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西門子S7-400PLC產品特點功能及應用

  SIMATIC S7-400

    西門子S7-400 PLC

是用于中、性能范圍的可編程序控制器。SIMATIC S7-400PLC

的主要特色為：高的處理速度、強大的通訊性能和卓越的CPU資源裕量。

    大的PLC，適用于中控制領域

   解決方案滿足復雜的任務要求

    功能分級的CPU以及種類的模板，

總能為其自動化任務找到的解決方案

    實現(xiàn)分布式系統(tǒng)和擴展通訊能力都很簡便，組成系統(tǒng)靈活自如

   用戶友好，操作簡單，免風扇設計

   隨著應用的擴大，系統(tǒng)擴展問題

   產品特點

    S7-400 PLC采用模塊化無風扇的設計，耐用，

同時可以選用多種級別(功能逐步升級)的CPU

，并配有多種通用功能的模板，

這使用戶能根據需要組合成不同的系統(tǒng)。當控制系統(tǒng)規(guī)模擴大

或升級時，只要適當?shù)卦黾右恍┠０?，便能使系統(tǒng)升級和充分滿足需要。

   產品應用

    SIMATIC S7-400是用于中、性能范圍的可編程序控制器

1．SIMATIC S7-200 PLC S7-200 PLC是小型化的PLC，它適用于各行各業(yè)，各種場合中的自動檢測、監(jiān)測及控制等。S7-200 PLC的強大功能使其無論單機運行，或連成網絡實現(xiàn)復雜的控制功能。 S7-200PLC可提供4個不同的基本型號與8種CPU可供選擇使用。

2．SIMATIC S7-300 PLC S7-300是模塊化小型PLC系統(tǒng)，能滿足中等性能要求的應用。各種單獨

西門子PLC之S7家族

西門子PLC之S7家族

的模塊之間可進行廣泛組合構成不同要求的系統(tǒng)。與S7-200 PLC比較，S7-300 PLC采用模塊化結構，具備（0.6~0.1μs）的指令運算速度；用浮點數(shù)運算比較地實現(xiàn)了更為復雜的算運算；一個帶標準用戶接口的軟件工具方便用戶給模塊進行參數(shù)賦值；方便的人機界面服務已經集成在S7-300操作系統(tǒng)內，人機對話的編程要求大大減少。SIMATIC人機界面（HMI）從S7-300中取得數(shù)據，S7-300按用戶指定的刷新速度傳送這些數(shù)據。S7-300操作系統(tǒng)自動地處理數(shù)據的傳送；CPU的智能化的診斷系統(tǒng)連續(xù)監(jiān)控系統(tǒng)的功能是否正常、記錄錯誤和系統(tǒng)（例如：時，模塊更換，等等）；多級口令保護可以使用戶高度、地保護其技，未經允許的復制和修改；S7-300 PLC設有操作方式選擇開關，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，這樣就可非法刪除或改寫用戶程序。具備強大的通信功能，S7-300 PLC可通過編程軟件Step 7的用戶界面提供通信組態(tài)功能，這使得組態(tài)容易、簡單。S7-300 PLC具有多種不同的通信接口，并通過多種通信處理器來連接AS-I總線接口和工業(yè)以太網總線系統(tǒng)；串行通信處理器用來連接點到點的通信系統(tǒng)；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(tǒng)及其他SIMATIC S7/M7/C7等自動化控制系統(tǒng)。

3． SIMATIC S7-400 PLC S7-400 PLC是用于中、性能范圍的可編程序控制器。 S7-400 PLC采用模塊化無風扇的設計，耐用，同時可以選用多種級別（功能逐步升級）的CPU，并配有多種通用功能的模板，這使用戶能根據需要組合成不同的系統(tǒng)。當控制系統(tǒng)規(guī)模擴大或升級時，只要適當?shù)卦黾右恍┠０澹隳苁瓜到y(tǒng)升級和充分滿足需要。

工作原理編輯

當PLC投入運行后，其工作過程一般分為三個階段，即輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新三個階段。完成上述三個階段稱作一個掃描周期。在整個運行期間，PLC的CPU以的掃描速度重復執(zhí)行上述三個階段。

輸入采樣

在輸入采樣階段，PLC以掃描方式依次地讀入輸入狀態(tài)和數(shù)據，并將它們存入I/O映象區(qū)中的相應得單元內。輸入采樣結束后，轉入用戶程序執(zhí)行和輸出刷新階段。在這兩個階段中，即使輸入狀態(tài)和數(shù)據發(fā)生變化，I/O映象區(qū)中的相應單元的狀態(tài)和數(shù)據也不會改變。因此，如果輸入是脈沖信號，則該脈沖信號的寬度須大于一個掃描周期，才能在任何情況下，該輸入均能被讀入。

用戶程序執(zhí)行

在用戶程序執(zhí)行階段，PLC總是按由上而下的順序依次地掃描用戶程序(梯形圖)。在掃描每一條梯形圖時，又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點構成的控制線路，并按先左后右、先上后下的順序對由觸點構成的控制線路進行邏輯運算，然后根據邏輯運算的結果，刷新該邏輯線圈在系統(tǒng)RAM存儲區(qū)中對應位的狀態(tài)；或者刷新該輸出線圈在I/O映象區(qū)中對應位的狀態(tài)；或者確定是否要執(zhí)行該梯形圖所規(guī)定的功能指令。

即，在用戶程序執(zhí)行過程中，只有輸入點在I/O映象區(qū)內的狀態(tài)和數(shù)據不會發(fā)生變化，而其他輸出點和軟設備在I/O映象區(qū)或系統(tǒng)RAM存儲區(qū)內的狀態(tài)和數(shù)據都有可能發(fā)生變化，而且排在上面的梯形圖，其程序執(zhí)行結果會對排在下面的凡是用到這些線圈或數(shù)據的梯形圖起作用；相反，排在下面的梯形圖，其被刷新的邏輯線圈的狀態(tài)或數(shù)據只能到下一個掃描周期才能對排在其上面的程序起作用。

輸出刷新

當掃描用戶程序結束后，PLC就進入輸出刷新階段。在此期間，CPU按照I/O映象區(qū)內對應的狀態(tài)和數(shù)據刷新的輸出鎖存電路，再經輸出電路驅動相應的外設。這時，才是PLC的真正輸出。

同樣的若干條梯形圖，其排列次序不同，執(zhí)行的結果也不同。另外，采用掃描用戶程序的運行結果與繼電器控制裝置的硬邏輯并行運行的結果有所區(qū)別。當然，如果掃描周期所占用的時間對整個運行來說可以忽略，那么二者之間就沒有什么區(qū)別了。

保養(yǎng)編輯

設備定期測試、調整

（1） 每半年或季度檢查PLC柜中接線端子的連接情況，若發(fā)現(xiàn)松動的地方及時重新堅固連接；

（2） 對柜中給主機供電的電源每月重新測量工作電壓；

設備定期清掃

（1） 每六個月或季度對PLC進行清掃，切斷給PLC供電的電源把電源機架、CPU主板及輸入/輸出板依次拆下，進行吹掃、清掃后再依次原位安裝好，將連接恢復后送電并啟動PLC主機。認真清掃PLC箱內衛(wèi)生；

（2） 每三個月更換電源機架下方過濾網；

檢修前準備

（1） 檢修前準備好工具；

（2） 為保障元件的功能不出故障及模板不損壞，須用保護裝置及認真作靜電準備工作；

（3） 檢修前與調度和操作工聯(lián)系好，需掛檢修牌處掛好檢修牌；

設備拆裝順序及方法

（1） 停機檢修，須兩個人以上監(jiān)護操作；

（2） 把CPU前面板上的方式選擇開關從“運行”轉到“?！蔽恢?；

（3） 關閉PLC供電的總電源，然后關閉其它給模坂供電的電源；

（4） 把與電源架相連的電源線記清線號及連接位置后拆下，然后拆下電源機架與機柜相連的螺絲，電源機架就可拆下；

（5） CPU主板及I/0板可在旋轉模板下方的螺絲后拆下；

（6） 安裝時以相反順序進行；

檢修工藝及技要求

（1） 測量電壓時，要用數(shù)字電壓表或為1%的表測量

（2）電源機架，CPU主板都只能在主電源切斷時取下；

（3） 在RAM模塊從CPU取下或CPU之前，要斷開PC的電源，這樣才能數(shù)據不混亂；

（4） 在取下RAM模塊之前，檢查一下模塊電池是否正常工作，如果電池故障燈亮時取下模塊RAM內容將丟失；

（5） 輸入/輸出板取下前也應先關掉總電源，但如果生產需要時I/0板也可在可編程控制器運行時取下，但CPU板上的QVZ（時）燈亮；

（6） 撥插模板時，要格外小心，輕拿輕放，并運離產生靜電的物品；

（7） 更換元件不得帶電操作；

（8） 檢修后模板安裝要安插到位

電池更換編輯

當PLC的用戶程序要保留在RAM中時，就會用到電池，電池通常是3V或3.6V的不可充電的鋰電池，電池的使用壽命通常是五年左右，電池用久了，電壓就會下降，當其下降到不RAM中數(shù)據時，RAM中的程序就會丟失。如果用戶沒有備份程序，就會相當麻煩。

一般PLC內部設有電池電壓檢測電路，當電壓下降到程度時，PLC就會報警，提醒更換電池。PLC的使用說明書都有提供更換電池的方法。一般來 說，PLC在斷電后，因為PLC上RAM電源端接有充電電容，即使把電池去掉，電容上充電電量也RAM內的數(shù)據保持一段時間，所以如果取掉電池后在短 時間內（通常5分鐘）再將新電池換上去，數(shù)據是不會丟失的。

但用戶實際使用PLC的環(huán)境情況不盡相同，例如電容的容量下降，RAM電源回路有 灰塵、油泥等形成放電回路等，這會加快PLC斷電后電容的放電速度，從而使時間不好把握。如果在帶電的情況下更換電池就可保程序。因為電源會 有電壓加在RAM芯片的電源腳。當然更換時亦要小心應對，注意電池的性以及避免短路情況發(fā)生。

是把PLC通電15分鐘（給內部電容充電），斷電，在5分鐘內換好新的電池，再上電試一下。

西門子PLC有帶卡的，有不帶電池的；也有帶卡的，帶電池的。程序存在MMC卡中，如果沒有存儲卡，需要電池保存程序的，更換電池時候務注意，帶電的情況下，將舊電池取出來，然后將新電池換上即可。

優(yōu)點編輯

PLC不需要大量的活動元件和連線電子元件。它的連線大大減少。與此同時，系統(tǒng)的維修簡單，維修時間短。Plc采用了一系列性設計的方法進行設計。例如：冗余的設計。斷電保護，故障診斷和信息保護及恢復。PLC是為工業(yè)生產過程控制而專門設計的控制裝置，它具有比通用計算機控制更簡單的編程語言和更的硬件。采用了精簡化的編程語言。編程出錯率大大降低。

易操作

PLC有較高的易操作性。它具有編程簡單，操作方便，維修容易等特點，一般不容易發(fā)生操作的錯誤。對PLC的操作包括程序輸入和程序更改的操作。程序的輸入直接可接顯示，更改程序的操作也可以直接根據所需要的地址編號或接點號進行搜索或程序尋找，然后進行更改。PLC有多種程序設計語言可供使用。用于梯形圖與電氣原理圖較為接近。容易掌握和理解。PLC具有的自診斷功能對維修人員維修技能的要求降低。當系統(tǒng)發(fā)生故障時，通過硬件和軟件的自診斷，維修人員可以很快找到故障的部位。

靈活

PLC采用的編程語言有梯形圖、布爾助記、功能表圖、功能模塊和語句描述編程語言。編程方法的多樣性使編程簡單、應用面拓展。操作十分靈活方便，和控制變量十分容易。

西門子PLC S7-300系列PLC安裝及注意事項：

一、輔助電源功率較小，只能帶動小功率的設備(光電傳感器等);

二、 一般PLC均有數(shù)量的占有點數(shù)(即空地址接線端子)，不要將線接上;

三、 PLC存在I/O響應延遲問題，尤其在快速響應設備中應加以注意。

四、輸出有繼電器型，晶體管型(輸出時宜選用)，輸出可直接帶輕負載(LED指示燈等);

五、輸入/斷開的時間要大于PLC掃描時間;

六、PLC輸出電路中沒有保護，因此應在外部電路中串聯(lián)使用熔斷器等保護裝置，負載短路造成損壞PLC;

七、 不要將交流電源線接到輸入端子上，以免燒壞PLC;

八、接地端子應接地，不與其它設備接地端串聯(lián)，接地線裁面不小于2mm2;

九、 輸入、輸出信號線盡量分開走線，不要與動力線在同一管路內或捆扎在一起，以免出現(xiàn)干擾信號，產生誤動作;信號傳輸線采用屏蔽線，并且將屏蔽線接地;為 信號，輸入、輸出線一般控制在20米以內;擴展電纜易受噪聲電干擾，應遠離動力線、