西门子S7-400中央控制器CPU416F-2

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。

@
西门子PLC系列产品的特点简介

学习PLC的基础实验一、项目所需设备、工具、材料表1项目所需设备、工具、材料二、训练内容按照前面的例子完成接线、输入程序，按照要求进行观察。 　　1、项目描述（1）按照提供的PLC原理接线图完成接线；（2）将提供的参考程序写入PLC；（3）根据操作步骤操作，观察输入、输出设备的状态。通过计算机画面，观察并记录各元件的状态，并画出时序图；（4）结合PLC程序执行，分析程序结果。 　　2、实训要求2.1接线图与控制程序按照图1，完成PLC控制的硬件连接。图中由于脉冲发生器的与按钮输入不同，因此，不能共用一个COM端。按照图2提供的梯形图，利用计算机或手持编程器写入PLC。 　　2.2观察要求利用以上程序观察并认识程序的扫描周期和执行。（1）编码器的至1KHZ。按下开关1，这时，程序中的定时器开始计时，而X0的上升沿使计数器的初始值复位，当前值为0。计数器重新开始计输入的脉冲数。 　　1s钟后，定时时间到，计数停止。观察此时的计数器当前值是多少。从表面看，当前值应在1000左右，但实际上的当前值会少得多，为什么。（2）编码器的至20HZ。重复（1）的操作，观察计数器的当前值，与（1）有什么不同。 　　为什么。（3）断开1，关闭编码器电源，按下开关2，两个指示灯为什么只亮一个。结合程序执行分析原因。3时序图分析按下开关以后，部分继电器时序图如图3所示。根据观察结果，补充其他继电器的时序图。 　　

机械手的PLC控制和位置检测装置简介（1）控制有电气控制和射流控制两种，一般常见的为电气控制。 　　它是机械手的重要组成部分，它支配着机械手按规定的程序运动，并记忆人们给与机械手的指令信息（如顺序、运动轨迹、运动速度及时间），同时按其控制的信息对执行机构发出指令，必要时可对机械手的进行，当有错误或发生故障时即发出。 　　1、常规检查与2、外部故障的排除1）总体检查2）电源故障检查3）运行故障检查4）输入输出故障检查5）的检查6）故障的处理3、内部错误的故障诊断1）故障诊断的基本2）利用CPU诊断缓冲区进行详细故障诊断3）错误处理组织块

PLC的三大应用领域简介——开关逻辑和顺序、控制、运动控制(1)开关逻辑和顺序控制：这是可编程序控制器基本的控制功能，在工业应用广泛，可代替继电器控制。开关量逻辑控制不但能用于单台设备，而且可用于生产线上。 　　(2)控制：PLC通过模拟量I/O模块，可对温度、流量、压力等连续变化的模拟量进行控制。大中型PLC都具有PID闭环控制功能并已广泛地用于电力、化工、机械、冶金等行业。(3)运动控制：PLC可应用于对直线运动或圆周运动的控制，如数控机床、机器人、金属加工、电梯控制等。 　　1引言可编程序控制器是以微处理器为基础，综合计算机、通信、联网以及自动控制技术而的新一代工业控制装置。可编程序控制器在我国的发展与应用已有30多年的历史，现在它已经广泛应用于国民经济的各个工业生产领域，成为工业装备水平和技术能力的重要设备和强大支柱。 　　2可编程序控制器的发展历程可编程序控制器问世于20世纪60年代，当时的可编程序控制器功能都很简单，只有逻辑、定时、计数等功能；硬件方面用于可编程序控制器的集成电路还没有投入大规模工业化生产，CPU以分立元件组成；存储器为磁心存储器，存储容量有限；用户指令一般只有二三十条，还没有成型的编程语言；机型单。 　　随着**一体化经济的发展，努力发展可编程序控制器在我国的大规模应用，形成具有自主知识产权的可编程序控制器技术，应该是广大技术人员努力的方向。一台可编程序控制器多只能替代200~300个继电器组成的控制，在体积方面，与现在的可编程序控制器相比，可以说是庞然大物。 　　可编程序控制器功能除逻辑运算外，了数值运算、计算机接口、模拟量控制等；有自诊断程序，程序存储开始使用EPROM；可靠性进一步，初步形成系列，结构上开始有模块式和整体式的区分，整机功能从**向通用过渡。 　　进入70年代，随着中小规模集成电路的工业化生产，可编程序控制器技术了较大的发展。70年代后期和80年代初期，微处理器技术日趋成熟，单片微处理器、半导体存储器进入工业化生产，大规模集成电路开始普遍应用。 　　80年代后期到90年代中期，随着计算机和网络技术的普及应用，**大规模集成电路、门阵列以及**集成电路的迅速发展，可编程序控制器的CPU已发展为由16位或32位微处理器构成，处理速度很大，高速计数、中断、PID、运动控制等功能引入了可编程序控制器。 　　可编程序控制器开始向多处理器发展，使可编程序控制器的功能和处理速度大为增强，并具有通信和远程I/O能力，了多种特殊功能，如浮点运算、三角函数、查表、列表等，自诊断和容错技术也迅速发展。使得可编程序控制器能够工业生产的各个领域，可编程序控制器已完全取代了的逻辑控制装置，模拟量仪表控制装置和以小型机为核心的DDC（直接数字控制）控制装置。 　　梯型图语言和语句表语言完全成熟，基本上化，SFC（顺序功能图）语言逐步普及，**的编程器已被个人计算机和相应编程所替代，人机界面装置日趋完善，已能进行对整个工厂的监控、，并发展了冗余技术，大大加强了可靠性。 　　由于联网能力增强，既可和计算机联网，也可以下挂FLEXI/O或远程I/O，从而组成分布式控制（DCS）已无困难。进入21世纪，可编程序控制器仍保持的发展势头，并不断扩大其应用领域，如为用户配置柔性制造（FMS）和计算机集成制造（CIMS）。 　　目前可编程序控制器主要向两个方向扩展：一是综合化控制，它已经突破了原有的可编程序控制器的概念，将工厂生产控制与信息密切结合起来，甚至向上为MES和ERP了技术基础，这种发展趋势会使得举步为艰的ERP有了的技术基础，从而会带来工业控制的一场变革，实现真正意义上的电子信息。 　　随着经济一体化的加快，在技术发展的同时，发达更加注重了对可编程序控制器的知识产权的保护，大型可编程序控制器制造商纷纷加入了可编程序控制器的化组织，他们利用许多技术建立了符合他们经济利益的技术保护壁垒。 　　3可编程序控制器在我国的发展我国可编程序控制器的发展与上的发展有所不同，上可编程序控制器的发展是从研制、、生产到应用，而我国则是从成套设备引进、可编程序控制器引进应用、消化移植、合资生产到广泛应用。 　　大致可划分为下述三个阶段：(1)可编程序控制器的初级认识阶段（70年代后期到80年代初期）上可编程序控制器的发展，首先引起了国内工程技术界的较大，所以我国对可编程序控制器的认识始于70年代后期到80年代初期的成套设备引进中，当时的上海宝钢一期工程中有多项工程引进了十几种机型约200多台可编程。 　　这些可编程序控制器用于原料码头到高炉、轧钢、钢管等整个钢铁冶炼以及加工生产线上，取代了的继电器逻辑，并部分取代了模拟量控制和小型DDC。继宝钢一期工程后，国内许多厂家陆续引进的设备和生产线大都配备了可编程序控制器，其应用范围包括电站、石油化工、汽车制造、港口和码头等各领域。 　　正是在成套设备引进中，我们打开了眼界，了解认识了可编程序控制器，这也促进了可编程序控制器在我国的发展。(2)可编程序控制器的引进应用和消化移植阶段（80年代初期到90年代初期）80年代初期开始，随着我国**的不断深入，在成套设备引进的同时，国外原装的可编程序控制器开始国内市场。 　　许多部门和单位相继引进可编程序控制器并自己设计组成控制，其应用范围也扩大到建材、轻工、煤炭、水处理、食品、制药、造纸、橡胶和精细化工等工业领域。随着应用能力的和市场需求的扩大，一些部门和单位本着技贸结合、消化移植的方针，一方面进行二次和应用研究，一方面也在引进可编程序控制器的生产线，建立生产可编程序控制器的合资企业，积极自己的产品。 　　同时，国内也开始研制可编程序控制器产品，当时在上海、北京、西安、广州、长春等地有约20多家科研单位、大专院校和工厂都在研制和生产可编程序控制器，但由于资金和后续研究力量、生产技术相对落后，只能停留在实验室阶段，没能投入实际应用和形成工业化生产。 　　(3)可编程序控制器的广泛发展阶段（90年代初期到现在）进入90年代，我国的可编程序控制器进入了广泛发展阶段，主要在以下几个方面：a.可编程序控制器的发展了的高度，在当械电子工业部的下，于1991年成立了可编程序控制器行业协会。 　　可编程序控制器行业协会在和企事业之间起到了桥梁作用，沟通了情况，为做出决策提供了依据。同时可编程序控制器的化工作也受到了有关部门的，于1993年成立了可编程序控制器化技术会，为我国可编程序控制器的进一步发展打下了基础。 　　在宝钢的二期三期工程中使用了国外多个厂家三十几种机型计六百多台套的可编程序控制器，在广西玉柴机器有限公司的柴油机生产线中使用了近二百台罗克韦尔自动化公司的可编程序控制器，像这样大范围使用可编程序控制器的已很常见。 　　b.应用更加广泛这一阶段可编程序控制器的应用已经渗透到国民经济的各个部门和工业的各个角落，已成为企业装备技术水平的重要标志。在这一阶段中，我国的工程技术人员充分显示出了设计应用、制作、设备成套的能力。 　　近，在笔者自行设计成套、、安装调试的我国西部大重点项目青海盐湖100万吨项目中，采用可编程序控制器组成了全厂的自动化控制，并将可编程序控制器设计在MCC柜中，实现了全厂六百多面MCC柜、覆盖全厂各个工艺流程的综合自动化。 　　该应用项目已引起国外各大公司的注意，罗克韦尔自动化公司邀请项目设计人员去美国公司总部进行介绍。c.研制、、生产取得成果随着我国**的不断深入，国外厂商纷纷看好的市场，在建立他们的办事处，甚至将他们的亚太总部设在。 　　可喜的是从90年代初期开始，由于可编程序控制器应用的不断深入，国内又掀起了自主研制可编程序控制器的，虽然多为小型可编程序控制器，批量亦不大，但其功能、和可靠性已有明显的，代表产品如南京嘉华的JH200，I/O为12到120点，有高速计数器和模拟量功能；杭州新箭公司的D20P，其I/O。 　　同时，中大规模的可编程序控制器在国内也开始出现，交通部上海船舶运输研究所的STI2000，I/O为256点，多网时I/O可达4096点；北京和利时公司研制生产的Hollias-PLC可编程序控制器，其中典型的产品为数字量I/O达1024点，模拟量I/O达256点，内置TCP/IP通信接口，很容易。 　　国内企业纷纷引进国外技术，从而促进了一批技术引进企业、合资企业的建立，带动了我国可编程序控制器行业的技术发展。在国外产品强手如林的情况下，这些产品已具有和国外同类产品进行竞争的能力，充分说明国产可编程序控制器发展已进入了一个新的阶段。 　　

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。

选择性分支与汇合状态转移图和步进梯形图从多个分支流程中选择某一个单支流程，称之为选择性分支。图为选择性分支与汇合状态转移图和步进梯形图并行性分支与汇合同时并行处理多个分支流程，称之为并行性分支与汇合。 　　图为并行性分支与汇合状态转移图和步进梯形图

电气控制线路原理图绘制原则举例说明电气控制线路原理图绘制示意图（1）电路绘制原理图一般分为电源电路、主电路。 　　如果读入输入映像寄存器X0～X2的均为二进制数0，在程序执行阶段，经过上述逻辑运算之后，运算结果仍为Y0=0，所以KM的线圈处于断电状态。原路图可水平布置，也可垂直布置。水平布置时，电源电路垂直画，其他电路水平画，控制电路中的耗能元件（如器和断电器的线圈、灯、照明灯等）要画在电路的右方。 　　垂直布置时，电源电路水平画，其他电路垂直画，控制电路中的耗能元件要画在电路的下方。电源电路画成水平线，三相交流电源相序L1、L2、L3由上而下排列，中线N和保护地线PE画在相线之下。直流电源则正端在上，负端在下画出。 　　主电路是指受电的动力装置及保护电器，它通过的是电动机的工作电流，电流较大，主电路要垂直电源电路画在原理图的左侧。控制电路是指控制主电路工作状态的电路。电路是指显示主电路工作状态的电路。照明电路是指实现机床设备局部照明的电路。 　　这些电路通过的电流都较小，画原理图时，控制电路、电路、照明电路要依次垂直画在电路的右侧。（2）元器件绘制①原理图中，各电器的触头位置都按电路未通电或电器未受外力作用时的常态位置画出。②原理图中，各电器元件不画实际的外形图。 　　而采用规定的统一国标符号画出。③原理图中，同一电器的各元件不按它们的实际位置画在一起，而是按其在线路中所起作用分画在不同电路中，但它们的却是相互关联的，必须标以相同的文字符号。（3）电器元件布置图电器元件布置图主要是表明机械设备上所有电气设备和电器元件的实际位置，是电气控制备制造、安装和维修必不可少的技术文件。 　　（4）接线图接线图主要用于安装接线、线路检查、线路维修和故障处理。它表示了设备电控系充各单元和各元器件间的接线关系，并标注出所需数据，如接线端子号、连接导线参数等。实际应用中通常与电路图和位置图一起使用。 　　

设计PLC控制时应遵循的基本原则任何一种控制都是为了实现被控对象的工艺要求，以生产效率和产品。这就要求设计人员在设计前就要深入现场进行调查研究，收集控制现场的资料，收集相关先进的国内、国外资料。 　　同时要注意和现场的工程人员、工程技术人员、现场操作人员紧密配合，拟定控制方案，共同解决设计中的重点问题和疑难问题。2.保证PLC控制安全可靠保证PLC控制能够长期安全、可靠、运行，是设计控制的重要原则。 　　这就要求设计者在设计、元器件选择、编程上要考虑，以确保控制安全可靠。例如：应该保证PLC程序不仅在正常条件下运行，而且在非正常情况下（如突然掉电再上电、按钮按错等），也能正常工作。3.力求简单、经济、使用及维修方便一个新的控制工程固然能产品的和数量，带来巨大的经济效益和社会效益，但新工程的投入、技术的培训、设备的也将运行资金的。 　　因此，在控制要求的前提下，一方面要注意不断地扩大工程的效益，另一方面也要注意不断地工程的成本。这就要求设计者不仅应该使控制简单、经济，而且要使控制的使用和方便、成本低，不宜盲目追求自动化和高指标。 　　4.适应发展的需要由于技术的不断发展，控制的要求也将会不断地，设计时要适当考虑到今后控制发展和完善的需要。这就要求在选择PLC、输入/输出模块、I/O点数和内存容量时，要适当留有裕量，

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。

HmwxjSQN