6ES7321-1BH10-0AA0性能参数

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PLC程序的调试可以分为模拟调试和现场调试两个调试过程，在此之前首先对PLC外部接线作仔细检查，这一个环节很重要。
外部接线一定要准确无误。也可以用事先编写好的试验程序对外部接线做扫描通电检查来查找接线故障。不过，为了安全考虑，好将主电路断开。当确认接线无误后再连接主电路，将模拟调试好的程序送入用户存储器进行调试，直到各部分的功能都正常，并能协调一致地完成整体的控制功能为止。

01程序的模拟调试
将设计好的程序写入PLC后（ PLC编程入门），首先逐条仔细检查，并改正写入时出现的错误。用户程序一般先在实验室模拟调试，实际的输入信号可以用钮子开关和按钮来模拟，各输出量的通／断状态用PLC上有关的发光二极管来显示，一般不用接PLC实际的负载(如接触器、电磁阀等)。可以根据功能表图，在适当的时候用开关或按钮来模拟实际的反馈信号，如限位开关触点的接通和断开。对于顺序控制程序，调试程序的主要任务是检查程序的运行是否符合功能表图的规定，即在某一转换条件实现时，是否发生步的活动状态的正确变化，即该转换所有的前级步是否变为不活动步，所有的后续步是否变为活动步，以及各步被驱动的负载是否发生相应的变化。
在调试时应充分考虑各种可能的情况，对系统各种不同的工作方式、有选择序列的功能表图中的每一条支路、各种可能的进展路线，都应逐一检查，不能遗漏。发现问题后应及时修改梯形图和PLC中的程序，直到在各种可能的情况下输入量与输出量之间的关系完全符合要求。
如果程序中某些定时器或计数器的设定值过大，为了缩短调试时间，可以在调试时将它们减小，模拟调试结束后再写入它们的实际设定值。
在设计和模拟调试程序的同时，可以设计、制作控制台或控制柜，PLC之外的其他硬件的安装、接线工作也可以同时进行。

02程序的现场调试 PLC程序现场调试指在工业现场，甩有设备都安装好后，所有连接线都接好后的实际调试。也是PLC程序的后调试。现场调试的目的是，调试通过后，可交给用户使用，或试运行。现场调试参与的人员较多，要组织好，要有调试大纲。依大纲，按部就班地一步步推进。开始调试时，设备可先不运转，甚至了不要带电。可随着调试的进展逐步加电、开机、加载，直到按额定条件运转。具体过程大体是:
03过程如下：
1）、要查接线、核对地址。要逐点进行，要确保正确无误。可不带电核对，那就是查线，较麻烦。也可带电查，加上信号后，看电控系统的动作情况是否符合设计的目的。
2）、检查模拟量输入输出。看输入输出模块是否正确，工作是否正常。必要时，还可用标准仪器检查输入输出的精度。
3）、检查与测试指示灯。控制面板上如有指示灯，应先对应指示灯的显示进行检查。一方面，查看灯坏了没有，另一方面检查逻辑关系是否正确。指示灯是反映系统工作的一面镜子，先调好它，将对进一步调试提供方便。
4）、检查手动动作及手动控制逻辑关系。完成了以上调试，继而可进行手动动作及手动控制逻辑关系调试。要查看各个手动控制的输出点，是否有相应的输出以及与输出对应的动作，然后再看，各个手动控制是否能够实现。如有问题，立即解决。
04具体过程：
5）、半自动工作。如系统可自动工作，那先调半自动工作能否实现。调试时可一步步推进。直至完成整个控制周期。哪个步骤或环节出现问题，就着手解决哪个步骤或环节的问题。
6）、自动工作。在完成半自动调试后，可进一步调试自动工作。要多观察几个工作循环，以确保系统能正确无误地连续工作。
7）、模拟量调试、参数确定。以上调试的都是逻辑控制的项目。这是系统调试时，首先要调通的。这些调试基本完成后，可着手调试模拟量、脉冲量控制。主要的是选定合适控制参数。一般讲，这个过程是比较长的。要耐心调，参数也要作多种选择，再从中选出优者。有的PLC，它的PID参数可通过自整定获得。但这个自整定过程，也是需要相当的时间才能完成的。
8）、异常条件检查,完成上述所有调试，整个调试基本

    1．体积极小的微型PLC
      FXlS，FXIN和FX2N系列PLC的高度为90mm，深度为75mm(FXlS和FXlN系列)和87mm(FX2N和FX2NC系列)，FXlS-14M(14个I/O点的基本单元)的底部尺寸仅为90mm�60mm，相当于一张卡片大小，很适合于在机电一体化产品中使用。内置的24V DC电源可作输入回路的电源和传感器的电源。
  2．先进美观的外部结构
    三菱公司的FX系列PLC吸收了整体式和模块式PLC的优点，它的基本单元、扩展单元和扩展模块的高度和深度相同，宽度不同。它们之间用扁平电缆连接，紧密拼装后组成一个整齐的长方体。
  3．提供多个子系列供用户选用
    FXlS，FXlN和FX2N的外观、高度、深度差不多，但是性能和价格有很大的差别(见表2-1)。

       FX1S的功能简单实用，价格便宜，可用于小型开关量控制系统，多30个I/O点，有通信功能，可用于一般的紧凑型PLC不能应用的地方；以FXlN多可配置128个I/O点，可用于要求较高的中小型系统；FX2N的功能强，可用于要求很高的系统。FX2NC的结构紧凑，基本单元有16点、32点、64点和96点4种，可扩展到256点，有很强的通信功能。由于不同的系统可以选用不同的子系列，避免了功能的浪费，使用户能用少的投资来满足系统的要求。
    4．灵活多变的系统配置
       FX系列PLC的系统配置灵活，用户除了可选不同的子系列外，还可以选用多种基本单
元、扩展单元和扩展模块，组成不同I/O点和不，同功能的控制系统，各种配置都可以得到很高的性能价格比。FX系列的硬件配置就像模块式PLC那样灵活，因为它的基本单元采用整体式结构，又具有比模块式PLC更高的性能价格比。
       每台PLC可将一块功能扩展板安装在基本单元内，不需要外部的安装空间，这种功能
扩展板的价格非常便宜，功能扩展板有以下品种：4点开关量输入板、2点开关量输出板、2
路模拟量输入板、1路模拟量输出板、8点模拟量调整板、RS–232C通信板、RS-485通信板和RS-422通信板。  
  显示模块FX1N–5DM的价格便宜，可以直接安装在FX1S和FX1N上，它可以显示实时钟的当前时间和错误信息，可对定时器、计数器和数据寄存器等进行监视，可对设定值进行修改。
       FX系列还有许多特殊模块，如模拟量输入输出模块、热电阻，热电偶温度传感器用模拟量输入模块、温度调节模块、高速计数器模块、脉冲输出模块、定位控制器、可编程凸轮开关、CC–bbbb系统主站模块、CC–bbbb接口模块、MELSEC远程I/O连接系统主站模块、AS–i主站模块、DeviceNet接口模块、Profibus接口模块、RS–232C通信接口模块、RS–232C适配器、RS-485通信板适配器、RS–232C／RS-485转换接口等。
      FX系列PLC还有多种规格的数据存取单元，可用来修改定时器、计数器的设定值和数据寄存器的数据，也可以用来作监控装置，有的显示字符，有的可以显示画面。
    5．功能强，使用方便
       FX系列的体积虽小，却具有很强的功能。它内置高速计数器，有输入输出刷新、中断、输入滤波时间调整、恒定扫描时间等功能，有高速计数器的专用比较指令。使用脉冲列输出功能，可直接控制步进电动机或伺服电动机。脉冲宽度调制功能可用于温度控制或照明灯的调光控制。可设置8位数字密码，以防止别人对用户程序的误改写或盗用，保护设计者的知识产权。FX系列的基本单元和扩展单元一般采用插接式的接线端子排，更换单元方便快捷。
      FX1S和FXlN系列PLC使用EEPROM，不需要定期更换锂电池，成为几乎不需要维护的电子控制装置；FX2N系列使用带后备电池的RAM。若采用可选的存储器扩充卡盒，FX2N的用户存储器容量可扩充到16K步，可选用RAM，EPROM和EEPROM储存器卡盒。
      FX1S和FX1N系列PLC有两个内置的设置参数用的小电位器，FX2N和FXlN系列可选用有8点模拟设定功能的功能扩展板，可以用旋具来调节设定值。
       FX系列PLC可在线修改程序，通过调制解调器和电话线可实现远程监视和编程，元件注释可储存在程序储存器中。持续扫描功能可用于定义扫描周期，可调节8点输入滤波器的时间常数，面板上的运行/停止开关易于操作

　　西门子S7-200系列PLC是工业场合应用广的现场控制设备之一，S7-200系列PLC支持自由端口、MPI、PPI和Moddus等通讯方式。自由端口方式需要用户自己制定通讯协议，PLC与上位机两端都需要编写相应的协议程序，实现复杂、难度较高。西门子的Step7 MicroWin编程软件使用PPI(Point to Point)协议连接PLC，利用PPI协议可以调试\下载PLC程序、传输数据，但西门子并未公开PPI协议内容。Modbus是工业控制现场广泛应用的通讯协议，在嵌入式领域，嵌入式主板通常采用Modbus与PLC相连，英创嵌入式工控主板就提供了基于串口和TCP的Modbus软件包，但PLC要支持Modbus协议同样需要相应的程序编写，同时Modbus协议会占用一定的PLC中断和代码资源。

　　S7-200系列PLC的编程通讯接口内部固化了PPI通讯协议，如果上位机软件能利用PPI协议读写PLC，就可以省去PLC的通讯程序编写。为了方便嵌入式工控主板与PLC连接，我们分析了PPI通讯协议格式，把操作PLC的常用指令封装成了简单的API接口函数，利用这些函数可以实现设置PLC工作模式、读取PLC型号信息、读写PLC存储器等功能。

　　ESM6802是预装WEC7.0(或Linux)的i.MX6 双核嵌入式工控主板，板载了双网口，双CAN，7串口，4-USB PCIe x1、精简ISA等多种通讯接口，同时ESM6802提供了RGB、LVDS和HDMI三种显示接口，可以支持从320×240分辨率的低成本LCD到1920×1080的全高清显示屏。下面将以运行WEC7.0操作系统的ESM6802作为上位机，介绍WCE工控主板如何使用PPI协议连接S7-200 PLC。

1、硬件连接

　　S7-200系列PLC的编程通讯接口为RS485电平，安装Step7 MicroWin的PC机通过PC/PPI通讯线缆连接PLC。PC/PPI通讯线缆完成了RS232电平到RS485电平的转换，其RS232端与计算机串口相连，RS485端与PLC的编程通讯口相连。ESM6802同样使用PC/PPI线缆连接PLC，ESM6802的COM3口为RS232电平，PC/PPI线可直接插到ESM6802的COM3口上使用，ESM6802与PLC的硬件连接方法如下所示：

图1　ESM6802与S7-200 PLC的硬件连接

2、软件实现

　　PPI是点到点的主从协议， PLC的通讯接口缺省情况下工作在PPI从(slave)模式，以便接收来自Step7 MicroWin编程软件的数据，Step7 MicroWin自然工作在PPI主(master)模式。ESM6802在与PLC相连时，ESM6802作为上位机工作在主模式，PLC通讯接口为缺省的从模式。

　　下面是我们基于PPI协议封装的操作PLC的API函数，详细的函数说明可参考ppi.h头文件。

　　// 功能描述: 设置相应串口的通讯参数，
　　HANDLE PPI_OpenPort(LPCTSTR lpPortName);
　　// 功能描述: 关闭PPI使用的串口设备
　　BOOL  PPI_ClosePort(HANDLE hPort);
　　// 功能描述: 设置ppi通讯的超时时间，单位为毫秒。默认超时时间为ms
　　int  PPI_SetTimeout(HANDLE hPort, int nMilliseconds);
　　// 功能描述: 设置两次ppi通讯之间的间隔时间，单位为毫秒。默认时间间隔为ms
　　int  PPI_SetPollDelay(HANDLE hPort, int nMilliseconds);
　　// 功能描述: 设置设置本机的PPI地址，默认本机地址为x00
　　BOOL PPI_SetLocalAddress(HANDLE hPort, UINT8 bLocalAddr);
　　// 功能描述: 与指定的PLC握手
　　int  PPI_FindPLC(HANDLE hPort, UINT8 bSlaveAddr);
　　// 功能描述: 读取指定PLC的型号和保护等级
　　int   PPI_GetPLCID(HANDLE hPort, UINT8 bSlaveAddr, UINT8 cpuId[], UINT8 *pProtectionLevel);
　　// 功能描述: 设置PLC工作在RUN模式或STOP模式
　　int   PPI_SetPlcMode(HANDLE hPort, UINT8 bSlaveAddr, int nMode);
　　// 功能描述: 读PLC指定存储器数据
　　int  PPI_Read(HANDLE hPort, UINT8 bSlaveAddr, LPCSTR lpStorageAddress, UINT8 *pNumofRead,  UINT8 readData[]);
　　// 功能描述: 写PLC指定存储器数据
　　int  PPI_Write(HANDLE hPort, UINT8 bSlaveAddr, LPCSTR lpStorageAddress, UINT8 *pNumofWrite, UINT8 writeData[]);

　　下图是在WEC7工控主板ESM6802上运行的利用PPI API操作PLC的Demo程序，程序实现了搜索PLC、设置PLC工作模式、获取PLC型号信息以及读写PLC存储器等功能。

图2　在WCE上运行的操作PLC的例子程序

　　ESM6802具有相当丰富的通讯接口，与突出控制功能的PLC可以形成良好的功能互补，同时ESM6802对大屏显示器的支持也适合用做PLC控制系统的状态监控人机交互终端。

　　PPI API以lib库的形式提供，可以在英创所有WCE工控主板上运行，图2所示的Demo程序提供源代码参考，感兴趣的用户可与英创联系索要。