触器、电磁阀、信号指示灯及其它执行器等），从而确定与PLC有关的输入/输出设备，以确定PLC的I/O点数。
（三）选择PLC
PLC选择包括对PLC的机型、容量、I/O模块、电源等的选择，详见本章第二节。
（四）分配I/O点并设计PLC外围硬件线路
1.分配I/O点
画出PLC的I/O点与输入／输出设备的连接图或对应关系表，该部分也可在第2步中进行。
2.设计PLC外围硬件线路
画出系统其它部分的电气线路图，包括主电路和未进入PLC的控制电路等。
由PLC的I/O连接图和PLC外围电气线路图组成系统的电气原理图。到此为止系统的硬件电气线路已经确定。
（五）PLC程序设计
1. 程序设计
根据系统的控制要求，采用合适的设计方法来设计PLC程序。程序要以满足系统控制要求为主线，逐一编写实现各控制功能或各子任务的程序，逐步完善系统指定的功能。程序通常还应包括以下内容：
1）初始化程序。在PLC上电后，一般都要做一些初始化的操作，为启动作必要的准备，避免系统发生误动作。初始化程序的主要内容有：对某些数据区、计数器等进行清零，对某些数据区所需数据进行恢复，对某些继电器进行置位或复位，对某些初始状态进行显示等等。
2）检测、故障诊断和显示等程序。这些程序相对独立，一般在程序设计基本完成时再添加。
3）保护和连锁程序。保护和连锁是程序中不可缺少的部分，必须认真加以考虑。它可以避免由于非法操作而引起的控制逻辑混乱，。
2. 程序模拟调试
程序模拟调试的基本思想是，以方便的形式模拟产生现场实际状态，为程序的运行创造必要的环境条件。根据产生现场信号的方式不同，模拟调试有硬件模拟法和软件模拟法两种形式。
1）硬件模拟法是使用一些硬件设备（如用另一台PLC或一些输入器件等）模拟产生现场的信号，并将这些信号以硬接线的方式连到PLC系统的输入端，其时效性较强。
2）软件模拟法是在PLC中编写一套模拟程序，模拟提供现场信号，其简单易行，但时效性不易保证。模拟调试过程中，可采用分段调试的方法，并利用编程器的监控功能。
（六）硬件实施
硬件实施方面主要是进行控制柜（台）等硬件的设计及现场施工。主要内容有：
1） 设计控制柜和操作台等部分的电器布置图及安装接线图。
2）设计系统各部分之间的电气互连图。
3）根据施工图纸进行现场接线，并进行详细检查。
由于程序设计与硬件实施可进行，PLC控制系统的设计周期可大大缩短。
（七）联机调试
联机调试是将通过模拟调试的程序进行在线统调。联机调试过程应循序渐进，从PLC只连接输入设备、再连接输出设备、再接上实际负载等逐步进行调试。如不符合要求，则对硬件和程序作调整。通常只需修改部份程序即可。
全部调试完毕后，交付试运行。经过一段时间运行，如果工作正常、程序不需要修改，应将程序固化到EPROM中，以防程序丢失。
（八）整理和编写技术文件
技术文件包括设计说明书、硬件原理图、安装接线图、电气元件明细表、PLC程序以及使用说明书等。
PLC控制系统设计与调试的步骤流程图