西门子模块6ES7321-1FF01-0AA0产品齐全

 西门子PLC将信息存储在具有地址的不同内存位置上。可以明确识别要存取的内存地址。这能允许程序直接

存取信息。

    用于不同大小数据的十进制和十六进制范围可以通过使用字节地址格式按字节、字或双字在大多数内存区域（V、I、Q、M、S、L和SM）存取数据。要在内存中存取数据的字节、字或双字，地址，其方式类似于位地址。这包括区域标识符、数据大小标志和字节、字或双字数值的起始字节地址，如图4-4所示。

在其他内存区域中的数据（诸如T、C、HC和累加器及西门子模块中的数据）通过使用地址格式（其中包含区域标识符和设备编号）

进行存取。

在内存区域中存取数据

进程图像输入寄存器：I

 西门子PLC在每个扫描循环的开始处采样实际输入点并写入这些数值到进程图像输入寄存器。可以以位、字节、字或双字存取进程图像输入寄存器：

位： I[字节地址].[位地址] I0.1

字节、字、或双字： I[大小][起始字节地址] IB4

进程图像输出寄存器：Q

在每个扫描循环的结尾，西门子PLC复制存储在进程图像输出寄存器的数值到实际输出点。可以按位、字节、字

或双字存取进程图像输出寄存器：

位： Q[字节地址].[位地址] Q1.1

字节、字或双字： Q[大小][起始字节地址] 5

变量内存区域：V

可以使用V内存来存储通过程序中的控制逻辑执行的操作的中间结果。也可以使用V内存来存储其他与进程或

任务有关的数据。可以按位、字节、字或双字形式存取V内存区域：

位： V[字节地址].[位地址] V10.2

字节、字、或双字： V[大小][起始字节地址] VW100

位存储器区域：M

可以使用位存储器区域（M内存）作为控制继电器来存储操作或其他控制信息的中间状态。可以按位、字节、

字或双字形式存取位存储器区域：

位： M[字节地址].[位地址] M26.7

字节、字或双字： M[大小][起始字节地址] MD20 

对于立即写（Immediate Write）功能，如下面举例所示，生成符号程序段。对于有时间限制的应用，可以以比每OB1 扫描循环一次的正常情况快的速度，将一个数字量输出的当前状态发送到输出模板。立即写功能可以在扫描立即写逻辑程序级的同时，将一个数字量输出写入输出模板。否则，当 Q存储区使用 P存储状态新时，等到下一OB1扫描循环结束。

为了将一个输出立即写入输出模板，应使用外围输出（PQ）存储区，而不使用输出（Q）存储区。外围输出存储区可以作为一个字节、一个字或一个双字读取。因此，通过一个线圈元素，不能新一个单的数字量输出。为了将一个数字量输出的状态立即写入输出模板， 包含相关位的Q存储器的字节、 字或双字可以有条件地复制到相应的PQ存储器中 （直接输出TPC1062K的模板地址）。

小心

• 由于 Q 存储器的整个字节被写入输出模板，当进行立即输出时，该字节中的所有输出位都将被新。

• 如果一个输出位在不应发送到输出模板中的整个程序中出现中间状态（1/0），立即写功能会造成危险情况（输出瞬时脉冲）。

• 作为一般设计规则，在一个MT6100I的程序中，外部输出模板只能认为是一个线圈。如果遵守该设计规则，可以避免使用立即输出时的大多数潜在问题。

举例

等效于立即写入外围数字量输出模板 5通道1的梯形逻辑程序段。 寻址输出Q字节 （5） 的位状态可以修改， 也可以保持不变。 Q5.1被赋给程序段1 中I0.1的信号状态。5被复制到相应的直接外围输出存储区（P5）。 字PIW1包含I1.1的立即状态。 PIW1与 W#16#0002进行与 （AND） 逻辑运算。 如果 PB1中的 I1.1（ 2位）为“1”，则结果非“0”。如果 WAND_W 指令的结果不等于“0”，则接点“A<>0”通过电压。

问题反映：一套设备，配备S7-400系统，一台TP 270触摸屏放置在操作台上，通过DP/MPI方式传送信息，奇怪的问题是：经常会出现PLC与TP屏无法建立连接，把想到的认为有干扰的地方全部检查，并且想办法进行屏蔽，有时可以解决问题，通讯正常，但不知什么原因又会引发同样的故障，而且有时候通讯的建立与中断转换频率快，一会儿连接，一会儿断开。

    系统内还有一台直流驱动装置590+，数台Emerson变频器，其余为常规电器，供电系统有TE、PE，而且互相隔离。

    如何解决通讯连接干扰问题呢？

    解决方案：可能是调速装置的干扰，或者是接地的问题。接地应严格分开控制地和保护地，控制系统一点接地。

    问题反映： 直流调速的影响是会有的，但通讯只是一个点对点的应用，而且采用西门子RS-485插头和6XV1830-0EH10电缆，接地系统已经分开，通讯线的接地是单做的数据地，PLC系统的机壳与机柜相连（金属机柜，原厂家装配的），供电系统的零、地合一。

    问题反映： 严重到找不到S7统计通讯了，

    解决方案： S7-400与TP的距离有多远？其线路是否与变频器的线路靠近？变频器与PLC有通信？

    问题反映：PLC到TP270直线距离大概有20米，通讯线放电缆槽沟内长度大约有35米，PLC柜紧挨着直流传动柜，直流传动柜旁边是低压柜(内有液压站电机、主电机风机的接触器、保护器，低压开关、微断等，还有几台变频器)，所有的电缆都在一个电缆沟里，有较大部分的平行放置；变频器与直流传动均没有与PLC实现网络通信，所有的运行指令及速度值由PLC输出，PLC通过电缆与相关设备连接。

    解决方案：变频器和TP通信线是否有屏蔽？变频器的布线和屏蔽如果处理得不好的话，可能会产生很重的干扰。

    是否可以试试将TP暂时放PLC旁边，或者临时拉一条通信电缆（不要放电缆沟）。如果没问题的话，说明是干扰的问题。

    问题反映：变频器功率不大，5.5Kw，但是变频器与TP没有通讯。PLC与TP通讯电缆是西门子电缆，屏蔽层接数据地线，但这根电缆与多根大电流的电缆平行放置，长度大约15米．

    已经将TP放在PLC旁边，没有任何问题的，今天准备换一根通讯电缆，而且远离动力电缆，不知是否有效果。PLC端的RS485总线插头的终端电阻不接，TP端的终端电阻接入。

    解决方案：如果只是PLC和TP的点对点通信，双方都应该接入终端电阻。

    问题反映：采用了上次提出的方法，两端都接入终端电阻，但是还频繁地出通讯中断的提示，等大修时间在换一下动力电缆再看看效果。

    总结：通过实验，可以肯定干扰的根本原因是通信电缆与多根大电流的电缆（特别是变频器的输入、输出电缆）平行放置在同一电缆沟内，且距离很近。

    这个系统比较简单，只是点对点通信，简单的实验方法就是将两台设备暂时放置在一起，或者临时拉一条通信电缆（不要放电缆沟）。如果干扰消失，肯定是电缆布线引入的干扰。可以用示波器观察RS-485的A、B线对数字地（5针）的波形，如果有强烈干扰，可以看得到干扰信号的波形。

 由表1可知，CPU 22X 系列具有不同的技术性能，使用于不同要求的控制系统：

    CPU 221：用户程序和数据存储容量较小，有一定的高速计数处理能力，适合用于点数少的控制系统。

    CPU222：和CPU221相比，它可以进行一定模拟量的控制，可以连接2个扩展模块，应用为广泛。

    CPU224：和前两者相比，存储容量扩大了一倍，有内置时钟，它有强的模拟量和高速计数的处理能力，使用很普遍。

    CPU 226：和CPU224相比，增加了通信口的数量，通信能力大大增强，可用于点数较多、要求较高的小型或中型控制系统。

    CPU226XM：它是西门子公司推出的一款增强型主机，主要在用户程序和数据存储容量上进行了扩展，其他指标和CPU 226相同

1 引言

空气压缩机作为气动控制系统的气源设备，其在运行过程中的稳定程度和性直接关系到生产性。由于早期的电气控制多为继电器线路，长期运行老化，从而使灵敏度降低，在运行过程中会经常出现停机故障，给正常生产造成影响。采用可编程控制器技术改造空气压缩机的控制，克服了传统的纯继电器控制电路的不足，不仅可以完成对开关量控制，还能实现对模拟量进行控制。满足了系统对控制准确性和性的要求。

本文采用西门子公司的s7-300可编程控制器，对两台柳州柳二空机械股份有限公司（原柳州二空气压缩机总厂）生产的zw-3/7型无油润滑空气压缩机及其气体干燥器进行控制。本控制系统是在原生产线控制基础上，进行i/o口扩展从而达到空压机的控制目的。

2 系统工作过程

2.1 空气压缩机组的工作过程

在设备上电开机后，系统对空缩机的运行条件进行检查，当冷却水压力、空压机曲轴箱油压满足要求时，1＃机启动，2＃机作为备用，其启动方式均采用y-δ起动方式，y-δ起动延时为6秒。起动后，储气罐开始充气，在储气罐压力达到设定值0.7mpa时空缩机进气阀关闭，机器空运转。当储气罐压力下降到0.65mpa时，进气阀打开，再次进行充气。由于故障等原因使储气罐压力降到设定值0.55mpa时，且1#机处于停机状态，则2#机起动并正常运行，其运行原理同1#机相同，继续对储气罐充气。在储气罐压力降到0.55mpa时，且2#机处于停机状态，1＃机起动并正常运行。与此同时，两台机器的正常运行时间均为12小时，也就是说，一台机器运行到12小时时，无论其有无故障，或是储气罐压力是否0.55mpa，均要停机并启动另一台机器。

2.2 气体干燥设备的工作原理

两台压缩机共用一台气体干燥设备。该设备是采用柳州柳二空机械股份有限公司生产的gwu系列无热气体干燥器。开机后，a塔先做吸附运行，b塔做再生运行。在设定的时序控制下，进气电磁阀a2打开a1、b1、b2均关闭，压缩空气经a2阀，从底部进入a塔，在向上运输过程中，气体中的水分被塔内吸附剂吸掉，干燥的气体通过梭阀c进入储气缺罐，与此同时，在a2打开后，经延时10秒b1打开，用b塔中的残余气体从上到下运动，将吸附剂中的小分从b1阀带出，经消声器排空。其开启的10秒时间是进行b塔脱附工作。在a2打开后延时十分钟后b2电磁阀打开，同时a2阀关闭，b塔进行充气，十秒后，a1阀打开，a塔中剩余气体从上至下经a1阀，从d消声器排出，并将a塔中水分带出，使a塔脱附，经延时十秒a1阀关闭。此时，由于a塔中的压力下降，b塔中的压力上长，梭阀c将a排气口关闭，将b排气口打开。同理，在b2阀开启十分钟后，a2阀打开，b2阀关闭，延时十秒，b1阀打开，使b塔进行脱附运行。就这样两塔交替运行，进行对气体的干燥。

3 系统的控制要求

3.1 空气压缩机的控制要求

（1） 开机前按通电源，所有安装在中控室和现场的状态指示灯点亮，显示当前状态。

（2） 按下起动按钮，空压机按y-δ方式起动，进气口电磁阀打开，开始给储气罐充气。另外，在起动时，不要求两台机器同时运行，但可选任意一台先运行。

（3） 正在运行的机器，运行时间过12小时或故障，备用机起动，并运行。

（4） 在运行过程中，如果发生水压、油压不足，立刻停机，并发出指示。

（5） 按下停止按钮，停机。

3.2 气体干燥器的控制要

气体干燥器的控制与空压机的运行同步，与空压机的电源一并打开，其起动受空压机的主接触器的控制。

4 系统硬件设计

4.1 系统配置

本设计所选用的是s7-300的标准型cpu，i/o口选用sm321和sm322数字量输入/输出模块及sm331模拟量输入模块在其三号扩展槽的二个sm口上依次进行扩展。

4.2 扩展单元i/ｏ分配及接线

对西门子s7-300的扩展口进行分配。

开关量信号的采集，空压机在高速运行时，有很好的冷却系统和润滑系统，以避免运行过程中产生的热量对机器造成损坏。所以水压、油压是要考虑的，采用压力开关进行这些量的采集，并连接到其数字量输入模块sm321上，起始地址为100.0-100.3。模拟量的采集主要是用于测试储气罐的压力，以控制空压机运行。这些量需要用压力变送器进行采集，并将0-1mpa的压力转换成4-20ma的电流信号送到模拟量输入模块sm331上，其起始地址为672-687。

对于空压机的y-δ起动，虽然在软件程序设计中已经对其进行km2和km3、km5和km6的互锁，但为了其运行的性，所以在硬件连接中再一次对其进行互锁，确保起动时由于触点烧蚀或其它故障造成不能断开而产生短路情况。气体干燥器部分有四个电磁阀，这四个阀的在电源接通后，由ｋｍ1和ｋｍ4进行控制，无论是1＃机还是2＃一旦起动，气体干燥器就开始工作，其ａ塔下面的ａ2阀打开，a塔工作。然后按前述的工作原理进行工作。用ｋｍ1和ｋｍ2控制这一部分能保证气体干燥器与空压机的同步工作。

     5 软件设计

    5.1 空压机控制

依据空压机的工作原理设计其运行程序。开机，检查其水压、油压，在这些条件满足时1#机起动，并开始正常运转。在此要注意的是，在运动中2#机的起动，由于它一方面要受到定时器的控制，还要受到储气罐的压力控制，当储气罐的压力0.55mpa时，这说明1#机故障，所以2#机起动，但是这与1#机的初始条件相同，在开机时，储气罐的压力为0，两台机器都可以运行，因此在这里要求通过压力变送器和km1、km4共同对开机进行控制www.。km1、km4分别与压力变送器串接进行对两台机器的互锁运行控制。其主机和备用机的运行梯形图如图3所示，通过i672与q108.3控制1#机起动，i672与q108.0控制2#机的起动。这样就使得，当压力设定值0.55mpa时，两台机器不至于同时起动。

    5.2 气体干燥器系统控制

空压机气体干燥器系统的梯形图如图4所示。对气体干燥器的控制，主要依据两台空压机的起动情况而定。作为共用部分，无论那一台机器起动都要求气体干燥运行，因此，在气体干燥的梯形图中不必设计起、停按钮，而是通过q108.0和q108.3即1#、2#机的km1、km4来完成其控制。

    6 结束语

本次改造后，在空压机在运行过程中，减少了操作人员到现场的巡回次数，可以通过在中控室直接观察空压机的工作状况，对现场出现的异常情况发出的报警信号，可做出快速反应，而不是像以前那样，等到其它气动控制的设备出现气压不足报警时才发现空压机系统有问题。经过这一年多的运行，除了设备的机械故障外，基本上没有出现控制上面的问题，符合设计要求。采用plc可编程控制器对空压机的控制，使其操作简便，而且在运行过程中的性和稳定性也进一步得到提高。