自动化技术:“博大精深, 同心致远” 制造业作为重要的经济支柱,正在面临着的挑战,例如:如何缩短产品上市时间、提高生产效率、以及大规模的生产如何能够兼顾价格和个性化的产品等。我们凭借创新技术,硬件软件无缝集成,并可基于数据分析进行服务,确保生产过程更加灵活、,且缩短产品上市时间。同时,与教育部合作,培养新一代创新型工程人才,推动制造业转型升级。西门子S7400系列PLC 相关型号及简介如下:
6ES7 412-3HJ14-0AB0 CPU 412-3H; 512KB程序内存/256KB数据内存 6ES7 414-4HM14-0AB0 CPU 414-4H; 冗余热备CPU 2.8 MB RAM 6ES7 417-4HT14-0AB0 CPU 417-4H; 冗余热备CPU 30 MB RAM 6ES7 400-0HR00-4AB0 412H 系统套件包括 2 个CPU、1个H型机架、2个电源、2个1M 存储卡、4个同步模块、2根同步电缆,以及4个备用电池(PS407 10A) 6ES7 400-0HR50-4AB0 412H 系统套件包括 2 个CPU、1个H型机架、2个电源、2个1M 存储卡、4个同步模块、2根同步电缆,以及4个备用电池(PS405 10A) 6ES7 412-1XJ05-0AB0 CPU412-1,144KB程序内存/144KB数据内存 6ES7 412-2XJ05-0AB0 CPU412-2,256KB程序内存/256KB数据内存 6ES7 414-2XK05-0AB0 CPU414-2,512KB程序内存/512KB数据内存 6ES7 414-3XM05-0AB0 CPU414-3,1.4M程序内存/1.4M数据内存 1个IF模板插槽 6ES7 414-3EM05-0AB0 CPU414-3PN/DP 1.4M程序内存/1.4M数据内存 1个IF模板插槽 6ES7 416-2XN05-0AB0 CPU416-2,2.8M程序内存/2.8M数据内存 6ES7 416-3XR05-0AB0 CPU416-3,5.6M程序内存/5.6M数据内存 1个IF模板插槽 6ES7 416-3ER05-0AB0 CPU416-3PN/DP 5.6M程序内存/5.6M数据内存 1个IF模板插槽 6ES7 416-2FN05-0AB0 CPU416F-2,2.8M程序内存/2.8M数据内存 6ES7 416-3FR05-0AB0 CPU416F-3PN/DP,5.6M程序内存/5.6M数据内存 6ES7 417-4XT05-0AB0 CPU417-4,15M程序内存/15M数据西门触摸屏,西门子操作面板,西门子面板,相关型号及简介如下:
组合式结构的可编程序控制器是把PLC的各个组成部分按功能分成若干个模块,如CPU模块、
输入模块、输出模块、电源模块等等。其中各模块功能比较单一,模块的种类却日趋丰富。比如,一
些可编程序控制器,除了-些基本的I/O模块外,还有一些特殊功能模块,像温度检测模块、位置检
测模块PID控制模块、通讯模块等等。组合式结构的PLC特点是CPU、输入、输出均为的模块。
模块尺寸统一、安装整齐、I/O点选型、安装调试、扩展、方便。
叠装式叠装式结构集整体式结构的紧凑、体积小叠装式结构集整体式结构的紧凑、体积小、安装方便和
组合式结构的I/O点搭配灵话、安装整齐的优点
于一身。它也是由各个单元的组合构成。、安装方便和组合式结构的I/O点搭配灵话、安装整齐的优点
。其特点是CPU自成的基本单元(由CPU和一定的I/O点组成
),其它I/O模块为扩展单元。在安装时不用基板,仅用电缆进行单元间的联接,各个单元可以一个个
地叠装。使达到配置灵活、体积小巧。
9.修改 CSV 文件的规则
只有配方数据块中包含一个与 CSV 文件数据结构一致的结构,才能执行配方的导入操作。下面是修改 CSV 文件规则:
CSV 文件必须位于内部装载存储器根目录的"Recipes"文件夹中
如果安装了可选的外部"程序"存储器卡,则 CSV 文件也可以位于外部装载存储器的相应文件夹中
CSV 文件的名称必须与 RECIPE_DB 参数中的数据块名称相匹配
CSV 文件的**行(标题)包含配方成分的名称。导入期间会忽略**行。导入过程中不会检查 CSV 文件和数据块中配方成分的名称是否一致
任何情况下,CSV 文件各行的**个值都作为配方的索引编号。各个配方按索引顺序导入。因此,CSV 文件中的索引必须按升序排列并且不能间断,否则,STATUS 参数中会输出错误消息80B0
CSV 文件中包含的配方数据记录数不能**过配方数据块中提供的数量。数据记录的较大值由数据块中的数组限值指出。
配方数据的管理
配方数据文件以 CSV 格式存储在*性存储器中。 可以使用以下两种方法查看、管理配方数据:
1. 通过内置的 PLC Web 服务器功能;
2. 通过 PG 查看 PLC 存储卡中的配方文件;
3. 通过上述两种方法,可以管理配方文件中的数据;
S7-1200 SIMATIC 存储卡如下:
使用 PLC Web 服务器查看配方数据
如果 PLC PROFINET 端口和 PC 连接到同一网络,则可使用 PC Web 浏览器访问内置 PLC Web 服务器。操作步骤如下
1.启用 Web 服务
在目标 CPU 的设备配置中启用 Web 服务器,“设备视图”→“鼠标选中 CPU”→“属性”→“Web 服务器”→“启用模块上的 Web 服务器前打钩”。如下图 1 所示:
建立一个用户账户,进行访问权限设置。若需要读取和修改配方数据文件,需要具有“读取文件”和“写入/删除文件”功能。若要求更多访问功能,可以勾选相应权限。如图 2 所示:
.定义 Web 服务器的用户权限
2. 通过 PROFINET 网络将 PC 连接到 PLC
电脑 IP 地址需与 PLC 的 IP 地址在同一网段。
3. 登录内置 Web 服务器
在 IE 浏览器地址栏中,输/ 或者输入 S7-1200 CPU 的 IP 地址(如192.168.0.25)。通过 Web 服务器的文件浏览器页面来读取配方数据文件,按照预先设置的用户名和密码登录, 浏览器操作界面
Web 服务器的用户界面首页
S7-1200 小型控制器的设计具备可扩展性和灵活性,使其能够精确完成自动化任务对控制器的复杂要求。CPU本体可以通过嵌入输入/输出信号板完成灵活扩展。“信号板” 是S7-1200的一大亮点,信号板嵌入在CPU模块的前端,可以提供两个数字量输入/数字量输出接口或者一个模拟量输出。这一特点使得系统设计紧凑,配置灵活。同时 通过独立的RS-232 或 RS-485通信模块可实现S7-1200通信灵活扩展。
SIMATIC S7-1200 系列的问世,标志着西门子在原有产品系列基础上拓展了产品版图,代表了未来小型可编程控制器的发展方向,西门子也将一如既往开拓创新,**自动化潮流。
SIMATIC S7-1200 CPUSIMATIC S7-1200 系统的 CPU 有三种不同型号:CPU 1211C、CPU 1212C 和 CPU1214C。每一种都可以根据您机器的需要进行扩展。任何一种 CPU 的前面都可以增加一块信号板,以扩展数字或模拟 I/O,而不必改变控制器的体积。信号模块可以连接到 CPU 的右侧,以进一步扩展其数字或模拟 I/O 容量。CPU 1212C 可连接 2 个信号模块,CPU 1214C 则可连接 8 个。所有的 SIMATIC S7-1200 CPU 都可以配备较多3 个通讯模块(连接到控制器的左侧)以进行点到点的串行通讯。安装简单方便
所有的 SIMATIC S7-1200 硬件都具有内置夹,能够方便地安装在一个标准的 35 mmDIN 导轨上。这些内置的夹子可以咬合到某个伸出位置,以便在需要进行面板安装时提供安装孔。SIMATIC S7-1200 硬件可进行竖直安装或水平安装。这些集成功能在安装过程中为用户提供了较大的灵活性,同时也使得 SIMATIC S7-1200 成为众多应用场合的理想选择。
在左侧项目栏中,选择"文档浏览器",服务器的文件浏览器页面
进入"Recipes"文件夹后,即看到与 PLC 设置的配方数据块名称相同的配方数据文件配方数据文件名称
可使用 Web 服务器中的文件浏览器页面将现有配方 CSV 文件从 CPU 下载到 PC ,双击配方数据文件即弹出下载保存界面,打开后以标准的 EXCEL 格式显示。本例中,仅设置了前两条配方数据,未经设置的配方数据也会导出,
在 Excel 中查看配方文件
查看 PLC 存储卡中的数据日志
如果 S7-1200 CPU 中插入了“程序”型 S7-1200 存储卡,则可以取出该存储卡,然后将该卡插入 PC 或 PG 上的标准 SD 卡槽或 MMC 卡槽中。在 Windows 资源管理器中导航至存储卡中的 \Recipes 目录,复制配方文件到PC的本地驱动器中,使用 Microsoft Excel 打开即可。 操作步骤如下:
注意:以下* 1-2 步必须在创建配方文件之前执行!
1. 将插好 S7-1200 存储卡的读卡器插入 PC,在 STEP7 V13 软件中按照以下路径和方法打开存储卡:“项目树”→“读卡器/USB 存储器”→“鼠标选中需要打开的存储卡盘符”(如下图所示的 H:)→“鼠标右键”→属性”
2. 鼠标选中“属性”后打开存储卡,设置卡类型:程序。
3. 通过软件操作,向处于存储卡中装载项目
第一步:按照上面方法将存储卡设定到“程序卡”。
第二步:设置 CPU 的启动状态:在"Project tree"中右击 CPU 选择“属性”,在“属性”窗口中点击“Startup”,此处我们必须选择“Warm restart-RUN”
第三步:直接拖拽 PL C设备到存储卡盘拖拽
注意:必须拖拽 PLC项目到存储卡盘符,而不是程序块等其他项目内容
4. 设置完配方数据后,在 PLC 停机时,可以从 S7-1200 CPU 中取出存储卡,插入 PC 或 PG 上的标准 SD 卡槽或 MMC 卡槽中,然后插入 PC。
5. 在 Windows 资源管理器中导航至存储卡中 \Recipes 目录
程序卡文件夹
在 \Recipes 文件夹中的配方文件,与 PLC 装载存储器中的配方数据块同一名称
打开配方文件
6. 使用 Excel 打开如上图 11 所示的配方文件,用于查看和管理。
配方数据的管理
1. 使用 Web 服务器管理配方数据
通过 Web 服务器点击配方 CSV 文件名称后,自动弹出下载保存按钮
保存配方文件按钮
双击打开已经下载的配方文件,通过 ASCII 文本编辑器修改数值。在通过 Web 服务器的功能从 PC 上传至 PLC,使用"Recipe Import"配方导入指令更新配方数据块,这有步骤实现了配方数据的修改和管理。
注意
配方 CSV 文件的名称必须与 RECIPE_DB 参数中的数据块名称相匹配
仅能通过 ASCII 文本编辑器修改配方 CSV,简单的更改 EXCEL 文件中的数据无效
若需要上传新的配方文件,须将原配方文件删除、或重命名
确定没有重名文件之后,点击“浏览”查询到新的配方文件后上传
配方文件上传至装载存储区,使用"Recipe Import"配方导入指令,覆盖配方数据块中的数值
删除或重命名配方文件
通过 ASCII 文本编辑器修改配方数据
上传新的配方文件
使能"Recipe Import"配方导入指令
在线监控活动配方数据已经更新
2. 使用存储卡管理配方数据
PLC 断电时从 S7-1200 CPU 中取出存储卡,插入 PC 或 PG 上的标准 SD 卡槽或 MMC 卡槽中,然后插入 PC。通过 ASCII 文本编辑器修改好后的文件(CSV 格式),直接复制粘贴至Recipes 文件夹中的配方文件,覆盖原文件即可。
1、 模拟量输入/输出量程转换的概念
实际工程中,我们要面对很多工程量,如压力、温度、流量、物位等,他们要使用各种类型
传感器
进行测量,传感器再将测量值通过输出标准电压、电流、温度或电阻信号供 PLC 采集,PLC的模拟量输入模板将该电压、电流、温度、或电阻信号等模拟量转换成数字量—整形数 (INT) 。在 PLC 程序内部要对相应的信号进行比较、运算时,常需将该信号转换成实际物理值,这样这个数值才具有实际意义。相反,我们要控制一些执行机构(如比例阀,电动阀等)需要将控制值转换成与实际工程量对应的整形数,再经模拟量输出模板转换成电压、电流信号去控制现场执行机构。要完成输入、输出模拟量转换,就需要在程序中调用功能块完成量程转换。
例如一个压力调节回路中,压力变送器输出 4-20mA DC 信号到 SM331 模拟量输入模板,SM331 模板将该信号转换成 0-27648 的整形数,然后在程序中要调用 FC105 将该值转换成 0-10.0 (MPa )的工程量(实数),经 PID 运算后得到的结果仍为实数,要用 FC106 转换为对应阀门开度 0-** 的整形数 0-27648 后,经 SM332 模拟量输出模板输出 4-20mA DC 信号到调节阀的执行机构。
2、STEP 7调用FC105,FC106进行模拟量转换编程
2.1 FC105/FC106 在哪里
在编程界面下,在 Program elements 中的 Libraries 下的 Standard Library 下的 TI-S7
Converting Blocks 中就可以找到
模拟量
模拟量注意: 请不要使用 S5-S7 Converting Blocks 下的 FC105, FC106 ,该路径下的功能是用于 S5输入输出模板的,在 S7 输入输出模板上无法使用。2.1.1 FC105 功能描述SCALE (FC105 )功能将一个整形数 INTEGER (IN)转换成上限、下限之间的实际的工程值(LO_LIM and HI_LIM) ,结果写到 OUT 。公式如下:OUT = [ ((FLOAT (IN) – K1)/(K2 –K1)) * (HI_LIM –LO_LIM)] + LO_LIM常数 K1 和 K2 的值取决于输入值( IN)是双极性 BIPOLAR 还是单极性 UNIPOLAR 。双极性 BIPOLAR :即输入的整形数为 – 27648到 27648 ,此时K1 = – 27648.0,K2 =+27648.0单极性 UNIPOLAR :即输入的整形数为 0 到 27648 ,此时 K1 = 0.0 , K2 = +27648.0如果输入的整形数大于 K2 ,输出 (OUT) 限位到 HI_LIM, 并返回错误代码。 如果输入的整形数小于 K1,输出限位到 LO_LIM ,并返回错误代码。版权所有!反向定标的实现是通过定义 LO_LIM > HI_LIM 来实现的。反向定标后的输出值随着输入值的增大而减小。2.1.2 FC106 功能描述UNSCALE (FC106 )功能将一个实数 REAL (IN) 转换成上限、下限之间的实际的工程值(LO_LIM and HI_LIM) ,数据类型为整形数。结果写到 OUT 。公式如下:OUT = [ ((IN –LO_LIM)/(HI_LIM –LO_LIM)) * (K2 –K1) ] + K1常数 K1 和 K2 的值取决于输入值( IN)是双极性 BIPOLAR 还是单极性 UNIPOLAR 。如果输入值在下限 LO_LIM 和上限 HI_LIM 的范围以外,输出 (OUT) 限位到与其相近的上限或下限值(视其单极性 UNIPOLAR 或双极性 BIPOLAR 而定),并返回错误代码。2.2下面给大家举个例子:如输入 I0.0 为 1, SCALE 功能被执行。下面的例子中,整形数 22 将被转换成 0.0 到 100.0 的实数并写到 OUT。输入是双极性 BIPOLAR ,用 I2.0 来设置。
模拟量注意: 请不要使用 S5-S7 Converting Blocks 下的 FC105, FC106 ,该路径下的功能是用于 S5输入输出模板的,在 S7 输入输出模板上无法使用。2.1.1 FC105 功能描述SCALE (FC105 )功能将一个整形数 INTEGER (IN)转换成上限、下限之间的实际的工程值(LO_LIM and HI_LIM) ,结果写到 OUT 。公式如下:OUT = [ ((FLOAT (IN) – K1)/(K2 –K1)) * (HI_LIM –LO_LIM)] + LO_LIM常数 K1 和 K2 的值取决于输入值( IN)是双极性 BIPOLAR 还是单极性 UNIPOLAR 。双极性 BIPOLAR :即输入的整形数为 – 27648到 27648 ,此时K1 = – 27648.0,K2 =+27648.0单极性 UNIPOLAR :即输入的整形数为 0 到 27648 ,此时 K1 = 0.0 , K2 = +27648.0如果输入的整形数大于 K2 ,输出 (OUT) 限位到 HI_LIM, 并返回错误代码。 如果输入的整形数小于 K1,输出限位到 LO_LIM ,并返回错误代码。版权所有!反向定标的实现是通过定义 LO_LIM > HI_LIM 来实现的。反向定标后的输出值随着输入值的增大而减小。2.1.2 FC106 功能描述UNSCALE (FC106 )功能将一个实数 REAL (IN) 转换成上限、下限之间的实际的工程值(LO_LIM and HI_LIM) ,数据类型为整形数。结果写到 OUT 。公式如下:OUT = [ ((IN –LO_LIM)/(HI_LIM –LO_LIM)) * (K2 –K1) ] + K1常数 K1 和 K2 的值取决于输入值( IN)是双极性 BIPOLAR 还是单极性 UNIPOLAR 。如果输入值在下限 LO_LIM 和上限 HI_LIM 的范围以外,输出 (OUT) 限位到与其相近的上限或下限值(视其单极性 UNIPOLAR 或双极性 BIPOLAR 而定),并返回错误代码。2.2下面给大家举个例子:如输入 I0.0 为 1, SCALE 功能被执行。下面的例子中,整形数 22 将被转换成 0.0 到 100.0 的实数并写到 OUT。输入是双极性 BIPOLAR ,用 I2.0 来设置。
模拟量
注意: 请不要使用 S5-S7 Converting Blocks 下的 FC105, FC106 ,该路径下的功能是用于 S5输入输出模板的,在 S7 输入输出模板上无法使用。
2.1.1 FC105 功能描述
SCALE (FC105 )功能将一个整形数 INTEGER (IN)转换成上限、下限之间的实际的工程值(LO_LIM and HI_LIM) ,结果写到 OUT 。公式如下:
OUT = [ ((FLOAT (IN) – K1)/(K2 –K1)) * (HI_LIM –LO_LIM)] + LO_LIM
常数 K1 和 K2 的值取决于输入值( IN)是双极性 BIPOLAR 还是单极性 UNIPOLAR 。
双极性 BIPOLAR :即输入的整形数为 – 27648到 27648 ,此时
K1 = – 27648.0,
K2 =+27648.0
单极性 UNIPOLAR :即输入的整形数为 0 到 27648 ,此时 K1 = 0.0 , K2 = +27648.0如果输入的整形数大于 K2 ,输出 (OUT) 限位到 HI_LIM, 并返回错误代码。 如果输入的整形数小于 K1,输出限位到 LO_LIM ,并返回错误代码。版权所有!反向定标的实现是通过定义 LO_LIM > HI_LIM 来实现的。反向定标后的输出值随着输入值的增大而减小。
2.1.2 FC106 功能描述
UNSCALE (FC106 )功能将一个实数 REAL (IN) 转换成上限、下限之间的实际的工程值
(LO_LIM and HI_LIM) ,数据类型为整形数。结果写到 OUT 。公式如下:
OUT = [ ((IN –LO_LIM)/(HI_LIM –LO_LIM)) * (K2 –K1) ] + K1
常数 K1 和 K2 的值取决于输入值( IN)是双极性 BIPOLAR 还是单极性 UNIPOLAR 。
如果输入值在下限 LO_LIM 和上限 HI_LIM 的范围以外,输出 (OUT) 限位到与其相近的上限或下限值(视其单极性 UNIPOLAR 或双极性 BIPOLAR 而定),并返回错误代码。
2.2下面给大家举个例子:
如输入 I0.0 为 1, SCALE 功能被执行。下面的例子中,整形数 22 将被转换成 0.0 到 100.0 的实数并写到 OUT。输入是双极性 BIPOLAR ,用 I2.0 来设置。