西门子模块6ES7221-1EF22-0XA0库存优势

西门子模块6ES7221-1EF22-0XA0库存优势

 组合输入，对于不会同时接通的输入信号，可采用组合编码的方式输入。如图，三个输入信号SB0~SB2只占用两个输入点

使用时应注意的是除按照上图进行接线外，还需要对应的软件来配合，以实现Y0~Y3的轮流导通；同时还要**输入信号的宽度应大于Y0~Y3的轮流导通一遍的时间，否则可能丢失输入信号。缺点是使输入信号的采样频率降低为原来的三分之一，而且输出点Y0~Y3不能再使用

（4） 输入设备多功能化

在传统的继电器控制系统中，一个主令（按钮、开关等）只产生一种功能信号。在plc系统控制中系统中，一个输入设备在不同的条件下可产生不同的信号，入一个按钮即可用来产生启动信号，又可用来产生停止信号。如图，只用一个按钮通过X0去控制Y0的通与断，即*一次接通X0时Y0通，再次接通X0时Y0断



（5） 出入触点的合并，将某些功能相同的开关量输入设备合并输入（常闭触点串联输入、常开触点并联输入）。一些保护电脑的报警电路常常采用该方法。

如果是外部某些输入信号总是以某种“或与非”组合的整体形式出现在梯形图中，可以将它们对应的某些触点在可编程控制器外部串联后作为一个整体输入可编程控制器，只占可编程控制器的一个输入点。

例如某负载可在多处启动和停止，可以将多个启动信号并联，将多个停止信号串联，分别送给plc的两个输入点，如图，与每一个启动和停止信号占用同一个输入点的方法相比，还简化了梯形图电路。



PLC输出控制 法一，原理同矩阵输入，将输出点做成4*4或者5*5即为16或者25个点的输出点

命名Y0~Y7分别为a0 a1 a2 a3 a4 a5 a6 a7

我们排列4*4=16个输出点

a0a4 a0a5 a0a6 a0a7 a1a4 a1a5 a1a6 a1a7，a2a4 a2a5 a2a6 a2a7 a3a4 a3a5 a3a6 a3a7

在接线中，我们按照上面排列依次穿起来

在plc程序中，当a0a4同时on时，*一组开关得电

当a0a5a同时on时，*二组得电

注意事项，当有多个点同时输出时，我们要排除同时得电的某个点，三个点任意组合可能会有重复

如：同时4个点输出，我们就尽量使用*一组

优势：可以由小点数得到多个点，不足：程序和接线稍复杂

 组合输入，对于不会同时接通的输入信号，可采用组合编码的方式输入。如图，三个输入信号SB0~SB2只占用两个输入点

般以为，输入点数是按系统输入信号的数量来确定的。但在实际应用中，通过以下措施可以达到节省PLC输入点数的目的，下面以FX1N系列PLC来介绍。

（1） 组合输入，对于不会同时接通的输入信号，可采用组合编码的方式输入。如图，三个输入信号SB0~SB2只占用两个输入点



（2）分组输入，如下图，系统有“手动”和“自动”两种工作方式。用X0来识别使用“自动”还是“手动”操作信号，“手动”时输入信号为SB0~SB3，如果按正常的设计思路，那么需要X0~X7一共8个输入点，若按下图的方法实际，则只需要X1~X4一共4个输入点。图中的二极管用来切断寄生电路。如果图中没有二极管，系统处于自动状态，SB0、SB1、S0闭合S1断开，这时电流从com端子流出，经SB0、SB1、S0形成寄生贿赂流入X0端子，使输入位X2错误的变为on。各开关串联了二极管后，切断了寄生回路，避免了错误的产生。但是用应考虑输入信号强弱。



（3） 矩阵输入

下图所示为4*4矩阵输入电路，它使用PLC的四个输入点X0~X3来实现16个输入点的功能，特别适合plc输出点多而输入点不够的场合。当Y0导通时，X0~X3接受的是Q1~Q4送来的输入信号；当Y1导通时，X0~X3接受的是Q5~Q8送来的输入信号；当Y2导通时，X0~X3接受的是Q9~Q12送来的输入信号；当Y3导通时，X0~X3接受的是Q13~Q16送来的输入信号。将Y0的常开点与X0~X3串联结尾输入信号Q1~Q4，将Y1的常开点与X0~X3串联信号为Q5~Q8，后面以此类推

 其中，飞剪控制操作面板选用的是西门子公司的OP27操作面板，上位机选用闽台研华工控机，采用SIMENSE公司的软件WINCC作为应用画面监控程序开发平台。主要是监视和控制整个飞剪及冷床的现场运行状态，为飞剪及冷床的生产工艺过程设置参数提供人机接口。
      PLC选用德国西门子公司的S7-300系列PLC，飞剪及冷床共用一块CPU模块进行控制，模块型号为CPU315-2DP，两块ET200M分布式I/O模块分别作为飞剪及冷床操作台远程站。
飞剪电机的直流驱动装置选用西门子6RA70。在直流驱动装置中，加装了CBP2通讯板，以与PLC构成PROFIBUS-DP网络通讯。
      在PLC与操作控制台、OP27以及飞剪直流驱动装置间，通过双绞线通讯电缆构成网络通讯连接，网络控制协议采用PROFIBUS-DP，是控制系统的重要组成部分。
在这个PROFIBUS网络系统中，采用的是单主站（MASTER）、多从站（SLAVE）的通讯方式。单主站为主PLC，从站共4个，包括飞剪操作台-3#从站（IM153-1）、冷床操作台-4#从站（IM153-1）、5#从站（OP27）、6#从站飞剪整流柜（MASTERDRIVES）。

2.2 主站和从站的通信
（1）在PROFIBUS-DP网络通讯中，采用令牌循环查询方式，从设备循环向主设备查询。
（2）DP单主站和分布式输入输出从站的通讯、编程较为简单。在硬件安装完成后，只需在PLC硬件配置中为从站的输入输出模块设定范围，即可用常规方法进行编程。设定地址不可与主站的I/O地址发生冲突。ET200M属于模块化DP从站的典型代表，在S7组态软件HEconfig组态从站时定义其输入输出。
（3）DP主站与复杂功能的从站的通信。简单从站一般指带有某些特定通信模块，实现单一功能的设备。这里，6RA70直流传动装置，由于数据通讯量较大，不能用简单的数据结构完成任务。在飞剪电机的直流驱动装置中，加装了CBP2通信模板。DP主站和简单从站之间可通过PROFIBUS-DP网络实现快速、精确的通信。直接对双方进行参数配置即可实现主从之间的通信，参数配置简单且易于实现。在SIMATIC S7中，系统功能SFC14DPRD_DAT和SFC15DPWR_DAT是专为实现此功能设计的。

3 故障诊断程序设计
      由于本控制系统模块较多，布置比较分散，从站与控制柜所在的控制室相距较远，一旦发生故障，很不利于排除故障。因此，有必要对PLC网络进行故障诊断，以判别故障的具体位置和产生原因。
3.1 PLC故障诊断的方法
      在由西门子S7-300系列PLC组成的网络中，当发生故障时，一是可以利用CPU模板面板上的BUSF故障指示灯进行判断，当PROFIBUS-DP接口硬件或软件故障时，对应的BUSF（总线错误，红色）灯亮。PLC操作系统STPE7会自动调用相应的错误处理OB（Organization Block）。因此，在错误处理OB中编程可以有效的对网络故障进行诊断。但有些故障由于PLC模块诊断能力限制，不能引起操作系统调用错误处理OB的硬件故障，则必须在其它OB（一般是OB1）中编程解决。
3.2 故障概率分析
      由于PLC模块本身可靠性较高，并且其所处控制室内环境良好，温度适宜，粉尘较少，所以PLC模块发生故障的概率很低。故障率较高的部位是现场环境恶劣（高温、粉尘多、震动、防护少、冷却水等）的各类设备与I/O模块之间的信号连接；其次是所处环境较为恶劣（经过现场），但防护等级较高的PROFIBUS-DP接口硬件。
3.3 错误处理OB的具体功能
      在本控制系统中，采用的标准CPU型号是CPU315-2DP，包含有以下故障诊断OB：OB40（硬件中断错误）、OB80（时间错误处理）、OB81（电源供应错误）、OB82（诊断中断错误）、OB85（优先级中断错误）、OB86（机架失效错误）、OB87（通信错误）。在这里，结合现场情况，实际采用的OB是OB80、OB81、0B86。当操作系统调用上述OB时，同时在OB的临时变量区以代码的形式给出详细的错误信息，错误信息代码及详细内容可以查阅有关资料。通过这些信息可以有针对性的进行故障诊断编程。当出现某种错误代码信息时，即可判定出现了对应的故障和故障位置。
3.4 故障诊断OB的分析
（1）操作系统调用OB80
OB80是一个时间错误处理OB，引起S7-300操作系统调用OB80的原因一般是软件故障，主要是程序在执行过程中，由于调用了大量OB从而造成PLC循环**时。如果OB80没有被编程，则操作系统将转到“S**”模式。如果在这种情况下不想让操作系统转到“S**”模式，则在程序的恰当点调用模块“SFC43 RE_TRIGR”，重新启动循环监视时间。
（2）操作系统调用OB81
S7-300操作系统调用OB81的主要原因是直流24V电源故障或者备份电池失效。在本控制系统中，只有一块CPU模块，如果直流24V电源出现故障，则系统将不能正常工作。当系统调用OB81时，一可能的原因只能是备份电池失效。
（3）操作系统调用OB86
在本控制系统网络故障诊断程序的编制中，OB86发挥了较为重要的作用。OB86是机架故障OB，当扩展机架失效、DP主站失效或者分布式I/O系统中某一站点发生故障时，S7CPU的操作系统作出反应调用此OB，故障产生和消失时都会产生中断。如果OB86未被编程，当系统检测到此类错误发生时，操作系统将自动转入“S**”模式。在编写OB86组织块的程序时，可根据启动信息，判断哪个机架损坏或找不到。可以用系统功能SFC53“WR_USMSG”将报文存入诊断缓冲区，并将报文发送到监控设备。
     对于如附图所示的PLC网络，当主站与6#从站间的总线断开时，所有的4个从站与主站的联系全部中断。因此，在一个PLC循环中，OB86会被调用4次。同理，当主站与3#从站间的总线断开时，在一个PLC循环中，OB86会被调用3次。根据OB86被调用的次数，可以确定故障的大致位置。另外，也可能出现两个或多个从站同时发生故障的情况，但出现的概率较小。当确定是从站本身故障时（如ET200M掉电，背板总线故障等），由OB86的启动信息可直接诊断出具体是哪个从站。发生故障信息时，OB86临时变量区的本地变量OB86_FTL_ID存储的出错代码如“C3、C4、C7”的个别位将显示故障DP的ID，可根据位的详细意义进行编程。
（4）几点说明
      如果PLC网络发生了使操作系统自动调用某故障处理OB的故障，而PLC的程序中未下载该OB，则CPU会转入停止状态（调用OB81的故障除外），也就是说，某一从站的故障可能引起整个系统瘫痪。因此，一般应把所有的错误处理OB全部下载到程序中，即使不在其中编程。
      在PLC控制网络中，进行故障诊断不仅有必要，而且是可行的。由于错误处理OB只在PLC发生故障时才会被调用，所以在正常运行中，对PLC的运行效率基本上是没有影响的。
4 结束语
      系统投入运行以来，使用效果良好。实践证明，将现场总线引入控制系统，不仅使安装、调试、维护更加，而且通过故障诊断技术提高了系统可靠性。网络技术在控制系统中的应用，是一种较为新颖的控制技术，如何在工业现场中合理运用，使其发挥应有的作用，仍然是今后我们不断研究的课题。

一、 项目简介
能源消耗是企业产品成本中重要的可控部分，降低能源消耗是企业降的重要途径。行业向来是耗能大户， 随着国外**技术和成套设备的大量引进，生产从过去的低速手工生产发展到高速全自动生产，对能源的需求越来越大，因此降低能源的损耗、合理调配能源将直接提高其生产效益。集团有限公司成立于 1993 年，位于山东省济南市，是一家以为主业、多元化经营的跨地区、跨行业、跨国界的企业集团。其核心企业济南厂拥有目前世界上较**的设备及技术中心。公司现有员工 5000 余人，总资产 73 亿元，是全国行业 36 家重点企业之一。
本能源监测系统主要用来对济南厂各部门的能源消耗情况进行监测、统计、报表和打印等。本系统的主要监测量包括全厂各部门的电、水、蒸汽、空压气等相关的参数。
二、 系统介绍
本系统由能源统计办公室、锅炉操作室和设备管理处组成三层能源监测管理系统。通过分布于全厂各个车间的传感器将蒸气、空压气、水量和电量233个点的参量采集到服务器中，锅炉操作室和设备管理处负责对实时参数和设备的监测；能源统计办公室实现数据的实时显示、能源消耗的当日和当月累积显示、累积量的日、月、时段数据的查询以及报表打印。统计办公室的能源监测评估程序完成班次的各项指标考核任务，对厂内的能源供应部门的投入、产出及能源使用用户单位的耗能情况进行统计分析，成本核算等，为提高厂内能源管理使用水平提供了可信依据。
本系统CPU主站选用Siemens 的Simatic S7-400的CPU414-2DP和S7-300的CPU314，400PLC主站配置9个ET200M子站。CPU414-2DP集成MPI通讯口和Profibus-DP通讯口，各子站与400PLC主站采用Profibus-DP 方式相连，这样可在**数据采集性能要求的前提下使硬件费用达到较低；同时400PLC主站通过MPI接口与上位机实现通讯。300PLC主站通过MPI接口与上位机实现通讯。采用Simatic WinCC作为上位软件，采用VB6.0编辑统计办公室的能源监测评估程序