厦门西门子PLC模块价格

西门子?{种常见PLC的程序结构及其特点
?{文分析了西门子S7-200、S7-300/400和IEC61131-3的程序结构，并指出各自的特点。
1．某些国外的小型PLC的程序结构


这些PLC的用户程序由主程序、子程序和中断程序组成。在每一个扫描循环周期，CPU都要调用一次主程序。主程序可以调用子程序，小型控制系统可以只有主程序。中断程序用于快速响应中断事件。在中断事件发生时，CPU将停止执行当时正在处理的程序或任务，去执行用户编写的中断程序。执行完中断程序后，继续执行被暂停执行的程序或任务。它们的子程序和中断程序没有局部变量，子程序没有输入、输出参数。




2．西门子的S7-200的程序结构


过程映像输入/输出（I/Q）、变量存储器V、内部存储器位M、定时器T、计数器C等属于全局变量。S7-200的程序组织单元(ProgramOrganizationalUnit，简称为POU)包括主程序、子程序和中断程序。每个POU均有自己的64字节局部变量，局部变量只能在它所在的POU中使用。与此相反，全局变量可以在各POU中使用。


下面是子程序可以使用的局部变量：


1)TEMP(临时变量)是暂时保存在局部数据区中的变量。只有在执行该POU时，定义的临时变量才被使用，POU执行完后，不再保存临时变量的数值。


2)IN是由调用它的POU提供的输入参数。


3)OUT是返回给调用它的POU的输出参数(子程序的执行结果)。


4)IN_OUT是输入_输出参数，其初始值由调用它的POU传送给子程序，并用同一变量将子程序的执行结果返回给调用它的POU。


主程序和中断程序的局部变量中只有临时变量TEMP。


具有输入、输出参数和局部变量的子程序易于实现结构化编程，对于长期生产同类设备或生产线的厂家尤为有用。这些厂家的编程人员为设备的各组件或工艺功能编写了大量的通用的子程序。即使不知道子程序的内部代码，只要知道子程序的功能和输入、输出参数的意义，就可以通过程序之间的调用快速“组装”出满足不同用户要求的控制程序。就好像用数字集成电路芯片组成复杂的数字电路一样。


子程序如果没有输入、输出参数，它和调用它的程序之间没有清晰的接口，很难实现结构化编程。


子程序如果没有局部变量，它和调用它的程序之间只能通过全局变量来交换数据，子程序内部也只能使用全局变量。将子程序和中断程序移植到别的项目时，需要重新统一安排它们使用的全局变量，以保证不会出现地址冲突。当程序很复杂，子程序和中断程序很多时，这种重新分配地址的工作量非常大。


如果子程序和中断程序有局部变量，并且它们内部只使用局部变量，不使用全局变量，因为与其他POU没有地址冲突，不需作任何改动，就可以将子程序移植到别的项目中去。




3．西门子的S7-300/400的程序结构


S7-300/400将子程序分为功能（Function，或称为函数）和功能块（FunctionBlock）。


S7-300/400的功能与S7-200的子程序基?{上相同。它们均有输入、输出参数和临时变量，功能的局部数据中的返回值实际上属于输出参数。它们没有**的存储区，功能执行结束后，不再保存临时变量中的数据。


可以用全局变量来保存那些在功能执行结束后需要保存的数据，但是会影响到功能的可移植性。


功能块是用户编写的有自己**的存储区（即背景数据块）的程序块，功能块的输入、输出参数和静态变量存放在*的背景数据块中，临时变量存储在局部数据堆栈中。每次调用功能块时，都要*一个背景数据块。功能块执行完后，背景数据块中的数据不会丢失，但是不会保存局部数据堆栈中的数据。


功能块采用了类似于C++的封装的概念，将程序和数据封装在一起，具有很好的可移植性。


S7-300/400的共享数据块可供所有的逻辑块使用。




4．IEC61131-3的程序结构


IEC61131-3是PLC的编程语言标准。IEC61131-3是世界上**个，也是至今为止一的工业控制领域的编程语言标准。IEC


61131-3有三种POU：程序、功能块和功能。


功能是有多个输入参数和一个输出参数（返回值）的POU，返回值的名称与功能的名称相同，需要定义返回值的数据类型。调用具


有相同输入值的功能总是返回相同的结果。功能可以调用其他功能，但是不能调用功能块或程序。功能可定义的局部变量有VAR和VAR_INPUT。


功能块是有多个输入/输出参数和内部存储单元的POU，功能块的输出参数值与其内部存储单元的值有关。功能块可以调用其他功能


块或功能，但是不能调用程序。


在调用功能块之前，必须在要调用功能块的POU中为每次调用声明功能块的实例，操作系统将为每次调用分配功能块**的存储区


（类似于S7-300/400的背景数据块）。


功能因为没有内部存储区，调用时不需要实例化。


程序的行为和用途类似于功能块，程序具有输入和输出参数，而且可以具有内部存储区。程序通常包含有对功能和功能块的调用。


IEC61131-3定义了若干标准的功能和功能块。




5．S7-300/400与IEC61131-3程序结构的区别


1）S7-300/400的功能可以有多个输出参数，返回值也属于输出参数。IEC61131-3的功能只有一个返回值。


2）IEC61131-3的功能块用于保存局部变量的**存储区是在声明功能块的实例时分配的，它对用户是不透明的，其他POU不能直接访问该存储区。


S7-300/400的功能块的局部变量（不包括临时变量）保存在它的背景数据块中。其他POU可以访问背景数据块中的变量。如果需要多次调用同一个功能块来控制同一类型的被控对象，每次调用都需要*一个背景数据块，但是这些背景数据块中的变量又很少，这样在项目中就出现了大量的背景数据块。可以使用多重背景数据块来减少背景数据块的数量。但是需要增加一个用来管理多重背景的功能块。


3）S7-300/400的功能块的局部变量有临时变量和静态变量，IEC61131-3的功能块的内部变量Var相当于S7-300/400的静态变量。


4）S7-300/400将数据区划分为数据块来使用，数据块的大小与数据块中定义的变量的数据类型和变量的个数有关。IEC61131-3没有数据块的概念。
设备定期清扫
（1） 每六个月或季度对PLC进行清扫，切断给PLC供电的电源把电源机架、CPU主板及输入/输出板依次拆下，进行吹扫、清扫后再依次原位安装好，将全部连接恢复后送电并启动PLC主机。认真清扫PLC箱内卫生；
（2） 每三个月更换电源机架下方过滤网。
PLC采用的编程语言有梯形图、布尔助记符、功能表图、功能模块和语句描述编程语言。编程方法的多样性使编程简单、应用面拓展。操作十分灵活方便，监视和控制变量十分容易。

西门子PLC系统的配置与特点


西门子plc根据规模和性能的大小，主要有s7-200s7-300和s7-400三种，下面就简单介绍一下该三种产品的一些特性。


1、s7-200


针对低性能要求的摸块化小控制系统，它较多可有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?{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，这样就可以显着的扩展s7-200的输入和输出点数。






2、s7-300


相比较s7-200，s7-300针对的是中小系统，他的模块可以扩展多达32个模块，背板总线也在模块内集成，它的网络连接已比较成熟和流行，有mpi、工业以太网，使通讯和编程变得简单，选择性也比较多，并可借助工具进行组态和设置参数。s7-300的模块稍微多一点，除了信号模块(sm)和200的em模块同类型之外，它还有接口模块(im)——用来进行多层组态，把总线从一层传到另一层;占位模块(dm)——为没有设置参数的信号模块保留一个插槽或为以后安装的接口模块保留一个插槽;功能模块(fm)——执行特殊功能，如计数、定位、闭环控制相当于对cpu功能的一个扩展或补充;通讯处理器(cp)——提供点对点连接、profibus和工业以太网。


针对cpu设计模式选择器有：mres=模块复位功能;stop=停止模式，程序不执行;run=程序执行，编程器只读操作;run-p=程序执行，编程器可读写操作。状态指示器：sf，batf=电池故障;dc5v=内部5vdc电压指示;frce=表示至少有一个输入或输出被强制;run=当cpu启动时闪烁，在运行模式下常亮;stop=在停止模式下常亮，有存储器复位请求时慢速闪烁，正在执行复位时快速闪烁。mpi接口用来连接到编程设备或其它设备，dp接口用来直接连接到分布式i/o。






3、s7-400


同300的区别主要在于热启动(wrst)这一部分，其他基?{一样。它还有一个外部的电池电源接口，当在线更换电池时可以向ram提供后备电源。编程设备主要有pg720pg740pg760——可以理解成装有编程软件的手提电脑;也可以直接用安装有step7(siemens的编程软件)的pc来完成。而实现通讯(要编程首先要和plc的cpu通讯上)的要求主要在于接口：1.可以在pc上装cp5611卡——上面有mpi口，可用电缆直接连接。2.加个pc适配器，把mpi口转换成rs-232口后接到pc上。3.plc加cp343卡，使它具有以太网口。






4、西门子plc在工程中的应用


每个自动化过程都是由许多较小的部分和子过程组成，所以工程建立的**个任务是分解子任务。而每个子任务定义了自动化系统要完成的硬件和软件要求。其中硬件包括输入/输出数目和类型，对应模块序号和类型，所用机架号，cpu型号和容量，hmi系统，网络系统。软件方面主要是程序结构，自动化过程中的数据管理，组态数据、通讯数据及程序和项目文档。在siemens的s7中，上述工作都在项目管理(simatic管理器)，包括必须的硬件(+组态)，网络(+组态)，所有程序和自动化解决方案的数据管理。f1在线帮助。simatic管理器管理step7项目，编写step7用户程序的工具，有梯形图lad，语句表stl，和功能块图fbd，编程语言。利用编程器或外部编程器可以把用户程序保存到eprom卡上。simatic管理器是一个在线/离线编辑s7对象的图形化用户界面，这些对象包括项目、用户程序、快、硬件站和工具。此管理器的用户界面中工具条和windows差不多，就是多了?{个plc菜单——显示访问节点、存储器卡、下载、仿真模块。


step7项目结构：项目中，数据以对象形式存储，按树型结构组织。**级：包含项目图表，每个项目代表和项目存储有关的一个数据结构。*二级：站(如s7-300)用于存放硬件组态和模块参数等信息，站是组态硬件的起点。s7程序文件夹是编写程序的起点，所有s7系列的软件均放在s7程序文件夹下，它包含程序块文件和源文件夹。simatic的网络图表(mpi、profibus、工业以太网)*三级和其他级：和上级对象类型有关。编程器可离线/在线查看项目——offline：编程器硬盘上的内容;online：通过网线从plc读到的内容。菜单选项：在options-customize设置语言、助记符、常用特性(存储位置、系统信息显示)。创建一个项目：filenewnewproject插入s7程序块：insertprograms7program插入s7块：inserts7block然后可选：1：组织块(ob)被操作系统调用，他们是操作系统和用户程序的接口。2：功能fc和功能块fb是实际的用户程序利用他们可以把复杂的程序分解成小的，易于调试的单元。3：数据块存储用户的数据。选择所需块类型后，会打开一个属性对话框，其中可输入块序号和要使用的编程语言，及其他设置。






5、硬件组态和存储器概念


装载存储器是一个可编程模块，它包括建立在编程设备上的装载对象(逻辑块、数据块和其他信息)，它可以是存储器卡或内部集成的ram。存储器卡一般有两种，其中，当采用ram存储器卡时，系统必须配备电池，当采用flasheprom存储器卡时，则断电不会丢失，但内部ram中的数据仍需电池保持。工作存储器仅包含和运行时间使用的程序和数据，ram工作存储器集成在cpu中，通过后备电池保持。系统存储器包括过程映象输入和输出表(pii，piq)，位存储器，定时器，计数器和局部堆践。保持存储器是非挥发的ram，即使没有安装后备电池也可用来保持某些数据，设置cpu参数时要*保持的区域。


从上述概念可知，假如我们在线修改程序，被修改的块存放在工作存储器中，当把程序上载到编程器时，就从工作存储器传到编程器。由于断电会导致ram数据的丢失，所以假如要安全保存被修改的程序，就必须保存在feprom或硬盘上。


硬件组态和参数分配


组态就是指在硬件组态的站窗口中分配机架、块可分布式i/o，可从硬件目录中选择部件;参数分配就是建立可分配参数模块的特性，例如启动特性、保持区等;设定组态就是设定好的硬件组态和参数分配;实际组态指已存在的实际组态和参数分配，一般是在已装配的系统中，从plc的cpu中读出来的。


组态过程：


启动硬件组态：新建一个项目(project)，选择该项目，并插入(insert)一个站(station)，在simatic管理器中选择硬件站(hardware)双击open即可，我们同时可以打开硬件目录——view-catalog，如果选择标准硬件目录库，它会提供所有的机架、模块和接口模块。
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PLC有较高的易操作性。它具有编程简单，操作方便，维修容易等特点，一般不容易发生操作的错误。对PLC的操作包括程序输入和程序更改的操作。程序的输入直接可接显示，更改程序的操作也可以直接根据所需要的地址编号或接点号进行搜索或程序寻找，然后进行更改。
检修前准备
（1） 检修前准备好工具；
（2） 为**元件的功能不出故障及模板不损坏，必须用保护装置及认真作防静电准备工作；
（3） 检修前与调度和操作工联系好，需挂检修牌处挂好检修牌。