西門子模塊6ES7231-7PD22-0XA8

新的 SIMATIC 自動化平臺涉及今天實現(xiàn)自動化所需的一切：各種性能的可編程邏輯控制器、包括操作員面板在內(nèi)的完整單元、基于 PC 的控制、外部控制和監(jiān)視解決方案以及通信網(wǎng)絡(luò)。

作為一個全面集成的完整解決方案，所有這些功能均可通過單一的用戶界面來實現(xiàn)。

這樣便消除了到現(xiàn)在為止使公司付出大量的障礙：PLC 與 PC 環(huán)境之間的障礙，過程與生產(chǎn)技術(shù)之間的障礙，甚至于標(biāo)準(zhǔn)軟件與自動化軟件之間的障礙。

這樣便使我們直奔主題。因為所有這些優(yōu)點的基礎(chǔ)就是軟件。該軟件系統(tǒng)基于 STEP 7，分為兩個類型：用于僅將 SIMATIC 自動化平臺的一部分作為硬件使用（因而無需完整性能范圍）的用戶，以及用于需要使用完整性能范圍的用戶。

SIMATIC 編程器:
結(jié)合了用于 SIMATIC 控制器的軟件和工具。

• 針對 SIMATIC 裝置的調(diào)試、檢修和維護專門
  進行了。

• 具有集成接口，可以與 SIMATIC 控制器進行外美匹配。

• 具有熟悉的 SIMATIC 品質(zhì)，適合在工業(yè)環(huán)境中長期穩(wěn)定運行。
  與其它硬件設(shè)備一樣，編程設(shè)備在 SIMATIC 環(huán)境經(jīng)歷了一系列測試：

• CPU、存儲器以及圖形卡的工作強度測試

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• (一)PLC的類型
  
  PLC按構(gòu)造分爲(wèi)全體型和模塊型兩類，按使用環(huán)境分爲(wèi)現(xiàn)場裝置和控制室裝置兩類；按CPU字長分爲(wèi)1位、4位、8位、16位、32位、64位等。從使用角度動身，通?？砂纯刂乒τ没蜉敵鲚斎朦c數(shù)選型。
  
  全體型PLC的I/O點數(shù)固定，因而用戶選擇的余地較小，用于小型控制零碎；模塊型PLC提供多種I/O卡件或插卡，因而用戶可較合理地選擇和配置控制零碎的I/O點數(shù)，功用擴展方便靈敏，普通用于大中型控制零碎。

  
  

  (二)輸出輸入模塊的選擇
  
  輸出輸入模塊的選擇應(yīng)思索與使用要求的*。例如對輸出模塊，應(yīng)思索信號電平、信號傳輸間隔、信號隔離、信號供電方式等使用要求。對輸入模塊，應(yīng)思索選用的輸入模塊類型，通常繼電器輸入模塊具有價錢低、運用電壓范圍廣、壽命短、呼應(yīng)工夫較長等特點；可控硅輸入模塊適用于開關(guān)頻繁，電理性低功率因數(shù)負(fù)荷場所，但價錢較貴，過載才能較差。輸入模塊還有直流輸入、交流輸入和模仿量輸入等，與使用要求應(yīng)分歧。
  
  可依據(jù)使用要求，合理選用智能型輸出輸入模塊，以便進步控制程度和降低使用本錢。
  
  思索能否需求擴展機架或近程I/O機架等。
  
  (三)電源的選擇
  
  PLC的供電電源，除了引進設(shè)備時同時引進PLC應(yīng)依據(jù)商品闡明書要求設(shè)計和選用外，普通PLC的供電電源應(yīng)設(shè)計選用220VAC電源，與國際電網(wǎng)電壓分歧。重要的使用場所，應(yīng)采用不連續(xù)電源或穩(wěn)壓電源供電。
  
  假如PLC自身帶有可運用電源時，應(yīng)核對提供的電流能否滿足使用要求，否則應(yīng)設(shè)計外接供電電源。爲(wèi)避免內(nèi)部高壓電源因誤操作而引入PLC，對輸出和輸入信號的隔離是必要的，有時也可采用復(fù)雜的二極管或熔絲管隔離。
  
  (四)存儲器的選擇
  
  由于計算機集成芯片技術(shù)的開展，存儲器的價錢已下降，因而，爲(wèi)保證使用項目的正常投運，普通要求PLC的存儲器容量，按256個I/O點***選8K存儲器選擇。需求復(fù)雜控制功用時，應(yīng)選擇容量更大，層次更高的存儲器。
  
  (五)冗余功用的選擇
  
  1．控制單元的冗余
  
  (1)重要的進程單元：CPU（包括存儲器）及電源均應(yīng)1B1冗余。
  
  (2)在需求時也可選用PLC硬件與熱備軟件構(gòu)成的熱備冗余零碎、2重化或3重化冗余容錯零碎等。
  
  2．I/O接口單元的冗余
  
  (1)控制回路的多點I/O卡應(yīng)冗余配置。
  
  (2)重要檢測點的多點I/O卡可冗余配置。3）依據(jù)需求對重要的I/O信號，可選用2重化或3重化的I/O接口單元。
  
  (六)經(jīng)濟性的思索
  
  選擇PLC時，應(yīng)思索功能價錢比。思索經(jīng)濟性時，應(yīng)同時思索使用的可擴展性、可操作性、投入產(chǎn)出比等要素，停止比擬和統(tǒng)籌，終選出較稱心的商品。

  S7-200 功能*，久經(jīng)考驗，合適于工業(yè)范疇的各種使用：

• 構(gòu)造緊湊玲瓏－狹小空間處任何使用的理想選擇

• 在一切CPU型號中的根本和功用，

• 大容量順序和數(shù)據(jù)存儲器

• 出色的實時呼應(yīng)－在任何時分均可對整個進程停止*控制，從而進步了質(zhì)量、效率和平安性

• 易于運用STEP 7-Micro/WIN工程軟件－初學(xué)者和**的理想選擇

• 集成的 R-S 485接口或許作爲(wèi)零碎總線運用

• 疾速和準(zhǔn)確的操作順序和進程控制

• 當(dāng)PLC的用戶程序要保留在RAM中時，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，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。
  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，PLC就會，提醒更換電池。PLC的使用說明書都有提供更換電池的。一般來 說，PLC在斷電后，因為PLC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)保持一段時間，所以如果取掉電池后在短 時間內(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。

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  西門子模塊6ES7231-7PD22-0XA8

• 西門子S7-200系列PLC的PID控制相當(dāng)?shù)暮唵?，可以通過micro/win軟件的一個向?qū)С绦?，按照提?/span>,一步一步執(zhí)行您所要求PID控制的屬性即可，在這里談一談PID這三個參數(shù)的具體意義：P為增益項，Ｐ越大，響應(yīng)起就快，在調(diào)節(jié)流量閥時：設(shè)定流量為50%，當(dāng)目前流量接近50%，剛超過，如果P值很大的話，那么流量閥會馬上會關(guān)閉，而不會控制在某一區(qū)域。這就是增益項太大引起。在調(diào)節(jié)的過程中應(yīng)該先將P值調(diào)節(jié)比較適當(dāng)了，再去調(diào)節(jié)I值，它為積分項，是在控制器回路中控制對當(dāng)前值與設(shè)定值相等的偏差范圍。D為微分項，主要作用是避免給定值的微分作用而引起的跳變。
  　　在現(xiàn)場的PID參數(shù)的調(diào)整過程中，針對西門子S7-200型PLC我的建議是在不同的控制階段，采用不同的PID參數(shù)組，具體而言就是當(dāng)目前距離設(shè)定值差距較大時，采用P值較大的一套PID參數(shù)，如果當(dāng)前值快接近設(shè)定值范圍時，采用P值較小的一套PID參數(shù)。

  用S7-200 CPU 214的高速計數(shù)器HSC累計來自模擬量/頻率轉(zhuǎn)換器(A/F的脈沖來計算模擬電壓值

    本例說明了如何利用CPU 214的高速計數(shù)器HSC及頻率轉(zhuǎn)換器來計算模擬電壓。首先頻率轉(zhuǎn)換器將輸入電壓(0~10V)轉(zhuǎn)換為矩形脈沖信號(0~2000Hz)，再將此信號送入CPU214高速記數(shù)器的輸入端并累計脈沖數(shù)。當(dāng)預(yù)置的問隔時問到后，通過累計脈沖數(shù)，計算出被測模擬電壓值。

  主程序 在*個掃描周期調(diào)用子程序SBR0

  SBR0 高速計數(shù)器和定時中斷的初始化

  INT0 對高速計數(shù)器求值的定時中斷程序

  程序和注釋

  主程序在*個掃描周期調(diào)用初始化程序SBR0，僅在*個掃描周期標(biāo)志位SM0.1=1由子程序SBR0實現(xiàn)初始化。首先，把高速記數(shù)器HSC1的控制字節(jié)SMB47置為16進制‘FC'，其含義是:正方向計數(shù)，可更新預(yù)置值（PV），可更新當(dāng)前值（CV），激活HSC1。然后，用指令‘HDEF’把高速計數(shù)器HSC1置成工作模式0}即沒有復(fù)位或起始輸入，也沒有外部的方向選擇。當(dāng)前值SMD48復(fù)位為0，預(yù)置值SMD52置為FFFF (16進制)。定時中斷0間隔時間SMB34置為100ms，中斷程序0分配給定時中斷0(中斷事件10)，并允許中斷。用指令HSC1啟動高速計數(shù)器。

  每100ms調(diào)用一次中斷程序0，讀出高速計數(shù)器的數(shù)值后將其置零。通過HSC1計數(shù)值及變換關(guān)系(0~2KHz對應(yīng)于0~10V)來求被測的模擬電壓值。本例中，計數(shù)值僅除以2，然后置入輸出字節(jié)QB0，以便通過LED來顯示被測的模擬電壓值。顯示值與10倍真實電壓值相對應(yīng)。例如，計數(shù)值為200除以2是100，那么，被測的模擬電壓值就是10.0V。因為計數(shù)器100ms內(nèi)共有200個計數(shù)脈沖，這正與2000Hz=>10V相對應(yīng)。假設(shè)計數(shù)值為104，則實際電壓值應(yīng)為5.2V。

  注意:定時中斷時間可在5~255ms的范圍內(nèi)變化，然而，通過設(shè)立一個標(biāo)志，可根據(jù)需要來延長高速計數(shù)器的求值和復(fù)位時間，這樣就有更長的掃描間隔，以便提高度，同時也會帶來更長的更新時間。例如，定時中斷設(shè)為100ms，每調(diào)用一次，標(biāo)志增加1，僅當(dāng)標(biāo)志滿10時，才對高速計數(shù)器求值和復(fù)位。也就是說，10V 電壓可接收脈沖為2000，這樣，求值到5/1000V即度是上例的10倍，但同時速度也減慢了10倍。

  在程序中用定時器來控制時間。SIMATIC S7-200系列可編程控制器設(shè)置了兩種類型的定時器:接通延遲(On-Delay)定時器(TON)，保持接通延遲"(Retentive On-Delay)定時器(TONR)。它們都可工作在三種精度下，即1 msec. 10msec和100msec。

  本例說明了每種定時器的操作及使用方法，重點在于小同精度下，定時器的操作方法的區(qū)別。

  S7-200定時器由一個單獨的使能輸入端(IN)來控制，由于定時器是可使能的，因此，能夠保留過去了的時間值。定時器還有一個預(yù)置時間值(PT)，當(dāng)前值更新時，它與當(dāng)前值比較，定時器位(T位)置位/復(fù)位(set/reset)就取決于當(dāng)前值與預(yù)置值的比較結(jié)果。

  若當(dāng)前值大于或等于預(yù)置時問值，定時器位接通(ON）;否則，定時器位斷開(OFF）。當(dāng)前值達值時，計時停。

  西門子S7-200可編程控制器PLC使用STEP7-Micro/WIN32編程軟件進行編程。STEP7-Micro/WIN32編程軟件是基于Windows的應(yīng)用軟件，功能強大，主要用于開發(fā)程序，也可用于適時監(jiān)控用戶程序的執(zhí)行狀態(tài)。加上漢化后的程序，可在全漢化的界面下進行操作。

  1. 安裝條件

  操作系統(tǒng)：Windows95以上的操作系統(tǒng)。

  計算機配置：IBM486以上兼容機，內(nèi)存8MB以上，VGA顯示器，至少50MB以上硬盤空間。

  通信電纜：用一條PC/PPI電纜實現(xiàn)可編程控制器與計算機的通信

  TEP7-Micro/WIN32編程軟件包括Microwin3.1；Microwin3.1的升級版本軟件Microwin3.1 SP1；Toolbox（包括Uss協(xié)議指令：變頻通信用，TP070：觸摸屏的組態(tài)軟件Tp Designer V1.0設(shè)計師）工具箱；以及Microwin 3.11 Chinese（Microwin3.11 SP1和Tp Designer的漢化工具）等編程軟件。

  3. 編程軟件的安裝

  按Microwin3.1→Microwin3.1 SP1→Toolbox→Microwin 3.11 Chinese的順序進行安裝。

  首先安裝英文版本的編程軟件：雙擊編程軟件中的安裝程序SETUP.EXE，根據(jù)安裝提示完成安裝。接著，用Microwin 3.11 Chinese軟件將編程軟件的界面和幫助文件漢化。步驟如下：（1）在光盤目錄下，找到“mwin_service_pack_from V3.1 to3.11"軟件包，按照安裝向?qū)нM行操作，把原來的英文版本的編程軟件轉(zhuǎn)換為3.11版本。（2）打開“Chinese3.11"目錄；雙擊setup，按安裝向?qū)Р僮?，完成漢化補丁的安裝。（3）完成安裝。

  可以采用PC/PPI電纜建立PC機與PLC之間的通信。這是典型的單主機與PC機的連接，不需要其他的硬件設(shè)備。PC/PPI電纜的兩端分別為RS-232和RS-485接口，RS-232端連接到個人計算機RS-232通信口COM1或COM2接口上，RS-485端接到S7-200 CPU通信口上。PC/PPI電纜中間有通信模塊，模塊外部設(shè)有波特率設(shè)置開關(guān)，有5種支持PPI協(xié)議的波特率可以選擇，分別為：1.2K，2.4K，9.6K，19.2K，38.4K。系統(tǒng)的默認(rèn)值為9.6K b/s。PC/PPI電纜波特率設(shè)置開關(guān)（DIP開關(guān)）的位置應(yīng)與軟件系統(tǒng)設(shè)置的通信波特率相*。DIP開關(guān)如圖2所示，DIP開關(guān)上有5個扳鍵，1、2、3號鍵用于設(shè)置波特率，4號和5號鍵用于設(shè)置通信方式。通信速率的默認(rèn)值為9600bit/s，未使用調(diào)制解調(diào)器時，4、5號鍵均應(yīng)設(shè)置為0。

  硬件設(shè)置好后，按下面的步驟設(shè)置通信參數(shù)。