西门子S7-400可编程控制器CPU414-2

西门子S7-400可编程控制器CPU414-2

西门子S7-400可编程控制器CPU414-2

西门子S7-400可编程控制器CPU414-2

CPMIA系列PLC的继电器区和数据区分为内部缝电器区(TR)、特殊辅助燃电器区(SR)、暂存继电器区(TR)、保持继电器区(HR)、辅助记忆继电器区(AR)、链接缝电器区(LR)、定时器/计数器区(TC)和数据存储器区(DM)。CPM1A系列PLC的内部器件以通道形式进行编号，通道号用二位、三位或四位数表示，一个通道内有16个继电器，一个继电器对应通道中的一位，16个位的序号为00~15。所以，一个缝电器的编号由两部分组成，一部分是通道号，另一部分是该继电器在通道中的位序号，如表26所示。

  (1)内部煽电器区(IR)

  ①IR区：分为1/O继电器区与内部辅助继电器区两部分。

  I/O继电器区是供输入/输出用的输入/输出继电器区，该区的通道号为000~019共20 个通道。其中，000~009是输入维电器区，000、001是主机的输入通道，其余为与主机连接的I/O扩展单元的输入通道编号：输出继电器区有编号为010～019的10个通道，其中010、011通道用来对主机的输出通道编号，012~019用于对主机连接的1/O扩展单元的输出通道编号。

  内部辅助继电器区是供用户编写程序使用的，该区的通道不能直接输出，编号为200—231的32个通道。每个通道有16位(点)，故共有512点。

  ②继电器编号的表示：在IR区，某一个继电器的编号要用5位数表示。前3位是该继电器所在的通道号，后2位数是该继电器在通道中的位序号。例如某继电器的编号是00105，其中的001是通道号，05表示该继电器的位序号。

  另外，输入/输出继电器区中未被使用的通道也可作为内部辅助继电器使用。(2)特殊辅助继电器区(SR)

  特殊辅助继电器供系统使用，主要用于暂存CPMIA有关动作的标志，各种功能的设定值、现在值。SR区有24个通道(通道号为232-255)，表2-6给出了该继电器的功能。

  ①SR区的前半部分(232-251)一般以通道为单位使用。无缝电器号。

  ②232～249通道也有可作为内部辅助继电器使用的功能(前提不作为既定功能使用时)。

  ③250和251只能作为既定功能使用，不可作为内部辅助继电器使用。

  ④SR区后半部分(252～255)主要存储PLC的工作状态标志，发出工作启动信号，产生时钟脉冲等。除了25200，这些工作状态只能使用，但不能改变。用户程序只能用其触点，不能将其作为输出继电器使用。

  ⑤25200属于高速计数器的软件复位标志位，状态可控。状态为ON时可复位。⑥25300～25307为故障码存储区。(3)暂存症电器区(TR)

  CPMIA有编号为TRO~7共8个暂存继电器区。用于暂存复杂梯形图中分支点之前的ON/OFF状态：同一编号的暂存继电器在同一程序段内不能重复使用，在不同的程序段可重复使用。

  (4)保持继电器区(HR)

  该区有编号为HR00~HR19的20个通道，每个通道有16位，共有320个继电器。保持续电器的使用方法同内部辅助继电路一样，但保持继电器的通道编号必须冠以HR.保持继电器具有断电保持功能，其断电保持功能通常有两种用法，其一，当以通道为单位用作数强通道时，断电后再恢复供电时数据不会丢失1其二，以位为单位与KEEP指令配合使用时、或作为自保持电路时，断电后再恢复供电时，该位能保持掉电前的状态。

  (5)辅助记忆继电器区(AR)

  主要用来存储PLC的工作状态信息，具有断电保持功能(如扩展单元的数目、断电的次数等)。辅助记忆继电器区共有AR00~15的16个通道，通道编号前要冠以AR字样。

  (6)链接电器区(LR)

  链接继电器区共有编号为LR00~15的16个通道，通道编号前要冠以LR字样。当CPMIA与本系列PLC之间进行1/1连接时，要使用链接继电器与对方交换数据，在不适行1(1连接时，链接继电路可作内部辅助继电器使用。

  (7)定时器/计数器区(TC)

  该区总共有128个定时器/计数器，编号范围为000~127。定时器/计数器又各分为两种，即普通定时器TIM和高速定时器TIMH，普通计数器CNT和可逆计数器CNTR(统一编号，TC号不可重复，当一个TC号恰了定时器，就不能给其他定时器或计数器)。定时器无断电保持功能，电源断电时定时器复位。计数器有新电保持功能。

  (8)数据存储区(DM)

  数据存储区用来存储数据。该区共有1536个通道，每个通道16个位。通道编号用4位数且冠以DM字样，其编号为DM0000～1023、DM6144～6655，数据存储区只能以通道为单位使用，具有掉电保持功能。

  ①DM0000~0999、DM1022~1023为程序可读写区，用户程序可自由读写内容。②DM1000~1021用作故障履历存储器，记录有关故障信息，也可作为普通数据存储器使用。是否作为故障履历存储器，由DM6655的00~03位设定。③DM6144～6599为只读存储区，可读不可写。数据必须提前写人。

  ④DM6600～6655为系统设定区，用来设置各种系统参数。由编程器来写入通道中的数据。DM6600～6614仅在编程模式被设定，DM6615～6655可在编程模式或监控模式的时纯设定。

适用于在程序范围、网络和处理速度方面具有中等/较高要求的应用，可通过 PROFINET IO 进行分布式配置;可以使用具有单 IP 地址的附加集成 PROFINET 接口，例如，用于网络分离。

　　CPU 1516-3 PN/DP：

　　适用于对程序范围和处理速度具有较高要求的应用，通过 PROFINET IO 和 PROFIBUS DP 进行分布式配置。 附加的集成 PROFINET 接口，具有单的 IP 地址，可用于网络分离等。

　　CPU 1517-3 PN/DP：

　　适用于对程序范围、联网和处理速度具有很高要求的应用，通过 PROFINET IO 和 PROFIBUS DP 进行分布式配置。 例如，具备立 IP 地址的其它集成式 PROFINET 接口可以用来实现网络隔离。

　　CPU 1518-4 PN/DP：

　　适用于在程序范围和网络方面具有*要求的应用，且满足处理速度方面的*要求。 可通过 PROFINET IO 和 PROFIBUS DP 进行分布式配置;可以使用具有单 IP 地址的两个附加集成 PROFINET 接口，例如，用于网络分离。

　　具有不同性能范围的2 种标准 CPU 可用于 SIMATIC S7-1500：

　　CPU 1516F-3 PN/DP:

　　适用于对程序范围和处理速度具有较中/高要求的应用，用于通过带 PROFIsafe 的 PROFINET IO 和 PROFIBUS DP 实现分布式配置。

PLC系统设计

 系统设计包括硬件设计和软件设计。所谓硬件设计，是指PLC外部设备的设计，而软件设计即PLC梯形图的设计。

  在硬件设计中，要进行输入设备的选择(如操作按钮、转换开关及计量保护的输入信号等)，执行元件(如接触器、电磁阀、信号灯等)的选择，以及控制台、柜的设计等。应根器PLC用户使用手册的说明，对PLC进行输入/输出通道分配，及外部接线设计。在进行I/O通道分配时应做出I/O通道分配表，表中应包含I/O编号、设备代号、名称及功能，且应尽量将相同类型的信号、相同电压等级的信号排在一起，以便于施工。对于较大的控制系统，为便于软件设计，可根据工艺流程，将所需的计数器、定时器及内部辅助继电器也进行相应的分配。这些工作完成之后，就可以进行软件设计了。

  系统软件设计的难易程度因控制任务而异，也因人而异。对经验丰富的工程技术人员来说，他在长时间的工作中，受到过各种各样的磨练，积累了许多经验，除了一般的编程方法外，更有他自己的编程技巧和方法。但不管怎么说，平时多注意积累和总结是很重要的。

  在程序设计时，除I/O地址列表外，有时还要把在程序中用到的中间继电器、定时器、计数器和存储单元以及它们的作用或功能列写出来，以便编写程序和阅读程序。

  在编程语言的选择上，具体是用梯形图编程还是用语句表编程或使用功能图编程，这主要取决于以下几点。

  ①有些PLC使用梯形图编程不是很方便(例如书写不便)，则可用语句表编程；但梯形图总比语句表直观。

  ②经验丰富的人员可用语句表直接编程，就像使用汇编语言一样。

  ①如果是清晰的单顺序、选择顺序或并发展序的控制任务，则好用功能图来设计程序。

  软件设计可以与现场施工同步进行，即在硬件设计完成以后，同时进行软件设计和现场施工，以缩短施工周期。

  系统调试

  ①程序调试前的准备工作 PLC的程序安装后，需对所编写的程序进行调试。调试前的准备工作包括下列内容。

  a，外部接线的检查外部接线的检查包括对输入/输出接线的正确性检查，对地的维线性检查，屏蔽接线检查等。

  b.供电系统的检查 供电系统的检查包括对PLC的供电电源接线的检查和电压检查、外部供电电源的检查等。

  e.执行机构的运行检查 执行机构的运行检查包括执行机构对输入信号的响应时间和运转正反等状态检查，有时要和检测元件和开关的运行检查一配进行，以便了解执行机构品行后检测元件和开关是否有相应的输出信号等。

  d.检测元件和开关的运行检查检测元件和开关是PLC输入信号的来源。要对检测元件、开关、按钮等信号在运行后的响应进行检查，了解它们的状态是否有相应的变化等。程序调试前准备工作的好坏与程序调试有很大的关系，准备工作做得好，程序调试时可以只考虑是程序方向的出错原因，使程序的调试时间缩短，

  ② 程序调试 程序调试前应把编程器与PLC相连，并接好供电电源。编程器可以是小型手持式编程器或微型计算机等。程序的调试包括输入信号的调试、输出信号的调试、通信系统调试及总调试等。

  a.输入信号调试 输入信号调试前，对信号的供电应再一次进行检查，防止因供电电压不符造成元件的损坏。对输入端的熔断器等外部元器件的检查也是极重要的。

  对PLC的各个开关量输入点，用手动的方法使这些输入点分别动作，观察相应的输入信号灯是否点亮或在编程器的屏幕上检查信号的状态，如果信号灯不亮或信号状态不变化。则应检查外部的线路和接线是否良好和正确，对模拟量的输入信号，可在现场连接信号发生器，根据信号的大小，在屏幕上检查信号转换是否正确，显示的数据与相应的信号是否一致，否则，应检查外部线路和接线是否良好和正确。

  b.输出信号调试 对执行机构的供电应在调试前再一次检查，用于防止因供电电压不符造成的事故，在对中间继电器转换的场合，对中间继电器的供电电压也要进行一次再检查。

  对PLC的各个开关量输出点，采用在编程器内强制输出信号的方法，对各开关量输出点发出动作信号，检查相应的输出信号灯是否点亮或熄灭或在监视器的屏幕上检查输出信号状态的变化，此外，应对相应的输出设备状态进行检查，如果某一输出设备不动作，则应检查输出模块、相应的输出设备和外部接线。对模拟量输出信号，可检查强制输出信号是否输出，执行机构是否动作，对应关系是否一致等。否则，应检查输出模块、输出设备和外部接线。