浔之漫智控技术-西门子PLC代理商
西门子PLC模块 , 变频器 , 触摸屏 , 交换机
西门子模块6ES7231-0HC22-0XA8详细使用

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1. 可编程控制器的定义

    可编程控制器,简称PLC(Programmable logic Controller),是指以计算机技术为基础的*工业控制装置。在1987年电工委员会(International Electrical Committee)颁布的PLC标准草案中对PLC做了如下定义:

    “PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器,用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令,并能通过数字式或模拟式的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体,易于扩展其功能的原则而设计。"

    2. PLC的特点

    2.1可靠性高,抗干扰力

    高可靠性是电气控制设备的关键性能。PLC由于采用现代大规模集成电路技术,采用严格的生产工艺制造,内部电路采取了*的抗干扰技术,具有很高的可靠性。例如三菱公司生产的F系列PLC平均*时间高达30万小时。一些使用冗余CPU的PLC的平均*工作时间则更长。从PLC的机外电路来说,使用PLC构成控制系统,和同等规模的继电接触器系统相比,电气接线及开关接点已减少到数百甚至数千分之一,故障也就大大降低。此外,PLC带有硬件故障自我检测功能,出现故障时可及时发出警报信息。在应用软件中,应用者还可以编入外围器件的故障自诊断程序,使系统中除PLC以外的电路及设备也获得故障自诊断保护。这样,整个系统具有*的可靠性也就不奇怪了。

厦门西门子(中国)授权一级总代理商

    PLC发展到,已经形成了大、中、小各种规模的系列化产品。可以用于各种规模的工业控制场合。除了逻辑处理功能以外,现代PLC大多具有完善的数据运算能力,可用于各种数字控制领域。近年来PLC的功能单元大量涌现,使PLC渗透到了位置控制、温度控制、CNC等各种工业控制中。加上PLC通信能力的增强及人机界面技术的发展,使用PLC组成各种控制系统变得非常容易。

    2.3易学易用,深受工程技术人员欢

    PLC作为通用工业控制计算机,是面向工矿企业的工控设备。它接口容易,编程语言易于为工程技术人员接受。梯形图语言的图形符号与表达方式和继电器电路图相当接近,只用PLC的少量开关量逻辑控制指令就可以方便地实现继电器电路的功能。为不熟悉电子电路、不懂计算机原理和汇编语言的人使用计算机从事工业控制打开了方便之门。

    2.4系统的设计、建造工作量小,维护方便,容易改造

  PLC用存储逻辑代替接线逻辑,大大减少了控制设备外部的接线,使控制系统设计及建造的周期大为缩短,同时维护也变得容易起来。更重要的是使同一设备经过改变程序改变生产过程成为可能。这很适合多品种、小批量的生产场合。

    2.5体积小,重量轻,能耗低

    以超小型PLC为例,新近出产的品种底部尺寸小于100mm,重量小于150g,功耗仅数瓦。由于体积小很容易装入机械内部,是实现机电一体化的理想控制设备。

变频器与plc连接一般有以下几种:
1、利用PLC的模拟量输出模块控制变频器PLC的模拟量输出模块输出0~5V电压或4~20mA电流,作为变频器的模拟量输入,控制变频器的输出。这种控制接线简单,但需要选择与变频器输入阻抗匹配的PLC输出模块,且PLC的模拟量输出模块价格较为昂贵,此外还需采取分压措施使变频器适应PLC的电压范围,在连接时注意将布线分开,保证主电路一侧的噪声不传至控制电路。[标题]
2、利用西门子PLC的开关量输出控制变频器。PLC的开关输出量一般可以与变频器的开关量输入端直接相连。这种控制的接线简单,抗能力强。利用PLC的开关量输出可以控制变频器的启动/停止、正/反转、点动、转速和加减时间等,能实现较为复杂的控制要求,但只能有级调速。
使用继电器触点进行连接时,有时存在因不良而误操作现象。使用晶体管进行连接时,则需要考虑晶体管自身的电压、电流容量等因素,保证的可靠性。另外,在设计变频器的输入电路时,还应该注意到输入电路连接不当,有时也会造成变频器的误。例如,当输入电路采用继电器等感性负载,继电器开闭时,产生的浪涌电流带来的噪声有可能引起变频器的误,应尽量避免

西门子电源6EP1434-2BA20

含义





闭合

断开

可拉动的按钮头

闭合

已锁定

按钮头锁定

分闸

按钮头拉出





内部接线:

黄色 LED 预接线到电磁线圈监控常开触点。

绿色的 LED 灯预接线到按钮头监控常闭触点。

LED 接地端预接线到电磁线圈的接地端。

注:

客户必须将工作电压连接到相应触点。

LED 灯的工作电压必须与电磁线圈的工作电压匹配(电压相同)。

西门子CPU222

本机集成8输入/6输出共14个数字量I/O点。可连接2个扩展模块。6K字节程序和数据存储空间。4个的30kHz高速计数器,2路的20kHz高速脉冲输出。1个RS485通讯/编程口,具有PPI通讯协议、MPI通讯协议和通讯能力。非常适合于小点数控制的微型控制器。


西门子CPU224

本机集成14输入/10输出共24个数字量I/O点。可连接7个扩展模块,扩展至168路数字量I/O点或35路模拟量I/O点。13K字节程序和数据存储空间。6个的30kHz高速计数器,2路的20kHz高速脉冲输出,具有PID控制器。1个RS485通讯/编程口,具有PPI通讯协议、MPI通讯协议和通讯能力。I/O端子排可很容易地整体拆卸。是具有较强控制能力的控制器。

西门子CPU224XP

本机集成14输入/10输出共24个数字量I/O点,2输入/1输出共3个模拟量I/O点,可连接7个扩展模块,扩展值至168路数字量I/O点或38路模拟量I/O点。20K字节程序和数据存储空间,6个的高速计数器(100KHz),2个100KHz的高速脉冲输出,2个RS485通讯/编程口,具有PPI通讯协议、MPI通讯协议和通讯能力。本机还新增多种功能,如内置模拟量I/O,位控特性,自整定PID功能,线性斜坡脉冲指令,诊断LED,数据记录及配方功能等。是具有模拟量I/O和强大控制能力的新型CPU。

西门子CPU226

本机集成24输入/16输出共40个数字量I/O 点。可连接7个扩展模块,扩展至248路数字量I/O 点或35路模拟量I/O点。13K字节程序和数据存储空间。6个的30kHz高速计数器,2路的20kHz高速脉冲输出,具有PID控制器。2个RS485通讯/编程口,具有PPI通讯协议、MPI通讯协议和通讯能力。I/O端子排可很容易地整体拆卸。用于较高要求的控制,具有更多的输入/输出点,更强的模块扩展能力,更快的运行速度和功能更强的内部集成特殊功能。可适应于一些复杂的中小型控制。

主站:

从站:

即S7-1200以太网双边通讯已完成,下面做程序的仿真调试。

4. 仿真调试

主站,从站程序分别编译无误并保存项目后,开始仿真。

打开两个仿真器,分别装载主、从站程序,同时运行,并将两台PLC“转至在线":

分别打开从站、主站接收数据DB块查看:

调试完成,通讯成功!!!

作者简介

崔晗:工控爱好者,自学实战型工控男。河北承德人。机电一体化,现主要从事商用制冷检测工作。

对CAD、EPLAN电气原理图设计,西门子的PLC、HMI、变频器、WinCC、SCADA系统,以及市场主流的一些国产工控产品,如组态王,威纶通等都有着丰富的应用经验。对于现场总线,传感器,流量计,现场智能仪表的应用也有相应的应用经验

opc(OLE for process control)作为标准软件接口,可以使各个生产商的设备和应用程序就能以统一的方式连接起来。WinCC 既可以用作 OPC 服务器提供数据,又可以作为 OPC 客户机访问其他OPC 服务器中的数据。WinCC集成的OPC服务器使得过程数据可由其它应用程序(OPC客户机)访问。在Excel中可以通过VBA脚本建立OPC 客户端,并通过OPC接口读取WinCC中的数据,并将修改的数据写入WinCC。

1 OPC规范及功能
OPC是一种一致的独立于制造商的软件接口。OPC 接口基于 Microsoft Windows 的 COM(组件对象模型)和 DCOM(分布式组件对象模型)技术。 另一方面,OPC XML 则基于 Internet 标准 XML、SOAP 和 HTTP。
> COM
COM 是位于同一计算机上且属于不同程序的对象之间进行通讯时采用的标准协议。服务端是提供服务的对象,比如提供数据。客户端是使用由服务端提供的服务的应用程序。
> DCOM
DCOM 代表 COM 功能的扩展,从而允许对远程计算机上的对象的访问。
该接口允许在企业、管理办公室和生产的应用程序之间进行标准化的数据交换。以前,访问过程数据的应用程序受限于通讯网络的访问协议。使用 OPC 标准软件接口,各个生产商的设备和应用程序就能以一致的方式连接起来。
OPC 客户端是访问过程数据、消息和 OPC 服务端归档历史数据的应用程序。访问需要通过 OPC 软件接口。
OPC 服务端是一个程序,它为不同制造商的应用程序提供一个标准的软件接口。OPC 服务端是在处理过程数据的应用程序、各种网络协议和用于访问这些数据的接口之间的中间层。
只有当设备的操作系统是基于 Windows COM 和 DCOM 技术时,才能使用 OPC 软件接口进行数据交换。 目前,Windows 2000、Windows XP、Windows 2003 Server 和 Windows VISTA 具有这些软件接口。
> XML
通过 DCOM 的通讯于局域网。通过 XML 的数据交换使用 SOAP(简单对象访问协议)。SOAP 是独立于平台的、基于 XML 的协议。SOAP 可用于允许应用程序依靠 HTTP(超文本传送协议),通过 Internet 或在多机种计算机网络内相互进行通讯。
OPC 标准软件接口由 OPC 基金会定义。OPC 基金会是工业自动化领域中处于地位的各公司的联盟。WinCC 的 OPC 服务端支持下列规范。
OPC 数据访问 1.0、2.05a 和 3.0
OPC 历史数据访问 1.20
OPC 报警和事件 1.10
OPC XML 数据访问 1.01
OPC 数据访问 (OPC DA) 是针对管理过程数据的规范。 WinCC OPC DA 服务端符合 OPC DA 规范 1.0、2.05a 和 3.0。
OPC 历史数据访问 (OPC HDA) 是针对管理归档数据的规范。该规范是 OPC 数据访问规范的扩充。 WinCC V6.2 或更高版本的 WinCC OPC HDA 服务端符合 OPC HDA 规范 1.20。
OPC 报警和事件是发送过程报警和事件的补充规范。 WinCC V6.0 或更高版本的 WinCC OPC A&E 服务端符合 OPC A&E 规范 1.10。
OPC XML 标准支持通过 Internet 采用独立于平台的协议进行通讯。 客户端不再局限于 Windows 环境 (DCOM)。 其它操作系统(如 LINUX)可以使用 HTTP 协议和 SOAP 接口在 Internet 上监视和交换 OPC 数据。
要使用 WinCC OPC HDA、WinCC-OPC-XML-DA 服务器和 WinCC OPC A&E 服务器,必须购买Connectivity Pack“连通性软件包”授权。 “连通性软件包” 授权必须安装在用作 WinCC OPC HDA 服务器、WinCC OPC XML DA 服务器或 WinCC OPC A&E 服务器的 WinCC 服务器上。

2 在Excel中通过OPC DA访问本地WinCC
WinCC OPC DA 服务器为其它应用程序提供 WinCC 项目的实时数据。 应用程序能够在同一台计算机上运行或在已联网的远程计算机上运行。 以这种方法,将WinCC 变量的实时数据提供给 Microsoft Excel。
在Microsoft Excel 中用VBA脚本语言建立OPC 客户端,并通过OPC接口读取WinCC中的数据,并将修改的数据写入WinCC。通过OPC接口,Microsoft Excel作为OPC 客户端发起通讯并发送读/写请求到OPC服务器,OPC服务器执行这些读/写请求。对于WinCC OPC DA 服务器功能,需要将WinCC项目运行系统激活即可。
为了能够运行Excel中的VBA宏脚本,首先需要调整安全性设置。如图1在“工具->宏->安全性”中,将Excel的安全级别设置为“中”。


图1 安全性设置

打开文件excel_opc .xls,在“安全警告”中选择“启用宏”。


图2启用宏

在A1单元格输入运行WinCC的计算机名称。A3/A4单元格输入WinCC中变量的名称。点击按钮“启动 WinCC OPC”,对应WinCC变量的当前值即可读入到Excel单元格中。直接在B3/B4单元格中修改数值,对应WinCC中的变量值也会随之修改。点击按钮“停止 WinCC OPC”,停止Excel与WinCC的OPC数据访问。
以下为Microsoft Excel 作为客户端的配置说明。
在Excel中创建一个接口,在VisualBasic 编辑器中的“工具->引用”中,选中“Siemens OPC DA Automation 2.0”组件,使VisualBasic能够识别OPC对象。


图3 OPC引用组件

创建所需的所有对象,如:“MyOPCGroup”对象
Dim: 创建一个变量
WithEvents: 这个对象可以提供事件(如 DataChange)
MyOPCGroup: 对象名
As OPCGroup: 变量类型



图4

Sub StartClient() ’Microsoft Excel建立与OPC服务器的连接;
Set MyOPCServer = New OpcServer ’为“MyOPCServer”对象分配内存;
 MyOPCServer.Connect ServerName, NodeName
ServerName :WinCC OPC DA 服务器的名称为 "OPCServer.WinCC"
NodeName:激活WinCC运行系统的计算机名称
Set MyOPCGroupColl = MyOPCServer.OPCGroups
Microsoft Excel与OPC服务器的连接一旦建立,OPC组即被创建。这个通过集合对象来实现;
Set MyOPCGroup = MyOPCGroupColl.Add(GroupName)
创建的组通过“MyOPCGroup”变量来寻址。设置MyOPCGroup.IsSubscribed = True,以便OPC组能够提供DataChange等事件。
Set MyOPCItemColl = MyOPCGroup.OPCItems ’创建OPC项
MyOPCItemColl.AddItems 2, ItemIDs, ClientHandles, ServerHandles, Errors
ItemIDs 存储在单元格A3/A4中,把指定的ItemIDs 传送给集合对象"MyOPCItemColl.AddItems"
Private Sub MyOPCGroup_DataChange()
在Microsoft Excel中,调用如下用于OPC组事件处理的程序,它是OPC服务器的DataChange 事件,DataChange()这个事件处理程序提供了许多参数,如ItemValue(OPC项的值),客户端句柄等。通过DataChange事件,当OPC项的值变化时,数据会自动发送。OPC项的当前值显示在单元格B3/B4中。读出值的质量代码和时间戳显示在C/D列单元格中。
Private Sub worksheet_change()
如果在Microsoft Excel的单元格B3/B4中输入一个值,通过函数MyOPCGroup.SyncWrite将OPC项写入到WinCC,写入值和服务器句柄以参数形式传递给此函数。
Sub StopClient()
后,断开与OPC服务器的连接。
3 在Excel中通过OPC DA远程访问WinCC
可以通过DCOM从OPC客户端远程访问OPC服务器WinCC OPC DA。但在A1单元格需要输入的是远程激活WinCC运行系统的计算机名称。


图5在Excel中通过OPC DA远程访问WinCC

由于远程OPC的使用是作为一个DCOM在使用,所以OPC客户端可以在网络上任何一台计算机运行,但是必须要配置DCOM的访问权限。一个简单的方法就是,在服务器与客户端都使用相同的用户名与密码登录。如果想配置DCOM,请参考DCOM配置的相关资料及下载中心文档:A0265 如何配置OPC DCOM。
WinCC在安装时提供了OPC的客户端控件: Siemens OPC DAAutomation 2.0( SOPCDAAuto.dll),这个控件就是在VBA中引用到的控件。如果运行Excel的计算机上没有安装WinCC,可以使用批处理文件注册dll文件。将整个文件夹 \Reg拷贝到C:盘下,双击reg opc即可。


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