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西门子PLC的两种网络连接器介绍 上海诗幕自动化设备y

 利用西门子提供的两种网络连接器可以把多个设备很容易的连到网络中。两种连接器都有两组螺钉端子 



 ，可以连接网络的输入和输出。一种连接器仅提供连接到CPU的接口，而另一种连接器了一个编程接 



 口。两种网络连接器还有网络偏置和终端偏置的选择开关，该">开关在ON位置时的内部接线图，在OFF位置 



 时未接终端电阻。接在网络端部的连接器上的开关应ON位置。如下图所示： 



 图1网络连接器 



 带有编程器接口的连接器可以把SIMATIC编程器或操作员面板接到网络中，而不用改动现有的网络连接。 

 型号参数选择： 



 中 央 处 理 单 元 CPU 



 6ES7312-1AE13-0AB0 CPU312，32K工作内存，位操作时间0.2μs，DI/DO***256点，AI/AO***64点 



 6ES7312-5BE03-0AB0 CPU312C，32K工作内存，位操作时间0.2μs，集成10DI/6DO,2通道高速计数，2通 



 道PWM输出，2通道测量，PID调节；DI/DO***256点，AI/AO***64点，1个40针前连接器（另购） 



 6ES7313-5BF03-0AB0 CPU313C，64K工作内存，位操作时间0.1μs，集成24DI/16DO，4AI/2AO,3通道高速 



 计数，2通道PWM输出，2通道测量，PID调节；DI/DO***1016/1008点，AI/AO***253/250点，2个40针 



 前连接器（另购） 



 6ES7313-6BF03-0AB0 CPU313C-2PtP，64K工作内存，位操作时间0.1μs，RS485点对点接口，集成 



 16DI/16DO，3通道高速计数，2通道PWM输出，2通道测量，PID调节；DI/DO***1008点，AI/AO***248 



 点，1个40针前连接器（另购） 



 6ES7313-6CF03-0AB0 CPU313C-2DP，64K工作内存，位操作时间0.1μs，PROFIBUS-DP主/从接口，集成 



 16DI/16DO，3通道高速计数，2通道PWM输出，2通道测量，PID调节；DI/DO***1008点，AI/AO***248 



 点，1个40针前连接器（另购） 



 6ES7314-1AG13-0AB0 CPU314，96K工作内存，位操作时间0.1μs，DI/DO***1024点，AI/AO***256点 



 6ES7314-6BG03-0AB0 CPU314C-2PtP，96K工作内存，位操作时间0.1μs，RS485点对点接口，集成 



 24DI/16DO，4AI/2AO，4通道高速计数，4通道PWM输出，4通道测量，PID调节，一轴定位功能； 



 DI/DO***1016/1008点，AI/AO***253/250点，2个40针前连接器（另购） 



 6ES7314-6CG03-0AB0 CPU314C-2DP, 96K工作内存，位操作时间0.1μs，PROFIBUS-DP主/从接口，集成 



 24DI/16DO，4AI/2AO,4通道高速计数，4通道PWM输出，4通道测量，PID调节，一轴定位功能； 



 DI/DO***1016/1008点，AI/AO***253/250点，2个40针前连接器（另购） 



 6ES7315-2AG10-0AB0 CPU315-2DP, 128K工作内存，位操作时间0.1μs，PROFIBUS-DP主/从接 



 口,DI/DO***16384点(集中式1024点)，AI/AO***1024点（集中式256点） 



 6ES7315-2EH13-0AB0 CPU315-2PN/DP， 256K工作内存，位操作时间0.1μs，PROFIBUS-DP主/从接 



 口,PROFINET接口 DI/DO***16384点(集中式1024点)，AI/AO***1024点（集中式256点） 



 6ES7317-2AJ10-0AB0 CPU317-2DP，512K工作内存，位操作时间0.05μs，PROFIBUS-DP主/从接 



 口,DI/DO***65536点(集中式1024点)，AI/AO***4096点（集中式256点） 



 6ES7317-2EK13-0AB0 CPU317-2PN/DP，512K工作内存，位操作时间0.05μs，PROFIBUS-DP主/从接 



 口,PROFINET接口DI/DO***65536点(集中式1024点)，AI/AO***4096点（集中式256点）  



 S7-300系列主机包括CPU312、CPU313、CPU314、CPU315-2DP等，价格低，交货速度快 

 

  



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  SIEMENS 可编程控制器 



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 节 PLC概念
1、PLC的基本概念
可编程控制器(Programmable Controller)是计算机家族中的一员，是为工业控制应用而设计制造的。早期的可编程控制器称作可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller)，简称PLC，它主要用来代替继电器实现逻辑控制。随着技术的发展，这种装置的功能已经大大过了逻辑控制的范围，因此，这种装置称作可编程控制器，简称PC。但是为了避免与个人计算机(Personal Computer)的简称混淆，所以将可编程控制器简称PLC 
2、PLC的基本结构 
PLC实质是一种于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同，如图所示：
a. 处理单元(CPU)
处理单元(CPU)是PLC的控制中枢。它按照PLC程序赋予的功能接收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，并能诊断用户程序中的语法错误。当PLC投入运行时，首先它以扫描的接收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数运算的结果送入I/O映象区或数据寄存器内。等所有的用户程序执行完毕之后，总线后将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。
为了进一步PLC的可*性，近年来对大型PLC还采用双CPU构成冗余，或采用三CPU的表决式。这样，即使某个CPU出现故障，整个仍能正常运行。
b、存储器
存放的存储器称为程序存储器。
存放应用的存储器称为用户程序存储器。
C、电源 
PLC的电源在整个中起着十分重要得作用。如果没有一个良好的、可*得电源是无常工作的，因此PLC的制造商对电源的设计和制造也十分。一般交流电压波动在+10%(+15%)范围内，可以不采取其它措施而将PLC直接连接到交流电网上去。
3、PLC的工作原理
一. 扫描技术
当PLC投入运行后，其工作一般分为三个阶段，即输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段。完成上述三个阶段称作一个扫描周期。在整个运行期间，PLC的CPU以一定的扫描速度重复执行上述三个阶段。
(一) 输入采样阶段
在输入采样阶段，PLC以扫描依次地读入所有输入状态和数据，并将它们存入I/O映象区中的相应得单元内。输入采样结束后，转入用户程序执行和输出刷新阶段。在这两个阶段中，即使输入状态和数据发生变化，I/O映象区中的相应单元的状态和数据也不会改变。因此，如果输入是脉冲，则该脉冲的宽度必须大于一个扫描周期，才能保证在任何情况下，该输入均能被读入。
(二) 用户程序执行阶段
在用户程序执行阶段，PLC是按由上而下的顺序依次地扫描用户程序(梯形图)。在扫描每一条梯形图时，又是先扫描梯形图左边的由各触点构成的控制线路，并按先左后右、先上后下的顺序对由触点构成的控制线路进行逻辑运算，然后根据逻辑运算的结果，刷新该逻辑线圈在RAM存储区中对应位的状态；或者刷新该输出线圈在I/O映象区中对应位的状态；或者确定是否要执行该梯形图所规定的特殊功能指令。
即，在用户程序执行中，只有输入点在I/O映象区内的状态和数据不会发生变化，而其他输出点和软设备在I/O映象区或RAM存储区内的状态和数据都有可能发生变化，而且排在上面的梯形图，其程序执行结果会对排在下面的凡是用到这些线圈或数据的梯形图起作用；相反，排在下面的梯形图，其被刷新的逻辑线圈的状态或数据只能到下一个扫描周期才能对排在其上面的程序起作用。
(三) 输出刷新阶段
当扫描用户程序结束后，PLC就进入输出刷新阶段。在此期间，CPU按照I/O映象区内对应的状态和数据刷新所有的输出锁存电路，再经输出电路驱动相应的外设。这时，才是PLC的真正输出。
比较下二个程序的异同：
程序1：
程序2：
这两段程序执行的结果完全一样，但在PLC中执行的却不一样。
※ 程序1只用一次扫描周期，就可完成对%M4的刷新；
※ 程序2要用四次扫描周期，才能完成对%M4的刷新。
这两个例子说明：同样的若干条梯形图，其排列次序不同，执行的结果也不同。另外，也可以看到：采用扫描用户程序的运行结果与继电器控制装置的硬逻辑并行运行的结果有所区别。当然，如果扫描周期所占用的时间对整个运行来说可以忽略，那么二者之间就没有什么区别了。
一般来说，PLC的扫描周期包括自诊断、通讯等，如下图所示，即一个扫描周期等于自诊断、通讯、输入采样、用户程序执行、输出刷新等所有时间的和。
二. PLC的I/O响应时间
为了增强PLC的抗能力，其可*性，PLC的每个开关量输入端都采用光电隔离等技术。
为了能实现继电器控制线路的硬逻辑并行控制，PLC采用了不同于一般微型计算机的运行(扫描技术)。
以上两个主要原因，使得PLC得I/O响应比一般微型计算机构成的工业控制满的多，其响应时间至少等于一个扫描周期，一般均大于一个扫描周期甚至更长。
所谓I/O响应时间指从PLC的某一输入变化开始到有关输出端的改变所需的时间。其总线短的I/O响应时间与总线长的I/O响应时间如图所示： 
第(n-1)个
扫描周期
总线短I/O响应时间：
总线长I/O响应时间
SIEMENS PLC在的产品，根据规模和性能的大小，主要有 S7-200 S7-300 和S7-400三种，下面就简单介绍一下该三种产品的一些特性。
S7-200
针对低性能要求的摸块化小控制，它总线多可有7个模块的扩展能力，在模块中集成背板总线，它的网络联接有RS-485通讯接口和Profibus两种，可通过编程器PG访问所有模块，带有电源、CPU和I/O的一体化单元设备。
其中的扩展模块（EM）有以下几种：数字量输入模块（DI）——24VDC 和 120/230VAC；数字量输出（DO）——24VDC 和 继电器；模拟量输入模块（AI）——电压、电流、电阻和热电偶；模拟量输出模块——电压和电流。  还有一个比较特殊的模块-通讯处理器（CP）——该块的功能是可以把S7-200作为主站连接到AS-接口（传感器和执行器接口），通过AS-接口的从站可以控制多达248个设备，这样就可以显著的扩展S7-200的输入和输出点数。



  



  




 西门子SIMATIC系列PLC，诞生于1958年，经历了C3,S3,S5,S7系列，已成为应用非常广泛的可编程控制器。



 西门子（SIMATIC）PLC的6代西门子（SIMATIC）PLC的6代



 1、西门子公司的产品总线早是1975年投放市场的SIMATIC S3，它实际上是带有简单操作接口的二进制控制器。



 2、1979年，S3被SIMATIC S5所取代，该广泛地使用了微处理器。



 3、20世纪80年代初，S5进一步升级——U系列PLC，较常用机型：S5-90U、95U、100U、115U、135U、155U。



 4、1994年4月，S7系列诞生，它具有更化、更高性能等级、安装空间更小、更良好的WINDOWS用户界面等优势，其机型为：S7-200、300、400。



 5、1996年，在控制领域，西门子公司又提出PCS7（控制7）的概念，将其优势的WINCC（与WINDOWS兼容的操作界面）、PROFIBUS（工业现场总线）、COROS（监控）、SINEC（西门子工业网络）及控调技术融为一体。



 6、西门子公司提出TIA（Totally Integrated Automation）概念，即全集成自动化，将PLC技术溶于全部自动化领域。




 由总线初发展至今，S3、S5系列PLC已逐步退出市场，停止生产，而S7系列PLC发展成为了西门子自动化的控制核心，而TDC沿用SIMADYN D技术内核，是对S7系列产品的进一步升级，它是西门子自动化总线，功能总线强的可编程控制器。



  


PLC的未来（从技术、产品规模、市场和网络发展来分析）
 21世纪，PLC会有更大的发展。
      从技术上看，计算机技术的新成果会更多地应用于可编程控制器的设计和制造上，会有运算速度更快、存储容量更大、智能更强的品种出现；
      从产品规模上看，会进一步向小型及大型方向发展；从产品的配套性上看，产品的品种会更丰富、规格更齐全，的人机界面、完备的通信设备会更好地适应各种工业控制的需求；
      从市场上看，各国各自生产多品种产品的情况会随着竞争的加剧而打破，会出现少数几个垄断市场的局面，会出现通用的编程语言；
      从网络的发展情况来看，可编程控制器和其它工业控制计算机组网构成大型的控制是可编程控制器技术的发展方向。目前的计算机集散控制DCS（Distributed Control System）中已有大量的可编程控制器应用。伴随着计算机网络的发展，可编程控制器作为自动化控制网络和通用网络的重要组成部分，将在工业及工业以外的众多领域发挥越来越大的作用。
上的台PLC是1969年美国数字设备公司（DEC）研制的。限于当时的元器件条件及计算机发展水平，早期的PLC主要由分立元件和中小规模集成电路组成，可以完成简单的逻辑控制及定时、计数功能。20世纪70年代初出现了微处理器。人们很快将其引入可编程控制器，使PLC了运算、数据传送及处理等功能，完成了真正具有计算机特征的工业控制装置。为了方便熟悉继电器、器的工程技术人员使用，可编程控制器采用和继电器电路图类似的梯形图作为主要编程语言，并将参加运算及处理的计算机存储元件都以继电器命名。此时的PLC为微机技术和继电器常规控制概念相结合的产物。
20世纪70年代中末期，可编程控制器进入实用化发展阶段，计算机技术已引入可编程控制器中，使其功能发生了飞跃。更高的运算速度、小型体积、更可靠的工业抗设计、模拟量运算、PID功能及极高的奠定了它在现代工业中的地位。20世纪80年代初，可编程控制器在工业中已广泛应用。这个时期可编程控制器发展的特点是大规模、高速度、高性能、产品系列化。这个阶段的另一个特点是上生产可编程控制器的日益增多，产量日益上升。这标志着可编程控制器已步入成熟阶段。
20世纪末期，可编程控制器的发展特点是更加适应于现代工业的需要。从控制规模上来说，这个时期发展了大型机和小型机；从控制能力上来说，诞生了各种各样的特殊功能单元，用于压力、温度、转速、位移等各式各样的控制；从产品的配套能力来说，生产了各种人机界面单元、通信单元，使应用可编程控制器的工业控制设备的配套更加容易。目前，可编程控制器在机械制造、石油化工、冶金钢铁、汽车、轻工业等领域的应用都了长足的发展。
我国可编程控制器的引进、应用、研制、生产是伴随着改革开放开始的。初是在引进设备中大量使用了可编程控制器。接下来在各种企业的生产设备及产品中不断扩大了PLC的应用。目前，我国自己已可以生产中小型可编程控制器。上海东屋电气有限公司生产的CF系列、杭州机床电器厂生产的DKK及D系列、大连组合机床研究所生产的S系列、苏州电子计算机厂生产的YZ系列等多种产品已具备了一定的规模并在工业产品中了应用。此外，无锡华光公司、上海乡岛公司等中外合资企业也是我国比较的PLC生产厂家。可以预期，随着我国现代化的深入，PLC在我国将有更广阔的应用天地。