湖南西门子S7-200SMART模块一级代理

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PLC(可编程逻辑操控器)

可编程逻辑操控器是种专门为在工业环境下运用而规划的数字运算操作电子体系。它选用一种可编程的存储器，在其内部存储履行逻辑运算、次序操控、守时、计数和算术运算等操作的指令，经过数字式或模拟式的输入输出来操控各种类型的机械设备或生产过程。

根本结构

可编程逻辑操控器本质是一种专用于工业操控的计算机，其硬件结构根本上与微型计算机相同，根本构成为：

1、电源

电源用于将沟通电转换成PLC内部所需的直流电j现在大部分PLC选用开关式稳压电源供电。

2、ZY处理单元(CPU)

ZY处理器是PLC的操控，也是PLC的核心部件，其功用决议了PLC的功用。

ZY处理器由操控器、运算器和寄存器组成，这些电路都集中在一块芯片上，经过地址总线、操控总线与存储器的输入/输出接口电路相连。ZY处理器的作用是处理和运转用户程序，进行逻辑和数学运算，操控整个体系使之和谐。

3、存储器

存储器是具有记忆功用的半导体电路，它的作用是寄存体系程序、用户程序、逻辑变量和其他一些信息。其间体系程序是操控PLC完成各种功用的程序，由PLC生产厂家编写，并固化到只读存储器(ROM)中，用户不能拜访。

4、输入单元

输入单元是PLC与被控设备相连的输入接口，是信号进入PLC的桥梁，它的作用是接纳主令元件、检测元件传来的信号。输入的类型有直流输入、沟通输入、交直流输入。

5、输出单元

输出单元也是PLC与被控没备之间的衔接部件，它的作用是把PLC的输出信号传送给被控设备，行将ZY处理器送出的弱电信号转换成电平信号，驱动被控设备的履行元件。输出的类型有继电器输出、晶体管输出、晶闸门输出。

PLC除上述几部格外，依据机型的不同还有多种外部设备，其作用是协助编程、完成监控以及网络通讯。常用的外部设备有编程器、打印机、盒式磁带录音机、计算机等。

功用特色

(1)可靠性高。因为PLC大都选用单片微型计算机，因此集成度高，再加上相应的保护电路及自确诊功用，进步了体系的可靠性。

(2)编程简略。PLC的编程多选用继电器操控梯形图及指令句子，其数量比微型机指令要少得多，除中、高级PLC外，一般的小型PLC只要16条左右。因为梯形图形象而简略，因此简略把握、运用方便，乃至不需求计算机专业知识，就可进行编程。

(3)组态灵敏。因为PLC选用积木式结构，用户只需求简略地组合，便可灵敏地改动操控体系的功用和规模，因此，可适用于任何操控体系。

(4)输入/输出功用模块完全。PLC的长处之一，是针对不同的现场信号(如直流或沟通、开关量、数字量或模拟量、电压或电流等)，均有相应的模板可与工业现场的器材(如按钮、开关、传感电流变送器、电机启动器或操控阀等)直接衔接，并经过总线与CPU主板衔接。

(5)设备方便。与计算机体系比较，PLC的设备既不需求专用机房，也不需求严厉的屏蔽办法。运用时只需把检测器材与履行机构和PLC的I/O接口端子正确衔接，便可正常作业。

(6)运转速度快。因为PLC的操控是由程序操控履行的，因此不管其可靠性仍是运转速度，都是继电器逻辑操控无法比较的。近年来，微处理器的运用，特别是跟着单片机大量选用，大大增强了PLC的才能，而且使PLC与微型机操控体系之间的差别越来越小，特别是高级PLC更是如此。

运用概略

(1)开关量的开环操控

开关量的开环操控是PLC的Z根本操控功用。PLC的指令体系具有强大的逻辑运算才能，很简略完成守时、计数、次序(步进)等各种逻辑操控方法。大部分PLC就是用来替代传统的继电接触器操控体系。

(2)模拟量闭环操控

关于模拟量的闭环操控体系，除了要有开关量的输入输出外，还要有模拟量的输入输出点，以便采样输入和调理输出完成对温度、流量、压力、位移、速度等参数的接连调理与操控。现在的PLC不光大型、中型机具有这种功用外，还有些小型机也具有这种功用。

(3)数字量的智能操控

操控体系具有旋转编码器和脉冲伺服设备(如步进电动机)时，可利用PLC完成接纳和输出高速脉冲的功用，完成数字量操控，较为先进的PLC还专门开发了数字操控模块，可完成曲线插补功用，近来又推出了新式运动单元模块，还能供给数字量操控技能的编程言语，使PLC完成数字量操控愈加简略。

(4)数据收集与监控

因为PLC首要用于现场操控，所以收集现场数据是十分必要的功用，在此基础上将PLC与上位计算机或触摸屏相衔接，既能够调查这些数据的当时值，又能及时进行统计分析，有的PLC具有数据记载单元，能够用一般个人电脑的存储卡刺进到该单元中保存收集到的数据。PLC的另一个特色是自检信号多．利用这个特色，PLC操控体系能够完成白确诊式监控，削减体系的毛病，进步体系的可靠性。

    用S7-200PLC自由口通信方式控制西门子变频器，拖动电机正转启动与停止，并能改变变频器的运行频率。设变频器站号为1.

    正转启动的代码是:H05H30H31H46H41H31H30H32H38H31

    停止的代码是:H05H30H31H46H41H31H30H30H37H46

    把变频器运行输出频率改为20Hz的代码是:H05H30H31H45H44H31H30H30H31H04H42H35

    1、设置变频器参数

    2、编写PLC自由口通信控制程序

    总结:

    1、作自由口通信时，一定要先研究要通讯设备的通信协议和数据格式。

    2、作自由口通信时，如果要求PLC既发送数据，又接收数据。则一定要使通讯的双方设备进行发送与接收的协调。因为对于RS485通信，发送时不能接收，接收时不能发送。这样就要用定时中断和通信中断机制进行协调。

    3、特殊存储器（端口0）

    SMB86接收信息状态字节

    SMB87接收信息控制字节

    SMB88信息字符的开始

    SMB89描述信息字符的结束

    SMB90空闲线时间段按毫秒设定有效字节。

    SMB91空闲线时间段按毫秒设定有效字节。

    SMB92中间字符/信息计时器溢出值按毫秒设定。如果超出这个时间段，则终止接收信息。有效字节。

    SMB93高低有效字节。

    SMB94要接收的字符数（1~255）。

三菱和西门子的PLC都有自己的独特的优点的，先讲讲三菱2AD模块吧，2AD模块是提供一个12位分辨率的模块，的数字量是4096.这个4096跟12位分辨率是怎么样的一个关系2进制的12个1就是4096,当然这个的数字量4096是可以2AD模块上面的增益电位器调节的。

    我就拿一个PT100的200度的温度传感器为例子，这个传感器0度对应的模拟量电流是4mA.200度对应的模拟量电流是20mA，步就开始校准2AD的增益和偏置，所谓的增益和偏置实际上就是模拟量电流4mA和20mA所对应的数字量，我们拿一个电流发生器产生出一个20mA的电流，然后接到2AD的模拟量电流输入端。PLC上电以后找到模拟量对应的数据寄存器看里面的当前值是多少，可能里面的数据是一个未知的数据这是因为2AD在出厂的时候是没有调节到一个标准的，我们就调节增益电位器使数字量为4000，为什么要调到4000呢因为温度传感器的量程为200度他们刚好是一个20倍的关系。接下来就是偏置了，调节电流发生器输出4mA的电流，就看数据寄存器里面的数字量是多少。如果数据寄存器的数字量为0那我们就不用调节了。增益和偏置调节好以后就接上传感器实际检测，PLC里面的程序要用到除法指令，因为要把数据寄存器里面的数据除以20就是实际温度，当然这是不够的因为在很多自动化控制的场合要很精确的温度，所以就要用到浮点数变换指令和浮点数除法指令，三菱的浮点数可以保留小数位后3位即0.000度。

    需要特别注意的是以上的是可以完成模拟量功能了，但我们看到的温度变化是很快的，这是因为PLC每个扫描周期就执行一次模拟量采集和模拟量运算这个时间是很快的一般就20ms就执行一次，所以里面的数字变化是非常快，在这种情况下我们就要求平均值，具体的方法就是用累加指令在把累加的数据在除以累加的次数就可以。一般累加次数在5到10次之间。

    西门子的模拟量跟三菱的是不一样的他的分辨率比三菱要高，西门子EM231是提供一个16位分辨率的模块数字量是32000也就是一个字的容量。西门子的模拟量在使用方法上面也和三菱不一样，因为西门子没有增益和偏置调节电位器，所有对应的数字量是经过公式计算出来的。虽然如此但西门子的程序模块化，在程序设计上面要简化得多直接在AIW数据寄存器里面就可以得到原始数据。

    我就一个200度的传感器简单说说，这个传感器输出的模拟电流是4到20mA，西门子的数字量是0到32000，如果按照三菱的算法则就会出错，因为4mA不是对应数字量0而是6400，因为他们是1600倍的关系，4mA乘以1600=6400,所以我们得求出数字量6400和32000和温度200的一个系数，具体公式是这样的（32000-6400）除以200=128.这个128就是他们的系数，如果温度传感器是400度就除以400。

    我们把AIW数据寄存器里面的数据除以128就是当前温度了，需值得注意的是西门子的模拟量在中断程序里面

在实际应用过程中，某些时候可能会采用VB/DELPHI/VC等高级语言，自主编程与西门子PLC进行通讯，这类帖子、论文在网上都可以找到，在此总结一下。

    1、Prodave通讯

    Prodave是西门子提供的一个软件包，为高级语言编程和plc通讯提供接口。

    通讯接口：MPI

    因为MPI口是每块cpu的编程口，所以plc不需要另外添加通讯模块，这个方案就比较经济，而且prodave软件包里面附带了example和详细的说明，用起来应该比较简单和方便（本人只匆匆看过文档，没有实验过）。这方面的资料在百度上很多。当然，mpi的速度是有限的，如果采用普通的pcadapter连接pc和plc，速度也就38.4kbps，我不知道prodave能否支持mpi卡（5611之类的话），如果可以的话速度可以达到187.5kbps。

    2、串行通讯

    看到过一些论文，采用串行通讯的方法实现pc和plc通讯。这种情况存在几点要求：

    a、需要为plc添加一块串行通讯模块，比如300的话就需要cp340或者cp341（前者便宜些）；

    b、plc里面需要对串行通讯进行编程，其实也就是接收报文和发送报文，调用fb2/fb3（cp340的话）。

    c、串行通讯的速度是有目共睹的，而且cp340或者cp341的数据吞吐量也是有限的，即报文长度是有限制的，因此个人认为通讯数据量大的话采用串行通讯就不合适了。

    d、报文格式的话就比较自由，但是也应当合理，我虽然没有具体实验过，但是个人认为可以参考modbus的报文结构来编程，甚至就采用modbus的规范，不过这样的话要求编程者对pc和plc侧的modbus编程都要熟悉。

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