西门子模块6ES7340-1AH02-0AE0功能介绍

西门子模块6ES7340-1AH02-0AE0功能介绍

PLC的英文全称叫Power Line Communication，从字面上我们就可以理解这是一种利用现有电力线，通过载波方式将信号进行传输的技术。其大的特点是不需要重新架设网络，只要有电线，就能进行。

PLC调试步骤

1. 检查路线、确认地址
这一步需要比较细心逐点进行，要保证路线、正确无误。否则会影响后面的调试。可不带电核对，那就是查线，较麻烦。也可带电查，加上信号后，看电控系统的动作情况是否符合设计的目的。
2. 检查与测试指示灯
控制面板上如有指示灯，应先对应指示灯的显示进行检查。一方面，查看灯坏了没有，另一方面检查逻辑关系是否正确。指示灯是反映系统工作的一面镜子，先调好它，将对进一步调试提供方便。
3. 检查手动动作及手动控制逻辑关系
完成了以上调试，继而可进行手动动作及手动控制逻辑关系调试。要查看各个手动控制的输出点，是否有相应的输出以及与输出对应的动作，然后再看，各个手动控制是否能够实现。如有问题，立即解决。
4. 半自动工作
如系统可自动工作，那先调半自动工作能否实现。调试时可一步步推进。直至完成整个控制周期。哪个步骤或环节出现问题，就着手解决哪个步骤或环节的问题。
5. 自动工作
在完成半自动调试后，可进一步调试自动工作。要多观察几个工作循环，以确保系统能正确无误地连续工作。
6. 模拟量调试、参数确定
以上调试的都是逻辑控制的项目。这是系统调试时，要调通的。这些调试基本完成后，可着手调试模拟量、脉冲量控制。主要的是选定合适控制参数。一般讲，这个过程是比较长的。要耐心调，参数也要作多种选择，再从中选出优者。有的PLC，它的PID参数可通过自整定获得。但这个自整定过程，也是需要相当的时间才能完成的。

注意事项

（1）熟悉现场环境及设备。
（2）熟悉电源模块的配置。例如，电源模块通常有和10A的分别，如果模块较少，可以选用功率小的电源模块；如果模块较多，则应该选用大功率的电源模块。而一般，如果现场仪表需要PLC也供应24V直流电源而不是采用外部电源供电（如RTU）的情景，通常CPU所在的机架上选用大功率的电源比较合理。
（3）基座安装（RACK）时，在决定控制箱内各种控制组件及线槽位置后，要依照图纸所示尺寸，标定孔位，钻孔后将固定螺丝旋紧到基座牢固为止。在装上电源供应模块前，同时注意电源线上的接地端有无与金属机壳连结，若无则须接上。接地不好的话，会导致一系列的问题，静电、浪涌、外干扰，等等。由于不接地，往往PLC也能够工作，因此不少经验不足的工程师就误以为接地不那么重要了。这就像登山的时候，没有系上保护缆绳一样，虽然你正常前进的时候，保护缆绳没有任何作用，但一旦你失足的时候，没有那根绳子，你的生命就完结了。PLC的接地，就相当于给PLC系上保护缆绳。
（4）做好静电的隔离。静电是无形的，但可能因为不会对人造成生命危险，所以许多人常常忽视它。在中国的北方、干燥的场所，人体身上的静电都是造成静电损坏电子组件的因素。虽然你被静电打到的话，只不过是轻微的酥麻，但这对PLC和其他任何电子器件就足以致命了。要避免静电的冲击有下列三种方式：1）在进行维修或换组件时，请先碰触接地的金属，以去除身上的静电；2）不要碰触电路板上的接头或是IC接脚；3）电子组件不使用时，请用有隔离静电的包装物，将组件放置在里面。想象PLC里的元器件是一个娇嫩的婴儿，而那些静电会导致这个婴儿死亡，你就会容易以正确的态度对待这个问题了。
（5）检查接线，这是要强调的一个问题，也是十分简单但却几乎每个项目都会遇到的PLC接线。这往往是经验不足的工程师常常忽略的一个问题。其实，现场调试大部分的问题和工作量都是在接线方面。有经验的工程师应当检查现场的接线。通常，如果现场接线是由用户或者其他的施工人员完成的，则通过看其接线图和接线的外观，就可以对接线的质量有个大致的判断。然后要对所有的接线进行一次完整而认真的检查。现场由于接线错误而导致PLC被烧坏的情况屡次发生，在进行真正的调试之前，一定要认真地检查。即便接线不是你的工作，检查接线也是你的义务和责任，而且可以省去你后面大量的时间。
（6）在设计交底的过程中要指出的是，对于设计中的任何变，你只能提建议，而不是擅自做修改。因为，现场工程师的职责是按照设计施工，而不是设计。因此，对于现场发现的任何不合理的东西，你可以提出意见，但要等到设计变确认书到你手里后，你才能按照变后的设计工作，尽管这个变可能是你的意见。还有，即使初的设计也是你做的，你在变后，也要通知用户，并用户的书面同意。
（7）现场修改已经运行时常被忽略的一个问题是，工程师忘记将PLC切换到编程模式，虽然这个错误不难发现，但工程师在疏忽时，往往会误以为PLC发生了故障，因此耽误了许多时间。

PLC技术主要缺点

既然PLC技术这么牛，只要电线架设到哪，数据通讯就可以传输到哪，那我们在日常的生活中为什么不采用PLC电力线技术上网，而是采用ADSL、光纤等作为宽带接入呢？这是由于PLC技术的一些固有缺点限制了它的广泛应用。
1. 配电变压器对电力载波信号有阻隔作用，所以电力载波信号只能在一个配电变压器区域范围内传送；
2. 电子线对载波信号有很大的衰减，所以一般电力载波信号只能在单相电力线上传输；
3. 电力线上的用电装置很多，会对载波信号造成干扰，而且干扰信号功率可能会远远大于载波信号。

根据实践中的摸索，总结出两种解决PLC输入点不足问题办法

其一是把多个要输入的信号，先通过外部元件的逻辑组合，然后再接入到PLC的一个输入点上；其二是不需要增加任何元件，通过运用PLC内部的逻辑组合，把连接到输入端的开关变成双稳态开关，来实现我们节省输入点的目的。

下面以工业控制中常见到的电动机的启动停止控制为例，具体来探讨这两种方案的实现方法。为了叙述的方便，我先做这样的定：PLC系统采用西门子公司的S7-200系列；电动机启动按钮为SB1,定义号为I0.0；停止按钮为SB2，定义号为I0.1；控制电动机的接触器定义为KM1;控制接触器KM1的PLC输出点定义为Q0.0。

方案1：启动、停止按钮SB1和SB2不是单接到PLC的输入端，而是先把SB1与SB2进行串联再连接到输入模块，这样就节省了一个输入点。控制流程是这样的：按下启动按钮SB2，I0.0输入高电平，Q0.0有输出信号，带动接触器KM1吸合，启动电动机旋转，同时接触器的辅助触点吸合，维持I0.0的高电平，从而电动机的旋转得以保持；按下停止按钮SB1，I0.0变为低电平，Q0.0便由高电平变为低电平，从而使KM1失电，电动机停止旋转。

另外一种解决输入点不足的方法是通过软件来实现，这种方案的接线非常简单，直接把一个按钮连接到PLC输入端，我把它定义为I0.0,但按下这个按钮，可以启动电动机旋转；若再按下这个按钮，又可以使电动机停止，即这个按钮是双稳态的。

我们来看它是如何实现的：按下按钮，I0.0为高电平，由于初始状态下M0.0是逻辑0，只有网络1中有电流流过，M0.1置位，从而在按钮释放后，Q0.0点输出，Q0.0激励KM1，使电动机旋转；同时M0.0变为逻辑1，为M0.1复位做好准备。如果此时再按下按钮，又只能使网络2中有电流流过，M0.1复位。它的复位使Q0.0失电，电动机停止，同时使M0.0复位，又为M0.1置位做好准备。再按下按钮，又会重复上述循环。之所以在网络3支路中串入I0.0，是为了取一个瞬时信号，保证按下按钮并等释放了以后，才使状态发生改变。如果您持续按着按钮不释放，PLC仍维持原来的状态不改变。

以上两套方案都是切实可行的，具体采用哪一种，那还要根据您实际的使用条件来决定，切莫盲目套用。

问：我有一个改造项目新系统的313C PLC需要从老系统上用MpI通讯读取一个模拟量和16个数字量的数据，现在问题是用定义全局数据通讯还是在新系统plc中用sfc67和sfc68通讯，是不是编程通讯比全局数据通讯速度快稳定？请高手指点。（还要问一句如果用编程通讯的话怎么把定义好的全局数据给删除掉）如果不用全局数据的话，用编程，两个plc在组态里用不用连？是不是只用设置一下地址就行了吧？

答：全局数据通信是PLC之间进行的不需要编程通过MPI接口在CPU间循环地交换少量数据，当过程映像被刷新时，在循环扫描检测点上进行数据交换；而无组态的连接的MPI通信（编程通信）通过调用SFC67和SFC68来实现，MPI无组态连接就是MPI通信时，不需要组态，只要编写通信程序即可实现通信，PLC之间可以采用双边编程通信和单边编程通信方式，你这里应该是采用单边编程通信方式，因为CPU313C需要从老系统上用MpI通讯读取一个模拟量和16个数字量的数据，只要在CPU313C上进行编程就可以实现数据交换，编程通信要比全局的数据量要大，速度快；

你把两个PLC之间的MPI端口连接起来，设定主站CPU313C的MPI通信参数（波特率187.5kbit/s）和主站的MP地址如“3”，不能与老的PLC的MPI地址重复，把两个站的波特率设定一样，各自下载到PLC中；因为你只想老系统上用MpI通讯读取一个模拟量和16个数字量的数据，在CPU313C中单边编程，在读取数据区只要对方的PLC的MPI地址和数据区就可以了。

X_PUT(SFC68)为发送数据的指令，通过此指令将数据写入不在同一个本地S7站中的通信伙伴，其中DEST_ID为对方的MPI地址（这里指你的老系统PLC的MPI地址）和VAR_ADDR为对方的数据区，SD为本地数据区，保证SD参数定义的数据长度和数据类型与通信伙伴上VAR_ADDR一致；

X_GET(SFC67)为接收数据的指令，可以从本地站S7站以外的通信伙伴（这里指老系统上PLC站）中读取数据，其中参数DEST_ID和VAR_ADDR分别指对方的MPI地址和对方的数据区，RD为本机的数据区保证RD参数定义的接收区（CPU313C）至少和由VAR_ADDR参数定义的要读取的区域一样大，而且类型相匹配。

如果不想要全局数据通信，只要在硬件组态界面中选择菜单Options（选项）/Define bbbbbb Data“（定义全局数据）界面中，打开全局变量发送和接收组态，断口连接，执行保存编译，下载到PLC就可以了。

1      引言

石材设备根据工艺不同主要分为锯石机、切割机、磨石机等三大类，和利时LM、LE系列PLC已经在三种设备上广泛应用，目前市场主流配置多采用两套PLC完成系统功能，和利时新推出LE产品因其，仅一套PLC满足系统需求，本文讲述和利时LE PLC在磨石机设备上的应用，随着自动化程度不断提高，石材设备逐步向多元化、率、精密化、自动化、流水线的方向发展。

在工业环境下，可编程控制器（PLC）已经成为电气控制系统中应用为广泛的装置，和利时新推出LE PLC不仅能实现复杂的逻辑控制，模拟量采集及处理功能，还能完成各种顺序或定时的闭环控制功能，并且抗干扰能力强、性高、体积小、编程简单、开放性好等功能，同时采用和利时HMI实现为直观的监视与控制，通过此系统的应用大大降低了用户成本，提高了控制过程中的稳定性、准确性、性，从而实现整个系统运营的经济、合理和。

2      树脂连续磨机原理及工艺

设备可以根据用户的需要定制9头、12头、14头、16头、20头的树脂磨盘连续磨机，也可以定制磨抛板材宽度650mm、950mm、1200mm、1600mm、2200mm的树脂磨盘连续磨机，设备使用树脂盘磨盘，气压控制磨盘升降，加压压力的大小可调，摆动式横梁带动磨盘移动，移动速度的高度可调，皮带式送板工作台，皮带运行速度高低可调。

工艺描述：系统输送板材，板材随意摆放，通过皮带传送速度可调，经过探头，判断石材具体形状及有孔等，记录相关信息，皮带将不同石材输送到每个磨头下端，通过检测形状控制每个磨头升降及电机运转，磨头Y轴摆动通过编码器控制摆臂，X轴摆动通过编码器控制输送皮带，每个磨头从个到后一个是由粗磨到细磨到后抛光排序的，控制在摆臂摆幅速度可调且平滑，判断出石材形状及缺口后，石材到达对应磨头下方时，磨头准确升降否则会损坏磨头。系统运行主画面如图2-1所示

2-1  系统运行主画面

参数设置：系统运行中可以对相关参数进行设置，如图2-2所示

2-2  参数设置示意图

报警信息：系统实时显示现场设备状态及报警信息，方便操作人员及时有效做出相关处理，如图2-3所示

2-3  报警信息示意图

3      系统设计

系统主要以北京和利时公司LE系列PLC为、HT7A00T触摸屏、编码器、变频器、执行机构等组成，主要通过数量不等微动开关检测石材形状从而控制磨头升降，编码器控制摆臂，触摸屏进行监视与控制并设置相关参数，硬件结构示意图如图3-1所示。

3-1  硬件结构示意图

ì  PLC硬件配置

以下是20机头树脂连续磨机系统主要配置，PLC硬件配置清单如下：

表      3-1 PLC硬件及点表清单

ì  触摸屏配置

触摸屏采用和利时公司的HT7A00T，实现对PLC控制站的监视与控制，保证了系统的性，实时性，确保监控系统的不间断运行。

4      应用特点

基于LE系列PLC的树脂连续磨机系统具有如下特点：

ì  稳定性、性

系统采用和利时公司LE系列PLC及成熟的配套方案，LE系列PLC主要针对中小型或对性要求高的控制系统，在恶劣的工作环境下仍然可以保证长时间的工作。

ì  经济性

因多机头控制设备系统点数多，精度及响应速度要求高，和利时LE系列PLC一套CPU即可满足多机头设备控制，不仅节省了成本，节约了柜内空间，减少了通讯环节，使系统稳定性、综合性价比大大提高。

ì  信息及控制

实时、采集经过PLC传送至触摸屏，及时反映现场设备原件状态，手动或自动控制各元件启停，方便设备维护。

ì  画面显示功能

画面显示整个工艺流程及控制环节、系统参数、现场报警信息、石材实时形状等功能。

ì  开放性及保密性

LE系列PLC编程语言丰富，开放的通讯协议，多机互联功能，的多级密码保护功能，有效的保护相关设备工艺信息及相关程序

5      结束语

基于和利时LE PLC的树脂连续磨机控制系统的设计与实现，已经投入实际运行，且性能稳定，较好地满足了控制过程中的控制与管理相结合的要求，降低了人员的劳动强度，节约了用户的成本。其系统的性和网络互联性方面到的优越性、友好性以及其自动化程度都达到了水平。技术指标也达到了设计要求，LE系列PLC以其高性、易用性很好的完成了此系统的控制任务。

1、每半年或季度检查PLC柜中接线端子的连接情况，若发现松动的地方及时重新坚固连接;

2、对柜中给主机供电的电源每月重新测量工作电压;

二、设备定期清扫的规定

1、每六个月或季度对PLC进行清扫，切断给PLC供电的电源把电源机架、CPU主板及输入/输出板依次拆下，进行吹扫、清扫后再依次原位安装好，将全部连接恢复后送电并启动PLC主机。认真清扫PLC箱内卫生;

2、每三个月换电源机架下方过滤网;

三、检修前准备、检修规程

1、检修前准备好工具;

2、为元件的功能不出故障及模板不损坏，用保护装置及认真作防静电准备工作;

3、检修前与调度和操作工联系好，需挂检修牌处挂好检修牌;

四、设备拆装顺序及方法

1、停机检修，两个人以上监护操作;

2、把CPU板上的方式选择开关从“运行”转到“停”位置;

3、关闭PLC供电的总电源，然后关闭其它给模坂供电的电源;

4、把与电源架相连的电源线记清线号及连接位置后拆下，然后拆下电源机架与机柜相连的螺丝，电源机架就可拆下;

5、CPU主板及I/0板可在旋转模板下方的螺丝后拆下;

6、安装时以相反顺序进行

五、检修工艺及技术要求

1、测量电压时，要用数字电压表或精度为1%的表测量

2、电源机架，CPU主板都只能在主电源切断时取下;

3、在RAM模块从CPU取下或插入CPU之前，要断开PC的电源，这样才能保证数据不混乱;

4、在取下RAM模块之前，检查一下模块电池是否正常工作，如果电池故障灯亮时取下模块PAM内容将丢失;

5、输入/输出板取下前也应先关掉总电源，但如果生产需要时I/0板也可在可编程控制器运行时取下，但CPU板上的QVZ(时)灯亮;

6、拨插模板时，要格外小心，轻拿轻放，并运离产生静电的物品;

7、换元件不得带电操作;

8、检修后模板安装一定要安插到位;

通过以上五大点的描述，相信大家对PLC的维修与保养有了一定的认识。

1、无源输入，即：开关输入。

2、NPN和PNP输入

3、二管输入

1、无源节点输入（开关量输入）

此种形式是PLC输入用的多的一种形式。使用此种形式时，只要注意PLC的输入公共端是共阳还是共阴就行了。如为共阳，则通过开关节点引入的应该是负，如为共阴，则经过开关节点引入的应该是正。如下图所示（括号内为共阳时）：

2、NPN和PNP节点输入

一些传感器或接近开关的输出节点是NPN或PNP节点形式。这时，做为PLC的输入是选NPN还是PNP节点，一方面要看要看PLC的接线形式而定，另外还要看传感器或接近开关的接线形式。下面举例来说明：

如下图所示，传感器的输出是NPN形式的。从图中负载接线可知，传感器动作时，输出0V（黑线④处）。这就要求，PLC的公共端（COM）是正。因此，对于此线路，当PLC的公共端接（CON）正时，PLC的输入就只能用NPN形式。

下图正好相反，当传感器动作时，其输出为正（黑线④处）。此时，就要求PLC的公共端（COM）接负。因此，对于此线路，当PLC的公共端接负时，PLC的输入就只能用PNP的形式。

PLC的输入节点到底是采用PNP还是NPN的形式，其实大不可必死记。只要明白PLC输入内部的电路原理就行了，即：采用PNP还是NPN节点，都保证PLC输入电路内部的光电耦合部分的发光二管得电。

以上两例是以西门子PLC为例，西门子PLC输入内部线路的光电耦合的公共端可以是共阴或共阳，因此，在考虑使用NPN或PNP输入时，可以改变公共端（COM）的正或负来分别使用；而对于三菱FX系列的PLC，因光电耦合的公共端是固定采用共阳的，因此公共端只能接正，输入也就只能使用NPN节点输入方式了。

3、串二管输入

有时，需要在PLC的输入节点中串入一个发光二管来为指示。如下图所示：

此时，一般PLC都会规定串入二管的允许电压降及允许串入的二管的个数。比如，上图所示的FX系列的PLC规定，发光二管允许电压降为4V，多允许中时串入2个。

PNP与NPN型传感器其实就是利用三管的饱和和截止，输出两种状态，属于开关型传感器。但输出信号是截然相反的，即高电平和低电平。PNP输出是低电平0，NPN输出的是高电平1。

PNP与NPN型传感器（开关型）分为六类：

1、NPN-NO（常开型）

2、NPN-NC（常闭型）

3、NPN-NC+NO（常开、常闭共有型）

4、PNP-NO（常开型）

5、PNP-NC（常闭型）

6、PNP-NC+NO（常开、常闭共有型）

PNP与NPN型传感器一般有三条引出线，即电源线VCC、0V线，out信号输出线。

1、NPN类

NPN是指当有信号触发时，信号输出线out和电源线VCC连接，相当于输出高电平的电源线。

对于NPN-NO型，在没有信号触发时，输出线是悬空的，就是VCC电源线和out线断开。有信号触发时，发出与VCC电源线相同的电压，也就是out线和电源线VCC连接，输出高电平VCC。

对于NPN-NC型，在没有信号触发时，发出与VCC电源线相同的电压，也就是out线和电源线VCC连接，输出高电平VCC。当有信号触发后，输出线是悬空的，就是VCC电源线和out线断开。

对于NPN-NC+NO型，其实就是多出一个输出线OUT，根据需要取舍。

2、PNP类

PNP是指当有信号触发时，信号输出线out和0v线连接，相当于输出低电平，ov。

对于PNP-NO型，在没有信号触发时，输出线是悬空的，就是0v线和out线断开。有信号触发时，发出与OV相同的电压，也就是out线和0V线连接，输出输出低电平OV。

对于PNP-NC型，在没有信号触发时，发出与0V线相同的电压，也就是out线和0V线连接，输出低电平0V。当有信号触发后，输出线是悬空的，就是0V线和out线断开。

对于PNP-NC+NO型，和NPN-NC+NO型类似，多出一个输出线OUT，及两条信号反相的输出线，根据需要取舍。

我们一般常用的是NPN型，即高电平有效状态。PNP很少使用。

感性负载具有储能作用，当控制触点断开时，电路中的感性负载会产生电弧电源电压数倍甚至数十倍的反电势，触点闭合时，会因触点的抖动而产生电弧，他们都会对系统产生干扰。可以采用以下措施：PLC的输入端或输出端接有感性元件时，应在他们两段并联连续流二管（对于直流电路见图1）或阻容电路（对于交流电路），以抑止电路断开时产生的电弧对PLC的影响。电阻可以取51～120Ω，电容可以取0.1～0.47μF ，电容的额定电压应大于电源峰值电压。续流二管可以选1A的管子，其额定电压应大于电源电压的3倍。为了减少电动机和电力变压器投切时产生干扰，可在电源输入端设置浪涌电流吸收器。

如果输入信号由晶体管提供，其截止电阻应大于10kΩ，导通电阻应小于800Ω。当接近开关、光电开关这一类两线式传感器的漏电流较大时，可能出现错误的输入信号，可以在PLC的输入端并联旁路电阻，以减少输入电阻（见图 2），旁路电阻的阻值R由下式确定。

式中I位传感器漏电流，Ue, Ie分别是可变程序控制器的额定输入电压和额定输入电流， 是可编程序控制器输入电压低电平的上限值。

不同形式的直流输入信号如何与PLC连接

在可编程程序控制器控制系统中遇到的的直流有源输入信号，一般都是5V、12V、24V、48V等。而目前的PLC输入模块输入点的响应电压范围是3~120V之间，因此，这类信号不必做转换处理，直接和PLC输入模块输入点连接，但和其他无源开关量信号以及其他来源得直流电压信号混合接入PLC输入点时一定注意电压的0V点一定要连接。

如图1所示，输入点I0.0、I0.1连接光电编码器、接近开关的输出信号（OUT），它们的驱动电源由PLC自身的24V提供，它们OUT端子输出信号是有源信号，在和另外两个无源开关量信号I0.2、I0.3混合连接，PLC的M端子与PLC的0V端子以及光电编码器、接近开关的0V信号连接在一起，PLC的输入点的响应电压电位差都是以一个共同参考点为基点。

在图1中，光电编码器和接近开关的直流供电是由PLC自身24V电源提供，这是可编程序控制器控制系统中经常的设计方法，这种方法使系统简单，。但在有些情况，比如PLC的直流电源的容量无法支持过多的负载或者外部检测设备的电源不能使用24V电源，而5V、12V等。在这种情况下，就设计外部电源为这些设备提供电源，而且这些设备输出的信号电压不同，如图2所示。

在图2中，光电编码器的电源是12V，为它设计配备了12V的直流电源，接近开关的电源是5V，为它设计配备了5V的直流电源。它们OUT的输出信号分别是12V和5V的脉冲信号。而且在图中有两个无源开关量的输入信号。

不同电压的直流信号可以PLC输入模块输入点连接，但注意的是信号电位差的参考点共同。在图2中，光电编码器、接近开关、无源开关量的0V信号连接在一起，否则，会出现PLC输入点的响应电压混乱，造成有的输入点的电压过高，尽管可以触发输入点，但有可能过高得电压而烧毁输入点。而有的输入点的电压过低，而无法触发输入点。这在可编程序控制器控制系统中是特别注意的