西门子PLC 6ES7512-1CK01-0AB0详细说明

西门子PLC 6ES7512-1CK01-0AB0详细说明

高分辨率 64K 真彩宽屏显示

? 800×480 dpi 宽屏显示设计和传统屏幕相比具有更大的可视面积，使单个画面中可以显示更多的信息，让操作员具有更舒适的视觉体验

? 高分辨率 64彩显示，使得画面更清晰，画质更细腻

LED 背光，节能降耗

? LED 较之 CCFL，背光板厚度降低一半左右，使精彩系列面板更轻巧。同时，操作屏亮度更高，更均匀，表现力更强，可视范围提高到 140°

? LED 背光可以降低设备能耗，结合屏保功能大程度地延长操作屏的使用寿命

强大且丰富的通讯能力

? 集成的工业以太网接口，可以和 S7-200 SMART 以及 LOGO!0BA7 建立高速无缝的连接。同时，程序下载速度也有大幅度的提升。

? 通过以太网可以同时连接 3 台控制器。

? 通过串口可以连接西门子 S7-200 以及 S7-200 SMARTPLC，通讯速率高达187.5kb/s

? 集成的串口(支持Modbus，RS422/485 自适应切换)，使精彩系列面板的通讯更加灵活，可以和市场主流的小型 PLC 建立稳定可靠的通讯连接。(三菱 FX 系列;欧姆龙 CP1 系列;台达 DVP-SV/ES2 系列)

高性能处理器、高速外部总线及 64M DDR 内存

? 的 ARM 处理器，主频达到 400MHz，使数据处理更快，画面显示更流畅

? 高速的外部总线充分发挥处理器的强大性能

? 增强的 64M DDR 内存使得画面的切换速度更快

4. 程序调试

调试时先从各功能单元入手，设定输入信号，观察输出信号的变化情况。各功能单元调试完成后，再调试全部程序，调试各部分的接口情况，直到满意为止。程序调试可以在实验室进行，也可以在现场进行。如果在现场进行测试，需将可编程控制器系统与现场信号隔离，可以切断输入/输出模板的外部电源，以免引起机械设备动作。程序调试过程中先发现错误，后进行纠错。基本原则是“集中发现错误，集中纠正错误"。

5. 编写程序说明书

在说明书中通常对程序的控制要求、程序的结构、流程图等给以必要的说明，并且给出程序的安装操作使用步骤等.

1、在PLC里建立DB1数据块，里面设两个开关量“PLC秒开关"和“人机响应开关"；

2、人机变量中连接这两个变量；

3、在人机“PLC秒开关"变量的属性----事件----数值变更中添加“取反位"，让“人机响应开关"变量随着“PLC秒开关"变化而变化；

4、在PLC程序块中编程，让“PLC秒开关"每0.5秒反转，再用TON延时指令让“人机响应开关"1秒内没有动作就输出 人机通信失败，因为人机通信异常后“人机响应开关"将不再会发生变化。

位。
这样就实现了坚固而且具有 EMC 兼容性的设计。
随用随建式的背板总线可以通过简单的插入附加的模块和总线连接器进行扩展。S7-300 系列丰富的产品既可以用于集中扩展，也可用于构建带有 ET 200M 的分布式结构；因此实现了经济高效的备件控制。
扩展选件
如果自动化任务需要**过 8 个模块，S7-300 的*控制器 (CC) 可以使用扩展装置 (EU) 扩展。中心架上zui多可以有 32 个模块，每个扩展装置上zui多 8 个。接口模块 (IM) 可以同时处理各个机架之间的通讯。如果工厂覆盖范围很宽，CC/EU 还可以相互间隔较长距离安装（zui长 10m）。
在单层结构中，这可以实现 256 个 I/O 的zui大组态，在多层结构中zui多可以达到 1024 个 I/O。在带有 PROFIBUS DP 的分布式组态中，可以有 65536 个 I/O 连接（zui多 125 个站点，如通过 IM153 连接的 ET200M）。插槽可自由编址，因此*插槽规则。
S7-300 模块种类丰富，还可以用在分布式自动化解决方案中。
与 S7-300 具有相同结构的 ET 200M I/O 系统通过接口模块不仅可以连接到 PROFIBUS 上还可以连接到 PROFINET 上。

描述
信号模块是 SIMATIC S7-300 进行过程操作的接口。S7-300 模块范围的多面性允许模块化自定义，以满足zui多变的任务。
S7-300 支持多面性技术，并提供详尽的通讯选项。除了具有集成功能和接口的 CPU，在 S7-300 设计中还有各种针对技术和通讯的特殊模块。
优势
 
更换模块后，只需将连接器插入相同类型的新模块中，并保留原来的布线。前端连接器的编码可避免发生错误。
快速连接
连接 SIMATIC TOP 更加简单、快速（不是紧凑 CPU 的板载 I/O）。可使用预先装配的带有单个电缆芯的前端连接器，和带有前端连接器模块、连接线缆和端子盒的完整插件模块化系统。 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。如图7-18、图7-19所示分别是PC、PLC的通信程序流程。
 

 
图7-18  PC机通信程序流程图
 

 
图7-19  S7-PLC通信程序流程图
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，如STEP7、WinCC。
高组装密度
模块中为数众多的通道使 S7-300 实现了节省空间的设计。可使用每个模块中有 8 至 64 个通道（数字量）或 2 至 8 个通道（模拟量）的模块。
简单参数化
使用 STEP 7 对这些模块进行组态和参数化，并且不需要进行不便的转换设置。数据进行集中存储，如果更换了模块，数据会自动传输到新的模块，避免发生任何设置错误。使用新模块时，*进行软件升级。可根据需要复制组态信息，例如用于标准机器。返回页首

设计和功能
模块
用于测试和时，模拟量模块可插入到 S7-300。该模块通过 LED 转换和指示输出信号，实现对编码器信号的模拟。
该模块可插入到任何地方（不必遵守插槽规则）。该虚拟模块为未组态的信号模块预留了一个插槽。稍后安装该模块时，整个组态的机械配置和地址分配均不会更改

信号传输线采用线，并且将线接地;为保 信号可靠，输入、输出线一般控制在20米以内;扩展电缆易受噪声电干扰，应远离动力线、高压设备等。

1、数字量   （Digital）

在时间上和数量上都是离散的物理量称为数字量。把表示数字量的信号叫数字信号。把工作在数字信号下的电子电路叫数字电路。

例如：

用电子电路记录从自动生产线上输出的零件数目时，每送出一个零件便给电子电路一个信号，使之记1，而平时没有零件送出时加给电子电路的信号是0，所在为记数。可见，零件数目这个信号无论在时间上还是在数量上都是不连续的，因此他是一个数字信号。zui小的数量单位就是1个。

2、模拟量（Analog）

在时间上或数值上都是连续的物理量称为模拟量。把表示模拟量的信号叫模拟信号。把工作在模拟信号下的电子电路叫模拟电路。

例如：

热电偶在工作时输出的电压信号就属于模拟信号，因为在任何情况下被测温度都不可能发生突跳，所以测得的电压信号无论在时间上还是在数量上都是连续的。而且，这个电压信号在连续变化过程中的任何一个取值都是具体的物理意义，即表示一个相应的温度。

转换原理

数字量：有0和1组成的信号类型，通常是经过编码后的有规律的信号。和模拟量的关系是量化后的模拟量。

模拟量：连续的电压，电流等信号量，模拟信号是幅度随时间连续变化的信号，其经过抽样和量化后就是数字量。

1. 数模转换器是将数字信号转换为模拟信号的系统，  一般用低通滤波即可以实现。数字信号*行解码，即把数字码转换成与之对应的电平，形成阶梯状信号，然后进行低通滤波。根据信号与系统的理论，数字阶梯状信号可以看作理想冲激采样信号和矩形脉冲信号的卷积，那么由卷积定理，数字信号的频谱就是冲激采样信号的频谱与矩形脉冲频谱（即Sa函数）的乘积。这样，用Sa函数的倒数作为频谱特性补偿，由数字信号便可恢复为采样信号。由采样定理，采样信号的频谱想低通滤波便得到原来模拟信号的频谱。一般实现时，不是直接依据这些原理，因为尖锐的采样信号很难获得，因此，这两次滤波（Sa函数和理想低通）可以合并（级联），并且由于这各系统的滤波特性是物理不可实现的，所以在真实的系统中只能近似完成。

2. 模数转换器是将模拟信号转换成数字信号的系统，是一个滤波、采样保持和编码的过程。模拟信号经带限滤波，采样保持电路，变为阶梯形状信号，然后通过编码器，使得阶梯状信号中的  各个电平变为二进制码。

数字量与模拟量的区别

数字量定义为：在时间和数值上都是断续变化的离散信号。 

模拟量定义为：在时间和数值上都是连续变化的信号。

zui基本的数字量就是0和1，zui基本来说即指反映到开关上就是指一个开关的打开（0）或闭合（1）状态，开关量是无源的，即它需要装置输出电源对它进行（这也就是装置的开入量，如综保装置的非电量输入即是一个外部提供的开入量）；也可以用0和1进行编码，编成各种通讯码。

模拟量即指经PT、CT等传送过来的电压、电流、频率等电量信号；压力传感器经压力变送器、  液位传感器经液位变送器、流量传感器经流量变送器、热电偶或热电偶经温度变送器等传送过来的4-20mA（电Ⅲ型仪表）信号等就是模拟量。综保装置能检测电量（经PT、CT等传送过来的电压、电流、频率等信号，即模拟量）和非电量信号（变压器的轻瓦斯、重瓦斯、**温信号，即非电量，也就是开关的打开和闭合）

SIMATIC S7-300拥有不同的数据通信机制：

使用MPI，通过全局数据通信，实现联网CPU之间的数据包循环交换。
借助通信功能，与其它伙伴完成事件驱动型通信。网络连接通过MPI、PROFIBUS或PROFINET实现。
全局数据

借助“全局数据通信"服务，联网CPU彼此之间可以循环地交换数据（多可达8 GD 数据包，每周期22个字节）。据此，可以实现，例如，某个CPU访问另一个CPU的数据、位存储单元和过程图像等信息。只能通过 MPI 进行全局数据交换。组态通过STEP 7的GD表完成。

通讯功能

使用系统已经集成的块，可以建立S7/C7伙伴之间的通信服务。

这些服务是：

通过 MPI 进行 S7 基本通讯。
通过 MPI、C 总线、PROFIBUS 和 PROFINET/工业以太网的 S7 通讯。
S7-300 可以用于：
用作服务器时，使用MPI、C总线和PROFIBUS
用作服务器或客户端时，使用集成式PROFINET接口
使用reloadable块，可以建立与S5伙伴和非西门子设备之间的通信服务。

这些服务是：

通过 PROFIBUS 和工业以太网进行的 S5 兼容通讯。
通过 PROFIBUS 和工业以太网进行的标准通讯（非西门子系统）。
与全局数据不同的是，对于通信功能，必须为其建立通信连接。

集成到 IT 领域中

借助自动化工程组态，使用S7-300，可以更加方便地接入现代化的信息技术世界。使用CP 343-1 Advanced，可以实现以下信息技术功能：

IP 路由；
借助IP访问列表，将IP V4报文以不低于Gigabit的速度转发至受控PROFINET接口。
WEB 服务器；
使用标准浏览器，可以浏览大至30 MB可自由定义的HTML网页；通过FTP处理自己的文件系统中的数据
标准诊断页；
*额外工具，就可以在工厂内完成插装在安装机架上的所有模块的快速诊断工作。
E-mail；
直接从用户程序中发送认证电子邮件。电子邮件客户端设计有通知功能，可以在控制程序中直接通知用户。
通过 FTP 进行通讯；
大多数操作系统平台都可以使用的开放协议
设计有30 MB RAM文件系统，可以用作动态数据的中间存储器。

西门子PLC控制器当中，硬件设计是十分重要的，硬件设计的好坏会直接影响到设备的运转的稳定性、性以及可靠性。此外，PLC很容易适应周围环境，安装比较方便，更换时也比较快捷。 

比如在输入输出电路的设计中，设计输入电路时，考虑到电源要具有普遍性、抗干扰等问题，因此，一般采用的是240V作为供电电源，并且在电源当中还加入了净化原件以此来达到隔离要求。除此之外，考虑到电路中可能出现短路现象，因此，在选择电源容量时采用输入电路功率的二倍，并且在输入段安装熔丝以此来起到保护电路的作用；设计输出电路时，假如生产中有高频的动作，那么在设计PLC时，就需要通过继电器进行输出，这样不但保了生产的要求，而且抗干扰能力、负载能力都得到了很大提升，而如果在输出端的负载是具有电磁感应一类的，那么在突然断电时就会出现电磁干扰，这样就会产生电流的冲击，因此为了防止这种冲击烧坏PLC，就需要在此设备的旁边安装二极管，以此来起到保护的作用。 
     PLC在开关量处理的基础上增加了模拟量处理和运动控制等功能，其不再局限于逻辑控制，且在运动控制，过程控制等领域也发挥着十分重要的作用，因此，在实际生活中加强对PLC控制系统设计的研究对促进新型纸箱包装机的发展也具有非常重要的作用。
     对交流感性负载应并接浪涌吸收电路，可有效保护PLC，当两个物理量的输出在PLC内部已进行软件互锁后，在PLC的外部也应进行互锁，以加强系统的可行性，[COM"点的选择不同的PLC产品，其[COM"点的数量是不一样的。
     这样会对电路设计带来很多方便，每个[COM"点处加一熔丝，1-2个输出时加2A的熔丝，4-8点输出的加5-10A的熔丝，因PLC内部一般没有熔丝，对于PLC输出不能直接带动负载的情况下，必须在外部采用驱动电路,可以用三极管驱。
     其需要给外部记米表或液晶触摸屏进行长度显示，或者在适当的地方设计一个开关，从而则可发挥出PLC系统的功能，在实际操作过程中，其主要分为以下三个部分的内容，首先是将长度设定值化成脉冲数，同时给定降速长度,其次通过一定的设计。

S7-200 系列：模块式（主微型PLC （Micro PLC）机采用整体式，可扩展模块）。是一种小型的可编程序控制器，适用于各行各业，各种场合中的检测、监测及控制的自动化。S7-200系列的强大功能使其无论在独立运行中，或相连成网络皆能实现复杂控制功能。因此S7-200系列具有*的性能/价格比。1994年进入中国市场。

PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计