西门子6ES7221-1EF22-0XA0型号含义

西门子6ES7221-1EF22-0XA0型号含义

PLC控制系统
目前工业自动化水平已成为衡量各行各业现代化水平的一个重要标志。同时，控制理论的发展也经历了古典控制理论、现代控制理论和智能控制理论三个阶段。智能控制的典型实例是模糊全自动洗衣机等。自动控制系统可分为开环控制系统和闭环控制系统。一个控制系统包括控制器﹑传感器﹑变送器（变送器的相关产品）﹑执行机构﹑输入输出接口。控制器的输出经过输出接口﹑执行机构﹐加到被控系统上﹔控制系统的被控量﹐经过传感器﹐变送器﹐通过输入接口送到控制器。不同的控制系统﹐其传感器﹑变送器﹑执行机构是不一样的。比如压力控制系统要采用压力传感器。电加热控制系统的传感器是温度传感器。目前，PID控制及其控制器或智能PID控制器（仪表）已经很多，产品已在工程实际中得到了广泛的应用，有各种各样的PID控制器产品，各大公司均开发了具有PID参数自整定功能的智能调节器(inbbbligent regulator)，其中PID控制器参数的自动调整是通过智能化调整或自校正、自适应算法来实现。有利用PID控制实现的压力、温度、流量、液位控制器，能实现PID控制功能的可编程控制器(PLC)，还有可实现PID控制的PC系统等等。 可编程控制器(PLC) 是利用其闭环控制模块来实现PID控制，而可编程控制器(PLC)可以直接与ControlNet相连，如Rockwell的PLC-5等。还有可以实现PID控制功能的控制器，如Rockwell 的Logix产品系列，它可以直接与ControlNet相连，利用网络来实现其远程控制功能。
开环控制系统
开环控制系统(open-loop control system)是指被控对象的输出(被控制量)对控制器(controller)的输出没有影响。在这种控制系统中，不依赖将被控量反送回来以形成任何闭环回路。
闭环控制系统
闭环控制系统(closed-loop control system)的特点是系统被控对象的输出(被控制量)会反送回来影响控制器的输出，形成一个或多个闭环。闭环控制系统有正反馈和负反馈，若反馈信号与系统给定值信号相反，则称为负反馈( Negative Feedback)，若极性相同，则称为正反馈，一般闭环控制系统均采用负反馈，又称负反馈控制系统。闭环控制系统的例子很多。比如人就是一个具有负反馈的闭环控制系统，眼睛便是传感器，充当反馈，人体系统能通过不断的修正最后作出各种正确的动作。如果没有眼睛，就没有了反馈回路，也就成了一个开环控制系统。另例，当一台真正的全自动洗衣机具有能连续检查衣物是否洗净，并在洗净之后能自动切断电源，它就是一个闭环控制系统。
阶跃响应
阶跃响应是指将一个阶跃输入（step function）加到系统上时，系统的输出。稳态误差是指系统的响应进入稳态后﹐系统的期望输出与实际输出之差。控制系统的性能可以用稳、准、个字来描述。稳是指系统的稳定性(stability)，一个系统要能正常工作，首先必须是稳定的，从阶跃响应上看应该是收敛的﹔准是指控制系统的准确性、控制精度，通常用稳态误差来(Steady-state error)描述，它表示系统输出稳态值与期望值之差﹔快是指控制系统响应的快速性，通常用上升时间来定量描述。
PID控制的原理和特点
在工程实际中，应用较为广泛的调节器控制规律为比例、积分、微分控制，简称PID控制，又称PID调节。PID控制器问世至今已有近70年历史，它以其结构简单、稳定性好、工作可*、调整方便而成为工业控制的主要技术之一。当被控对象的结构和参数不能完全掌握，或得不到精确的数学模型时，控制理论的其它技术难以采用时，系统控制器的结构和参数必须依*经验和现场调试来确定，这时应用PID控制技术较为方便。即当我们不完全了解一个系统和被控对象﹐或不能通过有效的测量手段来获得系统参数时，较适合用PID控制技术。PID控制，实际中也有PI和PD控制。PID控制器就是根据系统的误差，利用比例、积分、微分计算出控制量进行控制的。
比例（P）控制
比例控制是一种较简单的控制方式。其控制器的输出与输入误差信号成比例关系。当仅有比例控制时系统输出存在稳态误差（Steady-state error）。
积分（I）控制
在积分控制中，控制器的输出与输入误差信号的积分成正比关系。对一个自动控制系统，如果在进入稳态后存在稳态误差，则称这个控制系统是有稳态误差的或简称有差系统（System with Steady-state Error）。为了稳态误差，在控制器中必须引入“积分项”。积分项对误差取决于时间的积分，随着时间的增加，积分项会增大。这样，即便误差很小，积分项也会随着时间的增加而加大，它推动控制器的输出增大使稳态误差进一步减小，直到等于零。因此，比例+积分(PI)控制器，可以使系统在进入稳态后无稳态误差。
微分（D）控制
在微分控制中，控制器的输出与输入误差信号的微分（即误差的变化率）成正比关系。 自动控制系统在克服误差的调节过程中可能会出现振荡甚至失稳。其原因是由于存在有较大惯性组件（环节）或有滞后(delay)组件，具有抑制误差的作用，其变化总是落后于误差的变化。解决的办法是使抑制误差的作用的变化“超前”，即在误差接近零时，抑制误差的作用就应该是零。这就是说，在控制器中仅引入“比例”项往往是不够的，比例项的作用仅是放大误差的幅值，而目前需要增加的是“微分项”，它能预测误差变化的趋势，这样，具有比例+微分的控制器，就能够提前使抑制误差的控制作用等于零，甚至为负值，从而避免了被控量的严重超调。所以对有较大惯性或滞后的被控对象，比例+微分(PD)控制器能改善系统在调节过程中的动态特性。
PID控制器的参数整定
PID控制器的参数整定是控制系统设计的核心内容。它是根据被控过程的特性确定PID控制器的比例系数、积分时间和微分时间的大小。PID控制器参数整定的方法很多，概括起来有两大类：一是理论计算整定法。它主要是依据系统的数学模型，经过理论计算确定控制器参数。这种方法所得到的计算数据未必可以直接用，还必须通过工程实际进行调整和修改。二是工程整定方法，它主要依赖工程经验，直接在控制系统的试验中进行，且方法简单、易于掌握，在工程实际中被广泛采用。PID控制器参数的工程整定方法，主要有临界比例法、反应曲线法和衰减法。三种方法各有其特点，其共同点都是通过试验，然后按照工程经验公式对控制器参数进行整定。但无论采用哪一种方法所得到的控制器参数，都需要在实际运行中进行最后调整与完善。
采用临界比例法
利用该方法进行 PID控制器参数的整定步骤如下：
(1)首先预选择一个足够短的采样周期让系统工作﹔
(2)仅加入比例控制环节，直到系统对输入的阶跃响应出现临界振荡，记下这时的比例放大系数和临界振荡周期﹔
(3)在一定的控制度下通过公式计算得到PID控制器的参数。PLC外部安全电路系统是为了确保整个系统能在安全状态下牢靠工作，避免由于外部电源发作问题、PLC呈现异常、误操作以及误输出形成的严重经济损失和人身伤亡事故，而装置的必要维护电路。
1.电源过负荷的防护。如PLC电源发作问题，中缀时间少于10秒，PLC工作不受影响，若电源中缀追赶10秒或电源降落追赶允许值，则PLC中止工作，一切的输出点均同时断开;当电源恢复时，若RUN输入接通，则操作自动停止。因而，对一些易过负载的输入设备应设置必要的限流维护电路。
2.严重问题的报警及防护。关于易发作严重事故的场所，为了确保控制系统在严重事故发作时仍牢靠的报警及防护，应将与严重问题有联络的信号经过外电路输出，以使控制系统在安全情况下运转。
3.急停电路。关于能运用户形成伤害的风险负载，除了控制次第中加以思索之外，还应设计外部紧急停车电路，使得PLC发作问题时，能将惹起伤害的负载电源牢靠切断。
4.维护电路。正反向运转等可逆操作的控制系统，要设置外部电器互锁维护;往复运转及升降挪动的控制系统，要设置外部限位维护电路。
5.可编程控制器有监视定时器等自检功用，检查出异常时，输出全部关闭。但当可编程控制器CPU问题时就不能控制输出，因而，关于能运用户形成伤害的风险负载，为确保设备在安全状态下运转，需设计外电路加以防护。

WINCC与S7200通讯有以下方法:, 
1:WINCC和200用本身的端口走PC ACESS+CP5611

2:WINCC和200+CP243以太网通过OPC通讯+普通网卡; 
3:WINCC和200+EM277走PROFIBUS+CP5611 
       4:wincc和pcAccess +pc/ppi 电缆  

第3种仅较大允许32BYTE入/32BYTE出,另两种方法已经在WINCC6.0上测试通过 
以**种方法较经济,支持到VW1000,5611是必需的. 
PC Access 

西门子较新推出的PC Access 软件是**于S7-200 PLCs 的OPC Server（服务器）软件，它向OPC客户端提供数据信息，可以与任何标准的OPC Client（客户端）通信。 PC Access 软件自带OPC 客户测试端，用户可以方便的检测其项目的通信及配置的正确性。  

PC Access 
不能直接访问PLC存储卡中的信息（数据归档、配方）  
不包含用于创建VB客户端的控件  
可以在你的PC机上用Micro/WIN 4.0和PC Access同时访问PLC（必须使用同一种通信方式）  
在同一PC机上不能同时使用PC/PPI电缆、Modem或Ethernet访问同一个或不同的PLC，它只支持PG/PC-Interface中所设置的单一的通信方式   PC Access中没有打印工具  
使用同一通信通道，较多可以同时监控8个PLC  
Item的个数没有限制  
PC Access专为S7-200而设计，不能应用于S7-300或S7-400 PLC  

问：如何把电脑时间输给S7-200,每次下载时会把电脑时间输给PLC吗?还只能用SET_RTC来设置

答：要设置日期、时间值，使之开始走动，可以：

用编程软件（Micro/WIN）的菜单命令PLC > Time of Day Clock...，通过与CPU的在线连接设置，完成后时钟开始走动 
编用户程序使用Set_RTC（设置时钟）指令设置 
 Micro/WIN可以通过任何编程连接实现实时时钟的设置。

通过编程软件 Micro/WIN 设置 CPU 的时钟，必须先建立编程通信连接。

在 Micro/WIN 菜单中选择“PLC > 实时时钟”命令，打开“PLC 时钟操作”对话框：

1.要设置时钟的 CPU 网络地址，取决于在“通信”界面中的选择 
2.设置日期：选择需要修改的数据字段，直接输入数字，或者使用输入框右侧的上下按钮调整 
3.设置时间：选择需要修改的数据字段，直接输入数字，或者使用输入框右侧的上下按钮调整 
4.读取 PC 时钟：按此按钮可以读取安装 Micro/WIN 的 PC 机的本机时间 
5.读取 PLC 时钟：按此按钮读取 PLC 内部的实时时钟数据 
6.根据需要选择夏时制调整选项 
7.按“设置”按钮，将上面的时钟日期数据写入 PLC 

其中“功能、编程与调试”----“实时时钟”一节有详细的介绍！

HMI 人机操作界面与 S7-200 的时钟同步功能包括两个方向的时钟同步： 
1.PLC 到面板的时钟同步。
西门子操作面板可分为硬件时钟面板（TP/OP/MP270，MP370 等）和软件时钟面板（XP170X， XP177X，K-TP178 micro 等）。软件时钟面板和无备份电池的硬件时钟面板， 当断电关机后， 面板的内部时钟就会丢失, 回到出厂时的状态。但面板可以通过设置，来定时读取 PLC 的硬件时钟信息，以保持和 PLC 时钟一致，这就是 PLC 到面板的时钟同步。 
2.面板到 PLC 的时钟同步。
与上述相反，即用面板的时钟来校准 PLC 的系统时钟。PLC 实际上是得到面板的时钟信息后，调用相应设置时钟的函数（或者通过用户编制的程序），更改自己的系统时钟，以保持和面板时钟一致。在本文所提供的例程中，实现的是用 PLC 的时间同步面板系统时钟，同时可以在面板上修改 PLC 的时钟，从而间接地修改了面板的系统时钟。 
 S7-200 系列中 CPU 224 以上的 CPU 都有内置的实时时钟，而 CPU 221/CPU 222 没有内置实时时钟，需要外插“时钟电池卡”才能使用实时时钟和时钟同步功能。

近年来，随着社会的发展，plc在工业生产中得到了广泛的使用，但是其维护检修方法和技巧，很多工程师都不得法，本文详细介绍了PLC使用过程的经验和技巧，供借鉴参考。
1、PLC输入与输出
一只小小的PLC灵活地控制着一个复杂系统，所能看到的是上下两排错开的输入输出继电 器接线端子、对应的指示灯及PLC编号，就像一块有数十只脚的集成电路。任何一个人如果 不看原理图来检修故障设备，会束手无策，查找故障的速度会特别慢。鉴于这种情况，我们 根据电气原理图绘制一张表格，贴在设备的控制台或控制柜上，标明每个PLC输入输出端子 编号与之相对应的电器符号，中文名称，即类似集成电路各管脚的功能说明。有了这张输入 输出表格，对于了解操作过程或熟悉本设备梯形图的电工就可以展开检修了。但对于那些对 操作过程不熟悉，不会看梯形图的电工来说，就需要再绘制一张表格：PLC输入输出逻辑功 能表。该表实际说明了大部分操作过程中输入回路(触发元件、关联元件)和输出回路(执 行元件)的逻辑对应关系。实践证明如果你能熟练利用输入输出对应表及输入输出逻辑功能 表，检修电气故障，不带图纸，也能轻松自如。
2、输入回路检修
判断某只按扭、限位、线路等输入回路的好坏，可在PLC通电情况下(较好在非运行状态 ，以防设备误动作)，按下按扭(或其他输入接点)，这时对应的PLC输入点端子与公共端 被短接，按扭所对应的PLC输入指示灯亮，说明此按扭及线路正常。灯不亮，可能按扭坏、 线路接触不良或者断线。若进一步判断，按扭如果是好的，那么用万用表的一根表笔，一头 接PLC输入端的公共端，另一头接触所对应的PLC输入点(上述操作要小心，千万不要碰到22 0V或110V输入端子上)。此时指示灯亮，说明线路存在故障。指示灯不亮，说明此PLC输入 点已损坏(此情况少见，一般强电入侵所致)。
3、输出回路检修
对于PLC输出点(这里仅谈继电器输出型)，若动作对象所对应的指示灯不亮，在确定PL C在运行状态下，那么说明此动作对象的PLC输入输出逻辑功能没有满足，也就是说输入回路 出故障，按讲的，检查输入回路。若所对应的指示灯亮，但所对应的执行元件如电磁阀 、接触器不动作，先查电磁阀控制电源及保险器，较简便的方法，用电笔去量所对应PLC输 出点的公共端子。电笔不亮，可能对应保险丝熔断等电源故障。电笔亮，说明电源是好的， 所对应的电磁阀、接触器、线路出故障。排除电磁阀、接触器、线路等故障后，仍不正常， 就利用万用表一只表笔，一头接对应的输出公共端子，另一头接触所对应的PLC输出点，这 时电磁阀等仍不动作，说明输出线路出故障。如果这时电磁阀动作，那么问题在PLC输出点 上。由于电笔有时会虚报，可用另一种方法分析，用万用表电压档量PLC输出点与公共端的 电压，电压为零或接近零，说明PLC输出点正常，故障点在外围。若电压较高，说明此触点 接触电阻太大，已损坏。另外，当指示灯不亮，但对应的电磁阀、接触器等动作，这可能此 输出点因过载或短路烧牢。这时应把此输出点的外接线拆下来，再用万用表电阻档去量输出 点与公共端的电阻，若电阻较小，说明此触点已坏，若电阻无穷大，说明此触点是好的，应 是所对应的输出指示灯已坏。
4、程序逻辑推断
现在工业上经常使用的PLC种类繁多，对于低端的PLC而言，梯形图指令大同小异，对于 中高端机，如S7-300，许多程序是用语言表编的。实用的梯形图必须有中文符号注解，否则 阅读很困难，看梯形图前如能大概了解设备工艺或操作过程 ，看起来比较容易。若进行电 气故障分析，一般是应用反查法或称反推法，即根据输入输出对应表，从故障点找到对应PL C的输出继电器，开始反查满足其动作的逻辑关系。经验表明，查到一处问题，故障基本可 以排除，因为设备同时发生两起及两起以上的故障点是不多的