西门子模块6ES7231-7PD22-0XA8实体经营

西门子模块6es7231-7pd22-0xa8实体经营

 西门子plc可以使用的“程序变量”包括程序参数、局部变量（又称临时变量temp）、静态变量（stat）3种基本类型。
    (1)程序参数
   s7的程序参数用于传递逻辑块之间的数据。当采用调用式结构时，应通过参数定义执行被调用的逻辑块所需要的数据：也可以通过参数将被调用的逻辑块的执行结果返回给调用的块。
   在s7中，从参数的用途与功能上，程序参数可以分为输入参数(in)、输出参数(out)、输入／输出参数(inout)3种；从参数的性质上可以分为形式参数（bbbbat bbbbbeter）与实际参数( actualbbbbbeter)2种。
   ①输入参数(in)：它是逻辑块执行所需要的基本输入参数，在逻辑块中只能进行“读”操作，必须由调用它的其他逻辑块予以赋值。
   例如，在图11-2.1中，信号a、b在逻辑块中为“触点”信号，它必须由调用它的块将其定义为io.1、i0.2或il.l、i1.2等具体而明确的输入地址(可以是地址或符号地址，参见图11-2.2)。

   ②输出参数(out)：它是逻辑块执行结果存储所需要的基本输出参数，在逻辑块中只能进行“写”操作，必须由调用它的其他逻辑块定义地址，执行结果可以用于其他逻辑块。
   例如，在图11-2.2中的信号c在逻辑块中为输出“线圈”信号，同样必须由调用它的逻辑块将其定义为qo.1或ql.l等具体而明确的输出地址(可以是地址或符号地址，参见图11-2.2)。
    ③输入／输出参数(in-out):它是逻辑块执行所需要的基本输入／输出参数，在逻辑块中可以进行“读／写”操作，在逻辑块中一方面要求有“初始值”输入（初始值可以在变量表中设定），另一方面又可以进行结果输出。因此，必须由调用它的其他逻辑块或变量表给定“初始值”；但在逻辑块的执行过程中将改变参数值，改变后的输入／输出参数同样可以用于其他逻辑块。
   例如，在图11-2.2中的d在逻辑块中需要进行加“1”运算，它必须由调用它的块给定初始值(mw10)，运算结果同时又保存在mw10中（参见图11-2.2）。
   ④形式参数与实际参数：在使用了变量后，功能块中所使用的信号与数据只能以“符号”的形式出现，如图11-2.2中的a、b、c、d等，这些“符号”称为形式参数（bbbbatbbbbbeter）。而在调用块中对“符号”所赋予的实际地址或实际数值，如图11-2.2中的io.1、i0.2、qo.1、mw10等称为实际参数(actualbbbbbeter)。
    (2)局部变量
   s7中的局部变量又称为“临时变量（temporary）”，它用于存储逻辑块内部中间状态暂存的寄存器（堆栈l），堆栈的状态仅在所在的逻辑块内部生效，不可以用于其他逻辑块。
    (3)静态变量
    静态变量(static)只能用于功能块fb，它存储在与功能块配套的即时数据块di中，仅对所调用的fb块有效，结果可以记忆，但只能与fb配套使用，不能用于其他逻辑块。
    (4)变量的使用范围
    程序变量在逻辑块中的使用有规定的范围，具体如下：
    组织块ob:只能使用临时变量(temp);
   程序块fc：可以使用临时变量(temp)与程序参数输入(in)、输出(out)与输入／输出(in_out)：
    功能块fb:可以使用全部变量。

在plc程序中可以使用变量，是s7系列plc的特点之一。在s7中使用变量可以实现以下功能。
    (1)增加程序的通用性
   在plc程序设计阶段，为了提高程序的通用性，可以通过变量使得同一逻辑块用于不同的控制场合。
    例如：对于图11-2.2所示的逻辑块，假设其功能为实现逻辑运算c=b.a;d-d+l，并且采用变量进行编程。

   调用该逻辑块时，若对变量a赋值为io.1、变量b赋值为i0.2、变量d赋值为mw10、变量c赋值为qo.1时，程序的执行结果为：
    qo.1=10.2.io.1；
    mw10 - mw10+l。
   调用该逻辑块时，若对变量a赋值为il.l、变量b赋值为i1.2、变量d赋值为mw20、变量c赋值为ql.l时，程序的执行结果为：
  ql.l=11.2．il．l；
  mw20= mw20+l。
  (2)便于程序检查
 使用了变量后，在调用该逻辑块时，在调用指令中可以显示该逻辑块所需要的相应输入、输出信号（见图11-2.3），以方便程序设计与检查。

   由于s7对变量与符号地址有规定的格式要求，因此，在图11-2.3中已经将图11-2.2所对应的逻辑块变量a、b、c、d分别采用了符号地址ina、in-b、out_c、inout d进行编程。

西门子plc的顺序控制设计法基本的思想是将系统的一个工作周期划分为若干个顺序相连的阶段，这些阶段称为步(step)。顺序功能图（sfc）主要由步、有向连线、转换、转换条件和动作组成。
   图1是运输带控制的示意图和输入、输出波形图，按了起动按钮i0.0，先启动1号运输带，延时6s后自动起动2号运输带。按了停止按钮i0.1后，先停2号运输带，5s后自动停1号运输带。图2是用s7-300的s7-graph语言画出的顺序功能图。
   运输带的工作过程被“自然”地划分为6s启动延时、双机运行、5s停机延时这3步（见图2中的s2~s4），此外还设置了一个等待启动的初始步s1，初始步用双线框表示。
    当系统正处于某一步所在的阶段时，称该步为“活动步”。在监控时用绿色表示活动步。
   各步右边的方框中是该步要完成的“动作”。动作中的r、s表示对q4.0复位和置位，步s2中的d表示延时，但是不是使用定时器来延时。6s延时到时，m0.3变为1状态。
   步s3中的n表示q4.1为非存储型动作，s3为活动步时q4.1为1状态，为不活动步时q4.1为0状态。
    相邻两步用有向连线连接。用有向连线上与有向连线垂直的短划线来表示转换。
   使系统由当前步进入下一步的信号称为转换条件，例如起动按钮i0.0是由初始步转换到起动延时步的转换条件。s7-graph用梯形图或功能块图来表示转换条件。

                     图1

1) 全局数据包通信方式
2) 无组态连接通信方式
3) 组态连接通信方式
4、 profibus-dp通信
profibus-dp现场总线是一种开放式现场总线系统，符合欧洲标准和。profibus-dp通信的结构非常精简，传输速度很高且稳定，非常适合plc与现场分散的i/o设备之间的通信。
5、 以太网通信
以太网的核心思想是使用共享的公共传输通道，这个思想早在1968年来源于厦威尔大学。1972年，metcalfe和davidboggs（两个都是网络专家）设置了一套网络，这套网络把不同的alto计算机连接在一起，同时还连接了ears激光打印机。这就是世界上个个人计算机局域网，这个网络在1973年5月22日运行。metcalfe在运行这天写了一段备忘录，备忘录的意思是把该网络改名为以太网（ethernet），其灵感来自于“电磁辐射是可以通过发光的以太来传播”这一想法。1979年，dec、inbbb和xerox共同将网络标准化。
1984年，出现了细电缆以太网产品，后来陆续出现了粗电缆、双绞线、catv同轴电缆、光缆及多种媒体的混合以太网产品。

利用西门子plc输出的模拟量、伺服控制器完成了对伺服电机转速的控制。提高了系统控制的可靠性和jingque度。满足了工业现场的需要。 
  1.引言
　　伺服电机在自动控制系统中用作执行元件，它将接收到的控制信号转换为轴的角位移或角速度输出。通常的控制方式有三种：
①通讯方式，利用rs232或rs485方式与上位机进行通讯，实现控制；
②模拟量控制方式，利用模拟量的大小和极性来控制电机的转速和方向；
③差分信号控制方式，利用差分信号的频率来控制电机速度。
简单、方便的实现对伺服电机转速的jingque控制是工业控制领域内的一个期望目标，本文主要研究如何利用plc输出的模拟量实现对伺服电机的速度较为的控制。
2.控制系统电路
　　控制装置选用西门子s7-200系列plccpu224xpcn，这种型号的plc除了带有输入输出点外。还有1个模拟量输入点和1个模拟量输出点，这一型号plc所具有的模拟量模块，能够满足控制伺服电机的需要。触摸屏选用西门子触摸屏，型号为tp177b。
　　具体控制方案如图l所示，触摸屏是人机对话接口，初的指令信息要从这里输入。输入的信息通过通讯端口传送到plc。经运算后，plc输出模拟量，并连接到伺服控制器的模拟量输入端口。伺服控制器对接收到的模拟量进行内部运算，而后驱动伺服电机达到相应的转速。伺服电机通过测速元件将转速信息反馈到伺服控制器，形成闭环系统，实现转速稳定的效果。

图1   控制方案

 
方案中的伺服电机，设计工作转速范围为500～6000rpm，精度要求为±3rpm。
3.控制过程
　　在触摸屏中设置一个对话框，可输入4位数值，然后将此对话框中的数据属性设置成对应plc中的整形变量数据(如vw310)。目的是当在对话框中输人数值后，电机就能够达到与该数值相同的速度。
　　plc输出的模拟量是0～10v，对应的整形数据是0～32000；而伺服电机的输入模拟量是0～l0v。对应的转速是0-6500rpm。由于这些数值都是理论上的，并且终希望得到的还是输入值对应上转速即可。因此，模拟量作为中间环节仅做参考。需要重点考虑的还是输入值、整形数据和实际转速。经过直接实测，测试数据如表1所示。

表1　直接实测数值表

输入值

整形数值

实际转速

500

500

70

2000

2000

360

4000

4000

750

6000

6000

1145

由表1可看出，输入值和实际转速相差甚远，而唯一的办法是通过运算将输入值转换成能对应上实际转速的整形数值。但是还要首先找到高转速和低转速对应的数值。通过实验发现，对应关系如表2所示

表2   实测对应数值表

整形数值

实际转速

2711

500

30854

6000

plc的模拟量输出和伺服电机转速输出都是线性的，可以根据表2的数据列出直线方程组，计算出输入值和整形数值之间的关系。
2711＝500×a+b
30854＝600×a+b
解得：a=5117；b=152
　　设实际转速为x，整形数值为y；那么关系方程为：
y=5117×x+152
通过plc。实现则需妻用到数字运算指令，具体如图2所示
图2数字运算指令实现对应关系
运算后，将数据直接传送到模拟量输出口就完成了转换工作(由于输出口不接受双字数据；所以仅传字数据，vb2232即可)。如图3所示
图3模拟量输出口传送指令
这样．就基本上完成了从对话框输入速度值，经过plc运算后输出模拟量。伺服控制器接收到模拟量驱动伺服电机，伺服电机的转速等于输入速度值的过程。通过经过实际检验，测得输入值、整形数值、实际转速如表3。

表3　运算后的实测数值表

输入值

运算后数值

实际转速

500

2711

500

1000

5269

999

2000

10386

1998

3000

15503

3000

4000

20620

4002

5000

25737

5001

6000

30854

6000

4.结束语
　　本文提出了一种利用西门子200系列plc所配备的模拟量输出模块，控制伺服电机的方法，方法简单，易于实现，且能够满足转速精度为±3rpm的工作要求。

随着互联网络的发展，越来越多的用户（特别是oem的用户）希望能够通过互联网络对所售出的产品进行诊断和维护，这样可以减少维护工程师到现场的时间和费用，不仅节约大量的人力和物力的成本，同时也能为客户提供更为快捷的服务，减少客户的损失，这样，远程诊断和服务是客户迫切需要解决的问题。
这里我们提出几种适用于siemens plc远程访问的方案供大家讨论，实际上这些方式适用于多数plc或其他设备的远程监控和诊断、维护。
1 基于modem拨号的bbbeservice
该方案实际上是siemensplc远程访问的标准配置，即工程师站(es)和远程的plc站之间是通过modem拨号进行连接的，这样，只要在两端各放置一个modem，通过ts-adapter连接到plc cpu的mpi口，需要时可以进行拨号连接，通过mpi进行远程访问。
但该方案的缺点在于连接速度受限，只是拨号上网的速度，而且容易出现连接中断的现象。而且拨号上网的方式目前已经逐步被宽带所取代。
2 基于互联网的bbbeservice
2.1 有线连接方式
在互联网上想要访问到某一个设备就需要知道该设备的ip地址，而该设备想要被访问也需要有一个ip地址，即在整个互联网上，要想访问到某一个plc站，就需要该站有一个在互联网上能够被访问到的ip地址。
互联网上的ip地址一般有两种，即固定（静态）ip地址和动态ip地址。
ip地址需要向当地的isp申请得到。固定（静态）ip地址由于资源有限，因而申请和使用的费用较高，比如申请到一个端口大概5000元，而固定（静态）ip地址使用费用大概是20000元／月（非官方报价，仅供参考），为每个plc站申请一个固定（静态）ip地址显然是不可能的。因而靠固定（静态）ip地址进行大量plc设备的远程访问显然是不经济的。（当然，这种方式也有其应用的环境，比如实时监控）。
比之下使用动态ip地址的互联网接入方式就显得较为实际。例如目前国内较为流行的adsl宽带接入互联网方式，我们重点讨论的也是这种方式。
首先我们介绍一下虚拟专用网络 (vpn)：虚拟专用网络 (vpn) 是专用网络的扩展，它包括的链接跨 internet这样的共享或公用网络。使用vpn，您可以用模拟点对点专用链接的方式通过共享或公用网络在两台计算机之间传送数据。既将一些相互连接的设备组成一个虚拟的专用网络来管理。这样，对于每一个plc站，我们都可以把他们和工程师站（es）建立一个vpn，从而使用工业以太网来对plc站进行访问。
vpn建立有两种形式： 1远程用户连接：远程用户直接连接到vpn服务器，通过vpn服务器可以访问vpn服务器或vpn服务器所连接的整个网络，当然在连接的时候客户必须向服务器验证自己的身份。2路由器到路由器的连接：与上面的连接方式不同，这种vpn连接是通过路由器与路由器之间建立的。当然使用路由器专用的客户端软件也可以实现客户机同路由器之间直接建立vpn连接。
对于远程用户直接连接到vpn服务器的方式比较适用于用户登陆企业内部网络的应用，企业员工无论在什么地方总可以通过互联网登陆到公司总部的服务器，访问企业内部网络，但对于远程诊断功能似乎有点兴师动众了，因为远程诊断并不需要企业建立一个大型的服务器来管理这些设备，只是在某一设备出了问题才需要建立临时的连接，之后该连接可以中断，因而相比之下，在路由器之间建立vpn连接显得更为灵活和简便，而且投资小，无需进行vpn服务器等固定资产的投入，更为经济实用。