西門子6ES7322-5FF00-0AB0

西門子PLC控制系統的設計步驟

1．根據生產的工藝過程分析控制要求。如需要完成的動作(動作順序、動作條件、必須的保護和連鎖等)、操作方式(手動、自動、連續、單周期、單步等)。
 
 2．根據控制要求確定系統控制案。
 
 3．根據系統構成方案和工藝要求確定系統運行方式。
 
 4．根據控制要求確定所需的用戶輸入、輸出設備，據此確定PLC的I／0點數。

  5．選擇PLC。分配PLC的I／O點，設計I／O連接圖
 
 6．進行PLC的程序設計，同時可進行控制臺(柜)的設計和現場施工。
 
 7．聯機調試。如不滿足要求，再返回修改程序或檢查接線，直到滿足要求為止。
 
 8．編制文件。交付使用。

西門子PLC控制系統程序結構設計

1．當成分A（B）泵工作時要求：1）成分A（B）的進料閥已開，出料閥已開；2）攪拌桶未滿，攪拌的出料閥關閉；3）泵的驅動電機*，沒有緊急停止動作。

2．拌電機工作時的條件：1）攪拌桶未空，攪拌桶的出料閥關閉；2）攪拌馬達*，緊急停止沒有動作。

3．開排放閥的條件：攪拌馬達停止，緊急停止沒有動作。

系統中的液位開關讓操作者了解攪拌桶內的液位情況，并且提供輸送泵和攪拌電機之間的連鎖關系。

電源模板  
 

通信

S7-300 具有不同的通信接口：

• 連接 AS-Interface、PROFIBUS 和 PROFINET/工業以太網總線系統的通信處理器。
• 用于點到點連接的通信處理器
• 多點接口 (MPI), 集成在 CPU 中；
  是一種經濟有效的方案，可以同時連接編程器/PC、人機界面系統和其它的 SIMATIC S7/C7 自動化系統。

PROFIBUS DP進行過程通信

SIMATIC S7-300 通過通信處理器或通過配備集成 PROFIBUS DP 接口的 CPU 連接到 PROFIBUS DP 總線系統。通過帶有 PROFIBUS DP 主站/從站接口的 CPU,可構建一個高速的分布式自動化系統，并且使得操作大大簡化。

從用戶的角度來看，PROFIBUS DP 上的分布式I/O處理與集中式I/O處理沒有區別（相同的組態，編址及編程）。

以下設備可作為主站連接：

• SIMATIC S7-300
  （通過帶 PROFIBUS DP 接口的 CPU 或 PROFIBUS DP CP）
• SIMATIC S7-400
  （通過帶 PROFIBUS DP 接口的 CPU 或 PROFIBUS DP CP）
• SIMATIC C7 
  （通過帶 PROFIBUS DP 接口的 C7 或 PROFIBUS DP CP）
• SIMATIC S5-115U/H、S5-135U 和 S5-155U/H，帶IM 308
• SIMATIC 505

出于性能原因，每條線路上連接的主站不得超過 2 個。

以下設備可作為從站連接：

• ET 200 分布式 I/O 設備
• S7-300，通過 CP 342-5
• CPU 313C-2 DP, CPU 314C-2 DP, CPU 314C-2 PN/DP, CPU 315-2 DP, CPU 315-2 PN/DP, CPU 317-2 DP, CPU 317-2 PN/DP and CPU 319-3 PN/DP
• C7-633/P DP, C7-633 DP, C7-634/P DP, C7-634 DP, C7-626 DP, C7-635, C7-636
• 現場設備

雖然帶有 STEP 7 的編程器/PC 或 OP 是總線上的主站，但是只使用 MPI 功能，另外通過 PROFIBUS DP 也可部分提供 OP 功能。

通過 PROFINET IO 進行過程通信

SIMATIC S7-300 通過通信處理器或通過配備集成 PROFINET 接口的 CPU 連接到 PROFINET IO 總線系統。通過帶有 PROFIBUS 接口的 CPU,可構建一個高速的分布式自動化系統，并且使得操作大大簡化。

從用戶的角度來看，PROFINET IO 上的分布式I/O處理與集中式I/O處理沒有區別（相同的組態，編址及編程）。

可將下列設備作為 IO 控制器進行連接：

• SIMATIC S7-300
  （使用配備 PROFINET 接口或 PROFINET CP 的 CPU）
• SIMATIC ET 200
  （使用配備 PROFINET 接口的 CPU）
• SIMATIC S7-400
  （使用配備 PROFINET 接口或 PROFINET CP 的 CPU）

可將下列設備作為 IO 設備進行連接：

• ET 200 分布式 I/O 設備
• ET 200S IM151-8 PN/DP CPU, ET 200pro IM154-8 PN/DP CPU
• SIMATIC S7-300
  （使用配備 PROFINET 接口或 PROFINET CP 的 CPU）
• 現場設備

通過 AS-Interface 進行過程通信

S7-300 所配備的通信處理器 (CP 342-2) 適用于通過 AS-Interface 總線連接現場設備（AS-Interface 從站）。

更多信息，請參見通信處理器。

通過 CP 或集成接口（點對點）進行數據通信

通過 CP 340/CP 341 通信處理器或 CPU 313C-2 PtP 或 CPU 314C-2 PtP 的集成接口，可經濟有效地建立點到點連接。有三種物理傳輸介質支持不同的通信協議：

• 20 mA (TTY)（僅 CP 340/CP 341）
• RS 232C/V.24（僅 CP 340/CP 341）
• RS 422/RS 485

可以連接以下設備：

• SIMATIC S7、SIMATIC S5 自動化系統和其他公司的系統
• 打印機
• 機器人控制
• 掃描器，條碼閱讀器，等

特殊功能塊包括在通信功能手冊的供貨范圍之內。

使用多點接口 (MPI) 進行數據通信

MPI（多點接口）是集成在 SIMATIC S7-300 CPU 上的通信接口。它可用于簡單的網絡任務。

• MPI 可以同時連接多個配有 STEP 7 的編程器/PC、HMI 系統（OP/OS）、S7-300 和 S7-400。MPI（多點接口）是集成在 SIMATIC S7-300 CPU 上的通信接口。它可用于簡單的網絡任務。
  • MPI 可以同時連接多個配有 STEP 7 的編程器/PC、HMI 系統（OP/OS）、S7-300 和 S7-400。
  • 全局數據：
    “全局數據通信”服務可以在聯網的 CPU 間周期性地進行數據交換。 一個 S7-300 CPU 可與多達 4 個數據包交換數據，每個數據包含有 22 字節數據，可同時有 16 個 CPU 參與數據交換（使用 STEP 7 V4.x）。 
    例如，可以允許一個 CPU 訪問另一個 CPU 的輸入/輸出。只可通過 MPI 接口進行全局數據通信。
  • 內部通信總線(C-bus)：
    CPU 的 MPI 直接連接到 S7-300 的 C 總線。因此，可以通過 MPI 從編程器直接找到與 C 總線連接的 FM/CP 模塊的地址。
  • 功能強大的通信技術：
    • 多達 32 個 MPI 節點。
    • 使用 SIMATIC S7-300/-400 的 S7 基本通信的每個 CPU 有多個通信接口。
    • 使用編程器/PC、SIMATIC HMI 系統和 SIMATIC S7-300/400 的 S7 通信的每個 CPU 有多個通信接口。
    • 數據傳輸速率 187.5 kbit/s 或 12 Mbit/s
  • 靈活的組態選項：
    可靠的組件用于建立 MPI 通信： PROFIBUS 和“分布式 I/O”系列的總線電纜、總線連接器和 RS 485 中繼器。使用這些組件，可以根據需求實現設計的化調整。例如，任意兩個MPI節點之間多可以開啟10個中繼器，以橋接更大的距離。

  通過 CP 進行數據通信

  SIMATIC S7-300 通過 CP 342 和 CP 343 通信處理器可以連接到 PROFIBUS 和工業以太網總線系統。

•  西門子6ES7322-5FF00-0AB0

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  硬件要求

  ? CPU 支持等時模式
  ? 主站或Profinet 主站支持等距總線周期
  ? IM151 支持等時模式
  特性
  1SSI 模塊可以根據不同的系統參數分配，工作在非等時和等時模式下
  在等時模式下，主站和1SSI模塊的數據交換和總線周期是同步的
  在等時模式下，所有的反饋字節具有*性

  
  3．模塊接線圖

  接線規則

  電纜（端子1和5/端子4和8）必須是屏蔽雙絞線。

  端子圖如下：

  
  圖1

  注：1當連接編碼器時，接線的極性要正確，否則會報編碼器錯誤

  2短路電流保護-大0.5A

  4. 配置標準模式和快速模式

  簡介

  為了充分的利用SSI模塊的功能，根據不同的自動化任務，可以選擇標準和快速兩種模式。
  應擁領域 模式

  應擁領域	模式
  ¨位置點的監控和檢測 長度測量、沿檢測、工件同步	標準
  閉環控制應用，如作為實際值的路徑位置控制 快速檢測編碼器值	快速

  表1

   

  STEP 7 HW Config 組態1SSI
  (等時/非等時模式)
  從硬件目錄中選擇要使用的功能模塊
  對于標準模式，選擇訂貨號6ES7138-4DB03-0AB0	對于快速模式，選擇訂貨號6ES7138-4DB03-0AB0 Fast
  托拽1SSI模塊到相應的槽中
  配置參數

  西門子6ES7322-1BL00-0AA0

  表2

   

  GSD 文件 組態1SSI
  (僅非等時模式)
  選擇1SSI模塊的GSD 文件
  對于標準模式，選擇訂貨號6ES7138-4DB03-0AB0	對于快速模式，選擇訂貨號6ES7138-4DB03-0AB0 Fast
  配置參數

  表3

   

  5．1SSI 功能

  5.1 編碼器值檢測

  值編碼器傳送信息偵中的編碼器值到1SSI 模塊。信息貞的傳送由1SS1進行初始化。如下的方法可以使用：

  ? Free-wheeling
  ? Synchronous
  ? Isochronous
  在硬件配置的“Detection”參數中設置Free-wheeling 和synchronous 模式。這個參數只能工作在非等時模式下。

  
  圖2

  Free-Wheeling 方式
  在該模式下使用latch功能，能獲得大精確的數值。在每次的單穩態觸發時間結束時，模塊開始傳送報文數據。與模塊的周期更新編碼器值是非同步的

  Synchronous 方式
  在該模式下可以檢測編碼器的實際值，能獲得大精確的數值。數據報文的傳送和模塊的更新周期是同步的

  Isochronous
  在該方式下，當等距總線周期激活時，編碼器值的檢測是自動進行的，DP 主戰和DP從占對于總線是同步的。

  5.2 格雷碼/二進制碼 轉換
  當設定為格雷碼時，值編碼器的格雷碼值被模塊轉化為二進制值；當設定為二進制碼時，值編碼器的值不進行轉換

  5．3 傳送編碼器值和標準化
  1SSI模塊確定的位置值，與下列相關：

  ? 編碼器類型
  ? Trailing 位的個數
  ? 編碼器總的步數
  如：一個單圈的9位編碼器=512 步/轉設置如下的參數:
  編碼器類型：SSI-13 位
  Trailing 位個數：4
  編碼器總的步數：512

  
  圖3

  當不激活Scaling 選項時，按照下圖來評估位置：

  
  圖4

  當激活Scaling 選項時，按照下圖來評估位置：

  
  圖5

  5.4 檢測方向和反轉旋轉方向

  方向檢測：運動方向的檢測可以由模塊的LED燈來顯示
  UP LED：編碼器的值由低到高
  DN LED：編碼器的值由高到低

  方向反轉：調整編碼器的運動方向（軸的運動方向）
  ? Off
  保持編碼器位置值傳送的方向
  ? On
  反轉編碼器的位置值的傳送方向。如：雖然編碼器的實際值在增加，但顯示的值在遞減

  5.5 比較器（僅在標準模式）
  編碼器的值可以與多兩個裝載的值進行比較，比較結果存儲在模塊的反饋接口中。可以設定兩個比較值，在硬件組態中參數如下：

  
  圖6

  設定	比較結果（CMPx）
  inactive	編碼器值不進行比較 反饋位CMPx=0
  Forward direction	編碼器值在上升的方向進行比較（UP） 如果編碼器值≥比較值   CMPx=1 如果編碼器值<比較值   CMPx=0 如果方向向下，則CMPx保持不變 如果編碼器值沒有變化，則CMPx保持不變
  Backward direction	編碼器值在下降的方向進行比較（DN） 如果編碼器值≤比較值   CMPx=1 如果編碼器值>比較值   CMPx=0 如果方向向上，則CMPx保持不變 如果編碼器值沒有變化，則CMPx保持不變
  In both directions	編碼器值在兩個方向進行比較 如果方向向上： 如果編碼器值≥比較值   CMPx=1 如果編碼器值<比較值   CMPx=0 如果方向向下： 如果編碼器值≤比較值   CMPx=1 如果編碼器值>比較值   CMPx=0 如果編碼器值沒有變化，則CMPx保持不