利用功能块图(Function Block Diagram)编程语言可以查看到像普通逻辑门图形的逻辑盒指令。它没有梯形图编程器中的触点和线圈,但有与之等价的指令,这些指令是作为盒指令出现的,程序逻辑由这些盒指令之间的连接决定。也就是说,一个指令(例如AND盒)的输出可以用来允许另一条指令(例如定时器),这样可以建立所需要的控制逻辑。这样的连接思想可以解决范围广泛的逻辑问题。FBD编程语言有利于程序流的跟踪,但在目前使用较少。
西门子smart200授权一级供应商
浔之漫智控技术(上海)有限公司(sqw-xzm-ssm)
本公司是西门子授权代理商 自动化产品,全新,西门子PLC,西门子屏,西门子数控,西门子软启动,西门子以太网西门子电机,西门子变频器,西门子直流调速器,西门子电线电缆我公司**供应,德国进口
(4)顺序功能流程图(SFC)
顺序功能流程图(Sequence Function Chart)编程是一种图形化的编程方法,亦称功能图。使用它可以对具有并发、选择等复杂结构的系统进行编程,许多PLC都提供了用于SFC编程的指令。目前,国际电工委员会(IEC)也正在实施并发展这种语言的编程标准。3.PLC的程序结构
控制一个任务或过程,是通过在RUN方式下,使主机循环扫描并连续执行用户程序来实现的,用户程序决定了一个控制系统的功能。程序的编制可以使用编程软件在计算机或其他专用编程设备中进行,也可使用手编器。广义上的PLC程序由三部分构成:即用户程序、数据块和参数块。
(1)用户程序
用户程序是必选项。用户程序在存储器空间中也称为组织块,它处于高层次,可以管理其他块,它是用各种语言(如STL、LAD或FBD等)编写的用户程序。不同机型的CPU,其程序空间容量也不同。用户程序的结构比较简单,一个完整的用户控制程序应当包含一个主程序、若干子程序和若干中断程序三部分。不同编程设备,对各程序块的安排方法也不同。
(2)数据块
数据块为可选部分,它主要存放控制程序运行所需的数据。
(3)参数块
参数块也是可选部分,它存放的是CPU组态数据,如果在编程软件或其他编程工具上未进行CPU的组态,则系统以默认值进行自动配置。第六节 PLC的性能指标及分类
PLC产品种类繁多,其规格和性能也各不相同。对PLC的分类,通常根据其结构形式的不同、功能的差异和I/O点数的多少等进行大致分类。一、按结构形式分类
根据PLC的结构形式,可将PLC分为整体式和模块式两类。
(1)整体式PLC
整体式PLC是将电源、CPU、I/O接口等部件都集中装在一个机箱内,具有结构紧凑、体积小、价格低的特点。小型PLC一般采用这种整体式结构。整体式PLC由不同I/O点数的基本单元(又称主机)和扩展单元组成。基本单元内有CPU、I/O接口、与I/O扩展单元相连的扩展口,以及与编程器或EPROM写入器相连的接口等。扩展单元内只有I/O和电源等,没有CPU。基本单元和扩展单元之间一般用扁平电缆连接。整体式PLC一般还可配备特殊功能单元,如模拟量单元、位置控制单元等,使其功能得以扩展。
(2)模块式PLC
模块式PLC是将PLC各组成部分,分别做成若干个单独的模块,如CPU模块、I/O模块、电源模块(有的含在CPU模块中)以及各种功能模块。模块式PLC由框架或基板和各种模块组成,模块装在框架或基板的插座上。这种模块式PLC的特点是配置灵活,可根据需要选配不同规模的系统,而且装配方便,便于扩展和维修。大、中型PLC一般采用模块式结构。
还有一些PLC将整体式和模块式的特点结合起来,构成所谓叠装式PLC。叠装式PLC其CPU、电源、I/O接口等也是各自独立的模块,但它们之间是靠电缆进行连接,并且各模块可以一层层地叠装。这样,不但系统可以灵活配置,还可做得体积小巧。二、按功能分类
根据PLC所具有的功能不同,可将PLC分为低档、中档、三类。
(1)低档PLC
具有逻辑运算、定时、计数、移位以及自诊断、监控等基本功能,还可以有少量模拟量输入/输出、算术运算、数据传送和比较、通信等功能。主要用于逻辑控制、顺序控制或少量模拟量控制的单机控制系统。
(2)中档PLC
除具有低档PLC的功能外,还具有较强的模拟量输入/输出、算术运算、数据传送和比较、数制转换、远程I/O、子程序、通信联网等功能。有些还可增设中断控制、PID控制等功能,适用于复杂控制系统。
(3)PLC
除具有中档机的功能外,还增加了带符号算术运算、矩阵运算、位逻辑运算、平方根运算及其他特殊功能函数的运算、制表及表格传送功能等。PLC具有更强的通信联网功能,可用于大规模过程控制或构成分布式网络控制系统,实现工厂自动化。
按I/O点数分类
根据PLC的I/O点数的多少,可将PLC分为小型、中型和大型三类。
(1)小型PLC
I/O点数在256点以下的为小型PLC。其中,I/O点数小于64点的为超小型或微型PLC。
(2)中型PLC
I/O点数在256点以上2048点以下的为中型PLC。
(3)大型PLC
I/O点数为2048点以上的为大型PLC。其中,I/O点数超过8192点的为超大型PLC。
在实际应用中,一般PLC功能的强弱与其I/O点数的多少是相互关联的,即PLC的功能越强,其可配置的I/O点数越多。因此,通常我们所说的小型、中型、大型PLC,除指其I/O点数不同外,同时也表示其对应功能为低档、中档、。
西门子公司的PLC产品有SIMATIC S7、M7和C7等几大系列。
S7系列是传统意义的PLC产品,其中的S7-200系列属于整体式小型PLC,用于代替继电器的简单场合,也可以用于复杂的自动控制系统。S7-300系列是模块化的中小型PLC,多可以扩展32个模块,适用于中等性能的控制要求。S7-400是具有中高性能的PLC,采用模块化无风扇设计,可以扩展200多个模块,适用于对可靠性要求极高的大型复杂控制系统。S7-300/400可以组成MPI(多点接口)、PROFIBUS网络和工业以太网等。
SIMATIC M7-300/400PLC采用与S7-300/400相同的结构,它可以作为CPU或功能模块使用。其显著特点是具有AT兼容计算机的功能,使用S7-300/400的编程软件STEP7和可选的M7软包,可以用C、C++或CFC(Continuous Function Chart,连续功能图)这类语言来对M7-300/400PLC编程。M7适合于需要处理的数据量大,对数据管理、显示和实时性有较高要求的系统使用。
SIMATIC C7由S7-300PLC、HMI(人机界面)操作面板、I/O、通信和过程监控系统组成,整个控制系统结构紧凑,面向用户的配置、数据管理与通信集成在一起,具有很高的性能价格比。由于高度集成,节约了30%的安装空间,可以和谐地集成到SIMATIC控制产品家族中,保证正确的数据交换。一、SIMATIC S7-200
SIMATIC S7-200。
SIMATIC S7-200是一种低端CPU。该CPU适用于机器与系统中的开环和闭环控制任务。它具有实时功能,并通过PROFIBUS或PC/PPI电缆以及一个自由可编程接口协议提供广泛的通信功能。SIMATIC S7-200具有模块化扩展和集成PID闭环控制功能。使用编程软件STEP 7 Micro/Win,可快速地进行编程和组态。二、SIMATIC S7-300
SIMATIC S7-300。
SIMATIC S7-300系列CPU适用于低中端自动化解决方案。SIMATIC S7-300的特性如下:
1)程序存储器可存储高达85K条指令。
2)高达1024点I/O。
3)配有多点接口,可用于小型网络的配置,以及使用PC/编程器进行组态。
4)执行时间快;CPU可在0.1ms内执行1024条二进制指令。
5)通过带有集成背板总线的接口模块,可实现模块化配置和快速功能增。
6)丰富的数字量、模拟量、仿真模块以及通信功能模块和各种其他模块,可实现模块化扩展。
7)集成功能:CPU 312/314 IFM集成有计数、定位、闭环控制和频率测量功能。
8)3002-DP系列还集成有PROFIBUS接口;CPU也可用作从站。
9)丰富的数学公式处理。
10)在CPU操作系统中集成有循环HMI服务。
11)使用STEP 7,可实现快速、简便的组态和编程。
12)使用STEP 7,可实现丰富的诊断功能。带时间戳记的错误消息缓存器以及诊断模块,有助于用户查找故障。
三、SIMATIC S7-400
SIMATIC S7-400系列CPU适用于中高端自动化解决方案(例如汽车、机床或仪表及控制系统)。SIMATIC S7-400的特性如下:
1)程序存储器可存储高达660K条指令。
2)高达131056点数字量I/O。
4)执行时间快;CPU可在0.1μs内执行1024条二进制指令。
5)通过带有集成背板总线的接口模块,可实现模块化配置和快速功能增强。
6)丰富的数字量、模拟量、仿真模块以及通信功能模块和各种其他模块。
7)S7-4002-DP系列还集成有PROFIBUS接口;采用PROFIBUS-DP/FMS/PA标准和工业以太网。
8)丰富的数学公式处理。
9)在CPU操作系统中集成有循环HMI服务。
10)使用STEP 7,可实现快速、简便的组态和编程。
11)使用STEP 7,可实现丰富的诊断功能。带时间戳记的错误消息缓存器以及诊断模块,有助于用户查找故障。第二节 工业通信
通过SIMATIC网络PROFIBUS、以太网或TCP/IP,可实现从过程控制系统到现场级的通信。SIMATIC NET系列提供各种性能等级的产品供用户选用。配有可操作性系统接口,可实现各层级的数据交换,包括各种自动化站和各种设备。
通过工业以太网,可实现过程控制级的通信。传输速率为10~100Mbit/s,通过快速以太网,可实现关联节点之间的快速数据交换。通信传输可通过同轴电缆、双绞线或光纤来实现。以太网的优点如下:通过简单地连接就能进行快速的调试;运行期间也能对现有系统进行扩展,可用性高;采用传输速率可调的交换技术,系统性能可根据规模伸缩;可连接不同的网络应用领域,如加工应用和办公应用;通过与WAN(广域网),类似于ISDN或因特网,可实现公司范围内的连接;通过持续的兼容性开发,实现投资安全。
PROFIBUS用于将现场设备(例如分布式I/O或驱动装置)连接到诸如SIMATIC S7等的自动化系统。PROFIBUS是一种高性能的开放式现场总线系统,响应时间快,配有开放式接口,
可用于不同的协议网络。通过PROFIBUS-DP,可采用电气或光学传输连接分布式I/O,传输速率高达12 Mbit/s。PROFIBUS-PA是一种本安型PROFIBUS,用于有爆炸性危险的应用场合(例如化工工业)。PROFIBUS-FMS不仅可以用于现场级的上位系统级,还可用于对实时性要求不高的单元级和/或过程控制级。提供有丰富的各种协议网络产品,可连接到PROFIBUS。其组态和编程仍使用软件STEP 7,具有各种诊断功能。
三、AS-i电缆连接
在现场级存在着各种不同的部件:阀门、执行器和驱动器。这些部件必须依靠自动化技术进行控制。为此,目前可采用AS-Interface分布式I/O。执行器和传感器通过一根双芯电缆与控制器连接。数据和电源也通过该电缆进行传输。AS-Interface的优点:无面板设计;防护等级高,IP65;直接从某个位置进行接线;可使用二线电缆实现更加简单和灵活的结构,无需具备专门知识;通过DP/AS接口进行PROFIBUS连接。
SIMATIC HMI(人机界面)组件可用作机器和用户之间的接口。各种功能、开关或过程值都可显示在操作员面板或触摸面板上。通过这种可视化,可很容易地显示错误消息或测量值。过程的光学检测功能减轻了用户的操作,并能快速地知道其操作的效果。