四川西门子S7-200SMART系列扩展模块参数

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西门子S7-200SMART

在电厂化学水处理系统中西门子PLC与工控机的应用

  1、系统组成
 
    某电厂化学水处理系统基础设备具有良好的可控性，利用PLC和工业控制计算机对其进行实时监控管理
 
    采用3台西门子公司的SIMATICS5—115U可编程序控制器控制现场的一次设备，程控系统分为3套，依次为＃1补给水处理单元、＃2补给水处理单元、＃3凝结水处理单元。
 
    操作员站选用两台研华586工控机，软件开发平台选用美国Inlution公司的FIX5.5组态软件。FIX5.5是一种能完成数据采集及控制、报警、图形数据显示等功能的完整工业自动化软件，该版本在WINDOWS或WINDOWSNT环境下运行，采用了图形用户界面，相应其内部的图形处理是基于第三代图形技术。

 
    数据通信系统采用SINECL2网，它把SIMATIC系列可编程序控制器以及工控机连成网络。SNECL2是令牌总线网，网络传输介质是双绞线或光缆。每个节点通过总线连接器连到总线网上，在本系统中，三台PLC之间以及与两台工控机之间都实现了数据通讯。
 
    该方案配置体现了分散控制系统的优点，即控制功能分散，操作管理集中。控制功能分散意味着系统实时响应快和系统危险分散，操作管理集中便于集中管理，方案配置还具有冗余特性。
    2、PLC及其程序设计
 
    2.1SIMATICS5-115U硬件组成及编程概要
 
    可编程序控制器SIMATICS5-115U采用标准的模块式结构，电源、CPU、各种I/O模件都插在一块母板上，并可以根据不同的I/O点数增加扩展母板，输入、输出模件和存储器的精细分级，使得这种装置具有较强的配置适应能力；通过通讯处理器和局部网，可方便地实现PLC之间及与计算机的通讯。

 
    SIMATICS5-115U的编程语言是STEP5，有3种表达方法，即控制系统流程图CSF，梯形图LAD和语句表STL。其中语句表STLzui接近于机器内部的控制程序，功能也比前两种方法丰富得多，因此在本系统实际编程应用中全部采用语句表STL。
 
    STEP5的zui大特点是采用了结构化编程方法，并提供大量标准功能块如乘能块FB242、通讯功能块FB244等，使得编程工作大大简化，而且所编程序条理清晰，易于读懂、修改和测试，这一优点尤其在编制大型复杂程序时更能显现出来。
 
    要完成复杂任务，可以把整个程序分成一个个独立的程序块，STEP5有5种块类型，即组织块（OB）、程序块（PB）、顺序块（SB）、功能块（FB）和数据块（DB），其中组织块（OB）用以管理用户程序，形成了操作系统和控制程序之间的接口，所有其它类型块在此被调用执行。功能块（FB）用于实现反复调用或者特别复杂的程序功能，这些功能块可以是系统以标准功能块的形式提供的，也可以由用户自己编制。例如标准功能块FB242就可以实现16位二进制能、FB244可以实现CPU与通讯处理器之间的数据传送，用到这些功能时可以直接调用这些功能块。
 
    2.2SIMATICS5-115U大型程序的设计

 
    以本系统＃1补给水处理单元的控制程序为例，在组织块OB1内主要有下面几条语句，完成各功能块的无条件调用。
 
    JUFB1（定义PLC1向两台工控机传送的数据）
 
    JUFB2（定义两台工控机向PLC1传送的数据）
 
    JUFB231（完成PLC1与两台工控机之间通讯的基本设置）
 
    JUFB232（完成PLC1与PLC2、PLC3之间通讯的基本设置）
 
    JUFB4（实现自动控制及无扰切换功能）
 
    JUFB3（气动门及电动门控制）
 
    JUFB10（实现模拟量处理功能）
 
    JUFB11（报警处理）
 
    在FB1、FB2内主要将需要通讯的数据分别写入某数据块如DB10的相应位，由此才能与通讯处理器中的变量取得*。在FB231中调用两个STEP5本身提供的标准功能块FB244（发送数据）、FB245（接收数据），再根据通讯处理器填写一些必要的参数如接口、作业号等，从而实现数据通讯功能。在FB232内按照通讯处理器分配的数据位，定义3台PLC之间需要传送的数据。在FB4内根据生产工艺流程要求及操作规范，充分利用其它功能块及I/O模块传送的数据，实现系统的自动控制及无扰切换功能；针对多个被控对象相似的特点，分别编制了几个有代表性的功能块FB20、FB30、FB40，

例如在FB4内多次调用了FB20以便解决PLC内某程序步时间和工控机画面显示时间保持*的问题，而且FB20内又调用了能块FB244。FB3根据FB4发出的自动程序步指令去控制气动门、电动门及泵等现场设备。FB10负责所有模拟量的处理，在此调用了开方功能块FB5。FB11根据FB10转换出来的数据，对模拟量进行报警处理，在此一定要注意模拟量和PLC内部数字量的对应关系，以保证模拟量显示和报警的准确性。

四川西门子S7-200SMART系列扩展模块参数

西门子S7-300系列PLC数字量输出模块的作用

1、西门子PLC的输出模块中有继电器输出，可控硅输出，晶体管输出，这三种输出的区别简单说的话，就是这样的形式：

直流＝晶体管；交流＝可控硅；交直流＝继电器 ；

晶体管输出速度快，带直流负载

继电器输出开关频率比晶体管低，可以带交流负载或直流负载

晶闸管输出只能带交流负载，响应速度在前两者之间

2、能不能直接输出就要看模块输出的电量是否能满足你的要求了，注意额定电流和负载。能够负载就好。

一般情况下为了保护模块，是要加上的。

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；但继电器输出方式不适用于高频动作的负载，这是由继电器的寿命决定的。其寿命随带负载电流的增加而减少，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.可控硅输出：带负载能力为0．2A／点，只能带交流负载，可适应高频动作，响应时间为1ms。。

3.晶体管输出：是适应于高频动作，响应时间短，一般为0．2ms左右，但它只能带 DC 5—30V的负载，最大输出负载电流为0．5A／点，但每4点不得大于0．8A。

a. 继电器： 机械式开关装置，噪音大，反映时间长，寿命短，适用于大功率、低频率信号（220V、380V交直流信号）的切换； b.晶体管： 电子开关装置，噪音小，反映时间短，寿命长，适用于小功率开关信号传输，可用于高频脉冲信号之输出； c.可控硅： 电子开关装置，噪音小，反映速度快，寿命长，可承受大功率信号的传输任务。
 系统组成：
电源模块 (PS)（选件）
为S7-300/ET 200M 提供电源将，120/230V交流电压转变到所需要的24伏直流工作电压
输出电流2A、5A、10A中央处理单元 (CPU)多种CPU，有各种不同的性能，例如，有的CPU 上集成有输入/输出点，有的CPU上集成有PROFIBUS-DP通讯接口等。 接口模块 (IM)用于连接多机架配置的SIMATIC S7-300 的机架。

最多配置4个机架。每个机架最多可以插入8个模块。在4个机架上最多可安装32个模块。
IM 365
用于一个中央机架和一个扩展机架的配置中
IM 365/IM 361
用于一个中央机架和最多4个扩展机架的配置中
信号模块 (SM)
用于数字量和模拟量输入/输出 通讯处理器 (CP)
用于连接网络和点对点连接 功能模块 (FM)
用于高速计数，定位操作 (开环或闭环控制) 和闭环控制。 存储器
MMC DIN标准导轨
用于模块安装 前连接器
用于简单而方便地连接传感器和执行器
更换模块时允许保持接线
采用编码元件以避免更
换模块时的错误
分为20针、40针两种
S7－300主要支持的硬件有：
（1）电源（PS）
电源模块提供了机架和CPU内部的供电电源，置于1号机架的位置。
2）中央处理器（CPU）
CPU存储并处理用户程序，为模块分配参数，通过嵌入的MPI总线处理编程设备和PC、模块、其它站点之间的通讯，并可以为进行DP主站或从站操作装配一个集成的DP接口。置于2号机架。
3）接口模块（IM）
接口模块将各个机架连接在一起。不同型号的接口模块可支持机架扩展或PROFIBUS8195;DP连接。置于3号机架，没有接口模块时，机架位置为空。
（4）信号模块（SM）
通常称为I/O（输入/输出）模块。测量输入信号并控制输出设备。信号模块可用于数字信号和模拟信号，还可用于进行连接，如传感器和启动器的连接。
5）功能模块（FM）
用于进行复杂的、重要的但独立于CPU的过程，如：计算、位置控制和闭环控制。
（6）通讯处理器（CP）
模块化的通讯处理器通过连接各个SIMATIC站点，如：工业以太网，PROFIBUS或串行的点对点连接等。
后三个模块在机架上可以任意放置，系统可以自动分配模块的地址。

 
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