西門子觸摸屏代理商6AV2181-4XB00-0AX0 西門子觸摸屏代理商6AV2181-4XB00-0AX0
DI：數(shù)字量輸入模塊，DO：數(shù)字量輸出模塊，AI：模擬量輸入模塊，AO：模擬量輸出模塊
S7-CPU模塊可分為緊湊型、標(biāo)準(zhǔn)型、革新型、戶外型、故障安全型、特種型CPU。CPU312C表示是緊湊型CPU；CPU313C-2DP表示集成了PROFIBUS-DP協(xié)議的緊湊型CPU；CPU314-2PtP表示集成了點(diǎn)到點(diǎn)協(xié)議的緊湊型CPU；CPU313表示標(biāo)準(zhǔn)型CPU；CPU312IFM表示戶外型CPU；CPU317-2DP表示集成了PROFIBUS-DP協(xié)議的特種型CPU；
1）RUN-P：可編程運(yùn)行模塊，在此模式下，可以讓用戶調(diào)試運(yùn)行程序。2）RUN：運(yùn)行模式，在此模式下，僅能運(yùn)行程序，不能修改程序。3）STOP：停機(jī)模式，在此模式下，CPU不執(zhí)行用戶程序，但是裝有STEP7的計(jì)算機(jī)可以讀出或者修改用戶程序。4）MRES：存儲器復(fù)位模式。當(dāng)開關(guān)在此位置釋放時(shí)會自動返回到STOP位置，該位置不可保存。
1）高速的指令處理。2）人機(jī)界面（HMI）。3）診斷功能。4）口令保護(hù)。
MPI 是多點(diǎn)接口(Multi Point Interface)的簡稱，是西門子公司開發(fā)的用于PLC之間通訊的保密的協(xié)議。MPI通訊是當(dāng)通信速率要求不高、通信數(shù)據(jù)量不大時(shí)，可以采用的一種簡單經(jīng)濟(jì)的通訊方式。MPI通信可使用PLC S7-200/300/400、操作面板TP/OP及上位機(jī)MPI/PROFIBUS通信卡，如CP5512/CP5611/CP5613等進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。MPI網(wǎng)絡(luò)的通信速率為19.2Kbps~12Mbps，多可以連接32個(gè)節(jié)點(diǎn)，大通訊距離為50m，但是可以通過中繼器來擴(kuò)展長度。
1）數(shù)字I/O模塊每個(gè)槽占4B（等于32個(gè)I/O點(diǎn)），如槽1的地址為0.0~3.7；數(shù)字量模塊中的輸入點(diǎn)和輸出點(diǎn)的地址由字節(jié)部分和位部分組成，如I0.0，可以參考下圖理解：
2）模擬I/O模塊每個(gè)槽占16B（等于8個(gè)模擬量通道），每個(gè)模擬量輸入通道、輸出通道的地址總是一個(gè)字地址，如槽1-模擬量1的地址為00~01，槽1-模擬量2的地址為：02~03，槽1-模擬量8的地址為：14~15。
【創(chuàng)建一個(gè)簡單的完整項(xiàng)目實(shí)例】
1.需求分析：本次的項(xiàng)目是對樓宇循環(huán)供水的控制，整個(gè)項(xiàng)目需要完成壓力、壓差、溫度等的獲取及顯示、同時(shí)完成電機(jī)的控制。
2.設(shè)計(jì)：使用西門子的Step7工具進(jìn)行梯形圖編程，完成自動化控制。使用西門子的WinCC5.5進(jìn)行自動化人機(jī)界面的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)。
3.Step7進(jìn)行編程的步驟：1）進(jìn)行硬件組態(tài)，由于西門子的設(shè)備型號已經(jīng)選定好，故根據(jù)實(shí)物的型號，*行硬件組態(tài)，組態(tài)結(jié)果圖如下：
注：1.本圖需和現(xiàn)場的實(shí)物連接圖**。2.本項(xiàng)目使用的是MPI/DP方式進(jìn)行與柜子的通信，在此需按如下圖方式設(shè)置一下MPI/DP后，才可以通過右鍵-”添加主站系統(tǒng)“進(jìn)行柜子的添加。
2）編程：OB塊：組織塊，有中斷組織塊，啟動組織塊，各種錯(cuò)誤組織塊等，OB1是主程序，是用來存放用戶編寫的主程序然后循環(huán)掃描。FB塊：功能塊，F(xiàn)B有自己的DB。FC塊：功能。DB塊：數(shù)據(jù)塊，分為背景數(shù)據(jù)塊，共享數(shù)據(jù)塊和用戶定義數(shù)據(jù)塊，背景數(shù)據(jù)塊相當(dāng)于FB的存儲區(qū)，共享數(shù)據(jù)塊里定義的數(shù)據(jù)所有邏輯塊都可以訪問，用戶定義數(shù)據(jù)塊是以UDT為模板創(chuàng)建的，需先定義數(shù)據(jù)類型UDT。
3）與PLC連接：A. 在“控制面板”-"設(shè)置PG/PC接口“設(shè)置上位機(jī)與下位機(jī)通訊的接口方式，本項(xiàng)目設(shè)置為 R)82583V Gigabit Network Connection.TCPIP.Auto.1(Active)方式，該方式上位機(jī)和下位機(jī)通訊即可以采用TCP/IP方式，也可以采用ISO方式。如下圖：
B.Step7 通訊模塊設(shè)置，CP343-1模塊右鍵-“對象屬性”，常規(guī)-接口-屬性設(shè)置以太網(wǎng)參數(shù)，如下圖：
“設(shè)置MAC地址/使用ISO協(xié)議"勾選上，則PLC可以通過MAC地址采用ISO協(xié)議進(jìn)行通訊了。
C.往PLC上下載編好的程序，如下圖：
4.WinCC與PLC中的程序連接：在內(nèi)部變量中，添加”SIMATIC S7 PROTOCOL SITUE"驅(qū)動程序，在此下面可以選擇Industrial Ethernet或者TCP/IP下面新建連接后，建立變量。
A使用Industrial Ethernet方式建立Wincc與PLC的連接：
在testIEth下面新建變量，同時(shí)給變量選擇地址（該地址為step7編好的程序中，自動生成的地址）
B.使用TCP/IP方式連接PLC：
TCP/IP中新建設(shè)置變量與Industrial Ethernet中的一樣。
上述為使用西門子PLC進(jìn)行開發(fā)的整體角度的使用介紹。
西門子S7-1500 PK S7-300/400，它的優(yōu)勢在哪里?
2012年，西門子推出了的SIMATIC S7-1500系列PLC，其優(yōu)異的性能讓初次使用的工程人員愛不釋手。那么，相對于西門子傳統(tǒng)的SIMATIC S7-300/400系列PLC，S7-1500系列PLC都有哪些優(yōu)勢呢？以下為我的一點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)之談。
首先，它的外觀設(shè)計(jì)更人性化，選用時(shí)更容易被工程現(xiàn)場人員所接受。S7-1500模塊大小比S7-300稍大，機(jī)架類似于S7-300，前連接器安裝時(shí)具有接線位置，并提供專門的電源元件和屏蔽支架及線卡，使接線更方便，可靠性更高；尤其讓工程人員心動的是CPU上配置有LED顯示屏，可方便顯示CPU狀態(tài)和故障信息等。
其次，從硬件方面來說，S7-1500PLC的處理速度更快，聯(lián)網(wǎng)能力更強(qiáng)，診斷能力和安全性更高，不僅可節(jié)省成本，提高生產(chǎn)效率，而且安全可靠，維護(hù)簡單方便，真正成為工廠客戶和現(xiàn)場維護(hù)人員的控制器。例如，相對于S7-300/400，S7-1500 PLC采用新型的背板總線技術(shù)，采用高波特率和高傳輸協(xié)議，使其信號處理速度更快；S7-1500所有CPU集成1-3個(gè)PROFINET接口，可實(shí)現(xiàn)低成本快速組態(tài)現(xiàn)場級通信和公司網(wǎng)絡(luò)通信，而S7-300/400PLC只有個(gè)別型號CPU才集成有PROFINET接口；S7-1500 PLC的模塊集成有診斷功能，診斷級別為通道級，無需進(jìn)行額外編程，當(dāng)發(fā)生故障時(shí)，可快速準(zhǔn)確地識別受影響的通道，減少停機(jī)時(shí)間，這是S7-300/400PLC所*的。
S7-1500PLC的組態(tài)和編程效率更高，信息采集和查看更方便，這也是工程設(shè)計(jì)人員的福音。由于S7-1500PLC是無縫集成到TIA博途軟件中，無論是硬件組態(tài)、網(wǎng)絡(luò)連接和上位組態(tài)，還是軟件編程，其操作均簡單快捷。
而S7-300/400PLC組態(tài)編程軟件為經(jīng)典STEP7，上位組態(tài)軟件為WinCC，相對于TIA博途軟件，某些操作顯得繁瑣（例如對于各個(gè)程序塊需要每個(gè)單獨(dú)存盤，當(dāng)有語法錯(cuò)誤時(shí)，則無法執(zhí)行保存操作）。對于S7-1500，可通過Internet瀏覽器、內(nèi)置CPU顯示屏、TIA博途和HMI設(shè)備隨時(shí)查看CPU狀態(tài)、過程變量和故障信息等，而對于S7-300/400 PLC，則沒有CPU顯示屏，信息采集和查看也沒有S7-1500PLC方便。
相對于S7-300/400PLC，S7-1500PLC支持的數(shù)據(jù)類型更廣泛。S7-1500PLC的基本數(shù)據(jù)類型的長度大到64位，而S7-300/400 PLC支持的基本數(shù)據(jù)類型長度大為32位；S7-1500PLC支持Pointer、Any和Variant三種類型指針，S7-300/400PLC只支持前兩種。這些特點(diǎn)，均使S7-1500PLC的編程更加靈活。
另外，S7-1500 PLC無需使用其它模塊即可實(shí)現(xiàn)運(yùn)動控制功能。通過PLCopen 技術(shù)，控制器可使用標(biāo)準(zhǔn)組件連接支持PROFIdrive 的各種驅(qū)動裝置；此外，S7-1500 PLC還支持所有CPU 變量的TRACE 功能，提高了調(diào)試效率，優(yōu)化了驅(qū)動和控制器的性能。
總之，S7-1500 PLC的功能不僅涵蓋了絕大多數(shù)S7-300/400PLC，而且有過之而無不及，適用范圍廣泛，加之其具有上述的優(yōu)點(diǎn)，使其在今后的發(fā)展中，必將廣泛應(yīng)用于各個(gè)工程領(lǐng)域之中。
S7-400產(chǎn)品介紹：
說明
SIMATICS7-400 PNH系統(tǒng)可以根據(jù)具體應(yīng)用需求量身定制：性能可擴(kuò)展、的冗余度可靈活組態(tài)，安全功能易于集成。集成PROFINET接口，可冗余連接I/O設(shè)備，或者通過PROFIBUS連接I/O設(shè)備，實(shí)現(xiàn)工廠級通信。無論何種應(yīng)用，使用SIMATIC S7-400 PNH，均可在熟悉的STEP7 工程環(huán)境中，進(jìn)行便捷而有效的編程和組態(tài)。
應(yīng)用
■ 避免控制器故障引起的停機(jī)。主要用于生產(chǎn)、能源、供水系統(tǒng)、機(jī)場助航照明、編組站系統(tǒng)等領(lǐng)域。
■ 避免因工廠故障造成數(shù)據(jù)丟失而導(dǎo)致的高昂重啟成本。主要用于行李處理、高架倉庫、跟蹤和追溯等領(lǐng)域。
■ 在工廠或機(jī)器停機(jī)時(shí)保護(hù)工廠、工件和材料。主要用于爐子、半導(dǎo)體、船舶等領(lǐng)域。
■ 無監(jiān)督和維修人員亦能保障正常運(yùn)行。主要用于污水處理廠、隧道、船閘、樓宇系統(tǒng)等領(lǐng)域。
效益
簡單、高效的工程組態(tài)
與在標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)中一樣，SIMATIC S7-400H 可以使用所有 STEP 7 編程語言進(jìn)行編程。可以很容易的把程序從標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)遷移到冗余系統(tǒng)中，反之亦然。當(dāng)加載程序時(shí)，它會自動傳送到兩個(gè)冗余控制器中。使用 STEP 7，可以對特定冗余功能和配置進(jìn)行參數(shù)設(shè)置。
出色的診斷和模塊更換優(yōu)勢
■ 利用集成的自我診斷功能，系統(tǒng)可以提前檢測故障和發(fā)送信號，避免故障對生產(chǎn)過程產(chǎn)生影響。這樣可以有針對性地替換故障組件，加快維修進(jìn)程。
■ 可以在系統(tǒng)運(yùn)行過程中對所有組件進(jìn)行熱插拔。更換一個(gè) CPU 后，當(dāng)前的所有程序和數(shù)據(jù)可以自動重新裝載。
■ 即使在系統(tǒng)運(yùn)行過程中，也可以修改程序（例如，程序塊的修改和重新裝載），更改配置（例如，增加或刪減 DP從站或模塊）以及改變 CPU 的內(nèi)存分配。
設(shè)計(jì)和功能
根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)字表明，所有自動化組件（無論是機(jī)械式、機(jī)電式，還是電子式）都會出現(xiàn)故障。因此，工廠維護(hù)和工廠改造也就必不缺少。在實(shí)際應(yīng)用中，期待的可用性是不現(xiàn)實(shí)的。
通過西門子 SIMATIC S7-400H，能夠大限度地降低生產(chǎn)故障機(jī)率，大化生產(chǎn)率。
SIMATIC S7-400H 具有以下功能：
■ 出現(xiàn)故障時(shí)，能夠無擾切換
■ 集成故障檢測功能；提前檢測故障，避免影響生產(chǎn)過程
■ 在線維護(hù)，即可在工廠運(yùn)行期間，更換故障組件
■ 組態(tài)更改，即可在工廠運(yùn)行期間，進(jìn)行工廠擴(kuò)容
■ 自動事件同步
■ 高可用性通信
■ 冗余連接I/O 設(shè)備
S7-400 PNH CPU的同步模塊分為兩種，一種用于長10m 的 FOC patch 光纖，另一種用于長10km 的單模全雙工 LC/LC 光纖（9/125 μ）。
冗余系統(tǒng)的同步光纖分為1m、2m、10m 和10km 四種。同步速率達(dá)到400Mbps。
設(shè)備定期清掃
（1） 每六個(gè)月或季度對PLC進(jìn)行清掃，切斷給PLC供電的電源把電源機(jī)架、CPU主板及輸入/輸出板依次拆下，進(jìn)行吹掃、清掃后再依次原位安裝好，將全部連接恢復(fù)后送電并啟動PLC主機(jī)。認(rèn)真清掃PLC箱內(nèi)衛(wèi)生；
（2） 每三個(gè)月更換電源機(jī)架下方過濾網(wǎng)；
設(shè)備拆裝順序及方法
（1） 停機(jī)檢修，必須兩個(gè)人以上監(jiān)護(hù)操作；
（2） 把CPU前面板上的方式選擇開關(guān)從“運(yùn)行”轉(zhuǎn)到“停”位置；
（3） 關(guān)閉PLC供電的總電源，然后關(guān)閉其它給模坂供電的電源；
（4） 把與電源架相連的電源線記清線號及連接位置后拆下，然后拆下電源機(jī)架與機(jī)柜相連的螺絲，電源機(jī)架就可拆下；
（5） CPU主板及I/0板可在旋轉(zhuǎn)模板下方的螺絲后拆下；
（6） 安裝時(shí)以相反順序進(jìn)行；
電池更換
當(dāng)PLC的用戶程序要保留在RAM中時(shí)，就會用到電池，電池通常是3V或3.6V的不可充電的鋰電池，電池的使用壽命通常是五年左右，電池用久了，電壓就會下降，當(dāng)其下降到不足以保證RAM中數(shù)據(jù)時(shí)，RAM中的程序就會丟失。如果用戶沒有備份程序，就會相當(dāng)麻煩。[1]
一般PLC內(nèi)部設(shè)有電池電壓檢測電路，當(dāng)電壓下降到一定程度時(shí)，PLC就會報(bào)警，提醒更換電池。PLC的使用說明書都有提供更換電池的方法。一般來 說，PLC在斷電后，因?yàn)镻LC上RAM電源端接有充電電容，即使把電池去掉，電容上充電電量也足夠RAM內(nèi)的數(shù)據(jù)保持一段時(shí)間，所以如果取掉電池后在短 時(shí)間內(nèi)（通常5分鐘）再將新電池?fù)Q上去，數(shù)據(jù)是不會丟失的。
但用戶實(shí)際使用PLC的環(huán)境情況不盡相同，例如電容的容量下降，RAM電源回路有 灰塵、油泥等形成放電回路等，這會加快PLC斷電后電容的放電速度，從而使時(shí)間不好把握。如果在帶電的情況下更換電池就可保程序*。因?yàn)殡娫词冀K會 有電壓加在RAM芯片的電源腳。當(dāng)然更換時(shí)亦要小心應(yīng)對，注意電池的極性以及避免短路情況發(fā)生。
