浙江西门子S7-200SMART系列PLC代理商

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结构文本( ST)是为IEC 61131-3标准创建的一种的高级编程语言。与梯形图相比，它能实现复杂的数学运算，编写的程序非常简洁和紧凑。

    STEP 7的S7 SCL(结构化控制语言)是符合IEC 61131-3标准的高级文本语言。它的语言结构与计算机的编程语言Pascal和C相似，适合于习惯使用高级编程语言的人使用。

    SCL适合于复杂的计算任务和化算法，或管理大量的数据等。

 梯形图是用得多的PLC图形编程语言。梯形图与继电器电路图很相似，具有直观易懂的优点，很容易被工厂熟悉继电器控制的电气人员掌握，特别适合于数字量逻辑控制。

    由触点和线圈等组成的独立电路称为网络( Network)，中文版STEP 7称之为程序段（见图3-2）。STEP 7自动地为程序段编号。梯形图中的触点和线圈可以使用物理地址，例如I0.2和Q1.3等。如果用符号表定义了某些地址的符号，例如令I0.0的符号为“起动按钮”，在程序中可以用符号地址“起动按钮”来代替物理地址I0.0，使程序易于阅读和理解。

    用户可以在程序段号的右边加上程序段的标题，在程序段号的下面为程序段加上注释。

    一个程序段只能有一个独立电路。本书为了节约篇幅，插图中的梯形图一般没有标出程序段号，但是相邻程序段左边的垂直线是断开的，以此来表示程序段的分界点。

    在分析梯形图的逻辑关系时，为了借用继电器电路图的分析方法，可以想象在梯形图的左右两侧垂直“电源线”之间有一个左正右负的直流电源电压，当图3-2程序段1中I0.0与I0.1的触点同时接通，或Q4.0与I0.1的触点同时接通时，有一个假想的“能流”(Power Flow)流过Q4.0的线圈。利用能流这一概念，可以借用继电器电路的术语和分析方法，帮助我们更好地理解和分析梯形图。能流只能从左向右流动。

    如果没有跳转指令，程序段内的逻辑运算按从左往右的方向执行，与能流的方向*。程序段之间按从上到下的顺序执行，执行完所有的程序段后，下一次循环返回上面的程序段1，重新开始执行。

在工业自动化控制系统中，较为常见的是变频器和PLC的组合应用，并且产生了多种多样的PLC控制变频器的方法，构成了不同类型的PLC控制变频调速系统。

    可编程控制器(PLC)是一种数字运算与操作的控制装置。它作为传统继电器的替代产品，广泛应用于工业控制的各个领域。由于PLC可以用软件来改变控制过程，并具有体积小、组装灵活、编程简单、抗*力强及可靠性高等特点，因此特别适用于在恶劣环境下运行。由此可见，PLC控制变频调速系统在变频器相关的控制中属于较通用的一种控制系统。

    一个PLC控制变频调速系统通常由三部分组成，分别是变频器本体、可编程控制器PLC部分、变频器与PLC的接口部分。PLC控制变频调速系统硬件结构中重要的就是接口部分。根据不同的信号连接，其接口部分也相应改变。接口部分主要类型：开关指令信号的输入、模拟数值信号的输入、RS-485通信方式。

在工业自动化控制系统中，较为常见的是变频器和PLC的组合应用，并且产生了多种多样的PLC控制变频器的方法，构成了不同类型的PLC控制变频调速系统。

    西门子的ET 200是基于现场总线PROFIBUS-DP或PROFINET的分布式I/O，可以与经过认证的非西门子公司生产的PROFIBUS-DP主站协同运行。

    某些型号的ET 200能在非常严酷的环境（例如酷热、严寒、强压、潮湿或多粉尘）中使用，有的可以提供连接光纤PROFIBUS网络的接口，ET 200集成了以下的功能：

    1)电动机起动器，用于异步电动机的单向或可逆起动。

    2)气动系统功能模块，通过PROFIBUS总线控制阀门。

    3)变频器，ET 200X用于电气传动工程的模块提供变频器的所有功能。

    4)安全技术，ET 200可以在冗余设计的容错控制系统或安全自动化系统中使用。通过PROFISafe协议，与故障有关的信号能同标准功能一样在PROFIBUS网络上传送。

    5)分布式智能，ET200S的CPU模块可以作为控制器独立运行。

    ET 200分为以下几个子系列：

    1) ET 200S是一种多功能的I/O系统，可以配备PROFIBUS-DP接口和PROFINET接口。模块种类丰富，可以扩展数字量I/O模块、模拟量I/O模块、技术模块、电动机起动器和变频器等，能在运行时更换I/O模块。使用IM 151-7 CPU接口模块，ET 200S可以作为PROFIBUS上的小型PLC（即智能I/O从站）使用。ET 200S还可以混合使用标准模块和故障安全模块，实现一个小型的故障安全PLC。可以将ET 200S用于容错系统。

    2) ET 200M是多通道模块化的分布式I/O，可使用S7-300全系列模块，多可扩展8个模块。它具有集成的模块诊断功能，在运行时可以更换有源模块。ET 200M可提供与S7-400H系统相连的冗余接口模块和IM 153-2集成光纤接口。ET 200M的SIPLUS版本是为户外应用设计的。

    ET 200M可以使用S7 -300的故障安全模块，用于容错系统。

    3) ET 200iSP是本质安全I/O系统，适用于有爆炸危险的区域。也可以用于容错系统的冗余运行。

    4) ET 200X是具有高防护等级的分布式I/O设备，其功能相当于S7 -300的CPU 314。由基本模块和多7个I/O模块组成，可以扩展数字量和模拟量I/O模块、电动机起动器、气动模块和变频器。可以用于有粉末和水流喷溅的场合。

    使用BM 147/CPU模块，ET 200X可以作为小型PLC使用。

    5) ET 200eco是可以直接安装在现场的经济实用的I/O，具有很高的保护等级(IP 67)，能在运行时更换模块。

    6) ET 200R是可以直接安装在现场的加固型I/O，特别适合机器人等恶劣的工业环境使用，能抗焊接火花的飞溅。多32个I/O点。

    7) ET 200L是像明信片大小的小巧、紧凑、价格低廉的分布式I/O模块。

    8) ET 200B是整体式的一体化分布式I/O。具有模块诊断功能。

    9) ET 200pro是高防护等级的模块式分布式I/O，有一个DP接口或一个PROFINET接口。能在运行时更换各种模块。

  S7-300有多种闭环控制模块，它们有多个闭环控制通道，有自优化温度控制算法和PID算法。有的可使用模糊控制器。FM 458-1DP是为自由组态闭环控制设计的模板，有包含300个功能块的库函数和CFC图形化组态软件，带有PROFIBUS-DP接口。 

 定位模块可以用编码器来测量位置，并向编码器供电，使用步进电动机的位置控制系统一般不需要位置测量。在定位控制系统中，定位模块控制步进电动机或伺服电动机的功率驱动器完成定位任务，用模块集成的数字量输出点来控制快速进给、慢速进给和运动方向等。根据与目标的距离，确定快速进给或慢速进给，定位完成后给CPU发出一个信号。定位模块的定位功能独立于用户程序。

    FM 351是双通道定位模块。FM 352高速电子凸轮控制器是机械式凸轮控制器的低成本替代产品。FM 352-5高速布尔处理器高速地进行布尔控制（即数字量控制）。FM 353和FM 354分别是在高速机械设备中使用的步进电动机、伺服电动机智能定位模块，FM 357-2定位和连续路径控制模块用于从独立的单轴定位控制到多4轴直线、圆弧插补连续路径控制。

    SM 338超声波位置编码器模块用超声波传感器检测位置，具有无磨损、保护等级高、精度稳定不变、与传感器的长度无关等优点。SM 338位置输入模块可以提供多3个值编码器( SSI)信号，并将它们转换为S7 -300的数字值。FM 453定位模块可以控制3个独立的伺服电动机或步进电动机，以高频率的时钟脉冲控制机械运动。

S7-300的模拟量输出模块SM 332用于将CPU传送给它的数字转换为成比例的电流信号或电压信号，对执行机构进行调节或控制，其主要组成部分是D/A转换器(见图2-35中的DAC)。可以用传送指令“T PQW…”向模拟量输出模块写入要转换的数值。

图2-35 模拟量输出模块电路

SM 332的模拟量输出模块均有诊断中断功能，用红色LED指示组故障，可以读取诊断信息。模块与背板总线有光隔离，使用屏蔽电缆时大距离为200m。

S7-400只有一种8通道13位的模拟量输出模块，每个通道大转换时间为420μs。

模拟量输出模块为负载和执行器提供电流和电压，模拟信号应使用屏蔽电缆或双绞线电缆来传送。电缆线QV和S+，MANA和S-（见图2-35）应分别绞接在一起，这样可以减轻干扰的影响，应将电缆两端的屏蔽层接地。

如果电缆两端有电位差，将会在屏蔽层中产生等电动势连接电流，干扰传输的模拟信号。在这种情况下应将电缆屏蔽层一点接地。

对于带隔离的模拟量输出模块，在CPU的M端和测量电路的参考点MANA之间没有电气连接。如果MANA点和CPU的M端子之间有电位差EISO，必须选用隔离型的模拟量输出模块，在MANA端子和CPU的M端子之间接一根等电位连接导线，可以使EISO不超过允许值。

模拟量输出模块需要设置下列参数（见图2-36）：

1)模拟量输出模块无外部负载电压、有组态／编程错误、对M点短路或断线时，将发出诊断消息，如果启用了诊断中断，将触发一个诊断中断，并调用OB82。

2)设置每一通道的输出类型，可选“取消激活”、电压输出或电流输出。选定输出类型后，再设置输出信号的量程。

3) CPU进入STOP时的响应可以选择不输出电流电压(0CV)、保持后的输出值(KLV) 和采用替换值(SV)。

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