西門子PLC模塊6ES7511-1UK01-0AB0參數(shù)詳細(xì)

 西門子PLC的MPI通訊詳解隨著科技的進(jìn)步，智能化芯片的發(fā)展逐漸成熟起來設(shè)備的智能化程度也相應(yīng)提高，隨之智能化設(shè)備之間基于開放標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)場總線構(gòu)成的自動化控制系統(tǒng)也逐漸成熟起來。， 于是西門子PLC除了使用工業(yè)以太網(wǎng)和profibus。在我們常用的編程、組態(tài)、通訊還用到了MPI、ASI等。這些協(xié)議實(shí)現(xiàn)西門子PLC主機(jī)與智能從站之間的通訊，甚至兼容符合第三方產(chǎn)品的通訊協(xié)議。西門子通訊大致有MPI網(wǎng)絡(luò)通訊、PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)通訊、工業(yè)以太網(wǎng)通訊這三種。

S7-200系列在集散自動化系統(tǒng)中充分發(fā)揮其強(qiáng)大功能。使用范圍可覆蓋從替代繼電器的簡單控制到更復(fù)雜的自動化控制。應(yīng)用領(lǐng)域極為廣泛，覆蓋所有與自動檢測，自動化控制有關(guān)的工業(yè)及民用領(lǐng)域，包括各種機(jī)床、機(jī)械、電力設(shè)施、民用設(shè)施、環(huán)境保護(hù)設(shè)備等等。如：沖壓機(jī)床，磨床，印刷機(jī)械，橡膠化工機(jī)械，中央空調(diào)，電梯控制，運(yùn)動系統(tǒng)。S7-200系列PLC可提供5個不同的基本型號的8種CPU供您使用。S7-200 CPU的技術(shù)指標(biāo)數(shù)字量輸入/輸出模塊用于處理自動化系統(tǒng)中的數(shù)字量輸入/輸出任務(wù)。 可通過這些模塊連接數(shù)字量傳感器和執(zhí)行器使用數(shù)字量輸入/輸出模塊給用戶提供以下優(yōu)點(diǎn)適應(yīng)性采用的模塊組合方式，可以匹配控制任務(wù)所需的輸入/輸出的點(diǎn)數(shù)。 不需要過多的投資 靈活的過程信號連接可使用各種不同的數(shù)字量執(zhí)行器和傳感器，將自動化系統(tǒng)連接到過程控制中數(shù)字量輸入/輸出模塊具有下列機(jī)械特性緊湊型設(shè)計(jì)堅(jiān)固的塑料機(jī)殼里包括：綠色 LED，用于指示輸入/輸出的信號狀態(tài) 前連接器插座，通過前門保護(hù)前門上的標(biāo)簽區(qū)連接器針腳分配，用于在前門內(nèi)部進(jìn)行配線安裝方便模塊安裝在 DIN 導(dǎo)軌上并通過總線連接器連接到相鄰模塊。沒有插槽規(guī)則；輸入地址由插槽決定當(dāng)在 ET 200M 分布式 I/O 系統(tǒng)中與有源總線模塊一起使用時，可以對數(shù)字量輸入/輸出模塊進(jìn)行熱插拔，而不會有任何反應(yīng)。其它模塊繼續(xù)工作。方便用戶接線裝置單元通過連接器連接。當(dāng)*連接模塊時，編碼設(shè)備鎖定在連接器中，這樣該連接器只能適合于同樣類型的模塊。更換模塊時，對于新的同類型模塊，可原封不動保持前連接器的接線狀態(tài)。這樣可以避免在更換模塊的過程中將已接線的前連接器插入到錯誤模塊中SIEMENS 可編程控制器

一、概述
在自動化項(xiàng)目中，用戶使用西門子PLC S7-200系列時，經(jīng)常會用到通訊模塊來完成數(shù)據(jù)交換。西門子 S7-200系列的通訊模塊常使用CP243-1，本文下面對它的使用做一個簡要說明。二、西門子PLC S7-200通訊模塊使用方法用戶使用西門子PLC S7-200通訊模塊CP243-1時，需注意以下幾種情況：1. 在硬件安裝時，如果對于西門子PLC S7-200較早型號的CPU（訂貨號含有2BD22）需要CP243-1緊靠在CPU右側(cè)進(jìn)行安裝；如果是西門子PLC S7-200新型號的CPU（訂貨號含2BD23），則可將CP243-1放置在任意位置。2. 用戶可以通過編程軟件STEP 7 MicroWIN V4.0進(jìn)行配置和程序下載；3. 在STEP 7 MicroWIN V4.0中，用戶可通過“以太網(wǎng)配置向?qū)?對CP243-1進(jìn)行配置；4. 注意在程序下載時，需要將CP243-1的IP地址和PC的IP地址設(shè)定為同一網(wǎng)CP243IP192.168.0.1，而PC的IP地址為192.168.0.2；5. 用戶在*次通過PC下載程序時，需要使用PC/PPI電纜進(jìn)行下載；6. 使用PC/PPI電纜下載后，以后再下載時，可以通過網(wǎng)線連接CP243-1與PC進(jìn)行，并使用TCP/IP協(xié)議下載。這里需要注意的是，西門子PLC S7-200系列的通訊模塊CP243-1下載時與S7-300系列的通訊模塊CP343-1的不同之處。CP343-1可以通過網(wǎng)線與PC連接后直接下載，而不需要首先使用編程電纜進(jìn)行下載。

西門子PLC S7-200的USB/PPI編程電纜是用戶在PC端將程序下載到S7-200CPU的連接電纜，它在使用過程中需要注意以下幾個方面：1. 西門子S7-200的USB/PPI編程電纜一端連接在PC的USB口上面，另外一端連接在西門子PLC S7-200CPU的端口上；2. 用戶使用西門子PLC S7-200的編程軟件STEP 7 MicroWIN V4.0進(jìn)行程序設(shè)計(jì)，并通過該軟件進(jìn)行程序的下載；3. 對于西門子PLC S7-200的編程軟件，如果版本較高的話，一般使用V4.0 SP5以上版本，軟件會自帶編程電纜的驅(qū)動程序，無需另行安裝；4. 建議用戶使用WinXP SP3英文版系統(tǒng)，或者Win7 Professional以上的系統(tǒng)，對西門子PLC S7-200的編程軟件STEP 7 MicroWIN V4.0的支持較好；5. 如果PC端無法識別西門子S7-200的USB/PPI編程電纜，需要安裝這款電纜的驅(qū)動程序；6. 在下載程序時，使用西門子PLC S7-200的編程軟件STEP 7 MicroWIN V4.0對PLC的CPU進(jìn)行搜索，檢測到CPU后才可以進(jìn)行下載操作。
三、小結(jié)綜上所述，用戶可以在使用西門子PLC S7-200系列時，注意其編程電纜的使用方法。用戶可以參照本文提供的注意事項(xiàng)進(jìn)行操作，如果需要更多的了解西門子PLC及其模塊，編程電纜的相關(guān)用法，請，我們會更好的提供相關(guān)。

在自動化控制系統(tǒng)中，為了對風(fēng)機(jī)和泵類負(fù)載更好的控制，我們經(jīng)常會使用到變頻器，通過改變頻率來實(shí)現(xiàn)對電機(jī)轉(zhuǎn)速的控制。在小型的自動化項(xiàng)目解決方法中，常用的西門子PLC是S7-200系列，如果使用變頻器控制，需要將S7-200和變頻器之間進(jìn)行通訊。本文下面以西門子PLC S7-200系列和西門子變頻器MM420系列為例，說明它們之間通訊的方法。
二、西門子PLC與西門子變頻器通訊方式
用戶在使用西門子PLC S7-200系列和西門子變頻器MM420系列時，需要按照如下的方法進(jìn)行配置：
1. 對于西門子PLC S7-200，需要使用編程軟件STEP 7 MicroWIN V4.0 SP9，在“設(shè)置PC/PG接口"中，選擇“PC/PPI cable"項(xiàng)，這是為了下載程序時，使用S7-200的編程電纜；
2. 在編程軟件STEP 7 MicroWIN V4.0 SP9的“庫"中，添加USS協(xié)議庫文件；添加方式可以選中“庫"，然后右擊鼠標(biāo)，選擇“添加/刪除庫"，然后選擇相應(yīng)的庫文件進(jìn)行添加；
3. 使用通訊電纜將西門子PLC S7-200與西門子變頻器MM420進(jìn)行連接，從而實(shí)現(xiàn)USS通訊。連接方式為S7-200CPU端口的3和8管腳，對應(yīng)MM420的14和15管腳；
4. 在西門子變頻器MM420端設(shè)置好相關(guān)參數(shù)：P0700（命令源）；P1000（頻率設(shè)定值）；P2010[2]（USS通訊波特率）；P2011[2]（USS地址）等；
5. 在S7-200的編程軟件STEP 7 MicroWIN V4.0 SP9中，調(diào)用USS庫中的“USS_INIT"功能塊，對USS通訊進(jìn)行初始化；
6. 在S7-200的編程軟件STEP 7 MicroWIN V4.0 SP9中，調(diào)用USS庫中的“USS_CTRL"功能塊，對變頻器運(yùn)行時需要的參數(shù)進(jìn)行設(shè)置；
7. 在S7-200的編程軟件STEP 7 MicroWIN V4.0 SP9的“程序塊"的“庫"中，為USS功能塊分配地址，選擇“建議地址"后，點(diǎn)擊“確定"；
8. 使用S7-200編程電纜編譯并下載程序；
9. 下載程序后，對程序中的參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控，例如：在狀態(tài)表中，將“RUN"置為1，并且設(shè)定相應(yīng)的“速度給定"，此時變頻器就可以按照相應(yīng)的頻率工作了。

現(xiàn)在好多工業(yè)自動化都能看到PLC的身影，就來談S7-300PLC的功能特點(diǎn)。

1.S7-300PLC的主要功能和基本結(jié)構(gòu)

S7-300PLC的主要功能是：(1)S7-300PLC具有高速的指令處理功能，指令的處理時間在0.1-0.6us之間，相對于小型PLC處理指令時間大大縮短了，提高了處理速度。（2）擁有人機(jī)界面（HMI），S7-300PLC里面有集成人機(jī)界面，非常方便用戶使用，這樣就可以減少人機(jī)對話的編程量。（3）具有很強(qiáng)的診斷功能,S7-300PLC的中央處理器（CPU）能夠自我診斷，可以智能連續(xù)的檢測系統(tǒng)是否有故障，也能紀(jì)錄錄系統(tǒng)運(yùn)行中的錯誤。（4）具有很別的安全加密和口令保護(hù)功能，可以有效保護(hù)用戶的信息安全，防止信息被竊取和利用。S7-300PLC是中小型PLC,屬于模塊式PLC,S7-300PLC多可以擴(kuò)展32個模塊。S7-300可以組成MPI、PROFIBUS和工業(yè)以太網(wǎng)等。西門子S7-300PLC主要由多種機(jī)架、不同的CPU模塊、各種信號的模塊、各種不同功能的模塊、輸入和輸出接口模塊、通信處理器、供電電源模塊和友好的編程器設(shè)備組成[21]。如圖2-1

圖2-1 PLC 控制系統(tǒng)示意圖

中央處理器也叫CPU,CPU是PLC的核心部件。由于CPU是PLC的控制系統(tǒng)的控制和運(yùn)算中心，因此它能夠完成多項(xiàng)任務(wù)如下：（1）能夠完成接收和存儲從用戶從編程器中輸入的數(shù)據(jù)和程序。（2）能夠有效判斷用戶編程中是否有錯誤，不合法的，也能判斷電源及內(nèi)部電路是否有工作故障。（3）能夠接收設(shè)備的信號，比如開關(guān)量信號和模擬量信號。（4）能夠按要求執(zhí)行用戶的程序，比輸出需要的，系統(tǒng)要求的控制信號。（5）當(dāng)然CPU還承擔(dān)著和外部設(shè)備以及計(jì)算機(jī)進(jìn)行通訊。

西門子S7-300PLC有一個用于編程的 RS-485 接口，除此之外有的PLC還擁有PROFIBUS-DP 的接口或用于PtP串行通信接口，西門子S7-300PLC能夠建立一個MPI即是多點(diǎn)接口的網(wǎng)絡(luò)或者是DP網(wǎng)絡(luò)。系統(tǒng)存儲器使用只讀存儲器EPROM，只能讀，好比計(jì)算機(jī)的操作系統(tǒng)一樣，不能隨意更改，是用來存儲系統(tǒng)的程序的。用戶存儲器一般有電池維持的RAM，用來存儲用戶編程的程序。當(dāng)用戶編譯調(diào)試后可固化在EPROM或者E^2-PROM中。而功能存儲器一般能夠存儲定時值，計(jì)數(shù)值，模擬量以及數(shù)字量等狀態(tài)標(biāo)志的數(shù)據(jù)，一般放在隨機(jī)讀寫存儲器RAM中[21]。

PLC的輸入輸出接口，即I/O口是與外部現(xiàn)場生產(chǎn)設(shè)備的接口相連的。這樣輸入口就能接收到外部的行程開關(guān)，按鈕及傳感器的信號。而輸出口能夠控制信號從而直接或者間接控制著驅(qū)動著信號燈，電磁閥和繼電器等現(xiàn)場生產(chǎn)設(shè)備。

PLC有兩種供電電源，有直流DC24V,也有交流AC220，這兩種可供用戶選擇。

編程器是用戶用來編程用戶程序的，是PLC的外部設(shè)備，可分為簡易型和智能型兩種，早的簡易型編程器是用在小型PLC上面，只能聯(lián)機(jī)編程，不能直接用梯形圖，需要把梯形圖轉(zhuǎn)化為語句表，這樣才能下載到PLC中。智能型編程器能夠用梯形圖編程。

2.S7-300PLC的特點(diǎn)

西門子可編程控制器S7-300PLC是屬于模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的中型PLC。S7-300PLC有標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境型和環(huán)境條件擴(kuò)展型兩大類。標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境型的溫度范圍在0-60攝氏度之間，環(huán)境條件擴(kuò)展型溫度范圍是零下25攝氏度到零上70攝氏度之間，具有耐振動和抗污染的特性。它的特點(diǎn)有：a.編程方法簡單易學(xué)b.擁有簡單而且實(shí)用的分布式結(jié)構(gòu)及通用的網(wǎng)絡(luò)能力；c.功能和d.深得用戶喜愛，這源于配套齊全，用起來順手方便e.出故障維修起來相當(dāng)方便；f.在復(fù)雜工業(yè)環(huán)境情況下抗干擾能力強(qiáng)可靠g.配套有各種不同的功能模塊方便使用；h.統(tǒng)的設(shè)計(jì)，安裝，調(diào)試工作量少;i.維修工作量小，維修方便；j.體積小，耗能低.

Smart系列CPU的命名遵循如下規(guī)則:

比如上圖中的"CPUSR40"：大寫字母"S"是"Stardard"的縮寫，表示該產(chǎn)品是標(biāo)準(zhǔn)型；字母"R"是"Relay"的縮寫，表示其輸出方式為繼電器，供電方式為交流電（AC）；數(shù)字"40"表示其IO點(diǎn)數(shù)的總數(shù)為40個，輸入/輸出點(diǎn)的比例為3比2，因此該模塊有24個輸入點(diǎn)，16個輸出點(diǎn)；

晶體管輸出類型以字母"T"表示，比如"CPUST40"，字母"T"是"Transistor"的縮寫，表示該產(chǎn)品為直流電源供電/晶體管輸出型；

緊湊型CPU，其名稱用"C"表示，比如"CPUCR60s"：大寫字母"C"是"Compact"的縮寫，表示緊湊型；字母"R"是Relay的縮寫，表示該產(chǎn)品為交流電供電/繼電器輸出型；末尾的小寫"s"是"串口（serial）"的意思，表示該產(chǎn)品僅支持串口下載；

對于Smart系列緊湊型的產(chǎn)品，可以使用TD400C作為人機(jī)界面。TD400C使用RS485與Smart系列進(jìn)行通信，僅支持文本顯示，如下圖：

對于Smart的標(biāo)準(zhǔn)型產(chǎn)品，可以使用SmartLine系列觸摸屏作為人機(jī)界面。SmartLine系列觸摸屏包括7寸(800×480)和10寸(1024×600)兩種，集成以太網(wǎng)口，可以與Smart標(biāo)準(zhǔn)型PLC進(jìn)行通訊；支持ModbusRTU協(xié)議；支持圖片顯示，可用WinCCFlexibleSMART進(jìn)行組態(tài)

Smart系列PLC支持SINAMICSV20系列變頻器和V90系列伺服驅(qū)動系統(tǒng)，這方面我們以后慢慢聊。

前面的文章我們以ST40為例，介紹了西門子S7-200Smart系列PLC的CPU模塊。CPUST40模塊本身集成了24個數(shù)字量輸入（DI）和16個數(shù)字量輸出（DO），在IO點(diǎn)數(shù)不超過該范圍的項(xiàng)目中，可以直接使用CPU本身集成的數(shù)字量輸入/輸出通道。但是，如果項(xiàng)目的IO點(diǎn)數(shù)超過了CPU集成的點(diǎn)數(shù)范圍怎么辦呢？CPU本身集成的是數(shù)字量輸入/輸出，如果現(xiàn)場需要處理模擬量信號又該怎么辦呢？答案是：使用S7-200Smart系列PLC的擴(kuò)展模塊（當(dāng)然，還可以使用信號板）