西门子SM432

DP-SEND（发送块）和DP-RECV（接收块）结构

DP-RECV（接收块）各端子参数的类型及功能

DP-SEND（发送块）各端子参数的类型及功能

3.  PROFIBUS DP之三：带智能从站的DP。

智能从站的主要特点是：DP主站需要的输入／输出数据不是直接来自于真正的输入输出口，而是来自于预处理的CPU。

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西门子PLC系列产品的特点简介

PLC可编程序控制器的历史和展望引言可编程序控制器的英文为ProgrammableController，在二十世纪70-80年代一直简称为PC。有人把可编程序控制器组成的称为PCS可编程序控制，强调可编程序控制器生产厂商向人们提供的已是完整的了。 　　2PLC的发展和市场情况2.1PLC的发展历史1968年美国GM(通用汽车)公司提出取代继电器控制装置的要求，*二年美国数字公司研制出了代可编程序控制器，了GM公司装配线的要求。随着集成电路技术和计算机技术的发展，现在已有PLC产品了。 　　在以改变几何形状和机械性能为特征的制造工业和以物理变化和化学变化将原料转化成产品为特征的工业中，除了以连续量为主的反馈控制外，特别在制造工业中存在了大量的开关量为主的开环的顺序控制，它按照逻辑条件进行顺序号按照时序;另外还有与顺序、时序无关的按照逻辑关系进行连锁保护的控制;以及大量的。 　　由于这些控制和的要求，所以PLC发展成了取代继电器线路和进行顺序控制为主的产品。在多年的生产实践中，逐渐形成了PLC、DCS与IPC三足鼎立之势，还有其它的单回路智能式调节器等在市场上占一定的百分比。 　　由于PLC机联系处理模拟能力和网络方面功能的进步，挤占了一部分DCS的市场(控制)并逐渐垄断了污水处理等行业，但是由于工业PC(IPC)的出现，特别是近年来现场总线技术的发展，IPC和FCS也挤占了一部分PLC市场，所以近年来PLC增长速度，总的说是渐缓。 　　在80年代至90年代中期，是PLC发展快的时期，年增长率一直保持为30~40%。目前全有200多厂家生产300多品种PLC产品，主要应用在汽车(23%)、粮食加工(16.4%)、化学/制药(14.6%)、金属/矿山(11.5%)、纸浆/造纸(11.3%)等行业。 　　2.2PLC的市场情况国内PLC生产厂约30家，但没有形成颇具规模的生产能力和产品，还有一部分是以仿制、来件组装或“贴牌”生产，因此可以说PLC在我国未形成制造产业。作为原理、技术和工艺均无技术难度的产品，只要努力，是能形成制造产业的。 　　我国市场**行的有如下几家PLC产品:(1)施耐德公司，包括早期天津仪表厂引进莫迪康公司的产品，目前有Quantum、Premium、Momentum等产品;(2)罗克韦尔公司(包括AB公司)PLC产品，目前有SLC、MicroLogix、ControlLogix等产品;(3)西门子公司的产品，目前。 　　在PLC应用方面，我国是很活跃的，近年来每年约新投入10万台套PLC产品，年销售额30，应用的行业也很广。但是与其它相比，在机械加工及生产线方面的应用，还需要加大投入。PLC的市场的潜力是巨大的，不仅在我国，即使在工业发达的也有调查表明，PLC配套的机电一体化产品的比例占42%，采用继电器、器控制尚有24%。 　　所以说，需要应用PLC的还很多，在我国就更是如此了。从技术创新的角度看，我国大中型企业还要大力发展CIMS(计算机集成制造)，在机械制造厂要形成FMS柔性制造，PLC是基础，所以PLC市场是广阔的。 　　PLC具有可*、价格便宜、功能齐全、应用灵活方便、操作方便的优点，这是它能持久的占有市场的根本原因，我们下面重点阐述几个问题，并研究其发展趋势。LC的硬件和3.1PLC的分类PLC在90年代已经形成微、小、中、大、巨型多种PLC。 　　按I/O点数分，可分为:l微型PLC:32I/Ol小型PLC:256I/Ol中型PLC:1024I/Ol大型PLC:4096I/Ol巨型PLC:8195I/O近年来有单机支持300回路和65000点I/O的大型对应中型PLC以上，均采用16位~32位CPU，微、小型PLC原采用8位CPU，现在根。 　　由于I/O64点以下PLC销售额占整个PLC的47%，64点~256点的占31%，合计位整个PLC销售额的78%，所以对微、小型PLC应多加研究。3.2PLC的硬件PLC控制器本身的硬件采用积木式结构，各厂家产品结构大同小异。 　　以欧姆龙C200HE为例，为总线模板框式结构，基本框架(CPU母板)上装有CPU模板，其它槽位装有I/O模板;如果I/O模板多时，可由CPU母板经I/O扩展电缆连接I/O扩展母板，在其上装I/O模板;另一种是配备远程I/O从站等。 　　这些都说明了PLC厂家将硬件各部件均向用户，便于用户选用，配置成规模不等的PLC，而且这种硬件配置的开放性，为制造商、分销商(代理商)、集成商、终用户带来很多方便，为供应链带来很大便利，这是一大成功。 　　PLC内的I/O模板，除一般的DI/DO、AD/DA模板外，还发展了一系列特殊功能的I/O模板，这为PLC用于各行各业打开了出路，如用于条形码识别的ASCII/BASIC模板，用于反馈控制的PID模板，用于运行控制、机械加工的高速计数模板、单轴位置控制模板、双轴位置控制模板、凸轮模板、射频识别。 　　另外在输入、输出的相关元件、强的输入、输出电隔离、地隔离等方面也会更加完善。PLC中的CPU与存储器配合，完成控制功能。它与DCS处理温度、压力、流量等参数的不同，采用快速的巡回扫描周期，一般为0.1~0.2s，更快的则选用50ms或更小的扫描周期。 　　它是一个数字采样控制。3.LC的为了完成控制策略，为了替代继电器，使用户等完成类似继电器线路的控制梯形图，而编制了一套控制算能块(或子程序)，称为指令，固化在存贮器ROM中，用户在编制应用程序时可以调用。 　　指令大致可以分为两类，即基本指令和扩展指令。细分一般PLC的指令有:基本指令、定时器/计数器指令、移位指令、传送指令、比较指令、转换指令、BCD运算指令、二进制运算指令、增量/减量指令、逻辑运算指令、特殊运算指令等，这些指令多是类似汇编语言。 　　4基于Windows的编程语言—IEC由于各PLC厂家产品在指令上的差异及编程上用户要求不同，近年来IEC制订了基于Windows的编程语言IEC年IEC颁布可编程序控制器的IEC1131)，它规定了指令表(IL)、梯形图(LD)、顺序功能图(SFC)、功能块图(FBD)、结。 　　另外PLC还了充足的计时器、计数器、内部继电器、寄存器及存贮区等内部资源，为编程带来较大方便。这包括了文本化编程(IL、ST)和图形编程(LD、FBD)两个方面，而SFC则在两类编程语言中均可使用。 　　IEC技术会(TC65)进来开展了IEC61499项目，将IEC进行了扩展，它是针对通过通信网络互联的模块化分布的体系结构的，将对IEC有所。这是以数字技术为基础的可编程序逻辑控制装置在高层次上走向开放性的化文件，是PLC发展的一大趋势。 　　5PLC的网络及发展趋势一个或若干PLC与PC机联出，PC机起到原编程器及人机界面操作站的作用，这20世纪90年代的新潮流，这样为集成带来了商机，同时编程和人机界面(或称组态)及接口(或称驱动)也了发展。 　　近年来，PLC厂家在原来CPU模板上提供物理层RS232/422/485接口的基础，逐渐了各种通讯接口，而且提供完整的通讯网络。由于近来数据通讯技术发展很快，用户对开放性要求很强烈，现场总线技术及以太网技术也同步发展，所以PLC构成的PCS比DCS的开放性所处的现状稍好一些。 　　目前罗克韦尔AB公司已形成了多层结构体系，即EtherNet、ControlNet、DeviceNet及Asi等现场总线(原DH+网也可兼容)。西门子公司在Profibus-DP通讯网络及Profibus-FMS网络以外，提出了S7Routing网络，即Profibus-DP和IndustrialEnternet两层结构。 　　网络还在发展，我国应已积极的姿态投入其中。2001年我国机械工业成为工业发展新亮点，总产值比上年增长17.15%，汽车产量为前10位，机床产量为*5位。机械工业利润增长33.35%，占整个工业新增利润六成多。 　　出口同样出现可喜的增长。现在机械工业提出要实施网络化，对这一点，PLC从业人员应有清醒的认识，应对网络化的开放性、网络构成的性能/价格比和网络的可*性、安全性、先进性上特别下功夫。网络向上连是互联网问题，向下连是现场总线问题，另外现有网络能否用以太网“e网到底”、网络采用客户器/、浏览器/、生产者/消费者、接口采用OPC等问题都有待进一步落实。 　　PLC与智能MCC马达控制中心、与数控机床配套的NC/CNC数控设备，以及与其它运行控制、电控设备、变频器和软起动器等连成;PLC要与DCS分工合作，充当DCS的远程I/O站等;PLC要与IPC分工合作，除用IPC作人机界面外，作PLC的I/O部件也是可行的;此外还有PLC与紧急停车安全。 　　总之，PLC要兼容各种新技术，使PLC成为真正意义上的“电脑”。PLC的应用领域是宽阔的，还有许多领域急待开拓，如用于海关过境车辆认证(深圳盐田)、自动售药(若干中药店)在我国已有实例。另外，在离散事件中，如公路网交通流(车辆计数、乘客计数及停留时间计量)、物流、柔行制造(敏捷制造)及一切非随服务中，均可以采用PLC，进而建模和采取对策并。 　　

铣床加工对控制线路要求分析—从运动情况看电气控制要求（1）主运动——铣刀的运动机械调速：铣刀直径、工件材料和加工精度的不同，要求主轴的转速也不同。 　　正反转控制：顺铣和逆铣两种铣削的需要。制动：为了缩短停车时间，主轴停车时采用电磁离合器机械制动。变速冲动：为使主轴变速时变速器内齿轮易于啮合，减小齿轮端面的冲击，要求主轴电动机在变速时具有变速冲动。 　　（2）进给运动——工件相对于铣刀的为什么进给运动需要纵向、横向和垂直三个方向运动。运动方向：纵向、横向和垂直六个方向。实现：通过操作选择运动方向的手柄与开关，配合进给电动机的正反转来实现的。联锁要求：主轴电动机和进给电动机的联锁：在铣削加工中，为了不使工件和铣刀碰撞发生事故，要求进给拖动一定要在铣刀时才能进行，因此要求主轴电动机和进给电动机之间要有可靠的联锁。 　　纵向、横向、垂直方向与圆工作台的联锁：为了保证机床、的安全，在铣削加工时，只允许工作台作一个方向的进给运动。在使用圆工作台加工时，不允许工件作纵向、横向和垂直方向的进给运动。为此，各方向进给运动之间应具有联锁环节。 　　两地控制：便于操作。冷却要求：铣削加工中，根据不同的工件材料，也的寿命和加工，需要切削液对工件和进行冷却，而有时又不采用，因此采用转换开关控制冷却泵电动机单向。此外还应配有安全照明电路。 　　

可编程控制器PLC的应用特点与结构可编程序逻辑控制器起源于60年代，简称PLC（ProgrammableLogicController）。目前，已经广泛应用于冶金、矿业、机械等领域。 　　其特点是：1、编程方便易学2、运行可靠3、使用方便4、对要求低用可编程序控制器实施控制，如上图，其实质是按照一定的算法进行输入输出变换，并将这个变换予以物理实现。入出变换、物理实现可以说是PLC实施控制的两个基本点。 　　而人出变换实际上就是信息处理，信息处理当今常用的是微处理机技术，物理实现则要求PLC的输入应当排除适应于工业现场。输出应放大到工业控制的水平，能为实际控制方便使用。这就要求I/O电路专门设计。 　　根据PLC实施控制的基本点的分析，PLC采用了典型的计算机结构，主要是由CPU、RAM、ROM和专门设计的输入输出接口电路等组成。处理机是PLC的大脑，如下图它由处理器（CPU）和存储器等组成。 　　1、处理器（CPU）处理器（CPU）一般由控制电路、运算器和寄存器组成，这些电路一般都集成在一个芯片上。CPU通过地址总线、数据总线和控制总线与存储单元。输入输出（I/O）接口电路相连接。它主要完成以下的功能：（1）将输入送入PLC中存储起来。 　　（2）按存放的先后顺序取出用户指令，进行编译。（3）完成用户指令规定的各种操作。（4）将结果送到输出端。（5）响应各种设备（如变程器、打印机等）的请求。2、存储器PLC内部存储器有两类：一类是RAM（即随机存取存储器），可以随时由CPU对它进行读出、写入；另一类是ROM（即只读存储器），CPU只从中读取而不能写入。 　　RAM主要用来存放各种暂存的数据、中间结果能及用户正在调试的程序，ROM主要存放监控程序及用户已调试好的程序，这些程序都事先烧在ROM芯片中，开机后便可运行其中程序。3、输入、输出接口电路它起着PLC和设备之间传递信息的作用。 　　用户设备需要输入PLC的各种控制，如限位开关、操作按钮以及其它一些传感器输出的开关量或模拟量（要通过模数变换进入机内）等，通过输入接口电路将这些转换成CPU能接收和处理的。输出接口电路将处理器输出的弱电转换成现场需要的强电以驱动电磁阀、器等被控设备的执行元件。 　　常用接口电路的结构如下图所示。输入输出接口电路为了保证电路的正常工作，这些接口电路有以下特点；1）输入采用光电耦合电路，可大大电磁2）输出也采用光电隔离并有三种，即继电器、晶体管和晶闸管。这使得PLC可以适合各种用户的不同要求。 　　如低速、大功率负载一般采用继电器输出；高速大功率则采用晶闸管输出；高速小功率可用晶体管输出。还有功率放大输出电路等，而且有些输出电路做成模块式，可插拔，更换起来十分方便。

LOGO、S7-200、S7-300和S7-400系列PLC，这几个系列PLC基本是由南京出产，网上相关介绍资料也比较多了，就不做太多介绍。重点为大家介绍下进口的S7-1200和S7-1500系列PLC，目前这块网上谈及的资料并不是很多，以供大家了解。

LOGO和S7-200是**小型化的PLC，适合于单机控制或小型的控制，适用于各行各业，各种中的自动检测、监测及控制等；S7-300是模块化小型PLC，可用于对设备进行直接控制，可以对多个下一级的可编程序控制器进行监控，还适合中型或大型控制的控制，能中等性能要求的应用；S7-400则用于中、性能范围的可编程序控制器，能进行较复杂的算术运算和复杂的矩阵运算，还可用于对设备进行直接控制，也可以对多个下一级的可编程序控制器进行监控。

S7-1200是紧凑型PLC，是S7-200的升级版，具有模块化、结构紧凑、功能等特点，适用于多种应用，能够**现有投资的长期安全。它采用更快的处理芯片，布尔运算执行速度从S7-200的0.22us到0.08us，幅度达275%，非常接近S7-300的水平，而且经过，S7-1200与S7-300计算速度基本一致，大幅S7-200。它采用的CPU工作存储器远**S7-200的存储器，支持存储卡的容量甚至**过了S7-300所支持的存储卡容量，标配PROFINET以太网接口，以及的集成工艺功能，可以作为一个组件集成在完整的综合自动化解决方案中。

PLC编程应哪些要求1、所编的程序要合乎所使用的PLC的有关的规定主要是对指令要准确地理解，正确地使用。各种PLC指令多有类似之处，但还有些差异。 　　对于有PLC使用的人，当选用另一种不太熟悉的型号进行编程设计时，一定要对新型号PLC的指令重新理解一遍，否则容易出错。2、要使所编的程序尽可能简洁简短的程序可以节省内存，简化调试，而且还可节省执行指令的时间，对输入的响应速度。 　　要使所编的程序简短，就要注意编程，用好指令，用巧指令，还要能结构。要实现某种功能，一般而言，在达到的目的相同时，用功能强的指令比用功能单一的指令，程序步数可能会少些。3、要使所编的程序尽可能清晰这样既便于程序的调试、修改或补充，也便于别人了解和读懂程序。 　　特别是在编制复杂的程序时，更要注意程序的层次，可积累自己的与吸收别人的，整理出一些的具有典型功能的程序，并尽可能使程序单元化，像计算机中的常用的一些子程序一样，移来移去都能用，这样，设计起来简单，别人也易了解。 　　4、要使所编的程序合乎PLC的性能指标及工作要求所编程序的指令条数要少于所选用的PLC内存的容量，即程序在PLC中能放得下，所用的输入、输出点数要在所选用PLC的I/O点数范围之内，PLC的扫描时间要少于所选用PLC的程序运行监测时间。 　　要想使程序清晰，就要注意程序的层次，讲究模块化、化。PLC的扫描时间不仅包括运行用户程序所需的时间，而且还包括运行程序，（如I/O处理、自监测）所需的时间。5、所编程序能够循环运行PLC的工作特点是循环反复、不间断地运行同一程序。 　　运行从初始化后的状态开始，待控制对象完成了工作循环，则又返回初始化状态。只有这样才能使控制对象在新的工作周期中也相同的控制。

带的S7-200的PID控制程序举例本例描述了用S7-200实现PID控制功能。这个程序是一个带的执行的PID例子，它很容易修改后与模拟模块EM235一起使用。 　　例图程序结构图程序及注解初始化部分将PID的所有值复位，并定义了计算P旧控制器的控制周期Tc.计算PID中，出现了某些数字方面的问题，以及控制周期丁c的计算。山于扫描时间的，除法运算通过移位来实现(1024近似为1000)，而未调用专门的除法子程序。 　　微分和积分是另外2个比较灵敏的数算，采用如下公式:微分运算:

PLC目前的发展现状以及未来的发展趋势1）、PLC的发展现状目前，随着大规模和**大规模集成电路等微电子技术的发展，PLC已由初一位机发展到现在的以16位和32位微处理器构成的微机化PC，而且实现了多处理器的多通道处理。 　　如今，PLC技术已非常成熟，不仅控制功能增强，功耗和体积减小，成本下降，可靠性，编程和故障检测更为灵活方便，而且随着远程I/O和通信网络、数据处理以及图象显示的发展，使PLC向用于连续生产控制的方向发展，成为实现工业生产自动化的一大支柱。 　　现在，上有200多家PLC生产厂家，400多品种的PLC产品，按地域可分成美国、欧洲、和等三个流派产品，各流派PLC产品都各具特色。其中，美国是PLC生产大国，有100多家PLC厂商，的有A-B公司、通用电气（GE）公司、莫迪康（MODICON）公司。 　　欧洲PLC产品主要制造商有德国的西门子（SIEMENS）公司、AEG公司、法国的TE公司。有许多PLC制造商，如三菱、欧姆龙、、富士等，的三星（SAMSUNG）、LG等，这些生产厂家的产品占有80%以上的PLC市场份额。 　　经过多年的发展，国内PLC生产厂家约有三十家，国内PLC应用市场仍然以国外产品为主。国内公司在开展PLC业务时有较大的竞争优势，如：需求优势、产品定制优势、成本优势、服务优势、响应速度优势。2）、PLC的发展趋势随着PLC应用领域日益扩大，PLC技术及其产品结构都在不断改进，功能日益强大，性价比越来越高。 　　（1）、在产品规模方面，向两较发展。一方面，大力发展速度更快、性价比更高的小型和**小型PLC。以适应单机及小型自动控制的需要。另一方面，向高速度、大容量、技术完善的大型PLC方向发展。随着复杂控制的要求越来越高和微处理器与计算机技术的不断发展，人们对PLC的信息处理速度要求也越来越高，要求用户存储器容量也越来越大。 　　（2）、向通信网络化发展PLC网络控制是当前控制和PLC技术发展的潮流。PLC与PLC之间的联网通信、PLC与计算机的联网通信已广泛应用。目前，PLC制造商都在发展自己**的通信模块和通信以加强PLC的联网能力。 　　（3）、向模块化、智能化发展为工业自动化各种控制的需要，近年来，PLC厂家先后了不少新器件和模块，如智能I/O模块、温度控制模块和专门用于检测PLC外部故障的**智能模块等，这些模块的和应用不仅增强了功能，扩展了PLC的应用范围，还了的可靠性。 　　各PLC制造商之间也在协商通用的通信，以构成更大的网络。PLC已成为集散控制（DCS）不可缺少的组成部分。（4）、编程语言和编程工具的多样化和化多种编程语言的并存、互补与发展是PLC进步的一种趋势。 　　PLC厂家在使硬件及编程工具换代、丰富多样、功能的同时，日益向MAP(制造自动化协议)靠拢，使PLC的基本部件，包括输入输出模块、通信协议、编程语言和编程工具等方面的技术规范化和化。

S7-1500是新一代大中型PLC，比S7-300/400的各项指标有很大的，专为中高端设备和工厂自动化设计，可供用户使用的充足的资源和**高速的运算处理速度，拥有**的性能，并集成一系列功能，包括运动控制、工业信息安全，以及可实现便捷安全应用的故障安全功能。其创新的设计使调试和安全操作简单便捷，而集成于TIA博途的诊断功能通过简单配置即可实现对设备运行状态的诊断，简化工程组态，并项目成本。

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