西门子6ES7212-1AB23-0XB8参数说明
西门子S7-200 PLC在直流电源监控器中的应用1 知道
直流电源设备是电力系统*的辅机设备。供给断路器分合闸用电，后备电池充电以及二次回路的仪器仪表等低压设备用电都采用直流电源。目前国内发电厂及变电站使用的直流电源设备已广泛采用高频整流模块为功率单元，为了对整个直流系统进行合理的实时监控、管理，本文设计了一种基于西门子s7-200plc［1］的高频直流监控器。其功能主要是实时采集直流系统的电压、电流及供电支路的开关状态等运行参数，并对数据进行分析处理，判断直流系统的运行工况，并根据pid控制理论进行实时运行控制和故障处理，并对蓄电池进行在线监测，为电力综合自动化控制系统提供安全、稳定、可靠的直流电源。
2 系统硬件组成及工作原理
系统硬件组成原理框图如图1所示。系统主要由高频直流监控器（以下简称监控器）、模拟量采样板、高频整流模块等组成。其中监控器是整个系统的核心部分，主要由西门子s7-216cpu配以em-235模拟量模块、中国台湾人机电子mt-510t触摸屏等组成。
3 程序设计
3.1 程序流程图设计
plc终端软件采用stl语言编写，程序设计采用模块化，功能化结构，便于维护、扩展。为tigao终端的抗干扰能力，软件控制中采用了数字滤波、故障自检、控制口令等措施，保证控制操作的正确性和可靠性。装置plc主要程序流程如图2所示，主要由初始化程序、数据采集处理子程序、时钟处理子程序、充电转换子程序、故障报警及保护子程序、交流中断子程序、pid调节计算子程序、硅链投切控制子程序等组成。
、
主程序始终处于循环运行状态，其中初始化程序主要完成系统的初始化，设定各寄存器、计数器、plc工作模式、定时器中断、通讯方式等参数初始值等。不断调用模拟量采集及处理子程序对系统数据进行实时采集；调用充电程序运行方式子程序决定监控器的运行方式；调用故障报警及保护子程序判断故障报警及保护继电器输出；调用时钟处理子程序对蓄电池充电程序各种运行时间累计；调用交流电中断子程序保证系统在交流中断后自动恢复；调用硅链投切子程序根据系统设置的控母电压定值对硅链进行自动投切控制；调用通讯子程序（中断方式）实现与上位机监控系统及其它智能设备通讯。
自贡西门子代理商
PWM 和运动控制向导设置
为了简化您应用程序中位控功能的使用，STEP 7- Micro/WINART 提供的位控向导可以帮助您在几分钟内全部完成PWM、PTO的组态。该向导可以生成位控指令，您可以用这些指令在您的应用程序中对速度和位置进行动态控制。
PWM 向导设置根据用户选择的PWM 脉冲个数， 生成相应的PWMx_RUN 子程序框架用于编辑。
运动控制向导zui多提供3 轴脉冲输出的设置，脉冲输出速度从20 Hz 到100 kHz 可调。
运动控制功能特点
提供可组态的测量，输入数据时既可以使用工程单位（如英寸或厘米），也可以使用脉冲数
提供可组态的反冲补偿
支持、相对和手动位控
支持连续操作
提供多达32 组运动动包络，每组包络zui多可设置16 种速度
提供4种不同的参考点寻找，每种都可对起始的寻找方向和zui终的接近方向进行选择
运动控制的监控
为了帮助用户运动控制方案，STEP 7- Micro/WIN ART提供运动控制面板。其中的操作、组态和包络组态的设置使用户在的启动和阶段就能监控运动控制功能的操作。
使用运动控制面板可以验证运动控制功能接线是否正确，可以组态数据并每个包络
显示位控操作的当前速度、当前位置和当前方向，以及输入和输出LED（脉冲LED除外）的状态
查看修改在CPU 模块中存储的位控操作的组态设置
人性化，编程效率
STEP 7- Micro/WIN ART 是专门为S7-200 ART 的编程，能在WINOOWsXP SP3/WINOOWs 7 上运行，支持LAD、FBD、STL语言。安装文件小于100 MB。在沿用STEP 7-Micro/WIN 编程理念的更多的人性化设计使编程更容易上手，项目更加。
全新菜单设计
摒弃了的下拉式菜单，采用了新颖的带状式菜单设计，所有菜单选项一览无余，形象的图标显示，操作更加方便快捷。
双击菜单即可隐藏，给编程窗口提供更多的可视空间。
全式窗口设计
界面中的所有窗口均可随意、并提供八种拖拽放置。
主窗口、程序编辑窗口、输出窗口、变量表、状态图等窗口均可按照用户的习惯进行组合，zui大限度的编程效率。
变量定义与程序注释
用户可根据工艺需求自定义变量名，并且直接通过变量名进行调用，*编程语言的便利。根据实现的功能，特殊功能寄存器调用后自动命名，更加便捷。
STEP 7- Micro/WIN ART提供了完善的注释功能，能为程序块、编程网络、变量添加注释，大幅程序的可读性。当鼠标到指令块时，自动显示各管脚支持的数据类型。
强大的保护
STEP 7- Micro/WIN ART 不仅对计算机中的程序源提供保护，对CPU模块中的程序也提供保护，用户对保护的不同需求，保护用户的知识产权。
STEP 7- Micro/WIN ART对程序源实现三重保护：包括为为工程、POU（程序组织单元）、数据页设置，只有的用户才能查看并修改相应的内容。
编程对 CPU 模块里的程序提供4 级不同权限保护。
新颖的设置向导
STEP 7- Micro/WIN ART集成了简易快捷的向导设置功能，只需按照向导提示设置每一步的参数即可完成复杂功能的设定。新的向导功能允许用户直接对其中某一步的功能进行设置，修改已设置的向导便无需重新设置每一步。
全成型机共有18台机组，每台机组配备一台TD-200和CPU224控制器，用于本机运行速度。面皮厚度的测控及参数显示与给定设定，其中9台轧面机的PLC兼控面皮厚度，实现面皮厚度闭环控制。18台PLC与18台变频器分布于生产全线，全部控制设备配备了-DP通讯接口板，通过一条高可靠的PROFIBUS-DP现场总线组网，实现统一的网络结构，分布式的控制，方便的就地控制与操作。
除每台机组可以单独设定参数并监控运行数据外，成型机控制区设有一台式人机界面，通过PROFIBUS-DP网络负责对成型区全部设备的实时监控。在烘炉区设一台15寸的屏式计算机，通过PROFIBUS-DP对全生产线的设备进行人机操作与监控、人机对话、数据存贮、报表打印、生产。
全生产线的主控制器是控制器WinAC, 担负着生产线的主控PROFIBUS-DP网络及网络的任务控制的核心配方数据库均由WinAC控制器完成为避免报表、打印、人为操作对控制产生无法的影响，本采用了在WinAC控制基础上研制的硬件控制器--WB16, 除保存了基于PC自动化完整的优点与特点外，更有设计坚固、可扩展性强、坚固的外壳设计电子硬盘无风扇结构的特点。整体的结构设计针对抗振动抗冲击的高防护等级。集成的接口：U、 10/100M以太网接口、PROFIBUS-DP/MPI工业现场总线铸就了其主控制器的地位也保证了的与。
轧面机面皮厚度控制
轧面皮厚度测控由光栅传感器、PLC 、步进电机组成闭环实时监控。
面皮厚度通过KA-300光栅检测，检测精度为0.02mm。
厚度反馈值由PLC处理后进行PID计算并控制步进马达，形成闭环控制，机械累积误差。
闭环控制能够实时在线校正厚度。产品。
五相步进马达，步角0.72度 输出9KHz,V=1.95 A=0.75N.M=0.45(4.5公斤力)
烘炉温度控制
烘炉温度分为8个区每区温度都是一个闭环测控并配备有智能算法控制精度
可达到+1OC.
的热电偶模块进行温度采集面温与底温分别控制
控制可控硅调功器从而控制温度.
SCR调功器的输入为0—10V, 输出功率可连续调节三相平衡式调功器共8个调
功器
温区烟囱根据配方调节开度进行liuliang控制
自动检测钢带打滑并自动
智能闭环控制算法,自适应参数整定功能
中控站可进行温度设定与温度
五、测控实现的功能
中文动态人机操作界面，设备运行状态动态显示，电气参数、工艺参数、实时显示，
具备实时曲线显示、历史曲线显示、大型动态数据库，提供年报表、月报表、日报
表和随机打印报表的功能；
通过监控站可监测与控制现场设备的开/停，干预生产
弹出菜单进行参数设置、更改；包括速度设定、温度设定、厚度设定、订单更改、订单参数设置，并能下传至现场控制器PLC单元，更改工艺参数和控制；
配方参数设置：可根据生产需要设置上百种配方，使一线多能成为现实
美观的立体动态设备图形和工艺运行图界面
自动运行，电脑远程控制运行
内置数据库、能进行各类年报表、月报表和日报表及即时报表，方便的打印与输出功
能
口令保护、只有的人员可以相应操作
提示与记录数据库
的厚度设定与厚度控制
全线速度同步与速度跟踪、整机同步联控等功能
温度设定、显示、与控制
烟道阀门开度调节与开度显示
SIMOVIS在WINDOWS上进行调试和诊断软件SIMOVIS是基于WINDOWS平台的调试诊断软件，SIMOREGDC-MASTER的所有参数都具有图形化提示。可以更新处理，及打印参数设置。并可处理过程数据，及进行诊断操作，也可以实现离线或在线操作。这些也可以在通讯条件下进行。BICO 新颖的软件解决方案使用RS485接口实现装置与装置间的连接，实现一个高速全数字设定值级链。分布式的智能化使产品更灵活由于把所有的部件都集成到数字环境中，从而使得配置和服务变得更加简单，工程费用业大大减少。对于 SIMOREGDC-而言，新的模块化以及具有分布式智能化的部件都能达到这一目的，更具灵活性。为了满足这些特殊功能的要求，我们还提供了各种附加模板。这些模板不仅可以完成与电机相关的控制功能，可以完成特殊部分式过程控制。T300/T400模块提供工艺控制功能T300/T400模块提供了多种工艺控制功能。如卷曲，张力，同步，定位，多电机等。在箔材机械，造纸机，纺织机，印刷机以及拉丝机等有广泛的应用。通讯模块CBP 和 CBC用于 PROFIBUS-DP的 CBP 模板和用于 CAN的 CBC 模块可以保证 SIMOREGDC-实现通用的开放式的通讯。
继电器输出（CPU可接220V交流电 ）还是晶体管输出(CPU只能接24V直流电)，
用于将SIMATIC S7-300 连接到120/230V AC电源的负载电源模块(PS)。接口模块(IM)，用于多机架配置时连接*控制器(CC)和扩展机架(ER)。S7-300通过分布式*控制器(CC)和3个扩展单元(EU) 可以操作多达32个模块。所有模块都是密封的，运行时无需风扇。SIPLUS 模块扩展的环境条件下使用：适用于-25至+60°C 的温度范围高湿度、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，可直接用于车载或室外使用。不需要全天候防护的机柜和IP 65机柜保护。设计简单的结构使得S7-300使用灵活且易于维护:安装模块只需将模块安装到 DIN 导轨上，将其旋入并用螺钉紧固。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，总线连接器插在机壳的背面。模块具有机械编码，更换极为容易：更换时只需松开模板上的紧固螺钉。 按下锁紧机构，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。可靠的连接系统:对于信号模块可以使用螺钉型接线端子或弹簧型接线端子。TOP 连接：为采用螺丝端子或弹簧端子连接的1线-3线连接系统提供预组装接线。可以替代直接在信号模块上接线。确定的安装深度：所有的连接和连接器都在模块上的凹槽内，并有前盖保护。所有模块应有明确的安装深度。无插槽规则:信号模块和通讯处理模块可以不受限制地插到任何一个槽上。系统自行组态。扩展如果用户的自动化任务需要 8 个以上的 SM、FM 或 CP 模块插槽时，则 S7-300（除 CPU 312 和 CPU 312C 外）可以扩展：*控制器和3个扩展机架多可连接32个模块：多可将 3 个扩展机架（EU）连接到*控制器（CC）。可以将八个模块插入到每个 CC/EU 中。通过接口模板连接：每个 CC / EU 都有自己的接口模块。在*控制器上它总是被插在 CPU 旁边的模块插槽中，并自动处理与扩展单元的通信。通过 IM 365 扩展：1个 EU 远扩展距离为 1米，电源电压也通过该扩展提供。使用 IM 360/361 扩展：可扩展到 3个 EU, CC 与 ER 之间以及 EU 与 EU 之间远距离 10m。独立空间安装：单独的 CC/EU 还可以相互距离较远地放置。两个相邻CC/EU或EU/EU之间的距离：长达 10m。灵活的安装方式：CC/EU 既可以水平安装，也可以垂直安装。这样可以限度满足空间要求。通讯S7-300 具有不同的通讯接口：连接AS-i、PROFIBUS和工业以太网总线系统的通讯处理器。用于点到点连接的通讯处理器多点接口 MPI, 集成在 CPU 中;是一种经济有效的方案,可以连接编程器/PC、人机界面系统和其它的SIMATIC S7/C7自动化系统。SIMATIC S7-300 通过通讯处理器或通过配备集成 PROFIBUS DP 接口的 CPU 连接到 PROFIBUS DP 总线系统。带 PROFIBUS DP 主/从接口的 CPU 可以进行分布式自动化结构，可以高速通讯并且易于使用。从用户的角度来看，PROFIBUS DP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）。以下设备可作为主站连接：SIMATIC S7-300(使用带 PROFIBUS DP 接口的 CPU 或 PROFIBUS DP CP)SIMATIC S7-400(使用带 PROFIBUS DP 接口的 CPU 或 PROFIBUS DP CP)SIMATIC C7 (使用带 PROFIBUS DP 接口的 C7 或 PROFIBUS DP CP)SIMATIC S5-115U/H、S5-135U 和 S5-155U/H，带IM 308SIMATIC 505由于性能原因，每条链路上主站的数量限制为2个。以下设备可作为从站连接：（4）信号模块（SM）
通常称为I/O（输入/输出）模块。测量输入信号并控制输出设备。信号模块可用于数字信号和模拟信号，还可用于进行连接，如传感器和启动器的连接。
（5）功能模块（FM）
用于进行复杂的、重要的但独立于CPU的过程，如：计算、位置控制和闭环控制。
（6）通讯处理器（CP）
模块化的通讯处理器通过连接各个SIMATIC站点，如：工业以太网，PROFIBUS或串行的点对点连接等。
后三个模块在机架上可以任意放置，系统可以自动分配模块的地址。
需要说明的是，每个机架zui多只能安装8个信号模块、功能模块或通讯模块。如果系统任务超过了8个，则可以扩展机架（每个带CPU的*机架可以扩展3个机架）。
各个模块的性能具体如下：
（1）电源模块（PS）
电池模块
用于长时间数据后备。用户数据（如标志位状态，数据块，定时器，计数器）可通过内部的超级电容存贮大约5天。选用电池模块能延长存贮时间到200天（10年寿命）。电池模块插在存储器模块的卡槽中。
编程：CPU 221/222/224/224XP/226STEP 7-Micro/WIN32 V3.1编程软件可以对所有的CPU221/222/224/224XP/226功能进行编程。也可以使用STEP 7-Micro/WIN16V2.1软件包，它只支持对S7-21x同样具有的功能进行编程。
STEP 7-Micro/DOS不能对CPU221/222/224/224XP/226编程。如果使用PG/PC的串口编程，则需要使用PC/PPI电缆。
如果使用STEP 7-Micro/WIN32 V3.1编程软件，则也可以通过SIMATIC CP 5511或CP5611编程。在这种情况下，通讯速率可高达187.5kbit/s。
可以利用PC/PPI 电缆和自由口通讯功能把 S7-200 CPU连接到许多和RS-232标准兼容的设备。
有两种不同型号的 PC/PPI 电缆带有RS-232口的隔离型 PC/PPI 电缆，用5个DIP开关设置波特率和其它配置项（见下图）。
带有RS-232口的非隔离型 PC/PPI 电缆，用4个DIP开关设置波特率。有关非隔离型PC/PPI电缆的技术规范，请参阅S7-200 可编程控制器系统手册。
当 数据从RS-232传送到RS-485口时，PC/PPI电缆是发送模式。当数据从RS-485传送到RS-232口时，PC/PPI 电缆是接收模式。当检测到RS-232的发送线有字符时，电缆立即从接收模式转换到发送模式。当RS-232发送线处于闲置的时间超过电缆切换时间时， 电缆又切换到接收模式。这个时间与电缆上的DIP开关设定的波特率选择有关。
四川西门子代理商
在实际应用中，经常会遇到I/O点数不够的问题，可以通过增加扩展单元或扩展模块的方法解决，也可以通过对输入信号和输出信号进行处理，减少实际所需I/O点数的方法解决。
1.减少输入点数的方法
（1）分时分组输入。一般系统中设有“自动"和“手动"两种工作方式，两种方式不会执行。将两种方式的输入分组，从而减少实际输入点。
PLC通过I1.0识别“手动"和“自动"，从而执行手动程序或自动程序。图中的二极管用来切断寄生电路。若图中没有二极管，转换开关在“自动"，S1、S2、S3闭合，S4断开，这时电流从L+端子流出，经S3、S1、S2形成的寄生回路电流流入I0.1，使I0.1错误的变为ON。各开关串如入二极管后，则切断寄生回路。
（2）硬件编码，PLC内部软件译码
（3）输入点合并。将功能相同的常闭触点串联或将常开触点并联，就只占用一个输入点。一般多点操作的起动停止按钮、保护、报警信号可采用这种方式。
（4）将系统中的某些输入信号设置在PLC之外。系统中某些功能单一的输入信号，如一些手动操作按钮、热继电器的常闭触点就没有必要作为PLC的输入信号，可直接将其设置在输出驱动回路当中。
2.减少输出点的方法
（1）在可编程控制器输出功率允许的条件下，可将通断状态*相同的负载并联共用一个输出点。
（2）负载多功能化。一个负载实现多种用途，如在PLC控制中，通过编程可以实现一个指示灯的平光和闪烁，这样一个指示灯可以表示两种不同的信息，节省了输出点。
工业以太网 FC RJ45 接头有两种结构：
· 带180°（直型）引出插座
· 对于145°（弯角）电缆引出插座（如 SIMOTION 和 SINAMICS）
· 带90°（角型）电缆引出线（如用于 ET 200S）。
使用从外部很容易接近的开关（ 6ES7972-0BA30-0XA0 除外）来连接集成在总线连接器中的线路终接器。 在这里，进线和出线总线电缆在连接器中是分开的（隔离功能）。