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西門子PLC模塊6ES7511-1UK01-0AB0參數(shù)詳細(xì)
西門子PLC模塊6ES7511-1UK01-0AB0參數(shù)詳細(xì)
西門子PLC的MPI通訊詳解隨著科技的進(jìn)步，智能化芯片的發(fā)展逐漸成熟起來(lái)設(shè)備的智能化程度也相應(yīng)提高，隨之智能化設(shè)備之間基于開(kāi)放標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)場(chǎng)總線構(gòu)成的自動(dòng)化控制系統(tǒng)也逐漸成熟起來(lái)。， 于是西門子PLC除了使用工業(yè)以太網(wǎng)和profibus。在我們常用的編程、組態(tài)、通訊還用到了MPI、ASI等。這些協(xié)議實(shí)現(xiàn)西門子PLC主機(jī)與智能從站之間的通訊，甚至兼容符合第三方產(chǎn)品的通訊協(xié)議。西門子通訊大致有MPI網(wǎng)絡(luò)通訊、PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)通訊、工業(yè)以太網(wǎng)通訊這三種。
S7-200系列在集散自動(dòng)化系統(tǒng)中充分發(fā)揮其強(qiáng)大功能。使用范圍可覆蓋從替代繼電器的簡(jiǎn)單控制到更復(fù)雜的自動(dòng)化控制。應(yīng)用領(lǐng)域極為廣泛，覆蓋所有與自動(dòng)檢測(cè)，自動(dòng)化控制有關(guān)的工業(yè)及民用領(lǐng)域，包括各種機(jī)床、機(jī)械、電力設(shè)施、民用設(shè)施、環(huán)境保護(hù)設(shè)備等等。如：沖壓機(jī)床，磨床，印刷機(jī)械，橡膠化工機(jī)械，中央空調(diào)，電梯控制，運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)。S7-200系列PLC可提供5個(gè)不同的基本型號(hào)的8種CPU供您使用。S7-200 CPU的技術(shù)指標(biāo)數(shù)字量輸入/輸出模塊用于處理自動(dòng)化系統(tǒng)中的數(shù)字量輸入/輸出任務(wù)。 可通過(guò)這些模塊連接數(shù)字量傳感器和執(zhí)行器使用數(shù)字量輸入/輸出模塊給用戶提供以下優(yōu)點(diǎn)適應(yīng)性采用的模塊組合方式，可以匹配控制任務(wù)所需的輸入/輸出的點(diǎn)數(shù)。 不需要過(guò)多的投資 靈活的過(guò)程信號(hào)連接可使用各種不同的數(shù)字量執(zhí)行器和傳感器，將自動(dòng)化系統(tǒng)連接到過(guò)程控制中數(shù)字量輸入/輸出模塊具有下列機(jī)械特性緊湊型設(shè)計(jì)堅(jiān)固的塑料機(jī)殼里包括：綠色 LED，用于指示輸入/輸出的信號(hào)狀態(tài) 前連接器插座，通過(guò)前門保護(hù)前門上的標(biāo)簽區(qū)連接器針腳分配，用于在前門內(nèi)部進(jìn)行配線安裝方便模塊安裝在 DIN 導(dǎo)軌上并通過(guò)總線連接器連接到相鄰模塊。沒(méi)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(guò)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(guò)程中將已接線的前連接器插入到錯(cuò)誤模塊中SIEMENS 可編程控制器
一、概述
在自動(dòng)化項(xiàng)目中，用戶使用西門子PLC S7-200系列時(shí)，經(jīng)常會(huì)用到通訊模塊來(lái)完成數(shù)據(jù)交換。西門子 S7-200系列的通訊模塊常使用CP243-1，本文下面對(duì)它的使用做一個(gè)簡(jiǎn)要說(shuō)明。二、西門子PLC S7-200通訊模塊使用方法用戶使用西門子PLC S7-200通訊模塊CP243-1時(shí)，需注意以下幾種情況：1. 在硬件安裝時(shí)，如果對(duì)于西門子PLC S7-200較早型號(hào)的CPU（訂貨號(hào)含有2BD22）需要CP243-1緊靠在CPU右側(cè)進(jìn)行安裝；如果是西門子PLC S7-200新型號(hào)的CPU（訂貨號(hào)含2BD23），則可將CP243-1放置在任意位置。2. 用戶可以通過(guò)編程軟件STEP 7 MicroWIN V4.0進(jìn)行配置和程序下載；3. 在STEP 7 MicroWIN V4.0中，用戶可通過(guò)“以太網(wǎng)配置向?qū)?對(duì)CP243-1進(jìn)行配置；4. 注意在程序下載時(shí)，需要將CP243-1的IP地址和PC的IP地址設(shè)定為同一網(wǎng)CP243IP192.168.0.1，而PC的IP地址為192.168.0.2；5. 用戶在*次通過(guò)PC下載程序時(shí)，需要使用PC/PPI電纜進(jìn)行下載；6. 使用PC/PPI電纜下載后，以后再下載時(shí)，可以通過(guò)網(wǎng)線連接CP243-1與PC進(jìn)行，并使用TCP/IP協(xié)議下載。這里需要注意的是，西門子PLC S7-200系列的通訊模塊CP243-1下載時(shí)與S7-300系列的通訊模塊CP343-1的不同之處。CP343-1可以通過(guò)網(wǎng)線與PC連接后直接下載，而不需要首先使用編程電纜進(jìn)行下載。
西門子PLC S7-200的USB/PPI編程電纜是用戶在PC端將程序下載到S7-200CPU的連接電纜，它在使用過(guò)程中需要注意以下幾個(gè)方面：1. 西門子S7-200的USB/PPI編程電纜一端連接在PC的USB口上面，另外一端連接在西門子PLC S7-200CPU的端口上；2. 用戶使用西門子PLC S7-200的編程軟件STEP 7 MicroWIN V4.0進(jìn)行程序設(shè)計(jì)，并通過(guò)該軟件進(jìn)行程序的下載；3. 對(duì)于西門子PLC S7-200的編程軟件，如果版本較高的話，一般使用V4.0 SP5以上版本，軟件會(huì)自帶編程電纜的驅(qū)動(dòng)程序，無(wú)需另行安裝；4. 建議用戶使用WinXP SP3英文版系統(tǒng)，或者Win7 Professional以上的系統(tǒng)，對(duì)西門子PLC S7-200的編程軟件STEP 7 MicroWIN V4.0的支持較好；5. 如果PC端無(wú)法識(shí)別西門子S7-200的USB/PPI編程電纜，需要安裝這款電纜的驅(qū)動(dòng)程序；6. 在下載程序時(shí)，使用西門子PLC S7-200的編程軟件STEP 7 MicroWIN V4.0對(duì)PLC的CPU進(jìn)行搜索，檢測(cè)到CPU后才可以進(jìn)行下載操作。
三、小結(jié)綜上所述，用戶可以在使用西門子PLC S7-200系列時(shí)，注意其編程電纜的使用方法。用戶可以參照本文提供的注意事項(xiàng)進(jìn)行操作，如果需要更多的了解西門子PLC及其模塊，編程電纜的相關(guān)用法，請(qǐng)，我們會(huì)更好的提供相關(guān)。
在自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，為了對(duì)風(fēng)機(jī)和泵類負(fù)載更好的控制，我們經(jīng)常會(huì)使用到變頻器，通過(guò)改變頻率來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)速的控制。在小型的自動(dòng)化項(xiàng)目解決方法中，常用的西門子PLC是S7-200系列，如果使用變頻器控制，需要將S7-200和變頻器之間進(jìn)行通訊。本文下面以西門子PLC S7-200系列和西門子變頻器MM420系列為例，說(shuō)明它們之間通訊的方法。
二、西門子PLC與西門子變頻器通訊方式
用戶在使用西門子PLC S7-200系列和西門子變頻器MM420系列時(shí)，需要按照如下的方法進(jìn)行配置：
1. 對(duì)于西門子PLC S7-200，需要使用編程軟件STEP 7 MicroWIN V4.0 SP9，在“設(shè)置PC/PG接口"中，選擇“PC/PPI cable"項(xiàng)，這是為了下載程序時(shí)，使用S7-200的編程電纜；
2. 在編程軟件STEP 7 MicroWIN V4.0 SP9的“庫(kù)"中，添加USS協(xié)議庫(kù)文件；添加方式可以選中“庫(kù)"，然后右擊鼠標(biāo)，選擇“添加/刪除庫(kù)"，然后選擇相應(yīng)的庫(kù)文件進(jìn)行添加；
3. 使用通訊電纜將西門子PLC S7-200與西門子變頻器MM420進(jìn)行連接，從而實(shí)現(xiàn)USS通訊。連接方式為S7-200CPU端口的3和8管腳，對(duì)應(yīng)MM420的14和15管腳；
4. 在西門子變頻器MM420端設(shè)置好相關(guān)參數(shù)：P0700（命令源）；P1000（頻率設(shè)定值）；P2010[2]（USS通訊波特率）；P2011[2]（USS地址）等；
5. 在S7-200的編程軟件STEP 7 MicroWIN V4.0 SP9中，調(diào)用USS庫(kù)中的“USS_INIT"功能塊，對(duì)USS通訊進(jìn)行初始化；
6. 在S7-200的編程軟件STEP 7 MicroWIN V4.0 SP9中，調(diào)用USS庫(kù)中的“USS_CTRL"功能塊，對(duì)變頻器運(yùn)行時(shí)需要的參數(shù)進(jìn)行設(shè)置；
7. 在S7-200的編程軟件STEP 7 MicroWIN V4.0 SP9的“程序塊"的“庫(kù)"中，為USS功能塊分配地址，選擇“建議地址"后，點(diǎn)擊“確定"；
8. 使用S7-200編程電纜編譯并下載程序；
9. 下載程序后，對(duì)程序中的參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控，例如：在狀態(tài)表中，將“RUN"置為1，并且設(shè)定相應(yīng)的“速度給定"，此時(shí)變頻器就可以按照相應(yīng)的頻率工作了。
現(xiàn)在好多工業(yè)自動(dòng)化都能看到PLC的身影，就來(lái)談S7-300PLC的功能特點(diǎn)。
1.S7-300PLC的主要功能和基本結(jié)構(gòu)
S7-300PLC的主要功能是：(1)S7-300PLC具有高速的指令處理功能，指令的處理時(shí)間在0.1-0.6us之間，相對(duì)于小型PLC處理指令時(shí)間大大縮短了，提高了處理速度。（2）擁有人機(jī)界面（HMI），S7-300PLC里面有集成人機(jī)界面，非常方便用戶使用，這樣就可以減少人機(jī)對(duì)話的編程量。（3）具有很強(qiáng)的診斷功能,S7-300PLC的中央處理器（CPU）能夠自我診斷，可以智能連續(xù)的檢測(cè)系統(tǒng)是否有故障，也能紀(jì)錄錄系統(tǒng)運(yùn)行中的錯(cuò)誤。（4）具有很別的安全加密和口令保護(hù)功能，可以有效保護(hù)用戶的信息安全，防止信息被竊取和利用。S7-300PLC是中小型PLC,屬于模塊式PLC,S7-300PLC多可以擴(kuò)展32個(gè)模塊。S7-300可以組成MPI、PROFIBUS和工業(yè)以太網(wǎng)等。西門子S7-300PLC主要由多種機(jī)架、不同的CPU模塊、各種信號(hào)的模塊、各種不同功能的模塊、輸入和輸出接口模塊、通信處理器、供電電源模塊和友好的編程器設(shè)備組成[21]。如圖2-1
圖2-1 PLC 控制系統(tǒng)示意圖
中央處理器也叫CPU,CPU是PLC的核心部件。由于CPU是PLC的控制系統(tǒng)的控制和運(yùn)算中心，因此它能夠完成多項(xiàng)任務(wù)如下：（1）能夠完成接收和存儲(chǔ)從用戶從編程器中輸入的數(shù)據(jù)和程序。（2）能夠有效判斷用戶編程中是否有錯(cuò)誤，不合法的，也能判斷電源及內(nèi)部電路是否有工作故障。（3）能夠接收設(shè)備的信號(hào)，比如開(kāi)關(guān)量信號(hào)和模擬量信號(hào)。（4）能夠按要求執(zhí)行用戶的程序，比輸出需要的，系統(tǒng)要求的控制信號(hào)。（5）當(dāng)然CPU還承擔(dān)著和外部設(shè)備以及計(jì)算機(jī)進(jìn)行通訊。
西門子S7-300PLC有一個(gè)用于編程的 RS-485 接口，除此之外有的PLC還擁有PROFIBUS-DP 的接口或用于PtP串行通信接口，西門子S7-300PLC能夠建立一個(gè)MPI即是多點(diǎn)接口的網(wǎng)絡(luò)或者是DP網(wǎng)絡(luò)。系統(tǒng)存儲(chǔ)器使用只讀存儲(chǔ)器EPROM，只能讀，好比計(jì)算機(jī)的操作系統(tǒng)一樣，不能隨意更改，是用來(lái)存儲(chǔ)系統(tǒng)的程序的。用戶存儲(chǔ)器一般有電池維持的RAM，用來(lái)存儲(chǔ)用戶編程的程序。當(dāng)用戶編譯調(diào)試后可固化在EPROM或者E^2-PROM中。而功能存儲(chǔ)器一般能夠存儲(chǔ)定時(shí)值，計(jì)數(shù)值，模擬量以及數(shù)字量等狀態(tài)標(biāo)志的數(shù)據(jù)，一般放在隨機(jī)讀寫存儲(chǔ)器RAM中[21]。
PLC的輸入輸出接口，即I/O口是與外部現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)設(shè)備的接口相連的。這樣輸入口就能接收到外部的行程開(kāi)關(guān)，按鈕及傳感器的信號(hào)。而輸出口能夠控制信號(hào)從而直接或者間接控制著驅(qū)動(dòng)著信號(hào)燈，電磁閥和繼電器等現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)設(shè)備。
PLC有兩種供電電源，有直流DC24V,也有交流AC220，這兩種可供用戶選擇。
編程器是用戶用來(lái)編程用戶程序的，是PLC的外部設(shè)備，可分為簡(jiǎn)易型和智能型兩種，早的簡(jiǎn)易型編程器是用在小型PLC上面，只能聯(lián)機(jī)編程，不能直接用梯形圖，需要把梯形圖轉(zhuǎn)化為語(yǔ)句表，這樣才能下載到PLC中。智能型編程器能夠用梯形圖編程。
2.S7-300PLC的特點(diǎn)
西門子可編程控制器S7-300PLC是屬于模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的中型PLC。S7-300PLC有標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境型和環(huán)境條件擴(kuò)展型兩大類。標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境型的溫度范圍在0-60攝氏度之間，環(huán)境條件擴(kuò)展型溫度范圍是零下25攝氏度到零上70攝氏度之間，具有耐振動(dòng)和抗污染的特性。它的特點(diǎn)有：a.編程方法簡(jiǎn)單易學(xué)b.擁有簡(jiǎn)單而且實(shí)用的分布式結(jié)構(gòu)及通用的網(wǎng)絡(luò)能力；c.功能和d.深得用戶喜愛(ài)，這源于配套齊全，用起來(lái)順手方便e.出故障維修起來(lái)相當(dāng)方便；f.在復(fù)雜工業(yè)環(huán)境情況下抗干擾能力強(qiáng)可靠g.配套有各種不同的功能模塊方便使用；h.統(tǒng)的設(shè)計(jì)，安裝，調(diào)試工作量少;i.維修工作量小，維修方便；j.體積小，耗能低.
Smart系列CPU的命名遵循如下規(guī)則:
比如上圖中的"CPUSR40"：大寫字母"S"是"Stardard"的縮寫，表示該產(chǎn)品是標(biāo)準(zhǔn)型；字母"R"是"Relay"的縮寫，表示其輸出方式為繼電器，供電方式為交流電（AC）；數(shù)字"40"表示其IO點(diǎn)數(shù)的總數(shù)為40個(gè)，輸入/輸出點(diǎn)的比例為3比2，因此該模塊有24個(gè)輸入點(diǎn)，16個(gè)輸出點(diǎn)；
晶體管輸出類型以字母"T"表示，比如"CPUST40"，字母"T"是"Transistor"的縮寫，表示該產(chǎn)品為直流電源供電/晶體管輸出型；
緊湊型CPU，其名稱用"C"表示，比如"CPUCR60s"：大寫字母"C"是"Compact"的縮寫，表示緊湊型；字母"R"是Relay的縮寫，表示該產(chǎn)品為交流電供電/繼電器輸出型；末尾的小寫"s"是"串口（serial）"的意思，表示該產(chǎn)品僅支持串口下載；
對(duì)于Smart系列緊湊型的產(chǎn)品，可以使用TD400C作為人機(jī)界面。TD400C使用RS485與Smart系列進(jìn)行通信，僅支持文本顯示，如下圖：
對(duì)于Smart的標(biāo)準(zhǔn)型產(chǎn)品，可以使用SmartLine系列觸摸屏作為人機(jī)界面。SmartLine系列觸摸屏包括7寸(800×480)和10寸(1024×600)兩種，集成以太網(wǎng)口，可以與Smart標(biāo)準(zhǔn)型PLC進(jìn)行通訊；支持ModbusRTU協(xié)議；支持圖片顯示，可用WinCCFlexibleSMART進(jìn)行組態(tài)
Smart系列PLC支持SINAMICSV20系列變頻器和V90系列伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，這方面我們以后慢慢聊。
前面的文章我們以ST40為例，介紹了西門子S7-200Smart系列PLC的CPU模塊。CPUST40模塊本身集成了24個(gè)數(shù)字量輸入（DI）和16個(gè)數(shù)字量輸出（DO），在IO點(diǎn)數(shù)不超過(guò)該范圍的項(xiàng)目中，可以直接使用CPU本身集成的數(shù)字量輸入/輸出通道。但是，如果項(xiàng)目的IO點(diǎn)數(shù)超過(guò)了CPU集成的點(diǎn)數(shù)范圍怎么辦呢？CPU本身集成的是數(shù)字量輸入/輸出，如果現(xiàn)場(chǎng)需要處理模擬量信號(hào)又該怎么辦呢？答案是：使用S7-200Smart系列PLC的擴(kuò)展模塊（當(dāng)然，還可以使用信號(hào)板）