西門子PLC模塊寧夏授權代理商SIEMENS原裝

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西門子PLC如何使用多重背景數據塊

??有時需要多次調用同一個功能塊，每次調用都需要生成一個背景數據塊，但是這些背景數據塊中的變量又很少，這樣在項目中就出現了大量的背景數據塊“碎片”。在用戶程序中使用多重背景可以減少背景數據塊的數量。

??例程“多重背景”(見隨書光盤中的同名例程)與例程“發動機控制”的控制要求相同，兩個例程中的FB1和FC1亦相同。原來用FB1控制汽油機和柴油機時，分別使用了背景數據塊DB1和DB2。使用多重背景時只需要一個背景數據塊DB10(見圖4-36)，但是需要增加一個功能塊FB10來調用作為“局部背景”的FB1，FB1的數據存儲在FB10的背景數據塊DB10中。不需要給FB1分配背景數據塊，即原來的DB1和DB2被DB10代替，但是需要在FB10的變量聲明表中聲明數據類型為FB1的兩個靜態變量(STAT)。

??1. 多重背景功能塊

??生成多重背景功能塊時，應采用默認的設置，激活功能塊屬性對話框中的復選框“多情景標題”(即多重背景功能)。

??生成FB10時，首先應生成FB1。為調用FB1，在FB10的變量聲明表中(見圖4-37)，聲明兩個靜態變量(STAT)“Petrol_Engine”(汽油發動機)和“Diesel_Engine”(柴油發動機)，其數據類型為FB1(符號名為“發動機控制”)。變量聲明表的文件夾“Petrol_Engine”和“Diesel_Engine”中的6個變量來自FB1的變量聲明表，不是用戶在FB10中輸入的。

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??生成靜態變量“Petrol_Engine”和“Diesel_Engine”后，它們將出現在程序編輯器左邊目錄窗口的“多重實例”文件夾中(見圖4-37)。將它們“拖放”到FB10的程序區(見圖4-38)，然后指定它們的輸入參數和輸出參數。

??2.在OB1中調用多重背景功能塊

??項目“發動機控制”中OB1對FB1的兩次調用，被圖4-39中OB1對FB10的調用代替。FB10的輸出參數“PE_DE_OverSpeed”送給符號名為“兩臺發動機超速”的共享數據Q5.7。調用FC1的汽油機的風扇控制程序與圖4-19中的相同。

S7-300 PLC性能

SIMATIC S7-300 的大量功能支持和幫助用戶進行編程啟動和維護

高速的指令處理：0.6~0.1μS的指令處理時間在中等到較低的性能要求范圍內開辟了全新的應用領域。

浮點數運算：用此功能可以有效地實現更為復雜的算術運算。

方便用戶的參數賦值：一個帶標準用戶接口的軟件工具給所有模塊進行參數賦值，這樣就節省了入門和培訓的費用。

人機界面 (HMI)：方便的人機界面服務已經集成在S7-300 操作系統內。因此人機對話的編程要求大大減少。SIMATIC人機界面(HMI)從S7-300中要求數據，S7-300按用戶指定的刷新速度傳送這些數據。S7-300操作系統自動地處理數據的傳送。

診斷功能：CPU的智能化的診斷系統連續監控系統的功能是否正常、記錄錯誤和特殊系統事件

(例如：超時，模塊更換，等等)。

口令保護：多級口令保護可以使用戶高度、有效地保護其技術機密，防止未經允許的復制和修改。

操作方式選擇開關 ：操作方式選擇開關像鑰匙一樣可以拔出，當鑰匙拔出時，就不能改變操作方式。

四、S7-300 PLC通訊功能

SIMATIC S7-300具有多種不同的通訊接口：

多種通訊處理器用來連接AS-i接口、PROFIBUS和工業以太網總線系統

通訊處理器用來連接點到點的通訊系統

多點接口(MPI)集成在CPU中，用于同時連接編程器、PC機、人機界面系統及其他SIMATICS7/M7/C7等自動化控制系統。這是一個經濟而有效的解決方案；方便用戶的step7的用戶界面提供了通訊組態功能，這使得組態非常容易、簡單。

西門子S7-300與變頻器DP通信的組態

??SIMOVERT MASTERDRIVES是應用較廣的變頻器，它采用IGBT逆變器、全數字技術的矢量控制，是全系列通用和模塊化的產品，功率范圍為0.55~2300kW。

??可以用軟件Drivemonitor或Drive ES來組態和監控西門子的驅動設備。

西門子驅動設備與PLC的通信方式

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??西門子驅動設備包括多種系列的變頻器和直流調速裝置。它們可以使用PROFIBUS-DP、USS和SIMOlink這3種通信協議。

??USS協議屬于主-從通信，PLC作主站，驅動設備作從站。USS協議的MPI接口集成在變頻器中，不需要增加硬件成本。但是通信速度較慢，只有基本通信功能，*多可以連接31個從站。SIMOlink協議主要用于驅動設備之間的主從通信。

??PROFIBUS-DP協議的通信速度快，有附加功能(例如非循環通信和交叉通信)，站點數更多，但是需要添加驅動設備的DP通信板。

??圖6-45是PLC與變頻器通信的示意圖，CPU通過MPI接口與編程用的計算機通信，CPU集成的DP接口與變頻器的CBP或CBP2通信板上的DP接口連接。

PLC與變頻器通信的示意圖

??2. 組態主站和PROFIBUS網絡

??在STEP7中用新建項目向導創建一個項目(見隨書光盤中的例程Convert)，CPU模塊為CPU315-2DP。選中SIMATIC管理器的300站點，點擊右邊窗口的“硬件”圖標，打開硬件組態工具(見圖6-46)，將電源模塊和信號模塊插入機架。

設置模擬量輸入模塊的參數方法

??雙擊HW Config的機架中訂貨號為6ES7-331-7KF02-0ABO的8通道12位模擬量輸入模塊，模塊的參數主要在“輸入”選項卡(見圖2-51)中設置。

??1. 測量范圍的選擇

??可以分別對模塊的每一通道組選擇允許的任意量程，每兩個通道為一組。在“輸入”選項卡中點擊某通道組的“測量型號”輸入框，在彈出的菜單中選擇測量的類型。圖2-51 中的“4DMU”是4線制電流變送器。如果未使用某一組的通道，應選擇測量型號列表中的“取消激活”，禁止使用該通道組，以減小模塊的掃描時間。

??點擊測量范圍輸入框，在彈出的菜單中選擇量程，圖2-51中第一組的測量范圍為4~20mA。測量范圍輸入框下面的“【C】”表示0號和1號通道對應的量程卡的位置應設置為“C”。組態好測量范圍后，應保證量程卡的實際位置與組態時要求的位置一致。

2. 模塊測量精度與轉換時間的設置

??SM 331采用積分式A/D轉換器，積分時間與干擾抑制頻率互為倒數。模擬量輸入模塊6ES7 331-7KF02-0AB0的參數見表2-8。積分時間越長，轉換精度越高，快速性越差。積分時間為20ms時，對50Hz的干擾噪聲有很強的抑制作用。為了抑制工頻信號對模擬量信號的干擾，一般選擇積分時間為20ms。點擊圖2-51*左邊的“積分時間”所在的方框，用彈出的菜單選擇按積分時間或按干擾抑制頻率來設置參數。

模擬量輸入模塊的參數

??SM 331的轉換時間由積分時間、電阻測量的附加時間(1ms)和斷線監視的附加時間(10ms)組成。如果一塊模塊使用了N個通道，總的轉換時間(稱為循環時間)為各個通道的轉換時間之和。點擊某一組的積分時間設置框，在彈出的菜單內選擇需要的參數。

 高速輸出。西門子S7-1200集成了兩個100kHz的高速脈沖輸出，組態為PTO時，它們提供*高頻率為100kHz的50%占空比的高速脈沖輸出，可以對步進電動機或何服驅動器進行開環控制和定位控制，通過兩個高速計數器對高速脈沖輸出進行內部反饋。組態為PWM輸出時，將生成一個具有可變占空比、周期固定的輸出信號，經濾波后，得到與占空比成正比的模擬量，可以用來控制電動機速度和閥門位置等。

??3) PLCopen運動功能塊。西門子S7-1200支持使用步進電動機和伺服驅動器進行開環速度控制和位置控制。通過一個軸工藝對象和STEIP7 Busic中通用的PLCopen運動功能塊，就可以實現對該功能的組態。除了返回原點和點動功能外，還支持**位置控制、相對位置控制和速度控制。

??STEP7Basic中的驅動調試控制面板簡化了步進電動機和伺服驅動器的啟動和調試過程。它為單個運動軸提供了自動、手動控制及在線診斷信息。

??4) 用于閉環控制的PID功能。西門子S7-1200支持多達16個用于閉環過程控制的PID控制回路(S7-200只支持8個回路)。

??這些控制回路可以通過一個PID控制器工藝對象和STEP7Busic中的編程器輕松地進行組態。除此之外，S7-1200還支持PID參數自調整功能，可以自動計算增益、積分時間和微分時間的**調節值。

??STEP7 Basic中的PID調試控制面板簡化了控制回路的調試過程，可以快速**地調節PID控制回路。它除了提供自動調節和手動控制方式之外，還提供用于調試過程的趨勢圖。