S7-200系列PLC編程器的使用示例
Siemens編程器S7-200系列用在中小型設(shè)備上的自動(dòng)系統(tǒng)的控制單元,適用于各行各業(yè),各種場(chǎng)合中的檢測(cè),監(jiān)測(cè)及控制。
在這里,和大家一起來(lái)討論S7-200幾個(gè)使用方面的情況。
1.步進(jìn),伺服脈沖定位控制。
在設(shè)備的控制系統(tǒng)中,有關(guān)運(yùn)動(dòng)控制是很重要的,下面我們來(lái)看一看西門子S7-200系列PLC怎樣來(lái)實(shí)現(xiàn)這 個(gè)功能。
首先,確定使用哪個(gè)端口來(lái)發(fā)脈沖,如采用Q0.0發(fā)脈沖,則它的控制字為SMB67,脈沖同期為SMW68,脈 沖個(gè)數(shù)存放在SMD72中,
下面是控制字節(jié)的說(shuō)明:
Q0.0 Q0.1 控制字節(jié)說(shuō)明
SM67.0 SM77.0 PTO/PWM更新周期值 0=不更新,1=更新周期值
SM67.1 SM77.1 PWM更新脈沖寬度值 0=不更新,1=脈沖寬度值
SM67.2 SM77.2 PTO更新脈沖數(shù) 0=不更新,1=更新脈沖數(shù)
SM67.3 SM77.3 PTO/PWM時(shí)間基準(zhǔn)選擇 0=1微秒值,1=1毫秒值
SM67.4 SM77.4 PWM更新方法 0=異步更新,1=同步更新
SM67.5 SM77.5 PTO操作 0=單段操作,1=多段操作
SM67.6 SM77.6 PTO/PWM模式選擇 0=選擇PTO,1=選擇PWM
SM67.7 SM77.7 PTO/PWM允許 0=禁止PTO/PWM,1=允許
這樣根據(jù)以上表格,我們得出Q0.0控制字:SMB67為:10000101
采用PTO輸出,微妙級(jí)周期,發(fā)脈沖的周期(也就是頻率)與脈沖個(gè)數(shù)都要重新輸入。10000101轉(zhuǎn)化為 16進(jìn)制 為85,有了控制字以后,我們來(lái)寫這一段程序:
根據(jù)上面這段程序,我們知道了控制字的使用,同時(shí)也知道步進(jìn)電機(jī)的脈沖周期與沖個(gè)數(shù)的存放位置(對(duì) Q0.0來(lái)說(shuō)是SMW68與SMD72)。當(dāng)然,VW100與VD102內(nèi)的數(shù)據(jù)不同的話,步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)就不一樣。
還有一點(diǎn)需要說(shuō)明得是:M0.0導(dǎo)通---PLC捕捉到上升沿發(fā)動(dòng)脈沖輸出后,想停止的話,只須改變端口脈沖的 控制字,再啟動(dòng)PLS即可,程序如下:
2.高速計(jì)數(shù)功能。
西門子S7-200系列PLC具有高速計(jì)數(shù)的功能;舉一例子來(lái)談?wù)劯咚儆?jì)數(shù)的用途,我們采用普通電機(jī)來(lái)帶動(dòng)絲桿轉(zhuǎn)動(dòng),我們想控制轉(zhuǎn)動(dòng)距離,怎么來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題?那么我們可在電機(jī)另一頭與一編碼器聯(lián)接,電機(jī)轉(zhuǎn)一圈,編碼器也隨之轉(zhuǎn)一圈,同時(shí)根據(jù)規(guī)格發(fā)出不同的脈沖數(shù)。當(dāng)然,這些脈沖數(shù)的頻率比較高,PLC不能用普通的上升沿計(jì)數(shù)來(lái)取得這些脈沖,只能通過(guò)高速計(jì)數(shù)功能了。
啟動(dòng)高速計(jì)數(shù)功能,也要具有控制字
HSCO HSC1 描述
SM37.0 SM47.0 復(fù)位有效電平控制位 0=高電平有效, 1=低電平有效
SM37.1 SM47.1 啟動(dòng)有效電平控制位于 0=高電平有效, 1=低電平有效
SM37.2 SM47.2 正交計(jì)數(shù)器速率選擇 0=4X計(jì)數(shù)率, 1=1X計(jì)數(shù)率
SM37.3 SM47.3 計(jì)數(shù)方向控制位 0=減計(jì)數(shù), 1=正計(jì)數(shù)
SM37.4 SM47.4 向HSC中寫入計(jì)數(shù)方向 0=不更新, 1=更新計(jì)數(shù)方向
SM37.5 SM47.5 向HSC中寫入預(yù)置值 0=不更新, 1=更新預(yù)置值
SM37.6 SM47.6 向HSC中寫入當(dāng)前值 0=不更新, 1=更新當(dāng)前值
SM37.7 SM47.7 HSC允許 0=禁止HSC, 1=允許HSC
參照上面的表格,我們選擇HSC1高速計(jì)數(shù)器,控制字為SMB47,現(xiàn)在我們啟動(dòng)高速計(jì)數(shù)器HSC1,選擇為增計(jì)數(shù),更新計(jì)數(shù)方向,重新設(shè)置值,更新當(dāng)前值:這樣的話,HSC1的啟動(dòng)控制高為:11111000轉(zhuǎn)化為16進(jìn)制為 F8,將啟動(dòng)計(jì)數(shù)器時(shí)當(dāng)前值存放在SMD48中,將預(yù)存置放在SMD52中,具體的程序 如下:
同樣的,如果計(jì)數(shù)器在工作狀態(tài)下想停止計(jì)數(shù)器,也必須改變它的控制字后,啟動(dòng)HSC具體程序 如下:
3. PID回路控制功能。
西門子S7-200系列PLC的PID控制相當(dāng)?shù)暮?jiǎn)單,可以通過(guò)micro/win軟件的一個(gè)向?qū)С绦颍凑仗崾?span>,一步一步執(zhí)行您所要求PID控制的屬性即可,在這里談一談PID這三個(gè)參數(shù)的具體意義:P為增益項(xiàng),P越大,響應(yīng)起就快,在調(diào)節(jié)流量閥時(shí):設(shè)定流量為50%,當(dāng)目前流量接近50%,剛超過(guò),如果P值很大的話,那么流量閥會(huì)馬上會(huì)關(guān)閉,而不會(huì)控制在某一區(qū)域。這就是增益項(xiàng)太大引起。在調(diào)節(jié)的過(guò)程中應(yīng)該先將P值調(diào)節(jié)比較適當(dāng)了,再去調(diào)節(jié)I值,它為積分項(xiàng),是在控制器回路中控制對(duì)當(dāng)前值與設(shè)定值相等的偏差范圍。D為微分項(xiàng),主要作用是避免給定值的微分作用而引起的跳變。
在現(xiàn)場(chǎng)的PID參數(shù)的調(diào)整過(guò)程中,針對(duì)西門子S7-200型PLC我的建議是在不同的控制階段,采用不同的PID參數(shù)組,具體而言就是當(dāng)目前距離設(shè)定值差距較大時(shí),采用P值較大的一套PID參數(shù),如果當(dāng)前值快接近設(shè)定值范圍時(shí),采用P值較小的一套PID參數(shù)。
MM440-750/3 | 6SE6440-2UE17-5CA1 | 0.75 | 1.0 | 3.8 | 2.7 |
MM440-1550/3 | 6SE6440-2UE21-5CA1 | 1.5 | 2.0 | 5.3 | 3.9 |
MM440-2200/3 | 6SE6440-2UE22-2CA1 | 2.2 | 3.0 | 8.2 | 6.1 |
MM440-4000/3 | 6SE6440-2UE24-0CA1 | 4 | 5.0 | 11.2 | 9 |
MM440-5500/3 | 6SE6440-2UE25-5CA1 | 5.5 | 7.5 | 13.3 | 11 |
MM440-7500/3 | 6SE6440-2UE27-5CA1 | 7.5 | 10.0 | 21.7 | 17 |
MM440-11K/3 | 6SE6440-2UE31-1CA1 | 11 | 15.0 | 26.8 | 22 |
MM440-15K/3 | 6SE6440-2UE31-5DA1 | 15 | 20.0 | 32.7 | 27 |
MM440-18.5K/3 | 6SE6440-2UE31-8DA1 | 18.5 | 25.0 | 39.9 | 32 |
MM440-22K/3 | 6SE6440-2UE32-2DA1 | 22 | 30.0 | 50.5 | 41 |
MM440-30K/3 | 6SE6440-2UE33-0EA1 | 30 | 40.0 | 64.0 | 52 |
MM440-37K/3 | 6SE6440-2UE33-7EA1 | 37 | 50.0 | 78.0 | 62 |
MM440-45K/3 | 6SE6440-2UE34-5FA1 | 45 | 60.0 | 103.0 | 77 |
MM440-55K/3 | 6SE6440-2UE35-5FA1 | 55 | 75.0 | 132.0 | 99 |
MM440-75K/3 | 6SE6440-2UE37-5FA1 | 75 | 100.0 | 160.0 | 125 |
BOP | 6SE6400-0BP00-0AA0 | 基本操作面板 | |||
AOP | 6SE6400-0AP00-0AA1 | 操作面板 | |||
6SE6400-1PB00-0AA0 | PROFIBUS模板 | ||||
6SE6400-0PM00-0AA0 | 柜門安裝組合件 | ||||
6SE6400-0AP00-0AB0 | AAOP/中英雙語(yǔ)AOP | ||||
6SE6400-1DN00-0AA0 | DeviceNet模板 | ||||
6SE6400-1CB00-0AA0 | CANopen模板 | ||||
6GK1500-0FC10 | RS485/RPOFIBUS總線電纜插接器 | ||||
6SE6400-1PC00-0AA0 | PC至變頻器的連接組合件 | ||||
6SE6400-0PA00-0AA0 | PC至AOP的連接組合件 | ||||
6SE6400-0MD00-0AA0 | AOP柜門安裝組合件,適用于多臺(tái)變頻器的控制 | ||||
6SE6400-0EN00-0AA0 | 脈沖編碼器計(jì)數(shù)模塊 |
模擬量輸入模塊可以記錄壓力或溫度等過(guò)程信號(hào),并以數(shù)字形式(16 位形式)將它們傳送給控制器。這些模塊適用于測(cè)量電流(2 線制和 4 線制傳感器)、電壓和電阻,并適合連接電阻溫度計(jì)和熱電偶(測(cè)量類型取決于模塊)。
提供有以下模擬量輸入模塊:
含在供貨范圍之內(nèi):
6ES7972-0BB12-0XA0總線連接器產(chǎn)品描述
SIMATIC DP, 總線連接器,用于PROFIBUS,高達(dá)12 MBIT/S,90度出線電纜(W X H X D):15.8 X 54 X 34 MM,端接電阻,帶隔離
應(yīng)用適宜性 | 用于連接 PROFIBUS 設(shè)備和 PROFIBUS 總線電纜 |
傳輸率 | |
|
9.6 kbit/s…12 Mbit/s |
接口 | |
電氣連接數(shù)量 | |
|
2 |
|
1 |
適用于工業(yè)以太網(wǎng) FCTP 導(dǎo)線 | |
|
螺栓 |
FastConnect | 否 |
機(jī)械數(shù)據(jù) | |
終端電阻規(guī)格 | 集成電阻組合并可通過(guò)滑動(dòng)開關(guān)接通 |
材料 / 外殼的 | 塑料 |
結(jié)構(gòu)、尺寸和重量 | |
電纜出線方式 | 90 度電纜出線 |
寬度 | 15.8 mm |
高度 | 64 mm |
深度 | 35.6 mm |
凈重 | 10 g |
許可的環(huán)境條件 | |
環(huán)境溫度 | |
|
0 °C |
|
-40…+70 °C |
|
-40…+70 °C |
相對(duì)的空氣濕度 / 在25 °C時(shí) / 無(wú)冷凝 / 在運(yùn)行階段 / 大的 | 95 % |
防護(hù)等級(jí) IP | IP20 |
產(chǎn)品特點(diǎn)、功能、組件 / 概述 | |
產(chǎn)品特點(diǎn)/不含硅 | 是 |
產(chǎn)品構(gòu)件 | |
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是 |
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是 |
標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、許可 | |
資格證明 | |
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是 |
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是 |
西門子S7-200 CPU的類型
從CPU模塊的功能來(lái)看,SIMATIC S7-200系列小型PLC發(fā)展至今,大致經(jīng)歷了兩代:
第一代產(chǎn)品,其CPU模塊為CPU 21X,主機(jī)都可進(jìn)行擴(kuò)展,它具有四種不同配置的CPU單元:CPU 212,CPU 214,CPU 215和CPU 216,本書不介紹該產(chǎn)品。
第二代產(chǎn)品,其CPU模塊為CPU 22X,主機(jī)都可進(jìn)行擴(kuò)展,它具有五種不同配置的CPU單元:CPU 221,CPU 222,CPU 224和CPU 226和CPU226XM,除CPU 221之外,其它都可加擴(kuò)展模塊,是目前小型PLC的主流產(chǎn)品。本書將介紹CPU22X系列產(chǎn)品。
對(duì)于每個(gè)型號(hào),西門子廠家都提供有產(chǎn)品貨號(hào),根據(jù)產(chǎn)品貨號(hào)可以購(gòu)買到指定類型的PLC。