【西門子PLC中國一級代理商】西門子plc編程入門基礎(chǔ)

時間：2021-07-21作者：上海湘羽自動化科技有限公司瀏覽：129

西門子plc編程入門基礎(chǔ)知識，新手學習*
時間：2021-7-21






可編程序控制器，英文稱Programmable Controller，簡稱PC。但由于PC容易和個人計算機（Personal Computer）混淆，故人們?nèi)粤晳T地用PLC作為可編程序控制器的縮寫。PLC的類型繁多，功能和指令系統(tǒng)也不盡相同，但結(jié)構(gòu)與工作原理則大同小異，通常由主機、輸入/輸出接口、電源擴展器接口和外部設(shè)備接口等幾個主要部分組成。今天我們?yōu)榇蠹医榻B西門子PLC編程入門的相關(guān)知識。


一、西門子PLC的工作原理


掃描技術(shù)


當西門子PLC投入運行后，其工作過程一般分為三個階段，即輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新三個階段。完成上述三個階段稱作一個掃描周期。


（一）輸入采樣階段


在輸入采樣階段，西門子PLC以掃描方式依次地讀入所有輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并將它們存入I/O映象區(qū)中的相應(yīng)得單元內(nèi)。輸入采樣結(jié)束后，轉(zhuǎn)入用戶程序執(zhí)行和輸出刷新階段。在這兩個階段中，即使輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)發(fā)生變化，I/O映象區(qū)中的相應(yīng)單元的狀態(tài)和數(shù)據(jù)也不會改變。因此，如果輸入是脈沖信號，則該脈沖信號的寬度必須大于一個掃描周期，才能保證在任何情況下，該輸入均能被讀入。


（二）用戶程序執(zhí)行階段


在用戶程序執(zhí)行階段，西門子PLC總是按由上而下的順序依次地掃描用戶程序(梯形圖)。在掃描每一條梯形圖時，又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點構(gòu)成的控制線路，并按先左后右、先上后下的順序?qū)τ捎|點構(gòu)成的控制線路進行邏輯運算，然后根據(jù)邏輯運算的結(jié)果，刷新該邏輯線圈在系統(tǒng)RAM存儲區(qū)中對應(yīng)位的狀態(tài)；或者刷新該輸出線圈在I/O映象區(qū)中對應(yīng)位的狀態(tài)；或者確定是否要執(zhí)行該梯形圖所規(guī)定的特殊功能指令。


 即，在用戶程序執(zhí)行過程中，只有輸入點在I/O映象區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)不會發(fā)生變化，而其他輸出點和軟設(shè)備在I/O映象區(qū)或系統(tǒng)RAM存儲區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)都有可能發(fā)生變化，而且排在上面的梯形圖，其程序執(zhí)行結(jié)果會對排在下面的凡是用到這些線圈或數(shù)據(jù)的梯形圖起作用；相反，排在下面的梯形圖，其被刷新的邏輯線圈的狀態(tài)或數(shù)據(jù)只能到下一個掃描周期才能對排在其上面的程序起作用。


（三）輸出刷新階段


當掃描用戶程序結(jié)束，西門子PLC就進入輸出刷新階段。在此期間，CPU按照I/O影響區(qū)內(nèi)對應(yīng)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)刷新所有的輸出鎖存電路，再經(jīng)輸出電路驅(qū)動相應(yīng)的外設(shè)。這時，才是西門子PLC真正輸出。


一般來說，西門子PLC的掃描周期包括自診斷，通訊等，及一個掃描周期等于自診斷、通訊、輸入采樣、用戶程序執(zhí)行、輸出刷新等所有時間的總和。


二．西門子PLC的I/O響應(yīng)時間


所謂I/O的響應(yīng)時間指從西門子PLC的某已輸入信號變化開始到系統(tǒng)有關(guān)輸出端信號的改變所需的時間。其較短的I/O響應(yīng)時間與較長的I/O響應(yīng)時間如圖所示：


即（n-1）個掃描周期


較短I/O響應(yīng)時間：


較長I/O響應(yīng)時間：


西門子 PLC在中國的產(chǎn)品，根據(jù)規(guī)模和性能的大小，主要有S7-200 S7-300 和S7-400三種，下面就簡單介紹一下該三種產(chǎn)品的一些特性。


西門子PLC S7-200


針對低性能要求的模塊化的小控制系統(tǒng)，他較多可有7個模塊的擴展能力，在模塊中集成背板總線，他的網(wǎng)絡(luò)連接有RS-485通訊接口和PROFIBUS兩種，可以通過編程器PG訪問所有模塊，帶有電源、CPU和I/O的一體化單元設(shè)備。


其擴展模塊（EM）有以下幾種：數(shù)字量輸入模塊（DI）——24VDC和120/230VAC;數(shù)字量輸出（DO）——24DC和繼電器;模擬量輸入模塊（AI）——電壓、電流、電阻和熱電偶；模擬量輸出模塊——電壓和電流。還有一個比較特殊的模塊-通信處理器（CP）——該模塊的功能是可以把S7-200作為主站連接到AS-接口（傳感器和執(zhí)行器接口），通過AS-接口的從站可以控制多大248個設(shè)備，這樣就可以顯著的擴展S7-200的輸入和輸出點數(shù)。


CPU設(shè)計


有3種手動選擇模式：STOP——停機模式，不執(zhí)行程序；TERM——運行程序，可以通過編程器進行讀/寫訪問；RUN——運行程序，通過編程器僅能進行讀操作。


狀態(tài)指示燈（LED）：SF——系統(tǒng)錯誤（和）CPU內(nèi)部錯誤；RUN——運行模式，綠燈;STOP——停機模式，黃燈；DP——分布式I/O（僅對CPU-215）。


存儲器卡——用來在沒電的情況下不需要電池就可以保存用戶程序。


PPI口用來連接變成設(shè)備、文本顯示器或其他CPU。


西門子PLC S7-300


相比較西門子PLC S7-200，西門子PLC S7-300針對的是中小系統(tǒng)，他的模塊可以擴展多達32個模塊，背板總線也在模塊內(nèi)集成，他的網(wǎng)絡(luò)連接已比較成熟和流行，有MPI（多點接口）、PROFIBUS和工業(yè)以太網(wǎng)，使通訊和編程變的簡單和多選性，并可以借助于HWConfig工具可以進行組態(tài)和設(shè)置參數(shù)。


S7-300的模塊稍微多一點，除了信號模塊（SM）和200的EM模塊同類型之外，它還有接口模塊（IM）——用來進行多層組態(tài)，把總線從一層傳到另一層；占位模塊（DM）——為沒有設(shè)置參數(shù)的信號模塊保留一個插槽或為以后安裝的模塊接口保留一個插槽；功能模塊（FM）——執(zhí)行特殊功能，如計數(shù)、定位、閉環(huán)控制相當對CPU功能的一個擴展或補充；通信處理器（CP）——提供點對點連接、PROFIBUS和工業(yè)以太網(wǎng)。


CPU設(shè)計


模式選擇器有：MRES=模塊復(fù)位功能；STOP=停止模式，程序不執(zhí)行；RUN=程序執(zhí)行，編程器只讀操作；RUN-P=程序執(zhí)行，編程器可讀可寫操作。


狀態(tài)指示器：SF，BATF=電池故障；DC5V=內(nèi)部5V DC電壓指示；FRCE=表示至少有一個輸入或輸出比強制；RUN=當CPU啟動時閃爍，在運行模式下常亮；STOP=在停止模式下常亮，有存儲器復(fù)位請求時慢速閃爍，正在執(zhí)行復(fù)位時快速閃爍。


MPI接口用來連接到編程設(shè)備或其他設(shè)備，DP接口用來直接連接到分布式I/O。


西門子PLC S7-400


同西門子PLC S7-300的區(qū)別主要是規(guī)模和性能上較強大，啟動類型有冷啟動（CRST）和熱啟動（WRST）之分，其他基本一樣。他還有一個外部的電池電源接口，當在線更換電池是可以向RAM提供后備電源。


變成設(shè)備


變成設(shè)備主要有PG720 PG740 PG760——可以理解成裝有編程軟件的手提電腦；也可以用直接安裝有STEP7(SIEMENS的編程軟件)的PC來完成。而實現(xiàn)通訊（要編程首先要和PLC的CPU通訊上）的要求主要在于接口：1、可以在PC上裝CP5611卡——上面有MPI口，可以用電纜直接連接。2、加個PC適配器，把MPI口轉(zhuǎn)換成RS-232口后接到PC上。3、PLC加CP343卡，使它具有以太網(wǎng)口。


以上就是西門子PLC編程入門的較基礎(chǔ)知識，希望大家掌握！


公司主營：


西門子PLCS7-200,S7-300,S7-1500,S7-1200,S7-200SMART,S7-400系列模塊


西門子變頻器：MM420,MM430,MM440，V80，V60，V70，V20，G120，S120，G150，G130系列


西門子觸摸屏TP,KP,OP,KTP,OP,MP系列


西門子電線電纜，6XV總線電纜，6XV以太網(wǎng)電纜


西門子網(wǎng)卡CP5512，CP5611，CP5621，CP5614，CP5711，CP5613，CP1612,CP1612，CP1615，CP1512，


CP1515等通信與以太網(wǎng)網(wǎng)卡


西門子軟啟動3RW30與3RW40系列


西門子數(shù)控系統(tǒng)備件801,828D,808D，840DSL系統(tǒng)，NCU主板，PCU主板，CCU主板，6SE70主板等系列。




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  公司主營：西門子PLCS7-200,S7-300,S7-1500,S7-1200,S7-200SMART,S7-400系列模塊西門子變頻器：MM420,MM430,MM440，V80，V60，V70，V20，G120，S120，G150，G130系列西門子觸摸屏TP,KP,OP,KTP,OP,MP系列西門子電線電纜，6XV總線電纜，6XV以太網(wǎng)電纜西門子網(wǎng)卡CP5512，CP5611，CP5621