本书全面介绍了西门子PLC的编程和应用,主要内容包括S7-200PLC指令及应用、基础应用案例及解析、S7-200PLC开关量程序设计、S7-200PLC模拟量控制程序设计、常见应用案例及解析、PLC控制系统的设计、综合应用案例及解析。
本书不仅为读者提供了一套有效的编程方法和可借鉴的丰富的编程案例,还为工程技术人员提供了大量的实践经验,可作为广大电气工程技术人员学习PLC技术的参考用书,也可作为高等院校、职业院校自动化、电气、机电一体化、电子信息等相关专业的PLC教学或参考用书。
(SIEMENS)上海赞国自动化科技有限公司(西门子分销商)
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德国西门子(SIEMENS)公司生产的可
编程序控制器在我国的应用也相当广泛,在冶金、化工、印刷生产线等领域都有应用。西门子(SIEMENS)公司的PLC产品包括LOGO,S7-200,S7-300,S7-400,工业网络,HMI人机界面,工业软件等。
西门子S7系列PLC体积小、速度快、标准化,具有网络通信能力,功能更强,可靠性更高。
S7系列PLC产品可分为微型PLC(如S7-200),小规模性能要求的PLC(如S7-300)和中、高性能要求的PLC(如S7-400)等。
SIMATIC S7-200 PLC
S7-200 PLC [1] 是**小型化的PLC,它适用于各行各业,各种场合中的自动检测、监测及控制等。S7-200 PLC的强大功能使其无论单机运行,或连成网络都能实现复杂的控制功能。
S7-200PLC可提供4个不同的基本型号与8种CPU可供选择使用。
SIMATIC S7-300 PLC
S7-300是模块化小型PLC系统,能满足中等性能要求的应用。各种单独的模块之间可进行广泛组合构成不同要求的系统。与S7-200 PLC比较,S7-300 PLC采用模块化结构,具备高速(0.6~0.1μs)的指令运算速度;用浮点数运算比较有效地实现了更为复杂的算术运算;一个带标准用户接口的软件工具方便用户给所有模块进行参数赋值;方便的人机界面服务已经集成在S7-300操作系统内,人机对话的编程要求大大减少。SIMATIC人机界面(HMI)从S7-300中取得数据,S7-300按用户*的刷新速度传送这些数据。S7-300操作系统自动地处理数据的传送;CPU的智能化的诊断系统连续监控系统的功能是否正常、记录错误和特殊系统事件(例如:**时,模块更换,等等);多级口令保护可以使用户高度、有效地保护其技术机密,防止未经允许的复制和修改;S7-300 PLC设有操作方式选择开关,操作方式选择开关像钥匙一样可以拔出,当钥匙拔出时,就不能改变操作方式,这样就可防止非法删除或改写用户程序。具备强大的通信功能,S7-300 PLC可通过编程软件Step 7的用户界面提供通信组态功能,这使得组态非常*、简单。S7-300 PLC具有多种不同的通信接口,并通过多种通信处理器来连接AS-I总线接口和工业以太网总线系统;串行通信处理器用来连接点到点的通信系统;多点接口(MPI)集成在CPU中,用于同时连接编程器、PC机、人机界面系统及其他SIMATI
C S7/M7/C7等自动化控制系统。
SIMATIC S7-400 PLC
S7-400 PLC是用于中、高档性能范围的可编程序控制器。
S7-400 PLC采用模块化无风扇的设计,可靠耐用,同时可以选用多种级别(功能逐步升级)的CPU,并配有多种通用功能的模板,这使用户能根据需要组合成不同的**系统。当控制系统规模扩大或升级时,只要适当地增加一些模板,便能使系统升级和充分满足需要。
工业通讯网络
通讯网络是自动化系统的支柱,西门子的全集成自动化网络平台提供了从控制级一直到现场级的一致性通讯,“SIMATIC NET”是全部网络系列产品的总称,他们能在工厂的不同部门,在不同的自动化站以及通过不同的级交换数据,有标准的接口并且相互之间完全兼容。
人机界面(HMI)硬件
HMI硬件配合PLC使用,为用户提供数据、图形和事件显示,主要有文本操作面板TD200(可显示中文),OP3,OP7,OP17等;图形/文本操作面板OP27,OP37等,触摸屏操作面板TP7,TP27/37,TP170A/B等;SIMATIC面板型PC670等。个人计算机(PC)也可以作为HMI硬件使用。HMI硬件需要经过软件(如ProTool)组态才能配合PLC使用。
SIMATIC S7工业软件
SIMATIC工业软件 SIMATIC MicroComputing
可用于: SIMATIC S7-200支持:Windows 95/98,Windo
ws NT(不支持PC/PPI电缆),Windows 2000。适用于PG7xx编程器80486以上CPU(装有STEP 7-Micro/Win 32 V3.1版及以上本版编程软件)
内容包括:德、英、法、西班牙、意大利文说明书
全功能版本(包括所有功能)
限制版本(包括有限功能)
SIMATIC S7-200 OPC服务器3.0
SIMATIC MicroComputing使得来自S7-200的数据可以以廉价且先进的方式在标准Windows应用中显示并进行处理(例如,Visual Basic Visual C++或Excel)。为数众多的控制文件和图形元件提供了高度的灵活性。 成的ActiveX容器包括:
用于过程数据的可视化和修改的控制元件:创建监视端控制界面时,不需编程即可理想地完成手头的工作。
用于所有支持OLE的Windows应用程序(例如Microsoft Office应用,Visual Basic,Visual C,C++)的Active X控件。例如,利用这种特性,过程数据可以读入Excel,工作表进行统计评估。
用于设计操作员界面的众多图形元件:例如切换,滑动装置控制,LED条,数字量输出区域,DIP切换等等。
用于LED和切换按钮的众多现成位图
用于直接访问CPU的控制元件:利用该功能,不需要STEP 7-Micro/WIN 32或者进行附加的编程即可对CPU数据进行显示和修改。
组态王与西门子 200 plc 自由口协议通过 modem 通讯,硬件接线怎样实现?
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设备上插标准 PPI 电缆,modem9 针口通过一个标准 232 交叉线接到 PPI 电缆上即可,232 交叉线的 modem 侧需要 1 4 6 短接,7 和 8 短接。
(三)一台 S7 200 PLC通过串口方式能否接两个上位机通讯?
通过串行电缆的方式不行,可以考虑使用以下两种方式:
1)PLC 配置为 MPI 协议,这样两个上位机需要各配置一块 MPI 卡;
2)两个 PC 机中,一个作为采集站和 PLC 通讯,另外一个作为客户端和采集站通讯。
(四)西门子 200Plc 通过 PPI 协议与组态王通讯失败,为何?
请检查如下设置是否正确:
1)用户编程电缆的拨码设置:在编程电缆的拨码中,* 5 个端子是设置通讯协议的:拨码设置为 0,表示 PPI/Freeport ;拨码设置为 1,表示 PPI(master);用户使用 PPI 协议和组态王通讯时,拨码选择 PPI/Freeport 对应拨码值即可;
2)PPI 通讯传输的是 11 位的数据,也就建议客户拨码选择 8 数据位 1 停止位偶校验(拨码默认为 11 位),并且 PLC 的波特率和 PPI、组态王要一致;
3)要求编程软件必须是离线时启动运行组态王。
(五)西门子 200plc 通过 modbus 协议与组态王通讯时,组态王中定义的寄存器地址与plc 地址是如何对应的?
映射关系如下:0-Q,1-I,3、4、8、9-V;
3,4,8,9 的 dd 号与 PLC 中 V 寄存器的偏移地址(实际地址-1000)的对应关系:组态王中(寄存器的 dd 号-1)*2=PLC 中的 V 寄存器的偏移地址。组态王中 40031对应 PLC:VW1060 (组态王中寄存器 4 表示 SHORT 型变量)组态王中 90640 对应 PLC:VD2278 (组态王中寄存器 9 表示 FLOAT 型变量)。
西门子 200plc 通过 modbus 协议与组态王通讯,需要注意哪些事项?
需要注意如下几点:
1)需要向 PLC 中下载对应的初始化程序(KVmoddbus.mwp),由亚控提供。此程序默认的 plc 通讯端口为 port0,地址为 2,波特率 9600,无校验(地址和波特率可由程SBR0 中的 VB8,SMB30 进行修改);
2)由于 PLCModbus 协议程序占用 V1000 及以前的地址,所以用户在编写逻辑控制程序中用到的寄存器不能和亚控提供的协议中所占用的 V 区地址冲突;
3)西门子 S7200PLC 和通过 modbus 协议和组态王通讯时,CPU 上的开关必须拨在RUN 状态,否则 PLC 中的 modbus 通讯程序没有处于运行状态,组态王和设备通过自由口协议肯定通讯失败。
(七)S7 300 MPI 电缆方式是否支持通过 GPRS 和组态王通讯?
不支持。
组态王的 GPRS 通讯方式要求必须创建虚拟串口并通过此串口进行数据通讯。而对于 MPI 协议,我们的 MPI 驱动是通过调用西门子 PLC 的**动态连接库(s7onlinx.dll等)实现和 PLC 进行通讯的,并不是直接通过串口实现数据通讯。
其他类似调用方法的驱动,同样也不支持 GPRS 连接。
(八)组态王和多台西门子S7-300、400 PLC 通过 DP 协议通讯时,设备地址应如何定义?
1)硬件连接:计算机中插入一块CP5611(或CP5613)可实现将多个S7-300/400PLC连接在一条 DP 总线上。
2)DP 协议设置:所有 PLC 必须设置的 DP Slave 站, CP5611(或 CP5613)要求通过 SimaTIc net 设置的 DP 一 master 站;
3)组态王中设备地址定义:选择 PLC/西门子/S7-200 系列(DP)/Profibus-DP ,设备地址固定为 1.1 (该地址与从站 PLC 的地址设置无关)。