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更新時間:2020-05-13
廠商性質(zhì): 總代理商
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說明
有一系列從入門級CPU直到高性能CPU,用于配置控制器。所有CPU控制大量結(jié)構(gòu);多個CPU可以在一個多值計(jì)算配置中一起工作以提高性能。由于CPU的高處理速度和確定性的響應(yīng)時間,可縮短機(jī)器的循環(huán)周期。
不同的CPU具有不同性能,例如,工作存儲器,地址范圍,連接數(shù)量和執(zhí)行時間。十款款標(biāo)準(zhǔn)的CPU,集成PROFIBUS、PROFINET 總線接口。
西門子S7400系列PLC模塊 應(yīng)用
S7- 400尤其適合于加工工業(yè)中的數(shù)據(jù)密集型任務(wù)。高處理速度和確定性的響應(yīng)時間,縮短高速機(jī)械制造業(yè)設(shè)備控制的循環(huán)周期。
S7整體協(xié)調(diào)各種設(shè)備,控制低級別的系統(tǒng)。這是由高速通訊能力和集成接口來保證的。
在S7- 400的許多器件也可用于環(huán)境條件下的SIPLUS版本。
S7-400 的成功應(yīng)用如下:
汽車工業(yè)
標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械設(shè)備制造包括定制的機(jī)械設(shè)備制造
倉儲系統(tǒng)
建筑工程
鋼鐵行業(yè)
發(fā)電和配電
造紙和印刷業(yè)
木工
紡織業(yè)
醫(yī)藥制品
食品和飲料行業(yè)
處理工程,例如水和廢水處理設(shè)施
化工和石化
效益
由于采用各種級別的CPU,S7-400可以靈活擴(kuò)展升級;I/O能力幾乎是無限的。
強(qiáng)大的CPU允許集成新的功能,無需額外硬件投資,例如處理質(zhì)量數(shù)據(jù),用戶友好的診斷,到更高層次的MES解決方案或通過總線系統(tǒng)的高速通訊。
可以以模塊化的方式構(gòu)建S7 - 400,有各種用于集中配置和分布式結(jié)構(gòu)的模塊,以實(shí)現(xiàn)處理備件方面的低成本。
在操作過程中可以修改S7- 400 的分布式I/O配置(在運(yùn)行中配置)。另外在工作時還可以刪除和插入信號模塊(熱插拔)。這使得很容易擴(kuò)展系統(tǒng)或出現(xiàn)故障時替換模塊。
項(xiàng)目的完整數(shù)據(jù)存儲包括CPU上的符號和注釋,簡化了服務(wù)和維護(hù)過程。
可以將安全技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)自動化集成到一個單一的S7- 400控制器,可以通過S7- 400的冗余結(jié)構(gòu)增加設(shè)備的可用性。
S7- 400的許多器件也可用于外部環(huán)境條件SIPLUS版本,例如:擴(kuò)展溫度范圍(-25+60°C)和在惡劣環(huán)境/冷凝條件下使用。
S7- 400的高速背板總線確保集中式I/ O模塊的高速通訊。
設(shè)計(jì)和功能
模塊化
S7 - 400的一個重要特點(diǎn)是它的模塊化。S7- 400的高速通訊背板總線和允許直接插入CPU集成的DP接口,允許多條通訊線路的高性能運(yùn)行。例如,把一根總線用于HMI通訊和編程任務(wù),一根總線用于高性能運(yùn)動控制,一根總線用于普通I / O現(xiàn)場總線通訊。
此外,也可以實(shí)現(xiàn)另外連接到MES-/ERP系統(tǒng)或通過SIMATIC IT連接到互聯(lián)網(wǎng)的需要。根據(jù)任務(wù)情況,可對S7 – 400進(jìn)行集中擴(kuò)展或分布式配置。附加設(shè)備和接口模塊也可集中用于此目的。在CPU中集成的PROFIBUS或PROFINET接口上也可實(shí)現(xiàn)分布式擴(kuò)展。如果需要,也可以使用通訊處理器(CP)。
設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)一個S7 - 400系統(tǒng)基本上包括機(jī)架,電源,和中央處理單元。它可以以一個模塊化的方式安裝和擴(kuò)展。所有的模塊都可以自由地放置在左側(cè)插入的電源旁邊。S7- 400具有無風(fēng)扇的堅(jiān)固設(shè)計(jì)。信號模塊可以熱插拔。一個多層面的模塊范圍可用于中央擴(kuò)展以及具有ET200的分布式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的簡單配置。
在集中式擴(kuò)展中,額外安裝機(jī)架直接連接到中央控制器。
除了標(biāo)準(zhǔn)的安裝機(jī)架,也提供9槽和18槽鋁合金安裝機(jī)架。這些鋁機(jī)架可以很高地耐受不利環(huán)境條件,緊固耐用,重量輕25%左右。
多值計(jì)算
多值計(jì)算,也就是在一個S7- 400中央控制器中的幾個CPU的同時操作,為用戶提供不同的益處:
可通過多值計(jì)算共享的S7 - 400的整體性能。例如,在技術(shù)復(fù)雜的任務(wù)中,如開環(huán)控制,可以將計(jì)算機(jī)或通訊分割和分配給不同的CPU每個CPU分配給自己的,用于此目的本地輸入/輸出。
有些任務(wù)也可以從每個多值計(jì)算方式中斷開,一個CPU處理關(guān)鍵時間的處理任務(wù),另一個處理非關(guān)鍵時間的任務(wù)。
在多值計(jì)算操作中,所有的CPU的運(yùn)行行為像一個CPU,也就是說,當(dāng)一個CPU進(jìn)入STOP狀態(tài),其他的也停止。幾個CPU的動作可以通過同步指令選擇性地協(xié)調(diào)調(diào)用。此外,CPU之間的數(shù)據(jù)交換通過高速的全局?jǐn)?shù)據(jù)通訊機(jī)制。
( 3 )分配定時器 / 計(jì)數(shù)器
PLC 的定時器 / 計(jì)數(shù)器數(shù)量分別見有關(guān)操作手冊。
7.3 PLC 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法及步驟
7.3.1 PLC 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)的方法
在了解了 PLC 程序結(jié)構(gòu)之后,就要具體地編制程序了。編制 PLC 控制程序的方法很多,這里主要介紹幾種典型的編程方法。
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圖解法編程
圖解法是靠畫圖進(jìn)行 PLC 程序設(shè)計(jì)。常見的主要有梯形圖法、邏輯流程圖法、時序流程圖法和步進(jìn)順控法。
(1) 梯形圖法:梯形圖法是用梯形圖語言去編制 PLC 程序。這是一種模仿繼電器控制系統(tǒng)的編程方法。其圖形甚至元件名稱都與繼電器控制電路十分相近。這種方法很容易地就可以把原繼電器控制電路移植成 PLC 的梯形圖語言。這對于熟悉繼電器控制的人來說的一種編程方法。
(2) 邏輯流程圖法:邏輯流程圖法是用邏輯框圖表示 PLC 程序的執(zhí)行過程,反應(yīng)輸入與輸出的關(guān)系。邏輯流程圖法是把系統(tǒng)的工藝流程,用邏輯框圖表示出來形成系統(tǒng)的邏輯流程圖。這種方法編制的 PLC 控制程序邏輯思路清晰、輸入與輸出的因果關(guān)系及聯(lián)鎖條件明確。邏輯流程圖會使整個程序脈絡(luò)清楚,便于分析控制程序,便于查找故障點(diǎn),便于調(diào)試程序和維修程序。有時對一個復(fù)雜的程序,直接用語句表和用梯形圖編程可能覺得難以下手,則可以先畫出邏輯流程圖,再為邏輯流程圖的各個部分用語句表和梯形圖編制 PLC 應(yīng)用程序。
(3) 時序流程圖法:時序流程圖法使首先畫出控制系統(tǒng)的時序圖(即到某一個時間應(yīng)該進(jìn)行哪項(xiàng)控制的控制時序圖),再根據(jù)時序關(guān)系畫出對應(yīng)的控制任務(wù)的程序框圖,后把程序框圖寫成 PLC 程序。時序流程圖法很適合于以時間為基準(zhǔn)的控制系統(tǒng)的編程方法。
(4) 步進(jìn)順控法:步進(jìn)順控法是在順控指令的配合下設(shè)計(jì)復(fù)雜的控制程序。一般比較復(fù)雜的程序,都可以分成若干個功能比較簡單的程序段,一個程序段可以看成整個控制過程中的一步。從整個角度去看,一個復(fù)雜系統(tǒng)的控制過程是由這樣若干個步組成的。系統(tǒng)控制的任務(wù)實(shí)際上可以認(rèn)為在不同時刻或者在不同進(jìn)程中去完成對各個步的控制。為此,不少 PLC 生產(chǎn)廠家在自己的 PLC 中增加了步進(jìn)順控指令。在畫完各個步進(jìn)的狀態(tài)流程圖之后,可以利用步進(jìn)順控指令方便地編寫控制程序。
2. 經(jīng)驗(yàn)法編程
經(jīng)驗(yàn)法是運(yùn)用自己的或別人的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)。多數(shù)是設(shè)計(jì)前先選擇與自己工藝要求相近的程序,把這些程序看成是自己的“試驗(yàn)程序”。結(jié)合自己工程的情況,對這些“試驗(yàn)程序”逐一修改,使之適合自己的工程要求。這里所說的經(jīng)驗(yàn),有的是來自自己的經(jīng)驗(yàn)總結(jié),有的可能是別人的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),就需要日積月累,善于總結(jié)。
數(shù)據(jù)/程序存儲器
從精細(xì)分級的各種CPU中選擇合適的CPU取決于集成工作存儲區(qū)的大小。集成裝載存儲器(RAM)足以滿足中小型企業(yè)方案。對于大型程序,通過插入RAM或FEPROM存儲卡增大裝載內(nèi)存(64 KB到64 MB)。
特殊功能
S7- 400 CPU有一些非常有用的特殊功能:
從工程工作站通過網(wǎng)絡(luò)更新固件實(shí)現(xiàn)更簡單和快速的升級
通過一個系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)額外的寫保護(hù)(例如沒有從PC器件下載到CPU)
通過讀取存儲卡的序列號獲得保護(hù),因此,保證了程序只與特定的存儲卡一起運(yùn)行
集成的路由功能允許在不同總線系統(tǒng)和錄,例如控制級PC可以通過S7 -400控制器與連接在PROFINET或者PROFIBUS接口上的現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行通訊。
相關(guān)型號及簡介如下:
6ES7 412-3HJ14-0AB0 CPU 412-3H; 512KB程序內(nèi)存/256KB數(shù)據(jù)內(nèi)存
6ES7 414-4HM14-0AB0 CPU 414-4H; 冗余熱備CPU 2.8 MB RAM
6ES7 417-4HT14-0AB0 CPU 417-4H; 冗余熱備CPU 30 MB RAM
6ES7 400-0HR00-4AB0 412H 系統(tǒng)套件包括 2 個CPU、1個H型中央機(jī)架、2個電源、2個1M 存儲卡、4個同步模塊、2根同步電纜,以及4個備用電池(PS407 10A)
6ES7 400-0HR50-4AB0 412H 系統(tǒng)套件包括 2 個CPU、1個H型中央機(jī)架、2個電源、2個1M 存儲卡、4個同步模塊、2根同步電纜,以及4個備用電池(PS405 10A)
6ES7 412-1XJ05-0AB0 CPU412-1,144KB程序內(nèi)存/144KB數(shù)據(jù)內(nèi)存
6ES7 412-2XJ05-0AB0 CPU412-2,256KB程序內(nèi)存/256KB數(shù)據(jù)內(nèi)存
6ES7 414-2XK05-0AB0 CPU414-2,512KB程序內(nèi)存/512KB數(shù)據(jù)內(nèi)存
6ES7 414-3XM05-0AB0 CPU414-3,1.4M程序內(nèi)存/1.4M數(shù)據(jù)內(nèi)存 1個IF模板插槽
6ES7 414-3EM05-0AB0 CPU414-3PN/DP 1.4M程序內(nèi)存/1.4M數(shù)據(jù)內(nèi)存 1個IF模板插槽
6ES7 416-2XN05-0AB0 CPU416-2,2.8M程序內(nèi)存/2.8M數(shù)據(jù)內(nèi)存
6ES7 416-3XR05-0AB0 CPU416-3,5.6M程序內(nèi)存/5.6M數(shù)據(jù)內(nèi)存 1個IF模板插槽
6ES7 416-3ER05-0AB0 CPU416-3PN/DP 5.6M程序內(nèi)存/5.6M數(shù)據(jù)內(nèi)存 1個IF模板插槽
6ES7 416-2FN05-0AB0 CPU416F-2,2.8M程序內(nèi)存/2.8M數(shù)據(jù)內(nèi)存
6ES7 416-3FR05-0AB0 CPU416F-3PN/DP,5.6M程序內(nèi)存/5.6M數(shù)據(jù)內(nèi)存
6ES7 417-4XT05-0AB0 CPU417-4,15M程序內(nèi)存/15M數(shù)據(jù)內(nèi)存
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