西门子S7-400PLC模块6ES7431-1KF00-0AB0

西门子S7-400PLC模块6ES7431-1KF00-0AB0

西门子S7-400PLC模块6ES7431-1KF00-0AB0

西门子S7-400PLC模块6ES7431-1KF00-0AB0

PLC的编程原则

初学PLC梯形图编程，应要遵循一定的规则，并养成良好的习惯。下面以三菱FX系列PLC为例，简单介绍一下PLC梯形图编程时需要遵循的规则，希望对大家有所帮助。有一点需要说明的是，本文虽以三菱PLC为例，但这些规则在其它PLC编程时也可同样遵守。

一，梯形阶梯都是始于左母线，终于右母线(通常可以省掉不画，仅画左母线)。每行的左边是接点组合，表示驱动逻辑线圈的条件，而表示结果的逻辑线圈只能接在右边的母线上。接点不能出现在线圈右边。

二，接点应画在水平线上，不应画在垂直线上，接点X005与其它接点间的关系不能识别。对此类桥式电路，应按从左到右，从上到下的单向性原则，单画出所有的去路。

三，并联块串联时，应将接点多的去路放在梯形图左方(左重右轻原则);串联块并联时，应将接点多的并联去路放在梯形图的上方(上重下轻的原则)。这样做，程序简洁，从而减少指令的扫描时间，这对于一些大型的程序尤为重要。

四，不宜使用双线圈输出。若在同一梯形图中，同一组件的线圈使用两次或两次以上，则称为双线圈输出或线圈的重复利用。双线圈输出一般梯形图初学者容易犯的毛病之一。在双线圈输出时，只有后一次的线圈才有效，而前面的线圈是无效的。这是由PLC的扫描特性所决定的。

PLC的CPU采用循环扫描的工作方式。一般包括五个阶段：内部诊断与处理，与外设进行通讯，输入采样，用户程序执行和输出刷新。当方式开关处于STOP时，只执行前两个阶段：内部诊断与处理，与外设进行通讯。

PLC编程时三个注意事项

1.双线圈输出

如果在同一个程序中，同一元件的线圈使用了两次或多次，称为双线圈输出。对于输出继电器来说，在扫描周期结束时，真正输出的是后一个Y0的线圈的状态(见图1a)。

Y0的线圈的通断状态除了对外部负载起作用外，通过它的触点，还可能对程序中别的元件的状态产生影响。图1a中Y0两个线圈所在的电路将梯形图划分为3个区域。因为PLC是循环执行程序的，上面和下面的区域中Y0的状态相同。如果两个线圈的通断状态相反，不同区域中Y0的触点的状态也是相反的，可能使程序运行异常。作者曾遇到因双线圈引起的输出继电器快速振荡的异常现象。所以一般应避免出现双线圈输出现象，例如可以将图1a改为图2b 。

2.程序的优化设计

在设计并联电路时，应将单个触点的支路放在下面;设计串联电路时，应将单个触点放在右边，否则将多使用一条指令(见图2)。

建议在有线圈的并联电路中将单个线圈放在上面，将图2a的电路改为图2b的电路，可以避免使用入栈指令MPS和出栈指令MPP。

3.编程元件的位置

输出类元件(例如OUT，MC，SET，RST，PLS，PLF和大多数应用指令)应放在梯形图的右边，宦们不能直接与左侧母线相连。有的指令(如END和MCR指令)不能用触点驱动，直接与左侧母线或临时母线相连。

1、PLC里面的逻辑控制就是两个关键字 开 和 关(也就是0和1)。

2、而我们需要做的是往里面写一个程序，让PLC的输出根据我们的条件(输入信号，或时间等)需要，相应地输出。

3、在学习的过程中，先不要急着去了解那些什么所谓的指令，而我们需要做的是编程的思路，好做到得心应用地应用三个东西，1)常开 2)常闭 3)线圈。要知道，我们程序里的80%用的全是这些东西。

4、在尽可能的情况下，掌握PLC的寄存器的概念及其扫描过程及扫描周期，可能有一些人会说，这有什么难的，不就是由上往下，由左往右扫描吗?如果这么认为的，那就大错特错，我们需要了解到PLC执行到每一个节点的，各个寄存器的状态。

 PLC采用循环执行用户程序的方式。OB1 是用于循环处理的组织块（主程序），它可以调用别的逻辑块，或被中断程序（组织块）中断。

·在起动完成后，不断地循环调用OB1，在OB1 中可以调用其它逻辑块(FB, SFB, FC 或SFC)。

·循环程序处理过程可以被某些事件中断。

·在循环程序处理过程中，CPU 并不直接访问I/O模块中的输入地址区和输出地址区，而是访问CPU 内部的输入/输出过程映像区（在CPU的系统存储区）

在变频器领域，也存在着一些难以控制的东西。直到西门子功能强大的变频器问世之后，情况才有了改观。MICROMASTER 440 是针对与通常相比需要更加广泛的功能和更高动态响应的应用而设计的。这些矢量控制系统可确保*的高驱动性能，即使发生突然负载变化时也是如此。由于具有快速响应输入和定位减速斜坡，因此，甚至在不使用编码器的情况下也可以移动至目标位置。该变频器带有一个集成制动斩波器，即使在制动和短减速斜坡期间，也能以的精度工作。所有这些均可在 0.12 kW (0.16 HP) 直至 250 kW (350 HP) 的功率范围内实现。

根据电机转速的公式：

n=n1(1-s)(1)

N1=60f/p(2)

式中:n-电机转速;n1-电机的同步转速;s-滑差;f-旋转磁场频率;P-电机极对数

可知改变电机转速的方法有改变滑差s、改变旋转磁场频率f、改变电机极对数p三种。

变频器是利用电力半导体器件的通断作用把电压、频率固定不变的交流电变成电压、频率都可调的交流电源。是由由主电路和控制带电路组成的。主电路是给异步电动机提供可控电源的电力转换部分，变频器的主电路分为两类，其中电压型是将电压源的直流变换为交流的变频器，直流回路的滤波部分是电容。电流型是将电流源的直流变换为交流的变频器，其直流回路滤波部分是电感。它由三部分构成，将工频电源变换为直流功率的整流部分，吸收在转变中产生的电压脉动的平波回路部分，将直流功率变换为交流功率的逆变部分。控制电路是给主电路提供控制信号的回路，它有决定频率和电压的运算电路，检测主电路数值的电压、电流检测电路，检测电动机速度的的速度检测电路，将运算电路的控制的驱动电路，以及对逆变器和电动机进行保护的保护电路组成

MICROMASTER 430 具有模块化设计。 操作员面板和通讯模块很容易更换，无需任何工具。

主要特性

引导调试简单

模块化结构允许组态的大灵活性

基本操作面板（BOP），用于变频器参数化

带多语言纯文本显示的 AOP 操作员面板

带中英文纯文本显示的 AOP 操作员面板

带西里尔字母、德语和英语纯文本显示的 AOP 操作员面板

MICROMASTER 430 变频器适用于多种变速驱动应用。其灵活性使之具有极为广泛的应用范围。它特别适合与工业泵和风机一起使用。

此变频器具有以用户为导向的性能和易于使用的特性。 它比 MICROMASTER 420 （即带人工和自动切换的优化的操作员面板） 有更多的输入和输出，并且有适配软件的功能。

工作原理

编辑

· PLC采用循环执行用户程序的方式。OB1 是用于循环处理的组织块（主程序），它可以调用别的逻辑块，或被中断程序（组织块）中断。

·在起动完成后，不断地循环调用OB1，在OB1 中可以调用其它逻辑块(FB, SFB, FC 或SFC)。

·循环程序处理过程可以被某些事件中断。

·在循环程序处理过程中，CPU 并不直接访问I/O模块中的输入地址区和输出地址区，而是访问CPU 内部的输入/输出过程映像区（在CPU的系统存储区）

产品功能

控制类型

采用32位微处理器、实现CNC控制，用于完成CNC连续轨迹控制以及内部集成式PLC控制。。

机床配置

可实现钻、车、铣、磨、切害、冲、激光加工和搬运设备的控制，备有全数字化的SIMDRIVE611数字驱动模块：多可以控制31个进给轴和主轴．进给和快速进给的速度范围为100-9999mm/min。其插补功能有样条插补、三阶多项式插补、控制值互联和曲线表插补，这些功能。为加工各类曲线曲面零件提供了便利条件。此外还具备进给轴和主铀同步操作的功能。

操作方式

其操作方式主要有AUTOMATIC(自动)、JOG(手动)、示教（TEACH IN） 手动输入运行（MDA） ，自动方式：程序的自动运行，加工程序中断后，从断点恢复运行；可进行进给保持及主轴停止，跳段功能，单段功能，空运转。

轮廓和补偿

840D可根据用户程序进行轮廓的冲突检测、半径补偿的进入和退出策略及交点计算、长度补偿、螺距误差补偿棚测量系统误差补偿、反向间隙补偿、过象限误差补偿等。

NC编程

840D系统的NC编程符合DIN 66025标准(德国工业标准)，具有语言编程特色的程序编辑器，可进行公制、英制尺寸或混合尺寸的编程，程序编制与加工可同时进行，系统具备1．5兆字节的用户内存，用于零件程序、偏置、补偿的存储。

PLC编程

840D的集成式PLC*以标准sIMAncs7模块为基础，PLC程序和数据内存可扩展到288KB，u/o模块可扩展副2048个输入/输出点、PLC程序能以*的采样速率监视数据输入，向数控机床发送运动停止/起动等指令。

操作部分硬件

840D系统提供了标准的PC软件、硬盘、奔腾处理器，用户可在Windows98/2000下开发自定义的界面。此外，2个通用接过RS232可使主机与外设进行通信，用户还可通过磁盘驱动器接口和打印机并联接口完成程序存储、读入及打印工作。

显示部分

840D提供了多言种的显示功能，用户只需按一下按钮．即可将用户界面从一种语自转换为一种语言，系统提供的话言有中文、英语、德语、西班牙语、法语、意大利语：显示屏上可显示程序块、电动机轴位置、操作状态等信息。

2.1 西门子数控系统的基本构成

请参阅：SIEMENS数控系统操作部件

SIEMENS用于数控系统的HMI软件

西门子数控系统有很多种型号，我们来观察一下802D所构成的实物图，SINUMERIK 802D是个集成的单元，它是由NC以及PLC和人机界面（HMI）组成，通过PROFIBUS总线连接驱动装置以及输入输出模板，完控制功能。

而在西门子的数控产品中有特点，有代表性的系统应该是840D系统。因此，我们可以通过了解西门子840D系统，来了解西门子数控系统的结构。通过以下的实物图观察840D系统。

2.2西门子810D系统的结构组成 （请参阅：SINUMERIK 810D 840D 简明调试手册 - 2006版本）

SINUMERIK840D是由数控及驱动单元（CCU或NCU），MMC,PLC模块三部分组成，由于在集成系统时，总是将SIMODRIVE611D驱动和数控单元(CCU或NCU)并排放在一起，并用设备总线互相连接，因此在说明时将二者划归一处

 (1) FM352-5高速处理器。FM352-5高速处理器(也称“高速布尔处理器”)是一种用于开关量I/O 高速处理的特殊功能模块。FM352~5模块带有集成处理器、存储器卡与可编程门阵列等高速器件、模块本身可以独立使用。当FM352-5作为S7-300 PLC特殊功能模块使用时，可在PLC-CPU工作的同时，并行独立地进行I/O信号及其应用程序的高速处理，其内部程序的循环扫描时间仅为1μM

  由于FM352-5高速处理器本身带有集成处理器、存储器、I/O接口等基本硬件与独立的操作系统软件因此，可以用来作为独立控制器(Stand-alone controller)使用。当用作独立控制器使用时，可以通过STEPP 编程软件编制STEP7程序，并下载到MMC卡上，以控制外部设备。

  在分布式控制系统中，FM352-5高速处理器可以通过PROFIBUS-DP总线、IM153接口模块与作为主站的S7-PLC相连接，成为远程控制系统的PROFIBUS-DP从站设备，对远程控制系统的高速I/O信号进行独立的处理。

  (2) SM338超声波位置。

是一种对超声波位置检测信号进行解码的测量模块，模块Zui多可以连接4个超声波传感器，传感器的测量点连接总数Zui大为8点。在测量长度小于3m时，测量分辨率可达到0.05mm。

  SM338的每一传感器都配置有专门的参数，测量循环时间、循环周期可以独立设置，可编程的测量周期为0.5~16m*。SM338模块不对测量数据进行预处理，8个计数器的计数值可以直接传送给PLC-CPU。

  (3) SM338POS位置输入模块。SM338POS位置输入模块的作用是将来自SSIjuedui编码器的串行输入数据转换为位置值，并传送到PLC-CPU供PLC用户程序进行处理。

  模块具有3通道SSljuedui编码器连接接口，带2点开关量输入，开关量输入用于锁存SSI编码器的状态。模块可以接受的Zui大数据输入频率为1MHk(20m距离内)，输入延时为300μus，可以连接2线制BERO开关。

  (4) SIWAREX称重模块。SIWAREX 称重模块包括SIWAREX U、SIWAREX M与SIWAREX A3种类型。SIWAREX U称重模块用于电子衡器的控制，模块具有衡器置零、衡器较难、重量测定、数字滤波等功能，可以用于起重负载、张力、地秤等场合的控制。

  SIWAREX U模块有单通道与双通道两种规格，允许的负载单元特性为4mV/V，允许的测量信号范围为-1.5~ 42.5mV，测量分辨率为16位，测量精度为0.05%。模块具有RS-232与TTY串行通信接口，可以连接PC与远程显示器。

  SIWAREX M称重模块有一个测量输入通道，并带有3点开关量输入、4点开关量输出与1通道模拟量输出与RS-232、TTY串行通信接口。

  SIWAREX M开关量I/O用于选择称重功能。模拟量输出范围为0~20mA，可以用于连接显示仪表，转换精度为16位，刷新速度为350ms。RS-232接口用于连接PC或打印机。TTY串行通信接口用于连接远程显示器。

  模块负载单元特性为4mV/V，允许的测量信号范围为-42.5～ 42.5mV，测量分辨率为19位，测量精度为0.01%。

  SIWAREX A称重模块允许的测量信号范围为-1.5～ 42.5mV，测量分辨率为19位，测量精度为0.01%。模块带有3点开关量输入、4点开关量输出与1通道模拟量输出(0~20mA)与RS-232、TTY串行通信接口，模块功能与SIWAREX M类似。

  在以上模块中，由于SM338、SM338POS及SIWAREX称重模块的使用范围相对较小，这里没进行详细的描述，当使用需要时可以参见相关Siemens产品说明书。