西門子數字量輸入模塊授權代理商

湖南合眾博達科技有限公司 代理西門子數字量輸入模塊授權代理商為了增強西門子PLC模塊的抗干擾能力，提高其可*性，PLC的每個開關量輸入端都采用光電隔離等技術。

為了能實現繼電器控制線路的硬邏輯并行控制，PLC采用了不同于一般微型計算機的運行方式(掃描技術)。

以上兩個主要原因，使得PLC得I/O響應比一般微型計算機構成的工業控制系統滿的多，其響應時間至少等于一個掃描周期，一般均大于一個掃描周期甚至更長。

所謂I/O響應時間指從PLC的某一輸入信號變化開始到系統有關輸出端信號的改變所需的時間。其短的I/O響應時間與長的I/O響應時間如圖所示： 

第(n-1)個

SIEMENS PLC在中國的產品，根據規模和性能的大小，主要有 S7-200 S7-300 和S7-400三種，下面就簡單介紹一下該三種產品的一些特性

針對低性能要求的摸塊化小控制系統，它多可有7個模塊的擴展能力，在模塊中集成背板總線，它的網絡聯接有RS-485通訊接口和PROFIBUS兩種，可通過編程器PG訪問所有模塊，帶有電源、CPU和I/O的一體化單元設備。

其中的擴展模塊（EM）有以下幾種：數字量輸入模塊（DI）——24VDC 和 120/230VAC；數字量輸出（DO）——24VDC 和 繼電器；模擬量輸入模塊（AI）——電壓、電流、電阻和熱電偶；模擬量輸出模塊——電壓和電流。   還有一個比較特殊的模塊-通訊處理器（CP）——該塊的功能是可以把S7-200作為主站連接到AS-接口（傳感器和執行器接口），通過AS-接口的從站可以控制多達248個設備，這樣就可以顯著的擴展S7-200的輸入和輸出點數。

CPU設計   

有3種手動選擇操作模式：STOP——停機模式，不執行程序；TERM——運行程序，可以通過編程器進行讀/寫訪問；RUN——運行程序，通過編程器僅能進行讀操作。

狀態指示器（LED）：SF——系統錯誤或（和）CPU內部錯誤；RUN——運行模式，綠燈；STOP——停機模式，黃燈；DP——分布式I/O（僅對CPU-215）

存儲器卡——用來在沒電的情況下不需要電池就可以保存用戶程序。PPI口用來連接編程設備、文本顯示器或其他CPU。

相比較S7-200，S7-300針對的是中小系統，他的模塊可以擴展多達32個模塊，背板總線也在模塊內集成，它的網絡連接已比較成熟和流行，有MPI（多點接口）、PROFIBUS和工業以太網，使通訊和編程變的簡單和多選性，并可以借助于HWConfig工具可以進行組態和設置參數。

S7-300的模塊稍微多一點，除了信號模塊（SM）和200的EM模塊同類型之外，它還有接口模塊（IM）——用來進行多層組態，把總線從一層傳到另一層；占位模塊（DM）——為沒有設置參數的信號模塊保留一個插槽或為以后安裝的接口模塊保留一個插槽；功能模塊（FM）——執行特殊功能，如計數、定位、閉環控制相當于對CPU功能的一個擴展或補充；通訊處理器（CP）——提供點對點連接、PROFIBUS和工業以太網。

模式選擇器有：MRES=模塊復位功能；STOP=停止模式，程序不執行；RUN=程序執行，編程器只讀操作；RUN-P=程序執行，編程器可讀寫操作。

狀態指示器：SF，BATF=電池故障；DC5V=內部5 V DC電壓指示；FRCE=表示至少有一個輸入或輸出被強制；RUN=當CPU啟動時閃爍，在運行模式下常亮；STOP=在停止模式下常亮，有存儲器復位請求時慢速閃爍，正在執行復位時快速閃爍。

MPI接口用來連接到編程設備或其他設備，DP接口用來直接連接到分布式I/O。

S7-400

同300的區別主要是規模和性能上更強大，啟動類型有冷啟動（CRST）和熱啟動（WRST）之分，其他基本一樣。哦，它還有一個外部的電池電源接口，當在線更換電池時可以向RAM提供后備電源。

編程設備

編程設備主要有PG720 PG740 PG760——可以理解成裝有編程軟件的手提電腦；也可以直接用安裝有STEP7（SIEMENS的編程軟件）的PC來完成。而實現通訊（要編程首先要和PLC的CPU通訊上）的要求主要在于接口：1.可以在PC上裝CP5611卡——上面有MPI口，可用電纜直接連接。2.加個PC適配器，把MPI口轉換成RS-232口后接到PC上。3.PLC加CP343卡，使它具有以太網口。

項目管理

每個自動化過程都是由許多較小的部分和子過程組成，所以工程建立的一個任務是分解子任務。而每個子任務定義了自動化系統要完成的硬件和軟件要求。其中硬件包括輸入/輸出數目和類型，對應模塊序號和類型，所用機架號，CPU型號和容量，HMI（人機界面）系統，網絡系統。軟件方面主要是程序結構，自動化過程中的數據管理，組態數據、通訊數據及程序和項目文檔。在SIEMENS的S7中，

一些概念：組態就是指在硬件組態的站窗口中分配機架、塊可分布式I/O，可從硬件目錄中選擇部件；參數分配就是建立可分配參數模塊的特性，例如啟動特性、保持區等；設定組態就是設定好的硬件組態和參數分配；實際組態指已存在的實際組態和參數分配，一般是在已裝配的系統中，從PLC的CPU中讀出來的。

組態過程：

啟動硬件組態：新建一個項目（PROJECT），選擇該項目，并插入（INSERT）一個站（STATION），在SIMATIC管理器中選擇硬件站（HARDWARE）雙擊OPEN即可，我們同時可以打開硬件目錄——VIEW-CATALOG，如果選擇標準硬件目錄庫，它會提供所有的機架、模塊和接口模塊。

產生硬件組態：主要選擇機架，模塊如何在機架擺放。具體是：

1、  在硬件目錄中打開一個SIMATIC300站的RACK-300（例如是300），雙擊或拖到左邊窗口。這樣在左邊的窗口中就出現兩個機架表：上面的部分顯示一個簡表，下面的部分顯示帶有定貨號、MPI地址和I/O地址的詳細信息。

2、  電源：雙擊或拖拉目錄中的“PS-300”模塊，放到表中的一號槽位上。

3、  CPU：從CPU-300的目錄中選擇你所配置的CPU，列入2號槽位。

4、  3號槽—一般接口模塊保留（用于多層組態），在實際配置中，如果這個位置要保留以后安裝接口模塊，在安裝時就必須插入一個占位模塊。

5、  信號模塊：從4號槽位開始多可以插入八塊信號模塊（SM卡），包括通訊處理器（CP）和功能模塊（FM）。

6、CP卡（通訊處理卡）：如以太網卡CP-343，PROFIBUS CP-341、342等。當然我們也可以直接用CPU上的MPI口，省錢但速度相對慢點。

分配參數：按要求對各種模塊參數進行設置。雙擊模塊打開屬性對話框（Properties）

CPU——屬性包括通用屬性General（主要提供模塊的類型，位置和MPI地址—如果要把幾個PLC通過MPI接口組成網絡，每個CPU分配不同的MPI地址）；啟動項目START.UP（主要選擇三種啟動方式，HOT—從斷電時的語句，也就是程序斷電處開始，WARM—從頭，也就是程序一步開始，COLD—冷啟動；監視時間包括從模塊讀準備的信息時間和傳遞參數到模塊的時間；可保存數量Retentive Memory：用來當出現斷電或從STOP到RUN切換時需要保持的存儲器區域；循環/時鐘存儲器；保護功能（設定鑰匙權限和各種級別及口令）；診斷/時鐘。

保存下載及上傳：經過上述設置以后，我們就可以保存、編譯、一致性檢查后，把設定組態下載到PLC中。當然，對實際運行的PLC，我們也可以通過上傳（Upload Station）把實際組態讀到編程器。

硬件診斷及組態中可能出現的問題：在SIMATIC管理器中可以用PLC-Diagnose Hardware來獲得PLC的診斷狀態。在實際組態過程中可能出現的問題是以下幾點：

1、  在S7-300中，組態中有空位置，此時組態不能編譯通過；

2、  不正確的CPU（例如：是CPU 315-2DP，不是CPU 314）此時組態不能下載；

3、  模擬量模塊分配到不正確的槽位置，此時CPU會因為參數分配錯誤進入STOP模式；

4、模擬量模塊不正確的測量范圍，導致模擬量模塊組態錯誤。

塊的編輯

STEP 7編程語言：LAD 梯形圖/FBD功能塊圖/STL語句表，更加豐富，更加靈活，但對初學者比較難以理解，當然某些語言不能用LAD表達。

塊編輯的啟動：選擇所需編程語言，雙擊打開需編輯的塊，如OB1或FC1等。當采用LAD或FBD編程語言時，可用工具條來插入簡單的程序文件，當采用STL，則可用在線幫助得到有關語言的語法和功能——HELP-Help on STL。

編程器組成：聲明表：屬于塊，為塊聲明變量和參數；代碼區：包含程序本身；編程元件：可選打開或關閉，內容依賴于所選擇的編程語言，雙擊插入或拖拉插入。

VIEW菜單：可切換到另一種語言，并可實現LAD/FBD/STL之間的轉換，要知道，LAD/FBD轉換成STL的，在語句表中可能不是效程序。而STL轉換成其他則不一定行，轉換不了的仍用語句表示，轉換過程絕不會丟失程序。

其他菜單由于篇幅較大，請結合教材及軟件自己熟悉

在討論調用塊前先介紹一下OB1塊——主循環塊，不能改名或刪除，它是由操作系統循環調用，可以訪問其他的S7程序塊，它包括自身程序和其他塊的調用。所以，當我們編輯好一個塊以后，如FC1，為了讓新塊集成在CPU中的循環程序中，必須在OB1中調用。即在OB1中CALL F1。 子程序（新塊FC 1）執行的條件有以下三個：已經下載到PLC中，必須在OB1調用，PLC處于運行狀態。 下載到實際的PLC時，我們可以選擇所有塊或其中的一個或幾個，再Download到PLC中。

西門子數字量輸入模塊授權代理商注意異或操作是指

當兩個信號中僅有一個滿足時，輸出狀態才是“1”，這個指令不能使用于多個地址的異或邏輯操作（N個中有一個1時才是1），所以三個及三個以上的異或指令，舊的RLO（邏輯操作結果）和另一個輸入作異或運算。

賦值語句 =

置位 S 光是置位，一直保持到它被另一個指令復位為止。

復位 R 光是復位，一直保持到它被另一個指令置位為止。

觸發器的置位復位：同時有置位輸入和復位輸入，如果兩個輸入端同時出現RLO=1，根據優先級。在LAD/FBD中，分別有置位優先和復位優先的不同符號，在STL中，后編寫的指令具有高優先權。

注意：如果用置位命令把輸出置位，當CPU全啟動時它被復位，但如果聲明保持，則當CPU全啟動時，它就一直保持置位狀態。

連接器：M0.0（#），為中間賦值元件，它把當前RLO保存到地址，當它和其他元件串聯時，連接器指令和觸點一樣插入。

注連接器不能：

直接連接到電源母線

直接跟一個分支；

用在分支末尾。

但接器可以用“NOT”元件對它進行取反操作。

影響RLO的指令：

NOT=取反；CLR=復位（僅用在STL中）；SET=置位（僅用在STL中）；SAVE=把RLO保存到狀態寄存器中的“BR”；BR=用來重新檢查保存的RLO。

主控繼電器功能 MCR：是一個用來接通或斷開電流的邏輯主開關。如果MCR條件不滿足:0分配給輸出線圈，置位線圈和復位線圈指令不改變當前值，MOVE指令把0傳到目的地址。MCRA指令啟動主控繼電器功能/MCRD指令取消MCR功能，直到另一個MCRA指令起作用。

無條件轉移（不依賴于RLO） JMP

在LAD/FBD中，在線圈符號上面輸入作為表示的標號或符號，如NEW1，NEW2等，標號多有4個字符，一個字符必須使用字母或“_”。

跳轉規則：可以向前或向后跳轉，跳轉指令和跳轉目的必須在同一個塊中（大跳轉長度為64K字節）；在一個塊中跳轉目的只能出現一次；跳轉指令可以用在FB、FC和OB中。

條件跳轉：有兩個：JC——當RLO=1時，JC才執行，當RLO=0時，不跳轉，繼續執行下面的程序，但置RLO=1。 JCN——當RLO=0時，JCN才執行，當RLO=1時，不跳轉。

邊沿檢測：RLO-邊沿檢測和信號-邊沿檢測。

RLO-邊沿檢測：當邏輯操作結果變化時，產生RLO邊沿。檢測正邊沿FP——RLO從“0”變化到“1”，“FP”檢查指令產生一個“掃描周期”的信號“1”；檢測負邊沿FN，則RLO從“1”變化到“0”，“FN”檢查指令產生一個“掃描周期”的信號“1”。上述兩個結果保存在“FP（FN）”位存儲器中或數據位中，如M 1.0…，同時，可以輸出在其他線圈。

信號-邊沿檢測：同上面的RLO指令類似，當信號變化時，產生信號邊沿，也有正/負邊沿之分：POS/NEG。

上述各種指令，請結合實際軟件，掌握其方法、特性和不同之處，其他復雜指令請參考各種高級編程手冊。

數字指令 

在討論數字指令前先了解一下各種數據格式，關于二進制、十進制及其他數的表示方法，在其他地方都有介紹，這里就不再重復。

一、數據格式（16位）：數據類型INT是整數（16位），其中符號（位15）表示是正數或是負數（“0”=正數，“1”=負數），16位整數的數值范圍是-32768~+32767。在二進制格式中，整數的負數形式用正數的二進制補碼表示。（二進制補碼利用取反加1得到） 負數的位格式，對零的位置加權求和，再加1，然后在前面放一個負號。

BCD碼：十進制的每一位用四個二進制數表示，因為大為9，所以需要四位二進制才能表示出來（十進制的9=1001二進制），要注意，從0~9的十進制數的BCD碼表示與二進制數表示相同，但BCD碼一般用作顯示，并非二進制。上面的INT（整數）主要是用來運算。