• 西门子模块6ES7231-7PC22-0XA0产品
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产品描述

产品规格模块式包装说明全新

西门子模块6ES7231-7PC22-0XA0产品


选型要注意一;数字量型plc的输出类型分为:和晶体管,晶闸管三种类型。

1.继电器输出:

优点是不同公共点之间可带不同的交、直流负载,且电压也可不同,带负载电流可达2a/点;但继电器输出方式不适用于高频动作的负载,这是由继电器的寿命决 定的。其寿命随带负载电流的增加而减少,一般在几十万次至jl百万次之间,有的公司产品可达1000万次以上,响应时间为10ms。

2.晶闸管输出:

带负载能力为0.2a/点,只能带交流负载,可适应动作,响应时间为1ms。

3.晶体管输出:

大优点是适应于高频动作,响应时间短,一般为0.2ms左右,但它只能带 dc 5—30v的负载,大输出负载电流为0.5a/点,但每4点不得大于0.8a。

当你的系统输出频率为每分钟6次以下时,应继电器输出,因其电路设计简单,抗干扰和带负载能力强。当频率为10次/min以下时,既可采用继电器输出方式;也可采用plc输出驱动达林顿(5—10a),再驱动负载,可大大减小。

继电器 优点:交流及直流负载都可以驱动;负载额定电流大;

缺点:动作频率不能太高,同时继电器是有寿命的,一般100万次;

晶体管 优点:动作频率可以达到几百khz,无触点,因此不存在机械寿命的说法;

缺点:只能接直流负载(一般dc30v以下),电流比较小;

双向可控硅(晶闸管输出):只能接交流的负载,动作频率比较高,寿命长,但负载的额定电流也比较小

晶体管主要用于定位控制,要用晶体的输出来发出脉冲。而继电器是不能用发出脉冲的,也就不能定位控制了。如果用继电器去控位伺服或是步进的话就还要加定位模块,经济上不划算。而用一个晶体管输出的就可以控制伺服等。就这么回事。 依据生产工艺要求,各种指示灯、/数字直流调速器的启动停止应采用晶体管输出,它适应于高频动作,并且响应时间短;如果plc 系统输出频率为每分钟6 次以下,应继电器输出,采用这种方法,输出电路的设计简单,抗干扰和带负载能力强。

1.负载电压、电流类型不同

负载类型:晶体管只能带直流负载,而继电器带交、直流负载均可。

电流:晶体管电流0.2a-0.3a,继电器2a。

电压:晶体管可接直流24v(一般大在直流30v左右,继电器可以接直流24v或交流220v。

2.负载能力不同

晶体管带负载的能力小于继电器带负载的能力,用晶体管时,有时候要加其他东西来带动大负载(如继电器,固态继电器等)。

3.晶体管过载能力小于继电器过载的能力

一般来说,存在冲击电流较大的情况时(例如灯泡、感性负载等),晶体管过载能力较小,需要降额多。

4.晶体管响应速度快于继电器

继电器输出型原理是cpu驱动继电器线圈,令触点吸合,使外部通过闭合的触点驱动外部负载,其开路漏电流为零,响应时间慢(约10ms)。

晶体管输出型原理是cpu通过光耦合使晶体管通断,以控制外部直流负载,响应时间快(约0.2ms甚至小)。晶体管输出一般用于高速输出,如伺服/步进等,用于动作频的输出:如温度pid控制, 主要用在控制,也有伺服控制,还有电磁阀控制(阀动作频)。

5. 在额定工作情况下,继电器有动作次数寿命,晶体管只有老化没有使用次数限制

继电器是机械元件所以有动作寿命,晶体管是元件,只有老化,没有使用次数限制。继电器的每分钟开关次数也是有限制的,而晶体管则没有。

6. 晶体管输出的价格稍贵一点.

plc选型注意二:cpu和plc的容量在选型的时候需要注意。

这个和你的程序,如果你的程序不是很复杂,只是开关量输入和输出,对plc的cpu的要求不是很高,一般的小型plc就可以满足,在选型的时候不用考虑太多,如果你的程序里涉及到了模拟量的输入和输出,还可能用的pid等运算,这个时候建议你选择plc的容量和cup的运算速度。

这个和你的控制方式,如果你只是一般的过程控制,不涉及到运动控制,不用考虑plc的运算速度,如果你的控制方式有运动控制,这个时候你需要考虑plc的cpu的运算速度!

我们不要总是埋头工作,偶尔也要抬头看看世界。

以PIC单片机为控制DS18B20温度传感器等外围电路模块实现了对多路温度的实时监测。论述了系统设计思路和软件设计流程。系统具有温度监测、自动拨号、语音报警功能,有较强的实用。 
关键词:单片机;温度监测;自动拨号;语音报警 
1系统硬件电路的设计 
1.1系统的功能框图 
系统的主要组成部分包括:温度传感器DS18B20、PIC16F877单片机、可编程键盘/显示器接口芯片8279、OCM4X8C液晶显示器、MODEM、ISD2560语音芯片和信号音检测模块CR6230,系统的功能框图如图1所示。 
系统选用美国Microchip公司生产的价格低廉、性能优良的PIC16F877单片机作为控制主体,充分利用其提供的软硬件资源,可使控制系统硬件电路设计相对简洁,提高系统的性。但由于系统中的各种功能模块较多,每个模块都需要单片机给出一定数量的控制线、数据线等来完成相应的功能,而单片机的I/O资源有限,所以进行I/O扩展。这里是通过由单片机的3个I/O引脚(RC1-RC3)控制译码器74LS138从而给出8个选通信号,分别选通几个74LS373和74LS245来实现对各模块的控制与通信的。 
此外,需要给单片机设计复位电路,这里采用RC复位电路,频率约为4MHz。 
1.2多路温度采集 
针对测量环境、精度和系统主机对监测点传输距离的不同要求,以及考虑元件的成本,选择美国DALLAS半导体公司新推出的一种数字化单总线器件DS18B20。在硬件上,DS18B20与单片机的连接有两种方法。一种是将DS18B20的UDD接外部电源,GND接地,其I/O与单片机的I/O线相连;另一种是用寄生电源供电,此时DS18B20的UDD、GND接地,其I/O接单片机I/O。无论是内部寄生电源还是外部供电,DS18B20的I/O口线要接5K见左右的上拉电阻。DS18B20有六条控制命令,如表1所示。 
CPUCPU对DS18B20的访问流程是:先对DS18B20初始化,再进行ROM操作命令,后才能对存储器操作和对数据操作。DS18B20每一步操作都要遵循严格的工作时序和通信协议。 
1.3信息显示 
采用OCM4X8C液晶显示模块作为输出显示。可显示汉字及图形,采用单片机8位并行连接方式,通过给定命令和显示数据完成不同界面的显示。当单片机通过译码器对连接液晶显示模块的双向锁存器74LS245使能,并且相关引脚通过单片机传送适当的电平时,给出一定的指令字。实现显示的过程是:在传送命令的状态下先选择指令集清屏,然后在资料写入或读取时游标的移动方向及显示的移位,开显示,设定显示地址,然后进入传送数据的状态,根据要显示的内容从中文字库中找出相应的16进制代码并将其依次传给液晶显示器(此时要注意每行显示的字数限制),之后单片机就可以对液晶显示模块进行读写操作。
1.4拨号设计 
采用外置MODEM来实现拨号功能,单片机与MODEM之间采用串行通信,连接方式见图2。将电话线接入MODEM后,单片机按照RS232通信标准与MODEM相连,这里是通过MAX232芯片来实现TTL电平与RS232电平的转换,按照MODEM的工作波特率(9600bps)设置后,单片机串口发出相应AT命令可实现对MODEM的控制,同时MO-DEM在执行该命令后会返回一定的信息。返回信息对于判断MODEM是否正常工作以及电话是否拨通和被接听都有重要的作用。 
 
选用4选1模拟开关4052芯片完成单片机与MODEM串行通信外和传感器模块的MAX485串行通信的控制。当单片机端口C的RC3=1、RC2=0、RC1=1时,译码器74LS138的译码线Y5有效,使得74LS373有效,因而来自单片机的RD4位锁存至4052的INH端,此时RD4的低电平来控制4052的选通。因4051的INH端通过反相器连接4052的INH端,所以不被同时选中。 
为了实现MODEM与单片机的实时通信,将系统板上用于连接MODEM的D型插口的RST与CTS互联,DTR与DSR互联。 
1.5语音控制模块 
该部分主要是通过单片机控制语音芯片ISD2560来实现多段语音存储和播放。通过给定相应段地址和控制信号(录放音P/R和使能控制CE),ISD2560及其外围电路即可实现对多段语音的存储和播放。由于语音的存储有600个地址,所以要用A0-A9共十位进行表示,对ISD2560输入地址,单片机的端口D通过74LS373输入A0-A7八位地址,然后再单输入A8、A9两个高位地址。和放音是单片机通过RD7控制录放音引脚P/R实现的。 
1.6信号音检测模块 
信号音检测模块CR6230用于实现准确识别各种电话信号音,包括拨号音、回铃音、忙音和催挂音等功能。即:若得出某种后,相应的信号引脚则输出有效TTL电平。 
接听的判断过程是单片机控制MODEM拨号后,识别回铃音信号是否有效,若无效则重拨或改拨号码;回铃音信号有效则等待,若其变为无效则判断此时对方是否接听,此后还要根据MODEM的返回值来进一步确定是否真被接听。信号的识别需要一定的周期才可以保证性和准确率,所以在检测到信号音后要延时大约1s的时间,以保证准确的识别结果;同理,当信号消失后也应略有延时再。硬件设计是将电话线路经通信变压器CRE变换隔离后接入到CR6230的信号输入端IN引脚。通信变压器CRE3用于电话终端产品和中继线产品的线路接口部分,技术指标符合邮电部入网标准。将CR6230的BS、RS、PS、SS引脚分别通过锁存器74LS373与单片机的D3~D0连接,单片机通过读取端口D的低四位就能获得CR6230返回的当前信号状态。另外,若单片机通过控制译码器的Y2引脚将CR6230的CS引脚设置为接收低电平时,BS、RS、PS、SS引脚也将被设置为低电平,这样,其上的信号被以等待接收新的信号。 
2系统的软件设计流程图 
系统软件设计的难点在于对DS18B20的控制(如图3)。 
3结语 
设计以PIC单片机系统为,由单片机、温度传感器、RS-485串口通信和计算机组成,利用了DS18B20“总线”数字化温度传感器,能够对多点的温度进行实时巡检。各检测单元(从机)能立完成各自功能,同时能够根据主控机的指令对温度进行定时采集,测量结果不仅能在本地显示,而且可以利用单片机串行口,通过RS-485总线及通信协议将采集的数据传送到主控机,进行进一步的存档、处理。主控机负责控制指令的发送,控制各个从机进行温度采集,收集测量数据,并对测量(包括历史数据)进行整理、显示和存储。主控机与各从机之间能够相互联系、相互协调。本系统运行稳定、工作精度高,经测试,在-10℃~+70℃间测得误差为0.25℃,80℃到105℃时误差为0.5℃,当T105℃误差增大到1℃左右。实践证明,该控制系统操作方便,维修简单,运行稳定、。 


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下面的例程说明了在S7-200CPU之间设置一个简单的Modbus通讯。
这个例子是关于Modbus功能码6的(写从站保持寄存器), 也可以作为其他所支持的功能码:1, 2, 3, 4, 5, 15 和16 的基本参数设置步骤 。

要求:
要使用Modbus协议先在STEP 7 Micro/Win上安装指令库
Modbus主站协议只支持STEP 7 Micro/Win V4.0 SP5及其以上版本.。


1. 硬件设置

2. 参数匹配

3. 指令库的存储地址

4. 保持寄存器值得传输


1. 硬件设置
例程中的Modbus通讯是在两个S7-200 CPU的0号通讯口间进行的(每个CPU都有两个通讯口)。在主站侧也可以选择相应库文件 "MBUS_CTRL_P1" 和 "MBUS_MSG_P1"通过1号通讯口通信。通讯口1与Micro/WIN建立PG或PC连接,两个CPU的通讯口0通过PPI电缆进行连接(电缆的针脚 连接为2,3,7,8)。

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图. 01

2. 参数匹配
对于MODBUS通讯, 主站侧需要程序库 "MBUS_CTRL" 和 "MBUS_MSG", 从站侧需要程序库 "MBUS_INIT" and "MBUS_SLAVE"。
在 Micro/WIN 中您需要为主站和从站新建一个项目,程序与参数设置见图.02。
要保证主站与从站的“Baud”和"Parity"的参数设置要一致,并且程序块"MBUS_MSG"中的"Slave"地址要与程序块"MBUS_INIT"中的"Addr"所设置的一致 (见图. 02)。
Micro/WIN“系统块”中设置的0通讯口的波特率与MODBUS协议无关("Mode" = "1")。

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图. 02

下面的表格列出了程序块各个参数选项及其意义

主站

MBUS_CTRL
 

参数意义选项
EN使能 
Mode协议选择0=PPI, 1=MODBUS
Baud传输速率 kbps1200, 2400, 4800, 9600, 19200, 38400, 57600, 115200
Parity校验选择0=无校验, 1=奇校验, 2=偶校验
Timeout从站的长响应时间 ms 
Done“完成”标志位 
Error错误代码1)
表 01


1) 参看STEP 7 Micro/WIN 帮助: "MODBUS主站执行MBUS_MSG时的错误代码MBUS_MSG" 。

MBUS_MSG
 

参数意义选项
EN使能 
First读写请求位 
Slave从站地址 
RW"读" 或 "写"0=读, 1=写
Addr读写从站的数据地址0 .. 128 = 数字量输出 Q0.0 .. Q15.7
 1001 .. 10128 = 数字量输入 I0.0 .. Q15.7
 30001 .. 30092 = 模拟量输入 AIW0 .. AIW62
 40001 .. 49999 = 保持寄存器 2
Count位或字的个数 (0xxxx, 1xxxx) / words (3xxxx, 4xxxx) 
DataPtrV存储区起始地址指针 
Done'完成' 标志位 
Error错误代码1)
表 02


1)参看STEP 7 Micro/WIN 帮助: "MODBUS主站执行MBUS_MSG时的错误代码MBUS_MSG" 。

从站

MBUS_INIT
 

参数意义选项
EN使能 
Mode协议选择0=PPI, 1=MODBUS
Addr从站地址 
Baud传输速率 kbps1200, 2400, 4800, 9600, 19200, 38400, 57600, 115200
Parity校验0=无校验, 1=奇校验, 2=偶校验
Delay时时间 ms 
MaxIQ可使用的数字输入输出点数2)
MaxAI可使用的模拟量输入点数2)
MaxHold保持寄存器字的大数量2)
HoldStart保持寄存器的起始地址(40001) 
Done完成标志位 
Error错误代码3)
表 03


2) 大的地址取决于所用CPU的类型及其大值。
3)参看STEP 7 Micro/WIN 帮助: “MODBUS从站协议的错误代码”。

MBUS_SLAVE
 

参数意义选项
EN使能 
Done完成标志位 
Error错误代码3)
表 04


3)参看STEP 7 Micro/WIN 帮助: “MODBUS从站协议的错误代码” 。

3. 库的存储地址
项目完成后要在Micro/WIN中定义库的存储地址,当定义完存储区后, 要保证在任何情况下不能再被其它程序所使用 (主站侧: "DataPtr" + "Count" 从站侧: "HoldStart" + "MaxHold")。

 

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图. 03

4. 保持寄存器值的传输
将程序下载到相应的CPU后,可以在状态表中给主站侧的V存储区赋值,然后监视从站的变化。
当主站的I0.0使能后,VW2中的内容就被发送到从站并写入从站的VW2 。

保持寄存器值的传输见图. 04。
指针"DataPtr" 代表了V区被读的起始地址。
参数 "Count" 表明了地址"Addr" = "4xxxx" (保持寄存器)以字为单位被读的个数。
主站中被读取的V存储区被写入地址为"Addr" = "40002" ("RW" = "1")的保持寄存器中。
保持寄存器是以字为单位工作的,它与从站的V区地址对应。
指针 "HoldStart" 明确了与保持寄存器起始地址40001相对应的V存储区的初始地址。
可以这样计算从站的V区目标指针:

2 * (Addr - 40001) + HoldStart = 2 * (40002 - 40001) + &VB0 = &VB2

另外,要保证"MaxHold" 定义的数据区能够包含主站侧所要写入的数据区 :

MaxHold >= Addr - 40001 + Count = 40002 - 40001 + 1 = 2

不是一个软件类的他是一门技术,一门学科。 你之类就学好了那是不可能的。 做个简单的比方:农民锄地,看到农民一步一步的锄地,学了几下,就认为会了,其实锄地还需要认识杂草和庄稼的区别,需要认识庄稼留几颗比较合适。

初学者必看步骤

部分:小型cp系列1、i/o接线

(1)、plc输入接线包括按钮输入接线、npn型接近或光电开关接线、pnp型接近或光电开关接线。

(2)、plc输出接线包括输出型接线、晶体管npn型输出接线、晶体管pnp型输出接线。同时按负载的不同类型进行接线,如:灯、继电器、伺服等。主要掌握plc的几种不同输出类型的差别,接线上的注意点。(接线的基本技巧是电流导通法和电压的适应负载)

(3)、实际动手把按钮和继电器接入plc。实现单按钮启停。

2、简单编程

(1)、熟悉软件的基本操作包括:omron软件刻录、安装,打开编程软件,新建工程,保存工程,打开工程,与plc在线,模拟,监视i/o地址,新建,新建段,新建i/o表,设置plc参数等。

(2)、了解小型plc的i/o分配和扩展包括:cp1e/cp1l/cp1h三个系列本体的i/o分配和三个系列扩展模块的i/o分配。弄懂外部输入输出,plc内存分配(各部分内存区的作用和不同点)。

(3)、熟悉基本指令包括:tim/set/rset/keep/cnt/mov/movl/xfer等指令。

(4)、学会plc的简单操作(如上下载程序)包括:懂得拨码开关的作用和设置,usb上下载程序,串口上下载程序等。

(5)、plc硬件的熟悉、选型。包括:熟悉小型plc的各个系列、各个型号的特点和区别。他们包含的功能、扩展等。

3、掌握小型plc的一些基本功能

(1)、脉冲控制功能(掌握)包括:弄懂脉冲控制原理,cw/ccw与脉冲加方向控制的区别,连续模式与立模式的区别,原点搜索的作用,相对与的差别。学会点动、停止、相对位置正反转、原点搜索(熟悉掌握原点搜索的几种不同方式的区别和设置)、位置正反转、自动往复走等功能。通过以上功能掌握sped/ini/plus/pls2/acc等指令的使用。

(2)、串口通信功能(掌握)包括:串口通信原理、接线、端口定义。plc与连接、plc与plc连接、plc与连接、plc与温控器/等连接、plc与三方设备连接。根据以上的几种连接,掌握nt-bbbb/pc-bbbb/host-bbbb/toolbus/串口网关/rs-232c(无协议)等通信方式。学会与不同设备通信时连接线的制作。

(3)、以太网通信功能(掌握)包括:以太网通信原理,ip地址的作用和设置,了解tcp和udp方式的差别,了解路由表的作用,学会制作路由表。掌握cp1w-cif41、cj1w-eip21、cj1w-ent21等以太网模块的使用,了解omron fins指令的通信和cj1w-eip21数据共享功能。

(4)、高数计数功能包括:接线,旋转编码器的原理及使用,plc的高数计数设置,高数计数的几种不同方式的原理及使用,高数计数中断功能,比较表登录比较等。

(5)、模拟量功能包括:了解数模转换和模数转换,平均值功能,峰值功能和谷值功能等。知道电流与电压的差异,懂得如何接线等。

(6)、中断功能包括:中断原理及作用。区分定时中断、外部i/o中断、高数计数中断、输入中断。

二部分:中型cj系列

1、了解cpu及各种模块硬件构成

(1)、cpu模块包括:cj1m/cj1g/cj1h以及cj2m/cj2h这几个系列cpu的功能,硬件结构,特点等。

(2)、了解其它各种模块的作用包括:i/o输入输出单元(cj1w-id211/261和cj1w-od211/261)、以太网模块(cj1w-etn21/cj1w-eip21)、位置控制单元(cj1w-nc113/213/413/133/233/433)、模拟量输入单元(cj1w-ad041/081)、模拟量输出单元(cj1w-da041/081)等。

2、控制功能(1)、伺服控制主要掌握cj1w-nc413的功能。包括:控制原理、接线、直接操作、存储器操作、学会cx-bbbbbbbb软件的使用。

(2)、网络控制主要掌握以太网控制和devicenet控制功能。以太网包括:cj1w-etn21与cj1w-eip21的差异、以太网通信原理、以太网通信特点、了解omron fins通信功能(掌握send/recv/cmnd等指令的使用)、了解cj1w-eip21的数据共享功能(掌握network configurater软件的的使用)。devicenet包括:cj1w-drm21模块的使用及接线、omron devicenet从站的数据共享配置、其它厂家devicenet从站的数据共享配置。

(3)、串口通信主要掌握cj1w-scu21/31/41模块的使用。了解协议宏功能以及cx-protocol软件的使用。

(4)、模拟量控制主要掌握cj1w-ad041/081和cj1w-da041/081模块的使用。

3、编程

(1)、了解cj系列的i/o及内存分配

(2)、学会创建i/o表

(3)、掌握梯形图编程、功能块的使用、sfc顺序功能图编程、st语言编程。

三部分:实验

(1)、触摸屏连接plc实验;

(2)、高数计数和中断功能实验;

(3)、模拟量控制变频器程序的编写与测试;

(4)、rs485通信方式控制变频器的程序编写与测试;

(5)、devicenet通信的实验;

(6)、小型plc与cj内置脉冲控制的动手实验;

(7)、nc单元的脉冲控制功能的动手实验;

(8)、pc-bbbb通信实验;

(9)、串口无协议通信txd、rxd指令程序的编写与测试;

(10)、以太网通信send/recv/cmnd指令程序的编写与测试;

(11)、温控器与plc通信实验。

的一般技术规格,主要指的是plc所具有的、机械、环境等方面的规格。各厂家各不相同,大致有如下几种:

(1)电压。plc所需要外接的电源电压,通常分为交流电源和直流电源两种形式。

(2)允许电压范围。plc外接电源电压所允许的波动范围,也分为交流电源和直流电源两种形式。

(3)消耗功率。plc所消耗的电功率的大值。与上对应,也分为交流、直流电源两种形式。

(4)冲击电流。plc所能承受的冲击电流的大值。

(5)绝缘电阻。交流电源外部所有端子与外壳端子间的绝缘电阻。

(6)耐压。交流电源外部所有端子与外壳端子间,在1min内可承受的交流电压的大值。

(7)抗干扰性。plc可以抵抗的干扰脉冲的峰一峰值、脉宽、上升沿。

(8)抗振动。plc所能承受的机械振动的频率、振幅、加速度及在x、y、z三个方向的时间。

(9)耐冲击。plc所能承受的冲击力的强度及x、y、z三个方向上的次数。

(10)环境温度。确保plc正常使用的温度范围。

(11)环境湿度。确保plc正常使用的湿度范围。

(12)环境气体状况。使用plc时,是否允许周围有腐蚀性气体等方面的气体环境要求。

(13)保存温度。保存plc所需的温度范围。

(14)电源保持时间。plc要求电源保持的短时间。



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