西门子6ES7221-1BF22-0XA8低价销售
TBL:为表格的实际填表数对应的地址(第二个字地址),即高于对应的“增加至表格"、“后入先出"或“先入先出"指令TBL操作数的一个字地址(两个字节)。TBL操作数:VW,IW, QW, MW, SW, SMW, LW, T, C, *VD, *LD,*AC 。数据类型:字。
PTN:是用来描述查表条件时进行比较的数据。PTN操作数:VW, IW,QW, MW, SW, SMW, AIW, LW, T, C, AC, 常量, *VD, *LD,*AC。数据类型:整数。
INDX:搜索指针,即从INDX所指的数据编号开始查找,并将搜索到的符合条件的数据的编号放入INDX所的存储器。INDX操作数:VW,IW, QW, MW, SW, SMW, LW, T, C, AC, *VD, *LD,*AC。数据类型:字。
CMD:比较运算符,其操作数为常量1~4,分别代表 =、<>、<,>。数据类型:字节 。
(2)功能说明
表格查找"指令搜索表格时,从INDX的数据编号开始,寻找与数据PTN的关系满足CMD比较条件的数据。参数如果找到符合条件的数据,则INDX的值为该数据的编号。要查找下一个符合条件的数据,使用“表格查找"指令之前须将INDX加1。如果没有找到符合条件的数据,INDX的数值等于实际填表数EC。一个表格zui多可有100数据,数据编号范围:0~99。将INDX的值设为0,则从表格的顶端开始搜索。
(3)使ENO =0的错误条件:SM4.3(运行时间),0006(间接地址),0091(操作数超出范围)。
安装一个典型的S7-300PLC硬件系统的步骤讲解
1. 实训目的
①熟悉S7-300常用模块
②掌握S7-300常用模块安装规范
2. 实训任务和要求
安装一个单导轨PLC控制系统,包含一个数字量模块,一个模拟量模块,一个仿真模块。要求各模块安装符合安装规范,
3. 实训设备
电源模块PS307(10A)、CPU模块313C-2DP、数字量模块SM322、模拟量模块SM334、仿真模块SM374、连接器、导轨、螺钉、螺丝刀、导线若干。
4. 安装步骤
①对照部件清单检查部件是否齐备;
②安装导轨
③安装电源
④把总线连接器连到CPU,并安装模块;
⑤把总线连接器连到 I/O 模块,并安装模块;
⑥连接前连接器,并插入标签条和槽号;
⑦给模块配线(电源,CPU 和 I/O 模块)。
可编程控制器的硬件系统组成(图)
CPU)、存贮器和输入/输出接口等构成。从硬件结构来说,可编程控制器实际上就是计算机,图1是其硬件系统的简化框图。从图中可以看出PLC内部主要部件有:
(1)CPU(Central Process Unit)
CPU是PLC的核心组成部分,与通用微机的CPU一样,它在PLC系统中的作用类似于人体的神经中枢,故称为“电脑"。其功能是:
a、按PLC中系统程序赋予的功能,接收并存储从编程器输入的用户程序和数据。
b、用扫描方式接收现场输入装置的状态式数据,并存入映象寄存器或数据寄存器中。
c、诊断电源、PLC内部电路的工作状态和编程过程中的语法错误。
d、在PLC进入运行状态后,从存储器中逐条读取用户程序,经过命令解释后按指令规定的任务,产生相应的信号,去启闭有关控制门电路。分时分渠道地去执行数据的存取、传送、组合、比较和变换等操作,完成用户程序中规定的逻辑式算术运算等任务。根据运算结果,更新有关标志位的状态和输出映象寄存器的内容,再由输出映象寄存器的位状态式数据寄存器的有关内容,实现输出控制、制表、打印式数据通讯等。
PLC常用的CPU主要采用通用微处理器、单片机或双极型位片式微处理器。通用的微处理器常用的是8位机和16位机,如Z80A、8085、8086、6502、M6800、M6809、M68000等。单片机常用的有8039、8049、8031、8051等。双极型位片式微处理器常用的有AMD2900、AMD2903等。
①用通用微处理器作CPU
在低档PLC中,用Z80A做CPU较为普遍,Z80A用于PLC有如下长处: Z80(或Z80A)CPU及其配套的芯片廉价、普及、通用,用这套芯片制成的PC,给维修及推广普及带来方便。Z80有独立的输入/输出指令,指令格式较短,执行时间也较短,这样有利于扫描周期的缩短。Z80输入/输出指令格式较短,相应的输入/输出设备编码也较短,相应的译码硬件器较简单。由于Z80的信息是采用输入/输出映射方式,设计流程序时,对输入/输出与存储器寻址容易区别。
②用单片机作CPU
自从1974年出现单片机以来,已有不少产品采用单片机做可编程序控制器。日本三菱F系列PLC就采用美国IN公司MES-48系列的单片机8049和8039做处理器,8039单片机在一块片子上集成了8位的CPU,128×8的数据存储器。27条输入/输出线,T0、T1、INT测试线及8位定时器/计数器,时钟振荡电路等。
自80年代以来,出现了集成度更高。功能更强,并带有“布尔机"而又便于作数据通信的MCS-51系列单片机以及功能更高的16位单片机,大有取代MCS-48系列之势。日本三菱的F2系列PLC即采用CPU8031。MCS-51系列单片机是美国IN公司在MCS-48单片机基础上,于80年代初推出的产品,具有高集成度、高可靠性、高功能、高速度、低价格等特点。它有三个代表产品:8051、8751和8031,它们分别有不同的应用特性。8051是以4K字节EPR0M代替4K字节的R0M的8051;8031是内部无R0M8051。必须外接EPR0M;IN公司的96系列的单片机,字长为16,运算速度比51系列更高,这必将为次的PLC开发和应用带来美好的远景。用单片机制成的PLC有以下显著特点:为机电设备一体化创造了条件,因为由单片机制成PLC,体积更小。PLC逻辑功能很强,并且具有数值运算和通信接口。
.PROFIBUS协议包括三个主要部分:
PROFIBUS-DP:主站和从站之间采用轮询的通讯方式,支持高速的循环数据通讯,主要用于制造业自动化系统中现场级的通信
PROFIBUS-PA:电源和通信数据通过电源并行传输,主要用于面向过程自动化系统中本质安全要求的防爆场合
PROFIBUS-FMS:定义了主站和从站之间的通信模型,主要用于自动化系统中车间级的数据交换
3. PROFIBUS现场总线标准由三部分组成:
① PROFIBUS-DP(Decentralized Periphery分布式外围设备)
② PROFIBUS-PA(Process Automation 过程自动化)
③ PROFIBUS-FMS(Fieldbus Message Specification现场总线报文规范)
4.①Profibus是一种广泛应用范围的,开发的数字通信系统,特别适用与工厂自动化和过程自动化领域。Profibus适合与快速、时间要求严格的应用和复杂的通信任务
②Profibus-DP主要侧重与工厂自动化,它使用的是RS485传输技术
③Profibus-PA主要侧重于过程自动化,典型的使用MBP-IS传输技术,扩展的Profibus-DP
5. ①PROFIBUS-PA适用于过程自动化,PA将自动化系统和过程控制系统与压力、温度和液位变送器等现场设备连接起来,用来替代4~20MA的模拟技术
② PROFIBUS-FMS适用于解决车间监控级通信。在这一层,*控制器(例如PLC、PC等)之间需要比现场层更大量的数据传送,但通信的实时性要求低于现场。
6.MPI通信是当通信速率要求不高、通信数据量不大时,可以采用的一种简单经济型的
通信;MPI网络的通信速率为19.2Kbit/s-12Mbps,通常默认设置为187.5KBPS
西门子PLC S7-200/300/400CPU上的RS485接口不仅是编程接口,也是一个MPI
的通信接口
7.PLC与PLC之间的MPI通讯方式:
①全局数据包通讯方式:对于PLC之间的数据交换,我们只关心数据的发送区和接受区,全局数据包的通讯方式是在培植PLC硬件的过程中,组态所要通讯的PLC站之间的发送区和接受区,不需要任何程序处理,这种通讯方式只适合S7-300/400PLC之间相互通讯
②调用系统功能的通讯方式:
⑴双向通讯方式——在通讯的双方都要调用通讯块,一方调用发送块(SFC65 X-SEND),另一方调用接收块(SFC66 X-RCV)
⑵单向通讯方式——只在一方编写通讯程序,是客户机与服务器的关系,编写程序一方的CPU作为客户机,没有编程的一方作为服务器
8.通过MPI实现PLC到PLC之间通讯有三种方式:全局数据包通信方式、无组态连接
通信方式、组态连接通信方式
① 全局数据包通信方式:配置PLC硬件过程中,组态所要通讯的PLC站之间的发送和接收区,不需要任何程序处理。这种方式只适合S7-300/400之间相互通讯
② 无组态连接通信方式(数据包大76字节)有两种:双边通信方式、单边通信方式
ⅰ双边通信方式:一方调用数据发送块SFC65(X-SEND),另一方调用数据接收块SFC66(X-RCV),双方均需要编程。
ⅱ单边通信方式:只在一方编写程序,即客户机与服务器的访问模式。编写程序的一方做为客户机,不编写程序的一方作为服务器。S7-300/400既可作客户机又可作服务器。S7-200只能作服务器。
SFC67(X-GET)用来将服务器数据区的数据读回并存放到本地数据区
SFC68(X-PUT)用来将本地数据区中的数据写到服务器中的数据区
③ 组态连接方式:只适合S7-300与S7-400或S7-400与S7-400之间的通信;数据包大长度为160字节
西门子MM440变频器6SE6440-2UD41-6GB1
通讯处理器用于把 S7-300 连接到不同的总线系统/通讯网络上,以及进行点到点连接。根据应用情况和模块的不同协议,可以提供不同的总线系统,如PROFIBUSDP 或工业以太网。
点到点连接
通过处理器(CP)进行点到点连接是一种强大而低成本的中线系统替代方案。相对于总线系统,点到点链接的优点在只有较少(RS485) 设备需要连
应用接到SIMATIC S7 上时非常明显。
CP 可以方便的把第三方系统连接到SIMATICS7 上。由于CP 具有*的灵活性,可以实现多种不同的物理传输介质、传输速率,甚至可以自定义传输协议。
对于每个 CP,我们用 CD 光盘提供了组态软件包和电子手册,以及用于实现CPU 和 CP 之间通讯的参数化屏幕形式和标准的功能块。
组态的数据会存储到CPU 的系统块中,并备份。更换模块时新模块可以立即投入使用。
S7-300 的接口模块现有三种版本,每个都带有用于不同物理传输介质的接口。
通讯模块使 SIMATICS7-300 可以连接到如:
SIMATIC S7 和SIMATICS5 可编程控制器,以及许多其它制造商提供的系统
PC、可编程装置、HMI装置
现场设备
打印机
机器人控制
调制解调器
效益扫描仪、条码读取器等
由于可以使用 STEP 7 方便的进行组态,缩短了启动时间
通过 LED 指示缩短了发生故障时的停机和维修时间
S7-300系列PLC 结构
4、CPU 31x-2 PN/DP
数字表示以下CPU元素作用①总线错误指示器总线错误指示器②状态和错误显示CPU31x的常规状态和错误显示③微型存储卡(MMC) 的插槽,包括弹出器SIMATIC 微型存储卡 (MMC)被用作存储器模块。可以将 MMC 用作装载存储器和便携式存储介质。
MMC卡
④模式选择器开关用于设置CPU 操作模式。RUN:RUN 模式,CPU 执行用户程序。
STOP:STOP 模式,CPU 不执行用户程序。
MRES:CPU 存储器复位,
带有用于CPU 存储器复位的按钮功能的模式选择器开关位置。采用模式选择器开关方式的 CPU存储器复位需要特定操作顺序。
⑤第 2 个接口 (X2)的状态显示⑥接口 X2(PN)带有 “PtP" 名称后缀的 CPU 配有一个 PtP X2接口。
可以使用 CPU 的集成 PROFINET 接口与“工业以太网"建立连接。
可通过 MPI 或 PROFINET 组态 CPU 的集成 PROFINET 接口。
五、CPU 31x-2 PN/DP
数字表示以下CPU元素作用①总线错误指示器②状态和错误显示CPU31x的常规状态和错误显示③微型存储卡(MMC) 的插槽,包括弹出器SIMATIC 微型存储卡 (MMC)被用作存储器模块。可以将 MMC 用作装载存储器和便携式存储介质。
MMC卡
④CPU集成I/O模块CPU本机集成数字I/O⑤模式选择器开关用于设置CPU 操作模式。RUN:RUN 模式,CPU 执行用户程序。
STOP:STOP 模式,CPU 不执行用户程序。
MRES:CPU 存储器复位,
可以使用 CPU 的集成 PROFINET 接口与“工业以太网"建立连接。
可通过 MPI 或 PROFINET 组态 CPU 的集成 PROFINET 接口。
表 CPU 31x 的常规状态和错误显示
LED 标志颜色
含义
SF红色
硬件或软件错误。。DC5V绿色
为 CPU 和 S7-300 总线提供 5 V电源FRCE黄色
LED 亮起:已激活的强制作业LED以2Hz的频率闪烁:节点闪烁测试功能(仅用于具有 V2.2.0 或更高版本固件的CPU)
RUN绿色
RUN 状态下的 CPUSTARTUP 期间 LED 以2Hz的频率闪烁,在HOLD状态下以 0.5Hz的频率闪烁。
STOP黄色
STOP 或 HOLD 或 STARTUP 状态下的 CPU
当CPU请求存储器复位时,LED 以0.5Hz的频率闪烁,在复位期间以2Hz的频率闪烁。
表 CPU 31x 的总线错误显示(X1和X2接口的显示)
LED 标志
颜色
含义
315-2 DPBF
红色
DP 接口 (X2) 处的总线错误317-2DPBF1
红色
接口 1 (X1) 处的总线错误BF2
红色
接口 2 (X1) 处的总线错误
31x-2 PN/DPBF1
红色
接口 1 (X1) 处的总线错误
BF2
红色
接口 2 (X1) 处的总线错误
LINK
绿色
接口 2 (X2) 处的通讯激活RX/TX
黄色
在接口 2 (X2) 处接收/传输数据西门子6ES7322-1HF01-0AA0S7-300SM322模块,西门子S7-300模块供应商
SIMATIC S7-300,数字输出 SM 322,电位隔离, 8 个数字输出(继电器),1个 20针, 24V DC,2A 或者230V AC,2A
数据通讯
SIMATIC S7-300拥有不同的数据通信机制:
使用MPI,通过全局数据通信,实现联网CPU之间的数据包循环交换。
借助通信功能,与其它伙伴完成事件驱动型通信。网络连接通过MPI、PROFIBUS或PROFINET实现。
全局数据
借助“全局数据通信"服务,联网CPU彼此之间可以循环地交换数据(多可达8 GD数据包,每周期22个字节)。据此,可以实现,例如,某个CPU访问另一个CPU的数据、位存储单元和过程图像等信息。只能通过 MPI进行全局数据交换。组态通过STEP 7的GD表完成。
通讯功能
使用系统已经集成的块,可以建立S7/C7伙伴之间的通信服务。
这些服务是:
通过 MPI 进行 S7 基本通讯。
通过 MPI、C 总线、PROFIBUS 和 PROFINET/工业以太网的 S7 通讯。
S7-300 可以用于:
用作服务器时,使用MPI、C总线和PROFIBUS
用作服务器或客户端时,使用集成式PROFINET接口
使用reloadable块,可以建立与S5伙伴和非西门子设备之间的通信服务。
这些服务是:
通过 PROFIBUS 和工业以太网进行的 S5 兼容通讯。
通过 PROFIBUS 和工业以太网进行的标准通讯(非西门子系统)。
与全局数据不同的是,对于通信功能,必须为其建立通信连接。
集成到 IT 领域中
借助自动化工程组态,使用S7-300,可以更加方便地接入现代化的信息技术世界。使用CP 343-1Advanced,可以实现以下信息技术功能:
IP 路由;
借助IP访问列表,将IP V4报文以不低于Gigabit的速度转发至受控PROFINET接口。
WEB 服务器;
使用标准浏览器,可以浏览大至30MB可自由定义的HTML网页;通过FTP处理自己的文件系统中的数据
标准诊断页;
无需额外工具,就可以在工厂内完成插装在安装机架上的所有模块的快速诊断工作。
E-mail;
直接从用户程序中发送认证电子邮件。电子邮件客户端设计有通知功能,可以在控制程序中直接通知用户。
通过 FTP 进行通讯;
大多数操作系统平台都可以使用的开放协议
设计有30 MB RAM文件系统,可以用作动态数据的中间存储器。
S7-300 PROFINETCPU集成有Web服务器。标准Web浏览器可以读出S7-300站中的信息:
CPU 一般信息
诊断缓冲区的内容
变量表
标签状态
模块的状态
报文
工业以太网的相关信息
PROFINET 节点的拓扑结构
序包CD
S7-300 通讯模块说明
通讯处理器用于把 S7-300 连接到不同的总线系统/通讯网络上,以及进行点到点连接。根据应用情况和模块的不同协议,可以提供不同的总线系统,如PROFIBUSDP 或工业以太网。
点到点连接
通讯模块使 SIMATICS7-300 可以连接到如:
PC、可编程装置、HMI装置
现场设备
打印机
机器人控制
调制解调器
效益扫描仪、条码读取器等
设计和功能S7-300系列PLC 结构
4、CPU 31x-2 PN/DP
MMC卡
MMC卡
表 CPU 31x 的常规状态和错误显示
LED 标志颜色
含义
SF红色
硬件或软件错误。。DC5V绿色
为 CPU 和 S7-300 总线提供 5 V电源FRCE黄色
RUN绿色
STOP黄色
表 CPU 31x 的总线错误显示(X1和X2接口的显示)
LED 标志
颜色
含义
315-2 DPBF
红色
DP 接口 (X2) 处的总线错误317-2DPBF1
红色
接口 1 (X1) 处的总线错误BF2
红色
接口 2 (X1) 处的总线错误
31x-2 PN/DPBF1
红色
接口 1 (X1) 处的总线错误
BF2
红色
接口 2 (X1) 处的总线错误
LINK
绿色
接口 2 (X2) 处的通讯激活RX/TX
黄色
数据通讯
SIMATIC S7-300拥有不同的数据通信机制:
使用MPI,通过全局数据通信,实现联网CPU之间的数据包循环交换。
全局数据
通讯功能
使用系统已经集成的块,可以建立S7/C7伙伴之间的通信服务。
这些服务是:
通过 MPI 进行 S7 基本通讯。
用作服务器时,使用MPI、C总线和PROFIBUS
用作服务器或客户端时,使用集成式PROFINET接口
使用reloadable块,可以建立与S5伙伴和非西门子设备之间的通信服务。
这些服务是:
通过 PROFIBUS 和工业以太网进行的 S5 兼容通讯。
通过 PROFIBUS 和工业以太网进行的标准通讯(非西门子系统)。
与全局数据不同的是,对于通信功能,必须为其建立通信连接。
集成到 IT 领域中
标准诊断页;
无需额外工具,就可以在工厂内完成插装在安装机架上的所有模块的快速诊断工作。
通过 FTP 进行通讯;
大多数操作系统平台都可以使用的开放协议
设计有30 MB RAM文件系统,可以用作动态数据的中间存储器。
CPU 一般信息
诊断缓冲区的内容
变量表
标签状态
模块的状态
报文
工业以太网的相关信息
PROFINET 节点的拓扑结构