CPU模块相当于人的大脑和心脏,它不断地采集输入信号,执行用户程序,刷新系统的输出;存储器用来储存程序和数据。
1.CPU芯片
CPU模块主要由CPU芯片和存储器组成。PLC使用以下几类CPU芯片:
(1)通用微处理器,如Intel公司的8086,80186到Pentium系列芯片;
(2)单片微处理器(单片机),如Intel公司的MCS51/96系列单片机;
(3)位片式微处理器,如AMD 2900系列位片式微处理器。
2.存储器
PLC的存储器分为系统程序存储器和用户程序存储器。系统程序相当于个人计算机的操作系统,它使PLC具有基本的智能,能够完成PLC设计者规定的各种工作。系统程序由PLC生产厂家设计并固化在ROM内,用户不能直接读取。PLC的用户程序由用户设计,它决定了PLC的输入信号与输出信号之间的具体关系。用户程序存储器的容量一般以字(每个字由16位二进制数组成)为单位,三菱的FX系列PLC将用户程序存储器的单位称为步(Step,即字)。小型PLC的用户程序存储器容量在lK字左右,大型PLC的用户程序存储器容量可达数M(兆)字。
PLC常用以下几种存储器:
(1)随机存取存储器:(RAM)
用户可以用编程器读出RAM中的内容,也可以将用户程序写入RAM,因此RAM又叫读/写存储器。它是易失性的存储器,将它的电源断开后,储存的信息将会丢失。
RAM的工作速度高,价格低,改写方便。为了在关断PLC外部电源后,保存RAM中的用户程序和某些数据(如计数器的计数值),为RAM配备了一个锂电池。现在有的PLC仍用RAM来储存用户程序。
锂电池可用2~5年,需要换锂电池时,PLC面板上的“电池电压过低”发光二管亮,同时有一个内部标志位变为l状态,可以用它的常开触点来接通控制屏面板上的指示灯或声光报警器,通知用户及时换锂电池。
(2)只读存储器(ROM)
ROM的内容只能读出,不能写入。它是非易失的,它的电源消失后,仍能保存储存的内容。ROM—般用来存放PLC的系统程序。
(3)可电擦除的EPROM(EEPROM或E2PROM)
它是非易失性的,但是可以用编程器对它编程,兼有ROM的非易失性和RAM的随机存取优点。但是写入信息所需的时间比RAM长得多,EEPROM用来存放用户程序。有的PLC将EEPROM作为基本配置,有的PLC将EEPROM作为可选件。
工业智能网关BL110网口采集西门子PLC
(1)双击“LAN”弹出LAN口的配置框。(2)DHCP:LAN口是否启用自动分配IP,默认不启用,根据需求设置。(3)路由启用:是否启用路由功能,给设备提供网络。默认关闭,根据需求设置,如:S7-200SMART不用上网,则不启用路由功能。(4)IP地址:默认是192.168.3.1,分配给LAN设备的IP地址只能是这个网段的地址。根据需求是否修改。LAN口和WAN口的网关不能一样。如:S7-200SMART是*IP,则可以修改S7-200SMART的网关,故可以不修改。(5)地址:LAN口的地址。(6)点击“确定”。
注:点击“写入配置”网关将自动重启,并且要断电重启,重启后LAN口的配置才改变。
注意:LAN口的IP地址是规定LAN口设备是哪个网段的IP地址,如果LAN口设备IP地址不是LAN设置的网段IP,LAN口采集不了,要根据需求是改LAN口IP还是改LAN口设备的IP地址。改网关的IP地址都要写入配置后,断电重启才能生效。
西门子PLC有4大类,几十个型号类型,PLC不同所支持的通讯协议也不相同。
按照大类型来划分,具体可分为串口协议和以太网通信协议两大类。
串口协议主要有:MODBUS RTU 通信协议;PROFIBUS 通信协议;USS通信协议;PPI通信协议;MPI通信协议;自由口。
以太网通信协议主要有:MODBUS TCP/IP 通信协议;OPC 通信协议;ISO-ON-TCP通信协议;UDP通信协议;PROFINET通信协议;S7协议。
按照具体型号来划分,具体可分为S7-200系列和S7-300\400系列两大类。
S7-200系列支持的协议有:PPI、MPI、PROFIBUS、以太网、S7协议、AS-INTERFACE、USS、MODBUS、自由口。
S7-300\400系列支持的协议有:MPI、PROFIBUS、ETHERNET网、ISO协议、ISO-ON-TCP、MODBUS等。
这两大类协议的相同点是同一协议物理传输介质相同。比如S7协议可以使用DP、以太网作为传输介质。不同之处是每个协议都对应不同的组态方式和程序。
下面就给大家展示几个具体协议下的无线通讯案例,来具体说明相关协议的工作原理。
西门子S7-1200与DTD433F无线Modbus通信
基于Modbus RTU协议下实现的1主多从自组网无线通信形式,主站为S7-1200 PLC,DTD433F作为从站。
6ES72111BE400XB0 | CPU 1211C AC/DC/Rly,6输入/4输出,集成2AI |
6ES72111AE400XB0 | CPU 1211C DC/DC/DC,6输入/4输出,集成2AI |
6ES72111HE400XB0 | CPU 1211C DC/DC/Rly,6输入/4输出,集成2AI |
6ES72121BE400XB0 | CPU 1212C AC/DC/Rly,8输入/6输出,集成2AI |
6ES72121AE400XB0 | CPU 1212C DC/DC/DC,8输入/6输出,集成2AI |
6ES72121HE400XB0 | CPU 1212C DC/DC/Rly,8输入/6输出,集成2AI |
6ES72141BG400XB0 | CPU 1214C AC/DC/Rly,14输入/10输出,集成2AI |
6ES72141AG400XB0 | CPU 1214C DC/DC/DC,14输入/10输出,集成2AI |
6ES72141HG400XB0 | CPU 1214C DC/DC/Rly,14输入/10输出,集成2AI |
6ES72151BG400XB0 | CPU 1215C AC/DC/Rly,14输入/10输出,集成2AI/2AO |
6ES72151AG400XB0 | CPU 1215C DC/DC/DC,14输入/10输出,集成2AI/2AO |
6ES72151HG400XB0 | CPU 1215C DC/DC/Rly,14输入/10输出,集成2AI/2AO |
6ES72171AG400XB0 | CPU 1217C DC/DC/DC,14输入/10输出,集成2AI/2AO |