西門子PLC系統的配置與特點

　　工控摘要：西門子plc根據規模和性能的大小，主要有s7-200s7-300和s7-400三種，下面就簡單介紹一下該三種產品的一些特性。
　　
　　1、s7-200
　　
　　針對低性能要求的摸塊化小控制系統，它zui多可有7個模塊的擴展能力，在模塊中集成背板總線，它的網絡聯接有rs-485通訊接口和profibus兩種，可通過編程器pg訪問所有模塊，帶有電源、cpu和i/o的一體化單元設備。其中的擴展模塊（em）有以下幾種：數字量輸入模塊（di）——24vdc和120/230vac;數字量輸出（do）——24vdc和繼電器;模擬量輸入模塊（ai）——電壓、電流、電阻和熱電偶;模擬量輸出模塊——電壓和電流。還有一個比較特殊的模塊-通訊處理器（cp）——該塊的功能是可以把s7-200作為主站連接到as-接口（傳感器和執行器接口），通過as-接口的從站可以控制多達248個設備，這樣就可以顯著的擴展s7-200的輸入和輸出點數。
　　
　　2、s7-300
　　
　　相比較s7-200，s7-300針對的是中小系統，他的模塊可以擴展多達32個模塊，背板總線也在模塊內集成，它的網絡連接已比較成熟和流行，有mpi、工業以太網，使通訊和編程變得簡單，選擇性也比較多，并可借助工具進行組態和設置參數。s7-300的模塊稍微多一點，除了信號模塊（sm）和200的em模塊同類型之外，它還有接口模塊（im）——用來進行多層組態，把總線從一層傳到另一層;占位模塊（dm）——為沒有設置參數的信號模塊保留一個插槽或為以后安裝的接口模塊保留一個插槽;功能模塊（fm）——執行特殊功能，如計數、定位、閉環控制相當于對cpu功能的一個擴展或補充;通訊處理器（cp）——提供點對點連接、profibus和工業以太網。
　　
　　針對cpu設計模式選擇器有：mres=模塊復位功能;stop=停止模式，程序不執行;run=程序執行，編程器只讀操作;run-p=程序執行，編程器可讀寫操作。狀態指示器：sf，batf=電池故障;dc5v=內部5vdc電壓指示;frce=表示至少有一個輸入或輸出被強制;run=當cpu啟動時閃爍，在運行模式下常亮;stop=在停止模式下常亮，有存儲器復位請求時慢速閃爍，正在執行復位時快速閃爍。mpi接口用來連接到編程設備或其它設備，dp接口用來直接連接到分布式i/o。
　　
　　3、s7-400
　　
　　同300的區別主要在于熱啟動（wrst）這一部分，其他基本一樣。它還有一個外部的電池電源接口，當在線更換電池時可以向ram提供后備電源。編程設備主要有pg720pg740pg760——可以理解成裝有編程軟件的手提電腦;也可以直接用安裝有step7（siemens的編程軟件）的pc來完成。而實現通訊（要編程首先要和plc的cpu通訊上）的要求主要在于接口：1.可以在pc上裝cp5611卡——上面有mpi口，可用電纜直接連接。2.加個pc適配器，把mpi口轉換成rs-232口后接到pc上。3.plc加cp343卡，使它具有以太網口。
　　
　　4、西門子plc在工程中的應用
　　
　　每個自動化過程都是由許多較小的部分和子過程組成，所以工程建立的*個任務是分解子任務。而每個子任務定義了自動化系統要完成的硬件和軟件要求。其中硬件包括輸入/輸出數目和類型，對應模塊序號和類型，所用機架號，cpu型號和容量，hmi系統，網絡系統。軟件方面主要是程序結構，自動化過程中的數據管理，組態數據、通訊數據及程序和項目文檔。在siemens的s7中，上述工作都在項目管理（simatic管理器），包括必須的硬件（+組態），網絡（+組態），所有程序和自動化解決方案的數據管理。f1在線幫助。simatic管理器管理step7項目，編寫step7用戶程序的工具，有梯形圖lad，語句表stl，和功能塊圖fbd，編程語言。利用編程器或外部編程器可以把用戶程序保存到eprom卡上。simatic管理器是一個在線/離線編輯s7對象的圖形化用戶界面，這些對象包括項目、用戶程序、快、硬件站和工具。此管理器的用戶界面中工具條和windows差不多，就是多了幾個plc菜單——顯示訪問節點、存儲器卡、下載、仿真模塊。
　　
　　step7項目結構：項目中，數據以對象形式存儲，按樹型結構組織。*級：包含項目圖表，每個項目代表和項目存儲有關的一個數據結構。第二級：站（如s7-300）用于存放硬件組態和模塊參數等信息，站是組態硬件的起點。s7程序文件夾是編寫程序的起點，所有s7系列的軟件均放在s7程序文件夾下，它包含程序塊文件和源文件夾。simatic的網絡圖表（mpi、profibus、工業以太網）第三級和其他級：和上級對象類型有關。編程器可離線/在線查看項目——offline：編程器硬盤上的內容;online：通過網線從plc讀到的內容。菜單選項：在options-customize設置語言、助記符、常用特性（存儲位置、系統信息顯示）。創建一個項目：filenewnewproject插入s7程序塊：insertprograms7program插入s7塊：inserts7block然后可選：1：組織塊（ob）被操作系統調用，他們是操作系統和用戶程序的接口。2：功能fc和功能塊fb是實際的用戶程序利用他們可以把復雜的程序分解成小的，易于調試的單元。3：數據塊存儲用戶的數據。選擇所需塊類型后，會打開一個屬性對話框，其中可輸入塊序號和要使用的編程語言，及其他設置。
　　
　　5、硬件組態和存儲器概念
　　
　　裝載存儲器是一個可編程模塊，它包括建立在編程設備上的裝載對象（邏輯塊、數據塊和其他信息），它可以是存儲器卡或內部集成的ram。存儲器卡一般有兩種，其中，當采用ram存儲器卡時，系統必須配備電池，當采用flasheprom存儲器卡時，則斷電不會丟失，但內部ram中的數據仍需電池保持。工作存儲器僅包含和運行時間使用的程序和數據，ram工作存儲器集成在cpu中，通過后備電池保持。系統存儲器包括過程映象輸入和輸出表（pii，piq），位存儲器，定時器，計數器和局部堆踐。保持存儲器是非揮發的ram，即使沒有安裝后備電池也可用來保持某些數據，設置cpu參數時要保持的區域。
　　
　　從上述概念可知，假如我們在線修改程序，被修改的塊存放在工作存儲器中，當把程序上載到編程器時，就從工作存儲器傳到編程器。由于斷電會導致ram數據的丟失，所以假如要安全保存被修改的程序，就必須保存在feprom或硬盤上。
　　
　　硬件組態和參數分配
　　
　　組態就是指在硬件組態的站窗口中分配機架、塊可分布式i/o，可從硬件目錄中選擇部件;參數分配就是建立可分配參數模塊的特性，例如啟動特性、保持區等;設定組態就是設定好的硬件組態和參數分配;實際組態指已存在的實際組態和參數分配，一般是在已裝配的系統中，從plc的cpu中讀出來的。
　　
　　組態過程：
　　
　　啟動硬件組態：新建一個項目（project），選擇該項目，并插入（insert）一個站（station），在simatic管理器中選擇硬件站（hardware）雙擊open即可，我們同時可以打開硬件目錄——view-catalog，如果選擇標準硬件目錄庫，它會提供所有的機架、模塊和接口模塊。