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產(chǎn)品簡介
詳細(xì)介紹
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西門子PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計步驟
1．根據(jù)生產(chǎn)的工藝過程分析控制要求。如需要完成的動作(動作順序、動作條件、必須的保護(hù)和連鎖等)、操作方式(手動、自動、連續(xù)、單周期、單步等)。
2．根據(jù)控制要求確定系統(tǒng)控制案。
3．根據(jù)系統(tǒng)構(gòu)成方案和工藝要求確定系統(tǒng)運行方式。
4．根據(jù)控制要求確定所需的用戶輸入、輸出設(shè)備，據(jù)此確定PLC的I／0點數(shù)。
5．選擇PLC。分配PLC的I／O點，設(shè)計I／O連接圖
6．進(jìn)行PLC的程序設(shè)計，同時可進(jìn)行控制臺(柜)的設(shè)計和現(xiàn)場施工。
7．聯(lián)機調(diào)試。如不滿足要求，再返回修改程序或檢查接線，直到滿足要求為止。
8．編制文件。交付使用。
西門子PLC控制系統(tǒng)程序結(jié)構(gòu)設(shè)計
1．當(dāng)成分A（B）泵工作時要求：1）成分A（B）的進(jìn)料閥已開，出料閥已開；2）攪拌桶未滿，攪拌的出料閥關(guān)閉；3）泵的驅(qū)動電機*，沒有緊急停止動作。
2．拌電機工作時的條件：1）攪拌桶未空，攪拌桶的出料閥關(guān)閉；2）攪拌馬達(dá)*，緊急停止沒有動作。
3．開排放閥的條件：攪拌馬達(dá)停止，緊急停止沒有動作。
系統(tǒng)中的液位開關(guān)讓操作者了解攪拌桶內(nèi)的液位情況，并且提供輸送泵和攪拌電機之間的連鎖關(guān)系。
電源模板 
通信
S7-300 具有不同的通信接口：
連接 AS-Interface、PROFIBUS 和 PROFINET/工業(yè)以太網(wǎng)總線系統(tǒng)的通信處理器。
用于點到點連接的通信處理器
多點接口 (MPI), 集成在 CPU 中；
是一種經(jīng)濟(jì)有效的方案，可以同時連接編程器/PC、人機界面系統(tǒng)和其它的 SIMATIC S7/C7 自動化系統(tǒng)。
PROFIBUS DP進(jìn)行過程通信
SIMATIC S7-300 通過通信處理器或通過配備集成 PROFIBUS DP 接口的 CPU 連接到 PROFIBUS DP 總線系統(tǒng)。通過帶有 PROFIBUS DP 主站/從站接口的 CPU,可構(gòu)建一個高速的分布式自動化系統(tǒng)，并且使得操作大大簡化。
從用戶的角度來看，PROFIBUS DP 上的分布式I/O處理與集中式I/O處理沒有區(qū)別（相同的組態(tài)，編址及編程）。
以下設(shè)備可作為主站連接：
SIMATIC S7-300
（通過帶 PROFIBUS DP 接口的 CPU 或 PROFIBUS DP CP）SIMATIC S7-400
（通過帶 PROFIBUS DP 接口的 CPU 或 PROFIBUS DP CP）SIMATIC C7
（通過帶 PROFIBUS DP 接口的 C7 或 PROFIBUS DP CP）SIMATIC S5-115U/H、S5-135U 和 S5-155U/H，帶IM 308
SIMATIC 505
出于性能原因，每條線路上連接的主站不得超過 2 個。
以下設(shè)備可作為從站連接：
ET 200 分布式 I/O 設(shè)備
S7-300，通過 CP 342-5
CPU 313C-2 DP, CPU 314C-2 DP, CPU 314C-2 PN/DP, CPU 315-2 DP, CPU 315-2 PN/DP, CPU 317-2 DP, CPU 317-2 PN/DP and CPU 319-3 PN/DP
C7-633/P DP, C7-633 DP, C7-634/P DP, C7-634 DP, C7-626 DP, C7-635, C7-636
現(xiàn)場設(shè)備
雖然帶有 STEP 7 的編程器/PC 或 OP 是總線上的主站，但是只使用 MPI 功能，另外通過 PROFIBUS DP 也可部分提供 OP 功能。
通過 PROFINET IO 進(jìn)行過程通信
SIMATIC S7-300 通過通信處理器或通過配備集成 PROFINET 接口的 CPU 連接到 PROFINET IO 總線系統(tǒng)。通過帶有 PROFIBUS 接口的 CPU,可構(gòu)建一個高速的分布式自動化系統(tǒng)，并且使得操作大大簡化。
從用戶的角度來看，PROFINET IO 上的分布式I/O處理與集中式I/O處理沒有區(qū)別（相同的組態(tài)，編址及編程）。
可將下列設(shè)備作為 IO 控制器進(jìn)行連接：
SIMATIC S7-300
（使用配備 PROFINET 接口或 PROFINET CP 的 CPU）SIMATIC ET 200
（使用配備 PROFINET 接口的 CPU）SIMATIC S7-400
（使用配備 PROFINET 接口或 PROFINET CP 的 CPU）
可將下列設(shè)備作為 IO 設(shè)備進(jìn)行連接：
ET 200 分布式 I/O 設(shè)備
ET 200S IM151-8 PN/DP CPU, ET 200pro IM154-8 PN/DP CPU
SIMATIC S7-300
（使用配備 PROFINET 接口或 PROFINET CP 的 CPU）現(xiàn)場設(shè)備
通過 AS-Interface 進(jìn)行過程通信
S7-300 所配備的通信處理器 (CP 342-2) 適用于通過 AS-Interface 總線連接現(xiàn)場設(shè)備（AS-Interface 從站）。
更多信息，請參見通信處理器。
通過 CP 或集成接口（點對點）進(jìn)行數(shù)據(jù)通信
通過 CP 340/CP 341 通信處理器或 CPU 313C-2 PtP 或 CPU 314C-2 PtP 的集成接口，可經(jīng)濟(jì)有效地建立點到點連接。有三種物理傳輸介質(zhì)支持不同的通信協(xié)議：
20 mA (TTY)（僅 CP 340/CP 341）
RS 232C/V.24（僅 CP 340/CP 341）
RS 422/RS 485
可以連接以下設(shè)備：
SIMATIC S7、SIMATIC S5 自動化系統(tǒng)和其他公司的系統(tǒng)
打印機
機器人控制
掃描器，條碼閱讀器，等
特殊功能塊包括在通信功能手冊的供貨范圍之內(nèi)。
使用多點接口 (MPI) 進(jìn)行數(shù)據(jù)通信
MPI（多點接口）是集成在 SIMATIC S7-300 CPU 上的通信接口。它可用于簡單的網(wǎng)絡(luò)任務(wù)。
MPI 可以同時連接多個配有 STEP 7 的編程器/PC、HMI 系統(tǒng)（OP/OS）、S7-300 和 S7-400。MPI（多點接口）是集成在 SIMATIC S7-300 CPU 上的通信接口。它可用于簡單的網(wǎng)絡(luò)任務(wù)。
通過 CP 進(jìn)行數(shù)據(jù)通信
SIMATIC S7-300 通過 CP 342 和 CP 343 通信處理器可以連接到 PROFIBUS 和工業(yè)以太網(wǎng)總線系統(tǒng)。
多達(dá) 32 個 MPI 節(jié)點。
使用 SIMATIC S7-300/-400 的 S7 基本通信的每個 CPU 有多個通信接口。
使用編程器/PC、SIMATIC HMI 系統(tǒng)和 SIMATIC S7-300/400 的 S7 通信的每個 CPU 有多個通信接口。
數(shù)據(jù)傳輸速率 187.5 kbit/s 或 12 Mbit/s
MPI 可以同時連接多個配有 STEP 7 的編程器/PC、HMI 系統(tǒng)（OP/OS）、S7-300 和 S7-400。
全局?jǐn)?shù)據(jù)：
“全局?jǐn)?shù)據(jù)通信"服務(wù)可以在聯(lián)網(wǎng)的 CPU 間周期性地進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。 一個 S7-300 CPU 可與多達(dá) 4 個數(shù)據(jù)包交換數(shù)據(jù)，每個數(shù)據(jù)包含有 22 字節(jié)數(shù)據(jù)，可同時有 16 個 CPU 參與數(shù)據(jù)交換（使用 STEP 7 V4.x）。
例如，可以允許一個 CPU 訪問另一個 CPU 的輸入/輸出。只可通過 MPI 接口進(jìn)行全局?jǐn)?shù)據(jù)通信。內(nèi)部通信總線(C-bus)：
CPU 的 MPI 直接連接到 S7-300 的 C 總線。因此，可以通過 MPI 從編程器直接找到與 C 總線連接的 FM/CP 模塊的地址。功能強大的通信技術(shù)：
靈活的組態(tài)選項：
可靠的組件用于建立 MPI 通信： PROFIBUS 和“分布式 I/O"系列的總線電纜、總線連接器和 RS 485 中繼器。使用這些組件，可以根據(jù)需求實現(xiàn)設(shè)計的化調(diào)整。例如，任意兩個MPI節(jié)點之間多可以開啟10個中繼器，以橋接更大的距離。西門子6ES7322-5FF00-0AB0
硬件要求
? CPU 支持等時模式
? 主站或Profinet 主站支持等距總線周期
? IM151 支持等時模式
特性
1SSI 模塊可以根據(jù)不同的系統(tǒng)參數(shù)分配，工作在非等時和等時模式下
在等時模式下，主站和1SSI模塊的數(shù)據(jù)交換和總線周期是同步的
在等時模式下，所有的反饋字節(jié)具有*性
3．模塊接線圖接線規(guī)則
電纜（端子1和5/端子4和8）必須是屏蔽雙絞線。
端子圖如下：
圖1注：1當(dāng)連接編碼器時，接線的極性要正確，否則會報編碼器錯誤
2短路電流保護(hù)-大0.5A
4. 配置標(biāo)準(zhǔn)模式和快速模式
簡介
為了充分的利用SSI模塊的功能，根據(jù)不同的自動化任務(wù)，可以選擇標(biāo)準(zhǔn)和快速兩種模式。
應(yīng)擁領(lǐng)域 模式應(yīng)擁領(lǐng)域 模式 標(biāo)準(zhǔn) 快速 表1
STEP 7 HW Config 組態(tài)1SSI (等時/非等時模式) 從硬件目錄中選擇要使用的功能模塊 對于標(biāo)準(zhǔn)模式，選擇訂貨號6ES7138-4DB03-0AB0 對于快速模式，選擇訂貨號6ES7138-4DB03-0AB0 Fast 托拽1SSI模塊到相應(yīng)的槽中 配置參數(shù) 西門子6ES7322-1BL00-0AA0
表2
GSD 文件 組態(tài)1SSI (僅非等時模式) 選擇1SSI模塊的GSD 文件 對于標(biāo)準(zhǔn)模式，選擇訂貨號6ES7138-4DB03-0AB0 對于快速模式，選擇訂貨號6ES7138-4DB03-0AB0 Fast 配置參數(shù) 表3
5．1SSI 功能
5.1 編碼器值檢測
值編碼器傳送信息偵中的編碼器值到1SSI 模塊。信息貞的傳送由1SS1進(jìn)行初始化。如下的方法可以使用：
? Free-wheeling
? Synchronous
? Isochronous
在硬件配置的“Detection"參數(shù)中設(shè)置Free-wheeling 和synchronous 模式。這個參數(shù)只能工作在非等時模式下。
圖2Free-Wheeling 方式
在該模式下使用latch功能，能獲得大精確的數(shù)值。在每次的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)時間結(jié)束時，模塊開始傳送報文數(shù)據(jù)。與模塊的周期更新編碼器值是非同步的Synchronous 方式
在該模式下可以檢測編碼器的實際值，能獲得大精確的數(shù)值。數(shù)據(jù)報文的傳送和模塊的更新周期是同步的Isochronous
在該方式下，當(dāng)?shù)染嗫偩€周期激活時，編碼器值的檢測是自動進(jìn)行的，DP 主戰(zhàn)和DP從占對于總線是同步的。5.2 格雷碼/二進(jìn)制碼 轉(zhuǎn)換
當(dāng)設(shè)定為格雷碼時，值編碼器的格雷碼值被模塊轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制值；當(dāng)設(shè)定為二進(jìn)制碼時，值編碼器的值不進(jìn)行轉(zhuǎn)換5．3 傳送編碼器值和標(biāo)準(zhǔn)化
1SSI模塊確定的位置值，與下列相關(guān)：? 編碼器類型
? Trailing 位的個數(shù)
? 編碼器總的步數(shù)
如：一個單圈的9位編碼器=512 步/轉(zhuǎn)設(shè)置如下的參數(shù):
編碼器類型：SSI-13 位
Trailing 位個數(shù)：4
編碼器總的步數(shù)：512
圖3當(dāng)不激活Scaling 選項時，按照下圖來評估位置：
圖4當(dāng)激活Scaling 選項時，按照下圖來評估位置：
圖55.4 檢測方向和反轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)方向
方向檢測：運動方向的檢測可以由模塊的LED燈來顯示
UP LED：編碼器的值由低到高
DN LED：編碼器的值由高到低方向反轉(zhuǎn)：調(diào)整編碼器的運動方向（軸的運動方向）
? Off
保持編碼器位置值傳送的方向
? On
反轉(zhuǎn)編碼器的位置值的傳送方向。如：雖然編碼器的實際值在增加，但顯示的值在遞減5.5 比較器（僅在標(biāo)準(zhǔn)模式）
編碼器的值可以與多兩個裝載的值進(jìn)行比較，比較結(jié)果存儲在模塊的反饋接口中?？梢栽O(shè)定兩個比較值，在硬件組態(tài)中參數(shù)如下：
圖6設(shè)定 比較結(jié)果（CMPx） inactive 編碼器值不進(jìn)行比較
反饋位CMPx=0Forward direction 編碼器值在上升的方向進(jìn)行比較（UP） Backward direction 編碼器值在下降的方向進(jìn)行比較（DN） 如果編碼器值沒有變化，則CMPx保持不變
In both directions 編碼器值在兩個方向進(jìn)行比較 如果方向向上：
如果方向向下：
如果編碼器值沒有變化，則CMPx保持不
如果編碼器值≤比較值 CMPx=1
如果編碼器值>比較值 CMPx=0
如果編碼器值≥比較值 CMPx=1
如果編碼器值<比較值 CMPx=0
如果編碼器值≤比較值 CMPx=1
如果編碼器值>比較值 CMPx=0
如果方向向上，則CMPx保持不變
如果編碼器值≥比較值 CMPx=1
如果編碼器值<比較值 CMPx=0
如果方向向下，則CMPx保持不變
如果編碼器值沒有變化，則CMPx保持不變
閉環(huán)控制應(yīng)用，如作為實際值的路徑位置控制
快速檢測編碼器值
¨位置點的監(jiān)控和檢測
長度測量、沿檢測、工件同步