SIEMENS西门子孝感代理商

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1.优化网络性能

  调整下列设置可优化网络性能:

  (1)波特率调整网络的波特率，以所有设备都支持的Zui高波特率来设置网络，使网络具有Zui高数据传输率。

  (2)网络上的主设备数减少网络上的主设备数目也可改善网络的性能。网络上的每个主设备都会增加网络资源占用:减少主设备可减少网络资源占用。

  (3)主设备和从属装置地址的选择对主设备的地址进行正确地设置，使所有主设备的地址都是连续的，地址之间没有空缺。如果主设备之间存在地址空缺，主设备都将不断检查地址空缺，以确定是否有另一个主设备即将联机。这种检查将需要占用一定的时间，并增加网络的资源消耗。如果主设备之间不存在任何地址空缺，则不进行检查，从而减小了网络资源消耗。只要从属装置没有位于主设备之间，可将从属装置地址设置为不影响网络性能的任何值。主设备之间的从属装置与主设备一样，如果存在地址空缺，将增加网络资源消耗。

  (4)间隙刷新因子(GUF)只有在S7-200CPU作为PPI主设备运行时才使用，GUF表示S7-200检查其他主设备的地址空缺的周期。可使用STEP7-Micro/WIN来设置CPU配置中用于CPU端口的GUF，把S7-200配置为只定时检查地址空缺。对于GUF=1，S7-200将在每一次持有令牌时检查地址空缺:对于GUF=2，S7-200将在每两次持有令牌时检查地址空缺。如果主设备之间存在地址空缺，则设置更高的GUF将可减小网络资源消耗。如果主设备之间不存在任何地址空缺，则GUF对性能将不产生任何影响。设置过高的GUF数值将导致主设备联机成功的时间产生较大的延迟，因为并不经常对地址进行检查。通常默认的GUF设置为10。

  (5)另一个主设备时的Zui高地址可使用STEP7-Micro/WIN来设置CPU配置中用于CPU端口的HSA。设置HSA将限制网络中Zui后一个主设备(具有Zui高地址)所必须检查的地址空缺，限制地址空缺的大小将减少对另一个主设备进行查找和联机时所需要的时间。Zui高站址对从属装置地址没有任何影响，主设备可仍然与地址大于HSA的从属装置进行通信。通常，将所有主设备上的Zui高站址都设置为同一个数值，该地址应大于或等于Zui高主设备地址。通常HSA的默认值为31。

  2.计算网络的令牌循环时间

  在令牌传递网络中，只有得到令牌的站才有进行通信的权力。令牌循环时间(令牌循环到逻辑环中的每个主设备所需要的时间)是衡量网络性能的一个参数。

  计算多台主设备网络的令牌循环时间的示例，如图6-48所示。在该示例中，TD200(站3)与CPU222(站2)进行通信，TD200(站5)与CPU222(站4)进行通信，依此类推。两个CPU224模块都使用网络读取和网络写入指令来收集来自其他S7-200的数据。CPU224(站6)发送信息给站2、站4和站8，CPU224(站8)发送信息给站2、站4和站6。在该网络中，存在有6个主设备站(4个TD200单元和两个CPU224模块)和两个从属装置站(两个CPU222模块).

  主设备必须持有令牌，才能发送信息。例如，当站3具有令牌时，它将启动对站2的请求信息，然后将令牌传递给站5。站5随后启动对站4的请求信息，然后将令牌传递给站6。站6随后启动给站2、站4或站8的信息，并将令牌传递给站7。启动信息和传递令牌的这些过程将继续沿着逻辑环从属装置3到站5、站6、站7、站8、站9，Zui后回到站3。令牌必须完全沿着逻辑环进行循环，以便主设备能够发送对信息的请求。对于具有6个站的逻辑环,如果每一持有的令牌发送一条请求信息,以读或写一个双字数值(4个字节的数据),则令牌循环时间在9.6kbaud下大约为900ms。增加每一信息所访问的数据字节数或增加站数都将延长令牌循环时间。

  令牌循环时间取决于各个站持有令牌的时间。将各个站持有令牌的时间相加，即可确定多台主设备网络的令牌循环时间。如果PPI主设备模式已经启用(在网络上的PPI协议下)，则通过使用S7-200的网络读取和网络写入指令，将信息发送给其他S7-200。

  令牌循环时间与主设备数、数据量以及波特率之间的对比关系见表6-11。当在S7-200CPU或其他主设备下使用网络读取和网络写入指令时，可参考表6-11计算时间。

  3.网络设备的连接

  网络设备通过相互的连接进行通信，这些连接均是主设备和从属装置之间的专用连接。如图6-49所示，不同的通信协议在连接的处理方式上有所不同:

  (1)PPI协议使用的是所有网络设备的共享连接。

  (2)PPIgaoji协议、MPI和PROFIBUS协议使用的是任意两个通信设备之间的单独连接。

  当使用PPIgaoji协议、MPI或PROFIBUS协议时，第二个主设备将不会干扰主设备与从属装置之间已经建立的连接。S7-200 CPU和EM277始终保留一个用于STEP7-Micro/WIN的连接和一个用于HMI设备的连接，其他主设备不能使用这些保留的连接。这样可以确保在主设备使用连接协议(如PPIgaoji协议)时，始终可以将至少一个编程站和至少一个HMI设备连接到S7-200CPU或EM277。

  S7-200CPU和EM277模块的容量见表6-12。S7-200的每个端口(端口0和端口1)Zui多可支持4个单独的连接。所以，不包含共享的PPI连接，S7-200CPUZui多具有8个连接。EM277支持Zui多6个连接。

  4.复杂网络的使用

  对于S7-200，复杂网络的一个典型特点就是具有多个S7-200主设备，这些主设备使用网络读取(NETR)和网络写入(NETW)指令与PPI网络中的其他设备进行通信。复杂网络还可能存在一些特殊问题，可能使主设备中断与从属装置的通信。

  如果网络以较低的波特率运行(如9.6 kbaud或19.2 kbaud)，则在传递令牌之前，每个主设备将完成事务处理(读或写)。然而，如果波特率为187.5 kbaud，则主设备将对从属装置发出请求，然后传递令牌，它将使未完成的请求留在从属装置上。

  一个具有潜在通信冲突的网络如图6-50所示。在该网络中，站1、站2和站3均是主设备，它们将使用网络读取或网络写入指令与站4进行通信。网络读取和网络写入指令使用PPI协议，这样，所有S7-200均将共享站4中的单个PPI连接。

  在此示例中，站1发出对站4的请求。对于19.2kbaud以上的波特率，站1将令牌传递给站2。如果站2试图发出对站4的请求，则站2的请求将被拒绝，因为站1的请求仍然存在。对站4的所有请求都将被拒绝，直到站4完成对站1的响应。只有在响应已经完成之后，另一个主设备才能发出对站4的请求。

  为避免站4通信端口的冲突，应设置站4成为网络上的唯一主设备。站4随后即可发出对其他S7-200的读/写请求，如图6-51所示。

  这种设置不但可避免通信中产生冲突，而且也可减少由于具有多台主设备而导致的额外网络资源占用，使网络运行更为高效。

  然而，对于某些应用场合，不能随意选择减少网络中的主设备数量。当存在多个主设备时，必须对令牌循环时间进行管理，确保网络不超出目标令牌循环时间。令牌循环时间指的是从主设备传递令牌开始到主设备又重新收到令牌为止所花费的总时间。

  如果令牌返回到主设备所需要的时间大于目标令牌循环时间，则不允许主设备发出请求。只有在实际令牌循环时间低于目标令牌循环时间时，主设备才可发出请求。

  S7-200的Zui高站址(HSA)和波特率设置决定了目标令牌循环时间。HSA和目标令牌循环时间见表6-13。

  对于较低的波特率，例如，9.6kbaud和19.2kbaud，主设备在传递令牌之前，将等待对其请求的响应。因为按照扫描时间，处理请求/响应循环将要花费相对较长的时间，所以，当网络上的某主设备得到令牌时，它们具有准备就绪的传送请求。这样，实际的令牌循环时间将增加，且某些主设备将有可能不能处理任何请求。在某些情况下，有可能完全不允许主设备对请求进行处理。

  例如，一个具有10个主设备的网络，该网络以9.6 kbaud的波特率传输一个HSA配置为15字节，在此例中每个主设备始终具有准备发送的信息。由表6-13可知，该网络的目标循环时间为0.613s。然而，由表6-11可知，该网络所需要的实际令牌循环时间将为1.48s。因为实际的令牌循环时间大于目标令牌循环时间，所以，在后面的令牌循环之前将不允许某些主设备传输信息。

  调整实际令牌循环时间大于目标令牌循环时间这种状况，有两种基本的方法:

  (1)通过减少网络上的主设备数目，可以缩短实际令牌循环时间。但随着应用场合变化，有可能不能解决问题。

  (2)通过增加网络上的所有主设备的HSA，可以增加目标令牌循环时间。

  增加HSA可能引起网络的其他问题，因为这影响S7-200切换到主设备模式并进入网络所占用的总时间。如果使用计时器来确保在指定时间内完成网络读取或网络写入指令的执行，则在启动主设备模式并将S7-200添加为网络中的主设备期间的延迟可能导致系统提示出现超时。通过减小网络上所有主设备的间隙刷新因子(GUF)，可Zui大限度减小添加主设备所产生的延迟。

  由于以187.5kbaud将请求发送并保留在从属装置上所采取的方式，在选择目标令牌循环时间时应留出多余的时间。对于187.5kbaud波特率，实际的令牌循环时间应大约为目标令牌循环时间的1/2。

  为确定令牌循环时间，须使用表6-11中的数据来确定网络读取和网络写入指令所需要的时间。HMI设备(如TD200)所需要的时间，按传送16字节的时间查表。通过将网络上所有设备的时间相加来计算令牌循环时间，所需时间Zui长的情况是所有设备在同-令牌循环期间都希望处理一个请求，这即是网络所需Zui大令牌循环时间的定义。

  例如，假设具有4个TD200和4个S7-200的网络以9.6kbaud波特率运行，每个S7-200每秒将10个字节的数据写入另一个S7-200。根据表6-11来计算网络的特定传送时间:

  ●4个TD200设备传送16字节的数据=0.66 s；

  ●4个S7-200传送10字节的数据=0.63s:

  ●总的令牌循环时间=1.29s。

  为使该网络有足够的时间来处理一个令牌循环期间的所有请求，可将HSA设置为63(见表6-13)。选择目标令牌循环(1.89s)大于Zui大令牌循环时间(1.29s)，确保每个设备在令牌的每个循环中都可传送数据。

  为提高多台主设备网络的可靠性，还可进行下列设置:

  (1)改变HMI设备的刷新速率，使得两次刷新之间有更长的间隔。例如，将TD200的刷新速率从“尽可能快”改变为“每秒一次”。

  (2)对网络读取操作或网络写入操作进行组合，减少请求数量，以减少处理请求时的网络资源占用。例如，不使用各自读取4字节的两个网络读取操作，而使用一个读取8字节的网络读取操作。因为处理一个8字节的请求所需要的时间远少于处理两个4字节的请求所需要的时间。

  (3)调整S7-200主设备的刷新速率，以使其刷新速率低于令牌循环时间。

西门子PLC数组的生成与使用教程

(1)生成数组

  可以在数据块中定义数组，也可以在逻辑块的变量声明表中定义它。下面介绍在数据块中定义的方法。在SIMATIC管理器中用菜单命令“插入”→“S7块”→“数据块”生成数据块DB4。双击打开它，默认的显示方式为声明视图方式。声明视图用于定义、删除和修改共享数据块中的变量，它们的名称、数据类型和初始值。

  在新生成的数据块的行和后一行标有STRUCT(结构)和END_STRUCT(结构结束)。在这两行中间有一个自动生成的临时占位符变量。

  将该行的名称改为数组的名称“PRESS”(见图4-7)，变量的名称只能使用字母、数字和下划线，不能使用中文。用鼠标右键点击该行的“类型”列，执行弹出的快捷菜单中的“复杂类型”→“ARRAY”

  (数组)命令，在出现的“ARRAY 【】”的方括号中输入

  “1..2，1.3”，即二维数组PRESS有2×3个元素。在“注释”列按回车键，在AR-RAY下面一行的“类型”列输入“INT”，定义数组元素为16位整数，INT所在行的“地址”列自动生成的“*2.0”表示一个数组元素占用2B。地址列的“ 12.0”表示该数组的6个元素一共占用12B，地址列的内容是自动生成的。可以用中文给每个变量加上注释。

  数组PRESS的第1个元素为PRESS【1，1】(见图4-6和图4-8)，第4个元素为PRESS【2，1】，第6个元素为PRESS【2，3】。

  (2)给数组元素赋初值

  STEP7根据变量的数据类型给出默认的初始值，用户可以修改初始值。定义数组时可以在ARRAY所在的行的“初始值”列中给数组元素赋初值，各元素的初值之间用英语逗号分隔，例如上例中6个元素的初值可以写成“22，30，-5，0，0，0，结束时不用标点符号。

  若相邻元素的初值相同可以简写，上述初值可以简写为“22，30，-5，3(0)”(见图4-7)。

  执行菜单命令“视图”→“数据视图”，切换到数据视图方式，将显示数组和结构中各元素的初始值和实际值(见图4-8)。

  在数据视图方式，显示变量的初始值和实际值，用户只能修改变量的实际值，修改后需要下载数据块。如果用户输入的实际值与变量的数据类型不符，将用红色显示错误的数据。在数据视图方式，用菜单命令“编辑”→“初始化数据块”，可以恢复变量的初始值。1 800

  (3)访问数组中的数据

  本例中的数组是数据块的一部分，访问数组中的数据时，需要指出数据块和数组的名称，以及数组元素的下标，例如”TANK”.PRESS【2，1】。其中的TANK是数据块DB4的符号名，PRESS是数组的名称，它们用英语的句号分开。方括号中是数组元素的下标，该元素是数组中的第4个元素(见图4-8)。

  (4)用数组传递参数

  如果在块的变量声明表中声明形参的类型为ARRAY，可以将整个数组作为参数来传递(见图4-23)。在调用块时也可以将某个数组元素赋值给同一数据类型的参数。

  (5)用数组定义数据块的大小

  数据块的大小与数据块中定义的变量的个数和数据类型有关。如果需要一个容量很大的数据块，可以用数组来定义数据块的大小。如果在数据块中只定义一个数组ARRAY 【1..500】，数组元素的数据类型为字，则该数据块的大小为1000B。可以用地址和任意的简单数据类型来访问该数据块中的存储单元。如果访问数据块中未定义的地址，将会出现错误信息“读取时发生区域长度错误”。

  (6)设置数据块的参数

  用鼠标右键点击某个数据块，执行出现的快捷菜单中的“对象属性”命令，在出现的属性对话框的“常规-第2部分”选项卡中，可以用复选框设置数据块的属性。各参数具体的意义见在线帮助。

  (7)使用程序状态功能监视数据块

  点击数据块工具栏上的@按钮，自动切换到“数据视图”显示方式，数据块内的存储单元在线的数值在“实际值”列中显示。程序状态被激活后，不能切换为“声明视图”方式。

  程序状态结束后，“实际值”列将显示程序状态之前的有效内容，在线数值不能传送到离线的数据块。

PLC是按什么样的工作方式进行工作的,要完成哪些控制任务

 PLC是按什么样的工作方式进行工作的？它的中心工作过程分哪几个阶段？在每个阶段主要完成哪些控制任务？

下面来回答这个问题：

PLC是按集中输入、集中输出，周期性循环扫描的方式进行工作的。它的中心工作过程分输入采样阶段、程序执行阶段、输出刷新阶段。

在输入采样阶段，扫描所以输入端子，并将各输入状态存入相对应的输入映像寄存器中，此时输入映像寄存器被刷新，它与外界隔离，其内容保持不变，直到下一个扫描周期的输入采样阶段。

在程序执行阶段，PLC按从左到右、从上到下的步骤顺序执行程序。

在输出刷新阶段中，元件映像寄存器中所有输出继电器的状态一起转存到输出锁存器中，通过一定方式集中输出，后经过输出端子驱动外部负责，在下一个输出刷新阶段开始之前，输出锁存器的状态不会改变。