西門子CPU模塊6ES7315-2EH14-0AB0

工作原理

PLC采用循環(huán)執(zhí)行用戶程序的方式。OB1 是用于循環(huán)處理的組織塊（主程序），它可以調(diào)用別的邏輯塊，或被中斷程序（組織塊）中斷。

在起動(dòng)完成后，不斷地循環(huán)調(diào)用OB1，在OB1 中可以調(diào)用其它邏輯塊(FB, SFB, FC 或SFC)。

循環(huán)程序處理過(guò)程可以被某些事件中斷。

在循環(huán)程序處理過(guò)程中，CPU 并不直接訪問(wèn)I/O模塊中的輸入地址區(qū)和輸出地址區(qū)，而是訪問(wèn)CPU 內(nèi)部的輸入/輸出過(guò)程映像區(qū)（在CPU的系統(tǒng)存儲(chǔ)區(qū)）用于 SIMATIC S7 的 SIMATIC TOP 連接：SIMATIC S7 I/O 模塊與傳感器/執(zhí)行器之間的接線是關(guān)系成本高低、配置、控制柜加工、購(gòu)置和維修方便性的關(guān)鍵因素。通過(guò) SIMATIC TOP connect 系統(tǒng)電纜連接技術(shù)，可簡(jiǎn)便而快速地建立 SIMATIC S7-300/400 的可靠連接。使用 TIA Selection Tool，只需點(diǎn)擊鼠標(biāo)，即可組態(tài)從 SIMATIC S7 模塊到 I/O 的連接。程序會(huì)自動(dòng)檢查合理性，并生成所選連接組件的部件列表，隨后就可以在西門子工業(yè)產(chǎn)品網(wǎng)上商城中進(jìn)行訂購(gòu)。設(shè)計(jì)：兩種布線形式可用于十分廣泛的控制柜設(shè)計(jì)：模塊化連接單獨(dú)插入每個(gè)組件。該系統(tǒng)包括：前連接器模塊連接電纜連接模塊，分為以下三種：基本模塊、信號(hào)模塊、功能模塊。從而可以幾乎排除連接錯(cuò)誤，并將安裝費(fèi)用降到較低。可系統(tǒng)性地連接 SIMATIC 系統(tǒng)。電纜按米銷售，并且電纜經(jīng)過(guò)預(yù)組裝或者可方便地進(jìn)行組裝，從而顯著降低連接電纜的組裝開(kāi)銷。*模塊化連接設(shè)計(jì)（以 16 通道為例）柔性連接包括：前連接器采用螺釘式或壓接式觸點(diǎn)單芯前連接器單芯線符合 UL/CSA 標(biāo)準(zhǔn)。藍(lán)色單芯線上有編號(hào)，分別連接到控制柜內(nèi)的各個(gè)元件上。單芯線上的編號(hào)與前連接器的針腳編號(hào)對(duì)應(yīng)。與常規(guī)單一布線方式相比，組裝成本節(jié)約 50%，因?yàn)楣潭ǜ鱾€(gè)線芯時(shí)，已在接頭上對(duì)它們進(jìn)行過(guò)檢查。因此，無(wú)需對(duì)每個(gè)模塊多達(dá)兩倍的 46 個(gè)線芯進(jìn)行復(fù)雜的預(yù)組裝。

近年來(lái)，隨著我國(guó)自動(dòng)化水平的，工廠自動(dòng)化也上了一個(gè)新臺(tái)階。西門子s7-300系列plc以其強(qiáng)大的邏輯運(yùn)算和通信能力以及價(jià)格低廉，可靠性高等優(yōu)點(diǎn)在國(guó)內(nèi)各個(gè)行業(yè)了廣泛的應(yīng)用。本文根據(jù)工廠實(shí)際的運(yùn)用介紹了西門子300系列plc通過(guò)profibus-dp總線在煤氣加壓站的應(yīng)用。

2配置西門子6ES7315-2AG10-0AB0

　　該煤氣加壓站采用的是西門子s7-300控制，plc與機(jī)之間采用的是工業(yè)以太網(wǎng)通信，以多數(shù)據(jù)的時(shí)時(shí)交換；plc與變頻器之間通過(guò)profibus-dp總線，實(shí)現(xiàn)對(duì)變頻器的起停，轉(zhuǎn)速控制，pid調(diào)節(jié)以及變頻器主要參數(shù)的監(jiān)測(cè)。整個(gè)構(gòu)架如圖1所示。

3功能實(shí)現(xiàn)

　　3.1變頻器dp通信設(shè)置

　　加壓機(jī)采用西門子g150系列變頻器［1］調(diào)速，在對(duì)變頻器的控制和主要參數(shù)上，每臺(tái)變頻器和plc的數(shù)據(jù)交換大于4字節(jié)，為了保證數(shù)據(jù)的*性，在程序里面要調(diào)用sfc15給數(shù)據(jù)打包，調(diào)用sfc14給數(shù)據(jù)解包；變頻器作為dp從站的站地址參數(shù)設(shè)置如圖2所示。

　　設(shè)置好dp從站的dp組態(tài)地址以后，在變頻器的通信模塊上的撥碼開(kāi)關(guān)也要對(duì)應(yīng)撥上相同的站號(hào)，再設(shè)置變頻器的通信i/o地址，如圖3所示。

　　3.2編程實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換

　　s7-300plc與變頻器之間的數(shù)據(jù)交換，編程實(shí)現(xiàn)報(bào)文。

　　sfc14dp從站（變頻器）的數(shù)據(jù)包并存db80.dbb0~db80.dbb35中，參數(shù)laddr（w#16#118）為變頻器的inpout參數(shù)區(qū)起始地址，見(jiàn)圖4。

sfc15給存db80.dbb44~db80.dbb47中數(shù)據(jù)打包發(fā)送給變頻器，參數(shù)laddr（w#16#108）為變頻器的output參數(shù)區(qū)起始地址，見(jiàn)圖5。

　　程序塊的主要參數(shù)說(shuō)明見(jiàn)表1。

　　表1 參數(shù)說(shuō)明

　　參數(shù)名參數(shù)說(shuō)明

　　laddr接口區(qū)起始地址

　　ret-val狀態(tài)字

　　record通信數(shù)據(jù)區(qū)，一般為any指針格式

3.3 pid調(diào)節(jié)

　　在加壓機(jī)的自動(dòng)調(diào)節(jié)中，加壓機(jī)的轉(zhuǎn)速會(huì)根據(jù)煤氣出口的總管壓力實(shí)現(xiàn)自動(dòng)pid調(diào)節(jié)，并可實(shí)現(xiàn)手動(dòng)和自動(dòng)的無(wú)切換。pid調(diào)節(jié)采用西門子自帶的fb41功能塊，pid的編程和手自動(dòng)無(wú)切換編程如下，pid的主要參數(shù)說(shuō)明可以參考step7的幫助，fb41在周期性中斷ob32-ob35組織快中調(diào)用。fb41的編程設(shè)置見(jiàn)圖6和圖7。

4機(jī)功能

　　機(jī)采用戴爾的商用計(jì)算機(jī)，采用普通網(wǎng)卡，2臺(tái)機(jī)通過(guò)一個(gè)8換機(jī)連接在一起，其中一臺(tái)為工程師站（es），一臺(tái)為操作員站（os），es站具有畫(huà)面組態(tài)和參數(shù)修改權(quán)限，os站只有數(shù)據(jù)和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備操作權(quán)限，采用西門子的wincc系列。

西門子CPU模塊6ES7315-2EH14-0AB0

西門子S7-300系列plc是德國(guó)西門子公司在S5系列PLC基礎(chǔ)上于1995年陸續(xù)推出的性價(jià)比較高的PLC系統(tǒng)。其中，微型的有SIMATIC S7-200系列，*小配置為8DI/6DO，可擴(kuò)展2～7個(gè)模塊，*I/O點(diǎn)數(shù)為64 DI/DO、12 AI/4AO；中小型的有㏒IMATIC S7-300系列；中*性能的有SIMATIC S7-400系列。SIMATIC S7系列PLC都采用了模塊化、無(wú)排風(fēng)扇結(jié)構(gòu)且具有易于用戶掌握等特點(diǎn)，使得S7系列PLC成為各種從小規(guī)模到中等性能要求以及大規(guī)模應(yīng)用的*產(chǎn)品。該系統(tǒng)提供了完成控制任務(wù)既方便又經(jīng)濟(jì)的解決方案。其中，S7-300由于其系統(tǒng)的優(yōu)良特性，近年來(lái)被廣泛應(yīng)用于專用機(jī)床、紡織機(jī)械、包裝機(jī)械、通用機(jī)械工程應(yīng)用、控制系統(tǒng)、機(jī)床、樓宇自動(dòng)化、電器制造工業(yè)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)等諸多領(lǐng)域。S7-300提供了多種性能遞增的CPU和豐富的且?guī)в性S多方便功能的I/O擴(kuò)展模塊，各種功能模塊可以非常好地滿足和適應(yīng)自動(dòng)控制任務(wù)，cbuebcvybwilner78bn 使用戶可以*根據(jù)實(shí)際應(yīng)用選擇合適的模塊，當(dāng)控制任務(wù)增加并且愈加復(fù)雜時(shí)，可隨時(shí)附加模塊對(duì)PLC進(jìn)行擴(kuò)展，系統(tǒng)擴(kuò)展靈活。

    西門子S7-300系列PLC是模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，各種單獨(dú)模塊之間可進(jìn)行廣泛組合和擴(kuò)展。其系統(tǒng)構(gòu)成如圖1示。它的主要組成部分有導(dǎo)軌（RACK）、電源模塊（PS）、處理單元模塊（CPU）、接口模塊（IM）、信號(hào)模塊（SM）、功能模塊（FM）、通信處理器（CP）等。它通過(guò)MPI網(wǎng)的接口直接與編程器PG、操作員面板OP和其它S7 PLC相連。

    （1）導(dǎo)軌（RACK）。導(dǎo)軌是安裝S7-300各類模塊的機(jī)架，它是特制不銹鋼異型板，電源模塊、CPU及其它信號(hào)模塊都可方便地安裝在導(dǎo)軌上。除CPU模塊外，每塊信號(hào)模塊都帶有總線連接器，安裝時(shí)先將總線連接器裝在CPU模塊并固定在導(dǎo)軌上，然后依次將各模塊裝入，通過(guò)背板總線將各模塊從物理上和電氣上連接起來(lái)。

    （2）電源模塊（PS）。電源模塊用于將SIMATIC S7-300連接到120/230 V交流電源或24/48/60/110 V直流電源。它與CPU模塊和其它信號(hào)模塊之間通過(guò)電纜連接，而不是通過(guò)背板總線連接。

    （3）處理單元模塊（CPU）。SIMATIC S7-300提供了多種不同性能的CPU以滿足用戶不同的要求，有CPU312 IFM、CPU313、CPU314、CPU315、CPU315-2DP等。CPU模塊除完成執(zhí)行用戶程序的主要任務(wù)外，還為S7-300背板總線提供5 V直流電源，并通過(guò)MPI接口與其它處理器或編程裝置通信。S7-300的編程裝置可以是西門子專用的編程器，如PG705、PG720、PG740、PG760等，也可以用通用微機(jī)，配以STEP7軟件包，并加MPI卡和MPI編程電纜構(gòu)成。

    （4）接口模塊（IM）。接口模塊用于多機(jī)架配置時(shí)連接主機(jī)架（CR）和擴(kuò)展機(jī)架（ER）。S7－300通過(guò)分布式的主機(jī)架（CR）和三個(gè)擴(kuò)展機(jī)架（ER），可以操作多達(dá)32個(gè)模塊。
    （5）信號(hào)模塊（SM）。信號(hào)模塊使不同的過(guò)程信號(hào)電平和S7-300的內(nèi)部信號(hào)電平相匹配，主要有數(shù)字量輸入模塊SM321、數(shù)字量輸出模塊SM322、模擬量輸入模塊SM331、模擬量輸出模塊SM332。每個(gè)信號(hào)模塊都配有自編碼的螺緊型前連接器，外部過(guò)程信號(hào)可方便地連在信號(hào)模塊的前連接器上。特別指出的是，其模擬量輸入模塊特色，它可以接入熱電偶、熱電阻、4～20 mA電流、0～10 V電壓等18種不同的信號(hào)，輸入量程范圍很寬。
    （6）功能模塊（FM）。功能模塊主要用于實(shí)時(shí)性強(qiáng)、存儲(chǔ)計(jì)數(shù)量較大的過(guò)程信號(hào)處理任務(wù)。例如，快給進(jìn)和慢給進(jìn)驅(qū)動(dòng)定位模塊FM351、電子凸輪控制模塊FM352、步進(jìn)電機(jī)定位模塊FM353、伺服電機(jī)位控模塊FM354、智能位控制模塊SINUMERIK FM-NC等。
    （7）通信處理器（CP）。通信處理器用于PLC間或PLC與其它裝置間連網(wǎng)以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。例如，具有RS-232C接口的CP340，與現(xiàn)場(chǎng)總線連網(wǎng)的CP342-5 DP等。
6ES7 314-1AG13-0AB0
***備件*** SIMATIC S7-300，CPU 314 帶 MPI 的處理器， 集成電源 24V DC， 工作存儲(chǔ)器 96 KB， 需要微型存儲(chǔ)卡