西门子PLC可编程控制器CPU416-2

S7-300 PROFIBUS DP组态

PROFIBUS DP组态可分为带DP口的主站，采用通讯模板CP的主站以及带智能从站的DP。三种DP中带DP口的主站，采用通讯模板CP的主站在硬件组态时基本相同。

现代工业中生产PLC的应用状况随着计算机技术的飞速发展，PLC（即可编程逻辑编程器的简称）已经进入日常生产、生活的各个方面，PLC的应用在各行各业已成为必不可少的内容。 　　定子三相绕组的六个出线端都引至接线盒上，首端分别标为U1,V1,W1，末端分别标为U2,V2,W2。这六个出线端在接线盒里的排列如图3所示，可以接成星形或三角形。PLC作为通用的工业计算机，其功能日益强大，已经成为工业控制领域的主流控制设备。 　　PLC从诞生至今，仅有30年的历史，但是了异常迅猛的发展，并与CAD/CAM、机器人技术一起被誉为当代工业自动化的三大支柱。在现代工业中生产的机械化、自动化已成为**的主题。随着工业化的进一步发展，自动化已经成为现代企业中的重要支柱，无人车间、无人生产流水线等等，已经随处可见。 　　同时，现在生产中，存在着各种各样的生产，如高温、放射性、有体、有害气体以及水下作业等，这些恶劣的生产不利于人工进行操作。工业机械手是近代自动控制领域中出现的一项新的技术，是现代控制理论与工业生产自动化实践相结合的产物，并以现代机械制造生产中的一个重要组成部分。 　　工业机械手是生产自动化、劳动条件、产品和生产效率的有效率的有效手段之一。尤其在高温、高压、粉尘、噪声以及带有放射和污染的，应用更为广泛。在我国，近几年来也有较快发展，并取得一定效果，受到机械工业和铁路部门的。 　　）然后手上有个PLC，这个可以到上买个PLC工控板即PLC学习板（上100多就可以买到）然后根据书上的例子自己琢磨个小项目实现一个功实践出真知自己做个PLC项目项目完成了PLC也就了西门子200系列的小PLC很适合新手学习比较容易上手

PLC设计的内容一、输入回路的设计1、电源回路PLC供电电源一般为AC85—240V（也有DC24V），适应电源范围较宽，但为了抗，应加装电源净化元件（如电源滤波器、1：1隔离变压器等）。2、PLC上DC24V电源的使用各公司PLC产品上一般都有DC24V电源，但该电源容量小，为几十毫安至几百毫安，用其带负载时要注意容量，同时作好防短路措施（因为该电源的过载或短路都将影响PLC的运行）。 　　3、外部DC24V电源若输入回路有DC24V供电的接近开关、光电开关等，而PLC上DC24V电源容量不够时，要从外部提供DC24V电源；但该电源的“—”端不要与PLC的DC24V的“—”端以及“COM”端相连，否则会影响PLC的运行。 　　4、输入的灵敏度各厂家对PLC的输人端电压和电流都有规定，如三菱公司F7n系列PLC的输入值为：DC24V、7mA，启动电流为4．5mA，关断电流小于1．5mA，因此，当输入回路串有二极管或电阻（不能完全启动），或者有并联电阻或有漏电流时（不能完全切断），就会有误，灵敏度下降，对此应采取措施。 　　二、输出回路的设计1、各种输出之间的比较（1）继电器输出：优点是不同公共点之间可带不同的交、直流负载，且电压也可不同，带负载电流可达2A／点；但继电器输出不适用于高频的负载，这是由继电器的寿命决定的。 　　另一方面，当输入器件的输入电流大于PLC输入电流时，也会引起误，应采用弱电流的输入器件，并且选用输人为共漏型输入的PLC，Bp输入元件的公共点电位相对为负，电流是PLC的输入端。其寿命随带负载电流的而，一般在几十万次至Jl百万次之间，有的公司产品可达1000万次以上，响应时间为10ms。 　　（2）晶闸管输出：带负载能力为0.2A/点，只能带交流负载，可适应高频，响应时间为1ms。（3）晶体管输出优点是适应于高频，响应时间短，一般为0.2ms左右，但它只能带DC5—30V的负载输出负载电流为0．5A/点，但每4点不得大于0.8A。 　　当你的输出为每分钟6次以下时，应继电器输出，因其电路设计简单，抗和带负载能力强。当为10次／min以下时，既可采用继电器输出；也可采用PLC输出驱动达林顿三极管（5—10A），再驱动负载，可大大减小。 　　2、抗与外部互锁当PLC输出带感性负载，负载断电时会对PLC的输出造成浪涌电流的冲击，为此，对直流感性负载应在其旁边并接续流二极管，对交流感性负载应并接浪涌吸收电路，可有效保护PLC。当两个物理量的输出在PLC内部已进行互锁后，在PLC的外部也应进行互锁，以加强的可靠性。 　　3、“GOM“点的选择不同的PLC产品，其“COM”点的数量是不一样的，有的一个“COM”点带8个输出点，有的带4个输出点，也有带2个或1个输出点的。当负载的种类多，且电流大时，采用一个“COM”点带1—2个输出点的PLC产品；当负载数量多而种类少时，采用一个“COM”点带4—8个输出点的PLC产品。 　　4、PLC外部驱动电路对于PLC输出不能直接带动负载的情况下，必须在外部采用驱动电路：可以用三极管驱，也可以用固态继电器或晶闸管电路驱动，同时应采用保护电路和浪涌吸收电路，且每路有显示二极管（LED）指示。 　　这样会对电路设计带来很多方便，每个“COM”点处加一熔丝，1—2个输出时加2A的熔丝，4—8点输出的加5—10A的熔丝，因PLC内部一般没有熔丝。印制板应做成插拔式，易于维修。PLC的输入输出布线也有一定的要求，请看各公司的使用说明书。 　　三、扩展模块的选用对于小的，如80点以内的．一般不需要扩展；当较大时，就要扩展。不同公司的产品，对总点数及扩展模块的数量都有，当扩展仍不能要求时，可采用网络结构；同时，有些厂家产品的个别指令不支持扩展模块，因此，在进行编制时要注意。 　　当采用温度等模拟模块时，各厂家也有一些规定，请看相关的技术手册。各公司的扩展模块种类很多，如单输入模块、单输出模块、输入输出模块、温度模块、高速输入模块等。PLC的这种模块化设计为用户的产品提供了方便。 　　四、PLC的网络设计当用PLC进行网络设计时，其难度比PLC单机控制大得多。首先你应选用自己较熟悉的机型，对其基本指令和功能指令有较深入的了解，并且指令的执行速度和用户程序存储容量也应仔细了解。否则，不能适应你的实时要求，造成崩溃。 　　另外，对通信接口、通信协议、数据传送速度等也要考虑，还要向PLC的商家寻求网络设计和技术支持及详细的技术资料，至于选用几层工作站，依你的大小而定。五、编制在编制前，应首先熟悉所选用的PLC产品的说明书，待熟练后再编程。

1. PROFIBUS DP之一：带DP口的主/从

带DP口的主/从设计十分灵活，它允许用CPU中不同的数据区域来储存DP数据。对数据区域的选择取决于CPU的类型和应用。映像区，位存储器以及数据块都可用于DP输入，输出数据。

映像是的数据分配。在CPU的映像中须有充分的空间为DP保留一个连续的输入区域和一个连续的输出区域。这可能受配置中映像大小和模块数量的。

位存储器与映像相同，这个区域适合于DP的全局存储。例如，如果映像可利用的空间(没有被模块占据的空间)不够用，则可以使用位存储区。

数据块也可以用来存储DP在有关的DP数据区只被一个程序调用时使用这种存储。

F      建立S7-300 PLC主站的硬件组态（带DP口）：双击“X2/DP”栏或“CP342-5”栏，在对话框内选中“DP-Master”

停车场入口PLC控制设计（定时关电路编程）当一辆车到达检票栏时，按妞PBl被司机按下，接收一张停后，允许车进入停车场。 　　一收到X000(PB1)，输出驱动MTRI，栏杆升起。因为PBl的初始墉入是瞬时的，所以用来驱动栏杆升起的输出自锁。定时器计时10秒后，自锁关断。这时，输出Y000关断，栏杆回到水平位置，等待下一位顾客。

PLC顺序控制的几种简易设计引言在生产机械的自动控制领域，PLC顺序控制的应用量大面广。然而，工艺不同的生产机械要求设计不同的控制梯形图。目前，不少电气设计人员仍然采用设计法来设计PLC顺序控制，不仅设计效率低，容易出差错，而且设计阶段难以发现错误，需要多次调试、修改才符合设计要。 　　本文提出的4种简易设计，能快速地一次设计成功PLC顺序控制。顺序控制的特点及设计思路1．特点顺序控制是指按照预定的受控执行机构顺序及相应的转步条件，一步一步进行的自动控制。其受控设备通常是顺序不变或相对固定的生产机械。 　　这种控制的转步主令大多数是行程开关（包括有触点或无触点行程开关、光电开关、干簧管开关、霍尔元件开关等位置检测开关），有时也采用压力继电器、时间继电器之类的转换元件作为某些步的转步主令。为了使顺序控制工作可靠，通常采用步进式顺序控制电路结构。 　　所谓步进式顺序控制，是指控制的任一程序步（以下简称步）的得电必须以前一步的得电并且本步的转步主令已发出为条件。对生产机械而言，受控设备任一步的机械是否执行，取决于控制前一步是否已有输出及其受控机械是否已完成。 　　若前一步的未完成，则后一步的无法执行。这种控制的互锁严密，即便转步主令元件失灵或出现误操作，亦不会顺序错乱。2．设计思路本文提出的4种简易设计都是先设计步进阶梯，在步进阶梯实现由转步主令控制辅助继电器得失电；然后根据步进阶梯设计输出阶梯，在输出阶梯实现由辅助继电器控制输出继电器得失电。 　　这4种设计法所设计的梯形图电路结构及相应的指令应适用于大多数PLC机型，具有通用性。由于各种PLC机型的编程元件代号及其编号不尽相同，为便于阐述，本文约定：所有梯形图中的输入继电器、输出继电器、辅助继电器（又称内部继电器）的代号分别为：X、Y、M。 　　设计中所用到的某些功能指令，如置位指令约定为S×，复位指令为R×；移位指指令为SR×。其中的“×”表示编程元件的编号，用十进制数表示。用这些设计实际的控制时，应将编程元件代号和编号变换成所选用的PLC机型对应的代号和编号。 　　图中，步1的转步主令X0为连接启动按钮的输入继电器（为简明起见，后述的转步主令均省去“输入继电器”几个字，只提输入），X1为原位开关，X2、X3、X4分别为步2、3、4的转步主令开关。 　　图1顺序控制流程下面分别介绍各种设计。其中，前3种的设计依据都是图1所示的顺序控制流程。M1～M5分别为各步的受控辅助继电器。Y1～Y4分别为各步受控的输出继电器。一、逐步得电同步失电型步进顺序控制设计法如图2所示，这种设计是根据“与”、“或”、“非”的基本逻辑关系，设计成串联、并联或串、并联复合的电路结构。 　　图2逐步得电同步失电步进顺控梯形图1．步进阶梯的设计步进阶梯的结构如图2a所示。步1的M1得电条件是受控机械原位开关X1处于压合状态（若受控机械有多个执行机构，则要求每个执行机构的原位开关均处于压合状态），原位条件后按起动按钮X0才能得电。 　　M1得电后自锁，并为步2提供步进条件（M1的常开触点）。步1的执行完成时触发的行程开关X2作为步2的转步条件。步2的M2的输入其步进条件和转步条件后得电自锁，并为步3提供步进条件。 　　按此规律即可实现后续每一工作步辅助继电器的得电和自锁。停止步M5的步进条件和转步条件分别为一个工作步M4发出的步进条件（M4的常开触点）和该步完成时所触发的转步X1。由于M5的得电令控制失电，所以M5的回路不自锁，而且要将其常闭触点串联在步1回路的左端。 　　从步2起后续各个步的回路构成分支回路。一旦M5得电便使整个失电。如不用分支回路的结构，也可采用图3所示的回路。即把M5常闭触点分别串联在每步辅助继电器的回路上。应该注意的是：无论工作步还是停止步，如果某步的转步主令有多个，则应将多个转步主令互相串联。 　　其设计是：（1）在控制流程图中，找出某输出继电器M在哪一步开始得电和在哪一步开始失电，以此确定其得电（步进阶梯中使M开始得电的辅助继电器常开触点）和失电（步进阶梯中使M开始失电的辅助继电器常闭触点）；（2）将得电、失电和受控输出继电器线圈串联。 　　图3逐步得电同步失电梯形图2．输出阶梯的设计输出阶梯如图2b所示。如果某个输出继电器在一个工作循环中多次得电失电，则将每次得失电的串联互相并联即可。例如，图1中输出继电器Y1要求在步1和步3得电，在其余步失电。 　　二、逐步得电逐步失电型步进顺序控制设计法1．步进阶梯设计按图1所示的控制流程，采用逐步得电逐步失电型顺序控制设计法设计的步进阶梯如图4a所示，其电路结构与图3的不同点之一是每步的失电由下一步辅助继电器的常闭接点控制；之二是步1回路必须串联步2工作步4的辅助继电器常闭触点。 　　在图2b画其控制回路时，将图1所示的次得电M1和次失电M2串联，*二次得电M4和*二次失电串联，然后将二者并联起来，再与Y1的线圈串联便构成Y1的控制回路。其余依此类推。以防电路工作时，因误操作再次起动而控制顺序错乱。 　　其余的电路结与图3相同。2．输出阶梯设计输出阶梯如图4b所示，输出继电器的控制回路根据控制流程直观确定。例如，输出继电器Y1要求在步1、3得电，则将步1、3的辅助继电器M1、M3的常开触点并联，再与Y1的线圈串联即可。 　　其余输出继电器的控制回路构成与此相同。图4逐步得电逐步失电型顺控梯形图PLC技术展的终趋势仍然是人们所争论的焦点之一。大多数人认为，PLC将会继续失去市场份额；更有甚者认为，在工业PC面前，PLC将会一步一步走向死亡；但也有一部分人相信，一些特殊工业应用领域仍将为PLC提供一定的市场份额。 　　本文从11方面介绍了PLC在其上的应用趋势。

PLC由哪几个主要部分组成。使用PLC的工业控制与的用继电器的工业控制相比，在操作、控制、效率和精度等各个方面都具有无法比拟的优点。 　　虽然在工业控制中所使用的继电器控制设备不会被完全淘汰，但是由于PLC的出现已经改变了工业控制设计者的设计思想.一、控制继电器存在的缺点继电器已应用到家庭及工业控制的各个领域。他们比以往的产品具有更高的可靠性。 　　但是，这也是随之带来的一些问题。如绝大多数控制继电器都是长期磨损和疲作条件下进行的，容易损坏。而且继电器的触点容易产生电弧，甚至会熔在一起产生误操作，引起严重的后果。再者，对一个具体使用的装有上百个继电器的设备，其控制箱将是庞大而笨重的。 　　二、可编程序控制器的优势、特点及功能可编程控制器以体积小功能强大所着称，它不但可以很容易地完成顺序逻辑、运动控制、定时控制、计数控制、数字运算、数据处理等功能，而且可以通过输入输出接口建立与各类生产机械数字量和模拟量的联系，从而实现生产的自动控制。 　　在全负荷运载的情况下，大的继电器将产生大量的热及噪声，同时也消耗了大量的电能。并且继电器控制必须是手工接线、安装，如果有简单的改动，也需要花费大量时间及人力和物力去改制、安装和调试。特别是现在，由于信息、网络时代的到来，扩展了PLC的功能，使它具有很强的联网通讯能力，从而更广泛地应用于众多行业。 　　１、顺序控制顺序控制是PLC基本、应用广泛的领域。所谓的顺序控制，就是按照工艺流程的顺序，在控制的作用下，使得生产的各个执行机构自动地按照顺序。由于它还具有编程设计灵活、速度快、可靠性高、成本低、便于等优点，所以在实现单机控制、多机群控制、生产流程控制中可以完全取代的继电器器控制。 　　它主要是根据操作按扭、限位开关及其它现场给来的指令和传感器，控制机械运动部件进行相应的操作，从而达到了自动化生产线控制。比较典型应用在自动电梯的控制、管道上电磁伐的自动开启和关闭、皮带运输机的顺序启动等。 　　例如我分厂的原料混料就是利用了PLC的顺序控制功能。２、闭环控制以往对于控制的模拟量均采用硬件电路构成的PID模拟调节器来实现开、闭环控制。而现在完全可以采用PLC控制，选用模拟量控制模块，其功能由完成，的精度由位数决定，不受元件影响，因而可靠性更高，容易实现复杂的控制和先进的控制，可以同时控制多个控制回路和多个控制参数。 　　３、运动位置控制PLC可以支持数控机床的控制和，在机械加工行业，可编程控制器与计算机数控（CNC）集成在一起，用以完成机床的运动位置控制，它的功能是接受输入装置输入的加息，经处理与计算，发出相应的脉冲给驱动装置，通过步进电机或伺服电机，使机床按预定的轨道运动，以完成多轴伺服电机的自控。 　　例如生产中的温度、流量、压力、速度等。目前以用于控制无心磨削、冲压、复杂零件分段冲裁、滚削摸削等应用中。４、生产的监控和PLC可以通过通迅接口与显示终端和打印机等外设相连。显示器作为人机界面（HMI）是一种内含微处理芯片的智能化设备，它与PLC相结合可取代电控柜上众多的控制按钮、选择开关、指示灯，及生产流程模拟屏和电控柜内大量的中间继电器和端子排。 　　所有操作都可以在显示屏上的操作元件上进行。PLC可以方便、快捷地对生产中的数据进行采集、处理，并可对要显示的参数以二进制、十进制、十六进制、ASCII字符等进行显示。在显示画面上，通过图标的颜色变化反应现场设备的运行状态，如阀门的开与关，电机的启动与停止，位置开关的状态等。 　　PID回路控制用数据、棒图等综合反映生产中量的变化，操作人员通过参数设定可进行参数，通过数据查询可查找任一时刻的数据记录，通过打印可保存相关的生产数据，为今后的生产和工艺参数的分析带来便利。 　　５、网络特性PLC可以实现多台PLC之间或多台PLC与一台计算机之间的通讯联网要求，从而组成多级分布式控制，构成工厂自动化网络。(1)通过通讯模块、机以及相应的来实现对控制的远距离监控。 　　(2)通过调制解调器和公用电话网与远程客户端计算机相连，从而使者可通过电话线对控制进行远距离监控。结束语可编程控制器作为一种通用的工业控制器，它可用于所有的工业领域。当前国内外已经广泛的将可编程控制器成功地应用到机械、冶金、石油、化工、纺织、交通、电力、等各个领域，并取得了可观的技术济济效益。 　　而且它还代表当今电气控制技术的先进水平，它已与数控技术、CAD／CAM技术、工业机器人技术并列为工业自动化技术的四大支柱。

F      在PROFIBUS总线上添加ET-200 从站：

主站/从站的I/O地址不能重复，它是由分配的。如果用户需要对地址进行修改，可以通过模板特性对话框重新设置。

2．PROFIBUS DP之二：带通讯模板CP的主站。

采用通讯模板CP的主站/从站，则主站/从站的I/O地址可以重复，因为此时的PLC相当于两个CPU。用户可以通过模板特性对话框任意设置I/O地址，只是主站或从站内的I/O地址不能重复。

当配置CP时，必须设定操作。（Operating Mode）

CP342-5 DP总是需要DP-SEND和DP-RECV。这些组块通过底板总线在CPU和CP之间转移数据．

CP342-5的数据总是连续地传输。主数据长度是240字节，从数据长度是86字节。

DP-SEND（发送）将CPU中的的DP数据区的数据发送到PROFIBUS CP的发送缓冲器，以便传送给DP从站；DP-RECV（接收）从DP从站中读出数据，将PROFIBUSCP接收缓冲区的数据放入CPU的DP数据区中。

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