西門子模塊6ES7322-1BH01-0AA0

編程概念

設(shè)計 PLC 系統(tǒng)的指南

設(shè)計 PLC 系統(tǒng)有很多種方法。 以下這些通用的指南適用于許多設(shè)計項目。

當(dāng)然，您還必須遵守您所在公司的規(guī)程以及您在培訓(xùn)中和現(xiàn)場積累的實踐經(jīng)驗。

分解過程或機器

將您的過程或者機器分解成相互獨立的部分。

這些獨立部分決定了控制器之間的界限，并將影響功能描述規(guī)范和資源的分配。

創(chuàng)建功能規(guī)范

寫出過程或者機器每一部分的操作描述。 包括下列主題： I/O

點、操作的功能描述、允許每個執(zhí)行器（例如螺線管、電機和驅(qū)動器）動作之前必須達到

的狀態(tài)、操作員界面的描述以及與過程或機器其它部分相連的任何接口的描述。

設(shè)計安全電路

出于安全考慮，應(yīng)識別出需要硬接線邏輯的設(shè)備。

控制設(shè)備若發(fā)生故障可能出現(xiàn)不安全狀況，造成機器意外啟動或運行變化。

若是意外或錯誤的機械運轉(zhuǎn)可能導(dǎo)致人員身體受傷或重大財產(chǎn)損失，應(yīng)考慮使用獨立于

CPU 運行的機電超馳裝置，以防止不安全的運行。

安全電路的設(shè)計中應(yīng)包含以下任務(wù)：

● 確定可能造成危險的不正確或意外的執(zhí)行器操作。

● 確定可確保操作不危險的條件，并確定如何獨立于 CPU 檢測這些條件。

● 確定上電和斷電時 CPU 和 I/O 如何影響過程，并確定檢測錯誤的時間。

此信息僅用于設(shè)計正常和可預(yù)期的異常操作，不能用于保障安全的目的。

● 設(shè)計獨立于 CPU 的手動或機電安全超馳來阻止危險的操作。

● 向 CPU

提供獨立電路的相應(yīng)狀態(tài)信息，便于程序和任何操作員界面都獲得必需的信息。

● 標(biāo)識其它與過程安全操作相關(guān)的安全要求。

儲過程，它的執(zhí)行不是由程序調(diào)用，也不是手工啟動，而是由事件來觸發(fā)，比如當(dāng)對一個表進行操作（ insert，delete， update）時就會激活它執(zhí)行。觸發(fā)器經(jīng)常用于加強數(shù)據(jù)的完整性約束和業(yè)務(wù)規(guī)則等。 觸發(fā)器可以從 DBA_TRIGGERS ，USER_TRIGGERS 數(shù)據(jù)字典中查到。SQL3的觸發(fā)器是一個能由系統(tǒng)自動執(zhí)行對數(shù)據(jù)庫修改的語句。
觸發(fā)器可以查詢其他表，而且可以包含復(fù)雜的SQL語句。它們主要用于強制服從復(fù)雜的業(yè)務(wù)規(guī)則或要求。例如：您可以根據(jù)客戶當(dāng)前的帳戶狀態(tài)，控制是否允許插入新訂單。
觸發(fā)器也可用于強制引用完整性，以便在多個表中添加、更新或刪除行時，保留在這些表之間所定義的關(guān)系。然而，強制引用完整性的方法是在相關(guān)表中定義主鍵和外鍵約束。如果使用數(shù)據(jù)庫關(guān)系圖，則可以在表之間創(chuàng)建關(guān)系以自動創(chuàng)建外鍵約束。
觸發(fā)器與存儲過程區(qū)別是觸發(fā)器不能執(zhí)行EXECUTE語句調(diào)用，而是在用戶執(zhí)行Transact-SQL語句時自動觸發(fā)執(zhí)行。編程容易。PLC的編程多采用繼電器控制梯形圖及命令語句，其數(shù)量比微型機指令要少得多，除中、高檔PLC外，一般的小型PLC只有16條左右。由于梯形圖形象而簡單，因此容易掌握、使用方便，甚至不需要計算機專業(yè)知識，就可進行編程。 

2、組態(tài)靈活。由于PLC采用積木式結(jié)構(gòu)，用戶只需要簡單地組合，便可靈活地改變控制系統(tǒng)的功能和規(guī)模，因此，可適用于任何控制系統(tǒng)。 

3、安裝方便。與計算機系統(tǒng)相比，PLC的安裝既不需要機房，也不需要嚴(yán)格的屏蔽措施。使用時只需把檢測器件與執(zhí)行機構(gòu)和PLC的I/O接口端子正確連接，便可正常工作

1）增量型：就是每轉(zhuǎn)過單位的角度就發(fā)出一個脈沖信號(也有發(fā)正余弦信號，然后對其進行細(xì)分，斬波出頻率更高的脈沖)，通常為A相、B相、Z相輸出，A相、B相為相互延遲1/4周期的脈沖輸出，根據(jù)延遲關(guān)系可以區(qū)別正反轉(zhuǎn)，而且通過取A相、B相的上升和下降沿可以進行2或4倍頻；Z相為單圈脈沖，即每圈發(fā)出一個脈沖。
（2）值型：就是對應(yīng)一圈，每個基準(zhǔn)的角度發(fā)出一個與該角度對應(yīng)二進制的數(shù)值，通過外部記圈器件可以進行多個位置的記錄和測量。
2、按信號的輸出類型分為：電壓輸出、集電極開路輸出、推拉互補輸出和長線驅(qū)動輸出。
3、以編碼器機械安裝形式分類
（1）有軸型：有軸型又可分為夾緊法蘭型、同步法蘭型和伺服安裝型等。 [2] 
（2）軸套型：軸套型又可分為半空型、全空型和大口徑型等。
4、以編碼器工作原理可分為：光電式、磁電式和觸點電刷式。
常見故障編輯

1、編碼器本身故障：是指編碼器本身元器件出現(xiàn)故障，導(dǎo)致其不能產(chǎn)生和輸出正確的波形。這種情況下需更換編碼器或維修其內(nèi)部器件。
2、編碼器連接電纜故障：這種故障出現(xiàn)的幾率 ，維修中經(jīng)常遇到，應(yīng)是優(yōu)先考慮的因素。通常為編碼器電纜斷路、短路或接觸不良，這時需更換電纜或接頭。還應(yīng)特別注意是否是由于電纜固定不緊，造成松動引起開焊或斷路，這時需卡緊電纜。
3、編碼器+5V電源下降：是指+5V電源過低， 通常不能低于4.75V，造成過低的原因是供電電源故障或電源傳送電纜阻值偏大而引起損耗，這時需檢修電源或更換電纜。

4、式編碼器電池電壓下降：這種故障通常有含義明確的報警，這時需更換電池，如果參考點位置記憶丟失，還須執(zhí)行重回參考點操作。
5、編碼器電纜屏蔽線未接或脫落：這會引入干擾信號，使波形不穩(wěn)定，影響通信的準(zhǔn)確性，必須保證屏蔽線可靠的焊接及接地。
6、編碼器安裝松動：這種故障會影響位置控制 精度，造成停止和移動中位置偏差量超差，甚至剛一開機即產(chǎn)生伺服系統(tǒng)過載報警，請?zhí)貏e注意。
7、光柵污染 這會使信號輸出幅度下降，必須用脫脂棉沾*輕輕擦除油污。

簡單的結(jié)構(gòu)使得 S7-300 使用靈活且易于維護：

安裝模塊：

只需簡單地將模塊掛在安裝導(dǎo)軌上，轉(zhuǎn)動到位然后鎖緊螺釘。 集成的背板總線： 

背板總線集成到模塊里。模塊通過總線連接器相連，總線連接器插在外殼的背面。 模塊采用機械編碼，更換極為容易：

更換模塊時，必須擰下模塊的固定螺釘。按下閉鎖機構(gòu)，可輕松拔下前連接器。前連接器上的編碼裝置防止將已接線的連接器錯插到其他的模塊上。 現(xiàn)場證明可靠的連接：

對于信號模塊，可以使用螺釘型、彈簧型或絕緣刺破型前連接器。 TOP 連接：

為采用螺釘型接線端子或彈簧型接線端子連接的 1 線 - 3 線連接系統(tǒng)提供預(yù)組裝接線另外還可直接在信號模塊上接線。 規(guī)定的安裝深度：

所有的連接和連接器都在模塊上的凹槽內(nèi)，并有前蓋保護。因此，所有模塊應(yīng)有明確的安裝深度。 無插槽規(guī)則:

信號模塊和通信處理器可以不受限制地以任何方式連接。系統(tǒng)可自行組態(tài)

創(chuàng)建新項目

1、打開STEP 7 Basic 軟件并新建項目
在STEP 7 Basic 的 “Portal View"中選擇“Create new project"創(chuàng)建一個新項目，項目名稱為“GS_ISO"。

2、添加硬件并命名PLC
然后進入 “Project view"，在“Project tree" 下雙擊 “Add new device"，在對話框中選擇所使用的S7-1200 CPU（6ES7 212-1BD30-0XB0）添加到機架上，設(shè)備名為 PLC_1，如圖1所示。

圖1 添加新的PLC站

為了編程方便，我們使用 CPU 屬性中定義的時鐘位，定義方法如下：
在“Project tree> PLC_1 > Device configuration" 中，選中 CPU ，然后在下面的屬性窗口中，“Properties > System and clock memory" 下，將系統(tǒng)位定義在MB1，時鐘位定義在MB0，如圖2所示。程序中我們主要使用 M0.3，它是以2Hz 的速率在0和1之間切換的一個位，可以使用它去自動激活發(fā)送任務(wù)。

圖2 系統(tǒng)和時鐘存儲器

3、為 S7-1200 CPU的PROFINET 通信口分配以太網(wǎng)地址
在 “Device View"中點擊 CPU 上代表PROFINET 通信口的綠色小方塊，在下方會出現(xiàn)PROFINET 接口的屬性，在 “Ethernet addresses"下分配IP 地址為 192.168.0.2 ，子網(wǎng)掩碼為255.255.255.0，如圖3所示。

圖3為 S7-1200 CPU的PROFINET 接口分配IP地址

3.2調(diào)用并配置通信指令

1、在 PLC_1 的 OB1 中調(diào)用 “TCON"通信指令
進入“Project tree > PLC_1 > Program blocks > OB1" 主程序中，從右側(cè)窗口 “Instructions > Extended Instructions > Communications" 下調(diào)用 “TCON" 指令，并選擇 “Single Instance" 生成背景 DB塊，如圖4所示。