S7-1500自动化系统具有模块化的结构,可包含多 32个模块。 它拥有丰富的模块,且这些模块
均可以立地组合使用。S7-1500自动化系统支持单层配置,其中的所有模块均安装在一个安装导
轨上(请参见手册以了解前提条件)。一个系统包含下列组件:控制器:CPU 具有不同性能等级,
并具有集成 PROFINET 接口或 PROFINET和PROFIBUS 接口,用于连接分布式 I/O 或用于编程
设备、操作装置、其它 SIMATIC 控制器或第三方设备间的通信。用于数字量和模拟量输入/输出的
信号模块。工艺模块用于高速计数、位置检测或测量等功能。通信模块和通信处理器可通过通信接
口将控制器进行扩展根据要求,也可使用下列模块:在CPU 向背板总线的输出对于所有连接的模块
来说不够充分的情况下,电源模块 (PS) 通过背板总线为 S7-1500 模块的内部电路供电。用于将
SIMATICS7-1500连接到120/230VAC电源的负载电源模块 (PM)。接口模块用于连接基于S7-
1500 的分布式 I/O。简单的设计使得 SIMATIC S7-1500 十分灵活,便于维护。集成背板总线集
成的背板总线;背板总线集成在模块上。 模块通过 U 形连接器相连,总线连接器插在外壳的背面。
可以节省安装时间。 不久将会提供具有“无响应热插拔”功能的有源背板。模块组装在S7-1500 安
装导轨上:具有各种长度,包括切割至定长的型号。 由于具有集成式 DIN 导轨,可以卡装广泛的标
准部件,如附加端子、小型断路器或小型继电器。性能可靠,接线方便:I/O 信号是通过统一的40
针前连接器来连接的。 信号模块和前连接器之间具**械编码,可防止因意外的错误插入而对电路
造成破坏。为了对前连接器进行简单接线,可将该连接器置于“预接线位置”。 在此位置上,插头尚
未与模块电路接触。 此位置还可用于在运行过程中进行改动。 用户可借助于前盖内侧的一个印制电
缆连接图进行连接。前连接器作为带螺钉型端子或推入式端子的型号提供。 两个型号都可以连接线
芯截面积为 0.252~ 1.5 mm2(AWG 24 ~ AWG 16)的导线。另外,数字量信号模块可通过
TOP Connect 进行系统接线。 通过 TOP Connect,可以快速而清晰地连接到现场的传感器和执
行器,并可在控制柜中进行简便接线。对于模拟量模块,可以直接在模块上进行屏蔽;随模块提供
了一个屏蔽连接套件,*工具即可进行安装。针对 S7-1500 的信号模块提供了标签条。可使用
一台标准激光打印机来打印这些 DIN A4 标签纸上的标签。 可以从 TIA Portal 进行自动打印,而
*重新输入符号或地址。
S7-1500 控制器,并自动转换程序代码。无法自动转换的程序代码将会记
录下来,并可以手动进行调整。客户支持页面的下载区域中还以立工具的形式提供了该移植工具。
STEP 7 V11 项目可在兼容模式下继续和 STEP 7 V12 组合使用 。
S7-1200 程序也可以通过复制/粘贴手段转移至 S7-1500
SIMATIC 存储卡(运行 CPU 所需)
SIMATIC 存储卡用作插入式装载存储器,或用于更新固件。 STEP 7 项目(包括注释和符号、附加
文件或 csv 文件(用于配方和归档))也可存储在 SIMATIC 存储
卡上。可通过用户程序和 SIMATIC 存储卡上的系统函数来创建数据块,并存储或读取数据。
Safety Integrated(S7-1500F 控制器的功能选项)
“STEP 7 Safety Advanced”选件包;用于对 S7-1500F 控制器的安全相关程序部分进行编程。
选件包中包括所有用来创建 F 程序的所有功能和块。
STEP 7 Safety Advanced V12 可在 SIMATIC STEP 7 Professional V12 SP1 下运行。
数字式输出模块, DQ32xDC 24V/0.5A BA, 32 条通道,每组 8 条, 4A 每组 包括推入式正面连接器在内
在实际应用中如果PLC组态工艺对象时,当“与驱动装置进行数据交换”及“与编码器进行数据交换”时选择了“运行时自动应动驱动值”及“自动进行编码器值数据交换”时,常常会遇到PLC控制V90 PN起动运行工作不正常的问题,如PLC起动后调用MC_Power功能块对驱动器进行使能时,功能块出现16# 8001错误代码,工艺对象显示“与设备(驱动装置或编码器)通信故障”报警等。
为了避免这些问题,请按照本文说明调用MC_Power命令。
2 回答
当通过1200/1500 PLC通过组态工艺对象的方式对V90进行控制时,需要使用MC_Power功能块对驱动器进行使能。某些工况下,要求设备启动后,PLC立即通过MC_Power对驱动器进行使能,因此用户在编写驱动使能程序时,将MC_Power的Enable管脚给定为常1,如果这样编程则需要保证驱动器、编码器与控制器通讯正常。但是,如果PLC先于驱动器完成启动,这样编程MC_Power将无常完成使能过程,功能块会报16#8001错误,而且工艺对象会出现“与设备(驱动装置或编码器)通信故障”报警,,只有对工艺对象的故障完成确认后才可以正常使能。
数据的存取方式
(1)“位”存取方式:位存储单元的地址由字节地址和位地址组成,如I3.2,其中的区域标识符“I”表示输入(Input),字节地址为3,位地址为2。如图:
这种存取方式称为“字节·位”寻址方式。
(2)“字节”存取方式:输入字节IB3(Byte)由I3.0~I3.7这8位组成。
(3)“字”存取方式:相邻的两个字节组成一个字,一个字中的两个字节的地址必须连续,且低位字节在一个字中应该是高8位,高位字节在一个字中应该是低8位。IW14表示由IB14和IB15组成的1个字,IW14中的I为区域标识符,W表示字(Word),14为起始字节的地址。IW14中的IB14应该是高8位,IB15应该是低8位。
(4)“双字”存取方式:相邻的四个字节表示一个双字,四个字节的地址必须连续。低位字节在一个双字中应该是高8位。ID12表示由IB12~IB15组成的双字,I为区域标识符,D表示存取双字(Double Word),12为起始字节的地址。ID12中的IB12应该是高8位,IB15应该是低8位。
连接 AS-Interface、PROFIBUS 和 PROFINET/工业以太网总线系统的通信处理器。
用于点到点连接的通信处理器
多点接口 (MPI), 集成在 CPU 中;
是一种经济有效的方案,可以同时连接编程器/PC、人机界面系统和其它的 SIMATIC S7/C7 自动化系统。
PROFIBUS DP进行过程通信
SIMATIC S7-300 通过通信处理器或通过配备集成 PROFIBUS DP 接口的 CPU 连接到 PROFIBUS DP 总线系统。通过带有 PROFIBUS DP 主站/从站接口的 CPU,可构建一个高速的分布式自动化系统,并且使得操作大大简化。
从用户的角度来看,PROFIBUS DP 上的分布式I/O处理与集中式I/O处理没有区别(相同的组态,编址及编程)。
3.编程器
PLC在正式运行时,不需要编程器。编程器主要用来进行用户程序的编制、存储和管理等,并将用户程序送入PLC中,在调试过程中,进行和故障检测。S7-200系列PLC可采用多种编程器,一般可分为简易型和智能型。
简易型编程器是袖珍型的,简单实用,价格低廉,是一种很好的现场编程及监测工具,但显示功能较差,只能用指令表方式输入,使用不够方便。智能型编程器采用计算机进行编程操作,将的编程软件装入计算机内,可直接采用梯形图语言编程,实现在线监测,非常直观,且功能强大,S7-200系列PLC的编程软件为STEP7-Micro/WIN。
4.程序存储卡
为了保证程序及重要参数的安全,一般小型PLC设有外接EEPROM卡盒接口,通过该接口可以将卡盒的内容写入PLC,也可将PLC内的程序及重要参数传到外接EEPROM卡盒内作为备份。程序存储卡EEPROM有6ES 7291-8GC00-0XA0和6ES 7291-8GD00-0XA0两种,程序容量分别为8K和16K程序步。
5.写入器
写入器的功能是实现PLC和EPROM之间的程序传送,是将PLC中RAM区的程序通过写入器固化到程序存储卡中,或将PLC中程序存储卡中的程序通过写入器传送到RAM区。
6.文本显示器
文本显示器TD200不仅是一个用于显示系统信息的显示设备,还可以作为控制单元对某个量的数值进行修改,或直接设置输入/输出量。
CPU 1518-4 PN/DP,3 MB 程序,10 MB 数据, 集成3PN,1DP6ES7517-3AP00-0AB0
CPU 1517-3 PN/DP, 2MB程序,集成 2PN 接口,1 以太网接口,1DP 接口6ES7516-3AN00-0AB06ES7516-3AN01-0AB0CPU 1516-3 PN/DP:1 MB 程序,5 MB 数据;10 ns ;集成 2PN 接口,1 以太网接口,1DP 接口6ES7515-2AM00-0AB06ES7515-2AM01-0AB0CPU 1515-2 PN ,500K程序,3M数据,集成 2PN接口6ES7513-1AL00-0AB06ES7513-1AL01-0AB0CPU 1513-1 PN:300 KB 程序,1.5 MB 数据;40 ns;集成 2PN 接口,6ES7511-1AK00-0AB06ES7511-1AK01-0AB0CPU 1511-1 PN:150 KB 程序,1 MB 数据;60 ns;集成 2PN 接口,6ES7512-1DK00-0AB06ES7512-1DK01-0AB0CPU 1512SP-1 PN, 200KB 程序,1MB数据6ES7510-1DJ00-0AB06ES7510-1DJ01-0AB0CPU 1510SP-1 PN, 100KB 程序,750KB数据6ES7507-0RA00-0AB0
PS:60 W,额定输入电压 AC/DC 120/230 V6ES7505-0RA00-0AB0
PS:60 W, 额定输入电压 DC 24/48/60 V6ES7505-0KA00-0AB0
PS:25 W,额定输入电压 DC 24 V6ES7532-5HF00-0AB0
AQ 8:模拟输出模块,8AQ,U/I ,高速6ES7532-5NB00-0AB0
AQ 2: 模拟输出模块,2 AQXU/I ,标准型,25mm,包含前连接器6ES7532-5HD00-0AB0
AQ 4:模拟输出模块,4AQ,U/I6ES7531-7NF10-0AB0
AI 8:模拟输入模块,8AI,U/I,高速6ES7531-7QD00-0AB0
AI 4: 模拟输出模块: XU/I/RTD/TC ST, 25mm,包含前连接器6ES7531-7KF00-0AB0
AI 8:模拟输入模块,8AI,U/I/RTD/TC6ES7534-7QE00-0AB0
AI4/AQ2:模拟量输入/输出模块4AI,2AO,标准型,25mm,包含前连接器6ES7523-1BL00-0AA0
DI/DQ 16X24CDV/16X24VDC/0.5A BA,包含前连接器.6ES7522-5HF00-0AB0
DQ 8:数字输出模块,8DQ,继电器,230 V AC/ 5A6ES7522-5FF00-0AB0
DQ 8:数字输出模块,8DQ,可控硅,230V AC/ 2A6ES7522-1BL00-0AB0
DQ 32:数字输出模块,32DQ,晶体管,24 V DC/ 0.5A6ES7522-1BH00-0AB0
DQ 16:数字输出模块,16DQ,晶体管,24 V DC/ 0.5A6ES7522-1BF00-0AB0
DQ 8:数字输出模块,高性能 8DQ,晶体管,24V DC/2A6ES7522-1BL10-0AA0
DQ 32x24VDC/0.5A BA,包含前连接器
性能
没有快,只有更快!SIMATIC S7-1500的系统性能较大缩短了系统响应时间,进而优化了控制质量并提高了系统性能。
处理速度
SIMATIC S7-1500 的信号处理速度更为快速,较大缩短系统响应时间,进而提高了生产效率。
高速背板总线
新型的背板总线技术采用高波特率和传输协议,以实现信号的快速处理。
通信
SIMATIC S7-1500带有多达3个PROFINET接口。
其中,两个端口具有相同的IP地址,适用于现场级通信;*三个端口具有立的IP地址,可集成到公司网络中。
通过 PROFINET IRT,可定义响应时间并确保高度精准的设备性能。
控制器 (CPU) 可执行各种用户程序。控制器中集成有系统电源,可通过背板总线为所连模块进行供电。
所有 SIMATIC S7-1500 控制器都提供有故障安全型。要在 TIA Portal 中使用安全功能时,需要安装选件包“STEP
7 Safety Advanced”。
在工厂调试过程中,可直接在显示屏上更改 CPU 的 IP地址,大幅节省了时间和成本。维修时,通过快速访问
诊断报警,显著减少工厂停工时间。
SIMATIC S7-1500 的所有 CPU 变量都具有强大跟踪功能,可实现驱动装置和控件的调试和快速优化。
SIMATIC S7-1500 控制器还支持以下功能:
• 通过以太网/PROFINET 进行数据通信
• 通过 PROFIBUS 进行数据通信
• HMI 通信
• Web 服务器,工艺功能,系统诊断,集成保护功能
• 使用 F-CPU 时,还支持安全模式
SIMATIC S7-1500 可集成各种不同类型的 CPU,可通过 I/O、通信和工艺功能模块进行扩展。例如,如果 CPU 1511-1 PN 的存储器和性能可满足要求,亦可通过
西门子PLC S7-1500系列的信号模块具有多种特点,下面介绍如下:
1. 扩展性能强
(1)模块可以具有不同的通道数量和功能
(2)集成更多功能,实现紧凑设计,减少了变量的使用
(3)U 型连接器,可自行连接背板总线
(4)节省了安装空间,安装导轨上可安装更多组件
2. 系统性能优异
(1)采用PROFINET IRT 进行循环同步操作,短循环时间降至 250 μs
(2)数字量输入模块,具有 50 μs 的**短输入延时
(3)模拟量模块,8 通道转换时间低至 125 μs
(4)多功能模拟量输入模块,具有自动线性化特性,适用于温度测量和限值监测
3. 设计简洁
(1)所有模块都可以在 ET200MP I/O 系统中集中和分布使用
(2)统一采用 40 针前连接器,适用于所有模块
(3)同一引脚上的信号相同。即,电路图中宏指令创建后,即可无限次重复使用,从而避免了接线错误
(4)集成短接片,简化了接线操作
(5)可扩展的电缆存放机制,为使用厚绝缘层的导线节省了更多空间
(6)预先设计的电缆定位槽可在进行电气连接之前实现直接预接线
(7)采用机械式插头连接器编码模式,可防止插入错误和模块连接错误
4. 诊断
(1)通道级诊断消息,支持快速故障修复
(2)可读取电子识别码,快速识别所有组件
5. 固件更新方便
(1)可以在安装状态下实现固件更新
(1)、西门子S7-1500的PLC输出公共端标1L、2L等,工作电脑为ACL1N表示,+24V电源为L+M表示对初学者或经验不足者容易搞错。如果错把L+M当作220V电源端子,送电瞬间即将烧坏PLC24V电源。
(2)、一次系统电源变压器零线排因腐蚀而中断,导致接入PLC220V电源升到380V,烧坏了PLC底部的电源模块,后整改时增加了380/220V的隔离控制变压器。
(3)、一只工作电源为220V的接近开关,其输入PLC信号触点两根引线与接近开关的220V的电源线共用一根4芯电缆,一次该接近开关损坏,电工更换时,错把电源的零线与输入的PLC的公共线调错,导致送电时烧坏了3路PLC输入点。
设置 CPU 或所连接以太信处理器的地址、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、保护等级,确认消息,备份和恢复项目。
集成系统诊断
集成在 CPU 的固件中,无须进行组态。
SIMATIC 存储卡(用来运行 CPU)西门子CPU1517-3PN/DP模块
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,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 UPD3 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。
如果往一个格式化过的 SIMATIC 存储卡中下载一个组态好的 S7-1500 SIPLUS(6AG1*)设备,并将 CPU 调整为“ 运行 ”模式,那么 CPU 会无错误运行。但当电源关闭再打开,或者执行存储器复位(MRES)后,CPU S7-1500 SIPLUS 将会报如下错误信息并进入停止模式。
用PLC基本通讯接口
a、什么是RS-232?
RS-232 (ANSI/EIA-232标准)是IBM-PC及其兼容机上的串行连接标准。可用于许多用途,比如连接鼠标、打印机或者Modem,同时也可以接工业仪器仪表。用于驱动和连线的改进,实际应用中RS-232的传输长度或者速度常常**过标准的值。
RS-232只限于PC串口和设备间点对点的通信。RS- 232串口通信远距离是50英尺。
b、什么是RS-485
RS -485(EIA-485标准)是RS-422的改进,因为它增加了设备的个数,从10个增加到32个,同时定义了在大设备个数情况下的电气特性,以保证足够的信号电压。有了多个设备的能力,你可以使用一个单个RS-422口建立设备网络。出色抗噪和多设备能力,在工业应用中建立连向PC机的分布式设备网络、其他数据收集控制器、HMI或者其他操作时,串行连接会选择RS-485。
RS-485是RS-422的**集,因此所有的RS-422设备可以被RS-485控制。RS-485可以用**过4000英尺的线进行串行通行。
c、什么是RS-422?
RS -422(EIA RS-422-A Standard)是Apple的Macintosh计算机的串口连接标准。
RS-422使用差分信号,RS-232使用非平衡参考地的信号。差分传输使用两根线发送和接收信号,对比RS-232,它能更好的抗噪声和有更远的传输距离。在工业环境中更好的抗噪性和更远的传输距离是一个很大的优点。
b、数据位:这是衡量通信中实际数据位的参数。当计算机发送一个信息包,实际的数据不会是8位的,标准的值是5、7和8位。如何设置取决于你想传送的信息。比如,标准的ASCII码是0~127(7位)。扩展的ASCII码是0~255(8位)。如果数据使用简单的文本(标准ASCII码),那么每个数据包使用7位数据。每个包是指一个字节,包括开始/停止位,数据位和奇偶校验位。由于实际数据位取决于通信协议的选取,术语“包”指任何通信的情况。
c、奇偶校验位:在串口通信中一种简单的检错方式。有四种检错方式:偶、奇、高和低。当然没有校验位也是可以的。对于偶和奇校验的情况,串口会设置校验位(数据位后面的一位),用一个值确保传输的数据有偶个或者奇个逻辑高位。例如,如果数据是011,那么对于偶校验,校验位为0,保证逻辑高的位数是偶数个。如果是奇校验,校验位位1,这样就有3个逻辑高位。高位和低位不真正的检查数据,简单置位逻辑高或者逻辑低校验。这样使得接收设备能够知道一个位的状态,**会判断是否有噪声干扰了通信或传输和接受的数据不同步。
d、波特率:这是一个衡量通信速度的参数。它表示每秒钟传送的bit的个数。例如300波特表示每秒钟发送300个bit。当我们提到时钟周期时,我们就是指波特率例如如果协议需要4800波特率,那么时钟是4800Hz。这意味着串口通信在数据线上的采样率为4800Hz。通常电话线的波特率为14400,28800和36600。波特率可以远远大于这些值,但是波特率和距离成反比。高波特率常常用于放置的很近的仪器间的通讯。
主要技术指标
(1)工作电压:
总线电压:总线24V
电源电压:DC24V
(2)监视电流:
总线电流≤1mA
电源电流≤6mA
(4)线制:与控制器采用无性信号二总线连接,与DC24V电源采用无性电源二总线连接
(5)输出容量:DC24V/1A(两组输出大容量之和为DC24V/1A)
(6)输出控制方式:脉冲、电平(继电器常开/常闭无源触点输出,脉冲启动时继电器吸合时间为10s)
(7) 出厂设置:两路常开检线方式
(8)使用环境:
温度:-10℃~+55℃
SIMATIC S7‑1500 自动化系统应用灵活,可适用于设备与工厂工程组态中的各种控制应用。而且组态可扩展,用户可根据当地条件对 PLC 现场进行调整。
除了 S7-1500 中的标准运动控制功能和工艺功能之外,SIMATIC S7-1500 T-CPU 还包含诸如增强型同步操作和凸轮 功能等各种附加功能。
SIMATIC S7‑1500 自动化系统符合 IP20 防护等级的要求,适合应用在干燥环境以及安装在控制柜中。
可选择使用 SIMATIC S7-1500R/H CPU(冗余或容错 CPU)来提高系统可用性。为了能够在需要时从主 CPU 切换到备用 CPU,会在两个 CPU 上同步处理用户程序。
PC Access是S7- 200和所连接PC之间数据交换的理想基础-与通讯链路选择无关(PPI,调制解调器,以太网/IT CP)。作为一个OPC服务器,PC ACCESS使您可以使用Microsoft Excel写或读S7- 200数据,或任何其它OPC客户端应用程序。
在上述通信方式下,由于只用两根线进行数据传送,所以不能够利用硬件握手信号作为检测手段。因而在PC机与PLC通信中发生误码时,将不能通过硬件判断是否发生误码,或者当PC与 PLC工作速率不一样时,就会发生冲突。这些通信错误将导致PLC控制程序不能正常工作,所以必须使用软件进行握手,以保证通信的可靠性。
由于通信是在PC机以及PLC之间协调进行的,所以PC机以及PLC中的通信程序也必须相互协调,即当一方发送数据时另一方必须处于接收数据的状态。所示分别是PC、PLC的通信程序流程。
2018/10/17 12:21:59
通信程序的工作过程:PC每发送一个字节前首先发送握手信号,PLC收到握手信号后将其传送回PC,PC只有收到PLC传送回来的握手信号后才开始发送一个字节数据。PLC收到这个字节数据以后也将其回传给PC,PC将原数据与PLC传送回来的数据进行比较,若两者不同,则说明通信中发生了误码,PC机重新发送该字节数据;若两者相同,则说明PLC收到的数据是正确的,PC机发送下一个握手信号,PLC收到这个握手信号后将**次收到的数据存入的存储区。这个工作过程重复一直持续到所有的数据传送完成。
采用软件握手以后,不管PC与PLC的速度相差多远,发送方永远也不会**前于接收方。软件握手的缺点是大大降低了通信速度,因为传送每一个字节,在传送线上都要来回传送两次,并且还要传送握手信号。但是考虑到控制的可靠性以及控制的时间要求,牺牲一点速度是值得的,也是可行的。
PLC方的通信程序只是PLC整个控制程序中的一小部分,可将通信程序编制成PLC的中断程序,当PLC接收到PC发送的数据以后,在中断程序中对接收的数据进行处理。PC方的通信程序可以采用VB、VC等语言,也可直接采用西门子组态软件
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价格战,是很多行业都有过的恶性竞争,不少厂家为了在价格战役中获胜,不惜以牺牲产品质量为代价,而我们公司坚决杜绝价格战,坚持用优质的原材料及先进的技术确保产品质量,确保消费者的合法利益。