西門子S7-300PLC模塊控制器代理商

生活賦予我們一種巨大的和無限高貴的禮品，這就是青春：充滿著力量，充滿著期待志愿，充滿著求知和斗爭的志向，充滿著希望信心和青春

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上海非俗自動化科技有限公司

 ；劉香

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在線商務(wù)  

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西門子6ES7332-7ND02-0AB0
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技術(shù)數(shù)據(jù)

數(shù)據(jù)在存儲器中存取的方式

1．位、字節(jié)、字和雙字

二進(jìn)制數(shù)的1位（bit）只有0和1兩種不同的取值，可用來表示開關(guān)量（或稱數(shù)字量）的兩種不同的狀態(tài)，如觸點(diǎn)的斷開和接通，線圈的通電和斷電等。如果該位為1，則表示梯形圖中對應(yīng)的編程元件的線圈“得電”，其常開觸點(diǎn)閉合、常閉觸點(diǎn)斷開，以后稱該編程元件為1狀態(tài)，或稱該編程元件ON。反之亦反。

8位二進(jìn)制數(shù)組成1個(gè)字節(jié)（Byte），其中的第0位為zui低位（LSB），第7位為zui高位（MSB）。兩個(gè)字節(jié)組成1個(gè)字（Word），兩個(gè)字組成1個(gè)雙字。

2．?dāng)?shù)據(jù)的存取方式

（1）“位”存取方式：位存儲單元的地址由字節(jié)地址和位地址組成，如I3.2，其中的區(qū)域標(biāo)識符“I”表示輸入（Input），字節(jié)地址為3，位地址為2。如圖：

這種存取方式稱為“字節(jié)·位”尋址方式。

（2）“字節(jié)”存取方式：輸入字節(jié)IB3（Byte）由I3.0~I3.7這8位組成。

（3）“字”存取方式：相鄰的兩個(gè)字節(jié)組成一個(gè)字，一個(gè)字中的兩個(gè)字節(jié)的地址必須連續(xù)，且低位字節(jié)在一個(gè)字中應(yīng)該是高8位，高位字節(jié)在一個(gè)字中應(yīng)該是低8位。IW14表示由IB14和IB15組成的1個(gè)字，IW14中的I為區(qū)域標(biāo)識符，W表示字（Word），14為起始字節(jié)的地址。IW14中的IB14應(yīng)該是高8位，IB15應(yīng)該是低8位。

（4）“雙字”存取方式：相鄰的四個(gè)字節(jié)表示一個(gè)雙字，四個(gè)字節(jié)的地址必須連續(xù)。zui低位字節(jié)在一個(gè)雙字中應(yīng)該是zui高8位。ID12表示由IB12~IB15組成的雙字，I為區(qū)域標(biāo)識符，D表示存取雙字（Double Word），12為起始字節(jié)的地址。ID12中的IB12應(yīng)該是zui高8位，IB15應(yīng)該是zui低8位。如圖：

如：設(shè)電氣0231、0232班各40人，每班分5個(gè)小組，每小組8人。

則“位”方式：電氣0231班 *組 1號同學(xué)

“字節(jié)”方式：電氣0231班 *組

“字”方式  ：電氣0231班

“雙字”方式：電氣023

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比較簡單的實(shí)現(xiàn)PID閉環(huán)控制的方法

PID控制的難點(diǎn)在于整定控制器的參數(shù)。為了學(xué)習(xí)整定PID控制器參數(shù)的方法，必須做閉環(huán)實(shí)驗(yàn)，開環(huán)運(yùn)行PID程序沒有任何意義。用硬件組成一個(gè)閉環(huán)需要PLC的CPU模塊、模擬量輸入模塊和模擬量輸出模塊，此外還需要被控對象、檢測元件、變送器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)。例如可以用電熱水壺作為被控對象，用熱電阻檢測溫度，用溫度變送器將溫度轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)電壓，用移相控制的交流固態(tài)調(diào)壓器作執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
 有沒有比較簡單的實(shí)現(xiàn)PID閉環(huán)控制的方法呢？
 在控制理論中，用傳遞函數(shù)來描述被控對象、檢測元件、執(zhí)行機(jī)構(gòu)和PID控制器。
 被控對象一般是串聯(lián)的慣性環(huán)節(jié)和積分環(huán)節(jié)的組合。在實(shí)驗(yàn)室可以用以運(yùn)算放大器為核心的模擬電路來模擬廣義的被控對象（包括檢測元件和執(zhí)行機(jī)構(gòu)）的傳遞函數(shù)。我曾將這種運(yùn)放電路用于S7-200和S7-1200的PID參數(shù)自動調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)。
 用運(yùn)算放大器模擬被控對象一般需要做印刷電路板，還是比較麻煩。有沒有更簡單的方法呢？
 除了用運(yùn)算放大器來模擬被控對象的傳遞函數(shù)，也可以用PLC的程序來模擬。為此我編寫了用來模擬被控對象的S7-200的子程序，它也可以用于S7-200 SMART。使用模擬的被控對象的PID閉環(huán)示意圖如下圖所示，虛線右邊是被控對象，DISV是系統(tǒng)的擾動輸入值。虛線左邊是PLC的PID控制程序。
 


 被控對象的數(shù)學(xué)模型為3個(gè)串聯(lián)的慣性環(huán)節(jié)，其增益為GAIN，3個(gè)慣性環(huán)節(jié)的時(shí)間常數(shù)分別為TIM1～TIM3。其傳遞函數(shù)為
 


 分母中的“s”為自動控制理論中拉普拉斯變換的拉普拉斯算子。將某一時(shí)間常數(shù)設(shè)為0，可以減少慣性環(huán)節(jié)的個(gè)數(shù)。圖中被控對象的輸入值INV是PID控制器的輸出值。被控對象的輸出值OUTV作為PID控制器的過程變量（反饋值）PV。
 下圖是模擬被控對象的子程序，實(shí)際上只用了兩個(gè)慣性環(huán)節(jié)，其時(shí)間常數(shù)分別為5000ms和2000ms。用與PID的采樣周期相同的定時(shí)中斷時(shí)間間隔來調(diào)用這個(gè)子程序。
 


 下圖是用來監(jiān)視PID回路運(yùn)行情況的STEP 7-Micro/WIN的PID調(diào)節(jié)控制面板，可以用它進(jìn)行PID參數(shù)自整定或手動調(diào)節(jié)PID參數(shù)的實(shí)驗(yàn)。標(biāo)有PV（即被控量）的是過程變量的階躍響應(yīng)曲線。
 


 將上圖中的積分時(shí)間由0.03min（分鐘）增大到0.12min，下圖的超調(diào)量有明顯的減小。通過修改PID的參數(shù)，觀察被控量階躍響應(yīng)曲線給出的超調(diào)量和調(diào)節(jié)時(shí)間等特征量的變化情況，可以形象直觀、快速地學(xué)習(xí)和掌握PID參數(shù)的整定方法。
 

技術(shù)數(shù)據(jù)

		SIMATIC S7-300，計(jì)數(shù)器模塊FM 350-1，用于S7-300，計(jì)數(shù)器功能，高達(dá)500 KHZ1 通道，用于連接5V和24V 增量式編碼器
電源電壓
輔助電壓 1L+，負(fù)載電壓 2L+
● 額定值 (DC)		valuecell="">24 V
允許范圍（包含波紋）
— 動態(tài)，下限 (DC)		valuecell="">18.5 V
— 動態(tài)，上限 (DC)		valuecell="">30.2 V
— 靜態(tài)，下限 (DC)		valuecell="">20.4 V
— 靜態(tài)，上限 (DC)		valuecell="">28.8 V
非周期性跳過
— 持續(xù)時(shí)間		valuecell="">500 ms
— 恢復(fù)時(shí)間		valuecell="">50 s
— 數(shù)值		valuecell="">35 V
輸入電流
來自負(fù)載電壓 1L+（空載），zui大值		valuecell="">40 mA
來自背板總線 DC 5 V，zui大值		valuecell="">160 mA
傳感器供電
5 V 傳感器供電
● 5 V		valuecell="">是; 5.2 V +/-2 %
● 輸出電流，zui大值		valuecell="">300 mA
24 V 傳感器供電
● 24 V		valuecell="">是; 1L+ (-3 V)
● 輸出電流，zui大值		valuecell="">400 mA
功率損失
功率損失，典型值		valuecell="">4.5 W
數(shù)字輸入
數(shù)字輸入端數(shù)量		valuecell="">3
功能		valuecell="">1 個(gè)用于門開啟，1 個(gè)用于門關(guān)閉，1 個(gè)用于計(jì)數(shù)器記錄
輸入電壓
● 對于信號“0”		valuecell="">-28.8 ... +5V
● 對于信號“1”		valuecell="">+11 至 +28.8V
輸入電流
● 對于信號“1”，典型值		valuecell="">9 mA
數(shù)字輸出
數(shù)字輸出端數(shù)量		valuecell="">2
短路保護(hù)		valuecell="">是; 電子脈沖
感應(yīng)式關(guān)閉電壓的限制		valuecell="">2L+ (-39 V)
輸出電壓
● 對于信號“0”的zui大值		valuecell="">3 V
● 對于信號 “1”，zui小值		valuecell="">2L+ (-1,5 V)
輸出電流
● 對于信號“1”的額定值		valuecell="">0.5 A
● 針對信號“1”的允許范圍 0 至 60 ℃，zui小值		valuecell="">5 mA
● 針對信號“1”的允許范圍 0 至 60 ℃，zui大值		valuecell="">0.6 A
電阻負(fù)載時(shí)的輸出延遲
● 從 “0” 到“1”，zui大值		valuecell="">300 µs
傳感器
可連接傳感器
● 增量編碼器（對稱）		valuecell="">是; 附帶 2 個(gè) 90°轉(zhuǎn)置的脈沖序列
● 增量編碼器（非對稱）		valuecell="">是
● 24 V 啟動器		valuecell="">是
● 24 V 方向傳感器		valuecell="">是; 1 個(gè)脈沖序列，1 個(gè)方向電平
計(jì)數(shù)器
計(jì)數(shù)器輸入端數(shù)量		valuecell="">1
計(jì)數(shù)范圍，說明		valuecell="">32 位或 ±31 位
zui小脈沖寬度，可調(diào)整		valuecell="">是; 2.5 μs 或 25 μs
計(jì)數(shù)器輸入 5 V
● 類型		valuecell="">RS 422
● 終端電阻		valuecell="">220
● 差動輸入電壓		valuecell="">1,3 V
● 計(jì)數(shù)頻率，zui大值		valuecell="">500 kHz
計(jì)數(shù)器輸入 24 V
● 信號“0”的輸入電壓		valuecell="">-28.8 ... +5V
● 信號“1”的輸入電壓		valuecell="">+11 至 +28.8V
● 信號“1”的輸入電流，典型值		valuecell="">9 mA
● 計(jì)數(shù)頻率，zui大值		valuecell="">200 kHz
● zui小脈沖寬度		valuecell="">2.5 µs
電位隔離
數(shù)字輸入電位隔離
● 在通道和背板總線之間		valuecell="">是; 光電耦合器
數(shù)字輸出電位隔離
● 在通道和背板總線之間		valuecell="">是; 光電耦合器
計(jì)數(shù)器電位隔離
● 在通道和背板總線之間		valuecell="">是; 光電耦合器
允許的電位差
在不同電路之間		valuecell="">75V DC/60V AC
絕緣
絕緣測試，使用		valuecell="">500 V
連接技術(shù)
需要的前置插頭		valuecell="">1x 20 針
尺寸
寬度		valuecell="">40 mm
高度		valuecell="">125 mm
深度		valuecell="">120 mm
重量發(fā)表人：劉香：
重量，約		valuecell="">250 g

電源模塊（PS）

將市電電壓（AC120/230V）轉(zhuǎn)換為DC24V，為CPU和24V直流負(fù)載電路（信號模塊、傳感器、執(zhí)行器等）提供直流電源。輸出電流有2A、5A、10A三種

●正常：綠色LED燈亮

●過載：綠色LED燈閃

●短路：綠色LED燈暗（電壓跌落，短路消失后自動恢復(fù)）
 

●電壓波動范圍：5%

CPU模塊

各種CPU有不同的性能，例如有的CPU集成有數(shù)字量和模擬量輸入/輸出點(diǎn)，有的CPU集成有PROFIBUS－DP等通信接口。CPU前面板上有狀態(tài)故障指示燈、模式開關(guān)、24V電源端子、電池盒與存儲器模塊盒（有的CPU沒有）

信號模塊（SM）

數(shù)字量輸入模塊：24V DC，120/230V AC

數(shù)字量輸出模塊：24V DC，繼電器

模擬量輸入模塊：電壓，電流，電阻，熱電偶

模擬量輸出模塊：電壓，電流
 

功能模塊 (FM)

功能模塊主要用于對時(shí)間要求苛刻、存儲器容量要求較大的過程信號處理任務(wù)。

-計(jì)數(shù)：計(jì)數(shù)器模塊

-定位：快速/慢速進(jìn)給驅(qū)動位置控制模塊、電子凸輪控制器模塊、步進(jìn)電動機(jī)定位模塊、伺服電動機(jī)定位模塊等

-閉環(huán)控制：閉環(huán)控制模塊

-工業(yè)標(biāo)識系統(tǒng)：接口模塊、稱重模塊、位置輸入模塊、超聲波位置解碼器等。

接口模塊 (IM)

接口模塊用于多機(jī)架配置時(shí)連接主機(jī)架（CR）和擴(kuò)展機(jī)架（ER）。S7－300通過分布式的主機(jī)架和3個(gè)擴(kuò)展機(jī)架，zui多可以配置32個(gè)信號模塊、功能模塊和通信處理器。

連接：

IMS 360發(fā)送、IMR 361接收；對于雙層組態(tài)，常用硬連線的IM 365 接口模塊

距離：

采用IM 365 、兩層機(jī)架，電纜zui大長度可達(dá)1米；采用IM 360 / 361 、多層機(jī)架，機(jī)架之間電纜zui大長度10米

通訊處理器(CP)

擴(kuò)展*處理單元的通訊任務(wù)，提供以下的連網(wǎng)能力：

-點(diǎn)到點(diǎn)連接

-PROFIBUS

-工業(yè)以太網(wǎng)

附件發(fā)

總線連接器和前連接器

產(chǎn)品簡介

編輯

S7-300

S7-300是德國西門子公司生產(chǎn)的可編程序控制器(PLC)系列產(chǎn)品之一。其模塊化結(jié)構(gòu)、易于實(shí)現(xiàn)分布式的配置以及性價(jià)比高、電磁兼容性強(qiáng)、抗震動沖擊性能好，使其在廣泛的工業(yè)控制領(lǐng)域中，成為一種既經(jīng)濟(jì)又切合實(shí)際的解決方案。

產(chǎn)品特性編輯

· 針對低性能要求的模塊化中小控制系統(tǒng)

· 可配不同檔次的CPU

· 可選擇不同類型的擴(kuò)展模塊

· 可以擴(kuò)展多達(dá)32個(gè)模塊

· 模塊內(nèi)集成背板總線

· 網(wǎng)絡(luò)連接 - 多點(diǎn)接口 (MPI), -PROFIBUS或-工業(yè)以太網(wǎng)

· 通過編程器PG訪問所有的模塊

· 無插槽限制

· 借助于“HWConfig”工具可以進(jìn)行組態(tài)和設(shè)置參數(shù)

產(chǎn)品特點(diǎn)編輯

· 循環(huán)周期短、處理速度高

· 指令集功能強(qiáng)大（包含350多條指令），可用于復(fù)雜功能

· 產(chǎn)品設(shè)計(jì)緊湊，可用于空間有限的場合

· 模塊化結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)更加靈活

· 有不同性能檔次的CPU模塊可供選用

· 功能模塊和I/O模塊可選擇

· 有可在露天惡劣條件下使用的模塊類型

工作原理編輯

· PLC采用循環(huán)執(zhí)行用戶程序的方式。OB1 是用于循環(huán)處理的組織塊（主程序），它可以調(diào)用別的邏輯塊，或被中斷程序（組織塊）中斷。

·在起動完成后，不斷地循環(huán)調(diào)用OB1，在OB1 中可以調(diào)用其它邏輯塊(FB, SFB, FC 或SFC)。

·循環(huán)程序處理過程可以被某些事件中斷。

·在循環(huán)程序處理過程中，CPU 并不直接訪問I/O模塊中的輸入地址區(qū)和輸出地址區(qū)，而是訪問CPU 內(nèi)部的輸入/輸出過程映像區(qū)（在CPU的系統(tǒng)存儲區(qū)）

編程工具編輯

使用STEP7軟件對S7-300進(jìn)行編程，目前S7-300的編程軟件版本為STEP7 V5.5 SP2。^[1]

STEP7包含了自動化項(xiàng)目從項(xiàng)目的啟動、實(shí)施到測試以及服務(wù)每一個(gè)階段所需的全部功能。

STEP7中的編程語言

1、順序功能圖

2、梯形圖

3、語句表

4、功能塊圖

5、結(jié)構(gòu)文本

組成部件編輯

導(dǎo)軌（Rail）

S7-300的模塊機(jī)架（起物理支撐作用，無背板總線），西門子提供一下五種規(guī)格的導(dǎo)軌：