贵州西门子S7-200SMART系列PLC代理商

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从应用角度来看，运用PLC技术进行PLC应用系统的软件设计与开发，不外乎需要两个方面的知识和技能，*是学会PLC硬件系统的配置，第二是掌握编写程序技术，进行PLC应用系统的软件设计。在熟悉PLC的指令系统后，就可以进行简单的PLC编程，但这还很不够，对于一个较为复杂的控制系统，设计者还必须具备有一定的软件设计知识，这样才能开发出具有实际应用价值的PLC应用系统，就可以把PLC应用在实际的工程项目中。不论是用PLC组成集散控制系统，还是独立控制系统，PLC控制部分的设计都可以参考图7-1所示的步骤。

    随着PLC功能的不断完善，几乎可以用PLC完成所有的工业控制任务。但是，是否选择PLC控制？选择单台PLC控制，还是多台PLC的分散控制或分级控制？还应根据系统所需完成的控制任务、对被控对象的生产工艺及特点进行详细分析，特别是从以下几个方面给以考虑。

    (1)控制规模。一个控制系统的控制规模可用该系统的输入、输出设备总数来衡量。当控制规模较大时，特别是在开关量控制的输入、输出设备较多且联锁控制较多时，较适合采用PLC控制。

    (2)工艺复杂程度。当工艺要求复杂时，一方面，用继电器系统控制极不方便，且造价的相应提高，甚至会超过PLC控制的成本。因此，采用PLC控制将有更大的*性。特别是如果工艺要求经常变动或控制系统有扩充功能的要求时，则只能采用PLC控制。

    (3)可靠性要求。虽然有些系统不太复杂，但对可靠性、抗*力要求较高时，也需采用PLC控制。在70年代，一般认为I/O总数在70点左右时，可考虑PLC控制；到了80年代，一般认为I/O总数在40点左右就可以采用PLC控制；目前，由于PLC性能价格比的进一步提高，当I/O点总数在20点甚至更少时，就趋向于选择PLC控制了。

    (4)数据处理速度。当数据的统计、计算及规模较大，需很大的存储器容量，且要求很高的运算速度时，可考虑带有上位计算机的PLC分级控制；如果数据处理程度较低，而主要以工业过程控制为主时，采用PLC控制将非常适宜。

打开HW Config硬件组态界面，双击CPU模块所在的行，便可弹出属性窗口，选择某一选项卡，便可对其相应的属性进行设置。

    CPU的启动性能参数可以在“属性”窗口中的“启动”选项卡中设置，。

    “启动”选项卡中有“如果预先设置的组态与实际组态不相符合则启动”复选框，若选中这个，则方框中应该有“√”，则当模块没有插在组态时的槽位或者某个槽位实际插入的模块与组态的模块不相符合时，CPU仍然会启动。若没有选中这个选项，则当出现上述情况时，CPU将进入STOP状态。

    “热启动时复位输出”和“禁止操作员热启动”选项仅用于S7-400 PLC，在S7-300 PLC中该选项是灰色的。

    “通电后启动”用于设置电源接通后的启动选项，可以选择单选按钮“热启动”、“暖启动”和“冷启动”。CPU-318和CPU 417-4具有冷启动方式。冷启动方式启动时，所有的过程映像区和标志存储器、定时器和计数器（无论是保持型还是非保持型）都将被清零，而且数据块的当前值被装载存储器的原始值覆盖。暖启动方式启动时，过程映像区和不保持的标志存储器、定时器及计数器被清零，保持的标志存储器、定时器和计数器以及数据块的当前值保持原状态。一般S7-300PLC都采用此种启动方式。热启动方式启动时，所有数据（无论是保持型和非保持型）都将保持原状态，然后程序从断点处开始执行。只有S7-400 PLC具有热启动功能。

    “监视时间”选项用于设置相关项目的监控时间。

    “来自模块的完成消息”用于设置电源接通后，CPU等待所有被组态的模块发出“完成信息”的时间。“参数传递到模块的时间”用于将参数传递到模块的长时间。

    在“地址”选项卡中可以设置数字量输出模块的输出起始地址，设置方法和数字量输入模块的类似。注意，当重新设置的地址若已经占用，则修改是不成功的。

    有些输出模块有诊断中断、输出强制值功能，可以在“输出”中设置。在该选项卡中单击复选框可以设置是否允许产生诊断中断。“对CPU STOP模式的响应”下拉列表可以选择CPU进入STOP模式时，模块对各输出点的处理方式。选择“保持前一个有效值”，则CPU进入STOP模式后，模块将保持后的输出值；而选择“替换值”，CPU进入STOP模式后，可以使各点输出一个固定值，该值由“替换值1”选项的复选框决定。

    (1) EM277模块

    EM277模块主要功能是完成S7-200CPU与ProfiBus网络网络的物理连接，作为从站实现其他支持ProfiBus网络的单元通信。EM277模块的地址通过EM277模块上的两位旋转开关设定，设定范围：00~99。图6-35为EM277模块面板示意图。

    (2) ProfiBus网络电缆

    一般在数据通信速度要求不高和信息量较小采用ProfiBus网络，ProfiBus网络在控制层网络应用多。为了保证信息的可靠性，通常选择的ProfiBus网络电缆。另外ProfiBus网络通信距离与通信波特率以及通信电缆性能有关。表6-19列出通信距离与传输速率的关系。

    表6-19    通信距离与传输速率的关系

    (3) ProfiBus网络中继器

    在无中继器的情况下ProfiBus网络通信的大距离是1.2km，为了延长ProfiBus网络的使用距离需要在未超过此限制点加入中继器如RS485 L2/MPI网中继器。加入中继器的ProfiBus网络结构如图6-36所示。

    图6-36    加入中继器的ProfiBus网络结构

  RS422/485通信接口采用差动发送、差动接收的工作方式，其收、发不共地，发送器、接收器仅使用+5V电源，因此在通信速率、抗共模干扰等方面，较RS232C接口有了较大提高。RS422与RS485的区别是前者为全双工型，后者为半双工型。

    图6-4为三种串行通信电路的原理图，其中图6-4 (a)为单端驱动非差分接收电路；图6-4 (b)为单端驱动差分接收电路；图6-4 (c)为平衡差分接收电路。

    由图6-4可见，由于RS232C采用单端驱动非差分接收电路，在收、发端必须有公共地线。这样当地线上有干扰信号时，则会当作有用信号接收起来，故不适于在长距离、强干扰的条件下使用。而RS422/485则采用图6-4 (c)所示的接收电路，这种电路其驱动电路相当于两个单端驱动器，当输入同一信号时其输出是反相的，故如有共模信号干扰时，接收器只接收差分输入电压，从而大大提高抗共模*力，所以可以进行长距离传输，一般通信距离在1200m内。

    串行通信中，数据在两个站之间是双向传送的，其通信示意图如图6-1所示，A站可作为发送端，B站作为接收端，也可以A站作为接收端，而B站作为发送端。

    图6-1    通信示意图

    串行通信分为单工(Simplex)通信、半双工(Half Duplex)通信、全双工(Full Duplex)通信三种传送方式。

    1)单工通信：数据只按一个固定的方向传送。

    2)半双工通信：每次只能有一个站发送、即只能是由A站发送到B站，或是由B发送到A，不能A和B同时发送。

    3)全双工通信：两个站同时都能发送数据，同步接收数据。

    在串行通信中经常采用非同步通信方式，即异步通信方式。所谓异步是指相邻两个字符数据之间的停顿时间是长短不一的，在异步串行通信中，收发的每一字符数据是由四个部分按顺序组成的，如图6-2所示。

    图6-2    异步串行通信方式的信息格式

    起始位：标志着一个新字节的开始。当发送设备要发送数据时，首先发送一个低电平信号作为起始位，并通过通信线路传向接收设备，接收设备检测到这个逻辑低电平后就开始准备接收数据位信号。

    数据位：起始位之后就是5、6、7或8位数据位，FP机中经常采用7位或8位数据传送。当数据为0时，收发线为低电平，反之为高电平。

    奇偶校验位：用于检查在传送过程中是否发生错误。若选择偶校验，则各位数据位加上校验位使字符数据为“1”的位为偶数；若选择奇校验，其和将是奇数。奇偶校验位可有可无，可奇可偶。

    停止位：停止位是高电平，表示一个字符数据传送的结束。停止位可以是一位，一位半或两位。

    在异步数据传送中，计算机与外设之间必须有两项规定：

    字符数据格式：即前述的字符信息编码形式。如：起始位占用一位，数据位为7位，一个奇偶校验位，加上停止位，于是一个字符数据就由10个数据位构成；也可以采用数据位为8位，无奇偶校验位等格式。

    波特率：即在异步数据传送中单位时间内传送二进制数的位数。假如数据传送的格式是7位字符，加上奇偶校验位，一个起始位以及一个停止位，共10个数据位，而数据传送的速率是960字符/s，则传送的波特率为

    10×960=9600位/s=9600bps每一位的传送时间为波特率的倒数

    Td=1/9600bps≈0.104ms

所以，要想通信双方能够正常收发数据，则必须有*的数据收发规定。

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