西门子6ES7331-7KB02-0AB0使用手册

西门子6ES7331-7KB02-0AB0使用手册

在实际调试过程中,有时出现这样的情况,一个软件系统从理论上推敲能符合机械设备的工艺要求,而在运行过程中无论如何也不能投入正常运转,在系统调试过程中,除考虑软件设计的方法外,还可以从以下几个方面寻求解决的途径。

1 扫描周期和响应时间

用PC设计一个控制系统时,一个重要的参数就是时间,PC执行程序中的所有指令要用多少时间,(扫描时间)有一个输入信号经过PC多长时间后才能有一个输出信号(响应时间)掌握这些参数,对设计和调试控制系统无疑非常重要。

当PC开始运行之后,它串行地执行存储器中的程序。我们可以把扫描时间分为4个部分。共同部分,例如时间监视器和检查程序存储器;数据输入,输出;执行指令;执行外围设备指令。

时间监视器是PC内部用来测量扫描时间的一个定时器,所谓扫描时间,是执行上面4个部分总共花费的时间。扫描时间的多少取决于系统的购置,I/O的点数,程序中使用的指令及外围设备的连接,当一个系统的硬件设计定型后,扫描时间主要取决软件指令的长短从PC收到一个输入信号向输出端输出一个控制信号所需的时间,叫响应时间,响应时间是可变的,例如在一个扫描周期结束后,收到一个输入信号,下一个扫描周期结束后时,收到一个输入信号,下一个扫描周期一开始,这个输入信号就起作用,这时,这个输入信号的响应时间短,它是输入延迟时间,扫描周期时间,输出延迟时间三者的和,如果在扫描周期开始收到了一个输入信号,在扫描周期内该输入信号不会起作用,只能等到下一个扫描周期才能起作用,这时,这个输入信号的响应时间长,它是输入延迟时问,输出延迟时间三者的和,因此,一个信号的小响应时间和大响应时间的计算公式为:

小的响应时间=输入延迟时间+扫描时间+输出延迟时间,大的响应时间=延迟时间+2×扫描时间+输出延迟时间。

从上面的响应时间估算公式可以看出,输入信号的响应时间由扫描周期决定,扫描周期一方面取决于系统的硬件配置,另一方面由控制软件中使用的指令和指令的条数决定,在砌块成型机自动控制系统调试过程中发生这样的情况,自动推板过程(把砌块从成型台上送到输送机上的过程)的启动,要靠成型工艺过程的完成信号来启动,输送砖坯的过程完成同时完成了送板的过程,通知控制系统可以完成下一个成型过程。

单从程序的执行顺序上考察,控制时序的安排是正确的,可是,在调试的过程中发现,系统实际的控制时序是,当个成型过程完成后,并不进行自动推板过程,而是直接开始下一个成型过程,遇到这种情况,设计者和用户的反应一般都是怀疑程序设计错误。经反复检查程序,未发现错误,这时才考虑到可能是指令的响应时间产生了问题。砌块成型机的控制系统是一个庞大的系统,其软件控制指令达五六百条。成型过程启动信号,由一个成型过程的结束信号和有板信号产生,这时,就将产生这样的情况,在某个扫描周期内扫描到HR002信号,在执行置位推板过程,直接进行下一个成型过程,这可能是由于输入信号的响应时间过长引起的,在这种情况下,由于硬件配置不能改变,指令条数也不可改变,处理过程中,设法在软件上做调整,使成型过程结束信号早点发生,问题得到了解决。

2 软件复位

在plc程序设计中使用平常的一种是称为保持继电器的内部继电器。PLC的保持继电器从HR000到HR915,共10×16个,另一种是定时器或计数器从TIM00到TIM47(CNT00或CNT47)共48个(不同型号的PLC保持继电器,定时器的点数不同)。其中,保持继电器实现的是记忆的功能,记忆着机械系统的运转状况,控制系统的运转的正常时序,在时序的控制上,为实现控制的性,及时性、准确性、通常采用当一个机械动作守成时,其控制信号(由保持继电器产生)用来终止上一个机械动作的同时,启动下一个机械动作的时间继电器不能正常被复位的情况,

在开机前,如果不强制使保持继电器复位,将会产生机械设备的误动作,系统设计时,通常采用的方法是设置硬件复位按钮,需要的时候,能够使保持继电器,定时器、计数器、高速计数器强制复位,在控制系统的调试中发现,如果使用保持继电器,定时器,计数器、高速计数器次数过多,硬件复位的功能很多时候会不起作用,也就是说,硬件复位的方法有时不能准确,及时地使PLC的内部继电器、定时器、计数器复位,从而导致控制系统不能正常运转,在调试过程中,人为地设置软件复位信号作为内部信号,可确保保持继电器有效复位,使系统在任何情况下均正常运转。

3 硬件电路

PLC的组成的控制系统硬件电路。当一个两线式传感器,例如光电开关,接近开关或限位开关等,作为输入信号装置被置被接到PLC的输入端时,漏电流可能会导致输入信号为ON,在系统调试中,如果偶尔产生误动作,有可能是漏电生的错误信号引起的。为了防止这种情况发生,在设计硬件电路时,在输入端接一个并联是阻,并联电阻的计算公式。

其中,不同型号的PLC漏电流值可查阅厂商提供的产品手册,在硬件电路上做这样的处理,可有效地避免由于漏电生的误动作

一． 系统简介

随着PLC的发展，在自动化领域，有了越来越多的灵活多变的应用方案，我们今天就介绍一种UniMAT PLC通过以太网通讯的方式和上位机进行连接的方案，解决了UniMAT PLC在以太网通讯方面的不足。这种方案经济，简单易用，在给客户节省了成本的同时，也大大提高了工程的效率。同事还解决了西门子以太网模块价格昂贵，货期太长的问题。

二． 硬件配置

UniMAT UN200 PLC，UN300 PLC;以太网通讯模块BCNet-S7PPI和BCNet-S7MPI;带以太网口的HMI；计算机；交换机。 

方案描述：UniMAT UN200 PLC、UN300PLC通过BCNet以太网模块和西门子触摸屏（带网口）以及上位计算机建立以太网通讯。实现触摸屏与PLC之间的以太网通讯以及计算机对触摸屏、PLC的程序下载。 

三． 产品介绍

1、BCNet-S7网关介绍

BCNet-S7网关是专门为西门子S7系列PLC开发的以太网通讯网关，可以将PPI、MPI和PROFIBUS协议转换为以太网协议，支持数据监控，同时支持STEP7程序下载。 

BCNet-S7一端为D9接口，直接插到西门子PLC的PPI、MPI或者PROFIBUS口上，另一端为RJ45接口，直接连接到PC机或者交换机，可以实现单个控制系统上位监控，也可以实现多个控制系统联网。扩展的S7总线接口还可以用于连接编程电缆等别的设备。 

2、UniMAT PLC是国产PLC中的，兼容西门子的S7-200和S7-300系列，可和西门子任意搭配使用或使用UniMAT PLC中的UN200和UN300系列。

四． 联网通讯方案

将BCNet-S7网关插入到UN200或者UN300的RS485口上，然后通过以太网线连接到以太网交换机上，再通过以太网线把交换接连接到HMI和计算机上，即可实现如下功能：

1、BCNet-S7MPI/PPI支持UniMAT PLC（UN-200，UN-300）以太网通讯；

2、支持多主站通讯，BCNet模块可以和触摸屏等设备共用一个通讯端口；

3、支持WINCC直接连接UN200，OPC。

其中的通讯方式有：

1、模块兼容西门子的以太网驱动，上位组态软件里可以直接调用；

2、支持通用的ModbusTCP协议，将PLC的内部地址和modbus地址直接对应，PLC

内不需要编程；

3、提供的OPC，无连接数和变量数限制，适合大规划的设备联网。

五． 参数配置及驱动使用

1、驱动安装

安装好BCNetS7驱动，在PG/PC的接口中会出现三个驱动选项：

BCNet-S7(MPI)，用于UN300的MPI口通讯；

BCNet-S7(PPI)，用于UN200的PPI口通讯；

BCNet-S7(DP)，用于UN300的DP口通讯；

注：驱动可以支持bbbbbbs2000，xp，Win7（64位）。

2、 STEP7驱动设置

1）选择S7ONLINE(STEP7)指向BCNetS7(MPI）或者BCNetS7(DP）；

2）点击”属性“，填入BCNet-S7模块的IP地址；

3）或者选择本地搜素，找到在线的模块，并点击”选择设备“按钮；

4）可以通过”设置参数“按钮，修改BCNet-S7模块的相关参数；

3、 Micro/WIN驱动设置

1）选择Micro/WIN指向BCNetS7(PPI）；

2）点击”属性“，填入BCNet-S7模块的IP地址；

3）或者选择本地搜素，找到在线的模块，并点击”选择设备“按钮；

4）可以通过”设置参数“按钮，修改BCNet-S7模块的相关参数。

4、 WINCC系统参数设置

1）选择SIMATIC S7 PROTOCOL SUITE下的TCP/IP通道；

2）右击”TCP/IP“，选择”系统参数“；

3）在”单元“目录中，选择TCP/IP指向计算机网卡。

5、 WINCC中200系列PLC

1）右击”TCP/IP“，选择”新建驱动程序的连接“；

2）填入名称”如，S7200“，选择”属性“；

3）在”连接“目录中，填入BCNet模块的IP地址。

六． 结束语

通过采用UniMAT PLC加BCNet-S7网关的方案，可以代替西门子PLC和以太网卡，实现工业上的复杂庞大的网络方案，既为客户降低了成本，减轻了客户的负担，又满足了客户的要求。不愧为一种很好的工业控制网络解决方案，很受客户欢迎。

以下是西门子plc初始化和操作顺序说明，能够帮助您好地理解PTO和PWM功能操作。在整个顺序说明过程中一直使用脉冲输出Q0.0。初始化说明定S7-200西门子plc刚刚置入RUN（运行）模式，因此扫描内存位为真实。如果不是如此或者如果对PTO/PWM功能重新初始化，您可以
利用除扫描内存位之外的一个条件调用初始化例行程序。
PWM初始化
以下PWM初始化和操作顺序说明建议使用“扫描”位（SM0.1）初始化脉冲输出。使用“扫描”位调用初始化子例行程序可降低扫描时间，因为随后的扫描无须调用该子例行程序。（仅需在转换为 RUN（运行）模式后的扫描时设置“扫描”位。）但是，您的应用程序可能有其他限制，要求您初始化（或重新初始化）脉冲输出。在此种情况下，您可以使用另一个条 件调用初始化例行程序。
通常，您用一个子例行程序为脉冲输出初始化PWM。您从主程序调用初始化子例行程序。使用扫描内存位（SM0.1）将脉冲输出初始化为0，并调用子例行程序，执行初始化操作。当您使用子例行程序调用时，随后的扫描不再调用该子例行程序，这样从西门子PLC主程序建立初始化子例行程序调用后，用以下步骤建立控制逻辑，用于在初始化子例行程序中配置脉冲输出 Q0.0：
1. 通过将以下一个数值载入SMB67: 16#D3（选择微秒递增）或16#DB（选择毫秒递增）的方法配置控制字节。
两个数值均可启用PTO/PWM功能、选择PWM操作、设置新脉冲宽度和循环时间数值、以及选择时基（微秒或毫秒）。
2. 在SMW68中载入一个循环时间的字尺寸数值。
3. 在SMW70中载入脉冲宽度的字尺寸数值。
4. 执行PLS指令（以便S7-200为PTO/PWM生成器编程）。
5. 欲为随后的脉冲宽度变化预载一个新控制字节数值（选项），在SMB67:16#D2（微秒）或16#DA（毫秒）中载入下列数值之一。
6. 退出子例行程序。
为PWM输出改脉冲宽度
如果您用16#D2或16#DA预载SMB67（请参阅以上5步），您可以使用一个将脉冲宽度改变为脉冲输出（Q0.0）的子例行程序。
建立对该西门子PLC的子例行程序的调用后，使用以下步骤建立改变脉冲宽度的控制逻辑：
1. 在SMW70中载入新脉冲宽度的字尺寸数值。
2. 执行PLS指令，使S7-200为PTO/PWM生成器编程。
3. 退出子例行程序。 

1  引言
传统的用飞机的发动机起动程序控制系统普遍采用机电相结合的方式,由于采用机电式的定时机构去控制相关的继电器、接触器以实现发动机起动程序控制,不仅使控制系统的体积增大、重量加重、耗电多、性差,而且采用固定接线的硬件设计使系统不具有通用性,的问题是由于机械磨损还会使系统的控制精度逐渐降低。由于PLC把计算机的编程灵活、功能齐全、应用面广等优点与继电器系统的控制简单、使用方便、抗干扰能力强等优点结合起来,而其本身又具有体积小、重量轻、耗电省等优点,因此,用PLC取代机电式的定时机构来完成发动机的起动程序控制,将大地改善发动机起动控制系统的性能。

2  发动机起动程序控制原理
发动机由静止状态转变到能自行发出功率的转速状态叫发动机的起动。为了使发动机涡轮(转子)能由静止状态柔和地、无撞击地转动起来,定时机构对起动机的起动转矩进行分级调节,使起动机的转矩逐级增大,并适时地控制对发动机燃烧室进行喷油点火。某型飞机发动机的起动程序控制原理。

定时机构的程序控制把起动机的工作过程划分为以下几个阶段:
阶段:即按下起动按钮后的1S~3.6S内,使起动机以复励状态且电枢串联起动降压电阻工作,起动机转矩被限制在很小的范围内,因此,起动机能柔和地通过

传动装置带动发动机涡轮旋转。
二阶段:即按下起动按钮后的3.6S~9S内,短接起动降压电阻,起动机两端电压升高,起动机转矩增大,随之涡轮转速上升。
三阶段:即按下起动按钮后的9S~15S内,起动电源车内的两组电瓶由并联转为串联,起动机两端的电压由28V升高到56V,起动机转矩急剧增大,从而使涡轮转速急剧上升。
四阶段:即按下起动按钮后的15S~22S内,起动机并励线圈串联降压电阻使起动机的激磁磁通减小,反电势减小,电枢电流增大,转矩又一次增大,从而使涡轮进一步加速。

3  PLC控制系统
3.1  系统硬件设计及I/O地址的分配

在发动机起动机程序控制系统中PLC采用三菱FX2系列中的FX2N－48MR－001型,该系列PLC性高,抗干扰能力强,适合于在用飞机上使用,且配置灵活,[1]。从图1 中可以看出:为了实现起动机的四个阶段控制,自按下起动按钮起,接触器KM1、KM2的吸合时间均为9S~21S,KM3为3.6S~22S,KM4为1S~3.6S,KM5为1S~15S,KM6为15S~22S,根据系统的控制要求,PLC控制系统需引入与停止按钮和起动按钮分别相对应的两个输入继电器、与四个接触器和两个继电器分别相对应的六个输出继电器、以及控制上述四个接触器和两个继电器分时段工作的四个通电延时时间继电器和两个断电延时时间继电器。发动机起动程序电气控制线路图和PLC的I/O地址编码表。