西門子1FK7042-5AF71-1KH0 .西門子1FK7042-5AF71-1KH0

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上海騰樺電氣設備有限公司

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上海騰樺電氣設備有限公司，成立于2018年3月，注冊500萬，是一家從事技術設備銷售的公司。主要從事工業自動化產品銷售和系統集成的高新技術企業

長期與德國SIMATIC（西門子）.瑞士ABB.美國羅克韋爾（AB).法國施耐德.美國霍尼韋爾.美國艾默生合作。

公司有專業的技術團隊，銷售團隊，公司成員150于人.為客戶提供專業的技術支持，產品資料，售后。

在工控領域，公司以精益求精的經營理念，從產品、方案到，致力于塑造一個“行業專家”品牌，以實現可持續的發展。

可編程控制器梯形圖設計規則

1．觸點的安排 

梯形圖的觸點應畫在水平線上，不能畫在垂直分支上。 

2．串、并聯的處理 

在有幾個串聯回路相并聯時，應將觸點多的那個串聯回路放在梯形圖上面。在有幾個并聯回路相串聯時，應將觸點多的并聯回路放在梯形圖的左面。 

3．線圈的安排 

不能將觸點畫在線圈右邊，只能在觸點的右邊接線圈。 

4．不準雙線圈輸出 

    如果在同一程序中同一元件的線圈使用兩次或多次，則稱為雙線圈輸出。這時前面的輸出無效，只有后一次才有效，所以不應出現雙線圈輸出。

5．重新編排電路

 如果電路結構比較復雜，可重復使用一些觸點畫出它的等效電路，然后再進行編程就比較容易。

 6．編程順序

     對復雜的程序可先將程序分成幾個簡單的程序段，每一段從左邊觸點開始，由上之下向右進行編程，再把程序逐段連接起來。

• CPU 1211C：
  智能、緊湊型解決方案。
• CPU 1212C：
  卓越的緊湊型解決方案。
• CPU 1214C：
  高性能的緊湊型 CPU。
• CPU 1215C：
  高性能的緊湊型 CPU，帶 2 個端口。
• CPU 1217C：
  高性能的緊湊型 CPU，帶 2 個端口和擴展存儲器。
• CPU 1214 FC：
  適用于標準應用和故障安全應用的緊湊型 CPU
• CPU 1215 FC：
  帶兩個 PROFINET 端口的緊湊型 CPU，適用于標準應用和故障安全應用

緊湊型 CPU 1211C 具有：

• 3 種設備類型，帶有不同的電源和控制電壓。
• 集成的電源，可作為寬范圍交流或直流電源（85 至 264 V 交流或 24 V 直流）
• 集成的 24 V 編碼器/負載電流源：
  用于直接連接傳感器和編碼器。300 mA 輸出電流，也可用作負載電源。
• 14 點集成 24 V 直流數字量輸入（漏電流/源電流（IEC 1 型漏電流））。
• 10 點集成數字量輸出，24 V 直流或繼電器。
• 2 點集成模擬量輸入，0 至 10 V。
• 2 點脈沖輸出 (PTO)，頻率高 100 kHz。
• 脈沖寬度調制輸出 (PWM)，頻率高 100 kHz。
• 集成以太網接口（TCP/IP native、ISO-on-TCP）
• 3 個快速計數器 (100 kHz)，帶有可參數化的使能和復位輸入，可以同時用作帶有單獨輸入的加減計數器，或用于連接增量型編碼器。
• 通過附加通訊接口擴展，例如，RS485 或 RS232
• 通過信號板使用模擬或數字信號直接在 CPU 上擴展（保持 CPU 安裝尺寸）
• 通過信號模塊使用各種模擬量和數字量輸入和輸出信號擴展
• 可選存儲器擴展（SIMATIC 存儲卡）
• PID 控制器，具有自動調諧功能
• 集成實時時鐘
• 中斷輸入：
  對過程信號的上升沿或下降沿作出極高速響應
• 所有模塊上均為可拆卸的端子
• 仿真器（可選）：
  

• 用于仿真集成輸入和測試用戶程序。
• • 豐富的指令集: 
    運算種類眾多，便于編程：
    
    • 基本操作,如二進制邏輯運算、結果賦值、存儲、計數、產生時間、裝載、傳輸、比較、移位、循環移位、產生補碼、調用子程序（帶局部變量）
    • 集成通信命令（例如，USS 協議、Modbus RTU、S7 通信“T-Send/T-Receive”（T 發送/T 接收）或自由端口模式 (Freeport)）
    • 使用簡便的功能，如脈沖寬度調制、脈沖序列功能、運算功能、浮點運算功能、PID 閉環控制、跳轉功能、環路功能和代碼轉換
    • 數學函數，例如 SIN、COS、TAN、LN、EXP
  • 計數: 
    用戶友好的計數功能配以集成的計數器和高速計數器指令給用戶開辟了新的應用領域。
  • 中斷處理：
    
    • 邊沿觸發中斷（由過程信號的上升沿或下降沿觸發）允許對過程中斷作出極快的響應。
    • 時間觸發中斷。
    • 當達到設定值或計數器方向改變時，可觸發計數器中斷。
    • 通信中斷使得能迅速方便地與周圍的設備如打印機或條碼閱讀器交換信息。
  • 口令保護
  • 測試和診斷功能： 
    易于使用的功能支持測試和診斷，例如，在線/離線診斷。
  • 在測試和診斷過程中“強制”輸入和輸出： 
    可不在循環周期內獨立設置輸入和輸出，例如可以檢測用戶程序。
  • 按照 PLCopen 對簡單運動進行的運動控制。
  • 庫功能
  
  

數據在存儲器中存取的方式

1．位、字節、字和雙字

二進制數的1位（bit）只有0和1兩種不同的取值，可用來表示開關量（或稱數字量）的兩種不同的狀態，如觸點的斷開和接通，線圈的通電和斷電等。如果該位為1，則表示梯形圖中對應的編程元件的線圈“得電”，其常開觸點閉合、常閉觸點斷開，以后稱該編程元件為1狀態，或稱該編程元件ON。反之亦反。

8位二進制數組成1個字節（Byte），其中的第0位為低位（LSB），第7位為高位（MSB）。兩個字節組成1個字（Word），兩個字組成1個雙字。

2．數據的存取方式

（1）“位”存取方式：位存儲單元的地址由字節地址和位地址組成，如I3.2，其中的區域標識符“I”表示輸入（Input），字節地址為3，位地址為2。如圖：

這種存取方式稱為“字節·位”尋址方式。

（2）“字節”存取方式：輸入字節IB3（Byte）由I3.0~I3.7這8位組成。

（3）“字”存取方式：相鄰的兩個字節組成一個字，一個字中的兩個字節的地址必須連續，且低位字節在一個字中應該是高8位，高位字節在一個字中應該是低8位。IW14表示由IB14和IB15組成的1個字，IW14中的I為區域標識符，W表示字（Word），14為起始字節的地址。IW14中的IB14應該是高8位，IB15應該是低8位。

（4）“雙字”存取方式：相鄰的四個字節表示一個雙字，四個字節的地址必須連續。低位字節在一個雙字中應該是高8位。ID12表示由IB12~IB15組成的雙字，I為區域標識符，D表示存取雙字（Double Word），12為起始字節的地址。ID12中的IB12應該是高8位，IB15應該是低8位。

通過熱電偶信號板 SB 1231，可使用連接的熱電偶進行高精度溫度記錄。另外，也可記錄低電平模擬信號 ±80 mV�？蓪�熱電偶信號板 SB 1231 直接插到所有 SIMATIC S7-1200 CPU 中。

這為用戶提供了下列優勢：

• 佳適應性：
  使用號板，用戶可以使其控制器佳地滿足更加復雜的任務要求
• 靈活性：
  如果任務后續有所擴展，可以升級控制器。更新用戶程序非常簡單。
• 在空間有限的場合使用：
  可將信號板直接插到 CPU 中，從而在不占用額外空間的情況下對控制器進行擴展。

信號板直接插到每個 S7-1200-CPU 前面的支架中。

• 安裝：
  信號板直接插到 SIMATIC S7-1200 CPU 中，因此可以電氣、機械地連接到 CPU。
• CPU 的安裝尺寸保持不變。
• 所有信號板上的端子均可拆卸，便于更換（“固定接線”）。

SM 1231 RTD 模塊的結構特點和其他 S7-1200 系列模塊的相同：

• 安裝在 DIN 導軌上：
  將模塊卡裝到 CPU 右側的導軌上，互相連接以后再通過集成背板總線連接到 CPU 12xx。
• 直接安裝：
  通過鉆孔，可將模塊直接螺栓安裝到墻壁上。在易受劇烈振動的場合建議采用這種安裝方式。
• 電阻傳感器：
  可使用為常用的電阻溫度監測器：Pt 100、Pt 200、Pt 500、Pt 1000、Pt 10000、Ni 100、Ni 120、Ni 1000、Cu 10、FS 150、FS 30、FS 600�？梢詿o需使用放大器直接連接到模塊上，并且所有 RTD 的類型必須相同。探測器可以采用 2、3 或 4 線制連接。
• 安裝位置：
  為了實現大的測量和重復精度，應將 RTD 模塊安裝在溫度變化較小的位置。
• DIP 開關：
  所需設置（如所連 RTD 的選擇）應通過模塊上的 DIP 開關進行。

通過 RTD 信號板 SB 1231，可使用電阻式溫度檢測器進行高精度溫度記錄。可將 RTD 信號板 SB 1231 用于 SIMATIC S7-1200 CPU。可將 RTD 信號板 SB 1231 直接插到所有 SIMATIC S7-1200 CPU 中。

這為用戶提供了下列優勢：

• 佳適應性：
  使用號板，用戶可以使其控制器佳地滿足更加復雜的任務要求
• 靈活性：
  如果任務后續有所擴展，可以升級控制器。更新用戶程序非常簡單。
• 在空間有限的場合使用：
  可將信號板直接插到 CPU 中，從而在不占用額外空間的情況下對控制器進行擴展。

SIMATIC S7-300 提供多種性能等級的 CPU。除了標準型 CPU 外，還提供緊湊型 CPU。
同時還提供技術功能型 CPU 和故障安全型 CPU。

下列標準型CPU 可以提供：

• CPU 312，用于小型工廠
• CPU 314，用于對程序量和指令處理速率有額外要求的工廠
• CPU 315-2 DP，用于具有中/大規模的程序量以及使用PROFIBUS DP進行分布式組態的工廠
• CPU 315-2 PN/DP，用于具有中/大規模的程序量以及使用PROFIBUS DP和PROFINET IO進行分布式組態的工廠，在PROFInet上實現基于組件的自動化中實現分布式智能系統
• CPU 317-2 DP，用于具有大容量程序量以及使用PROFIBUS DP進行分布式組態的工廠
• CPU 317-2 PN/DP，用于具有大容量程序量以及使用PROFIBUS DP和PROFINET IO進行分布式組態的工廠，在PROFInet上實現基于組件的自動化中實現分布式智能系統
• CPU 319-3 PN/DP，用于具有極大容量程序量何組網能力以及使用PROFIBUS DP和PROFINET IO進行分布式組態的工廠，在PROFInet上實現基于組件的自動化中實現分布式智能系統
  

下列緊湊型CPU 可以提供：

• CPU 312C，具有集成數字量 I/O 以及集成計數器功能的緊湊型 CPU
• CPU 313C，具有集成數字量和模擬量 I/O 的緊湊型 CPU
• CPU 313C-2 PtP，具有集成數字量 I/O 、2個串口和集成計數器功能的緊湊型 CPU
• CPU 313C-2 DP，具有集成數字量 I/O 、PROFIBUS DP 接口和集成計數器功能的緊湊型 CPU
• CPU 314C-2 PtP，具有集成數字量和模擬量 I/O 、2個串口和集成計數、定位功能的緊湊型 CPU
• CPU 314C-2 DP，具有集成數字量和模擬量 I/O、PROFIBUS DP 接口和集成計數、定位功能的緊湊型 CPU
  

下列技術型CPU 可以提供：

• CPU 315T-2 DP，用于使用 PROFIBUS DP進行分布式組態、對程序量有中/高要求、同時需要對8個軸進行常規運動控制的工廠。
• CPU 317T-2 DP，用于使用 PROFIBUS DP進行分布式組態、對程序量有高要求、又必須同時能夠處理運動控制任務的工廠
  

下列故障安全型CPU 可以提供：

• CPU 315F-2 DP，用于采用 PROFIBUS DP 進行分布式組態、對程序量有中/高要求的故障安全型工廠
• CPU 315F-2 PN/DP，用于具有中/大規模的程序量以及使用PROFIBUS DP和PROFINET IO進行分布式組態的工廠，在PROFInet上實現基于組件的自動化中實現分布式智能系統
• CPU 317F-2 DP，用于具有大容量程序量以及使用PROFIBUS DP進行分布式組態的故障安全工廠
• CPU 317F-2 PN/DP，用于具有大容量程序量以及使用PROFIBUS DP和PROFINET IO進行分布式組態的工廠，在PROFInet上實現基于組件的自動化中實現分布式智能系統
• CPU 319F-3 PN/DP，用于具有大容量程序量以及使用PROFIBUS DP和PROFINET IO進行分布式組態的故障安全型工廠，在PROFInet上實現基于組件的自動化中實現分布式智能系統

• 通過點對點連接(高信息率)進行高性能的信息傳輸
• 物理接口：RS 422/RS 485 (X.27)
• 多 32 節點
• 執行的協議：ASCII, 3964 (R)
• 利用集成在 STEP7 中的參數設置工具可以方便地進行參數設置

CP 440 通訊模塊通過 RS 422/RS 485（X27）進行高性能的短消息幀傳送。該特點可促使實現上述所有點對點連接。

例如，點對點連接可用于：

• SIMATIC S7、SIMATIC S5 可編程邏輯控制器和非西門子控制器
• 編程器和PC機
• 機器人控制
• 掃描器，條碼閱讀器
• 測量系統
• 秤

RS 485 接口允許多連接 32 個通訊連接。

通訊處理器有以下機械特性：

• 堅固的塑料外殼
• LED指示燈:
  用于指示 "發送", "接收" 或 "故障"

CP 440 也可在擴展機架中使用。但是，必須C總線信號的傳輸。在“技術規范”中列出了使用范圍。

采用了多種標準協議，因此可與廣泛的節點進行數據交換：

• ASCII: 
  用于通過簡單通訊協議連接到第三方系統，如帶有開始和結束字符的協議或帶有塊檢查字符的協議。 接口的握手信號可被掃描，并由用戶程序來控制。
• 3964（R）： 
  用于通過已標準化和公布的西門子 3964 (R) 協議連接到西門子設備或第三方設備。 另外還采用了一個帶有默認值的 3964(R) 驅動程序和一個可編程 3964(R) 驅動程序。

參數化

CP 440 通訊處理器的參數化極為簡單而方便：

• 用戶可通過集成在 STEP 7 中的一個參數分配工具來指定模塊特性，例如：
  • 要使用哪個已實施協的議驅動程序，或
  • 要使用哪些驅動程序相關功能
• 通過 CPU 進行參數化： 
  只需將編程設備與 CPU 相連。 組態數據歸檔在一個系統數據塊中，而數據塊存儲在 CPU 中。 在更換一個模塊時，新的模塊可立即投入使用。
• 組態軟件包（光盤）： 
  含電子手冊以及用于與 CP 通訊的參數化屏幕和標準功能塊

工業軟件平臺上編程和運行的S7 200系列PLC系統基本構成

 SIMATIC S7—200硬件系統的配置方式采用整體式加積木式，即主機中包含一定數量的本機I／O，同時還可以擴展各種功能模塊。一個完整的PLC系統如圖1所示。

             圖1 S7—200硬件系統組成

        CPU模塊又稱為主機是系統的核心，它包括CPU、存儲器、基本輸入輸出點和電源等。它實際就是一個完整的控制系統，可以單獨完成一定的控制任務。主機I/O數量不能滿足控制系統的要求時，用戶可以根據需要擴展各種I/O模塊，所能連接的擴展單元的數量和實際所能使用的I／O點數是由多種因素共同決定的。當需要完成某些特殊功能的控制任務時，可擴展特殊功能模塊，以完成某種特殊的控制任務。利用網絡接口，可以充分和方便地利用為SIMATICS7—200系統的硬件和軟件資源而開發和使用的一些設備，主要有編程設備、人機操作界面和網絡設備等。

   所有以上這些硬件設備，都在一個統一的工業軟件平臺上編程和運行，為了更好地管理和使用這些設備，S7—200PLC配備了許多功能強大的專用功能指令，方便地實現各種控制目的。

S7-200系列PLC編程器的使用示例

Siemens編程器S7-200系列用在中小型設備上的自動系統的控制單元，適用于各行各業，各種場合中的檢測，監測及控制。
   在這里，和大家一起來討論S7-200幾個使用方面的情況。
 1.步進，伺服脈沖定位控制。
  在設備的控制系統中，有關運動控制是很重要的，下面我們來看一看西門子S7-200系列PLC怎樣來實現這   個功能。
  首先，確定使用哪個端口來發脈沖，如采用Q0.0發脈沖，則它的控制字為SMB67，脈沖同期為SMW68，脈   沖個數存放在SMD72中，
  
  下面是控制字節的說明： 
Q0.0 Q0.1 控制字節說明 
 SM67.0  SM77.0  PTO/PWM更新周期值 0=不更新，1=更新周期值 
 SM67.1  SM77.1  PWM更新脈沖寬度值 0=不更新，1=脈沖寬度值 
 SM67.2  SM77.2  PTO更新脈沖數 0=不更新，1=更新脈沖數 
 SM67.3  SM77.3  PTO/PWM時間基準選擇 0=1微秒值，1=1毫秒值 
 SM67.4  SM77.4  PWM更新方法 0=異步更新，1=同步更新 
 SM67.5  SM77.5  PTO操作 0=單段操作，1=多段操作 
 SM67.6  SM77.6  PTO/PWM模式選擇 0=選擇PTO，1=選擇PWM 
 SM67.7  SM77.7  PTO/PWM允許 0=禁止PTO/PWM，1=允許 
  這樣根據以上表格，我們得出Q0.0控制字：SMB67為：10000101
采用PTO輸出，微妙級周期，發脈沖的周期（也就是頻率）與脈沖個數都要重新輸入。10000101轉化為  16進制 為85，有了控制字以后，我們來寫這一段程序：

根據上面這段程序，我們知道了控制字的使用，同時也知道步進電機的脈沖周期與沖個數的存放位置（對  Q0.0來說是SMW68與SMD72）。當然，VW100與VD102內的數據不同的話，步進電機的轉速和轉動圈數就不一樣。
   還有一點需要說明得是：M0.0導通---PLC捕捉到上升沿發動脈沖輸出后，想停止的話，只須改變端口脈沖的 控制字，再啟動PLS即可，程序如下：

2.高速計數功能。
   西門子S7-200系列PLC具有高速計數的功能；舉一例子來談談高速計數的用途，我們采用普通電機來帶動絲桿轉動，我們想控制轉動距離，怎么來解決這個問題？那么我們可在電機另一頭與一編碼器聯接，電機轉一圈，編碼器也隨之轉一圈，同時根據規格發出不同的脈沖數。當然，這些脈沖數的頻率比較高，PLC不能用普通的上升沿計數來取得這些脈沖，只能通過高速計數功能了。
   啟動高速計數功能，也要具有控制字 
HSCO HSC1 描述 
 SM37.0  SM47.0  復位有效電平控制位 0=高電平有效， 1=低電平有效 
 SM37.1  SM47.1  啟動有效電平控制位于 0=高電平有效， 1=低電平有效 
 SM37.2  SM47.2  正交計數器速率選擇 0=4X計數率， 1=1X計數率 
 SM37.3  SM47.3  計數方向控制位 0=減計數， 1=正計數 
 SM37.4  SM47.4  向HSC中寫入計數方向 0=不更新， 1=更新計數方向 
 SM37.5  SM47.5  向HSC中寫入預置值 0=不更新， 1=更新預置值 
 SM37.6  SM47.6  向HSC中寫入當前值 0=不更新， 1=更新當前值 
 SM37.7  SM47.7  HSC允許 0=禁止HSC， 1=允許HSC 

  參照上面的表格，我們選擇HSC1高速計數器，控制字為SMB47，現在我們啟動高速計數器HSC1，選擇為增計數，更新計數方向，重新設置值，更新當前值：這樣的話，HSC1的啟動控制高為：11111000轉化為16進制為 F8，將啟動計數器時當前值存放在SMD48中，將預存置放在SMD52中，具體的程序 如下：

同樣的，如果計數器在工作狀態下想停止計數器，也必須改變它的控制字后，啟動HSC具體程序 如下：

３． PID回路控制功能。
  西門子S7-200系列PLC的PID控制相當的簡單，可以通過micro/win軟件的一個向導程序，按照提示,一步一步執行您所要求PID控制的屬性即可，在這里談一談PID這三個參數的具體意義：P為增益項，Ｐ越大，響應起就快，在調節流量閥時：設定流量為50%，當目前流量接近50%，剛超過，如果P值很大的話，那么流量閥會馬上會關閉，而不會控制在某一區域。這就是增益項太大引起。在調節的過程中應該先將P值調節比較適當了，再去調節I值，它為積分項，是在控制器回路中控制對當前值與設定值相等的偏差范圍。D為微分項，主要作用是避免給定值的微分作用而引起的跳變。
  在現場的PID參數的調整過程中，針對西門子S7-200型PLC我的建議是在不同的控制階段，采用不同的PID參數組，具體而言就是當目前距離設定值差距較大時，采用P值較大的一套PID參數，如果當前值快接近設定值范圍時，采用P值較小的一套PID參數。