6GK7343-1EX30-0XE0使用手册

    本文主要分析了PLC数字量输入模块（DI模块）和传感器仪表的几种常见的接口电路形式，针对DI模块内部输入电路和传感器输出接口电部的不同结构，给出了其相互连接时的接线方法，确保在以后的工程设计中仪表选型和现场施工接线的正确性。
    1 引言
    在工程设计和现场施工中，常会遇到各种各样的仪表接线的问题，只有完全理解了仪表传感器的内部接线方式，以及PLC内部电路结构，才能正确的选型，保证所选仪表与厂家的PLC的正确接线。因此，就必须对PLC输入输出模块内部的输入输出电路和常用仪表输出接口有一个比较清楚系统的了解。
    为了防止外界线路产生的干扰引起PLC的非正常工作，甚至对PLC内部元器件造成损坏，PLC数字量输入模块（简称DI模块）的输入接口电路常采用光电耦合元件来隔离输入信号与内部电路之间的联系。输入端的信号驱动光电耦合器内部发光二极管，发光二极管发光，光敏三极管导通，即可将外部输入信号可靠地传输至处理器。
　　各厂商PLC DI模块公共端的接口电路，有光电耦合器正极共点与负极共点之分，而各种仪器仪表的输出电路，有干接点、有源输出、高电平和低电平输出之分，因此，我们在选配外部仪表传感器时，需要对所选PLC DI模块的输出电路，以及传感器仪表输出电路的结构进行区分和了解，才能正确的选型，以保证后期现场施工时与PLC厂家DI模块的正确接线。
    2  PLC  DI模块按输入类型分类
    PLC DI模块的输入接口电路，按外接电源类别，可分为直流和交流输入电路；按输入公共端电流的流向分，可分为源输入和漏输入电路；按光耦发光二极管公共端的连接方式可分为共阳极和共阴极输入电路。
    3 按外接电源的类型分类
    3．1  直流输入电路

    图1为直流输入电路（只画出了一路输入电路），直流输入电路的输入电压一般为DC24V。直流输入电路要求外部输入信号为无源的干接点（直流电源由PLC柜内部提供）或直流有源的无触点开关接点，当外部输入接点信号闭合时，输入端与直流电源正极接通，电流通过电阻R1，光电耦合器内部LED，VD1（接口指示）到COM端形成回路；光敏三极管饱和导通，该导通信号传送至处理器，从而CPU 认为该路有信号输入。当外部输入元件与直流电源正极断开时，光耦中的发光二极管熄灭，光敏三极管截止，CPU 认为该路没有信号输入。直流电源可以由PLC柜内部提供，也可以是外接直流电源。(https://www.diangon.com/版权所有)
    3．2  交流输入电路

    如图2为交流输入电路，交流输入端的输入电压一般为120V 或230V。电路要求外部输入信号的接点为无源干接点信号或交流有源的无触点开关接点信号。它与直流输入电路的区别在于：光电耦合器前增加了一级降压电路和整流桥电路。交流电流经电阻R的限流和电容C的滤波（滤去电源中的直流部分)，再经过桥式整流，变成降压后的直流电流，后续的电路原理与直流输入电路一致。从图中可以看出，由于交流输入电路中增加了限流、隔离和整流三个环节，输入信号的延迟时间要比直流输入电路长，这是其不足之处。但由于其输入端是高电压，其输入信号的可靠性比直流输入电路高。交流输入电路一般多用于油雾、粉尘等恶劣环境中，对响应性要求不高的场合，而直流输入方式用于环境较好，电磁干扰不严重，对响应时间要求较高的场合。
    4 按流入公共端电流的流向分类
    PLC DI模块内部将所有输入电路（光电耦合器）的一端连接到公共端（COM或M），各输入电路的另一端接到其对应的输入端，也称此结构为单端共点输入。这种做法可以减少输入端子。
    电流从DI模块的输入端流出，流入电源负极，即为拉电流（Sink Current）或漏型输入；电流由电源正极流入公共端，电源正极与公共端相连，即共阳极；传感器为低电平有效。
    电流由电源正极流入DI模块输入端，即为灌电流（Source Current）或灌型输入；电流由公共端流入电源负极，电源负极与公共端相连，即共阴极；传感器为高电平有效。
    4．1  漏型拉电流输入电路
    漏型拉电流输入电路如图3所示，此时，电流从输入端流出，流入直流电源的负极，由直流电源的正极流入PLC公共端（COM端或M端）。

    4．2  源型灌电流输入电路
    源型输入电路如图1所示，此时，电流的流向正好和漏型的电路相反。电流从直流电源正极流入DI模块的输入端，并由公共端流入直流电源的负极。
    4．3 切换型输入电路
    为了适应各地区的使用习惯，有些厂家PLC DI模块的内部公共端子是采用S/S端子，此端子可以与电源的24V+（正极）或24V-（负极）相连，结合外部仪表接线的变化，使DI模块的输入电路既可以是漏型输入电路，也可以是源型输入电路。较采用公共端（COM端或M端）的DI模块更灵活。S/S端子的发展是为了适用日系与欧系PLC混合使用的工控场合，起到通用的作用，S/S端子也称之 SINK/SRCE可切换型。其电路形式如图4所示。作为源输入时，公共端接电源的负极；作为漏输入时，公共端接电源的正极。这样，可以根据现场的需要来接线，给接线工作带来极大的灵活。 通过选择可以将基本单元的所有输入设置为漏型输入或是源型输入，但不能混合使用。

    漏型拉电流输入电路、源型灌电流输入电路以及切换型输入电路，均为直流输入电路。
    5 传感器开关量信号的内部电路及其与PLC输入电路的连接
    在工程设计过程中，常会遇到各种各样的输出为开关量信号的仪表，如：压力开关、流量开关、物位开关、温度开关、阀门状态反馈、电机的运行状态、故障状态等。这些传感器的输出电路的样式多种多样。因此，需要对它们充分了解，才能保证与所选的PLC的DI模块进行匹配接线。
    5．1无源干接点
    阀门等的限位开关、行程开关、电机远程/就地按钮开关、拉线开关、跑偏开关、电机运行状态的继电器触点等，属于无源干接点信号，不存在电源的极性因素，比较简单，接线容易，可应用于以上各种类型的DI输入模块。

    5．2有源两线制传感器
    有源两线传感器（如接近开关等），分直流与交流，直流两线制开关分二极管极性保护图5与桥整流极性保护图6，前者在接PLC时需要注意极性，后者就不需要注意极性。
    直流两线制开关量仪表与漏型拉电流PLC DI模块的接线如图7所示：

    直流两线制开关量仪表与源型灌电流PLC DI模块的接线如图8所示：

    交流两线制开关量仪表与源型灌电流PLC的接线如图9所示：

    5．3 有源三线传感器
    传感器的输出信号，除了像行程开关、继电器触点等一些干接点信号外，一些传感器还提供NPN和PNP集电极开路输出信号。其实质就是利用三极管的饱和和截止，输出两种状态，即高电平和低电平信号，属于开关型传感器。PNP与NPN型传感器的输出信号是截然相反的。对于不同厂商的PLC DI模块输入电路，选用NPN还是PNP型输出的传感器，有时会感到无所适从。下面主要介绍一下这两种输出类型的传感器与PLC DI模块输入电路的接线。
    5．3．1  NPN和PNP输出电路的形式

    图10为NPN型传感器输出电路：NPN集电极开路输出电路的输出端（OUT端）通过三级管和直流电源负极连接。在初始状态，传感器未动作时，三极管处于截止状态，输出端（OUT端）接近直流电正极，为高电平；当传感器动作时，三极管饱和导通，OUT端的电流流向直流电源负极，输出—低电平信号，OUT端（输出端）电位接近负极，也就是通常说的高电平翻转成低电平

　S7-1500和S7-1500之间S7通信

　　S7-1500的 PROFINET通信口可以做S7通信的服务器端或客户端。S7-1500支持S7单边通信,仅需在客户端单边组态连接和编程,而服务器端只准备好通信的数据就行。

　　硬件：

　　CPU 6ES7 513-1AL01-0AB0

　　CPU 6ES7 515-2AM00-0AB0

　　软件：

　　Step7 V14 SP1

　　所完成的通信任务：

　　S7-1500 CPU Clinet 将通讯数据区 DB1 块中的 10 个字节的数据发送到 S7-1500 CPU server 的接收数据区 DB1 块中；

　　S7-1500 CPU Clinet 将S7-1500 CPU server 发送数据区 DB2 块中的 10 个字节的数据读到 S7-1500 CPU Clinet 的接收数据区 DB2 块中。

　　S7-1500之间S7通讯,可以分2种情况来操作,具体如下：

　　方法3：将配置下载到电脑中自定义的文件夹中

　　可以不通过存储卡或者U盘,将在线存储卡数据保存到电脑上的某个文件夹中。首先,要将此文件夹创建为“自定义读卡器”。操作如下。

　　在项目树中展开文件夹 "Card Reader/USB memory".

　　双击 "Add User-defined Card Reader". "Search folder"对话框打开

　　选择希望存储配置数据的盘符（比如D盘：）,并且点击"Create new folder"按钮

分配名称（此列中为"Reader"）并且点击OK.

　　5. 项目树中 "Card Reader/USB memory" 中创建出条目 "Reader_1"并且选中的"(D:Reader)" 出现在其下方。项目树中选中CPU 站点,此例中为"PLC_1 [CPU 1516-3 PN/DP]".

　　6. 将选中站点拖拽到文件夹 "(D:Reader)" 中,然后按照下载对话框提示操作。

　　西门子1500CPU保护功能

　　可以选择以下保护等级：

　　*访问权限（无任何保护）”：为默认设置，无密码保护，允许*访问。

　　读访问权限”：没有输入密码的情况下，只允许进行只读访问，无法更改 CPU 上的任何数据，也无法装载任何块或组态。选择这个保护等级需要“*访问权限（无任何保护）”的密码：“密码1”。如果需要写访问，则需要输入“密码1”。

　　HMI访问权限”：选择这个保护等级对于 SIMATIC HMI 访问没有密码保护。但可以“*访问权限（无任何保护）”的密码：“密码1”； “读访问权限”的密码：“密码2”可选择设置，如果不设置则无法获得该访问权限。

　　不能访问（*保护）”：不允许任何访问。可以设置“*访问权限（无任何保护）”的密码：“密码1”；“读访问权限”的密码：“密码2”；“HMI访问权限”的密码：“密码3” 可选设置，如果不设置，就无法获得相应的访问权限。

　　对于 “读访问权限”，“HMI访问权限”，“不能访问”这三种保护等级都可以设置层级保护密码，设置的密码分大小写。其中“*访问权限”的“密码1”永远是必填密码，而“读访问权限”，“HMI访问权限”为可选密码。可以根据不同的需要将不同的保护等级分配给不同的用户。

　　如果将具有 “HMI 访问权限”的组态下载到CPU后，可以在无密码的情况下实现HMI 访问功能。要具有“读访问权限”，用户必须输入“读访问权限”的已组态密码“密码2”。要具有“*访问权限”，用户必须输入“*访问权限”的已组态密码“密码1”。

　　如何对已有密码的CPU进行下载？

　　请您在“*”处输入正确的密码，然后点击“刷新”按钮即可正常下载。

TIA Portal编程环境下专有技术保护的实现

　　1. 概述

　　TIA Portal为程序块提供 KNOW_HOW_PROTECT 保护功能。如果没有使用正确密码打开使用此保护功能的块时，仅块接口参数 Input、Output、 InOut 、Static 和块注释可见，而无法显示接口参数Temp、Constant、程序代码和网段注释。此时被保护的程序块也不能被修改。若使用正确的密码打开程序块时，可以显示所有的接口参数、注释和程序代码。此时被保护的程序块是可以被修改。

　　2. 硬件和软件需求

　　硬件：CPU315-2PN/DP V3.2

　　软件：TIA Portal V13 Update 6

　　以太网、工业以太网及Profinet有什么区别？

　　以太网(Ethernet)通常指的是由Xerox公司创建并由Xerox、Intel和DEC公司联合开发的基带局域网规范，是当前应用蕞普遍的局域网技术。它不是一种具体的网络，是一种技术规范。该标准主要定义了在局域网（LAN）中采用的电缆类型和信号处理方法等内容

　　工业以太网通常是指应用于工业控制领域的以太网技术，在技术上与普通以太网技术相兼容，但对具体产品和应用都有不同要求。由于产品要在工业现场使用，对产品的材料、强度、适用性、可互操作性、可靠性、抗干扰性等有较高要求；而且工业以太网是面向工业生产控制的，对数据的实时性、确定性、可靠性等有*的要求。

　　Profinet 由PROFIBUS国际组织（PROFIBUS International，PI）推出，是基于工业以太网技术的自动化总线标准。PROFINET为自动化通信领域提供了一个完整的网络解决方案，囊括了诸如实时以太网、运动控制、分布式自动化、故障安全以及网络安全等当前自动化领域的内容。

　　简单的说，以太网是一种局域网规范，工业以太网是应用于工业控制领域的以太网技术，Profinet是一种在工业以太网上运行的实时技术规范。

　　关于西门子,深度学习是机器学习领域的新趋势.这种技术要使用多达10万乃至更多个模拟神经元,以及上千万个模拟连接,这些数字打破了人~工智能领域过去所有纪录.人~工神经元有许多层,每层都负责对所学的材料进行不同层次的抽象.比如,研究人员有望借助深度学习技术完成自动图像识别技术的新应用.将各层人~工神经元相互连接所得到的数据,将比早期人~工神经网络提供的数据详尽得多.其实,我们大多数人都随身携带着一个人~工神经网络,比如安卓智能手机的语音指令系统.Tresp的团队正在创建包含多达1000万个对象的数学知识网络模型,将这项技术再向前推进一步.除此之外,这个团队可以就这些对象之间的关系作出多达1014种可能预测,这大致相当于成年人大脑内突触的数量

　　关于西门子,全系统监控Sinema Server V13能将这两种监控结合在一起.它的软件可自动探测网络中所有的Profinet和以太网设备.因此,维护人员仅通过单个用户界面就可荃面了解整个网络的状况.而针对每个设备,软件都可检测出其设备制造商、组件型号、现状、靖确位置及装载软件版本等信息.它还能从西门子Simatic控制器及联网设备中读取更多信息,从而实现故障探测等功能