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上海非俗工控自动化设备有限公司(西门子分销商)
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上海非俗工控自动化设备有限公司是中国西门子的合作伙伴,公司主要从事工业自动化产品的集成,销售各维修。
表1 递增、递减指令格式
LAD |
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|||
STL | INCB OUT |
DECB OUT
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INCW OUT
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DECW OUT
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INCD OUT
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DECD OUT
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功能 |
字节加1
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字节减1
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字加1
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字减1
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双字加1
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双字减1
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操作及数据类型 |
IN:VB, IB, QB, MB, SB, SMB, LB, AC, 常量, *VD, *LD, *AC
OUT:VB, IB, QB, MB, SB, SMB, LB, AC, *VD, *LD, *AC
IN/OUT数据类型:字节
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IN: VW, IW, QW, MW, SW, SMW, AC, AIW, LW, T, C, 常量, *VD, *LD, *AC
OUT:VW, IW, QW, MW, SW, SMW, LW, AC, T, C, *VD, *LD, *AC
数据类型:整数
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IN:VD, ID, QD, MD, SD, SMD, LD, AC, HC, 常量, *VD, *LD,*AC
OUT;VD, ID, QD, MD, SD, SMD, LD, AC, *VD, *LD, *AC
数据类型:双整数
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说明:
(1)使ENO = 0的错误条件:SM4.3(运行时间),0006(间接地址),SM1.1溢出)
(2)影响标志位:SM1.0 (零),SM1.1(溢出),SM1.2(负数)。
(3)在梯形图指令中,IN和OUT可以指定为同一存储单元,这样可以节省内存,在语句表指令中不需使用数据传送指令。
冗余的CPU414H中央控制单元
本自控系统现场控制站的中央控制器采用冗余设计,它由2套AS-400型中央控制器组成。它们预装有冗余软件,并通过一个通讯接口实现相互连接。在系统正常的运行中,当某个中央控制器出现故障时,另一个中央控制器能自动接管所有的工作,保证了系统继续正常运行。因此系统现场控制站的AS-400中央控制器具有很好的冗余性能。
AS 的中央处理器采用S7-400 系列工业控制器中S-414 以上的CPU,专为过程控制应用设计,CPU 芯片的底层程序采用类PASCAL语言编写,为CFC,SFC等过程控制语言提供平台。中央控制器中预装有冗余软件,用户在组态时可完全忽略其冗余特性,象对非冗余系统组态一样只需输入用户程序。
3.远程I/O站
每个分布式I/O站的有源背板总线上插有2个IM153-2通讯接口模块 ,分别通过2条独立的PROFIBUS-DP现场总线与AS-400中央控制站进行实时通信。在系统运行过程中,当其中某一个IM153-2通讯接口模块发生故障时, 系统能自动地切换到另一个IM153-2通讯接口模块,并可带电热插拔更换故障的通讯接口模块,不会影响系统正常运行。
4.冗余的通讯网络
CP443-1作为标准的工业以太网连接装置,在物理层上采用高防护等级的通讯线缆,工业以太网的卡件上带有CPU可以独立处理通讯信号。高速工业以太网是在工业以太网的通讯协议的基础上,将通讯速率提高到了100M/s。SIMATIC NET 中的高速以太网采用了全双工并行(FDX)通讯模式,这种模式允许站点同时发送和接收数据,通讯速率可提高一倍。SIMATIC NET 在高速以太网上还采用了交换技术,利用交换机模块将整个网段分成若干子网,每个子网都可以独立地形成一个数据通讯网段,可以大大地提高通讯效率。普通以太网上由于网段上数据通讯阻塞的存在,使得网络上实际通讯技术只有40%,采用了全双工并行通讯技术和交换技术后,使得网络的通讯能力得以充分地利用。
5.主要监控功能描述:
(1) 工艺流程显示:依据系统工艺控制过程以流程图形式表现工艺流程图;
(2) 顺序控制操作指导:在PCS7中提供SFC顺序功能图,以图形方式监控顺序控制过程;
(3) 系统控制和设定功能:控制系统提供丰富的回路控制监控库,可以对回路控制和参数设定进行集中显示、集中监控;
(4) 趋势显示:以实时趋势和历史趋势方式显示重要过程参数的变化趋势;
(5) 报警记录与显示
(6) 报表管理:提供日报、月报打印功能,可提供定时打印、事件驱动打印、召唤打印等;
(7) 用户级别管理:为了保证系统的安全操作,系统提供多级用户权限管理,不同权限的用户对应不同的操作范围。
四 使用效果分析
该DCS系统经长期运行证明,各项技术指标均达到国际先进水平,主要表现如下:
(1) 燃烧效率高:垃圾在炉排上与空气混合均匀燃烧充分,垃圾燃尽率高;
(2) 处理垃圾范围广泛 :由于设计了根据不同垃圾类型而调整的控制策略,垃圾处理范围大大提高,能够处理工业垃圾、生活垃圾、废弃橡胶轮胎等;
(3) 运行维护费用低 :由于自动控制水平高,运行人员少,定检和不定期检修费用低,降低了维护费用;
(4) 可靠性高 :经过长期运行表明,控制系统故障率非常低,系统可用率可达99.9%以上,满足设计要求;
仓库存储PLC控制系统设计
仓库存储控制系统模型如下图所示:
在两台传送带之间有一个仓库区。传送带1将包裹运送至仓库区,传送带1由电动机M1驱动。传送带2将包裹运出仓库区,传送带2有电动机M2驱动。传送带1靠近仓库一端安装光电开关PEB1确定入库的包裹数,传送带2靠近库区一端安装光电开关PEB2确定出库的包裹数。
控制要求如下:
(1)5个指示灯(HL1~HL5)显示仓库区的占用程度。
(2)电机M1的起停由按钮SB1和SB2控制,若仓库装满则传送带1自动停止。电动机M2的起停由按钮SB3和SB4控制,若仓库已空,则传送带2自动停止。
(3)库区存储量由MW0中的值决定,MW0的初值为100。MW0中的内容可以通过按钮SB5增加,每按一次SB5,MW0中的内容增加10,每按一次按钮SB6,MW0中的内容减10。MW0的内容小不能少于10,大不能大于200。只用当两台电动机都处于停止状态时才可修改MW0中的值。
(4)仓库内剩余空间的包裹存储数以BCD码格式保存在MW10中。
1. PLC硬件配置
控制系统中的硬件配置如下:
序号 | 名称 | 型号说明 | 数量 |
1 | CPU | CPU313 | 1 |
2 | 电源模块 | PS307 | 1 |
3 | 开关量输入模块 | SM321 | 1 |
4 | 开关量输出模块 | SM322 | 1 |
5 | 前连接器 | 20针 | 2 |
2.分析控制要求进行输入输出点分配,并根据分配画出外部接线图。
输出:
序号 | 输入信号名称 | 地址 |
1 | M1开始按钮SB1(常开) | I0.0 |
2 | M1停止按钮SB2(常开) | I0.1 |
3 | M2开始按钮SB3(常开) | I0.2 |
4 | M2停止按钮SB4(常开) | I0.3 |
5 | 加数按钮SB5(常开) | I0.4 |
6 | 减数按钮SB6(常开) | I0.5 |
7 | 光电开关PEB1 | I0.6 |
8 | 光电开关PEB2 | I0.7 |
输入:
序号 | 输出信号名称 | 地址 | 序号 | 输出信号名称 | 地址 |
1 | 指示灯HL1 | Q4.0 | 5 | 指示灯HL5 | Q4.4 |
2 | 指示灯HL2 | Q4.1 | 6 | 电动机M1(KM1) | Q4.5 |
3 | 指示灯HL3 | Q4.2 | 7 | 电动机M2(KM2) | Q4.6 |
4 | 指示灯HL4 | Q4.3 |
西门子PLC S7-200支持的波特率和设备的缺省地址
数据通过网络传输的速度是波特率,其单位通常是Kbaud或者Mbaud。波特率是指在给定时间内传输的数据是多少。例如,19.2Kbaud表示的1秒内传输19200位数据。在同一个网络中通讯的器件必须被配置成相同的波特率,网络的高波特率取决于连接在该网络上的波特率低的设备。
下面是西门子PLC S7-200支持的波特率。
表1 S7-200支持的波特率
网络 | 波特率 |
标准网络 | 9.6K到187.5K |
使用EM277 | 9.6K到12M |
自由端口 | 1200到115.2K |
在网络中要为每一个设备指定一个一的地址. 一的地址可以确保数据发送到正确的设备或者来自正确的设备。S7-200支持的网络地址为0到126。对于有两个通讯口的S7-200,每一个通讯口可以有自己的站地址。
下面是西门子PLC S7-200设备的缺省地址。
表2 S7-200设备的缺省地址
S7-200设备 | 缺省地址 |
STEP7-Micro/WIN | 0 |
HMI(TD200,TD或OP) | 1 |
S7-200CPU | 2 |
西门子S7 PLC自由通信口模式的应用(打印机和条形码阅读程序
西门子S7 PLC的自由通信口模式(Freeport Mode)的通信协议可自由定义,通信所需要的信息存放在特殊存储字节SMB30中,用户须作如下说明:
奇偶校验
每个字符的位数
波特率
自由通信口模式可以接收和发送数据。本例用一个仿真的打印机程序来描述数据发送,再用一个条形码阅读程序来说明数据接收。
例图
用S7-200进行定位控制、监视和位置校正设计举例
本例用S7-200 CPU 214 DC/DC/DC进行定位控制,并具有位置监视和位置校正
概述
本例相对位置山增量传感器进行位置监视。为了求出传感器信号,将该信号作为CPU 214中的大可处理7kHz信号的高速计数器的输入,这样,就可检测出位置误差。例如,当起一停频率超出时,通过步数丢失可以检测到位置错误。一旦检测出位置误差,就以较低频率进行位置校正。
硬件要求
程序框图
程序和注解
一、初始化
在程序的第一个扫描周期((SM0.1=1)设置重要的参数。此外,高速计数器HSC2由外部复位并初始化为A/B计数器。HSC2对检测定位的增量轴编码器信号计数。传感器的A路和B路信号分别作为CPU输入端I1.2和I1.3的输入。旋转方向的选择、按钮锁定、操作模式的选择及定位的过程 (请参考此例概述)。由增量传感器进行定位监视,在输出脉冲结束之后,等待T1时间,以便使连接电机和传感器的轴连接器的扭转振动消失。
二、实际值和设定值的比较
T1到时后,子程序4对实际值和设定值进行比较。如果轴的位置在设定位置的±2步范围内,定位就是正确的。如果实际位置在此目标范围之外,当超过起停频率时,那就会造成电机失步这种情况的发生,此时,一个相应的警告信号就会则Q1.1输出。
三、位置的较正
若定位错误被检测出来,则起动第二等待定时器T2。此后,根据设定值和实际值之间的差值计算出校正的步数。当校正时,电动机频率低于起停频率,以防新的步数丢失。
四、校正取消
如果在两次校正尝试之后还小能达到设定位置,为女全起见,控制将被锁定(M0.2=1 )。只有按下确认按钮I1.4之后,控制才被打开,然后,进行另一个参考点的检测。
T1505系统通过现场接口模板(FIM)连接SIMATIC S7-212编程
本例描述了如何将SIMATIC S7-212(或S7-214)与SIMATIC T1505可编程逻辑控制系统连接起来。主设备(T1505}通过现场接u模板((FIM)向从设备(S7-212发送信息。数据传输的协议为4字(4-Word)简单协议。这样T1505可控制新型SIMATIC PLC及其它支持此协议的设备(例如某些SE &A驭动器)。
通过自山端模式(Freeport Mode),S7-212接收来自主设置的信息,以及向主设备发送信息。由几个中断程序完成从设备的数据处理。