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西门子PLC之S7家族
的模块之间可进行广泛组合构成不同要求的系统。与S7-200 PLC比较,S7-300PLC采用模块化结构,具备高速(0.6~0.1μs)的指令运算速度;用浮点数运算比较有效地实现了更为复杂的算术运算;一个带标准用户接口的软件工具方便用户给所有模块进行参数赋值;方便的人机界面服务已经集成在S7-300操作系统内,人机对话的编程要求大大减少。SIMATIC人机界面(HMI)从S7-300中取得数据,S7-300按用户的刷新速度传送这些数据。S7-300操作系统自动地处理数据的传送;CPU的智能化的诊断系统连续监控系统的功能是否正常、记录错误和特殊系统事件(例如:超时,模块更换,等等);多级口令保护可以使用户高度、有效地保护其技术机密,防止未经允许的复制和修改;S7-300PLC设有操作方式选择开关,操作方式选择开关像钥匙一样可以拔出,当钥匙拔出时,就不能改变操作方式,这样就可防止非法删除或改写用户程序。具备强大的通信功能,S7-300PLC可通过编程软件Step 7的用户界面提供通信组态功能,这使得组态非常容易、简单。S7-300PLC具有多种不同的通信接口,并通过多种通信处理器来连接AS-I总线接口和工业以太网总线系统;串行通信处理器用来连接点到点的通信系统;多点接口(MPI)集成在CPU中,用于同时连接编程器、PC机、人机界面系统及其他SIMATICS7/M7/C7等自动化控制系统。
3. SIMATIC S7-400 PLC S7-400 PLC是用于中、性能范围的可编程序控制器。 S7-400PLC采用模块化无风扇的设计,可靠耐用,同时可以选用多种级别(功能逐步升级)的CPU,并配有多种通用功能的模板,这使用户能根据需要组合成不同的系统。当控制系统规模扩大或升级时,只要适当地增加一些模板,便能使系统升级和充分满足需要。
工作原理编辑
当PLC投入运行后,其工作过程一般分为三个阶段,即输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段。完成上述三个阶段称作一个扫描周期。在整个运行期间,PLC的CPU以一定的扫描速度重复执行上述三个阶段。
输入采样
(3)公用工具条,如图6所示。
图6 公用工具条
图7 POU注解
图8 网络注解
公用工具条各快捷按钮从左到右分别为:
插入网络:单击该按钮,在LAD或FBD程序中插入一个空网络。
删除网络:单击该按钮,删除LAD或FBD程序中的整个网络。
POU注解:单击该按钮在POU注解打开(可视)或关闭(隐藏)之间切换。每个POU注解可允许使用的zui大字符数为4096。可视时,始终位于POU顶端,在*个网络之前显示。如图7所示。
图9 网络的符号信息表
网络注解:单击该按钮,在光标所在的网络标号下方出现灰色方框中,输入网络注解。再单击该按钮,网络注解关闭。如图8所示。
检视/隐藏每个网络的符号信息表:单击该按钮,用所有的新、旧和修改符号名更新项目,而且在符号信息表打开和关闭之间切换。如图9所示。
切换书签:设置或移除书签,单击该按钮,在当前光标的程序网络设置或移除书签。在程序中设置书签,书签便于在较长程序中的网络之间来回移动。如图10所示。
下一个书签:将程序滚动至下一个书签,单击该按钮,向下移至程序的下一个带书签的网络。
图3-10 网络设置书签
前一个书签:将程序滚动至前一个书签,单击该按钮,向上移至程序的前一个带书签的网络。
清除全部书签:单击该按钮,移除程序中的所有当前书签。
在项目中应用所有的符号 :单击该按钮,用所有新、旧和修改的符号名更新项目,并在符号信息表打开和关闭之间切换。
建立表格未定义符号:单击该按钮,从程序编辑器将不带地址的符号名传输至地址的新符号表标记。
常量说明符:在SIMATIC类型说明符打开/关闭之间切换,单击“常量描述符" 按钮,使常量描述符可视或隐藏。对许多指令参数可直接输入常量。仅被为100的常量具有不确定的大小,因为常量100可以表示为字节、字或双字大小。当输入常量参数时,程序编辑器根据每条指令的要求或更改常量描述符
西门子之间的plc通信比较多,方式也很多。
目前西门子300/400系列的PLC的通讯方式开始大量使用工业以太网通讯,MP277/377、xP177B系列触摸屏也集成了以太网接口,这带来一个好处,所有的接口都统一,在网络通讯时采用都以太网接口,所有的设备组成一个局域网,包括上位监控计算机、编程设备、PLC、触摸屏都能很方便地互相访问,需要扩展多一个设备也很方便,只需要加一个交换机就能扩展出多个接口。因为有这些好处,所以采用以太网通讯越来越流行,下面说一说以太网通讯的其中一个应用,PLC与PLC之间通过以太网互连。
一、S7-300/400之间互连
1、采用PLC与PLC通过以太网访问,需要增加以太网模块,如CP343-1,CP443-1的模块,或者采用带有PN接口的PLC,如CPU315-2DP/PN的PLC。
2、采用两块CP343-1互连,先在同一个项目里做好两套PLC的硬件组态,分配好IP地址,打开NetPro,选择其中一个PLC,双击连接列表上的空白行,添加一个
S7 conection。选择连接的另一个PLC,记住连接的ID号。通讯双方的其中一个站为Client端,激活“Establishan active connection”的选项(默认是激活的)。这样NetPro的配置就完成了,编译、下载完成
3、打开其中两套PLC的OB1,调用FB12(BSEND)块发送数据,FB13(BRCV)块接收数据,1#PLC的发送对应2#PLC的接收,1#PLC的接收对应2#PLC的发送。
4、调用FB12的时候几个参数的含意,a、REQ,发送开始,上升沿触发发送工作;b、ID,连接ID号,这个ID号是在NetPro组态时生成的ID号;c、R_ID,连接号,相同连接号的FB块互相对应发送接收数据,这个是由用户编程时定义的,例如1#PLC的FB12的R_ID是DW#16#2,则2#PLC的FB13的R_ID也是DW#16#2,这样才能保证正常接收发送;d、DONE,发送完成,如果REQ端是一个不停的脉冲,正常情况下DONE端也应该也是一个不停的脉冲反馈;e、SD_1,发送的开始地址,以P#x.x byte xxx来表示,f、LEN,发送数据的长度。
5、采用FB12、FB13来进行发送/接收是比较麻烦的,一方面需要两端的以太网模块都支持双边发送,如Cp343-1-Lean就不支持了,另一方面,两边都要写程序,对于增加的系统不太方便,所以这时可以在NetPro里把One-way(单边通讯,激活后FB12、FB13不能使用)激活,采用FB14(GET)取数据、FB15(PUT)发送数据来做,FB14的参数定义和FB12差不多,只是少了R_ID和LEN,这样更方便一些,而且还有一个好处,不需要对原有的系统进行什么更改,只需要把单边的PLC组态和程序下载就可以了
6、需要注意的另一个问题是FB和SFB的区别,在400上采用SFB,在S7-300上采用FB,在S7-300集成的PN口上,采用SFB,这个问题曾经折磨过我一两天才解决。
二、WinLC与PLC互连
WinLC是在PC机上的软件PLC,可以把一台PC机当成PLC使用。这样对于不能采用模拟器连接的软件是比较方便的,如采用Intouch、Ifix这些SCADA软件做为上位机软件时,测试是个麻烦的问题,需要与实际机器连接起来才能测试,但如果有WinLC,可以把程序拷到WinLC上运行,上位机软件与WinLC联机测试,省去不少工夫,所以WinLC对于不方便进行现场测试的环境,是个不错的替代方案。WinLC既然是一套软件PLC,就能够实现PLC的功能,那么与PLC通讯也是可以实现的,
下面说一说WinLC与S7-300互连
1、新建一个项目,建立一个S7-300的站点,硬件组态;建立一个PC站点,在PC站点上增加一个WinLC和一个IEGeneral,IE General的IP地址与PC机的IP地址一致,其实IE General指的就是PC机的以太网卡。
2、打开NetPro,在WinLC上新建一个S7 conection,指向S7-300,编译、存盘
3、在PCStation上增加WinLC和IE General,需要注意槽号要与硬件配置时候一样
3、打开WinLC的OB块,调用SFB14、SFB15来读写S7-300的数据
4、启动WinLC软件,下载程序,这样就可以实现软件PLC与PLC互连了
三、两种方式的结合
如果有多台PLC需要与PC机上的SCADA软件通过opc进行通讯,但是又发现SCADA软件读取的速度太慢,不能满足刷新要求,或者数据要做些预处理才能显示,SCADA软件上运行太多的脚本又影响速度,那么通过软PLC把多台PLC的数据先读过来进行预处理,SCADA软件只与一台PLC进行通讯,这样SCADA软件上的工作量会少一些。这个时候把上面说的两种方式结合一下,就能够实现这样的功能了。
1、通讯连接参照上面的方法设置
2、在WinLC的PC站点上添加一个OPC服务器,在NetPro里面打开OPC的连接列表,添加一个S7conection,指向WinLC,编译、下载
3、通过OPC客户端可以直接访问OPC服务器的内容,常用的SCADA软件如Intouch、Citect、IFix这些软件都支持OPC,设置访问连接就可以在软件上直接读写了,如果更简单的界面,可以自己用VB编写一个OPC客户端,读写数据都在VB程序上实现,不使用SCADA软件,可以省掉不少钱了