西门子6ES7231-0HC22-0XA8型号介绍

可编程控制器技术主要是应用于自动化控制工程中，如何综合地运用前面学过知识点，根据实际工程要求合理组合成控制系统， 在此介绍组成可编程控制器控制系统的一般方法。

二、可编程控制器控制系统设计的基本步骤

1 ．系统设计的主要内容

（ 1 ）拟定控制系统设计的技术条件。技术条件一般以设计任务书的形式来确定，它是整个设计的依据；

（ 2 ）选择电气传动形式和电动机、电磁阀等执行机构；

（ 3 ）选定 PLC 的型号；

（ 4 ）编制 PLC 的输入 / 输出分配表或绘制输入 / 输出端子接线图；

（ 5 ）根据系统设计的要求编写软件规格说明书，然后再用相应的编程语言（常用梯形图）进行程序设计；

（ 6 ）了解并遵循用户认知心理学，重视人机界面的设计，增强人与机器之间的友善关系；

（ 7 ）设计操作台、电气柜及非标准电器元部件；

（ 8 ）编写设计说明书和使用说明书；

根据具体任务，上述内容可适当调整。

2 ． 系统设计的基本步骤

可编程控制器应用系统设计与调试的主要步骤，
1 可编程控制器应用系统设计与调试的主要步骤

（ 1 ）深入了解和分析被控对象的工艺条件和控制要求

a ．被控对象就是受控的机械、电气设备、生产线或生产过程。

b ．控制要求主要指控制的基本方式、应完成的动作、自动工作循环的组成、必要的保护和联锁等。对较复杂的控制系统，还可将控制任务分成几个独立部分，这种可化繁为简，有利于编程和调试。

（ 2 ）确定 I/O 设备

根据被控对象对 PLC 控制系统的功能要求，确定系统所需的用户输入、输出设备。常用的输入设备有按钮、选择开关、行程开关、传感器等，常用的输出设备有继电器、接触器、指示灯、电磁阀等。

（ 3 ）选择合适的 PLC 类型

根据已确定的用户 I/O 设备，统计所需的输入信号和输出信号的点数，选择合适的 PLC 类型，包括机型的选择、容量的选择、 I/O 模块的选择、电源模块的选择等。

（ 4 ）分配 I/O 点

分配 PLC 的输入输出点，编制出输入 / 输出分配表或者画出输入 / 输出端子的接线图。接着九可以进行 PLC 程序设计，同时可进行控制柜或操作台的设计和现场施工。

（ 5 ）设计应用系统梯形图程序

根据工作功能图表或状态流程图等设计出梯形图即编程。这一步是整个应用系统设计的核心工作，也是比较困难的一步，要设计好梯形图，首先要十分熟悉控制要求，同时还要有一定的电气设计的实践经验。

（ 6 ）将程序输入 PLC

当使用简易编程器将程序输入 PLC 时，需要先将梯形图转换成指令助记符，以便输入。当使用可编程序控制器的辅助编程软件在计算机上编程时，可通过上下位机的连接电缆将程序下载到 PLC 中去。

（ 7 ）进行软件测试

程序输入 PLC 后，应*行测试工作。因为在程序设计过程中，难免会有疏漏的地方。因此在将 PLC 连接到现场设备上去之前，必需进行软件测试，以排除程序中的错误，同时也为整体调试打好基础，缩短整体调试的周期。

（ 8 ）应用系统整体调试

在 PLC 软硬件设计和控制柜及现场施工完成后，就可以进行整个系统的联机调试，如果控制系统是由几个部分组成，则应先作局部调试，然后再进行整体调试；如果控制程序的步序较多，则可*行分段调试，然后再连接起来总调。调试中发现的问题，要逐一排除，直至调试成功

S7-300 以太网模块在 Profinet 网络中既可以作为控制器也可以作为设备，当 Profinet 连接中断时，可以使用下面的方法来判断。本文以 CP343-1 作为控制器为例，如图1，两个设备分别为ET200SP和ET200M。

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　　图01

　　Profinet 通讯中现场设备作为数据的提供者，会向控制器发送数据到 I 区。在发送的 PN 的报文中，按照槽位的顺序添加内容，输入模块槽位：输入数据+IOPS；输出模块槽位：IOCS。IOPS 表示 IO 数据的提供状态（数据是好的还是坏的）；IOCS表示IO 数据的消费状态（Q 数据使用状况）。如图2，CP 的PN 通讯程序块 FC11 "PNIO_SEND"和 FC12 "PNIO_RCIV" 提供了IOCS/IOPS 的输出管脚，可以用于通讯状态的评估。

　　图02

　　IOCS/IOPS 的有效长度和通讯的数据长度有关，每个字节的输入/输出，对应一位IOCS/IOPS 输出。如图3，ET200SP 站点，输入地址0-7 8个字节，对应 IOPS 8位，即MB202；输出地址0，一个字节，对应IOCS 一位，即M200.0。

　　图03

　　如图4，ET200M 站点，输入地址8 ，1个字节，对应 IOPS 1位，顺序后延即M203.0；输出地址1，一个字节，对应IOCS 一位，顺序后延即M200.1。

　　图04

　　如图5-6，如果现场设备只是发生故障，通讯没有中断，例如 ET200SP AI模块被拔出，只有相应的 IOPS 位置位，即MB202。

　　图05

　　图06

　　如果此时现场设备和控制器的连接中断，则现场设备相应的所有 IOPS/IOCS 都会置位，如图7。此时，ET200M IOPS/IOCS 位全部置位，ET200M 此时可能掉站。

西门子PLC的S7系列的注意事项：
2.2 执行HDEF指令，你可以用模式0

2.3 置计数器初始值（HSC0为SMD38），如果从零启动就置零

2.4 置预置值（HSC0为SMD42），计数器计到这个值可以产生一个中断，一般利用这个中断调用相应的中断程序把当前值（SMD38）复零，否则计数器到头就不再计数了，当然你也可以置一个大点的值，在其他程序中清除当前值（SMD38），确保永远到不了头就可以了。

2.5 中断程序（ATCH），中断事件是12，程序号看你程序了

2.6 打开中断（ENI），这条指令没有的话，2.5是不起作用的

2.7 启动高速计数器（HSC），按前面的初始化，你就要启动HSC0，即N为0

3、程序中读取高速计数器的值，对于HSC0，HC0单元中的内容就是当前的计数值，这个单元只读不能写，你可以通过修改SMD38的内容改变当前的计数值

S7 通信

定义：通过 PROFIBUS 或 PROFINET/工业以太网，在 SIMATIC CPU 之间进行 SIMATIC 同质数据交换。

通过 S7 通信，可连接当前的 S7-300/400 系统与 S7-1200/1500，或将当前的系统移植到 S7-1200/1500 中。建议：在 S7-

1200/1500 之间使用开放式通信进行数据交换，从而建立公共以太网标准。

通过 BSEND 和 BRCV 进行协同数据传输

BSEND 将数据发送到伙伴控制器中 BRCV 类型的指令。使用 BSEND 和 BRCV 进行协同数据传输时，BSEND/BRCV 可传输

所有已组态 S7 连接的大量数据。BSEND 将待发送的数据区域进行分段，然后将各个段分别发送给通信伙伴。BRCV 将确认

接收已发送分段。BRCV 确认已接收整个数据区域后，可启动新的发送作业 BSEND。

通过 USEND 和 URCV 进行非协同数据传输

USEND 将数据发送到伙伴控制器中 URCV 类型的指令。URCV 对数据接收不进行确认。数据传送不与伙伴控制器进行协同。

即，在 URCV 将所有数据写入目标区域之前，USEND 可覆盖所接收到的数据。如果 USEND 覆盖数据，则接收方将输出一条

错误消息

对S7-300的组态，可以直接在原来的PROFIBUS DP总线上组态DP/DP Coupler（在硬件组态Catalog---Standard Profile---PROFIBUS DP下，Additional Field Devices---Gateway下，可以找到DP/DP Coupler或DP/DP Coupler，Release 2。DP/DP Coupler是订货号6ES7 158-0AD00-0XA0的组态文件，DP/DP Coupler，Release 2是订货号6ES7 158-0AD01-0XA0的组态文件），给DP/DP Coupler分配一个DP地址（在硬件上通过拨码设置），另外组态好通讯数据区的通讯数据长度（Input/Output）。组态配置后，编译下载到S7-300系统中。

3、S7-300 DP CPU与S7-400H冗余系统通讯数据采用直接I/O地址数据访问的方式（如IB、QB）。

附：关于DP/DP Coupler的一些应用，详细可参考SIMATIC DP/DP Coupler Manual。
下载：1179382

DP/DP Coupler应用的功能原理如下图例子，在通讯的双方有自己独立的DP地址，并且通讯双方的PROFIBUS DP通讯速率可以不*，通过输入/输出区域直接交换通讯数据。

DP/DP Coupler操作和状态指示如下图

关键词
DP/DP Coupler，Y_Link，S7-400H冗余系统，S7-300 DP CPU

冗余系统拥有两条DP总线，因此如果需要将一个单DP接口的从站连接到冗余系统下，需要借助于Ylink接口模块。Ylink可以在两条总线中实现自动的切换，无需编程。本文件将主要介绍S7-300从站通过扩展的CP342-5 DP接口连接在Ylink后的组态步骤