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模拟量输入

用于连接电压和电流传感器、热电耦、电阻和热电阻

应用

模拟量输入模板用来实现PLC与模拟量过程信号的连接。用于连接电压和电流传感器、热电耦、电阻和热电阻

功能

模拟量输入模块将来自过程的的模拟量信号转换为可在控制器中进行内部处理的数字量信号。

该模块具有如下特点：

分辨率为 9-15 位 + 符号位（具有不同的转换时间），可以设置。

各种量程；

电流/电压的默认设置是使用量程模块以机械方式设置的，可通过编程器和 STEP 7 的“Hardware configuration”进行细调。

中断能力；

该模块将诊断和限值中断发送到控制器的 CPU。

诊断；

该模块将综合诊断信息发送到 CPU。

 西门子模块6ES7321-1BH02-0AA0

SIMATIC S7-300 CPU信号模块功能模板通讯功能强大，结构紧凑并且经济

SIMATIC S7- 300通用控制器可以节省安装空间并且具有模块化设计的特点。
大量的模块可根据手头的任务被用于扩展集中系统或创建分散结构的系统，并促进备件成本效益的经济性。凭借其令人印
产品简介：
· 模块化中小型PLC系统，能满足中等性能要求的应用 
· 大范围的各种功能模块可以非常好地满足和适应自动控制任务 
· 由于简单实用的分散式结构和多界面网络能力，使得应用十分灵活 
· 方便用户和简易的无风扇设计 
· 当控制任务增加时，可自由扩展 
· 由于大范围的集成功能使得它功能非常强劲 
应用 
---- S7-300是模块化中小型 PLC 系统，它能满足中等性能要求的应用。
---- 模块化，无排风扇结构，易于实现分布，易于用户掌握等特点使得S7-300成为各种从小规模到中等性能要求控制任务的方便又经济的解决方案。
---- SIMATIC S7-300的应用领域包括： 
· 机床 · 纺织机械 · 包装机械 · 通用机械工程应用 · 控制系统 · 机床 · 楼宇自动化 · 电器制造工业及相关产业 
---- 多种的性能递增的CPU和丰富的且带有许多方便功能的I/O扩展模块，使用户可以*根据实际应用选择合适的模块。
---- 当任务规模扩大并且愈加复杂时，可随时使用附加模块对PLC进行扩展。

---- 结构 
---- SIMATIC S7-300可编程序控制器是模块化结构设计。各种单独的模块之间可进行广泛组合以用于扩展。
---- 系统组成： 
· *处理单元 (CPU) 
各种CPU 有各种不同的性能，例如，有的CPU 上集成有输入/输出点，有的CPU上集成有PROFI- BUS-DP通讯接口等。 
· 信号模块 (SM) 
用于数字量和模拟量输入/输出 
· 通讯处理器 (CP) 
用于连接网络和点对点连接 
· 功能模块 (FM) 
用于高速计数，定位操作 (开环或闭环控制) 和闭环控制。
功能 
---- SIMATIC S7-300的大量功能支持和帮助用户进行编程、启动和维护 
· 高速的指令处理 
0.6~0.1ms的指令处理时间在中等到较低的性能要求范围内开辟了全新的应用领域。 
· 浮点数运算 
用此功能可以有效地实现更为复杂的算术运算 
· 方便用户的参数赋值 
一个带标准用户接口的软件工具给所有模块进行参数赋值，这样就节省了入门和培训的费用。 
· 人机界面 (HMI) 
方便的人机界面服务已经集成在S7-300 操作系统内。因此人机对话的编程要求大大减少。SIMATIC人机界面(HMI)从S7-300中要求数据，S7-300按用户的刷新速度传送这些数据。S7-300操作系统自动地处理数据的传送。 
· 诊断功能 
CPU的智能化的诊断系统连续监控系统的功能是否正常、记录错误和特殊系统事件 
(例如：超时，模块更换，等等)。 
· 口令保护 
多级口令保护可以使用户高度、有效地保护其技术机密，防止未经允许的复制和修改。 
· 操作方式选择开关 
操作方式选择开关像钥匙一样可以拔出，当钥匙拔出时，就不能改变操作方式。这样就防止非法删除或改写用户程序。 
通讯 
---- SIMATIC S7-300具有多种不同的通讯接口： 
· 多种通讯处理器用来连接AS-i接口、PROFIBUS 和工业以太网总线系统 
· 通讯处理器用来连接点到点的通讯系统 
· 多点接口(MPI) 集成在CPU中，用于同时连接编程器、PC机、人机界面系统及其他SIMATIC S7/M7/C7等自动化控制系统。
---- 这是一个经济而有效的解决方案；方便用户的step7的用户界面提供了通讯组态功能，这使得组态非常容易、简单。

针对市场上对电池生产线检测设备越来越高的要求，该公司推出了全自动短路内阻检测机设备，采用西门子S7-200 SMART PLC 作为主控系统。全自动短路内阻检测机是电池生产线中必不可少的专业质量检测设备，相比以往的设备具有更多的优势。它将以往独立的短路检测机和内阻检测机，融为一体，同时检测短路和内阻，将两个工序并为一个工序处理，缩短处理时间，提高了生产效率，也节约了设备成本。

    2.工艺流程介绍

    全自动短路内阻检测机是蓄电池质量检测设备，用于将需检测的蓄电池传送到高压短路检测位置和内阻检测位置，分别接通检测电路，进行极板短路检测和焊点内阻检测，以此来检查蓄电池质量。

    短路检测采用脉冲高压进行测试，用于检测蓄电池组装过程中正负极板间的安全间距，可靠的检测出极板间存在微短路的电池，快速的测试出不合格产品。这样就能在电池组装后，充电之前就检测出错误，获得电池更高的质量产出，大大减少因电池极板短路造成产品的不合格率。

    内阻检测用于检查蓄电池穿壁焊接后的焊接质量，给穿壁焊的两个极耳之间加一个恒定的电流，根据穿壁焊两个极耳之间的电阻不同用精密毫伏表测出电压的变化，能够有效的检测电池在穿壁焊过程中出现的气孔、假焊、溅铅等缺陷，从而减小因焊接不达标造成的产品不合格。

    全自动短路内阻检测机，通过光电开关检测蓄电池位置，将蓄电池传送到电路和内阻检测位置，下降并夹紧测试机头，自动完成短路检测和内阻检测，判断产品是否合格，执行相应动作。

    3.方案确定及产品硬件配置

    全自动短路内阻检测机，相比以往的检测设备，工艺更加复杂，程序处理量更大，逻辑更加繁琐，且需要与多个设备进行通讯，从而对PLC处理器的性能要求更高。因此，根据其要求终选择了运算处理速度更快，性价比更高的SIMATIC S7-200 SMART PLC。

    本系统使用数字量输入输出点数较多，需要24个数字量输入和22个数字量输出，总共46个数字量IO，选用SR60 CPU模块，其本体集成I/O点数高达60点，充分满足了系统的需求。另外还需要1个模拟量输出，连接恒流源设备，SR60标准型CPU，可方便地扩展模拟量模块，以满足系统要求。

     以往的检测设备不带触摸屏，人机交互很不方便，不能实时了解设备运行状态。全自动短路内阻检测机增加了HMI设备，选用了SMART 700 IE触摸屏，使操作更加方便，随时监控设备的正常运行或故障状态。这款7寸宽屏触摸屏相对于上代产品，颜色更加丰富，且集成了以太网接口。S7-200 SMART PLC通过内置以太网接口与SMART 700 IE触摸屏进行通信，组网方便，且通讯快速。

     在内阻测试时需使用5个毫伏表、1个电流表，采用MODBUS RTU通讯。通过CPU模块集成485接口与软件集成的MODBUS通讯指令库，很方便地实现MODBUS RTU通讯。

    主要硬件配置表：

序号 名称 型号 订货号 数量 

1 S7-200 SMART PLC CPU SR60 6ES7 288-1SR60-0AA0 1 

2 模拟量模块 EM AM06 6ES7 288-3AM06-0AA0 1 

3 触摸屏 Smart 700 IE 6AV6 648-0BC11-3AX0 1 

     4.软件开发

     全自动短路内阻检测机具有手动和自动两种模式。

     手动模式可执行滚道启停，高压短路测试机头上升下降，内阻测试机头上升下降，高压短路测试机头夹紧，内阻测试机头夹紧，剔除汽缸开关等手动动作。

     自动模式，通过光电开关检测蓄电池位置，使用滚道将蓄电池传送到短路检测位置，自动下降高压短路测试机头并夹紧，接通高压短路测试仪器，短路检测完成后，再将蓄电池传送到内阻检测位置，自动下降内阻测试机头并夹紧，接通内阻测试电路，自动完成内阻检测，并判断电池是否合格，不合格产品通过滚道传送到剔除位置剔除，合格产品传送到下一工序。

     模拟量输出连接至内阻测试用恒流源设备，用于设定恒流源大小，信号量程1-5V。通过软件设置模拟量输出通道组态，可选择电流0-20mA或电压正负0-10V，所以必须在程序中进行量程转换，对应1-5V，方可正常使用。

     在内阻测试时，需要读取电流表和毫伏表的数值来计算内阻值，这5个毫伏表和1个电流表是通过MODBUS总线与PLC进行通讯的，STEP 7- Micro/WIN SMART 提供便利的MODBUS指令库功能，将子程序转化成指令块，与普通指令块一样，直接拖拽到编程界面就能完成调用。通过设置好相应地址、波特率、读写模式以及数据交换区地址等参数，便可实现PLC与毫伏表和电流表的数据交换。但MODBUS是半双工通讯的，不能同时读写多个设备，所以必须编写轮询程序实现多个设备的数据读写。

     5.应用体会

     SIMATIC S7-200 SMART PLC集成IO点数更多，性价比更高，更加符合小型OEM设备的需求。PLC本身集成了以太网接口，不需要使用专用编程电缆，使用网线就可以下载程序和进行程序调试，在实际使用中很方便，而且下载速度非常快。

      SIMATIC SMART 700 IE触摸屏，颜色更加丰富，显示效果比以前更好。触摸屏本体集成了以太网接口和串口，接口比以前多了，提供了用户更多的通讯连接选择。另外，通过以太网可同时连接3台PLC通讯，相比上一代产品只能与1台PLC通讯，有所增强，可以满足一些特殊应用的场合。

    STEP 7- Micro/WIN SMART编程软件，总体上保持STEP 7- Micro/WIN软件界面和功能，改进了一些菜单和窗口，操作方便。移植老程序也很方便，只需复制过来即可。STEP 7- Micro/WIN SMART软件本身集成了MODBUS和USS指令库，不需要另外安装，使用起来很方便。但软件没有集成量程转换的指令库，需要自己编程或从STEP 7- Micro/WIN软件中移植过来，希望以后能够增加集成，从而使编程更加方便。

     6.意见与建议

     SIMATIC S7-200 SMART PLC只集成了一个以太网接口，在该接口已连接触摸屏，又没有路由器的情况下，想要在线监控程序状态时，需要将触摸屏网线拔下，使用中略有不便。未来是否能考虑增加集成以太网接口，使组网更加方便，也利于程序调试。S7-200 SMART PLC目前没有电池模块，不能满足长时间断电保持时钟和数据的场合，希望能尽早推出电池模块。