西门子6ES7212-1AF40-0XB0性能参数

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西门子沧州plc模块总代理

1.引言
　　cpu寄存器状态字的各位给出了有关指令状态或结果的信息以及所出现的错误，我们可以将二进制逻辑操作状态位信号状态直接集成到程序中，以控制程序执行的流程。
　　2.状态字寄存器
　　先简单介绍一下cpu中状态字。
　　●检查位：状态字的0位称作检查位，如果/fc位的信号状态为“0"，则表示伴随着下一条逻辑指令，程序中将开始一个新的逻辑串。fc前面的斜杠表示对fc取反。
　　●逻辑运算结果：状态字的第1位为rlo位（rlo=“逻辑运算结果"），在二进制逻辑运算中用作暂时存储位。比如，一串逻辑指令中的某个指令检查触点的信号状态，并根据布尔逻辑运算规则将检查的结果（状态位）与rlo位进行逻辑门运算，然后逻辑运算结果又存在rlo位中。
　　●状态位：状态位（第2位）用以保存被寻址位的值。状态位总是向扫描指令（a,an,o,…）或写指令（=,s,r,）显示寻址位的状态（对于写指令，保存的寻址位状态是本条写指令执行后的该寻址位的状态）。
　　●or位：在用指令or执行或逻辑操作之前，执行与逻辑操作的时候，就需要用到or这一状态位。or位表示先前执行的与逻辑操作产生的值为“1"，于是，逻辑操作或的执行结果就已被确定为“1"。
　　●ov位：溢出表示算术或比较指令执行时出现了错误。根据所执行的算术或逻辑指令结果对该位进行设置。
　　●os位：溢出存储位是与ov位一起被置位的，而且在更新算术指令之后，它能够保持这种状态，也就是说，它的状态不会由于下一个算术指令的结果而改变。这样，即使是在程序的后面部分，也还有机会判断数字区域是否溢出或者指令是否含有无效实数。os位只有通过如下这些命令进行复位：jos（若os=1，则跳转）命令，块调用和块结束命令。
　　●cc1及cc0位：cc1和cc0（条件代码）位给出有关下列结果的相关信息：
　　•算术指令结果
　　•比较指令结果
　　•字逻辑指令
　　•在移位功能中，移出位相关信息。
　　可以用以下指令来检查条件代码cc1和cc0。
　　cc1cc0检查完成后，如果：
　　00a==0结果=0
　　10a>0结果>0
　　01a<0结果<0
　　●br位：状态字的第8位称为二进制结果位。它将字处理程序与位处理联系起来，在一段既有位操
　　作又有字操作的程序中，用于表示字逻辑是否正确。将br位加入程序后，无论字操作结果如何，都不会造成二进制逻辑链中断。在梯形图的方块指令中，br位与eno位有对应关系，用于表明方块指令是否被正确执行：如果执行出现了错误，br位为0，eno位也为0；如果功能被正确执行，br位为1，
　　eno位也为1。在用户编写的fb/fc程序中，应该对br位进行管理，功能块正确执行后，使br位为1，否则使其为0。使用save指令将rlo存入br中，从而达到管理br位目的。
　　状态字的9-15位未使用。
　　3.具体使用
　　下面我们结合step7中的指针编程来具体介绍条件码cc0/cc0的用法。
　　不同的指令在cpu中执行时间是不同的。浮点数比定点数执行时间要长；字逻辑指令比位逻辑指令执行时间要长；在某些程序中适当使用状态字来进行编程可以减少cpu程序的执行时间。
　　例1：比如说要比较一个db中块的dbbo-dbb99这100个字节是正数是负数还是0，正数用1来表示；负数用-1来表示；0用0来表示。并且将对应结果存入mb200开始的100个字节中

提供编码器的电源电压

负载分组

一个浅色基本单元将自组装式内部电压总线（p1、p2、aux）分开，从而形成新的负载组。负载组的电源必须从该负载组的浅色基本单元送入。

一个深色基本单元通过自组装式电压总线 p1、p2 和 aux 来传送左侧相邻的浅色基本单元的电源。因此，只有右侧下一个浅色 bu 需要新馈电。每当需要形成一个新负载组

例如，用于将电源与模块组隔离）或

该负载组同时需要的大电流超过 10 a 的限值时，都需要设置另外一个浅色基本单元。

端子的颜色标识

每种情况下，基本单元端子处的电位由插入的 i/o 模块决定。为避免接线错误，可以通过模块特定的彩色编码标签对端子的电势进行标识。与相应 i/o 模块相匹配的彩色编码标签通过 i/o 模块的 ccxx 色码进行定义。该色码也印在模块的正面。

在带有 10 个内置跨接 aux 端子的 bu 中，这些端子也可以使用彩色编码标签进行标识。对于 10 个 aux 端子，提供了红色、蓝色、黄色/绿色编码标签。

 

概述

防护等级为 ip 20 的模块式 i/o 站，特别适合于用户特定的和复杂的自动化任务。

包括 profibus dp 或 profinet 接口模块 im 153、s7-300 自动化系统的多 8 或 12 i/o模块（结构中带总线接口或带有源总线模块）和一个电源（如果适用）

可以使用 s7-300 自动化系统的信号、通信和功能模块进行扩展

带有 hart 的本安型模拟量输入和输出模块，可使 et 200m 在过程工程中的应用化。

可在冗余系统（s7-400h、s7-400f/fh）中使用

可在运行期间在总线模块处于激活状态时更换模块（热插拔）

传输率可达 12 mbps

经 ex 认证符合 cat.3（用于 区域 2，符合 atex 100 a）

用于根据 profisafe 进行安全信号处理的故障安全数字量输入/输出以及模拟量输入

支持带扩展用户数据的模块，例如带 hart 变量的 hart 模块

可用性

simatic s7-300 / et 200m 系统家族是西门子已有产品线的组成部分，一般情况下，将会一直供应到 2023年。
根据产品淘汰声明，这些产品将以备件形式另外供应 10 年。

设计

et 200m 模块化 i/o 站包括：

一个 im 153 接口

s7-300 自动化系统的多 12 个 i/o 模块以及

（如果需要）一个电源

不存在用于 i/o 模块的插槽规则。可进行任意组合。

et 200m 通过 im 153 接口模块连接到 profibus dp 或 profinet。通过附加的光学链路模块(olm) 或光纤总线终端 (obt)，可另外通过光纤技术连接到 profibus dp。

根据接口模块 (im) 的数量框架，可以插入不同数目和类型的 i/o 模块。

et 200m 的整个地址空间只能用于合适的主站。

 读实时时钟指令todr(time of dayread)从实时时钟读取当前时间和日期，并把它们装入以t为起始地址的8字节缓冲区，依次存放年、月、日、时、分、秒、0和星期，时间和日期的数据类型为字节型。使eno=0的错误条件：sm4.3(运行时间)，0006(间接地址)，000c(没有时钟模块)。

    写实时时钟指令todw(time of daywrite)通过起始地址为t的8字节缓冲区，将设置的时间和日期写入实时时钟。使eno=0的错误条件：sm4.3(运行时间)，0006(间接地址)，0007(tod数据错误)，0000c(没有时钟模块)。

   s7-200中的实时时钟只用年的两位有效数字，例如2000年表示为00年。编程时日期和时间数值应采用bcd格式，例如19#97表示1997年。星期的取值范围为0～7，1表示星期日，2表示星期1，为0时将禁用星期（保持为0）。s7-200cpu不根据日期检查核实星期几是否正确，可能接收无效日期，例如2月30日。不要同时在主程序和中断程序中使用todr或todw指令。若两条指令同时访问时钟，sm4.3将被置1(非致命错误0007)。

 

如果终端设备需要经常断电维护，或者终端设备只有接线端子而没有9针d型插座，就需要使用有源终端模块作为profibus总线的终端(6es7972-0da00-0aa0)。

图6 profibus有源终端模块

如果profibus电缆不够长，需要把两根电缆接起来，不能简单的把两根铜芯拧起来，因为这样会破坏电缆的特征阻抗，可能会导致通题。使用图7中的接头来连接两根需要接起来的电缆。

图7 profibus连接接头

3 rs485中继器的终端电阻使用方法
profibus通讯电缆的长度取决于通讯的波特率，如果电缆超过了所能通讯的长度，就需要使用rs485中继器来延长通讯距离。

表1 总线长度与传输速率的关系

传输速率（kbit/s） 9.6-187.5500
00总线长度（m）1000400200100

中继器上有接线端子，profibus电缆可直接连接到端子上。另外中继器上也配有终端电阻。其用法与电缆插头相同。

图8 1网段只有进线，2网段有进线出线

 

图9 1网段只有进线，2网段只有进线

 

图10 1网段有进线出线，2网段有进线出线

4 olm上插头终端电阻使用方法

如果现场设备通讯距离较远，或者现场电磁干扰严重，可以使用olm把电信号转化成光信号，使用光缆来传输信号。olm上有rs485电气接口，需要使用profibus插头来连接电缆。并且olm电气接口不论连接主站还是从站，接法都一样。

图11 1网段只有进线，2网段只有进线

 

图12 1网段有进线出线，2网段只有进线

 

图13 1网段有进线出线，2网段有进线出线

对于只有一个rs485接口的olm，可认为只有1网段，接法相同

plc硬件损坏或软件运行出错的概率极低，检查故障时，重点应放在plc的外围电气元件，plc的故障大多数是外围接口信号故障，维修时，只要plc有部分控制的动作正常，就不用怀疑plc的程序问题。确认运算程序有输出，而plc的接口没有输出，则为接口电路故障。plc系统的硬件故障多于软件故障，大多是外部信号不满足或执行元件故障引起，而不是plc系统的问题。
可根据plc输入、输出状态来判断故障。plc的输入输出信号都要通过i/o通道，有些故障会在i/o接口通道上反映出来，有时通过观察i/o接口状态，就可找出故障原因。
plc都具有自诊断功能，检查故障时可根据报警信息，查明原因并确定故障部位，也是检查和排除plc故障的基本手段和方法。先判断故障是全局还是局部的，上位机显示多处控制元件工作不正常，提示很多报警信息，就需要检查cpu模块、存储器模块、通信模块及电源等公共部分。

经验表明plc控制系统出现的绝大部分故障，都是通过plc程序检查出来的。plc控制系统的动作都是按照一定顺序来完成的，观察系统的动作过程，比较故障和正常时的情况，大多可发现疑点，判断出现故障原因。有些故障可在屏幕上直接显示出报警原因，有些虽然有报警信息，但并没有直接反映出报警的原因；还有些故障不产生报警信息，只是有些动作不执行；遇到以上两种情况，跟踪plc程序的运行是检查故障的有效方法。
plc故障分为软件故障和硬件故障，本文结合plc系统现场故障处理实例，分享plc故障维修经验，本文是plc高手速成秘籍！！
plc主要由中央处理单元、输入接口、输出接口、通信接口等部分组成，其中cpu是plc的核心，i/0部件是连接现场设备与cpu之间的接口电路，通信接口用于与编程器和上位机连接。对于整体式plc，所有部件都装在同一机壳内；对于模块式plc，各功能部件独立封装，称为模块或模板，各模块通过总线连接，安装在机架或导轨上。

西门子plc系列产品
plc系统故障分析
plc控制系统故障分为软件故障和硬件故障两部分。plc系统包括中央处理器、主机箱、扩展机箱、i/o模块及相关的网络和外部设备。现场生产控制设备包括i/0端口和现场控制检测设备，如继电器、接触器、阀门、电动机等。
1、plc软件故障
plc具有自诊断能力，发生模块功能错误时往往能报警并按预先程序作出反应，通过故障指示灯就可判断。当电源正常，各指示灯也指示正常，特别是输入信号正常，但系统功能不正常（输出无或乱）时，本着先易后难、先软后硬的检修原则首先检查用户程序是否出现问题。
用户程序储存在plc的ram中，是掉电易失性的，当后备电池故障系统电源发生闪失时，程序丢失或紊乱的可能性就很大，强烈的电磁干扰也会引起程序出错。
2、plc硬件故障
①plc主机系统故障
a、电源系统故障。电源在连续工作、散热中，电压和电流的波动冲击是不可避免的。
b、通讯网络系统故障。通讯及网络受外部干扰的可能性大，外部环境是造成通讯外部设备故障的大因素之一。系统总线的损坏主要由于plc多为插件结构，长期使用插拔模块会造成局部印刷板或底板、接插件接口等处的总线损坏，在空气温度变化、湿度变化的影响下，总线的塑料老化、印刷线路的老化、接触点的氧化等都是系统总线损耗的原因。
②plc的i/o端口故障。
i/o模块的故障主要是外部各种干扰的影响，首先要按照其使用的要求进行使用，不可随意减少其外部保护设备，其次分析主要的干扰因素，对主要干扰源要进行隔离或处理。
 ③现场控制设备故障
a、继电器、接触器。减少此类故障应尽量选用高性能继电器，改善元器件使用环境，减少更换的频率。现场环境如果恶劣，接触器触点易打火或氧化，然后发热变形直至不能使用。
b、阀门或闸板等类设备。长期使用缺乏维护，机械、电气失灵是故障产生的主要原因，因这类设备的关键执行部位，相对的位移一般较大，或者要经过电气转换等几个步骤才能完成阀门或闸板的位置转换，或者利用电动执行机构推拉阀门或闸板的位置转换，机械、电气、液压等各环节稍有不到位就会产生误差或故障。
c、开关、极限位置、安全保护和现场操作上的一些元件或设备故障，其原因可能是因为长期磨损，或长期不用而锈蚀老化。对于这类设备故障的处理主要体现在定期维护，使设备时刻处于完好状态。对于限位开关尤其是重型设备上的限位开关除了定期检修外，还要在设计的过程中加入多重的保护措施。
d、plc系统中的子设备，如接线盒、线端子、螺栓螺母等处故障。这类故障产生的原因主要是设备本身的制作工艺、安装工艺及长期的打火、锈蚀等造成。根据工程经验，这类故障一般是很难发现和维修的。diangon.com所以在设备的安装和维修中一定要按照安装要求的安装工艺进行，不留设备隐患。
 e、传感器和仪表故障。这类故障在控制系统中一般反映在信号的不正常。这类设备安装时信号线的屏蔽层应单端可靠接地，并尽量与动力电缆分开敷设，特别是高干扰的变频器输出电缆，而且要在plc内部进行软件滤波。
 f、电源、地线和信号线的噪声(干扰)故障。
 plc系统故障实例分析
1、plc软故障实例
一台停机一段时间的plc控制系统上电后无法启动
故障检查、处理：检修人员在检查后认为程序出错，很自然地将eprom卡插人plc中，总清后拷贝程序，完成后重启，故障依旧，由于程序不大，逐条把eprom上的程序读出，与手册上的指令核对后发现完全一样，重复拷贝无效后认为是plc硬件故障。用pg将备份程序调出，与eprom上的程序进行比对，结果语句指令表相同，但程序存放地址发生了变化，把备份程序发送到plc后设备运行正常。可见eprom上的程序也出现了错误，擦除后重新写入问题解决。
2、plc硬件故障实例
①某石化装置西门子plc（s7-300，cpu315-2dp）在使用时，突然停止运行
故障检查、分析：检查报警灯、程序、供电电源，在检查报警时，发现cpu上bat灯亮起。检査程序时，发现没有对电池失效进行故障处理。
故障处理：更换cpu电池，对电池失效故障在程序中进行相应处理。
②某日晚，压缩机plc与主控plc通讯突然中断，主控dcs上显示压缩机plc与主控plc通讯中断报警，压缩机控制室里的电机信号在主控合成dcs上均显示红色（停止状态），压缩机控制室里的一些流量、压力、温度等信号，在主控合成dcs上均显示高低报警。由于通讯中断使压缩机控制室里一些重要联锁不能送到主控，从而使全厂停车
故障检查、分析：从理论上讲，引起压缩机plc和主控plc通讯中断的原因主要是两个：一个是软件不同步；另一个是由于硬件如cp525卡、cpu卡故障。
首先从软件方面进行处理。在主控plc进行了同步操作，强制通讯数据字dw13的第14位，结果通讯仍然没有建立起来，看来不是主控plc不同步引起的。接着在压缩机plc对其进行了同步操作，强制通讯数据字mw10的第14位，结果通讯建立。从而确认这次压缩机的plc与主控plc通讯中断的原因是由于压缩机程序不同步引起的，造成程序不同步的原因是外界的电磁干扰。
故障处理：为了避免此类故障的再次发生，应加强控制室的屏蔽，禁止在控制室使用移动电话等通讯工具。
 ③西门子plc（s7-300）的sf灯报警
故障检查、分析：sf灯报警说明输入点有故障。
故障处理：检查各个输入点工作状态，在检查时发现现场一台温度变送器没有输入信号，经处理后故障消失。
 ④plc某个输入点外部没有被接通（即使拆开该输人端子上的连接线效果也相同），但该输入点实际已经被接通而且相应输入指示灯常亮
故障分析：判断该端子的相邻端子已经被接通，而plc的输入端子之间存在铁屑，导致了该输入点被接通，或该输入点已经被损坏。
故障处理：拆开plc的所有输入端子的连线，发现输入端子排上存在很多铁屑，将端子上的铁屑吹干净，然后恢复接线，故障被排除。
 ⑤控制系统plc数字输入卡sf灯变红色
故障检查、分析：将卡件电源重新送电后，故障现象依然存在；重新启动plc主机后，故障指示灯仍旧是红色。于是对卡件所接收的现场信号一一进行检查后发现一回讯开关有异常。用万用表测量后发现，回路电阻无穷大，这说明回讯开关坏而被数字输入卡检测到。
故障处理：更换备件后故障指示灯灭。
 ⑥造粒机plc控制系统模拟输入卡接收的现场信号在dcs上指示无穷大
故障检查、分析：分析可能是现场压力变送器和接线箱之间相互连接的通讯电缆出现故障，于是更换通讯电缆，但现象依然如故。仔细检查分析整个回路后发现，在回路中容易出现的地方有三个，压力变送器本身、通讯电缆、卡件，压力变送器、通讯电缆都已排除。将卡件拆开来看后发现里面的一个小的集成块已经被烧毁。
故障处理：更换卡件。
 ⑦两个plc互为热备的控制器中只有一个能够运行，另一个始终处于停止
故障检查、分析：将整个控制柜断电、送电后同时启动两个plc主机还是只有一个plc主机运行。查询相关资料后发现ob70，ob72两个系统功能块负责冗余故障，如果没有插入这两个功能块则系统冗余丢失，即只有一个cpu能够运行。
故障处理：插入这两个系统功能块后，控制系统恢复正常。