西门子产品,西门子PLC模块,s7-200CN、s7-300、s7-400、s7-1200、ET200,西门子变频器,西门子触摸屏,西门子交换机,西门子工控机,西门子V80伺服系统,西门子V90伺服系统,西门子DP总线,西门子总线连接器,凡在本公司采购的产品除认为损坏之外一律质保一年。
联 系 人 ; 吴 波
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6ES7151-1AA04-0AB0 标准型接口模块 IM151-1
西门子正在升级其中央远程维护服务,以处理大量数据和应用程序。通过其通用远程服务平台(cRSP),西门子服务全球约25万个客户设备和系统,包括大型工业电机、城市交通管理用计算机、计算机断层扫描系统(CT)和楼宇管理系统。据介绍,到2020年互联系统的数量将翻一番,数据量预计呈指数级增长。其中,很大一部分数据流量来源于医疗设备,单这一行业现在每月的数据量就以太字节计算,并且预计到2020年将增加10倍。为处理这一海量数据,西门子医疗正与其它业务部门的以及西门子中央研究合作,研发新一代服务平台。
6ES7151-1AB02-0AB0 ET 200S IM 151 光纤接口模板
6ES7151-1BA02-0AB0 高性能型接口模块 IM151-1
6ES7151-1CA00-0AB0 基本型接口模块 IM151-1
6ES7151-7AB00-0AB0 ET 200S IM 151 带CPU 光纤接口模板
6ES7153-1AA03-0XB0 DP分站接口模块IM153-1 6.6进
6ES7138-4HA00-0AB0 DP-主站模块(for CPU only)
光纤附件
6GK1 901-0FB00-0AA0 单工连接器(100个)
6ES7 195-1BE00-0XA0 插头适配器(50个)
电源模块
6ES7 138-4CA01-0AA0 PM-E DC 24V 用于电子模板
6ES7 138-4CB11-0AB0 PM-E DC 24V 至 AC 120/230V 用于电子模板
6ES7 138-4CF02-0AB0 总线安全型电源管理模块PM-E;24V 直流
电子模块
开关量输入模块
6ES7 131-4BB01-0AA0 2路开关量输入 24VDC 标准 (5块)
6ES7 131-4BB01-0AB0 2路开关量输入 24VDC 高性能 (5块)
6ES7 131-4BD01-0AA0 4路开关量输入 24VDC 标准 (5块)
6ES7 131-4BD01-0AB0 4路开关量输入 24VDC 高性能 (5块)
6ES7 131-4BD51-0AA0 4路开关量源输入 24VDC 标准 (5块)
6ES7 131-4CD00-0AB0 4路开关量输入 UC 24V...48V 带 LED SF (组故障)每包装5个
6ES7 131-4EB00-0AB0 2路开关量输入 120VAC (5块)
6ES7 131-4FB00-0AB0 2路开关量输入 230VAC (5块)
6ES7 131-4RD00-0AB0 4路开关量输入 DC 24V NAMUR 15 MM 宽,带LED SF ,每包装5个
开关量输出模板
6ES7 132-4BB01-0AA0 2路开关量输出 24VDC 0,5A 标准 (5块)
6ES7 132-4BB01-0AB0 2路开关量输出 24VDC 0,5A 高性能 (5块)
6ES7 132-4BD01-0AA0 4路开关量输出 24VDC 0,5A 标准 (5块)
6ES7 132-4BB31-0AA0 2路开关量输出 标准型 直流24V/2A,每包装5个
6ES7 132-4BB31-0AB0 2路高性能型开关量输出 直流24V/2A,每包装5个
6ES7 132-4BD32-0AA0 4路开关量输出 24VDC 2A 标准 (5块)
6ES7 132-4FB01-0AB0 2路开关量输出 交流120/230V,每包装5个
6ES7 132-4HB01-0AB0 2路继电器输出 24VDC/230VAC 5A (5块)
6ES7 132-4HB10-0AB0 2路继电器输出 继电器直流24V-48V/5A,交流24V-230V/5A(5块)
模拟量输入模板
6ES7 134-4FB01-0AB0 2路模拟量输入 电压信号 标准
6ES7 134-4FB51-0AB0 2路高速型模拟量输入 电压 +/-10V;模块周期时间: 1MS
6ES7 134-4LB02-0AB0 2路模拟量输入 电压信号 高性能 (16位)
6ES7 134-4GB01-0AB0 2路模拟量输入 电流信号 标准 2线制
6ES7 134-4GB51-0AB0 2路高速型模拟量输入 I-2线 4 - 20MA;模块周期时间: 1MS,
6ES7 134-4GB11-0AB0 2路模拟量输入 电流信号 标准 4线制
6ES7 134-4GB61-0AB0 2路高速型模拟量输入 I-4线 4 - 20MA;模块周期时间: 1MS
6ES7 134-4MB02-0AB0 2路模拟量输入 电流信号 高性能 (16位) 2线制
6ES7 134-4JB50-0AB0 2路模拟量输入 RTD热电阻信号
6ES7 134-4JB00-0AB0 2路模拟量输入 热电偶信号
6ES7 134-4NB01-0AB0 2路高性能型模拟量输入 热电偶信号,带内部温度补偿
6ES7 134-4NB51-0AB0 2路高性能型模拟量输入 RTD热电阻信号, 带线电阻的内部补偿
模拟量输出模板
6ES7 135-4FB01-0AB0 2路模拟量输出 电压信号 标准
6ES7 135-4GB01-0AB0 2路模拟量输出 电流信号 标准
6ES7 135-4LB02-0AB0 2路模拟量输出 电压信号 高性能 (16位)
6ES7 135-4MB02-0AB0 2路模拟量输出 电留信号 高性能 (16位)
功能模板
6ES7 138-4DA04-0AB0 1个计数器24V/100KHZ
6ES7 138-4DB03-0AB0 SSI 位置检测模板
6ES7 138-4DD00-0AB0 2 Pulse (pulse width modulation, timer)
6ES7 138-4DC00-0AB0 STEP1 步进电机模板
6ES7 138-4DF01-0AB0 1 SI 通讯模板(RS232 RS422 RS485 串行接口) 西门子CPU 315-2DP CPU模块
6ES7 138-4DF11-0AB0 1个 SI 串行接口,单通道,RS232/422,485 MODBUS/USS
6ES7 138-4DL00-0AB0 1 POS-U 定位模板 带数字量输出 用于 5V/24V 增量编码器
6ES7 138-4GA00-0AB0 4 个IQ-SENSE 直流24VC,每包装5个
端子模块
6ES7 193-4CC20-0AA0 TM-P15S23-A1 f. PM//2x3 电源模块螺钉型端子
6ES7 193-4CC30-0AA0 TM-P15C23-A1 f. PM/2x3 电源模块弹簧型端子
6ES7 193-4CD20-0AA0 TM-P15S23-A0 f. PM/2x3 电源模块螺钉型端子
6ES7 193-4CD30-0AA0 TM-P15C23-A0 f. PM/2x3 电源模块弹簧型端子
6ES7 193-4CE00-0AA0 TM-P15S22-01 f. PM/2x2 电源模块 螺钉型端子
6ES7 193-4CE10-0AA0 TM-P15C22-01 f. PM/2x2 电源模块弹簧型端子
6ES7 193-4CA20-0AA0 TM-E15S24-A1 f. EM/2x4 电子模块螺钉型端子 (5块)
6ES7 193-4CA30-0AA0 TM-E15C24-A1 f. EM/2x4 电子模块弹簧型端子 (5块)
6ES7 193-4CB20-0AA0 TM-E15S24-01 f. EM/2x4 电子模块螺钉型端子 (5块)
6ES7 193-4CB30-0AA0 TM-E15C24-01 f. EM/2x4 电子模块弹簧型端子 (5块)
6ES7 193-4CB00-0AA0 TM-E15S23-01 f. EM/2x3 电子模块螺钉型端子 (5块)
6ES7 193-4CB10-0AA0 TM-E15C23-01 f. EM/2x3 电子模块弹簧型端子 (5块)
6ES7 193-4CA40-0AA0 TM-E15S26-A1 für EM/2x6 电子模块螺钉型端子 (5块)
6ES7 193-4CA50-0AA0 TM-E15C26-A1 für EM/2x6 电子模块弹簧型端子 (5块)
6ES7 193-4JA00-0AA0 SIMATIC DP,ET 200S备件终端模块
西门子的通用远程服务平台是统一的IT基础设施,包含若干计算机中心和标准化数据链接,所有西门子公司正是通过这些标准化链接实现其维护服务。计算机中心提供搭载新软件的设备,检测并消除故障,还为现场技术人员提供在线支持。同时,这些计算机中心也能实施预防性维护,即通过评估传感器数据及早发现潜在故障,包括某些特定部件的故障。海量数据智能评估新技术的应用使这一服务范围大大拓展。开发人员要确保任何部件发生故障时,现场都有技术人员和备件,例如CT扫描仪的球管和医疗设备中的计算机。
传输容量的扩展使基于视频的新协作形式成为可能。现在,一般通过音频连接或取代控制设备为客户或现场技术人员提供支持;而在未来,支持将通过视频来实现。然而,在医院这样的地方建立在线视频连接可能非常具有挑战。这些地方通常没有无线局域网(WLAN),很多治疗区屏蔽了电磁辐射,而且数据保护要求十分严格。但是,西门子已研发出安全连接方式,能够让客户与外部在线合作。
该新服务平台将启用全新网络架构,预计于2016年推出初始版本。这一全新网络架构将允许大量数据进行更灵活的传输。该技术还考虑到了有些关于不允许某些数据(主要是医疗数据)流出本国并要求该类数据储存在服务器上的管理规定。此外,对于所记录数据的处理在未来将更具选择性。举例而言,敏感信息将通过高度安全的网络连接进行传输,而非关键数据将转向云服务。
三重集成,驱动未来
西门子全集成驱动系统是全球真正针对整个驱动链提供的“一站式”解决方案,从而显著加快产品的上市时间及盈利时间。由于能够与任意驱动链、任意自动化环境、乃至整个生命周期实现无缝集成,西门子全集成驱动系统可将普通驱动部件转化为驱动系统,单纯的资产亦能转化为动力。西门子全集成驱动系统:三重集成,驱动未来。
PLC的控制方式属于存储程序控制,其控制功能是通过存放在存储器内的程序来实现的,若要对控制功能作必要修改,只需改变控制程序即可,这就实现了控制的软件化。可编程控制器的优点在于"可"字,从软件来讲,其控制程序可编辑、可修改;从硬件上讲,其外部设备配置可变。构建一个PLC控制系统的重心就在于控制程序的编制,但外部设备的选用也将对程序的编制产生影响。因此在进行程序设计时应结合实际需要,硬、软件综合考虑。本文就硬、软两方面,选取梯形图为编程语言,以松下电工FPO-C32型PLC为例,对PLC使用过程中易出现的几个问题及解决方法进行了分析。
一、外部输入设备的选用与PLC输入继电器的使用
1. 外部输入信号的采集
PLC的外部设备主要是指控制系统中的输入输出设备,其中输人设备是对系统发出各种控制信号的主令电器,在编写控制程序时必须注意外部输入设备使用的是常开还是常闭触点,并以此为基础进行程序编制。否则易出现控制错误。
在PLC内部存储器中有于输入状态存储的输入继电器区,各输入设备(开关、按钮、行程开关或传感器信号)的状态经由输入接口电路存储在该区域内,每个输入继电器可存储一个输入设备状态。PLC中使用的"继电器"并非实体继电器,而是"软继电器",可提供无数个常开、常闭触点用于编程。每个"软继电器"仅对应PLC存储单元中的一位(bit),该位状态为"1",表示该"软继电器线圈"通电,则程序中所有该继电器的触点都动作。输入继电器作为PLC接收外部主令信号的器件,通过接线与外部输入设备相联系,其"线圈"状态只能由外部输入信号驱动。输入信号的采集工作示意图如图1。
输入继电器线圈其状态取决于外部设备状态
图1 PLC输入信号采集示意图
图1中,输入设备选用的是按钮SB0的常闭触点,输入继电器X0的线圈状态取决于SB0的状态。该按钮未按下时,输入继电器X0线圈状态为"1"通电状态,程序中所有X0触点均动作,即常开触点接通,常闭触点断开;若按下该按钮,则输入继电器X0线圈状态为"0"断电状态,程序中所有X0触点均恢复常态。如果输入继电器连接的输入设备是按钮SB0的常开触点,则情况恰好相反:在该按钮未按下时,输入继电器X0线圈状态为"0"断电状态,程序中所有X0触点均不动作;若按下该按钮,输入继电器X0线圈状态为"1"通电状态,程序中所有X0触点均动作。
2. 停车按钮使用常闭型
由于PLC在运行程序判别触点通断状态时,只取决于其内存中输入继电器线圈的状态,并不直接识别外部设备,因此编程时,外部设备的选用与程序中的触点类型密切相关。这是一个在对照电气控制原理图进行PLC编程时易出现的问题。典型的例子是基本控制--"起保停控制"中的停车控制。
图2 "起保停控制"电气原理图
图2为"起保停控制"电气原理图,在该系统中,按钮SB0用于停车控制,因此使用其常闭触点串联于控制线路。SBl为起动按钮,使用其常开触点。若使用相同的设备(即停车SB0用常闭触点,起动SBl用常开触点),利用PLC进行该控制,则需编程梯形图程序(图3):
图3 "起保停控制"梯形图程序(停车按钮使用常闭触点)
I/O分配:SB0--X0,SBl--Xl,输出Y0
该梯形图中停车信号X0使用的是常开触点串联在控制线路中,这是因为外部停车设备选取按钮常闭触点所致,不操作该按钮,则输出Y0正常接通,若按下该按钮,输出Y0断电。
3. 停车按钮使用常开型
若希望编制出符合我们平时阅读惯的梯形图程序(图4),则在选用外部停车设备时需使用按钮SB0的常开触点与X0相连。
图4 "起保停控制"梯形图程序(停车按钮使用常开触点)
I/O分配:SB0--X0,SBl--Xl,输出Y0
图3、4梯形图完成相同的控制功能,程序中停车信号X0使用的触点类型却不相同,其原因就是连接在输入继电器X0上的外部停车按钮触点类型选用不同。图4所示梯形图程序更加符合我们的阅读惯,也更易分析其逻辑控制功能,因此在PLC构成控制系统中,外部开关、按钮无论用于起动还是停车,一般都选用常开型,这是一个在使用PLC时需要格外注意的问题。
二、PLC的"串行"运行方式与控制程序的编制
PLC与继电接触器控制的重要区别就是工作方式不同。继电接触器控制系统是按"并行"方式工作的,也就是说是按同时执行的方式工作的,只要形成电流通路,就可能有几个电器同时动作。而PLC是以"串行"方式工作的,PLC在循环执行程序时,是按照语句的书写顺序自上而下进行逻辑运算,而前面逻辑运算的结果会影响后面语句的逻辑运算结果。因此梯形图编程时,各语句的位置也会对控制功能产生关键影响。例如:
图5 程序1
程序1调试结果:X0接通3次,Y3接通,X0再接通1次,Y3断开。
图6 程序2
程序2程序调试结果.X0接通3次,Y3接通瞬间即断开。
上面两个程序中,输出Y3、计数器CTl02及内部通用继电器R0前面的逻辑条件均相同,仅仅是计数器CTl02所在语句位置发生了变化,而两段程序的运行结果就截然不同。这是因为CTl02对输出Y3的影响方式发生了变化。执行段程序时,将首先判断输出Y3的状态,再判断CTl02的状态,CTl02的状态变化只能在下一个扫描周期对Y3产生影响;而执行第二段程序时,将首先判断CTl02的状态,再判断输出Y3的状态,CTl02的状态变化将在该扫描周期直接影响Y3的状态。
从以上讨论可以得出,由于PLC采用"串行"工作方式,所以即使是同一元件,在梯形图中所处的位置不同,其工作状态也会有所不同,因此在利用梯形图进行控制程序编制时,应对控制任务进行充分分析,合理安排各编程元件的位置,才能够更为准确地实现控制。
三、PLC的编程元件
PLC的各种功能主要是通过运行控制程序来实现。编制程序时,需要合理使用PLC提供的编程元件(即软元件)。FPO型PLC中常用的编程元件有两种:位元件(bit)和字元件(word)。位元件实际上是PLC内存区域所提供的一个二进制位单元,又被称为软继电器,主要用作基本顺序指令的编程元件,如输入继电器Xn、输出继电器Yn、内部通用继电器Rn、定时(计数)器等,其参与控制的方式主要是通过对应触点的通断状态改变影响逻辑运算结果即输出。
字元件则为PLC内存区域内的一个字单元(16bit),主要用作功能指令和高级指令的编程元件,通常用以存放数据,如数据寄存器DTn,定时(计数)器的设定值SVn、经过值EVn等。字元件没有触点,通常以整体内容参与控制。
值得注意的是内存中的输入(X)区、输出(Y)区和内部通用(R)区,该区中的每个bit均可用作位元件,而且每16bit可构成一个字元件,如WRIO即是由16个位元件R100~R10F构成的字元件,该字元件中的内容一旦发生变化,这16个位的状态也随之发生改变。如:
图7 编程元件示例程序
图7所示程序中,WR0即为字元件,是左移位指令SR的编程元件,而Y0为输出软继电器的线圈,X0、X1、X2、X3则为输人软继电器的触点,其中第4步的R4触点为位元件R4的常开触点,而位元件R4又是字元件WR0中的一位,因此其状态受限于WR0的移位结果。
四、顺序控制多步同输出的编程方法
顺序控制是生产现场常见的一类控制任务,步进指令是PLC指令库中于顺序控制的。步进指令编程时,根据工艺流程将程序划分为一个个独立的程序段,执行时,CPU严格按梯形图编程顺序,只有执行完前一段程序后才能激活下一段程序,并在下一段程序执行之前,将前面程序段复位。并且在语法上要求各程序段所使用的输出不允许重复。这在解决顺序控制任务中有多步同输出的情况时,就带来了一定的困难。借助于内部通用继电器可方便解决这一难题。如某一顺序控制任务如以下流程图(图8)所示。
图8 某机械手动作流程图
从机械手动作流程图可以看出,这个控制任务每个循环的工作可以划分为八步,其中第1步与第5步动作相同,均为上升;第3步和第7步动作相同,均为下降。在利用步进指令进行编程时,这两个工步所对应的程序段的输出不能直接设置为Y3、Y4,同一个输出使用两次则会出现语法错误。这时应考虑使用用于存储中间状态的内部通用继电器Rn来解决这个问题。如图7所示梯形图程序,其中R1、R5分别被定义为第1步与第5步的输出,R3、R7分别被定义为第3步与第7步的输出,在步进结束后再将R1、R5的状态输出到上升Y3,将R3、R7的状态输出到下降Y4,通过这样的方法可方便解决顺序控制任务中若干工步输出相同的问题。
图9 机械手控制梯形图
五、结束语
初学者对于PLC的基本应用易于掌握,但要做到灵活使用仍需对一些技术难点和使用技巧深刻理解。在编程之前,要对控制任务进行认真分析,合理选择外部设备和编程元件,并以此为基础进行编程;在编程过程中,如能灵话巧妙地使用编程元件,合理地进行程序编排,可使程序逻辑清楚,可读性增强。