西門子模塊6ES7223-1PM22-0XA8 西門子模塊6ES7223-1PM22-0XA8
6ES7223-1BM22-0XA8 SIMATIC S7-200 CN,Digitale E/A EM 223,僅 用于 S7-22X CPU, 32 DE 24V DC,Sink/Source, 32DA 24V DC;0,75A/通道,來源 這些知識 S7-200 CN 產品 具有 僅 CE 批準 |
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SIEMENS 可編程控制器
1、 SIMATIC S7 系列PLC:S7-200、S7-1200、S7-300、S7-400、ET-200
2、 邏輯控制模塊 LOGO!230RC、230RCO、230RCL、24RC、24RCL等
3、 SITOP直流電源 24V DC 1.3A、2.5A、3A、5A、10A、20A、40A可并聯.
4、HMI 觸摸屏TD200 TD400C K-TP OP177 TP177,MP277 MP377,
SIEMENS 交、直流傳動裝置
1、 交流變頻器 MICROMASTER系列:MM420、MM430、MM440、G110、G120. MIDASTER系列:MDV
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SIEMENS 數控 伺服
SINUMERIK:801、802S 、802D、802D SL、810D、840D、611U、S120
6ES7 222-1HD22-0XA0 | EM222 4出 繼電器 干觸點 |
6ES7 223-1BF22-0XA8 | EM223 4入/4出 24VDC,開關量 |
6ES7 223-1HF22-0XA8 | EM223 4入 24VDC/4出 繼電器 |
6ES7 223-1BH22-0XA8 | EM223 8入/8出 24VDC,開關量 |
6ES7 223-1PH22-0XA8 | EM223 8入 24VDC/8出 繼電器 |
6ES7 223-1BL22-0XA8 | EM223 16入/16出 24VDC,開關量 |
6ES7 223-1PL22-0XA8 | EM223 16入 24VDC/16出 繼電器 |
6ES7 223-1BM22-0XA8 | EM223 32入/32出 24VDC,開關量 |
6ES7 223-1PM22-0XA8 | EM223 32入 24VDC/32出 繼電器 |
6ES7 231-0HC22-0XA8 | EM231 4入*12位精度,模擬量 |
6ES7 231-0HF22-0XA0 | EM231 8入*12位精度,模擬量 |
6ES7 231-7PB22-0XA8 | EM231 2入*熱電阻,模擬量 |
6ES7 231-7PC22-0XA0 | EM231 4入*熱電阻,模擬量 |
6ES7 231-7PD22-0XA8 | EM231 4入*熱電偶,模擬量 |
6ES7 231-7PF22-0XA0 | EM231 8入*熱電偶,模擬量 |
6ES7 232-0HB22-0XA8 | EM232 2出*12位精度,模擬量 |
6ES7 232-0HD22-0XA0 | EM232 4出*12位精度,模擬量 |
6ES7 235-0KD22-0XA8 | EM235 4入/1出*12位精度,模擬量 |
6ES7 277-0AA22-0XA0 | EM277 PROFIBUS-DP接口模塊 |
6ES7 253-1AA22-0XA0 | EM253 位控模塊 |
6ES7 241-1AA22-0XA0 | EM241 調制解調器模塊 |
6GK7 243-1EX01-0XE0 | CP243-1 工業(yè)以太網模塊 |
6GK7 243-1GX00-0XE0 | CP243-1IT 工業(yè)以太網模塊 |
PID回路控制功能。
西門子S7-200系列PLC的PID控制相當的簡單,可以通過micro/win軟件的一個向導程序,按照提示,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這三個參數的具體意義:P為增益項,P越大,響應起就快,在調節(jié)流量閥時:設定流量為50%,當目前流量接近50%,剛超過,如果P值很大的話,那么流量閥會馬上會關閉,而不會控制在某一區(qū)域。這就是增益項太大引起。在調節(jié)的過程中應該先將P值調節(jié)比較適當了,再去調節(jié)I值,它為積分項,是在控制器回路中控制對當前值與設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。
在現場的PID參數的調整過程中,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參數組,具體而言就是當目前距離設定值差距較大時,采用P值較大的一套PID參數,如果當前值快接近設定值范圍時,采用P值較小的一套PID參數。
HSCO HSC1 描述
SM37.0 SM47.0 復位有效電平控制位 0=高電平有效, 1=低電平有效
SM37.1 SM47.1 啟動有效電平控制位于 0=高電平有效, 1=低電平有效
SM37.2 SM47.2 正交計數器速率選擇 0=4X計數率, 1=1X計數率
SM37.3 SM47.3 計數方向控制位 0=減計數, 1=正計數
SM37.4 SM47.4 向HSC中寫入計數方向 0=不更新, 1=更新計數方向
SM37.5 SM47.5 向HSC中寫入預置值 0=不更新, 1=更新預置值
SM37.6 SM47.6 向HSC中寫入當前值 0=不更新, 1=更新當前值
SM37.7 SM47.7 HSC允許 0=禁止HSC, 1=允許HSC
參照上面的表格,我們選擇HSC1高速計數器,控制字為SMB47,現在我們啟動高速計數器HSC1,選擇為增計數,更新計數方向,重新設置值,更新當前值:這樣的話,HSC1的啟動控制高為:11111000轉化為16進制為 F8,將啟動計數器時當前值存放在SMD48中,將預存置放在SMD52中,具體的程序
根據上面這段程序,我們知道了控制字的使用,同時也知道步進電機的脈沖周期與沖個數的存放位置(對 Q0.0來說是SMW68與SMD72)。當然,VW100與VD102內的數據不同的話,步進電機的轉速和轉動圈數就不一樣。
還有一點需要說明得是:M0.0導通---PLC捕捉到上升沿發(fā)動脈沖輸出后,想停止的話,只須改變端口脈沖的 控制字,再啟動PLS即可,程序如下:
S7-200系列PLC可提供4種不同的基本單元和6種型號的擴展單元。其系統構成包括基本單元、擴展單元、編程器、存儲卡、寫入器、文本顯示器等。
1.基本單元
S7-200系列PLC中可提供4種不同的基本型號的8種CPU供選擇使用,其輸入輸出點數的分配見表4-11:
表4-11 S7-200系列PLC中CPU22X的基本單元
型 號 | 輸入點 | 輸出點 | 可帶擴展模塊數 |
S7-200CPU221 | 6 | 4 | — |
S7-200CPU222 | 8 | 6 | 2個擴展模塊 78路數字量I/O點或10路模擬量I/O點 |
S7-200CPU224 | 14 | 10 | 7個擴展模塊 168路數字量I/O點或35路模擬量I/O點 |
S7-200CPU226 | 24 | 16 | 2個擴展模塊 248路數字量I/O點或35路模擬量I/O點 |
S7-200CPU226XM | 24 | 16 | 2個擴展模塊 248路數字量I/O點或35路模擬量I/O點 |
S7-200 PLC的存儲器空間大致分為三個空間,即程序空間、數據空間和參數空間。
1.程序空間
該空間主要用于存放用戶應用程序,程序空間容量在不同的CPU中是不同的。另外CPU中的RAM區(qū)與內置EEPROM上都有程序存儲器,但它們互為映像,且空間大小一樣。
2.數據空間
該空間的主要部分用于存放工作數據稱為數據存儲器,另外有一部分作寄存器使用稱為數據對象。
(1)數據存儲器 它包括變量存儲器(V),輸入信號緩存區(qū)(輸入映象存儲器I),輸出信號緩沖區(qū)(輸出映象存儲區(qū)Q),內部標志位存儲器(M)又稱內部輔助繼電器,特殊標志位存儲器(SM)。除特殊標志位外,其他部分都能以位、字節(jié)、和雙字的格式自由讀取或寫入。
變量存儲器(V)是保存程序執(zhí)行過程中控制邏輯操作的中間結果,所有的V存儲器都可以存儲在*存儲器區(qū)內,其內容可在與EEPROM或編程設備雙向傳送。
輸入映象存儲器(I)是以字節(jié)為單位的寄存器,它的每一位對應于一個數字量輸入結點。在每個掃描周期開始,PLC依次對各個輸入結點采樣,并把采樣結果送入輸入映象存儲器。PLC在執(zhí)行用戶程序過程中,不再理會輸入結點的狀態(tài),它所處理的數據為輸入映象存儲器中的值。
輸出映象存儲器(Q)是以字節(jié)為單位的寄存器,它的每一位對應于一個數字輸出量結點。PLC在執(zhí)行用戶程序的過程中,并不把輸出信號隨時送到輸出結點,而是送到輸出映象存儲器,只有到了每個掃描周期的末尾,才將輸出映象寄存器的輸出信號幾乎同時送到各輸出結點。使用映象寄存器優(yōu)點:①同步地在掃描周期開始采樣所有輸入點,并在掃描的執(zhí)行階段凍結所有輸入值;②在程序執(zhí)行完后再從映象寄存器刷新所有輸出點,使被控系統能獲得更好穩(wěn)定性;⑧存取映象寄存器的速度高于存取I/O速度,使程序執(zhí)行的更快;④I/O點只能以位為單位存取,但映象寄存器則能以位、字節(jié)、雙字進行存取。因此,映象寄存器提供了更高的靈活性。另外對控制系統中個別I/O點要求實時性較高的情況下,可用直接I/O指令直接存取輸入/輸出點。
內部標志位(M)又稱內部線圈(內部繼電器等),它一般以位為單位使用,但也能以字、雙字為單位使用。內部標志位容量根據CPU型號不同而不同。
特殊標志位(SM)用來存儲系統的狀態(tài)變量和有關控制信息,特殊標志位分為只讀區(qū)和可寫區(qū),具體劃分隨CPU不同而不同。
(
高速計數器與一般計數器不同之處在于,計數脈沖頻率更高可達2kHz/7kHz,計數容量大,一般計數器為16位,而高速計數器為32位,一般計數器可讀可寫,而高速計數器一般只能作讀操作。
在S7-200CPU中有4個32位累加器,即AC0~AC3,用它可把參數傳給子程序或任何帶參數的指令和指令塊。此外,PLC在響應外部或內部的中斷請求而調用中斷服務程序時,累加器中的數據是不會丟失的,即PLC會將其中的內容壓入堆棧。因此,用戶在中斷服務程序中仍可使用這些累加器,待中斷程序執(zhí)行完返回時,將自動從堆棧中彈出原先的內容,以恢復中斷前累加器的內容。但應注意,不能利用累加器作主程序和中斷服務子程序之間的參數傳遞。
S7-200系列PLC是模塊式結構,可以通過配接各種擴展模塊來達到擴展功能、擴大控制能力的目的。目前S7-200主要有三大類擴展模塊。
S7-200的擴展配置是由S7-200的基本單元和擴展模塊組成。其擴展模塊的數量受兩個條件約束:一個是基本單元能帶擴展模塊的數量;另一個是基本單元的電源承受擴展模塊消耗DC5V總線電流的能力。
編址舉例
由CPU222組成的擴展
由CPU222組成的擴展配置可以由CPU222基本單元和zui多兩個擴展模塊組成,CPU222可以向擴展單元提供的DC5V電流為340mA。
例1:若擴展單元為16DI/16DO的EM223模塊,查得該模塊耗DC5V總線電流為150/160 mA。小于CPU222可以提供DC5V的電流,所以這種配置是可行的。
CPU222基本單元(8DI/6DO) | EM223(16DI/16DO) |
I0.0 Q0.0 I0.1 Q0.1 I0.2 Q0.2 I0.3 Q0.3 I0.4 Q0.4 I0.5 Q0.5 I0.6 I0.7 | I1.0 Q1.0 I1.1 Q1.1 I1.2 Q1.2 I1.3 Q1.3 I1.4 Q1.4 I1.5 Q1.5 I1.6 Q1.6 I1.7 Q1.7 I2.0 Q2.0 I2.1 Q2.1 I2.2 Q2.2 I2.3 Q2.3 I2.4 Q2.4 I2.5 Q2.5 I2.6 Q2.6 I2.7 Q2.7 |
S7-200的擴展配置是由S7-200的基本單元和擴展模塊組成。其擴展模塊的數量受兩個條件約束:一個是基本單元能帶擴展模塊的數量;另一個是基本單元的電源承受擴展模塊消耗DC5V總線電流的能力。
編址舉例
CPU224組成的擴展
由CPU224組成的擴展配置可以由CPU224基本單元和zui多7個擴展模塊組成,CPU224可以向擴展單元提供的DC5V電流為660mA。
例:若擴展單元為4個16DI/16DO繼電器輸出EM223模塊和2個8DI的EM221模塊組成。查得:EM223繼電器輸出模塊耗DC5V總線電流為150 mA,EM221模塊耗DC5V總線電流為30 mA,總消耗電流為660 mA,等于CPU222可以提供DC5V的電流,所以這種配置還是可行的。
S7-200設置了中斷功能,用于實時控制、高速處理、通信和網絡等復雜和特殊的控制任務。中斷就是終止當前正在運行的程序,去執(zhí)行為立即響應的信號而編制的中斷服務程序,執(zhí)行完畢再返回原先被終止的程序并繼續(xù)運行。
中斷源即發(fā)出中斷請求的事件,又叫中斷事件。為了便于識別,系統給每個中斷源都分配一個編號,稱為中斷事件號。S7-200系列可編程控制器zui多有34個中斷源,分為三大類:通信中斷、輸入/輸出中斷和時基中斷。)通信中斷
在自由口通信模式下,用戶可通過編程來設置波特率、奇偶校驗和通信協議等參數。用戶通過編程控制通訊端口的事件為通信中斷。
(2)I/O中斷
I/O中斷包括外部輸入上升/下降沿中斷、高速計數器中斷和高速脈沖輸出中斷。S7-200用輸入(I0.0、I0.1、I0.2或I0.3)上升/下降沿產生中斷。這些輸入點用于捕獲在發(fā)生時必須立即處理的事件。高速計數器中斷指對高速計數器運行時產生的事件實時響應,包括當前值等于預設值時產生的中斷,計數方向的改變時產生的中斷或計數器外部復位產生的中斷。脈沖輸出中斷是指預定數目脈沖輸出完成而產生的中斷。
)時基中斷
時基中斷包括定時中斷和定時器T32/T96中斷。定時中斷用于支持一個周期性的活動。周期時間從1毫秒至255毫秒,時基是1毫秒。使用定時中斷0,必須在SMB34中寫入周期時間;使用定時中斷1,必須在SMB35中寫入周期時間。將中斷程序連接在定時中斷事件上,若定時中斷被允許,則計時開始,每當達到定時時間值,執(zhí)行中斷程序。定時中斷可以用來對模擬量輸入進行采樣或定期執(zhí)行PID回路。定時器T32/T96中斷指允許對定時間間隔產生中斷。這類中斷只能用時基為1ms的定時器T32/T96構成。當中斷被啟用后,當前值等于預置值時,在S7-200執(zhí)行的正常1毫秒定時器更新的過程中,執(zhí)行連接的中斷程序。 S7-200有PTO、PWM兩臺高速脈沖發(fā)生器。 PTO脈沖串功能可輸出個數、周期的方波脈沖(占空比50%);PWM功能可輸出脈寬變化的脈沖信號,用戶可以脈沖的周期和脈沖的寬度。若一臺發(fā)生器給數字輸出點Q0.0,另一臺發(fā)生器則給數字輸出點Q0.1。當PTO、PWM發(fā)生器控制輸出時,將禁止輸出點Q0.0、Q0.1的正常使用;當不使用PTO、PWM高速脈沖發(fā)生器時,輸出點Q0.0、Q0.1恢復正常的使用,即由輸出映像寄存器決定其輸出狀態(tài)。
由表1可知,CPU 22X 系列具有不同的技術性能,使用于不同要求的控制系統:
CPU 221:用戶程序和數據存儲容量較小,有一定的高速計數處理能力,適合用于點數少的控制系統。
CPU222:和CPU221相比,它可以進行一定模擬量的控制,可以連接2個擴展模塊,應用更為廣泛。
CPU224:和前兩者相比,存儲容量擴大了一倍,有內置時鐘,它有更強的模擬量和高速計數的處理能力,使用很普遍。
CPU 226:和CPU224相比,增加了通信口的數量,通信能力大大增強,可用于點數較多、要求較高的小型或中型控制系統。
CPU226XM:它是西門子公司推出的一款增強型主機,主要在用戶程序和數據存儲容量上進行了擴展,其他指標和CPU 226相同
中斷指令有4條,包括開、關中斷指令,中斷連接、分離指令。指令格式如表1所示。
1. 開、關中斷指令
開中斷(ENI)指令全局性允許所有中斷事件。關中斷(DISI)指令全局性禁止所有中斷事件,中斷事件的每次出現均被排隊等候,直至使用全局開中斷指令重新啟用中斷。
PLC轉換到RUN(運行)模式時,中斷開始時被禁用,可以通過執(zhí)行開中斷指令,允許所有中斷事件。執(zhí)行關中斷指令會禁止處理中斷,但是現用中斷事件將繼續(xù)排隊等候。
邏輯運算是對無符號數按位進行與、或、異或和取反等操作。操作數的長度有B、W、DW。指令格式如表1所示。
1. 邏輯與(WAND)指令:將輸入IN1,IN2按位相與,得到的邏輯運算結果,放入OUT的存儲單元。
2. 邏輯或(WOR)指令:將輸入IN1,IN2按位相或,得到的邏輯運算結果,放入OUT的存儲單元。
3. 邏輯異或(OR)指令:將輸入IN1,IN2按位相異或,得到的邏輯運算結果,放入OUT的存儲單元。
4. 取反(INV)指令:將輸入IN按位取反,將結果放入OUT的存儲單元。
本例說明了利用S7-200的集成“接通延遲”(ON-Delayed)定時器,能夠方便地產生斷開延遲(OFF-Delay)、脈沖(Pulse)及擴展脈沖(Extended Pulse)。
為了在輸出端Q0.0得到斷開延遲信號,Q0.0端的輸出信號的置位時問要比I0.0端的輸入信號長一段定時器的時間。
為了在輸出端Q0.1得到脈沖信號,I0.1端的輸入信號被置位之后,信號會在輸出端Q0.1停留一段定時器的時間;但是,如果輸入I0.1被復位,那么輸出端Q0.1脈沖信號也將被復位。
為了在輸出端Q0.2得到擴展脈沖信號,一旦輸入I0.2己經置位,無論輸入I0.2是否復位,那么在預置定時器時問內Q0.2端輸出信號將一自處于置位狀態(tài)。
程序和注釋
下列程序分為3部分,每部分都相互獨立,用來實現斷開延遲(OFF-Delay)、脈沖(Pulse)和擴展脈沖(Extended Pulse)。
一、斷開延遲(OFF-Delay)
當接通輸入I0.0時,輸出Q0.0被置位。如果輸入I0.0被復位(下降沿),
T33,運行5秒鐘后,定時器T33置位,同時使標志位M0.0和輸出Q0.0
則啟動定時器復位。
二、脈沖(Pulse)
當接通輸入I0.1時,輸出Q0.1和標志位M0.1被置位。通過對標志位M0.1置位使定時器T34啟動,運行5秒鐘后或輸入舊.1復位,就立即使輸出Q0.1復位。
三、擴展脈沖(Extended Pulse)
當接通輸入I0.2時,輸出Q0.2和標志位M0.2被置位。通過對標志位M0.2置位,使定時器T35啟動,運行5秒鐘后,立即使輸出Q0.2復位
Siemens編程器S7-200系列用在中小型設備上的自動系統的控制單元,適用于各行各業(yè),各種場合中的檢測,監(jiān)測及控制。
在這里,和大家一起來討論S7-200幾個使用方面的情況。
1.步進,伺服脈沖定位控制。
在設備的控制系統中,有關運動控制是很重要的,下面我們來看一看西門子S7-200系列PLC怎樣來實現這 個功能。
首先,確定使用哪個端口來發(fā)脈沖,如采用Q0.0發(fā)脈沖,則它的控制字為SMB67,脈沖同期為SMW68,脈 沖個數存放在SMD72中,
下面是控制字節(jié)的說明:
Q0.0 Q0.1 控制字節(jié)說明
SM67.0 SM77.0 PTO/PWM更新周期值 0=不更新,1=更新周期值
SM67.1 SM77.1 PWM更新脈沖寬度值 0=不更新,1=脈沖寬度值
SM67.2 SM77.2 PTO更新脈沖數 0=不更新,1=更新脈沖數
SM67.3 SM77.3 PTO/PWM時間基準選擇 0=1微秒值,1=1毫秒值
SM67.4 SM77.4 PWM更新方法 0=異步更新,1=同步更新
SM67.5 SM77.5 PTO操作 0=單段操作,1=多段操作
SM67.6 SM77.6 PTO/PWM模式選擇 0=選擇PTO,1=選擇PWM
SM67.7 SM77.7 PTO/PWM允許 0=禁止PTO/PWM,1=允許
這樣根據以上表格,我們得出Q0.0控制字:SMB67為:10000101
采用PTO輸出,微妙級周期,發(fā)脈沖的周期(也就是頻率)與脈沖個數都要重新輸入。10000101轉化為 16進制 為85,有了控制字以后,我們來寫這一段程序根據上面這段程序,我們知道了控制字的使用,同時也知道步進電機的脈沖周期與沖個數的存放位置(對 Q0.0來說是SMW68與SMD72)。當然,VW100與VD102內的數據不同的話,步進電機的轉速和轉動圈數就不一樣。
還有一點需要說明得是:M0.0導通---PLC捕捉到上升沿發(fā)動脈沖輸出后,想停止的話,只須改變端口脈沖的 控制字,再啟動PLS即可高速計數功能。
西門子S7-200系列PLC具有高速計數的功能;舉一例子來談談高速計數的用途,我們采用普通電機來帶動絲桿轉動,我們想控制轉動距離,怎么來解決這個問題?那么我們可在電機另一頭與一編碼器聯接,電機轉一圈,編碼器也隨之轉一圈,同時根據規(guī)格發(fā)出不同的脈沖數。當然,這些脈沖數的頻率比較高,PLC不能用普通的上升沿計數來取得這些脈沖,只能通過高速計數功能了。
啟動高速計數功能,也要具有控制字
HSCO HSC1 描述
SM37.0 SM47.0 復位有效電平控制位 0=高電平有效, 1=低電平有效
SM37.1 SM47.1 啟動有效電平控制位于 0=高電平有效, 1=低電平有效
SM37.2 SM47.2 正交計數器速率選擇 0=4X計數率, 1=1X計數率
SM37.3 SM47.3 計數方向控制位 0=減計數, 1=正計數
SM37.4 SM47.4 向HSC中寫入計數方向 0=不更新, 1=更新計數方向
SM37.5 SM47.5 向HSC中寫入預置值 0=不更新, 1=更新預置值
SM37.6 SM47.6 向HSC中寫入當前值 0=不更新, 1=更新當前值
SM37.7 SM47.7 HSC允許 0=禁止HSC, 1=允許HSC
參照上面的表格,我們選擇HSC1高速計數器,控制字為SMB47,現在我們啟動高速計數器HSC1,選擇為增計數,更新計數方向,重新設置值,更新當前值:這樣的話,HSC1的啟動控制高為:11111000轉化為16進制為 F8,將啟動計數器時當前值存放在SMD48中,將預存置放在SMD52中,具體的程序
西門子S7-200系列PLC的PID控制相當的簡單,可以通過micro/win軟件的一個向導程序,按照提示,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這三個參數的具體意義:P為增益項,P越大,響應起就快,在調節(jié)流量閥時:設定流量為50%,當目前流量接近50%,剛超過,如果P值很大的話,那么流量閥會馬上會關閉,而不會控制在某一區(qū)域。這就是增益項太大引起。在調節(jié)的過程中應該先將P值調節(jié)比較適當了,再去調節(jié)I值,它為積分項,是在控制器回路中控制對當前值與設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。
在現場的PID參數的調整過程中,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參數組,具體而言就是當目前距離設定值差距較大時,采用P值較大的一套PID參數,如果當前值快接近設定值范圍時,采用P值較小的一套PID參數。
用S7-200 CPU 214的高速計數器HSC累計來自模擬量/頻率轉換器(A/F的脈沖來計算模擬電壓值
本例說明了如何利用CPU 214的高速計數器HSC及頻率轉換器來計算模擬電壓。首先頻率轉換器將輸入電壓(0~10V)轉換為矩形脈沖信號(0~2000Hz),再將此信號送入CPU214高速記數器的輸入端并累計脈沖數。當預置的問隔時問到后,通過累計脈沖數,計算出被測模擬電壓值。
主程序 在*個掃描周期調用子程序SBR0
SBR0 高速計數器和定時中斷的初始化
INT0 對高速計數器求值的定時中斷程序
程序和注釋
主程序在*個掃描周期調用初始化程序SBR0,僅在*個掃描周期標志位SM0.1=1由子程序SBR0實現初始化。首先,把高速記數器HSC1的控制字節(jié)SMB47置為16進制‘FC',其含義是:正方向計數,可更新預置值(PV),可更新當前值(CV),激活HSC1。然后,用指令‘HDEF’把高速計數器HSC1置成工作模式0}即沒有復位或起始輸入,也沒有外部的方向選擇。當前值SMD48復位為0,預置值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啟動高速計數器。
每100ms調用一次中斷程序0,讀出高速計數器的數值后將其置零。通過HSC1計數值及變換關系(0~2KHz對應于0~10V)來求被測的模擬電壓值。本例中,計數值僅除以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。例如,計數值為200除以2是100,那么,被測的模擬電壓值就是10.0V。因為計數器100ms內共有200個計數脈沖,這正與2000Hz=>10V相對應。假設計數值為104,則實際電壓值應為5.2V。
注意:定時中斷時間可在5~255ms的范圍內變化,然而,通過設立一個標志,可根據需要來延長高速計數器的求值和復位時間,這樣就有更長的掃描間隔,以便提高精確度,同時也會帶來更長的更新時間。例如,定時中斷設為100ms,每調用一次,標志增加1,僅當標志滿10時,才對高速計數器求值和復位。也就是說,10V 電壓可接收的zui大脈沖為2000,這樣,求值精確到5/1000V即精確度是上例的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。定時器還有一個預置時間值(PT),當前值更新時,它與當前值比較,定時器位(T位)置位/復位(set/reset)就取決于當前值與預置值的比較結果。
若當前值大于或等于預置時問值,定時器位接通(ON);否則,定時器位斷開(OFF)。當前值達到zui大值時,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:Windows95以上的操作系統。
計算機配置:IBM486以上兼容機,內存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協議指令:變頻通信用,TP070:觸摸屏的組態(tài)軟件Tp Designer V1.0設計師)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,按照安裝向導進行操作,把原來的英文版本的編程軟件轉換為3.11版本。(2)打開“Chinese3.11”目錄;雙擊setup,按安裝向導操作,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備。如圖1所示。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,模塊外部設有波特率設置開關,有5種支持PPI協議的波特率可以選擇,分別為:1.2K,2.4K,9.6K,19.2K,38.4K。系統的默認值為9.6K b/s。PC/PPI電纜波特率設置開關(DIP開關)的位置應與軟件系統設置的通信波特率相*。DIP開關如圖2所示,DIP開關上有5個扳鍵,1、2、3號鍵用于設置波特率,4號和5號鍵用于設置通信方式。通信速率的默認值為9600bit/s,如圖2所示,1、2、3號鍵設置為010,未使用調制解調器時,4、5號鍵均應設置為0。
硬件設置好后,按下面的步驟設置通信參數。
(1)在STEP7-Micro/WIN32運行時單擊通信圖標,或從“視圖(View)”菜單中選擇“通信(Communications)”,則會出現一個通信對話框。
(2)對話框中雙擊PC/PPI電纜圖標,將出現PC/PG接口的對話框。
(3)單擊“屬性(Properties)”按鈕,將出現接口屬性對話框,檢查各參數的屬性是否正確,初學者可以使用默認的通信參數,在PC/PPI性能設置的窗口中按“默認(Default)”按鈕,可獲得默認的參數。默認站地址為2,波特率為9600b/s。
6. 建立在線連接
在前幾步順利完成后,可以建立與S7-200 CPU的在線,步驟如下:
(1)在STEP7-Micro/WIN32運行時單擊通信圖標,或從“視圖(View)”菜單中選擇“通信(Communications)”,出現一個通信建立結果對話框,顯示是否連接了CPU主機。
(2)雙擊對話框中的刷新圖標,STEP7-Micro/WIN32編程軟件將檢查所連接的所有S7-200CPU站。在對話框中顯示已建立起連接的每個站的CPU圖標、CPU型號和站地址。
(3)雙擊要進行通信的站,在通信建立對話框中,可以顯示所選的通信參數。
輸出繼電器是用來將PLC的輸出信號傳遞給負載,是專設的輸出過程映像寄存器。它只能用程序指令驅動。在每次掃描周期的結尾,CPU將輸出映像寄存器中的數值復制到物理輸出點上,并將采樣值寫入,以驅動負載。輸出繼電器一般采用八進制編號,一個端子占用一個點。它有4種尋址方式即可以按位、字節(jié)、字或雙字來存取輸出過程映像寄存器中的數據。
位: Q〔字節(jié)地址].[位地址〕如:Q0.2
字節(jié)、字或雙字: Q[長度][起始字節(jié)地址]如:QB2 QW6 QD4
程序和注釋
當輸入點l0.0相連的開機開關(0N)動作后,電動機繞組接成星形工作方式起動。如果沒有起動器故障信號,電動機繞組將在5秒鐘后切換到三角形連接方式。故障信號山與輸出點Q0.3相連的信號燈指示。當故障排除后,操作員按與輸入點I0.6相連的確認鍵,即可消除故障信號。起動器反饋信號通過輸入點I0.3、I0.4和I0.5引入。
當關機點動開關或電動機電路斷路器(分別與輸入點I0.1和I0.2連接)動作時,電動機關機。如果開機開關和關機開關同時動作,電動機仍然處于關機狀態(tài)。
“接通星形起動器”、“起動定時器”和“接通主電源起動器”部分增加了一個條件:只有在*信號(Q0.3)出版時才動作。除此之外,為相關的起動器
設置下述的存儲器標志位:星形起動器(Q0.1 ),主電源起動器(Q0.0),以及起動定時器(T37)。
“起動器反饋”部分是新的。從原理上講,反饋就是將輸出信號和表示起動器實際狀態(tài)的輸入信號相比較。
輸出信號的狀態(tài)分別和下述反饋輸入信號比較:主電源起動器的狀態(tài)(I0.3),星形起動器的狀態(tài)(I0.4),三角形起動器的狀態(tài)(I0.5)。如果有差異就起動定時器T38,T38的預置時問為2秒。這段延遲時問對應起動器動作的zui長時間。
如果T38溢出后,狀態(tài)仍小同,故障指示輸出點Q0.3被置位。這個故障信號可以用與輸
入點I0.6相連的反饋確認鍵復位。
該程序的長度為70個字。
可逆電動機起動器電路一一適用于改變三相交流感應電動機旋轉方向
這個示例程序用于控制可雙向運轉的三相感應電動機。
當與輸入點I0.0相連的左轉點動開關(Le)閉合時,電動機逆時針方向旋轉,當與輸入點I0.1相連的右轉點動開關(Ri)閉合時,電動機順時針方向旋轉。但這要有一個前題,即與輸入點I0.3相連的電動機電路斷路器和與輸入點I0.2相連的停機開關(OFF)都沒有動作。只有按下停機開關,并等待5秒鐘之后,才可以改變電動機的旋轉方向。這樣做是為了讓電動機有足夠的時問剎車停轉,然后再反向起動,如果需要電動機反轉的話。如
果與I0.0和I0.1相連的點動開關同時按下,電動機停轉,并且小起動。
程序和注釋
在程序起始部分,程序檢查是否必須激活互鎖電路?;ユi電路防比電動機誤起動,或者按錯誤方向起動。只有當所有點動開關都沒有動作(位于起始狀態(tài))或者等待時問溢出時,互鎖才清除,即M2.0被置成邏輯0.
如果電動機斷路器(輸入點10.3)沒有動作,停機點動開關(輸入點10.2)也沒有動作(這兩個觸點都是常閉觸點);并且狀態(tài)位M1門沒有被設置成順時針旋轉標志,則使能位M 2.1被置為邏輯1。電動機才有可能逆時針旋轉。代表逆時針旋轉的狀態(tài)位是M1.0。用類似方法可得到順時針方向旋轉的起動條件。
當點動起動開關(1e和Ri)這一動作,并且互鎖位和狀態(tài)位都沒有被設置成相反的旋轉方向時,電動止起動。即相關的輸出位和狀態(tài)位被置位,狀態(tài)位的作用是使輸出能夠自保。電動止逆時針方向旋轉起動器由輸出點Q0.0控制。電動機順時針方向旋轉起動器由輸出點Q0.1控制。
除此外,另有一組信號燈指示電動機當前的運行狀態(tài);逆時針方向旋轉指示燈(Le)與輸出點00.4相連;順時針方向旋轉指示燈(Ri)與輸出點00.3相連;關電機指示燈(OFF)與輸出點00.2相連。
當電動機被停機時,"ED”的下降沿將輔助存儲位M 2.3置為1,進入停機模式。當M 2.3被置位時,限制電動機再次起動的定時器開始計時,該定時器的預置時問是5秒(500 X10ms),經過5秒鐘后,內部存儲器位M 2.3被復位。在這段強制等待時問內與輸出點Q0.5相連的信號燈(Wait)閃爍。如果狀態(tài)位都沒有被置位,則點亮與輸出點00.2相連的停止狀態(tài)指示燈(OFF)。
該程序的長度為61個字
編程完成采樣工作,要求每10ms采樣一次。
分析:完成每10ms采樣一次,需用定時中斷,查表1可知,定時中斷0的中斷事件號為10。因此在主程序中將采樣周期(10ms)即定時中斷的時間間隔寫入定時中斷0的特殊存儲器SMB34,并將中斷事件10和INT-0連接,全局開中斷。在中斷程序0中,將模擬量輸入信號讀入,程序如圖下圖所示。
在這個例子中連接了三臺SIMATIC S7-214CPU。工作站0被稱為主工作站(Master)與工作站1和2相連,而工作站1和2被稱為從工作站(Slave)。主工作站輪流發(fā)送四個字節(jié)的輸出數據到每個從工作站。隨之每個從工作站響應產生四個字節(jié)的輸入數據。自由通信口模式(Freeport Mode)被用來進行數據傳輸。
配備2個存儲緩沖區(qū),一個用作遠程輸入,另一個用作遠程輸出。發(fā)送的輸出數據可從發(fā)送緩沖區(qū)獲取,該數據是從輸出緩沖區(qū)移到發(fā)送緩沖區(qū)的兩個字長度的值。發(fā)送后,主工作站接收從工作站的響應,并且將數據存儲在接收緩沖區(qū)。
硬件要求
如要實現該程序的功能,你需要:
2臺以上SIMATIC S7-212或S7-214
1根9芯電纜連接線
如果使用2臺以上PLC(多于1臺從工作臺),則另需一臺網絡連接器。
主工作站程序結構
Main 主程序
SBR0 選擇PPI通信或Freeport(自山通信u)通信
INT0 接收定時器中斷程序
INT1 發(fā)送定時器中斷程序
INT10 在發(fā)送完輸出數據后的發(fā)送中斷程序
INT11 接收信息*個字符的中斷程序
INT12 接收輸入數據的中斷程序
INT13 接收FCS字符的中斷程序
INT14 靜比線接收器中斷程序
主工作站程序和注解
主工作臺用于遠程I/O的程序長度為191個字