6ES7221-1BH22-0XA8详细使用

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组成模块 

   PLC的结构虽有箱体及模块式之分，但从质上看，箱体也是模块，只是它集成了更多的功能。在此，不妨把PLC的模块组成当作所有PLC的结构性能。 

   这个性能含义是指某型号PLC具有多少种模块，各种模块都有什么规格，并各具什么特点。 

   一般讲，规模大的PLC，档次高的PLC模块的种类也多，规格也多，反映它的特点的性能指标也高。但模块的功能则单一些。相反，小型PLC、档次低的PLC模块种类也少，规格也少，指标也低。但功能则多样些，以至于集成为箱体。 

   组成PLC的模块是PLC的硬件基础，只有弄清所选用的PLC都具有那些模块及其特点，才能正确选用模块，去组成一台完整的PLC，以满足控制系统对PLC的要求。 

   常见的PLC模块有： 

   CPU模块，它是PLC的硬件核心。PLC的主要性能，如速度、规模都由它的性能来体现。 

   电源模块，它为PLC运行提供内部工作电源，而且，有的还可为输入信号提供电源。 

   I/O模块，它包括I/O电路，并依点数及电路类型划分为不同规格的模块。 

   内存模块，它主要存储用户程序，有的还为系统提供辅加的工作内存。在结构上内存模块都是附加于CPU模块之中。 

   底板、机架模块，它为PLC各模块的安装提供基板，并为模块间的联系提供总线。若干底板间的联系有的用接口模块，有的用总线接口。不同厂家或同一厂家但不同类型的PLC都不大相同。 

   箱体式的小型PLC的主箱体就是把上述几种模块集成在一个箱体内的，并依可能提供I/O点数的多少，划分为不同的规格。 

   箱体式的PLC还有I/O扩展箱体，它不含CPU，仅有电源及I/O单元的功能。扩展箱体也依I/O点数的多少划分有不同的规格。 

   除上述模块，PLC还有特殊的或称智能或称功能模块。如A/D（模入）模块、D/A（模出）模块、高速计数模块、位控模块、温度模块等等。这些模块有自己的CPU，可对信号作预处理或后处理，以简化PLC的CPU对复杂的程控制量的控制。智能模块的种类、特性也大不相同，性能好的PLC，这些模块种类多，性能也好。 

   通讯模块，它接人PLC后，可使PLC与计算机，或PLC与PLC进行通讯，有的还可实现与其它控制部件，如变频器、温控器通讯，或组成局部网络。通讯模块代表PLC的组网能力，代表着当今PLC性能的重要方面。 

   掌握PLC性能，一定要了解它的模块，并通过了解模块的性能，去弄清楚PLC的性能。 

   除了模块，PLC还有外部设备。 

   尽管用PLC实现对系统的控制可不用外部设备，配置好合适的模块就行了。然而，要对PLC编程，要监控PLC及其所控制的系统的工作状况，以及存储用户程序、打印数据等，就得使用PLC的外部设备。故一种PLC的性能如何，与这种PLC所具外部设备丰富与否，外部设备好用与否直接相关。 

   PLC的外部设备有四大类： 

   编程设备：简单的为简易编程器，多只接受助记将编程，个别的也可用图形编程（如日本东芝公司的EX型可编程控制器）。复杂一点的有图形编程器，可用梯形图语编程。有的还有的计算机，可用其它语编程。编程器除了用于编程，还可对系统作一些设定，以确定PLC控制方式，或工作方式。编程器还可监控PLC及PLC所控制的系统的工作状况，以进行PLC用户程序的调试。 

   监控设备：小的有数据监视器，可监视数据；大的还可能有图形监视器，可通过画面监视数据。除了不能改变PLC的用户程序，编程器能做的它都能做，是使用PLC很好的界面。性能好的PLC，这种外部设备已越来越丰富。 

   存储设备：它用存储用户数据，使用户程序不丢失。这些设备，如存储卡、存储磁带、软磁盘或只读存储器。而为实现这些存储，相应的就有存卡器、磁带机、软驱或ROM写入器，以及相应的接口部件。各种PLC大体都有这方面的配套设施。 

   输入输出设备：它用以接收信号或输出信号，便于与PLC进行人机对话。输入的有条码读入器，输入模拟量的电位器等。输出的有打印机、编程器、监控器虽也可对PLC输入信息，从PLC输出信息，但输入输出设备实现人机对话更方便，可在现场条件下实现，并便于使用。随着技术进步，这种设备将更加丰富。 

   外部设备已发展成为PLC系统的不可分割的一个部分。它的情况，当然是选用PLC必须了解的重要方面，所以也应把它列为PLC性能的重要内容。 

   4内存容量 

   PLC内存有用户及系统两大部分。用户内存主要用以存储用户程序，个别的还将其中的一部分划为系统所用。系统内存是与CPU配置在一起的。CPU既要具备访问这些内存的能力，还应提供相应的存储介质。 

   用户内存大小与可存储的用户程序量有关。内存大，可存储的程序量大，也就可进行更为复杂的控制。从发展趋势看，内存容量总是在不断增大着。大型PLC的内存容量可达几十k，以至于一百多k。系统内存对于用户，主要体现在PLC能提供多少内部器件。不同的内部器件占据系统内存的不同区域。在物理上并无这些器件，仅仅为RAM。但通过运行程序进行使用时，给使用者提供的却实实在在有这些器件。 

   内存器件种类越多，数量越多，越便于PLC进行种种逻辑量及模拟控制。它也是代表 PLC性能的重要指标。 

   PLC内部器件有： 

   I/O继电器，或称映射区。它与PLC所能控制的I/O点数及模拟量的路数直接相关。 

   内部继电器数，有的称为标志位数，代表着PLC的内部继电器数。它与I/O继电器区相联系着，有时与后者相联系进行处理。内部继电器多，便于PLC建立复杂的时序关系，以实现多种多样的控制要求。一般讲，内部继电器数比I/O继电器要多得多。 

   有的内部继电器还可丢电保持，即它的状态（ON或OFF）、PLC丢电后，靠内部电池仍予以保持。再上电后可继续丢电前的状态。保持继电器可增强PLC控制能力，特别对记录故障，故障排除后恢复运行，更显得有用。 

   定时器，可进行定时控制。定时值可任意设定。定时器有多少，设定范围有多大，设定值的分辨率又是多少，这些都代表定时器件的性能。 

   计数器，可进行计数，到达某设定计数值可发送相应信号。可进行什么样的计数，计数范围多大，怎么设定，有多少计数器，则是PLC计数器性能的代表指标。 

   数据存储区，用以存储工作数据。多以字、两字或多字为单位予以使用，是PLC进行模拟量控制，或记录数据所*的。这个存储区的大小代表PLC的性能也是越大越好。趋势也是越来越大。小型机也如此。如日本OMRON公司的CQM1机，其DM区就有6k字。而过去同是小型机的C60P的DM区才64个字。大型机的DM可达10K以至几十K。

西门子电源模块6EP1931-2EC42

Chirp使用的适宜性RTLS4000，采用 UWB相位技术采用线性调频技术的RTLS4000无线电频率工作频率2400...2480MHz作用范围大值1000m;露天应用的有效距离数据，应始终遵循手册中的说明地点定位精度●典型1.5m协议 无线电传输时IEEE802.15.4a CSS传输率 无线电传输时 大值1000kbit/s工作频率13100...7000MHz; 取决于特定国家许可作用范围 1大值30m; 露天应用的有效距离数据，应始终遵循手册中的说明地点定位精度 10.2m0.2m协议1 无线电传输时IEEE 802.15.4-2015 UWB HRP PHY传输率 1 无线电传输时大值850kbit/s工作频率22400...2480MHz;取决于特定国家许可2405...2480MHz;取决于特定国家许可作用范围 2 大值50m; 露天应用的有效距离数据，应始终遵循手册中的说明500m;露天应用的有效距离数据，应始终遵循手册中的说明地点定位精度 21m1m协议 2 无线电传输时IEEE802.15.4传输率 2 无线电传输时 大值1000kbit/s电气数据电源类型蓄电池Bulgin插头，PX0410/08S/6065 型针脚，8 针，10 至 30 伏，大 3.5 W16 针连接插头，10 至 30 伏，大1.6 W产品组件 缓冲电池是的不产品特点 可更换的电池电池使用寿命 典型1y; 待机：1 年，在 1 秒周期内实现UWB 定位：6 个月电气连接规格 适用于外部天线RSMA female存储器存储器类型FLASH保存数据时间 环境温度 <40°C 时 至少20y存储器属性配置存储器机械参数材料PC（透明）PCFR ABS颜色碳黑色浅灰色 (RAL7035)灰色拧紧扭矩 用于设备的固定螺栓大值0.4N·m2N·m0.6N·m环境条件环境温度●写入/读取访问时-10...+50°C-15...+50°C-40...+70°C●写入/读取区域之外的●存放期间防护等级IPIP54IP65IP20结构形式，尺寸和重量宽度89mm66mm138mm高度30mm43mm31mm深度29mm151mm62mm净重90g180g125g产品特点，产品功能，产品组件常规显示方式1 个双色 LED3 LEDs操作元件规格8 针连接器型号 PX0410/08S/6065，可用于 2 个 DI (24V)，1 个 DO （大250 mA），VCC 24V DC16 针连接器 WR-MPC4，可用于 5 个 DI (24 V)，5 个DO （大 250 mA），CAN总线，VCC 24V DC标准，规格，许可资格证明EU 版本符合 RED，RoHSEU 版本符合RED，RoHS，FCC，加拿大 ICES-003，KFZ 认证E1（ECE检验标记），轨道认证：EN50121，EN50155，EN45545附件附件备用电池 CR123A连接电缆，带Bulgin 插头，8 针16 针连接器 WR-MPC4，带压接触点，天线电缆，天线，2 A 熔断器S7-300 一般步骤S7-300自动化系统采用模块化设计。它拥有丰富的模块，且这些模块均可以独立地组合使用。一个系统包含下列组件： CPU：不同的 CPU可用于不同的性能范围，包括具有集成 I/O 和对应功能的 CPU 以及具有集成 PROFIBUS DP、PROFINET和点对点接口的 CPU。用于数字量和模拟量输入/输出的信号模块 (SM)。用于连接总线和点对点连接的通信处理器(CP)。用于高速计数、定位（开环/闭环）及 PID 控制的功能模块（FM）。根据要求，也可使用下列模块：用于将 SIMATICS7-300 连接到 120/230 V AC 电源的负载电源模块(PS)。接口模块 (IM)，用于多层配置时连接中央控制器 (CC)和扩展装置 (EU)。通过分布式中央控制器 (CC) 和 3 个扩展装置 (EU)，SIMATIC S7-300 可以操作多达 32个模块。所有模块均在外壳中运行，并且无需风扇。 SIPLUS 模块可用于扩展的环境条件：适用于 -25 至 +60℃的温度范围及高湿度、结露以及有雾的环境条件。防直接日晒、雨淋或水溅，在防护等级为 IP20机柜内使用时，可直接在汽车或室外建筑使用。不需要空气调节的机柜和 IP65 外壳。设计简单的结构使得 S7-300使用灵活且易于维护：安装模块：只需简单地将模块挂在安装导轨上，转动到位然后锁紧螺钉。集成的背板总线：背板总线集成到模块里。模块通过总线连接器相连，总线连接器插在外壳的背面。模块采用机械编码，更换极为容易：更换模块时，必须拧下模块的固定螺钉。按下闭锁机构，可轻松拔下前连接器。前连接器上的编码装置防止将已接线的连接器错插到其他的模块上。现场证明可靠的连接：对于信号模块，可以使用螺钉型、弹簧型或绝缘刺破型前连接器。通过PROFINET IO 进行过程通信 SIMATIC S7-300 通过通信处理器或通过配备集成 PROFINET 接口的 CPU连接到 PROFINET IO 总线系统。通过带有 PROFIBUS 接口的CPU,可构建一个高速的分布式自动化系统，并且使得操作大大简化。从用户的角度来看，PROFINET IO上的分布式I/O处理与集中式I/O处理没有区别（相同的组态，编址及编程）。可将下列设备作为 IO 控制器进行连接： SIMATICS7-300 （使用配备 PROFINET 接口或 PROFINET CP 的 CPU） SIMATIC ET 200 （使用配备PROFINET 接口的 CPU） SIMATIC S7-400 （使用配备 PROFINET 接口或 PROFINET CP 的CPU）可将下列设备作为 IO 设备进行连接： ET 200 分布式 I/O 设备 ET 200S IM151-8 PN/DPCPU, ET 200pro IM154-8 PN/DP CPU SIMATIC S7-300 （使用配备 PROFINET 接口或PROFINET CP 的 CPU）现场设备通过 AS-Interface 进行过程通信 S7-300 所配备的通信处理器 (CP342-2) 适用于通过 AS-Interface 总线连接现场设备（AS-Interface 从站）

　　一、用户存储器结构
　　应用程序可以访问的控制器存储器分为两个不同的集：
　　● 位值：位存储器位于处理器的内置RAM。它含有256 位对象图。
　　● 单字值（16-bit 有符号）和双字值（32-bit 有符号）
　　字存储器（16 位）支持：
　　动态字：运行存储（仅存储于RAM）。
　　内存字（%MW）和双字（%MD）：动态系统数据和系统数据。
　　程序： 任务描述符和执行码。
　　配置数据：常量字，初始值，和输入/ 输出配置。
　　二、存储类型
　　下面是施耐德Twido 控制器存储器存储的不同格式。
　　● 随机存取存储器：内部暂时存储器：包含动态字，存储字，程序和动态数据。
　　● EEPROM：一个整合的32KB EEPROM 提供内部程序和数据备份。保护程序不因电池失效或停止外部供电超过30天而导致崩溃。包含程序和配置数据。保存多可达512个存储字。如果使用64K扩展存储卡程序将不再备份在这里，且Twido已配置成接受64K 扩展存储卡。
　　● 32K备份卡：一个可选择的外部卡，用来保存程序及传递程序给其它Twido控制器。能用来更新控制器RAM中的程序。包含程序和常量，但不包含存储字。
　　● 64K扩展存储卡：一个可选择的外部卡，可存储多达64K的程序。卡必须插在控制器中卡中程序才可使用。
　　三、备份存储器
　　plc的程序和内存字能被保存在以下内存中：
　　● RAM（好的电池多可达30天）
　　● EEPROM （大容量32KB）
　　RAM中程序丢失（或没有电池）时，程序能自动从EEPROM 存储器传递给RAM存储器。
　　通过TwidoSoft也可手动完成传递。
　　四、存储器配置
　　下表描述了Twido一体型和模块型CPU可配置的内存类型。
　　
　　（*） Mem 1 和Mem 2 位于存储器使用。
　　（**）在本情况中， 64KB 备份卡必须安装在Twido 上并且要在配置中申明，
　　（***）保留用于备份前512 %MW 单字或前256 %MD 双字。

安装驱动程序
单击Windows的“开始”按钮，执行菜单命令“\所有程序\组态王6.55\工具\安装新驱动”，打开驱动安装工具（见下图）。单击“…”按钮，打开保存驱动的文件夹，双击其中的驱动文件“S7_TCP.dll”，单击“安装驱动”按钮，安装成功后显示“安装完成！”。

4．组态通信中的接口
选中工程浏览器中的COM1，双击右边窗口中的“新建”，再双击生成的“新IO设备”。选中设备列表的S7-200中下面的TCP（有两个TCP）。单击“下一步”按钮，使用默认的COM1，指定设备的地址为“192.168.2.1:0”，采用默认的恢复间隔和长恢复时间。
5．通信实验
用组态王画面的按钮产生M0.0和M0.1的点动信号，用它们和PLC的程序控制Q0.0，用画面上的指示灯显示Q0.0的状态。用字符的动画功能显示定时器的当前值，和修改定时器的预设值（见下图）。

   plc的基本工作方式是顺序执行用户程序，每一时钟周期执行一条指令。对用户程序的执行一般有循环扫描和定时扫描两种，扫描过程分为三个阶段，即输入采样阶段、程序执行阶段和输出刷新阶段，如图1所示。
（1）输入采样阶段。PLC在输入采样阶段以扫描方式顺序读人所有输入端子的状态，存人输人寄存器，接着转入程序执行阶段。
（2）程序执行阶段。PLC在程序执行阶段中顺序对每条指令进行扫描。先从输人寄存器读人所有输入端子的状态。

  图 PLC程序执行过程
（3）输出刷新阶段。所有指令执行完毕后，将输出寄存器中所有的输出状态送到输出电路，成为PLC的实际输出。
PLC执行完上述的三个阶段称为一个扫描周期。