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SIMADYN D 產品特點

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的存儲器空間

S7-200 PLC的存儲器空間大致分為三個空間，即程序空間、數據空間和參數空間。

1．程序空間

該空間主要用于存放用戶應用程序，程序空間容量在不同的CPU中是不同的。另外CPU中的RAM區與內置EEPROM上都有程序存儲器，但它們互為映像，且空間大小一樣。

2．數據空間

該空間的主要部分用于存放工作數據稱為數據存儲器，另外有一部分作寄存器使用稱為數據對象。

（1）數據存儲器 它包括變量存儲器（V），輸入信號緩存區（輸入映象存儲器I），輸出信號緩沖區（輸出映象存儲區Q），內部標志位存儲器（M）又稱內部輔助繼電器，特殊標志位存儲器（SM）。除特殊標志位外，其他部分都能以位、字節、和雙字的格式自由讀取或寫入。

變量存儲器（V）是保存程序執行過程中控制邏輯操作的中間結果，所有的V存儲器都可以存儲在永久存儲器區內，其內容可在與EEPROM或編程設備雙向傳送。

輸入映象存儲器（I）是以字節為單位的寄存器，它的每一位對應于一個數字量輸入結點。在每個掃描周期開始，PLC依次對各個輸入結點采樣，并把采樣結果送入輸入映象存儲器。PLC在執行用戶程序過程中，不再理會輸入結點的狀態，它所處理的數據為輸入映象存儲器中的值。

輸出映象存儲器（Q）是以字節為單位的寄存器，它的每一位對應于一個數字輸出量結點。PLC在執行用戶程序的過程中，并不把輸出信號隨時送到輸出結點，而是送到輸出映象存儲器，只有到了每個掃描周期的末尾，才將輸出映象寄存器的輸出信號幾乎同時送到各輸出結點。使用映象寄存器優點：①同步地在掃描周期開始采樣所有輸入點，并在掃描的執行階段凍結所有輸入值；②在程序執行完后再從映象寄存器刷新所有輸出點，使被控系統能獲得更好穩定性；⑧存取映象寄存器的速度高于存取I/O速度，使程序執行的更快；④I/O點只能以位為單位存取，但映象寄存器則能以位、字節、雙字進行存取。因此，映象寄存器提供了更高的靈活性。另外對控制系統中個別I/O點要求實時性較高的情況下，可用直接I/O指令直接存取輸入/輸出點。

內部標志位（M）又稱內部線圈（內部繼電器等），它一般以位為單位使用，但也能以字、雙字為單位使用。內部標志位容量根據CPU型號不同而不同。

特殊標志位（SM）用來存儲系統的狀態變量和有關控制信息，特殊標志位分為只讀區和可寫區，具體劃分隨CPU不同而不同。

（2）數據對象  數據對象包括定時器、計數器、高速計數器、累加器、模擬量輸入/輸出。

定時器類似于繼電器電路中的時間繼電器，但它的精度更高，定時精度分為lms，10ms和100ms三種，根據精度需要由編程者選用。定時器的數量根據CPU型號不同。

計數器的計數脈沖由外部輸入，計數脈沖的有效沿是輸入脈沖的上升沿或下降沿，計數的方式有累加1和累減1兩種方式。計數器的個數同各CPU的定時器個數。

高速計數器與一般計數器不同之處在于，計數脈沖頻率更高可達2kHz/7kHz，計數容量大，一般計數器為16位，而高速計數器為32位，一般計數器可讀可寫，而高速計數器一般只能作讀操作。

在S7-200CPU中有4個32位累加器，即AC0～AC3，用它可把參數傳給子程序或任何帶參數的指令和指令塊。此外，PLC在響應外部或內部的中斷請求而調用中斷程序時，累加器中的數據是不會丟失的，即PLC會將其中的內容壓入堆棧。因此，用戶在中斷程序中仍可使用這些累加器，待中斷程序執行完返回時，將自動從堆棧中彈出原先的內容，以恢復中斷前累加器的內容。但應注意，不能利用累加器作主程序和中斷子程序之間的參數傳遞。

模擬量輸入/輸出可實現模擬量的A/D和D/A轉換，而PLC所處理的是其中的數字量。

3．參數空間

用于存放有關PLC組態參數的區域，如保護口令、PLC站地址、停電記憶保持區、軟件濾波、強制操作的設定信息等，存貯器為EEPROM。

MicroMaster440變頻器

MicroMaster440變頻器是全新一代可以廣泛應用的多功能西門子標準變頻器。它采用高性能的矢量控制技術，提供低速高轉矩輸出和良好的動態特性，同時具備超強的過載能力，以滿足廣泛的應用場合。創新的BiCo（內部功能互聯）功能有無可比擬的靈活性。 
主要特征： 
200V-240V ±10%，單相/三相，交流，0.12kW-45kW； 
380V-480V±10%，三相，交流，0.37kW-250kW； 
矢量控制方式，可構成閉環矢量控制，閉環轉矩控制； 
高過載能力，內置制動單元； 
三組參數切換功能。
控制功能： 
線性v/f控制，平方v/f控制，可編程多點設定v/f控制，磁通電流控制免測速矢量控制，閉環矢量控制，閉環轉矩控制，節能控制模式； 
標準參數結構，標準調試軟件； 
數字量輸入6個，模擬量輸入2個，模擬量輸出2個，繼電器輸出3個； 
獨立I/O端子板，方便維護； 
采用BiCo技術，實現I/O端口自由連接； 
內置PID控制器，參數自整定； 
集成RS485通訊接口，可選PROFIBUS-DP/Device-Net通訊模塊； 
具有15個固定頻率，4個跳轉頻率，可編程； 
可實現主/從控制及力矩控制方式； 
在電源消失或故障時具有"自動再起動"功能； 
靈活的斜坡函數發生器，帶有起始段和結束段的平滑特性； 
快速電流限制（FCL），防止運行中不應有的跳閘； 
有直流制動和復合制動方式提高制動性能。
保護功能： 
過載能力為200％額定負載電流，持續時間3秒和150％額定負載電流，持續時間60秒； 
過電壓、欠電壓保護； 
變頻器、電機過熱保護； 
接地故障保護，短路保護； 
閉鎖電機保護，防止失速保護； 
采用PIN編號實現參數連鎖。 

模塊化設計，可靈活擴展 
面向未來的驅動理念，用戶可以在同一變頻器系統中實現不斷的創新。出眾的維護和維修友好性。 應用：靈活驅動，適用于各種應用完全集成的安全保護功能，全球首款具有SS1和SLS功能的產品。 
基于集成化的安全保護技術，設備運行更安全，操作更簡便。
由于集成了安全保護功能，使具有安全保護的自動化和驅動系統的購建費用大大降低。也有效的保證了人機安全。應用：生產機械（包裝機、紡織機），材料運輸機械等。
PROFIBUS和PROFINET總線標準——全球首次將這兩種總線通訊直接集成在變頻器中。 
更多節點，多種網絡拓撲，具有更高的性能PROFIBUS和PROFINET的優點不見在于它是被眾多用戶廣泛使用的總線，而且表現在其的工程和組態結構。它們使成熟的IT技術應用于工業領域，并使辦公工具應用在工業控制中。 
應用：遠程控制生產機線和傳動設備（例如汽車工業）。 
再生能量回饋能力：該輸出功率范圍內全球獨一無二。 
節能，節省空間，無需制動電阻。采用創新的功率模塊，可實現的能量回饋。全功率段都能實現換相整流，不產生任何系統干擾。而且所需線電流最小，與常規變頻器相比，降低到80%。 
應用：適用于車輛運輸、離心機以及其它具有高慣性矩的生產機器的驅動。
采用全新冷卻概念，魯棒性大大增強。 
通過外部散熱片冷卻功率模塊，散熱效率高。 
功率部分的散熱全部由外部散熱片來完成，電子部分的冷卻則通過系統對流，這使其可用于更加苛刻的氣候環境。電子部分增加了牢固的涂層。 
應用：可用于氣候條件苛刻、具有空氣污染的應用場合（例如紡織工業）
提供690V可選型 
應用：標準的輸入電壓適合基本工業和過程工業的應用
下篇推薦：MM430變頻器

S7-200PLC中斷優先級和排對等候

優先級是指多個中斷事件同時發出中斷請求時，CPU對中斷事件響應的優先次序。S7-200規定的中斷優先由高到低依次是：通信中斷、I/O中斷和定時中斷。每類中斷中不同的中斷事件又有不同的優先權，如表2所示。

一個程序中總共可有128個中斷。S7-200在各自的優先級組內按照先來先的原則為中斷提供。在任何時刻，只能執行一個中斷程序。一旦一個中斷程序開始執行，則一直執行至完成。不能被另一個中斷程序打斷，即使是更高優先級的中斷程序。中斷程序執行中，新的中斷請求按優先級排隊等候。中斷隊列能保存的中斷個數有限，若超出，則會產生溢出。中斷隊列的最多中斷個數和溢出標志位如表3所示。

表2中斷事件及優先級

表3  中斷隊列的最多中斷個數和溢出標志位