浔之漫智控技术(上海)有限公司
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SIMATIC S7-200 SMART 产品亮点:
机型丰富,更多选择
提供不同类型、I/O 点数丰富的CPU 模块,单体I/O 点数高可达60 点,可满足大部分小型自动化设备的控制需求。另外,CPU 模块配备标准型和经济型供用户选择,对于不同的应用需求,产品配置更加灵活,大限度的控制成本。
选件扩展,jingque定制
新颖的信号板设计可扩展通信端口、数字量通道、模拟量通道。在不额外占用电控柜空间的前提下,信号板扩展能更加贴合用户的实际配置,提升产品的利用率,同时降低用户的扩展成本。
高速芯片,性能卓越
配备西门子专用高速处理器芯片,基本指令执行时间可达0.15 μs,在同级别小型PLC 中遥遥。一颗强有力的“芯”,能让您在应对繁琐的程序逻辑,复杂的工艺要求时表现的从容不迫。
以太互联,经济便捷
CPU 模块本体标配以太网接口,集成了强大的以太网通信功能。一根普通的网线即可将程序下载到PLC 中,方便快捷,省去了专用编程电缆。通过以太网接口还可与其它CPU 模块、触摸屏、计算机进行通信,轻松组网。
三轴脉冲,运动自如
CPU 模块本体多集成3 路高速脉冲输出,频率高达100 kHz,支持PWM/PTO输出方式以及多种运动模式,可自由设置运动包络。配以方便易用的向导设置功能,快速实现设备调速、定位等功能。
通用SD 卡,方便下载
本机集成Micro SD 卡插槽,使用市面上通用的Micro SD 卡即可实现程序的更新和PLC 固件升级,极大地方便了客户工程师对终用户的服务支持,也省去了因PLC 固件升级返厂服务的不便。
软件友好,编程高效
在继承西门子编程软件强大功能的基础上,融入了更多的人性化设计,如新颖的带状式菜单、全移动式界面窗口、方便的程序注释功能、强大的密码保护等。在体验强大功能的同时,大幅提高开发效率,缩短产品上市时间。
系统软设备存储区。除了I/O映像区以外,系统RAM存储区还包括PLC内部各类软元件(逻辑线圈、计时器、计数器、数据寄存器和累加器等)的存储区。该存储区又分为具有失电保持的存储区域和无失电保护的存储区域,前者在PLC断电时,由内部的锂电池供电,数据不会丢失;后者当PLC断电时,数据被清除。
① 逻辑线圈。与开关输出一样,每个逻辑线圈占用系统RAM存储区中的一位,但不能直接驱动外设,只供用户在编程时使用,其作用类似于继电器控制线路中的中间继电器。另外,不同的PLC还提供数量不等的特殊逻辑线圈,具有不同的功能。
② 数据寄存器。与模拟量I/O一样,每个数据寄存器占用系统RAM存储区中的一个字节(16bit)。另外,PLC还提供数量不等的特殊数据寄存器,不同的特殊数据寄存器具有不同的功能。3.I/O单元
I/O单元是PLC与工业现场连接的接口。
输入单元用来接收和采集两种类型的输入信号。一类是由按钮、选择开关、行程开关、继电器触点、接近开关、光电开关、数字拨码开关等发出的开关量输入信号;另一类是由电位器、测速发电机和各种变送器等发来的模拟量输入信号。
输出单元用来连接工业现场被控对象中各种执行元件,如接触器、电磁阀、指示灯、调节阀、调速装置等。4.电源适配器
电源适配器一方面可为CPU板、I/O板及扩展单元提供工作电源(DC5V),另一方面可为外部输入元件提供DC24V电源。5.I/O扩展接口
I/O扩展接口用于将扩展单元与基本单元相连,使PLC的配置更加灵活。6.设备通信接口
PLC配有多种通信接口,PLC通过这些通信接口可以与监视器、打印机、其他PLC或计算机相连。当PLC与打印机相连时,可将过程信息、系统参数等输出打印;当与监视器(CRT)相连时,可将过程映像显示出来;当与其他PLC相连时,可以组成多机系统或连成网络,实现更大规模的控制;当与计算机相连时,可以组成多级控制系统,实现控制与管理相结合的综合系统。7.编程器
编程器的作用是供用户进行程序的编制、编辑、调试和监视。编程器有简易型和智能型两类。简易型的编程器只能联机编程,且往往需要将梯形图转化为机器语言助记符(指令表)后,才能输入。一般由简易键盘和发光二极管或其他显示器件组成。智能型的编程器又称图形编程器,可以联机,也可以脱机编程,具有LCD或CRT图形显示功能,可以直接输入梯形图和通过屏幕对话。目前,大部分PLC可以利用微机作为编程器,这时微机应配有相应的编程软件包,若要直接与PLC通信,还要配置相应的通信电缆及通信卡。8.其他设备
PLC还可配置EPROM写入器、存储器卡等其他外部设备。
1.3.2 PLC的工作原理
下面以控制电动机正反转为例来说明PLC的工作原理,了解CPU是如何执行程序的输入I0.0、I0.1和I0.2分别采集电动机停止、正转和反转的输入信号,输出Q0.00和Q0.1控制电动机的正转和反转。
系统上电或由STOP模式切换到RUN模式时,CPU要执行一次复位操作,包含如下两个操作步骤。
① 清除没有保持功能的位存储器状态、定时器和计数器状态,清除中断堆栈和块堆栈的内容等。
② 执行系统启动组织块OB100。如果用户想使系统在上电后做一些初始化操作,就可以在OB100中编写程序,否则用户完全可以忽略这个组织块。需要注意的是OB100只在复位后被执行一次。
整个PLC的工作过程是以循环扫描的方式进行的,重复执行一个循环工作周期。以下四个步骤就是PLC程序执行的一个循环工作周期。
① 操作系统启动循环时间监控。
② CPU将输出映像区中的数据写到输出模块。
③ CPU读取输入电路的接通/断开状态并存入输入映像区。
④ CPU处理用户程序,执行用户程序中的指令,并实时更新内存映像区。
在①阶段,操作系统启动用户设置的监控循环时间。
在②阶段,CPU将输出映像区中的数据状态传送到输出模块,用于控制与输出点连接的继电器线圈。若上次循环工作周期中输出映像区中Q0.0状态为“0”,而这次Q0.0得电,其状态变为“1”时,控制电动机的继电器线圈通电,其常开触点闭合,电动机正转;反之,控制电动机的继电器线圈断电,其常开触点断开,电动机停止工作。
在③阶段,PLC通过输入模块采集外部电路的接通/断开状态,并写入到输入映像区中。若外部电路开关SBl闭合时,对应的输入映像位I0.0状态为“1”,在梯形图中对应的I0.0常开触点闭合,常闭触点断开,反之亦然。
在④阶段,当CPU执行程序指令时,从映像区特别是输入映像区中读出程序中所用元件的“0”、“1”状态,并执行指令,将运算结果实时写入到对应的映像区中。需要注意的是:在程序执行阶段,即使外部输入信号的状态发生了变化,输入映像区对应的元件位也不会随之立即改变,只能等到这个循环扫描周期结束,下个循环扫描周期开始时才能被更新。