SIEMENS西门子荆门代理商

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 PLC网络的组成

  1.组建PLC网络的注意事项

  在构建一个PLC网络时，应注意避免将低压信号线、通信电缆、AC导线和大电流DC导线放置在同一个接线盒中。应始终成对布线，导线采用中性导线或通用导线，并用热电阻线或信号线进行配对。因为S7-200CPU的通信端口不绝缘，所以，应使用RS-485中继器或EM277模块以确保网络的绝缘。

  具有不同参考电位的互联设备将可能导致有电流通过互联电缆。这种电流可能导致

  通信出错，甚至可能损坏设备。须通信电缆连接的所有设备均具有公共参考电势，或对其进行绝缘处理，以避免因具有不同参考电位而产生的电流。

  2.设置网络的距离、传输率和电缆

  网络段的Zui大长度取决于两个因素:绝缘和波特率(见表6-5)。

  当连接不同接地电位的设备时，需要进行绝缘处理。如果接地点在物理上相隔较远的距离，就可能存在不同的接地电位。甚至在较短的距离内，大型设备的负荷电流也可能引起接地电位的差异。

  1)在网络上使用中继器

  RS-485中继器提供了用于网络段的偏差和终端。使用中继器的作用如下:

  (1)为增加网络的长度使用一个中继器，能够将网络长度扩展50m。如果连接了相互之间没有任何其他节点的两个中继器，如图6-38所示，则可将网络扩展到波特率所允许的Zui大电缆长度。在一个网络中，Zui多可串联使用9个中继器，但网络的总长度不能超过9600m。

  (2)为在网络中添加设备每段网络Zui多可有传输率9.6kbaud、Zui大连接长度50m的32个设备。使用中继器可以给网络添加另一个网络段(32个设备)。

  (3)为使不同的网络段之间电气绝缘，使用中继器可以把具有不同接地电位的网络段隔开。网络绝缘性能的提高可以提高传输的质量。

  即使没有为其分配网络地址，网络上的中继器仍默认为网络段上的节点之一。

  2)网络电缆的选择

  S7-200网络使用符合RS-485标准的双绞线电缆，网络电缆的一般规格见表6-6。使用网络电缆，在一个网络段上Zui多可连接32个设备。

  3.接头插针分配

  S7-200CPU上的通信端口为与RS-485兼容的9针微型D形连接器，它符合在欧洲标准EN 50170中所定义的PROFIBUS标准。S7-200通信端口的插针分配见表6-7。

  4.偏置并端接网络电缆

  西门子公司提供了两种类型的网络连接器，可用来方便地将多个设备连接到网络:标准网络连接器和包含有编程端口的连接器，该连接器允许将编程站或HMI设备连接到网络，且对现有网络连接没有任何干扰。编程端口连接器将把所有信号(包括电源插针)从S7-200完全传递到编程端口，它特别适用于连接由S7-200供电的设备，如TD200人机界面设备。

  两种连接器都有两套终端螺丝，分别用来连接出/入的网络电缆。两种连接器还具有转换开关，以便有选择地偏置和端接网络。网络电缆的偏置和端接如图6-39所示。

  5.选择用于网络的PPI多台主设备电缆或CP卡

  STEP 7-Micro/WIN支持RS-232/PPI多台主设备电缆和USB/PPI多台主设备电缆以及允许编程站(计算机或SIMATIC编程设备)作为网络主设备的多个CP卡，见表6-8。

  对于Zui高187.5 kbaud的波特率，PPI多台主设备电缆提供STEP 7-Micro/WIN与S7-200CPU或S7-20O网络之间Zui简单、Zui经济的连接。这两个型号的PPI多台主设备电缆均可使用，并都可用于STEP7-Micro/WIN与S7-200网络之间的本地连接。

  USB/PPI多台主设备电缆是一种即插即用设备，可用于支持USBV1.1端口的PC。在支持Zui高以187.5 kbaud波特率进行通信时，它将提供PC和S7-200网络之间的绝缘。连接好电缆，选择PC/PPI电缆作为接口、选择PPI协议，并在“PC连接”标签中将端口设置为USB即可。在使用STEP7-Micro/WIN时，每次只能有一个USB/PPI多台主设备电缆连接

  到PC.

  RS-232/PPI多台主设备电缆具有8个DIP开关，这些开关中有两个将用于配置运行STEP 7-Micro/WIN时的电缆:

  (1)若将电缆连接到PC，则选择PPI模式(5号开关=1)和本地操作(6号开关=0)。

  (2)若将电缆连接到调制解调器，则选择PPI模式(5号开关=1)和远程操作(6号开关=1)

  选择PC/PPI电缆作为接口，在“PC连接”标签下选择使用的RS-232端口。在PPI标签下，选择站地址和网络波特率。不需要进行其他选择，因为RS-232/PPI多台主设备电缆下的协议选择是自动的。

  USB/PPI和RS-232/PPI多台主设备电缆都具有LED，LED表示PC通信活动以及网络通信活动的指示:

  (1)Tx LED指示电缆正在传输信息给PC。

  (2)Rx LED指示电缆正在接收来自PC的信息。

  (3)PPILED指示电缆正在传输网络上的数据。因为多台主设备电缆是令牌的持有者，因此，一旦STEP7-Micro/WIN启动通信，PPILED就将连续地闪烁。断开与STEP7-Micro/WIN的连接时，PPILED也将关闭。在等待加入网络时，PPILED将以1Hz的频率闪烁。

  CP卡包含有帮助编程站管理多台主设备网络的专用硬件，并可支持多个波特率下的不同协议。每个CP卡都提供有一个单独的RS-485端口，用于与网络的连接。CP5511PCMCIA卡具有一个适配器，可提供9插针D型端口。电缆的一端连接到CP卡的RS-485端口，电缆的另一端连接到网络上的编程端口连接线。

  如果使用的是具有PPI通信功能的CP卡，则STEP7-Micro/WIN将不支持在同一CP卡上同时运行的两个不同的应用程序。在通过CP卡将STEP7-Micro/WIN连接到网络之前，必须关闭其他应用程序。如果使用MPI或PROFIBUS通信，则允许多个STEP7-Micro/WIN应用程序通过网络同时进行通信

  6.在网络上使用HMI设备

  S7-200 CPU支持西门子公司以及其他厂商的各种型号的HMI设备。当这些HMI设备中的某些设备(如TD200或TP070)不允许选择设备所使用的通信协议时，其他设备(例如OP7和TP170)将允许选择该设备的通信协议。

  如果HMI设备允许选择通信协议，需要注意以下几点:

  (1l)对于与S7-200CPU通信端口相连接的HMI设备，当网络上没有任何其他设备时，可以为HMI设备选择PPI协议或MPI协议。

  (2)对于与EM277PROFIBUS模块相连接的HMI设备，即可选择MPI协议，也可选择PROFIBUS协议。

  如果具有HMI设备的网络包含有S7-300或S7-400 PLC，则为HMI设备选择MPI协议。如果具有HMI设备的网络是一个PROFIBUS网络，则为HMI设备选择PROFIBUS协议，并选择与PROFIBUS网络上其他主设备兼容的配置文件。

  (3)对于与已经配置为主设备的S7-200CPU通信端口相连接的HMI设备，则为HMI设备选择PPI协议。PPIgaoji协议是zuijia选择，因为MPI和PROFIBUS协议不支持S7-200CPU作为主设备。

PLC的用户程序是设计人员根据控制系统的控制要求，通过PLC编程语言的编制设计完成的。国际电工制定的标准IEC61131-3规范了PLC的五种编程语言梯形图(LD)、语句表(Ⅱ)、功能块图(FBD)、顺序功能图(SFC)、结构化文本(ST)。

  梯形图编程语言是在电气控制系统中常用的接触器、继电器控制原理图的基础上发展演变而来的，由于它与电气操作控制电路图十分相似，具有直观性和对应性，易学易懂易掌握，早期为广大电气工程师所熟悉和喜爱，是PLC发展初期的主要编程语言，至今仍然广泛使用。

  语句表编程语言是一种用与汇编语言类似的助记符号进行编程的编程语言，由操作码和操作数组成，它用一系列操作指令组成的助记符号来描述控制系统的控制顺序和逻辑关系，具有容易记忆、便于掌握和操作的特点，适合在无计算机的场合下采用手持式编程器对用户程序进行编制。通常情况下，语句表编程语言与梯形图编程语言一一对应，在PLC编程软件下可以相互转换。

  功能块图编程语言以功能块为单位，用图形的形式表达功能，是近年来多用于DCS等控制系统组态的编程语言。由于它采用图形化方式表示功能块之间的连接关系，分析理解控制方案简单容易，具有直观清晰、易于操作和更改等特点，对规模大、控制逻辑关系复杂的控制系统，由于功能块图能够清楚表达功能关系，使编程调试时间大大减少，而且具有数字逻辑电路知识的设计人员很容易掌握这种编程语言，因而受到过程控制工程界的重视，成为PLC一种重要的编程语言。

  结构化文本编程语言是用结构化的描述文本来描述程序的一种编程语言，它采用语言编制应用程序，特别适用于对复杂控制系统的描述，主要用于采用其他编程语言较难实现的用户程序编制。在大中型PLC控制系统中，常采用这种结构化文本编程语言来描述控制系统中各个变量的关系，但直观性和操作性较差，需要有一定的计算机语言的知识和编程技巧，对编程人员的技能要求较高。大多数PLC采用的结构化文本编程语言与BASIC语言、Pascal语言或C语言等语言相类似，但为了应用方便，在语句的表达方法及语句的种类等方面都进行了简化。

  顺序功能图编程语言是近20年多来才开发的编程语言，是为了满足顺序逻辑控制而设计的，编程时它将顺序流程动作的过程分成步和转换条件，根据转移条件对控制系统的功能流程顺序进行分配，即采用步描述控制系统的各个操作状态，一步一步地按照顺序进行控制动作。每个活动步对应于一个控制功能任务，每执行一步，相连接的命令或动作被执行。这种编程语言以功能为主线，按照功能流程的顺序分配，条理清楚，便于对用户程序理解，避免了用梯形图语言对顺序动作编程时，由于机械互锁造成用户程序结构复杂、难以理解的缺陷，对于复杂控制系统的结构有清晰的描述，易于阅读及维护，可大大减轻编程的工作量，用户程序执行时间短，适用于系统的规模较大、程序关系较复杂的场合，受到用户的欢迎。

  当今的PLC普遍还具有与个人计算机相容的语言，例如C语言、BASIC语言、C 语言等。各个品牌的PLC有各自的软件编程工具，例如贝加莱公司的Automation Studio，罗克韦尔公司的Rslogix等。

PLC的核心部件——CPU和存储器介绍

PLC的核心部件是CPU和存储器：

（1）中央处理单元（CPU）

中央处理单元（CPU）是PLC 的控制。它按照PLC系统程序赋予的功能，接受并存储从编程器键入的用户程序和数据，检查电源、存储器、I/O以及警戒定时器的状态，并能检查用户程序的语法错误。当PLC投入运行时，它以扫描的方式接受现场各输入装置的状态和数据，并分别存入I/O映象区, 然后从用户程序存储器中逐条读取用户程序，经过命令解释后按指令的规定执行逻辑或算术运算等任务。并将逻辑或算术运算等结果送入I/O映象区或数据寄存器内。等所有的用户程序执行完毕以后，后将I/O映象区的各输出状态或输出寄存器内的数据传送到相应的输出装置，如此循环运行，直到停止运行为止。

（2）存储器

与微型计算机一样，除了硬件以外，还有软件。才能构成一台完整的PLC。PLC的软件分为两部分: 系统软件和应用软件。存放系统软件的存储器称为系统程序存储器。

PLC存储空间的分配：虽然大、中、小型 PLC的CPU的大可寻址存储空间各不相同，但是根据PLC的工作原理， 其存储空间一般包括以下三个区域：系统程序存储区，系统RAM存储区（包括I/O映象区和系统软设备等）和用户程序存储区。