5s 6s管理_06simatics7系统特性及硬件构成

第6章SIMATICS7 200系列PLC系统特性及硬件构成 返回总目录 德国西门子公司是世界上最大的电气和电子公司之一 其自动化与驱动 A D 集团是工业自动化的中坚力量 并在中国PLC和大型传动市场上处于领先地位 该集团核心产品SIMATICS7已经成功地被应用于几乎所有的自动化领域 根据2004年调查结果表明 国内应用西门子产品的用户达65 作为国内PLC市场的领导者 西门子工控产品在几乎所有应用行业内都保持着强大的竞争力 本章内容 6 1SIMATICS7 200系列PLC的硬件系统 6 2SIMATICS7 200系列PLC模块性能简介 思考题与习题 6 1SIMATICS7 200系列PLC的硬件系统 6 1 1概述S7系列可编程控制器包括S7 200系列 S7 300系列和S7 400系列 其功能强大 分别应用于小型 中型和大型自动化系统 S7 200系列PLC是西门子公司生产的一种小型整体式结构可编程控制器 出现于20世纪90年代 到目前已经历了两代 S7 21 系列是第一代产品 S7 22 系列是第二代产品 S7系列PLC凭借其强大的组网能力 功能完善的编程软件 种类齐全的功能模块和良好的人机界面 成为众多用户首选的PLC产品 S7 200系列PLC广泛用于集散自动化系统 使用范围覆盖机床 机械 电力设施 民用设施 环境保护设备等自动化控制领域 既可用于继电器简单控制的更新换代 又可实现复杂的自动化控制 S7 300系列PLC是模块化小型PLC系统 通过分布式的主机架 CR 和3个扩展机架 ER 可以对多达32个模块进行操作 各种单独的模块之间可进行广泛组合以用于扩展 能满足中等性能要求的应用 S7 400系列PLC采用模块化无风扇的设计 坚固耐用 易于扩展 通信能力强大 容易实现分布式结构 该系列具有多种级别 功能逐步升级 的CPU 种类齐全的通用功能模板 使用户能根据需要组合成不同的专用系统 当控制系统规模扩大或变得更加复杂时 只要适当的增加一些模板 就能够实现系统升级 由于S7 200系列PLC几乎包含了西门子PLC所有的性能 而且在小型PLC中具有较强的代表性 所以本章以S7 200系列为例 详细介绍其系统基本构成和各模块性能 6 1SIMATICS7 200系列PLC的硬件系统 6 1 2SIMATICS7 200系列PLC系统基本构成SIMATICS7 200系列PLC属于小型整体式结构的PLC 本机自带RS 485通信接口 内置电源和I O接口 它结构小巧 运行速度快 可靠性高 具有极其丰富的指令系统和扩展模块 实时特性和通信能力强大 便于操作 易于掌握 性价比非常高 在各种行业中的应用越来越广 成为中小规模控制系统的理想控制设备 SIMATICS7 200系列PLC的硬件配置灵活 既可用一个单独的S7 200CPU构成一个简单数字量控制系统 也可通过扩展电缆进行数字量I O模块 模拟量模块或智能接口模块的扩展 构成较复杂的中等规模控制系统 图6 1所示为一个完整的PLC系统 6 1SIMATICS7 200系列PLC的硬件系统 图6 1S7 200系列PLC系统基本构成 6 1SIMATICS7 200系列PLC的硬件系统 1 CPU单元即PLC主机 也可称为基本单元 它内部包括中央处理器CPU 存储单元 输入输出接口 内置5V和24V直流电源 RS 485通信接口等 是PLC的核心部分 其功能足以使它完成基本控制功能 所以CPU单元单独就是一个完整的控制系统 2 编程设备是对CPU单元进行编程 调试的设备 可用PC PPI编程电缆与CPU单元进行连接 常用设备为手持编程器和装有SIMATICS7系列PLC编程软件的微机 3 数字量扩展单元I O接口单元 用于对数字I O的扩展 在工程应用中 CPU单元自带的I O接口往往不能满足控制系统要求 用户需要根据实际需要选用不同I O模块进行扩展 以增加I O接口的数量 不同的CPU单元可连接的最大I O模块数不同 而且可使用的I O点数也是由多种因素共同决定的 4 模拟量扩展单元模拟量与数字量转换单元 控制领域中模拟量的使用十分广泛 模拟量扩展单元可十分方便地与CPU单元连接 实现A D转换和D A转换 5 智能扩展模块多为特殊功能模块 模块内含有CPU 能够进行独立运算和功能设置 如定位模块 Modem模块 PROFIBUS DP模块等 6 1SIMATICS7 200系列PLC的硬件系统 6 TD200文本显示器西门子提供的简单易用的人机界面 可使用5种文字 英文 德文 法文 意大利文 西班牙文 中的任一种进行显示 为操作人员提供了一个方便简洁的操作员界面 通过编程设置能够显示最多80条信息 每条信息最多有4种状态 具有8个可由用户自定义的功能键 每一个都由CPU单元分配了一个存储空间 能够在执行程序的过程中修正参数 或直接设置输入或输出量对程序进行调试 新一代TD200C S7 200的文本显示界面 提供了非常灵活的键盘布置和面板设计 可选择多达20种不同形状 颜色和字体的按键 背景图像也可任意变化 7 通信处理模块多PLC通信模块 CP243 2通信处理器是AS 接口主站连接部件 专门为S7 200CPU22X型PLC设计 使AS 接口上能运行最多31个数字从站 可显著增加系统中可利用的数字和模拟量I O 便于S7 200适应不同的控制系统 8 可选扩展卡可根据用户需求配置用户存储卡 时钟卡 电池卡 通过可选卡插槽进行连接 用户存储卡可与PLC主机双向联系 传输程序 数据或组态结果 对这些重要内容进行备份 存储时间可延长到200天 时钟卡可提供误差为2分钟 月的时钟信号 电池卡是重量小于0 6g 容量为30mAh 输出电压为3V的锂电池 平均可使用10年 6 1SIMATICS7 200系列PLC的硬件系统 6 2SIMATICS7 200系列PLC模块性能简介 6 2 1CPU模块 S7 200系列可提供多种不同基本型号的PLC和可选功能模块 使系统配置更加灵活 下面具体介绍各种模块的基本性能和技术规范 1 模块外形结构及各型号CPU模块的基本功能S7 200系列的CPU模块外形结构如图6 2所示 CPU模块结构紧凑 布局合理 使用方便 上端子排包括输出和电源接口 下端子排为输入接口 在面板上有I O指示灯指示I O的接通或关断状态 为接线方便 推出的较高型号CPU模块 CPU224以上 均采用可拔插整体端子 图6 2S7 200系列的CPU模块外形结构图 6 2SIMATICS7 200系列PLC模块性能简介 右部前盖下是模式选择开关 RUN TERM STOP 模拟电位器 扩展接口 通过拨动模式选择开关可分别使PLC工作在运行 RUN 或编程状态 STOP 若拨至TERM位置 则可由编程软件来控制PLC工作在运行或编程状态 每一个模拟电位器均与一个内部特殊存储器相关 电位器的旋转可改变内部特殊存储器中的值 从而对程序运行产生影响 扩展接口用于模块的扩展连接 左上部为状态指示灯和可选卡插槽位置 左下部为一个或两个通信接口 可与编程器 计算机或其他通信设备连接 进行数据交换 目前市场上S7 22 系列PLC已基本取代了第一代S7 21 系列PLC 并成为市场中的主流产品 S7 22 系列有CPU221 CPU222 CPU224 CPU224XP CPU226 CPU226XM等6种不同型号 其外观结构基本相同 1 CPU221主机集成6输入 4输出共10个数字量I O点 无I O扩展能力 6KB程序和数据存储空间 4个独立的30kHz高速计数器 2路独立的20kHz高速脉冲输出 1个RS 485通信 编程接口 具有PPI通信协议 MPI通信协议和自由方式通信能力 是极适合于小点数控制系统的微型控制器 6 2SIMATICS7 200系列PLC模块性能简介 2 CPU222主机集成8输入 6输出共14个数字量I O点 6KB程序和数据存储空间 比CPU221增加了扩展能力 可连接2个扩展模块 可扩展最多64个I O点和8路模拟量 3 CPU224在CPU222的基础上 主机数字量I O点增为14输入 10输出共24个 扩展能力大为加强 可连接7个扩展模块 最大扩展至168个数字量I O点或35路模拟量I O点 13KB程序和数据存储空间 6个独立的30kHz高速计数器 2路独立的20kHz高速脉冲输出 具有PID控制器 I O端子排可很容易地整体拆卸 是具有较强控制能力的控制器 4 CPU224XP除具有CPU224的功能外 另集成2输入 1输出共3个模拟量I O点 程序和数据存储空间扩展为20KB 高速计数器与高速脉冲输出频率达100KHz 本机还新增位控特性 自整定PID功能 线性斜坡脉冲指令 诊断LED 数据记录及配方功能等 是具有模拟量I O和强大控制能力的新型CPU 5 CPU226在CPU224的基础上功能进一步强大 主机增加到40个数字量I O点 最大扩展至248个数字量I O点或35路模拟量I O点 增加了通信接口数量 可以分别进行设置 同时与两个设备进行通信而互不干扰 通信功能大大加强 CPU226可用于较高要求的控制系统 更多的I O点 更强的模块扩展能力 更快的运行速度和功能更强的内部集成特殊功能使其完全适应于复杂的中小型控制系统 6 2SIMATICS7 200系列PLC模块性能简介 6 CPU226XM在原有的CPU226的基础上将程序存储空间和数据存储空间扩大了一倍 其他指标未变 2 CPU模块的主要特点S7 22各型号CPU的基本配置如表6 1所示 从表中可看出 S7 200系列PLC功能强大 有着鲜明的特点 1 自带高速计数器 有多个接口可以接受最高达30kHz的高速脉冲输入 可以同时做加减计数 连接两相相位差为90 的A B相增量编码器 可通过编程对高速计数功能相关状态字进行设置 得到多种对高速脉冲的计数模式 2 具有高速脉冲输出接口 最大脉冲频率可达20kHz 能够直接用于定位控制 3 存储空间大 并可由超级电容对数据进行长达190分钟的掉电保护 若选用存储卡 则可保存200天 4 运算指令丰富 并具有实数运算功能 可实现复杂的计算和控制策略 并允许在程序中立即读写I O接口 在一些需要立即响应的场合应用非常方便 5 可为模拟量和数字量输入设置滤波器 输入接口可以捕捉比CPU扫描速度更快的窄脉冲信号 便于适应复杂的工业环境 6 2SIMATICS7 200系列PLC模块性能简介 6 内部配有 5VDC扩展电源 输出电流可达1000mA 24VDC传感器电源或负载驱动电源 输出电流可达400mA 7 具有RS 485通信接口 可与计算机 变频器 文本显示器 手持编程器等进行通信 交换数据 完成控制功能 表6 1S7 22 系列CPU的基本配置 6 2SIMATICS7 200系列PLC模块性能简介 6 2SIMATICS7 200系列PLC模块性能简介 续 实数运算时间 指令 指令执行速度 6 2SIMATICS7 200系列PLC模块性能简介 3 CPU模块不同输出结构及主要性能区别S7 200系列PLC中 每种CPU有晶体管和继电器两种输出形式 其输出电路内部结构如图6 3所示 在电源电压和输出特性方面也有较大区别 所以应用领域各有所长 具体区别见表6 2 晶体管型输出所需电源为直流 具有最大20kHz的高速脉冲输出功能 可直接驱动步进电机或对伺服电机控制器发送控制脉冲进行准确定位 但其驱动能力不足 继电器型输出电源为范围较宽的交流 单口驱动能力达到2A 但不能输出高速脉冲 而且输出有10ms的延迟 所以多用于直接驱动 图6 3晶体管型和继电器型CPU模块输出电路结构图 6 2SIMATICS7 200系列PLC模块性能简介 表6 2晶体管型和继电器型CPU主要区别 6 2SIMATICS7 200系列PLC模块性能简介 6 2 2数字量模块S7 200系列PLC的CPU模块上均集成了一定数量的I O接口 能够方便地构成控制系统 但在使用中 实际需要的I O接口数量往往较多 CPU模块的接口不能够满足要求 例如 在一些流水线上 所需动作多为顺序控制 控制规律不太复杂 但传感器输入较多 所需控制的电机或继电器也多 若使用高性能的PLC则成本太高 这种情况下 就应考虑CPU主机模块附加数字量扩展模块的形式 以增加数字量接口为主要目的 1 数字量模块的主要特点 1 数字量扩展模块内部没有中央控制器 所以必须与CPU模块相连 使用CPU模块的寻址功能 对模块上的I O接口进行控制 2 数字量扩展模块须由CPU模块通过扩展接口提供正常工作所需的 5VDC电源 其外部不再提供工作电源 3 数字量扩展模块I O接口所需 24VDC电源可以由CPU模块的传感器电源提供 但受到最大电流的限制 只能为部分接口提供电源 所以常用外部DC 24V开关电源为I O接口供电 4 扩展模块秉承了整体式PLC的结构特点 也吸收了模块式PLC便于扩展的优势 其结构紧凑 与CPU模块同宽同高而长度不同 扩展后与CPU形成一个整齐的长方体结构 十分方便在控制柜内整体安装 图6 4为扩展模块连接示意图 6 2SIMATICS7 200系列PLC模块性能简介 图6 4扩展模块连接示意图2 数字量模块的型号与性能S7 200系列PLC为方便工程使用 提供了种类丰富的数字量扩展模块 有单独的输入模块EM221 8路扩展输入 有单独的输出模块EM222 8路扩展输出 有I O混合模块EM223 具有8I O 16I O 32I O等多种配置 各不同数字量模块的性能见表6 3 6 2SIMATICS7 200系列PLC模块性能简介 表6 3数字量模块性能一览表 6 2SIMATICS7 200系列PLC模块性能简介 3 限制数字量模块扩展数量的几个因素 1 不同的主机最大可扩展模块数量有限 CPU221不能扩展 CPU222只能扩展两个模块 CPU224 CPU226能够扩展7个模块 2 扩展模块消耗的总电流不能超过CPU模块能够提供的最大电流 3 扩展总点数不能大于I O映像寄存器的总数 因为CPU模块对数字量的寻址都是以8位寄存器为一个单位的 对数字量扩展模块也是相同的 若某一模块的数字量I O不是8的整倍数 则余下的空地址也不会分配给其他模块 例如对于CPU224模块 本机输入地址为I0 0 I0 7和I1 0 I1 5 输出地址为Q0 0 Q0 7和Q1 0 Q1 1 若扩展一个4输入 4输出的EM223数字量扩展模块 则扩展模块输入地址为I2 0 I2 3 输出地址为Q2 0 Q2 3 地址I1 6 I1 7与Q1 2 Q1 7都不能与外部接口对应 即它们是未用位 对于输出寄存器中没有使用的位 可以像使用内部存储器标志位一样使用 但对于输入寄存器中没有使用的位 由于每次输入更新时都把未用位清0 所以不能作为内部存储器标志位使用 6 2SIMATICS7 200系列PLC模块性能简介 6 2 3模拟量模块在工业控制系统 尤其是过程控制系统中 以模拟量作为I O信号是常见的 如变频恒压供水系统中 须采用压力变送器将压力信号转换为标准电压或电流信号送入PLC中 经过程序运算再由控制器输出模拟量信号到变频器以控制水泵的转速 使供水系统稳定在某一设置压力 其他工业参数 如温度 液位 流量等的控制也必须通过传感器和变送器采集模拟量信号送入PLC 而驱动伺服电机 电动调节阀等则需要PLC输出模拟量信号 在S7 200系列PLC中 除了CPU224XP模块本身自带有模拟量I O接口 其他CPU模块若要处理模拟量信号 均需扩展模拟量模块 1 模拟量模块的外部接线方式模拟量模块主要分为3种 即模拟量输入模块EM231 4路模拟量输入 模拟量输出模块EM232 2路模拟量输出 和模拟量I O组合模块EM235 4路模拟量输入 1路模拟量输出 下面以组合模块EM235为例说明其模拟量I O接线方式 6 2SIMATICS7 200系列PLC模块性能简介 如图6 5所示为EM235模块模拟量I O接线示意图 24VDC电源正极接入模块左下方L 端子 负极接入M端子 EM235模块的上部端子排为标注A B C D的四路模拟量输入接口 可分别接入标准电压 电流信号 为电压输入时 如A口所示 电压信号正极接入A 端 负极接入A 端 RA端悬空 为电流输入时 如B口所示 须将RB与B 短接 然后与电流信号输出端相连 电流信号输入端则接入B 接口 若4个接口未能全部使用 如C口所示 未用的接口要将C 与C 端用短路子短接 以免受到外部干扰 下部端子为一路模拟量输出端的3个接线端子MO VO IO 其中MO为数字接地接口 VO为电压输出接口 IO为电流输出接口 若为电压负载 则将负载接入MO VO接口 若为电流负载则接入MO IO接口 6 2SIMATICS7 200系列PLC模块性能简介 图6 5EM235模块模拟量I O接线示意图 6 2SIMATICS7 200系列PLC模块性能简介 在进行接线时应注意以下几点 1 传感器接线的长度应尽可能短 并使用屏蔽双绞线 2 敷设线路时应使用电缆槽 避免将导线弯成锐角 3 避免将信号线与电源线路平行接近布置 4 使用高质量的24VDC传感器电源 以保证无噪声及稳定运行 2 模拟量模块的特点 1 模拟量转换精度高 A D转换达到12位 EM231模块单极性输入0V 5V 0V 10V 0mA 20mA满量程精度可达 0 01 I O数据格式如图6 6所示 输入数据格式 6 2SIMATICS7 200系列PLC模块性能简介 注 该12位数据格式是左对齐的 最高有效位MSB为符号位 对单极性格式 0表示正数 低3位无效 A D转换的数据值每变化1个单位则数据字的变化为8 对双极性格式 低4位无效 A D转换的数据值每变化1个单位则数据字的变化为16 图6 6模拟量I O数据格式 6 2SIMATICS7 200系列PLC模块性能简介 输出数据格式 注 数字量到模拟量的转换的12位数据的数据格式是左对齐的 最高有效位MSB为符号位 0表示正数 电流输出数据格式的低3位和电压输出数据格式的低4位不影响输出信号值 图6 6 续 6 2SIMATICS7 200系列PLC模块性能简介 2 有多种量程输入范围 可通过DIP开关进行设置 如图6 7所示 图6 7EM235的配置DIP设置开关开关1 开关6可设置模拟量输入范围和分辨率 见表6 4 6 2SIMATICS7 200系列PLC模块性能简介 表6 4EM235模拟量输入范围和分辨率开关表 6 2SIMATICS7 200系列PLC模块性能简介 6 2SIMATICS7 200系列PLC模块性能简介 6 2SIMATICS7 200系列PLC模块性能简介 若所有输入设置成相同的模拟量输入范围和格式 则可通过开关1到开关6设置单 双极性 增益和衰减 具体设置见表6 5 表6 5EM235选择单 双极性 增益和衰减 3 输入接口带有模拟量输入滤波器 用以提高模拟量输入精度 滤波器包括模拟滤波器和数字滤波器 模拟滤波器以RC网络为主 如图6 8所示 数字滤波器为滑动平均滤波方式 使用超过64个采样值求平均值 图6 8单路模拟量输入接口滤波器 6 2SIMATICS7 200系列PLC模块性能简介 4 可对模拟量输入接口进行校准和配置位置 5 数据采集速度高 模块可将模拟量信号在内转换为相应的数字量信号 由于输入信号是由多路开关依次采集的 所以采集周期也要加到转换时间中 同时数字滤波器的平均值求取所使用的采样值数量越多 处理速度越慢 所以典型转换时间为小于 3 模块主要性能模块主要性能见表6 6 表6 6模块主要性能一览表 6 2SIMATICS7 200系列PLC模块性能简介 模拟量到数字量的转换时间 6 2SIMATICS7 200系列PLC模块性能简介 设置时间电压输出 最大 最小 最小 最大 6 2SIMATICS7 200系列PLC模块性能简介 4 扩展I O寻址问题数字量扩展模块与模拟量扩展模块均属于对CPU模块I O的扩展 所以CPU模块会对两种模块的I O进行统一寻址 S7 200系列PLC对数字量扩展模块与模拟量扩展模块的寻址是分开的 即不论排列顺序如何 数字量扩展模块的寻址是连续的 模拟量扩展模块的寻址也是连续的 其地址互不影响 表6 7所示为典型I O扩展应用 6 2SIMATICS7 200系列PLC模块性能简介 表6 7典型I O扩展应用 6 2SIMATICS7 200系列PLC模块性能简介 6 2 4温度测量模块温度是各种工业生产和科学实验中最普遍 最重要的热工参数之一 为在工业中方便地得到经过热电偶或热电阻传感器转换的温度参数 S7 200系列PLC特配有EM231热电偶模块和热电阻模块 可直接与热电偶或热电阻连接 相当于将变送器与A D转换模块合为一体 1 EM231热电偶和热电阻模块端子的连接如图6 9所示 热电偶模块与热电阻模块的接线端子与接线方式有较大区别 一个热电偶传感器输入只需连接两个接口 屏蔽层接地 一个热电阻传感器输入需要4个接口 屏蔽层接地 6 2SIMATICS7 200系列PLC模块性能简介 图6 9热电偶模块与热电阻模块端子接线图2 模块组态热电偶和热电阻的型号繁多 为使模块适应不同型号的热电偶 热电阻传感器 模块下部端子盖板下专门设置了8个DIP开关 通过对DIP开关通断的不同组合 适应不同的传感器 1 热电偶模块组态 其中DIP开关SW4为以后应用保留 一般位置为0 下 见表6 8和表6 9 6 2SIMATICS7 200系列PLC模块性能简介 表6 8热电偶类型选择 6 2SIMATICS7 200系列PLC模块性能简介 表6 9热电偶其他设置 6 2SIMATICS7 200系列PLC模块性能简介 2 热电阻模块组态 通过设置DIP开关SW1 5选择热电阻类型 由于型号较多 这里不再详细列表 见表6 10 表6 10热电阻其他设置 6 2SIMATICS7 200系列PLC模块性能简介 3 安装注意事项 1 尽量将热电偶和热电阻模块安装在环境温度稳定的地方 否则会引起附加误差 2 在一个模块中只能使用一种类型的热电偶或热电阻 3 模块上所有标注为 地 的端子在内部都是相连的 为提高抗干扰性能 可将屏蔽线的屏蔽层与接地端子连接 4 若热电偶模块的输入通道有一个未用 必须将这个不用的输入通道短路或并行连接到另一个通道 若热电阻模块的输入通道有一个未用 需在没有使用的输入通道接入一个电阻 这样可以避免由于悬浮输入所造成的有效输入通道阻塞问题 5 需将电源连接端子的地端连接到邻近机柜的地面 6 热电阻模块有3种接线方式 如图6 10所示 由于热电阻电路对电阻变化敏感 所以若接线时线路长短不同 则对测温精度有所影响 所以精度最高的是4线连接方式 7 接线时模块与传感器之间的导线长度不能超过100米 6 2SIMATICS7 200系列PLC模块性能简介 图6 10热电阻模块连接热电阻的3种方式 6 2SIMATICS7 200系列PLC模块性能简介 6 2 5智能接口模块智能接口模块是指本身带有CPU单元 能够自行处理数据并完成一定功能的模块 在S7 200系列PLC中 智能接口模块主要是特殊功能模块 如定位模块EM253 调制解调器模块EM241及PROFIBUSDP模块EM277 下面逐一介绍3种模块 1 定位模块EM253EM253定位模块是S7 200系列PLC的特殊功能模块 它与S7 200系列的CPU模块通过I O扩展电缆通信 其组态信息存储在CPU模块的V存储区中 CPU模块在输出的过程映像区中Q区保留了8位作为位控模块的接口 应用程序可以使用这些位来控制位控模块的操作 这8个输出位与位控模块上的任何物理输出都不相连 只通过扩展的I O总线交换数据 为了简化应用程序中位控功能的使用 STEP7 Micro WIN提供了位控向导 利用此向导可在几分钟内完成对位控模块的组态 STEP7 Micro WIN还提供一个控制面板 可以控制 监控和测试位控操作 6 2SIMATICS7 200系列PLC模块性能简介 1 定位模块EM253的I O接口如表6 11所示 定位模块提供5个数字输入和4个数字输出与被控设备相连 通过I O的组态 位控模块能够自动产生速度或位置控制所需的脉冲串 用于步进电机或伺服电机的速度和位置的开环控制 同时可利用I O点对电机的运行状态检测或进行控制 表6 11位控模块的输入和输出 6 2SIMATICS7 200系列PLC模块性能简介 2 定位模块EM253的主要特点 1 可提供从每秒12个脉冲至每秒200000个脉冲的大范围高速控制脉冲 2 支持急停S曲线或线性的加速减速功能 急停S曲线是通过设置急停时间来减小电机加速和减速时的速度改变率来平滑启动和停止时的控制 以改善位置控制的性能 减小高速时由于惯性产生的位置过冲现象 3 在测量系统的组态中 既可以使用工程单位如英寸或厘米 又可以使用脉冲数 4 提供可组态的backlash补偿 6 2SIMATICS7 200系列PLC模块性能简介 5 支持绝对 相对和手动的位控方式 6 提供连续操作 7 提供多达25组的移动包络 每组最多可有4种速度 移动包络实际就是电动机运行时所定义的运动轨迹 8 提供4种不同的参考点寻找模式 每种模式都可对起始的寻找方向和最终的接近方向进行选择 9 提供可拆卸的现场接线端子 便于安装和拆卸 2 调制解调器模块EM241调制解调模块EM241可以直接将S7 200系列PLC连到一个模拟电话线上 并且支持S7 200与STEP7 Micro WIN的通信 即利用装有STEP7 Micro WIN系统程序的计算机可以通过该模块用电话线路远程控制S7 200系列PLC 该调制解调模块还支持Modbus从站RTU协议 通过扩展I O总线实现通信 STEP7 Micro WIN中提供了一个调制解调扩展向导 它可以帮助设置一个远端的调制解调器或者通过设置将S7 200连向远端设备的调制解调模块 1 调制解调器模块EM241的主要功能 6 2SIMATICS7 200系列PLC模块性能简介 1 提供国际电话线接口 调制解调模块是一个标准的10位调制解调器 它与大多数内置或外置的PC调制解调器兼容 模块面板上有2个旋钮开关用来选择国家代码 所以可用于国际电话接口 2 提供与STEP7 Micro WIN的调制解调接口 可进行编程和诊断 3 支持ModbusRTU协议 Modbus是MODICON 莫迪康 公司为本公司PLC设计的一种通信协议 是一种工业现场总线通信协议 Modbus通信协议遵从主 从模式 通过24种总线命令实现PLC与外界的信息交换 由主站发出请求 从站应答请求数据 其数据应答的内容依据功能码进行响应 它定义了各种数据帧格式 描述了控制器访问另一设备的过程 怎样作出应答响应 以及可检查和报告的错误 Modbus有两种传送方式 RTU RemoteTerminalUnit 方式和ASC 方式 Modbus中RTU采用CRC 16的冗余校验方式 规定通信字符串的最后两个字节用于传递循环冗余校验数据 4 支持数字和文本的寻呼 支持SMS短信息 调制解调模块支持向移动电话发送数字和文本 字母 的寻呼信息 并且支持短信息服务 这些信息和电话号码存储在调制解调模块的组态信息中 这一组态信息必须下载到CPU模块的数据存储区中才能使用 调制解调扩展向导可自动生成程序代码以供发送信息时调用 6 2SIMATICS7 200系列PLC模块性能简介 5 允许CPU到CPU或CPU到Modbus的数据传送 调制解调模块允许用户程序通过电话线向其他CPU或Modbus设备传送数据 数据内容和电话号码通过调制解调扩展向导进行组态 数据传送可以是从远端设备中读数据 也可以向远端设备写数据 数据量为1 100个数据字 6 提供密码保护功能 密码保护是调制解调模块的可选功能 可在调制解调扩展向导中启动 调制解调模块的密码和CPU的密码不同 是另一个8字符的密码 使用调制解调模块时必须向调制解调模块提供该密码 否则不允许访问调制解调模块所连接的CPU 7 提供安全回拨功能 安全回拨也是调制解调模块的可选功能 可在调制解调扩展向导中组态 回拨功能可选择只允许事先设置的电话号码访问CPU 所以为CPU提供了另外一层安全保护 调制解调模块支持3种回拨模式 先定义一个号码 对此号码回拨 先设置多个号码 对这些号码均可回拨 对任何号码回拨 若使用这种方式 必须使用调制解调器的密码功能提供保护 8 调制解调模块的组态存储在CPU中 以上所述各种功能都存储在调制解调模块的组态表中 调制解调扩展向导可引导完成整个调制解调模块的组态表的生成 该组态表必须下载到CPU的V区才能使用 在CPU启动5秒内 调制解调模块会读取组态表 若调制解调模块检测到组态表的错误 会通过模块前部的LED MG 报错 6 2SIMATICS7 200系列PLC模块性能简介 2 EM241调制解调模块的状态指示LED调制解调模块的前面板上有8个LED指示灯 用于显示调制解调模块的内部状态 LED的具体指示状态见表6 12 表6 12调制解调模块的状态LED 6 2SIMATICS7 200系列PLC模块性能简介 6 2SIMATICS7 200系列PLC模块性能简介 3 EM241调制解调模块的指令使用要求和对应于CPU模块的特殊存储区 1 EM241调制解调模块使用要求 EM241调制解调模块可使用3个指令 那MODx CTRL MODx XFR MODx MSG 必须确保这3个指令在同一时间内只有一个是在运行的 这些指令不能使用于中断程序中 这些指令会增加用户程序对存储空间的需求 最多可达370个字节 2 对应于CPU模块的特殊存储区 智能模块在CPU模块中分配有50个字节的特殊存储区域 根据模块在I O扩展总线上位置的不同 模块会分配不同的地址 一个CPU模块最多扩展两个智能模块 表6 13所示为不同位置时智能模块所对应的特殊存储区域 50个字节均有各自不同功能 这里不再赘述 6 2SIM