西门子模块6ES7222-1BF22-0XA8产品

西门子模块6ES7222-1BF22-0XA8产品

工业控制计算机（简称工控机）是以计算机技术为基础的新型工业控制装置,目前已成为工业控制的标准设备,被广泛地应用于各行各业,工控机是实现生产自动化的配套产品,而工业可编程序控制器（PLC）则在工控领域中占有主要的地位。 

一、我国工业控制计算机的发展 

20世纪40年代末50年代初,我国的流程工业规模很小,设备陈旧,必要的调节主要靠简单的测量仪表由人工操作运行。50年代末60年代初,我国研制生产的传感器、变送器、调节器、执行器等,基本上能显示过程状态,实现调节意图,终命令执行器完成对工艺流程的调节要求。70年代初,我国自行研制的工控机开始应用于工业过程控制,它部分地取代了原来控制室内的仪表。但由于受当时电子器件性能的限制,工控机本身的性远不如现在,工控机带来的控制集中引起“危险”集中。70年代末,分散型控制系统（DCS）进入工控领域,解决了“危险”集中的问题,还解决了一些复杂的控制。DCS可建立通信网络,为大工厂生产带来许多方便,但其价格一直居高不下。80年代初,适应性较强的总线型工控机（STD）应运而生,STD总线技术的推广和应用,使工控机的功能加强化。 

二、工业可编程序控制器（PLC）发展趋势 

PLC作为工控机的一员,在主要工业国家中成为自动化系统的基本电控装置。它具有控制方便、性高、容易掌握、体积小、价格适宜等特点。据统计,当今世界PLC生产厂家约150家,生产300多个品种。预计到2000年,销售额约为86亿美元,占工控机市场份额的50%,PLC将在工控机市场中占有主要地位,并保持继续上升的势头。 

PLC在60年代末引入我国时,只用作离散量的控制,其功能只是将操作接到离散量输出的接触器等,早只能完成以继电器梯形逻辑的操作。新一代的PLC具有PID调节功能,它的应用已从开关量控制扩大到模拟量控制领域,广泛地应用于航天、冶金、轻工、建材等行业。但PLC也面临着其它行业工控产品的挑战,各厂家正采取措施不断改进产品,主要表现为以下几个方面: 

1.微型、小型PLC功能明显增强 

很多的PLC厂家相继推出高速、、小型、特别是微型的PLC。三菱的FXOS14点（8个24VDC输入,6个继电器输出）,其尺寸仅为58mm×89mm,仅大于几个毫米,而功能却有所增强,使PLC的应用领域扩大到远离工业控制的其它行业,如快餐厅、医院手术室、旋转门和车辆等,甚至引入家庭住宅、场所和商业部门。 

2.集成化发展趋势增强 

由于控制内容的复杂化和高难度化,使PLC向集成化方向发展,PLC与PC集成、PLC与DCS集成、PLC与PID集成等,并强化了通讯能力和网络化,尤其是以PC为基的控制产品增长率快。PLC与PC集成,即将计算机、PLC及操作人员的人—机接口结合在一起,使PLC能利用计算机丰富的软件资源,而计算机能和PLC的模块交互存取数据。以PC机为基的控制容易编程和维护用户的利益,开放的体系结构提供灵活性,终降和提高生产率。 

3.向开放性转变 

PLC存在严重的缺点,主要是PLC的软、硬件体系结构是封闭而不是开放的,绝大多数的PLC是总线、通信网络及协议,编程虽多为梯形图,但各公司的组态、寻址、语文结构不一致,使各种PLC互不兼容。电工协会（IEC）在1992年颁布了IEC1131-3《可编程序控制器的编程软件标准》,为各PLC厂家编程的标准化铺平了道路。现在开发以PC为基、在bbbbbbS平台下,符合IEC1131-3标准的新一代开放体系结构的PLC正在规划中。 

三、PLC主要厂家及产品介绍 

在PLC制造商中,根据美国Automation Rebbbbbb Corp（ARC）调查,世界PLC厂家的五霸分别为Siemens（西门子）公司、Allen-Bradley（A-B）公司、Schneider（施耐德）公司、Mitsubishi（三菱）公司、Omrom（欧姆龙）公司,他们的销售额约占总销售额的三分之二。从西门子公司的SIMATIC S7-400的性能可对PLC窥见一斑: 

SIMATIC S7-400是匣式封装模块,可卡在导轨上安装,由I/O总线和通信总线建立电气连接,模块可在工作或加电时替换或插、拔,可快速安装维护,修改方便,其主要性能为: 

·CPU存储器容量64K字节,可扩展到1.6M字节; 
·位和字处理速度80ns至200ns; 
·系统计算能力可以有4个CPU同时计算; 
·一个中 
央框（CR）可扩展直到21个扩展框; 
·每个CPU上多点接口（MPI）能力,如可同时连接文字显示或操作员以及编程器件; 
·CPU上的SINEC-L2-DP附加有分散I/O的集成性能; 
·提供与计算机和其它Siemens产品或系统的连接接口; 
·高性,完善的自诊断和故障功能。 

我国的PLC生产目前也有一定的发展,小型PLC已批量生产;中型PLC已有产品;大型PLC已开始研制。国内PLC形成产品化的生产企业约30多家,国内产品市场占有率不过10%,主要生产单位有:苏州电子计算机厂、苏州机床电器厂、上海兰星电气有限公司、天津市自动化仪表厂、杭州控制电脑公司、北京机械工业自动化所和江苏嘉华实业有限公司等。国内产品在价格上占有明显的优势。 

随着微处理器、网络通信、人—机界面技术的发展,工业自动化技术日新月异,各种产品竞争激烈,新产品不断涌现。PLC也由初的只能处理开关量而发展到可以处理模拟量和数据,加之与DCS、PID调节器、工业PC等技术相结合,使之不再是一种简单的控制设备,而且必将随着自动控制技术的不断发展而发展生存下去。

1.总法则：

对于系统的故障检测法：一摸、二看、三闻、四听、五按迹寻踪法、六替换法。

一摸，查cpu的温度高不高，cpu正常运行温度不过60℃，因手能接受的温度为人体温度37～38℃，手感为宜;二看，看各板上的各模块指示灯是否正常;三闻，闻有没有异味，元件或线缆有无烧毁;四听，听有无异动，镙丝钉松动、正常工作与否，听现场工作人员的反映情况;五出现故障根据图纸和工艺流程来寻找故障所在地;六对不确定的部位进行部件替换法来确定故障。

2.具体步骤：

当plc的软件不正常时，主要看cpu的run状态是否正常，不正常则进行cpu后重新下载控制程序。

当plc硬件不正常时则要按以下顺序进行检查工作：

1、查看plc是否有电：有电则测量电压是否在+24v的±5%范围之内，有电且正常，则进行下一步;有电不正常则进行电源模块的输出端与输入端进行，若输出端不正常而输入端正常，则换模块;若输入端不正常，则进行输入端的逆流法则进行相应检查，如进行24v交直流变压器的输入电压端的交流电压220v的±10%检查，正常，则换直流24v变压器。无电则按迹寻踪，借助原理图+现场布置总图+接线图纸，检查给电源模块供电的各种电器器件的输出端的接线是否正确，不正确，重新接线;正确用则检查的进线端与出线端有无正常供电，无正常供电，查明是外界还是自身原因，若为外界则是电压不足还是根本无电压，或负载过重，又或严重过流等等的分析，一直到将事故排除正常供电为止;若为本身器件坏则换之。

2、了解过cpu工作模式及级：有stop、holdup、startup（warmrestart、coldrestart）;低级有：run、run-p（pg/pc的在线读写程序）。查看cpu是在run模式，或是在stop模式，又或是run模式的闪烁状态和stop模式兼有的保持模式或叫调试模式。如果仅是run模式则cpu和各板为正常进行3步。如果是保持模式出现，可能是运行过程中用户程序出现断点而处于调试程序状态，或在启动模式下断点出现，对此情况重新调试好程序，再次将控制程序下载到cpu中方可。

如果是stop模式，目测引起stop的原因分析：a、无电，分析无电原因，是因为供电部门出问题，还是异常掉电（因有有1k3ah的ups**很少发生异常掉情况），通常情况下为检修拉电了，待检修结束后进行人工送电。再利用plc的在线功能将cpu的工作模式从stop转换为run;b、cpu坏，换新的好的同种类型同版本的cpu;c、有板子坏了，有序进行板子的换。对于硬件换时要注意使用与原来的器件相同的产品同型号、同版本来进行，否则会造成实际的plc配置与相应编程软件中硬件配置数据库中硬件配置不同而无法进行用户控制程序的正常循环执行。

3、进行各个主板和扩展板上的通迅电缆检查和各模块各led灯的检察，看是否有坏模块出现fault灯亮，若有则该模块不正常。对于数字量输出模块上各点其实与现实生活上的电灯开关是一样的功能且为常开点，所以在线检修该模块的任一点时，只要在无接线时且该在控制程序不给输出信号时来其通不通就可以了，若通，则该点不正常，不通则正常;不正常时要进行硬件连接线的另选点重接工作;另外我们也可以用新模块进行换后，对替换下来的模块的点进行测量通断状态，通，则该点坏，不通该点为好。对于数字量输入模块的点当于导通的线圈，为常闭状态，它可以在线或下线检测，用表检测若是坏点的话则是不通的状态，则换点重接线;好点则为通状态。只要对硬件接线重新换点重接后均要用相应编程软件对控制软件进行0x或1x地址替换工作。对于模拟量输入模块是与数字量输入模块相同，每个通道都相当于一根导线形式，也就是说相当于常闭点，所以检测通道好坏的方法为用表的测通断功能来检测，当通状态时为好，断状态时为坏通道;模拟量输出模块的方法与数字量输出模块相同。若坏通道则对硬件接线需要换通道与并同时替换控制程序中的相应3x或4x地址;另外对于模拟量模块则要进行量程块的选择的检查，保险丝是否断开的检查等工作。软件配置是否正常，一般为电压1～5v或电流4～20ma，这根据所用的与智能转换器类型来选择。进行过硬件点或通道换工作后条件允许的话均要stop

plc的cpu，再重新下载程序，若条件不允许则直接用新变化来下载变化的程序而不停cpu。对于不用的输入模块的好通道/好点与后一个已用的一好通道/好点进行串联或在软件中进行特别设置。

4、对大量输出模块的板子上的电源模块在正常生产状态时是不能断电的，因为此时断电的话，将使继电器柜中的常开继电器变为常开状态，容易发生错误，因此要对此类的输出模块，要与现场操作人员进行联系，进行该部分相关设备进行手动操作后，再撤去数字量输出模块的供电线后对模块测点工作。

5、各类开关类的检测工作：如继电器、接近开关、空气开关等器件的检测工作，是根据开关的类型是常闭型还是常开型来区分，用表来检测其通与不通的状态，其状态与好器件状态相反，则该器件坏了，换之。对于电路大部情况利用常开型，它们是用来人制或自动控制电流的接通与断开的;对于常闭型主要用在保护电路中。借此可以知道开关类和保护类器件的正常状态为如何而正常识别器件的好坏。#p#分页标题#e#

6、通迅模块的检测则是利用简单的用好的新的通迅模块进替换来识别板上的正在使用的模块是否正常。

7、导线的测量方法：导线也是通过检测通断方法进行的。可以利用已知通的导线来检测不知是否好坏的导线，方法是将好的导线与未知导线连接起来后测通断状态。

8、电阻检测：带电状态时检测电压，不带电时检测相应的电阻。

通过以检测可以排除工作中的大部分故障，另外由于本工作涉及到交流单相电220v与直流电24v的交叉作业，工作时要注意积累用电知识与常识，以及在工作时的防范措施和煤气规程，以确保作业

怎么学习？plc怎么学？我以前没学过，该从哪方面入手？

有很多在校没学好或是工作中搭末班车的朋友在学习plc过程中，不知从何入手。在这里，我综合一下自己的建议。

声明：以下观点纯属个人意见，若对你没起到任何作用从而浪费时间，别找我，问你的心去哈！

在学校学习自动化的同学，都是从大一开始学起相关课程，然后在大二或大三才开始学习plc。这种课程安排是有道理的，因为plc的相关知识很广。以己说例：我在大专一、大专二分别学了基础、模拟量、数字量电子、计算机应用等相关课程，这为学习plc提供了前题。

但很多朋友已经参加了工作，怎么办？休慌，我在这会介绍一些必要的知识点，只要你掌握了，再学习plc，很多相关联的问题都会迎刃而解。

一、数制和码制

数制即十进制、二进制、十六进制、八进制。

码制即ascii码、bcd码等等，这些只要稍作了解即可，不必深究。

十进制：从小大到学的，我也不知道什么定义，反正就是0123456879，逢十进一嘛。

二进制：数字电路中的基本工作信号是二进制的数字信号，即0和1这两个基本数字。

8和16进制不必深究了，除非你搞网络通讯要用它来编校验码（网上一般能找到这样的校验程序）。

所以，在这里，要详究的就是十进制与二进制之间的转换了。

这个非常重要，搞不清2进制，你就不知道“定时器为什么大值是32767”等诸如此类的问题。

二、数据类型

以西门子s7-200系列说例（不同的编程软件，数据类型的长度有细微变化）

数据类型分为：位（bit）、字节（byte）、字（word）、双字（double word）、整数（int）、双整（double word）、实数（float 即浮点数，带小数点的，一定要以小数形式表示，如2.1、1.0）。

我们要知道8位=1字节，2字节=1字（整数），2字（整数）=1双字（双整）=1实数，这三个公式表示各数据间的长度比，某种意义上实数和双字、双整可相等，因为双字和双整不能表示小数，所以某种意义上又不等，但数据长度都是32位。

还有字符串等其它数据类型，因初学者不常用，故不作过多介绍，等你有一定plc基础后再作了解会省时间，事半功倍。

三、逻辑代数

逻辑代数又称布尔代数，是研究逻辑电路的数学工具，它为分析和设计逻辑电路提供了理论基础。逻辑代数所研究的内容，是逻辑函数与逻辑变量之间的关系。

逻辑变量和我们中学时代学的数学中的代数一样，可以用a、b、c等字母表示。

逻辑代数就是用以描述逻辑关系，反映逻辑变量运算规律的数学。

打个比方：

1+1=2是我们中学时代学的普通代数

a+b=c是我们现在所要讲的逻辑代数，至于a、b、c具体是什么值不一定。

逻辑代数运算

普通代数运算有加减乘除，在逻辑代数中，一样有它自己的运算方式。

分别是“与”、“或”、“非”。其它运算都是从这三种简单的运算演变而来。

1、与：所有条件都为1时，结果才为1。

2、或：只要有一个条件为1，结果就为1。

3、非：条件与结果总是相反。

逻辑运算其实很简单，上述定义中的“条件”不是0就是1，通常我们把1称作真，0称作。不是真就是，不是0就是1。

举例

与运算y=a·b，也可写成y=ab

0·0=0 0·1=0 1·0=0 1·1=1

套上面我给的定义，是不是所有条件都为1时，结果才为1？

或运算y=a+b

0+0=0 0+1=1 1+0=1 1+1=1

套上面我给的定义，是不是只要有一个条件为1，结果就为1？

如何让DB块加密后下载至PLC，然后使其隐藏读不了来，或者读出来打不开？
答：在Step7中, 可以先开一块, 在"file"中选择"Generate Source"或快捷方式"Ctrl+T"，弹出一个画面,填写"bbbbbb name"如"tt",然后按OK确认,就会再弹出另一个画面,左边是你的程序中所有的块,如果你需要保护哪些块, 就把这些块移到右边, 然后退出所有的程序块,再进入SIMATIC Manager中。 
    在S7 Program Sources找到文件tt,双击tt打开,在四行中加入"Know_How_Protect", 然后编译, 无错后存盘。这样FB1、FB2就被保护住,如想去掉保护,在tt中去掉"Know_How_Protect"编译存盘即可。 
注意：千万不要丢失或删除源文件(如tt), 否则程序被保护, 用户可以另存到其它目录中,或Export Source到硬盘中,再删除源文件,这样别人只能看到未保护的块。
1． 打开程序编辑窗口LAD/FBD/STL；

2． 将要进行加密保护的程序块生成转换为源代码文件（通过选择菜单  File—>Generate source 生成）；

3． 在LAD/FBD/STL 窗口中关闭您的程序块，并在SIMATIC Manager项目管理窗口的source文件夹中打开上一步所生成的source文件；

4． 在程序块的声明部分，TITLE行下面的一行中输入” KNOW_HOW_PROTECT”；
Compile）；?Save，File?

5． 存盘并编译该source文件（选择菜单File）

6． 现在就完成了您程序块的加密保护

FC块的接口参数里有return，即返回值，为什么FB块中没有这个参数？这个参数只作为返回值用？FB块没有返回值？另外FB块中的STAT接口参数和TEMP接口参数有什么区别？哪些情况使用STAT？哪些情况使用TEMP？
答：受西门子影响一般都把FC/FB之间的区别放在了有没有背景数据块上，这其实是比较片面的。FC/FB在存在原本是为了不同的应用而出现的，FC就像是数学中的函数，比如sin（x），它本身可以出现在算式中，返回值就是它的结果，但FB则不同，它是为了完成某种功能而出现，不需要用返回值来表示结果，它也不能像FC一样直接加入算式中，这点在LAD或FBD编程中体现不出来，在某些编程语言中就体现的很明显。
虽然现在因为FC/FB功能都很强大，实际项目中使用的FC常常可以用FB来完成，给FC配一个共享数据块后也能较好的模一个FB，但归根结底区别如前所说，把FC想象为数学中的函数就好理解了。
这个问题单从应用方法（不谈两者的由来）来讲一下FB与FC的区别：
、FC块有return，而FB没有return；
、STAT静态变量，只有功能块FB有；
、FB有背景数据块，而FC没有.。
1、FC块的接口参数里有return，即返回值，为什么FB块中没有这个参数？这个参数只作为返回值用？
FC块有return，而FB没有return.
对于RETURN一般只用RET_VAL这个值，可以用于反映FC的运行结果。例如，我们常见的FC105等程序都有这个接口，通过这些接口的数据值，我们可以判断的程序的运行结果如何。
为什么FB块中没有这个参数？
因为FB有背景数据块，FB的运行结果可以通过背景数据块中相关的数据来判断的程序的运行结果如何。
2、FB块中的STAT接口参数和TEMP接口参数有什么区别？
STAT静态变量，只有功能块FB有，也是FB和FC的一个大的区别。静态变量在其对应FB块执行完后数据会保存，而临时变量TEMP在对应FB块执行完后数据就。
3、哪些情况使用STAT？哪些情况使用TEMP？
在本次程序运行不能确定的变量，或对下次程序运行相关的变量需要使用STAT。例如，程序中有有关上升沿和下降沿相关指令时采用静态变量。某些在本次程序执行是即可确定结果且对下次程序运行无关的变量可以使用TEMP