湖南西门子G120变频器代理商

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在实际应用过程中，某些时候可能会采用VB/DELPHI/VC等高级语言，自主编程与西门子PLC进行通讯，这类帖子、论文在网上都可以找到，在此总结一下。

    1、Prodave通讯

    Prodave是西门子提供的一个软件包，为高级语言编程和plc通讯提供接口。

    通讯接口：MPI

    因为MPI口是每块cpu的编程口，所以plc不需要另外添加通讯模块，这个方案就比较经济，而且prodave软件包里面附带了example和详细的说明，用起来应该比较简单和方便（本人只匆匆看过文档，没有实验过）。这方面的资料在百度上很多。当然，mpi的速度是有限的，如果采用普通的pcadapter连接pc和plc，高速度也就38.4kbps，我不知道prodave能否支持mpi卡（5611之类的话），如果可以的话速度可以达到187.5kbps。

    2、串行通讯

    看到过一些论文，采用串行通讯的方法实现pc和plc通讯。这种情况存在几点要求：

    a、需要为plc添加一块串行通讯模块，比如300的话就需要cp340或者cp341（前者便宜些）；

    b、plc里面需要对串行通讯进行编程，其实也就是接收报文和发送报文，调用fb2/fb3（cp340的话）。

    c、串行通讯的速度是有目共睹的，而且cp340或者cp341的数据吞吐量也是有限的，即报文长度是有限制的，因此个人认为通讯数据量大的话采用串行通讯就不合适了。

    d、报文格式的话就比较自由，但是也应当合理，我虽然没有具体实验过，但是个人认为可以参考modbus的报文结构来编程，甚至就采用modbus的规范，不过这样的话要求编程者对pc和plc侧的modbus编程都要熟悉。

    3、OPC

    Opc是这些年来很流行的东西，其实我很讨厌opc的安全认证的设定。不过采用opc编程来访问plc真的是一件非常轻松惬意的事情。你需要做的就是了解opc的结构和编程，尤其是采用vb来编写opc简直是件傻瓜化的工作当然也牺牲了很多。

    前面我实验了用vb通过opc（以太网）来访问300，包括用西门子的simaticnet提供的opc接口和第三方的kepserver。

    采用opc接口编程的优点：通讯速度快，编程简单。

    4、以太网编程

    采用以太网编程访问plc，其实又可以分为两种：

    一种是socket接口，需要在plc里面编程进行收/发，大概是fc5/fc6吧，印象不深了，当然plc里面要定义一个connection，填好地址、端口号之类的信息，这个对于熟悉西门子工业通讯的人是很easy的事情。Pc侧采用socket接口编程，较简单的就是vb里面的wisock控件，当然这掩盖了很多细节。Socket编程本来就是一门艺术，讲究说学逗唱:)

    这个方法的优点应该是pc侧编程稍微简单点（相对于后一种），而且可以不局限于windows平台，因为socket接口被诸如unix支持的更好。

    第二种是采用西门子的sapi接口函数，这样plc里面不需要过多的编程了，当然pc侧的编程难度就比较高了，ms只能用c来写，所以我望而却步鸟。看过相关帖子和论文，有高人在项目里面就这么干的，而且数据量很大，看来高人很多很多啊，向他们致敬！关于sapi的资料其实都在simaticnet软件光盘里面，有兴趣的可以去找来看看。

西门子S7-300/400的PLC用户程序结构与S7-200有明显的不同，可以使用线性化结构以及功能调用式结构与结构化编程。

    采用调用式结构与结构化编程时，程序以组织块(OB)、程序块(FC)、功能块(FB)、系统程序块( SFC)、系统功能块(SFB)、数据块(DB)等形式出现，其中，组织块(OB)、程序块(FC)、功能块(FB)统称为“逻辑块(Logic Block)”；系统程序块(SFC)、系统功能块(SFB)统称为“系统块”。

    (1)组织块(OB)

    组织块（Organization Blocks，简称OB）提供了PLC内部CPU操作系统与用户程序间的接口，它是由CPU操作系统直接进行调用的逻辑块，用来管理PLC程序中各组成部分的调用和执行中断。OB决定了PLC用户程序的结构与块的调用顺序，起到了“管理”用户程序的作用。

    S7-300/400不同的CPU类型，可以选择、支持不同的OB块，但OB1是所有PLC用户程序的循环控制块，它是运行PLC用户程序的前提条件，因此，任何PLC程序、任何CPU都不可以缺少OB1。

    OB块的调用条件被称为“触发事件”，根据“触发事件”的不同，OB块可以分为若干级别，各个级别有不同的优先级，高优先级的OB可以中断低优先级OB的执行。如果需要，S7系列PLC除OB1外，还可以使用多个OB块。

     (2)程序块(FC)

    程序块(Function，简称FC)是由用户编写的、不需要专门数据块的常用逻辑块。

    FC块在程序中一般不可以重复调用，在大多数场合，FC块应直接使用PLC的“地址”或“符号地址”进行编程，但根据需要，可以定义部分程序变量。

    与S7-200 -样，FC块的“临时变量”同样存储在局部变量数据堆栈(L)中，这一区域为全部程序块所公用，只可以用于FC块内部使用的中间运算结果寄存（这些中间运算结果不可以用于FC块外部）；程序块执行完成后，局部变量数据堆栈内的数据将被其他块所需要的内容所替代。如果需要保存可以用于其他逻辑块的状态，应使用PLC的内部标志寄存器M或使用“数据块DB”。

    在程序块FC中，有部分为PLC生产厂家所提供的、集成在S7 CPU操作系统中的逻辑块，称为系统程序块（System Function，简称SFC）。系统程序块SFC属于PLC内部操作系统的一部分，用户不需要编写，也不可以对其进行编辑，但可以根据需要直接调用。

    (3)功能块(FB)

    功能块（Function Blocks，简称FB块）是由用户编写的、需要数据块(Instance Data Blocks，称为“即时数据块”或“背景数据块”，简称DI)支持的常用逻辑块。

    FB块与FC块的作用基本相同，但FB中除可以使用“地址”或“符号地址”进行编程外，在结构化编程时必须使用“程序变量”进行编程，因此，FB必须配套的、独立的数据存储区域——“即时数据块DI”。DI -方面可以为调用FB提供执行程序所需要的“程序变量”赋值与其他数据，另一方面，功能块FB也能通过DI给调用它的逻辑块返回所需要的数据。

    与功能调用块FC -样，功能块FB中也有部分为PLC生产厂家所提供的、集成在S7 CPU操作系统中的功能块，称为系统功能块（System Function Blocks，简称SFB）。系统功能块SFB同样属于PLC内部操作系统的一部分，用户不需要编写，也不可以对其进行编辑，但可以根据需要直接调用。

    (4)数据块(DB)

    数据块(Data Blocks，简称DB)是用来存放执行用户程序时所需的数据与存储程序执行结果的数据存储区，其作用与标志寄存器类似，但数量更多。数据块DB按不同的用途可以分为即时数据块(Instance DataBlocks，又称背景数据块，简称DI)和通用数据块(Data Blocks，又称共享数据块，简称DB)两类。

    即时数据块( DI)用于传递功能块的参数，只能被的功能块FB访问。调用功能块FB时，必须同时用于该功能块的即时数据块DI，即时数据块内的数据可以自动生成，它们可以是FB变量声明表中的数据（不含临时变量）。

    通用数据块(DB)用于存储PLC的全局数据，所有的FB、FC或OB都可以对通用数据块进行读写操作，因此，又被称为共享数据块。通用数据块内的数据不会因用户程序的结束而删除。

PLC还是DCS 企业该如何选择控制系统
PLC控制系统
在可编程逻辑控制器(PLC)和分布式控制系统(DCS)之间如何抉择，要取决于具体的项目和工厂类型。因为应用场合不同，对控制系统的要求也各不相同。
自动化项目要想成功，首先需要自动化工程师、设计工程师一起评估应用需求，然后选择较有效的控制系统平台。这些决定将会对工厂的经营业绩带来长远的影响，在某些情况下，影响可长达25年甚至更多。大多数控制系统的决策，可归结为选择可编程逻辑控制器(PLC)或分布式控制系统(DCS)。有时，某种选择非常适合于一个工厂，而在另外一种情况下，它可能就不适用了。在选择控制系统时考虑的因素越多，就越有助于实现短期和*目标。
控制系统平台，对自动化系统满足优化生产、维持可用性和获取数据等需求的方式，会有一定的影响。在选择控制系统方面缺乏远见，也可能会影响未来的扩展、流程优化、用户满意度和公司利润。
除了一些基本准则之外(比如如何控制过程)，设计团队还必须考虑安装、可扩展性、维护、保养等方面的各种因素。
目前，虽然对小设备来讲，PLC系统可能是较划算的，但DCS系统则提供了更具经济性的可扩展能力，更可能获得较高的初始投资回报。
PLC是一种工业计算机，用于控制生产制造过程，如机器人、高速包装、装瓶和运动控制等。在过去20年里，PLC增添了更多的功能，为小型工厂和装置创造了更多的效益。PLC通常是单机系统运行，但也可以与其它系统集成，经由通信来实现彼此之间的连接。由于每个PLC都有自己的数据库，因此集成需要控制器之间某种程度的映射。这使PLC特别适用于那些对扩展没有太大需求的小型应用程序。
DCS系统则将控制器分散在自动化系统中，并提供通用的接口、*的控制、系统级数据库以及易于共享的信息。传统上，DCS主要应用于过程工艺和比较大的工厂，在整个工厂的生命周期中，大型系统应用程序更容易维护。

PLC和DCS系统一般分别适用于离散和过程生产制造。使用PLC系统的离散生产制造设施，一般由单独的生产装置组成，主要用于完成部件的组装，例如打标签、填充或研磨等。过程制造设施，通常使用自动化系统，以连续和批处理的方式按照配方而不是按件生产。大型连续加工设备，如炼油厂和化工厂，都使用DCS自动化系统。混合应用通常同时使用PLC系统和DCS系统。为某个应用选择控制器，需要考虑过程的规模、可扩展性和未来的更新计划、集成需求、功能、高可用性以及工厂设施整个生命周期的投资回报等等诸多因素。
过程规模：需要多少输入/输出(I/O)点？小系统(<300个I/O点)可能预算较少，因此用PLC系统更适合。想要将DCS系统应用到较小的项目上，其实并不容易，相反，它在大工厂应用中更能发挥其功能。由于拥有全局数据库，DCS系统更易于管理和升级，任何变更都是全局性的。
升级计划：规模较小的工业过程可以适用PLC系统，但如果该过程需要扩展或升级，则需要增加更多的PLC硬件和数据库，并且需要进行单独维护。这是一个耗时、费力的过程，而且容易出现错误。DCS系统更容易升级，比如可以从*集线器对用户受信进行管理，因此就更易于保养和维护。
集成需求：对于单机装置，PLC系统是理想选择。当工厂配置多个PLC系统时，就会产生相互连接的要求。这一般很难实现，因为通常需要利用通信协议对数据进行映射。集成当然没有问题，但当有变更需求时，那用户的麻烦就来了：一旦某个PLC系统做了变更，就可能会导致两个PLC不能正常通讯，这是因为数据映射受到影响的缘故。对DCS系统而言，则根本不需要映射，配置变更只是一个简单的过程；控制器是系统自带的。
功能需求：某些行业和设施需要历史数据库、流线型的报警管理、以及配置通用用户接口的*控制室。有些则需要制造执行系统(MES)的集成、*的控制和资产管理。DCS系统内置这些应用，使其很容易被添加到自动化工程应用中，而无需增加独立的服务器，也不会增加集成成本。从这方面讲，DCS系统经济性更高，而且可以提高生产力，降低风险。
生命周期投资回报率：设施的需求，因行业而异。对于规模较小的工艺工程，没有扩展需求，也不需要与其它工艺过程区域集成，因此PLC系统具有较好的投资回报率。DCS系统可能具有较高的安装成本，但从全生命周期来看，DCS系统所带来的产量增加和安全效益，会抵消一部分成本。
平衡短期需求与*愿景，对操作确定性和改善工厂运行、维护非常关键。
PLC控制系统出现功能性故障时如何解决
PLC控制系统
外围电路元器件故障
此类故障在PLC工作一定时间后的故障中经常发生。在PLC控制回路中如果出现元器件损坏故障，PLC控制系统就会立即自动停止工作。
输入电路是PLC接受开关量、模拟量等输入信号的端口，其元器件质量的优劣、接线方式及是否牢靠也是影响控制系统可靠性的重要因素。
对于开关量输出来说，PLC的输出有继电器输出、晶闸管输出、晶体管输出三种形式，具体选择哪种形式的输出应根据负载要求来决定，选择不当会使系统可靠性降低严重时导致系统不能正常工作。
此外PLC的输出端子带负载能力是有限的.如果超过了规定的大限值.必须外接继电器或接触器.才能正常工作。
外接继电器、接触器、电磁阀等执行元件的质量，是影响系统可靠性的重要因素。常见的故障有线圈短路、机械故障造成触点不动或接触不良
端子接线接触不良
此类故障在PLC工作一定时间后随着设备动作的频率升高出现。由于控制柜配线缺陷或者使用中的震动加剧及机械寿命等原因，接线头或元器件接线柱易产生松动而引起接触不良。
这类故障的排除方法是使用万用表，借助控制系统原理图或者是PLC逻辑梯形图进行故障诊断维修。对于某些比较重要的外设接线端子的接线，为保证可靠连接.一般采用焊接冷压片或冷压插针的方法处理。
PLC出现非正常工作的功能性故障
 
1、PLC受到干扰引起的功能性故障
 
自动化系统中所使用的各种类型PLC是专门为工业生产环境而设计的控制装置在设计和制造过程中采用了多层次抗干扰和精选元件措施.故具有较强的适应恶劣工业环境的能力、运行稳定性和较高的可靠性因此一般不需要采取什么特殊措施就可以直接在工业环境使用。PLC受到的干扰可分为外部干扰和内部干扰。
在实际的生产环境下，外部干扰是随机的，与系统结构无关，且干扰源是无法消除的只能针对具体情况加以限制内部干扰与系统结构有关.主要通过系统内交流主电路模拟量输入信号等引起，通过精心设计系统线路或系统软件滤波等处理.可使内部干扰得到大限度的抑制。
PLC生产现场的抗干扰技术措施通常从电源与接地保护、接线安排屏蔽和抗噪声等4个方面着手考虑：
 
(1)、电源与接地保护
PLC本身的抗*力一般都很强。通常.将PLC的电源与系统的动力设备电源分开配线对于电源线来的干扰，一般都有足够强的抑制能力
但是电源干扰特别严重可加接一个带屏蔽层的隔离变压器以减少设备与地之间的干扰，提高系统的可靠性。如果一个系统中含有扩展单元.则其电源必须与基本单元共用一个开关控制，也就是说它们的上电与断电必须同时进行。
为了抑制附加在电源及输入端、输出端的干扰，应给PLC接地线接地线线径要足够粗.接地电阻要小于4Q，接地点应尽可能靠近PLC，并且接地点要与其它设备分开。对供电系统中的强电设备其外壳、柜体、框架、机座及操作手柄等金属构件必须保护接地。
PLC内部电路包括CPU、存储器和其他接口共接数字地.外部电路包括A/D、D/A等共接模拟地并用粗短的铜线将PLC底板与*接地点星形联结防哚声干扰。PLC非接地工作时，应将PLC的安装支架容性接地以抑制电磁干扰

SIMATIC S7-200 SMART 订货数据

*处理单元 CPU 订货号
CPU SR20 CPU 模块，AC/DC/RLY，12 输入/8 输出 ( 6ES7 288-1SR20-0AA0 )
CPU SR40 CPU 模块，AC/DC/RLY，24 输入/16 输出 ( 6ES7 288-1SR40-0AA0 )
CPU ST40 CPU 模块，DC/DC/DC，24 输入/16 输出 ( 6ES7 288-1ST40-0AA0 )
CPU CR40 CPU 模块，AC/DC/RLY，24 输入/16 输出 ( 6ES7 288-1CR40-0AA0 )
CPU SR60 CPU 模块，AC/DC/RLY，36 输入/24 输出 ( 6ES7 288-1SR60-0AA0 )
CPU ST60 CPU 模块，DC/DC/DC，36 输入/24 输出 ( 6ES7 288-1ST60-0AA0 )
扩展模块 EM 订货号

EM DI08 数字量输入模块，8 x 24 V DC 输入 ( 6ES7 288-2DE08-0AA0 )
EM DR08 数字量输出模块，8 x 继电器输出 ( 6ES7 288-2DR08-0AA0 )
EM DR16 数字量输入/输出模块，8 x 24 V DC 输入/8 x 继电器输出 ( 6ES7 288-2DR16-0AA0 )
EM DR32 数字量输入/输出模块，16 x 24 V DC 输入/8 x 继电器输出 ( 6ES7 288-2DR32-0AA0 )
EM DT08 数字量输入/输出模块，8 x 24 V DC 输出 ( 6ES7 288-2DT08-0AA0 )
EM DT16 数字量输入/输出模块，8 x 24 V DC 输入/8 x 24 V DC 输出 ( 6ES7 288-2DT16-0AA0 )
EM DT32 数字量输入/输出模块，16 x 24 V DC 输入/16 x 24 V DC 输出 ( 6ES7 288-2DT32-0AA0 )

EM AI04 模拟量输入模块，4 输入 ( 6ES7 288-3AE04-0AA0 )
EM AQ02 模拟量输入模块，2 输出 ( 6ES7 288-3AQ02-0AA0 )
EM AM06 模拟量输入/输出模块，4 输入/2 输出 ( 6ES7 288-3AM06-0AA0 )
EM AR02 热电阻输入模块，2 通道 ( 6ES7 288-3AR02-0AA0 )
SIMATIC S7-200 SMART 产品亮点:
机型丰富，更多选择
提供不同类型、I/O 点数丰富的CPU 模块，单体I/O 点数高可达60 点，可满足大部分小型自动化设备的控制需求。另外，CPU 模块配备标准型和经济型供用户选择，对于不同的应用需求，产品配置更加灵活，大限度的控制成本。
选件扩展，精确定制
新颖的信号板设计可扩展通信端口、数字量通道、模拟量通道。在不额外占用电控柜空间的前提下，信号板扩展能更加贴合用户的实际配置，提升产品的利用率，同时降低用户的扩展成本。
高速芯片，性能
配备西门子高速处理器芯片，基本指令执行时间可达0.15 μs，在同级别小型PLC 中遥遥**。一颗强有力的“芯”，能让您在应对繁琐的程序逻辑，复杂的工艺要求时表现的从容不迫。
以太互联，经济便捷
CPU 模块本体标配以太网接口，集成了强大的以太网通信功能。一根普通的网线即可将程序到PLC 中，方便快捷，省去了编程电缆。通过以太网接口还可与其它CPU 模块、触摸屏、计算机进行通信，轻松组网。
三轴脉冲，运动自如
CPU 模块本体多集成3 路高速脉冲输出，频率高达100 kHz，支持PWM/PTO输出方式以及多种运动模式，可自由设置运动包络。配以方便易用的向导设置功能，快速实现设备
本机集成Micro SD 卡插槽，使用市面上通用的Micro SD 卡即可实现程序的更新和PLC 固件升级，*地方便了客户工程师对终用户的服务支持，也省去了因PLC 固件升级返厂服务的不便。
软件友好，编程高效
在继承西门子编程软件强大功能的基础上，融入了更多的人性化设计，如新颖的带状式菜单、全移动式界面窗口、方便的程序注释功能、强大的密码保护等。在体验强大功能的同时，大幅提高开发效率，缩短产品上市时间。
*整合，无缝集成
SIMATIC S7-200 SMART 可编程控制器，SIMATIC SMART LINE 触摸屏和SINAMICSV20 变频器*整合，为OEM 客户带来高性价比的小型自动化解决方案，满足客户对于人机交互、控制、驱动等功能的*需求

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