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上海騰樺電氣設(shè)備有限公司,成立于2018年3月,注冊(cè)500萬,是一家從事技術(shù)設(shè)備銷售的公司。主要從事工業(yè)自動(dòng)化產(chǎn)品銷售和系統(tǒng)集成的高新技術(shù)企業(yè)
長(zhǎng)期與德國(guó)SIMATIC(西門子).瑞士ABB.美國(guó)羅克韋爾(AB).法國(guó)施耐德.美國(guó)霍尼韋爾.美國(guó)艾默生合作。
公司有專業(yè)的技術(shù)團(tuán)隊(duì),銷售團(tuán)隊(duì),公司成員150于人.為客戶提供專業(yè)的技術(shù)支持,產(chǎn)品資料,售后。
在工控領(lǐng)域,公司以精益求精的經(jīng)營(yíng)理念,從產(chǎn)品、方案到,致力于塑造一個(gè)“行業(yè)專家”品牌,以實(shí)現(xiàn)可持續(xù)的發(fā)展。
S7-200PLC的數(shù)據(jù)區(qū)
(一)數(shù)字量輸入和輸出映象區(qū)
1.輸入映象寄存器(數(shù)字量輸入映象區(qū))(I)
數(shù)字量輸入映象區(qū)是S7-200CPU為輸入端信號(hào)狀態(tài)開辟的一個(gè)存儲(chǔ)區(qū)。輸入映像寄存器的標(biāo)識(shí)符為I,在每個(gè)掃描周期的開始,CPU對(duì)輸入點(diǎn)進(jìn)行采樣,并將采樣值存于輸入映像寄存器中。
輸入映像寄存器是PLC接收外部輸入的開關(guān)量信號(hào)的窗口。
可以按位、字節(jié)、字、雙字四種方式來存取。
(1)按“位”方式:從I0.0~I15.7,共有128點(diǎn)
(2)按“字節(jié)”方式:從IB0~IB15,共有16個(gè)字節(jié)
(3)按“字”方式:從IW0~IW14,共有8個(gè)字
(4)按“雙字”方式:從ID0~ID12,共有4個(gè)雙字
2.輸出映像寄存器(Q)
數(shù)字量輸出映象區(qū)是S7-200CPU為輸出端信號(hào)狀態(tài)開辟的一個(gè)存儲(chǔ)區(qū)。輸出映像寄存器的標(biāo)識(shí)符為Q(從Q0.0~Q15.7,共有128點(diǎn)),在每個(gè)掃描周期的末尾,CPU將輸出映像寄存器的數(shù)據(jù)傳送給輸出模塊,再由后者驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載。
可以按位、字節(jié)、字、雙字四種方式來存取。
(1)按“位”方式:從Q0.0~I15.7,共有128點(diǎn)
(2)按“字節(jié)”方式:從QB0~QB15,共有16個(gè)字節(jié)
(3)按“字”方式:從QW0~QW14,共有8個(gè)字
(4)按“雙字”方式:從QD0~QD12,共有4個(gè)雙字
說明:實(shí)際沒有使用的輸入端和輸出端的映象區(qū)的存儲(chǔ)單元可以作中間繼電器用。
(二)模擬量輸入映象區(qū)和輸出映象區(qū)
1.模擬量輸入映象區(qū)(AI區(qū))
模擬量輸入映象區(qū)是S7-200CPU為模擬量輸入端信號(hào)開辟的一個(gè)存儲(chǔ)區(qū)。S7-200將測(cè)得的模擬量(如溫度、壓力)轉(zhuǎn)換成1個(gè)字長(zhǎng)(2個(gè)字節(jié))的數(shù)字量,模擬量輸入映像寄存器用標(biāo)識(shí)符(AI)、數(shù)據(jù)長(zhǎng)度(W)及字節(jié)的起始地址表示。
從AIW0~AIW30,共有16個(gè)字,總共允許有16路模擬量輸入。
說明:模擬量輸入值為只讀數(shù)據(jù)。
2.模擬量輸出映象區(qū)(AQ區(qū))
模擬量輸出映象區(qū)是S7-200CPU為模擬量輸出端信號(hào)開辟的一個(gè)存儲(chǔ)區(qū)。S7-200將1個(gè)字長(zhǎng)(2個(gè)字節(jié),16位)的數(shù)字量按比例轉(zhuǎn)換為電流或電壓。模擬量輸出映像寄存器用標(biāo)識(shí)符(AQ)、數(shù)據(jù)長(zhǎng)度(W)及字節(jié)的起始地址表示。
從AQW0~AQW30,共有16個(gè)字,總共允許有16路模擬量輸出。
(三)變量存儲(chǔ)器(V)(相當(dāng)于內(nèi)輔繼電器)
PLC執(zhí)行程序過程中,會(huì)存在一些控制過程的中間結(jié)果,這些中間數(shù)據(jù)也需要用存儲(chǔ)器來保存。變量存儲(chǔ)器就是根據(jù)這個(gè)實(shí)際的要求設(shè)計(jì)的。變量存儲(chǔ)器是S7-200CPU為保存中間變量數(shù)據(jù)而建立的一個(gè)存儲(chǔ)區(qū),用V表示。
可以按位、字節(jié)、字、雙字四種方式來存取。
(1)按“位”方式:從V0.0~I5119.7,共有40960點(diǎn)。CPU221、CPU222變量存儲(chǔ)器只有2048個(gè)字節(jié),其變量存儲(chǔ)區(qū)只能到V2047.7位。
(2)按“字節(jié)”方式:從VB0~VB5119,共有5120個(gè)字節(jié)
(3)按“字”方式:從VW0~VW5118,共有2560個(gè)字
(4)按“雙字”方式:從VD0~VD5116,共有1280個(gè)雙字
(四)位存儲(chǔ)器(M)區(qū)
PLC執(zhí)行程序過程中,可能會(huì)用到一些標(biāo)志位,這些標(biāo)志位也需要用存儲(chǔ)器來寄存。位存儲(chǔ)器就是根據(jù)這個(gè)要求設(shè)計(jì)的。位存儲(chǔ)器是S7-200CPU為保存標(biāo)志位數(shù)據(jù)而建立的一個(gè)存儲(chǔ)區(qū),用M表示。該區(qū)雖然叫位存儲(chǔ)器,但是其中的數(shù)據(jù)不僅可以是位、還可以是字節(jié)、字或雙字。
(1)按“位”方式:從M0.0~M31.7,共有256點(diǎn)。
(2)按“字節(jié)”方式:從MB0~MB31,共有32個(gè)字節(jié)
(3)按“字”方式:從MW0~MW30,共有16個(gè)字
(4)按“雙字”方式:從MD0~MD28,共有8個(gè)雙字
(五)順序控制繼電器區(qū)(S)
PLC執(zhí)行程序過程中,可能會(huì)用到順序控制。順序控制繼電器就是根據(jù)順序控制的特點(diǎn)和要求設(shè)計(jì)的。順序控制繼電器區(qū)是S7-200CPU為順序控制繼電器的數(shù)據(jù)而建立的一個(gè)存儲(chǔ)區(qū),用S表示。在順序控制過程中,用于組織步進(jìn)過程的控制。
可以按位、字節(jié)、字、雙字四種方式來存取。
(1)按“位”方式:從S0.0~S31.7,共有256點(diǎn)。
(2)按“字節(jié)”方式:從SB0~SB31,共有32個(gè)字節(jié)
(3)按“字”方式:從SW0~SW30,共有16個(gè)字
(4)按“雙字”方式:從SD0~SD28,共有8個(gè)雙字
(六)局部存儲(chǔ)器區(qū)(L)(相當(dāng)于內(nèi)輔繼電器)
S7-200PLC有64個(gè)字節(jié)的局部存儲(chǔ)器,其中60個(gè)可以用作暫時(shí)存儲(chǔ)器或者給子程序傳遞參數(shù)。
局部存儲(chǔ)器和變量存儲(chǔ)器很相似,主要區(qū)別是變量存儲(chǔ)器是全局有效的,而局部存儲(chǔ)器是局部有效的。全局是指同一個(gè)存儲(chǔ)器可以被任何程序存?。ɡ?,主程序、子程序或中斷程序)。局部是指導(dǎo)存儲(chǔ)器區(qū)和特定的程序相關(guān)聯(lián)。
幾種程序之間不能互訪。
局部存儲(chǔ)器區(qū)是S7-200CPU為局部變量數(shù)據(jù)建立的一個(gè)存儲(chǔ)區(qū),用L表示。該區(qū)域的數(shù)據(jù)可以用位、字節(jié)、字、雙字四種方式來存取。
(1)按“位”方式:從L0.0~L63.7,共有512點(diǎn)。
(2)按“字節(jié)”方式:從LB0~LB63,共有64個(gè)字節(jié)
(3)按“字”方式:從LW0~LW62,共有32個(gè)字
(4)按“雙字”方式:從LD0~LD60,共有16個(gè)雙字
(七)定時(shí)器存儲(chǔ)器區(qū)(T)
PLC在工作中少不了需要計(jì)時(shí),定時(shí)器就是實(shí)現(xiàn)PLC具有計(jì)時(shí)功能的計(jì)時(shí)設(shè)備。定時(shí)器的編號(hào):
T0、T1、……、T255
S7-200有256個(gè)定時(shí)器。
(八)計(jì)數(shù)器存儲(chǔ)器區(qū)(C)
PLC在工作中有時(shí)不僅需要計(jì)時(shí),還可能需要計(jì)數(shù)功能。計(jì)數(shù)器就是PLC具有計(jì)數(shù)功能的計(jì)數(shù)設(shè)備。
計(jì)數(shù)器的編號(hào):
C0、C1、……、C255
(九)高速計(jì)數(shù)器區(qū)(HSC)
高速計(jì)數(shù)器用來累計(jì)比CPU掃描速率更快的事件。S7-200各個(gè)高速計(jì)數(shù)器不僅計(jì)數(shù)頻率高達(dá)30kHz。
S7-200各個(gè)高速計(jì)數(shù)器有32位帶符號(hào)整數(shù)計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值。若要存取高速計(jì)數(shù)器的值,則必須給出高速計(jì)數(shù)器的地址,即高速計(jì)數(shù)器的編號(hào)。
高速計(jì)數(shù)器的編號(hào)為:HSC0、HSC1、……、HSC5。
S7-200有6個(gè)高速計(jì)數(shù)器。其中CPU221和CPU222僅有4個(gè)高速計(jì)數(shù)器(HSC0、HSC3、HSC4、HSC5)
(十)累加器區(qū)(AC)
累加器是可以像存儲(chǔ)器那樣進(jìn)行讀/寫的設(shè)備。例如,可以用累加器向子程序傳遞參數(shù),或從子程序返回參數(shù),以及用來存儲(chǔ)計(jì)算的中間數(shù)據(jù)。
S7-200CPU提供了4個(gè)32位累加器(AC0、AC1、AC2、AC3)。
可以按字節(jié)、字或雙字來存取累加器數(shù)據(jù)中的數(shù)據(jù)。但是,以字節(jié)形式讀/寫累加器中的數(shù)據(jù)時(shí),只能讀/寫累加器32位數(shù)據(jù)中的低8位數(shù)據(jù)。如果是以字的形式讀/寫累加器中的數(shù)據(jù),只能讀/寫累加器32位數(shù)據(jù)中的低16位數(shù)據(jù)。只有采取雙字的形式讀/寫累加器中的數(shù)據(jù)時(shí),才能一次讀寫全部32位數(shù)據(jù)。
因?yàn)?/span>PLC的運(yùn)算功能是離不開累加器的。因此不有像占用其他存儲(chǔ)器那樣占用累加器。
(十一)特殊存儲(chǔ)器區(qū)(SM)
特殊存儲(chǔ)器是S7-200PLC為CPU和用戶程序之間傳遞信息的媒介。它們可以反映CPU在運(yùn)行中的各種狀態(tài)信息,用戶可以根據(jù)這些信息來判斷機(jī)器工作狀態(tài),從而確定用戶程序該做什么,不該做什么。這些特殊信息也需要用存儲(chǔ)器來寄存。特殊存儲(chǔ)器就是根據(jù)這個(gè)要求設(shè)計(jì)的。
1.特殊存儲(chǔ)器區(qū)
它是S7-200PLC為保存自身工作狀態(tài)數(shù)據(jù)而建立的一個(gè)存儲(chǔ)區(qū),用SM表示。特殊存儲(chǔ)器區(qū)的數(shù)據(jù)有些是可讀可寫的,有一些是只讀的。特殊存儲(chǔ)器區(qū)的數(shù)據(jù)可以是位,也可是字節(jié)、字或雙字。
(1)按“位”方式:從SM0.0~SM179.7,共有1440點(diǎn)。
(2)按“字節(jié)”方式:從SM0~SM179,共有180個(gè)字節(jié)
(3)按“字”方式:從SMW0~SMW178,共有90個(gè)字
(4)按“雙字”方式:從SMD0~SMD176,共有45個(gè)雙字
說明:特殊存儲(chǔ)器區(qū)的頭30個(gè)字節(jié)為只讀區(qū)。
2.常用的特殊繼電器及其功能
特殊存儲(chǔ)器用于CPU與用戶之間交換信息,例如SM0.0一直為“1”狀態(tài),SM0.1僅在執(zhí)行用戶程序的第一個(gè)掃描周期為“1”狀態(tài)。SM0.4和SM0.5分別提供
HART 模塊
有關(guān) HART 模塊的詳細(xì)信息,請(qǐng)參見 "ET 200M 分布式 I/O 站"。
模擬量輸入/輸出模塊用于處理自動(dòng)化系統(tǒng)中的模擬量輸入/輸出任務(wù)。模擬傳感器和執(zhí)行器可以通過這些模塊連接到自動(dòng)化系統(tǒng)。
使用模擬量輸入/輸出模塊給用戶提供以下優(yōu)點(diǎn):
模擬量輸入模塊具有下列機(jī)械特性:
緊湊型設(shè)計(jì)
堅(jiān)固的塑料機(jī)殼里包括:
安裝方便
模塊安裝在 DIN 導(dǎo)軌上并通過總線連接器連接到相鄰模塊。沒有插槽規(guī)則;輸入地址由插槽決定。
當(dāng)在 ET 200M 分布式 I/O 系統(tǒng)中與有源總線模塊一起使用時(shí),可以對(duì)數(shù)字量輸入/輸出模塊進(jìn)行熱插拔,而不會(huì)有任何反應(yīng)。其它模塊繼續(xù)工作。
方便用戶接線
裝置單元通過前置連接器連接。當(dāng)連接模塊時(shí),編碼設(shè)備鎖定在連接器中,這樣該連接器只能適合于同樣類型的模塊。更換模塊時(shí),對(duì)于新的同類型模塊,可原封不動(dòng)保持前連接器的接線狀態(tài)。這樣可以避免在更換模塊的過程中將已接線的前連接器插入到錯(cuò)誤模塊中。
CP 441 通訊處理器通過點(diǎn)對(duì)點(diǎn)鏈接進(jìn)行高速、高性能的串行數(shù)據(jù)通訊,減輕了CPU的通訊負(fù)擔(dān)。
例如,點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接可用于:
通訊處理器有二種型號(hào):
通信模塊具有以下機(jī)械特性:
CP 441-1 和 CP 441-2 可以在擴(kuò)展機(jī)架中使用。但是,必須 K 總線信號(hào)的傳輸。
提供了用于 CP 441-2 的具有不同負(fù)荷能力的驅(qū)動(dòng)程序:
CP 441-2 的兩個(gè)串口可以分別使用不同的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議或可下載用于 V.24/TTY/X.27 接口模塊的驅(qū)動(dòng)程序。
用戶友好的功能使這些通信模塊應(yīng)用更靈活、更經(jīng)濟(jì):
CP 441-1 和 CP 441-2 通信模塊的參數(shù)化非常方便:
組態(tài)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在 CPU 存儲(chǔ)卡中的數(shù)據(jù)塊中。更換模塊時(shí),新模塊可以立即使用。
同步模塊直接插入 CPU 41xH 的預(yù)留插槽中。每個(gè) CPU 需要兩個(gè)同步模塊。通過光纜連接子單元中的模塊。
Y-型鏈接
- 2 IM 157 接口模塊
- 1 個(gè) Y-型聯(lián)結(jié)器
- 1 個(gè) RS 485 轉(zhuǎn)發(fā)器
Y-型聯(lián)結(jié)器
配置選項(xiàng)與約束
冗余 PROFIBUS-DP 主站可通過下述方式由 Y-型鏈接進(jìn)行擴(kuò)展:
西門子S7-200網(wǎng)絡(luò)的通訊設(shè)置和元件選擇
S7-200的端口是不隔離的,如果想使網(wǎng)絡(luò)隔離,應(yīng)考慮使用RS-485中繼器或者EM277。
注意:
●具有不同電位的互聯(lián)設(shè)備有可能導(dǎo)致不希望的電流流過連接電纜。
●這種不希望的電流可能導(dǎo)致通訊失敗或者設(shè)備損壞。
●要確保用通訊電纜連接的所有設(shè)備有相同的參考電位,或者彼此隔離,來避免產(chǎn)生這種不希望的電流。
為網(wǎng)絡(luò)確定通訊距離、通訊速率和電纜類型
網(wǎng)段的大長(zhǎng)度取決于兩個(gè)因素:隔離(用RS-485中繼器)和波特率。但連接具有不同電位的設(shè)備是需要隔離。當(dāng)接地點(diǎn)之間的距離很遠(yuǎn)時(shí),有可能具有不同的地電位。即使距離較近,大型機(jī)械的負(fù)載電流也能導(dǎo)致地電位的不同。
表1 網(wǎng)絡(luò)電纜的大長(zhǎng)度
波特率
非隔離CPU口1
有中繼器的CPU口或者EM277
9.6K到187.5K
50m
1000m
500k
不支持
400m
1M到1.5M
不支持
200m
3M到12M
不支持
100m
1 如果不是用隔離端和中繼器,允許的大距離為50m。測(cè)量該距離時(shí),從網(wǎng)段的第一個(gè)節(jié)點(diǎn)開始。到網(wǎng)段的后一個(gè)節(jié)點(diǎn)。
在網(wǎng)絡(luò)中使用中繼器
RS-485中繼器為網(wǎng)段提供偏壓電阻和終端電阻。目的是為了:
●增加網(wǎng)絡(luò)的長(zhǎng)度:在網(wǎng)絡(luò)中使用一個(gè)中繼器可以使網(wǎng)絡(luò)的通訊距離擴(kuò)展50m。如果使用兩個(gè)中繼器而且中間沒有其他節(jié)點(diǎn),網(wǎng)絡(luò)的通訊距離按照所使用的波特率擴(kuò)展一個(gè)網(wǎng)段的長(zhǎng)度。在一個(gè)串聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中,多可以使用9個(gè)中繼器。但網(wǎng)絡(luò)的長(zhǎng)度不能超過9600m.
●為網(wǎng)絡(luò)增加設(shè)備:在9600的波特率下。50米距離之內(nèi),一個(gè)網(wǎng)段多可以連接32個(gè)設(shè)備,使用一個(gè)中繼器允許在網(wǎng)絡(luò)上增加32個(gè)設(shè)備。
●在不同的網(wǎng)段之間電隔離:如果不同的網(wǎng)段具有不同的地電位,將他們隔離會(huì)提高網(wǎng)絡(luò)的通訊質(zhì)量。
一個(gè)中繼器在網(wǎng)絡(luò)中被算作網(wǎng)段的一個(gè)節(jié)點(diǎn),但沒有被指定站地址。
圖1帶有中繼器的網(wǎng)絡(luò)
選擇網(wǎng)絡(luò)電纜
S7-200 網(wǎng)絡(luò)使用RS-485標(biāo)準(zhǔn),是用雙絞線電纜。在一個(gè)網(wǎng)段上可以連接32個(gè)設(shè)備。
表2 網(wǎng)絡(luò)電纜的通用指標(biāo)
技術(shù)指標(biāo)
描述
電纜類型
屏蔽雙絞線
回路阻抗
≤115Ω/Km
有效電容
30pF/m
標(biāo)稱阻抗
大約135Ω-160Ω(頻率=3MHz-20MHz)
衰減
0.9Db/100m(頻率=200KHz)
導(dǎo)線截面積
0.3mm2-0.5mm2
電纜直徑
8mm±0.5mm
提供有以下緊湊型 CPU:
CPU 1511-1 PN 是經(jīng)濟(jì)型入門級(jí) CPU,用于不連續(xù)生產(chǎn)技術(shù)中對(duì)處理速度和響應(yīng)速度要求不高的應(yīng)用。 CPU 1511-1 PN/DP 可以用作 PROFINET IO 控制器,也可以用作分布式智能設(shè)備 (PROFINET 智能設(shè)備)。 集成式 PROFINET IO IRT 接口設(shè)計(jì)為 2-端口交換機(jī)以便在系統(tǒng)中設(shè)立總線型拓?fù)洹?另外,CPU 通過易組態(tài)的塊提供全面控制功能,以及通過標(biāo)準(zhǔn)化 PLC-open 塊 提供連接至驅(qū)動(dòng)器的能力。CPU 1511-1 PN 是經(jīng)濟(jì)型入門級(jí) CPU,用于不連續(xù)生產(chǎn)技術(shù)中對(duì)處理速度和響應(yīng)速度要求不高的應(yīng)用。 CPU 1511-1 PN/DP 可以用作 PROFINET IO 控制器,也可以用作分布式智能設(shè)備 (PROFINET 智能設(shè)備)。 集成式 PROFINET IO IRT 接口設(shè)計(jì)為 2-端口交換機(jī)以便在系統(tǒng)中設(shè)立總線型拓?fù)洹?另外,CPU 通過易組態(tài)的塊提供全面控制功能,以及通過標(biāo)準(zhǔn)化 PLC-open 塊 提供連接至驅(qū)動(dòng)器的能力
The CPU 1511-1 PN 有:
該 CPU 的單條二進(jìn)制命令的命令執(zhí)行時(shí)間可低至 60 ns。
150KB,用于程序;1 MB,用于數(shù)據(jù)
允許實(shí)現(xiàn)例如數(shù)據(jù)日志和歸檔等其它功能
單層組態(tài)多可支持 32 個(gè)模塊(CPU + 31 個(gè)模塊)