西门子模块6ES7313-5BG04-0AB0安装调试

西门子模块6ES7313-5BG04-0AB0安装调试

  S7-200在CPU单元上设有硬件电路（芯片等）处理高速数字量I/O，如高速计数器（输入）、高速脉冲输出。这些硬件电路在用户程序的控制下工作，可以达到很高的频率；但点数受到硬件资源的限制。
S7-200 CPU按照以下机制循环工作：
读取输入点的状态到输入映像区
执行用户程序，进行逻辑运算，得到输出信号的新状态
将输出信号写入到输出映像区
只要CPU处于运行状态，上述步骤就周而复始地执行。在第二步中，CPU也执行通讯、自检等工作。
上述三个步骤是S7-200 CPU的软件处理过程，可以认为就是程序扫描时间。
实际上，S7-200对数字量的处理速度受到以下几个因素的限制：
输入硬件延时（从输入信号状态改变的那一刻开始，到CPU刷新输入映像区时能够识别其改变的时间）
CPU的内部处理时间，包括：
读取输入点的状态到输入映像区
执行用户程序，进行逻辑运算，得到输出信号的新状态
将输出信号写入到输出映像区
输出硬件延时（从输出缓冲区状态改变到输出点真实电平改变的时间）
上述A,B,C三段时间，就是限制PLC处理数字量响应速度的主要因素。
一个实际的系统可能还需要考虑输入、输出器件的延时，如输出点外接的中间继电器动作时间等 。
CPU上的部分输入点延时（滤波）时间可以在编程软件Micro/WIN的“系统块”中设置，其缺省的滤波时间是6.4ms。
如果把受到干扰的信号接到CPU上可改变滤波时间的DI点上，调整滤波时间可能改善信号检测的质量。
支持高速计数器功能的输入点在相应功能开通时不受此滤波时间约束。滤波设置对输入映像区的刷新、开关量输入中断、脉冲捕捉功能同样有效。
有些输出点要比其他点更快些，是因为它们可以用于高速输出功能，在硬件上有特殊设计。没有专门使用硬件高速输出功能时，它们只是和普通点一样处理
继电器输出开关频率为1Hz。

一 、选型注意事项
S7-300PLC的选型原则是据生产工艺所需的功能和容量进行选型，并考虑维护的方便性、备件的通用性，以及是否易于扩展和有无特殊功能等要求。选型时具体注意以下几方面：
(1)有关参数确定。一是输入/输出点数(I/O点数)确定。这是确定PLC规模的一个重要依据，一定要根据实际情况留出适当余量和扩展余地。二是PLC存储容量确定。注意当系统有模拟量信号存在或要进行大量数据处理时，其存储容量应选大一些。
(2)系统软硬件选择。一是扩展方式选择，S7-300PLC有多种扩展方式，实际选用时，可通过控制系统接口模块扩展机架、Profibus-DP现场总线、通信模块、运程I/O及PLC子站等多种方式来扩展PLC或预留扩展口;二是PLC的联网，包括PLC与计算机联网和PLC之间相互联网两种方式。因S7-300PLC的工业通信网络淡化了PLC与DCS的界限，联网的解决方案很多，用户可根据企业的要求选用;三是CPU的选择，CPU的选型是合理配置系统资源的关键，选择时必须根据控制系统对CPU的要求(包括系统集成功能、程序块数量限制、各种位资源、MPI接口能力、是否有
PROFIBUS-DP主从接口、RAM容量、温度范围等)，并较好在西门子公司的技术支持下进行，以获得合理的选型;四是编程软件的选择，这主要考虑对CPU的支持状况，我们的体会是：STEP7V4.0对有些型号的CPU不支持，硬件组态时会发生故障出错，而STEP7V5.0则不存在这种问题。
二、设计及使用注意事项
1. 设计注意事项
设计时主要应注意以下几方面：
(1)PLC输出电路中没有保护，因此在外部电路中应设置串联熔断器等保护装置，以防止负载短路造成PLC损坏。熔断器容量一般为0.5A。
(2)PLC存在I/O响应延迟问题，因此在快速响应设备中应加以注意。MPI通信协议虽简单易行，但响应速度较慢。
(3)编制控制程序时，较好用模块式结构程序。这样既可增强程序的可读性，方便调试和维护工作;又能使数据库结构统一，方便WinCC组态时变量标签的统一编制和设备状态的统一显示。
(4)硬件资源。要合理配置硬件资源，以提高系统可靠性。如PLC电源配电系统要配备冗余的UPS不间断电源，以排除停电对全线运行的不利影响。又如对电机的控制回路要进行继电器隔离，以外部负载对I/O模块的可能损坏。另外，系统设备要采用独立的接地系统，以减少杂波干扰。
2. 使用要点
(1)抗干扰措施。来自电源线的杂波，能造成系统电压畸变，导致系统内电气设备的过电压、过负荷、过热甚至烧毁元器件，造成PLC等控制设备误动作。所以，在电源入口处较好应设置屏蔽变压器或电源滤波等防干扰设施。其中，电源滤波器的地要以较短线路接到*保护地。对于直流电源，则可加装微分电容加以干扰抑制。
(2)保护接地。可采取用不小于10mm2的保护导线接好配电板的保护地;相邻的控制柜也应良好接触并与地可靠连接。同时要做好防雷保护接地，通常可采取总线电缆使用屏蔽电缆且屏蔽层两端接地，或模拟信号电缆采取两层屏蔽，外层屏蔽两端接地等措施。另外，为防止感应雷进入系统，可采用浪涌吸收器。
(3)做好信号屏蔽。信号的屏蔽非常关键，一般可采取屏蔽电缆传送模拟信号。注意对多个模拟信号共用一根多芯屏蔽电缆或用两种屏蔽电缆传送时，信号间一定要做好屏蔽。而且电缆的屏蔽层一端(一般在控制柜端)要可靠接地。
(4)当现场没有或无法设置硬点时，可在操作界面上采取软按键的方法解决走向选择或控制方式选择等问题。此外，与变频器、智能仪表等的连接，较好还是采用信号线直接相连的方式。

    在工业控制中，某些输入量(如压力、温度、流量、转速等)是连续变化的模拟量，某些执行机构(如伺服电动机、调节阀、记录仪等)要求PLC输出模拟信号，而PLC的CPU只能处理数字量。模拟量首先被传感器和变送器转换为标准的电流或电压，如4～20mA，1~5V，0~10V，PLC用A/D转换器将它们转换成数字量。这些数字量可能是二进制的，也可能是十进制的，带正负号的电流或电压在A/D转换后一般用二进制补码表示。
        D/A转换器将PLC的数字输出量转换为模拟电压或电流，再去控制执行机构。模拟量I/O模块的主要任务就是完成A/D转换(模拟量输入)和D/A转换(模拟量输出)。
       例如在炉温控制系统中，炉温用热电偶检测，温度变送器将热电偶提供的几十毫伏的电压信号转换为标准电流(如4～20mA)或标准电压(如l～5V)信号后送给模拟量输入模块，经A/D转换后得到与温度成比例的数字量，CPU将它与温度设定值比较，并按某种控制规律(如PID)对二者的差值进行运算，将运算结果(数字量)送给模拟量输出模块，经D/A转换后变为电流信号或电压信号，用来调节控制天然气的电动调节阀的开度，实现对温度的闭环控制。


 
      有的PLC有温度检测模块，温度传感器(热电偶或热电阻)与它们直接相连，省去了温度变送器。
      大中型PLC可以配置成百上千个模拟量通道；它们的D/A,A/D转换器一般是12位的。模拟量I/O模块的输入、输出信号可以是电压，也可以是电流；可以是单极性的，如0~5V，0~10V，1~5V，4~20ms,也可以是双极性的，如 50mV，±5V，±10V和±20mA，模块一般可以输入多种量程的电流或电压。
A/D,D/A转换器的二进制位数反映了它们的分辨率，位数越多，分辨率越高，例如8位A/D转换器的分辨率为2-8=0.38％；模拟量输入/输出模块的另一个重要指标是转换时间。

提高西门子PLC运行效率，缩短完成相同任务时的执行时间。
 
1、没必要共享信号时，放置在同一网络里的多条指令，会产生额外的进出栈操作(具体可以转成STL来分析)，而且如果不是逻辑要求，应避免横向串联，这样至少可以减少一个“与”指令。好处仅仅是放在一个网络里，感觉紧凑一点。

2、合理使用立即IO指令(尽量减少使用)节LC处理立即指令的转换时间。

3、计算中尽量使用计算结果存储器，而不用过渡存储器。

4、可以用“字”的时候尽量避免用“双字”，可以用整数时，尽量避免用实数。

5、尽量避免数据类型转换，不得不用时，尽量用AC存放中间变量，减少转换次数。或者编程时先预留出存储空间，比如：用VW2存整数时，VW0空出不用，就可以直接以VD0的形式来进行访问VW2中的数据;

6、减少非必要网络扫描，把可以设条件执行的网络(特别是AIW、AQW)，归类到子程序中作条件调用(例如定时中断);

7、在**工艺要求前提下，适当减小发生中断的频率;

可以把PLC程序标准统一为：
一、程序结构
1、数据块
DB1：AI数据，类型：REAL，与上位机接口；
DB2：AO数据，类型：REAL，与上位机接口；
DB3：DI数据，类型：BOOL，与上位机接口；
DB4：DO数据，类型：BOOL，与上位机接口；
DB5：设备运行时间及流量累计，类型：REAL，与上位机接口；
DB6：报警消息，类型：BOOL，与上位机接口；
DB7：类型：REAL，中间寄存器；
DB8：类型：INT，中间寄存器；
DB9：类型：WORD，中间寄存器；
DB10：类型：BOOL，中间寄存器；
DB11：之后用作与设备通讯用，例如：MODBUS通讯等；
DB100：之后用作调用FB块时的背景数据块；
M区：也作为中间变量。
2、程序结构统一
OB1：主程序；
OB100：初始化程序（*主程序调用）；
OB35：100ms（可修改）中断（*主程序调用），可以调用PID模块；
OB80、OB82、OB85、OB86、OB87、OB121、OB122：故障诊断模块（*主程序调用、*编程）；
FC1：系统模式；
FC2：输入处理；
FC3：输出处理；
FC4：运行处理；
FC5：停止处理；
FC6：手自动切换；
FC7：
。。。
。。。
FC100：之后用来建立一些可以循环调用的子程序；
FC105：系统自带，模拟量输入子程序（可以循环调用）；
FC106：系统自带，模拟量输出子程序（可以循环调用）；
modbus通讯(CP341)：FB7：P_RCV_RK，FB8：P_SND_RK；
通讯CP340：FB2：P_RCV，FB3：P_SND；
一般PID：用FB41；
温、湿度PID：用FB58；
如果程序块与系统块重复，请避让。
3、DP从站故障诊断
DP从站必须做故障诊断，故障报警，用FB125即可。

二、控制模式
1、单台设备（泵、风机及其它大型设备）运行满二十四小时必须进行轮换，且务必有运行时间累计，如果由上位机设定启/停顺序除外，操控人员自行设定；
2、系统设置远程/本地/手动按钮
2.1、远程：只能通过上位机对系统进行自动启/停控制，单台装置就地控制优先，在程控时，可以通过上位机对装置进行软手操/自动切换，软手操启/停；
2.2、本地：只可通过触摸屏对系统进行自动启/停控制，单台设备就地控制优先，在程控时，可以通过触摸屏对设备进行软手操/自动切换，软手操启/停；
2.3、手动：手动控制时，上位机/触摸屏失效，只能通过手动控制装置的启/停。
3、单台设备控制
单台设备务必有软手操/自动切换以及软手操时可以启/停功能，由自动切换到软手操时，设备不能停机；由软手操切换到自动时，设备启/停取决于自动程序。

三、编程技巧
1、程序块尽量细化，方便阅读，将同一类型的设备控制放在一个程序块中；
2、如遇特殊情况下采用语言编程，多数情况下请使用梯形图编程，方便别人阅读；
3、对于经常调用的子程序，可以做成子模块，频繁调用，例如：求几个数平均值或求几个数的较大值；
4、程序要有注释，变量及中间变量必须有描述，方便别人阅读或以后查阅；
5、定期做程序备份，较好以工程名称+系统名称+当天日期；
6、程序加密，防止别人。

  S7-300PLC的选型原则是据生产工艺所需的功能和容量进行选型，并考虑维护的方便性、备件的通用性，以及是否易于扩展和有无特殊功能等要求。下面就让艾驰商城小编对西门子S7-300系列PLC的使用要点来一一为大家做介绍吧。
 
    （1）抗干扰措施。来自电源线的杂波，能造成系统电压畸变，导致系统内电气设备的过电压、过负荷、过热甚至烧毁元器件，造成PLC等控制设备误动作。所以，在电源入口处较好应设置屏蔽变压器或电源滤波等防干扰设施。其中，电源滤波器的地要以较短线路接到*保护地。对于直流电源，则可加装微分电容加以干扰抑制。
 
    （2）保护接地。可采取用不小于10mm2的保护导线接好配电板的保护地；相邻的控制柜也应良好接触并与地可靠连接。同时要做好防雷保护接地，通常可采取总线电缆使用屏蔽电缆且屏蔽层两端接地，或模拟信号电缆采取两层屏蔽，外层屏蔽两端接地等措施。另外，为防止感应雷进入系统，可采用浪涌吸收器。
 
    （3）做好信号屏蔽。信号的屏蔽非常关键，一般可采取屏蔽电缆传送模拟信号。注意对多个模拟信号共用一根多芯屏蔽电缆或用两种屏蔽电缆传送时，信号间一定要做好屏蔽。而且电缆的屏蔽层一端（一般在控制柜端）要可靠接地。
 
    （4）当现场没有或无法设置硬点时，可在操作界面上采取软按键的方法解决走向选择或控制方式选择等问题。此外，与变频器、智能仪表等的连接，较好还是采用信号线直接相连的方式。
 
    （5）应合理配置PLC的使用环境，提高系统抗干扰能力。具体采取的措施有：远离高压柜、高频设备、动力屏以及高压线或大电流动力装置；通信电缆和模拟信号电缆尽量不与其他屏（盘）或设备共用电缆沟；PLC柜内不用荧光灯等。另外，PLC虽适合工业现场，但使用中也应尽量避免直接震动和冲击、阳光直射、油雾、雨淋等；不要在有腐蚀性气体、灰尘过多、发热体附近应用；避免导电性杂物进入控制器。