西门子S7-1200CPU 6ES7215-1AG40-0XB0

软件选择
在系统的实现过程中，ＰＬＣ的编程问题是非常重要的。用户应当对所选择ＰＬＣ产品的软件功能有所了解。通常情况下，一个系统的软件总是用于处理控制器具备的控制硬件的。但是，有些应用系统也需要控制硬件部件以外的软件功能。例如，一个应用系统可能包括需要复杂数学计算和数据处理操作的控制或数据采集功能。指令集的选择将决定实现软件的难易程度。可用的指令集将直接影响实现控制程序所需的时间和程序执行的时间。
５　支撑技术条件的考虑
选用ＰＬＣ时，有无支撑技术条件同样是重要的选择依据。支撑技术条件包括下列内容：
（１）编程手段
●便携式简易编程器主要用于小型ＰＬＣ，其控制规模小，程序简单，可用简易编程器。
●ＣＲＴ编程器适用于大中型ＰＬＣ，除可用于编制和输入程序外，还可编辑和打印程序文本。
●由于ＩＢＭ—ＰＣ已得到普及推广，ＩＢＭ—ＰＣ及其兼容机编程软件包是ＰＬＣ很好的编程工具。目前，ＰＬＣ厂商致力于开发适用自己机型的ＩＢＭ—ＰＣ及其兼容机编程软件包，并获得了成功。
（２）进行程序文本处理
●简单程序文本处理以及图、参量状态和位置的处理，包括打印梯形逻辑；
●程序标注，包括触点和线圈的赋值名、网络注释等，这对用户或软件阅读和调试程序非常有用。
●图形和文本的处理。
（３）程序储存方式
对于技术资料和备用资料来说，程序的储存方法有磁带、软磁盘或ＥＥＰＲＯＭ存储程序盒等方式，具体选用哪种储存方式，取决于所选机型的技术条件。
（４）通信软件包
对于网络控制结构或需用上位计算机管理的控制系统，有无通信软件包是选用ＰＬＣ的主要依据。通信软件包往往和通信硬件一起使用，如调制解调器等。
６　ＰＬＣ的环境适应性
由于ＰＬＣ通常直接用于工业控制，生产厂都把它设计成能在恶劣的环境条件下可靠地工作。尽管如此，每种ＰＬＣ都有自己的环境技术条件，用户在选用时，特别是在设计控制系统时，对环境条件要给予充分的考虑。

一般ＰＬＣ及其外部电路（包括Ｉ／Ｏ模块、电源等）都能在表５所列的环境条件下可靠工作。

检查与维护
1.定期检查
PLC是一种工业控制设备，尽管在可靠性方面采取了许多措施，但工作环境对PLC影响还是很大的。所以，通常每个半年时间应对PLC做定期检查。如果PLC的工作条件不符合表1规定的标准，就要做一些应急处理，以便使PLC工作在滚规定的标准环境。
表1                周期性检查一览表
检查项目
检查内容
标准
交流电源
1.电压
2.稳定度
1.测量加在PLC上的电压是否为额定值
2.电压电源是否出现频繁急剧的变化
1.电源电压必须在工作电压范围内
2.电源电压波动必须在允许范围内
环境条件
温度
湿度
振动
粉尘
温度和湿度是在相应的范围内吗？（当PLC安装在仪表板上时，仪表板的温度可以认为是PLC的环境温度）
0~55℃
相对湿度85%以下
振幅小于0.5mm(10~55Hz)
无大量灰尘，盐分和铁屑
安装条件
基本单元和扩展单元是否安装牢固
基本单元和扩展单元的联接电缆是否完全插好
接线螺钉是否松动
外部接线是否损坏
安装螺钉必须上紧
联接电缆不能松动
联接螺钉不能松动
外部接线不能有任何外观异常
使用寿命
1.锂电池电压是否降低
2.继电器输出触点
1.工作5年左右
2.寿命300万次（35V以上）
2.日常维护
PLC除了锂电池和继电器输出触点外，基本没有其它易损元器件。由于存放用户程序的随机存储器（RAM），计数器和具有保持功能的继电器等均用锂电池保护，锂电池的寿命大约5年，当锂电池的电压逐渐降低达一定程度时，PLC基本单元上电池电压跌落指示灯亮。提示用户注意，有锂电池所支持的程序还可保留一周左右，必须换电池，这是日常维护的主要内容。
调换锂电池步骤：
①   在拆装前，应先让PLC通电15S以上（这样可使作为存储器备用电源的电容器充电，在锂电池断开后，该电容可队PLC做短暂供电，以保护RAM中的信息不丢失）；
②   断开PLC的交流电源
③   打开基本单元的电池盖板
④   取下旧电池，装上新电池
⑤   盖上电池盖板
换电池时间要尽量短，一般不允许过3min。如果时间过长，RAM中的程序将消失。
二、故障查找
PLC有很强的自诊断能力，当PLC自身故障或设备故障，都可用PLC上具有的诊断指示功能的发光二管的亮灭来诊断。
1.总体检查

外部输入设备的选用与PLC输入继电器的使用
  PLC的控制方式属于存储程序控制，其控制功能是通过存放在存储器内的程序来实现的，若要对控制功能作必要修改，只需改变控制程序即可，这就实现了控制的软件化。可编程控制器的优点在于"可"字，从软件来讲，其控制程序可编辑、可修改；从硬件上讲，其外部设备配置可变。构建一个PLC控制系统的重心就在于控制程序的编制，但外部设备的选用也将对程序的编制产生影响。因此在进行程序设计时应结合实际需要，硬、软件综合考虑。本文就硬、软两方面，选取梯形图为编程语言，以松下电工FPO-C32型PLC为例，对PLC使用过程中易出现的几个问题及解决方法进行了分析。
    一、外部输入设备的选用与PLC输入继电器的使用
    1. 外部输入信号的采集
    PLC的外部设备主要是指控制系统中的输入输出设备，其中输人设备是对系统发出各种控制信号的主令电器，在编写控制程序时必须注意外部输入设备使用的是常开还是常闭触点，并以此为基础进行程序编制。否则易出现控制错误。
    在PLC内部存储器中有于输入状态存储的输入继电器区，各输入设备（开关、按钮、行程开关或传感器信号）的状态经由输入接口电路存储在该区域内，每个输入继电器可存储一个输入设备状态。PLC中使用的"继电器"并非实体继电器，而是"软继电器"，可提供无数个常开、常闭触点用于编程。每个"软继电器"仅对应PLC存储单元中的一位（bit），该位状态为"1"，表示该"软继电器线圈"通电，则程序中所有该继电器的触点都动作。输入继电器作为PLC接收外部主令信号的器件，通过接线与外部输入设备相联系，其"线圈"状态只能由外部输入信号驱动。输入信号的采集工作示意图如图1。
输入继电器线圈其状态取决于外部设备状态

三相异步电动机过载保护及报警PLC控制
程序设计
采用PLC控制的梯形图如图7-8所示。电动机的连续运转控制采用SET Y1指令，按下SB1，X1动合触点闭合，使Y1通电自锁，KM1得电，电动机运行。电动机的停车控制采用RST Y1指令，按下SB2，X2动合触点闭合或热继电器动作（X0动断触点闭合）均可使Y1失电，导致接触器KM1失电，电动机停车。
当电动机正常工作时，热继电器动断触点FR闭合，使得输入继电器X0线圈得电，因而X0动合触点闭合， X0动断触点断开。X0动合触点闭合，由于没有下降沿，不执行PLF M0，故Y0、T0线圈不能得电，处于断开状态；又因为X0动断触点断开，没有上升沿脉冲，不执行PLS M1指令，故Y2、M1线圈不能得电，处于断开状态。
当过载时，热继电器动断触点FR断开，使得输入继电器X0线圈失电，因而X0动合触点断开，X0动断触点闭合。X0动合触点断开瞬间，产生一个下降沿脉冲， PLF M0指令使M0线圈得电一个扫描周期，M0动合触点闭合一个扫描周期，使Y0、T0线圈同时得电，Y0线圈得电后，使Y0动合触点闭合自锁，接通报。与此同时，X0动断触点闭合瞬间，产生一个上升沿脉冲， PLS M1指令使M1线圈得电一个扫描周期，M1动合触点闭合一个扫描周期，使Y2线圈得电，Y2线圈得电后，使Y2动合触点闭合自锁，接通报警铃，发出报警声音。当T0线圈得电10秒后，其动断触点T0断开，使Y0、T0、Y2同时失电，声光报警均停止。
2.4运行并调试程序
（1）将梯形图程序输入到计算机。
（2）对程序进行调试运行。
当X1为ON时，X0已置ON，观察Y1的动作情况；当X2为ON时，再观察Y1的动作情况。再将X1置ON，模拟热继电器动作，X0由ON改为OFF时，观察Y0、Y2的动作情况。

在DP从站或CPU315-2DP型主站里应该编程哪些“故障 OBs”？ 
    在组态一个作为从站的CPU315-2DP站时，必须在STEP7程序中编程下列OB以便评估分布式I/O类型的错误信息： 
  OB 82 诊断中断 OB 、OB 86 子机架故障 OB 、OB 122 I/O 访问出错 
   1） 诊断OB82：如果一个支持诊断，并且已经对其释放了诊断中断的模块识别出一个错误，它既对进入事件也对外出的事件向 CPU 发出一个诊断中断的请求。操作系统然后调用 OB82。在 OB82 自己的局部变量里包含有有缺陷模块的逻辑基地址和 4 个字节的诊断数据。如果你还没有编程 OB82, 则 CPU 进入“停止”模式。你可以阻断或延迟诊断中断 OB ，并通过 SFC 39 - 42 重新释放它。  
   2） 子机架故障OB86：如果识别出一个 DP 主站系统或一个分布式 I/O 站有故障（既对进入事件也对外出的事件），该 CPU 的操作系统就调用 OB 86 。如果没有编程 OB 86 但出现了这样一个错误， CPU 就进入“停止”模式。你可以阻断或延迟 OB86 并通过 SFC 39 - 42 重新释放它。  
3） I/O 访问出错OB122：当访问一个模块的数据时出错，该CPU的操作系统就调用OB 122。比方说，CPU在存取一个单个模块的数据时识别出一个读错误，那么操作系统就调用OB 122。该OB 122以与中断块有相同的**级类别运行。如果没有编程OB 122,那么CPU由“运行”模式改为“停止”模式。

PLC输入信号采集示意图
    图1中，输入设备选用的是按钮SB0的常闭触点，输入继电器X0的线圈状态取决于SB0的状态。该按钮未按下时，输入继电器X0线圈状态为"1"通电状态，程序中所有X0触点均动作，即常开触点接通，常闭触点断开；若按下该按钮，则输入继电器X0线圈状态为"0"断电状态，程序中所有X0触点均恢复常态。如果输入继电器连接的输入设备是按钮SB0的常开触点，则情况恰好相反：在该按钮未按下时，输入继电器X0线圈状态为"0"断电状态，程序中所有X0触点均不动作；若按下该按钮，输入继电器X0线圈状态为"1"通电状态，程序中所有X0触点均动作。
    2. 停车按钮使用常闭型
    由于PLC在运行程序判别触点通断状态时，只取决于其内存中输入继电器线圈的状态，并不直接识别外部设备，因此编程时，外部设备的选用与程序中的触点类型密切相关。这是一个在对照电气控制原理图进行PLC编程时易出现的问题。典型的例子是基本控制--"起保停控制"中的停车控制。
图2 "起保停控制"电气原理图
    图2为"起保停控制"电气原理图，在该系统中，按钮SB0用于停车控制，因此使用其常闭触点串联于控制线路。SBl为起动按钮，使用其常开触点。若使用相同的设备（即停车SB0用常闭触点，起动SBl用常开触点），利用PLC进行该控制，则需编程梯形图程序（图3）：
图3 "起保停控制"梯形图程序（停车按钮使用常闭触点）
I/O分配：SB0--X0，SBl--Xl，输出Y0
    该梯形图中停车信号X0使用的是常开触点串联在控制线路中，这是因为外部停车设备选取按钮常闭触点所致，不操作该按钮，则输出Y0正常接通，若按下该按钮，输出Y0断电。
    3. 停车按钮使用常开型
    若希望编制出符合我们平时阅读习惯的梯形图程序（图4），则在选用外部停车设备时需使用按钮SB0的常开触点与X0相连。

起保停控制"梯形图程序（停车按钮使用常开触点）
I/O分配：SB0--X0，SBl--Xl，输出Y0
    图3、4梯形图完成相同的控制功能，程序中停车信号X0使用的触点类型却不相同，其原因就是连接在输入继电器X0上的外部停车按钮触点类型选用不同。图4所示梯形图程序加符合我们的阅读习惯，也易分析其逻辑控制功能，因此在PLC构成控制系统中，外部开关、按钮无论用于起动还是停车，一般都选用常开型，这是一个在使用PLC时需要格外注意的问题。
    二、PLC的"串行"运行方式与控制程序的编制
    PLC与继电接触器控制的重要区别之一就是工作方式不同。继电接触器控制系统是按"并行"方式工作的，也就是说是按同时执行的方式工作的，只要形成电流通路，就可能有几个电器同时动作。而PLC是以"串行"方式工作的，PLC在循环执行程序时，是按照语句的书写顺序自上而下进行逻辑运算，而前面逻辑运算的结果会影响后面语句的逻辑运算结果。因此梯形图编程时，各语句的位置也会对控制功能产生关键影响。例如：
图5 程序1
    程序1调试结果：X0接通3次，Y3接通，X0再接通1次，Y3断开。
图6 程序2
    程序2程序调试结果．X0接通3次，Y3接通瞬间即断开。
    上面两个程序中，输出Y3、计数器CTl02及内部通用继电器R0前面的逻辑条件均相同，仅仅是计数器CTl02所在语句位置发生了变化，而两段程序的运行结果就截然不同。这是因为CTl02对输出Y3的影响方式发生了变化。执行段程序时，将首先判断输出Y3的状态，再判断CTl02的状态，CTl02的状态变化只能在下一个扫描周期对Y3产生影响；而执行二段程序时，将首先判断CTl02的状态，再判断输出Y3的状态，CTl02的状态变化将在该扫描周期直接影响Y3的状态。

西门子S7-1200系列订货数据

6ES7211-1BE31-0XB0 CPU 1211C AC/DC/Rly,6输入/4输出,集成2AI

6ES7211-1AE31-0XB0 CPU 1211C DC/DC/DC,6输入/4输出,集成2AI

6ES7211-1HE31-0XB0 CPU 1211C DC/DC/Rly,6输入/4输出,集成2AI

6ES7212-1BE31-0XB0 CPU 1212C AC/DC/Rly,8输入/6输出,集成2AI

6ES7212-1AE31-0XB0 CPU 1212C DC/DC/DC,8输入/6输出,集成2AI

6ES7212-1HE31-0XB0 CPU 1212C DC/DC/Rly,8输入/6输出,集成2AI

6ES7214-1BG31-0XB0 CPU 1214C AC/DC/Rly,14输入/10输出,集成2AI

6ES7214-1AG31-0XB0 CPU 1214C DC/DC/DC,14输入/10输出,集成2AI

6ES7214-1HG31-0XB0 CPU 1214C DC/DC/Rly,14输入/10输出,集成2AI

6ES7215-1BG31-0XB0 CPU 1215C AC/DC/Rly,14输入/10输出,集成2AI/2AO

6ES7215-1AG31-0XB0 CPU 1215C DC/DC/DC,14输入/10输出,集成2AI/2AO

6ES7215-1HG31-0XB0 CPU 1215C DC/DC/Rly,14输入/10输出,集成2AI/2AO

6ES7211-1BE40-0XB0 CPU 1211C AC/DC/Rly,6输入/4输出,集成2AI

6ES7211-1AE40-0XB0 CPU 1211C DC/DC/DC,6输入/4输出,集成2AI

6ES7211-1HE40-0XB0 CPU 1211C DC/DC/Rly,6输入/4输出,集成2AI

6ES7212-1BE40-0XB0 CPU 1212C DC/DC/DC,8输入/6输出,集成2AI

6ES7212-1HE40-0XB0 CPU 1212C DC/DC/Rly,8输入/6输出,集成2AI

6ES7214-1BG40-0XB0 CPU 1214C AC/DC/Rly,14输入/10输出,集成2AI

6ES7214-1AG40-0XB0 CPU 1214C DC/DC/DC,14输入/10输出,集成2AI

6ES7214-1HG40-0XB0 CPU 1214C DC/DC/Rly,14输入/10输出,集成2AI

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6ES7215-1AG40-0XB0 CPU 1215C DC/DC/DC,14输入/10输出,集成2AI/2AO

6ES7215-1HG40-0XB0 CPU 1215C DC/DC/Rly,14输入/10输出,集成2AI/2AO

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