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西门子S7-200系列PLC编程小技巧
西门子PLC,S7-200系列功能强大,性能可靠,但做数学运算时不能象高级语言那样做变量类型自动转换,经常要手工做BTI、ITD 之类转换,计算完成后又要DTI 等耗时操作,使代码行数增加,程序可读性不好,也降低了程序运行效率。 我们提供一种可以避免使用这些指令小技巧,使你的代码看起来更简洁,也大大缩短了程序扫描周期。
就是计算机编程中做算法设计时典型以空间换时间思想。比如一个字变量,计算中经常要向双字变量转换,则我们定义符号时让该变量占据双字内存空间,将不用字清零,则可同时以字型或双字型访问该变量而不需要进行专门转换。 西门子PLC,S7-200系列内存格式与我们常用PC 机正好相反,它是高字前,低字后。我们可以将字变量放后两个字节,程序初始化时将前两个字节清零(程序其它方不使用这两个字节)。
如我们定义符号时将字变量定义 VW2,同时保持 VW0 值为零。则程序中可以用 VW2 以字型访问该变量,同时也可以 VD0 以双字型访问,避免了类型转换。
避免使用时混淆,较好以明确符号定义来区分字类型和双字类型。此强烈推荐类匈牙利命名法:以前缀指示变量类型,用首字母大写有意义英文单词组合作变量名。本人习惯下缀:
b ---- 字节型变量(byte)
w ---- 字型变量(word)
d ---- 双字变量(double)
r ---- 实型变 西门子S7-200系列PLC编程小技巧_
f ---- 位变量(flag)
btn --- 自复位按钮式输入(button)
sw ---- 切换开关或自锁按钮输入(switch)
sig --- 传感器、编码等电平信号输入(**)
rly --- 输出继电器位(relay)
……
当然,这个个人习惯来,没有定则,主利于自己区分。
有一个字类型变量名为 VarName,为使用前面转换技巧,我们可以这样定义:
wVarName ---- VW2
dVarName ---- VD0
程序初始化时将 VW0 清零是不需要记忆变量,直接将 dVarName 清零也可)数据块中将 VW0 设置为零。则以后需要以字类型访问变量时就用 wVarName,需要以双字类型访问变量时就用 dVarName。完全不需要类型转换。
本方法可以较大减少程序语句数,使程序更简洁、可读性更好,不需要做耗时类型转换,程序运行效率也到提高。且数学运算量越大,效率提高越明显。
缺点是要多占用两字节内存,以后程序中不能使用VW0。但西门子S7-200系列RAM 空间很大,一般是用不完,以西门子PLC,CPU226 为例,有多达10K RAM,本人从来没有**过1K。 这些RAM 都是花钱买来,不用白不用,不用也是浪费了。
同理,有字节型变量经常需要与字类型变量相互转换,让字节变量占用一个字内存宽度浪费一个字节,避免类型转换。
西门子S7-200系列PLC编程小技巧_
1.S7-200系列PLC的特点:
是SIEMENS公司推出的一种小型PLC
(1)它结构紧凑
(2)扩展性良好
(3)指令功能强大
(4)价格低廉
成为当代各种小型控制工程的理想控制器。
2.S7-200PLC的产品:
(2)扩展模块:主要有
数字量扩展模块:EM221、EM222、EM223
模拟量扩展模块:EM231、EM 232、EM 235
通讯模块:EM277、EM241等
其它模块:特殊功能模块
3.S7-200的编程软件:STEP7-Micro/WIN32。该编程软件可以方便地在
WINOOWs环境下对PLC编程、调试、监控。使得PLC的编程更加方便、快捷。可以说,S7-200可以**地满足各种小规模控制系统的要求。
路器、继电 器、PLC、工控机、仪器仪表、气缸、五金工具、伺服电机、劳保用品等一系列自动化的工控产品。
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西门子S7-200系列PLC功能特点
西门子S7-200系列PLC功能特点_
概述
数字量模块包括:
数字量输入模块 EM DI08
数字量输出模块 EM DT08/DR08
数字量输入/输出模块 EM DT04/DT16/DT32/DR16/DR32
技术规范
型号
EM DI08
订货号(MLFB)
6ES7 288-2DE08-0AA0
常规
尺寸 W x H x D(mm)
45 x 100 x 81
重量
141.4 g
功耗
1.5 W
电流消耗(SM 总线)
105 mA
电流消耗(24 V DC)
所用的每点输入 4 mA
数字输入
输入电数
8
类型
漏型/源型(IEC 1 类漏型)
额定电压
4 mA 时 24 V DC,额定值
允许的连续电压
较大 30 V DC
浪涌电压
35 V DC,持续 0.5 s
逻辑 1 信号(较小)
2.5 mA 时 15 V DC
逻辑 0 信号(较大)
1 mA 时 5 V DC
隔离(现场侧与逻辑侧)
500 V DC,持续 1 min
隔离组
2
滤波时间
0.2,0.4,0.8,1.6,6.4,12.8 ms
(可选择,4 个为一组)
同时接通的输入数
8
电缆长度
500m(屏蔽),300m(非屏蔽)
应用
具有不同性能范围的 2 种紧凑型 CPU,可用于 SIMATIC S7-1500:
CPU 1511C-1 PN:
具有集成 I/O 和工艺功能,适用于对程序范围和处理速度具有中等要求的应用,通过 PROFINET IO 进行分布式配置。
CPU 1512C-1 PN:
具有集成 I/O 和工艺功能,适用于对程序范围和处理速度具有中等要求的应用,通过 PROFINET IO 进行分布式配置。
CPU 1511C-1 PN
概述
S7-1500 控制器产品系列中带有集成式数字量和模拟量输入和输出的紧凑型 CPU
带有集成技术功能,比如高速计数器 (HSC)、频率测量功能、周期测量或步进电机控制、脉宽调制、频率输出等
适用于对程序范围和处理速度具有中等要求的应用
在具有集中式和分布式 I/O 的生产线上作为集中式控制器使用
PROFINET IO IRT 接口,带 2 端口交换机
PROFINET I/O 控制器,用于在 PROFINET 上运行分布式 I/O
用于连接 CPU 作为 SIMATIC 或非西门子 PROFINET IO 控制器下的 PROFINET 设备的 PRIFINET I-Device
OPC UA 服务器(数据访问)作为运行时选件,可轻易将 SIMATIC S7-1500 连接至第三方设备/系统
等时同步模式
集成运动控制功能,用于控制速度控制轴和定位轴,支持外部编码器,凸轮/凸轮轨道和探头
用于诊断集成 Web 服务器,带有创建用户定义的 Web 站点的选项
注
运行 CPU 所需的 SIMATIC 存储卡。
应用
CPU 1511C-1 PN 是入门级 CPU,用于非连续生产技术中对处理速度和响应速度要求不高的应用。
CPU 1511C-1 PN 具有 5 点模拟量输入;通过这些输入,可以获得压力或温度等模拟过程信号。其中 4 点个输入可用于电流或电压测量,1 点输入可用于电阻测量。
CPU 上的集成模拟量输出将 16 位数字值转换为电流或电压并输出到过程。例如,它们适合控制比例阀。
借助于 16 点集成式数字量输入,可在控制器上直接记录来自设备的 24 V DC 信号。
16 点集成式数字量输出可以切换 24 V DC 电压,从而将内部信号从控制器传送到设备。
集成的计数器可记录速度高达 100 kHz 的信号并直接在控制器中分析计数器状态或当前速度,*使用附加模块。速度可以频率或周期的形式输出,或以用户归一化速度的形式输出。
CPU 的运动控制功能可将计数器用作实际位置值,将模拟量输出用作速度设定值输出。4 – 100 kHz 输出可用于:
直接控制步进电机
输出频率
或通过 PWM 功能进行控制:
直接控制阀门或
通过数字方式发送模拟信号
另外,CPU 通过易组态的块提供全面控制功能,以及通过标准化 PLC-open 块 提供连接至驱动器的能力。
CPU 1511C-1 PN 可被用作 PROFINET IO 控制器或分布智能系统(PROFINET 智能设备)。集成式 PROFINET IO IRT 接口设计为双端口交换机以便在系统中设立总线型拓扑。
设计
CPU 1511C-1 PN 的特点:
功能强大的处理器:
该 CPU 的单条二进制命令的命令执行时间可低至 60 ns。
大容量工作存储器:
175 KB 用于程序,1 MB 用于数据
集成输入/输出;
16 点数字量输入和 16 点数字量输出以及 5 点模拟量输入和 2 点模拟量输出(用于电流/电压信号),并具有一个用于测量 CPU 温度的附加输入。
SIMATIC 存储卡作为装载存储器:
具有数据记录和归档等附加功能
灵活的扩展功能:
单层组态较多可支持 32 个模块(CPU + 31 个模块)
具有以下功能的屏幕画面:
显示概览信息,如集成接口的 IP 地址、站名称、设备名称、位置标识符等。
显示器以及诊断确认和用户消息
模块信息显示
显示可由用户定义的徽标
显示设置
设置 IP 地址
设置日期和时间
选择运行模式
将 CPU 复位为出厂设置
项目的备份与恢复
禁用/启用显示
启用保护级别
PROFINET IO IRT 接口:
具有通过 PROFINET 连接分布式 I/O 的选件。
功能
性能
指令处理速度更快, 取决于 CPU 型号、语言扩展和新的数据类型
由于背板总线速度显着提高,CPU 的响应时间缩短
功能强大的网络连接:
每个 CPU 均标配PROFINET IO IRT(2 端口交换机)标准接口。
集成技术
通过标准化的块 (PLCopen) 连接模拟驱动器和具有 PROFIdrive 功能的驱动器
支持速度控制轴和定位轴以及外部编码器,各轴之间可实现位置精确的传动,凸轮/凸轮轨道和探头
集成式 I/O,例如,用于直接操作步进电机和模拟轴或直接记录HTL编码器。
组态与编程中的计数器功能设计与 TM Count 2x24V 模块兼容。
追踪功能适用于所有 CPU 标签,既适用于实时诊断,也适用于偶发错误检测;还可通过 CPU的网页服务器进行调用。
全面的控制功能,例如,通过便于组态的块可自动优化控制参数实现较优控制质量。
集成安全功能
通过密码进行知识保护,防止未经授权读取和修改程序块
通过复制保护,可绑定 SIMATIC 存储卡的程序块和序列号:只有在将配置的存储卡插到 CPU 中时,该程序块才可运行。
4-级 授权理念:
与 HMI 设备的通信也会受到限制。
操作保护:
控制器识别已改变的或未经授权的工程组态数据的传输
设计与操作
显示概览信息:
例如,站名称,工厂标识符,位置名称,诊断信息,模块信息,显示设置。
显示屏上的操作员控制选项:
设置 CPU 或所连接以太网通信处理器的地址、设置日期和时间、选择 CPU 的操作模式、复位 CPU 至默认设置、禁用/启用显示器、激活保护等级,确认消息,备份和恢复项目。
集成系统诊断
显示屏上、TIA 博途中、HMI 设备上以及 Web 服务器上以纯文本形式一致显示系统诊断信息(甚至能显示来自变频器的消息),即使 CPU 处于停止模式也会进行更新。
集成在 CPU 的固件中,无须进行特殊组态。
SIMATIC 存储卡(用来运行 CPU)
用作插入式装载存储器,或用于更新固件。
还可用于存储附加文档或 csv 文件(用于配方和归档)
通过用户程序的系统函数创建数据块实现数据存储/读取
数据记录(归档)和配方
配方和归档以 csv 文件保存在 SIMATIC 存储卡中;
便于使用 Office 工具或通过 web 服务器,访问工厂运行数据
通过 Web 浏览器或 SD 读卡器,可方便地访问机器的组态数据(与控制器之间的双向数据交换)
编程
使用 STEP 7 Professional V13 SP 1 UPD 4 或更高版本进行编程
用于从 SIMATIC S7-300/S7-400 移植到 S7-1500 的移植工具;可基本上自动转换程序代码。记录不可转换的代码,并可以手动进行调整。
通过复制与粘贴操作,可将 S7-1200 基本程序传送到 S7-1500。
CPU 1512C-1 PN
概述
S7-1500 控制器产品系列中带有集成式数字量和模拟量输入和输出的紧凑型 CPU
带有集成技术功能,比如高速计数器 (HSC)、频率测量功能、周期测量或步进电机控制、脉宽调制、频率输出等
适用于对程序范围和处理速度具有中等要求的应用
在具有集中式和分布式 I/O 的生产线上作为集中式控制器使用
PROFINET IO IRT 接口,带 2 端口交换机
PROFINET I/O 控制器,用于在 PROFINET 上运行分布式 I/O
用于连接 CPU 作为 SIMATIC 或非西门子 PROFINET IO 控制器下的 PROFINET 设备的 PRIFINET I-Device
OPC UA 服务器(数据访问)作为运行时选件,可轻易将 SIMATIC S7-1500 连接至第三方设备/系统
等时同步模式
集成运动控制功能,用于控制速度控制轴和定位轴,支持外部编码器,凸轮/凸轮轨道和探头
用于诊断集成 Web 服务器,带有创建用户定义的 Web 站点的选项
注
运行 CPU 所需的 SIMATIC 存储卡。